JP6960920B2 - プライマー組成物及びそれから作製された物品 - Google Patents

Description

本開示は、プライマー構成成分を含むプライマー組成物に関する。また、本開示は、プライマー構成成分と液体担体とを有するプライマー組成物にも関する。

ポリエチレン、ポリプロピレン、及び他のポリオレフィンなどの低表面エネルギー基材は、約３５ダイン／ｃｍ以下の臨界濡れ表面張力を有するとして特徴付けられる。このような表面は、一般に、それらの濡れ性の乏しさに起因して、インク、塗料、及び接着剤に対して受容的ではない。このような基材、及び高エネルギー面に対する接着力を向上する必要性が存在する。

一部のテープでは、様々な正常な基材に対して、非常に高い付着強度が得られる。一部の事例において、一部の用途にとっては望ましい可能性がある最大限の付着強度を確保するために、付着させる前に、プライマーが適用される場合がある。一部の従来のプライマーを使用することは、政府規制、並びに基材に対する有害な影響、例えばクレージング及び腐食などを含めた様々な因子によって、複雑である場合がある。

万能プライマーとして公知であるものなど、市販されているプライマーは、低表面エネルギー基材、中表面エネルギー基材、及び高表面エネルギー基材、例えばポリプロピレン、熱可塑性ポリオレフィン、ＡＢＳ、ナイロン、アクリル、ポリカーボネート、塗料、ステンレス鋼、及びアルミニウムなどに対する接着力を売りにしている。これらのプライマーは、多くの場合、芳香族溶媒（例えば、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、クロロベンゼン）、ハロゲン系化合物（例えば、塩素化ポリオレフィン）、及びビスフェノールＡ系化合物（例えば、エポキシ樹脂）を含む。

多岐にわたる低表面エネルギー面、中表面エネルギー面、及び高表面エネルギー面に対する強力な接着力をもたらし、芳香族溶媒、ハロゲン化合物、及びビスフェノールＡ系化合物を実質的に含まない、プライマー構成成分を含むプライマー組成物に対する必要性が存在する。また、これらのプライマー組成物が、例えば両面フォームテープなどの両面テープと、多岐にわたる表面との間において強力な接着力をもたらすことに対する必要性も存在する。

本開示は、多岐にわたる低表面エネルギー面、中表面エネルギー面、及び高表面エネルギー面に対する強力な接着力をもたらし、かつ芳香族溶媒、ハロゲン化合物、及びビスフェノールＡ系化合物を実質的に含まない、不揮発性プライマー構成成分を含むプライマー組成物を提供する。また、本開示は、例えば両面フォームテープなどの両面テープと、多岐にわたる表面との間において強力な接着力を有する、そのようなプライマー組成物も提供する。

一態様において、本開示は、プライマー構成成分を含むプライマー組成物であって、プライマー構成成分が、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤とを含む、プライマー組成物を提供する。一部の実施形態において、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂は、アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物と、非アミンビニルモノマーとの重合反応生成物であり、アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物は、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、Ｒ２はアルキル又はアラルキルであり、あるいはＲ１及びＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、５員環、６員環、又は７員環を形成してもよく、Ｒ３はアルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素又は酸素であり、Ｒ４は、Ｘが酸素である場合には存在せず、Ｘが窒素である場合には水素、アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、
アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物は、式（ＩＩ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、各Ｒ３は、独立して、アルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素であり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、あるいはそれらの組み合わせである。

一部の実施形態において、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂は、１２℃以上の算出ガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。一部の実施形態において、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂は、２０℃以上の算出Ｔｇを有する。一部の実施形態において、非アミンビニルモノマーは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、ビニルエステル、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、及びこれらの混合物からなる群から選択される。一部の実施形態において、非アミンビニルモノマーは、Ｃ１〜Ｃ１８アルコールの（メタ）アクリル酸エステルである。

一部の実施形態において、ゴムは、スチレンとアルケンのブロックコポリマーを含む。一部の実施形態において、ゴムは、無水マレイン酸でグラフト化された、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を含む。

一部の実施形態において、可塑剤は、式ＩＩＩ：
（Ｒ−Ｘ−）_ｎＺ （ＩＩＩ）
［式中、各Ｒは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、各Ｘは、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドであってもよく、Ｚは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、Ｃ１〜Ｃ１４アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、アラルキレンであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、ｎは、１〜５の整数である］のものである。一部の実施形態において、ｎは、１〜４の整数である。

一部の実施形態において、可塑剤は、以下：安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、酢酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル（gluratic acid ester）、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される。一部の実施形態において、可塑剤は、以下：安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される。クエン酸エステルは、式ＩＩＩにおいて言及されるようなＲ基を、１個、２個、３個、又は４個有してもよい。

一部の実施形態において、プライマー構成成分は、３５重量％〜７０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１０重量％〜４０重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく。一部の実施形態において、プライマー構成成分は、４０重量％〜６０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１５重量％〜３５重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく。

一部の実施形態において、プライマー組成物は、液体担体を更に含む。一部の実施形態において、液体担体は、溶媒である。一部の実施形態において、プライマー組成物は、１重量％〜２５重量％のプライマー構成成分と、７５重量％〜９９重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく。一部の実施形態において、プライマー組成物は、２重量％〜７重量％のプライマー構成成分と、９３重量％〜９８重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく。

一部の実施形態において、溶媒は、約１５ＭＰａ^１／２〜約１７．５ＭＰａ^１／２の範囲のヒルデブラント総溶解度パラメーターを有する溶媒ブレンドである。一部の実施形態において、可塑剤は、約５０ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有する。一部の実施形態において、可塑剤は、約５５ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有する。

別の態様において、本開示は、基材と、基材の少なくとも１つの外面上に配置された前述のプライマー構成成分のいずれかの層とを含む、物品を提供する。一部の実施形態において、物品は、基材の反対側で、プライマー構成成分の層上に配置された接着剤の層を更に含む。一部の実施形態において、物品は、前述のプライマー構成成分のいずれかの層の反対側で、接着剤の層上に配置されたバッキング層を更に含む。

本開示の上記概要は、本発明の各実施形態について記載することを意図するものではない。本発明の１つ以上の実施形態の詳細については、以下の発明を実施するための形態においても示す。本発明の他の特色、目的、及び利点については、発明を実施するための形態及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

本発明のあらゆる実施形態について詳細に説明する前に、本発明は、その用途において、以下の発明を実施するための形態に示される構成の詳細及び構成要素の配置に限定されるものではないということが、理解されるべきである。本発明は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実践又は実行することが可能である。また、本明細書において使用される表現及び用語は、説明を目的とするものであり、限定的なものとみなされるべきではないと理解されるべきである。本明細書における「〜を含む（including）」、「〜を含む（comprising）」、又は「〜を有する（having）」、及びこれらのバリエーションの使用は、その前に列記された項目及びそれらの均等物とともに、追加的な項目をも包括することを意図するものである。本明細書において列挙されるあらゆる数値範囲は、低い方の値から高い方の値までのすべての値を包含する。例えば、濃度範囲が１％〜５０％と明言されている場合、２％〜４０％、１０％〜３０％、又は１％〜３％などの値を明示的に列挙していることが意図される。これらは、具体的に意図されるものの例に過ぎず、列挙される最低値と最高値とを含めた、それらの間の数値のすべての可能性のある組み合わせが、本出願において明示的に明言されているものと考慮されるべきである。

本開示のプライマー組成物は、都合の良いことに、例えば溶融状態から液体の形態で、水性エマルジョンとして、分散体として、又は懸濁液として、あるいは好ましくは溶媒溶液として適用される。好ましい溶媒溶液は、均質であり、かつ貯蔵安定的であり、かつ使用中の基材への攻撃が最小限である。溶媒溶液は、単一の溶媒を含んでもよく、複数の溶媒のブレンドを含んでもよい。

本明細書において使用される場合、本明細書において開示される不揮発性プライマー構成成分を含むプライマー組成物に由来するプライマー表面の調製は、２つの付着した基材間において少なくとも３５ニュートン／センチメートル（Ｎ／ｃｍ）（２０ポンド毎インチ幅（pounds per inch width、ｐｉｗ））の剥離接着力が存在した場合、好ましくは２つの付着した基材間において５２Ｎ／ｃｍ（３０ｐｉｗ）を上回る剥離接着力が存在した場合、より好ましくは２つの付着した基材間において５２Ｎ／ｃｍ（３０ｐｉｗ）を上回る剥離接着力が存在し、かつテープの凝集破壊が結果として生じた場合に、例えば両面フォームテープなどの両面テープに対して強力な接着力を提供するものとみなされる。

本開示は、プライマー構成成分を有するプライマー組成物であって、プライマー構成成分が、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤とを含む、プライマー組成物を提供する。一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤と、脂肪族炭化水素とを含む。

本開示において有用であるゴムとしては、スチレンとアルケンのブロックコポリマー、好ましくは水素化スチレン／アルケンブロックコポリマー、より好ましくはペンダントの酸無水物部分を更に有する、水素化スチレン／アルケンブロックコポリマーが挙げられる。最も好ましくは、ゴムは、例えば「ＫＲＡＴＯＮ ＦＧ１９０１」という販売名でＫｒａｔｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｉｎｃ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓから入手可能であるものなどの、無水マレイン酸でグラフト化された、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である。

本開示において有用であるアミン官能性アクリル系樹脂としては、アミン官能性（メタ）アクリル酸エステル及びアミドと、非アミン官能性ビニルモノマーとの共重合によって誘導可能であるものが挙げられる。アミン官能性アクリル酸エステル及びアミドは、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、Ｒ２はアルキル又はアラルキルであり、あるいはＲ１及びＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、５員環、６員環、又は７員環を形成してもよく、Ｒ３はアルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素又は酸素であり、Ｒ４は、Ｘが酸素である場合には存在せず、Ｘが窒素である場合には水素、アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであり、Ｒ５は水素又はメチルである］のもの、

及び式（ＩＩ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、各Ｒ３は、独立して、アルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素であり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものから選択される。

好ましいアミン官能性（メタ）アクリル酸エステル及びアミドとしては、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）（メタ）アクリレート、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）（メタ）アクリレート、２−（ｔ−ブチルアミノエチル）（メタ）アクリレート、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）（メタ）アクリルアミド、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）（メタ）アクリルアミド、２−（ｔ−ブチルアミノエチル）（メタ）アクリルアミド、及びＮ−（メタ）アクリロイルピペリジンが挙げられる。２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）メタクリレート及び２−（ｔ−ブチルアミノエチル）メタクリレートが、特に好ましい。

一部の実施形態において、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂は、１２℃以上の算出Ｔｇを有する。一部の実施形態において、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂は、２０℃以上の算出Ｔｇを有する。アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂の算出Ｔｇは、都合の良いことに、式Ｖに従って推定することができる。
Ｔｇ_{アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂}＝１／（Σ（Ｗ_ｉ／（Ｔｇ_ｉ＋２７３））−２７３
式中、Ｔｇ_{アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂}は、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂の算出Ｔｇであり、Ｗ_ｉ及びＴｇ_ｉは、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂中に存在する個別のアミン官能性（メタ）アクリル酸エステル及びアミドと、非アミン官能性ビニルモノマーとに関する重量分率及びホモポリマーＴｇである。各Ｔｇは、摂氏度の単位を有する。個別のアミン官能性（メタ）アクリル酸エステル及びアミドと、非アミン官能性ビニルモノマーとに関するホモポリマーＴｇの値については、都合の良いことに、例えばＰｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ．Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ，１９７５において表にまとめられている。

非アミン官能性ビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、並びにそれらのエステル及びアミド、ビニルエステル、スチレン、並びに（メタ）アクリロニトリルが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルが、好ましい非アミン官能性ビニルモノマーである。より好ましい（メタ）アクリル酸エステルは、形式的には、（メタ）アクリル酸と、Ｃ１〜Ｃ１８アルコールとのエステルである。

本開示において有用である可塑剤は、液体担体、例えば溶媒の蒸発後もプライマーコーティング中に残存し、それとともに使用される基材に対する攻撃（例えば、溶解、クレージング、損傷、変色）を最小限に抑える。好ましい可塑剤は、約５０ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有し、式ＩＩＩ：

（Ｒ−Ｘ−）_ｎＺ
［式中、

各Ｒは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、

各Ｘは、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドであってもよく、

各Ｚは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、Ｃ１〜Ｃ１４アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、アラルキレンであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、

ｎは、１〜５の範囲の整数であるか、あるいは一部の実施形態において、ｎは、１〜４の範囲の整数である］の一般構造を有する。

好ましい可塑剤としては、安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、酢酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル、アジピン酸エステル、及びセバシン酸エステル、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。より好ましい可塑剤としては、安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、及びクエン酸エステルが挙げられる。

本開示において有用である可塑剤は、蒸発に抵抗し、長期間にわたってプライマー構成成分中に留まることが好ましい。例えば、テープ付着工程の直前にプライマー処理工程が行われる場合には、揮発性の可塑剤が有用であり得るが、好ましい可塑剤は、テープ付着工程が遅延された場合でも、プライマー構成成分中に留まり続ける。有用な可塑剤は、好ましくは、適用の後少なくとも３分間、より好ましくは少なくとも６０分間、最も好ましくは少なくとも２４時間、有効性を保持する。蒸発に対する抵抗性は、都合の良いことに、「Ｐｅｒｃｅｐｔａ Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒｓ−Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｍｏｄｕｌｅｓ ｔｏ Ｐｒｅｄｉｃｔ Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ，ＡＤＭＥ，ａｎｄ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」の名称でＳｔｒｕｃｔｕｒｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔから入手可能であるもの（http:／／www.chemspider.com（最終アクセス日時は２０１５年１１月２０日）と呼ばれるウェブサイトにアクセスすることによって一般公開されている）などの、市販の化学計算ソフトウェアによって提供される予測蒸発エンタルピーの値に従って定量化することができる。本開示において有用である好ましい可塑剤は、約５０ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有し、より好ましくは約５５ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有する。本開示において有用である可塑剤に関する予測蒸発エンタルピーを、下の表に列記する。

一部の実施形態において、本開示は、プライマー構成成分を有するプライマー組成物であって、プライマー構成成分が、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤と、液体担体とを含む、プライマー組成物を提供する。一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤と、脂肪族炭化水素とを含む。本開示において有用である好ましい液体担体は、溶媒である。

一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、１重量％〜２５重量％のプライマー構成成分と、７５重量％〜９９重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく。一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、２重量％〜７重量％のプライマー構成成分と、９３重量％〜９８重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく。

本開示において有用である溶媒溶液は、約１５ＭＰａ^１／２〜約１７．５ＭＰａ^１／２の間のヒルデブラント総溶解度パラメーターを有するものである。単一の溶媒に関するヒルデブラント総溶解度パラメーターについては、都合の良いことに、例えばＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ｃｏｈｅｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ．ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９１において表にまとめられている。溶媒ブレンドに関するヒルデブラント総溶解度パラメーターは、溶媒ブレンド中の個別の溶媒構成成分の体積平均ヒルデブラント総溶解度パラメーターから、式ＩＶに従って推定することができる。
ＳＰ_ブレンド＝Σ（Ｗ_ｉ／ＳＧ_ｉ×ＳＰ_ｉ）／Σ（Ｗ_ｉ／ＳＧ_ｉ）

式中、ＳＰ_ブレンドは、溶媒ブレンドのヒルデブラント総溶解度パラメーターであり、Ｗ_ｉ、ＳＧ_ｉ、及びＳＰ_ｉは、ブレンド中の各個別の溶媒に関する重量分率、比重、及びヒルデブラント総溶解度パラメーターである。個別の溶媒及び様々な溶媒ブレンドを選択するための、代表的なヒルデブラント総溶解度パラメーター及び比重は、以下の通りである。

本開示において好ましくは有用である個別の溶媒としては、アセトン、酢酸メチル、酢酸ｔ−ブチル、ヘキサメチルジシロキサン、ヘプタン、及びメチルシクロヘキサンが挙げられる。

本開示における使用により好ましい溶媒溶液は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、及びクロロベンゼンなどの任意の１つの芳香族炭化水素を、０．１重量％未満しか含まない。更により好ましい溶媒溶液は、合計で０．１重量％未満の芳香族炭化水素しか含まない。最も好ましくは、溶媒溶液は、合計で０．０１重量％未満の芳香族炭化水素しか含まない。

より好ましい溶媒溶液は、例えば、０〜５０重量％のアセトンと、０〜５０重量％の酢酸メチルと、０〜４０重量％のヘキサメチルジシロキサンと、０〜４０重量％の酢酸ｔ−ブチルとを含む。より好ましい溶媒溶液は、２５〜９０重量％の、直鎖状、分枝状、及び環状の炭化水素などの脂肪族アルカン、特に５〜１２個の炭素原子を有するものを追加的に含む。ヘプタン及びメチルシクロヘキサンが、特に好ましい脂肪族アルカンである。より好ましい溶媒溶液は、２５〜４５重量％のアセトン又は酢酸メチルと、０〜２５重量％のヘキサメチルジシロキサンと、３５〜７５重量％の脂肪族アルカンとを含む。最も好ましい溶媒溶液は、酢酸メチル及びメチルシクロヘキサン、又は酢酸メチル及びヘプタンを含む。

本開示の好ましいプライマー組成物は、９２〜９９重量％の揮発性溶媒と、１〜８重量％の不揮発性プライマー構成成分とを含み、より好ましくは９４〜９７重量％の揮発性溶媒と、３〜６重量％の不揮発性プライマー構成成分とを含む。

一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、プライマー構成成分を含み、プライマー構成成分は、３５重量％〜７０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１０重量％〜４０重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく。一部の実施形態において、本明細書において開示されるプライマー組成物は、プライマー構成成分を含み、プライマー構成成分は、４０重量％〜６０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１５重量％〜３５重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく。

一部の実施形態において、プライマー組成物は、着色剤を更に含む。一部の実施形態において、着色剤は蛍光性である。

本開示は、低エネルギー面（例えば、ポリプロピレンなどのポリオレフィン）及びより高いエネルギーの面（すなわち、金属などの、３５ダイン／ｃｍを超える表面エネルギーを有する面）の両方に対して良好な接着力を呈する、プライマー構成成分を含むプライマー組成物を提供する。これらのプライマー組成物は、プライマーとして（例えば、接着剤、塗料、及びコーティングとの使用に）有用である。

一部の実施形態において、基材と、基材の少なくとも１つの表面上に配置された、先に開示されたプライマー構成成分の実施形態のうちのいずれかのプライマー表面処理とを含む、物品を作製することができる。また、これらの物品は、基材の反対側で、プライマー表面処理の層上に配置された接着剤の層も含むことができる。また、一部の実施形態において、これらの物品は、プライマー表面処理の層の反対側で、接着剤の層上に配置されたバッキング層も含むことができる。

以下は、本開示に関する、非限定的な、例示的実施形態及び実施形態の組み合わせである。

実施形態１．プライマー構成成分を含むプライマー組成物であって、プライマー構成成分が、ゴムと、アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、可塑剤とを含む、プライマー組成物。

実施形態２．アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂が、アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物と、非アミンビニルモノマーとの重合反応生成物であり、
アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物が、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、Ｒ２はアルキル又はアラルキルであり、あるいはＲ１及びＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、５員環、６員環、又は７員環を形成してもよく、Ｒ３はアルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素又は酸素であり、Ｒ４は、Ｘが酸素である場合には存在せず、Ｘが窒素である場合には水素、アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、
アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物が、式（ＩＩ）：

［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、各Ｒ３は、独立して、アルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素であり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、あるいはそれらの組み合わせである、実施形態１に記載のプライマー組成物。

実施形態３．アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂が、１２℃以上の算出Ｔｇを有する、実施形態１又は２に記載のプライマー組成物。

実施形態４．非アミンビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、ビニルエステル、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施形態２に記載のプライマー組成物。

実施形態５．非アミンビニルモノマーが、Ｃ１〜Ｃ１８アルコールの（メタ）アクリル酸エステルである、実施形態２〜４のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態６．ゴムが、スチレンとアルケンのブロックコポリマーを含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態７．ゴムが、無水マレイン酸でグラフト化された、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を含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態８．可塑剤が、式ＩＩＩ：
（Ｒ−Ｘ−）ｎＺ （ＩＩＩ）
［式中、
各Ｒは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであってもよく、
それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、
各Ｘは、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドであってもよく、
Ｚは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、Ｃ１〜Ｃ１４アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、アラルキレンであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、
ｎは、１〜５の整数である］のものである、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態９．ｎが、１〜４の整数である、実施形態８に記載のプライマー組成物。

実施形態１０．可塑剤が、以下：安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、酢酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される、実施形態１〜９のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１１．可塑剤が、以下：安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される、実施形態１〜９のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１２．プライマー構成成分が、３５重量％〜７０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１０重量％〜４０重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１３．プライマー構成成分が、４０重量％〜６０重量％のゴムと、２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、１５重量％〜３５重量％の可塑剤とを含み、重量百分率はすべて、プライマー構成成分の総重量に基づく、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１４．液体担体を更に含む、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１５．液体担体が、溶媒である、実施形態１４に記載のプライマー組成物。

実施形態１６．１重量％〜２５重量％のプライマー構成成分と、７５重量％〜９９重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく、実施形態１５に記載のプライマー組成物。

実施形態１７．２重量％〜７重量％のプライマー構成成分と、９３重量％〜９８重量％の溶媒とを含み、重量百分率はすべて、プライマー組成物の総重量に基づく、実施形態１５に記載のプライマー。

実施形態１８．溶媒が、約１５ＭＰａ^１／２〜約１７．５ＭＰａ^１／２の範囲のヒルデブラント総溶解度パラメーターを有する溶媒ブレンドである、実施形態１５〜１７のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態１９．可塑剤が、約５０ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有する、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態２０．アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂が、２０℃以上の算出Ｔｇを有する、実施形態１又は２に記載のプライマー組成物。

実施形態２１．可塑剤が、約５５ｋＪ／ｍｏｌを超える予測蒸発エンタルピーを有する、実施形態１〜２０のいずれか１つに記載のプライマー組成物。

実施形態２２．基材と、基材の少なくとも１つの外面上に配置された前述のプライマー構成成分のいずれかの層とを含む、物品。

実施形態２３．基材の反対側で、前述のプライマー構成成分のいずれかの層上に配置された接着剤の層を更に含む、実施形態２２に記載の物品。

実施形態２４．プライマー構成成分の層の反対側で、接着剤の層上に配置されたバッキング層を更に含む、実施形態２３に記載の物品。

当業者には、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することのない、本発明の様々な修正形態及び変更形態が明らかとなるであろう。

試験方法
ポリマーのインヘレント粘度
インヘレント粘度は、２５℃の水浴中においてＣａｎｎｏｎ−Ｆｅｎｓｋｅ ＃５０粘度計を使用して、１０ミリリットルのポリマー溶液（酢酸エチル１デシリットル当たり０．６０グラム）の流下時間を測定するという従来の手段によって判定した。
プライマー構成成分の接着性能（「剥離試験」）
イソプロピルアルコール水溶液（５０：５０）で湿らせたＳＵＲＰＡＳＳティッシュペーパー（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ）を用いて基材を清掃し、その後乾燥させた。プライマー組成物を新しいＳＵＲＰＡＳＳティッシュペーパー上に注ぎ、平らなコーティングになるように基材上に適用し、３分間乾燥させた。３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）ＴＡＰＥ ４６１１のテープストリップ（１インチ×４インチ、約２．５ｃｍ×約１０ｃｍ）の片面を、陽極処理アルミニウムホイルで裏打ちし、もう片方の面をプライマー処理した表面上に置き、次いで１５ポンド（６．８ｋｇ）のローラーを毎分１２インチ（約３０ｃｍ）動かして、下向きに圧をかけた。室温で一晩静置させた後、陽極処理アルミニウムホイルのバッキングを、毎分１２インチ（約３０ｃｍ）で、基材に対して垂直に引っ張ることで、９０°剥離強度を評価した。平均剥離力を、破壊様式とともに記録した。破壊様式「ｆｓ」は、試験中に、フォームテープ内で凝集破壊が起こったことを示し、「ｃｐ」は、テープが面から綺麗に剥離され、試験中に凝集破壊を起こさなかったことを意味し、「ｍｉｘ」は、試験中に、ｆｓ及びｃｐの破壊様式が混ざり合って観察されたことを示す。接着性能試験基材のリストを直下に示す。

調製例１（ＰＥ−１）：アミン官能性アクリル系樹脂１（Amine-Functional Acrylic Resin 1、ＡＦＡＲ１）の調製
（５５：３０：１５ ＭＭＡ／ＩＯＡ／ｔＢＡＥＭＡ、ＭＡＣ中固形分４０重量％）
反応器に、１３２グラムのＭＭＡ、７２グラムのＩＯＡ、３６グラムのｔＢＡＥＭＡ、３６０グラムのＭＡＣ、及び１．９２グラムのＶＡＺＯ ６７を装入した。溶液を、窒素を用いて脱酸素化し、反応器を密封し、溶液を６５℃で４６時間加熱した後、冷ました。結果として得られた溶液は、４０．３重量％の固形分を含むことが確認され、０．３６のインヘレント粘度を有した。
調製例２〜９（ＰＥ−２〜ＰＥ−９）：アミン官能性アクリル系樹脂２〜９（ＡＦＡＲ２〜ＡＦＡＲ９）
表２に示した量に従う、モノマーの重量比の変更及び／又は代替的なモノマーの組み込みを除き、ＰＥ−１を調製するための一般的手順を繰り返し（ＭＡＣ及びＶＡＺＯ ６７の相対量は同一）、結果として得られたインヘレント粘度及び固形分の重量％の値を列記した（「ｐｈｒ（per hundred weight resin）」とは、樹脂１００重量部当たりを意味する）。

調製例１０（ＰＥ−１０）：アミド官能性アクリル系樹脂（Amide-Functional Acrylic Resin、「ＡＭＤＡ」）
アミノ官能性モノマーをアミド官能性モノマーであるＮ−ビニルカプロラクタム（N−vinylcaprolactam、ＮＶＣ）によって置き換えたことと、表３に示した量に従うモノマーの重量比を使用したこととを除き、ＰＥ−１を調製するための一般的手順を繰り返した。

実施例１のプライマー組成物：（溶媒溶液中５０：２４：２４：２のＫＲＡＴＯＮ ＦＧ１９０１／ＡＴＢＣ／ＰＥ−１／Ａ１８６）
塔頂撹拌機、熱電対、冷却器、及び窒素入口を備え付けた５リットルのフラスコに、１００．０グラムのＫＲＡＴＯＮ ＦＧ１９０１、３．０グラムのＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ、４８．０グラムのＡＴＢＣ、及び４．０グラムのＡ１８６を装入した。撹拌を開始し、５６７グラムのＭＣＨを添加し、均質な溶液を確保するために、混合物を６０℃で３時間加熱した。追加的な９５３グラムのＭＣＨを用いて溶液を希釈し、周囲温度まで冷ました後、１４４８グラムの酢酸メチル、１２０グラムのＰＥ−１のＡＦＡＲ、及び７６０グラムのＨＭＤＳで順次希釈した。最終溶液は、４．７重量％の固形分を有することが確認された。
実施例１のプライマー組成物を、様々な基材に対して適用し、乾燥コーティングの性能について、「プライマー構成成分の接着性能」の試験方法に従って評価した。剥離力及び破壊様式は、表４に記録した通りであった。

実施例２〜５
５０／２４／２４／２のＫＲＡＴＯＮ ＦＧ１９０１／ＡＦＡＲ／ＡＴＢＣ／Ａ１８６という比は保存するものの、ＡＦＡＲ１をＡＦＡＲ２によって置き換え、ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢを省き、表５に示したように総固形分の濃度を変えながら、実施例１を繰り返した。剥離力試験の結果は、表５に示した通りであった。

実施例６〜７及び比較例１
ＡＦＡＲ２をＡＭＤＡ、ＡＦＡＲ３、ＡＦＡＲ４、又はそれらの混合物によって置き換えた点、及び不揮発性成分の比を表６に示したように調整した点を除いて、実施例３を繰り返した。剥離力試験の結果は、表６に示した通りであった。

実施例８〜１６及び比較例２〜３
ＡＴＢＣを代替的な可塑剤によって置き換えるか、あるいは可塑剤を省いた点を除き、実施例４を繰り返した。剥離力試験の結果は、表７に示した通りであった。

実施例１７〜２４及び比較例４〜９
ＡＦＡＲ２をＡＦＡＲ３によって置き換えたことと、ＫＲＡＴＯＮ ＦＧ１９０１／ＡＦＡＲ３／ＡＴＢＣの重量比を変えたこととを除き、すべて固形分４重量％において、実施例３を繰り返した。剥離力試験の結果は、表８に示した通りであった。

実施例２５
４０／４０／２０のＭＣＨ／ＭＡＣ／ＨＭＤＳ溶媒ブレンドを、表９に示した溶媒ブレンドによって置き換えた点を除き、実施例４を繰り返した。

実施例２６〜２７
４０／４０／２０のＭＣＨ／ＭＡＣ／ＨＭＤＳ溶媒ブレンドを、表１０に示した溶媒ブレンドによって置き換えた点を除き、実施例１を繰り返した。

実施例２８〜３０及び比較例１０〜１１
表１１に示したようにＡＦＡＲ２を置き換えた点を除いて、実施例３を繰り返した。

実施例３１〜３２及び比較例１２
表１２に示したようにＡＴＢＣを変えた点を除いて、実施例３を繰り返した。

Claims (7)

1. プライマー構成成分を含むプライマー組成物であって、前記プライマー構成成分が、
   ３５重量％〜７０重量％のゴムと、
   ２０重量％〜３５重量％のアミン官能性（メタ）アクリル系樹脂と、
   １０重量％〜４０重量％の可塑剤と
   を含み、重量百分率はすべて、前記プライマー構成成分の総重量に基づき、
   前記ゴムが、スチレンとアルケンのブロックコポリマーを含み、
   前記アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂が、アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物と、非アミンビニルモノマーとの重合反応生成物であり、
   前記アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物が、式（Ｉ）：
   

   

   ［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、Ｒ２はアルキル又はアラルキルであり、あるいはＲ１及びＲ２は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、５員環、６員環、又は７員環を形成してもよく、Ｒ３はアルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素又は酸素であり、Ｒ４は、Ｘが酸素である場合には存在せず、Ｘが窒素である場合には水素、アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、
   前記アミン官能性（メタ）アクリロイル化合物が、式（ＩＩ）：
   

   

   ［式中、Ｒ１は水素、アルキル、又はアラルキルであり、各Ｒ３は、独立して、アルキレン又はアラルキレンであり、Ｘは窒素であり、Ｒ５は水素又はメチルである］のものであるか、あるいはそれらの組み合わせであり、
   前記可塑剤が、式ＩＩＩ：
   （Ｒ−Ｘ−） _ｎ Ｚ （ＩＩＩ）
   ［式中、
   各Ｒは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであってもよく、
   それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、
   各Ｘは、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドであってもよく、
   Ｚは、水素、Ｃ１〜Ｃ１４アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、Ｃ１〜Ｃ１４アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、アラルキレンであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在してもよく、
   ｎは、１〜５の整数である］のものである、プライマー組成物。
2. 前記アミン官能性（メタ）アクリル系樹脂が、１２℃以上の算出Ｔｇを有する、請求項１記載のプライマー組成物。
3. 前記非アミンビニルモノマーが、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、ビニルエステル、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のプライマー組成物。
4. 前記非アミンビニルモノマーが、Ｃ１〜Ｃ１８アルコールの（メタ）アクリル酸エステルである、請求項１又は３に記載のプライマー組成物。
5. 前記ゴムが、無水マレイン酸でグラフト化された、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を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプライマー組成物。
6. ｎが、１〜４の整数である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプライマー組成物。
7. 前記可塑剤が、以下：安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、酢酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプライマー組成物。