JP6224277B2 - 紫外線吸収オリゴマーを含む感圧性接着剤組成物 - Google Patents

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Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2014年6月26日に出願された米国特許仮出願第62/017,666号、及び2014年6月25日に出願された同第62/017,021号に基づく優先権を主張するものであり、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
紫外線吸収剤(UVA)を、例えば、紫外線(UV)分解から保護するために、UV放射に曝露される材料に組み込むことが望ましい場合がある。
いくつかのUVAはいくつかの組成物中に分散し得るが、時として、揮発又は表面への移行によりUVAが失われる可能性がある。感圧性接着剤(PSA)組成物へのUVAの共有結合性の組み込みが提案されている(2012年10月4日公開の特開第2012−188620号公報参照)。UV吸収基を有するモノマーから製造された特定のコポリマーは、PSA組成物への包含について記載されている(2000年4月28日公開の特開第2000−123621号公報参照)。
本開示は、感圧性接着剤と、ペンダント紫外線吸収基を有する第1の二価単位を有する紫外線吸収オリゴマーと、を含む組成物を提供する。オリゴマーは一般的に、感圧性接着剤への相溶性が高く、接着剤から浸み出さない。感圧性接着剤とオリゴマーとを含む組成物は、紫外線に対する保護を提供し、可視光及び赤外光に対して良好な透明性を有する。上記の特性は、典型的には、加速UV曝露後並びに高温及び高湿条件への曝露後でさえも十分に維持される。
1つの態様では、本開示は、感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物を提供する。紫外線吸収オリゴマーは、ペンダント紫外線吸収基を有する第1の二価単位と、
Figure 0006224277
で表される第2の二価単位とを含み、
式中、Rは、水素又はメチルであり、Rは、4〜22個の炭素原子を有するアルキルである。いくつかの実施形態において、感圧性接着剤は、第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤であり、感圧性接着剤の第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、Rは、紫外線吸収オリゴマーの第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同じ数の炭素原子を有するアルキルである。
組成物は、例えば、フィルムを物品の表面に接着するか又は任意の2つの表面を合わせて接着するために有用となり得る。したがって、別の態様において、本開示は、組成物を含む物品を提供する。物品は、例えば、その表面の少なくとも一部上に組成物が配置された光起電デバイス又はフィルムであってもよい。フィルムは、例えば、車両ラップ、グラフィックフィルム、建築用フィルム、ウィンドウフィルム、又はバリアフィルムであってもよい。
別の態様において、本開示は、第1の表面と、第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する第1のポリマーフィルム基材と、第1のポリマーフィルムの第1の表面上に配置されたバリアフィルムと、第1の表面と第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する感圧性接着剤層であって、上記感圧性接着剤の第1の表面が上記第1のポリマーフィルム基材の反対側にあるバリアフィルム上に配置された感圧性接着剤層と、感圧性接着剤層の第2の表面上に配置された第2のポリマーフィルム基材と、を含む組立品を提供する。感圧性接着剤層は、ペンダント紫外線吸収基を有する第1の二価単位と、
Figure 0006224277
で表される第2の二価単位とを含む紫外線吸収オリゴマーを含み、
式中、Rは、水素又はメチルであり、Rは、4〜22個の炭素原子を有するアルキルである。
UVAは、感圧性接着剤(PSA)において、PSA及びその下のフィルム又は構造物をUV光から保護するのに有用である。従来のUVAでは、接着剤層からの浸み出し並びに凝集及びその結果生じる光学的欠陥の問題が存在し得る。本明細書に開示する紫外線吸収オリゴマーは、同じ分類の市販のUVAと比較したときに、PSAの透明度及び透過性によって証明されるように、PSA配合物との卓越した相溶性を有する。更に、いくつかの実施形態において、本明細書に開示される紫外線吸収オリゴマーの第2の二価単位及び任意に第3の二価単位は、PSA配合物中のこれら二価単位と同じである。透明度及び透過性データによって証明される相溶性の増大は、上記の実施形態において、大部分がメタクリル酸メチルに由来するオリゴマーとの比較で観察される。
本願では、
「a」、「an」、及び「the」などの用語は、1つの実体のみを指すことを意図するものではなく、具体例を例示のために用いることができる一般部類を含む。用語「a」、「an」、及び「the」は、用語「少なくとも1つの」と互換的に使用される。
リストの前の語句「のうちの少なくとも1つを含む」は、リストの中の項目のいずれか1つ、及びリストの中の2つ以上の項目の任意の組み合わせを含むことを指す。リストの前の語句「少なくとも1つの」は、リストの中の項目のいずれか1つ、又はリストの中の2つ以上の項目の任意の組み合わせ指す。
用語「紫外線吸収基」又は紫外光吸収基とは、共有結合した紫外線吸収剤(UVA)を指す。UVAは、可逆性分子内プロトン移動によって熱として紫外線から吸収された光エネルギーを分散させることができることが当業者に知られている。UVAは、本明細書に開示されるオリゴマー又は第2のオリゴマーの実施形態のうちのいずれかにおけるオリゴマーが、180ナノメートル(nm)〜400nmの波長範囲における入射光の少なくとも70%、80%、又は90%を吸収するように選択される。
「アルキル基」及び接頭辞「アルキ(alk-)」は、直鎖基及び分枝鎖基の両方並びに環状基を含む。特に指定しない限り、本明細書におけるアルキル基は、最高20個の炭素原子を有する。環状基は、単環式であっても多環式であってもよく、いくつかの実施形態では、3〜10個の環炭素原子を有する。
例えば、アルキル(フッ素化されていてもされていなくてもよい)、アルキレン又はアリールアルキレンに関しての語句「少なくとも1つの−O−基が介在する」は、その−O−基の両側にアルキル、アルキレン又はアリールアルキレンの部分を有することを意味する。例えば、−CHCH−O−CH−CH−は、−O−が介在するアルキレン基である。
用語「ポリマー」は、実際に又は概念的に、低相対分子量の分子から誘導される複数の繰り返し単位を本質的に含む構造を有する分子を指す。用語「ポリマー」は、オリゴマーを包含する。
全ての数値範囲は、特に断らない限り、これらの範囲の端点と、端点間の非整数値とを含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5などを含む)。
本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、直鎖又は分枝鎖である。典型的には、上記オリゴマーは直鎖オリゴマーである。上記オリゴマーは、ランダムコポリマーでもブロックコポリマーでもよい。上記オリゴマーは、共有結合によって架橋されていない。したがって、上記オリゴマーは、溶媒に溶解できず無限に近い分子量を有する、共有結合によって架橋しているポリマーとは対照的に、溶媒に溶解することができ、測定可能な分子量を有する。いくつかの実施形態では、オリゴマーは熱可塑性とみなしてもよい。熱可塑性プラスチックは、典型的に、押出プロセス等によって溶融加工可能である。本開示による組成物に有用なオリゴマーは、最大150,000グラム/モルの数平均分子量を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、オリゴマーは、最大120,000、100,000、90,000、80,000、70,000、60,000、50,000、40,000、30,000、20,000グラム/モル、又は20,000グラム/モル未満(例えば、最大19,500、19,000、又は18,500グラム/モル)の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態において、オリゴマーの数平均分子量は、少なくとも1000グラム/モル、5,000グラム/モル超、又は7,500グラム/モル超の数平均分子量を有する。有用な紫外線吸収オリゴマーは、典型的には、ある分布の分子量及び組成物を有する。重量平均分子量及び数平均分子量は、例えば、ゲル透過クロマトグラフィー(すなわち、サイズ排除クロマトグラフィー)によって、当業者に既知の技術を使用して測定することができる。
本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、その実施形態のいずれかにおいて、ペンダント紫外線吸収(UVA)基を含む第1の二価単位を含む。任意の分類のUVAが、UVA基を提供するために有用となり得る。有用な分類の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン、シンナメート、シアノアクリレート、ジシアノエチレン、サリチレート、オキサニリド、及びパラアミノベンゾエートが挙げられる。これらの実施形態のいくつかでは、ペンダント紫外線吸収基は、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含む。本開示による組成物のいくつかの実施形態では、ペンダント紫外線吸収基はトリアジンである。いくつかの実施形態では、ペンダント紫外線吸収性基は、長波UV領域(例えば、315nm〜400nm)において強化されたスペクトル範囲を有するので、ポリマーの黄化を引き起こし得る高波長紫外線を遮断することができる。第1の二価単位は、紫外線吸収オリゴマーにおける繰り返し単位と考えることができる。
本開示による組成物又は方法の実施形態のいくつかでは、第1の二価単位は、式−[−CH−C(H)UVA−]−、−[−CH−C(H)C(O)−O−X−UVA−]−、−[−CH−C(H)C(O)−NH−X−UVA−]−、−[−CH−C(CH)C(O)−O−X−UVA−]−、又は−[−CH−C(CH)C(O)−NH−X−UVA−]−によって表すことができ、式中、Xは、結合であるか又は1〜10個(いくつかの実施形態では、2〜6個又は2〜4個)の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、かつ任意にヒドロキシル基によって置換されたアルキレン若しくはアルキレンオキシ基であり、UVAは、上記実施形態のいずれかのUVA基を含む。アルキレンオキシ基において、酸素はUVA基に結合している。オリゴマーは、独立して選択される、これら繰り返し単位のうちの(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、又は最大500以上)を含むことができる。繰り返し単位は、置換ビニル基、置換アクリレート基、又は置換メタクリレート基由来であってよい。これらの実施形態のいくつかでは、それぞれの第1の二価単位は、独立して、
Figure 0006224277
により表され、
式中、Rは水素又はメチルであり、VはO又はNHであり、Xは結合であるか又はXは1〜10個(いくつかの実施形態では、2〜6個又は2〜4個)の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、かつ任意にヒドロキシル基によって置換された、アルキレン又はアルキレンオキシ基であり、Rはアルキル(例えば、1〜4個の炭素原子を有する)であり、nは0又は1であり、Zはベンゾイル基、4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イル基、又は2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基であり、ここで、ベンゾイル基、4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2イル基、及び2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基は、1つ以上のアルキル、アリール、アルコキシ、ヒドロキシル、若しくはハロゲン置換基、又はこれら置換基の組み合わせによって任意に置換されている。いくつかの実施形態では、アルキル及び/又はアルコキシ置換基は、独立して、1〜4個又は1〜2個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基は、独立して、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基である。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基はクロロ基である。用語「アリール」は、本明細書で使用するとき、炭素環式芳香環、又は、例えば、1、2、又は3個の環を有し、所望により環内に少なくとも1個のヘテロ原子(例えば、O、S、又はN)を含有する環構造を含む。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニルに加えて、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、トリアゾリル、ピロリル、テトラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、及びチアゾリルが挙げられる。アルキレンオキシ基において、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、各VはOであり、Xは、エチレン、プロピレン、ブチレン、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はブチレンオキシであり、酸素は置換ベンゼン環に結合している。いくつかの実施形態では、nは0である。いくつかの実施形態では、Rは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、又はt−ブチルであり、nは1である。いくつかの実施形態では、Zは、非置換ベンゾイル基である。いくつかの実施形態では、Zは、4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、4,6−ビス(2,4−ジエチルフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、4,6−ビス(2,4−ジメトキシフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イル、又は4,6−ビス(2,4−ジエトキシフェニル)[1,3,5]トリアジン−2−イルである。いくつかの実施形態では、Zは、2H−ベンゾトリアゾール−2−イル又は5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イルである。いくつかの実施形態では、Zは、4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イルである。いくつかの実施形態では、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位のうちの少なくともいくつかは、異なるZ基を含む。
紫外線吸収基がトリアジンである本明細書に開示される組成物の実施形態では、第1の二価単位のうちの少なくともいくつかは、式
Figure 0006224277
によって表すことができ、
式中、R、R、X、及びVは、先にその実施形態のいずれかで記載したとおりであり、式中、各Arは、1つ以上のアルキル、アリール、アルコキシ、ヒドロキシル、若しくはハロゲン置換基、又はこれら置換基の組み合わせによって任意に置換されたフェニル基である。いくつかの実施形態では、アルキル及び/又はアルコキシ置換基は、独立して、1〜4個又は1〜2個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基は、独立して、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基である。いくつかの実施形態では、各ハロゲン置換基はクロロ基である。アリール置換基は、先に定義したとおりである。いくつかの実施形態では、Arは、2,4−ジメチルフェニル、2,4−ジエチルフェニル、2,4−ジメトキシフェニル、又は2,4−ジエトキシフェニルである。
紫外線吸収基がトリアジンである本明細書に開示する組成物の実施形態において、第1の二価単位のうちの少なくともいくつかは、式
Figure 0006224277
によって表すことができ、
式中、R、X、及びVは、先にその実施形態のいずれかで記載したとおりである。
本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、独立して
Figure 0006224277
により表される第2の二価単位を少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、500、1000、又は最大1500以上)含み、
式中、各Rは、独立して、水素又はメチル(いくつかの実施形態では、水素、いくつかの実施形態では、メチル)であり、各Rは、独立して、1〜22個の炭素原子を有するアルキルである(いくつかの実施形態では。いくつかの実施形態では、第2の二価単位のRは、独立して4〜22、4〜20、4〜18、4〜16、4〜12、又は6〜12個の炭素原子を有するアルキルである。これらの実施形態のいくつかでは、Rは8個の炭素原子を有する(例えば、Rはエチルへキシル又はイソオクチルである)。
いくつかの実施形態では、本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、ペンダントカルボン酸、ヒドロキシル、又はアミノカルボニル基を含む第3の二価単位を少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、500、又は最大1000以上)含む。アミノカルボニル基は、アミノカルボニル(−C(O)−NH)、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニルであってもよく、このアルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニルのアルキルは任意にヒドロキシルによって置換されている。アミノカルボニル基はアミド基としても知られることは、当業者に理解されるであろう。第3の二価単位が1個よりも多く存在する場合、第3の二価単位は、独立して選択されてもよい。
本開示によるオリゴマーは、例えば、典型的には開始剤の存在下で構成成分の混合物を重合させることによって調製できる。用語「重合」とは、成分のそれぞれによって、少なくとも1つの特定可能な構造要素を含むポリマー又はオリゴマーを形成することを意味する。典型的には、紫外線吸収オリゴマーの調製は、少なくとも、紫外線吸収基を有する第1のモノマー、第2のモノマー、及び任意に少なくとも1つの下記の第3のモノマーを含む構成成分を組み合わせる工程を含む。
本明細書に開示される組成物のいくつかの実施形態に好適な第1のモノマーは、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン、シンナメート、シアノアクリレート、ジシアノエチレン、サリチレート、オキサニリド、又はパラ−アミノベンゾエート基を含むものである。好適な第1のモノマーの例としては、2−(シアノ−β,β−ビフェニルアクリロイルオキシ)エチル−1−メタクリレート、2−(α−シアノ−β,β−ビフェニルアクリロイルオキシ)エチル−2−メタクリルアミド、N−(4−メタクリロイルフェノール)−N’−(2−エチルフェニル)オキサミド、ビニル4−エチル−α−シアノ−β−フェニルシンナメート、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メタクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(4−アクリロイルオキシブトキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)−4’−(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゾフェノン、4−(アリルオキシ)−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−3’−メタクリルアミドメチル−5’−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−ビニルフェニル)−2−ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(2−プロペニル)フェノール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシプロピルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシプロピルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tertブチル−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジエトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−1,3,5−トリアジン、上記のアクリレートのメタクリレート及び上記のメタクリレートのアクリレートが挙げられる。上記の第1のモノマーの組み合わせを用いて、オリゴマーを調製してもよい。いくつかの実施形態では、第1のモノマーは、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾール基を含む。これらの実施形態では、第1のモノマーは、上記のトリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾール基を含むモノマーのいずれであってもよい。本開示による組成物のいつかの実施形態では、第1のモノマーは、トリアジン基を含む。これらの実施形態では、第1のモノマーは、上記のトリアジン基を含むモノマーのいずれであってもよい。
これら第1のモノマーの多くは、様々な化学品供給業者から商業的に入手することができる。他のものは、従来のエステル化法を用いて、利用可能なヒドロキシル基(例えば、トリアジン、ベンゾイル、又はベンゾトリアゾール基に対してオルト位のフェノール性ヒドロキシル基以外)を有するUVAを、(メタ)アクリル酸又はその等価物で処理することによって調製することができる。用語「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの両方を指す。利用可能なフェノール基(例えば、トリアジン、ベンゾイル、又はベンゾトリアゾール基に対してオルト位のフェノール性ヒドロキシル基以外)を有するUVAの場合、フェノール基をエチレンカーボネート又はエチレンオキシドで処理して、ヒドロキシエチル基を形成し、これを次に、従来のエステル化法を用いて、(メタ)アクリル酸又はその等価物で処理してよい。
本明細書に開示されるオリゴマーの調製に有用な構成成分は、第2のモノマーを含む。これらの実施形態のいくつかでは、オリゴマーは、式R−O−C(O)−C(R)=CHによって表される少なくとも1つの化合物を、重合しようとする構成成分の第2のモノマーとして含むことによって調製される。R及びRは、先にその実施形態のいずれかで定義したとおりである。この式の好適な第2のモノマーとしては、ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、エチルへキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ノニルアクリレート、ドデシルアクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ステアリールアクリレート、ベヘニルメタクリレート、上記のメタクリレートのアクリレート及び上記のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。上記の第2のモノマーの多くは、例えば、数社の化学品供給業者から入手可能であり(例えば、Sigma−Aldrich Company,Milwaukee,WI;VWR International,West Chester,PA;Monomer−Polymer & Dajac Labs,Festerville,PA;Avocado Organics,Ward Hill,MA;及びCiba Specialty Chemicals,Basel,Switzerland)又は従来法によって合成されてもよい。上記の第2のモノマーのいくつかは、単一化合物の単一異性体(例えば、直鎖異性体)として入手可能である。その他のモノマーは、例えば、異性体の混合物(例えば、直鎖及び分枝状異性体)、化合物の混合物(例えば、ヘキサデシルアクリレート及びオクタデシルアクリレート)、及びこれらの組み合わせとして入手可能である。
本明細書に開示されるオリゴマーのいくつかの実施形態で好適な第3のモノマーとしては、アクリル酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸)、(メタ)アクリルアミド(例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、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−エチル−N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、並びに上記のアクリルアミドのメタクリルアミド)、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メタクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート又はメタクリレート、8−ヒドロキシオクチルアクリレート又はメタクリレート、又は9−ヒドロキシノニルアクリレート又はメタクリレート)が挙げられる。N−ビニルピロリドン及びN−ビニルカプロラクタムも、本明細書に開示する紫外線吸収オリゴマーの調製に有用となり得る。
いくつかの実施形態では、本開示による紫外線吸収オリゴマー及び/又は本開示による組成物に有用な紫外線吸収オリゴマーは、
Figure 0006224277
によって表される。
この式において、X、V、Z、n、R、R、及びRは先にその実施形態のいずれかで定義したとおりであり、y及びzは先にその実施形態のいずれかで記載した範囲のいずれかである。この式において、二価単位の順序の表現は、便宜上にすぎず、そのオリゴマーがブロックコポリマーであることを指定することを意味するものではないことが理解されるべきである。第1及び第2の二価単位を有するランダムコポリマーもこの表現に含まれる。上記の表現はまた、上記の第3の単位のいずれかも、任意の順序で含み得る。
本開示による組成物に有用なオリゴマーを製造するための重合反応は、添加されたフリーラジカル開始剤の存在下で実施してよい。当該技術分野において広く知られかつ使用されているもの等のフリーラジカル開始剤を使用して、構成成分の重合を開始させてよい。好適なフリーラジカル開始剤の例としては、アゾ化合物(例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、又はアゾ−2−シアノ吉草酸)、ヒドロペルオキシド(例えば、クメン、tert−ブチル又はtert−アミルヒドロペルオキシド)、ジアルキルペルオキシド(例えば、ジ−tert−ブチル又はジクミルペルオキシド)、ペルオキシエステル(例えば、tert−ブチルペルベンゾエート又はジ−tert−ブチルペルオキシフタレート)、及びジアシルペルオキシド(例えば、過酸化ベンゾイル又はラウリルペルオキシド)が挙げられる。
フリーラジカル開始剤は、光開始剤であってもよい。有用な光開始剤の例としては、ベンゾインエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル又はベンゾインブチルエーテル)、アセトフェノン誘導体(例えば、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン又は2,2−ジエトキシアセトフェノン)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、並びにアシルホスフィンオキシド誘導体及びアシルホスホネート誘導体(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ジフェニル−2,4,6−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド、イソプロポキシフェニル−2,4,6−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド、又はジメチルピバロイルホスホネート)が挙げられる。多くの光開始剤が入手可能であり、例えば、BASF(Florham Park,N.J.)から商品名「IRGACURE」として入手可能である。光開始剤は、重合を開始するために必要な光の波長が紫外線吸収性基によって吸収されないように選択され得る。
いくつかの実施形態では、重合反応は溶媒中で行われる。構成成分は、任意の好適な濃度(例えば、反応混合物の総重量に基づいて、約5重量%〜約80重量%)にて、反応媒質中に存在してもよい。好適な溶媒の例示的な例としては、脂肪族及び脂環式炭化水素(例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン)、芳香族溶剤(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン)、エーテル(例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、及びジイソプロピルエーテル)、エステル(例えば、酢酸エチル及び酢酸ブチル)、アルコール(例えば、エタノール及びイソプロピルアルコール)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン)、ハロゲン化溶媒(例えば、メチルクロロホルム、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、トリクロロエチレン、トリフルオロトルエン、及び、例えば、3M Company(St.Paul,MN)から商品名「HFE−7100」及び「HFE−7200」として入手可能なヒドロフルオロエーテル)、及びこれらの混合物が挙げられる。
重合は、有機ラジカル反応を実施するのに好適な任意の温度で行うことができる。特定の用途のための温度及び溶媒は、特定の開始剤及び所望の分子量の使用のために必要とされる、試薬の溶解度、温度などの検討事項に基づいて、当業者が選択することができる。全ての開始剤及び全ての溶媒に好適な特定の温度を列挙するのは実践的ではないが、一般に好適な温度は、約30℃〜約200℃(いくつかの実施形態では、約40℃〜約100℃、又は約50℃〜約80℃)の範囲である。
フリーラジカル重合は、連鎖移動剤の存在下で実施してもよい。本発明による組成物の調製に使用してもよい典型的な連鎖移動剤としては、ヒドロキシル置換メルカプタン(例えば、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−2−ブタノール、3−メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプト−1−プロパノール、及び3−メルカプト−1,2−プロパンジオール(即ち、チオグリセロール);ポリ(エチレングリコール)置換メルカプタン;カルボキシ置換メルカプタン(例えば、メルカプトプロピオン酸又はメルカプト酢酸):アミノ置換メルカプタン(例えば、2−メルカプトエチルアミン);二官能性メルカプタン(例えば、ジ(2−メルカプトエチル)スルフィド);及び脂肪族メルカプタン(例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、及びオクタデシルメルカプタン)が挙げられる。
例えば、開始剤の濃度及び活性、反応性モノマーそれぞれの濃度、温度、連鎖移動剤の濃度、並びに溶媒を当該技術分野において既知の技術を用いて調整することにより、オリゴマーの分子量を制御することができる。
その実施形態のいずれかにおいて本明細書で開示されるオリゴマーの第1の二価単位、第2の二価単位、及び第3の二価単位の重量比は、変動し得る。例えば、第1の二価単位は、紫外線吸収オリゴマーの総重量に基づいて5〜50(いくつかの実施形態では、10〜40又は10〜30)%の範囲でオリゴマー中に存在してもよい。第2の二価単位は、オリゴマーの総重量に基づいて5〜95%の範囲で存在してもよい。いくつかの実施形態では、第2の二価単位は、オリゴマーの総重量に基づいて最大90、80、75、又は70重量%の量でオリゴマー中に存在する。第3の二価単位は、オリゴマーの総重量に基づいて1〜15、1〜10、又は1〜5重量%の範囲でオリゴマー中に存在してもよい。あるいは、紫外線吸収オリゴマー中に第3の二価単位が存在しなくてもよい。いくつかの実施形態では、オリゴマーは、少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、500、1000、又は最大1500以上)の独立した第2の二価単位及び少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、又は最大500以上)の独立して選択された第1の二価単位を含む。
本開示による組成物は、感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む。「ブレンド」によって、感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとが別個の構成成分であることが理解されるべきである。一般的に、感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとは、互いに共有結合していない。PSAにグラフトした紫外線吸収モノマーは、本明細書に開示されるPSAとオリゴマーとのブレンドの構成要素ではない。
先にその実施形態のいずれかで記載された紫外線吸収オリゴマーは、感圧性接着剤組成物に組み込まれる。PSAは、(1)浸襲性及び永久的な粘着力、(2)指圧以下の圧力による接着力、(3)被着体を保持する十分な能力、及び(4)被着体からきれいに取り外すのに十分な結合力を含む特性を有することが、当業者には周知である。PSAとして良好に機能することが分かっている材料は、必要な粘弾性特性を呈して、粘着、剥離接着、及び剪断保持力の所望のバランスをもたらすように設計及び処方されたポリマーである。
感圧性接着剤を識別するための有用な1つの方法は、Dahlquist基準である。この基準は、「Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology」,Donatas Satas(編),2nd Edition,p.172,Van Nostrand Reinhold,New York,NY(1989)に記載されるように、感圧性接着剤を、1×10−6cm/ダインを超える1秒クリープコンプライアンスを有する接着剤として定義する。あるいは、弾性率は1次近似まではクリープコンプライアンスの逆数であるので、感圧性接着剤は、約1×10ダイン/cm(0.1MPa)未満の貯蔵弾性率を有する接着剤として定義されてもよい。
本開示による紫外線吸収オリゴマーを含んでもよい有用な分類のPSAの例としては、アクリル、シリコーン、ポリイソブチレン、尿素、天然ゴム、合成ゴム(例えば、Aブロックとしてのスチレン又は置換スチレンと、Bブロックとしてのポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、又はこれらの組合せとのABAトリブロックコポリマー)、及びこれらの分類の組合せが挙げられる。本開示による紫外線吸収オリゴマーを組み込むことができるいくつかの有用な市販PSAとしては、Adhesive Research,Inc.(Glen Rock,PA)から商品名「ARclear 90453」及び「ARclear 90537」で入手可能なものなどの紫外線硬化性PSA、並びに3M Company(St.Paul,MN)から商品名「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8171」、「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8172」及び「OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE 8172P」で入手可能な、光学的に透明なPSAが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示による紫外線吸収オリゴマーを組み込んでよいPSA組成物は、流動せず、接着接合線を通る酸素及び湿気の低速又は最小限の浸透をもたらすのに十分なバリア特性を有する。更に、PSA組成物は、(例えば、ウィンドウフィルムを通る)紫外線の透過又は(例えば、光電池による)可視光の吸収を妨害しないように、一般的に可視光及び赤外光に対して透過性であってもよい。PSAは、垂直軸に沿って測定すると、スペクトルの可視部分にわたって少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)の平均透過率を有する。いくつかの実施形態では、PSAは、垂直軸に沿って測定すると、400nm〜1400nmの範囲にわたって少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)の平均透過率を有する。
いくつかの実施形態では、PSAは最大50,000psi(3.4×10Pa)の弾性率(引っ張り弾性率)を有する。引っ張り弾性率は、例えば、商品名「INSTRON 5900」でInstron(Norwood,MA)から入手可能な試験システムなどの引っ張り試験機により測定可能である。いくつかの実施形態では、PSAの引っ張り弾性率は最大40,000、30,000、20,000、又は10,000psi(2.8×10Pa、2.1×10Pa、1.4×10Pa、又は6.9×10Pa)である。
いくつかの実施形態では、本開示による紫外線吸収オリゴマーを含むPSA組成物は、アクリル系PSAである。本明細書で使用するとき、用語「アクリル」又は「アクリレート」は、アクリル又はメタクリル基のうちの少なくとも1つを有する化合物を含む。例えば、少なくとも2つの異なるモノマー(上記の第2及び第3のモノマー)を組み合わせることにより、有用なアクリル系PSAを作製することができる。好適な第2のモノマーの例としては、2−メチルブチルアクリレート、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、ラウリルアクリレート、n−デシルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソノニルアクリレート、及び上記のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。好適な第3のモノマーの例としては、(メタ)アクリル酸(例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、及びフマル酸)、(メタ)アクリルアミド(例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、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−エチル−N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド、及び上記のアクリルアミドのメタクリルアミド)、(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メタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、及び上記のアクリレートのメタクリレート)、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、α−オレフィン、ビニルエーテル、アリルエーテル、スチレンモノマー、又はマレエートが挙げられる。
いくつかの実施形態において、感圧性接着剤は、第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤であり、感圧性接着剤の第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、Rは、紫外線吸収オリゴマーの第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同じ数の炭素原子を有するアルキルである。例えば、イソオクチルアクリレートをベースとするPSAの場合、紫外線吸収オリゴマーは、そのRが8個の炭素原子を有するアルキルである第2の二価単位を含むことが有用となり得る。PSAと紫外線吸収オリゴマーとの第2の二価単位のR基を一致させることで、PSAとオリゴマーとの間の相溶性を改善でき、より高い光透過性及び透明度がPSA組成物に得られる。メタクリル酸メチルと上記の第1のモノマーとのコポリマーを使用して、PSAに組み込むためのオリゴマーを製造することが記載されている(2000年4月28日公開の特開2000−123621号公報参照)が、本発明者らは、この種のオリゴマーは、紫外線吸収オリゴマーがPSAの二価単位と一致する二価単位を含む場合よりも、得られるPSA組成物の透明度が低くなることを確認した(下記実施例の表1参照)。感圧性接着剤及び紫外線吸収オリゴマーの両方が、同じ第3の二価単位(上記の同じ第3のモノマーから作製された)を含む場合、更なる相溶性改善が達成される場合がある。
アクリル系PSAはまた、配合に架橋剤を含めることによっても作製され得る。架橋剤の例としては、重合可能な多官能エチレン性不飽和モノマー(例えば、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及び1,2−エチレングリコールジアクリレート);励起状態で水素を引き抜くことができるエチレン性不飽和化合物(例えば、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)に記載されているようなアクリル化ベンゾフェノン、Sartomer Company(Exton,PA)から入手可能なp−アクリルオキシ−ベンゾフェノン、米国特許第5,073,611号(Rehmer et al.)に記載のモノマー、例えば、p−N−(メタクリロイル−4−オキサペンタメチレン)−カルバモイルオキシベンゾフェノン、N−(ベンゾイル−p−フェニレン)−N’−(メタクリルオキシメチレン)−カルボジイミド、及びp−アクリルオキシ−ベンゾフェノン);本質的にオレフィン性不飽和を含まず、例えば、上記の第3のモノマーのカルボン酸基と反応することができる非イオン性架橋剤(例えば、1,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ベンゼン;4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン;1,8−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)オクタン;1,4−トリレンジイソシアネート;1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、N,N’−ビス−1,2−プロピレンイソフタルアミド、ジエポキシド、二無水物、ビス(アミド)、及びビス(イミド));及びオレフィン性不飽和を本質的に含まず、第1及び第2のモノマーと共重合可能ではなく、励起状態で水素を引き抜くことができる非イオン性架橋剤(例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシ)フェニル)−s−トリアジン;2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3,4−ジメトキシ)フェニル)−s−トリアジン;2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3,4,5−トリメトキシ)フェニル)−s−トリアジン;2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(2,4−ジメトキシ)フェニル)−s−トリアジン;米国特許第4,330,590号(Vesley)に記載されているような2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(3−メトキシ)フェニル)−s−トリアジン;米国特許第4,329,384号(Vesley)に記載されているような2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ナフテニル−s−トリアジン及び2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシ)ナフテニル−s−トリアジン)が挙げられる。
典型的には、第2のモノマーは、100部のコポリマーの総重量に対して80〜100重量部(pbw)の量であり、第3のモノマーは、100部のコポリマーの総重量に基づいて0〜20pbwの量である。モノマーの合計重量に対して0.005〜2重量%、例えば約0.01〜約0.5重量%又は約0.05〜0.15重量%の量で架橋剤を使用することができる。
本開示の実施に有用なアクリル系PSAを、例えば、溶媒中で、又は無溶剤の、バルクフリーラジカル重合法(例えば、加熱、電子線照射、又は紫外線照射を用いる)によって、作製することができる。このような重合は、典型的には重合開始剤(例えば、光開始剤又は熱開始剤)により促進される。好適な重合開始剤の例としては、紫外線吸収オリゴマーの調製に関して先に記載した開始剤が挙げられる。重合開始剤がモノマーの重合の促進に有効な量(例えば、全モノマー含量100部基準で0.1重量部〜約5.0重量部又は0.2重量部〜約1.0重量部)で使用される。
光架橋剤を使用する場合には、被覆された接着剤を約250nm〜約400nmの波長を有する紫外線照射に暴露することができる。接着剤の架橋に必要とされる波長のこの範囲の放射エネルギーは、約100ミリジュール/cm〜約1,500ミリジュール/cm2、又は特に、約200ミリジュール/cm〜約800ミリジュール/cmである。
有用な無溶剤の重合方法が米国特許第4,379,201号(Heilmann et al.)で記述されている。最初に、第2のモノマーと第3のモノマーとの混合物は、この混合物を、光開始剤の一部と共に、不活性環境で、被覆可能なベースシロップの形成に充分な時間UV照射に暴露し、続いて架橋剤及び残りの光開始剤を添加することにより、重合させることができる。次いで、架橋剤を含有するこの最終的なシロップ(例えば、No.4LTVスピンドルにより1分当たり60回転で測定して、約100センチポアズ〜約6000センチポアズのBrookfield粘度を23℃で有することもある)を基材(例えば、ポリマーフィルム基材)上に被覆することができる。シロップを、基材(例えばポリマーフィルム基材)上に被覆したならば、更なる重合及び架橋を不活性環境(例えば、酸素を排除する窒素、二酸化炭素、ヘリウム、及びアルゴン)下で行うことができる。光活性なシロップの層をUV照射又は電子線に透明なシリコーン処理したPETフィルムなどのポリマーフィルムで被覆し、フィルムを空気中で照射することにより、充分に不活性な雰囲気を得ることができる。
PSAは、一般的に、高分子量ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示による組成物中の感圧性接着剤のアクリル系ポリマーは、少なくとも300,000グラム/モルの数平均分子量を有する。300,000グラム/モル未満の数平均分子量では、耐久性の低いPSAが生成する場合がある。いくつかの実施形態では、PSAの数平均分子量は、300,000〜300万、400,000〜200万、500,000〜200万、又は300,000〜100万グラム/モルの範囲である。したがって、いくつかの実施形態では、紫外線吸収オリゴマーは、感圧性接着剤の数平均分子量の2分の1までの数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、紫外線吸収オリゴマーは、感圧性接着剤の数平均分子量の3分の1、5分の1、又は10分の1までの数平均分子量を有する。
本開示による組成物中に異なる紫外線吸収オリゴマーの混合物を有することは、有用となり得る。いくつかの実施形態では、組成物は少なくとも2種の異なる紫外線吸収オリゴマーのブレンドを含み、各紫外線吸収オリゴマーは、独立して第1の二価単位、第2の二価単位、及び任意に第3の二価単位を含む。各紫外線吸収オリゴマーは、独立して、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含む。2種の異なる紫外線吸収オリゴマーが2種の異なるペンダント紫外線吸収基を有することは、有用となり得る。上記の実施形態では、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位と、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位とは、異なるZ基を含む。これらの実施形態のいずれかにおいて、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーは、少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、500、1000、又は最大1500以上)の第2の二価単位、少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、又は最大500以上)の第1の二価単位、及び任意に、少なくとも1つ(例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は少なくとも20、最大30、35、40、45、50、100、200、500、又は最大1000以上)の第3の二価単位を含み得る。第1、第2、及び第3の二価単位は、紫外線吸収オリゴマーに関する上記実施形態のいずれかに記載のとおりであってもよい。2種の異なる紫外線吸収オリゴマーの混合物は、相溶性の改善に有用となる場合がある。
その他の安定剤を、紫外線への耐性を改善するために、本開示による組成物に添加してもよい。その例としては、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)及び酸化防止剤が挙げられる。いくつかの好適なHALSとしてはテトラメチルピペリジン基が挙げられ、そのピペリジンの窒素原子は非置換であっても、アルキル又はアシルによって置換されていてもよい。好適なHALSとしては、デカン二酸、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ(4,5)−デカン−2,5−ジオン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンスクシネート)、及びビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(secacate)が挙げられる。好適なHALSとしては、例えば、BASFから商品名「CHIMSSORB」として入手できるものが挙げられる。代表的な酸化防止剤としては、商品名「IRGAFOS 126」、「IRGANOX 1010」及び「ULTRANOX 626」でBASF(Florham Park,N.J.)から入手できるものが挙げられる。これらの安定剤は、存在する場合、任意の有効量、典型的には、組成物の総重量に基づいて最大5、2、又は1重量%、かつ典型的には、少なくとも0.1、0.2、又は0.3重量%の量で、本開示による組成物中に含まれ得る。方解石も、例えば、耐食鋼製ではない加工設備を腐食から保護するために、いくつかの組成物で有用な添加剤となり得る。
組成物、又は組成物若しくはフィルムを作製する方法のいくつかの実施形態では、組成物は、揮発性有機溶媒を本質的に含まない。揮発性有機溶媒とは、典型的には、大気圧で150℃以下の沸点を有するものである。これらの例としては、エステル、ケトン、及びトルエンが挙げられる。「揮発性有機溶媒を本質的に含まない」とは、揮発性有機溶媒が、組成物の総重量に基づいて最大2.5(いくつかの実施形態では、最大2、1、0.5、0.1、0.05、又は0.01)重量%の量で(例えば、その前の合成工程から又は市販モノマー中に)存在してもよいことを意味し得る。有利なことに、本明細書に開示する組成物及びそのフィルムは、有機溶媒を除去する高価な製造工程を伴うことなく製造できる。
本開示による組成物は、紫外線吸収オリゴマー及び任意に第2の紫外線吸収オリゴマーを有用な量の範囲で含むことができる。例えば、紫外線吸収オリゴマーは、組成物の総重量に基づいて最大約25重量%で組成物中に存在してもよい。2種以上の異なる紫外線吸収オリゴマーが存在する場合、その2種以上は、組成物の総重量に基づいて最大25%の合計重量で組成物中に存在する。紫外線吸収オリゴマーの有用な量は、組成物の総重量に基づいて1〜25、2〜20、3〜15、又は4〜10重量%の範囲であってもよい。紫外線吸収基(換言すれば、活性UVA)の有用な量は、組成物の総重量に基づいて0.5〜15、0.5〜10、1〜7.5、又は2〜5重量%の範囲であってもよい。
いくつかの実施形態では、本開示による組成物は、可視光及び赤外光の両方に対して透過性である。用語「可視光及び赤外光に対して透過性」は、本明細書で用いる場合、垂直軸に沿って測定して、スペクトルの可視部分及び赤外部分での平均透過率が少なくとも約75%(いくつかの実施形態では、少なくとも約80、85、90、92、95、97、又は98%)であることを意味し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、垂直軸に沿って測定したときに、400nm〜1400nmの範囲にわたって少なくとも約75%(いくつかの実施形態では少なくとも約80、85、90、92、95、97又は98%)の平均透過率を有する。
本開示による組成物は、種々の屋外用途に有用となり得る。例えば、本開示の組成物は、例えば、交通標識若しくはその他の標識のPSA層、その他のグラフィックフィルム、落書き防止フィルム、自動車外装、屋根材若しくはその他の建築用フィルム、バリアフィルム、又はウィンドウフィルムとして有用となり得る。
本開示による組成物は、例えば、ソーラーデバイスに有用である。いくつかの実施形態では、組成物は、(例えば、フィルム形態の任意の実施形態において)、光電池の上、上方、又は周囲に配置される。したがって、本開示は、組成物を光起電デバイスのPSAとして使用した、本明細書に開示する組成物を含む光起電デバイスを提供する。好適な光起電デバイスとしては、多様な材料で開発され、それぞれが太陽エネルギーを電気に変換する固有の吸収スペクトルを有する光電池が挙げられる。それぞれの種類の半導体材料は、特徴的な帯ギャップエネルギーを有し、ある光の波長において、最も効率的に光を吸収するか、又はより正確には、電磁放射線を太陽光スペクトルの一部分にわたって吸収する。本開示による組成物は、典型的には、可視光及び赤外光の吸収(例えば、光電池による)を妨害しない。いくつかの実施形態では、組成物は、垂直軸に沿って測定して、光電池に有用な光の波長範囲にわたって少なくとも約75%(いくつかの実施形態では少なくとも約80、85、90、92、95、97又は98%)の平均透過率を有する。太陽電池の製造に使用される材料及びこれらの太陽光吸収帯端波長の例としては、結晶性シリコン単接合(約400nm〜約1150nm)、非晶質シリコン単接合(約300nm〜約720nm)、リボンシリコン(約350nm〜約1150nm)、CIS(銅インジウムセレン化物)(約400nm〜約1300nm)、CIGS(銅インジウムガリウム二セレン化物)(約350nm〜約1100nm)、CdTe(約400nm〜約895nm)、GaAsマルチ接合(約350nm〜約1750nm)が挙げられる。これらの半導体材料の短い波長の左吸収帯端は、通常、300nm〜400nmの間である。有機光電池も有用となり得る。当業者であれば、独自の固有の長波長吸収帯端を有する、より効率的な太陽電池のための新しい材料が開発されていることを理解する。いくつかの実施形態では、本開示による組成物を含む光起電デバイスは、CIGS電池を含む。いくつかの実施形態では、組立品が適用される光起電デバイスは、可撓性フィルム基材を含む。
本開示による組成物は、バリアスタックにPSAとして使用することができる(例えば、米国特許出願公開第2012/0227809号(Bharti et al.)及び米国特許出願公開第2012/0003451号(Weigel et al.)を参照)。
いくつかの実施形態では、本開示は、第1の表面と第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する第1のポリマーフィルム基材と、第1のポリマーフィルムの第1の表面上に配置されたバリアフィルムと、第1の表面と第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する感圧性接着剤層であって、上記感圧性接着剤の第1の表面が上記第1のポリマーフィルム基材の反対側にあるバリアフィルム上に配置された感圧性接着剤層と、感圧性接着剤層の第2の表面上に配置された第2のポリマーフィルム基材と、を含む組立品を提供する。感圧性接着剤は、上記の実施形態のいずれかに記載されたとおりであってもよく、上記の実施形態に記載された少なくとも1つの紫外線吸収オリゴマーを含む。
用語「バリアフィルム」は、酸素又は水のうちの少なくとも1つに対してバリアを提供するフィルムを指す。バリアフィルムは、典型的には、用途により要求される特定のレベルの酸素及び水透過度を有するよう選択される。いくつかの実施形態では、本開示によるバリアフィルム及び/又は本開示の方法により作製されたバリアフィルムは、38℃及び相対湿度100%で約0.005g/m/日未満、いくつかの実施形態では、38℃及び相対湿度100%で約0.0005g/m/日未満、いくつかの実施形態では、38℃及び相対湿度100%で約0.00005g/m/日未満の水蒸気透過率(WVTR)を有する。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは50℃及び相対湿度100%で約0.05、0.005、0.0005、又は0.00005g/m/日未満、又は更には85℃及び相対湿度100%で約0.005、0.0005、0.00005g/m/日未満のWVTRを有する。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは、23℃及び相対湿度90%で約0.005g/m/日未満、いくつかの実施形態では、23℃及び相対湿度90%で約0.0005g/m/日未満、いくつかの実施形態では、23℃及び相対湿度90%で約0.00005g/m/日未満の酸素透過率を有する。
本明細書に開示するアセンブリのいくつかの実施形態において、バリアフィルムは、無機バリア層によって分離された第1ポリマー層と第2のポリマー層とを少なくとも含む。いくつかの実施形態では、酸化物層であり得る無機層は、第2のポリマー層上に適用され得る。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは、第1のポリマー層上に、酸化物層と第2のポリマー層との複数の交互層を含む。酸化物層及び第2のポリマー層は、一緒になって「ダイアド」を形成し、いくつかの実施形態では、バリアフィルムは、1つを超えるダイアドを含み得る。1つを超えるダイアドを含む多層バリアフィルムにおける酸化物層及び/又は第2のポリマー層のそれぞれは、同じであっても異なっていてもよい。酸化物層であり得る任意の無機層は、複数の交互層又はダイアドの上に適用され得る。いくつかの実施形態では、無機層は、酸化ケイ素アルミニウム又は酸化インジウムスズのうちの少なくとも1つを含む。
第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、堆積させて薄膜を形成するのに適した任意のポリマーを含み得る。いくつかの実施形態では、第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、様々な前駆体、例えば、アクリレート又はメタクリレートを含むアクリレート又はメタクリレートモノマー及び/又はオリゴマーから形成することができる。本明細書に開示されるバリアフィルム及び方法のいくつかの実施形態では、第1のポリマー層前駆体又は第2のポリマー層前駆体のうちの少なくとも一方は、メタクリレートモノマー又はアクリレートモノマーを含む。有用なメタクリレート前駆体及びアクリレート前駆体の例としては、ウレタンアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、エポキシアクリレート、スチレンとブレンドされたエポキシアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、ペンタアクリレートエステル、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、アルコキシル化三官能性アクリレートエステル、ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシル化(4)ビスフェノールAジメタクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレートエステル、イソボルニルメタクリレート、環状ジアクリレート及びトリス(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、前述のメタクリレートのアクリレート、及び前述のアクリレートのメタクリレートが挙げられる。有用なアクリレート前駆体又はメタクリレート前駆体の更なる例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、シアノエチル(モノ)アクリレート、オクタデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロメチルアクリレート、及びこれらアクリレートのいずれかのメタクリレートが挙げられる。
第1及び第2のポリマー層は、モノマー又はオリゴマーの層を基材に適用し、層を架橋し、例えば放射線架橋可能なモノマーのフラッシュ蒸発及び蒸着によってその位置でポリマーを形成し、続いて、例えば、電子ビーム装置、UV光源、放電装置、又はその他の適したデバイスを使用して架橋することによって形成することができる。コーティング効率は基材を冷却することによって向上させることができる。
モノマー又はオリゴマーは、上記に明確に記載されるように、ロールコーティング(例えば、グラビアロールコーティング)、又はスプレーコーティング(例えば、静電気スプレーコーティング)等の従来のコーティング方法を使用して基材に塗布され、続いて架橋され得る。第1及び第2のポリマー層はまた、溶媒中にオリゴマー又はポリマーを含む層を適用し、そのように適用された層を乾燥させて溶媒を除去することによって、形成することができる。場合によっては、化学蒸着(CVD)を採用してもよい。
いくつかの実施形態では、第1又は第2のポリマー層のうちの少なくとも1つは、重合された(例えば架橋された)アクリレート又はメタクリレートを含む。これらの実施形態のいずれかにおいて、アクリレート又はメタクリレートは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、3−(アクリルオキシ)−2−ヒドロキシ−プロピルメタクリレート、トリアクリルオキシエチルイソシアヌレート、グリセロールジアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化(3)グリセリルジアクリレート、プロポキシル化(5,5)グリセリルジアクリレート、プロポキシル化(3)トリメチロールプロパンジアクリレート、プロポキシル化(6)トリメチロールプロパンジアクリレート)、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、又はこれらの組み合わせである。
その場での架橋が後に続くフラッシュ蒸発及び蒸着の有用な方法は、例えば、米国特許第4,696,719号(Bischoff)、第4,722,515号(Ham)、第4,842,893号(Yializis et al.)、第4,954,371号(Yializis)、第5,018,048号(Shaw et al.)、第5,032,461号(Shaw et al.)、第5,097,800号(Shaw et al.)、第5,125,138号(Shaw et al.)、第5,440,446号(Shaw et al.)、第5,547,908号(Furuzawa et al.)、第6,045,864号(Lyons et al.)、第6,231,939号(Shaw et al.)及び第6,214,422号(Yializis);PCT国際公開第00/26973号(Delta V Technologies,Inc.);D.G.Shaw及びM.G.Langlois著、「A New Vapor Deposition Process for Coating Paper and Polymer Webs」、6th International Vacuum Coating Conference(1992);D.G.Shaw及びM.G.Langlois著、「A New High Speed Process for Vapor Depositing Acrylate Thin Films:An Update」、Society of Vacuum Coaters 36th Annual Technical Conference Proceedings(1993);D.G.Shaw及びM.G.Langlois著、「Use of Vapor Deposited Acrylate Coatings to Improve the Barrier Properties of Metallized Film」、Society of Vacuum Coaters 37th Annual Technical Conference Proceedings(1994);D.G.Shaw、M.Roehrig、M.G.Langlois及びC.Sheehan著、「Use of Evaporated Acrylate Coatings to Smooth the Surface of Polyester and Polypropylene Film Substrates」、RadTech(1996);J.Affinito、P.Martin、M.Gross、C.Coronado及びE.Greenwell著、「Vacuum deposited polymer/metal multilayer films for optical application」、Thin Solid Films 270,43−48(1995);J.D.Affinito、M.E.Gross、C.A.Coronado、G.L.Graff、E.N.Greenwell及びP.M.Martin著、「Polymer−Oxide Transparent Barrier Layers」、Society of Vacuum Coaters 39th Annual Technical Conference Proceedings(1996)に見ることができる。
いくつかの実施形態では、アミノ官能性シランを、第1及び第2のポリマー層のうちの少なくとも1つに添加してもよい。多層バリアフィルムにおける無機酸化物層とポリマー層との間の接着を効率的に改善するために、アミノ官能性シランがポリマー層に添加されてきた。環状アザシランは、85℃及び相対湿度85%でのエージングにおいて、最大250時間まで、改善された接着性を示した。それぞれ参照によりその全体を本願に援用する、米国特許出願公開第2012−0003451号(Weigel et al.)及び第2012−0003484号(Roehrig et al.)を参照。少なくとも2個のシラン基を有する二級又は三級アミノ官能性シランは、85℃及び相対湿度85%で1000時間エージングした後でも接着性を維持し、かつ層間剥離に抵抗する。参照によりその全体を本願に援用する、国際公開第2014/025983号(Spagnola et al.)参照。第1のポリマー層又は第2のポリマー層のうちの少なくとも一方が、重合された(例えば、架橋された)アクリレート又はメタクリレートを含むいくつかの実施形態では、シロキサン反応生成物は、第二級又は第三級アミノ官能性シランのアミノ基とアクリレート又はメタクリレートとの間の反応から形成されたアミド結合を含む。
酸化物層は、典型的には、少なくとも1つの無機酸化物を含む。同様に含まれることができる好適な無機材料は、様々な原子の窒化物、炭化物、又はホウ化物である。酸化物層に含まれる無機材料の例としては、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、IB、若しくはIIB族からの原子、IIIB、IVB、若しくはVB族の金属、希土類金属、又はそれらの組み合わせの酸化物、窒化物、炭化物、又はホウ化物が挙げられる。好適な無機材料の例としては、例えば、シリカ等の酸化ケイ素、アルミナ等の酸化アルミニウム、チタニア等の酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ(「ITO」)、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオビウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸ホウ化ジルコニウム、酸ホウ化チタン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ITOは、それぞれの元素成分を適切に選択することによって導電性になり得るセラミック材料の特殊部類の一例である。いくつかの実施形態では、酸化物層は、酸化ケイ素アルミニウム又はITOのうちの少なくとも一方を含む。本明細書で開示されるバリアフィルムは、第1のポリマー層と第2のポリマー層との間に少なくとも1つの酸化物層を含むが、いくつかの実施形態では、無機層、例えば、無機酸化物層を、最上の第2のポリマー層に適用してもよい。
酸化物層は、スパッタリング(例えば、カソード又は平面マグネトロンスパッタリング)、蒸着(例えば、抵抗又は電子ビーム蒸着)、化学蒸着、めっき等のようなフィルム金属化技術で採用される技術を使用して形成することができる。いくつかの実施形態では、酸化物層は、スパッタリング、例えば、反応性スパッタリングを用いて形成される。従来の化学蒸着プロセスなどの低エネルギー技術と比較して、スパッタリング等の高エネルギー堆積技術によって酸化物が形成される場合に、バリア特性の向上が観察されている。理論に束縛されるものではないが、特性の向上は、スパッタリングで生じるより大きな運動エネルギーによりフィルム形成種が基材に到着し、圧縮の結果としてより低い空隙率がもたらされることに起因すると考えられる。
いくつかの実施形態では、スパッタ堆積プロセスは、不活性気体及び反応性気体(例えばそれぞれアルゴン及び酸素)を有する気体雰囲気の存在下、交流(AC)電源により電力を供給されるデュアルターゲットを使用し得る。AC電源は、デュアルターゲットのそれぞれに対する極性を交替し、したがってACサイクルの半分において、一方のターゲットはカソードであり、他方のターゲットはアノードである。次のサイクルでは、デュアルターゲットの間で極性が切り替わる。この切り替えは、設定周波数、例えば約40kHzにて生じるが、他の周波数を使用してもよい。プロセスに導入される酸素は、無機組成物を受容する両方の基材上に酸化物層を形成し、またターゲットの表面上にも形成する。スパッタリング中に誘電酸化物が帯電されて、スパッタ堆積プロセスを破壊し得る。極性の切り替えは、ターゲットからスパッタされている表面材料を中和することができ、また、均一性を提供し、堆積材料をより良好に制御することができる。
いくつかの実施形態では、スパッタ堆積プロセスは、不活性気体及び反応性気体(例えばそれぞれアルゴン及び酸素)を有する気体雰囲気の存在下、直流(DC)電源により電力を供給されるターゲットを使用し得る。DC電源は、他の電源とは独立して電力(例えば、パルス電力)を各カソードターゲットに供給する。この態様では、個々のカソードターゲットのそれぞれと、対応する材料とは、異なるレベルの電力でスパッタされ、層の厚さ全体にわたって組成物の更なる制御を提供することができる。DC電源のパルス局面は、ACスパッタリングの周波数局面と類似し、酸素のような反応性気体種の存在下での高速スパッタリングの制御を可能にする。脈動するDC電源により、極性の切り替えが可能となり、ターゲットからスパッタされている表面材料を中和することができ、また、均一性を提供し、堆積材料をより良好に制御することができる。
バリアフィルムは、それぞれ参照によりその全体を本願に援用する、米国特許第5,440,446号(Shaw et al.)及び同第7,018,713号(Padiyath et al.)に記載されているシステムと同様のロール・ツー・ロール真空チャンバ内で、基材上に様々な層を堆積させることによって製造できる。層の堆積はインラインで、システムを通した1回の通過であってもよい。場合によっては、システムにバリアフィルムを数回通過させて、数個のダイアドを有する多層バリアフィルムを形成することができる。
バリアフィルムがその上に配置される有用な第1のポリマーフィルム基材の例としては、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート(例えば、ポリメタクリル酸メチル)、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高密度又は低密度ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、フルオロポリマー(例えば、ポリ二フッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン)、ポリエチレンサルフィド、オレフィン系コポリマー、例えば、エチレンとノルボルネンとのコポリマー(例えば、Topas Advanced Polymers(Florence,KY)より「TOPAS COC」として入手可能)等の熱可塑性ポリマーフィルム、並びに例えば、エポキシ、セルロース誘導体、ポリイミド、ポリイミドベンゾオキサゾール、及びポリベンゾオキサゾール等の熱硬化性フィルムが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーフィルム基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンコポリマー、又はポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも1つを含み、これらはいずれも、任意に熱安定化させることができる。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーフィルム基材は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、熱安定化PET、熱安定化PEN、ポリオキシメチレン、ポリビニルナフタレン、ポリエーテルエーテルケトン、フルオロポリマー、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリα−メチルスチレン、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、又はポリフタルアミドのうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、基材はPETを含む。
基材の熱安定化は、例えば、熱硬化、張力下でのアニーリング、又はポリマーフィルムが拘束されていない場合には少なくとも熱安定化温度まで収縮を阻むその他の技術を用いて行うことができる。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーフィルム基材は、米国特許出願公開第2012−0003451号(Weigel et al.)に記載されているもののような多層光学フィルム(「MOF」)である。
基材は、種々の厚さ、例えば、約0.01ミリメートル(mm)〜約1mmの厚さを有してもよい。しかし、基材は、例えば、自己支持型物品が望ましい場合に、更にかなり厚くてもよい。こうした物品はまた、可撓性基材を使用して作製された開示のフィルムを、より厚い、非可撓性又はより低い可撓性の補助的支持体に積層ないしは別の方法で接合することによって、好都合に製造することができる。
いくつかの実施形態では、第1のポリマー層(及び各酸化物層及び第2のポリマー層も)の平滑度及び連続性、並びに下側の基板又は下位層への接着は、第1のポリマーフィルム基材への適切な前処理によって強化することができる。好適な前処理レジメンの例としては、好適な反応性又は非反応性雰囲気の存在下での放電(例えば、プラズマ、グロー放電、コロナ放電、誘電体バリア放電又は大気圧放電)、化学的前処理又はフレーム前処理が挙げられる。これらの前処理は、続いて適用される高分子(又は無機)層の形成に対する、下に横たわる層の表面の受容力を高めることを助ける。プラズマ前処理は特に有用であり得る。
いくつかの実施形態では、接着を改善するために、第1のポリマー層と異なる組成を有していてよい別個の結合層を、基材又は下位層の上で使用してもよい。接着促進層は、例えば別個のポリマー層、又は金属、金属酸化物、金属窒化物若しくは金属オキシナイトライドの層等の金属含有層であってもよい。結合層は、数ナノメートル(nm)(例えば、1又は2nm)〜約50nmの厚さを有し得、所望の場合には、より厚くてもよい。
第1のポリマー層の所望の化学組成及び厚さは、基材の性質及び表面トポグラフィにある程度依存する。厚さは通常、次の酸化物層を適用することができる、滑らかな欠陥のない表面を提供するのに十分である。例えば、第1のポリマー層は、数nm(例えば、2又は3nm)〜約5マイクロメートルの厚さを有し得、所望の場合にはそれより厚くてもよい。
第2のポリマーフィルム基材は、本開示による感圧性接着剤によってバリアフィルムの主表面に接着される。第2のポリマーフィルム基材は、例えば、光起電デバイス用バリア組立品において、トップシートを形成し得る。トップシートを形成することができる有用な材料としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリイミド、ポリオレフィン、フルオロポリマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
例えば、ソーラーデバイスを封入するために本開示によるバリアアセンブリが使用される実施形態では、通常は、トップシートが紫外線(UV)光による劣化に耐性であり、かつ耐候性であることが望ましい。紫外線(例えば、280〜400nmの範囲内の)により引き起こされる光酸化分解は、ポリマーフィルムの変色並びに光学的及び機械的特性の劣化を生じる場合がある。本明細書に記載されるトップシートは、例えば光起電デバイスのための耐性、耐候性上塗りを提供することができる。基材は、通常、耐摩耗及び耐衝撃性であり、例えば、屋外要素に曝露した際の光起電デバイスの劣化を防止することができる。
紫外光に対する耐性を高めるために、様々な安定剤をトップシートに添加することができる。このような安定剤の例としては、紫外線吸収剤(UVA)(例えばレッドシフトしたUV吸収剤)、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)、又は酸化防止剤のうちの少なくとも1つが挙げられる。これらの添加剤は、下記に更に詳細に説明される。いくつかの実施形態では、語句「紫外光による劣化に対して耐性である」とは、トップシートが少なくとも1つの紫外線吸収剤又はヒンダードアミン光安定剤を含むことを意味する。いくつかの実施形態では、語句「紫外光による劣化に対して耐性である」とは、トップシートが、少なくとも300ナノメートル〜400ナノメートルの波長範囲において少なくとも30ナノメートル範囲にわたって入射紫外光の少なくとも50パーセントを反射又は吸収することを意味する。これらの実施形態のいくつかでは、トップシートは、UVA又はHALSを含む必要がない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるアセンブリの第2のポリマーフィルム基材は、フルオロポリマーを含む。フルオロポリマーは、典型的には、UVA、HALS及び酸化防止剤などの安定剤がない場合でも、UV分解に対して耐性である。有用なフルオロポリマーとしては、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンコポリマー(THV)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、これらの配合物、並びに、これらと他のフルオロポリマーの配合物が挙げられる。
フルオロポリマーを含む基材はまた、非フッ素化材料を含むことができる。例えば、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルの配合物を使用することができる。有用な可撓性の可視光及び赤外光透過性基材はまた、多層フィルム基材も含む。多層フィルム基材は、異なる層に異なるフルオロポリマーを有することができ、又は少なくとも1層のフルオロポリマー及び少なくとも1層の非フッ素化ポリマーを含むことができる。多層フィルムは、数層(例えば、少なくとも2又は3層)を含むか、又は少なくとも100層(例えば、全層で100〜2000又はそれ以上の範囲の)を含むことができる。異なる多層フィルム基材内の異なるポリマーを選択して、例えば、米国特許第5,540,978号(Schrenk)に記載のように、例えば、300〜400nm波長範囲内の紫外線の有意な部分(例えば、少なくとも30、40又は50%)を反射させることができる。
フルオロポリマーを含む有用なトップシートは、例えば、E.I.duPont De Nemours and Co.(Wilmington,DE)から商品名「TEFZEL ETFE」及び「TEDLAR」で、Dyneon LLC(Oakdale,MN)から商品名「DYNEON ETFE」、「DYNEON THV」、「DYNEON FEP」、及び「DYNEON PVDF」で、St.Gobain Performance Plastics(Wayne,NJ)から商品名「NORTON ETFE」で、Asahi Glassから商品名「CYTOPS」で、並びにDenka Kagaku Kogyo KK(日本、東京)から商品名「DENKA DX FILM」で商業的に入手することができる。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーフィルム基材の第2の表面は、封入材層を用いて光電池に取り付けられる。他の封入材も有用となり得るが、いくつかの実施形態では、封入材層はエチレン酢酸ビニルを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されている組立品のPSA層は、少なくとも0.005mm(いくつかの実施形態では、少なくとも0.01、0.02、0.03、0.04、又は0.05mm)の厚さである。いくつかの実施形態では、PSA層は、最大約0.2mm(いくつかの実施形態では、最大0.15、0.1、又は0.075mm)の厚さを有する。例えば、PSA層の厚さは、0.005mm〜0.2mm、0.005mm〜0.1mm、又は0.01〜0.1mmの範囲内であり得る。
PSAは、本明細書に開示される組立品中で第2のポリマーフィルム基材をバリアフィルムに取り付けるための便利な手段としての役割を果たすだけでなく、PSA層は、フルオロポリマーであり得る第2のポリマーフィルム基材と、バリアフィルムがその上に配置される第1のポリマーフィルム基材との間のCTEのミスマッチによって起こり得る熱応力からバリア組立品を保護する役割も果たすと考えられる。本開示によるPSA層は、紫外線吸収オリゴマーを含み、更にバリアフィルムに紫外線による分解からの保護を更に提供する。
PSAの耐UV性及び提供される保護の耐久性は、例えば、加速耐候試験を用いて評価できる。加速耐候試験は、概ね、ASTM G−155「Standard practice for exposing non−Metallic materias in accelerated test devices that use laboratory light sources」に記載のものと同様の技法を使用して、フィルム上で実行される。上記のASTMの方法は、材料性能を正しくランク付けする、屋外耐久性の妥当な予測因子と考えられる。物理的特性の変化を検出するための機構は、ASTM G155において説明される耐候サイクル及び反射モードで操作されるD65光源の使用である。上記試験下で、UV保護層が物品に適用される場合、物品は、著しい亀裂、剥離、層間剥離、又はヘイズの発生前に、CIE Lb空間を使用して得られるb値が、5以下、4以下、3以下、又は2以下で増加する前に、340nmにおいて少なくとも18,700kJ/mの曝露に耐えなければならない。
本開示のいくつかの実施形態
第1の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物を提供し、上記紫外線吸収オリゴマーは、
ペンダント紫外線吸収基を含む第1の二価単位と、
Figure 0006224277
により表される第2の二価単位と、を含み、
式中、
は、水素又はメチルであり、
は、4〜20個の炭素原子を有するアルキルであり、
上記感圧性接着剤は、第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤であり、感圧性接着剤中の第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、Rは上記紫外線吸収オリゴマーの第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同数の炭素原子を有するアルキルである。
第2の実施形態では、本開示は、Rが8個の炭素原子を有するアルキルである、第1の実施形態に記載の組成物を提供する。
第3の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが感圧性接着剤の数平均分子量の2分の1以下の数平均分子量を有する、第1又は第2の実施形態に記載の組成物を提供する。
第4の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤又は紫外線吸収オリゴマーのうちの少なくとも1つが、ペンダントカルボン酸、ヒドロキシル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む第3の二価単位を更に含み、上記アルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニルのアルキルが任意にヒドロキシルで置換された、第1〜第3の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第5の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤及び紫外線吸収オリゴマーの両方が同じ第3の二価単位を含む、第4の実施形態に記載の組成物を提供する。
第6の実施形態では、本開示は、ペンダント紫外線吸収基が、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含む、第1〜第5の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第7の実施形態では、本開示は、各第1の二価単位が独立して、
Figure 0006224277
によって表される第1〜第6の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供し、
式中、
は、独立して水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、上記アルキレン又はアルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、任意にヒドロキシル基によって置換されており、
Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
nは、0又は1であり、かつ
Zは、ヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、又はヒドロキシルによって任意に置換されたベンゾイル基、各フェニルが任意に独立して1つ以上のアルキル又はアルコキシ基で置換された4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イル基、
又は任意に1つ以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である。
第8の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位の少なくともいくつかが異なるZ基を含む、第1〜第7の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第9の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが組成物の総重量に基づいて0.5〜25重量%の範囲の量で組成物中に存在する、第1〜第8の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第10の実施形態では、本開示は、組成物が、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーをブレンド中に含み、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位と、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位とが異なるZ基を含む、第1〜第9の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第11の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーと、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーとが、組成物の総重量に基づいて1〜25重量%の範囲の合計量で組成物中に存在する、第10の実施形態に記載の組成物を提供する。
第12の実施形態では、本開示は、紫外線吸収基が組成物の総重量に基づいて0.5〜15重量%の範囲の量で組成物中に存在する、第1〜第11の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を提供する。
第13の実施形態では、本開示は、第1〜第12の実施形態のいずれか1つに記載の組成物を含む物品を提供する。
第14の実施形態では、本開示は、上記物品が光起電デバイスである、第13の実施形態に記載の物品を提供する。
第15の実施形態では、本開示は、組成物がフィルムの表面の少なくとも一部上に配置された、第13又は第14の実施形態に記載の物品を提供する。
第16の実施形態では、本開示は、上記フィルムがグラフィックフィルム、建築用フィルム、ウィンドウフィルム、又は車両ラップのうちの少なくとも1つである、第15の実施形態に記載の物品を提供する。
第17の実施形態では、本開示は、上記フィルムがバリアフィルムである、第15の実施形態に記載の物品を提供する。
第18の実施形態では、本開示は、組立品であって、
第1の表面と上記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する第1のポリマーフィルム基材と、
第1のポリマーフィルムの第1の表面上に配置されたバリアフィルムと、
第1の表面と上記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する感圧性接着剤層であって、上記感圧性接着剤の第1の表面が上記第1のポリマーフィルム基材の反対側にあるバリアフィルム上に配置されている、感圧性接着剤層と、
上記感圧性接着剤層の第2の表面上に配置された第2のポリマーフィルム基材と、を含み、
感圧性接着剤層が、
ペンダント紫外線吸収基を含む第1の二価単位と、
Figure 0006224277
により表される第2の二価単位と、を含む、紫外線吸収オリゴマーを含み、
式中、
は、水素又はメチルであり、
は、4〜20個の炭素原子を有するアルキルである、組立品を提供する。
第19の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤層が、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン、尿素、天然ゴム、又はスチレンと水素添加ポリブタジエン、水素添加ポリイソプレン、若しくは水素添加ポリブタジエンとポリイソプレンとの組み合わせとのABAトリブロックコポリマーのうちの少なくとも1つを含む、第18の実施形態に記載の組立品を提供する。
第20の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤層がアクリル系感圧性接着剤を含む、第18又は第19の実施形態に記載の組立品を提供する。
第21の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤層が、第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤を含み、感圧性接着剤中の第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、Rは紫外線吸収オリゴマーの第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同じ数の炭素原子を有するアルキルである、第18〜第20の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第22の実施形態では、本開示は、Rが8個の炭素原子を有するアルキルである、第18〜第21の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第23の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが感圧性接着剤の数平均分子量の2分の1以下の数平均分子量を有する、第18〜第22の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第24の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤又は紫外線吸収オリゴマーのうちの少なくとも1つが更に、ペンダントカルボン酸、ヒドロキシル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む第3の二価単位を含み、上記アルキルアミノカルボニル又はジアルキルアミノカルボニルのアルキルが任意にヒドロキシルで置換された、第20〜第23の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第25の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤及び紫外線吸収オリゴマーの両方が同じ第3の二価単位を含む、第24の実施形態に記載の組立品を提供する。
第26の実施形態では、本開示は、ペンダント紫外線吸収基が、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含む、第18〜第25の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第27の実施形態では、本開示は、第18〜第26の実施形態のいずれか1つに記載の組立品であって、各第1の二価単位が独立して
Figure 0006224277
によって表される組立品を提供し、
式中、
は、独立して水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、上記アルキレン又はアルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、任意にヒドロキシル基によって置換されており、
Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
nは、0又は1であり、かつ
Zは、ヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、又はヒドロキシルによって任意に置換されたベンゾイル基、各フェニルが任意に独立して1個以上のアルキル又はアルコキシ基で置換された4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イル基、又は任意に1個以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である。
第28の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位のうちの少なくともいくつかが異なるZ基を含む、第27の実施形態に記載の組立品を提供する。
第29の実施形態では、本開示は、感圧性接着剤層が第2の異なる紫外線吸収オリゴマーをブレンド中に含み、紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位と、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーの第1の二価単位とが異なるZ基を含む、第27又は第28の実施形態に記載の組立品を提供する。
第30の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーと、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーとが、感圧性接着剤層の総重量に基づいて1〜25重量%の範囲の合計量で感圧性接着剤層中に存在する、第29の実施形態に記載の組立品を提供する。
第31の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが、感圧性接着剤層の総重量に基づいて0.5〜25重量%の範囲の量で感圧性接着剤層中に存在する、第18〜第30の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第32の実施形態では、本開示は、紫外線吸収オリゴマーが組成物の総重量に基づいて0.5〜15重量%の範囲の量で感圧性接着剤層中に存在する、第18〜第31の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第33の実施形態では、本開示は、バリアフィルムが無機バリア層により分離された少なくとも第1及び第2のポリマー層を含む、第18〜第32の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第34の実施形態では、本開示は、無機バリア層が酸化物層である、第33の実施形態に記載の組立品を提供する。
第35の実施形態では、本開示は、バリアフィルムが、第1のポリマーフィルム基材上に、複数の交互の酸化物層と第2のポリマー層とを含む、第18〜第34の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第36の実施形態では、本開示は、第1のポリマーフィルム基材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデンコポリマー、又はポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも1つを含み、これらはいずれも、任意に熱安定化されてもよい、第18〜第35の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第37の実施形態では、本開示は、第1又は第2のポリマー層のうちの少なくとも一方が、重合されたアクリレート又はメタクリレートを含む、第33〜第36の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第38の実施形態では、本開示は、上記アクリレート又はメタクリレートが、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、3−(アクリルオキシ)−2−ヒドロキシ−プロピルメタクリレート、トリアクリルオキシエチルイソシアヌレート、グリセロールジアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロポキシル化(3)グリセリルジアクリレート、プロポキシル化(5,5)グリセリルジアクリレート、プロポキシル化(3)トリメチロールプロパンジアクリレート、プロポキシル化(6)トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、又はこれらの組み合わせである、第37の実施形態に記載の組立品を提供する。
第39の実施形態では、本開示は、第1及び第2のポリマー層のうちの少なくとも1つがアミノ官能性シランのシロキサン反応生成物を含む、第33〜第38の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第40の実施形態では、本開示は、シロキサン反応生成物がシロキサン結合を酸化物層と共有する、第39の実施形態に記載の組立品を提供する。
第41の実施形態では、本開示は、第2のポリマーフィルム基材が、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリドコポリマー、又はポリビニリデンフルオリドのうちの少なくとも1つを含む、第18〜第40の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第42の実施形態では、本開示は、第1のポリマーフィルム基材の第2の表面が光電池上に配置された、第18〜第41の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
第43の実施形態では、本開示は、光電池がCIGS電池である、第42の実施形態に記載の組立品を提供する。
第44の実施形態では、本開示は、第1のポリマーフィルム基材の第2の表面が封入材層を用いて光電池に結合されている、第42又は第43の実施形態に記載の組立品を提供する。
第45の実施形態では、本開示は、封入材層がエチレン酢酸ビニルを含む、第44の実施形態に記載の組立品を提供する。
第46の実施形態では、本開示は、バリアフィルムが、23℃及び相対湿度90%で約0.005g/m/日未満の酸素透過率、又は50℃及び相対湿度100%で0.005g/m/日未満の水蒸気透過率のうちの少なくとも1つを有する、第18〜第45の実施形態のいずれか1つに記載の組立品を提供する。
本明細書に開示される組成物及び方法の実施形態は、以下の実施例により更に例証されるが、これらの実施例に列挙される特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不要に制限すると解釈されるべきではない。
分子量の決定
以下のオリゴマーの例において、分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)を用いて直鎖ポリスチレンポリマー標準と比較することにより、測定した。GPC測定は、Waters Alliance 2695システム(Waters Corporation(Milford,MA)から入手)にて、10,000、1000、500及び100オングストロームのポアサイズを有する、5マイクロメートルのスチレンジビニルベンゼンコポリマー粒子(「PLGEL」の商品名でPolymer Laboratories(Shropshire,UK)から入手)からなる4本の300ミリメートル(mm)×7.8mmのリニアカラムを使用して実施した。Waters Corporation製屈折率検出器(モデル410)を40℃にて使用した。酢酸エチル中オリゴマーのサンプル50ミリグラム(mg)を、テトラヒドロフラン(250ppmのBHTにて阻害)10ミリリットル(mL)で希釈し、0.45マイクロメートルシリンジフィルターを通して濾過した。体積100マイクロリットルの試料をカラムに注入したが、カラム温度は40℃であった。流量1mL/分を使用し、移動相はテトラヒドロフランであった。分子量の較正は、3.8×10グラム/モル〜580グラム/モルの範囲のピーク平均分子量を持つ狭分散性ポリスチレン標準を使用して実施した。較正及び分子量分布の計算は、分子量較正曲線に三次多項式フィットを使用した好適なGPCソフトウェアを使用して実施した。報告された各結果は、2回の注入の平均である。
ガラス転移温度
以下のオリゴマーの例において、ガラス転移温度は、TA Instruments(New Castle,DE)から入手したQ2000示差走査熱量計を用いて示差走査熱量測定法(DSC)によって測定した。±1℃/分の振幅変調及び3℃/分の昇温速度で変調DSCを用いて、ガラス転移温度を決定した。
調製例1
2−{4−[4,6−ビス−(2,4−ジメチル−フェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルアクリレートエステル
Figure 0006224277
パートA
3リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、500グラム(1.26モル)の2,4−ジ−(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−トリアジン、124グラム(1.4モル)のエチレンカーボネート、18グラム(0.085モル)のテトラエチルアンモニウムブロマイド及び475グラムのジメチルホルムアミドを仕込んだ。バッチを150℃に加熱し、その温度で5時間維持した。バッチからCOの発生が観察された。5時間後、15グラムの更なるエチレンカーボネート及び2グラムの更なるテトラエチルアンモニウムブロマイドを添加した。バッチを150℃で3時間加熱し、次いで、15グラムの更なるエチレンカーボネート及び2グラムの更なるテトラエチルアンモニウムブロマイドを添加した。バッチを150℃で更に3時間加熱した。その後、薄層クロマトグラフィーで出発材料はもはや観察されなかった。
バッチを80℃に自然冷却し、よく撹拌しながら1360グラムのイソプロパノール(IPA)を添加した。混合物を室温に冷却し、固体生成物を濾過によってブフナー漏斗に回収した。固体生成物を、各1000グラムの水及びIPAにとり、よく撹拌し、濾過によってブフナー漏斗に回収した。生成物を風乾させて、540グラム(96%)のオフホワイトの固体生成物、2−[4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール(mp=172℃〜173℃)を得た。この生成物は、更に精製することなく用いた。
パートB
2リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器付きディーンスタークトラップ、及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、170グラム(0.385モル)の2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール(パートAで調製)、780グラムのトルエン、0.24グラムの4−メトキシフェノール(MEHQ)阻害剤、0.38グラムのフェノチアジン阻害剤、8.5グラムのp−トルエンスルホン酸、及び30.5グラム(0.42モル)のアクリル酸を仕込んだ。バッチを中程度撹拌しながら6時間還流加熱し(約115℃)、共沸水をディーン−スタークトラップに回収した。5時間後、5グラムの更なるアクリル酸を添加し、バッチを更に3時間加熱した。薄層クロマトグラフィーによる分析は、バッチに残留出発材料がないことを示した。
バッチを80℃に自然冷却し、300グラムの水中25グラムの炭酸ナトリウムのプレミックスを添加した。反応混合物を氷浴で約10℃に冷却し、沈殿生成物を濾過によってブフナー漏斗に回収した。固体を、800グラムの水と200グラムのIPAとの混合物にとり、混合物をよく撹拌し、濾過した。生成物を風乾させて、182グラム(96%)のオフホワイトの固体生成物、2−{4−[4,6−ビス−(2,4−ジメチル−フェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシフェノキシ}エチルアクリレートエステル(mp=126℃〜128℃)を得た。その構造を、H NMR分光法で確認した。
調製例2
2−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)エチルアクリレートエステル
Figure 0006224277
パートA
5リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器、及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、500グラム(2.33モル)の2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、216グラム(2.45モル)のエチレンカーボネート、及び25グラム(0.12モル)テトラエチルアンモニウムブロマイドを仕込んだ。バッチを140℃に加熱し、その温度で24時間維持した。バッチからCOの発生が観察された。薄層クロマトグラフィーによる分析は、バッチに残留出発材料がないことを示した。
バッチを80℃に自然冷却し、よく撹拌しながら1200グラムのイソプロパノールを添加した。バッチ温度を約60℃で保持し、バッチ温度を約60℃で維持しながら2500グラムの水を添加した。バッチを、ゆっくり撹拌しながら室温に冷却し、生成物を濾過によってブフナー漏斗に回収した。固体生成物を、1000グラムの水及び200グラムのIPAにとり、よく撹拌し、濾過によってブフナー漏斗に回収した。生成物を風乾して、545グラム(90%)のオフホワイトの固体生成物、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)ベンゾフェノン(mp=88℃〜89℃)を得た。生成物は、更に精製することなく用いた。
パートB
2リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器付きディーンスタークトラップ、及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、200グラム(0.77モル)の2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)ベンゾフェノン(パートAで調製)、850グラムのトルエン、0.48グラムのMEHQ阻害剤、0.77グラムのフェノチアジン阻害剤、17グラムのp−トルエンスルホン酸、及び61.4グラム(0.85モル)のアクリル酸を仕込んだ。バッチを中程度撹拌しながら6時間還流加熱し(約115℃)、共沸水をディーン−スタークトラップに回収した。5時間後、5グラムの更なるアクリル酸を添加し、バッチを更に3時間加熱した。薄層クロマトグラフィーによる分析は、バッチに残留出発材料がないことを示した。
バッチを80℃に冷却し、300グラムの水に25グラムの炭酸ナトリウムというプレミックスを添加した。バッチは、分相し、下相の水層を除去した。有機層を、25グラムの塩化ナトリウムと300グラムの水との混合物で洗浄した。溶媒を、ロータリーエバポレーターを用いて除去した。残留物の茶色油生成物を230グラムのIPAにとり、約60℃に加熱して溶液を調製した。混合物を穏やかに撹拌し、−10℃に冷却して、オフホワイトの固体生成物を結晶化させた。生成物を風乾して、217グラム(90%)のオフホワイトの固体生成物、2−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)エチルアクリレートエステル(mp=126℃〜128℃)を得た。その構造を、H NMR分光法で確認した。
調製例3
2−[4−(4,6−ジフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルプロプ−2−エノエート
Figure 0006224277
パートA
2リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、400グラム(1.17モル)の4−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)ベンゼン−1,3−ジオール、115.5グラム(1.31モル)のエチレンカーボネート、16.7グラム(0.085モル)テトラエチルアンモニウムブロマイド及び440グラムのジメチルホルムアミド(DMF)を仕込んだ。バッチを150℃に加熱し、その温度で5時間維持した。バッチからCOの発生が観察された。5時間後、更に10グラムのエチレンを添加した。バッチを150℃で3時間加熱し、次いで、15グラムの更なるエチレンカーボネート及び2グラムの更なるテトラエチルアンモニウムブロマイドを添加した。バッチを150℃で更に3時間加熱した。その後、薄層クロマトグラフィーで出発材料はもはや観察されなかった。
バッチを80℃に自然冷却し、730グラムのイソプロパノール(IPA)を添加した。この混合物は濃厚であり、撹拌を改善するため、50/50のIPA/水混合物を添加した。次いで、固体生成物を濾過によりブフナー漏斗に回収した。固体生成物を、2500グラムのDMFにとり、還流加熱し、室温に冷却して、濾過によってブフナー漏斗に回収した。生成物を風乾させて、373グラム(83%)のオフホワイトの固体生成物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノールを得た。
パートB
2リットルの3つ口丸底フラスコに、温度プローブ、凝縮器付きディーンスタークトラップ、及び機械的撹拌機を取付けた。このフラスコに、150グラム(0.389モル)の2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノール(パートAで調製)、790グラムのトルエン、0.24グラムの4−メトキシフェノール(MEHQ)阻害剤、0.38グラムのフェノチアジン阻害剤、8.5グラムのp−トルエンスルホン酸、及び30.8グラム(0.43モル)のアクリル酸を仕込んだ。バッチを中程度撹拌しながら6時間還流加熱し(約115℃)、共沸水をディーン−スタークトラップに回収した。5時間後、5グラムの更なるアクリル酸を添加し、バッチを更に3時間加熱した。50/50酢酸エチル/ヘキサンで溶出した薄層クロマトグラフィーによる分析は、バッチに残留出発材料がないことを示した。
バッチを80℃に自然冷却し、65グラムのトリエチレンアミンを添加した。バッチを大気圧で還流加熱し、トルエンの大部分を除去した。ポット温度は120℃で、約650グラムのトルエンが回収された。バッチを75℃に自然冷却し、500グラムのIPAを添加した。混合物を還流加熱(約82℃)し、トルエン及びIPAを共沸除去した。約500グラムの溶媒が回収された。反応混合物を氷浴で約20℃に冷却し、撹拌しながら500グラムのIPAを添加した。沈殿した生成物を濾過によりブフナー漏斗に回収した。固体を、700グラムの水と700グラムのIPAとの混合物にとり、混合物をよく撹拌し、濾過した。生成物を風乾して、161.8グラム(95%)の淡黄色固体生成物(mp=125℃〜127℃)を得た。
更に精製するため、約90グラムの淡黄色固体を1200グラムのMEKと合わせ、40℃に加熱した。5グラムの炭を添加し、混合物をよく撹拌し、濾過助剤の床を通して濾過した。溶媒をロータリーエバポレーターを用いて除去し、次いで、400グラムのIPAを添加した。混合物をよく撹拌し、固体生成物、2−[4−(4,6−ジフェニル)−[1,3,5]トリアジン−2−イル]−3−ヒドロキシ−フェノキシ}−エチルプロプ−2−エノエートを濾過により回収した。mp=126℃〜128℃。その構造を、H NMR分光法で確認した。
調製オリゴマー例1
76重量%のイソオクチルアクリレート、4%のアクリル酸、12%の調製例1、及び8%の調製例2のランダムコポリマー
イソオクチルアクリレート(380g、3M Company(St.Paul,Minn.)より入手)を、60gの調製例1、40gの調製例2、12.5gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)より、商品名「VAZO 67」で入手)、及び500gの酢酸エチルと、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を取り付けた3リットルのフラスコ内で、陽圧窒素流下で混合した。材料の添加が完了した後、フラスコを窒素陽圧下に維持した。材料を74℃で19時間加熱した。フラスコの内容物を注ぎ出し、固体を測定した。5.77gの溶液を乾燥し、2.76gの固体が得られた(固形分47%)。樹脂溶液をプラスチックボトルに注ぎ入れ、1029gの溶液を得た。上記の方法に従い、DSCを用いて−100℃〜150℃で走査して、−23.6℃に1つのガラス転移温度が観察された。オリゴマーの分子量は、GPC(THF、EMD Omnisolve、2c PL−Gel−2 300×7.5mm、ポリスチレン標準)により、Mw=271,000、Mn=114,000、Mz=551,300、及び多分散性2.38と測定された。
調製オリゴマー例2
80重量%のイソオクチルアクリレートと20%の調製例1とのランダムコポリマー
イソオクチルアクリレート(400g、3M Company(St.Paul,Minn.)より入手)を、100gの調製例1、6.0gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより、商品名「VAZO 67」で入手)、及び500gの酢酸エチルと、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を取付けた3リットルのフラスコ内で、陽圧窒素流下で混合した。材料の添加が完了した後、フラスコを窒素陽圧下に維持した。材料を74℃で19時間加熱した。フラスコの内容物を注ぎ出し、固体を測定した。4.59gの溶液を乾燥し、2.43gの固体が得られた(固形分53%)。樹脂溶液をプラスチックボトルに注ぎ入れ、943gの溶液を得た。上記の方法に従い、DSCを用いて−100℃〜150℃で走査して、−31.3℃に1つのガラス転移温度が観察された。オリゴマーの分子量は、GPC(THF、EMD Omnisolve、2c PL−Gel−2 300×7.5mm、ポリスチレン標準)により、Mw=241,000、Mn=99,490、Mz=433,000、及び多分散性2.43と測定された。
調製オリゴマー例3
80重量%のイソオクチルアクリレートと20%の2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールとのランダムコポリマー
2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールは、TCI America(Portland,OR)から入手した。イソオクチルアクリレート(400g、3M Company(St.Paul,Minn.)より入手)を、100gの2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、5.0gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより、商品名「VAZO 67」で入手)、及び500gの酢酸エチルと、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を取り付けた3リットルのフラスコ内で、陽圧窒素流下で混合した。材料の添加が完了した後、フラスコを窒素陽圧下に維持した。材料を74℃で19時間加熱した。フラスコの内容物を注ぎ出し、固体を測定した。2.91gの溶液を乾燥し、1.49gの固体が得られた(固形分51%)。樹脂溶液をプラスチックボトルに注ぎ入れ、993gの溶液を得た。上記の方法に従い、DSCを用いて−100℃〜150℃で走査して、−36.7℃に1つのガラス転移温度が観察された。オリゴマーの分子量は、GPC(THF、EMD Omnisolve、2c PL−Gel−2 300×7.5mm、ポリスチレン標準)により、Mw=574,100、Mn=96,120、Mz=1,663,000、及び多分散性5.98と測定された。
調製オリゴマー例4
80重量%のイソオクチルアクリレート、20重量%の調製例3のランダムコポリマー
40グラムのイソオクチルアクリレート(TCI Americaより入手)を、10gの調製例3、1gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより、商品名「VAZO 67」で入手)、及び100gの酢酸エチルと、熱電対、オーバーヘッドスターラー、及び還流凝縮器を取付けた1リットルのフラスコ内で、陽圧窒素流下で混合した。材料の添加が完了した後、フラスコを窒素陽圧下に維持した。材料を74℃で1時間加熱し、次いで、更に1gの2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を添加した。材料を74℃で18時間加熱した。フラスコの内容物を注ぎ出し、固体を測定した。4.13gの溶液を乾燥し、1.53gの固体が得られた(固形分37%)。樹脂溶液をプラスチックボトルに注ぎ入れ、134gの溶液を得た。上記の方法に従い、DSCを用いて−100℃〜150℃で走査して、−31.9℃に1つのガラス転移温度が観察された。
このオリゴマーを、感圧性接着剤組成物、例えば、イソオクチルアクリレートを含む構成成分から調製したものに組み込むことができる。
調製オリゴマー例5
80重量%のメタクリル酸メチルと20%の調製例1とのランダムコポリマー
調製オリゴマー例1は、米国特許第5,986,011号(Ellis)に記載の一般的方法によって調製した。重合の第1工程では、ステンレス鋼製反応器に、64グラムのメタクリル酸メチル(Rohm and Haas(Philadelphia,PA)より入手)、16グラムの調製例1、4.0gの酢酸エチル、0.08グラムの酸化防止剤(BASF(Florham Park,NJ)より商品名「IRGANOX 1010」で入手)、2.4グラムの連鎖移動剤イソオクチルチオグリコレート(IOTG)、0.34グラムのMEHQ、及び0.024グラムの2,2’−アゾビス(2,4ジメチルペンタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)より商品名「VAZO 52」で入手)の混合物を仕込んだ。反応器を封止し、窒素で酸素をパージし、次いで、およそ100psig(689kPa)の窒素圧を保持した。反応混合物を、第1工程で60℃に加熱し、次いで断熱的に重合させると、113℃でピークとなった。反応が完了すると、混合物を50℃未満に冷却した。
次いで、18.64グラムの酢酸エチルに溶解した種々の開始剤の溶液(0.80グラムの2,2’−アゾビス(2,4ジメチルペンタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 52」で入手可能)、0.20グラムの2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 67」で入手)、0.20グラムの2,2’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 88」で入手)、0.20グラムの2,5−ジメチル−2,5ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン(Elf Atochem(Philadelphia,PA)より商品名「LUPERSOL 101」で入手)、及び0.16グラムの2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3(Elf Atochemより商品名「LUPERSOL 130」で入手))及び1.13グラムのIOTGを、第1工程の生成物に添加した。反応器を封止し、窒素で酸素をパージし、次いで、100psig(689kPa)の窒素圧を保持した。反応混合物を60℃に加熱し、次いで断熱的に重合させた。反応が144℃のピーク温度に達した後、混合物を145℃に1時間保ち、高温の間に、アルミニウムトレイに排出した。材料が冷えた後、得られた固体ポリマーをハンマーで粉砕した。オリゴマーの分子量は、GPC(THF、EMD Omnisolve、2c PL−Gel−2 300×7.5mm、ポリスチレン標準)により、Mw=108,700、Mn=54,980、及び多分散性1.99と測定された。
調製オリゴマー例6
80重量%のメタクリル酸メチルと20%の2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールとのランダムコポリマー
2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールは、TCI America(Portland,OR)から入手した。調製オリゴマー例2は、米国特許第5,986,011号(Ellis)に記載の一般的方法によって調製した。重合の第1工程では、ステンレス鋼製反応器に、64グラムのメタクリル酸メチル(Rohm and Haas(Philadelphia,PA)より入手)、16グラムの2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)−エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールの混合物を、0.08グラムの酸化防止剤(BASFより商品名「IRGANOX 1010」で入手)、2.4グラムの連鎖移動剤IOTG、0.34グラムのMEHQ、及び0.024グラムの2,2’−アゾビス(2,4 ジメチルペンタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 52」で入手)と共に仕込んだ。反応器を封止し、窒素で酸素をパージし、次いで、およそ100psig(689kPa)の窒素圧を保持した。反応混合物を、第1工程で60℃に加熱し、次いで断熱的に重合させると、111℃でピークとなった。反応が完了すると、混合物を50℃未満に冷却した。
次いで、18.64グラムの酢酸エチルに溶解した種々の開始剤の溶液(0.80グラムのアゾビス(2,4ジメチルペンタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 52」で入手可能)、0.20グラムの2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 67」で入手)、0.20グラムの2,2’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Companyより商品名「VAZO 88」で入手)、0.20グラムの2,5−ジメチル−2,5ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン(Elf Atochemより商品名「LUPERSOL 101」で入手)、及び0.16グラムの2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3(Elf Atochemより商品名「LUPERSOL 130」で入手))及び1.13グラムのIOTGを、第1工程の生成物に添加した。反応器を封止し、窒素で酸素をパージし、次いで、100psig(689kPa)の窒素圧を保持した。反応混合物を60℃に加熱して、次いで断熱的に重合させた。反応が150℃のピーク温度に達した後、混合物を加温して170℃で1時間保ち、高温の間に、アルミニウムトレイに排出した。材料が冷えた後、得られた固体ポリマーをハンマーで粉砕した。オリゴマーの分子量は、GPC(THF、EMD Omnisolve、2c PL−Gel−2 300×7.5mm、ポリスチレン標準)により、Mw=8,090、Mn=5,824、及び多分散性1.39と測定された。
調製オリゴマー例7
80重量%のメタクリル酸メチルと20%の調製例2とのランダムコポリマー
調製オリゴマー例7は、米国特許第5,986,011号(Ellis)並びに上記の調製オリゴマー例5及び6に記載の一般的方法によって調製した。
(実施例1〜3)
調製オリゴマー例2、3、及び1のそれぞれの溶液を、94/6のイソオクチルアクリレート/アクリル酸を固形分45%で含む溶媒系感圧性接着剤(PSA)組成物に混ぜ込んだ。感圧性接着剤組成物は、米国再発行特許第RE24906号に記載のように調製した。組成物中に8%の活性UVAを標的とした。計算量の調製オリゴマー例溶液を、ガラスジャー内の湿潤PSAに加え、内容物をエアミキサーで2分間激しく混合した。架橋剤又はその他の添加剤は添加しなかった。混合後、脱気するために内容物を一晩静置した。
例示的実施例1、2及び3
固体調製オリゴマー例5、6、及び7のそれぞれを、実施例1、2、及び3に記載の溶媒系PSA組成物に混ぜ込んだ。調製オリゴマー例5、6、及び7は固体であることから、固形分(%)の計算がないことを除き、実施例1、2、及び3に関して記載した計算を使用した。次いで、計算量のオリゴマー材料を、過剰の酢酸エチルと共に別のガラスジャーに入れ、内容物が明らかに溶解するまで、振盪/撹拌及びホットプレート上で加熱した。次いで、この内容物をガラスジャー内のPSAに注ぎ入れ、内容物をエアミキサーで2分間激しく混合した。架橋剤又はその他の添加剤は添加しなかった。混合後、脱気するために内容物を一晩静置した。
比較例1、2、及び3
トリアジンUV吸収剤(BASF(Florham Park,N.J.)より商品名「TINUVIN 479」で入手)及びベンゾトリアゾールUV吸収剤(BASFより商品名「TINUVIN 928」で入手)も、実施例1、2、及び3に記載のPSA組成物に混ぜ込んだ。標的量は、PSA組成物の固形分(%)を基準とした。これらのUV吸収剤は100%活性であった。計算量をガラスジャー内のPSAに添加し、内容物をエアミキサーで2分間激しく混合した。架橋剤又はその他の添加剤は添加しなかった。混合後、脱気するために内容物を一晩静置した。
実施例1〜3、例示的実施例1〜3、及び比較例1〜3のそれぞれのハンドスプレッドを作製するため、ノッチバーコーターを使用した。実施例1〜3、例示的実施例1〜3、及び比較例1〜3のそれぞれについて上記の溶液を、2mil(51μm)シリコーン剥離ライナー上に注ぎ、ギャップを6〜8mil(152〜203μm)に設定した。試料を注ぎ、ノッチバーを通して引き、200°F(93℃)のオーブン内に5〜10分置いた。その後、ライナーを外し、2mil(51μm)ETFEを接着剤の両側に手で積層した。これにより、フィルムの間に接着剤があるサンドイッチ構造が得られた。続いて、各フィルムの透過率、ヘイズ及び透明度を、Haze−Gard Plus装置(BYK−Gardner USA(Columbia,MD))を用いて評価した。データを以下の表1に示す。
Figure 0006224277
本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく、当業者は、本開示の種々の修正及び変更を行うことができ、また、本発明は、本明細書に記載した例示的な実施形態に不当に限定されるべきではないと理解すべきである。本発明の実施態様の一部を以下の項目[1]−[15]に記載する。
[項目1]
感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物であって、前記紫外線吸収オリゴマーは、
ペンダント紫外線吸収基を含む第1の二価単位と、

Figure 0006224277
により表される第2の二価単位と、を含み、
式中、
は、水素又はメチルであり、
は、4〜20個の炭素原子を有するアルキルであり、
前記感圧性接着剤は、前記第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤であり、前記感圧性接着剤の前記第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、R は前記紫外線吸収オリゴマーの前記第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同じ数の炭素原子を有するアルキルである、組成物。
[項目2]
は、8個の炭素原子を有するアルキルである、項目1に記載の組成物。
[項目3]
前記紫外線吸収オリゴマーは、前記感圧性接着剤の数平均分子量の2分の1以下の数平均分子量を有する、項目1に記載の組成物。
[項目4]
前記感圧性接着剤又は前記紫外線吸収オリゴマーのうちの少なくとも1つは、ペンダントカルボン酸、ヒドロキシル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む第3の二価単位を更に含み、前記アルキルアミノカルボニル又は前記ジアルキルアミノカルボニルのアルキルは、任意にヒドロキシルで置換されている、項目1に記載の組成物。
[項目5]
前記感圧性接着剤及び前記紫外線吸収オリゴマーの両方が、同じ第3の二価単位を含む、項目4に記載の組成物。
[項目6]
前記ペンダント紫外線吸収基が、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含む、項目1に記載の組成物。
[項目7]
各第1の二価単位は、独立して

Figure 0006224277
によって表され、
式中、
は、独立して水素又はメチルであり、
Vは、O又はNHであり、
Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、前記アルキレン又は前記アルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、かつ任意にヒドロキシル基によって置換されており、
Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
nは、0又は1であり、
Zは、ヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、又はヒドロキシルによって任意に置換されたベンゾイル基、各フェニルが任意に独立して1つ以上のアルキル又はアルコキシ基で置換された4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イル基、又は任意に1つ以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である、項目6に記載の組成物。
[項目8]
前記紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位のうちの少なくともいくつかは、異なるZ基を含む、項目7に記載の組成物。
[項目9]
前記組成物は、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーを前記ブレンド中に含み、前記紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位と、前記第2の異なる紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位とが異なるZ基を含む、項目7に記載の組成物。
[項目10]
前記紫外線吸収オリゴマーは、前記組成物の総重量に基づいて、0.5重量%〜25重量%の範囲の量で前記組成物中に存在する、項目1に記載の組成物。
[項目11]
項目1〜10のいずれか一項に記載の組成物を含む物品であって、光起電デバイス、車両ラップ、グラフィックフィルム、建築用フィルム、又はウィンドウフィルムである、物品。
[項目12]
第1の表面と、前記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する第1のポリマーフィルム基材と、
前記第1のポリマーフィルムの前記第1の表面上に配置されたバリアフィルムと、
第1の表面と、前記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する感圧性接着剤層であって、前記感圧性接着剤の前記第1の表面が前記第1のポリマーフィルム基材の反対側にある前記バリアフィルム上に配置された、感圧性接着剤層と、
前記感圧性接着剤層の前記第2の表面上に配置された第2のポリマーフィルム基材とを含み、
感圧性接着剤層は、紫外線吸収オリゴマーを含み、前記紫外線吸収オリゴマーは、
ペンダント紫外線吸収基を含む第1の二価単位と、

Figure 0006224277
により表される第2の二価単位とを含み、
式中、
は、水素又はメチルであり、
は、4〜20個の炭素原子を有するアルキルである、
組立品。
[項目13]
前記バリアフィルムは、無機バリア層により分離された少なくとも第1ポリマー層と第2ポリマー層とを含む、項目12に記載の組立品。
[項目14]
前記第1のポリマーフィルム基材が、上に配置された封入材層を更に含む、項目12又は13に記載の組立品。
[項目15]
前記封入材層が、光電池上にある、項目14に記載の組立品。

Claims (9)

  1. 感圧性接着剤と紫外線吸収オリゴマーとのブレンドを含む組成物であって、前記紫外線吸収オリゴマーは、
    ペンダント紫外線吸収基を含む第1の二価単位と、

    Figure 0006224277
    により表される第2の二価単位と、を含み、
    式中、
    は、水素又はメチルであり、
    は、12個の炭素原子を有するアルキルであり、
    前記感圧性接着剤は、前記第2の二価単位を含むアクリル系感圧性接着剤であり、前記感圧性接着剤の前記第2の二価単位のうちの少なくともいくつかについて、Rは前記紫外線吸収オリゴマーの前記第2の二価単位のうちの少なくともいくつかと同じ数の炭素原子を有するアルキルである、組成物。
  2. 前記感圧性接着剤と前記紫外線吸収オリゴマーの両方が、 8個の炭素原子を有するアルキルである前記第2の二価単位を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記紫外線吸収オリゴマーは、前記感圧性接着剤の数平均分子量の2分の1以下の数平均分子量を有する、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記感圧性接着剤又は前記紫外線吸収オリゴマーのうちの少なくとも1つは、ペンダントカルボン酸、ヒドロキシル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、又はジアルキルアミノカルボニル基を含む第3の二価単位を更に含み、前記アルキルアミノカルボニル又は前記ジアルキルアミノカルボニルのアルキルは、任意にヒドロキシルで置換されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 前記ペンダント紫外線吸収基が、トリアジン、ベンゾフェノン、又はベンゾトリアゾールを含み、かつ、
    各第1の二価単位は、独立して

    Figure 0006224277
    によって表され、
    式中、
    は、独立して水素又はメチルであり、
    Vは、O又はNHであり、
    Xは、結合、アルキレン、又はアルキレンオキシであり、前記アルキレン又は前記アルキレンオキシは、1〜10個の炭素原子を有し、任意に1つ以上の−O−基が介在し、かつ任意にヒドロキシル基によって置換されており、
    Rは、1〜4個の炭素原子を有するアルキルであり、
    nは、0又は1であり、
    Zは、ヒドロキシル、アルキル、ハロゲン、又はヒドロキシルによって任意に置換されたベンゾイル基、各フェニルが任意に独立して1つ以上のアルキル又はアルコキシ基で置換された4,6−ビスフェニル[1,3,5]トリアジン−2−イル基、又は任意に1つ以上のハロゲンで置換された2H−ベンゾトリアゾール−2−イル基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位のうちの少なくともいくつかは、異なるZ基を含む、又は
    前記組成物は、第2の異なる紫外線吸収オリゴマーを前記ブレンド中に含み、前記紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位と、前記第2の異なる紫外線吸収オリゴマーの前記第1の二価単位とが異なるZ基を含む、請求項5に記載の組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物を含む物品であって、光起電デバイス、車両ラップ、グラフィックフィルム、建築用フィルム、又はウィンドウフィルムである、物品。
  8. 第1の表面と、前記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する第1のポリマーフィルム基材と、
    前記第1のポリマーフィルムの前記第1の表面上に配置されたバリアフィルムと、
    第1の表面と、前記第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する感圧性接着剤層であって、前記感圧性接着剤の前記第1の表面が前記第1のポリマーフィルム基材の反対側にある前記バリアフィルム上に配置された、感圧性接着剤層と、
    前記感圧性接着剤層の前記第2の表面上に配置された第2のポリマーフィルム基材とを含み、
    感圧性接着剤層は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物を含む、組立品。
  9. 前記第1のポリマーフィルム基材が、上に配置された封入材層を更に含み、前記封入材層が、光電池上にある、請求項8に記載の組立品。
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