JP6338373B2 - 高度に粘着付与されたホットメルト加工可能なアクリレート感圧性接着剤 - Google Patents
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Description
(a)透過性エネルギーに曝されると重合して、ホットメルト加工可能な(メタ)アクリレートランダムコポリマー接着剤をもたらす、プレ接着剤組成物を準備することと、
(b)パッケージ材料でプレ接着剤組成物を実質的に取り囲むことと、
(c)プレ接着剤組成物を重合することができる透過性エネルギーに、プレ接着剤組成物を曝すことと、
(d)プレ接着剤組成物を重合させて、ホットメルト加工可能な(メタ)アクリレートランダムコポリマー接着剤をもたらすことと、を含む。
(a)アルキル基が1〜20個(例えば、3〜18個)の炭素原子を含有する非三級アルキルアルコールの少なくとも1つのアクリル又はメタクリルエステルを含む、50〜99重量部の重合可能な構成成分と、
(b)少なくとも1つの強化モノマーを含む1〜50重量部の重合可能な構成成分であって、アクリル酸などの構成成分(a)と共重合可能であり、(a)及び(b)の合計が100重量部となる、構成成分と、
(c)有効量の重合開始剤と、
(d)HDDAなどの有効量の分岐化剤と、
(e)ABPなどの有効量の共重合可能な感光性架橋剤と、を含む。重合開始剤は、一般に光反応開始剤である。
試験用のサンプルの調製:
接着テープをフィルム−1のシートに貼合することにより、試験用の感圧性接着テープのサンプルが調製された。ライナーがそのまま残された貼合接着剤は、23℃及び50%の相対湿度(RH)の一定温度及び湿度(CTH)の部屋で、試験前に少なくとも18時間調整された。
ASTM規格:D 3654/D 3654M−06に従って、剪断強度が測定された。0.5インチ(1.3cm)幅の接着剤ストリップを(4.5lb(2.0kg)のローラーを用いて)ステンレス鋼パネル上に、パネルの0.5インチ×1インチ(1.3cm×2.6cm)の領域を覆うように貼合した。静荷重として500グラムのおもりを使用し、試験用サンプルをCTHの部屋(23℃/50% RH)内の自動タイミング装置上に設置した。全てのサンプルの破壊モードは、凝集破壊であった。データは、各試験の2つの測定値の平均で報告された。
いくつかの小さい修正を加えて、ASTM規格:D3121−06に従って粘着性が測定された。1インチ×14インチ(2.6×35.6cm)の接着剤テープのストリップを、標準傾斜桶の底部に整列させる。汚れのない直径1/2インチ(1.3cm)のステンレス鋼球を標準傾斜桶の上部から解放し、PSA上の止め具まで転がした。球が接着剤に最初に接触した地点から球が停止するまでの距離が測定された。5つの測定値が得られ、中央の3つの値の平均が、ローリングボールタックとして報告された。
CTH室において、幅0.5インチ(1.3cm)の1つの接着剤ストリップを(4.5lb(2kg)のローラーを使用して)ガラス板(Corning Display Technologies(Corning,NY)から入手可能なEAGLE 2000 LCDガラス板)上に貼合した。CTH室において15分間の滞留時間後、標準テープ試験方法ASTM規格:D3330/D330M−04に従って、Model SP−102B−3M90滑り/剥離試験機(Instrumentors,Inc.(Strongville,OH)製)を12インチ/分(30cm/分)で使用して180°剥離試験を行い、10秒間にわたってデータを収集し平均した。観察された破壊モードが記録された:coh=凝集破壊、clean=接着剤と基材との間の界面接着破壊、ghost=主に接着剤と基材との間の界面接着破壊であるが、基材に少量の残留物が残る、2B(2−bond)=接着剤とテープ裏材との間の界面接着破壊。データは、オンス/インチで記録され、ニュートン/デシメートル(N/dm)に変換された。
CTH室において、幅0.5インチ(1.3cm)の接着剤ストリップを(4.5lb(2.0kg)のローラーを使用して)高密度ポリエチレン(HDPE)パネル上に貼合した。15分間の滞留時間後、標準テープ試験方法ASTM規格:D3330/D330M−04に従って、Model SP−102B−3M90滑り/剥離試験機(Instrumentors,Inc.(Strongville,OH)製)を12インチ/分(30cm/分)で使用して90°剥離試験を行い、10秒間にわたってデータを収集し平均した。破壊モードを180°剥離接着試験と同様に観察した。データは、オンス/インチで記録され、ニュートン/デシメートル(N/dm)に変換された。
各ポリマー製剤のゲル含有量が、米国特許第6,677,402号に記載の以下の変更を伴ってASTM D3616−95により測定された。粘着付与剤及び繊維を含まない重さ0.06グラムの架橋されたポリマーのサンプルを、およそ5cm×5cmの120−メッシュステンレス鋼バスケットに入れた。内容物を0.1mgの位まで量り取り、次いで、サンプルが膨潤してもサンプルを覆ったままにするのに十分なトルエンの入った蓋付きの広口瓶に浸す。30時間後、残りのゲルの入ったバスケットを取出し、液をきり、70℃に設定された炉に入れ、一定重量に乾燥させた。ゲルの重量を測定し、ゲル含有量を元のポリマー重量の百分率として計算した。
合成実施例S1:コポリマー1ホットメルト感圧性接着剤の調製:
米国特許第6,294,249号(Hamerら)に記載のようにエチレン−酢酸ビニルフィルムのパウチ内に密封された2−EHA及びAAのコポリマーを、UV光下でバルク重合した。VA−24としてPliant Corp.(Evansville,IN)から市販の、2枚の厚さ2.5ミル(51マイクロメートル)のエチレン−酢酸ビニルのシートを外側縁部及び底部でヒートシールして、液体に接して長方形のパウチを形成し、充填し、密封加工した。94部の2−EHA、6部のAA、0.15phrの光反応開始剤−1、0.15phrのABP、0.4phrの酸化防止剤−1、及び0.006phrのHDDA分岐モノマー/架橋剤を有するプレ接着剤組成物でパウチを充填した。次いで、充填されたパッケージは上部で横断方向にモノマー全体にわたってヒートシールされて、27グラムのプレ接着剤組成物の入った13.4cm×4.3cmで約0.4cm厚の個々のパウチを形成した。パウチを、約16℃〜32℃に維持された水浴に入れ、紫外線(300〜400ナノメートル(nm)で約90%放射し、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、曝した。
2−EHA/AAの比が96/4であること以外は、合成実施例S1に関して記載のように感圧性接着剤が調製された。
比較実施例1は、950 Adhesive Transfer Tapeとして3M Company(Saint Paul,MN)から入手可能な、溶媒コーティングされた厚さ5ミル(0.13mm)の転写テープであった。
「ZSK−30」としてWerner & Pfleiderer(Ramsey,NJ)から入手可能な直径30mmの共回転2軸押出機を使用して、感圧性接着剤コーティングテープを調製した。2軸押出機は12の領域を有し、各領域は軸の長さの1/12に相当し、長さ対直径の比は、36:1であった。2軸押出機は、400rpmにて325°F(163℃)で操作した。パウチのコポリマー1は、Bonnot(Uniontown,OH)から市販の、2インチ(51mm)のSingle Packer Extruder内に供給した。Single Packer Extruderはポリマーをパルプ状にし、それを42.8グラム/分の速度で2軸押出機の領域2に供給した。粘着付与剤−2は、250°F(121℃)に設定されたITW Dynatec(Hendersonville,TN)のDynamelt S Series Adhesive Supply Unitから7.2グラム/分の速度で押出機の領域4に供給した。粘着付与剤−1は、300°F(149℃)に設定されたDynamelt S Series Adhesive Supply Unitから7.7グラム/分の速度で押出機の領域4に、また18.0グラム/分の速度で領域6に、分流させて供給した。溶融混合物は、押出機から、2.92cm3/回転の速度で325°F(163℃)に設定された回転式ロッドダイにポリマーメルトを送り込む350°F(177℃)に設定されたポリマーメルトポンプ(「PEP−II 3cc/rev」としてZenith Pumps(Monroe,NC)から市販)内に通過した。溶融混合物は、シリコーンコーティングされた高密度化クラフト紙剥離ライナー上に、約5ミル(0.13mm)の厚さを有する連続シートの感圧性接着剤としてコーティングされた。次いで、コーティングされたPSAは、中圧水銀ランプを使用して、EIT,Inc.(Sterling,VA)からのUV Power Puckにより測定して36mJ/cm2 UVCの照射量で紫外線照射により架橋させた。次いで、接着特性を測定し、表2に報告した。
実施例2及び比較実施例C2〜C6は、実施例1に記載のように調製されたが、2軸押出機は350°F(177℃)で300rpmにて作動され、回転式ロッドダイは350°F(177℃)に設定され、様々な粘度の粘着付与剤が加えられ、UVエネルギーの照射量は、表1に示されるように様々であった。次いで、接着特性を測定し、表2に報告した。
実施例3〜7の感圧性接着剤は、「ZSK−30」としてWerner & Pfleiderer(Ramsey,NJ)から入手可能な直径30mmの共回転2軸押出機内でコンパウンド化し押出成形した。押出機は5つの領域を有し、それぞれは、軸の長さの1/5に相当し、長さ対直径の比は、15:1であった。2軸押出機は、270〜330°F(132〜166℃)の溶融温度で作動した。組成物の全ての成分を、開放口を介して手で押出機に供給した。接着剤組成物の全てが表3に示されており、それぞれは、100部のコポリマー1又はコポリマー2、60phrの粘着付与剤−1、10phrの粘着付与剤−2、及びWilliam Barnet & Son,LLC(Arcadia,SC)から得た7phrのPET繊維(1.5デニール、6mm)を含んでいた。実施例3〜7で使用したパウチに入ったポリマーの全ては、実施例5以外は0,006phrのHDDAも含んでおり、実施例6は、0.03phrのIOTG連鎖移動剤も含んでいた。組成物は、押出機の出口を閉じた状態で、400rpmのスクリュー速度にて4分間押出機内で混合した。次いで、スクリュー速度を100rpmに減少させ、押出機の出口を開いて、感圧性接着剤をシリコーンコーティングされた剥離ライナー上にコーティングした。コーティングした後、接着剤を、Model 0−238HとしてPHI−Tulip(City of Industry,CA)から入手可能なPHI手動式圧縮成形機内の剥離ライナーの間で(141℃、13.6トンにて1分間)表3に示される厚さにヒートプレスした。感圧性接着剤は、36mJ/cm2 UVCで架橋されたが、実施例4だけは架橋されなかった。接着剤は、上述の試験実施方法のサンプル準備に従ってフィルム−1に貼合され、粘着性、剪断強度、及び剥離強度に関して試験された。結果を表4に示す。
Claims (2)
- 接着剤を調製する方法であって、
ホットメルト混合装置を準備することと、
熱可塑性パウチに収容された、ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマーを準備することと、
ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり50重量部超の、少なくとも1つの粘着付与樹脂を準備することと、
前記ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー及び前記粘着付与樹脂を前記ホットメルト混合装置内で混合して、ホットメルトブレンドを形成することと、
前記ホットメルトブレンドを前記ホットメルト混合装置から取り出して、ホットメルト加工可能な感圧性接着剤を形成することと、を含み、
前記ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマーが、90〜95重量部のアクリレートモノマー、5〜10重量部のアクリル酸、及び二官能性(メタ)アクリレート分岐化剤を含み、かつ連鎖移動剤を含まない混合物を重合させて調製されたものであり、
前記少なくとも1つの粘着付与樹脂が2つの粘着付与樹脂の混合物を含み、この2つの粘着付与樹脂の一方が、前記エラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり少なくとも60重量部の、少なくとも20℃のガラス転移温度を有する高Tg粘着付与樹脂を含み、この2つの粘着付与樹脂の他方が、エラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり5〜18重量部の、0℃以下のガラス転移温度を有する低Tg粘着付与樹脂を含む、方法。 - ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマーと、
エラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり50重量部超の、少なくとも1つの粘着付与樹脂と、
熱可塑性材料と、
を含む、ホットメルト加工可能な感圧性接着剤であって、
前記ホットメルト加工可能なエラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマーが、90〜95重量部のアクリレートモノマー、5〜10重量部のアクリル酸、及び二官能性(メタ)アクリレート分岐化剤を含み、かつ連鎖移動剤を含まない混合物を重合させて調製されたものであり、
前記少なくとも1つの粘着付与樹脂が2つの粘着付与樹脂の混合物を含み、この2つの粘着付与樹脂の一方が、前記エラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり少なくとも60重量部の、少なくとも20℃のガラス転移温度を有する高Tg粘着付与樹脂を含み、この2つの粘着付与樹脂の他方が、エラストマー(メタ)アクリレートランダムコポリマー100重量部当たり5〜18重量部の、0℃以下のガラス転移温度を有する低Tg粘着付与樹脂を含む、接着剤。
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