JP2011500920A - 高屈折率の感圧性接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
式中、
X1及びX2刃それぞれ独立して、−O−、−S−、又は−NR3−であり、R3はH又はC1〜C4アルキル、好ましくはX1及びX2はそれぞれ−O−であり、
R1は、1以上のエーテル酸素原子及び1以上のペンダントヒドロキシ基を任意に含有する1〜8炭素のアルキレンであり、
nは0〜3であり、
R2はH又はCH3のいずれかである。
nが0である式Iのビフェニル含有モノマーは、(メタ)アクリロイル化合物(エステル又は酸ハロゲン化物など)と求核性−X1H基を有するビフェニル化合物との単純な縮合によって調製され得る。nが1〜3である式Iの化合物は、求核性−XH基を有するビフェニル化合物を式Z1−R1−X2Hの化合物(Z1は、ハロゲン化物などの離脱基である)でまずアルキル化し、続いて(メタ)アクリロイル化合物と縮合する、2段階の合成によって調製され得る。
各R4は独立して、H及びCnH2n+1からなる群から選択され、
nは、1〜5の範囲の整数であり、
R5は、フェニル、置換フェニル、トリアジン、及び−CnH2m−(式中、mは1〜10の範囲の整数)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される二価のラジカルである。
R7は独立して、H、CH3、CH2CH3、又はC6H5を表し、
R8及びR9は独立して、H又はCH3を表し、好ましくはR7及びR9は両方共にCH3となることはなく、
xは、整数0又は1を表し、
nは2以上の整数、好ましくは2又は3である。
http://www.knovel.com/knovel2/Toc.jsp?BookID=976&VerticalID=0
で入手可能である。
6−(ビフェニル−2−イルオキシ)−へキサン−1−オルの合成
2リットルの3つ口丸底フラスコに、2−ヒドロキシビフェニル(100g)、水(635g)、ヨウ化ナトリウム(8.8g)、及び水酸化ナトリウム(水中50%、94g)を加えた。この混合物を攪拌しながら100℃まで過熱した。これに6−クロロ−1−ヘキサノール(160.5g)を約1時間にわたって滴下して加えてから、更に3時間、100℃で加熱した。ガスクロマトグラフィーは、2%未満の残留出発物質を示した。反応混合物を室温まで冷却し、エチルアセテート(900g)を加え、水相を除去した。有機相を(25gのHClを含有した500gの)水で洗浄してから、水(500g)で第2の洗浄を行った。溶媒をロータリーエバポレーターで減圧下にて除去した。粗生成物を真空下にて抽出して、まず残留6−クロロヘキサノールを除去し、それからポットが1mmHgで約100℃に達するまで続けた。150gの黄色油が得られた。GCは、6−(ビフェニル−2−イルオキシ)−へキサン−1−オルが95.5%純粋であることを示した。
アクリル酸6−(ビフェニル−2−イルオキシ)−へキシルエステル(BPHA)の合成
1リットルの3つ口丸底フラスコに、6−(ビフェニル−2−イルオキシ)−へキサン−1−オル(145g)、トルエン(500g)、パラトルエンスルホン酸(5.5g)、アクリル酸(46.4g)、ヒドロキノン(0.06g)、及びヒドロキノンモノメチルエーテル(0.06g)を加える。混合物を加熱して還流させ、ディーンスタークトラップ(Dean-Stark trap)を使用して水共沸混合物を採取した。6時間後、ガスクロマトグラフィーは、<1%未満の出発物質を示した。反応混合物を室温まで冷却し、(10gのHClを含有した200gの)水で洗浄してから、(10gの炭酸ナトリウムを含有した200gの)水、その後(10gのNaClを含有した200gの)水で洗浄した。溶媒をロータリーエバポレーターで減圧下にて除去して、淡黄色油としてのアクリレートモノマー生成物(101g)を得た。GCは、それが96%純粋であることを示した。生成物モノマーは1.5497の屈折率を有し、ホモポリマーのTgは−2℃であった。
8−(ビフェニル−2−イルオキシ)−オクタン−1−オルの合成
基本的に予備実施例1の手順を用いて、2−ヒドロキシビフェニル(40g)、水(250g)、ヨウ化ナトリウム(3.5g)、及び水酸化ナトリウム(水中50%、37.6g)で化合物を調製した。この混合物を攪拌しながら100℃まで加熱し、8−クロロ−1−オクタノール(77.4g)を加えた。生成物は、基本的に予備実施例1のように回収された。
アクリル酸8−(ビフェニル−2−イルオキシ)−オクチルエステル
基本的に予備実施例3の手順を用いて、8−(ビフェニル−2−イルオキシ)−オクタン−1−オル(50g)、トルエン(300g)、パラトルエンスルホン酸(1.7g)、アクリル酸(14.5g)、ヒドロキノン(0.02g)、及びヒドロキノンモノメチルエーテル(0.02g)でモノマーを調製した。このアクリレートモノマーは、1.5438の屈折率を有し、そのホモポリマーは、−13℃のTgを有する。
感圧性接着剤は、従来のフリーラジカル重合法及び好適なリビングラジカル重合法によって調製できる。好適な重合法は、溶液重合、懸濁液重合、エマルション重合、及びバルク重合が挙げられる。以下の構成成分が使用された。
全ての構成成分は、120グラムの容量を有するガラスボトル内に、表IIに示される量に計量された。ボトルの内容物を、1分間当たり1リットルの流量にて窒素で5分間パージすることによって脱酸素化した。ボトルを密閉し、本質的に完全な重合をもたらすために60℃の回転水浴に24時間入れた。0.10固形部のビスアミドを架橋剤としてポリマー溶液に更に加えることにより、接着剤フィルムを調製した。25マイクロメートル(およそ1ミル)の乾燥コーティング厚さをもたらすように、37マイクロメートル(1.5ミル)のポリエステルフィルム上にポリマー溶液をコーティングした。70℃のオーブン内で10分間、熱乾燥させた後、コーティングされたフィルムを平衡化し、その後、接着剤試験方法で説明されるように約23℃及び50%の相対湿度の条件下で試験した。平衡化されたフィルムを利用して、屈折率を測定した。
表IIIに示される量の全ての構成成分を500mLのビーカーに加え、水相及び有機相が均質になるまで混合した。次に、混合物をワーリングブレンダー内で2分間均質化して、重合用のエマルションを調製した。120グラムの容量を有するガラスボトル内に、エマルションを入れた。ボトルの内容物を、1分間当たり1リットルの流量にて窒素で5分間パージすることによって脱酸素化した。ボトルを密閉し、本質的に完全な重合をもたらすために60℃の回転水浴に24時間入れた。重合後、チーズクロスを通してラテックスを濾して、コーティング及び評価の前に凝塊を除去した。約25マイクロメートル(およそ1ミル)の乾燥コーティング厚さをもたらすように、37マイクロメートル(1.5ミル)のポリエステルフィルム上にポリマーラテックスをコーティングした。コーティングされたフィルムを平衡化し、その後、接着剤試験方法で説明されるように約23℃及び50%の相対湿度の条件下で試験した。平衡化されたフィルムを利用して、屈折率を測定した。
表IVに示される量のモノマー構成成分を、250mLのグラスボトル内で混合し、これにイルガキュア(IRGACURE)651(総モノマー重量の0.2%)を加えた。ボトルの内容物を十分に混合し、1分間当たり1リットルの流量にて窒素で5分間パージすることによって脱酸素化した。ナイフコーターを使用して、準備された38マイクロメートル(1.5ミル)のポリエステルフィルムと剥離ライナーとの間で約50〜80マイクロメートル(およそ2〜3ミル)の厚さに混合物をコーティングした。蛍光ブラックライトの下で紫外線放射を使用して(約680ミリジュール/cm2)、得られたコーティングを重合し、その後、接着剤試験方法で説明されるように約23℃及び50%の相対湿度の条件下で試験した。上述のように、平衡化されたフィルムを利用して、屈折率を測定した。
実施例にあるPSAでコーティングされた可撓性のシート材を評価するのに使用される試験方法は、業界標準試験である。業界標準は、米国材料試験協会(ASTM)(ペンシルベニア州フィラデルフィア)及び感圧テープ協議会(PSTC)の様々な出版物に記載されている。
剥離接着性は、コーティングされた可撓性シート材を試験パネルから除去するのに必要な、特定の角度及び除去速度で測定された力である。実施例では、この力は、コーティングされたシートの100mm幅当たりのニュートン(N/100mm)で表されている。以下は、行われた手順である。
接着剤の屈折率は、アッベ屈折計(Abbe Refractometer)(日本、東京のエルマ社(Erma Inc)により作製され、フィッシャー・サイエンティフィック(Fisher Scientific)により流通)を使用して測定された。
熱活性化接着剤のTgは、示差走査熱量計(DSC)Q200計器(米国デラウェア州ニューキャッスルのTAインスツルメンツ(TA Instruments)製造)を使用して測定された。
接着剤フィルムのヘイズ及び透過率は、ASTM D1003に従ってBYKガードナー分光光度計(BYK Gardner Spectrophotometer)で測定され、A2*値として報告されるが、これは、タングステン電球(約2854Kの相関温度で作動)の光の下でのヘイズを表す。
Claims (25)
- a)ペンダントビフェニル基を有するモノマーユニットとb)アルキル(メタ)アクリレートモノマーユニットとのコポリマーを含む、接着剤。
- 前記コポリマーが、c)酸官能性モノマーユニットを更に含む、請求項1に記載の接着剤。
- 前記ビフェニル基が、2−又は4−置換ビフェニルである、請求項3に記載の接着剤。
- ビフェニルモノマーユニットを総モノマー100部当たり5〜95重量部の量で含む、請求項1に記載の接着剤。
- X1及びX2が酸素である、請求項3に記載の接着剤。
- R1が、6〜8炭素のアルキレンである、請求項3に記載の接着剤。
- nが1である、請求項3に記載の接着剤。
- 屈折率が少なくとも1.50である、請求項1に記載の接着剤。
- 前記アルキル(メタ)アクリレートモノマーが、約1〜約12炭素の非三級アルキルアルコールの(メタ)アクリル酸エステルから選択される、請求項1に記載の接着剤。
- 前記アルコールが、1−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−メチル−1−ブタノール、1−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、3−ヘプタノール、2−オクタノール、1−デカノール、1−ドデカノール、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項10に記載の接着剤。
- 芳香族モノマーと共重合可能な少なくとも1つの非酸含有極性モノマーを更に含む、請求項1に記載の接着剤。
- 前記極性モノマーが、アクリルアミド、N,N−ジアルキル置換アクリルアミド、N−ビニルラクタム、及びN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、エチレン性不飽和ニトリル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、並びにこれらの混合物からなる群から選択される、請求項12に記載の接着剤。
- 前記極性モノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項12に記載の接着剤。
- 前記酸官能性モノマーが、エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホン酸、及びエチレン性不飽和リン酸から選択される、請求項2に記載の接着剤。
- 前記エチレン性不飽和カルボン酸が、アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸から選択される、請求項2に記載の接着剤。
- 架橋剤を更に含む、請求項1に記載の接着剤。
- 可塑剤を更に含む、請求項1に記載の接着剤。
- 前記可塑剤が、少なくとも1.5の屈折率を有する、請求項18に記載の接着剤。
- a)5〜95重量部の、ペンダントビフェニル基を有する前記モノマーユニットと、
b)95〜55重量部の前記アルキル(メタ)アクリレートモノマーユニットと、
c)0〜15重量部の酸官能性モノマーユニットと、
d)0〜15重量部の極性モノマーと、
e)0〜5重量部のその他のモノマーと、
を有するコポリマーであって、
前記モノマーの合計が100重量部である、コポリマーと、
所望により、可塑剤と、を含む、請求項1に記載の接着剤。 - a)10〜90重量部の、ペンダントビフェニル基を有するモノマーユニットと、
b)90〜10重量部のアルキル(メタ)アクリレートモノマーユニットと、
c)1〜15重量部の酸官能性モノマーユニットと、
d)0〜15重量部の極性モノマーと、
e)0〜5重量部のその他のモノマーと、
を有するコポリマーであって、
前記モノマーの合計が100重量部である、コポリマーと、
所望により、可塑剤と、を含む、請求項20に記載の接着剤。 - 前記接着剤が熱活性化接着剤である、請求項1に記載の接着剤。
- 少なくとも85%の光学透過率値を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 請求項24に記載の化合物のホモポリマー又はコポリマーを含む、接着剤。
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