JP2007510041A - ポリ（アルキレンオキシド）ポリマー系感圧接着剤及びこれから形成されるテープ - Google Patents

Abstract

コーティングの形態で基材上でその場で硬化させる少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを含む感圧接着剤を提供する。この接着剤は、繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する不溶性ポリマーを含み、該セグメントがポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれる。

Description

本発明の背景

本発明は、ポリ（アルキレンオキシド）ポリマー系の新規な感圧接着剤及びその放射線硬化に関する。

ポリ（アルキレンオキシド）は、従来、接着剤、コーティング及び剥離ライナーの配合に使用されている。しかしながら、ポリ（アルキレンオキシド）を放射線硬化性感圧接着剤として使用することは、新規な適用用途である。本発明はまた、放射線硬化を用いた感圧接着剤テープの製造に関する。

ポリ（アルキレンオキシド）から作製される感圧接着剤は、この材料が非常に柔らかく、適合しやすいため、望ましい。非常に低いラミネート圧で高品質積層体が得られること、及び剥離の容易性は、本発明の２つの特有の属性である。事実上、それ自体を平滑な表面に塗布できることにより、これまで感圧接着剤が成功裡に使用されていなかったいくつかの適用用途分野における使用が可能になる。

かかる分野の１つは、圧力がほとんど、又は全くなしで装置の２つの壊れやすい部材を結合するための自己接着性界面材料に関する。装置の例は、限定されないが、光学的光導波路アセンブリ(assembly)であり得る。かかる具体例の１つは、タッチスクリーンのＬＣＤパネルへの結合である。この実施態様では、結合材料は、優れた光透過性を有し、最小限の空気封入で結合を形成し、ワークアップ(work up)のために反復剥離が可能であり、タッチスクリーンの重量に耐える充分な結合強度を有し、かつ通常の取扱い時での移動に耐えられるはずである。光学アセンブリ適用用途はまた、光学的透明性、高剪断抵抗性、きれいに剥離可能なこと、容易に再配置可能であること、及びシリコーン無含有の基準を満たすべきである。本発明の目的は、粘着性感圧接着剤フィルムにおいて前記特性を提供する接着剤系を作出することである。

ポリ（アルキレンオキシド）を感圧接着剤組成物に使用するこれまでのアプローチは、熱硬化化学反応又は湿分硬化化学反応のいずれかに依存していた。これらの化学反応は、ともに、配合物を感圧接着剤に変換するために高温又は長時間の硬化サイクルを必要とする。ある種の感熱材料及び基材は、硬化反応に必要とされる温度に耐えることができない。熱反応は比較的低速であり、この反応のために長い炉及び／又は長い硬化時間を必要とする。長時間の硬化サイクルは、商業的な製造環境において競争上、不利である。対照的に、放射線は熱に依存せず硬化反応を行う。熱加工するのが困難である感熱基材は、放射線硬化において容易に使用され得る。また、放射線硬化は高速プロセスである。したがって、硬化炉の長さは短く、据付面積の節約及び生産性の増大がもたらされる。

ポリ（アルキレンオキシド）は、自己接着性ヒドロゲルを作製するために従来技術において使用されている。ヒドロゲルは、その組成中に溶媒として水を含む。この水は、接着剤のマトリクス内に捕捉されたまま維持される。しかしながら、水は、時間とともに蒸発する傾向にあり、ヒドロゲルの乾燥及び特性の低下につながる。また、ヒドロゲル内における水の存在は、上記の適用用途に対して有害である。したがって、ヒドロゲルは、これらの適用用途における使用には不適当である。

既知の従来技術としては、以下のものが挙げられる。
日本国特許第０１２７５６８４号には、感圧接着剤組成物におけるシロキサンポリオキシアルキレンとアクリル系ポリマーの混合物が記載されている。この特許には、湿分硬化型組成物が記載されている。
日本国特許第０３１２２１８０号は、高い伸性及び強度を有する感圧接着剤テープに関する。ジメトキシシリル基含有プロピレンオキシドポリマーであるこの接着剤は、溶液流延される。この接着剤は、湿分硬化組成物であり、硬化のために熱エネルギーを必要とする。
欧州特許第８９４８４１号には、ポリオール類及びジイソシアネート類から調製されたポリウレタン感圧接着剤が記載されている。しかしながら、開示されたこの組成物は、熱開始を必要とする。
欧州特許第２９５３３０号は、ポリプロピレングリコールを含むアクリル系感圧接着剤に関する。本発明とは対照的に、この特許には、溶剤から流延される湿分硬化組成物が記載されている。
米国特許第５，３１９，０２０号には、熱開始手法を用い、ポリアルキレンオキシドの存在下で形成されたエマルジョン感圧接着剤が記載されている。この感圧接着剤は、硬化性ではなく、水中への再分散ために設計されたものである。
米国特許第４，７０７，５３２号は、ポリ（プロピレンオキシド）を含有するブロックポリイソシアネート類の共重合に関する。しかしながら、開示されたこの組成物は、熱開始を必要とする。
日本国特許第５９−１７０１６８号は、ポリ（プロピレンオキシド）を含有する感圧接着剤に関する。しかしながら、これは、湿分硬化系であり、熱開始を必要とする。また、組成物を溶剤から流延する必要がある。
日本国特許第５９−０７４１４９号には、ポリエーテル類を含有する硬化性樹脂組成物が記載されている。この特許には、溶剤含有配合物から流延される熱硬化性組成物が記載されている。
日本国特許第５８０９３７７４号及び同第５７１０９８７８号には、ポリオキシプロピレングリコール及びイソシアネートを用いた熱硬化性感圧接着剤が記載されている。
日本国特許第５７１０９８７７号は、ポリエーテルジオール類を含有する感圧接着剤に関する。この特許には、イソシアネート系熱硬化組成物が記載されている。
日本国特許第３−１１８４３１号には、タッチパネルとディスプレイとの間の界面材料としての使用のための高分子ゲルの使用が記載されている。この特許には、ゲル材料がポリウレタンから構成されていることがさらに開示されている。
日本国特許第２００３−２３８９１５号には、タッチパネルをディスプレイスクリーンに接着するための両面感圧接着剤の使用が記載されている。

発明の概要

そこで、少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを含む感圧接着剤であって、該接着剤が、繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する不溶性ポリマーを含み、該セグメントが該ポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれる、感圧接着剤を提供する。

接着テープは、光導波路、液晶ディスプレイスクリーン用タッチスクリーンの組み付け(assembly)、剛性又は可撓性の基材上へのリムーバブル・グラフィックス(removable graphics)の組み付け及び搭載(mounting)において、種々の成分の保護被覆として、又は透明ラベルをガラスもしくはプラスチック表面に接着するための結合剤として有利に使用され得る感圧接着剤から形成され得る。

また、繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを基材上に設けること、及び該オリゴマー及び／又はモノマーを該基材上でその場で(in situ)放射線硬化させて不溶性ポリマーを形成することを含み、前記セグメントが得られたポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれる、本発明の感圧接着剤を作製する方法も提供する。

発明の詳細な説明

本発明の感圧接着剤は、これから形成される接着テープ、及び接着剤を作製する方法と同様に、少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを含有し、該接着剤は、繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する不溶性ポリマーを含み、該セグメントは、該ポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれる。

本発明の感圧接着剤組成物は、硬化反応を引き起こすのに放射線を用いるため、新規である。熱硬化とは対照的に、放射線は、比較的低温の硬化手法である。熱加工するのが困難である感熱基材は、放射線硬化において容易に使用され得る。放射線硬化の別の利点は、高速硬化プロセスであることである。放射線硬化は、数秒足らずで完結し得るが、熱硬化及び湿分硬化は、完結するのに数時間かかる場合がある。したがって、本発明は、加工の利点を提供する。

また、ポリ（アルキレンオキシド）の化学特性に基づく感圧接着剤テープは、従来の液状接着剤及びゲルに基づくこれまでのアプローチの不都合点を克服する。ポリ（アルキレンオキシド）主鎖の可撓性は、低温であっても、ポリマーが基材表面に適合し、かつ自発的にウェットアウト(wet out)するのを許容する。このような感圧接着剤テープの表面特性は、接着剤を基材に繰り返し結合及び剥離させて、再配置又は再処理(rework)するのを可能にする。これらの性質を鑑みると、本発明の感圧接着剤テープは、コールドフロー又はにじみという障害をもたない。該接着テープは、ゲル材料よりも強く基材に結合する。該接着テープは、非常に良好な高温耐性(high temperature resistance)を示す。前記の特性を可能とする粘着性感圧接着剤フィルムが作出できると、接着剤市場において今まで満たされていなかった多くのニーズを満たすであろう。

従来の感圧接着剤は、欠陥のない積層体を得るためにある程度のニップ圧で、基材上に圧延しなければならない。圧延プロセスは、基材が可撓性である場合は可能である。しかしながら、圧延プロセスを用いて剛性基材を積層するのは、困難になる。ここで、本発明の材料は、重要な利点を提供する。該接着テープは、基材表面とある１点で接触すると、自重下で自発的に伝わり、基材全体が接着するまで密着面積を増大させるボンドライン(bond line)を誘導する。完全な表面被覆が、数秒から数分でいたるところで起こる。自己伝播性結合を形成する能力は、本発明の感圧接着剤に関して新規である。事実上気泡のない積層体が、圧延及びニップ圧の使用を伴わずに得られる。ポリ（アルキレンオキシド）ポリマーと放射線硬化プロセスの組合せは、これまでのアプローチでは得られない新規な材料特性をもたらす。

本発明の感圧接着剤また、放射線硬化性組成物であるため、新規である。ポリ（アルキレンオキシド）を感圧接着剤組成物において使用するこれまでのアプローチは、熱硬化化学反応又は湿分硬化化学反応のいずれかに依存していた。熱硬化及び湿分硬化とは対照的に、放射線は比較的低温の硬化手法である。熱加工するのが困難である感熱基材は、放射線硬化において容易に使用され得る。別の利点は、放射線硬化が高速硬化プロセスであることである。

本発明の感圧接着剤は、ヒドロゲルの所望の性質を有するが、その組成中に捕捉された水を含まないため、新規である。本発明の材料は、ヒドロゲルのコンプライアンス(compliance)に準じた感圧接着剤である。本発明は、感圧接着剤の特性、特に結合強度とゲル材料の特性を組み合わせたものである。この２つの挙動の的確なバランスを熱硬化化学反応又は湿分硬化化学反応によって達成することは、困難である。

従来の感圧接着剤を剥離及び再配置可能にすることは、接着剤が被接着体に移行する際に汚染なく、信頼性を基本とすると、もたらすことが困難な特性であり、接着テープ又は基材に永続性の変形を引き起こす。したがって、ポリ（アルキレンオキシド）により、性能特性の領域が、感圧接着剤の当業者に既知の従来のポリマーから得られる域を超えて拡張される。

さらにまた、液状接着剤では、接着剤の結合を剥離及び再配置する必要性に取り組むことはできない。同様に、結合形成中は、接着剤は未硬化であり、流動及びにじみの影響を非常に受けやすい。ゲル系は、かかる適用に重要な結合強度及び粘着性強度の基準を満たすことができない。

本発明の組成物は、末端官能基を有するポリ（アルキレンオキシド）を光開始剤とブレンドすることにより調製され得る。また、諸性質を最適化するため、任意選択で、架橋剤、粘着性付与剤、可塑剤、及び安定剤もブレンドに使用され得る。ブレンドは、当該産業界で普及している適当なコート手法を用いて基材上にコートされ、適当な放射線エネルギー源を用いて硬化する。

必要な末端官能基を有する本発明のポリ（アルキレンオキシド）は、例えば、下記式の１つ以上で表され得る。

上記の式において、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は末端基であり、そのうちの少なくとも１種類が硬化反応を可能にし、また、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は、同じであっても互いに異なっていてもよい。

加えて、ｎ、ｍ及びｐは２〜１０００の範囲であり得、Ｒは、式(ＣＲ₁Ｒ₂)_q（式中、ｑは１〜４の整数であり、Ｒ₁及びＲ₂は、独立して、水素及びＣ_1〜3アルキルであり得る）を有する直鎖又は分枝鎖のアルキレン基である。例示的なアルキレン基としては、限定されないが、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂−、−ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₃)ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ(ＣＨ₃)−、−Ｃ(ＣＨ₃ＣＨ₃)ＣＨ(ＣＨ₃)−、及び−ＣＨ₂Ｃ(ＣＨ₃)₂−が挙げられる。

Ｒ₃は、任意の有機基であり得、その実体は本発明の実施に対して重要ではない。例示的なＲ₃基としては、限定されないが、メチル及びエチル基が挙げられ得るが、炭素数２〜２０のアルキル基、及びアミン又はヒドロキシル基が不都合なく用いられ得る。

Ｚは、ポリ（アルキレンオキシド）鎖を連結する有機基である。例示的なＺ基としては、限定されないが、

が挙げられる（式中、Ｒ₄は有機基であり、その実体は本発明の実施に対して重要ではない。）。例示的なＲ₄基としては、炭素数２〜２０の直鎖、分枝鎖、脂環式又は芳香族基が挙げられ得る。

最適な感圧接着剤の形成は、硬化したポリ（アルキレンオキシド）フィルムの架橋密度に依存する。一般的に、架橋密度が高すぎると、望ましくない剥がれ、粘着性及び剪断を特徴とする感圧接着剤の性質の低下がもたらされ、一方、架橋密度が低すぎると、粘着性の低下がもたらされる。架橋密度は、同様に、未硬化ポリ（アルキレンオキシド）の分子量及び官能性に依存する。架橋密度はまた、外添架橋剤を添加した場合の架橋剤のモル比に依存する。最適な架橋密度は、未硬化ポリ（アルキレンオキシド）の分子量及び架橋剤比について実験した後に確立され得る。非粘着性フィルムは、感圧領域外で操作すると得られる。一般的な分子量及び架橋剤比を、実施例に示す。また、ポリ（アルキレンオキシド）のブレンドは、架橋密度を制御するために全体の官能性を低下させるためにも使用され得る。

官能基Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は、縮合反応、付加反応又は開環反応によって反応し得る。これらは自己架橋系と呼ばれる。例示的な自己架橋性Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃末端基としては、限定されないが、アクリレート、メタクリレート、エポキシ、ビニルエーテル及びプロペニルエーテルが挙げられる。

あるいはまた、末端基Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は、自己架橋することができないものであってもよい。この場合、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃と反応することができる外添架橋剤を添加する。架橋剤の選択は、具体的な末端基に依存する。光誘起反応において外添架橋剤と反応し得る例示的な末端基Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃としては、エポキシ、ヒドロキシル、アルケン、チオール、（メタ）アクリレート基などが挙げられる。架橋剤上の相補的な末端官能基としては、アルコール、エポキシ、（メタ）アクリレート、チオール及びアルケン官能基が挙げられる。例えば、末端基Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃がヒドロキシル基であるならば、エポキシ基含有架橋剤を使用するのがよい。

架橋性化合物の実体は、特許請求の範囲に記載の発明の実施に対して重要ではない。多様な架橋性化合物が、ポリ（アルキレンオキシド）、及び官能性が適合する末端基をそれぞれ有する架橋剤とともに使用され得る。架橋剤は、単官能性又は二官能性のいずれであってもよい。架橋性化合物の実体は、本発明の実施に対して重要ではない。

本発明において有用な架橋性化合物としては、オキシラン環、ヒドロキシル基、アルケン基、チオール基、又はアミン基を、開環又は付加によって重合可能な官能基として有する有機化合物が挙げられる。

例えば、オキシラン環を有する有機化合物は、基Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃がヒドロキシル基である場合の架橋剤として使用され得る。オキシラン環物質としては、エポキシモノマー化合物及びポリマー型のエポキシド類が挙げられ、脂肪族、脂環式、芳香族又は複素環式及びこれらの混合物であり得る。これらの物質は、一般的に、平均で、１分子当たり少なくとも１個の重合性エポキシ基、好ましくは、１分子当たり少なくとも約１．５個の重合性エポキシ基を有する。重合性エポキシド類としては、末端エポキシ基を有する線状ポリマー類（例えば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル）、オキシラン単位骨格を有するポリマー類（例えば、ポリブタジエンポリエポキシド）、及びペンダントエポキシ基を有するポリマー類（例えば、グリシジルメタクリレートポリマー又はコポリマー）が挙げられる。

例示的なエポキシ含有物質としては、シクロヘキセンオキシド基を含むもの、例えば、エポキシシクロヘキサンカルボキシレート類、例えば、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート及びビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペートなどが挙げられる。

当業者なら、本発明における使用のための適当なエポキシ化合物の実体を容易に決定できる。これに関しては、米国特許第３，１１７，０９９号及び同第３，０１８，２６２号（参照により本明細書に援用される）を参照のこと。

使用する場合、架橋性化合物のポリ（アルキレンオキシド）に対するモル比は、約０．５：１〜約１５０：１の範囲である。

好ましい実施態様において、エポキシ架橋性化合物をポリ（アルキレングリコール）と反応させて感圧接着剤を形成する。混合物を可撓性の基材上にコートしてコーティングを形成する。コーティングを放射線源に、ポリ（アルキレンオキシド）の架橋をもたらすのに充分な時間（例えば、１秒〜１０分間）曝露し、それにより感圧接着剤テープを形成する。必要とされる時間は、反応物及び用いる光開始剤の種類、コーティングからの放射線源の距離などに依存する。

放射線硬化型ポリマーは、ポリエーテルセグメントを約２０〜約８５重量パーセント、好ましくは、３５〜８５重量パーセントを含む。

必要な硬化反応は、末端基の光誘起反応によって起こり得る。反応の類型は、カチオン系からアニオン系やフリーラジカルに至る範囲に及び得る。当業者なら、適当な光開始剤、架橋剤及び反応条件を決定できる。

本発明において、用語「放射線」は、紫外線及び可視光線などの光線、又は電子線などの電離放射線を意味する。好ましくは、使用する具体的な光開始剤によって吸収される波長範囲のＵＶ光を放射する紫外線灯が使用される。これらとしては、中圧水銀灯及び低強度蛍光灯が挙げられる。各々、種々の発光スペクトルを有し、最大放射は２４０〜４００ナノメートルである。Fusion UV Systemsから入手可能な市販のマイクロ波出力(powered)灯が使用され得る。

組成物を（例えば、ＵＶ放射線などにより）非電離放射線への曝露によって硬化させる場合、光開始剤も存在させる。光開始剤を存在させる場合は、架橋性化合物の重量に対して約０．１〜１０重量パーセント、好ましくは、０．５〜５重量パーセントの濃度で用いる。

カチオン反応系において使用される光開始剤は、当業者にとって既知である。かかる光開始剤としては、限定されないが、式Ａｒ＋ＭＦ₆−（式中、Ａｒは混合アリールスルホニウム又は混合アリールインドニウムであり、Ｍはリン、ヒ素又はアンチモンである）のオニウム塩光開始剤が挙げられる。例示的な光開始剤としては、トリアリールスルホニウム錯塩（米国特許第４，２３１，９５１号）；ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウム塩又はヨードニウム塩（米国特許第４，２５６，８２８号）；ＩＶＡ族元素の芳香族オニウム塩（米国特許第４，０５８，４０１号及び同第４，１３８，２５５号）が挙げられる。

一般的なフリーラジカル系は、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃がアクリル系基であるポリ（アルキレンオキシド）から成る。これらの基は、フリーラジカル開始剤及び放射線の存在下で架橋され得る。一般的なフリーラジカル開始剤は、α−切断開始剤又は水素引抜開始剤の類型のいずれかから選択され得る。例示的なα−切断開始剤は、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びベンジルジメチルケタールであろう。例示的な水素引抜開始剤は、ベンゾフェノン及びイソプロピルチオキサントンであろう。

本発明の接着剤組成物はまた、約５０重量％までのアクリレート含有成分を含み得る。かかる成分は、アクリル系官能基を有するモノマーで構成され得る。あるいはまた、かかる成分は、アクリル系モノマーの反応由来のオリゴマー又はポリマーを含み得る。一般的なアクリル系モノマーとしては、限定されないが、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート及びアクリル酸が挙げられる。アクリレート成分は、例えば、アクリレートモノマーを使用する場合、ポリエーテルと同時反応し得る。アクリレートオリゴマー及びアクリレートポリマーの場合は、かかる物質をポリエーテル成分と反応させるのではなく、単にブレンドする。

任意選択で、接着性を改良するために、粘着性付与剤及び可塑剤を接着剤混合物に添加してもよい。かかる成分を使用する場合は、一般的に、約１５重量％〜約４５重量％、任意選択で約１５重量％〜約３５重量％の範囲の量で存在する。

従来の粘着性付与剤及び可塑剤も使用され得る。例示的な粘着性付与化合物としては、限定されないが、テルペンフェノール樹脂、α−メチルスチレン樹脂、ロジン系粘着性付与剤、アルコールモノマー類、アルコールオリゴマー類、グリコールオリゴマー類及びこれらの混合物が挙げられる。例示的な可塑剤としては、限定されないが、テルペンフェノール樹脂、ロジン系可塑剤、ポリグリコール類及びこれらの混合物が挙げられる。

例示的な接着剤配合物は以下のとおりである:
Ｍｕｌｔｒａｎｏｌ ３９００ ４０部
ＵＶＲ６１２８ ６０部
Ｓｙｌｖａｌｉｔｅ ＲＥ１０Ｌ ４０部
ＵＶＩ６９７６ ＵＶＲ６１２８の１％
ここで、Ｍｕｌｔｒａｎｏｌ ３９００は三官能性ポリ（アルキレンオキシド）分子量４，８００（Bayer Corporation製）、ＵＶＲ６１２８はエポキシ化合物（外添架橋剤）（Dow Chemical Company製）、Ｓｙｌｖａｌｉｔｅ ＲＥ１０Ｌは粘着性付与剤（Arizona Chemicals製）及びＵＶＩ６９７６は光開始剤（Dow Chemical Company製）である。

上記の原料成分を均一なブレンドが形成されるまで混合した。このブレンドをＰＥＴフィルム基材上にコートし、ＵＶ放射線に、コーティングが硬化するまで曝露した。コーティングは、親指で触れたときに残留物が移動しない場合、硬化したとみなした。得られた接着剤は、ガラスに対して２５〜３５ｇ／ｉｎの剥離値(peel value)を示した。

フィラー物質、例えば、シリカ、木質繊維、炭酸カルシウムなどを使用し、系を機械的に強化して、剪断強度及び引っ張り強度の増大をもたらしてもよい。ニッケル、スチールフレーク(steel flake)、銀コートガラス球、カーボンブラックなどは、導電性材料を作製するために使用され得る。アルミナ、窒化ホウ素などは、熱伝導性材料を作製するために使用され得る。また、ナノ粒子シリカ及びナノ粒子モンモリロナイト(montmorollonite)クレイは、フィルム内の水分浸透性を減少させるための好適なフィラーであることがわかっている。

アントラセン及びペリレンなどの増感剤を、配合物中に組み込み、ＵＶ感圧接着剤を可視光下で硬化させたり、硬化に必要とされる波長範囲を拡張させたりし得る。また、アミン促進剤を添加して硬化反応を促進させ得る。

また、接着性向上剤を接着剤組成物中に存在させてもよい。例えば、通常の物質、例えば、チタン酸塩、ジルコン酸塩及びシリコーンカップリング剤などを配合物中に組み込み、ガラス及び金属基材に対する接着を改善し得る。

本発明の接着テープは、多種の形態を取り得る。例えば、接着剤コーティングを適当なバッキング材（裏当て材）の一方の面上に形成し、第２の接着剤層をバッキング材の反対表面上に形成し得る。

例示的なバッキング材としては、多様なポリマー系フィルム、例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−塩化ビニリデンコポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル−アクリル酸コポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリオレフィン類、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル類、ポリカーボネート、ポリウレタン及びセルロースアセテートなどが挙げられる。また、多様な非ポリマー系フィルムも使用され得る。

また、バッキング層を下塗剤（プライマー）で前処理して本発明のポリ（アルキレンオキシド）接着剤との接着を向上させ得る。

また、接着剤層を剥離剤コート基材上に形成し、接着剤層を容易に基材から容易に取り出し、別の表面に移せるようにしてもよい。他の実施態様は、当業者に自明であろうし、それらは、本発明の範囲内に含まれ得る。

新規な本発明の感圧接着剤をテープバッキング材の一方の面上にコートし、他方の面に従来の感圧接着剤をコートしてもよい。使用され得る例示的な従来の感圧接着剤としては、限定されないが、粘着性を付与した天然ゴム；合成ゴム；粘着性を付与したスチレンブロックコポリマー類；ポリビニルエーテル類；ポリ−α−オレフィン類；ビニルコポリマー類；アクリル系ポリマー、コポリマー及びターポリマー接着剤；ポリウレタンポリマー類；加熱活性化接着剤；並びにシリコーン接着剤が挙げられる。

天然ゴム接着剤は、一般的に、素練り(masticated)されたゴムを、適当な粘着性付与樹脂とともに含む。合成ゴムエラストマー類は自己粘着性であり、例えば、ブチルゴム、イソブチレンのコポリマー類、ポリイソブチレン、イソプレンのホモポリマー類、ポリブタジエン又はスチレン／ブタジエンゴムを含む。かかるゴムエラストマー類は、粘着性付与剤及び／又は可塑剤を含み得る。スチレンブロックコポリマー類は、一般的に、Ａ−Ｂ又はＡ−Ｂ−Ａ（式中、Ａは熱可塑性ポリスチレンブロックであり、Ｂは、ポリイソプレン、ポリブタジエン又はポリ（エチレン／ブチレン）のゴム状ブロックである）構成のエラストマー類を含む。

ポリビニルエーテル感圧接着剤は、一般的に、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルもしくはビニルイソブチルエーテルのブレンド、又はビニルエーテル類及びアクリレート類のホモポリマー類を含む。

アクリル系感圧接着剤は、例えば、Ｃ_3〜12アルキルエステル成分及び極性成分、例えば、（メタ）アクリル酸、Ｎ−ビニルピロリドンなどを含み得る。かかる接着剤は、粘着性が付与されたものであってもよい。

ポリ−α−オレフィン接着剤は、任意選択で、自己粘着性であるか又は粘着性付与剤を含んでいてもよい、架橋性Ｃ_3〜18ポリ（アルケン）ポリマーを含む。

シリコーン感圧接着剤は、ポリマー成分又はゴム質成分及び粘着性付与樹脂を含む。

かかる感圧接着剤は当業者にとって既知であり、本発明における使用のために、当業者は容易に選択し得る。

また、本発明のポリ（アルキレンオキシド）接着剤を従来の感圧接着剤上に直接コートし、セパレーターフィルムのない二層テープを形成してもよい。

本発明で想定される適用用途としては、限定されないが、ディスプレイ市場；広告市場；保護コーティング；バイオリアクター、細胞培養物及びマイクロフルイディクス(microfluidics)において使用されるマルチウェルプレートの一時的な封止；並びに透明ラベル市場が挙げられる。ポリ（アルキレンオキシド）の放射線硬化により、接着剤を溶媒又は水なしでコートすることが可能になる。また、接着剤を、繊細な感熱基材上に直接コートすることができる。ポリ（アルキレンオキシド）の放射線硬化は、製造において論理的な利点を提供する。

架橋剤のポリ（アルキレンオキシド）に対する比率を減少させ光開始剤を調整すると、硬化反応を遅らせ、放射線源への曝露後ずっと遅くに起こさせることができる。これは、「遅延硬化」と呼ばれる。遅延硬化系は、ＵＶへの曝露後、組成物が完全な硬化に至る前に時間を設けることができるため、興味深い。

具体的な適用用途の一例は、フラットパネルディスプレイの接着、より詳しくは、液晶ディスプレイスクリーンのガラスにタッチスクリーンを接着することを伴う。この適用用途プロセスは、繊細なスクリーン部材を保護するため、搭載圧(mounting pressure)が最小限であることを要する。加えて、再配置又は修復のために、タッチスクリーンをＬＣＤから剥離することが可能である。２つの基材の剛性は、スクリーン間に持続的な加圧の必要なく容易に結合を形成し得るが、補整(rework)のためにきれいに剥離可能な接着剤を必要とする。この接着剤フィルムはまた、製造業者間でのスクリーンの輸送の際に保護コーティングとしての機能を果たし得る。

別の適用用途は、剛性でディスプレイ広告の形態のグラフィックディスプレイの結合を伴う。接着剤フィルムは剛性ディスプレイスクリーンに適用され、それゆえ、これは窓又は壁などの平滑な表面に適用され得る。このようなディスプレイスクリーンは、広告が前印刷され得るか、又は、むしろ映写スクリーンのような機能を果たし得、それにより、画像がスクリーン上に直接映写され得る。この適用用途は、２つの剛性基材を最小限の圧力で結合して最適な視覚特性のための基材間の完全な接触を確保できることを必要とし得る。この結合は、高剪断応力に耐えるが、スクリーンの再配置又は広告の交換のために依然として剥離可能なことが必要であり得る。

感圧接着剤テープの別の適用用途は、加工、輸送又は修復時における繊細な表面の保護を伴う。接着剤をフィルム基材上にコートし、次いで、機材の形状に適合するように切断され得る。この機材は、次いで、さらなる加工、輸送又は修復作業に、該作業中にかき傷又は擦り傷発生の可能性なく供され得る。想定される機材としては、限定されないが、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、テレビなどのディスプレイスクリーン、アルミニウムなどの研磨表面、又は木材、プラスチック及び金属などの仕上げ表面が挙げられる。機材の繊細な性質は、最小限の圧力で表面に結合し、剪断応力下で所定の位置に維持されるが、加工又は作業が完了した後は、きれいに剥離可能な接着剤の必要性を要する。

別の適用用途は、容器上での透明な外観の目的のための、プラスチック容器又はガラス容器用の透明ラベルの製造である。最小限の圧力下で結合する接着剤の能力により、容器の輪郭に沿って最大表面ぬれを可能にする。この特徴もまた、インライン(in-line)適用又は製造後のラベル貼付時のいずれかにおいて、高生産速度に有用である。

さらなる適用用途は、製造時の小型の壊れやすい部品の加工である。一般的には、コンピュータチップ及び半導体などの小型部品は、加工工程が行なわれている間、所定の位置に保持される必要がある。この加工工程は、小型部品のエッチング又は最終組立品（アセンブリ）を形成するための小型部品同士の結合であり得る。感圧接着剤テープは、加工中、小型部品を所定の位置に確保するために使用され得る。加工工程後、部品は、感圧接着剤テープからきれいに取り外しされ得、最終製品内に配置され得る。この適用用途は、きれいに剥離可能な接着剤フィルムの形態の、低剥離強度を伴う非常に高い剪断強度を必要とする。このような接着剤は、高温に対する耐性、化学薬品に対する耐性、及び空間的変形に対する抵抗力を必要とし得る。

別の適用用途は、バイオリアクター、細胞培養物及びマイクロフルイディクス装置において使用されるマルチウェルプレートの封止である。この接着剤は、試験期間中、個々の区画の内容物を一時的に封止して、相互汚染を防止するために必要とされる。しかしながら、区画内で起こる生物学的プロセスを促進するために、接着剤中における高透湿性及び高酸素透過性が必要とされる。試験過程において、試料の反復抽出後にウェルを再封止できることが望ましい。また、オートクレーブ及び生物学的液体に対する抵抗性も望ましかろう。

現在使用されている感圧接着剤は、上記の列挙した適用用途における使用に適さない。したがって、このような適用用途では、液状接着剤又はゲルのいずれかで供されている。液状接着剤は、非常に低速の適用用途プロセスの後、硬化サイクルを要する。さらにまた、液状接着剤の結合を剥離及び再配置することは不可能である。液状接着剤からのガス発生もまた、一部の結合状況において懸念される理由である。硬化前の液状物の流動及びにじみもまた、多くの適用用途に課題を課す。他方で、ゲル系は、粘着性強度及び負荷耐性能力の不足を示す。このことにより、良好な結合形成不足も伴って、ゲル系は前記の適用用途の多くに対して望ましくないものとなっている。

Claims (41)

1. 少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを含む感圧接着剤であって、該放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーが、繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する不溶性ポリマーを含み、該セグメントが該ポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれる、感圧接着剤。
2. 前記ポリエーテルセグメントが、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂(ＣＨ₃)ＣＨＯ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂(Ｃ₂Ｈ₅)ＣＨＯ−、及びこれらの混合物から成る群より選択される、請求項１に記載の感圧接着剤。
3. 前記ポリエーテルセグメントが前記ポリマーの３５〜８５重量パーセント含まれる、請求項１に記載の感圧接着剤。
4. 約１５〜約６５重量％のエポキシ含有化合物を含む、請求項１に記載の感圧接着剤。
5. 約５０重量％までのアクリレート含有化合物を含む、請求項１に記載の感圧接着剤。
6. 約１５〜約４５重量％の粘着性付与剤を含む、請求項１に記載の感圧接着剤。
7. 約１５〜約３５重量％の粘着性付与剤を含む、請求項６に記載の感圧接着剤。
8. 約１５〜約４５重量％の可塑剤を含む、請求項１に記載の感圧接着剤。
9. 約１５〜約３５重量％の可塑剤を含む、請求項８に記載の感圧接着剤。
10. 約０．１〜約３重量％の開始剤を含む、請求項１に記載の感圧接着剤。
11. 前記エポキシ含有化合物が、脂肪族エポキシド類、脂環式エポキシド類及びエポキシ化ビニル化合物から成る群より選択される、請求項４に記載の感圧接着剤。
12. 前記粘着性付与剤が、テルペンフェノール樹脂、α−メチルスチレン系樹脂、ロジン系粘着性付与剤、アルコールモノマー類、アルコールオリゴマー類及びグリコールオリゴマー類から成る群より選択される、請求項６に記載の感圧接着剤。
13. 前記可塑剤が、テルペンフェノール樹脂、ロジン系可塑剤及びポリグリコール類から成る群より選択される、請求項８に記載の感圧接着剤。
14. 前記開始剤がオニウム塩カチオン光開始剤を含む、請求項１０に記載の感圧接着剤。
15. 前記開始剤がフリーラジカル光開始剤を含む、請求項１０に記載の感圧接着剤。
16. 前記オリゴマー又はモノマーが、下式の１つ以上で表される、請求項１に記載の感圧接着剤。
    

    

    （式中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は末端基であり、そのうちの少なくとも１種類が硬化反応を可能にし、また、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は、同じであっても互いに異なっていてもよく；ｎ、ｍ及びｐは２〜１０００の範囲であり得；Ｒは、式(ＣＲ₁Ｒ₂)_q（式中、ｑは１〜４の整数であり、Ｒ₁及びＲ₂は、独立して、水素及びＣ_1〜3アルキルであり得る）を有する直鎖又は分枝鎖のアルキレン基である。）
17. バッキング材上に請求項１に記載の接着剤を含んで成る、感圧接着剤テープ。
18. 前記バッキング材の第２の側面に感圧接着剤がコートされている、請求項１７に記載の感圧接着剤テープ。
19. タッチスクリーンの液晶ディスプレイスクリーンへの組み付けにおいて使用される、請求項１に記載の接着剤組成物から構成される剥離可能な感圧接着剤テープ。
20. 剛性又は可撓性の基材上へのリムーバブル・グラフィックスの合成及び搭載において使用される、請求項１に記載の組成物を含んでなる感圧接着剤テープ。
21. 剛性又は可撓性のディスプレイスクリーンの組み付け及び搭載において使用される、請求項１に記載の組成物を含んでなる剥離可能な感圧接着剤テープ。
22. さらなる加工手順の際に種々の成分の保護被覆として使用される、請求項１に記載の組成物を含んでなる剥離可能な感圧接着剤テープ。
23. 透明なラベルをガラス又はプラスチック表面に接着する際に使用される、請求項１に記載の感圧接着剤テープ。
24. 生物学的試験プレートの封止において使用される、請求項１に記載の感圧接着剤。
25. 感圧接着剤テープを作製する方法であって、
    繰り返し単位−Ｃ_aＨ_2aＯ−（式中、ａは１〜４の整数である）を含む複数のポリエーテルセグメントを含有する少なくとも１種類の放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを基材上に設けること、及び
    該オリゴマー及び／又はモノマーを該基材上でその場で放射線硬化させること
    を含み、前記セグメントが前記得られたポリマーの約２０〜約８５重量パーセント含まれ、前記放射線硬化型オリゴマー及び／又はモノマーを放射線に曝露して放射線硬化感圧接着剤テープを形成する、感圧接着剤テープを作製する方法。
26. 前記ポリエーテルセグメントが、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂(ＣＨ₃)ＣＨＯ−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＣＨ₂(Ｃ₂Ｈ₅)ＣＨＯ−、及びこれらの混合物から成る群より選択される、請求項２５に記載の方法。
27. 前記ポリエーテルセグメントが前記ポリマーの３５〜８５重量パーセント含まれる、請求項２５に記載の方法。
28. 約１５〜約６５重量％のエポキシ含有化合物を含む、請求項２５に記載の方法。
29. 約５０重量％までのアクリレート含有化合物を含む、請求項２５に記載の方法。
30. 約１５〜約４５重量％の粘着性付与剤を含む、請求項２５に記載の方法。
31. 約１５〜約３５重量％の粘着性付与剤を含む、請求項３０に記載の方法。
32. 約１５〜約４５重量％の可塑剤を含む、請求項２５に記載の方法。
33. 約１５〜約３５重量％の可塑剤を含む、請求項３２に記載の方法。
34. 約０．１〜約３重量％の開始剤を含む、請求項２５に記載の方法。
35. 前記エポキシ含有化合物が、脂肪族エポキシド類、脂環式エポキシド類及びエポキシ化ビニル化合物から成る群より選択される、請求項２８に記載の方法。
36. 前記粘着性付与化合物が、テルペンフェノール樹脂、α−メチルスチレン系樹脂、ロジン系粘着性付与剤、アルコールモノマー類、アルコールオリゴマー類及びグリコールオリゴマー類から成る群より選択される、請求項３０に記載の方法。
37. 前記可塑剤が、テルペンフェノール樹脂、ロジン系可塑剤及びポリグリコール類から成る群より選択される、請求項３２に記載の方法。
38. 前記開始剤がオニウム塩カチオン光開始剤を含む、請求項３４に記載の方法。
39. 前記開始剤がフリーラジカル光開始剤を含む、請求項３４に記載の方法。
40. 前記放射線硬化型オリゴマー又はモノマーが、下式の１つ以上で表される、請求項２５に記載の方法。
    

    

    （式中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は末端基であり、そのうちの少なくとも１種類が硬化反応を可能にし、また、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃は、同じであっても互いに異なっていてもよく；ｎ、ｍ及びｐは２〜１０００の範囲であり得；Ｒは、式(ＣＲ₁Ｒ₂)_q（式中、ｑは１〜４の整数であり、Ｒ₁及びＲ₂は、独立して、水素及びＣ_1〜3アルキルであり得る）を有する直鎖又は分枝鎖のアルキレン基である。）
41. 請求項１に記載の接着剤を含んでなる光導波路。