JP2012514104A - 引き伸ばし剥離可能な接着テープ - Google Patents

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Abstract

接着テープ、この接着テープを含有する物品、この接着テープを作製する方法、及びこの接着テープの用途について説明する。接着テープは引き伸ばし剥離可能であり、2つの基材を1つに連結するために用いることができる。接着テープは容易に取り外され、任意の理由により2つの基材を分離することができる。接着テープは、裏材層と、裏材層に隣接する少なくとも1つの感圧性接着剤層とを含む。裏材層は、ポリ(アルキレン)コポリマーを含む。各感圧性接着剤層は、架橋されたアクリルコポリマーと、アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含む。

Description

引き伸ばし剥離可能な接着テープ、この接着テープを含む物品、この接着テープを作製する方法、及びこの接着テープの用途を説明する。
引き伸ばし剥離可能な接着テープは、物品を基材に結合するために使用されてきた。物品は、多くの場合、フック、クランプ、ハンガー、又は小物入れであり、基材は、多くの場合、壁の表面である。接着テープの引き伸ばしによって、物品を基材から剥離することができる。
引き伸ばし剥離可能な接着テープ、この接着テープを含む物品、及びこの接着テープの用途が開示される。接着テープは、少なくとも1つの感圧性接着剤層に隣接する裏材層を含む。裏材層は、ポリ(アルキレン)コポリマーを含む。各感圧性接着剤層は、架橋されたアクリルコポリマーと、アクリルコポリマーに分散又は懸濁される無機粒子と、を含む。感圧性接着剤層中に無機粒子が存在することにより、基材に接着された後に引き伸ばし剥離可能な接着テープがきれいに剥がれるのが容易になる。この接着テープは、視覚的に透明であることができる。
第1の態様では、接着テープについて説明する。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の主表面に隣接する少なくとも1つの感圧性接着剤層と、を含む。裏材層は、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含有する第1の重合性反応混合物の第1の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。裏材層は、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。少なくとも1つの感圧性接着剤層は、(1)アクリルコポリマーと、(2)アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。アクリルコポリマーは、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含有する、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物である。接着テープは、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。
第2の態様では、物品について説明する。第1の実施形態では、物品は、第1の基材と、第1の基材に接着された接着テープと、を含む。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層と、(C)第1の基材を超えて延在するツメと、を含む。ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、第1の基材から接着テープが剥離される。接着テープは、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。裏材層は、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含有する第1の重合性反応混合物の第1の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。裏材層は、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。第1の感圧性接着剤層は、(1)アクリルコポリマーと、(2)アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。アクリルコポリマーは、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、i)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物のいずれかと、を含有する、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物である。
第2の実施形態では、物品は、第1の基材と、第2の基材と、第1の基材と第2の基材との間に位置付けられた接着テープと、を含む。接着テープは、第1の基材を第2の基材に連結する。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層及び裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層と、(C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメと、を含む。ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、第1の基材から、又は第2の基材から、又は第1の基材及び第2の基材の両方から、接着テープが剥離される。接着テープは、ツメが引かれたとき、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。裏材層は、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含む第1の重合性反応混合物の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。裏材層は、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。第1の感圧性接着剤層及び第2の感圧性接着剤層は、それぞれ、アクリルコポリマーと、アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。アクリルコポリマーは、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含有する、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物である。
第3の態様では、2つの基材を連結及び分離する方法を提供する。この方法は、第1の基材及び第2の基材を提供することを含む。この方法は、接着テープが第1の基材を第2の基材に連結するように第1の基材と第2の基材との間に接着テープを位置付けることを更に含む。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層及び裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層と、(C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメと、を含む。接着テープは、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。裏材層は、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含有する第1の重合性反応混合物の第1の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。裏材層は、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。第1の感圧性接着剤層及び第2の感圧性接着剤層は、それぞれ、(1)アクリルコポリマーと、(2)アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。アクリルコポリマーは、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含有する、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物である。この方法は、接着テープのツメを引いて、第1の基材から、又は第2の基材から、又は第1の基材及び第2の基材の両方から、接着テープを剥離することを更に含む。
第4の態様では、接着テープを調製する方法を提供する。この方法は、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含む第1の重合性混合物の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを提供する工程を含む。この方法は、ASTM D1003−07に基づき裏材層が5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントの視感透過率を有するように、第1の支持層と第2の支持層との間にポリ(アルキレン)コポリマーを備える裏材層を鋳造する工程を更に含む。この方法はまた、少なくとも1つの感圧性接着剤層を裏材層の第1の主表面に隣接して位置付ける工程を更に含む。少なくとも1つの感圧性接着剤層は、(1)アクリルコポリマーと、(2)アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。アクリルコポリマーは、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含有する、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物である。
上記の本発明の概要は、本発明のそれぞれの実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図したものではない。続く図、「発明を実施するための形態」、及び実施例により、これらの実施形態をより詳しく例示する。
添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。
代表的な引き伸ばし剥離可能な接着テープの概略図。 図1に例示した引き伸ばし剥離可能な接着テープを使用して1つに連結された2つの基材を含む代表的な物品の概略図。 別の代表的な引き伸ばし剥離可能な接着テープの概略図。 図3に例示した引き伸ばし剥離可能な接着テープを使用して1つに連結された2つの基材を含む別の代表的な物品の概略図。
本発明は様々な変更例及び代替形状が可能であるが、その具体例を一例として図面に示すと共に詳細に説明する。しかしながら本発明を、記載される特定の実施形態に限定しようとするものではないことは理解されるべきである。逆に、本発明は、本発明の趣旨及び範囲内に含まれる、すべての修正、等価な形態、及び代替形態を対象とすることを意図する。
接着テープ、この接着テープを含有する物品、この接着テープを作製する方法、及びこの接着テープの用途について説明する。より詳細には、接着テープは、架橋されたアクリルコポリマーを含有する少なくとも1つの感圧性接着剤層と、アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含む。接着テープは、基材に接着された後に、引き伸ばすことによって取り外し可能である。引っ張られるとき、接着テープは、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。例えば、その長さは、破断せずに少なくとも50パーセント増加することができる。
様々な引き伸ばし剥離接着剤層及び接着テープが既知であるが、アクリル系接着剤層の使用には問題がある。多くの場合、アクリル系接着剤層の接着強度が時間とともに高くなり、接着剤の取り外しが困難な場合がある。アクリル系接着剤の取り外しは、多くの場合、接着剤が接着している基材を損傷する結果となる。接着剤を取り除けた場合でも、接着剤の残留物が基材上に残ることが多い。驚くべきことに、本明細書に記載するアクリル系接着剤は、通常、比較的容易に取り外すことができ、取り外しにより、基材上に残留物を少ししか残さないか、まったく残さない傾向がある。引き伸ばしによって取り外す前に、接着剤は典型的には、高荷重の剪断接着力を示す。
本明細書で用いられる用語「接着剤」及び「感圧性接着剤」は、互換的に用いられる。同様に、「接着剤層」及び「感圧性接着剤層」という用語は、互換的に用いられる。「感圧性接着剤」及び「PSA」という用語は、互換的に用いられる。
本明細書で用いられる用語「重合性材料」は、エチレン性不飽和基などの少なくとも1つの重合可能な基を有する、任意の分子量の化合物を意味する。重合性材料は、モノマー、架橋剤、オリゴマーなどを包含することができる。重合プロセスにより、ポリマー形成がもたらされ、このプロセスには、ポリマー鎖の伸長、1つ以上のポリマー鎖の架橋、又はその両方の反応が含まれる。用語「コポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーから調製される高分子材料を意味するのに用いられる。
本明細書で用いられる用語「〜の範囲」は、終点及びそれら終点間の全ての値を含む。
引き伸ばし剥離可能な接着テープは、裏材層と、裏材層に隣接する少なくとも1つの感圧性接着剤層と、を含む。いくつかの実施形態では、引き伸ばし剥離可能な接着テープは、裏材層の第1の主表面に隣接して位置付けられた単一の感圧性接着剤層を含む。そのような引き伸ばし剥離可能な接着テープは、任意の所望の目的のために基材の外側表面に配置され得る。例えば、接着テープは保護機能を提供することができ、保護がもはや必要なくなった又は望まれなくなった場合に、取り外すことができる。他の例では、接着テープは書き込み可能又は印刷可能な表面を提供することができる(例えば、裏材層上に書き込むこと又は印刷することが可能である)。より具体的ないくつかの例では、接着テープは、もはや必要なくなったときに取り外すことが可能なラベル又は価格シールとして機能できる。
他の実施形態では、接着テープは、裏材層の両側の主表面に隣接して位置付けられる2つの感圧性接着剤層を含む。そのような引き伸ばし剥離可能な接着テープを用いて、第1の基材を第2の基材に連結することができる。後の任意のときに、第1の基材を第2の基材から分離することが望まれる場合は、接着テープを引き伸ばして取り外すことができる(例えば、接着テープを引き伸ばして、第1の基材から、又は第2の基材から、又は第1及び第2の基材の両方から、剥離する)。接着テープ及び互いから分離された後、基材は再び使用可能である。これは、基材の少なくとも1つが高価である、又は脆性である、又は製造が困難である時に特に有利である。
2つの感圧性接着剤層を伴う代表的な引き伸ばし剥離可能な接着テープの構造を図1に概略的に示す。接着テープ100は、2つの感圧性接着剤層10と30との間に位置付けられる裏材層20を含む。第1の接着剤層10は、裏材層20の第1の主面22に隣接しており、第2の接着剤層30は、裏材層20の第2の主面23に隣接している。裏材層20の第1の主面22は、裏材層20の第2の主面23の反対側である。図1に示すように、第1の接着剤層10及び第2の接着剤層30は両方とも裏材層20に接触しており、裏材層20に直接に接着されている。図示されていない他の実施形態では、第1の接着剤層10及び第2の接着剤層30は、プライマー層のような1つ以上の介在層を介して裏材層20に間接的に接着される。裏材層20は、第1の接着剤層10及び第2の接着剤層30の両方を超えて延在する。接着剤層を超えて延在する裏材層21の領域は、ツメ21として機能できる。図1では、ツメ21は裏材層の一部、すなわち裏材層の延長である。
図2は、図1に概略的に示した引き伸ばし剥離可能な接着テープを使用して連結された2つの基材を含む代表的な物品200の概略図である。引き伸ばし剥離可能な接着テープは、第1の基材40と第2の基材50との間に位置付けられる。すなわち、物品200は、次の順序で、第1の基材40、第1の接着剤層10、裏材層20、第2の接着剤層30、及び第2の基材50を含む。第1の接着剤層10が第1の基材40に接着し、第2の接着剤層30が第2の基材50に接着する。感圧性接着剤層は、典型的に、指圧以下で基材に接着され得、取り外しのために接着テープが引き伸ばされるまで基材に接着したまま維持され得る。第1の基材40は、接着テープを介して第2の基材50に連結される。
図2で、裏材層20は第1の接着剤層10及び第2の接着剤層30の両方を超えて延在する。第1の接着剤層10及び第2の接着剤層30の両方を超えて延在する裏材層の領域は、基材40及び50の両方から接着テープを引き伸ばし剥離するためのツメ21として機能できる。ツメ21を引き、接着テープを引き伸ばすことによって、第1の接着剤層10を第1の基材40から剥離することができる、又は第2の接着剤層30を第2の基材50から剥離することができる、又は接着剤層10及び30の両方を基材40及び50の両方から剥離することができる。この組み合わせ剥離は、第2の基材からの第1の基材の分離及び第1の基材と第2の基材との間からの接着テープの取り外しを可能にする。
裏材層20及び2つの感圧性接着剤層10、30を含む、別の引き伸ばし剥離可能な接着テープ300の概略図を図3に示す。この実施形態では、裏材層20は第1の接着剤層10からも第2の接着剤層30からも延在していない。この接着テープを使用して第1の基材40と第2の基材50とを連結した図を、図4に概略的に示す。接着テープの領域(層10、20、及び30)は、基材40及び50の両方を超えて延在している。基材40及び50の両方を超えて延在している接着テープの領域は、ツメ24として機能できる。ツメ24は外側表面が接着剤層10及び30であるので、粘着性である。あるいは、フィルム又は別の、タルク又はインク(印刷されたもの)のような非粘着性の層のような追加的な層(図3に図示せず)をツメのこの領域に、接着剤層10及び30を覆って配置して、非粘着性の表面を提供することができる。ツメ24を引き、接着テープを引き伸ばすことによって、第1の接着剤層10を第1の基材40から剥離することができる、又は第2の接着剤層30を第2の基材50から剥離することができる、又は接着剤層10及び30の両方を基材40及び50の両方から剥離することができる。この組み合わせ剥離は、第2の基材からの第1の基材の分離及び第1の基材40と第2の基材50との間の接着テープ(層10、20、及び30)の取り外しを可能にする。
接着テープを伴い、接着剤を1つ又は両方の基材から剥離することは、ツメを引くこと及び引き伸ばすことを含む。ツメは、基材の少なくとも1つを超えて延在している。ツメは、裏材層の一部(すなわち、裏材層の延長)であること、少なくとも1つの接着剤層の一部(すなわち、接着剤層の延長)であること、裏材層に付着されること、少なくとも1つの接着剤層に付着されること、又は裏材層及び少なくとも1つの接着剤層の両方の一部(すなわち、裏材層及び少なくとも1つの接着剤層の両方の延長)であることができる。少なくとも1つの基材は、ツメのこの領域では接着剤層に接触していない。通常、この物品に2つの基材がある場合、両方の基材がツメのこの領域では接着剤層に接触していない。ツメは、通常、基材の表面に平行又は実質的に平行な方向に引かれる。すなわち、ツメは、0度、5度未満、10度未満、15度未満、20度未満、25度未満、30度未満、又は35度未満の方向に引かれる。ツメは、多くの場合、裏材層の一部である。いくつかの実施形態では、ツメは、接着剤層と接触している裏材層の第1の領域を超えて延在する、裏材層の第2の領域から形成される。ツメは、多くの場合、これらの実施形態において非粘着性である。他の実施形態では、ツメは裏材層及び接着剤層の少なくとも1つを含む。ツメは、多くの場合、これらの実施形態において粘着性である。粘着性のツメは、ツメ領域を非粘着性材料で覆うことによって非粘着性にすることができる。
接着テープの接着剤層及び裏材層は、典型的に高延伸性である。ツメを引くことは、接着テープの伸長又は引き伸ばしを引き起こす。引き伸ばすことは、第1の基材と第2の基材との間の領域における接着テープの体積を減少し、1つ又は両方の基材からの接着テープの剥離を促進する。接着剤層が十分な貼着力を有する場合、接着剤層が基材に対してよりも裏材層に対して強く接着している場合、及び、破断若しくは切れて元の位置に戻ることなく、基材間の接着テープの体積を減らすために十分に接着テープを伸長できる場合に、ツメを引くことにより、両方の基材から接着剤層を剥離することができる。引き伸ばされた接着テープを2つの基材の間から取り外すことができる、又は2つの基材を分離することができる、又はそれら両方である。接着テープは、典型的に、引き伸ばし剥離条件下で破断すること又は切れることなく、第1の方向に(多くの場合、第1の方向は長手方向であり、長さを少なくとも50パーセント増加し得る)少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。
図1及び図3に概略的に示される裏材層、接着剤層、及び引き伸ばし剥離可能な接着テープは、光学的に透明であり得る。本明細書で使用されるとき、用語「光学的に透明」とは、ASTM D1003−07の方法を用いて測定されたときに、少なくとも90パーセントの視感透過率及び5パーセント以下の曇りを有する裏材層、接着剤層、又は接着テープを指す。この方法を用いて、測定は400〜700ナノメートルの波長範囲で行われた。視感透過率は、多くの場合、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、又は少なくとも95%と同等である。曇りは、多くの場合、4以下、3以下、2以下、又は1以下である。いくつかの代表的な接着テープは、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で3パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。他の代表的な接着テープは、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で2パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。視覚的に透明な材料全てが光学的に透明であるとは見なされない。すなわち、視覚的な透明性が常に光学的透明性と同義であるとは限らない。視覚的に透明な材料は、5を超える曇り値、90%未満の透過値、又はこれら両方を有する場合がある。
いくつかの物品では、引き伸ばし剥離可能な接着テープは光学的に透明である。第1の基材及び光学的に透明な接着テープの両方を通して見たときに第2の基材が可視であるように、光学的に透明な接着テープを2つの基材の間に位置付けることができる。接着テープが光学的に透明な場合、図2及び図3の第2の基材50は、多くの場合、第1の基材40及び接着テープ(図では、接着テープは層10、20、及び30に相当する)を通して見ることによって目視できる。例えば、光学的に透明な接着テープを用いて、光学的に透明な基材(例えばカバーレンズ)のような第1の基材を、ディスプレイ(例えば、液晶ディスプレイ)のような第2の基材に連結することができる。連結に欠陥がない場合は、光学的に透明な接着テープは第1の基材とディスプレイとの間に位置付けられたまま維持される。しかし、連結に欠陥がある場合は、接着テープを引き伸ばすことによって、ディスプレイを損傷せずに接着テープを取り外すことができる。接着テープを交換し、第1の基材及びディスプレイを、別の光学的に透明な引き伸ばし剥離可能な接着テープで再び連結することができる。
裏材層は、光学的に透明であることに加えて、引き伸ばし剥離可能な接着テープにおける使用に好適な機械的特性を有するように選択される。例えば、裏材層は、引かれたときに破断せずに第1の方向(例えば、長手方向)に少なくとも50パーセント引き伸ばされる(伸長される)ように選択される。すなわち、裏材層を破断せずに、引き伸ばすことによって、長さのような少なくとも1つの寸法を少なくとも50パーセント増加させることができる。いくつかの実施形態では、裏材層は、破断せずに少なくとも100パーセント、少なくとも150パーセント、少なくとも200パーセント、少なくとも300パーセント、少なくとも400パーセント、又は少なくとも500パーセント引き伸ばし可能である。裏材層は、多くの場合、破断せずに最高1200パーセントまで、最高1000パーセントまで、最高800パーセントまで、最高750パーセントまで、又は最高700パーセントまで、引き伸ばし可能である。これらの比較的大きい伸長値は、基材に接着された後の接着テープの引き伸ばし剥離を促進する。
裏材層のヤング率は、引き伸ばしに対する裏材層の抵抗性を示す指標となり得る。ヤング率は、多くの場合、約10MPa〜約75MPaの範囲である。例えば、ヤング率は20〜75MPaの範囲、20〜60MPaの範囲、20〜50MPaの範囲、又は25〜50MPaの範囲であり得る。ヤング率は、例えばASTM D790−07又はASTM D882−02の方法を用いて測定することができる。
裏材層の引張り強度は、裏材層が破断せずに支持可能な荷重の指標であり、裏材層が破断せずにどれだけ遠くまで引き伸ばされ得るかの指標である。引張り強度は、典型的に、約10MPa〜約60MPa又はそれ以上の範囲である。例えば、引張り強度は10〜60MPaの範囲、10〜50MPaの範囲、20〜60MPaの範囲、20〜55MPaの範囲、又は25〜50MPaの範囲である場合がある。引張り強度は、ASTM D882−02の方法を用いて測定できる。
裏材層20は、少なくとも2つの異なるアルケンモノマーから誘導されるポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。ポリ(アルキレン)コポリマーは、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンモノマーと、を含む第1の重合性混合物の第1の重合生成物である。多くのポリ(アルキレン)コポリマーにおいて、1,2−アルケンはブテン、ヘキセン、又はオクタンから選択される。これらのコポリマーは、通常、メタロセン触媒を用いて調製される。
全てのポリ(アルキレン)コポリマーが裏材層の調製に好適であるとは限らない。すなわち、全ての既知のポリ(アルキレン)コポリマーを使用して、好ましい機械的特性と光学的特性の組み合わせを有する裏材層を提供できるわけではない。好適な機械的特性を伴うポリ(アルキレン)コポリマーの多くは、光学的に透明な裏材層の調製に通常必要とされる低い曇り(すなわち、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下)及び高い視感透過率(すなわち、ASTM D1003−07を用いた測定で少なくとも90パーセントの視感透過率)を有さない。光学的に透明な裏材層は、光学的に透明な接着テープの調製に必要である。例えば、多くのポリ(アルキレン)コポリマーの比較的大きい結晶サイズ、多くの市販のポリ(アルキレン)コポリマーにおける多様な添加剤の使用、及びポリ(アルキレン)コポリマーのフィルムの形成に使用される特定の方法によって、光学的に透明な裏材層として使用するのに好適ではないポリ(アルキレン)コポリマーになる場合がある。
裏材層のポリ(アルキレン)コポリマーは、完全に非晶質でなく、ある程度の結晶性材料を有する方が好ましい。結晶性材料は、物理的架橋材として機能することによって裏材層に強度を付加する傾向がある。しかし、結晶性材料のサイズが大き過ぎると、裏材層の曇りが許容範囲を超えて大きくなる場合がある。結晶性材料は、可視光の波長より小さいサイズを有するのが好ましい。好適なポリ(アルキレン)コポリマーの多くの実施形態において、結晶性材料の少なくとも95パーセントは400ナノメートル未満の結晶サイズを有する。例えば、結晶性材料の少なくとも95%は、300ナノメートル未満、200ナノメートル未満、又は100ナノメートル未満の結晶サイズを有することができる。小さい結晶サイズは、光学的に透明な裏材層の形成を促進する。
400ナノメートル未満の結晶性材料を有する裏材層は、多様な方法で調製できる。1つの方法では、裏材層の形成に使用されるポリ(アルキレン)コポリマーは、結晶のアライメント及び成長を最低限にするために、融解され、押出成形され、及び急冷される。別の方法では、シード材料(すなわち成核剤)を加え、冷却の際にコポリマー内での多くの結晶の形成を促進して、固化フィルムを形成することができる。より多くの結晶の形成は、より小さい結晶サイズをもたらす傾向がある。更に別の方法では、コポリマー組成物を変化させて、結晶サイズを変更する。4〜8個の炭素原子を有する第2のアルケンモノマーの量が多いほど、より小さい結晶サイズをもたらす傾向がある。第2のアルケンモノマーの量が増すにつれて、密度又は比重は低減する傾向がある。多くの場合、比重は0.91以下である。例えば、多くの場合、比重は0.90以下又は0.89以下である。多くの場合、比重は0.86〜0.91の範囲内、0.87〜0.90の範囲内、又は0.88〜0.90の範囲内である。
裏材層は、曇りに寄与する又は視感透過率を低下させる添加剤を含まないか又は実質的に含まないことが好ましい。例えば、裏材層は、典型的に、抗ブロッキング剤、スリップ剤、又はこれら両方を含まない。すなわち、裏材層は、通常、抗ブロッキング剤、スリップ剤、又はこれら両方を含まない若しくは実質的に含まない。本明細書で使用されるとき、抗ブロッキング剤又はスリップ剤を参照して「実質的に含まない」という用語は、これらの薬剤がそれぞれ、0.5重量パーセント以下、0.3重量パーセント以下、0.2重量パーセント以下、0.1重量パーセント以下、0.05重量パーセント以下、又は0.01重量パーセント以下の量で存在することを意味する。抗ブロッキング剤は、多くの場合、フィルムをポリ(アルキレン)コポリマーから調製する際に、例えばロールを形成するときのようにフィルム自体への付着を防ぐために添加される。代表的な抗ブロッキング剤としては、ケイソウ土及びタルクのような粒子が挙げられるが、これらに限定されない。スリップ剤は、多くの場合、ロールでのフィルム同士の摩擦又はフィルムと生産機器との摩擦のような摩擦を低減するために添加される。また、これらのスリップ剤の存在は、少なくとも1つの感圧性接着層との良好な接着を妨害する場合がある。一般に使用される多くのスリップ剤は、アミド化によって長鎖脂肪酸から作られるもののような一級アミドである。スリップ剤の例としては、ステアルアミド、オレアミド、及びエルカミドが挙げられるが、これらに限定されない。
多くの実施形態において、裏材層は、ポリ(アルキレン)コポリマーを少なくとも99パーセント含有する。例えば、裏材層は、少なくとも99.1重量パーセント、少なくとも99.2重量パーセント、少なくとも99.3重量パーセント、少なくとも99.4重量パーセント、少なくとも99.5重量質量パーセント、少なくとも99.6重量パーセント、少なくとも99.7重量パーセント、少なくとも99.8重量パーセント、少なくとも99.9重量パーセントのポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。
光学的に透明な裏材層を調製するために使用可能な代表的なポリ(アルキレン)コポリマーは、エクソンモービルケミカル(テキサス州ヒューストン所在)から商品名EXACT(例えばEXACT 3024、3040、4011、4151、5181、及び8210)及び商品名VISTAMAXX(例えばVISTAMAXX 6202及び3000)として市販されている。他の代表的なポリ(アルキレン)コポリマーは、ダウケミカル(ミシガン州ミッドランド所在)から商品名AFFINITY(例えばAFFINITY PT 1845G、PL 1845G、PF 1140G、PL 1850G、及びPL 1880G)、商品名ENGAGE(例えばENGAGE 8003)及び商品名INFUSE(例えばINFUSE D9530.05)として市販されている。EXACT 8210、EXACT 5181、ENGAGE 8003、及びINFUSE D9530.05はエチレン−オクテンコポリマーである。EXACT 3040及びEXACT 4151はエチレン−ヘキセンコポリマーである。EXACT 3024及びEXACT 4011はエチレン−ブテンコポリマーである。
低い曇りと高い視感透過率とを備える裏材層をもたらす好適な材料を選択することに加えて、裏材層を調製する方法は、多くの場合、これらの値を維持するように選択される。すなわち、裏材層を作製する方法は、典型的に、平滑な表面及び比較的均一な厚さを提供するように選択される。表面が粗くなると、曇り率が希望に反して大きくなる場合がある。好適な光学的透明性を提供するために、裏材層全体で任意の方向に比較的均一な厚さを提供するようにプロセスが使用される。例えば、厚さは、多くの場合、裏材層全体で任意の方向に10パーセント未満、8パーセント未満、6パーセント未満、5パーセント未満、変化する。より具体的には、4ミル(0.1ミリメートル、つまり100マイクロメートル)の平均厚さを有する裏材層は、裏材層全体で任意の方向に10マイクロメートル未満、8マイクロメートル未満、6マイクロメートル未満、又は5マイクロメートル未満の厚さの変化を有する。
ポリ(アルキレン)コポリマーのフィルムの形成に用いられる従来の方法の多くは、結果的にもたらされるフィルムが要求される平滑度を有さないため、好適ではない。例えば、ブローイング法は、通常、抗ブロッキング剤又はスリップ剤の添加を受けることが多いので、好適ではない。これらの薬剤の添加は、多くの場合、結果的にもたらされるフィルムの表面を粗くする傾向がある。冷硬ローラーとの接触を最低限にするためにフィルムに粗い表面を与えるキャスト押出成形法は、通常、適さない。
多様な方法を使用して、好適な平滑度及び厚さの均一性を伴う裏材層を調製することができる。第1の例では、ポリ(アルキレン)コポリマーを、剥離ライナーのような2つの平滑な支持層間で、又は平滑な支持層と平滑なローラーとの間で、鋳造することができる。ブロッキング剤又はスリップ剤は必要なく、これらの薬剤がないのが好ましい。支持層(例えば剥離ライナー)は、結果的にもたらされるゴム状の裏材層を強化する傾向があり、裏材層を歪めずに又は引き伸ばさずに更なる処理にかけることを可能にする。更に、支持層は、裏材層が少なくとも1つの感圧性接着剤層と組み合わされるまで、裏材層の表面を保護する傾向がある。
より具体的には、ポリ(アルキレン)コポリマーは、例えばフラット型キャスト用押出ダイを用いて、溶融フィルムとして押出成形可能である。押出温度は、約150℃〜200℃の範囲であってよい。ポリ(アルキレン)コポリマーの押出成形フィルムは、2つの支持体フィルム間で押出成形することができる。次に、結果的にもたらされる支持体フィルム/ポリ(アルキレン)コポリマーフィルム/支持体フィルムの構成体を、冷硬ロールスタックに通して、ポリ(アルキレン)コポリマーフィルムを冷却及び固化することができる。この方法を用いて調製された裏材フィルムは、比較的均一な厚さを有する傾向があり、かつ比較的平滑である傾向がある。
裏材層の形成には、任意の好適な支持体表面を使用することができる。多くの実施形態で、支持体は剥離ライナーである。任意の好適な剥離ライナーを使用することができる。好適な剥離ライナーは、典型的に、紙(例えばクラフト紙)又は高分子フィルムである。多くの用途で、高分子フィルムが好ましい。剥離ライナーとして使用される高分子フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、又はポリエチレン若しくはポリプロピレンのようなポリオレフィン、又はこれらの組み合わせから形成することができる。剥離ライナーの表面は、所望により、シリコーン、フルオロシリコーンのようなフッ素性化学物質、又はポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は低密度ポリエチレン)のような他の低表面エネルギー材料のような剥離剤で処理することができる。代表的なフルオロシリコーンは、Dow Corningから、商品名SYL−OFF(例えば、SYL−OFF Q2−7785又はSYL−OFF Q2−7786)で市販されている。その他の剥離ライナーとして、例えば、CPI Films(St.Louis,MO)から商品名CLEARSIL T10及びCLEARSIL T50で市販されているものが挙げられる。ライナーを処理するための好適な剥離ライナー及び方法は、例えば、米国特許第4,472,480号(Olson)、同第4,980,443号(Kendziorski)、及び同第4,736,048号(Brownら)、同第5,578,381号(Hamadaら)、及び同第5,082,706号(Tangney)、並びに米国公開特許出願第2008/0280086号(Sheridanら)に更に記述されている。
多くの場合、裏材層の厚さは、望まれる引き伸ばし剥離力に基づいて選択される。裏材層の厚さが増大するにつれて、通常、より大きい引き伸ばし剥離力が必要とされる。逆に、裏材層の厚さが減少するにつれて、より小さい引き伸ばし剥離力が必要とされる。裏材層の厚さは、例えば、最大40ミル(1.0ミリメートル、つまり1000マイクロメートル)であってよい。本明細書で用いられるとき、用語「ミル」は、0.001インチ(0.025mm)であり、1ミルは約0.0025センチメートル又は約0.025ミリメートル又は約25マイクロメートルに等しい。多くの実施形態において、厚さは最大30ミル(750マイクロメートル)、最大20ミル(500マイクロメートル)、最大10ミル(250マイクロメートル)、最大8ミル(200マイクロメートル)、最大6ミル(150マイクロメートル)、又は最大5ミル(125マイクロメートル)である。多くの場合、厚さは少なくとも1ミル(0.025ミリメートル、つまり25マイクロメートル)、少なくとも2ミル(50マイクロメートル)、少なくとも3ミル(75マイクロメートル)、又は少なくとも4ミル(100マイクロメートル)である。いくつかの好適な裏材層は、1ミル(25マイクロメートル)〜20ミル(500マイクロメートル)の範囲、1ミル(25マイクロメートル)〜10ミル(250マイクロメートル)の範囲、1ミル(25マイクロメートル)〜8ミル(200マイクロメートル)の範囲、1ミル(25マイクロメートル)〜7ミル(175マイクロメートル)の範囲、2ミル(50マイクロメートル)〜8ミル(200マイクロメートル)の範囲、3ミル(75マイクロメートル)〜6ミル(150マイクロメートル)の範囲、又は4ミル(100マイクロメートル)〜5ミル(125マイクロメートル)の範囲の厚さを有する。
調製されるように、裏材層は通常、なめらかな表面を持つゴム状材料である。多くの実施形態において、裏材層はわずかに粘着性である。感圧性接着剤層は、裏材層の少なくとも1つの主表面に隣接して位置付けることができる。多くの実施形態において、第1の感圧性接着層は裏材層の第1の主表面に隣接して位置付けられ、第2の感圧性接着層は裏材層の第2の主表面に隣接して位置付けられる。裏材層の第2の主表面は、第1の主表面に対向する面である。本明細書で用いられる、感圧性接着剤層及び裏材層に関しての用語「隣接」とは、感圧性接着剤層が裏材層と接触していること又は1つ以上の介在層によって裏材層から分離されていることを意味する。すなわち、それぞれの感圧性接着剤層は、裏材層に直接的に又は間接的に接着される。
裏材層は、少なくとも1つの感圧性接着剤層に隣接して位置付ける前にプライミング処理することができる。プライマー処置は、裏材層と感圧性接着層との間の接着力を増大させる傾向がある。多くの場合、この接着力の増大は引き伸ばし剥離接着テープにとって望ましい。すなわち、通常、裏材層に対する感圧性接着テープの接着力は、基材に対する感圧性接着層の接着力より強い。当該技術分野において既知の任意の好適なプライミング処置を使用することができる。例えば、プライミング処理は、化学的プライマー組成物での処理、コロナ放電若しくはプラズマ放電による処理、電子ビーム若しくは紫外線への曝露、酸組成物でのエッチング、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
いくつかの実施形態では、プライマー処置は、裏材層の表面にプライマー組成物を適用することを含む。任意の好適なプライマー組成物を使用することができる。プライマー組成物としては、例えば、反応性化学接着促進剤(例えば、その構成要素が裏材層、接着層、又はこれら両方と反応することができる)が含まれる。代表的なプライマー組成物としては、米国特許第5,677,376号(グローブス(Groves))に記述されているものが含まれ、その全文は参照により本明細書に組み込まれる。すなわち、プライマー組成物は、(1)マレイン酸又は無水マレイン酸で修飾したスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマーのようなブロックコポリマーと、(2)(a)1〜14個の炭素原子を有する非三級アルコールの少なくとも1つのアルキル(メタ)アクリレートエステル及び(b)少なくとも1つの窒素含有モノマーを含む一価モノマー混合物の高分子反応生成物と、の配合物を含むことができる。ブロックコポリマーは、例えば、シェル化学製品販売(Shell Chemical Co.)が市販する商品名KRATON FG−1901Xであってよい。他の好適なプライマー組成物としては、Wilmington,MAから商品名NEOREZ(NEOREZ R551)として市販されるものが挙げられる。このプライマー組成物は、水媒介性のポリウレタンを含有する。
接着テープの各感圧性接着剤層は、アクリルコポリマーと、アクリルコポリマーに分散又は懸濁される無機粒子と、を含む。多くの実施形態において、アクリルコポリマーはランダムコポリマーである。アクリルコポリマーは通常、必須の粘弾性を示し、粘着性、剥離接着性、及び剪断保持力の所望のバランスをもたらすよう処方される。つまり、アクリルコポリマーの調製に用いられるモノマーは、Dahlquistの基準(すなわち、ゴム状の平坦部弾性率がDahlquist数より低い)を満たすよう選択される。別の言い方をすれば、アクリルコポリマーそれ自体が、多くの場合、粘着付与剤を添加することなく、感圧性接着剤である。
少なくとも1つの感圧性接着剤層は、第2の重合性反応混合物及び無機粒子を含有する第2の前駆体組成物から形成される。アクリルコポリマーは、第2の重合性反応混合物から形成される。すなわち、アクリルコポリマーは第2の重合性混合物の架橋反応生成物である。第2の重合性反応混合物は、(a)少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含み、第2の一価モノマー混合物は、1)少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)極性一価のモノマーと、を含む。
より具体的には、第2の重合性反応混合物は、(a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、(b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含有し、第2の一価モノマー混合物は、1)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含む。無機粒子は、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の重量に基づき、又はアクリルコポリマー(第2の重合性反応混合物の重合生成物である)の重量に基づき、最大25重量パーセントの量で存在する。
第2の重合性反応混合物は、少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤を含む。本明細書で使用されるとき、用語「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル基、メタクリロイル基、又はその両方を意味する。同様に、用語「(メタ)アクリレート」は、アクリレート、メタクリレート、又はその両方を意味し、用語「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド、メタクリルアミド、又はその両方を意味し、用語「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸、メタクリル酸、又はその両方を意味する。架橋剤は、ジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレートなどであってよい。例えば、(メタ)アクリル酸を多価アルコール(すなわち、少なくとも2つのヒドロキシル基を有するアルコール)と反応させることにより、これらの架橋剤を形成してよい。多価アルコールは、多くの場合、2つ、3つ、4つ、又は5つのヒドロキシル基を有する。架橋剤の混合物を使用することができる。架橋剤の分子量は、多くの場合、約500グラム/モル未満である。
多くの実施形態において、架橋剤は少なくとも2つのアクリロイル基を含む。代表的な2つのアクリロイル基を有する架橋剤としては、1,2−エタンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジアクリレート、1,12−ドデカンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレン(tetraethlyene)グリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレン/ポリプロピレンコポリマージアクリレート、及びネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート変性カプロラクトンが挙げられる。代表的な3つ又は4つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤としては、トリメチロールプロパントリアクリレート(例えば、Surface Specialties(Smyrna,GA)から商品名TMPTA−Nで、及びSartomer(Exton,PA)から商品名SR−351で市販されている)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(例えば、Sartomerから商品名SR−444で市販されている)、トリス(2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート)トリアクリレート(Sartomerから商品名SR−368で市販されている)、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(例えば、Surface Specialtiesから商品名PETIA(テトラアクリレート対トリアクリレートを約1:1の比で含む)及び商品名PETA−K(テトラアクリレート対トリアクリレートを約3:1の比で含む)で市販されている、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(例えば、Sartomerから商品名SR−295で市販されている)、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート(例えば、Sartomerから商品名SR−355で市販されている)、及びエトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(例えば、Sartomerから商品名SR−494で市販されている)が挙げられるが、これらに限定されない。代表的な5つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤として、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(例えば、Sartomerから商品名SR−399で市販されている)が挙げられるが、これらに限定されない。
架橋剤は、典型的には、感圧性接着剤層の貼着性強化のために添加される。基材に接着された後、取り外すために接着テープを引き伸ばすとき、良好な貼着力を有する接着剤層は、残留物を残す可能性がより低い。しかし、添加される架橋剤が多すぎる場合、接着剤層は適合性がより低くなる傾向があり、感圧性接着剤として機能しない場合がある。第2の重合性反応混合物中の架橋剤の量は、多くの場合、架橋剤の分子量及び架橋に利用できる反応部位の数に基づいて選択される。架橋剤は、多くの場合、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量で存在する。架橋剤の量は、多くの場合、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大20重量パーセント、最大15重量パーセント、最大10重量パーセント、又は最大5重量パーセントである。架橋剤は、少なくとも0.01重量パーセント、少なくとも0.02重量パーセント、少なくとも0.05重量パーセント、少なくとも0.1重量パーセント、少なくとも0.2重量パーセント、少なくとも0.5重量パーセント、少なくとも0.75重量パーセント、少なくとも1重量パーセント、又は少なくとも2重量パーセントに等しい量で存在してよい。いくつかの例では、第2の重合性反応混合物中の架橋剤は、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき0.01〜25重量パーセントの範囲、0.01〜15重量パーセントの範囲、0.01〜10重量パーセントの範囲、0.01〜5重量パーセントの範囲、0.05〜5重量パーセントの範囲、0.1〜5重量パーセントの範囲、0.01〜2重量パーセントの範囲、0.1〜2重量パーセントの範囲、又は0.01〜1重量パーセントの範囲の量で存在する。
架橋剤に加え、第2の重合性反応混合物は、(i)第2の一価のモノマー混合物、又は(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物のいずれかを含む。第2の一価のモノマー混合物は、1)少なくとも4個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートと、2)極性モノマーと、の両方を含む。本明細書で使用されるとき、用語「一価のモノマー」は、フリーラジカル重合反応に耐えることが可能な基を1つのみ有する化合物を意味する。一価のモノマーは、典型的には、単一のエチレン性不飽和基を有する。本明細書で使用されるとき、用語「部分重合生成物」は、重合されていないモノマーと、重合により形成された少なくともいくつかのより高い分子量の材料とを含む混合物を意味する。このモノマーは、完全に重合されていない。
第2の一価のモノマー混合物中のアルキル(メタ)アクリレートは、通常、ガラス転移温度(Tg)及びアクリルコポリマーの貯蔵弾性率を制御するために添加される。感圧性接着剤層を提供するため、アクリルコポリマーのTgは、通常、室温未満(例えば、25℃未満又は20℃未満)である。
アルキル(メタ)アクリレートは、多くの場合、アルキルアクリレートである。アルキルアクリレートは、アクリル酸と一価アルコールの反応生成物であり得る。アルコールは、通常、三級アルキルアルコールではない。好適なアルキル(メタ)アクリレートモノマーは、多くの場合、少なくとも4個の炭素原子、少なくとも6個の炭素原子、又は少なくとも8個の炭素原子を有するアルキル基を有する。例えば、アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基は、多くの場合、4〜20個の炭素原子、4〜18個の炭素原子、4〜16個の炭素原子、4〜14個の炭素原子、4〜12個の炭素原子、又は4〜10個の炭素原子を有する。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基は、直鎖状、環状、又はこれらの組み合わせであってよく、任意にフェニルなどのアリール基で置換されてもよい。代表的なアルキル(メタ)アクリレートとして、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−メチルブチルアクリレート、イソノニルアクリレート、n−ノニルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、及びドデシルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。多くの場合、2つ以上のアルキル(メタ)アクリレートモノマーが、感圧性接着剤層の形成に用いられる第2の重合性反応混合物中に含まれる。例えば、第2の重合性反応混合物は、2つ、3つ、4つ、又は更にはそれ以上の、少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含有することができる。多くの場合、アルキル(メタ)アクリレートは、イソオクチルアクリレートを含む。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、多くの場合、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量で存在する。例えば、アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の重量に基づき少なくとも50重量パーセント、少なくとも60重量パーセント、少なくとも70重量パーセント、少なくとも75重量パーセント、又は少なくとも80重量パーセントに等しい量で存在してよい。アルキル(メタ)アクリレートの量は、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の重量に基づき最大99重量パーセント、最大95重量パーセント、最大90重量パーセント、最大85重量パーセント、又は最大80重量パーセントであってよい。いくつかの例では、アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、40〜99重量パーセントの範囲、50〜99重量パーセントの範囲、50〜95重量パーセントの範囲、60〜95重量パーセントの範囲、60〜90重量パーセントの範囲、70〜95重量パーセントの範囲、又は70〜90重量パーセントの範囲の量で存在する。
アルキル(メタ)アクリレートに加え、第2の一価のモノマー混合物は極性モノマーを含む。本明細書で使用されるとき、用語「極性モノマー」は、単一のエチレン性不飽和基及び極性基を有するモノマーを意味する。極性基は、多くの場合、ヒドロキシル基、カルボキシル基又はその塩、二級アミド基、三級アミド基、又はエーテル基(すなわち、少なくとも1つの、式−R−O−R−(式中、各Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキレンである)であるアルキレン−オキシ−アルキレン基を含む基)である。任意の好適な塩も使用できる。多くの実施形態において、塩のカチオンは、アルカリ金属のイオン(例えば、ナトリウム、カリウム、又はリチウムイオン)、アルカリ土類のイオン(例えば、カルシウム、マグネシウム、又はストロンチウムイオン)、アンモニウムイオン、又は、1つ以上のアルキル基で置換されたアンモニウムイオン、1つ以上のアリール基で置換されたアンモニウムイオン、若しくは1つ以上のアルキル基及び1つ以上のアリール基で置換されたアンモニウムイオンである。
第2の一価のモノマー混合物中の極性モノマーは、通常、裏材層への接着の強化、極性表面を有する基材への接着の強化、及び感圧性接着剤層の貼着力増強のために添加される。多くの場合、比較的高温、高湿条件、又はその両方にさらされるときの接着テープの耐久性は、極性モノマーの添加により向上することができる。
ヒドロキシル基を有する代表的な極性モノマーとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート又は3−ヒドロキシプロピルアクリレート)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリルアミド又は3−ヒドロキシプロピルアクリルアミド)、及びエトキシル化ヒドロキシエチルメタクリレート(例えば、Sartomerから商品名CD570、CD571、CD572で市販されているモノマー)が挙げられる。カルボキシル基を有する代表的な極性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸が挙げられるが、これらに限定されない。二級アミド基を有する代表的な極性モノマーとしては、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、又は第三オクチルアクリルアミドなどのN−アルキルアクリルアミドが挙げられる。三級アミド基を有する代表的な極性モノマーとしては、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン、アクリロイルモルホリン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、並びにN,N−ジアルキルアクリルアミド、例えばN,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジプロピルアクリルアミド、及びN,N−ジブチルアクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。エーテル基を有する代表的な極性モノマーとしては、エトキシエトキシエチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、及び2−エトキシエチルアクリレートなどのアルコキシル化アルキルアクリレート、並びに、ポリ(エチレンオキシド)アクリレート、及びポリ(プロピレンオキシド)アクリレートなどのポリ(アルキレンオキシド)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。ポリ(アルキレンオキシド)アクリレートは、ポリ(アルキレングリコール)アクリレートと呼ばれることが多い。これらのモノマーは、ヒドロキシル基又はアルコキシ基などの任意の好適な末端基を有することができる。例えば、末端基がメトキシ基のとき、モノマーをメトキシポリ(エチレングリコール)アクリレートと呼ぶことができる。
第2の極性モノマーは、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量で存在してよい。多くの実施形態において、第2の極性モノマーは、最大35重量パーセント、最大30重量パーセント、最大20重量パーセント、最大15重量パーセント、又は最大10重量パーセントの量で存在する。第2の重合性反応混合物は、多くの場合、少なくとも1重量パーセント、少なくとも2重量パーセント、少なくとも3重量パーセント、又は少なくとも5重量パーセントの第2の極性モノマーを含有する。第2の極性モノマーは、例えば、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき1〜40重量パーセントの範囲、1〜35重量パーセントの範囲、1〜30重量パーセントの範囲、1〜25重量パーセントの範囲、1〜20重量パーセントの範囲、1〜15重量パーセントの範囲、2〜15重量パーセントの範囲、5〜20重量パーセントの範囲、又は5〜15重量パーセントの範囲で存在してよい。
第2のモノマー混合物に含めてよい極性モノマーの量は、使用される特定の極性モノマーによってある程度決まる。例えば、極性モノマーがアクリル酸、メタクリル酸、又はイタコン酸などの酸性モノマーの場合、添加量は通常、15重量パーセント以下、10重量パーセント以下、又は5重量パーセント以下である。一方、ビニルカプロラクトン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−アルキルアクリルアミド、アルコキシル化アルキルアクリレート、及びポリ(アルキレンオキシド)アクリレートなどの極性モノマーは、通常最大40重量パーセントの量で使用され得る。
第2の重合性反応混合物は、通常、フリーラジカル重合開始剤を更に含む。重合開始剤は、熱反応開始剤、光開始剤(photoinitator)、又はその両方であってよい。フリーラジカル重合反応に既知である任意の好適な熱反応開始剤又は光開始剤(photoinitator)を使用できる。反応開始剤は、典型的には、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき0.01〜5重量パーセントの範囲、0.01〜2重量パーセントの範囲、0.01〜1重量パーセントの範囲、又は0.01〜0.5重量パーセントの範囲の量で存在する。
いくつかの実施形態では、熱反応開始剤が使用される。熱反応開始剤は、典型的には、過酸化物又はアゾ化合物である。代表的な過酸化物として、過酸化ベンゾイル、過酸化シクロヘキサン、又は過酸化ラウリルが挙げられるが、これらに限定されない。代表的なアゾ化合物として、DuPont(Wilmington,DE)から商品名VAZO 67で市販されている2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、DuPontからVAZO 64として市販されている2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、及びDuPontからVAZO 52として市販されている2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)が挙げられるが、これらに限定されない。
多くの実施形態において、光開始剤が使用される。いくつかの代表的な光開始剤は、ベンゾインエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル若しくはベンゾインイソプロピルエーテル)又は置換ベンゾインエーテル(例えば、アニソインメチルエーテル)である。他の代表的な光開始剤は、2,2−ジエトキシアセトフェノン又は2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(Ciba Corp.(Tarrytown,NY)から商品名IRGACURE 651で、若しくはSartomer(Exton,PA)から商品名ESACURE KB−1で市販されている)などの置換アセトフェノンである。更に別の代表的な光開始剤は、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール、2−ナフタレンスルホニルクロライドなどの芳香族スルホニルクロライド、及び、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシムなどの光活性オキシムである。
各感圧性接着剤層は、第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物であるアクリルコポリマー中に懸濁又は分散される無機粒子を含有する。無機粒子は、任意の部分重合の前にモノマー混合物に添加されてよく、又はモノマー混合物の部分重合後に添加されてよい。無機粒子を感圧性接着剤層に添加すると、この層の貼着力が増し、ゴム状の平坦部弾性率が増加する傾向がある。驚くべきことに、無機粒子を添加すると、基材に接着された後、接着テープが取り外しのために引き伸ばされるとき、基材上に残る接着剤の残留物が減少する。つまり、無機粒子の存在下で、接着剤層の粘着度が、引き伸ばしとともに減少する傾向がある。
無機粒子を、均一に又は不均一に第2の前駆体組成物中に分散してよい。同様に、無機粒子を、均一に又は不均一にアクリルコポリマー中に分散してよい。無機粒子は、任意の好適な金属、金属酸化物、若しくはセラミック材料、又はこれらの混合物であってよい。無機粒子は、多くの場合、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカなどから選択されるが、これらに限定されない。
多くの実施形態において、無機粒子はヒュームドシリカ粒子である。好適なヒュームドシリカは、例えば、Evonik Industries(Essen,Germany)から商品名AEROSIL(例えば、AEROSIL R972、R974、R976、R300、R380、R130、R150、R200、R202、R805、及びR812)で、又はCabot(Alpharetta,GA)から商品名CABOSIL(例えば、CABOSIL TS−720、TS−610、TS−530、及びTS−500)で市販されている。ヒュームドシリカは、親水性表面又は疎水性表面のいずれかを有することができ、任意の好適な表面積を有することができる。例えば、表面積は、1〜500m/グラムの範囲、10〜400m/グラムの範囲、又は100〜400m/グラムの範囲であってよい。
他の実施形態では、無機粒子は、シリカエアロゲル粒子(例えば、粉砕したエアロゲル又はエアロゲル(areogel)粉末)などのエアロゲルである。シリカエアロゲル粒子は、多くの場合、ナノメートル範囲(例えば100ナノメートル未満、又は50ナノメートル未満)の孔を有し、少なくとも500m/グラムに等しい表面積を有する。いくつかの代表的なエアロゲルシリカ粒子は、20マイクロメートル未満又は10マイクロメートル未満の平均粒子サイズを有する。シリカエアロゲル粒子のサイズは光の波長より大きいものの、粒子は多くの場合半透明であり、光学的に透明だとは見なされなくても、比較的透明な接着剤層の形成に用いることができる。代表的な半透明及び不透明グレードのシリカエアロゲル粒子は、Cabot(Billerica,MA)から商品名NANOGELで市販されている。
第1のアクリルコポリマー又は第1の前駆体組成物への分散を促進するよう、無機粒子を表面変性することができるが、無機粒子は多くの場合、表面変性されない。無機粒子は、粒塊であっても非粒塊であってもよく、粒子団であっても非粒子団であってもよい。無機粒子は、任意の所望の粒径を有することができる。接着テープが光学的に透明である実施形態では、無機粒子は、1000ナノメートル未満、500ナノメートル未満、200ナノメートル未満、100ナノメートル未満、又は50ナノメートル未満の平均基本粒子サイズを有する傾向がある。光学的に透明な接着テープを調製するために、無機粒子は、1〜200ナノメートルの範囲、1〜100ナノメートルの範囲、1〜75ナノメートルの範囲、又は1〜50ナノメートルの範囲の平均基本粒子サイズを有するナノ粒子である。シリカエアロゲル粒子はこれより大きいものの、これらは多くの場合半透明であり、多くの場合、視覚的に透明な接着剤層、又はわずかに不透明の接着剤層の調製に使用することができる。すなわち、裏材層は光学的に透明であるが、光学的に透明、視覚的に透明、わずかに不透明、又は不透明な接着剤層と連結することができる。
感圧性接着剤層は、例えば、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき、又はアクリルコポリマーの重量に基づき、最大25重量パーセントの無機粒子を含んでよい。例えば、感圧性接着剤層は、最大20重量パーセント、最大15重量パーセント、最大10重量パーセント、又は最大5重量パーセントの無機粒子を含有することができる。感圧性接着剤層は、多くの場合、少なくとも1重量パーセント、少なくとも2重量パーセント、少なくとも5重量パーセント、又は少なくとも10重量パーセントの無機粒子を含む。例えば、無機粒子の量は、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき、又はアクリルコポリマーの重量に基づき、1〜25重量パーセントの範囲、1〜20重量パーセントの範囲、2〜20重量パーセントの範囲、1〜15重量パーセント、1〜10重量パーセントの範囲、又は2〜10重量パーセントの範囲であってよい。
第2の重合性反応混合物の重合により形成されるアクリルコポリマーは、典型的には、感圧性接着剤物質であるが、粘着付与剤を第2の前駆体組成物に添加してもよい(すなわち、第2の前駆体組成物は、第2の重合性反応混合物と、無機粒子と、粘着付与剤と、を含んでよい)。感圧性接着剤組成物に典型的に含まれる任意の粘着付与剤を使用してよい。固体又は液体粘着付与剤のいずれかを使用してよい。固体粘着付与剤は、一般には、約10,000グラム/モル以下の数平均分子量(Mn)、及び約70℃を超える軟化点を有する。液体粘着付与剤は、約0℃〜約70℃の軟化点を有する粘稠な物質である。固体粘着付与樹脂が一般的に好ましい。
好適な粘着付与樹脂として、ロジン及びその誘導体(例えばロジンエステル)、ポリテルペン及び芳香族修飾ポリテルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、並びに、炭化水素樹脂、例えば、αピネン系樹脂、βピネン系樹脂、リモネン系樹脂、脂肪族炭化水素系樹脂、芳香族修飾炭化水素系樹脂、芳香族炭化水素樹脂、及びジシクロペンタジエン系樹脂が挙げられる。添加される場合、これらの粘着付与樹脂は、多くの場合、水素添加され、感圧性接着剤層への色寄与を低下させる。
添加される場合、粘着付与剤は、多くの場合、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大約40重量パーセントの量で存在する。粘着付与剤は、例えば、最大35重量パーセント、最大30重量パーセント、最大25重量パーセント、最大20重量パーセント、最大15重量パーセント、又は最大10重量パーセントの量で存在してよい。いくつかの第2の前駆体組成物は、1〜40重量パーセント、5〜40重量パーセント、10〜40重量パーセント、又は5〜30重量パーセントの粘着付与剤を含有する。
典型的には、第2の重合性反応混合物に添加される溶媒はない。つまり、第2の重合性反応混合物は、通常、市販元から得られるモノマー中に存在する場合がある有機溶媒の量のみを含有する。いくつかの実施形態では、第2の重合性反応混合物は、有機溶媒を含まないか、実質的に含まない。本明細書で使用されるとき、有機溶媒に関する用語「実質的に含まない」又は「実質的にない」は、有機溶媒が、重合性材料又は重合された材料の重量に基づき5重量パーセント未満、4重量パーセント未満、3重量パーセント未満、2重量パーセント未満、又は1重量パーセント未満の量で存在することを意味する。
第2の前駆体組成物は、第2の重合性反応混合物と、無機粒子と、を含む。第2の重合性反応混合物は、(a)第2の架橋剤と、(b)(i)第2の一価のモノマー混合物、又は(ii)第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物のいずれかと、を含む。いくつかの代表的な第2の前駆体組成物は、0.01〜25重量パーセントの範囲の量で第2の架橋剤を含む。第2の一価のモノマー混合物は、多くの場合、a)40〜99重量パーセントの範囲の量のアルキル(メタ)アクリレートと、b)1〜40重量パーセントの範囲の量の極性モノマーと、を含む。反応開始剤は、多くの場合、0.01〜5重量パーセントの範囲の量で存在する。無機粒子は、多くの場合、1〜25重量パーセントの範囲の量で存在する。これらの重量パーセント値は全て、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づいている。
第2の前駆体組成物のより詳細な例では、第2の架橋剤は、0.01〜10重量パーセントの範囲の量で存在し、第2の一価のモノマー混合物は、60〜95重量パーセントの範囲の量のアルキル(メタ)アクリレートを含み、極性モノマーは、1〜30重量パーセントの範囲の量で存在する。反応開始剤は、0.01〜2重量パーセントの範囲の量で存在する。無機粒子は、5〜20重量パーセントの範囲の量で存在する。これらの重量パーセント値は全て、第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づいている。
第2の前駆体組成物は、多くの場合、支持体又は別の層の上に配置され、続いて重合されて感圧性接着剤層が形成される。剥離ライナーなどの支持体、又は裏材層などの別の層の上に第2の前駆体組成物を配置する任意の方法を使用することができる。例えば、第2の前駆体組成物を、ナイフコーティング、ダイコーティング、又は押出成形などの手技を用いて、支持体又は他の層上にコーティング層として適用することができる。続いて、第2の前駆体組成物を含有するコーティング層(すなわち、第2の前駆体層)を、光開始剤(photoinitator)が存在する場合は化学線に、又は熱反応開始剤が存在する場合は熱にさらすことができる。化学線又は熱にさらすと、第2の前駆体組成物内で、任意の残存する重合性材料の重合(すなわち、非反応エチレン性不飽和基の重合)がもたらされる。
いくつかの実施形態では、支持体(例えば、剥離ライナー)又は別の層(例えば、裏材層)上への第2の前駆体組成物の配置の前に、第2の重合性反応混合物に含まれるいくつかのモノマーを部分重合し、第2の重合性反応混合物の粘度を上げる。この粘度は多くの場合、シロップ様材料に相当するまで増加する。多くの場合、アルキル(メタ)アクリレートモノマーなどの一価のモノマー及び極性モノマーを、フリーラジカル重合開始剤の一部と混合する。添加する反応開始剤の種類に応じて、混合物を化学線又は熱にさらし、一価のモノマーを部分重合する。続いて、架橋剤及び反応開始剤の任意の残存部分を部分重合生成物に添加する。第2の前駆体組成物中の無機粒子は、一価のモノマーの部分重合の前又は後のいずれかに添加してよい。続いて、生じた第2の前駆体組成物をコーティング層(すなわち、第2の前駆体層)として支持体又は他の層の上に配置してよい。続いて、コーティング層を、光開始剤(photoinitator)が存在する場合は化学線に、又は熱剤が存在する場合は熱にさらすことができる。化学線又は熱にさらすと、第2の前駆体組成物内で重合性材料の反応がもたらされる。
好適な化学線としては、赤外線領域、可視領域、紫外線領域、又はそれらの組み合わせでの電磁放射線が挙げられる。光開始剤は、多くの場合紫外線に曝露することにより活性化される。当該技術分野において既知の全ての紫外線源を使用することができる。好適な紫外線源としては、水銀アーク、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、プラズマアーク、紫外線バックライト、紫外線発光ダイオード及び紫外線発光レーザが挙げられるがこれらに限定されない。多くの場合、比較的低い光度を有する光源が好ましい。
第2の前駆体組成物から感圧性接着剤層を形成するのに用いられる重合反応は、多くの場合、不活性環境(例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素など)で、つまり空気又は酸素がない、又は空気又は酸素が実質的にない環境で行われる。例えば、不活性ガスを用いて、前駆体組成物から空気及び酸素を抜くことができる。別の方法としては、前駆体組成物が、裏材層と剥離ライナーとの間、又は2つの剥離ライナーの間などの2つの表面の間に位置付けられる時に、重合反応及び架橋反応が行われ得る。この2つの別の表面は、重合反応中の空気又は酸素への暴露を最小眼にするよう機能する。
いくつかの実施形態では、感圧性接着剤層の外側表面(すなわち、裏材層の反対側の感圧性接着剤層の表面)に、微細構造化表面を付与することが望ましい場合もある。微細構造化表面は、基材への積層中に、空気の放出を促進する傾向がある。感圧性接着剤層上に微細構造化表面を有するのが望ましい場合、微細構造化機構を含むツール又はライナー(例えば、剥離ライナー)と接触させながら、この層を形成することができる。前駆体組成物を硬化し、感圧性接着剤層を形成した後、次いでライナー又はツールを外して、微細構造化表面を有する接着剤層を露出する。光学的用途においては一般に、光学的性能又は光学的特性との干渉を防ぐため、微細構造は時間と共に消失することが望ましい。
任意の好適な厚さを、1つ又は複数の感圧性接着剤層に使用することができる。多くの実施形態において、それぞれの感圧性接着剤層は、20ミル(500マイクロメートル)以下、10ミル(250マイクロメートル)以下、5ミル(125マイクロメートル)以下、4ミル(100マイクロメートル)以下、3ミル(75マイクロメートル)以下、又は2ミル(50マイクロメートル)以下の厚さを有する。感圧性接着剤層の厚さは、多くの場合、少なくとも0.5ミル(12.5マイクロメートル)又は少なくとも1ミル(25マイクロメートル)である。例えば、感圧性接着剤層の厚さは、0.5ミル(2.5マイクロメートル)〜10ミル(250マイクロメートル)の範囲、0.5ミル(5マイクロメートル)〜10ミル(250マイクロメートル)の範囲、0.5ミル(12.5マイクロメートル)〜5ミル(125マイクロメートル)の範囲、1ミル(25マイクロメートル)〜3ミル(75マイクロメートル)の範囲、又は1ミル(25マイクロメートル)〜2ミル(50マイクロメートル)の範囲であってよい。
多くの実施形態において、接着テープは両面接着テープである。裏材層は、多くの場合、第1及び第2の感圧性接着剤層に直接的に接触する。別の方法としては、プライマー層などの別の層で、裏材層を感圧性接着剤層から分離してもよい。調製されるように、接着テープは、多くの場合、第1の感圧性接着剤層に隣接する第1の剥離ライナー、及び、第2の感圧性接着剤層に隣接する第2の剥離ライナーを有する。接着テープを使用するため、基材などの別の表面に接着するため、各剥離ライナーを外して圧力接着剤層を露出することができる。
接着テープの調製に用いられるコポリマーは、多くの場合、各感圧性接着剤層のヤング率が裏材層のヤング率より低くなるように選択される。接着剤層のヤング率が裏材層のヤング率より低い場合、引き伸ばされると接着剤層は裏材層の変形中に降伏し、裏材層が引き裂かれる可能性はより低くなる。更に、接着剤層は、多くの場合、裏材層よりも高い破断点伸びパーセントを有するように選択される。この条件が満たされると、基材から剥離される際に圧力接着剤層が残留物を基材上に残す可能性はより低くなる。
接着テープは、破断することなく、第1の方向(例えば、長手方向)に少なくとも50パーセント引き伸ばし(伸長)可能である。いくつかの実施形態では、接着剤は、破断せずに少なくとも100パーセント、少なくとも150パーセント、少なくとも200パーセント、少なくとも300パーセント、少なくとも400パーセント、又は少なくとも500パーセント引き伸ばし可能である。裏材層は、多くの場合、破断せずに最高1200パーセント、最高1000パーセント、最高800パーセント、最高750パーセント、又は最高700パーセント、引き伸ばし可能である。これらの比較的大きい伸長値は、基材に接着された後の接着テープの引き伸ばし剥離を促進する。
裏材層及び少なくとも1つの感圧性接着剤層を含有する接着テープは、任意の好適な方法で形成できる。多くの実施形態において、裏材層は、感圧性接着剤層と別に調製される。裏材層の調製後、少なくとも1つの、別に形成された感圧性接着剤層を、裏材層の主表面に積層することができる。多くの場合、第1の感圧性接着剤層は裏材層の第1の主表面に積層され、第2の感圧性接着剤層は裏材層の第2の主表面(すなわち、第1の主表面の反対側)に積層される。
より詳細には、接着テープは、(1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物(mixtue)から選択される第1のアルケンと、(2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含む第1の重合性混合物の第1の重合生成物であるポリ(アルキレン)コポリマーを提供することにより、調製される。接着テープの製造方法は、ASTM D1003−07に基づき裏材層が5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントの視感透過率を有するように、第1の支持層と第2の支持層との間にポリ(アルキレン)コポリマーを備える裏材層を鋳造する工程を更に含む。この方法はまた、少なくとも1つの感圧性接着剤層を裏材層の第1の主表面に隣接して位置付ける工程を更に含む。少なくとも1つの感圧性接着剤層は、架橋されたアクリルコポリマーと、アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量でアクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含有する。
他の実施形態では、裏材層を形成し、続いて、第2の前駆体組成物を、予め形成した裏材層の少なくとも1つの表面に適用する。つまり、裏材層は、第2の前駆体組成物の配置の支持体として機能する。裏材層に接触している間に、第2の前駆体組成物を重合し、第1の感圧性接着剤層を形成する。接着テープが2つの感圧性接着剤層を有する場合は、別に形成された感圧性接着剤層の積層によって、第2の感圧性接着剤層を、裏材層のもう一方の主表面(すなわち、第2の主表面)に隣接させて位置付けることができる。別の方法としては、別の第2の前駆体組成物を裏材層のもう一方の主表面に適用し、裏材層に接触している間に、重合して第2の感圧性層を形成することができる。この代替実施形態では、第1の感圧性接着剤層は、多くの場合、第1の剥離ライナーに隣接して位置付けられる。
2つの接着剤層を伴う接着テープを作製する別の例では、剥離ライナーに配置された2つの接着剤層の間に裏材層を鋳造することができる。すなわち、第1の感圧性接着剤層を第1の剥離ライナー上に調製することができ、第2の感圧性接着剤層を第2の剥離ライナー上に調製することができ、ポリ(アルキレン)コポリマーをこれら2つの接着剤層の間に鋳造することができる。熱いポリ(アルキレン)コポリマー押出品を、第1の接着剤層及び第2の接着剤層に積層することができる。ブロッキング剤又はスリップ剤は必要ない。その結果得られる構成体は、次の層:第1の剥離ライナー−第1の接着剤層−裏材層−第2の接着剤層−第2の剥離ライナー、を有することができる。
更に別の方法では、裏材層及び第2の前駆体組成物(接着剤層が1つ又は2つ望まれるかどうかによって、1つ又は2つ)を2つのライナーの間に押出成形することができる。押出後、少なくとも1つの第2の前駆体組成物を硬化し、感圧性接着剤層を形成することができる。あるいはまた、剥離ライナーを共押出成形してもよい。2つの剥離ライナーの使用を伴うこれらの方法のほとんどにおいて、抗ブロッキング剤及びスリップ剤のような添加剤は必要ない。光学的透明性を提供又は維持するために想定され得る、任意の他の方法もまた使用することができる。
別の態様では、物品を提供する。第1の実施形態では、物品は、第1の基材と、第1の基材に接着された接着テープと、を含む。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層と、(C)第1の基材を超えて延在するツメと、を含む。ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、第1の基材から接着テープが剥離される。接着テープは、ツメが引かれたとき、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。接着テープは、上述したものと同じである。
第2の実施形態では、物品は、第1の基材と、第2の基材と、第1の基材と第2の基材との間に位置付けられた接着テープと、を含む。接着テープは、第1の基材を第2の基材に連結する。接着テープは、(A)裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層及び裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層と、(C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメと、を含み、ツメは裏材層の部分であるか、又は裏材層に付着される。ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、第1の基材から、又は第2の基材から、又は第1の基材及び第2の基材の両方から、接着テープが剥離される。接着テープは、ツメが引かれたとき、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。接着テープは、上述したものと同じである。
2つの基材を接着テープで連結する工程は、それぞれの接着剤層に隣接する剥離ライナーを含む形態で接着テープを提供することを含み得る。すなわち、接着テープは、第1の剥離ライナー−第1の接着剤層−裏材層−第2の接着剤層−第2の剥離ライナーという順序で配列された層の構成体として提供され得る。第1の剥離ライナーを取り外して、第1の接着剤層を曝露することができる。次に、曝露された第1の接着剤層を第1の基材に隣接させて位置づけ、第1の基材に直接的に又は間接的に接着することができる。次に、第2の剥離ライナーを取り外して、第2の接着剤層を曝露することができる。次に、曝露された第2の接着剤層を第2の基材に隣接させて位置づけ、第2の基材に直接的に又は間接的に接着することができる。多くの場合、一方が他方からより容易に取り外されるように、異なる剥離ライナーが使用される。
任意の好適な基材を、それぞれの感圧性接着剤層に接着することができる。基材は、任意の望まれる機能を提供することができ、任意の好適な材料から形成することができ、かつ任意の望まれる可撓性、サイズ、形状、厚さ、又はアスペクト比を有することができる。基材は単層であってもよく、支持層、プライマー層、ハードコート層(例えばアクリル系又はポリウレタン)、装飾デザインなどのような材料の多重層を含んでもよい。一方の基材又は両方の基材が、別の物品の外側の表面の層であってもよい。一方の基材又は両方の基材は、高分子材料、ガラス材料、セラミック材料、金属含有材料(例えば、金属又は金属酸化物又は金属合金)、又はこれらの組み合わせなどの任意の好適な材料を含有することができる。
基材に使用される代表的な金属、金属酸化物、又は金属合金は、インジウムスズ酸化物、チタン、ニッケル、スチール、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、コバルト、銀、金、プラチナ、鉛などを含有することができる。基材に使用される代表的な高分子材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート)、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート(例えば、ポリメチルメタクリレート)、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンのようなポリオレフィン、ポリプロピレン、又はポリノルボルネンのようなポリ(環式オレフィン)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、セルローストリアセテート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、エポキシ、ナイロンなどが挙げられる。
物品のいくつかの実施形態では、接着テープは導電性の基材に接着される。例えば、基材は、導電性ポリマー又は導電性金属含有種などの導電性材料を含有する導電性配線を有してよい。例えば、基材は、インジウムスズ酸化物である導電性配線を有してよい。これらの実施形態において、感圧性接着剤層に含まれる極性モノマーは、多くの場合、ヒドロキシル基、二級アミド基、又は三級アミド基を持つよう選択される。すなわち、極性モノマーは、典型的には、酸性基を持たない。好適な極性モノマーとしては、ヒドロキシアルキルアクリレート、N−アルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、又はN−ビニルイミダゾールが挙げられるが、これらに限定されない。
物品のいくつかの実施形態では、第2の基材が第1の基材及び第2の基材の両方を通して見えるように、光学的に透明な接着テープを第1の基材と第2の基材との間に位置付けることができる。第2の基材は、好ましくは、第1の基材及び引き伸ばし剥離可能な接着テープの両方を通して、歪みなく見ることができる。これらの実施形態において、多くの場合、接着テープは光学的に透明である。第2の基材及び第1の基材は、例えば、光学的に連結され得る。本明細書で用いられる用語「光学的に連結される」とは、第1の基材と第2の基材との間のあらゆる空隙が除去されることを意味する。空隙は、基材間の屈折率の不一致をもたらす場合がある。基材の光学的連結は、多くの場合、輝度の強化及びコントラストの強化をもたらす。更に、基材の連結は、構造的支持の増加を提供することができる。
光学的に透明な引き伸ばし剥離可能な接着テープと組み合わせて用いられる少なくとも1つの基材は、多くの場合、光学的に透明であるか、透明であるように選択される。基材は、例えば、可撓性、剛性、強度又は支持、伝導性又は絶縁性、反射率、抗反射率、偏光、又は透過率(例えば、異なる波長に対して選択的)を提供するような種々の機能を有してもよい。すなわち、基材は可撓性又は剛性であり得、反射性又は非反射性であり得、視覚的に透明、着色しているが透過性、又は不透明(例えば、非透過性)であり得、及び偏光性又は非偏光性であり得る。結果的に得られる物品は、光学素子であってよく、又は光学素子を調製するために使用されてもよい。本明細書で使用される用語「光学素子」とは、光学的効果又は光学的用途を有する物品又は構成要素を指す。光学素子は、例えば、電子ディスプレイ、投射装置若しくはアプリケーション、フォトニクス装置若しくはアプリケーション、又はグラフィック装置若しくはアプリケーションに使用することができる。
これらの装置又はアプリケーションのいくつかでは、第1の基材及び第2の基材は、ディスプレイ(例えば、電子ディスプレイ)、偏光器、タッチパネル、レンズ、リフレクター、回折格子、鏡、投射プリズム、又は多層光学フィルムの外側層から独立して選択することができる。代表的な基材としては、限定はしないが、液晶ディスプレイ、エレクトロウェッティングディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極線管、又はタッチセンサーの外側層が挙げられる。
より具体的には、第1の基材と、第2の基材と、第1の基材と第2の基材との間に位置付けられた引き伸ばし剥離可能な接着テープと、を含む物品が提供される。第1の基材及び第2の基材は、ディスプレイ、偏光器、タッチパネル、レンズ、リフレクター、回折格子、鏡、投射プリズム、又は多層光学フィルムからそれぞれ独立して選択される。引き伸ばし剥離可能な接着テープは光学的に透明であり、第1の基材を第2の基材に連結する。引き伸ばし剥離可能な接着テープは、(A)ポリ(アルキレン)コポリマーを含有する裏材層と、(B)裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層及び裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層であって、各感圧性接着剤層がアクリルコポリマーと、第2のアクリル化合物に分散又は懸濁される無機粒子と、を含む感圧性接着剤層と、(C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメと、を含む。接着テープは、破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である。例えば、接着テープの長さは、破断せずに少なくとも50パーセント増加することができる。
いくつかの用途では、第1の基材は、情報ディスプレイ装置の部分である第2の基材に連結された保護層である。保護層は、保護フィルム、ガラスの層、ポリカーボネートの層などであってよい。保護層は、例えば、情報ディスプレイ装置のカバーレンズとして機能することができる。情報ディスプレイ装置の例としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロント及びリアプロジェクションディスプレイ、陰極線管及び看板を含む、広範な表示域構成を有する装置が挙げられる。このような表示域構成を、携帯情報端末、携帯電話、タッチスクリーン、腕時計、カーナビゲーションシステム、グローバルポジショニングシステム、測深器、計算機、電子書籍、CD又はDVDプレーヤー、投射型テレビスクリーン、コンピュータモニタ、ノートパソコンのディスプレイ、計器、計器パネルカバー、又はグラフィックディスプレイのような看板等を含む、種々の持ち運び可能な及び持ち運びできない情報ディスプレイ装置で使用することができる。いくつかの用途では、全ての空隙が除去された剛性カバーとディスプレイ画面との間の結合は、表示される画像の質を向上することができる。
いくつかの特定の用途では、光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープは、情報ディスプレイ装置と、ガラス又はポリカーボネートで調製されたカバーレンズとを連結することができる。すなわち、物品は、次の構成体を有することができる:カバーレンズ−光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープ−情報ディスプレイ装置。より具体的には、物品は、カバーレンズ−第1の光学的に透明な接着剤層−裏材層−第2の光学的に透明な接着剤層−情報ディスプレイ装置の順序で配列され得る。情報ディスプレイ装置は、カバーレンズと、光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープとの両方を通して見ることによって目視できる。例えば、第1の基材がカバーレンズであり、第2の基材が液晶ディスプレイである場合がある。液晶ディスプレイの外側表面は、多くの場合、偏光器である。他の例では、第1の基材がカバーレンズであり、第2の基材が、主にガラスである外側表面を伴うエレクトロウェッティングディスプレイである場合がある。
光学的に透明な接着テープを用いて、2つより多くの基材を1つに連結することができる。すなわち、物品は、2つより多くの基材及び2つ以上の光学的に透明な接着テープを含むことができる。例えば、物品は、第1の基材−第1の光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープ−第2の基材−第2の光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープ−第3の基材という順序で配列され得る。より具体的には、物品は、第1の基材−第1の光学的に透明な接着剤層−第1の裏材層−第2の光学的に透明な接着剤層−第2の基材−第3の光学的に透明な接着剤層−第2の裏材層−第4の光学的に透明な接着剤層−第3の基材という順序で配列されることになる。第3の基材は、第1の基材、第1の光学的に透明な接着剤層、第2の基材、及び第2の光学的に透明な接着剤層を通して見ることによって目視することができる。例えば、第1の基材はカバーレンズである場合があり、第2の基材はタッチパネルである場合があり、第3の基材は液晶ディスプレイのような情報ディスプレイ装置である場合がある。タッチパネルは、多くの場合、ガラス、ポリエステル、又はインジウムスズ酸化物の外側表面を有する。
あるいは、光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープを用いて2つの基材を1つに連結し、別の光学的に透明な接着剤を用いて追加的な基材を接合することができる。例えば、物品は、第1の基材−光学的に透明な接着剤−第2の基材−光学的に透明な、引き伸ばし剥離可能な接着テープ−第3の基材という順序で配列され得る。具体的な例として、第1の基材はカバーレンズである場合があり、第2の基材はタッチパネルである場合があり、第3の基材は液晶ディスプレイのような情報ディスプレイ装置である場合がある。この実施形態は、情報ディスプレイ装置をほかの物品に連結するためだけに、引き伸ばし剥離可能な接着テープを使用する。より安価な構成要素は、引き伸ばし剥離可能でない接着剤を使用して連結することができる。
他の用途では、基材の少なくとも1つは光学フィルムである。任意の好適な光学フィルムを物品に使用することができる。本明細書で使用するとき、用語「光学フィルム」は、光学的効果を生み出すために使用できるフィルムを指す。光学フィルムは通常、単層又は複層であり得る、ポリマー含有フィルムである。いくつかの光学フィルムは、異なる屈折率を有するポリマー材質を交互に重ねた層を有する。他の光学フィルムは、ポリマー層と金属含有層とを交互に重ねた層を有する。光学フィルムは可撓性であり、好適な任意の厚さにすることができる。光学フィルムは、多くの場合、電磁スペクトルの一部の波長(例えば、電磁スペクトルの可視紫外線範囲、赤外線範囲の波長、又は無線周波数範囲)に対して、少なくとも部分的に透過性、反射性、反射防止性、偏光性、光学的に透明、又は拡散性である。代表的な光学フィルムには、可視光鏡面フィルム、カラー鏡面フィルム、太陽光反射フィルム、赤外線反射フィルム、紫外線反射フィルム、反射偏光フィルム(輝度上昇フィルム及びデュアル輝度上昇フィルムを含む)、吸収性偏光フィルム、光学的に透明なフィルム、色つきフィルム、及び反射防止性フィルムが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な光学フィルムについては、米国特許第6,049,419号(Wheatleyら)、第5,882,774号(Jonzaら)、第6,049,419号(Wheatleyら)、RE第34,605号(Schrenkら)、第5,579,162号(Bjornardら)、及び第5,360,659号(Arendsら)に更に説明されている。
引き伸ばし剥離可能な接着テープと連結された2つの基材を含む物品は、耐久性であることができる。本明細書で使用されるとき、用語「耐久性のある」は、物品を高温(例えば、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、又は少なくとも85℃)、又は高湿条件(例えば、少なくとも70パーセント相対湿度、少なくとも75パーセント相対湿度、少なくとも80パーセント相対湿度、少なくとも85パーセント相対湿度、又は少なくとも90パーセント相対湿度)にさらしても層間剥離がないことを意味する。高い温度及び相対湿度の条件を少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間、又は少なくとも7日間、維持することができる。例えば、物品を、60℃及び90パーセント相対湿度、又は85℃及び85パーセント相対湿度のような条件に、1週間層間剥離なくさらすことができる。接着テープが光学的に透明な多くの実施形態では、接着テープは、高い温度及び湿度条件に曝露された後でさえ光学的に透明に維持される。例えば、曇りは5以下に維持することができ、視感透過率は少なくとも90パーセントであることができる。好ましくは、高い温度及び湿度条件に曝されることにより物品内に気泡は形成されず、光学的歪みも生じない。
別の言い方をすれば、アクリルコポリマー中に分散又は懸濁されるシリカ粒子などの無機粒子を有する架橋されたアクリルコポリマーを含む感圧性接着剤層は、典型的には、残留物を少ししか残さずに、又はまったく残さずに取り外す(剥離する)ことができる。接着剤層の取り外しの後、基材に接着剤はないか、又は実質的にない。例えば、接着剤層は、ガラス基材に少なくとも1週間又は少なくとも4週間のような長期間にわたって接着していた後に、ガラス基材に接着剤がないか(すなわち接着剤残留物がない)又は実質的にない(すなわち接着剤残留物がほとんどない)ように取り外すことができる。対照的に、シリカ粒子など任意の無機粒子がない状態でアクリルコポリマーから調製された感圧性接着剤層は、多くの場合、ガラスなどの基材に接着された後、きれいに剥離されない。多くの場合、取り外しを試みると接着テープが破断し、接着剤が実質的な残留物として残り(例えば凝集分裂)、又は時間とともに接着性が高まる(すなわち、接着力増加)ため、取り外しプロセスにより基材が損傷される。少なくともいくつかの実施形態では、アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子を含有する接着剤層は、無機粒子を含まない比較接着剤層と比べて、顕著に高い静的荷重の剪断特性を示す。
加えて、接着テープ又は感圧性接着剤層は、好ましくは、高い温度及び湿度条件に曝露されたときに黄変しない。すなわち、接着テープは、長期間にわたって紫外線に対する抵抗性を有することができる。なお更に、接着テープは、湿気に曝露される条件下で使用することができる。接着剤は、多くの場合、屋内及び屋外両方の用途に使用することができる。
両面接着テープは、2つの基材に接着した後に(すなわち、接着テープは2つの基材間に位置づけることができる)、接着テープの裏材層及び接着剤層を引き伸ばすことによって、一方又は両方の基材から剥離することができる。剥離された後、接着テープを2つの基材の間から取り外し、基材を互いに分離することができる。接着テープは、第2の感圧性接着剤を第2の基材から完全に剥離する前に、第1の感圧性接着剤層を第1の基材から剥離できるように構成することができる。すなわち、接着テープは、第1の基材から、及び第2の基材からの制御された順序の剥離を提供するように構成することができる。これは、多くの場合、第1の感圧性接着剤と第2の感圧性接着剤とに含まれるアクリルコポリマーの組成を変化させることによって達成することができる。あるいは、これは、米国特許第6,001,471号(Briesら)に記載されているように、感圧性接着剤層の1つに非接着域を有することによって達成することができる。
両面接着テープは、2つの基材に接着した後に(すなわち、接着テープは2つの基材間に位置づけることができる)、接着テープの裏材層及び接着剤層を引き伸ばすことによって、一方又は両方の基材から剥離することができる。剥離された後、接着テープを2つの基材の間から取り外し、基材を互いに分離することができる。例えば、接着テープは、2つの基材の連結に欠陥がある場合に、引き伸ばしによって剥離することができる。製作中の欠陥は、2つの基材の不整合、2つの基材間への気泡の入り込み、又は模様若しくは皺の形成の結果である場合がある。あるいは、基材は、基材のうち少なくとも1つを再使用できるように分離することができる。典型的に、引き伸ばし剥離接着テープは、基材間から、視認できる接着剤残留物をどちらの基材にも残さず又はほとんど残さずに、きれいに取り外すことができる。加えて、引き伸ばし剥離接着テープは、通常、いずれの基材の外観、機能、又は性能も損なわずに取り外すことができる。接着テープは引き伸ばしによって取り外すことができるが、接着テープは、引き伸ばされるまでは高荷重のせん断粘着力を提供することができる。
また、装置の耐用期間にわたって、交換又はリサイクルのために基材のうちの1つを取り外すことが望まれる場合は、基材間の接着テープを引き伸ばし剥離することによって2つの基材を分離することができる。それらの基材は、いずれの基材も損なわずに分離することができる。これは、基材の一方又は両方を損なう場合のある応力レベルを典型的に導入する他の多くの分離方法に勝る利点である。そのような分離は、多くの既知の感圧性接着剤では非常に困難である場合がある。
いくつかの用途では、引き伸ばし剥離プロセスを助けるために巻き取り用具を使用して、2つの基材間からの接着テープの取り外しを促進することが望ましい場合がある。そのような巻き取り用具は、接着テープのツメを付着させる円筒のような、ごく単純なものである場合がある。巻き取り用具を回転し、接着テープが引き伸ばされるにつれて巻き取られるようにすることができる。そのようなプロセスでは、十分な幅の電動ローラーを用いて機械化することにより、ツメの全幅を同時にかつ滑らかに引いて、ゼロ度剥離によって基材から接着テープを取り外すことができる。機械化された装置により接着テープに付加される応力及びひずみ率を制御することによって、裏材層を引き裂かずに、かつ基材に接着剤残留物を一切残さずに、接着テープを剥離及び取り外しすることができる。機械化のアプローチは、大型の電子ディスプレイ又はグラフィックのような大きい基材を分離する場合に特に有利であろう。真空操作装置を用いて、分離する工程中の基材を持ち上げ、支持することができる。真空操作用具で基材を固定することにより、2つの基材間からの接着テープの剥離及び取り外しを阻止又は妨害し得る追加的な圧縮力を接着テープに与えずに基材を固定することができる。また、真空操作用具を用いて、接着テープの取り外し後に損傷なく基材を回収することができる。
これらの実施例は、例示のためだけのものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意味しない。別段の記載のない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、及び比率はすべて、重量に基づく。用いた溶媒及びその他の試薬は、別段の記載のない限り、Sigma−Aldrich Chemical Company(Milwaukee,WI)から入手した。
材料
2HEAは、Dow Chemical Co.(Freeport,Texas)から入手できる2−ヒドロキシエチルアクリレートを指す。
2EHAは、Sartomer(Exton,PA)から入手できる2−エチルヘキシルアクリレートを指す。
t−OACMは、National Starch and Chemical Co.(Bridgewater,FL)から入手できる第三オクチルアクリルアミドを指す。
TPGDAは、Sartomer(Exton,PA)から入手できるトリプロピレングリコールジアクリレートを指す。
IBOAは、Sartomer(Exton,PA)から入手できるイソボルニルアクリレートを指す。
IOAは、Sartomer(Exton,PA)から入手できるイソオクチルアクリレートを指す。
AAは、BASF Corporation(Parsippany,NJ)から入手できるアクリル酸を指す。
NVCは、Sigma−Aldrich Co.(Milwaukee,WI)から入手できるN−ビニルカプロラクタムを指す。
IRGACURE 651は、Ciba−Geigy(Hawthorne,NY)から市販される2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンの商品名である。
HDDAは、Sigma−Aldrich Co.(Milwaukee,WI)から入手できる1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを指す。
AEROSIL R972及びAEROSIL R812は、Evonik(Essen,Germany)から市販される疎水性ヒュームドシリカの商品名である。
AEROSIL R200、AEROSIL R300、AEROSIL 130、及びAEROSIL R380は、Evonik(Essen,Germany)から市販される親水性ヒュームドシリカの商品名である。
NANOGELは、Cabot Corp.(Billerica,MA)から市販されるシリカエアロゲル粉末のグレードOBD201(平均粒子サイズ約8マイクロメートル)の商品名である。
EXACT 3040は、ExxonMobil(Houston,TX)から入手できる、メルトインデックスが16.5グラム/10分であり、密度が0.900グラム/立法センチメートルであるエチレン−ヘキセンコポリマーの商品名である。
EXACT 4011は、ExxonMobil(Houston,TX)から入手できる、メルトインデックスが2.2グラム/10分であり、密度が0.888グラム/立法センチメートルであるエチレン−ブテンコポリマーの商品名である。
EXACT 5181は、ExxonMobil(Houston,TX)から入手できる、メルトインデックスが1.1グラム/10分であり、密度が0.87グラム/立法センチメートルであるエチレン−オクテンコポリマーの商品名である。
EXACT 8210は、ExxonMobil(Houston,TX)から入手できる、メルトインデックスが10グラム/10分であり、密度が0.882グラム/立法センチメートルであるエチレン−オクテンコポリマーの商品名である。
INFUSE D9000.05は、Dow Chemical Co.(Freeport,TX)から入手できる、メルトインデックスが0.5グラム/10分であり、密度が0.877グラム/立法センチメートルであるエチレン−αオレフィンブロックコポリマーの商品名である。
VISTAMAXX 6102は、ExxonMobil(Houston,TX)から入手できる、メルトインデックスが3.0グラム/10分であり、密度が0.862グラム/立法センチメートルであるプロピレンーエチレン−αオレフィンコポリマーの商品名である。
PETは、厚さが2ミル(50.8マイクロメートル)(1ミルは0.001インチ(0.0025センチメートル)に等しい)であり、3M(St.Paul,MN)から商品名SCOTCHPARで市販されるポリエチレンテレフタレートフィルムを指す。
試験方法
引き伸ばし剥離応力測定
二重コーティングした接着テープストリップ(1.25cm×2.5cm)を2枚のガラス製顕微鏡スライド(7.6cm×3.80cm)の間に配置し、このアセンブリの一方の末端から突出した25mmのツメを残した。このアセンブリを4.5kgのローラーで2回加圧し、スライドにサンプルをしっかりと結合させた。ガラススライドを下位(固定)のつかみ具で把持し、ツメを上位(クロスヘッド)のつかみ具でクランプするように、アセンブリを引張り試験機(Instron Co(Canton,MA)からのInstron model 4501)に装着した。つかみ具を30.5cm/分の速度で分離し、引き伸ばしにより剥離を生じるのに必要な平均力(剥離応力と言い、N/cm2で表す)を記録した。接着テープが2つの基材の間からきれいに除かれたことを示す「あり」又は相当量の残留物が基材上に残ったことを示す「なし」のいずれかで結果を特徴づけた。
曇り及び視感透過率
曇り及び透過率を、BYK Gardner(Columbia,Md.)のGardner BYK Color TCS Plusモデル8870光分析装置を用いて、ASTM 1003−07に記述されている方法に従って測定した。CIE標準発光体Aを使用した。曇りパーセント及び視感透過率パーセントを記録した。
裏材層の調製:
裏材層を、0.75インチ(1.91cm)のC.W.Brabender Instruments Inc.(So.Hackensack,NJ)から市販される、混合スクリュー付きBRABENDER実験室用押出成形機モデルD−5で調製した。裏材樹脂を溶融及び混合した後、押出物を6インチ(15.2cm)のフラット型キャスト用押出ダイに押し通し、フィルムを形成した。押出成形機内の温度は、それぞれ160℃(ゾーン1)、180℃(ゾーン2)、190℃(ゾーン3)、190℃(アダプター)、及び190℃(ダイ)であった。続いて、押し出されたフィルムを、2枚のPETフィルム間に鋳造した。得られたラミネート(PET/押出フィルム/PET)を冷硬ロールスタックに通して、樹脂コポリマーを冷却及び固化した。ラインスピードを調製し、所望の厚さを有する固化フィルムを製造した。PSA層に積層する前に、エアコロナ処理装置モデルBD−20(Electronic Products,Inc.(Chicago,IL))を用いて裏材層を前処理した。PSA層の積層直前に、0.5平方フィート/分(0.046m/分)の速度でフィルムの各面をコロナ処理にかけた。
(実施例1〜26)
表1に定めるモノマーの初期混合物、及び2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン反応開始剤(0.04phr)から、シロップを調製した。本明細書で使用されるとき、略語「phr」は、100部に対する部を表す。より詳細には、実施例1の初期混合物は、90部のIOA、10部のAA、及び4部の反応開始剤を含有した。この初期混合物を、窒素雰囲気下で、Brookfield粘度が1000〜3000センチポアズになるまで、紫外線で部分重合した。部分重合に続き、特定の多官能性モノマー(表1参照)及び追加の2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン反応開始剤(0.2phr)をシロップに追加した。OMNIMIXER高剪断ミキサー(モデル17105、OCI Instruments Inc.(Waterbury,CT))又はSPEED MIXER DAC−150FV(Flack Tek,Inc.(Landrum,SC))を用いて、無機粒子をシロップ中に均一に分散した。
ナイフコーターを用いて、38マイクロメートルの厚さで、2枚のシリコーン処理済みPET剥離ライナーの間にシロップ層をコーティングした。第1のシリコーン処理済みPET剥離ライナーは、CP Films(St.Louis,MO)のCLEARSIL T10であり、第2のシリコーン処理済みPET剥離ライナーは、CP FilmsのCLEARSIL T50であった。2つのGEブラックライト電球を備える紫外線アセンブリ下、8分間、総量880mJ/cmで、コーティングしたサンプルを硬化し、感圧性接着剤層(PSA層)を調製した。裏材層(各サンプルについて表1に示す)上にPSA層を積層し、接着剤テープを調製した。1枚のシリコーン処理済みPET剥離ライナーをPSA層から外し、露出したPSA層面を裏材層に接触させ、4.5ポンド(2.0kg)のゴムでカバーしたローラーを用いて、裏材層上に接着剤を押し付けることにより、室温で積層を実施した。裏材層の反対側においてもこの手順を繰り返し、テープを作製した。得られた接着テープを表1に示す。接着テープの様々な特性について表2に示す。
Figure 2012514104
Figure 2012514104
(実施例27〜36)
実施例1〜26に記載するように感圧性接着剤シロップを調製した。裏材層(4ミル(102マイクロメートル))の第1の側面と、シリコーン処理済みPET剥離ライナー(CLEARSIL T10,CP Films(St.Louis,MO))との間の1.5ミル(38.1マイクロメートル)の隙間に、ナイフコーターを用いて、38マイクロメートルの厚さで、シロップ及び無機粒子の混合物をコーティングした。2つのGEブラックライト電球を備える紫外線アセンブリ下、総量500mJ/cmでコーティングしたサンプルを硬化した。
同様の厚さの第2のコーティングを裏材層の第2の側面に適用し、シリコーン層(CLEARSIL T50,CP Films(St.Louis,MO))でカバーした。2つのGEブラックライト電球を備える紫外線アセンブリ下、総量880mJ/cmでコーティングしたサンプルを硬化した。
この実施例を表3に記載する。接着テープの様々な特性について表4に示す。
Figure 2012514104
Figure 2012514104
比較例C1〜C6
実施例1〜26と同様に、裏材層上にPSA層を積層して比較例を調製した。1枚のシリコーン処理済みPET剥離ライナーを接着剤転写テープから外し、4.5ポンド(2.0kg)のゴムでカバーしたローラーを用いて、裏材層(4ミル(102マイクロメートル))上に接着剤を押し付けることにより、室温で積層を実施した。裏材層の反対側においてもこの手順を繰り返し、両面接着テープを作製した。これらの得られた接着テープを表5に示す。接着テープの特定の特性について表6に含める。
Figure 2012514104
Figure 2012514104

Claims (18)

  1. 裏材層と、前記裏材層の主表面に隣接する少なくとも1つの感圧性接着剤層と、を含む接着テープであって、前記裏材層は、
    第1の重合性反応混合物の重合生成物を含む、ポリ(アルキレン)コポリマーを含み、前記第1の重合性反応混合物は、
    (1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、
    (2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含み、
    裏材層は、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有し、
    前記感圧性接着剤層は、
    (1)第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物を含む、アクリルコポリマーと、
    (2)前記アクリルコポリマーの総重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含み、前記第2の重合性反応混合物は、
    (a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、
    (b)(i)第2の一価モノマー混合物、又は、(ii)前記第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含み、前記第2の一価モノマー混合物は、
    1)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素原子のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
    2)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、
    を含む、接着テープ。
  2. 前記接着テープが、ASTM D1003−07の方法を用いた測定で5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する、請求項1に記載の接着テープ。
  3. 前記ポリ(アルキレン)コポリマーが0.86〜0.91の範囲の比重を有する、請求項1又は2に記載の接着テープ。
  4. 前記無機粒子がシリカを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の接着テープ。
  5. 前記無機粒子がヒュームドシリカ又はシリカエアロゲル粒子を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の接着テープ。
  6. 前記接着テープが、破断せずに第1の方向に300パーセント引き伸ばし可能である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着テープ。
  7. 前記極性モノマーが、第2の一価の混合物中に、前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき1〜30重量パーセントの範囲の量で存在する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の接着テープ。
  8. 前記接着テープが、前記裏材層と、前記裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層と、前記裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接着テープ。
  9. 前記裏材層の反対側で前記第1の感圧性接着剤層に隣接する第1の剥離ライナーと、前記裏材層の反対側で前記第2の感圧性接着剤層に隣接する第2の剥離ライナーと、を更に含む、請求項8に記載の接着テープ。
  10. 第1の基板、
    第2の基材と、
    前記第1の基板と前記第2の基材と間に配置され、前記第1の基板を前記第2の基材に結合する接着テープであって、前記接着テープは、
    (A)第1の重合性反応混合物の重合生成物を含む、ポリ(アルキレン)コポリマーを含む裏材層であって、前記第1の重合性反応混合物は、
    (1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、
    (2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含み、
    裏材層は、ASTM D1003−07を用いて5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有し、
    (B)前記裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層、及び前記裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層であって、前記第1の感圧性接着剤層及び前記第2の感圧性接着剤層のそれぞれは、
    (1)第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物を含む、アクリルコポリマーと、
    (2)前記アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含み、前記第2の重合性反応混合物は、
    (a)第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、
    (b)(i)第2の一価のモノマー混合物、又は、(ii)前記第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含み、前記第2の重合性反応混合物は、
    1)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
    2)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含み、
    (C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメであって、前記ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、前記第1の基材から、又は前記第2の基材から、又は前記第1の基材及び前記第2の基材の両方から前記接着テープが剥離され、前記ツメが引かれるとき、前記接着テープが破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能であるツメと、
    を含む物品。
  11. 接着テープが、前記第1の基材及び前記第2の基材が互いに独立してディスプレイ、偏光器、タッチパネル、レンズ、リフレクター、回折格子、鏡、投射プリズム、又は多層光学フィルムから選択される、請求項10に記載の物品。
  12. 前記第1の基材及び前記接着テープを通して見たときに前記第2の基材が可視である、請求項10又は11に記載の物品。
  13. 前記接着テープが、破断せずに前記第1の方向に少なくとも300パーセント引き伸ばし可能である、請求項10〜12のいずれか一項に記載の物品。
  14. 前記第1の基材又は前記第2の基材が導電性材料を含む、請求項10〜13のいずれか一項に記載の物品。
  15. 前記導電性材料がインジウムスズ酸化物を含む、請求項14に記載の物品。
  16. 第一の基材と、
    前記第一の基材に接着される接着テープとを含み、
    前記接着テープが、
    (A)第1の重合性反応混合物の重合生成物を含む、ポリ(アルキレン)コポリマーを含む裏材層を含み、前記第1の重合性反応混合物は、
    (1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、
    (2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含み
    前記裏材層は、ASTM D1003−07を用いて5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有し、
    (B)前記裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層であって、前記第1の感圧性接着剤層は、
    (1)第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物を含む、アクリルコポリマーと、
    (2)前記アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含み、
    前記第2の重合性反応混合物は、
    (a)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、
    (b)(i)第2の一価のモノマー混合物、又は、(ii)の部分重合生成物と、を含み、前記第2の一価のモノマー混合物は、
    1)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
    2)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の極性モノマーと、を含み、
    (C)第1の基材を超えて延在するツメであって、前記ツメを引くことによって接着テープが引き伸ばされ、前記第1の基材から前記接着テープが剥離され、前記ツメが引かれるとき、前記接着テープが破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能であるツメと、
    を含む物品。
  17. 2つの基材を連結及び分離する方法であって、前記方法は、
    第1及び第2の基材を用意する工程と、
    前記第1の基板と前記第2の基材と間に配置され、前記第1の基板を前記第2の基材に結合する接着テープを配置する工程と、を含み、前記接着テープは、
    (A)第1の重合性反応混合物の重合生成物を含む、ポリ(アルキレン)コポリマーを含む裏材層を含み、前記第1の重合性反応混合物は、
    (1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、
    (2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含み、
    前記裏材層が、ASTM D1003−07により5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有し、
    (B)前記裏材層の第1の主表面に隣接する第1の感圧性接着剤層、及び前記裏材層の第2の主表面に隣接する第2の感圧性接着剤層であって、
    前記第1の感圧性接着剤層及び前記第2の感圧性接着剤層のそれぞれは、
    (1)前記第2の重合性反応混合物の架橋反応生成物を含む、アクリルコポリマーと、
    (2)前記アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含み、
    前記第2の重合性反応混合物は、
    (a)前記第2の重合性反応混合物中の高分子材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、
    (b)(i)前記第2の一価のモノマー混合物、又は、(ii)前記アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、を含み、前記第2の一価のモノマー混合物は、
    1)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも40重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
    2)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大40重量パーセントの量の第2の極性モノマーと、を含み、
    (C)第1の基材及び第2の基材の少なくとも1つを超えて延在するツメと、を含み、
    接着テープを引き伸ばし、前記第1の基材から、又は前記第2の基材から、又は前記第1の基材と前記第2の基材の両方から前記接着テープを剥離するために、前記ツメを引く工程であって、前記接着テープが破断せずに第1の方向に少なくとも50パーセント引き伸ばし可能である方法。
  18. 接着テープの製造方法であって、前記方法が、
    第1の重合性混合物の重合生成物である、ポリ(アルキレン)コポリマーを用意する工程を含み、第1の重合性混合物は、
    (1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、
    (2)第1の支持層と第2の支持層との間にポリ(アルキレン)コポリマーを含む裏材層を鋳造する、4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンと、を含み
    ASTM D1003−07に基づき前記裏材層が5パーセント以下の曇り及び少なくとも90パーセントの視感透過率を有し、
    前記裏材層の第1の主表面に隣接する少なくとも1つの感圧性接着剤を配置する工程であって、前記少なくとも1つの感圧性接着剤層は、
    (1)第2の重合性反応混合物中の重合性生成物を含むアクリルコポリマーと、
    (2)前記アクリルコポリマーの重量に基づき最大25重量パーセントの量で前記アクリルコポリマー中に分散又は懸濁される無機粒子と、
    を含み、前記第2の重合性反応混合物は、
    (a)第2の重合性反応混合物中の高分子材料の総重量に基づき最大25重量パーセントの量の少なくとも2つの(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤と、
    (b)(i)第2の一価のモノマー混合物、又は、(ii)前記第2の一価のモノマー混合物の部分重合生成物と、を含み、前記第2の一価のモノマー混合物は、
    1)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき少なくとも30重量パーセントに等しい量の少なくとも4個の炭素のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
    2)前記第2の重合性反応混合物中の重合性材料の総重量に基づき最大60重量パーセントの量の第2の極性モノマーと、
    を含む、方法。
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