JP6868112B2 - 感圧粘着剤組成物およびこれを調製する方法 - Google Patents
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- C08F220/1806—C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
Description
これにより、製造を簡素化するための重合の間に、添加される単一のモノマー混合物を使用して、実際にこれらの結果を達成することができる。
さらに、本発明者らは、このように添加すると、両方のウレイド官能性モノマーが低レベルで有効であることを発見した。また、US5908908およびWO2014/187692A1とは異なり、本発明者らはメルカプタン系の連鎖移動剤(chain transfer agent)を必須とはせずに、満足な粘着結合(adhesive bond)を達成した。そうすると、エマルション中で結果として得られる粘着フィルム中に不快で臭気のある物質の存在が回避される。
さらに、得られたエマルションは、水系1パックシステムとして配合することができ、これにより、高いSAFTの粘着層が生成し、強化された粘着剥離性を有することが見出された。
しかし、所望の接着特性は、コアシェル粒子または相互侵入網目構造を有する粒子のような異なるドメインを有するエマルションポリマー粒子を生じる複雑な多段重合プロセスが採用される場合にのみ達成され得る。ここで、異なるドメインとは、異なるガラス転移温度および/または異なるモノマー組成などの異なる物理的性質を有するものである。
モノマー混合物の乳化重合生成物を含む感圧粘着剤組成物であって、前記モノマー混合物が、下記(a)〜(f)を含有する:
(a)38重量%を超える、少なくとも1種の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル;
(b)10重量%超20重量%未満の、少なくとも1種のビニル芳香族モノマー;
(c)0.1〜8重量%の、少なくとも1種のヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマー;
(d)0.05〜3重量%の、少なくとも1種のウレイド置換エチレン性不飽和モノマー;
(e)0〜6重量%の、少なくとも1つのエチレン性不飽和カルボン酸、
(f)モノマー(a)〜(e)とは異なる、0〜25重量%の、少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー、
ここで、モノマー(a)〜(f)の量は、モノマー混合物の総重量に基づいて100重量%までである。
モノマー混合物の総重量に基づいて、10重量%超20重量%未満の量のビニル芳香族モノマーと、ヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマーおよびウレイド置換エチレン性不飽和モノマーと、アルキル(メタ)アクリレートモノマーと、任意の1種以上のエチレン性不飽和カルボン酸および1種以上のC2〜C10カルボン酸のビニルエステルとの所望による存在下に、高温SAFT性能を維持しながら、優れた粘着剥離性(peel adhesion)を示すエマルションPSAを構成する。
このようなアクリレートおよびメタクリレートモノマーの例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、第二級ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、2−エチル−ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、n−ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、2−メチルブチルアクリレート、ステアリルアクリレートが挙げられる。
適したアルキルメタクリレートとしては、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレートおよびオクタデシルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、1−(ジエチルアミノ)エチルメタクリレート)、1−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート)、C1−C18メタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、4−tert−ブチルシクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、フェニルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレートが挙げられる。
好ましいものとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)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、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレートおよびそれらの組み合わせが挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートの好ましい組み合わせとしては、ホモポリマーとして重合したときに50℃以下のガラス転移温度を示す、1種以上のアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸エステルの混合物が挙げられる。
また、ホモポリマーとして重合したときに50℃を超えるガラス転移温度を示す、1種以上のアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリル酸エステルの混合物が挙げられる。
ガラス転移温度は、10℃/分の昇温速度で、D3418−03に従ってDSCにより測定され、その中点がガラス転移温度として記録される。
1種以上のビニル芳香族化合物の混合物も使用することができる。
好ましいモノマーは、スチレンおよびα−メチルスチレンである。
ビニル芳香族化合物は、モノマー混合物の総重量に基づき、10重量%超20重量%未満、任意に、10.5〜19重量%、任意に、11〜18重量%、任意に、11〜17重量%の範囲で使用される。
すなわち、モノマー混合物の総重量に基づき、10.0%重量%を超える量、少なくとも11.0%重量%、少なくとも12.0重量%、少なくとも13.0%重量%、少なくとも14.0重量%、少なくとも15.0%重量%、少なくとも16.0重量%、少なくとも17.0重量%、少なくとも18.0重量%、少なくとも19.0重量%、20重量%未満、19重量%以下、18重量%以下、17重量%以下、16重量%以下、15重量%以下、14重量%以下、13重量%以下、12重量%以下、11重量%以下、または10重量%以下である。
アルキル基は直鎖状でも分岐状でもよく、そして、ヒドロキシル基は前記分岐状アルキル基の分岐上にあってもなくてもよい。
典型的な例として、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ヒドロキシエチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルヘキシルメタクリレート、Hexion Inc.から市販されている、ACETM ヒドロキシルアクリレートモノマーおよびそれらの任意の組み合わせまたはサブセット(subset)が挙げられる。
すなわち、モノマー混合物の総重量に基づいて、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.25重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも0.75重量%、少なくとも1.0重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2.0重量%、少なくとも2.5重量%、少なくとも3.0重量%、少なくとも3.5重量%、少なくとも4.0重量%、少なくとも4.5重量%、少なくとも5.0重量%、少なくとも5.5重量%、少なくとも6.0重量%、少なくとも6.5重量%、少なくとも7.0重量%、少なくとも7.5重量%、8.0重量%以下、7.5重量%以下、7.0重量%以下、6.5重量%以下、6.0重量%以下、5.5重量%以下、4.0重量%以下、3.5重量%以下、3.0重量%以下、2.5重量%、2.0重量%以下、1.5重量%以下、1.0重量%以下、0.75重量%以下、0.5重量%以下、0.25重量%以下、0.1重量%以下、または0.05重量%以下である。
典型的な例としては、2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート;2−(1−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イウム−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート、ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム、ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]塩化アザニウム、ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム、ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]塩化アザニウム、2−(4−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート、1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート、2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチリデンブタノエート、[1−アセトアミド−2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル] 2−メチルプロプ−2−エノエート、[2−オキソ−2−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチルアミノ]エチル] 2−メチルプロプ−2−エノエート、2−(3−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート、[2−オキソ−2−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エトキシ]エチル] 2−メチルプロプ−2−エノエート、[2−オキソ−2−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチルアミノ]エチル]2−メチルプロプ−2−エノエートなど、それらの任意の組み合わせまたはサブセット(subset)が挙げられる。
これらとは別に、あるいはさらに、ウレイド置換アリルモノマーを使用することができ、例えば、2−イミダゾリジノン、1−(2−アミノエチル)−、N、N−ビス[2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニルオキシ)プロピル]およびSolvay SAから供給されているSIPOMER(登録商標) WAM(置換尿素のアリルエーテル)としても知られる、N−[2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニルオキシ)プロピル]誘導体が挙げられる。
他の適切なエチレン性不飽和酸の例には、酢酸ビニル、ビニル乳酸、ビニルスルホン酸、2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸およびそれらの塩が含まれる。
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、β−カルボキシエチルアクリレート、マレイン酸、フマル酸およびそれらの組み合わせが特に好ましい。あるいは、モノマー混合物がエチレン性不飽和カルボン酸を含まない例が挙げられる。
本発明での使用に特に適したビニルエステルモノマーは、C4〜C20のカルボン酸のビニルエステルである。本発明において使用するための最も好ましいビニルエステルモノマーは、VeoVa(商標)10としても知られているバーサチック酸のビニルエステルである。
あるいは、モノマー混合物は、C1〜C20のカルボン酸モノマーのビニルエステルを含まない。
さらなるモノマーの例として、上記のカルボン酸のアミドが挙げられ、具体的には、無置換のアミド(例えば、(メタ)アクリルアミド)や、他のα−置換アクリルアミド、前述のカルボン酸のアミドとアルデヒド(例えばホルムアルデヒド)との反応によって得られるn−置換アミドが挙げられる。
典型的なN−置換アミドとしては、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 アルキル化 N−メチロールアクリルアミド、およびN−メチロールメタクリルアミド(例えば、N−メトキシメチルアクリルアミドおよびN−メトキシメチルメタクリルアミド)が挙げられる。
本発明のPSA組成物のためのモノマー混合物は、これを含む場合、約0.05〜約25重量%の、モノエチレン性不飽和カルボン酸のニトリルおよび/またはアミドを含んでもよく、モノマー混合物の総重量に基づいて、それらは、少なくとも0.05%重量%、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1.0重量%、少なくとも2.0重量%、少なくとも4.0重量%、少なくとも6.0重量%、少なくとも8.0重量%、少なくとも10.0重量%、少なくとも12.0重量%、少なくとも14.0重量%、少なくとも16.0重量%、少なくとも18.0重量%、少なくとも20.0重量%、少なくとも22.0重量%、少なくとも24.0重量%、25重量%以下、24重量%以下、22重量%以下、20重量%以下、18重量%以下、16重量%以下、14重量%以下、12重量%以下、10重量%以下、8重量%以下、6重量%以下、4重量%以下、2重量%以下、または1重量%以下または0.05重量%以下の量で含まれていてもよい。
それによって、粒径を調整するための乳化重合生成物を製造するために使用されるモノマー充填物(charge)と同じモノマー組成を有する外部または内部シード(external or internal seed)を使用する乳化重合プロセスが排除されることはない。
結果として、一段階乳化重合生成物はポリマー粒子において区別しうるほどの領域(domains)を含まない。
一段階乳化重合法を採用する場合、モノマーは、場合により予備混合してもよく、そして、バッチ式、準連続式または準バッチ式充填形態のいずれを使用して重合させてもよく、場合により、重合の当初より公知技術として知られているような、重合において添加されたモノマー混合物と同じモノマー組成物からなる内部シードラテックス(internal seed latex)の存在下で行ってもよい。
温度は、次に示す全ての値(all values)において、またそのサブバリュー(sub−values)において、その間を含み、具体的には、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120および125℃が挙げられる。
代表的な開始剤は当技術分野において周知であり、そして、例えば、アゾ化合物(例えば、AIBN、AMBNおよびシアノ吉草酸など)、過酸化水素、ナトリウム、カリウムおよびアンモニウム ペルオキシ二硫酸塩、ペルオキシカーボネート、および、ペルオキシボレートなどの無機ペルオキシ化合物、同様に、アルキルヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、アシルヒドロペルオキシド、およびジアシルペルオキシドのような有機ペルオキシ化合物、同様に、tert−ブチルペルベンゾエートのようなエステル、ならびに無機および有機開始剤の組み合わせが挙げられる。
一般に、全ポリマーの重量を基準にして、0.01〜3、好ましくは0.1〜3重量%の開始剤の量で十分である。
開始剤の量は、最も好ましくは、ポリマーの総重量に基づいて、0.01〜1重量%の量である。
開始剤の量は、次に示す全ての値(all values)およびサブバリュー(subvalues)において、その間を含み、特にポリマーの総重量に基づいて、0.01、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5および3重量%が挙げられる。
そのような還元剤の例としては、二酸化硫黄、二亜硫酸アルカリ金属、アルカリ金属およびアンモニウム亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、ジチオナイトおよびホルムアルデヒドスルホキシレート、ならびにヒドロキシルアミン塩酸塩、硫酸ヒドラジン、硫酸鉄(II)、ナフタル酸第一銅、キレート化鉄塩、グルコース、メタンスルホン酸ナトリウムのようなスルホン酸化合物、ジメチルアニリンのようなアミン化合物およびアスコルビン酸が挙げられる。
還元剤の量は、重合開始剤1重量部に対して、0.03〜10重量部が好ましい。
1つの界面活性剤または複数の界面活性剤は、水相および/またはモノマー相に添加することができる。
界面活性剤の有効量は、粒径に影響を与えるために選択された量となる。
好ましいものを挙げると、(アルキルフェニルエトキシレート)を含まず、特に(ノニルフェノールエトキシレート)を含まず、当該技術分野において環境に適合することが知られている非イオン性界面活性剤の群が挙げられる。
これらのクラスの界面活性剤の例としては、直鎖および/または分岐鎖のアルキルエトキシレートが挙げられる。
その一例として、Solvay S.A社により供給される同社所有の界面活性剤、Abex(登録商標)2535が挙げられる。
カチオン性界面活性剤の例としては、これに限定されないが、エトキシル化脂肪族アミンおよびその塩が挙げられる。
反応性化学種(reactive chemistries)の例としては、これに限定されるものではないが、アルケニル置換基を含むアルキルフェノールエトキシレート、ポリオキシアルキレンー1ー(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸塩化合物、ポリ(オキシー1,2ーエタンジイル)の塩、αースルホーωー[1ー(ヒドロキシメチル)ー2ー(2ープロペニルオキシ)エトキシ](Adeka Corporationから市販されているAdeka SRシリーズ)、およびそれらの混合物またはサブセット(subset)が挙げられる。一実施形態では、反応性界面活性剤として、Adeka SR Series反応性界面活性剤が挙げられる。
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸およびメタアリルスルホン酸ならびにそれらの塩などの不飽和炭化水素スルホン酸;
例えば、p−スチレンスルホン酸、イソプロペニルベンゼンスルホン酸、およびビニルオキシベンゼンスルホン酸およびそれらの塩のような芳香族炭化水素酸;
例えば、スルホエチルメタクリレートおよびスルホプロピルメタクリレートおよびそれらの塩、ならびに2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびそれらの塩のような、アクリル酸とメタクリル酸のスルホアルキルエステル;
アルキル化ジフェニルオキシドジスルホネート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびスルホコハク酸ナトリウムのジヘキシルエステル、エトキシル化アルキルフェノールおよびエトキシル化アルコール、脂肪族アルコール(ポリ)エーテル硫酸塩およびそれらの塩が挙げられる。
界面活性剤の典型的な重量は、0.2〜5.0重量%であり、そして、より好ましくは、1.0〜5.0重量%であり、そして、最も好ましくは1.0〜3.0重量%である。
0〜10、好ましくは、
0.1〜5、より好ましくは、
0.5〜3、最も好ましくは
1〜3重量部の量で使用される。
界面活性剤の量は、次の全ての値(all values)およびそのサブバリュー(sub−values)の間を含み、特には、モノマーの総重量に基づいて、0、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5および5重量部が、挙げられる。
本発明の一実施形態によれば、重合は界面活性剤を使用せずに行われる。
一実施形態では、本発明のエマルションを調製する方法としては、予備乳化(pre−emulsification)として知られる方法で、重合反応の前に、任意の界面活性剤系について任意に一部または全部を用いてモノマー混合物を乳化(emulsification)することが挙げられる。
適切なコロイドとしては、部分アセチル化ポリビニルアルコール、カゼイン、ヒドロキシエチルデンプン(hydroxyethyl starch)、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デキストリン、ポリエチレングリコールおよびアラビアゴムなどのポリヒドロキシ化合物が挙げられる。
好ましい保護コロイドは、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースである。
一般に、これらの保護コロイドは、モノマーの総重量に基づいて、
0〜10、好ましくは
0〜5、さらに好ましくは
0〜2重量部の含有量で使用される。
保護コロイドの量としては、次に示すすべての値(all values)およびそのサブバリュー(sub−values)の間を示しており、特にモノマーの総重量に基づいて1、2、3、4、5、6、7、8および9重量部が挙げられる。
適切な物質としては、例えば、アルカリ金属炭酸塩もしくはその炭酸水素塩もしくはそのアンモニウム塩、またはアルカリ金属リン酸塩およびそのピロリン酸塩(pyrophosphates)もしくはそのアンモニウム塩(緩衝物質)、およびキレート剤としてのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)もしくはヒドロキシル−2−エチレンジアミン三酢酸(HEEDTA)のアルカリ金属塩が挙げられる。
使用される場合、緩衝物質およびキレート剤の量は、通常、モノマーの総重量に基づいて、0.001〜1.0重量%である。
6.0以上に調節され、そして、より好ましくは
6.5〜9.5、そして、最も好ましくは
7.0〜9.0に調整される。
一実施形態では、適切な塩基は水酸化アンモニウムである。
乳化重合のための典型的な温度で、重合を実施することができる。
重合は、好ましくは、
110°F(43.3℃)〜210°F(99℃)、そして、より好ましくは
130°F(54℃)〜190°F(88℃)の範囲で行われる。
ポリオレフィンは酸官能基(acid functionality)を含み得る。市販されている例としては、ハネウエル社からのCohesa 0001、マイケルマン社からのMichem Prime 499OR、およびダウ・ケミカル・カンパニー社からのHypod 4501が挙げられる。
以下の略語が以下の表において使用される。
2−EHA :2−エチルヘキシルアクリレート
BA :n−ブチルアクリレート
MMA :メタクリル酸メチル
ST :スチレン
AA :アクリル酸
HEA :2ーヒドロキシエチルアクリレート
UM :Nー(2ーメタクリロイルオキシエチル)エチレン尿素(2ー(2−オキソイミダゾリジンー1ーイル)エチル2ーメチルプロプー2ーエノエートと同じ)
WAM :置換尿素のアリルエーテル(2ーイミダゾリジノン、1ー(2ーアミノエチル)ー、N、Nービス[2−ヒドロキシー3ー(2ープロペニルオキシ)プロピル]およびNー[2ーヒドロキシー3ー(2ープロペニルオキシ)プロピル]誘導体)と同じ)
231.3gの水、25.4gのDowfax 2A1(Dow製)、4.6gのAbex 2535(Solvay製)、380.4gの2−EHA、270.1gのBA、59.0gのMMA、22.8gのST、11.4gのAA、15.2g HEA、および1.9gのUMを混合することによって、プレエマルション(pre−emulsion)を形成した。
2つの別々の溶液を調製した:
(A)54.8gの水中の2.3gの過硫酸ナトリウムおよび
(B)13.7gの水中の1.5gの過硫酸ナトリウム。
349gの水および1.0gのDowfax 2A1界面活性剤を反応器に入れた。
窒素パージを開始し、そして、78℃への加熱を行った。
78℃で、31gのプレエマルションを反応器に添加した。
溶液Bを釜に入れ、3gの水で洗い流した。
窒素パージを止め、そして反応発熱が始まった。
発熱がピークに達した15分後に、プレエマルションタンクの混合物および溶液Aを3.5時間かけて、反応器に流入させ、そして反応器温度を85℃に制御した。
流通が完了した後、プレエマルションを、8gの水で洗い流し、反応器を87℃で45分間保持し、次いで冷却した。
溶液(C):20gの水中の2.7gのt−ブチルヒドロペルオキシドおよび、(D):16gの水中の、1.2gのナトリウムのホルムアルデヒドスルホキシル酸塩を調製した。
45分にわたる反応器への、溶液CおよびDの流れを開始し、そして反応器をさらに15分間保持した。反応器を室温に冷却し、28%アンモニア水溶液でpHを6.0〜8.0に調整した。
総重量に基づいて、1%のAerosol OT−75(サイテック・ソルベイ・グループ社から)を添加し、1時間混合した。
233.3gの水、57.0gのアンモニウムポリアリールフェニルエーテルサルフェート界面活性剤(20%水溶液)、6.1gのAbex 2535(Solvay製)、379.8gの2−EHA、216.5gのBA、28.5gのMMA、106.3gのSt、11.4gのAA、15.2gのHEAおよび1.9gのUMを混合することによってプレエマルション(pre−emulsion)を形成した。
2つの別々の溶液を調製した:
(A)54.8gの水中の2.3gの過硫酸ナトリウムおよび
(B)13.7gの水中の1.5gの過硫酸ナトリウム。308.4gの水および2.3gのアンモニウムポリアリールフェニルエーテルサルフェート界面活性剤(20%水溶液)を反応器に入れた。窒素パージを開始し、そして78℃に加熱した。
78℃で、31gのプレエマルションを反応器に添加した。溶液Bを釜に入れ、3gの水で洗い流した。
窒素パージを止め、そして発熱反応を開始した。
発熱がピークに達した15分後、プレエマルションタンクからの混合物および溶液Aを3.5時間かけて反応器に流入させ、そして反応器温度を85℃に制御した。一連の工程が完了した後、プレエマルションラインを8gの水で洗い流し、反応器を87℃で45分間保持し、次いで冷却した。
溶液(C):20gの水中の2.7gのt−ブチルヒドロペルオキシドおよび
(D):16gの水中の1.2gのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレートを調製した。
45分かけて反応器へ溶液CおよびDを流し入れ、そして反応器をさらに15分間保持した。
反応器を室温に冷却し、28%アンモニア水溶液でpHを6.0〜8.0に調整した。最後に、ポリマーの総重量に基づいて1%のAerosol OT−75(サイテック・ソルベイ・グループ社から)の水溶液を添加し、1時間混合した。
試験片は、2mmのPETフィルム(ケミカルインスツルーメンツ社によって供給される)上に被覆することによって試験された。
このとき、試験片を、室温で30分間空気乾燥させ、オーブン内で110℃で3分間さらに乾燥させて、50g/m2の目標乾燥粘着剤被覆重量(target dried adhesive coat weight)となるようにした。次いで、被覆されたPETを剥離ライナー(ケミカルインスツルーメンツ社によって供給されたシリコーン系剥離紙)で積層した。
構造物(construct)をSS試験パネルに粘着した後、それを2kgのおもりローラーを用いて2回ロールした。指定された滞留時間が経過した後に、インストロンテスターモデル5564またはモデル3369のいずれかを使用して180°剥離試験を実施した。粘着剥離値(Peel adhesion values)は3回の反復試験の平均から計算した。
粘着剤/PET/剥離ライナー構造体を、長さ6インチ、幅1インチのストリップに切断し、そして、PETフィルムの裏面をアルミホイルテープで補強して高温での裂けを防止した。アルミニウムテープ(Al)は、Nashua(登録商標)テーププロダクツによって供給されている324A(商標)/UL181A−PおよびB−FXであり、高級寒冷時用ホイルテープとしてリストされたものであった。
粘着剤/PET/Al構築物を、1インチ×1インチの接触面積でステンレス鋼パネルに粘着し、そして次に2kg重量のローラーを使用して2回ほどロールした。
ストリップで被覆されたスチールパネルを、パネルが垂直に対して178°〜180°の角度を形成するように40℃に保持されたオーブン内のラックに入れた。
使用したオーブンは、ケミカルインスツルーメンツ社によって供給されているSO−8せん断試験オーブンであり、これは傾斜制御機構を備えた強制換気型のオーブンであった。粘着ストリップを有するスチールパネルを、オーブン内で30分ほどコンディショニングした。
その後、1kgのおもりを粘着ストリップに吊り下げ、おもりを取り付けた直後にオーブンを40℃で20分間保持するようにプログラムした。この20分間保持した後、オーブンの温度は毎分0.5℃のプログラム速度で自動的に上昇させた。
オーブンの温度が200℃に達すると、テストは完了し、オーブンを冷却した。
試験片が鋼切片(steel coupon)上で破損して1kgの重りが落下したとき、その温度をSAFT値として記録した。
テストストリップが温度上昇の過程で破損しなかった場合、SAFTは200+℃と記録した。SAFT値は3回の繰り返し試験の平均から計算した。
実施例1ではスチレン含有量が低く抑えられ、比較例と対比してSAFTの結果は妥協のないものであった。実施例4では、剥離強度とSAFTとのバランスの改善を示している。
Claims (23)
- モノマー混合物の乳化重合生成物を含む感圧粘着剤組成物であって、前記モノマー混合物が、下記(a)〜(f)を含有し、
(a)38重量%を超える少なくとも1種の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、
(b)10重量%超20重量%未満の少なくとも1種のビニル芳香族モノマー、
(c)0.1〜8重量%の少なくとも1種のヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマー、
(d)0.05〜3重量%の少なくとも1種のウレイド置換エチレン性不飽和モノマー、
(e)0〜6重量%の少なくとも1つのエチレン性不飽和カルボン酸、
(f)モノマー(a)〜(e)とは異なる0〜25重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー、
ここで、モノマー(a)〜(f)の量は、モノマー混合物の総重量に基づいて100重量%までである。 - 前記の請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物であって、
(b)ビニル芳香族モノマーは、スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエンおよびそれらの組み合わせから選択される、感圧粘着剤組成物。 - 前記の請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物であって、
(c)ヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマーが、C1〜C17ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸およびC2〜C12カルボン酸のグリシジルエステルから調製されるエステル、ならびにそれらの組み合わせから選択される、感圧粘着剤組成物。 - 請求項3に記載の感圧粘着剤組成物であって、
(c)ヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマーは、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタアクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ヒドロキシエチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルヘキシルメタクリレートおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、感圧粘着剤組成物。 - 前記の請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物であって、
(c)少なくとも1種のヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマーが、モノマー混合物の総重量に基づいて0.1〜5重量%の量で含まれる、感圧粘着剤組成物。 - 請求項5に記載の感圧粘着剤組成物であって、
(c)少なくとも1種のヒドロキシル官能化(メタ)アクリレートモノマーが、モノマー混合物の総重量に基づいて0.1〜4.0重量%の範囲で含まれる、感圧粘着剤組成物。 - 前記の請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物であって、
(d)ウレイド置換エチレン性不飽和モノマーは、ウレイド置換(メタ)アクリレートモノマーおよびウレイド置換アリルモノマーおよびそれらの組み合わせから選択される、感圧粘着剤組成物。 - 請求項7に記載の感圧粘着剤組成物であって、
前記ウレイド置換(メタ)アクリレートモノマーが、
2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート;
2−(1−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イウム−1−イル) エチル2−メチルプロプ−2−エノエート;
ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム;
ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム クロリド;
ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム;
ジメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル]アザニウム クロリド;
2−(4−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル2−メチルプロプ−2−エノエート;
1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート:
2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチリデンブタノエート;
[1−アセトアミド−2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル] 2−メチルプロプ−2−エノエート;
[2−オキソ−2−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチルアミノ]エチル]2−メチルプロプ−2−エノエート;
2−(3−メチル−2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチル 2−メチルプロプ−2−エノエート;
[2−オキソ−2−[2−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エトキシ]エチル]2−メチルプロプ−2−エノエート;
[2−オキソ−2−[1−(2−オキソイミダゾリジン−1−イル)エチルアミノ]エチル] 2−メチルプロプ−2−エノエート、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択され;
前記ウレイド置換アリルモノマーは、N,N−ビス[2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニルオキシ)プロピル]−1−(2−アミノエチル)イミダゾリジン−2−オンおよびN−[2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニルオキシ)プロピル]−1−(2−アミノエチル)イミダゾリジン−2−オン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される。 - 前記の請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物であって、
(f) モノマー(a)〜(e)とは異なる少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーは、C 2 〜C20カルボン酸のビニルエステル、蟻酸ビニル、エチレン性不飽和界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含んでなる、感圧粘着剤組成物。 - C2〜C20のカルボン酸のビニルエステルが、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ビニル−2−エチルヘキサノエート、C9の分岐炭化水素酸のビニルエステル、C10の分岐炭化水素酸のビニルエステルから選ばれる請求項9に記載の感圧粘着剤組成物。
- (b)少なくとも1種のビニル芳香族モノマーが、モノマー混合物の総重量に基づいて10.5〜19重量%の量で存在する、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- (b)少なくとも1種のビニル芳香族モノマーが、モノマー混合物の総重量に基づいて11〜18重量%の量で存在する、請求項11に記載の感圧粘着剤組成物。
- (b)少なくとも1種のビニル芳香族モノマーが、モノマー混合物の総重量に基づいて11〜17重量%の量で存在する、請求項12に記載の感圧粘着剤組成物。
- (e)前記少なくとも1種のエチレン性不飽和カルボン酸が、前記モノマー混合物の総重量に基づいて0.05〜4重量%の量で存在し、モノエチレン系不飽和モノカルボン酸またはおよびその無水物である、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- (e)エチレン性不飽和カルボン酸をモノマー混合物中に含まない、請求項1〜13のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- 少なくとも1種のウレイド置換エチレン性不飽和モノマー(d)が、モノマー混合物の総重量に基づいて0.05〜1重量%の量で存在する、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- 前記少なくとも1種の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル(a)の90重量%超が、(メタ)アクリル酸モノマーのアルキルエステルからなり、そのホモポリマーが50℃未満のガラス転移温度を有する、ここでガラス転移温度は、10℃/分の昇温速度でD3418−03に従ってDSCにより求めた中点である、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- 前記少なくとも1種の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル(a)の95重量%超が、(メタ)アクリル酸モノマーのアルキルエステルからなり、そのホモポリマーが50℃未満のガラス転移温度を有する、請求項17に記載の感圧粘着剤組成物。
- 粘着性付与剤またはポリオレフィンエマルションまたはそれらの組み合わせをさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- 組成物がオキシラン官能基を有する成分を含まない、前記請求項のいずれかに記載の感圧粘着剤組成物。
- 請求項1〜20のいずれかに記載の(a)〜(f)を含有するモノマー混合物を一段階乳化重合させて、乳化重合生成物を得ることを含む、前記乳化重合生成物を含む感圧粘着剤組成物の製造方法。
- 前記一段階乳化重合において、前記モノマー混合物が、予備混合および予備乳化され、前記一段階乳化重合は、バッチ、半連続または疑似バッチ充填方法のいずれかで行い、または前記一段階乳化重合は、重合において添加されたモノマー混合物と同じモノマー組成からなる内部シードラテックスの存在下で行う、請求項21に記載の感圧粘着剤組成物の製造方法。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載の感圧粘着剤組成物の使用であって、自動車、船舶、電子部品、炉、熱分解ユニット、排ガス装置、宇宙空間で使用する装置または地熱装置で使用するために粘着テープとして、あるいは、物品に自由に適用する、感圧粘着剤組成物の使用。
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