JP2013511594A

JP2013511594A - アクリルポリマーに水素結合した官能化ポリイソブチレンを含む感圧性接着剤

Info

Publication number: JP2013511594A
Application number: JP2012539956A
Authority: JP
Inventors: ヴィヴェックブハーティ，; ガイ，ディー．ジョリー，; シュジュンワン，; ペイワンジュ，; バブ，エヌ．ガッダム，; サナットモハンティ，; ジンジンマー，
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2030-11-15
Also published as: KR20120101076A; JP5695658B2; CN102666764A; CN102666764B; EP2501769A1; EP2501769B1; WO2011062852A1; US20120285618A1; US8992720B2

Abstract

第一官能基を有するポリイソブチレンポリマーと、第二官能基がアクリルポリマー主鎖に存在するアクリルポリマーと、を含む感圧性接着剤組成物が記載される。第一官能基と第二官能基は、水素結合を形成する。一部の実施形態では、接着剤組成物は、アクリルポリマーのポリマー主鎖に存在する第二官能基を共有結合により架橋する架橋剤を更に含む。テープなどの接着剤物品、接着結合方法及び感圧性接着剤製造方法も記載される。
【選択図】なし

Description

感圧性接着剤（ＰＳＡ）は、重要な部類の材料である。

近年では、自動車、電化製品及び電子機器市場でのプラスチック、加硫ゴム、熱可塑性加硫物（「ＴＰＶ」）の使用に有意な増加が見られている。通常、これらの材料は、加硫ゴムの望ましい特性を熱可塑性物質の加工容易性と組み合わせる。しかしながら、これらの及び他の低表面エネルギー基材への接着は、近年では、感圧性接着剤（「ＰＳＡ」）との接着に先立っての、基材表面の下塗りを必要とする。下塗りプロセスは、高価であり得、労働集約的であり得、環境問題を呈する恐れがある。

したがって、産業界は、低表面エネルギー基材などの様々な基材に対して良好な接着を呈することができる新規感圧性接着剤に利点を見出し得る。

一実施形態では、第一官能基を有するポリイソブチレンポリマーと、第二官能基がアクリルポリマー主鎖に存在するアクリルポリマーと、を含む、感圧性接着剤組成物が記載される。第一官能基と第二官能基は水素結合を形成する。一部の実施形態では、接着剤組成物は、アクリルポリマーのポリマー主鎖に存在する第二官能基を共有結合により架橋する架橋剤を更に含む。

別の実施形態では、テープなどの、感圧性接着剤でコーティングされた物品が記載される。この物品は、基材と、基材の少なくとも１つの表面の上にコーティングされた本明細書に記載の感圧性接着剤と、を含む。

別の実施形態では、基材を準備することと、基材の表面の上に本明細書に記載の感圧性接着剤を塗布することと、感圧性接着剤を別の基材に接触させることと、を含む接着方法が記載される。

別の実施形態では、感圧性接着剤の製造方法が記載される。この方法は、第一官能基を有するポリイソブチレンポリマーと、アクリルポリマーであって、第二官能基がポリマー主鎖に存在するアクリルポリマーと、をブレンドすることを含み、第一官能基と第二官能基は水素結合を形成する。

当該技術分野で使用される用語「感圧性接着剤」とは、（１）侵襲性及び永久的粘着力、（２）指圧以下の圧力による接着力、（３）被着体に付着し続ける十分な能力、及び（４）被着体からきれいに取り除くのに十分な貼着力を含む特性を有する接着剤組成物を指す。

本明細書に記載の感圧性接着剤組成物は、本明細書で「官能化ポリイソブチレン」とも示される、第一官能基を有する少なくとも１つのポリイソブチレン（ＰＩＢ）ポリマーを含む。第一官能基は、典型的には、末端基である。第一官能基は、アクリルポリマーの主鎖（の、例えば側枝カルボン酸基）に、又は、アクリルポリマー（の、例えば主鎖）に付加されている官能基に、水素結合を形成することができる。

一部の実施形態では、官能化ポリイソブチレンポリマーは、イソブチレンの官能化ホモポリマーである。他の実施形態では、官能化ポリイソブチレンポリマーは、イソブチレン繰り返し単位と、少量の、例えば、スチレン、イソプレン、ブテン又はブタジエンなどの別のモノマー由来の単位と、を含む、コポリマーである。これらのコポリマーは典型的には、そのモノマー混合物中のモノマーの重量比ベースで、イソブチレンを少なくとも７０重量パーセント、少なくとも７５重量パーセント、少なくとも８０重量パーセント、少なくとも８５重量パーセント、少なくとも９０重量パーセント、又は少なくとも９５重量パーセント含むモノマー混合物から調製する。典型的には、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、少なくとも８０重量パーセント、少なくとも８５重量パーセント、又は少なくとも９０重量パーセントのポリイソブチレンコポリマーがイソブチレン繰り返し単位から生成される。代表的なコポリマーとしては、イソプレンと共重合化されたイソブチレンが挙げられる。

官能化ポリイソブチレンは、典型的には、比較的低い〜中程度の数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有する液体ポリマーである。Ｍ_ｎは、典型的には、少なくとも５００ｇ／モル、７５０ｇ／モル、又は約１，０００ｇ／モルである。一部の実施形態では、官能化ポリイソブチレンのＭ_ｎは、２５，０００ｇ／モル以下、又は１０，０００ｇ／モル以下、又は５，０００ｇ／モル以下である。

官能化ポリイソブチレンは、典型的には、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）により測定されると、約−３０℃以下、約−５０℃以下、又は約−７０℃以下のガラス転移温度を有する。

官能化ポリイソブチレンの官能基は、アクリルポリマーの主鎖（の、例えば側枝カルボン酸基）と、あるいはアクリルポリマー（の、例えば主鎖）に付加されている官能基と、水素結合を形成する任意の官能基であることができる。ポリイソブチレンの官能基とアクリルポリマーとの間の優勢な結合は、水素結合である。それゆえに、このような官能基は、共有結合を形成しない。水素結合は、１個の分子又は官能基の水素原子が別の非共有電子に引き付けられる、極性化合物において生じる引力又はブリッジである。水素原子は、１個の極性分子又は官能基の正の末端（水素結合供与体としても既知）であり、別の分子又は官能基の電子的に負の末端（水素結合受容体としても既知）と結合を形成する。非極性共有結合を有する官能基は、水素結合を形成しない。

一般的な水素結合供与体としては、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸エステル、スルホン酸、スルフィン酸、アルコール及びフェノールが挙げられる。

一般的な水素結合受容体としては、アミン、アミド、イミド、ニトリル及び尿素などの窒素含有基、並びに、ピリジン、イミダゾールなどのような芳香族窒素系官能基が挙げられる。他の水素結合受容体としては、カルボキシレート基（カルボン酸、カルボン酸エステル）、ホスホネート、スルホキシド、スルホン及びカルバメートが挙げられる。

他の実施形態では、アクリルポリマーはカルボン酸官能基を有し、官能化ＰＩＢは、アクリルポリマーのカルボン酸基と、又は、アクリル酸（の、例えば主鎖）に付加されている官能基と、水素結合する官能（例えば、末端）基を有する。

この実施形態では、官能化ＰＩＢの官能基は、アクリレート、メタクリレートではなく、又は、遊離ラジカル重合を介して（メタ）アクリレート基と共有結合する任意の他の官能基ではない。このアプローチは、これが、アミン又はイミドなどの末端窒素含有基を有する、市販の官能化ＰＩＢを利用できるので、好ましいものであり得る。

様々な官能化ＰＩＢ材料が市販されている。例えば、Ｍ_ｎが約１，０００グラム／モルであり、モル質量分布Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ＝１．６であるポリイソブチレンアミンが、ＢＡＳＦＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＦｌｏｒｈａｍＰａｒｋ，ＮＪ）から商品名「Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３」で市販されている。更に、ポリイソブテンスクシンイミドは、ＢＡＳＦから商品名「Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＳＩ」で入手可能である。Ｍ_ｎが約１，０００グラム／モルである無水物末端ポリイソブチレンがＢＡＳＦから商品名「ＧｌｉｓｓｏｐａｌＳＡ」で入手可能である。

市販の官能化ＰＩＢ材料は、カルボン酸基がプロトン供与体（すなわち、水素結合供与体）であり、窒素含有基（すなわち、アミン又はイミド）がプロトン受容体（すなわち、水素結合受容体）である、水素結合の形成に好適である。

しかしながら、官能基が逆であり得ることも考えられる。例えば、アクリルポリマーのカルボン酸基が予め反応してこれらの基をある官能基に転化してそれが次いで今度はＰＩＢのカルボン酸基と水素結合を形成するのであれば、官能化ＰＩＢは、（例えば、末端）カルボン酸基を有してもよい。

例えば、ポリイソブチレンアミン（例えば、Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３）は、無水物（コハク酸無水物又はグルタル酸無水物など）と反応して、カルボン酸官能化ＰＩＢを供給することもできる。カルボン酸官能化ＰＩＢはまた、無水物末端ポリイソブチレン（例えば、ＧｌｉｓｓｏｐａｌＳＡ）をアルコール（１−オクタノールなど）と反応させて、エステル及びカルボン酸の末端のＰＩＢを供給することにより調製され得る。

アミン官能化アクリルポリマーは、少なくとも一種のアミノコモノマーをアルキル（メタ）アクリレートモノマーと共重合することにより、調製することができる。好適なアミノコモノマーは、少なくとも１個の二級アミノ基を含有するオレフィン不飽和重合性化合物であり、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート又はメタ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルアミンなどのアミノメタクリレートである。アミノ基はまた、酸ポリマーをエチレンイミンなどのアジリジンと反応させることにより、並びに、アミン官能基をポリマーに付加するための既知の他の技術により、得ることができる。

様々なアミノコモノマーが既知であり、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＥＡＰＭＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート（ＤＭＡＥＡ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート（ＤＥＡＥＡ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート（ＤＭＡＰＡ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリレート（ＤＥＡＰＡ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート（ＤＥＡＥＭＡ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド（ＤＭＡＥＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド（ＤＭＡＥＭＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリルアミド（ＤＥＡＥＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリルアミド（ＤＥＡＥＭＡｍ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルビニルエーテル（ＤＭＡＥＶＥ）；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルビニルエーテル（ＤＥＡＥＶＥ）；及びこれらの混合物が挙げられる。他の有用な塩基性モノマーとしては、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、三級アミノ官能化スチレン（例えば、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−スチレン（ＤＭＡＳ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−スチレン（ＤＥＡＳ））、及びこれらの混合物が挙げられる。

他の官能化ポリイソブチレンは、当該技術分野において既知の様々な方法により調製することができる。例えば、ヒドロキシ官能化ＰＩＢはまた、無水物末端ポリイソブチレン（例えば、ＧｌｉｓｓｏｐａｌＳＡ）をアミノアルコール若しくはジオールと反応させることにより、又は、ポリイソブチレンアミン（例えば、Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３）を２−クロロエタノール若しくはエポキシドと反応させることにより、合成することもできる。ピリジン官能化ＰＩＢ系材料は、アミノ若しくはヒドロキシ含有ピリジン化合物をポリイソブチレン（例えば、コハク酸）無水物（例えば、Ｇｌｉｓｓｏｐａｌ（登録商標）ＳＡ）と反応させることにより、合成することができる。あるいは、ポリイソブチレンアミン（例えば、Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３）は、３−（クロロメチル）ピリジンと反応させて、ピリジル置換ＰＩＢ誘導体を供給することができる。カルバメート官能化ＰＩＢは、ポリイソブチレンアミン（例えば、Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３）をイソシアネート求電子試薬と反応させることにより、得ることもできる。

官能化ＰＩＢ材料内の官能基の存在及び濃度は、プロトン核磁気共鳴により決定することができる。典型的には、官能化ＰＩＢ材料は、少なくとも３モル％の官能基を含む。官能基の濃度は、通常、１０モル％以下である。感圧性接着剤組成物中の官能化ＰＩＢ材料の量は、接着剤組成物の所望される最終用途に依存して、様々であり得る。しかしながら、典型的には、官能化ＰＩＢ材料の濃度は、ポリオレフィンから調製されるものなどの低表面エネルギー基材との接着を改善するために、少なくとも２重量％又は５重量％又は１０重量％である。官能化ＰＩＢ材料の濃度は、最大４０重量％又は５０重量％又は６０重量％の範囲であり得る。特に感圧性接着剤組成物がより高い表面エネルギー基材についての使用も意図される場合には、官能化ＰＩＢ材料の濃度は、典型的には、４０重量％〜６０重量％であり、この場合、比較的低い分子量（例えば、１０，０００ｇ／モル未満のＭ_ｎ）を有する官能化ＰＩＢ材料を利用する。

本明細書に記載の感圧性接着剤組成物は、少なくとも１つのアクリルポリマーを更に含む。アクリルポリマーは、通常、少なくとも１つのアクリル（メタ）アクリレートと、アクリルポリマーの主鎖に沿った官能基を供給する少なくとも１つのコモノマー、最も一般的にはカルボン酸と、の反応生成物を含む。一部の実施形態では、接着剤組成物のアクリルコポリマーは、少なくとも約７０重量％、一部の実施形態では少なくとも約８０重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％、又は更には約９８重量％の、少なくとも１つのアルキル（メタ）アクリレートを含む。

一部の実施形態では、アルキル（メタ）アクリレートは、４〜２０個の炭素原子、例えば、４〜８個の炭素原子を含有する。代表的なアルキル（メタ）アクリレートとしては、イソオクチルアクリレート（ＩＯＡ）、２−オクチルアクリレート（２−ＯＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）、イソボルニルアクリレート（ＩＢＡ）及びこれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、ＰＳＡにおいて利用されるアクリルコポリマーは、イソオクチルアクリレート及びイソボルニルアクリレートなどのこのようなアルキル（メタ）アクリレートを少なくとも２つ含む。

一部の実施形態では、接着剤組成物のアクリルコポリマーは、カルボン酸などのコモノマーを１０部以下含む。コモノマーが典型的にはポリイソブチレンの官能性を補う官能基を供給するので、コモノマーの濃度は、典型的には少なくとも０．５、１、２、３、４又は５重量％である。代表的なコモノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸などのカルボン酸が挙げられる。

一部の実施形態では、５重量％〜１０重量％又は１５重量％のコモノマー（例えば、（メタ）アクリル酸）濃度は、剪断力値により明らかになるように、貼着力の増加をもたらす。

感圧性接着剤組成物中のアクリルポリマーの量は、接着剤組成物の所望される最終用途に依存して、様々であり得る。しかしながら、典型的には、アクリルポリマーの濃度は、少なくとも２０重量％又は２５重量％である。アクリルポリマーの濃度は、最大５０重量％又は６０重量％の範囲であり得る。特に感圧性接着剤組成物が低い表面エネルギー基材及びより高い表面エネルギー基材の両方についての使用も意図される場合には、アクリルポリマーの濃度は、典型的には、４０重量％〜６０重量％の範囲であり、この場合、比較的低い分子量（例えば、１０，０００ｇ／モル未満のＭ_ｎ）を有する官能化ＰＩＢ材料を利用する。

一部の実施形態では、アルキル（メタ）アクリレートモノマーと官能化するコモノマーとをアクリルポリマーに予備重合し、次に官能化ＰＩＢと組み合わせる。

他の実施形態では、アルキル（メタ）アクリレートモノマーと官能化するコモノマーとを官能化ＰＩＢと組み合わせ、次にモノマーを重合する。アルキル（メタ）アクリレートモノマーと官能化ＰＩＢは、熱反応開始剤又は光開始剤の使用により、重合することができる。熱反応開始剤は、多くの場合、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、又はアゾ化合物である。あるいは、アルキル（メタ）アクリレートモノマーは、ベンゾイン又はベンゾインアルキルエーテルが挙げられるがこれらに限定されない、α−開裂型光開始剤の使用により紫外線を用いて重合することができる。官能化ＰＩＢは、アルキル（メタ）アクリレートモノマー及び官能化するモノマーと共有結合で共重合する官能基を欠くので、いずれの調製方法も官能化ポリイソブチレンポリマーとアクリルポリマーのブレンドを含む組成物を生じ、ここで、ポリイソブチレンポリマーは、アクリルポリマーの主鎖に沿った官能基に水素結合する。

官能化ＰＩＢとアクリルポリマーの反応生成物は、以下のように表すことができ、式中、Ｚは相補的官能基間の水素結合を表す。

一部の実施形態では、接着剤は、架橋剤又はいかなる他の任意成分も不在の中で、アクリルポリマーに水素結合した官能化ＰＩＢだけを含んでもよい。

他の実施形態では、本開示の接着剤は、これらの機械的特性を改善するために架橋されてもよい。多くの実施形態では、感圧性接着剤の貼着強度（静的剪断力により示される）を改善するためには、化学的架橋が好ましい。例えば、接着剤は、アクリルポリマーの（例えば、カルボン酸）官能基を互いに架橋するのに好適な化学的架橋剤を含んでもよい。アジリジン又はビスアジリジンなどの好適な架橋剤は、当該技術分野において既知である。１つの好適なビスアジリジン架橋剤は、米国特許仮出願第６１／１５８，４８５号（２００９年３月９日出願）（ＰｅｉｗａｎｇＺｈｕｅｔａｌ．「ＡＺＩＲＩＤＩＮＥＣＲＯＳＳＬＩＮＫＩＮＧＡＧＥＮＴＳＦＯＲＡＣＲＹＬＩＣＡＤＨＥＳＩＶＥＳ」）に記載のように調製される。

感圧性接着剤（例えば、前駆体）が化学的架橋剤を更に含む場合、官能化ＰＩＢとアクリルポリマーの反応生成物は、以下のように表すことができる。

存在する場合、感圧性接着剤組成物中の化学的架橋剤の濃度は、典型的には、少なくとも０．０２５重量％であり、２重量％以下である。

一部の実施形態では、接着剤は、少なくとも１つの非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料を更に含む。非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料は、典型的には、官能化（例えば、ＰＩＢ）ポリイソブチレン材料よりも実質的に高い分子量を有する。一部の実施形態では、非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料の重量平均分子量（Ｍ_ｗ）は、少なくとも７５，０００グラム毎モル、少なくとも１００，０００グラム毎モル、例えば、少なくとも２５０，０００グラム毎モル、少なくとも５００，０００グラム毎モル、又は更には少なくとも１，０００，０００グラム毎モルである。重量平均分子量は、典型的には、４，０００，０００ｇ／モル以下である。

非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料は、ホモポリマー、コポリマー又はこれらの混合物であることができる。コポリマーは、ランダム又はブロックコポリマーであってよい。ブロックコポリマーは、高分子材料の主鎖中、側鎖中、又は主鎖及び側鎖の両方にポリイソブチレン部分を含むことができる。ポリイソブチレン材料は、典型的には、イソブチレンを単独で重合することにより、又は、塩化アルミニウム、三塩化ホウ素（共触媒としての四塩化チタンと共に）若しくは三フッ化ホウ素の存在下で追加のエチレン性不飽和モノマーを加えてイソブチレンを重合することにより、調製される。

非官能化ポリイソブチレン材料は、複数のメーカーから市販されている。ホモポリマーは、例えば、ＢＡＳＦＣｏｒｐ．（ＦｌｏｒｈａｍＰａｒｋ，ＮＪ）から商品名ＯＰＰＡＮＯＬ（例えば、ＯＰＰＡＮＯＬＢ１０、Ｂ１５、Ｂ３０、Ｂ５０、Ｂ１００、Ｂ１５０、及びＢ２００）で市販されている。これらのポリマーは、多くの場合、約４０，０００〜４，０００，０００グラム毎モルの範囲の重量平均分子量（Ｍ_ｗ）を有する。更に他の代表的なホモポリマーは、ＵｎｉｔｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ（ＵＣＰ）（Ｓｔ．Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ，Ｒｕｓｓｉａ）から、広範な分子量で市販されている。例えば、ホモポリマーは、約３５，０００〜６５，０００グラム毎モルの範囲の粘度平均分子量（Ｍ_ｖ）を有する商品名ＳＤＧとしてＵＣＰから市販されている。ＵＣＰから商品名ＥＦＲＯＬＥＮとして市販されているホモポリマーは、約４８０，０００〜約４，０００，０００グラム毎モルの範囲の粘度平均分子量を有する。ＵＣＰから商品名ＪＨＹとして市販されているホモポリマーは、約３０００〜約５５，０００グラム毎モルの範囲の粘度平均分子量（Ｍ_ｖ）を有する。これらのホモポリマーは典型的には、反応性二重結合を有さない。非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴムは、非常に低濃度で反応性二重結合又はその重合の残留物である他の官能基を有し得る。このような反応性二重結合又は他の官能基の濃度は、典型的には、５モル％未満、４モル％未満、３モル％未満又は２モル％未満である。このようなオレフィン性不飽和は、通常、無極性であり、したがって、水素結合の形成に好適な官能基ではない。

存在する場合、感圧性接着剤組成物中の非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料の濃度は、典型的には、少なくとも５重量％、１０重量％、又は２０重量％であり、５０重量％又は６０重量％以下である。

一部の実施形態では、接着剤は、アクリルポリマーに水素結合している官能化（例えば、ＰＩＢ）ポリイソブチレン、場合により架橋剤、及び非官能化低分子量ポリイソブチレン材料を含んでもよい。一部の実施形態では、接着剤組成物は、高分子量非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム及び非官能化低分子量ポリイソブチレンの両方を更に含む。低分子量非官能化（例えば、ＰＩＢ）合成ゴム材料は、室温で液体であり、様々なエラストマー材料と共に可塑剤として機能することができる。通常、このようなポリイソブチレン材料は、１０，０００ｇ／モル以下、例えば、５，０００ｇ／モル以下又は更には２，０００ｇ／モル以下の数平均分子量を有する。数平均分子量は、典型的には、約５００ｇ／モル又は１０００ｇ／モルである。重量平均分子量の数平均分子量に対する比は典型的には、約１．６〜２．０の範囲である。

代表的な低分子量ポリイソブチレンホモポリマーは、ＢＡＳＦＣｏｒｐ．（ＦｌｏｒｈａｍＰａｒｋ，ＮＪ）から商品名ＧＬＩＳＳＯＰＡＬ（例えば、ＧＬＩＳＳＯＰＡＬ１０００、１３００、及び２３００）で市販されている。これらのポリイソブチレン材は通常、末端二重結合を有し、反応性ポリイソブチレン材とみなされる。

存在する場合、感圧性接着剤中の低分子量ポリイソブチレン（例えば、ＰＩＢ）材料の濃度は、典型的には、少なくとも５重量％、１０重量％、又は２０重量％であり、３０重量％以下である。

一部の実施形態では、接着剤は、粘着付与剤又は可塑剤のいずれも不在の中、アクリルポリマーに水素結合した官能化（例えば、ＰＩＢ）ポリイソブチレン、場合により架橋剤、場合により高及び／又は低分子量非官能化（例えば、ＰＩＢ）ポリイソブチレン材料を含み得る。他の実施形態では、接着剤は、少なくとも１つの粘着付与剤、可塑剤又はこれらの混合物を含む。

粘着付与剤は、任意の好適な軟化温度、つまり軟化点を有してよい。軟化温度は、多くの場合、２００℃未満、１８０℃未満、１６０℃未満、１５０℃未満、１２５℃未満、又は１２０℃未満である。しかしながら、熱が発生する傾向がある用途において、粘着付与剤は、多くの場合、少なくとも７５℃の軟化点を有するように選択される。接着剤組成物が、電子装置又は電子部品などからの熱に曝されるとき、このような軟化点は、粘着付与剤の、接着剤組成物の残りの部分からの分離を最小限にする。軟化温度は、多くの場合、少なくとも８０℃、少なくとも８５℃、少なくとも９０℃、又は少なくとも９５℃であるように選択される。しかしながら、熱が発生しない用途において、粘着付与剤は、７５℃未満の軟化点を有することができる。

代表的な粘着付与剤としては、炭化水素樹脂及び水素添加炭化水素樹脂が挙げられ、例えば、水素添加脂環式樹脂、水素添加芳香族樹脂又はこれらの組み合わせである。好適な粘着付与剤は市販されており、例えば、荒川化学工業株式会社（日本、大阪）から商品名ＡＲＫＯＮで入手可能なもの（例えば、ＡＲＫＯＮＰ又はＡＲＫＯＮＭ）、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から商品名ＥＳＣＯＲＥＺで入手可能なもの（例えば、ＥＳＣＯＲＥＺ１３１５、１３１０ＬＣ、１３０４、５３００、５３２０、５３４０、５３８０、５４００、５４１５、５６００、５６１５、５６３７及び５６９０）、並びに、ＥａｓｔｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）から商品名ＲＥＧＡＬＲＥＺで入手可能なもの（例えば、ＲＥＧＡＬＲＥＺ１０８５、１０９４、１１２６、１１３９、３１０２及び６１０８）が挙げられる。

粘着付与剤の濃度は、目的の接着剤組成物に依存して様々であることができる。一部の実施形態では、粘着付与剤の量は、少なくとも１０重量％又は２０重量％である。粘着付与剤の最大量は、典型的には４０重量％以下、５０重量％以下、又は６０重量％以下である。

他の任意の添加剤としては、例えば、開始剤、紫外線吸収剤（例えば、ベンゾトリアゾール、オキサゾール酸（oxazolic acid）アミド、ベンゾフェノン、又はこれらの誘導体）、紫外線安定剤（例えば、ヒンダードアミン又はその誘導体、イミダゾール又はその誘導体、リン系安定剤、及びイオウエステル系安定剤）、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール化合物、リン酸エステル、又はこれらの誘導体）を挙げることができる。代表的な酸化防止剤としては、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）から入手可能なものが挙げられる。

本開示の接着剤は、基材と組み合わせて、任意の数の典型的な接着剤物品、例えば、単面接着テープ及び両面接着テープ、並びに貼り合わせ用接着剤を形成してもよい。通常、貼り合わせ用接着剤は、接着剤の遊離フィルム又は支持体（例えば、織布若しくは不織布スクリム）が埋め込まれた接着剤フィルムのいずれかを含んでもよい。このような製品は、接着剤を剥離ライナー上に塗布（例えば、コーティング、キャスティング又は押出）し、接着剤を乾燥及び／又は硬化することにより、形成することができる。

本開示の接着剤はまた、基材の１つの側又は両側の基材に塗布されて、単面接着テープ又は両面接着テープを形成してもよい。紙、高分子フィルム及び金属（例えば、金属箔）の１つ以上を含む単層又は多層接着剤などの任意の既知の基材と金属（例えば、金属箔）を使用してもよい。一部の実施形態では、基材の１層以上は、発泡体であってもよい。一部の実施形態では、接着層の一方又は両方は、基材に直接接着されてもよい。一部の実施形態では、接着層の一方又は両方は、基材に間接的に接着されてもよい。例えば、一部の実施形態では、１つ以上の中間層（例えば、下塗層）は、基材と接着剤層の間に設けられ得る。

接着剤は、様々な金属及び高分子材料に結合させるのに有用である。金属は、典型的には、少なくとも約５００ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有する。例えば、ステンレス鋼は、約７００〜１１００ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有すると報告される。無機酸化物は、通常、金属の表面エネルギーよりも低い表面エネルギーを有する。例えば、ガラスは、約２５０〜５００ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有すると報告される。この接着剤は、様々な高分子材料への接着に特に有用である。プラスチックなどの高分子材料は、通常、１００ダイン／ｃｍ未満、７５ダイン／ｃｍ未満、又は５０ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有する。例えば、ポリエステルは４３ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有し、ポリカーボネートは４２ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有し、ポリ塩化ビニルは３９ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有し、アクリルは３８ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有する。更に低い表面エネルギーの材料は、３７ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有する。これらとしては、例えば、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、アセタール、エチレンビニルアセテート及びポリエチレンが挙げられ、３１ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有すると報告されている。

感圧性接着剤は、目的の最終用途に依存して、様々な剥離及び剪断力特性を呈することができる。

一部の実施形態では、ガラス、ステンレス鋼、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はＥＰＤＭに対する９０度剥離は、一時的に取り外し可能なＰＳＡ又は低温ＰＳＡについて、少なくとも５オンス／インチ（５Ｎ／ｄｍ）である。マスキングテープについては、ガラス、ステンレス鋼、ＨＤＰＥ、ＰＰ又はＥＰＤＭに対する９０度剥離は、典型的には１５〜２０オンス／インチ（１６〜２２Ｎ／ｄｍ）である。他の実施形態では、ガラス、ステンレス鋼、ＨＤＰＥ又はＰＰに対する９０度剥離は、少なくとも５０、６０、７０、８０又は９０オンス／インチ（５５、６６、７７、８８又は９９Ｎ／ｄｍ）である。少なくとも一部の実施形態では、室温（２３℃）での剪断力は、少なくとも３００分、５００分、又は８００分である。一部の好ましい実施形態では、接着剤は、高表面エネルギー基材及び低表面エネルギー基材の両方に対して良好な接着を呈する。このような実施形態では、ガラス又はステンレス鋼に対する９０度剥離は、少なくとも３０、４０、５０又は６０オンス／インチ（３３、４４、５５又は６６Ｎ／ｄｍ）であるＰＰに対する９０度剥離と組み合わせて、少なくとも５０、６０、７０、８０又は９０オンス／インチ（５５、６６、７７、８８又は９９Ｎ／ｄｍ）である。更に、ＥＰＤＭに対する９０度剥離は典型的には少なくとも３０、４０又は５０オンス／インチ（３３、４４又は５５Ｎ／ｄｍ）であり、一方、ＨＤＰＰに対する９０度剥離は典型的には少なくとも３０、４０又は５０オンス／インチ（３３、４４又は５５Ｎ／ｄｍ）である。一部の好ましい実施形態では、室温（２３℃）又は７０℃での剪断力は、少なくとも２，０００分、４，０００分、８，０００分、又は１０，０００分である。

以下の非限定例は、本発明の代表的な接着剤及び接着剤物品、並びに、このような接着剤及び接着剤物品の代表的な製造方法を更に説明する。パーセントは、特に指示のない限り全て重量による。

試験方法：
９０°角度剥離接着強度試験９０°の角度での剥離接着強度の評価は、ＡＳＴＭ国際規格Ｄ３３３０の方法Ｆに記載のように、１．３ｃｍ×２０ｃｍ（１／２インチ×８インチ）試験試料を用いて、ＩＭＡＳＳＳＰ−２００滑り／剥離試験機（ＩＭＡＳＳ，Ｉｎｃ．（Ａｃｃｏｒｄ，ＭＡ）から入手可能）を３０５ｍｍ／分（１２インチ／分）の剥離速度で使用して、行った。２．０ｋｇ（４．５ポンド）のゴムローラーでテープをロールダウンすることにより、４回の通過を用いて、試料を試験パネルに接着させた。試験パネルには以下のものが挙げられる。

１：１のイソプロピルアルコール／水混合物で試験パネルを洗浄し、使用前に十分に乾燥させた。特に説明しない限り、試験パネルに対して制御された環境空間における１５分の滞留時間後、剥離試験を行った。テープをパネルから取り外すのに必要とされる平均剥離接着力はオンス単位で測定され、２つの試験試料に基づいてオンス／インチで表される。

２３℃／５０％相対湿度での静的な剪断力強度：ＡＳＴＭ国際規格Ｄ３６５４の手順Ａに記載のように、１．３ｃｍ×２．５ｃｍ（１／２インチ×１インチ）の試験試料及び１０００ｇのおもりを用いて、静的剪断力強度の評価を行った。試験パネルはステンレス鋼（「ＳＳ」）であった。破損するまでの時間を、分単位で記録した。１０，０００分後に破損が観察されなかった場合、試験を停止し、＞１０，０００分の値を記録した。

７０℃での静的な剪断力強度：ＡＳＴＭ国際規格Ｄ３６５４の手順Ａに記載のように、１．３ｃｍ×２．５ｃｍ（１／２インチ×１インチ）の試験試料及び５００ｇのおもりを用いて、静的剪断力強度の評価を行った。試験パネルはステンレス鋼（「ＳＳ」）であった。破損するまでの時間を、分単位で記録した。１０，０００分後に破損が観察されなかった場合、試験を停止し、＞１０，０００分の値を記録した。

一般手順全ての反応は、入手したままの市販の試薬を用いて、丸底フラスコ又はガラス広口瓶／バイアル瓶で行った。

実施例１〜１０のＰＩＢ−アクリレートブレンド及び接着剤フィルムの調製のための一般手順：Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３（１．００ｇ）を２０ｍＬガラスバイアル瓶に加えた。次に、表に記載のように（例えば、イソオクチルアクリレート：アクリル酸を９８：２で、酢酸エチル中２３重量％溶液３．５ｇ、固形分０．８０５ｇ）、イソオクチルアクリレート／アクリル酸コポリマーを加えた。材料をよく混合したところ、混合物はより粘稠になった。粘着付与剤（例えば、Ｅ１３１０）（１．００ｇ）及びトルエン（３．０ｍＬ）を添加し、配合物を均質になるまで混合した。コーティングの直前に、ビスアジリジン架橋剤（トルエン中１５重量％溶液を０．３００ｇ）を添加し、配合物を再びよく混合した。１０ミル（２５４マイクロメートル）の間隙を使用して、ＰＥＴライナー（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ３ＳＡＢ）上に手で広げた。このフィルムをオーブンで１２０℃にて４５分にわたって乾燥させた。次に、接着剤フィルムを室温に放冷し、剥離ライナー（ＳｉｌｐｈａｎＳ３６Ｍ７４Ａ）を上面に積層した。接着剤フィルムは、０．００１９”（０．０４８ｍｍ）の厚さであった。

イソオクチルアクリレートとアクリル酸とイソボルニルアクリレートのアクリレートコポリマーの調製のための一般手順イソオクチルアクリレート（２３．６９ｇ）とアクリル酸（１．５０ｇ）とイソボルニルアクリレート（４．８１ｇ）と酢酸エチル（５５．７１ｇ）を１６オンス（０．４７Ｌ）琥珀色薬瓶に加えた。Ｖａｚｏ（登録商標）６７（０．０６０ｇ）を加え、混合物を均質になるまで混合した。反応液を窒素で２５分にわたって散布し、次にＴｅｆｌｏｎ（登録商標）裏張りプラスチックキャップで素早く封止した。反応液を更にＴｅｆｌｏｎ（登録商標）テープ及び絶縁テープで封止した。反応液を６５℃で水浴槽／振盪機に配置し、穏やかに撹拌した。６３時間後、反応液を水浴槽から取り出し、室温に放冷した。エチル酢酸中、アクリルポリマーの粘稠な溶液を得た。

生じたアクリルポリマーを利用して、上記と同じ一般手順を用いて接着剤組成物を調製した。

以下の手順に従って、非官能化ＰＩＢを更に含む接着剤組成物を調製した：Ｋｅｒｏｃｏｍ（登録商標）ＰＩＢＡ０３をガラスバイアル瓶に加えた。次に、イソオクチルアクリレート／アクリル酸コポリマー溶液（例えば、９４：６のイソオクチルアクリレート：アクリル酸、又は、９０：１０のイソオクチルアクリレート：アクリル酸の３５重量％酢酸エチル溶液）を添加し、続いて、非官能化ＰＩＢ（１５重量％トルエン溶液）を粘着付与剤（例えば、Ｅ１３１０）と共に添加した。追加のトルエンを添加して、固体全体の濃度を３５重量％に等しくした。様々な配合物中の各成分の濃度は、表に示す。溶液が半透明になるまで振盪することにより成分をよく混合し、成分を均一に分散させた。コーティングの直前に、ビスアジリジン架橋剤（トルエン中１５重量％溶液）を添加し、配合物を再び振盪してよく混合した。９ミル（２２８．６マイクロメートル）の間隙を用いて、シリコーン剥離ライナー（ＳｉｌｐｈａｎＳ３６Ｍ７４Ａ）上に手で広げた。このフィルムをオーブンで７０℃にて３０分にわたって乾燥させた。次に、接着剤フィルムを室温に放冷した。接着剤フィルムは、０．００１９”（０．０４８ｍｍ）の厚さであった。貼着力及び接着力試験の間、２ミル（０．００２０”（０．０５１ｍｍ））の厚さの陽極化アルミニウムを接着剤の裏材としてＰＳＡテープ上に積層した。

ａ．１０００ｇのおもりを用い、約３０℃の室温にてステンレス鋼上の０．５”（１２．７ｍｍ）×１．０”（２５．４ｍｍ）片を使用して、剪断力データを得た。
ｂ．及び１０重量％のＦ８５

Claims

第一官能基を有するポリイソブチレンポリマーと、
アクリルポリマーであって、第二官能基が前記アクリルポリマー主鎖に存在するアクリルポリマーと、を含む、感圧性接着剤組成物であって、
前記第一官能基と前記第二官能基は水素結合を形成する、感圧性接着剤組成物。
前記第一又は第二官能基が水素結合受容体であり、前記官能基のうちのもう一方が水素結合供与体である、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記ポリイソブチレンが１０，０００ｇ／モル未満の数平均分子量を有する、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記ポリイソブチレンが１５，０００ｇ／モル未満の数平均分子量を有する、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記第一又は第二官能基がアミン又はイミドであり、前記官能基のうちのもう一方がカルボン酸である、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記アクリルポリマーが少なくとも１つのアクリル（メタ）アクリレートと少なくとも１つのカルボン酸のコポリマーである、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記アルキル（メタ）アクリレートがＣ４〜Ｃ２０アルキル（メタ）アクリレートである、請求項６に記載の感圧性接着剤組成物。
前記アルキル（メタ）アクリレートがＣ４〜Ｃ８アルキル（メタ）アクリレートである、請求項６に記載の感圧性接着剤組成物。
前記接着剤組成物が、前記アクリルポリマーの前記ポリマー主鎖に存在する前記第二官能基を共有結合により架橋する化学的架橋剤を更に含む、請求項１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記架橋剤がアジリジン架橋剤から選択される、請求項９に記載の感圧性接着剤組成物。
前記組成物が非官能化ポリイソブチレンを更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の感圧性接着剤組成物。
前記非官能化ポリイソブチレンが約７５，０００ｇ／モル〜４，０００，０００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有する、請求項１１に記載の感圧性接着剤組成物。
前記組成物が、１０，０００ｇ／モル未満の数平均分子量を有する非官能化ポリイソブチレンを含む、請求項１１又は１２に記載の感圧性接着剤組成物。
粘着付与樹脂、可塑剤又はこれらの混合物を更に含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の感圧性接着剤組成物。
基材と、
前記基材の少なくとも１つの表面の上にコーティングされた請求項１〜１４のいずれか一項に記載の感圧性接着剤と、を含む、物品。
前記物品がテープである、請求項１５に記載の物品。
基材を準備することと、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の感圧性接着剤を前記基材の表面の上に塗布することと、
前記感圧性接着剤を別の基材に接触させることと、を含む、接着方法。
少なくとも１つの基材が３７ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有する、請求項１７に記載の方法。
第一官能基を有するポリイソブチレンポリマーと、
アクリルポリマーであって、第二官能基が前記アクリルポリマー主鎖に存在するアクリルポリマーと、をブレンドすることを含む、感圧性接着剤の製造方法であって、
前記第一官能基と前記第二官能基は水素結合を形成する、方法。