JP7373513B2 - 接着剤組成物、アセンブリ、及びその方法 - Google Patents
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- C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
- C08K7/28—Glass
Description
本明細書で使用される場合、
「周囲温度」は、25℃の温度を意味する。
提供される接着剤組成物は、ブロックコポリマー成分を含有する。ブロックコポリマー成分は、単一のブロックコポリマー、又は2つ以上のブロックコポリマーの混合物であり得る。ブロックコポリマー成分中の少なくとも1つのブロックコポリマーは、ゴム状ブロック(又は低Tgブロック)及び2つ以上のガラス状ブロック(又は高Tgブロック)を含むスチレンブロックコポリマーである。
感圧接着剤組成物は、(メタ)アクリル官能性添加剤を含有する。(メタ)アクリル官能性添加剤は、一般的に非極性であるが、以下に記載されるように少量の極性モノマー単位を含有することができる。この(メタ)アクリル官能性添加剤は、低表面エネルギー基材への高い温度保持力を有する接着剤を提供することが発見された。添加剤はまた、接着剤に「プライマーレス」特徴を付与することができ、提供された接着剤組成物との接合の前に、プライマー又は接着促進剤が必要でない。
提供される接着剤組成物は、任意選択で、第2の(メタ)アクリル官能性添加剤を含有する。第2の(メタ)アクリル官能性添加剤は、接着剤組成物のブロックコポリマー成分の極性よりも高い極性を有する。この極性は、特定の基材への接着時の接着剤の耐湿性を改善することが判明している。第2の(メタ)アクリル官能性添加剤は、いくつかの実施形態では、それ自体が感圧接着剤組成物であり得る。
提供される接着剤組成物は、ゴム状中間ブロックセグメントと相溶性であり、炭化水素を含む第1の粘着付与剤を含有する。
提供される接着剤組成物は、ガラス状末端ブロックセグメントとの相溶性を有し、ポリフェニレンエーテル又はポリフェニレンオキシドなどのフェニルエーテルポリマーを含む第2の粘着付与剤を更に含有する。いくつかの実施形態では、フェニルエーテルポリマーは、以下の構造Iに示される繰り返し単位を含有する。
提供された接着剤組成物に他の充填剤を含めることにより、機能的及び装飾的な特徴を得ることができる。
1つの例示的な実施形態による接着剤付きテープが図2に示されており、符号100で示されている。接着剤付きテープ100は、支持体102と、提供される接着剤組成物から製造された感圧接着剤104とを含む。図示されるように、感圧接着剤104は、支持体102にわたって延びており、支持体に直接接触する層として存在する。有利なことに、支持体102と感圧接着剤104との間にプライマー層は必要でない、又は存在しない。
90°角剥離接着強度
約1mmの厚さを有する1.27センチメートル×12.7センチメートルのPSA試験片を切り出し、第1の剥離ライナー1を除去した。次に、各方向に、6.8キログラムのスチールローラーを2回通過させて、露出した接着面にアルミニウム箔を積層した。次いで、第2の剥離ライナー1を接着剤から除去して、PSAの第2の表面を露出させた。露出したPSA表面をTPOの試験パネル上に置き、各方向に6.8キログラムのスチールローラーを2回通過させて圧延した。接合試料を25℃及び湿度50%で24時間置いた。50キロニュートンのロードセルを備えた引張試験機を使用して、室温で30.5センチメートル/分の分離速度で剥離試験を行った。平均剥離力を記録し、これを使用してニュートン/センチメートルの平均剥離接着強度を計算した。30ニュートン/センチメートル以上の剥離接着強度値が望ましい。
2.54cm×2.54cmのPSA試験片を切り出し、第1の剥離ライナー1を除去した。次に、各方向に6.8kgのスチールローラーを2回通過させて、露出した接着面にアルミニウム箔を積層した。次いで、接着剤転写テープ上の第2の剥離ライナー1を除去した。露出したPSA表面をTPO(名称LYONDELL BASELL HIFAX TRC 779X)又はアルミニウムのいずれかの試験パネルに積層し、各方向に6.8kgのスチールローラーを2回通過させて圧延した。接合試料を、25℃及び相対湿度50%で24時間の滞留時間に供した。試験パネルを80℃のオーブン内のフックに垂直に取り付け、500グラムの重りを第1のアルミニウムクーポンに取り付けた。試料がTPO又は第2のアルミニウム基材から落ちる吊り下げ時間を記録した。それまでに破損が生じなかった場合、10000分後に試験を停止した。8500分以上の静的せん断強度時間が望ましい。
HTG及びLTGアクリルコポリマー(すなわち、第1及び第2のアクリル官能性添加剤それぞれ)のガラス転移温度を、Fox式を用いて計算した。
1/Tg=ΣWi/Tgi
この式中、Tgは混合物のガラス転移温度であり、Wiは混合物中の成分iの重量分率であり、Tgiは成分iのガラス転移温度であり、全てのガラス転移温度はケルビン(K)の単位である。各Tgiに使用される値は、Sigma-Aldrich Corporation(St.Louis,MO)によって提供されるリストから採用した。選択したTg値を以下の表2に列挙する。
多峰性ド非対称星型ブロックコポリマー(「PASBC」)は、その主題が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,393,787,号に従って調製した。ポリマーは、2つの末端ブロックについて約4,000ダルトン及び約21,500ダルトン、アームについて127,000~147,000ダルトン、並びにポリスチレン標準を使用して較正されたSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)によって測定されたスターについて約1,100,000ダルトンの数平均分子量を有した。ポリスチレン含有量は、9.5~11.5重量パーセントであった。高分子量アームのモル百分率は、約30%と推定された。
6%の酢酸ビニル含有量及び0.0635ミリメートル(0.0025インチ)の厚さを有する、ヒートシール可能なエチレン/酢酸ビニルフィルムの2枚のシート(VA24、Consolidated Thermoplastics Co.(Schaumburg,IL)製)を、液体形成、充填、及び封止機械を使用してそれらの側縁部及び底部上でヒートシールして、幅5cm(1.97インチ)の矩形チューブを形成した。次いで、このチューブに表1に示される組成物のうちの1つを充填して、アクリル系コポリマーHTG1及びLTG-1を作製した。モノマー量は、重量部(pbw)で報告し、IRG651、IOTG、及びDAR1173は、全モノマーの100部当たりの部(pph)で報告する。
実施例1のPSAを、(下記)表4に示す組成物を使用して調製した。示される全ての量は、重量部(pbw)で与えられる。この材料を、共回転二軸ミキサーを使用して配合し、毎分200回転(rpm)で3分間の混合に供した。ミキサー及びダイ温度を170℃に設定した。混合後、PSAを、約1ミリメートルの厚さを有するスロットダイを通して、ギアポンプ及びホースを使用して溶融ポンピングした。PSAを、剥離ライナー1の密な側にキャストした。次いで、剥離ライナー1の第2片の低剥離側を、転写テープの露出した接着剤表面に積層した。次いで、回収されたPSAを、上の試験方法に記載のとおり、剥離接着強度及びせん断強度について評価した。結果は下記表6に要約されているとおりであった。
以下の変更を行った以外は実施例1を繰り返した。表4に示す材料を使用して組成物を調製した。次いで、PSAを、上の試験方法に記載のとおり、剥離接着強度及びせん断強度について評価した。結果は下記表6に要約されているとおりであった。
以下の変更を行った以外は実施例1を繰り返した。表5に示す材料を使用して組成物を調製した。次いで、得られたPSAを、上の試験方法に記載のとおり、剥離接着強度及びせん断強度について評価した。結果は下記表6に要約されているとおりであった。
実施例1~6は、比較例に勝る改善された性能を示す。実施例は、高い剥離強度及びせん断強度値の両方を維持した。比較例では、従来の(非PPE)末端ブロック粘着付与剤を使用すること、又はHTGが存在しないことにより、剥離強度の欠如又はせん断強度性能の欠如のいずれかがもたらされた。
Claims (10)
- 接着剤組成物であって、
中間ブロックセグメント及び複数の末端ブロックセグメントを含むブロックコポリマー成分であって、各末端ブロックセグメントがポリスチレンを含む、ブロックコポリマー成分を35~60重量%と、
50℃~160℃のガラス転移温度を有する(メタ)アクリル官能性添加剤を2~8重量%と、
前記中間ブロックセグメントと相溶性であり、炭化水素を含む第1の粘着付与剤を15~40重量%と、
前記末端ブロックセグメントと相溶性であり、ポリフェニレンエーテルを含む第2の粘着付与剤を2~10重量%と、
を含む、接着剤組成物。 - 前記第1の粘着付与剤が、80℃~160℃の軟化点温度を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記第2の粘着付与剤が、100℃~230℃の軟化点温度を有する、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記(メタ)アクリル官能性添加剤が、第1の(メタ)アクリル官能性添加剤であり、-60℃~25℃のガラス転移温度を有する第2の(メタ)アクリル官能性添加剤を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が発泡組成物を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- テープであって、
支持体と、
前記支持体上に配置され、請求項1~5のいずれか一項に記載の前記組成物から構成される感圧接着剤と、
を備える、テープ。 - 接合アセンブリであって、
基材と、
前記基材上に配置され、請求項1~5のいずれか一項に記載の前記組成物から構成される感圧接着剤層と、
を備える、接合アセンブリ。 - 前記基材が低表面エネルギー基材を含む、請求項7に記載の接合アセンブリ。
- 接合アセンブリの製造方法であって、
請求項1~5のいずれか一項に記載の前記組成物をポリマー溶融物を得るのに十分な温度まで加熱することと、
前記ポリマー溶融物を基材上に配置することと、
前記ポリマー溶融物及び前記基材を冷却して、前記組成物のミクロ相分離を誘導し、前記接合アセンブリを得ることと、
を含む、製造方法。 - パッケージ接着剤の製造方法であって、
請求項1~5のいずれか一項に記載の前記組成物をポリマー溶融物を得るのに十分な温度まで加熱することと、
前記ポリマー溶融物を剥離面上に配置することと、
前記ポリマー溶融物及び基材を冷却して、前記組成物のミクロ相分離を誘導し、前記パッケージ接着剤を得ることと、
を含む、製造方法。
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