JP2018095884A - 感圧性接着剤フォーム及びそれからなる物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スチレンブロックコポリマー及びアクリルコポリマーの非シンタクチックフォームブレンドを含むフォームを含む感圧性接着剤フォームであって、600%を超える伸びを有し、前記非シンタクチックフォームブレンドがホットメルト形成フォームである、感圧性接着剤フォーム。
【選択図】なし
Description
単語「a」、「an」、及び「the」は、「少なくとも1つの」と同じ意味で用いられ、記載された要素の1以上を意味する。
本開示のフォームは、非シンタクチックフォームブレンドを含む。シンタクチックフォームは、中空の粒子をマトリックスに組み込むことにより作製されたフォームであり、「シンタクチック」は「構築する」ことを意味する。本明細書で使用するとき、用語「非シンタクチックフォーム」は、本質的にセルラー材料を意味し、マイクロセルラー構造がマトリックス材料中で、安定化した気泡(即ち、発泡剤から形成された)により作製されている。発泡剤は、様々な方法で導入することができる。例えば、発泡剤は、化学的発泡剤又は物理的発泡剤として導入されてもよい。
R4は、H又はC1〜C4アルキル基であり;a、b及びcは、独立して0又は1であり;
M1は、C(R4)2又はSi(R4)2であり、各R4は、独立してH又はC1〜C4アルキル基であり;
M2は、O、NR4、C(O)、C(O)O、C(O)NR4、又はOC(O)NR4であり、各R4は、独立してH又はC1〜C4アルキル基であり;
Gは、共有結合、(CH2)d、又は(CH2)dOであり、dは、1〜4、いくつかの実施形態では1〜2の整数であり;
P*は、放射線感受性α−切断基などの光開始剤基である(前出)。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示した多層感圧性接着剤フォームは、PSAフォームの第1の主表面を覆う又は該主表面の上に配置された少なくとも1つの感圧性接着剤層を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示した多層感圧性接着剤フォームは、PSAフォームの第1の主表面の反対側の、PSAフォームの第2の主表面を覆う又は該主表面の上に配置された第2の感圧性接着剤層を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示した多層感圧性接着剤フォームは、PSAフォームの一方又は両方の主表面の上に、1つを超える感圧性接着剤層、又は更には多数の感圧性接着剤層を含む。本明細書に開示した多層感圧性接着剤フォームは、フォームと任意の感圧性接着剤層との間、及び更には様々な感圧性接着剤層の間に配置された補強層、不浸透性層などの他のタイプの材料の層を含んでもよい。
本明細書に開示した感圧性接着剤フォームテープは、いくつかの実施形態では、少なくとも1つのバッキング層も含む。バッキング層は、PSAフォーム及び/又は感圧性接着剤層(1つ又は複数)の主表面の1つに沿って配置されてもよい。バッキング層は、紙、プラスチックフィルム、布又は金属箔などの任意の好適なバッキング材料から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、バッキング層に好適な材料としては、例えば、平坦又は滑らかな紙及びクレープ紙などの織地状表面の紙の両方を含む紙、天然又は合成ポリマーフィルム、天然及び/又は合成繊維、並びにこれらの組み合わせで製造される不織布、織布強化ポリマーフィルム、繊維又は糸強化ポリマーフィルム又は不織布、並びに複数層積層構造が挙げられる。
用途は、非平坦表面などの不規則なトポグラフィーを有する表面に対する結合が必要な様々な用途、並びに衝撃減衰及び/又は振動減衰が重要な性能基準である用途を含む。例えば、本明細書に開示した図2は、本開示に従って作製した感圧性接着剤フォームテープに関する引張伸び及び引張耐落下衝撃性データを示す。いくつかの用途としては、移動携帯デバイス上のレンズ結合、電子機器結合、快適マスキングテープ用途、自動車ダッシュトリム結合、ソーラーパネル結合、窓装着及び密封、箱密封用途、パーソナルケア製品、ガスケット材料、保護カバー、ラベル、滑り止め製品、絶縁製品、及び引裂強度が低下された製品(即ち、包帯、医療用テープなど)が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、高い伸び特性を所有する感圧性接着剤フォームは、フォームを引っ張り及び伸張させることにより、該フォームを基材からより容易に除去できるようにする伸長離型(stretch-release)特性を呈し得る。この能力により、フォームが複雑な基材に不正確に適用された場合、該フォームのきれいな、かつ容易な除去が可能となる。この再加工性の態様は、移動携帯デバイスのディスプレイ画面、及びより大きいLCDディスプレイを含む用途における、それらのフォームの価値を高める。
実施形態1.スチレンブロックコポリマー及びアクリルコポリマーの非シンタクチックフォームブレンドを含むフォームを含む感圧性接着剤フォームであって、600%を超える伸びを有し、非シンタクチックフォームブレンドがホットメルト形成フォームである、感圧性接着剤フォーム。
以下の専門用語、略語、及び商標名を実施例で使用する。
圧縮落下試験
圧縮ガスを使用してPMMAパネルを噴霧清浄した後、窓フィルム、CR90を、ゴムローラーを使用して手により、30.5×12.7×0.95cm(2×5×0.38インチ)及び重量33グラムの該PMMAパネルに積層した。プラスチックハンドアプリケーターを使用して、捕捉された任意の気泡を除去した。窓フィルムは、PMMAパネルと同一の寸法を有し、重量0.5グラムであった。PMMAパネルの上のハードコート層として機能した窓フィルムの表面をイソプロパノールで2回洗浄した。携帯ゴニオメータを使用して、清浄した窓フィルムの表面エネルギーを測定し、およそ36〜37ダイン/cmであると見出した。2mm×51mmの接着剤フォームの2個のストリップを、フォームストリップがアルミニウムパネルの幅を横切って長さ方向に配置され、パネルの末端部から各24.4mm(0.96インチ)であるように、5.1×10.2×0.79cm(2×4×0.312インチ)、重量122グラムのアルミニウムパネルに適用した。次に、アルミニウムパネルをPMMAパネルの窓フィルム表面の上に、アルミニウムパネルが窓フィルムの中心に置かれるように配置し、フォームストリップがアルミニウムパネルを窓フィルムの表面に結合した。9kg(20lb.)重しを、結合した物品(アルミニウムパネルが底部)の頂部に2分間配置した後、除去し、その後、結合物品を23℃及び50%相対湿度(RH)にて18時間滞留させた。次いで、結合物品を落下試験機(DT 202、America,New York,NYのShinyei Corporationから入手可能)を使用して、耐落下衝撃性に関して圧縮モードで評価し、結合物品は底部にPMMA基材を有する水平配向であった。結合物品を厚さ9.5cmのセメントタイル上に200cm落下させた。3つのサンプルを試験し、破壊に至ったそれぞれの落下回数を記録し、破壊に至った落下の平均回数を報告した。加えて、破壊モードを記録した。飛び出し(pop-off)(即ち、ハードコート/窓フィルムからフォームストリップが剥離した)の場合はPO、又はフォーム割れ(即ち、フォームが割れた)の場合はFS。
5.1×10.2×0.30cm(2×4×0.118インチ)及び重量17.6グラムのACRYLITE ARIIのパネルを、イソプロパノールで3回洗浄した。携帯ゴニオメータを使用して、洗浄した表面の表面エネルギーを測定し、およそ39〜40ダイン/cmであると見出した。2mm×51mmの接着剤フォームの2つのストリップを、図1に示すように、重量143グラムを有する特注のアルミニウム試験材料固定具の下面空洞の幅を横切って長さ方向に、空洞の末端壁から11.5mmであるように適用した。ARIIパネルを空洞内の中心に、接着剤フォームストリップと接触させて置いた。次いで、結合した物品を空洞が上方を向くように配置し、4kg(8.8lb.)重しをARIIパネルの露出表面の上に15秒間配置した後、重しを除去し、結合物品を23℃及び50% RHにて24時間滞留させた。次いで、結合物品を落下試験機(DT 202、America,New York,NYのShinyei Corporationから入手可能)を使用して、耐落下衝撃性に関して引張モードで評価し、結合物品はARII基材が下方に向いた水平配向であった。結合物品を厚さ1.2cmの鋼板上に70cm落下させた。3つのサンプルを試験し、破壊に至ったそれぞれの落下回数を記録し、破壊に至った落下の平均回数を報告した。加えて、破壊モードを記録した。飛び出し(即ち、ARIIパネルからフォームストリップが剥離した)の場合はPO、又はフォーム割れ(即ち、フォームが割れた)の場合はFS。
「引張落下試験−室温コンディショニング」に記載したものと同一の手順を用いたが、以下の変更を有した。耐落下衝撃性を評価する前に、結合物品を65℃及び80% RHにて18時間滞留させた後、23℃及び50% RHにて1時間滞留させた。
注記した場合を除いて、手持ちゴムローラーを使用して感圧性接着剤フォームをHPPET上に積層することにより、剥離試験用の感圧性接着剤フォームテープのサンプルを調製した。得られた感圧性接着剤フォームテープを、剥離接着力に関して評価する前に、23℃及び50% RHにて少なくとも18時間コンディショニングした。
幅12.5mm(0.5インチ)の感圧性接着剤フォームテープのストリップを、2.0kg(4.5lb)ゴムローラーを使用して、厚さ0.95mm(0.38in.)を有するポリプロピレン(PP)パネル上に積層して結合物品を与えた。23℃及び50% RHでの24時間の滞留時間後、ASTM Designation D3330/D330M−04の試験方法に従って、Model 3M90 Slip/Peel Tester(Instrumentors,Inc.,Strongville,OHにより製造)を使用して、30.5cm/分(12in./分)で90°角度の剥離試験を行い、データを収集し、10秒間に亘って平均した。観察された破壊モードは、全サンプルに関して、きれいな剥離(CP)であった。
「PPに対する90°角度の剥離接着強度(室温)」に記載したものと同一の手順を使用したが、以下の変更を有した。23℃で24時間滞留させる代わりに、剥離接着力を評価する前に、結合物品を強制空気炉内にて70℃で7日間寝かせた。
「PPに対する90°角度の剥離接着強度(室温)」に記載したものと同一の手順を使用したが、以下の変更を有した。厚さ0.13mm(0.005in.)の陽極酸化アルミニウム箔をHP PETに代わって使用した。破壊モードを以下の記号を使用して書きとめ、記録した:FS:フォーム割れ;CP:きれいな剥離;AL:膜(skin)接着剤と陽極酸化アルミニウムバッキングとの間の界面接着破壊。
「SSに対する90°角度の剥離接着強度(室温)」に記載したものと同一の手順を使用したが、以下の変更を有した。23℃で24時間滞留させる代わりに、剥離接着力を評価する前に、結合物品を強制空気炉内にて70℃で7日間寝かせた。
ASTM Designation D412−06a,Test Method Aに従って、2.27kg(5lb)ロードセルを備えた引張試験機を使用して、Die A亜鈴型サンプルを用いて、破断点伸びと最終的な引張強度とを測定した。掴み具分離速度は、50.8cm/分(20in/分)であった。3つのサンプルを試験し、平均値を報告した。
VA−24の2つのシートを、液体形成、充填及び密封機械上で、側方縁部及び底部上で熱溶着して矩形パウチを形成した。パウチを100部の総モノマー当たり(「phr」)94部の2EHA、6部のAA、0.15部のI−651、0.4phrのI−1076、及び0.006phrのHDDAを有する感圧性接着剤前駆体組成物で充填した。次いで、充填されたパッケージを上部で横断方向にモノマー全体にわたって熱溶着して、27グラム(g)の組成物の入った13.4cm×4.3cmで厚さ約0.4cmのパウチを形成した。次いで、パウチを、約16℃〜32℃(61°F〜90°F)に維持された水浴に入れ、紫外線(300〜400ナノメートル(nm)でそれらの放射の約90%を有し、351nmにピーク放射を有するランプにより供給)に強度4.55mW/cm2で21分間、暴露した。
それぞれスクリューの長さの1/12に対応する12ゾーンを有し、長さ対直径の比が36:1である、直径30mmの共回転二軸スクリューを、以下の温度プロファイルを用いて300rpmで作動させた。ゾーン1、2:400°F(204℃);ゾーン3〜4:350°F(177℃);ゾーン5〜12:325°F(163℃)。2つの異なるスチレン系ブロックポリマー(D1161及びD1340)を重量式フィーダーにより28g/分(3.7lb/hr)の速度で2軸押出機のゾーン1内に供給した。REM黒色を定量フィーダーにより0.9g/分の速度でゾーン1内に供給した。TALCRONも定量フィーダーにより0.76g/分の速度でゾーン1内に供給した。I−1726をホットメルト供給ユニットにより0.5g/分の速度でゾーン2内に供給した。アクリルコポリマー1のパウチを2インチ(5.1cm)の単一包装機内に供給し、単一包装機は、パウチを噛み砕き、それらを18.9g/分(2.5lb/hr)の速度で2軸押出機のゾーン4内に供給した。F85を、300°F(149℃)に設定したホットメルト供給ユニットから18.9g/分の速度で押出機のゾーン6内に供給した。窒素及び酸素(70:30/w:w)の予混合したガスブレンドを含む物理的発泡剤を、圧力調節器を使用して350psi(2.4MPa)でゾーン8内に注入した。メルト混合物を押出機から、300°F(149℃)に設定し、2.92cc/回転のスループット速度を有するポリマーメルトポンプ内に通過させ、加熱した(149℃)ネック管を通して300°F(149℃)に設定した回転ロッドダイ内に通過させ、そこから該メルト混合物がシリコーン被覆され、ポリエステル剥離ライナー上に堆積された。メルト混合物がダイを退出するとき、メルト混合物中の物理的発泡剤が膨張して、発泡物品を提供した。得られた発泡物品の厚さ及び密度を、表2に提供する。
フォーム2及びフォーム3を、以下の変更と共に、フォーム1に記載されたように調製した。材料の量を表1に示したように変更し、I−1726に代わってI−1076を使用した。得られた発泡物品の厚さ及び密度を、表2に提供する。
フォームム4を、以下の変更と共に、フォーム1に記載されたように調製した。D1340は省略した。D1161の供給速度を6.8g/分(7.5lb/hr)に増大させた。加えて、F85に代わってWT Plusを使用し、30.3g/分の速度で添加した。表2に示す厚さ及び密度を有する発泡物品が得られた。次いで、発泡物品を、その露出されたフォーム表面側上で、加速電圧220kボルト及び線量6MRadの電子ビーム放射により照射して、感圧性接着剤フォームを提供した。
フォームム5を、以下の変更と共に、フォーム4に記載されたように調製した。材料の量を表1に示したように変更し、WT Plusを速度37.8g/分で加えた。表2に示す厚さ及び密度を有する発泡物品が得られた。次いで、発泡物品を、加速電圧220kボルト及び線量6MRadの電子ビーム放射により照射して、感圧性接着剤フォームを提供した。
3M−9458接着剤フィルムを、ゴムローラーを使用して、手によりフォーム1の両面の上に積層して多層フォーム物品を与えた。片面から剥離ライナーを除去した後、多層感圧性接着剤フォーム物品を、その露出された表面側上で、加速電圧220kボルト及び線量6MRadの電子ビーム放射により照射して、全厚0.15mm(0.006インチ)の多層感圧性接着剤フォームを与えた。得られた多層感圧性接着剤フォーム物品を、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
多層感圧性接着剤フォーム物品を、以下の変更と共に、実施例1に記載されたように調製した。フォーム1に代わってフォーム2を使用し、得られた多層感圧性接着剤フォーム物品を加速電圧300kボルト及び線量8.5MRadの電子ビーム放射により照射して、全厚0.20mm(0.008インチ)の多層感圧性接着剤フォーム物品を与えた。得られた多層感圧性接着剤フォーム物品を、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
多層感圧性接着剤フォームを、以下の変更と共に、実施例2に記載されたように調製した。フォーム2に代わってフォーム3を使用して、全厚0.30mm(0.012インチ)の多層感圧性接着剤フォーム物品を与えた。得られた多層感圧性接着剤フォーム物品を、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
上述したように調製したフォーム4を、更に変更することなく使用した。得られた感圧性接着剤フォームを、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
上述したように調製したフォーム5を、更に変更することなく使用した。得られた感圧性接着剤フォームを、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
PEフォーム1を比較例1として使用した。PEフォーム1を耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
PEフォーム2を比較例2として使用した。PEフォーム2を耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
シンタクチックフォームテープを比較例3として使用した。このシンタクチックフォームテープを、耐落下衝撃性、剥離接着力、及び引張特性に関して評価した。結果を表2に示す。
Claims (14)
- スチレンブロックコポリマー及びアクリルコポリマーの非シンタクチックフォームブレンドを含むフォームを含む感圧性接着剤フォームであって、600%を超える伸びを有し、前記非シンタクチックフォームブレンドがホットメルト形成フォームである、感圧性接着剤フォーム。
- 更に、0.51mm(25mils)未満の全厚を含む、請求項1に記載の感圧性接着剤フォーム。
- 前記非シンタクチックフォームブレンドが0.6g/cm3を超える密度を有する、請求項1又は2に記載の感圧性接着剤フォーム。
- 前記非シンタクチックフォームブレンドが、0.7g/cm3を超える密度を有する、請求項1又は2に記載の感圧性接着剤フォーム。
- 前記フォームが、意図的に、ハロゲン化合物を実質的に含まない無ハロゲンフォームである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の感圧性接着剤フォーム。
- 前記フォームが、更に着色添加剤を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感圧性接着剤フォーム。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の感圧性接着剤フォームを含み、更に前記フォームの第1の主表面の上に少なくとも1つの感圧性接着剤層を含む、多層感圧性接着剤フォーム。
- 前記フォームの前記第1の主表面の反対側の、前記フォームの第2の主表面の上に第2の感圧性接着剤層を更に含む、請求項7に記載の多層感圧性接着剤フォーム。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の感圧性接着剤フォーム又は多層感圧性接着剤フォームを含み、更にバッキング層を含む、感圧性接着剤フォームテープ。
- 各感圧性接着剤層が、独立して、アクリルコポリマー、スチレンブロックコポリマー、及びこれらのブレンドの少なくとも1つを含む感圧性接着剤から選択される、請求項7又は8に記載の多層感圧性接着剤フォーム、又は請求項9に記載の感圧性接着剤フォームテープ。
- 前記感圧性接着剤が更に粘着付与剤を含む、請求項10に記載の多層感圧性接着剤フォーム又は感圧性接着剤フォームテープ。
- 前記感圧性接着剤層の少なくとも1つが更に着色添加剤を含む、請求項7、8、10又は11に記載の多層感圧性接着剤フォーム。
- 前記着色添加剤が黒色着色添加剤である、請求項6に記載の感圧性接着剤フォーム又は請求項12に記載の多層感圧性接着剤フォーム若しくは感圧性接着剤フォームテープ。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の感圧性接着剤フォーム、多層感圧性接着剤フォーム、又は感圧性接着剤フォームテープを含む物品。
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