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JP2019508522A - シリコーン系接着剤組成物及び接着剤物品 - Google Patents

シリコーン系接着剤組成物及び接着剤物品 Download PDF

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JP2019508522A JP2018534628A JP2018534628A JP2019508522A JP 2019508522 A JP2019508522 A JP 2019508522A JP 2018534628 A JP2018534628 A JP 2018534628A JP 2018534628 A JP2018534628 A JP 2018534628A JP 2019508522 A JP2019508522 A JP 2019508522A
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    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/26Porous or cellular plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
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Abstract

ウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、エラストマー性シリコーン系コポリマーと、0重量%超かつ20重量%以下のMQ樹脂とを含む、接着剤組成物。ある特定の実施形態において、本接着剤組成物は、10重量%未満のMQ樹脂を含む。一部の例証的実施形態において、本接着剤組成物は、感圧性接着剤である。ある特定の例証的実施形態において、感圧性接着剤は、光学的に透明であり、最終使用基材に対して自己湿潤性であり、かつ引き伸ばし剥離可能である。ある特定のこのような実施形態において、本接着剤物品は、85℃で7日間エージングさせた後に、約500N/dm以下の、ガラス基材に対する180°剥離接着力を呈する。感圧性接着剤組成物は、接着剤物品及び接着剤アセンブリを形成するために使用することができる。

Description

本開示は、シリコーン系接着剤組成物、及び本シリコーン系接着剤組成物を含む接着剤物品に関する。
感圧性接着剤組成物は、様々な最終使用基材に対して接着する傾向があるため、汎用性が非常に高い。多くの感圧性接着剤組成物は、剥離ライナー上に濡れた組成物としてコーティングされ、乾燥され、ロールへと巻き取られる。剥離ライナーは、感圧性接着剤組成物に対して様々な機能を提供する。これらの機能としては、例えば、接着剤層の汚染を防止すること、接着剤又は接着剤でコーティングした物品の取り扱いを(例えば、接着剤を被覆することに加えて、それらに対する支持を提供することによって)容易にすること、剥離ライナーが配置される物品を特定すること、及びこれらの組み合わせが挙げられる。また、剥離ライナー上に感圧性接着剤組成物を提供することによって、例えば転写型ラミネート、変換、及びパッケージングなどの、接着剤の更なる処理も容易になる。
例えば引き伸ばすことによって最終使用基材から取り外し可能な感圧性接着剤テープは、引き伸ばし剥離式接着剤テープと呼ばれることが多い。引き伸ばし剥離式接着剤テープは、多くの場合、フィルムを基材に対して一時的に結合させ、その後所望されるときに、接着剤テープを引き伸ばすことによってフィルムを基材から剥離させるために使用される。引き伸ばし剥離式接着剤テープは、例えば組み立て、接合、取り付け、及び据え付け用途などの様々な用途において有用である。引き伸ばし剥離式接着剤テープは、基材、例えば壁板に対して結合されても、基材上に目に見える接着剤残留物が残存せず、基材に対する目に見える損傷も存在しないように、基材から綺麗に取り外し可能であることが理想的である。
一部の、高度に粘着性を付与されたシリコーン系感圧性接着剤組成物は、引き伸ばし剥離式接着剤テープの作製において有用であることが公知である。そのような市販の引き伸ばし剥離式接着剤テープの1つは、COMMAND(登録商標)という販売名で、3M Company,St.Paul,Minnesotaから販売されている。
簡潔に述べれば、一態様において、本開示は、ウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、エラストマー性シリコーン系コポリマーと、0重量%超かつ20重量%以下のMQ樹脂とを含む、接着剤組成物について記載する。ある特定の、現在の好ましい実施形態において、本接着剤組成物は、10重量%未満のMQ樹脂を含む。
一部の例証的実施形態において、本接着剤組成物は、感圧性接着剤である。ある特定の例証的実施形態において、感圧性接着剤は、光学的に透明である。更なる例証的実施形態において、感圧性接着剤は、基材の少なくとも一方の主表面に適用されている。
別の態様において、本開示は、接着剤が基材の表面上の感圧性接着剤である、接着剤物品について記載する。ある特定の実施形態において、感圧性接着剤は、基材の少なくとも一方の主表面上に単一層を含む。一部のこのような実施形態において、基材は、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーから選択される。他の実施形態において、基材は、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、木材、又はこれらの組み合わせから選択される。ある特定のこのような実施形態において、基材は、ポリマーフィルム、光学フィルム、又は剥離ライナーから選択される。更なるこのような実施形態において、感圧性接着剤は、少なくとも1つの構造化表面を含む。追加的な例証的実施形態において、本接着剤物品は、少なくとも1つの、発泡体を含む層を更に含む。
なおも別の態様において、本開示は、第1の基材、第2の基材、及び第1の基材と第2の基材との間に配置された感圧性接着剤を含み、感圧性接着剤が、前述の感圧性接着剤組成物のいずれかを含む、接着剤アセンブリについて記載する。ある特定の例証的実施形態において、第1の基材及び第2の基材は、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーである。一部のこのような実施形態において、第1の基材は、フルオロ熱可塑性フィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ(メタ)アクリレートフィルム、ポリオレフィンフィルム、又はポリカーボネートフィルムから選択されるポリマーフィルムである。他の例証的実施形態において、第2の基材は、ガラス、セラミック、陶材、ポリマー、金属、又は木材から選択される硬質表面である。追加的な例証的実施形態において、第2の基材は、窓、車両の風防、又は電子ディスプレイデバイスである。ある特定のこのような実施形態において、第2の基材は、テレビ、コンピューターモニター、携帯電話ディスプレイ、ラップトップコンピューターディスプレイ、ノート型コンピューターディスプレイ、又はタブレットコンピューターディスプレイから選択される電子ディスプレイデバイスを含み、更に、感圧性接着剤は、光学的に透明であり、かつ引き伸ばし剥離可能である。
別の態様において、本開示は、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープ又はフィルム、接着剤テープ又はフィルムを含む物品、及び接着剤テープ又はフィルムの使用について記載する。接着剤テープ又はフィルムは、2つの基材を一緒に連結するために使用することができる。ある特定のこのような実施形態において、接着剤テープ又はフィルムは、光学的に、2つの基材を一緒に連結するために使用することができる。多くのこのような用途において、第2の基材は、第1の基材及び光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープ又はフィルムの両方を見通すことによって見ることができる。
一部のこのような実施形態において、光学的に透明な接着剤テープ又はフィルムは、引き伸ばし剥離式である。すなわち、接着剤テープ又はフィルムは、接着剤テープ又はフィルムを引き伸ばすことによって、少なくとも第2の基材から剥離させることができる。接着剤テープ又はフィルムを剥離することによって、基材のうちの少なくとも1つ、より好ましくは第2の基材上に実質的な接着剤残留物を残すことなく、2つの基材を容易に分離(脱連結)させることができる。これにより、連結が不完全であった場合に、第2の基材を再度使用することができる。これは、第2の基材が高価であったり、壊れ易かったり、あるいは製造が困難であったりする場合に、特に有利である。
本開示の様々な例証的実施形態において、様々な予期せぬ結果及び利点が得られる。ある特定の例証的実施形態において、本接着剤物品は光学的に透明であり、好ましくは、少なくとも約90%の可視光透過率及び5%以下の曇り度を有する。更なるこのような実施形態において、本接着剤物品の接着剤は、最終使用基材に対して自己湿潤性である。追加的なこのような実施形態において、本接着剤物品は、伸長可能であり、かつ引き伸ばし剥離可能である。ある特定の、現在の好ましい実施形態において、本接着剤物品は、85℃で7日間エージングさせた後に、約500N/dm以下の、ガラス基材に対する180°剥離接着力を呈する。
本開示の様々な態様及び例証的実施形態の利点について概要を述べてきた。これらの態様及び利点、並びに他のものが、以下の例証的実施形態の一覧の範囲内にある。
例証的実施形態の一覧
A.ウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、エラストマー性シリコーン系コポリマーと、
0重量%超かつ20重量%以下のMQ樹脂と、
を含む、接着剤組成物。
B.10重量%未満のMQ樹脂を含む、実施形態Aに記載の接着剤組成物。
C.エラストマー性シリコーン系コポリマーが、少なくとも5,000グラム/モルの分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物である、ウレア系シリコーンコポリマーを含む、実施形態A又はBに記載の接着剤組成物。
D.エラストマー性シリコーン系コポリマーが、少なくとも5,000g/モルの分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、ポリアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物である、ウレア系シリコーンコポリマーを含む、実施形態A又はBに記載の接着剤組成物。
E.ポリアミンが、約300g/モル以下の分子量を有する、実施形態Dに記載の接着剤組成物。
F.ポリジオルガノシロキサンジアミンが、約10,000g/モル〜約65,000g/モルの分子量を有する、実施形態C〜Eのいずれか1つに記載の接着剤組成物。
G.ウレア系シリコーンコポリマーが、
以下の式によって表されるブロックをn個、
Figure 2019508522
及び以下の式によって表されるブロックをm個
Figure 2019508522
含む、シリコーンポリウレアブロックコポリマーであり、
式中、
各Rは、アルキル基、ビニル基、高級アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、及びフッ素含有基からなる群から選択される一価の基を独立して表し、
各Zは、アリーレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、アルキレン基、及びシクロアルキレン基、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される二価の基を独立して表し、
各Yは、アルキレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、アリーレン基、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基を独立して表し、
各Dは、水素、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル、及びB又はYを含む環構造を完成させて複素環を形成する基からなる群から独立して選択され、
各Bは、アルキレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、及びポリ(アルキレンオキシ)基、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される二価の基を独立して表し、
pは、少なくとも10である整数であり、
nは、少なくとも1である整数であり、かつ
mは、少なくとも1〜最大1,000以下の範囲内の整数であり、nのmに対する比は、約1:10〜約10:1の範囲内である、実施形態C〜Fのいずれか1つに記載の接着剤組成物。
H.
Figure 2019508522
が、10,000〜約40,000グラム/モルの式量を有する、実施形態Gに記載の接着剤組成物。
I.Rがメチルであり、Zが−CHC(CHCH−であり、Yが−CHCHCH−であり、DがHであり、かつBが−CHCHCHCH(CH)−である、実施形態G又はHに記載の接着剤組成物。
J.nのmに対する比が、約1である、実施形態G〜Iのいずれか1つに記載の接着剤組成物。
K.シリコーンポリウレアブロックコポリマーが、約10,000g/モル〜約65,000g/モルの重量平均分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、3モル以下のポリアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物を含む、実施形態G〜Jのいずれか1つに記載の接着剤組成物。
L.エラストマー性シリコーン系コポリマーが、以下の式の反復単位を少なくとも2個含むアミド系シリコーンコポリマーを含み、
Figure 2019508522
式中、各Rは独立して、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールであり、
各Yは独立して、アルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、
Gは、式RHN−G−NHRのジアミンから2個の−NHR基を引いたものに等しい二価残基であり、
は、水素又はアルキルであるか、あるいはRは、G及びそれら両方が結合している窒素と一緒になって複素環式基を形成し、
nは独立して、0〜1500の整数であり、かつ
pは、1〜10の整数である、実施形態A又はBに記載の接着剤組成物。
M.感圧性接着剤である、実施形態A〜Lのいずれか1つに記載の接着剤組成物。
N.感圧性接着剤が、光学的に透明である、実施形態Mに記載の接着剤組成物。
O.基材の少なくとも一方の主表面に適用された、実施形態A〜Nのいずれか1つに記載の感圧性接着剤を含む、接着剤物品。
P.感圧性接着剤が、基材の少なくとも一方の主表面上に単一層を含む、実施形態Oに記載の接着剤物品。
Q.基材が、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーを含む、実施形態O又はPに記載の接着剤物品。
R.基材が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、木材、又はこれらの組み合わせから選択される、実施形態O〜Qのいずれか1つに記載の接着剤物品。
S.基材が、ポリマーフィルム、光学フィルム、又は剥離ライナーから選択される、実施形態Rに記載の接着剤物品。
T.少なくとも約90%の可視光透過率及び5%以下の曇り度を有する、実施形態O〜Sのいずれか1つに記載の接着剤物品。
U.伸長可能であり、かつ引き伸ばし剥離可能である、実施形態O〜Tのいずれか1つに記載の接着剤物品。
V.追加的な伸長可能層を更に含む、実施形態Uに記載の接着剤物品。
W.感圧性接着剤層が、約25マイクロメートル〜約300マイクロメートルの厚さを有する、実施形態O〜Vのいずれか1つに記載の接着剤物品。
X.感圧性接着剤が、少なくとも1つの構造化表面を含む、実施形態O〜Wのいずれか1つに記載の接着剤物品。
Y.少なくとも1つの、発泡体を含む層を更に含む、実施形態O〜Xのいずれか1つに記載の接着剤物品。
Z.85℃で7日間エージングさせた後に、約500N/dm以下の、ガラス基材に対する180°剥離接着力を呈する、実施形態O〜Yのいずれか1つに記載の接着剤物品。
AA.第1の基材、
第2の基材、及び
第1の基材と第2の基材との間に配置された感圧性接着剤
を含み、感圧性接着剤が、請求項1〜14のいずれか一項に記載の接着剤組成物を含む、接着剤アセンブリ。
BB.第1の基材及び第2の基材の各々が、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーを含む、実施形態AAに記載の接着剤アセンブリ。
CC.第1の基材が、フルオロ熱可塑性フィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ(メタ)アクリレートフィルム、ポリオレフィンフィルム、又はポリカーボネートフィルムから選択されるポリマーフィルムを含む、実施形態BBに記載の接着剤アセンブリ。
DD.第2の基材が、ガラス、セラミック、陶材、ポリマー、金属、又は木材から選択される硬質表面を含む、実施形態CCに記載の接着剤アセンブリ。
EE.第2の基材が、窓、車両の風防、又は電子ディスプレイデバイスを含む、実施形態DDに記載の接着剤アセンブリ。
FF.第2の基材が、テレビ、コンピューターモニター、携帯電話ディスプレイ、ラップトップコンピューターディスプレイ、ノート型コンピューターディスプレイ、又はタブレットコンピューターディスプレイから選択される電子ディスプレイデバイスを含み、更に、感圧性接着剤が、光学的に透明であり、かつ引き伸ばし剥離可能である、実施形態EEに記載の接着剤アセンブリ。
本開示の様々な態様及び例証的実施形態の利点について概要を述べてきた。上記「発明の概要」は、各々の例証される実施形態、又は本開示のある特定の例証的実施形態のすべての実装形態について記載することを意図するものではない。以下の図面及び「発明を実施するための形態」は、本明細書に開示される原理を使用する、ある特定の好ましい実施形態について、より具体的に例示するものである。
本開示は、以下の本開示の様々な実施形態の詳細な説明を添付図面と併せて考慮することで、より完全に理解することができる。
2つの基材に取り付けられた、本開示によるシリコーン系接着剤組成物の側面図である。 図面において、同様の参照番号は、同様の要素を示す。上に特定されている図面は、必ずしも一定の縮尺で描写されているわけではなく、本開示の様々な実施形態について明示しているものの、「発明を実施するための形態」に注記されているように、他の実施形態もまた企図される。すべての場合において、本開示は、本明細書に開示される開示内容について、明示的な限定によってではなく、例証的実施形態を提示することによって説明する。当業者であれば、本発明の範囲及び趣旨に包含される、多くの他の修正形態及び実施形態を考案できることが理解されるべきである。
以下の用語解説において定義される用語の各々に関して、これらの定義は、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所において異なる定義が提供されていない限り、本出願全体について適用されるものとする。
用語解説
本明細書において使用される場合、以下の通りであることが理解されるべきである。
「フィルム」という用語は、可撓性材料の薄いシート又はストリップを指す。
本明細書において使用される場合、「接着剤」という用語は、2つの被着体を一緒に接着するのに有用であるポリマー組成物を指す。接着剤の例は、感圧性接着剤である。感圧性接着剤組成物は、以下:(1)乾燥粘着性及び持続的粘着性、(2)指圧以下の圧力による接着、(3)被着体に取り付く十分な能力、並びに(4)被着体から綺麗に取り外し可能であるために十分な凝集力などの特性を保有することが、当業者には周知である。感圧性接着剤として良好に機能することが見出されている材料は、粘着性、剥離接着力、及び剪断保持力の所望されるバランスをもたらす、必要な粘弾特性を呈するように設計及び配合されたポリマーである。特性の適正なバランスを得ることは、単純なプロセスではない。
「コポリマー」という用語は、少なくとも2種の、化学的に別個のモノマー単位から形成されたポリマーを意味し、ランダム、ブロック、及び星型(例えば樹枝状)コポリマーを含む。
「シリコーンポリウレアブロックコポリマー」という用語は、1つ以上の非シリコーンセグメントに対して、ウレア結合を通じて接続された、少なくとも2つのシリコーンセグメントを含有するブロックコポリマーを指す。
本明細書において使用される場合、「ウレア系」という用語は、少なくとも1つのウレア結合を含有する、セグメント化コポリマーである巨大分子を指す。
本明細書において使用される場合、「アミド系」という用語は、少なくとも1つのアミド結合を含有する、セグメント化コポリマーである巨大分子を指す。
本明細書において使用される場合、「ウレタン系」という用語は、少なくとも1つのウレタン結合を含有する、セグメント化コポリマーである巨大分子を指す。
本明細書において使用される場合、「シリコーン系」という用語は、シリコーン単位を含有する巨大分子(例えば、(コ)ポリマー)を指す。
シリコーン又はシロキサンという用語は、互換的に使用され、シロキサン(−Si(RO−)繰り返し単位(Rは下に定義される)を有する単位を指す。多くの実施形態において、Rはアルキルである。
「ポリイソシアネート」という用語は、2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を指す。本明細書において使用される場合、「ポリアミン」という用語は、2つ以上のアミノ基を有する化合物を指す。
「有機ポリアミン」という用語は、シリコーン基を含まないポリアミンを指す。
「アルケニル」という用語は、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有する炭化水素であるアルケンのラジカルである一価の基を指す。アルケニルは、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであってもよく、典型的には、2〜20個の炭素原子を含有する。一部の実施形態において、アルケニルは、2〜18個、2〜12個、2〜10個、4〜10個、4〜8個、2〜8個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子を含有する。例示的なアルケニル基としては、エテニル、n−プロペニル、及びn−ブテニルが挙げられる。
「アルキル」という用語は、飽和炭化水素であるアルカンのラジカルである一価の基を指す。アルキルは、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであってもよく、典型的には、1〜20個の炭素原子を有する。一部の実施形態において、アルキル基は、1〜18個、1〜12個、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、限定されるものではないが、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられる。
「ハロ」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨードを指す。
「ハロアルキル」という用語は、少なくとも1個の水素原子がハロで置き換えられているアルキルを指す。一部のハロアルキル基は、フルオロアルキル基、クロロアルキル基、及びブロモアルキル基である。「ペルフルオロアルキル」という用語は、すべての水素原子がフッ素原子によって置き換えられているアルキル基を指す。
「アリール」という用語は、芳香族でありかつ炭素環である一価の基を指す。アリールは、芳香環に接続又は縮合した、1〜5個の環を有し得る。これらの他の環構造は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであってもよい。アリール基の例としては、限定されるものではないが、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナントリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニル、及びフルオレニルが挙げられる。
「アルキレン」という用語は、アルカンのラジカルである二価の基を指す。アルキレンは、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであってもよい。アルキレンは、多くの場合、1〜20個の炭素原子を有する。一部の実施形態において、アルキレンは、1〜18個、1〜12個、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を含有する。アルキレンのラジカル中心は、同一の炭素原子であってもよく(すなわち、アルキリデン)、あるいは異なる炭素原子であってもよい。
「ヘテロアルキレン」という用語は、チオ、オキシ、又は−NR−(式中、Rはアルキルである)によって接続された少なくとも2つのアルキレン基を含む二価の基を指す。ヘテロアルキレンは、直鎖状であるか、分枝状であるか、環状であるか、アルキル基によって置換されているか、又はこれらの組み合わせであってもよい。一部のヘテロアルキレンは、例えば−CHCH(OCHCHOCHCH−などの、ヘテロ原子が酸素であるポリオキシアルキレンである。
「アリーレン」という用語は、炭素環でありかつ芳香族である二価の基を指す。この基は、接続しているか、縮合しているか、又はこれらの組み合わせである、1〜5個の環を有する。これらの他の環は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであってもよい。一部の実施形態において、アリーレン基は、最大で5個の環、最大で4個の環、最大で3個の環、最大で2個の環、又は1個の芳香環を有する。例えば、アリーレン基は、フェニレンであってもよい。
「ヘテロアリーレン」という用語は、炭素環であり、芳香族であり、かつヘテロ原子、例えば硫黄、酸素、窒素、又はフッ素、塩素、臭素若しくはヨウ素などのハロゲンなどを含有する二価の基を指す。
「アラルキレン」という用語は、式、−R−Ar−[式中、Rはアルキレンであり、Arはアリーレンである(すなわち、アルキレンがアリーレンに結合している)]の二価の基を指す。
「アルコキシ」という用語は、式、−OR[式中、Rはアルキル基である]の一価の基を指す。
「光学的に透明である」という用語は、サンプルの厚さがおよそ25マイクロメートル(0.001インチ)である場合に、400〜700ナノメートルの波長範囲において、少なくとも90パーセントの視感透過率及び5パーセント以下の曇り度を有する、フィルム又は接着剤層などの材料を指す。光学的に透明な材料は、多くの場合、400〜700ナノメートルの波長範囲において、少なくとも約90パーセントの視感透過率及び約2パーセント未満の曇り度を有する。視感透過率及び曇り度は両方とも、例えば、ASTM−D 1003−95の方法を使用して決定することができる。
「伸長可能である」という用語は、引き伸ばし剥離の条件下において、破損又は破断を伴わずに引き伸ばすことが可能な材料を指す。
「引き伸ばし剥離式」という用語は、伸長可能な接着剤、テープ、又はフィルムの特性を指す。引き伸ばし剥離式接着剤、テープ、及びフィルムは、少なくとも1つの基材に対して接着剤結合を形成し、その後、引き伸ばすと、その基材(複数可)から剥離される。典型的には、引き伸ばし剥離式接着剤、テープ、又はフィルムは、基材上に目に見える残留物がほとんど又はまったく残存せず、基材に対する目に見える損傷も伴わずに、基材から綺麗に取り外し可能であり得る。
「綺麗に剥離する」という用語は、60ワットのタングステン電球の下で10cmの距離から観察した場合に、ヒトの肉眼に見える残留物を残さずに剥離することを意味する。
「光学素子」という用語は、光学的効果又は光学的用途を有する物品を指す。光学素子は、例えば電子ディスプレイ、投影用途、フォトニクス用途、及びグラフィック用途において使用することができる。
「光学的に連結されている」という用語は、第1の基材と第2の基材との間のあらゆる空気間隙が排除されていることを意味する。空気間隙は、屈折率の不一致につながり得る。基材同士の光学的連結は、多くの場合、輝度の強化及びコントラストの強化につながる。
数値又は形状に関する「約」又は「およそ」という用語は、その数値又は特性又は特徴の+/−5パーセントを意味するが、明示的に、その厳密な数値を含む。例えば、「約」1Pa−secの粘度とは、0.95〜1.05Pa−secの粘度を指すが、明示的に、厳密に1Pa−secちょうどの粘度も含む。同様に、「実質的に正方形」である周辺部は、各側辺が任意の他の側辺の長さの95%〜105%である長さを有する、4つの側辺を有する幾何学形状について説明することを意図するものであるが、これはまた、各側辺が厳密に同じ長さを有する幾何学形状も含む。
特性又は特徴に関する「実質的に」という用語は、その特性又は特徴が、その特性又は特徴の反対の特性又は特徴が呈される程度よりも高い程度に呈されていることを意味する。例えば、「実質的に」透明な基材は、それが透過しない(例えば、吸収する及び反射する)放射線よりも多くの放射線(例えば、可視光)を透過する基材を指す。したがって、その表面上に入射する可視光の50%超を透過する基材は、実質的に透明であるが、その表面上に入射する可視光の50%以下を透過する基材は、実質的に透明ではない。
特定の層に関する「接近する」という用語は、2つの層が互いに隣り合い(すなわち、隣接し)かつ直接接触しているか、又は互いと近接してはいるが直接接触はしていない(すなわち、これらの層の間に1つ以上の追加的な層が介在している)位置において、別の層と接合しているか、又はそれに取り付けられていることを意味する。
開示されるコーティングされた物品における様々な要素の場所について、配向の用語、例えば「〜の上に(atop)」、「〜上に(on)」、「〜の上方に(over)」、「〜を覆う(covering)」、「最上部の(uppermost)」、「〜の下にある(underlying)」などを使用することによって、水平に配置され、上を向いた基材に対する、要素の相対位置について言及する。しかしながら、別途指示のない限り、基材又は物品が製造中又は製造後において何らかの特定の空間的配向を有するべきであるということが意図されるわけではない。
本開示の物品の基材又は他の要素に対する、ある層の位置を説明するために、「オーバーコーティングされた」という用語を使用することによって、その層が、基材又は他の要素の上にあるが、必ずしも基材又は他の要素と近接してはいないことについて言及する。
他の層に対する、ある層の位置を説明するために、「〜によって分離された」という用語を使用することによって、その層が、他の2つの層の間に位置するが、必ずしもどちらかの層と近接したり、又は隣接したりしてはいないことについて言及する。
添付の特許請求の範囲を含む、本明細書において使用される場合、単数形の「ある1つの(a)」、「ある1つの(an)」、及び「その(the)」は、内容が別途明確に規定しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ある1種の化合物(a compound)」を含有する微細繊維に対する言及は、2種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用される場合、「又は」という用語は、内容が別途明確に規定しない限り、「及び/又は」を包含する意味で一般的に用いられる。
添付の特許請求の範囲を含む、本明細書において使用される場合、端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数が含まれる(例えば、1〜5には、1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、及び5が含まれる)。
別途指示のない限り、本明細書及び実施形態において使用される、量又は成分、特性の測定値などを表すすべての数は、すべての事例において、「約」という用語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、特に明記しない限り、本明細書に示される数値的パラメーターは、当業者によって、本開示の教示を利用することで得られるように希求される所望の特性に応じて変化し得る。最低でも、請求される実施形態の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値的パラメーターは、少なくとも、報告される有効桁の数に照らして、通常の四捨五入技法を適用することによって解釈されるべきである。
本開示の例証的実施形態は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び改変を加えてもよい。したがって、本開示の実施形態は、以下に記載される例証的実施形態に限定されるものではないが、特許請求の範囲に示されている限定及びそれらの任意の均等物によって支配されるものであることを理解すべきである。
感圧性接着剤組成物は、多くの場合、接着剤層が変換されたり、パッケージングされたり、又は最終使用者へと出荷されたりするまでは、剥離ライナー上の定位置に残され、多くの事例において、剥離ライナーは、接着剤を別の基材に接着させるまで、定位置に残される。結果として、感圧性接着剤でコーティングされた剥離ライナーは、温度及び湿度の変化を含む様々な環境条件を経る可能性があり得る。それでもなお、剥離ライナーは、長期間にわたって機能的であり続け、かつ最終使用基材に対して接着剤の剥離を提供すべきである。
最終使用基材に接着されたシリコーン系感圧性接着剤組成物を含む最終使用物品については、最終使用物品又は基材の有効寿命が終わる前に、望ましくない程度の接着力の増大が起こることが多く、それにより、物品の有効寿命が事実上減少したり、又は最終使用基材の表面上に接着剤残留物を残さない、最終使用基材からの接着剤の容易な取り外しが妨害されたりする。これは特に、接着剤フィルム物品、例えばハードコート保護フィルム、反射防止フィルム、プライバシーフィルム、触覚フィルムなどが、ガラス様の最終使用基材、例えば窓、又は例えばテレビ、コンピューターモニター、携帯電話、ラップトップコンピューター、ノート型コンピューター、コンピュータータブレットなどの電子デバイス用のディスプレイなどに接着された場合に問題となり得る。
残念ながら、シリコーン系感圧性接着剤組成物と剥離ライナー又は最終使用基材との間に形成される接着剤結合の強度は、経時的に、及び高温に対する曝露によって増大する傾向がある。この現象を、「接着力の増大」と呼ぶ。接着剤組成物と剥離ライナー又は最終使用基材との間の結合の強度が大き過ぎる場合、接着剤組成物及び剥離ライナー又は最終使用基材は、互いから分離できなかったり、又は分離はできるものの困難を伴ったりすることで、この接着剤をその意図される目的にとって不適当にしたり、又は使用者を苛立たせたりする可能性がある。
接着剤と剥離ライナー又は最終使用基材との間の接着力の増大の程度を減少させるために、いくつかの試みがなされてきた。有用な方法の1つは、ライナーを界面化学改質剤でコーティングすることによって、ライナーの界面化学を改変することを伴う。フルオロシリコーンは、ライナーの剥離特性を向上させるためにライナー上にコーティングされてきた、一般的クラスの界面化学改質剤である。これらの方法の一部は接着力のレベルを低減させたものの、接着力の増大は引き続き生じており、接着力の増大速度も望ましくないままである。
剥離ライナーと接触したシリコーン系感圧性接着剤組成物を含み、かつ長期間保管可能であるとともに、接着剤組成物が剥離ライナー及び最終使用基材から綺麗かつ比較的容易に剥離されるように、十分に小さな接着力の増大を呈する、シリコーン系感圧性接着物品を達成することが望ましい。また、長期間保管可能であるとともに、高温で数ヶ月又は数年間エージングさせた後でも、接着剤組成物が剥離ライナー及び最終使用基材から綺麗かつ比較的容易に剥離されるように、剥離ライナー及び最終使用基材に対して十分に小さな接着力の増大を呈し得る、引き伸ばし剥離式感圧性接着剤物品を達成することも望ましい。
また、一部の最終使用用途、例えば、ガラス様の最終使用基材に接着されたハードコート保護フィルム、反射防止フィルム、プライバシーフィルム、触覚フィルムなどの用途については、感圧性接着剤組成物が、最終使用基材に対して自己湿潤性であることも望ましい。自己湿潤性(自動湿潤性とも呼ばれる)感圧性接着剤材料は概して、第1の基材、例えばフィルム上にコーティングされる。この構造における自己湿潤性感圧性接着剤は、使用前は、例えば剥離ライナーで保護されていてもよい。
最終使用者は、自己湿潤性感圧性接着剤層から剥離ライナーを剥がし、ガラス様の最終使用基材、例えば窓、又は例えばテレビ、コンピューターモニター、携帯電話、ラップトップコンピューター、ノート型コンピューター、コンピュータータブレットなどの電子デバイス用のディスプレイの上に、接着剤側を下にしてフィルムを置く。フィルム上の自己湿潤性接着剤層は、圧力をほとんど又はまったくかけなくても、自発的に最終使用基材の表面を濡らし、それにより、基材表面上に連続的で実質的に間隙を含まない層が形成される。フィルムと最終使用基材との間に閉じ込められた、いかなる気泡も、フィルムの縁部からそれらの気泡を押出すことによって容易に取り除くことができる。
したがって、一態様において、本開示は、ウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、エラストマー性シリコーン系コポリマーと、0重量%超かつ20重量%以下のMQ樹脂とを含む、接着剤組成物について記載する。ある特定の、現在の好ましい実施形態において、本接着剤組成物は、10重量%未満のMQ樹脂を含む。接着剤は、典型的には光学的に透明であり、2つの基材を一緒に連結するために使用することができる。
一部の例証的実施形態において、本接着剤組成物は、感圧性接着剤である。ある特定の例証的実施形態において、感圧性接着剤は、光学的に透明である。更なる例証的実施形態において、感圧性接着剤は、基材の少なくとも一方の主表面に適用されている。
一部の例証的実施形態において、感圧性接着剤フィルムは、伸長可能であり、引き伸ばし剥離可能であり、かつ好ましくは、例えばガラス、セラミック、塗装壁板、仕上げ済み(例えば、染色済み及びワニス処理済み)の木材及びプラスチックなどの様々な基材から綺麗に取り外し可能である。プラスチック基材としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)などのポリエステル、PMMA(ポリメチルメタクリレート)などのポリアクリレート、ポリカーボネートなどが挙げられる。また、感圧性接着剤フィルムは、基材に対して結合された後、基材を損傷することなく、基材から取り外すことも可能である。
本シリコーン系接着剤組成物は、少なくとも1種のシリコーンエラストマー性コポリマーと、低レベルの粘着付与樹脂とを含む。好適なシリコーン系接着剤組成物は、例えばウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物を含み、かつ低レベル(すなわち、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、7.5重量%以下、5重量%以下、2.5重量%以下、又は1重量%未満)の粘着付与樹脂、好ましくはMQ粘着付与樹脂を含有する。
有用なクラスのシリコーンエラストマー性コポリマーの一例は、ウレア系シリコーンエラストマー性コポリマー、例えばシリコーンポリウレアブロックコポリマーなどである。シリコーンポリウレアブロックコポリマーは、ポリジオルガノシロキサンジアミン(シリコーンジアミンとも呼ばれる)と、ジイソシアネートと、任意選択の有機ポリアミンとの反応生成物を含む。好適なシリコーンポリウレアブロックコポリマーは、以下の繰り返し単位によって表される。
Figure 2019508522
[式中、
各Rは、独立して、約1〜12個の炭素原子を有し、かつ例えばトリフルオロアルキル基若しくはビニル基、ビニルラジカル、若しくは式、R(CHCH=CH(式中、Rは−(CH−又は−(CHCH=CH−であり、aは1、2又は3であり、bは0、3又は6であり、cは3、4又は5である)によって表される高級アルケニルラジカルで置換されていてもよいアルキル部分;約6〜12個の炭素原子を有し、かつアルキル基、フルオロアルキル基、及びビニル基で置換されていてもよいシクロアルキル部分;又は約6〜20個の炭素原子を有し、かつ例えばアルキル基、シクロアルキル基、フルオロアルキル基、及びビニル基で置換されていてもよいアリール部分である、部分であるか、あるいはRは、米国特許第5,028,679号に記載されているようなペルフルオロアルキル基、又は米国特許第5,236,997号に記載されているようなフッ素含有基、又は米国特許第4,900,474号及び同第5,118,775号に記載されているようなペルフルオロエーテル含有基であり;典型的には、R部分の少なくとも50%はメチルラジカルであり、残りは、1〜12個の炭素原子を有する一価のアルキル若しくは置換アルキルラジカル、アルケニルラジカル、フェニルラジカル、又は置換フェニルラジカルであり、
各Zは、約6〜20個の炭素原子を有するアリーレンラジカル又はアラルキレンラジカル、約6〜20個の炭素原子を有するアルキレンラジカル又はシクロアルキレンラジカルである、多価のラジカルであり、一部の実施形態では、Zは、2,6−トリレン、4,4’−メチレンジフェニレン、3,3’−ジメトキシ−4,4’− ビフェニレン、テトラメチル−m−キシリレン、4,4’−メチレンジシクロヘキシレン、3,5,5−トリメチル−3−メチレンシクロヘキシレン、1,6−ヘキサメチレン、1,4−シクロヘキシレン、2,2,4−トリメチルヘキシレン、及びこれらの混合物であり、
各Yは、独立して、1〜10個の炭素原子のアルキレンラジカル、6〜20個の炭素原子を有するアラルキレンラジカル又はアリーレンラジカルである、多価のラジカルであり、
各Dは、水素、1〜10個の炭素原子のアルキルラジカル、フェニル、及びB又はYを含む環構造を完成させて複素環を形成するラジカルからなる群から選択され、
ここで、Bは、アルキレン、アラルキレン、シクロアルキレン、フェニレン、ヘテロアルキレン、例えばポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシドなど、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択される、多価のラジカルであり、
mは、0〜約1000の数であり、
nは、少なくとも1である数であり、かつ
pは、少なくとも10、一部の実施形態では15〜約2000又は30〜1500である数である。]
有用なシリコーンポリウレアブロックコポリマーについては、例えば米国特許第5,512,650号、同第5,214,119号、同第5,461,134号、及び同第7,153,924号、並びにPCT公開第WO96/35458号、同第WO98/17726号、同第WO96/34028号、同第WO96/34030号及び同第WO97/40103号に開示されている。
シリコーンポリウレアブロックコポリマーの調製において使用される有用なシリコーンジアミンの例としては、式IIによって表されるポリジオルガノシロキサンジアミンが挙げられる。
Figure 2019508522
式中、各Rは、独立して、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、各Yは、独立して、アルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、nは、0〜1500の整数である。
式IIのポリジオルガノシロキサンジアミンは、任意の公知の方法によって調製することができ、任意の好適な分子量、例えば700〜150,000g/モルの範囲内の平均分子量を有し得る。好適なポリジオルガノシロキサンジアミン及びこれらのポリジオルガノシロキサンジアミンを作製する方法については、例えば米国特許第3,890,269号、同第4,661,577号、同第5,026,890号、同第5,276,122号、同第5,214,119号、同第5,461,134号、同第5,512,650号、及び同第6,355,759号に記載されている。一部のポリジオルガノシロキサンジアミンは、例えばShin Etsu Silicones of America,Inc.,Torrance,CA及びGelest Inc.,Morrisville,PAから市販されている。
2,000g/モル超又は5,000g/モル超の分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンは、米国特許第5,214,119号、同第5,461,134号、及び同第5,512,650号に記載されている方法を使用することで調製できる。記載されているこれらの方法のうちの1つは、反応条件下及び不活性雰囲気下において、(a)以下の式のアミン官能性末端ブロック剤
Figure 2019508522
(式中、Y及びRは、式IIについて定義されたものと同一である)と、(b)アミン官能性末端ブロック剤と反応して、2,000g/モル未満の分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンを形成するのに十分な環状シロキサンと、(c)以下の式の無水アミノアルキルシラノレート触媒
Figure 2019508522
(式中、Y及びRは、式IIにおいて定義されたものと同一であり、Mは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、ルビジウムイオン、又はテトラメチルアンモニウムイオンである)とを組み合わせることを伴う。この反応は、アミン官能性末端ブロック剤の実質的にすべてが消費されるまで継続し、その後、追加的な環状シロキサンを添加して、分子量を増加させる。追加的な環状シロキサンは、緩徐に添加されることが多い(例えば、滴下添加)。反応温度は、多くの場合、80℃〜90℃の範囲で、5〜7時間の反応時間で行われる。結果として得られるポリジオルガノシロキサンジアミンは、高純度であり得る(例えば、シラノール不純物が、2重量パーセント未満、1.5重量パーセント未満、1重量パーセント未満、0.5重量パーセント未満、0.1重量パーセント未満、0.05重量パーセント未満、又は0.01重量パーセント未満である)。アミン官能性末端ブロック剤の環状シロキサンに対する比を変更することによって、結果として得られる式IIのポリジオルガノシロキサンジアミンの分子量を変えることができる。
式IIのポリジオルガノシロキサンジアミンを調製する別の方法は、反応条件下及び不活性雰囲気下において、(a)以下の式のアミン官能性末端ブロック剤
Figure 2019508522
(式中、R及びYは、式Iについて記載されたものと同一であり、かつ下付きのxは、1〜150の整数に等しい)と、(b)アミン官能性末端ブロック剤の平均分子量よりも大きい平均分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンを得るのに十分な環状シロキサンと、(c)水酸化セシウム、セシウムシラノレート、ルビジウムシラノレート、セシウムポリシロキサノレート、ルビジウムポリシロキサノレート、及びこれらの混合物から選択される触媒とを組み合わせることを含む。この反応は、アミン官能性末端ブロック剤の実質的にすべてが消費されるまで継続する。この方法については、米国特許第6,355,759号に更に記載されている。この手順を使用することで、任意の分子量のポリジオルガノシロキサンジアミンを調製することができる。
式IIのポリジオルガノシロキサンジアミンを調製する更に別の方法については、米国特許第6,531,620号に記載されている。この方法においては、以下の反応に示されているように、環状シラザンを、ヒドロキシ末端基を有するシロキサン材料と反応させる。
Figure 2019508522
基及びY基は、式IIについて記載されたものと同一である。下付きのmは、2以上の整数である。
ポリジオルガノシロキサンジアミンの例としては、限定されるものではないが、ポリジメチルシロキサンジアミン、ポリジフェニルシロキサンジアミン、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンジアミン、ポリフェニルメチルシロキサンジアミン、ポリジエチルシロキサンジアミン、ポリジビニルシロキサンジアミン、ポリビニルメチルシロキサンジアミン、ポリ(5−ヘキセニル)メチルシロキサンジアミン、及びこれらの混合物が挙げられる。
ポリジオルガノシロキサンジアミンという構成要素は、結果として生じるシリコーンポリウレアブロックコポリマーの弾性率を調整する手段を提供する。概して、高分子量のポリジオルガノシロキサンジアミンは、弾性率がより低いコポリマーをもたらすが、一方で低分子量のポリジオルガノシロキサンポリアミンは、弾性率がより高いコポリマーをもたらす。
有用なポリアミンの例としては、例えばD−230、D−400、D−2000、D−4000、ED−2001及びEDR−148という販売名でHunstman Corporation(Houston,Texas)から市販されているポリオキシアルキレンジアミンなどの、ポリオキシアルキレンジアミン;例えばT−403、T−3000及びT−5000という販売名でHunstmanから市販されているポリオキシアルキレントリアミンなどの、ポリオキシアルキレントリアミン;並びに例えばDYTEK A及びダイテックDYTEK EPという販売名でDuPont(Wilmington,Delaware)から入手可能であるエチレンジアミン及びポリアルキレンなどの、ポリアルキレンが挙げられる。
任意選択のポリアミンは、コポリマーの弾性率を修正する手段を提供する。有機ポリアミンの濃度、種類、及び分子量が、シリコーンポリウレアブロックコポリマーの弾性率に影響を及ぼす。
シリコーンポリウレアブロックコポリマーは、約3モル以下、一部の実施形態においては約0.25〜約2モルの量でポリアミンを含んでもよい。典型的には、ポリアミンは、約300g/モル以下の分子量を有する。
例えば、上記のポリアミンと反応可能であるジイソシアネート及びトリイソシアネートなどの任意のポリイソシアネートが、シリコーンポリウレアブロックコポリマーの調製において使用できる。好適なジイソシアネートの例としては、芳香族ジイソシアネート、例えば2,6−トルエンジイソシアネート、2,5−トルエンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、メチレンビス(o−クロロフェニルジイソシアネート)、メチレンジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、ポリカルボジイミド修飾メチレンジフェニレンジイソシアネート、(4,4’−ジイソシアナト−3,3’,5,5’−テトラエチル)ジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメトキシビフェニル(o−ジアニシジンジイソシアネート)、5−クロロ−2,4−トルエンジイソシアネート、及び1−クロロメチル−2,4−ジイソシアナトベンゼンなど、芳香族−脂肪族ジイソシアネート、例えばm−キシリレンジイソシアネート及びテトラメチル−m−キシリレンジイソシアネートなど、脂肪族ジイソシアネート、例えば1,4−ジイソシアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,12−ジイソシアナトドデカン、及び2−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタンなど、並びに脂環式ジイソシアネート、例えばメチレンジシクロヘキシレン−4,4’−ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)、及びシクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネートなどが挙げられる。
ポリアミンと、特にポリジオルガノシロキサンジアミンと反応可能である、任意のトリイソシアネートが好適である。このようなトリイソシアネートの例としては、例えばビウレットから生成されるものなどの多官能性イソシアネート、イソシアヌレート、及び付加物が挙げられる。市販のポリイソシアネートの例としては、DESMODUR及びMONDURという販売名でBayerから入手可能であるポリイソシアネート、並びにPAPIの販売名でDow Plasticsから入手可能であるポリイソシアネートのシリーズの一部が挙げられる。
ポリイソシアネートは、典型的には、ポリジオルガノシロキサンジアミン及び任意選択のポリアミンの量に基づき、化学量論的な量で存在する。
別の有用なクラスのシリコーンエラストマー性コポリマーは、オキサミド系ポリマー、例えばポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーなどである。ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーの例は、例えば米国特許出願公開第2007−0148475号に提示されている。ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマーは、式IIIの反復単位を少なくとも2個含有する。
Figure 2019508522
この式中、各Rは、独立して、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールであり、R基の少なくとも50パーセントはメチルである。各Yは、独立して、アルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせである。下付きのnは、独立して、40〜1500の整数であり、下付きのpは、1〜10の整数である。G基は、式RHN−G−NHRのジアミンから2個の−NHR基を引いたものに等しい残基単位である二価の基である。R基は、水素又はアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、あるいはRは、G及びそれら両方が結合している窒素と一緒になって複素環式基を形成する(例えば、RHN−G−NHRはピペラジンなどである)。各アスタリスク(*)は、反復単位が、コポリマー内の別の基、例えば別の式IIIの反復単位などに結合する部位を示す。
式IIIのRにとって好適なアルキル基は、典型的には、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。例示的なアルキル基としては、限定されるものではないが、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、及びイソブチルが挙げられる。Rにとって好適なハロアルキル基は、多くの場合、対応するアルキル基の水素原子の一部がハロゲンで置き換えられているだけである。例示的なハロアルキル基としては、1〜3個のハロ原子及び3〜10個の炭素原子を有するクロロアルキル基及びフルオロアルキル基が挙げられる。Rにとって好適なアルケニル基は、多くの場合、2〜10個の炭素原子を有する。エテニル、n−プロペニル、及びn−ブテニルなどの例示的なアルケニル基は、多くの場合、2〜8個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子を有する。Rにとって好適なアリール基は、多くの場合、6〜12個の炭素原子を有する。フェニルは、例示的なアリール基である。アリール基は、非置換であってもよく、又はアルキル(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)、アルコキシ(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ)、若しくはハロ(例えば、クロロ、ブロモ、又はフルオロ)で置換されていてもよい。Rにとって好適なアラルキル基は、通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基及び6〜12個の炭素原子を有するアリール基を有する。一部の例示的なアラルキル基において、アリール基はフェニルであり、アルキレン基は、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する(すなわち、アラルキルの構造は、アルキレン−フェニルであり、アルキレンがフェニル基に結合している)。
基の少なくとも50パーセントはメチルである。例えば、R基の少なくとも60パーセント、少なくとも70パーセント、少なくとも80パーセント、少なくとも90パーセント、少なくとも95パーセント、少なくとも98パーセント、又は少なくとも99パーセントがメチルであってもよい。残りのR基は、少なくとも2個の炭素原子を有するアルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ若しくはハロで置換されたアリールから選択することができる。
式IIIにおける各Yは、独立して、アルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせである。好適なアルキレン基は、典型的には、最大で10個の炭素原子、最大で8個の炭素原子、最大で6個の炭素原子、又は最大で4個の炭素原子を有する。例示的なアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなどが挙げられる。好適なアラルキレン基は、通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基に結合した、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン基を有する。一部の例示的なアラルキレン基においては、アリーレン部分はフェニレンである。すなわち、二価のアラルキレン基は、フェニレン−アルキレンであり、ここでフェニレンは、1〜10個、1〜8個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンに結合している。本明細書において使用される場合、Y基に関する「これらの組み合わせ」とは、アルキレン基及びアラルキレン基から選択される2種以上の基の組み合わせを指す。例えば、組み合わせは、単一のアルキレンに結合した単一のアラルキレン(例えば、アルキレン−アリーレン−アルキレン)であってもよい。例示的なアルキレン−アリーレン−アルキレンの組み合わせの1つにおいて、アリーレンはフェニレンであり、各アルキレンは、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。
式IIIにおける下付きの各nは、独立して、40〜1500の整数である。例えば、下付きのnは、最大で1000、最大で500、最大で400、最大で300、最大で200、最大で100、最大で80、又は最大で60の整数であり得る。nの値は、多くの場合、少なくとも40、少なくとも45、少なくとも50、又は少なくとも55である。例えば、下付きのnは、40〜1000、40〜500、50〜500、50〜400、50〜300、50〜200、50〜100、50〜80、又は50〜60の範囲内にあり得る。
下付きのpは、1〜10の整数である。例えば、pの値は、多くの場合、最大で9、最大で8、最大で7、最大で6、最大で5、最大で4、最大で3、又は最大で2の整数である。pの値は、1〜8、1〜6、又は1〜4の範囲内にあり得る。
式IIIにおけるG基は、式RHN−G−NHRのジアミン化合物から、2個のアミノ基(すなわち、−NHR基)を引いたものに等しい残存単位である。R基は、水素又はアルキル(例えば、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル)であるか、あるいはRは、G及びそれら両方が結合している窒素と一緒になって複素環式基を形成する(例えば、RHN−G−NHRはピペラジンである)。ジアミンは、第一級又は第二級アミノ基を有してもよい。大部分の実施形態において、Rは、水素又はアルキルである。多くの実施形態において、ジアミンのアミノ基は両方とも第一級アミノ基であり(すなわち、R基は両方とも水素である)、ジアミンは、式HN−G−NHのジアミンである。
一部の実施形態において、Gは、アルキレン、ヘテロアルキレン、ポリジオルガノシロキサン、アリーレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせである。好適なアルキレンは、多くの場合、2〜10個、2〜6個、又は2〜4個の炭素原子を有する。例示的なアルキレン基としては、エチレン、プロピレン、ブチレンなどが挙げられる。好適なヘテロアルキレンは、多くの場合、少なくとも2個のエチレン単位を有するポリオキシエチレン、少なくとも2個のプロピレン単位を有するポリオキシプロピレン、又はこれらのコポリマーなどのポリオキシアルキレンである。好適なポリジオルガノシロキサンとしては、上に記載した式IIのポリジオルガノシロキサンジアミンから2個のアミノ基を引いたものが挙げられる。例示的なポリジオルガノシロキサンとしては、限定されるものではないが、アルキレンY基を有するポリジメチルシロキサンが挙げられる。好適なアラルキレン基は、通常、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基に結合した、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン基を含有する。一部の例示的なアラルキレン基は、フェニレン−アルキレンであり、ここでフェニレンは、1〜10個の炭素原子、1〜8個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキレンに結合している。本明細書において使用される場合、G基に関する「これらの組み合わせ」とは、アルキレン、ヘテロアルキレン、ポリジオルガノシロキサン、アリーレン、及びアラルキレンから選択される2種以上の基の組み合わせを指す。組み合わせは、例えば、アルキレンに結合したアラルキレン(例えば、アルキレン−アリーレン−アルキレン)であってもよい。例示的なアルキレン−アリーレン−アルキレンの組み合わせの1つにおいて、アリーレンはフェニレンであり、各アルキレンは、1〜10個、1〜6個、又は1〜4個の炭素原子を有する。
ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドは、式−R−(CO)−NH−(式中、Rはアルキレンである)を有する基を含まない傾向がある。共重合性材料の主鎖に沿うカルボニルアミノ基のすべては、オキサリルアミノ基(すなわち、−(CO)−(CO)−NH−基)の一部である。すなわち、共重合性材料の主鎖に沿うあらゆるカルボニル基は、別のカルボニル基に結合しており、オキサリル基の一部となっている。より具体的には、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドは、複数のアミノオキサリルアミノ基を有する。
ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドは、直鎖状ブロックコポリマーであり、かつエラストマー材料である。このポリジオルガノシロキサンポリオキサミドは、一般的には脆性固体又は硬質プラスチックとして配合される、公知のポリジオルガノシロキサンポリアミドの多くとは異なり、コポリマーの重量に基づいて、50重量パーセント超のポリジオルガノシロキサンセグメントを含むように配合され得る。ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドにおけるジオルガノシロキサンの重量パーセントは、より高分子量のポリジオルガノシロキサンセグメントを使用することによって増加させることができ、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドにおいて、60重量パーセント超、70重量パーセント超、80重量パーセント超、90重量パーセント超、95重量パーセント超、又は98重量パーセント超のポリジオルガノシロキサンセグメントを提供することができる。より多量のポリジオルガノシロキサンを使用することで、適切な強度を維持しながら、弾性率がより低いエラストマー材料を調製することができる。
ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドの一部は、材料の顕著な分解を伴わずに、最大で200℃、最大で225℃、最大で250℃、最大で275℃、又は最大で300℃の温度まで加熱することができる。例えば、空気の存在下で、熱重量分析計において加熱した場合、コポリマーは、20℃〜約350℃の範囲を毎分50℃の速度で走査したときの重量喪失が、10パーセント未満であることが多い。加えて、コポリマーは、多くの場合、空気中において例えば250℃の温度で1時間加熱することができ、冷却時に機械的強度の損失が検出されないことから明らかな分解を伴わないことが判定される。
ポリジオルガノシロキサンポリオキサミドコポリマーは、低いガラス転移温度、熱安定性及び酸化安定性、紫外線耐性、低い表面エネルギー及び疎水性、並びに多くのガスに対する高い透過性などの、ポリシロキサンの望ましい特性の多くを有する。加えて、コポリマーは、良好ないし優れた機械的強度を呈する。
別の有用なクラスのシリコーンエラストマー性コポリマーは、アミド系シリコーンエラストマー性コポリマーである。このようなポリマーは、ウレア結合(−N(D)−C(O)−N(D)−)の代わりにアミド結合(−N(D)−C(O)−)を含有するウレア系ポリマーに類似している(式中、C(O)はカルボニル基を表し、Dは水素又はアルキル基である)。
このようなポリマーは、様々な異なる方法で調製することができる。アミド系ポリマーは、上の式IIにおいて記載したポリジオルガノシロキサンジアミンから開始して、ポリカルボン酸又は例えばジエステルなどのポリカルボン酸誘導体との反応によって調製することができる。一部の実施形態において、アミド系シリコーンエラストマーは、ポリジオルガノシロキサンジアミンと、アジピン酸のジメチルサリチレートとの反応によって調製される。
アミド系シリコーンエラストマーへの代替的な反応経路では、カルボン酸エステルなどのシリコーンジカルボン酸誘導体を利用する。シリコーンカルボン酸エステルは、シリコーンヒドリド(すなわち、ケイ素−ヒドリド(Si−H)結合で終結しているシリコーン)とエチレン性不飽和エステルとのヒドロシリル化反応によって調製することができる。例えば、シリコーンジヒドリドを、例えばCH=CH−(CH−C(O)−OR[式中、C(O)はカルボニル基を表し、nは15以下の整数であり、Rはアルキル、アリール、又は置換アリール基である]などのエチレン性不飽和エステルと反応させて、−Si−(CHn+2−C(O)−ORでキャッピングされたシリコーン鎖を生成することができる。−C(O)−OR基は、カルボン酸誘導体であり、これをシリコーンジアミン、ポリアミン、又はこれらの組み合わせと反応させることができる。好適なシリコーンジアミン及びポリアミンについては上で考察されており、脂肪族、芳香族、又はオリゴマーのジアミン(例えば、エチレンジアミン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、ポリオキシアルキレンジアミンなど)が挙げられる。
別の有用なクラスのシリコーンエラストマー性コポリマーは、ウレタン系シリコーンエラストマー性コポリマー、例えばシリコーンポリウレア−ウレタンブロックコポリマーなどである。シリコーンポリウレア−ウレタンブロックコポリマーは、ポリジオルガノシロキサンジアミン(シリコーンジアミンとも呼ばれる)と、ジイソシアネートと、有機ポリオールとの反応生成物を含む。このような材料は、構造上、−N(D)−B−N(D)−結合が−O−B−O−結合で置き換えられているという点を除き、式Iの構造と非常に類似している。このようなポリマーの例は、例えば米国特許第5,214,119号に提示されている。
これらのウレタン系シリコーンエラストマー性コポリマーは、有機ポリオールが有機ポリアミンを置換している点を除き、ウレア系シリコーンエラストマー性コポリマーと同じ様式で調製される。典型的には、アルコール基とイソシアネート基との間の反応は、アミン基とイソシアネート基との間の反応よりも緩徐であるため、ポリウレタン化学において一般的に使用されるスズ触媒などの触媒が使用される。
シリコーンエラストマー性コポリマーは、溶媒系プロセス、無溶媒プロセス、又はこれらの組み合わせによって調製することができる。有用な溶媒系プロセスについては、例えばTyagi et al.,”Segmented Organosiloxane Copolymers:2.Thermal and Mechanical Properties of Siloxane−Urea Copolymers,”Polymer,vol.25,1984年12月及び米国特許第5,214,119号に記載されている。また、シリコーンエラストマー性コポリマーを製造する有用な方法については、例えば米国特許第5,512,650号、同第5,214,119号、及び同第5,461,134号、米国特許出願公開第2007−0148475号、並びにPCT公開第WO96/35458号、同第WO98/17726号、同第WO96/34028号、及び同第WO97/40103号にも記載されている。
有用なシリコーン系感圧性接着剤組成物は、典型的には、MQ粘着付与樹脂及びシリコーンエラストマー性コポリマーを含む。MQ粘着付与樹脂及びシリコーンエラストマー性コポリマーは、概して、MQ粘着付与樹脂とシリコーンエラストマー性コポリマーとのブレンドという形態で存在する。典型的には、シリコーンエラストマー性コポリマーは、シリコーン系感圧性接着剤組成物中に、約80重量%〜約99重量%、85重量%〜98重量%、88重量%〜95重量%、又は89重量%〜90重量%の量で存在する。
MQ粘着付与樹脂は、典型的には、シリコーン系感圧性接着剤組成物中に、0重量%超かつ20重量%以下、約0.5重量%〜約15重量%、約1.0重量%〜10重量%未満、若しくは約2.5重量%〜約7.5重量%、又は約4.0重量%〜約5.0重量%の量で存在する。
有用なMQ粘着付与樹脂としては、例えばMQシリコーン樹脂、MQDシリコーン樹脂、及びMQTシリコーン樹脂が挙げられる。これらは共重合性シリコーン樹脂と呼ばれることもあり、典型的には、約100〜約50,000又は約500〜約20,000の数平均分子量を有し、概してメチル置換基を有する。MQシリコーン樹脂は、非官能性樹脂及び官能性樹脂の両方を含み、官能性樹脂は、例えばケイ素結合水素、ケイ素結合アルケニル、及びシラノールなどの1種以上の官能基を有する。
MQシリコーン樹脂は、R’SiO1/2単位(M単位)及びSiO4/2単位(Q単位)を有する共重合性シリコーン樹脂である。このような樹脂については、例えばEncyclopedia of Polymer Science and Engineering,vol.15,John Wiley&Sons,New York(1989),pp.265〜270、並びに米国特許第2,676,182号、同第3,627,851号、同第3,772,247号及び同第5,248,739号に記載されている。官能基を有するMQシリコーン樹脂については、米国特許第4,774,310号(シリルヒドリド基について記載している)、米国特許第5,262,558号(ビニル基及びトリフルオロプロピル基について記載している)、及び米国特許第4,707,531号(シリルヒドリド基及びビニル基について記載している)に記載されている。上記の樹脂は、概して、溶媒中で調製される。乾燥又は無溶媒MQシリコーン樹脂は、米国特許第5,319,040号、同第5,302,685号、及び同第4,935,484号に記載されているように調製される。
MQDシリコーン樹脂は、例えば米国特許第5,110,890号及び特開平2−36234に記載されているように、R’SiO1/2単位(M単位)、SiO4/2単位(Q単位)、及びR’SiO2/2単位(D単位)を有するターポリマーである。
MQTシリコーン樹脂は、RSiO1/2単位(M単位)、SiO4/2単位(Q単位)、及びRSiO3/2単位(T単位)を有するターポリマーである(MQT樹脂)。
市販されているMQ樹脂としては、General Electric Co.,Silicone Resins Division(Waterford,N.Y.)から入手可能である、トルエン中のSR−545 MQ樹脂及びPCR,Inc.(Gainesville,Fla.)から入手可能である、トルエン中のMQ樹脂であるMQOH樹脂が挙げられる。このような樹脂は、概して、有機溶媒の溶液として供給される。MQシリコーン樹脂のこれら有機溶液は、そのまま使用してもよく、あるいは当該技術分野において公知のいくつもの技法、例えばスプレー乾燥、オーブン乾燥、及び気液分離などによって乾燥させて、不揮発性含量100パーセントのMQシリコーン樹脂を提供してもよい。また、MQシリコーン樹脂は、2種以上のシリコーン樹脂のブレンドを含んでもよい。
シリコーンエラストマー性コポリマーが様々なプロセスによって作製されてもよいように、シリコーン系感圧性接着剤組成物もまた、様々なプロセスによって調製することができる。本組成物は、溶媒系プロセス、無溶媒プロセス、又はこれらの組み合わせによって調製することができる。
溶媒系プロセスにおいて、MQシリコーン樹脂は、使用される場合、ポリマーを形成するために使用される反応物質、例えばポリアミン及びポリイソシアネートなどが反応混合物中に導入される前、途中、又は後に導入することができる。反応は、ある1種の溶媒又は複数の溶媒の混合物中で実行することができる。溶媒は、反応物質と非反応性であることが好ましい。出発物質及び最終生成物は、重合中及び重合の完了後も、溶媒中で完全に混和したままであることが好ましい。これらの反応は、室温又は反応溶媒の沸点以下で実行することができる。反応は、概して、50℃以下の周囲温度で実行される。加えて、エラストマー性ポリマーは、溶媒混合物中でポリマーが形成された後に、MQ樹脂を後ほど添加して調製することもできる。
実質的に無溶媒のプロセスにおいては、ポリマーを形成するために使用される反応物質と、使用される場合、MQシリコーン樹脂とは、反応器内で混合され、シリコーンエラストマー性コポリマーを形成し、したがって感圧性接着剤組成物を形成するように反応させられる。加えて、シリコーンエラストマー性コポリマーは、例えばミキサー又は押出機において無溶媒プロセスで作製され、単離されるか、あるいは単に押出機に移されてMQシリコーン樹脂と混合されてもよい。
溶媒系プロセス及び無溶媒プロセスの組み合わせを含む有用な方法の1つは、無溶媒プロセスを使用してシリコーンエラストマー性コポリマーを調製した後、シリコーンエラストマー性コポリマーをMQ樹脂溶液と溶媒中で混合することを含む。
別の態様において、本開示は、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープ又はフィルム、接着剤テープ又はフィルムを含む物品、及び接着剤テープ又はフィルムの使用について記載する。光学的に透明な引き伸ばし剥離式感圧性接着剤は、フィルムの形態であってもよい。このようなフィルムは自立型であってもよく、又は基材上に配置されてもよい。基材は、剥離ライナー、硬質表面、テープ裏材、フィルム、又はシートであり得る。引き伸ばし剥離式感圧性接着剤フィルムは、感圧性接着剤フィルムを調製するための様々な一般的方法を使用して調製することができる。例えば、感圧性接着剤組成物は、剥離ライナー上にコーティングされてもよく、基材又は裏材上に直接コーティングされてもよく、あるいは別の層として形成され(例えば、剥離ライナー上にコーティングされ)、その後基材に対して積層されてもよい。一部の実施形態において、感圧性接着剤フィルムは転写テープであり、すなわち、2つの剥離ライナー間に配置される。
一部の実施形態において、接着剤の一方又は両方の主表面に対し、微細構造化表面を付与することが望ましい場合がある。積層の際の空気の放出を補助するために、接着剤の少なくとも一方の表面に微細構造化表面を有することが望ましい場合がある。接着剤フィルムの一方又は両方の表面に微細構造化表面を有することが所望される場合、接着剤コーティング又はフィルムを、微細構造を含むツール又はライナー上に配置してもよい。その後、ライナー又はツールを取り外して、微細構造化表面を有する接着剤フィルムを曝露させることができる。光学的用途に関しては、概して、光学的特性との干渉を防ぐため、微細構造は時間とともに消失することが望ましい。
一部の実施形態において、感圧性接着剤は、単一層を含む。他の実施形態において、感圧性接着剤フィルムは、複数層を含む。すなわち、感圧性接着剤に加えて、追加的な層が存在する。複数層が存在する場合、これらの追加的な層が、光学的に透明であり、伸長可能であり、かつ光学的に透明な引き伸ばし剥離式感圧性接着剤の機能を妨害する限り、これらの追加的な層はフィルム、発泡体、又は追加的なエラストマー若しくは感圧性接着剤であってもよい。
一部の実施形態において、引き伸ばし剥離式感圧性接着剤フィルムは、裏材上に配置されたテープの形態であってもよい。裏材は、単層又は多層構造を含み得る。有用な裏材としては、例えばポリマー発泡体層、ポリマーフィルム層、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、ただし、このような裏材が適正な光学的特性及び伸長可能性特性を有することを条件とする。
潜在的に有用なポリマー裏材材料については、米国特許第5,516,581号及びPCT公開第WO95/06691号に開示されている。
ポリマー発泡体層又は固体ポリマーフィルム層として潜在的に有用なポリマー裏材材料の代表的な例としては、ポリオレフィン、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、及び線形超低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、並びにポリブチレン;ビニルコポリマー、例えば可塑化ポリ塩化ビニル及び無可塑ポリ塩化ビニル、並びにポリ酢酸ビニル;オレフィンコポリマー、例えばエチレン/メタクリレートコポリマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、及びエチレン/プロピレンコポリマー;アクリル系ポリマー及びコポリマー;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。また、任意のプラスチック材料、又はプラスチックでありエラストマーである材料の混合物又はブレンド、例えばポリプロピレン/ポリエチレン、ポリウレタン/ポリオレフィン、ポリウレタン/ポリカーボネート、及びポリウレタン/ポリエステルなどが使用されてもよい。
ポリマー発泡体は、表面不規則性、例えば塗装壁板を有する表面に対してテープが接着される場合に有用である、適合性及び弾力性などのテープ特性を最適化するように選択することができる。適合的かつ弾力的なポリマー発泡体は、表面不規則性を有する表面に対して接着剤テープが接着される用途にとって良く適している。これは、典型的な壁の表面の場合に当てはまる。裏材において使用するためのポリマー発泡体層は、特に剥離を実現するために発泡体が引き伸ばされるようなテープ構造においては、概して約2〜約30ポンド/立方フィート(約32〜約481kg/m)の密度を有する。
剥離を実現するために、多層裏材のポリマーフィルム又は発泡体層の1つだけを引き伸ばそうとする場合には、その層は、その目的を達成するのに十分な物理的性質を呈するべきであるとともに、十分な厚さがなければならない。
ポリマーフィルムを使用して、テープの耐荷重強度及び破壊強度を増大させることができる。滑らかな表面を一緒に接着することを伴う用途には、フィルムが特に良く適している。ポリマーフィルム層は、典型的には、約10マイクロメートル(0.4mil)〜約254マイクロメートル(10mil)の厚さを有する。
裏材としては、エラストマー材料を挙げることができる。好適なエラストマー裏材材料としては、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、ポリクロロプレン(すなわち、ネオプレン)、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シス−1,4−ポリイソプレン、エチレン−プロピレンターポリマー(例えば、EPDMゴム)、シリコーンゴム、シリコーンポリウレアブロックコポリマーなどのシリコーンエラストマー、ポリウレタンゴム、ポリイソブチレン、天然ゴム、アクリレートゴム、熱可塑性ゴム、例えばスチレン−ブタジエンブロックコポリマー及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、並びに熱可塑性ポリオレフィンゴム材料が挙げられる。
接着剤テープ又はフィルムは、2つの基材を一緒に連結するために使用することができる。ある特定のこのような実施形態において、接着剤テープ又はフィルムは、光学的に、2つの基材を一緒に連結するために使用することができる。多くのこのような用途において、第2の基材は、第1の基材及び光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープ又はフィルムの両方を見通すことによって見ることができる。多層構造において光学的透明度及び伸長可能性を保持することの潜在的な困難さにより、多くの実施形態において、感圧性接着剤フィルムは、単層構造であることが多い。
一部の例証的実施形態において、接着剤テープは、引き伸ばし剥離可能(引き伸ばし剥離式)であり得る。2つの基材の連結が不完全である場合には、ある特定の例証的実施形態では、接着剤テープを容易に取り外すことができ、2つの基材を容易に分離することができる。これらの2つの基材は、どちらの基材も損傷することなく、分離することができる。結果的に、分離した後、基材は再度使用することができる。これは、基材の少なくとも1つが高価であったり、壊れ易かったり、あるいは製造が困難であったりする場合に、特に有利である。
図1に図示されているように、光学的に透明な引き伸ばし剥離式感圧性接着剤フィルムは、任意選択で、粘着性タブを含む。図1において、16及び18は基材であり、12は光学的に透明でありかつ引き伸ばし剥離式の感圧性接着剤フィルムである。図1に図示されているように、光学的に透明な引き伸ばし剥離式感圧性接着剤フィルムは、任意選択で、粘着性タブを含んでもよい。この粘着性タブは10によって表されている。使用者は、テープが添着されている対象又は基材からそのテープを取り外すために、取り外しプロセス中、この粘着性タブ10を掴んで引っ張ることでテープを引き伸ばすことができる。この粘着性タブは、光学的に透明な引き伸ばし剥離式感圧性接着剤の伸長部分である。多くの光学的用途においては、タブの大きさを最小限に保つことが望ましいため、このタブの粘着性の性質が、使用者がタブを掴むことを補助する。
図1は、使用者が感圧性接着剤を引き伸ばし剥離するのに好適な例証的構造の1つを示しているが、他の構造も可能である。特に、硬質であっても非硬質であっても、基材のうちの1つが粘着性タブと重なり合う部分を有することが望ましい場合がある。この重複セグメントは、感圧性接着剤の実用寿命の間は粘着性タブを隠すように働くことができるが、永続的にタブに接着されているわけではない。典型的には、この重複は、使用者が粘着性タブを掴むのに干渉しないような方法で取り外し可能であるか、あるいは位置決めされる。取り外し可能な重複の例としては、剥離式ストリップ、硬質基材などの分離式セグメントが挙げられる。
一部の用途において、感圧性接着剤フィルムの引き伸ばし取り外しを補助するために、巻き取りツールなどの回収ツールを使用することが望ましい場合がある。このようなツールは、感圧性接着剤フィルムが取り外される際に、その回収を補助することができる。このようなツールの例は、感圧性接着剤フィルムを引き伸ばして取り外す際に、その巻き取りを可能にするように粘着性タブが取り付けられる、プラスチック、木材、金属、厚紙の部品などのように単純であってもよい巻き取りツールであり、あるいはこのようなツールはより複雑な装置であってもよい。空間の制限がある事例、例えば工場の組み立てラインなどにおいては、回収ツールを用いた感圧性接着剤フィルムの回収の方が、感圧性接着剤フィルムの連続的で直線的な引き伸ばしよりも望ましい場合がある。
なおも別の態様において、本開示は、第1の基材、第2の基材、及び第1の基材と第2の基材との間に配置された感圧性接着剤を含み、感圧性接着剤が、前述の感圧性接着剤組成物のいずれかを含む、接着剤アセンブリについて記載する。
ある特定の例証的実施形態において、第1の基材及び第2の基材は、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーである。一部のこのような実施形態において、第1の基材は、フルオロ熱可塑性フィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ(メタ)アクリレートフィルム、ポリオレフィンフィルム、又はポリカーボネートフィルムから選択されるポリマーフィルムである。他の例証的実施形態において、第2の基材は、ガラス、セラミック、陶材、ポリマー、金属、又は木材から選択される硬質表面である。追加的な例証的実施形態において、第2の基材は、窓、車両の風防、又は電子ディスプレイデバイスである。ある特定のこのような実施形態において、第2の基材は、テレビ、コンピューターモニター、携帯電話ディスプレイ、ラップトップコンピューターディスプレイ、ノート型コンピューターディスプレイ、又はタブレットコンピューターディスプレイから選択される電子ディスプレイデバイスを含み、更に、感圧性接着剤は、光学的に透明であり、かつ引き伸ばし剥離可能である。
引き伸ばし剥離式感圧性接着剤フィルムを、様々な接着剤物品又は接着剤アセンブリを作製するために使用することができる。このような物品としては、光学フィルム、基材、又はこれら両方を含んでもよい光学物品が挙げられる。光学物品は、情報ディスプレイ、窓貼りシート、グラフィック物品、携帯式電子デバイス、投影システム、保護フィルム、タッチセンサーなど様々な光学的用途において使用することができる。
情報ディスプレイデバイスの例としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、前面及び背面投影ディスプレイ、陰極線管、並びに標識などの、広範なディスプレイ領域構成を有するデバイスが挙げられる。このようなディスプレイ領域構成は、携帯情報端末、携帯電話、タッチセンススクリーン、腕時計、カーナビゲーションシステム、汎世界測位システム、測深器、計算機、電子書籍、CD又はDVDプレーヤー、投影型テレビスクリーン、コンピューターモニター、ノート型コンピューターディスプレイ、計器ゲージ、計器パネルカバー、グラフィックディスプレイ(戸内及び戸外グラフィック、バンパーステッカーなど)などの標識、反射シートなどの、様々な携帯式及び非携帯式情報ディスプレイデバイスにおいて採用することができる。
一部の例証的実施形態において、2つの硬質基材と、これら2つの硬質基材の間の感圧性接着剤フィルムとを含む、接着剤アセンブリが提供される。本明細書において使用される場合、「硬質基材」という用語は、硬質又は実質的に硬質である基材を指す。例えば、硬質基材としては、ガラスシート、硬質ポリマーシート、及びディスプレイ表面が挙げられる。1つの硬質基材が別の硬質基材に対して積層される用途の例としては、例えば反射防止(antireflection、AR)又は保護カバーガラスなどの硬質シートによって保護される、CRT(cathode ray tube、陰極線管)及びLCD(liquid crystal display、液晶ディスプレイ)ディスプレイスクリーンが挙げられる。
このような積層体を利用することができる好適なデバイスの例としては、携帯情報端末、携帯電話、タッチセンススクリーン、腕時計、カーナビゲーションシステム、汎世界測位システム、投影型テレビスクリーン、コンピューターモニター、ノート型コンピューターディスプレイなどの携帯式及び非携帯式情報ディスプレイデバイスなどのデバイスが挙げられる。硬質カバーをディスプレイスクリーンに対して結合させて、それらの間のあらゆる空気間隙を排除することによって、表示される画像の質における改善がもたらされるということが観察されている。
このようなシステムにおいて、引き伸ばし剥離式の光学的に透明な感圧性接着剤は特に有用である。これは、これらの接着剤を含むデバイスの製作中に欠陥が検出された場合、硬質カバーは、光学的感圧性接着剤を引き伸ばし剥離することによって取り外すことができ、デバイスは、欠陥の無い積層体を提供するために再積層させることができるためである。また、デバイスの寿命にわたって、交換又はリサイクルのために硬質カバーシートを取り外すことが望ましい場合にも、硬質カバーは、光学的感圧性接着剤を引き伸ばし剥離することによって取り外すことができる。このような取り外しは、硬化性の光学的接着剤では不可能であり、感圧性接着剤の場合でも非常に困難である。
一部の例証的実施形態において、光学フィルムと、光学フィルムの少なくとも一方の主表面に隣接する感圧性接着剤フィルムとを含む、接着剤物品が提供される。本接着剤物品は、別の基材(例えば、感圧性接着剤層に対して永続的又は一時的に取り付けられているもの)、別の接着剤層、又はこれらの組み合わせを更に含んでもよい。本明細書において使用される場合、「隣接する」という用語を使用することで、直接接触しているか、あるいは1つ以上の層又はフィルムによって分離された、2つの層又はフィルムを指すことができる。多くの場合、隣接する層又はフィルムは直接接触している。
一部の実施形態において、結果として得られる物品は、光学素子であってもよく、又はそれを使用して光学素子が調製されてもよい。本明細書において使用される場合、「光学素子」という用語は、光学的効果又は光学的用途を有する物品を指す。光学素子は、例えば、電子ディスプレイ、建築用途、交通用途、投影用途、フォトニクス用途、及びグラフィック用途において使用することができる。好適な光学素子としては、限定されるものではないが、スクリーン又はディスプレイ、陰極線管、偏光子、反射体、タッチセンサーなどが挙げられる。
任意の好適な光学フィルムを、本物品において使用することができる。本明細書において使用される場合、「光学フィルム」という用語は、光学的効果を生み出すために使用できるフィルムを指す。光学フィルムは、典型的には、単層又は複数層であり得る、ポリマー含有フィルムである。光学フィルムは可撓性であり、任意の好適な厚さであり得る。光学フィルムは、多くの場合、電磁スペクトルの一部の波長(例えば電磁スペクトルの可視領域、紫外領域、又は赤外領域の波長)に対して、少なくとも部分的に透過性、反射性、反射防止性、偏光性、光学的に透明、又は拡散性である。例示的な光学フィルムとしては、限定されるものではないが、可視光鏡面フィルム、カラー鏡面フィルム、太陽光反射フィルム、赤外線反射フィルム、紫外線反射フィルム、反射型偏光フィルム(輝度上昇フィルム及びデュアル輝度上昇フィルムなど)、吸収性偏光フィルム、光学的に透明なフィルム、色付きフィルム、及び反射防止性フィルムが挙げられる。
一部の実施形態において、光学フィルムはコーティングを有する。概して、コーティングは、フィルムの機能を高めたり、又はフィルムに対して追加的な機能性を提供したりするために使用することができる。コーティングの例としては、例えば、ハードコート、防曇コーティング、耐引っ掻きコーティング、プライバシーコーティング、又はこれらの組み合わせが挙げられる。耐久性の高いハードコート、防曇コーティング、及び耐引っ掻きコーティングなどのコーティングは、例えば、タッチスクリーンセンサー、ディスプレイスクリーン、グラフィック用途などの用途において望ましい。プライバシーコーティングの例としては、例えば、視界を不明瞭にするための、不鮮明な若しくは曇ったコーティング、又は視野角を制限するためのルーバー付フィルムが挙げられる。
一部の光学フィルムは、複数層、例えば複数層のポリマー含有材料(例えば、染料を伴うポリマー又は染料を伴わないポリマー)、又は複数層の金属含有材料及びポリマー材料などを有する。一部の光学フィルムは、異なる屈折率を有するポリマー材料の交互層を有する。他の光学フィルムは、交互に重なったポリマー層と金属含有層とを有する。例示的な光学フィルムについては、以下の特許:米国特許第6,049,419号、同第5,223,465号、同第5,882,774号、同第6,049,419号、米国再発行特許第34,605号、米国特許第5,579,162号、及び同第5,360,659号に記載されている。
本物品に含まれる基材は、ポリマー材料、ガラス材料、セラミック材料、金属含有材料(例えば金属又は金属酸化物)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。基材は、複数層の材料、例えば支持層、プライマー層、ハードコート層、装飾デザインなどを含み得る。基材は、接着剤フィルムに対して永続的に取り付けられてもよく、あるいは一時的に取り付けられてもよい。例えば、剥離ライナーを一時的に取り付け、その後、接着剤フィルムを別の基材に取り付けるために、剥離ライナーを取り外すことができる。
基材は、例えば可撓性、硬性、強度若しくは支持、反射性、反射防止性、偏光性、又は透過性(例えば、異なる波長に対して選択的)の提供などの、様々な機能を有し得る。すなわち、基材は、可撓性又は硬質であってもよく、反射性又は非反射性であってもよく、視覚的に透明、着色されているが透過性、又は不透明(例えば非透過性)であってもよく、偏光性又は非偏光性であってもよい。
例示的な基材としては、限定されるものではないが、液晶ディスプレイ又は陰極線管などの電子ディスプレイの外側表面、窓又はグレイジングの外側表面、光学構成要素(反射体、偏光子、回折格子、鏡、又はレンズなど)の外側表面、別のフィルム(装飾フィルム又は別の光学フィルム)などが挙げられる。
ポリマー基材の代表的な例としては、ポリカーボネート、ポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート)、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート(例えばポリメチルメタクリレート)、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン(例えばポリエチレン及びポリプロピレンなど)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、三酢酸セルロース、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマーなどを含有するものが挙げられる。
他の実施形態において、基材は、剥離ライナーである。任意の好適な剥離ライナーを使用することができる。好適なライナーの例としては、紙、例えばクラフト紙、又は高分子フィルム、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはポリエステルが挙げられる。ライナーの少なくとも一方の表面は、剥離ライナーを提供するために、シリコーン、フルオロケミカル、又は他の低表面エネルギー系剥離材料などの剥離剤で処理されてもよい。好適な剥離ライナー及びライナーを処理するための方法については、米国特許第4,472,480号、同第4,980,443号、及び同第4,736,048号に記載されている。ライナーは、その表面に微細構造を有してもよく、この微細構造が接着剤に対して付与されて、接着剤フィルムの表面上に微細構造が形成される。その後、ライナーを取り外して、微細構造化表面を有する接着剤フィルムを曝露させることができる。剥離ライナーには、線、ブランドの証印、又は他の情報がプリントされてもよい。
接着剤層の厚さは、少なくとも約20マイクロメートルである傾向があり、約1,500マイクロメートル以下であることが多い。一部の実施形態において、その厚さは、25〜1,270マイクロメートル、50〜1,000マイクロメートル、又は100〜750マイクロメートルであり得る。感圧性接着剤層の現在の好ましい厚さは、約25マイクロメートル〜約300マイクロメートルである。
裏材層は、任意の好適な構造であってよい。例えば、裏材層は、任意の好適な厚さ、組成、及び不透明度又は透明度を有する、発泡体、フィルム、又はこれらの組み合わせの形態であってよい。裏材層は、単層のフィルム、単層の発泡体、複数層のフィルム、複数層の発泡体、又は複数層の発泡体及びフィルムであってよい。
本接着剤物品の裏材層は、通常、引き伸ばし剥離接着剤テープにおける使用にとって好適な機械的特性を有するように選択される。例えば、裏材層は、破損させることなく、第1の方向(例えば長手方向)に少なくとも50パーセント引き伸ばす(伸ばす)ことが可能であるように選択される。すなわち、少なくとも1つの次元、例えば裏材層の長さなどを、引き伸ばすことによって、破損させることなく、少なくとも50パーセント増大させることができる。一部の実施形態において、裏材層は、破損させることなく、少なくとも100パーセント、少なくとも150パーセント、少なくとも200パーセント、少なくとも300パーセント、少なくとも400パーセント、又は少なくとも500パーセント引き伸ばすことが可能である。裏材層は、多くの場合、破損させることなく、最大で1200パーセント、最大で1000パーセント、最大で800パーセント、最大で750パーセント、又は最大で700パーセントまで引き伸ばすことが可能である。これらの比較的大きい伸び値によって、対象及び/又は基材に対して接着された後の本接着剤物品の引き伸ばし剥離が容易となる。
裏材層のヤング率は、引き伸ばしに対する裏材層の抵抗性を示す指標となり得る。ある特定の実施形態において、裏材層のヤング率は、75,000psi(約520MPa)以下、約50,000psi(約345MPa)以下、25,000psi(約170MPa)以下、10,000psi(約70MPa)以下、5,000psi(約3.4MPa)以下、1,000psi(約7MPa)以下、又は500psi(約3.4MPa)以下であってもよい。一部のフィルム裏材層、例えば、下で説明される、ポリ(アルキレン)コポリマーを含有するものなどでは、ヤング率は、約10MPa〜約75MPaの範囲内にあることが多い。例えば、ヤング率は、20〜75MPaの範囲内、20〜60MPaの範囲内、20〜50MPaの範囲内、又は25〜50MPaの範囲内にあり得る。ヤング率は、例えばASTM D790−07又はASTM D882−02の方法を使用して測定することができる。
多くの用途において、発泡体又はフィルム裏材層は、例えばポリオレフィン(例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、及び線形超低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、並びにポリブチレン)、ビニルコポリマー(例えばポリ塩化ビニル及びポリ酢酸ビニル)、オレフィン系コポリマー(例えばエチレン/メチルアクリレートコポリマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー、及びエチレン/プロピレンコポリマー)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、アクリル系ポリマー及びコポリマー、ポリウレタン、並びにこれらの組み合わせ又はブレンドなどのポリマー材料から調製される。例示的なブレンドとしては、ポリプロピレン/ポリエチレンブレンド、ポリウレタン/ポリオレフィンブレンド、ポリウレタン/ポリカーボネートブレンド、及びポリウレタン/ポリエステルブレンドが挙げられる。
他の好適なブレンドとしては、例えば熱可塑性ポリマー、エラストマー性ポリマー、及びこれらの組み合わせのブレンドを挙げることができる。好適なブレンドとしては、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、ポリクロロプレン(すなわち、ネオプレン)、ニトリルゴム、ブチルゴム、多硫化ゴム、シス−1,4−ポリイソプレン、エチレン−プロピレンターポリマー(例えば、EPDMゴム)、シリコーンゴム、シリコーンポリウレアブロックコポリマー、ポリウレタンゴム、天然ゴム、アクリレートゴム、熱可塑性ゴム(例えばスチレン−ブタジエンブロックコポリマー及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)、熱可塑性ポリオレフィンゴム材料、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。
一部の実施形態において、裏材層は、少なくとも2種の異なるアルケンモノマーに由来するポリ(アルキレン)コポリマーを含有するフィルムである。ポリ(アルキレン)コポリマーは、典型的には、1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンモノマーとを含む、アルケン混合物の反応生成物である。例えば、第2のアルケンモノマーは、多くの場合、4個、6個、又は8個の炭素原子を有する。すなわち、このアルケン混合物は、1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物と、2)ブテン、ヘキセン、オクテン、又はこれらの混合物とを含む。これらのコポリマーは、典型的には、メタロセン触媒を使用して調製される。また、これらのコポリマーの混合物又は組み合わせも使用できる。
有用な発泡体裏材層は、典型的には適合性があり、その上に配置される感圧性接着剤層と、基材の表面との間における面接触の程度の増大を促進する。発泡体層は、約50パーセント〜約600パーセントの伸びを達成できる(すなわち、発泡体層は、少なくとも50パーセント〜600パーセント引き伸ばし可能である)ことが好ましい。破断伸びは、接着剤テープが接着されていた基材から接着剤テープを取り外す間に裏材層が無傷なままであるように、十分に高いことが好ましい。
発泡体裏材層は、多くの場合、適合性及び弾力性などの特性を最適化するように選択される。適合的かつ弾力的なポリマー発泡体は、本接着剤物品が表面不規則性を有する基材に対して接着されることになる用途にとって良く適している。発泡体層は、通常、少なくとも約2ポンド/立方フィート(pounds per cubic foot、pcf)、少なくとも約6pcf、少なくとも約8pcf、又は少なくとも約12pcfであり、約30pcf未満、約25pcf未満、又は約15pcf未満の密度を有する。発泡体層は、意図される用途にとって好適な任意の厚さを有し得る。好適な発泡体裏材層は、多くの場合、少なくとも5mil又は少なくとも30milの厚さを有する。厚さは、最大で100milまで、最大で125milまで、最大で150milまで、又はそれより大きくてもよい。一部の実施形態において、発泡体層は、複数層の発泡体を含み、発泡体の各層が、異なる特性、例えば密度、伸びパーセント、引張強度、及びこれらの組み合わせなどに寄与する。
ポリマーフィルム裏材層は、例えば単層又は多層フィルム、多孔質フィルム、及びこれらの組み合わせを含む、様々な形態であってもよい。ポリマーフィルムは、1種以上の充填材(例えば炭酸カルシウム)を含有してもよい。ポリマーフィルムは、連続層であってもよく、あるいは不連続層であってもよい。多層ポリマーフィルムは、複合フィルム、積層フィルム、及びこれらの組み合わせの形態で、互いに対して一体的に結合されていることが好ましい。多層ポリマーフィルムは、例えば、共成形、共押出し、押出しコーティング、接着剤による接合、加圧接合、加熱接合、及びこれらの組み合わせなどの任意の好適な方法を使用して調製することができる。
裏材のフィルム層は、フィルムと発泡体層との共押出し、共成形、押出しコーティング、接着剤組成物による接合、加圧接合、加熱接合、及びこれらの組み合わせなどの任意の好適な機序を使用して、発泡体の層に結合させることができる。フィルム層を発泡体層に結合させるために、任意の好適な接着剤組成物を使用することができる。剥離を実現するために、多層裏材のポリマーフィルム又は発泡体層の1つだけを引き伸ばそうとする場合には、その層は、その目的を達成するのに十分な物理的性質を呈するべきであるとともに、十分な厚さがなければならない。
裏材層が少なくとも発泡体層及びフィルム層を含む実施形態において、このフィルム層は、少なくとも2種の異なるアルケンモノマーに由来するポリ(アルキレン)コポリマーを含有してもよい。ポリ(アルキレン)コポリマーは、典型的には、1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンモノマーとを含む、アルケン混合物の反応生成物である。例えば、第2のアルケンモノマーは、多くの場合、4個、6個、又は8個の炭素原子を有する。すなわち、このアルケン混合物は、1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物と、2)ブテン、ヘキサン、オクタン、又はこれらの混合物とを含む。これらのコポリマーは、典型的には、メタロセン触媒を使用して調製される。また、これらのコポリマーの混合物又は組み合わせも使用できる。
一部の用途において、裏材層(存在する場合)、接着剤層、及び結果として得られる引き伸ばし剥離可能な接着剤物品は、光学的に透明である。本明細書において使用される場合、「光学的に透明である」という用語は、ASTM D1003−07の方法を使用して測定した場合に、少なくとも90パーセントの視感透過率及び5パーセント以下の曇り度を有する、裏材層、接着剤層、又は接着剤物品を指す。この方法を用いて、測定は、400〜700ナノメートルの波長範囲において行われる。視感透過率は、少なくとも91パーセント、少なくとも92パーセント、少なくとも93パーセント、少なくとも94パーセント、又は少なくとも95パーセントに等しいことが多い。曇り度は、多くの場合、4以下、3以下、2以下、又は1以下である。
一部の例示的な接着剤物品8は、ASTM D1003−07の方法を使用して測定した場合に、3パーセント以下の曇り度及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。他の例示的な接着剤物品8は、ASTM D1003−07の方法を使用して測定した場合に、2パーセント以下の曇り度及び少なくとも90パーセントに等しい視感透過率を有する。視覚的に透明なすべての材料が、光学的に透明であると見なされるわけではない。すなわち、視覚的な透明度は、光学的な透明度と常に同義であるわけではない。視覚的に透明な材料が、5を超える曇り値、90パーセント未満の視感透過率、又はこれらの両方を有する可能性がある。
一部の最終使用用途において、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤物品は、第1の基材及び光学的に透明な接着剤物品の両方を通して見たときも第2の基材が見えるように、2つの基材の間に位置決めすることができる。本接着剤物品が光学的に透明である場合、第2の基材は、多くの場合、第1の基材及び本接着剤物品を見通すことによって見ることができる。光学的に透明な接着剤物品を使用して、光学的に透明な基材(例えばカバーレンズ)などの第1の基材を、ディスプレイ(例えば液晶ディスプレイ)などの第2の基材に連結することができる。
本接着剤物品によって形成された接着剤連結が十分である場合、光学的に透明な接着剤物品は、第1の基材とディスプレイとの間に位置決めされたままで維持される。しかしながら、連結が不完全であった場合、又は基材又はディスプレイの一方が損傷しており、使用者がディスプレイから基材を分離したいと願う場合、本接着剤物品は、引き伸ばすことによって、基材及びディスプレイのどちらも損傷することなく、それらから取り外すことができる。その後、本接着剤物品を交換してもよく、第1の基材及びディスプレイを、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な別の接着剤物品を用いて再び連結させることもできる。
光学的に透明な裏材層が、光学的に透明な接着剤テープを調製するために使用される。多くの実施形態において、光学的に透明な裏材層は、1)エテン、プロペン、又はこれらの混合物から選択される第1のアルケンと、2)4〜8個の炭素原子を有する1,2−アルケンから選択される第2のアルケンモノマーとを含む、アルケン混合物から調製されたポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。しかしながら、裏材層としての使用にとって好適な機械的特性を有するポリ(アルキレン)コポリマーの多くは、光学的に透明な接着剤テープにおいて使用するための光学的に透明な裏材層を調製するために通常必要とされる、低い曇り度(すなわち、ASTM D1003−07の方法を使用して測定した場合、5パーセント以下)及び高い視感透過率(すなわち、ASTM D1003−07を使用して測定した場合、少なくとも90の視感透過率)を有しない。例えば、多くのポリ(アルキレン)コポリマーの比較的大きい結晶サイズ、多くの市販されているポリ(アルキレン)コポリマーにおける様々な添加剤の使用、及びポリ(アルキレン)コポリマーのフィルムを形成するために使用される特定の方法が、それらのコポリマーを、光学的に透明な裏材層としての使用にとって不適当なものとする場合がある。
光学的に透明な裏材が所望される場合、ポリ(アルキレン)コポリマーは、完全な非晶質ではなく、いくらか結晶性である材料を有することが好ましい。結晶性材料は、物理的架橋剤として機能することによって、裏材層に強度を付加する傾向がある。しかしながら、結晶性材料のサイズが大き過ぎる場合、裏材層の曇り度が、許容できないほど大きくなる可能性がある。結晶性材料は、可視光の波長未満であるサイズを有することが好ましい。好適なポリ(アルキレン)コポリマーの多くの実施形態において、結晶性材料の少なくとも95パーセントは、400ナノメートル未満の結晶サイズを有する。例えば、結晶性材料の少なくとも95パーセントは、300ナノメートル未満、200ナノメートル未満、又は100ナノメートル未満の結晶サイズを有し得る。小さい結晶サイズは、光学的に透明な裏材層の形成を容易にする。
400ナノメートル未満の結晶性材料を有する裏材層は、様々な方法を使用して調製することができる。1つの方法においては、結晶のアライメント及び成長を最小限にするために、裏材層を形成するために使用されるポリ(アルキレン)コポリマーを融解し、押出し、クエンチする。別の方法においては、冷却する際にコポリマー内において多くの結晶が形成されるのを促進する、シード材料(すなわち、核剤)を添加して、固化フィルムを形成することができる。より多くの結晶が形成されると、結晶サイズがより小さくなる傾向がある。
更に別の方法においては、コポリマーの組成を変えることで、結晶サイズを変更する。4〜8個の炭素原子を有する第2のアルケンモノマーの量が多いほど、より小さい結晶サイズがもたらされる傾向がある。第2のアルケンモノマーの量が増えるにつれて、密度又は比重は減少する傾向がある。比重は、0.91以下であることが多い。例えば、比重は、多くの場合、0.90以下又は0.89以下である。比重は、多くの場合、0.86〜0.91の範囲内、0.87〜0.90の範囲内、又は0.88〜0.90の範囲内にある。
光学的透明度が所望される場合、裏材層は、曇り度に寄与したり、あるいは視感透過率を低下させたりする添加剤を含まないか、あるいは実質的に含まないことが好ましい。例えば、裏材層は、典型的には、抗ブロッキング剤、スリップ剤、又はこれら両方を含まない。すなわち、裏材層は通常、抗ブロッキング剤、スリップ剤、又はこれら両方を含まないか、あるいは実質的に含まない。
本明細書において使用される場合、抗ブロッキング剤又はスリップ剤に関する「実質的に含まない」という用語は、これらの薬剤がそれぞれ、0.5重量パーセント以下、0.3重量パーセント以下、0.2重量パーセント以下、0.1重量パーセント以下、0.05重量パーセント以下、又は0.01重量パーセント以下の量で存在することを意味する。
抗ブロッキング剤は、多くの場合、フィルムをポリ(アルキレン)コポリマーから調製する際に、例えばロールへと形成するときなどに、フィルムがそれ自体へとくっ付くのを防止するために添加される。例示的な抗ブロッキング剤としては、限定されるものではないが、ケイソウ土及びタルクなどの粒子が挙げられる。スリップ剤は、多くの場合、摩擦、例えばロールにおけるフィルム同士の摩擦又はフィルムと生産設備との摩擦などを低減するために添加される。また、これらのスリップ剤の存在は、少なくとも1つの感圧性接着剤層との良好な接着に干渉する可能性もある。一般に使用されている多くのスリップ剤は、アミド化によって長鎖脂肪酸から作製されるものなどの第一級アミドである。スリップ剤の例としては、限定されるものではないが、ステアルアミド、オレアミド、及びエルカミドが挙げられる。
光学的透明度が所望される多くの実施形態において、裏材層は、少なくとも99パーセントのポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。例えば、裏材層は、少なくとも99.1重量パーセント、少なくとも99.2重量パーセント、少なくとも99.3重量パーセント、少なくとも99.4重量パーセント、少なくとも99.5重量質量パーセント、少なくとも99.6重量パーセント、少なくとも99.7重量パーセント、少なくとも99.8重量パーセント、少なくとも99.9重量パーセントのポリ(アルキレン)コポリマーを含有する。
光学的に透明な裏材層を調製するために使用することができる、例示的なポリ(アルキレン)コポリマーは、EXACT(例えばEXACT 3024、3040、4011、4151、5181、及び8210)並びにVISTAMAXX(例えばVISTAMAXX 6202及び3000)という販売名で、ExxonMobile Chemical(Houston,TX)から市販されている。他の例示的なポリ(アルキレン)コポリマーは、AFFINITY(例えばAFFINITY PT 1845G、PL 1845G、PF 1140G、PL 1850G、及びPL 1880G)、ENGAGE(例えばENGAGE 8003)、並びにINFUSE(例えばINFUSE D9530.05)という販売名で、Dow Chemical(Midland,MI)から市販されている。EXACT 8210、EXACT 5181、ENGAGE 8003、及びINFUSE D9530.05は、エチレン−オクテンコポリマーである。EXACT 3040及びEXACT 4151は、エチレン−ヘキセンコポリマーである。EXACT 3024及びEXACT 4011は、エチレン−ブテンコポリマーである。
光学的に透明ではないポリ(アルキレン)コポリマーから形成される例示的なフィルム裏材層は、XMAX及びMAXILENEシリーズという販売名で、Pliant Corporation(Chippewa Falls,Wisconsin)から入手可能である(例えば、MAXILENE 200は、メタロセン触媒を用いて調製されていない、エチレン−オクテンコポリマーである)。これらの裏材層は、視覚的には透明であるが光学的には透明でなかったり、わずかに曇っていたり、あるいは不透明であったりする接着剤テープを生産するために使用することができる。これらのフィルムは、スリップ剤、抗ブロッキング剤、又はこれら両方を含有することが多い。
光学的透明度が所望される場合、低い曇り度及び高い視感透過率を有する裏材層をもたらす好適な材料を選択することに加えて、これらの値を維持するように裏材層を調製する方法を選択しなければならない。すなわち、裏材層を作製する方法は、典型的には、平滑な表面及び比較的均一な厚さを提供するように選択される。表面が粗くなると、曇り率が、望ましくないほど大きくなる場合がある。好適な光学的透明度を提供するために、多くの場合、裏材層全体にわたってどの方向でも比較的均一な厚さを提供するように、プロセスが選択される。例えば、厚さは、裏材層全体にわたってどの方向でも、10パーセント未満、8パーセント未満、6パーセント未満、5パーセント未満しか変わらない。より具体的には、4mil(0.1ミリメートル、つまり100マイクロメートル)の平均厚さを有する裏材層は、裏材層全体にわたってどの方向でも、10マイクロメートル未満、8マイクロメートル未満、6マイクロメートル未満、又は5マイクロメートル未満の厚さのばらつきしか有しない。
光学的に透明な裏材層が所望される場合、ポリ(アルキレン)コポリマーのフィルムを形成するために使用されている従来の方法の多くは、結果として得られるフィルムが必要な平滑度を有しないため、好適ではない。例えば、ブローイング法は通常、抗ブロッキング剤又はスリップ剤が添加されることが多いため、好適ではない。これらの薬剤の添加は、多くの場合、結果として得られるフィルムの表面を粗くする傾向がある。チルローラーとの接触を最小限にするためにフィルムに粗い表面を付与するキャスト押出し法は、典型的には好適ではない。しかしながら、光学的透明度が重要ではない場合、これらの方法を使用して裏材層を調製してもよい。
光学的透明度が所望される場合、好適な平滑度及び厚さの均一性を有する裏材層を調製するために、様々な方法を使用することができる。第1の例においては、ポリ(アルキレン)コポリマーを、剥離ライナーなどの2つの平滑な支持層の間に、又は平滑な支持層と平滑なローラーとの間にキャスティングしてもよい。ブロッキング剤又はスリップ剤は必要とされず、これらの薬剤はないことが好ましい。支持層(例えば剥離ライナー)は、結果として得られるゴム状の裏材層を補強し、裏材層が、歪められたり引き伸ばされたりすることなく、更なる処理に供されることを可能にする傾向がある。更に、支持層は、少なくとも1つの感圧性接着剤層と組み合わされるまで、裏材層の表面を保護する傾向がある。
より具体的には、ポリ(アルキレン)コポリマーは、例えばフラット型キャスト押出しダイを使用して、溶融フィルムとして押出しされてもよい。押出し温度は、約150℃〜275℃の範囲内にあり得る。ポリ(アルキレン)コポリマーの押出しフィルムは、2つの支持フィルムの間に押出しされてもよい。その後、結果として得られた支持フィルム/ポリ(アルキレン)コポリマーフィルム/支持フィルムの構造体を、冷却されたロールスタックに通して、ポリ(アルキレン)コポリマーフィルムを冷却及び固化することができる。この方法を使用して調製された裏材フィルムは、比較的均一な厚さを有する傾向があり、かつ比較的平滑である傾向がある。この支持フィルムは、多くの場合、剥離ライナーである。従来のPETフィルム又は剥離ライナーなどの好適な支持フィルムが、裏材フィルム層の調製中に使用されてもよい。支持フィルムは、典型的には、裏材層の調製後に、裏材フィルム層を引き伸ばしたりあるいは損傷させたりすることなく、容易に取り外される。
フィルム系裏材層の厚さは、多くの場合、所望される耐荷重力及び引き伸ばし剥離力に対する破壊強度のバランスをとることで選択される。裏材層の厚さが増大するにつれて、通常、より大きい引き伸ばし剥離力が必要とされる。逆に、裏材層の厚さが減少するにつれて、必要とされる引き伸ばし剥離力はより小さくなる。フィルム系裏材層の厚さは、例えば、最大で40mil(1.0ミリメートル、つまり1000マイクロメートル)であり得る。本明細書において使用される場合、「mil」という用語は、0.001インチを指し、1milは、約0.0025センチメートル、つまり約0.025ミリメートル、つまり約25マイクロメートルに等しい。
多くの実施形態において、厚さは、最大で30mil(750マイクロメートル)、最大で20mil(500マイクロメートル)、最大で10mil(250マイクロメートル)、最大で8mil(200マイクロメートル)、最大で6mil(150マイクロメートル)、又は最大で5mil(125マイクロメートル)である。厚さは、多くの場合、少なくとも1mil(0.025ミリメートル、つまり25マイクロメートル)、少なくとも2mil(50マイクロメートル)、少なくとも3mil(75マイクロメートル)、又は少なくとも4mil(100マイクロメートル)である。一部の好適な裏材層は、1mil(25マイクロメートル)〜20mil(500マイクロメートル)の範囲内、1mil(25マイクロメートル)〜10mil(250マイクロメートル)の範囲内、1mil(25マイクロメートル)〜8mil(200マイクロメートル)の範囲内、1mil(25マイクロメートル)〜7mil(175マイクロメートル)の範囲内、2mil(50マイクロメートル)〜8mil(200マイクロメートル)の範囲内、3mil(75マイクロメートル)〜6mil(150マイクロメートル)の範囲内、又は4mil(100マイクロメートル)〜5mil(125マイクロメートル)の範囲内の厚さを有する。
調製したとき、裏材層は通常、ゴム状の材料であり、わずかに粘着性である場合もある。感圧性接着剤層は、裏材層の少なくとも一方の主表面に隣接して位置決めされる。多くの実施形態において、第1の感圧性接着剤層が、裏材層の第1の主表面に隣接して位置決めされ、第2の感圧性接着剤層が、裏材層の第2の主表面に隣接して位置決めされる。裏材層の第2の主表面は、第1の主表面の反対側の面である。感圧性接着剤層及び裏材層に関して使用される場合、「隣接する」という用語は、感圧性接着剤層が、裏材層と接触していること、又は1つ以上の介在層によって裏材層から分離されていることを意味する。すなわち、それぞれの感圧性接着剤層は、裏材層に対して直接的に又は間接的に接着されている。介在層は、多くの場合、プライマー層又はプライミング処理の結果として生じる層である。
裏材層は、少なくとも1つの感圧性接着剤層に隣接して位置決めされる前に、プライミング処理に供され得る。プライマー処理は、裏材層と感圧性接着剤層との間の接着力を増大させる傾向がある。この接着力の増大は、多くの場合、引き伸ばし剥離式接着剤テープにとって望ましい。すなわち、通常、裏材層に対する感圧性接着剤層の接着力は、基材に対する感圧性接着剤層の接着力よりも強いことが望ましい。当該技術分野において公知の、任意の好適なプライミング処理を使用することができる。例えば、プライミング処理としては、化学的プライマー組成物による処理、コロナ放電又はプラズマ放電による処理、電子ビーム又は紫外線に対する曝露、酸エッチング、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
一部の実施形態において、プライマー処理は、裏材層の表面に対してプライマー組成物を適用することを含む。任意の好適なプライマー組成物を使用することができる。プライマー組成物は、例えば、反応性の化学接着促進剤(例えば、その構成要素が、裏材層、接着剤層、又はこれら両方と反応することができる)を含み得る。例示的なプライマー組成物としては、米国特許第5,677,376号(Groves)に記載されているものが挙げられ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。すなわち、プライマー組成物は、(1)マレイン酸又は無水マレイン酸で修飾されたスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマーなどのブロックコポリマーと、(2)(a)1〜14個の炭素原子を有する非第三級アルコールの少なくとも1つのアルキル(メタ)アクリレートエステル及び(b)少なくとも1つの窒素含有モノマーを含む一価のモノマーの混合物のポリマー反応生成物とのブレンドを含み得る。ブロックコポリマーは、例えば、KRATON FG−1901Xの販売名でShell Chemical Co.から市販されているものであってもよい。他の好適なプライマー組成物としては、NEOREX(NEOREX R551)の販売名で市販されているものが挙げられる。
光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープは、第1の基材及び光学的に透明な接着剤テープの両方を通して見たときも第2の基材が見えるように、2つの基材の間に位置決めすることができる。例えば、光学的に透明な接着剤テープを使用して、光学的に透明な基材などの第1の基材を、ディスプレイ(例えば液晶ディスプレイ)などの第2の基材に連結することができる。連結が不完全ではない場合、光学的に透明な接着剤テープは、第1の基材とディスプレイとの間に位置決めされたままで維持される。しかしながら、連結が不完全であった場合、接着剤テープは、ディスプレイを損傷することなく取り外すことができる。接着剤テープを交換してもよく、第1の基材及びディスプレイを、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な別の接着剤テープを用いて再び連結させることもできる。
別の態様において、光学的に透明であり、引き伸ばし剥離可能な接着剤テープが提供される。接着剤テープは、第1の表面と、第1の表面の反対側にある第2の表面とを有する、光学的に透明なキャリアフィルムを含む。第1の光学的に透明な接着剤層が、キャリアフィルムの第1の表面に隣接し、第2の光学的に透明な接着剤層が、キャリアフィルムの第2の表面に隣接する。キャリアフィルムは、エチレンと、4個、6個、又は8個の炭素原子を有する第2のアルキレンモノマーとに由来するポリアルキレンコポリマーを含有する。キャリアフィルムは、結晶性材料を含有し、結晶性材料の少なくとも95パーセントは、400ナノメートル未満の結晶サイズを有する。
接着剤テープは、キャリアフィルムが2つの接着剤層の間に位置する、両面接着剤テープである。キャリアフィルムと、接着剤層のそれぞれとは、光学的に透明である。視感透過率は、多くの場合、少なくとも92パーセント、少なくとも94パーセント、少なくとも95パーセント、少なくとも96パーセント、少なくとも97パーセント、少なくとも98パーセント、又は少なくとも99パーセントである。曇り度は、多くの場合、4以下、3以下、2以下、又は1以下である。視感透過率及び曇り度は両方とも、例えば、ASTM−D 1003−95を使用して決定することができる。視覚的に透明なすべての材料が、光学的に透明であると見なされるわけではない。すなわち、視覚的な透明度は、光学的な透明度と常に同義であるわけではない。視覚的に透明な材料が、5を超える曇り値、90パーセント未満の視感透過率、又はこれらの両方を有する可能性がある。
一部の例証的実施形態において、接着剤テープは、引き伸ばし剥離式であり得る。接着剤テープは、2つの基材に対して接着されてもよく(すなわち、接着剤テープは、2つの基材の間に位置決めされてもよく)、その後、接着剤テープのキャリアフィルム及び接着剤層を引き伸ばすことによって、両方の基材から剥離することができる。剥離された後、接着剤テープは、2つの基材から取り外すことができる。基材は、互いから分離することができる。例えば、接着剤テープは、2つの基材の連結が不完全であった場合に、引き伸ばすことによって剥離することができる。例えば、第1の基材が第2の基材と適正に位置合わせされていなかったり、2つの基材の間に気泡が閉じ込められたりするため、連結が不完全な場合がある。典型的には、引き伸ばし剥離式接着剤テープは、どちらの基材上にも目に見える接着剤残留物をほとんど又はまったく残存させずに、基材の間から綺麗に取り外すことができる。加えて、引き伸ばし剥離式接着剤テープは通常、どちらの基材の外観、機能、又は性能も損なうことなく取り外すことができる。
接着剤テープの剥離は、接着剤テープの任意選択のタブを引っ張ること又は引き伸ばすことを含む。タブは、基材を超えて延びている。すなわち、基材は、タブの領域では接着剤テープと接触していない。タブは、基材に対して平行又は実質的に平行な方向に引かれる。すなわち、タブは、基材から0度、5度未満、10度未満、15度未満、20度未満、25度未満、30度未満、又は35度未満である方向に引っ張られる。タブは、多くの場合、キャリアフィルムを含む。一部の実施形態において、タブは、光学的に透明な接着剤層と接触しているキャリアフィルムの第1の領域を超えて延びている、キャリアフィルムの第2の領域から形成されている。タブは、これらの実施形態においては、非粘着性である。他の実施形態においては、タブは、キャリアフィルム及び接着剤層のうちの少なくとも1つを含む。タブは、これらの実施形態においては、粘着性である。接着剤テープの接着剤層及びキャリアフィルムは、典型的には、両方とも高度に伸長可能である。接着剤層及びキャリアフィルムは、引き伸ばし剥離の条件下において、破損又は破断を伴わずに引き伸ばすことが可能である。接着剤層は通常、引き伸ばしている間にキャリアフィルムから分離することはなく、基材に対する接着力よりも強い凝集力を有する。
本開示の様々な例証的実施形態において、様々な予期せぬ結果及び利点が得られる。ある特定の例証的実施形態において、本接着剤物品は光学的に透明であり、好ましくは、少なくとも約90%の可視光透過率及び5%以下の曇り度を有する。更なるこのような実施形態において、本接着剤物品の接着剤は、最終使用基材に対して自己湿潤性である。追加的なこのような実施形態において、本接着剤物品は、伸長可能であり、かつ引き伸ばし剥離可能である。ある特定の、現在の好ましい実施形態において、本接着剤物品は、85℃で7日間エージングさせた後に、約500N/dm以下の、ガラス基材に対する180°剥離接着力を呈する。
本開示のシリコーン系接着剤組成物及び接着剤物品について、以下の例証的な実施例に関して更に説明する。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつ、多くの変更及び修正を加えることができるということが理解されるべきである。
これらの実施例は、単に例証を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲を過度に限定することを意図するものではない。本開示の幅広い範囲を示す数値範囲及びパラメーターは近似値であるが、具体的な実施例において示される数値は、可能な限り正確に報告している。しかしながら、いずれの数値にも、それらのそれぞれの試験測定値において見出される標準偏差から結果として必然的に生じる、ある特定の誤差が本質的に含まれる。最低でも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値的パラメーターは、少なくとも、報告される有効桁の数に照らして、通常の四捨五入技法を適用することによって解釈されるべきである。
材料の概要
特に断りの無い限り、実施例及び本明細書の残りの部分におけるすべての部、百分率、比などは、重量を基準とする。使用した溶媒及び他の試薬は、特に断りの無い限り、Sigma−Aldrich Chemical Company(Milwaukee,WI)から入手することができる。加えて、下の実施例において使用したすべての材料に関する略語及び供給元を表1に提供する。
Figure 2019508522
試験方法
以下の試験方法を使用して、本開示の実施例の一部について評価した。
180°剥離接着力試験
180度(180°)剥離接着力試験を、ガラス基材(すなわち、窓ガラス)が試験に記載されているステンレス鋼基材を置換している点を除き、ASTM D 3330−90に従って実行した。
特に断りの無い限り、ポリエステルフィルム上の接着剤コーティングを、1.27センチメートル×15センチメートルのストリップへと切断した。次に、各ストリップを、10センチメートル×20センチメートルの清潔な溶媒洗浄されたガラス試験片に、2キログラムのローラーを使用してストリップ上を1回通過させることで接着した。180°剥離接着力は、IMASS滑り/剥離試験機(MODEL 3M90、Instrumentors Inc.,Strongsville,OHから市販)を使用して、毎分2.3メートル(毎分90インチ)の速度で、5秒間のデータ収集時間にわたって測定した。2つのサンプルを試験して、これら2つのサンプルそれぞれに由来する剥離接着力の値の平均値を、剥離接着力の値として報告した。剥離接着力の値は、グラム/インチで記録し、ニュートン/デシメートル(N/dm)に変換した。
曇り度及び透過率
例証的接着剤物品の曇り度及び透過率は、ATM D1003−1995に従って、BYK Gardner分光光度計を用いて測定した。測定値は、タングステン電球の光の下における曇り度を表す、A2*値として報告した。
調製例
以下は、本開示によるシリコーン接着剤の調製において使用した様々なエラストマー溶液の調製例について例証するものである。
エラストマーA溶液
固形分20重量パーセント(重量%)の、エラストマーのトルエン/2−プロパノールの混合物[75/25(重量/重量)]中の溶液を調製した。このエラストマーは、表2に要約されているように、モル比が1/1/2のPDMSジアミン 20k/DYTEK A/H−MDIのコポリマーであった。
エラストマーB溶液
固形分20重量%の、エラストマーのトルエン/2−プロパノールの混合物[75/25(重量/重量)]中の溶液を調製した。このエラストマーは、表2に要約されているように、モル比が1/1/2のPDMSジアミン 33k/DYTEK A/H−MDIのコポリマーであった。
エラストマーC溶液
固形分20重量%の、エラストマーのトルエン/2−プロパノールの混合物[65/35(重量/重量)]中の溶液を調製した。このエラストマーは、表2に要約されているように、モル比が1/0.5/1.5のPDMSジアミン 33k/DYTEK A/H−MDIのコポリマーであった。
Figure 2019508522
シリコーン接着剤組成物の実施例
以下は、本開示による様々なシリコーン接着剤の調製の実施例、及び比較例について例証するものである。
実施例1〜12(EX−1〜EX−12):エラストマーA及びMQ樹脂を含む接着剤
EX−1〜EX−12のそれぞれについて、表3に要約したMQ樹脂の種類及び量を使用して、エラストマーA溶液のサンプル及びMQ樹脂のサンプルをジャーに秤量することで、接着剤コーティング溶液を調製した。このジャーをローラー上に置いて、内容物を1晩周囲温度で混合して、接着剤コーティング溶液を提供した。比較例1(CE−1)は、エラストマーAのみを含み、MQ樹脂は含まなかった。
Figure 2019508522
EX−1〜EX−12及びCE−1の接着剤コーティング溶液のサンプルを、2mil(約51マイクロメートル)のHOSTAPHAN 3SABフィルム上に、約1mil(約25マイクロメートル)の厚さを有する乾燥接着剤を得るのに十分な間隙で、ナイフコーティングした。コーティングしたフィルムを、65℃で約15分間乾燥させた。各実施例のフィルムサンプルを、以下の条件:室温(RT)で10分間、RTで7日間、65℃で7日間、85℃で7日間のうちの1つに供した。馴化工程の後、サンプルを、「180°剥離接着力試験」で評価し、結果を表4に要約した。
Figure 2019508522
実施例13〜24(EX−13〜EX−24):エラストマーB及びMQ樹脂を含む接着剤
EX−13〜EX−24のそれぞれについて、表5に要約したMQ樹脂の種類及び量を使用して、エラストマーB溶液のサンプル及びMQ樹脂のサンプルをジャーに秤量することで、接着剤コーティング溶液を調製した。このジャーをローラー上に置いて、内容物を1晩周囲温度で混合して、接着剤コーティング溶液を提供した。比較例2(CE−2)は、エラストマーBのみを含み、MQ樹脂は含まなかった。
Figure 2019508522
EX−13〜EX−24及びCE−2の接着剤コーティング溶液のサンプルを、2mil(約51マイクロメートル)のHOSTAPHAN 3SABフィルム上に、約1mil(約25マイクロメートル)の厚さを有する乾燥接着剤を得るのに十分な間隙で、ナイフコーティングした。コーティングしたフィルムを、65℃で約15分間乾燥させた。各実施例のフィルムサンプルを、以下の条件:室温(RT)で10分間、RTで7日間、65℃で7日間、85℃で7日間のうちの1つに供した。馴化工程の後、サンプルを、「180°剥離接着力試験」で評価し、結果を表6に要約した。
Figure 2019508522
実施例25〜32(EX−25〜EX−32):エラストマーC及びMQ樹脂を含む接着剤
EX−13〜EX−24のそれぞれについて、表7に要約したMQ樹脂の種類及び量を使用して、エラストマーC溶液のサンプル及びMQ樹脂のサンプルをジャーに秤量することで、接着剤コーティング溶液を調製した。このジャーをローラー上に置いて、内容物を1晩周囲温度で混合して、接着剤コーティング溶液を提供した。比較例3(CE−3)は、エラストマーCのみを含み、MQ樹脂は含まなかった。
Figure 2019508522
EX−25〜EX−32及びCE−3の接着剤コーティング溶液のサンプルを、2mil(51マイクロメートル)のHOSTAPHAN 3SABフィルム上に、約1mil(約25マイクロメートル)の厚さを有する乾燥接着剤を得るのに十分な間隙で、ナイフコーティングした。コーティングしたフィルムを、65℃で約15分間乾燥させた。各実施例のフィルムサンプルを、以下の条件:室温(RT)で10分間、RTで7日間、65℃で7日間、85℃で7日間のうちの1つに供した。馴化工程の後、サンプルを、「180°剥離接着力試験」で評価し、結果を表8に要約した。
Figure 2019508522
本明細書全体を通して、「一実施形態」、「ある特定の実施形態」、「1つ以上の実施形態」、又は「ある1つの実施形態」に対する言及は、「実施形態」という用語の前に、「例示的な」という用語が含まれているか否かに関わらず、その実施形態に関連して説明される具体的な特色、構造、材料、又は特徴が、本開示のある特定の例示的な実施形態のうちの少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して、様々な場所における「1つ以上の実施形態において」、「ある特定の実施形態において」、「一実施形態において」、又は「ある1つの実施形態において」などの語句の出現は、必ずしも、本開示のある特定の例示的な実施形態のうちの同じ実施形態について言及するものではない。更に、これらの具体的な特色、構造、材料、又は特徴は、1つ以上の実施形態において、任意の好適な様式で組み合わされてもよい。
本明細書は、ある特定の例示的な実施形態について詳細に記載してきたが、当業者であれば、前述の記載を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び均等物を容易に想起することができるという点が理解されるであろう。したがって、本開示は、本明細書において上に示されている例証的実施形態に、不当に限定されるものではないことが理解されるべきである。
更に、本明細書において参照されたすべての刊行物及び特許は、各個別の刊行物又は特許が参照により組み込まれることが個別具体的に示されている場合と同程度に、それらの全体が参照により組み込まれる。様々な例示的な実施形態について記載してきた。これらの実施形態及び他の実施形態が、以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (32)

  1. ウレア系シリコーンコポリマー、オキサミド系シリコーンコポリマー、アミド系シリコーンコポリマー、ウレタン系シリコーンコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、エラストマー性シリコーン系コポリマーと、
    0重量%超かつ20重量%以下のMQ樹脂と、
    を含む、接着剤組成物。
  2. 10重量%未満のMQ樹脂を含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 前記エラストマー性シリコーン系コポリマーが、少なくとも5,000グラム/モルの分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物である、ウレア系シリコーンコポリマーを含む、請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
  4. 前記エラストマー性シリコーン系コポリマーが、少なくとも5,000g/モルの分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、ポリアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物である、ウレア系シリコーンコポリマーを含む、請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
  5. 前記ポリアミンが、約300g/モル以下の分子量を有する、請求項4に記載の接着剤組成物。
  6. 前記ポリジオルガノシロキサンジアミンが、約10,000g/モル〜約65,000g/モルの分子量を有する、請求項3〜5のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  7. 前記ウレア系シリコーンコポリマーが、
    以下の式によって表されるブロックをn個
    Figure 2019508522
    及び以下の式によって表されるブロックをm個
    Figure 2019508522
    含む、シリコーンポリウレアブロックコポリマーであり、
    式中、
    各Rは、アルキル基、ビニル基、高級アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、及びフッ素含有基からなる群から選択される一価の基を独立して表し、
    各Zは、アリーレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、アルキレン基、及びシクロアルキレン基、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される二価の基を独立して表し、
    各Yは、アルキレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、アリーレン基、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基を独立して表し、
    各Dは、水素、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル、及びB又はYを含む環構造を完成させて複素環を形成する基からなる群から独立して選択され、
    各Bは、アルキレン基、アルカリーレン基、アラルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、及びポリ(アルキレンオキシ)基、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される二価の基を独立して表し、
    pは、少なくとも10である整数であり、
    nは、少なくとも1である整数であり、かつ
    mは、少なくとも1〜最大1,000以下の範囲内の整数であり、nのmに対する比は、約1:10〜約10:1の範囲内である、請求項3〜6のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  8. Figure 2019508522
    が、10,000〜約40,000グラム/モルの式量を有する、請求項7に記載の接着剤組成物。
  9. Rがメチルであり、Zが−CHC(CHCH−であり、Yが−CHCHCH−であり、DがHであり、かつBが−CHCHCHCH(CH)−である、請求項7又は8に記載の接着剤組成物。
  10. 前記nのmに対する比が、約1である、請求項7〜9のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  11. 前記シリコーンポリウレアブロックコポリマーが、約10,000g/モル〜約65,000g/モルの重量平均分子量を有するポリジオルガノシロキサンジアミンと、3モル以下のポリアミンと、ポリイソシアネートとの反応生成物を含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  12. 前記エラストマー性シリコーン系コポリマーが、以下の式の反復単位を少なくとも2個含むアミド系シリコーンコポリマーを含み、
    Figure 2019508522
    式中、各Rは独立して、アルキル、ハロアルキル、アラルキル、アルケニル、アリール、又はアルキル、アルコキシ、若しくはハロで置換されたアリールであり、
    各Yは独立して、アルキレン、アラルキレン、又はこれらの組み合わせであり、
    Gは、式RHN−G−NHRのジアミンから2個の−NHR基を引いたものに等しい二価残基であり、
    は、水素又はアルキルであるか、あるいはRは、G及びそれら両方が結合している窒素と一緒になって複素環式基を形成し、
    nは独立して、0〜1500の整数であり、かつ
    pは、1〜10の整数である、請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
  13. 感圧性接着剤である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  14. 前記感圧性接着剤が、光学的に透明である、請求項13に記載の接着剤組成物。
  15. 基材の少なくとも一方の主表面に適用された、請求項1〜14のいずれか一項に記載の感圧性接着剤を含む、接着剤物品。
  16. 前記感圧性接着剤が、前記基材の少なくとも一方の主表面上に単一層を含む、請求項15に記載の接着剤物品。
  17. 前記基材が、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーを含む、請求項15又は16に記載の接着剤物品。
  18. 前記基材が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、木材、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項15〜17のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  19. 前記基材が、ポリマーフィルム、光学フィルム、又は剥離ライナーから選択される、請求項18に記載の接着剤物品。
  20. 少なくとも約90%の可視光透過率及び5%以下の曇り度を有する、請求項15〜19のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  21. 伸長可能であり、かつ引き伸ばし剥離可能である、請求項15〜20のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  22. 追加的な伸長可能層を更に含む、請求項21に記載の接着剤物品。
  23. 前記感圧性接着剤層が、約25マイクロメートル〜約300マイクロメートルの厚さを有する、請求項15〜22のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  24. 前記感圧性接着剤が、少なくとも1つの構造化表面を含む、請求項15〜23のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  25. 少なくとも1つの、発泡体を含む層を更に含む、請求項15〜24のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  26. 85℃で7日間エージングさせた後に、約500N/dm以下の、ガラス基材に対する180°剥離接着力を呈する、請求項15〜25のいずれか一項に記載の接着剤物品。
  27. 第1の基材、
    第2の基材、及び
    前記第1の基材と前記第2の基材との間に配置された感圧性接着剤
    を含み、前記感圧性接着剤が、請求項1〜14のいずれか一項に記載の接着剤組成物を含む、接着剤アセンブリ。
  28. 前記第1の基材及び前記第2の基材の各々が、硬質表面、テープ裏材、フィルム、シート、又は剥離ライナーを含む、請求項27に記載の接着剤アセンブリ。
  29. 前記第1の基材が、フルオロ熱可塑性フィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ(メタ)アクリレートフィルム、ポリオレフィンフィルム、又はポリカーボネートフィルムから選択されるポリマーフィルムを含む、請求項28に記載の接着剤アセンブリ。
  30. 前記第2の基材が、ガラス、セラミック、陶材、ポリマー、金属、又は木材から選択される硬質表面を含む、請求項29に記載の接着剤アセンブリ。
  31. 前記第2の基材が、窓、車両の風防、又は電子ディスプレイデバイスを含む、請求項30に記載の接着剤アセンブリ。
  32. 前記第2の基材が、テレビ、コンピューターモニター、携帯電話ディスプレイ、ラップトップコンピューターディスプレイ、ノート型コンピューターディスプレイ、又はタブレットコンピューターディスプレイから選択される電子ディスプレイデバイスを含み、更に、前記感圧性接着剤が、光学的に透明であり、かつ引き伸ばし剥離可能である、請求項31に記載の接着剤アセンブリ。
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