JP2015218318A - シンタクチックフォーム型のポリマー組成物、好ましくは感圧接着性組成物を製造する方法、その方法を実施するための装置、押出し物、および自己接着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】a)膨張性微小球をマトリックス材料中へ導入、混合、b)膨張性微小球の膨張、c)混合機1中の温度分布は、輸送方向に垂直な平面において不均一である方法であって、d)混合機1の混合空間2の境界となる第一の表面3は、微小球を含有するポリマー組成物が、該表面3と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(TE)に達するように、混合機1の輸送方向に垂直な平面において十分高い温度に保たれ、その一方で、混合機1の輸送方向に垂直な同一平面において、混合機1の混合空間2の境界となる第二の表面4は、微小球を含有するポリマー組成物が、該表面4と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達しないように、十分低い温度に保たれる、方法。
【選択図】図1
Description
a) 独立泡の空隙の少なくとも大部分が、膨張性微小球をマトリックス材料中へ導入すること、およびそれに続いて混合することにより得られ、
b) 膨張性微小球の膨張は、それらがマトリックス材料中に導入された後に実施され、
c) その際、混合機(1)中の温度分布は、この混合機(1)の輸送方向に垂直な平面において不均一である
方法について記載する。
d) 混合機(1)の混合空間(2)の境界となる第一の表面(3)が、微小球を含有するポリマー組成物が、この第一の境界表面(3)と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(TE)に達するように、混合機(1)の輸送方向に垂直な平面において十分高い温度に保たれるべきであり、
e) その一方で、混合機(1)の輸送方向に垂直な同一平面において、混合機(1)の混合空間(2)の境界となる第二の表面(4)が、微小球を含有するポリマー組成物が、この第二の境界表面(4)と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達しないように、十分低い温度に保たれる。
I: スクリューが、円筒部よりも、好ましくは少なくとも50℃、特に好ましくは65℃〜90℃低温になるようにすることが薦められる。
II: スクリューが円筒部よりも高温であるが、温度差の好ましい絶対値は、依然として同じ、すなわち少なくとも50℃、特に好ましくは65℃〜90℃であるようになることが薦められる。
III: 一方のスクリューが低温、他方は高温、円筒部は低温、
IV: 一方のスクリューが低温、他方は高温、円筒部も高温、
V: 両方のスクリューが低温、円筒部は高温、
VI: 両方のスクリューが高温、円筒部は低温である。
VII: 低温の太陽歯車および高温の中空歯車、または
VIII: 高温の太陽歯車および低温の中空歯車。
(a)式
CH2=C(R’)(COOR”)、
(式中、R’=HまたはCH3であり、R”は、4〜14個の炭素原子を有するアルキルラジカルである)
のアクリルエステルおよび/もしくはメタクリルエステル、
(b)2段落前に具体的に挙げた架橋剤物質もしくは架橋剤物質の一部分に対して反応性の官能基を有する比較的少量のオレフィン性不飽和モノマー、
(c)任意に、比較的少量で、(a)以外のアクリレートおよび/もしくはメタクリレートならびに/または
(d)任意に、オレフィン性不飽和で且つ成分(a)と共重合し得るさらなるモノマー。
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、t−ブチルフェニルアクリレート、t−ブチルフェニルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ベヘニルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロペンチルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルアクリレート、3,5−ジメチルアダマンチルアクリレート、4−クミルフェニルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルメタクリレート、4−ビフェニルアクリレート、4−ビフェニルメタクリレート、2−ナフチルアクリレート、2−ナフチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、メチル3−メトキシアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、2−フェノキシエチルメタクリレート、ブチルジグリコールメタクリレート、エチレングリコールアクリレート、エチレングリコールモノメチルアクリレート、メトキシ−ポリエチレングリコールメタクリレート350、メトキシ−ポリエチレングリコールメタクリレート500、プロピレングリコールモノメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチルアクリレート、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチルメタクリレートまたはマクロモノマー、例えば、2−ポリスチレン−エチルメタクリレート(分子量Mw4000〜13000g/mol)、ポリ(メチルメタクリレート)−エチルメタクリレート(Mw2000〜8000g/mol)など。
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N−(1−メチルウンデシル)アクリルアミド、N−(n−ブトキシメチル)アクリルアミド、N−(ブトキシメチル)メタクリルアミド、N−(エトキシメチル)アクリルアミド、N−(n−オクタデシル)アクリルアミド、またN,N−ジアルキル置換アミド、例えば、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミドなど、N−ベンジルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルエーテル、例えば、ビニルメチルエーテル、エチルビニルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなど、ビニルエステル、例えば酢酸ビニルなど、塩化ビニル、ハロゲン化ビニル、塩化ビニリデン、ハロゲン化ビニリデン、ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルフタルイミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルピロリドン、スチレン、a−メチルスチレンおよびp−メチルスチレン、a−ブチルスチレン、4−n−ブチルスチレン、4−n−デシルスチレン、3,4−ジメトキシスチレン。
本発明への途上で、本発明者は、方法において特定のところまで達成された均一性の程度を改善することは、そこまでに達成された均一性の程度が高ければ高いほどますます困難になることを認識した。それ故、「不満足な」から「許容される」まで進むことは、「許容される」から「満足な」へのステップよりも容易であり、これは順送りで、「優れている」という評価へのさらなるステップより容易である。本発明者は、混合中に重要なことは唯一、それがポリマーの場合におけるように分子であってもおよび微小球の場合におけるように樹脂または同じ材料の一片であっても、異なった温度における個々の部材の一様な分布よりもむしろ事実上材料、例えば、微小球の一様な分布であることも認識していた。これに立脚して、本発明者は、材料を大きく異なる温度で混合する着想を展開させた。それにより増大した自然な温度均等化に推し進める力も材料の混合を促進する。微小球の混合において、これらはポリマー分子のサイズと比較して巨大であることから、この利点は特に顕著である。
−形成すべき片面自己接着テープの支持体上に単一層で施用されるか、または
−形成すべき両面自己接着テープの支持体の両方の面の各々上に単一層で施用されるか、または
−裏当て上に単一層で施用されて、その後この複合体を、第一のミラーコーティング後の複合体と積層させるか、またはそれ自体を支持体のない自己接着性両面テープに形成するかのいずれかである。
本発明による方法を、遊星歯車押出機で、高温の中空歯車からそれより低温の太陽歯車への温度勾配を利用して実施するために、中空歯車が加熱デバイスを含む遊星歯車押出機を提供することが有利である。導入された混練作業によってのみ熱が供給される遊星歯車押出機と比較して、それよりはるかに短く、かつ再現性のある装置の始動挙動が、これがまる一日中運転されなくてもよい場合に達成される。それに加えて、本発明による温度勾配の大きさは、より広い範囲内およびより高い精度で設定することができる。
本発明は、本発明の方法により製造される、発泡した自己接着性組成物を含有するか、またはこの自己接着性組成物のみからなる自己接着テープも包含する。これらの自己接着テープは、それらの自己接着性組成物において、工程の開始時に使用されたポリマーのモル質量分布に特に近いモル質量分布を有する。したがって、最大モル質量の減少および低モル質量の増大は、とりわけ小さい。本発明による自己接着テープの製造中におけるより穏やかなポリマー処理により、このテープは長期間強い、すなわち、疲労破壊はずっと後にだけ起こることが期待される。
54.4kgの2−エチルヘキシルアクリレート、
20.0kgのメチルアクリレート、
5.6kgのアクリル酸、および
53.3kgのアセトン/イソプロパノール溶媒混合物(94:6)である。
2 混合機1中の混合空間
3 温度T3を有し、混合空間2の境界となる第一の表面
4 温度T4を有し、混合空間2の境界となる第二の表面
5 遊星歯車押出機の中心スピンドル=太陽歯車=太陽ローラー
5.1 5中の冷却チャンネル
6 遊星歯車押出機の遊星ローラー
7 遊星歯車押出機の内部歯付き中空歯車=中空ローラー
7.1 7中の冷却チャンネル
TE 膨張温度
Claims (26)
- シンタクチックフォーム型のポリマー組成物、好ましくは感圧接着性組成物を製造する方法であって、
a) 独立泡の空隙の少なくとも大部分が、膨張性微小球をマトリックス材料中へ導入すること、およびそれに続いて混合することにより得られ、
b) 膨張性微小球の膨張は、それらがマトリックス材料中に導入された後に実施され、
c) 混合機(1)中の温度分布は、この混合機(1)の輸送方向に垂直な平面において不均一である
方法であって、
d) 混合機(1)の混合空間(2)の境界となる第一の表面(3)は、微小球を含有するポリマー組成物が、この第一の境界表面(3)と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(TE)に達するように、混合機(1)の輸送方向に垂直な平面において十分高い温度に保たれるべきであり、
e) その一方で、混合機(1)の輸送方向に垂直な同一平面において、混合機(1)の混合空間(2)の境界となる第二の表面(4)は、微小球を含有するポリマー組成物が、この第二の境界表面(4)と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達しないように、十分低い温度に保たれる、
ことを特徴とする、上記の方法。 - f) この混合機(1)が、遊星歯車押出機であり、
c’) そして、その外部歯付き中心スピンドル(5)およびその内部歯付き中空歯車(7)は、
d’) 微小球を含有するポリマー組成物が、これらの2つの要素(5または7)の第一のものと接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達し、
e’) その一方で、微小球を含有するポリマー組成物が、これらの2つの要素(7または5)の第二のものと接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達しない、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - d’1) 遊星歯車押出機(1)の内部歯付き中空歯車(7)が、微小球を含有するポリマー組成物が、この中空歯車(7)と接触している限り、その膨張の開始および継続のために十分な高い温度(Te)に達するような十分高い温度に保たれ、
e’1) その一方で、外部歯付き太陽歯車(5)は、微小球を含有するポリマー組成物が、この太陽歯車(5)と接触している限り、その膨張の開始または継続に十分な温度(Te)に到達することがないような十分低い温度に保たれる、
ことを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - d’2) 遊星歯車押出機(1)の内部歯付き中空歯車(7)は、微小球を含有するポリマー組成物が、この中空歯車(7)と接触している限り、その膨張の開始または継続に十分な温度(Te)に到達することがないような十分低い温度に保たれ、
e’2) その一方で、外部歯付き太陽歯車(5)は、微小球を含有するポリマー組成物が、この太陽歯車(5)と接触している限り、その膨張の開始および継続に十分な温度(Te)に達するような十分高い温度に保たれる、
ことを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 混合機の混合空間(2)の境界となる第一の表面(3)と混合機の混合空間(2)の境界となる第二の表面(4)との間の温度差が、少なくとも50℃、好ましくは65℃〜90℃の範囲内であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 高温の中空歯車と低温の太陽歯車との間の温度差が、少なくとも50℃、好ましくは65℃〜90℃の範囲内であることを特徴とする、請求項1、2、3および5のいずれか一つに記載の方法。
- アクリレートおよび/またはメタクリレートがマトリックスベースポリマーとして、任意に、粘着性増大樹脂と一緒に、使用されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 低温の中空歯車と高温の太陽歯車との間の温度差が、少なくとも50℃、好ましくは65℃〜90℃の範囲内であることを特徴とする、請求項1、2、4および5のいずれか一つに記載の方法。
- ポリエチレンおよび/またはポリプロピレンおよび/またはポリエチレン−酢酸ビニルおよび/またはポリプロピレン−酢酸ビニルおよび/または上記のモノマーの一部もしくは全部のコポリマーが、マトリックスベースポリマーとして、任意に、粘着性増大樹脂と一緒に、使用されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 中心スピンドル(5)が、その取り込み領域でそれを通して回転する遊星ローラー(6)を有しておらず、それ故、遊星ローラー(6)は、輸送方向で見てさらに下流においてのみ始動することを特徴とする、請求項2に記載の方法を実施する装置としての遊星歯車押出機(1)。
- マトリックスベースポリマーが、遊星歯車押出機(1)の取り込み領域中の低温の中心スピンドル5に導入されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- マトリックスベースポリマーが、遊星歯車押出機(1)の取り込み領域中の高温の中心スピンドル5に導入されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 膨張性微小球が、ポリマー組成物中に導入される前に最初に水中に懸濁され、そして、この水性環境中に少なくとも12時間置残留させた後に、この水−微小球懸濁液がマトリックス形成ポリマー組成物中に導入され、そして混合されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- カーボンブラックが、ポリマー組成物中に混合される請求項13に記載の方法であって、カーボンブラックが、最初に水中に乳化または懸濁され、そして、次に微小球がこのカーボンブラック−水エマルションまたは懸濁液中に懸濁された後に、このカーボンブラック−水−微小球懸濁液がマトリックス形成ポリマー組成物中に導入され、そして混合されることを特徴とする方法。
- 微小球の膨張が、その微小球の製造者によって指示されたように使用される微小球の膨張開始温度未満の温度で開始されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
- 微小球の膨張が、それらの膨張開始温度より少なくとも8℃下で、好ましくは10℃〜25℃下で開始されることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 水性の微小球懸濁液がマトリックス材料中に導入された後の任意の時間、好ましくは、混合の終了間近においてかまたは成形の少し前に、混合物の水含有率がさらに減少されることを特徴とする、請求項13、14、15または16に記載の方法。
- マトリックス形成組成物中における微小球の均一な分布が達成された後に初めて、大気未満の圧力を適用することにより水が蒸発することを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 微小球を含有するポリマー組成物が、
f) 形成すべき片面自己接着テープの支持体に対して単一層で施用されるか、または
g) 形成すべき両面自己接着テープの支持体の2つの面の各々に対して単一層で施用されるか、または
h) ライナーに対して単一層で施用され、その後、この複合体は第一のミラーコーティング後に複合体と層化されるか、または、それ自体が、支持体のない両面自己接着テープを形成するかのいずれかであることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一つに記載の方法。 - 冷却剤が、太陽ローラー(5)の内部で、ポリマー輸送方向に対向して流れることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 冷却剤が、中空ローラー(7)中で、ポリマー輸送方向に対向して流れることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 遊星歯車押出機の下流でかつ第一のまたは唯一の成形装置の上流に、大気未満の圧力区域を有することを特徴とする、請求項18に記載の方法を実施するための装置。
- 山−谷の高さの平均が12μm未満、好ましくは5μm未満であることを特徴とする、膨張性微小球を使って発泡させた押出し物。
- 請求項1に記載の方法により製造された発泡した接着性組成物を含むか、または該接着性組成物からなることを特徴とする自己接着テープ。
- 片面自己接着テープの接着層または両面自己接着テープの両方の接着層が単一層で製造されていることを特徴とする、請求項24に記載の自己接着テープ。
- 少なくとも1つの自己接着性表面が、12μm未満、好ましくは5μm未満の山−谷の平均高さを有することを特徴とする、請求項24または25に記載の自己接着テープ。
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