JPH073234A - 放射線硬化性ホットメルト感圧接着剤 - Google Patents

放射線硬化性ホットメルト感圧接着剤

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JPH073234A
JPH073234A JP859094A JP859094A JPH073234A JP H073234 A JPH073234 A JP H073234A JP 859094 A JP859094 A JP 859094A JP 859094 A JP859094 A JP 859094A JP H073234 A JPH073234 A JP H073234A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクリル基材の放射線硬化性ホットメルト感
圧接着剤に関する。 【構成】 UV又はEB放射線により架橋されるペンダ
ントビニル基を有する飽和ポリマーを付与するために、
アクリルモノマー、又はアクリル及びビニルモノマーの
組合せを官能モノマー、すなわち1−(1−イソシアネ
ート−1−メチルエチル)−3−(1−メチルエテニ
ル)ベンゼン、m−TMIにより共重合することによっ
て形成されるホットメルト感圧接着剤に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクリルを基礎材料と
したホット・メルト感圧接着剤であって放射線硬化され
るものに関する。
【0002】
【従来の技術】ホット・メルト感圧接着剤は、ホット・
メルト接着剤の性質と感圧接着剤の性質とを組み合わせ
た組成物である。ホット・メルト接着剤は、室温におい
て固体であり、加熱の間溶融し、そして冷却によりそれ
らの固体の形態を再現する。感圧接着剤は、室温におい
て、乾燥粘着性及び永久粘着性であり、そして軽く指で
押すことにより表面に接着する。これらの性質の組み合
わせは、昇温において融解し、そして接触の間接着する
永久粘着性の固体塗膜を形成させるために冷却される組
成物を提供する。これらの組成物は、様々な支持体、例
えば、紙、布、金属、及びプラスチック・フィルムの塗
布されるために最も一般的に使用され、それは、次に、
包装産業、特にシール及び接着用途における使用のため
の、又は健康及び医薬産業、特に、包帯又は経皮医薬配
達システムにおける使用のための、テープ及びラベルに
変換される。
【0003】良好な加工性のホット・メルト感圧接着剤
は、室温における高い凝集強さ(cohesive strength)
を、支持体上の低い縮み(shrinkage)(特に柔軟性プラ
スチック)を、保存及び使用の間の感圧性質の保持を、
そして80〜180℃の一般的に使用される適用温度に
おける液体相対粘度(relatively fluid viscosity)を
示さなければならない。非常に小さい分子量のポリマー
が十分な流動性をもつホット・メルトを作り出すけれど
も、得られる接着剤は、凝集強さを欠いている。大きな
分子量のポリマーは、より良い凝集強さを与えるが、上
記の一般的な適用温度において余りに粘度が高いので支
持体上に容易に塗布されることができず、そしてその粘
度を減少させる高い割合の低分子量の油又は樹脂により
増量されなければならない。この低分子量の油又は樹脂
の添加は、今度は、その凝集強さを損なってしまう。
【0004】これらの問題を回避するために、低分子量
のポリマーは、側鎖上のオレフィン不飽和により作られ
ている。このオレフィン不飽和を次に、電子ビーム又は
紫外線照射により架橋させ、十分な凝集及び粘着性を提
供する。普通には、フリー・ラジカル反応により重合す
るオレフィン二重結合のほとんどは、熱重合性でもあ
る。この点に関しては、例えば、アクリレート、メタク
リレート、スチレン、ビニル・エステル、及びアリル化
合物が、熱誘導重合にかなり感受性がある (Principles
of Polymerization, Second Edition, George Odian,
John Wiley & Sons (1981), page 241を参照のこと)。
100%固体の組成物であるホット・メルト接着剤は、
そのポリマーの適正な処理及び塗布のための十分な粘度
を実現するために、80〜180℃の範囲内の温度に加
熱されなければならない。側鎖の不飽和をもつホット・
メルト感圧接着剤が長い時間にわたり高い処理温度に遭
遇したとき、その側鎖の不飽和は、架橋を始、そしてそ
の接着剤は、粘度における増加を示しそして最後はゲル
となる。
【0005】例えば、1980年11月18日に、Pa
ster他に発行された米国特許第4,234,662
号は、所定量の側鎖ビニル不飽和を、その接着剤の基礎
材料である飽和ポリマー鎖に導入することにより製造さ
れたホット・メルト感圧接着剤を教示している。この特
許中に開示されている方法においては、アリル・アクリ
レート又はメタクリレートを、アクリル・モノマーと共
重合し、そして重合の程度、及び最終的に、架橋の程度
を制御するために、そのアクリルの二重結合とそのアリ
ルの二重結合との間の反応性における差異を頼りにして
いる。それでも、商業的な実施においては、この差異
は、十分ではなく、そして大規模製造は、頻繁に過剰重
合及び未成熟ゲル化を導いている。1997年5月12
日にOhta他に発行された米国特許第4,665,1
06号は、放射線硬化性感圧接着剤を教示している。こ
の接着剤は、ホット・メルトではないが、1以上のオレ
フィン不飽和結合をその接着剤ポリマーの側鎖に導入す
ることにより製造された低分子量のオリゴマーを含んで
成る。この方法は、アクリル・エステル化合物を、カル
ボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、又はアミン基をも
つモノマーと共重合させ、そして次に、その官能基を、
追加の反応において、1以上の不飽和二重結合をもつ他
のモノマーと反応させることを含んで成る。この方法
は、アリル基の存在により引き起こされる重合の間の未
成熟ゲル化を取り除くようである;しかしながら、過剰
の架橋は、やはり、多量の連鎖転移剤をその接着剤シロ
ップに添加することにより生ずるという問題となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】それ故、良好な凝集性
と接着性能との加工可能な組み合わせ、及び調節可能な
量の架橋をもつホット・メルト感圧接着剤であって、処
理及び塗布操作のあいだ熱安定性を保つが、同時に、処
理又は支持体への塗布の後に化学線の照射により容易に
硬化されるものの必要性が存在する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、放射線硬化
性、ホット・メルト、感圧接着剤であって、室温におい
て粘弾性固体であり、一般的に使用される工業的適用温
度において液体かつ熱安定性であり、そして感圧性を提
供するためにUV又はEB照射への暴露上で架橋するも
のの製造方法である。この方法は、アクリル、又はアク
リルとビニルとの組み合わせ、モノマーからの飽和ポリ
マー鎖を合成し、その最初の重合とは別の反応において
1−(1−イソシアナト−1−メチル・エチル)−3−
(1−メチル・エテニル)ベンゼン(m−TMI)を取
り込むことにより側鎖の不飽和を、その飽和ポリマー鎖
上に導入し、そして側鎖のビニル不飽和を照射により架
橋させ、必要な感圧接着性を提供することを含んで成
る。最初の重合とは別の反応における側鎖不飽和の導入
は、その接着剤の未成熟ゲル化の問題のいずれをも回避
し、そしてm−TMIの使用は、架橋のための他のオレ
フィン化合物と比較して、処理又は塗布操作の間の熱誘
導架橋のいずれをも取り除く。
【0008】本法は:(a)アクリル、又はアクリルと
ビニルとの組み合わせ、モノマーであって、その少なく
とも1つが官能基、例えば、ヒドロキシル、アミン、カ
ルボキシル又はアミド基を含むものを共重合させ、周囲
温度において粘弾性固体であり、−60℃〜+5℃の、
好ましくは−50℃〜−5℃の範囲内のガラス転移温度
(Tg) をもち、そして80℃〜180℃の温度範囲内に
おいて500,000〜1,000mPa.s(cps)の範囲内
のBrookfield粘度をもつポリマーをもたら
し;(b)その共重合体上の官能基を、縮合反応におい
て1−(1−イソシアナト−1−メチル・エチル)−3
−(1−メチル・エテニル)ベンゼン(m−TMI)と
反応させ、それにより、周囲温度において固体であり、
そして180℃までの温度において熱誘導架橋に対して
安定である側鎖のビニル基をもつポリマーを提供し;そ
して(c)そのポリマーを、電子ビーム又は紫外線照射
に暴露し、その側鎖のビニル基を十分に架橋させ、そし
て感圧接着剤を提供する、段階を含んで成る。
【0009】本発明の他の態様においては、本発明は、
支持体上のホット・メルト感圧接着剤の製造方法であっ
て、得られたポリマー固体を80℃〜180℃の範囲内
の温度に加熱し、その固体を、液体及び塗布可能なもの
にし、そしてその液体ポリマーを、照射前に支持体上に
塗布する、段階を取り込んでいる方法である。他の態様
においては、本発明は、放射線硬化性ホット・メルト接
着剤であってUV又はEB照射による照射の間に感圧性
を達成するもの、放射線硬化性ホット・メルト感圧接着
剤、及び支持体上の放射線硬化性ホット・メルト感圧接
着剤である。本発明のホット・メルト感圧接着剤のポリ
マー基礎材料を作るために使用することができるアクリ
ル・モノマーは、α,β−不飽和モノ−及びジカルボン
酸であって3〜5炭素原子をもつもの、アクリル酸及び
メタクリル酸のアルキル・エステルから成る群から選ば
れたアクリレート・エステル・モノマーであってそのア
ルキル基が4〜14炭素原子、好ましくは4〜8炭素原
子、例えば、n−ブチル・アクリレート、n−ペンチル
・アクリレート、n−ヘキシル・アクリレート、n−ヘ
プチル・アクリレート、n−オクチル・アクリレート、
n−ノニル・アクリレート、及びそれらの対応する分枝
した異性体、例えば、2−エチルヘキシル・アクリレー
トを含むものを含む。
【0010】アクリル・モノマーとの組み合わせにおい
て使用することができるビニル・モノマーは、ビニル・
エステル、ビニル・エーテル、ハロゲン化ビニル、ハロ
ゲン化ビニリデン、及びエチレン性不飽和炭化水素のニ
トリルから成る群から選ばれたビニル・モノマーを含
み、そして酢酸ビニル、アクリルアミド、t−オクチル
・アクリルアミド、アクリル酸、ビニル・エチル・エー
テル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリ
ル、マレイン酸無水物及びスチレンを含む。
【0011】さらに、他のアクリレート・モノマー、例
えば、メチル・アクリレート及びメチル・メタクリレー
トであって粘着性又は感圧性がないと考えられるもの
を、感圧性をもつことが知られている、上記のアクリル
・モノマーとの組み合わせ、又はアクリル及びビニル・
モノマーの組み合わせにおいて、感圧性を付与すること
が知られているモノマーがそのポリマー全体の少なくと
も約50重量%を構成するであろうような量で、使用す
ることができる。このアクリルを基礎材料とした接着剤
を作る特定成分の正確な相対的な量は、所望の最終的な
性能及びもくろまれる最終用途に依存し、そして当業者
に知られている。本発明の方法は、このような全ての感
圧接着剤と共に使用されるべく改良される。
【0012】上記のアクリル又はビニル・モノマーであ
って最終的にm−TMIと反応するものは、ヒドロキシ
ル、アミン、カルボキシル又はアミド基を含むであろ
う。このようなモノマーの例は、2−ヒドロキシエチル
・アクリレート、2−ヒドロキシプロピル・アクリレー
ト、4−ヒドロキシブチル・アクリレート、及びそれら
の対応するメタクリレート;アクリル酸及びメタクリル
酸;t−ブチル−アミノエチルメタクリレート、アクリ
ルアミド及びメタクリルアミド;及びアリル・アルコー
ルである。一般的に、この官能性オレフィン・モノマー
は、そのポリマーの0.1から15重量%の量で存在す
るであろう。当業者により知られているように、基礎ポ
リマーの製造は、よく知られた重合手順、例えば、フリ
ー・ラジカル、アニオンの及びカチオンの技術を使用し
て行われることができる。したがって、上記のポリマー
を、溶液、エマルジョン、又はバルク重合手順により製
造することができ;そしてその溶媒の除去、そのラテッ
クスの凝固、又はその生のポリマーの溶融処理によりホ
ット・メルトに形成することができる。重合完結後、そ
のポリマー鎖の側鎖の官能基を、m−TMIとの縮合反
応において反応させる。
【0013】上記のポリマー鎖に取り込まれた最終的な
照射架橋のためのm−TMIの量は、もくろまれた最終
用途のための粘着性、剥離接着性、及び凝集強さの素晴
らしいバランスをもたらすための、架橋を提供するため
に十分な量であろう。この量は、そのポリマー組成物、
並びに放射源、受容放射量、生産ラインの速度、及び支
持体上の接着剤塗膜の厚さに依存するであろう。一般的
に、この量は、0.01〜10重量%の範囲内にあるで
あろう。上記の接着剤ポリマーは、様々な他の添加物、
例えば、可塑剤、粘着付与剤、及び増量剤であって、ホ
ット・メルト及び感圧接着剤の製造において便利に使用
されるものも含んで成ることができる。これらの添加物
の選択及び量は、当業者の専門的知識の範囲内にある。
【0014】ほとんどの感圧用途においては、本ホット
・メルト組成物を、裏材又は支持体上に塗布する。この
支持体は、フィルム、テープ、シート、パネル、等の形
態にあることができ、そして材料、例えば、紙、布、プ
ラスチック、不織布ファイバー、金属、箔、天然ゴム、
合成ゴム、木及び合板から作られることができる。本接
着剤のための正確な組成の配合においては、その成分
は、好ましくは、ホット・メルト組成物であって必要な
もののみが80℃を超える温度まで加熱され、その組成
物を液体にし、そしてその支持体への塗布に必要な時間
の間流動性をもつものを提供するために選ばれる。工業
用途において一般的に使用される温度は、80℃〜18
0℃の、そして普通には、120℃〜180℃の範囲内
にある。典型的には、本発明のホット・メルト感圧接着
剤は、180℃において、約500,000〜1,00
0mpa.s(cps)の間の、好ましくは約25,000〜2,
000mpa.s(cps)の間の溶融粘度をもつ。
【0015】支持体へのホット・メルトの塗布を、慣用
手段のいずれか、例えば、ローラー、スロット・オリフ
ィス、スプレー又はエクストルジョン塗布を使用して行
うことができる。塗布された支持体をロールの形態で使
用する場合には、その支持体の裏を、その接着剤がその
支持体の両側に接着することを防ぐために剥離裏糊で塗
布することができる。支持体を裏側上で塗布し、そして
ロールにする場合には、その接着材層がその支持体の他
の側上の接着剤に接着することを防ぐために、剥離紙又
は他の保護手段を、1つの接着剤層に横たえることがで
きる。いくつかの用途においては、第二支持体に、接着
剤を直接塗布することができる。感圧接着剤フィルム
を、本ホット・メルトを剥離材料、例えば、シリコーン
塗布紙に塗布することにより作ることができ、そして次
に、硬化後、その接着剤を、その剥離材料から剥がし、
そしてフィルムとして使用することができる。
【0016】上記の熱い組成物を塗布した後、それを、
体凝集材料を、より高い可塑性を有するエラストマーの
接着剤に変換する、空気又は窒素雰囲気中で紫外線(U
V)又は電子ビーム(EB)照射により架橋する。この
架橋を、塗布直後又は室温において行うことができる。
電子ビーム照射を本接着剤を架橋するために使用する場
合には、1〜6メガラド(megarad)の照射レベ
ルは、普通には、所望量の架橋を達成するために十分な
ものである。必要な実際に照射レベルは、その源及びそ
の照射の強度、架橋する接着剤系、その接着剤フィルム
の厚さ、そして環境的及び他の要因に依存するであろ
う。最も現実的な系においては、3〜6メガラドが好ま
しい照射投与量である。照射の好ましい源は、電子加速
器からの高エネルギー・ビームである。高いエネルギー
・ビームは、適切な硬化投与量及び1分間当たり120
0メーターと同じ程高い処理速度を与える。様々なタイ
プの高出力電子線型加速器が商業的に利用可能である。
これらの系内の架橋を達成するために必要な照射レベル
は比較的低いので、小出力の装置、例えば、Energy Sci
ences, Inc., Wilmington, MassachusettsからのElectr
ocurtain商標登録Processor が十分な照射を提供する。
あるいは、他の高エネルギー照射、例えば、ガンマ線、
X−線、及びベータ線を使用することができる。
【0017】本接着剤を架橋させるために紫外線照射を
使用する場合には、光開始剤を、架橋前に、上記のポリ
マー基礎材料と、普通には、そのポリマーの0.1から
6重量%までの量で混合する。好適な光開始剤は、当業
者によく知られており、そしてベンゾイン・エーテル、
ベンゾフェノン、及びMichler’sケトンを含
む。好ましい光開始剤は、商標Irgacure商標登録184
の下でCiba-Geigy Corporationから入手可能な、1−ヒ
ドロキシ−シクロヘキシル・フェニル・ケトンである。
好適な光活性化剤(photoactivator)
を、光開始剤との組み合わせにおいて使用することがで
き、そして使用する場合には、既知の有効量で使用する
ことができる。光活性化剤は、ヒンダード・アミン、ア
ルデヒド、及びアントロキノン(anthroquin
one)を含む。
【0018】光開始剤(及び所望するならば光活性化
剤)を、含む接着剤を1,800〜4,000Å、好ま
しくは2,000〜3,000Åの範囲内の波長を有す
る紫外線に、所望の度合いの架橋を達しめるのに十分な
時間にわたって暴露させる。暴露の正確な長さは放射線
の種類及び強度、使用する特定の紫外光開始剤及びその
量、接着剤系、接着フィルムの厚み、環境要因、並びに
放射線源と接着フィルムとの間の距離に依存するであろ
う。これらのパラメーターの決定は当業者の技術範囲に
属する。事実上利用できる放射線は、有効量の放射線を
提供することを条件として任意の起源に由来の化学線で
あってよく、なぜなら本発明の組成物は一般に紫外領域
内の波長に対して最大の感受性を示すであろうからであ
る。放射線の適当な起源は炭素アーク、水銀灯、特定の
紫外光を放射する燐を有する蛍光灯、電気フラッシュラ
ンプ等、およびそれらの組合せである。好適なランプは
Fusion Systems, Rockland, Marland 由来のエレクトロ
ードレスマイクロウェーブパワーランプ又はEYE UV, Wi
lmington, Massachusetts 由来のアークランプである。
【0019】照射はあらゆる温度で行ってよく、そして
経済的理由から室温で行うことが最も適当である。放射
線源とコート基体上の接着剤との距離は約0.32cm〜
25.4cm(1/8インチ〜10インチ)、そして好ま
しくは0.32cm〜17.8cm(1/8インチ〜7イン
チ)に範囲しうる。
【0020】下記の実施例は、m−TMI、無水マレイ
ン酸、アミノビニルエーテル又はアリルイソシアネート
により導入された架橋性官能基を有するホットメルト感
圧接着剤の製造を示している。ベースポリマーを下記の
手順に従って調製し、官能化し、そして熱安定性につい
て試験した。結果が示すには、m−TMIのアルファ−
メチルスチレン成分は高温での熱的及びフリーラジカル
重合に対して極めて耐性であった。この安定性は、フリ
ーラジカル重合阻害剤を加えることなく長期にわたって
180℃に至るまでの温度に安定なペンダントアルファ
−メチルスチリル二重結合を有する、高分子量の固形分
100%のホットメルト系の調製を可能とする。更に、
この接着剤を180℃に熱し、基体に塗布し、次いでU
V又はEB放射線を照射して感圧性を授けた。この接着
剤を次に接着性及び凝集性について試験し、そしてその
結果は、m−TMIのペンダント二重結合が周囲温度
(30℃以下)においてUV又はEB放射線により容易
に架橋することを示した。
【0021】
【実施例】
ベースポリマーの調製 50部のエチルヘキシルアクリレート、35部のメチル
アクリレート及び10部のブチルアクリレートの比率に
おけるアクリレート類の混合物を、5部の2−ヒドロキ
シエチルアクリレート及び連鎖移動剤としての0.1部
のメルカプトエタノールで重合させて、ポリマーのグラ
ム当り0.43mmolのヒドロキシ官能基を有するポリマ
ーを作った。試薬及び手順は下記の通りである。
【0022】モノマー混合物 PPHM 重量(g) 2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA) 50 500.00 メチルアクリレート(MAc) 35 350.00 ブチルアクリレート(BA) 10 100.00 2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA) 5 50.00 メルカプトエタノール(2−ME) 0.1 1.00
【0023】初期仕込み品 モノマー混合物 100.10 エチルアテセート 16 160.00 2,2′−アゾ−ビス(2−メチルブタンニトリル) 0.1 1.00 (E. I. Du Pont de Nemours & Company より Vazo 67として市販の開始剤)
【0024】モノマーをゆっくり添加 重量(g) モノマー混合物 900.90
【0025】開始剤をゆっくり添加 エチルアセテート 12 120.00 2,2′−アゾ−ビス(2−メチルブタンニトリル) 1 10.00
【0026】スキャベンジャーをゆっくり添加 エチルアセテート 4 40.00 t−アミルパーオキシピバレート 0.9 9.00 (AtochemよりLupersol 554, M50 として市販) 総重量 1341.00 理論固形分量 75.80
【0027】モノマー混合物を調製し、そして徹底的に
混合した。初期仕込品を、コンデンサー、パドルスター
ラー、ダイヤル温度計、添加用ろう斗及び湯浴の備った
3−リッターの反応フラスコに仕込んだ。初期仕込品を
還流するまで熱し、そして10分間保持した。同時に、
残りのモノマー混合物を2時間かけて添加し、次いで還
流状態を保ちながら開始剤を3時間かけて添加した。開
始剤の添加を終えたら、その反応体を更に3時間還流状
態に保った。この保持期間の終了時に、スキャベンジャ
ー触媒を1時間かけて加え、そして還流状態に2時間保
った。その内容物を25℃に冷やし、そして残留2−E
HAについて分析した。(残留2−EHAは0.1%以
下であるべきである。それ以上なら、追加のスキャベン
ジャーを0.9pphmの量で加え、そしてその反応を更に
1時間維持しておき、必要なだけこの工程を繰り返
す。)得られた溶液は75〜76%の固形分含量;0.
27〜0.31の固有粘度;約100,000のMw;
約20,000のMn;及びカールフィッシャー滴定に
より0.067%の水分含量を有していた。
【0028】第2ベースポリマーを同一の手順に従って
調製したが、ここで4.2部の無水マレイン酸を5部の
2−ヒドロキシエチルアクリレートに換え、ポリマーの
グラム当り0.43mmolの無水官能基を得た。
【0029】ベースポリマーへの架橋性官能基の付加 このベースポリマーを4サンプルに分けた。1サンプル
はオレフィン系不飽和を組込ませることなくコントロー
ルとして保持した。3サンプルは、ベースポリマーのグ
ラム当り0.175ミリモルのm−TMI、無水マレイ
ン酸及びアリルイソシアネートと、別々の縮合反応にお
いて反応させた。第2ベースポリマーはポリマーのグラ
ム当り0.175ミリモルの3−アミノプロピルビニル
エーテルで官能化させた。
【0030】これらの縮合反応は重合のための類似の装
置設備の中で行い、コンデンサーにはCaCl2 乾燥用
チューブを付けておいた。この装置をシールして20mm
の真空に保った。ポリマー溶液の水分含量をカールフィ
ッシャー滴定によりチェックし、0.1%以下であるこ
とが確認された。オレフィン系モノマーをこのポリマー
溶液に加え、そして30℃で10分撹拌した。触媒を加
え、そしてこの反応混合物を10分撹拌した。この混合
物を50℃に温め、3時間それに保ち、次いで室温に冷
やした。反応が終えたとき、溶媒を95℃で減圧(10
〜30mmHg)で除去し、そしてその反応生成物が約80
〜90℃である間に取出した。
【0031】時間の関数としての熱安定性 コントロール及び各サンプルを高い温度に2時間保ち、
そして熱的に誘発した架橋の指標であるゲル化について
観察した。その結果を表1に記載し、そしてm−TMI
のアルファ−メチルスチレン成分由来の不飽和性はその
他のオレフィン系起源から導入された不飽和性よりも熱
的に安定であることが示された。
【0032】
【表1】
【0033】サンプルの基体への塗布及び照射 更なるサンプルを、m−TMIのレベルを変えながら
(mmol/グラムポリマーにおいて)上記の手順に従って
調製した。各サンプルを180℃に熱し、次いで厚さ2
mil(1 mil=25ミクロン)のポリエチレンテレフタ
レート基体(Mylar(商標)、Du Pontの製
品)に様々なコーティング厚みで塗布した。基体に塗布
したら、次に各サンプルにUV又はEB放射線を様々な
ライン速度で照射せしめた。(表における「ランプ」の
下の「0」の表示はUV線を供していないことを意味す
る。)UV線はDランプ(Fusion Systemsより入手可
能)により9〜24.5m/分(30〜80フィート/
分)の製造ライン速度で600ワットにおいて供した。
600ワットのランプで15.25m/分において、エ
ネルギー密度は約0.85J/cm2 と計算される。EB
放射線はエレクトロカーテンプロセッサーにより1〜6
Mradの照射量で供した。
【0034】接着特性についての試験 各サンプルを、感圧テープ協会の仕様及び技術委員会に
より開発された感圧テープについての下記の試験方法に
従い、180°の角度での剥離接着及び保持力(剪断接
着)について試験した。
【0035】180°剥離接着試験(PSTC−1):
この試験は、ステンレススチールパネルから感圧テープ
を180°の角度で30.5cm/分(12インチ/分)
の速度で取外すのにかかる力を測定する。テープ、即ち
ポリ(エチレンテフタレート)(Mylar)基体及び
様々なコーティング厚みでのサンプル接着剤をサイズ
(2.54cm×15.25cm×1.5 mil)(1インチ
×6インチ×1.5 mil)に用意し、そしてステンレス
スチールパネルに接着させた。このテープの先端をイン
ストロン張力テスターにより30.5cm(12インチ)
/分の引っ張り速度で180°の角度において後方に引
っ張り、そして剥離を及ぼすのに必要な力をオンス/テ
ープのインチ幅において記録した。試験はステンレスス
チールパネルに付着させてから20分及び24時間後に
行った。調製した接着剤は照射後、剥離性の低下に悩ま
されることが示された。しかしながら、その値はいまだ
商業的に許容され、それどころか、凝集強度における向
上によって相殺された。
【0036】剪断接着力試験(PSTC−7):この試
験は感圧テープが、テープの表面に対して平行にかけら
れた荷重のもとで接着し続ける能力(剪断強度)を測定
する。コート化サンプルをサイズ(15.25cm×1.
27cm)(6インチ×0.5インチ)に用意し、そして
1.27cm(0.5インチ)の重なりジョイントを有す
る垂直標準ステンレススチールパネルに付着させた。
1,000gのおもりをこのサンプルから吊るし、そし
て外れる(分離)までの時間を測定した。この試験は2
3℃及び50%の相対湿度で実施した。
【0037】結果を下記の表に記載し、そして本法によ
り作られたホットメルト感圧接着剤は許容される剥離値
及び良好な剪断値を有することが示された。
【0038】
【表2】
【0039】
【表3】
【0040】
【表4】
【0041】
【表5】
【0042】
【表6】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ループラン ラムハラック アメリカ合衆国,ニュージャージー 08502,モンゴメリー,ディーア ラン ドライブ 11 (72)発明者 アーウィン ジェイ.デイビス アメリカ合衆国,ニュージャージー 08512,クランバリー,テイラー ロード 840ビー (72)発明者 ジョン シー.レイトン アメリカ合衆国,ニュージャージー 07836,フランダース,パトリオッツ ウ ェイ 2

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射線硬化性ホットメルト感圧接着剤の
    調製方法であって: (a)周囲温度で粘弾性固体であり、−60℃〜+5℃
    の範囲のガラス転移温度(Tg)を有し、そして80℃
    〜180℃の範囲の温度で500,000〜1,000
    mPa.s の範囲のブルックフィールド粘度を有するポリマ
    ーをもたらすために、アクリルモノマー又はアクリル及
    びビニルモノマーの組合せを共重合し、ここで前記モノ
    マーの少なくとも1種はヒドロキシル、アミン、カルボ
    キシル及びアミドから成る群から選択された官能基を含
    み; (b)周囲温度で固体であり、そして180℃までの温
    度での熱誘発架橋に対して安定性であるペンダントビニ
    ル基を有するポリマーを供給するために、前記コポリマ
    ー上の官能基と1−(1−イソシアネート−1−メチル
    エチル)−3−(1−メチルエテニル)ベンゼン(m−
    TMI)とを縮合反応下で反応せしめ;そして (c)前記ペンダントビニル基を架橋し、そして感圧接
    着剤を供給するのに十分な電子ビーム又は紫外線を照射
    する段階を含んで成る方法。
  2. 【請求項2】 前記段階(c)における放射線が電子ビ
    ーム放射線である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 光開始剤が、それが照射される前、前記
    ポリマー中に混合され、そして前記段階(c)における
    放射線が紫外線である請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記アクリルモノマーが、α,β−不飽
    和C1 −C6 モノー及びジカルボン酸及びアクリル酸及
    びメタクリル酸のC1 −C14アルキルエステルから成る
    群から選択される請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 アクリルモノマーとの組合せに使用され
    る前記ビニルモノマーが、ビニルエステル、ビニルエー
    テル、ビニルハクド、ビニリデンハクド及びエチレン系
    不飽和炭化水素のニトリルから成る群から選択される請
    求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 官能基を有する前記アクリル又はビニル
    モノマーが、前記ポリマーの0.1〜20重量%の量で
    存在する請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 支持体上にホットメルト感圧接着剤を調
    製するための方法であって: (a)周囲温度で粘弾性固体であり、−60℃〜+5℃
    の範囲のガラス転移温度(Tg)を有し、そして80℃
    〜180℃の範囲の温度で500,000〜1,000
    mPa.s の範囲のブルックフィールド粘度を有するポリマ
    ーをもたらすために、アクリルモノマー又はアクリル及
    びビニルモノマーの組合せを共重合し、ここで前記モノ
    マーの少なくとも1種はヒドロキシル、アミン、カルボ
    キシル及びアミドから成る群から選択された官能基を含
    み; (b)周囲温度で固体であり、そして180℃までの温
    度での熱誘発架橋に対して安定性であるペンダントビニ
    ル基を有するポリマーを供給するために、前記コポリマ
    ー上の官能基と1−(1−イソシアネート−1−メチル
    エチル)−3−(1−メチルエテニル)ベンゼン(m−
    TMI)とを縮合反応下で反応せしめ;そして (c)前記得られたポリマー固体を流体及び塗布可能に
    するために80℃〜180℃の範囲の温度に前記固体を
    加熱し; (d)支持体上の前記溶融されたポリマーを塗布し;そ
    して (e)前記ペンダントビニル基を架橋し、そして感圧接
    着剤を供給するのに十分な電子ビーム又は紫外線を照射
    する段階を含んで成る方法。
  8. 【請求項8】 前記段階(e)における放射線が電子ビ
    ーム放射線である請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 光開始剤が、それが照射される前、前記
    ポリマー中に混合され、そして前記段階(e)における
    放射線が紫外線である請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記アクリルモノマーが、α,β−不
    飽和C1 −C6 モノー及びジカルボン酸及びアクリル酸
    及びメタクリル酸のC1 −C14アルキルエステルから成
    る群から選択される請求項7記載の方法。
  11. 【請求項11】 アクリルモノマーとの組合せに使用さ
    れる前記ビニルモノマーが、ビニルエステル、ビニルエ
    ーテル、ビニルハクド、ビニリデンハクド及びエチレン
    系不飽和炭化水素のニトリルから成る群から選択される
    請求項7記載の方法。
  12. 【請求項12】 官能基を有する前記アクリル又はビニ
    ルモノマーが、前記ポリマーの0.1〜20重量%の量
    で存在する請求項7記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記支持体がフィルム、テープ、シー
    ト及びパネルから成る群から選択される請求項7記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 請求項7記載の方法に従って調製され
    た感圧接着剤被覆支持体。
  15. 【請求項15】 フィルム、テープ、シート及びパネル
    から成る群から選択される請求項14記載の支持体。
  16. 【請求項16】 請求項1記載の段階(a)及び(b)
    の工程により調製されたUV又はEB放射線による照射
    に基づいて感圧性を達成する放射線硬化性ホットメルト
    接着剤。
  17. 【請求項17】 請求項1記載の方法により調製された
    放射線硬化性ホットメルト感圧接着剤。
  18. 【請求項18】 請求項7記載の方法に従って調製され
    た支持体上での放射線硬化性ホットメルト感圧接着剤。
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