JPH0247182A - 感圧接着剤 - Google Patents

感圧接着剤

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JPH0247182A
JPH0247182A JP1165156A JP16515689A JPH0247182A JP H0247182 A JPH0247182 A JP H0247182A JP 1165156 A JP1165156 A JP 1165156A JP 16515689 A JP16515689 A JP 16515689A JP H0247182 A JPH0247182 A JP H0247182A
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ユルゲン クリンゲン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は感圧接着剤組成物および接着テープに関し、特
に、塗料に対する接着性および低温性能が改善されたア
クリル系感圧接着剤に関する。
関連技術 アクリレート感圧接着剤は周知である。米国再発行特許
第24,906号〔ウルリッチ(TJlriCh)〕に
は、炭素原子数4〜14のアクリル酸アルキルエステル
を主体とし、そして少量(3〜12%、好ましくは4〜
8%)の極性共重合性単量体例えばアクリル酸を含んで
いるアルキルアクリレート共重合体が記載されている。
かかる接着剤は容易に入手可能であシ、シかも比較的低
コストで良好にバランスされた粘着性と剪断性と様々な
基体に対する剥離性を兼ね備えていることから、広く普
及している。
これ等接着剤は自動車工業における様々な用途、例えば
、塗面への装飾品の取シ付けのために使用されてきた。
接着剤の自動車工業での試験は代表的には、その分野で
「コールトスラム(coldlam )J試験として知
られている、−45℃まで降下する温度での衝撃試験を
受けることである。
これ等従来のアクリレート接着剤は、自動車工業での使
用が増大している新式の高固形分塗料の系に対しては、
かかる試験で十分な性能を有することが、特に低温では
、難しい。また、かかる塗料に対する接着は旧式の塗料
に対する接着よシ難しい。
米国特許第4,181,752号〔マルテンス(Mar
 tens )他〕には、アクリレート共重合体を生成
するだめの、アルキルアクリレートエステルと極性共重
合性単量体との紫外線光重合方法が開示されている。マ
ルテンスは望ましい凝集強さと剥離抵抗Kl−!成する
ためには照射強度と分光分布を制御しなければならない
ことを教示している。好ましくは、光重合は反応を抑制
する傾向のある酸素のような不活性雰囲気下で行われる
。マルテンスの方法によって調造されたテープの接着特
性は溶液重合によって製造されたものよりは改善されて
いるが、最低温度での自動車用試験についての性能かや
はシ十分でない。
さらに別の特許にも、紫外線重合型アクリレート接着剤
が開示されている。米国特許第4,364,972号〔
ムーン(Moon))には、アクリレート接着性共重合
体における極性共重合性単量体として、N−ビニルピロ
リドンを使用することが開示されている。自動車塗料へ
の強力接着は開示されてはいるが、実施例をもって示さ
れていない。米国特許第4.391.(587号しベス
レイ(Vesley))には、アクリレート共重合体の
だめの光活性架橋剤として特殊発色団置換ノ・コメチル
−8−トリアジンを使用することが開示されている。米
国特許第4.599,265号〔エスメイ(Esmay
))には、容易に剥離可能な感圧接着テープが開示され
ておシ、その接着剤層は高度に架橋されてお9、そして
極性単賞体含量が低い。性質は多様であるが、これ等接
着剤はいずれも自動車用試験で最低温度において改善さ
れた性質を示さない。
米国特許第4,245,500号〔ブレノン(Glen
non))には、少なくとも1種のモノ官能性不飽和ア
クリル酸エステル単量体と、飽和の粘着付与性樹脂重合
体と、非結晶化性弾性体材料と、紫外光または他の透過
性光線(広義)に対して応答性の開始剤とを含む組成物
から生成された感圧接着剤が開示されている。ブレノン
は波長範囲1800〜4000Aの紫外光の使用を特定
している。接着剤に照射される光強度はマルテン他の特
許に開示されている光強度よシ遥かに高い。
ブレノンの主張によれば、弾性体はアクリル酸エステル
単量体に可溶性であって非結晶化性無定形特性を有する
あらゆる天然または合成弾性体であシ得る。弾性体はア
クリレート単量体100部当たシ約4部〜約150部の
量で存在する。ブレノンの接着剤は金属や塗料被覆鋼の
基体に対して満足な接着レベルを得るためにアクリル酸
エステル単量体100部当たシ約50部〜約250部の
粘着付与性樹脂を使用することが必要である。かかる量
の粘着付与剤は重合体マドIJツクスのガラス転移温度
を増大させ(ガラス転移温度の増大は低温可撓性に対し
てマイナスの効果を有する)、そして重合中に連鎖移動
剤として作用する。また、粘着付与剤は経時下で接着剤
の表面へ移行する傾向があり、それは接着性の低下の原
因になる。ブレノンの接着剤から製造されたテープは自
動車用試験(特に、高固形分の塗料に対するもの)に合
格しない。
カナダ特許第1,192,688号〔モサー(Mose
r)他〕には、ガラス転移温度0°C〜100°Cの重
合体を生じるアクリル単蓋体と少なくとも1種の分散性
芯一般重合体とを含む接着剤組成物が開示されている。
この組成物は100%反応性流体の接着剤である。かか
る接着剤は感圧接着剤として使用できない。
欧州特許出願公報第238863号〔クリングラー(K
llngler)他〕には、相分離を生じさせる硬化に
よって向上した物理的性質を示す光または熱硬化弾性体
が開示されている。弾性体は光開始剤または熱開始剤の
存在下でメタクリレート単量体の中に溶解される。組成
物はさらに、反応性アクリル希釈剤を20重債チまで含
有していてもよい。使用可能なブロック共重合体はスチ
レン/弾性体ブロック共重合体、ポリウレタンブロック
共重合体、およびポリエステル/ポリエーテルブロック
共重合体などである。有効なメタフタレートに類似であ
ってもアクリレートは顕著に劣った物理的性質を示す、
透明な、相分離していない、生成物を生じると開示され
ている。
米国特許第4,126,504号〔ウオリンスキー(W
olinski)他〕には、二成分型迅速硬化性接着剤
が開示されている。第一成分はアクリルまたはメタクリ
ル単量体と、少なくとも1個の遊離カルボン酸基を含有
する共重合性単量体と、活性化されていないラジカル付
加重合用触媒系とのラジカル付加重合用組み合わせの中
に溶解された熱可塑性非反応性弾性体材料から成る。第
二成分はラジカル付加重合用触媒系のだめの賦活剤系、
および任意的にかかる系のための促進剤を含む。−変形
例においては、賦活剤は単一の液状接着剤の生成を可能
ならしめるように不溶性の破壊可能な微小球の中にカプ
セル化されていてもよい。ウオリンスキーの特許に開示
されている接着剤は片面に適用され、そして賦活剤がも
う一方の面に適用されなければならない。または、単一
の液状接着剤の場合には、使用時に触媒が添加されなけ
ればならない。従って、この接着剤は感圧接着剤として
使用するには不適である。
米国特許第3,832,274号しオウストン(0w8
ton)]には、(a)ポリ(ブタジェン)単独重合体
、ブタジェンと少なくとも1種の共重合性単量体例えば
スチレンやアクリロニトリルやメタクリロニトリルとの
共重合体、および、官能性単量体を5%まで含有するこ
とによって改質された単独重合体および共重合体からな
る群から選択されたブタジェンの共重合体から選択され
た弾性重合体約1〜約60%;(b)アクリレート、メ
タクリレート、アクリロニトリル、およびメタクリロニ
トリルから選択された少なくとも1種の重合性アクリル
単量体25チ〜85%;(C)エチレン系不飽和非アク
リル単量体0〜50 % ; (d)前記(b)または
(C)から訪導された、約0.1〜1.3の範囲の固有
粘度を有する重合体;(e)メタクリル酸5%〜20%
;および(f)レドックス触媒重合系の還元用成分0.
04%〜4%からなる、迅速硬化性の構造用接着剤が開
示されている。かかる触媒系の酸化用成分は接着剤が適
所に置かれてから硬化時間15分以内に添加されなけれ
ばならない。この接着剤は構造用セメントであシ、感圧
接着剤として使用するのには適さない。
本発明の発明者等は、アクリル共重合体と、このアクリ
ル共重合体のガラス転移温度よシ低いガラス転移温度を
有するセグメントを少なくとも一つ有する炭化水素弾性
体または炭化水素弾性体ゾレンrとを含む、特定の、紫
外線重合した、相分離した感圧接層剤が良好な接着特性
および改善された低温耐@撃性能を有するということを
新たに発見した。
発明の概要 本発明の、相分離した、紫外線重合した感圧接着剤は、 a)(+)アルキル基が平均4〜12の炭素原子数を有
する、アルキルアクリレート単量体約60部〜約99部
、 (ii)モノエチレン系不飽和共重合性極性単量体約1
部〜約40部、および (ill)光開始剤約0.01部〜約1部を含有する単
量体のアクリル共重合体を約70部〜約98部と、 b)前記アクリル共重合体よシ低いTgを有するセグメ
ントを少なくとも一つ含む炭化水素弾性体または前記炭
化水素弾性体のブレンドを対応して約30部〜約2部 含み、少なくとも第−相と第二相を有しておシ、前記第
−相が主に前記弾性体からなプ、かつ好ましくは連続相
である。本発明の感圧接着剤は弾性体を含有しなければ
同一組成の接着剤よシも改善された低温耐衝撃特性を有
している。また、本発明は改善された「コールトスラム
」性能を示しながら、他の臨界的性質の許容できない程
の変更を伴わない、感圧接着テープを提供する。
電子顕微鏡写真の説明 第1図はインオクチルアクリレート(IOA) 91部
と、アクリル酸(AA) 9部と、イルがキュア(Ir
gacure)TM651光開始剤0.18部と、1,
6−へ午サンジオールジアクリレート(HDDA) 0
.11部ト、x 7 o y 、If/ (Aeros
ll)”MR972疎水性シリ力充填剤4部からなる組
成を有するが、弾性体を含有していない、アクリレート
感圧接着性重合体の形態構造を示す。この接着剤は単相
である。
シリカ充填剤は明るい特徴のないIOA / AAマト
リックスの中の小さな暗粒子として観察できる。
第2図は第1図と同じ構造を示す。但し、s o、o 
o o−倍率のものである。単一アクリル相は充填剤の
存在以外は特徴がない。
第6図は別の比較用アクリレート感圧接着剤の系の構造
を示す。重合体の組成は95.5部のIOA。
4.5部のAA、および0.18部のイルガキュアTM
651である。この接着剤はさらに約50部の水素化ロ
ジンエステル粘着付与剤フオージル(FOraIP85
を含有している。粘着付与剤を添加されてない重合体同
様、この接着剤は単相である。
第4図は次の組成を有する本発明の好ましい接着剤の形
態構造を示す。この接着剤は76.4部のIOA、 7
.6部の緑、および0.18部のイルガキューTM65
1光開始剤、および16部のデュラデy (Durad
ene)TM71Qすなわち不飽和セグメント含有弾性
体を含む。相分離は明瞭に認められる。暗い領域は染色
された第−相すなわち弾性体相である。弾性体相は連続
である。明るい領域はアクリル共重合体を主体として含
有している第二相であり;それは約0.5 pmの包有
物(1nclusion)として存在する。包有物は大
きさが比較的均一である。
第5図は、第4図に示されている接着剤と同じ成分を含
有しており、さらに4部のエアロゾルTMR972疎水
性シリカ充填剤と2.15部のエクスパンセル(Exp
ancel)TM551D E重合体微小球を含有して
いる、本発明のよシ複雑な相分離した接着剤の形態構造
を示す。微小球は大きさが20〜80μの範囲にあシ、
そしてこの顕微鏡写真では見ることができない。この顕
微鏡写真は微小球同士の間の隙間における接着剤だけを
示している。
やはシ、弾性体相は連続であシ、そしてアクリル共重合
体相は約0.5/zmの比較的均一なサイズを有する包
有物として存在する。明瞭に認めることができるように
、本発明の組成物の特徴的な相分離した構造は様々なサ
イズの添加充填剤の存在にもかかわらず形成されている
第6図は次のような組成を有する本発明のさらに別の相
分離した接着剤の形態構造を示す。この接着剤は76.
4部(D IOA、7.6部のAA、0.18部のイル
ガキュアTM651、および0.11部のHDDAおよ
び16部のステレオ:y (Stereon)TM84
0すなわち不飽和セグメント含有弾性体を含む。この図
においては、暗く染色された弾性体相は明るいアクリル
共重合体相から容易に区別できる。この接゛着剤はさら
に6部のエアロジルTMR972、および2.15部の
エクスパンセルTM5510E微小球を含む。微小球は
先に述べた理由からこの顕微鏡写真では見ることができ
ない。弾性体相は連続である。アクリル共重合体相は平
均約0.5μmの比較的均一な包有物からなる。疎水性
シリカ充填剤は明るいアクリルマトリックスの中の小さ
な暗粒子として認めることができる。
第7図は次のような組成を有する本発明のさらに別の相
分離した接着剤の形態構造を示す。この接着剤は76.
4部のIOA 、 7.6部のAA、0.18部のイル
ガキュアTM 651.0.09 部OHDDA 、 
4部のエアロジル′rMR972疎水性シリカ充填剤、
および16部のステレオン845TMすなわち不飽和セ
グメント含有弾性体を含む。暗く染色された領域は弾性
体相からなり、連続である。アクリル共重合体相は平均
0.5μmの大きさの比較的均一な包有物として存在す
る。シリカ充填剤は明るいアクリルマトリックスの中の
暗粒子として認めることができる。
ここには図示されていないが、不庵和セグメントを有す
るその他のマルチセグメンテツド共重合体弾性体を同じ
ような筺含有する本発明の相分離した接着剤組成物は同
じような構造上の配列を示す。かかる弾性体は例えばク
ラトン(Kraton)TM1101.1107、およ
び1118などである。
第8図は次のような組成を有する相分離した接着剤の形
態構造を示す。この接着剤は74.4部のIOA、10
.6部+Z)AA、0.18部ノイルガキュアTM65
1.0.09部のHDDA 、 4部のエアロジルTM
R972、および15部のクラトンTMG1726すな
わち飽和デムセグメントだけを有する弾性体を含む。暗
く染色した第−相は弾性体である。この接着剤はさらに
2.15部のエクスパンセル聰551  DE微小球を
含有している。この配合物では、弾性体相は連続ではな
いらしい。アクリル共重合体相の大きな領域、すなわち
、弾性体が欠けているところが認められ、そこではシリ
カが明るいアクリルマトリックスの中の暗粒子として見
ることができる。
第9図は次のような組成を有する相分離した接着剤の形
態構造を示す。この接着剤は76.4部の工OA 、7
.6部のMl、0.18部のイルガキュアTM651.
0.11部の)(DDA 、 4部のエアロゾル1R9
72、および16部のクラトンG1726すなわち飽和
セグメントだけを有する別の弾性体を含む。弾性体相は
局部的に連続している:しかしながら、相分離した構造
は不飽和セグメント含有弾性体を含む系に比べて非常に
均一でない。すなわち、アクリル相は大小両方の包有物
を含有している。先のように、シリカ充填剤はアクリル
相中に小さな暗粒子として見ることができる。
発明の詳細 な説明の組成物に有効なアクリル共重合体は相分離した
紫外線重合した感圧接着剤組成物の約70〜約98 p
hrを成す。アクリル共重合体は少なくとも1種のアル
キルアクリレート単量体、好ましくは、炭素原子数4〜
約14の非tar t−アルキルアルコールのモノ官能
性不飽和アクリル酸エステルを含む。かかる単量体は例
えば、インオクチルアクリレート、2−エチルへキシル
アクリレート、イソノニルアクリレート、デシルアクリ
レート、ドデシルアクリレート、ブチルアクリレート、
およびヘキシルアクリレートである。アクリル共重合体
はアルキルアクリレート単量体を約60部〜約99部含
有する。アルキルアクリレート単量体は少なくとも1種
の極性単量体と共重合される。
極性共重合性単量体はアクリル酸、イタコン酸、ヒドロ
キシアルキルアクリレート、または置換アクリルアミド
のような強い極性の単量体から選択されてもよいし、又
は、N−ビニルピロリr7、N−ビニルカプロラクタム
、およびアクリロニトリルのような中位の極性の単量体
から選択されてもよい。極性共重合性単量体はアクリル
共重合体の約1部〜約40部までを構成する。
本発明の組成物に有効な弾性体は接着剤中でアクリル単
量体と光重合した時に相分離する炭化水素弾性体である
。これ等弾性体は少なくとも1つの低Tgセグメントを
含有している。ここで使用されている「低’rgJの意
味は、そのように規定されたセグメントが紫外線重合し
たアクリル共重合体のガラス転移温度よシ低いガラス転
移温度を有するということである。アクリレート共重合
体の代表的なTg値は約0℃以下である。低Tgセグメ
ントは0°C未満の、好ましくは一50°C〜−70℃
の範囲の、よシ好ましくは一70℃未満の、Tg値を有
している。弾性体は本発明の接着剤の約2phr〜約3
0 phr 、好ましくは約5 phr〜約25 ph
r s よシ好ましくは約l Q phr〜約20 p
hrを成す。
本発明の感圧接着剤組成物に使用するのに好ましい弾性
体は不飽和セグメントを少なくとも一つ有するマルチセ
グメンテッド弾性体であシ、かかるセグメントは飽和炭
化水素セグメントよシ低いTg値を有しておシ、そして
成長性アクリル重合体鎖と共反応することができる。か
かる好ましい弾性体はステレオン′rM840Aおよび
ステレオン1845A(ファイアストン社から商業的に
入手できるスチレン−ブタジェンマルチブロック共重合
体)、デュラデンTM710(ファイアストン社から商
業的に入手できる、スチレン27%のブタジェン−スチ
レン共重合体);クラトン”D1118(スチレンブタ
ジェンジブロック共重合体)およびクラトンTMD11
01(スチレンブタジェン−スチレントリブロック共重
合体)(どちらのクラトン1共重合体もシェルケミカル
社から商業的に入手できる)などである。不飽和セグメ
ントを少なくとも一つ有する弾性体をアクリル共重合体
に好ましいレベルで添加すると、少なくとも2相の相分
離した感圧接着剤を生じ、しかして、弾性体が連続する
第−相を形成し、そしてアクリル共重合体が第二相を形
成する。かかる系は低温耐衝撃性を実質的に改善しなが
ら、同時に、剪断や剥離のようなその他の許容できる接
着特性を維持する。
理論的に制限するつもシはないが、かかる系はその独特
の構造形態によって、連続相を成す弾性体の十分な衝撃
吸収能力と、米国再発行特許第24,906号(ウルリ
ツチ)や米国特許第4,181.752号(マルテンス
)や第4,223,067号(レベンス)に記載されて
いるように、アクリル共重合体の良好な接着特性とを兼
ね備えているので、改善された低温特性を示すものと考
えられる。
かかる弾性体を組み入れた組成物を透過型電子顕微鏡検
査(TEM)によって検証すると、相分離した形態構造
が明瞭に認められる。好ましい組成物においては、弾性
体相は連続であシ、そしてアクリル共重合体相は平均サ
イズ0.1μm〜約I Amの比較的均一な包有物とし
て存在する。ジュラデン1710のような大いに好まし
い弾性体が利用された場合には、包有物は約0.5μm
である。
あまり好ましくないが、飽和セグメントだけを有する弾
性体、例えば、クラトン()1726やクラド7TMG
1657(どちらもシェルケミカル社から商業的に入手
できる)のようなスチレンエチレン−ブチレンスチレン
共重合体も本発明の組成物に有効である。しかしながら
、この系の弾性体はセグメントの飽和レベルのせいで、
架橋のために利用可能な多数の部位を有していない:従
って、相の連続の程度が低くなる。商業的に入手可能な
弾性体には様々な不飽和レベルのものがあることに留意
すべきである。また、弾性体が全て飽和基から成る場合
でさえ、架橋のために利用可能な部位がなお存在するで
あろう。これは弾性体における水素化が100%完全で
ないので、幾らかの不飽和基が利用できるという事実に
よる。従って、飽和セグメントだけを有する弾性体を含
有する組成物においてさえ、相間に幾らかの化学的連結
が一般に存在する。
しかし、飽和弾性体を含有する組成物は少なくとも1つ
の不飽和セグメントを有する弾性体を、含有する系とは
異なる形態構造を有する。弾性体と7クリレ一ト共重合
体とはやは夛相分離しているが、第−相を成す飽和弾性
体は、弾性体が少なくとも1つの不飽和セグメントを有
している場合の第−相のような完全な連続性を欠いてい
る。アクリル共重合体相は包有物のサイズおよび分布に
関して、より低い均一性を認められる。アクリル共重合
体の大領域が生じる。これは弾性体相によってもたらさ
れる振動吸収レベルを低下させる。しかしながら、これ
等弾性体を使用しても、弾性体を含有しないアクリレー
ト共重合体の系よシは、コールトスラム挙動の幾らかの
改善が認められる。
しかしながら、この改善は使用弾性体が少な(とも1つ
の不飽和セグメントを有するものであ。
合に認められるように顕著なものではない。し2・しな
がら、水素化は弾性体の崩壊(degradatlon
)のための部位を減少させるので、長期にわたって接着
剤の諸性質が必須である場合には、飽和セグメントだけ
を有する弾性体を使用することが好ましい。
その他の有効な炭化水素弾性体はファイアストン社から
商業的に入手できるデュラデンTM700シリーズ、例
えば、711.716、および707:ペトロフアイナ
(Petroflna)から入手できるファ(f 7’
 レン(Finaprene)TM400 シリーズ、
例えば、ファイナプレン401.411.411p。
414:エニケム(Enlchem)から入手できるユ
ーロゾv y (Europren)TMSOLTM 
T シリ−ス、nえば、ユーロプレンSQLTMT 1
60シリーズ、SQLTMT190シリーズ;オヨびク
ラトンTMD1107などである。天然ゴム、合成ポリ
インプレン、訃よびアクリロニトリル−ブタジェン共重
合体のような弾性体も有効である。弾性体のブレンドを
使用する場合には、各弾性体は上記要件すなわち低Tg
セグメントを満足しなければならない。
本発明の好ましい感圧接着剤組成物は優れた剪断性能を
示しながら、−30°C〜−45℃の温度での「コール
トスラム」試験を受けたときに改善された低温性能を示
す。
光重合性単量体と弾性体との混合物はさらに、単量体の
重合を誘発させるための光開始剤を含有している。有効
である光開始剤はベンゾインエーテル例えばベンゾイン
メチルエーテルやベンゾインインゾロビルエーテル、置
換ベンゾインエーテル例えばアニソールメチルエーテル
、置換アセトフェノン例えば2,2−ジェトキシアセト
フェノン4’2 、2−ジメトキシ−2−フェニルアセ
トフェノン、置換α−ケトール例えば2−メチル−2−
ヒドロキシプロピオフェノン、芳香族スルホニルクロリ
ド例、t ハ2−ナフタレンスルホニルクロリド、およ
び光活性オキシム例えば1−フェニル−1,1−プロパ
ンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム
などである。光開始剤はこの感圧接着剤組成物の約0.
01〜約l phrの量で存在する。
弾性体と光重合性単量体との混合物はさらに架橋剤を含
有していてもよい。アクリル系感圧接着剤のための好ま
しい架橋剤はトリメチロールプロパントリアクリレート
、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、1.2−
エチレングリコールジアクリレート、および1,2−ド
デカンジオールシアクリレートのような米国特許筒4,
379.20f号〔セイルマン(Heilmann)他
〕に開示されているものばかシでなく1,6−ヘキサン
ジオールジアクリレートのような多官能性アクリレート
である。その他の有効な架橋剤は米国特許筒4,329
,384号および第4,330,590号(ベスレイ)
に開示されているもののような置換トリアジン、例えば
2.4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシ
スチレン−5−トリアジンや、発色団ハロメチル−5−
トリアゾンなどである。使用される場合には、架橋剤は
約0.01〜約i phrO量で存在する。
好ましい態様においては、本発明の感圧接着剤はさらに
微小球を含有している。微小球が存在する場合には、重
合した接着剤はフオーム(foam)のような外観を有
する。微小球含有組成物の形態構造はやはシここに記載
されているように相分離した状態にある。
特に好ましい微小球は米国特許筒3,615,972号
、第4,075,238号、および第4,287,30
8号に記載されているもののような、重合体の微小球で
ある。微小球はぎアス・アンド・ステベンス社(Pie
sce & 3tevena Company)から[
ミクロライト(Microlite) Jの商品名で非
発泡体が、そして「ミラライ) (Miralite)
 Jの商品名で発泡体が入手できる。類似の微小球がケ
マノード(KemaNord)プラスチックス社から「
エキスパンセル」の商品名で、そして松本油脂製薬から
[ミクロパーク(Micropearl)Jの商品名で
入手できる。発泡体では、微小球は約0.02〜0.0
36 g/■の密度を有している。発泡してない微小球
を感圧接着剤組成物の中に含有させた後、それ等を加熱
して発泡を起こさせることも可能であるが、発泡した微
小球を接着剤の中に混入させる方が一般に好ましい。こ
の方法は最終接着剤の中の中空微小球が接着剤の少なく
とも薄い層によって実質的に包囲されることを確実にす
るのを容易にする。
平均直径10〜200μmの重合体微小球は被覆前の重
合性組成物の中に約15容jlチ〜約75容量チの量で
ブレンドできる。
5〜200μmの、好ましくは約20〜約80μmの平
均直径を有するガラス微小球も有効である。かかる微小
球は感圧接着剤の5容f%〜65容M%を構成してもよ
い。感圧接着剤層はガラス微小球の直径の少なくとも6
倍の、好ましくは少なくとも7倍の厚さであるべきであ
る。
感圧接着剤の中にブレンドできるその他の有効な材料は
限定されるものではないが、充填剤、顔料、可塑剤、連
鎖移動剤、粘着付与剤、繊維強化剤、織布、不織布、発
泡剤、酸化防止剤、安定剤、難燃剤、および粘度調節剤
などである。
特に有効な充填剤は米国特許第4,710.536号お
よび第4,749,590号〔タリンrン(Kling
en)他〕に開示されているような疎水性シリカである
。本発明の好ましい一態様においては、感圧接着剤層は
表面積少なくとも10m”/Iの疎水性シリカを約2〜
約15phr含む。
本発明の感圧接着剤は好ましくは、アルキルアクリレー
ト単量体の中に弾性体を溶解または分散し、それから極
性共重合性単量体と光開始剤を添加することによって製
造される。任意的に、架橋剤を上記シロップの中に溶解
させてもよい。
最初に混合された時点では弾性体は光重合性単量体によ
って分散可能であるようにみえる。しかし危(ら、微視
的スケールでは相分離は既にして存在し、そして単量体
が担体ウェブ上で反応するにつれて、弾性体銀は成長す
るアクリル共重合体鎖の中に分散性でなくなり、相分離
の程度が増大する。少なくとも1つの不飽和セグメント
に有する弾性体が使用される場合には、アクリル!合体
銀と弾性体の不飽和セグメントとの間の化学的架橋が初
期の相分離構造の大規模な再配列を妨げるので、相の高
レベルの連続性を生じ、そしてこの系に独特の形態構造
および性質が得られる。飽和セグメントのみを有する弾
性体が使用される場合には、構造上の再配列はあまシ妨
げられず、そして相分離が遥かに大きな規模で起こる。
即ち、相中の包有物がサイズまたは分布において均一な
ものではない。
この組成物は可撓性担体ウェブ上に被覆され、そして不
活性雰囲気すなわち無酸素雰囲気たとえば窒素雰囲気の
中で重合させられる。十分に不活性な雰囲気は光活性被
覆物の層を、紫外線に対して実質的に透過性であるプラ
スチックフィルムでカバーすることによって達成できる
。そして空気中でそのフィルムを通して、一般に全照射
量的500 ミIJジュール/C1n2t−与える蛍光
灯型紫外線ランプによって照射される。重合性被覆物を
カバーしないで、光重合を不活性雰囲気中で行うような
場合には、重合性被覆物の中に米国特許第4,303,
485号〔レベンス(Levanす〕に教示されている
ように被酸化性錫化合物を混入させることによって、不
活性雰囲気の許容酸素食散を増大させることができる。
この特許には、かかる手法は厚い被覆物を空気中で重合
させることも可能にするということが教示されている。
テープの被覆はロール被覆、浸漬被覆、または押出被覆
のような通常の手段のどれを使用して遂行されてもよい
本発明の感圧接着テープは1層よシ多い層を含有してい
てもよい。かかる多層テープは相分離した感圧接着剤を
少なくとも1層含有している。かかる層は本発明の接着
剤を裏打層または芯層として使用するように、その層の
上に積層された別の感圧接着剤の薄層を有していてもよ
い。この付加的層(単数または複数)は当分野で知られ
ている通常の接着剤のどれであってもよいが、アクリル
系接着剤が好ましい。よシ好ましくは、付加的層は少な
くとも1種のアルキルアクリレート単量体と、強い極性
または中位の極性の共重合性単量体を含有している。
試験法 本発明の接着剤を評価するために次の試験を使用した。
ここにおける、俤、部数、比は別に特定されていない限
りj&量による。
透過型電子顕微鏡検査による接着剤の形態構造の分析 TKM試験のための薄い切片(500〜1(IJLIO
A)はFC4冷凍装置(cryoattachment
 ) t”備えたライハードニング(Reichert
−Jung)7Mウルトラカット(Ultracut 
) FfTMウルトラミクロトームを使用して一140
℃のサンプル温度で作製される。
ステンレス鋼ポート付きのダイアドーム(Diatom
e )TMダイヤモンドナイフが使用される。
切片はn−プロパノール上に浮かぶように放た瓜そして
7UIJメツシユの銅グリッド上に集めら瓜それから四
酸化オスミウムの4チ水溶液の蒸気に4時間曝される。
(四酸化オスミウムは存在する弾性体の不飽和ゴムセグ
メントの中の二重結会と反応し;かかるセグメントを顕
微鏡写真の中で暗くする。〕それから、この染色された
切片は100kVで操作される透過型電子顕微鏡、TE
OL 100 CXによって検査される。
サンプル これ等サンプルに関しては、接着剤フィルムは薄片切断
に先だって四酸化ルテニウムの0.5係水溶液の蒸気に
2時間曝すことによって染色される。
この染料は共N分体の中のポリスチレンブロックに対し
て優先的に反応する;従って、ポリスチレンブロックは
顕微鏡写真の中で暗く見える。冷凍超薄片切断および透
過型電子顕微鏡検査は上記通りに行われる。
剥離ライナー上に担持された12.7朋×20Onの感
圧接着剤トランスファーテープを厚さ約6Uの硬質ポリ
塩化ビニル試験棒の15mgX150趨の面上にまっす
ぐに配置し、そして6−8 kl?のQ−ラーで1回ロ
ーリングすることによってその場所に堅固にプレスする
。次いで、テープからライナーを除去し、そして裸出さ
れた接着剤表面を、新たに塗装された鋼パネル約1θD
mX3DrJraの中心に、試験棒の一万の端がパネル
の端から突出するように、配置する。良好な接触を確保
するために、試験棒を6.8〜(15ボ/ド)のローラ
ーで約300am/分の速度でローリングする。それか
ら、その試料を所定の時間a貿させた後に、約50朋の
巾にトリミングする。−f:tLから、その試料を、引
張試験機の下刃ショー(jam)に取り付けられた水平
固定具に装着する。厚さが約8驕でろり、そして−万の
端にビニル試験棒の断面に対応する開口全音している金
属棒を試験棒の突出端に装着し、そしてその金属棒のも
う一万の端を引張試験機の上刃ショーに装着する。それ
から両方のショー全30.5cIIL/分の速度で分離
し、そして塗装パネルからのビニル試験棒の分離全開始
するのに必要な力〔「離脱剥離(Breakaway 
peel )値」〕、およびビニル俸全完全に除去する
壕で連続分離するのに必要な力〔「連続剥離(Cont
inuouspeel )値」を記録する。
90度剥離接着強さ 陽葎酸化アルミニウムの19mxX2υOzz X06
125mの細長片をサンプルの接着剤の面上に置く。そ
して2に9のローラーでローリングすることによってア
ルミニウムに圧力を適用する。それから、サンプルの反
対側の面に剛性基体を堅固に接置させる。そしてアルミ
ニウム片を接着剤表面に対して90度の角度で、3[J
−5m/分の速度で剥離し、平均接漕力を巾1cIn当
たルのI単位で記録する。
引張強さ/伸び率 試験すべきテープのダンベル形試験片を作製し、そして
各縁端を巾42mmのセロファンテープで包み、試験テ
ープの50ytxX6.41@部分を裸出状態で残す。
試験片のセロファンで覆われた縁端を引張試験機の両側
のショーに装着する。そしてショーに500龍/分の速
度で分離し、破壊点伸び率を記録し、そして試験テープ
の厚さに基づいて引張強さft算出する。
アルミニウムチー剥離 フオームテープまたはその他の両面被覆テープサンプル
を陽極酸化アルミニウムの19趨×2UOxmX[1,
125mの細長片2枚の間に配置する。各アルミニウム
片の両端には、接着剤無しの25mmのタブが残されて
いる。この集成体を6.8空のロラーで両方向に1回ず
つローリングし、それから室温で1〜2時間時間コンデ
シンニング。タブをそれぞれ反対方向1c9L1度に折
り返し、試験機の上方と下方のショーにそれぞれ装着す
る。その仏ショーを3O−5cIIL/分の速度で分離
する。分離するのに必要な平均力を記録する。
静的剪断試験 トランスファーテープ筐たは両面被覆テープの巾1−2
7cmx長さ2−54cmの片をその接着剤によってス
テンレス鋼プレートに接着させる。それから、ライナー
を除去し、そして新たに裸出された接着剤表面に第二の
ステンレス鋼プレートを接着させる。それから、この試
験パネル集成体を水平位置lCwt@、そして表面間の
均質接触を確保するために1 ky荷重を15分間適用
する。それから、この集成体を垂直平面に装着し、−万
のパネルの上方端から吊るし、そしてもう−万のパネル
の下方端に1ゆ荷Nを取り付ける。荷重が落下する時間
が破損値である。I Ll、000分後にもテープが破
損しない場& vcは、試験を中止する。
動的剪断試験 巾25−4RNの接着剤フオームテープを76.2朋X
25−4mのステンレス鋼パネルの−1の端に置さ、そ
して長さ25.4朋にトリミングする。それから、ライ
ナーを除去し、七して同一サイズの第二のステンレス鋼
パネルを裸出接層剤表面に接着させる。この正方形のフ
オームサンプル’r6.8に9のローラーによって約5
(JIJxx/分の速度で1回ローリングすることによ
って、その場所に堅固にプレスし、それから、室温で2
4時間コンディショニングする。タブを引張試験機の上
方と下方のショーに装着し、その後、ショーを10趨/
分の速度で分離させる。分離するのに必要な最大力(N
/JrjI2)を記録する。
T−ブロック −1のT−ブロックの接触面を裸出フオーム表面の上に
置く。T−ブロックへの接着剤の良好な接@−を確保す
るために、ライナーの表面を親指の圧力によって擦る。
フオームIT−ブロック(25−4111X 25−4
t*)のサイズにトリミングムライナーを除去し、裸出
フオームに第二のブロックを接着させる。合わされたT
−ブロックを固定具の中に置き、そして11.3kl/
の靜止荷Nを15秒間適用する。サンプルを室温で60
分間コンディショニングする。T−ブロックの片側上引
張試験機の上方ショーに吊るし、下方ショーを適所に降
下させる。下方保持具をクランプした後、引張試験機を
スタートさせる。ショー全51騙/分の速度で分離させ
、そして最大の層剥離力を記録する。
約4LlcIL平万の剛性垂直フレームに、その上方端
において、同一寸法のフレームを枢軸襄着する。
垂直フレーム上の5個所に、シリコーン発泡体の衝撃吸
収用テープを取シ付ける。151411のビニル試験棒
(先の試験において記載されたもの)が4個存在する1
 00mxX 3 [J Omxの鋼の試験パネルを、
枢着フレーム内に取り付ける。そして室温に72時間保
留する。それから、この集成体全所定温度(−30’C
〜−45℃〕に冷却するために冷蔵室に16時間置き、
それから、フレームの装着された部分を水平位!筐で持
ち上げ、そして放すと、その部分は垂直部分へ向かって
バタンと閉じる。そこで、ビニル試験棒のどれかが剥が
れたかどうかを調べる。この操作全10回行って試験完
了とし、そして損傷数を報告する。
次の実施例は例示であって、どのようにも制限するもの
ではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ
規定される。
実施例 実施例では次のような略号および弾性体の商品名が使用
されている: IOA     インオクチルアクリレートA、A  
   アクリル酸 NVP     N−ビニルピロリドンTg     
 ガラス転移温度 RT     室温 RH相対湿度 オペル塗料 メラミン架橋アルキドエナメルmHvW塗
料  メラミン架橋アルキドエナメル塗料弾性体 ステレオン” 845A  スチレン48%のスチレン
−ブタジェンマルチブロック共 重合体(ファイアストン社か ら入手可能) ステレオンT〜’ 84[JA  スチレン43%のス
チレン−ブタジェンマルチブロック共 重合体(ファイアストン社か ら人手可能〕 クラトンTMG1726  スチレン/エチレン−ブチ
レン/スチレントリブロック共 重合体60チとスチレン/エ チレンーブチレンジブロック 共重合体70チのブレンド (シェル社から入手可能) クラトンTMG1657   スチレン14%のスチレ
ン/エチレン−ブチレン/スチレ ン共重会体〔シェル社から入 手可能〕 デュラデンTM710   スチレン27%のブタジェ
ンスチレン共重合体(ファイア ストン社から入手可能〕 実施例1 84.6部のインオクチルアクリレ−)(!:、6.4
部のアクリル酸と、9部のクラトンTMG1657のプ
レミックスを調装した。このプレミックスに6部の疎水
性シリカ(エアコン/L”MR−972デグツサ社から
入手可能)を、2.5部の重合体微小球(エクスバフセ
ル1M551DE、ケマノード社から人手可能)、0.
2部の2,2−ジメトキシ−2−ツエニルアセトフエノ
ン光開始剤〔イルガキュアTM651、チバガイギー社
から入手可能〕、および0.11部のHDDA (1、
6−ヘキサンジオールジアクリレート)と共VCfA加
した。これを、これによって被覆されるべき表面に低接
着性の剥離被膜を有してhる厚さ0.05部mの二軸延
伸ポリ(エチレンテレフタレート) (PIT )フィ
ルムの上に被覆し、次すで、第二のかかるフィルムで覆
った。ドクターナイフの設定は厚さ約U−75mの均一
被覆が得られるようic調節した。こうして製造された
複@一体に、紫外IVli!をImw/秒/crIL−
で与えるフルバニア40ワツト紫外螢光灯の列によって
紫外線照射した。N会されたフオーム状接着剤の、ステ
ンレス鋼への、VW塗料への、およびオペル塗料への9
U度剥離接看強さ、アルミニウムニー剥離、VWおよび
オペル塗料からの離脱/連続剥離、T−ブロック、およ
びコールトスラムにつめて試験した。結果は第1表に示
されている。
4土jL医」−二5− 96部のインオクチルアクリレートと、7部のアクリル
酸と、0.6部の過酸化ベンゾイル、ルシドール(Lu
cid員)TMt−使用して調製されたプレミックスを
熱処理によって部分重合させて約3000 cpsの1
ルツクフイ一ルド粘度を有する被覆可能なシロップにし
た。このシロップに6部のエアロゾルTMR972’&
、2.5部のエクスパンセルTM551 D E重合体
微小球、0.2部のイルガキュア 651、およびo、
11部のHDDAと共に添加した。これを、これによっ
て被覆されるべき表面に低接着性の剥離被Hを有して^
る厚さLl−05mの二軸延伸PITフィルムの上に被
覆し、次いで、第二のかかるフィルムで覆った。ドクタ
ーナイフの設定は厚さ約0−75mの均一被覆が得られ
るように調節した。この複@一体に、紫外mを1mw/
抄/!2で与えるシルパニア4oワット紫外螢光灯の列
によって紫外線照射した。重合された7オ一ム状接着剤
を実施例1と同じ方法で試験した。結果は第1表に示さ
れている。
ON ON ON 卜 λ 実施例2および比較例2−C 実施例2および比較例2−Cを実施例1および比較例1
−cと同じ方法で行った。X会されたフオーム状接着剤
の両面に、米国特許筒24,906号(ウルリンチ)に
開示されて込るタイプのアクリレート感圧接着剤の20
μm層を積層し、そしてこの夜会体の、ステンレス鋼へ
の90反剥離接着強さ、オペル塗料およびVW塗料への
90度剥離接着強さ、アルミニウムチー剥離、T−ブロ
ック、動的剪断、静的剪断、離脱/連続剥離、およびコ
ールトスラムについて試験した。結果は第2表に示され
ている。
寧二 寥 ヘ ヘヘ 事 ψ 実施例3 76.5部の工OA、 10−5部のAA、および16
部のデュラデンTM 71 oを使用してプレミックス
fil−v4mした。このプレミックス1UO部に、4
部のエアロジーMR−972を、2.15部のエクスパ
ンセルTM551 Dw、0.18部のイルガキュア7
M651、および0.11部のHDDAと共に添加した
これを実施例1に記載されているように被覆し、そして
ステンレス鋼への9[,1剥離離接看強さ、アルミニウ
ムチー剥離、離脱/連続剥離、およびコールトスラムに
ついて試験した。結果は第6表に示されてhる。
比較例3−c 87.5部の工OAと、12.5部のAAと、tJ、3
部の過酸化ベンゾイル、ルアドールTM f:使用して
調製したプレミックスを熱処理によって部分IL会して
ブルックフィールド粘度約5 LJ OLl cpsの
被覆可能なシロップにした。このシロップ1UU部く4
部のエアロゾルTMR972’e、  2.15部のエ
クスバンセA−TM551 D ffi重会体微小球、
0.18部のイルゴキュ71′M651 %および0.
11部の肋DAと共に添加した。これを比較例1に記載
されているように被覆した。重合されたフオーム状接f
f 剤を実施例3と同じ方法で試験した。結果はWc6
表に示されている。
実施例4〜5および比較例4−C〜5−C実施例4およ
び比較例4−Cは、デュラデ7I′M710の代わり&
C16部のステレオンTM845 A弾性体を使用した
以外は、実施例1および比較例1−Cと同じ方法で行わ
れた。硬化サンプルは実施例6と同じ方法で試験され、
そして結果は第6表に示されている。
実施例5および比較例5−Cは、異なる弾性体並びに単
址体比を使用した以外は、それぞれ実施例1および実施
例1−cと同じ方法で行われた。
実施例5vcおいては、プレミックス’e 76.4 
Mの工OA、 7.75部のAA、5部のデュラデンT
M 71 g、お、よび8部のステレオンTM840 
Aから調製レム比較例5−Oにおいては、91部のIO
Aと9部のAAから成るプレミックスを過酸化ベンゾイ
ルによって熱的に予備重合させてブルックフィールド粘
度的3000 cpsの被覆可能なシロップにしム試験
結果は第3表に示されて込る。
実施例6〜7および比較例6−C〜7−にれ等は、異な
るレベルの弾性体、異なる充填剤、および異なる単量体
比を使用した以外は、それぞれ実施例5および比較例5
−Cの方法を使用して行われた。それ等の相違点は第4
A表および第4B表に試験結果と共に列挙されている。
O00 (イ)(イ)寸寸叩の 第4A表 離脱/連続剥離 コールトスラム (5−C 77,4 91、U 7.6 9、Ll 8.0ガラス 8、Llガラス 49.1 26.6 3L11.4 415.8 411.4 1/1u 第4B表 離脱/連続剥離 6日間RT コールトスラム 一45℃ −C 77,4 91,0 7,6 9、Ll 2.15貰曾体 2.15電什体 58.6 26.7 333.3 294.8 469.7 441 、1 tJ/1 C1 実  8〜33および比較 8−CC6−Cおこれ等は
、紫外線重合された重合体における単斂体比、弾性体お
よび弾性体量が異なること以外は、それぞれ実施例1お
よび比較例1−Cと同じ方法を使用して行われた。それ
等相違点は第5表に、そしてその試験結果は第6表に列
挙されている。
り  1r>   −〇叩  哨頃頃  頃C罰  0
  のクク  ■0r−+−、ヘト a)トは)hμ) U) U) LOLOり ′−O℃ ○ つさ0−へ(イ)寸い鱒℃ト■)0−へ噂−r C’J
 (N (NへN CM (N (’Jヘヘヘ哨z n
 n実施例34〜37および比較例54− c134−
c2これ等は、紫外線重置された重合体における単を体
比、弾性体および弾性体量が異なること以外は、実施例
1および比較例i−cと同じ方法で行われた。それ等相
違点は第7表に、そして試験結果は第8表に列挙されて
^る。
実施 38および比較例68−Cおよび68−にれ等は
、重合体微小球を使用して又は使用しなhで、異なる弾
性体および異なる弾性体/単量体沈金使用したこと以外
は、実施例1および比較例1−Cと同じ方法で行われた
。これ等相違点は第9表に、そして試験結果は第10表
に列挙されてhる。
【図面の簡単な説明】
第1図はシリカ充填剤(暗い部分〕を含有する比較用ア
クリル系感圧接着剤の粒子構造を示す電子顕微鏡写真で
ある。 第2図は第1図の拡大写真である。 第3図は別の比較用アクリル系感圧接着剤の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真である。 第4図は弾性体の連続相(暗い部分〕とアクリル共′N
&体の比較的均一な大ささの包有物相(明るい部分)と
に相分離した、本発明の好ましい感圧接着剤の粒子構造
を示す電子顕微鏡写真である。 第5図は本発明の好ましい別の感圧接着Allの粒子構
@を示す電子顕微鏡写真である。 m6図は本発明の好ましいさらVこff1tlの感圧接
着剤の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。 第7図は本発明の好ましいさらに別の感圧接着剤の粒子
構造を示す2子顕微銚写真でめる。 第8図は飽和ゴムセグメントだけ音符する弾性体の相(
暗い部分、連続相ではないようでらる〕とアクリル共重
@一体の大きな包有物相(明るA部分、その中に7リカ
が暗め微小粒子として認められる)とに相分離した、本
発明の感圧接着剤の粒子構造を示す電子顕微鏡写真であ
る。 第9図は飽和セグメントだけを有する別の弾性体の相(
暗い部分、局部的に連続し一〇いる)とアクリル共重合
体の大小の包有物相(明るい部分、その中にシリカが踏
込微小粒子として認められる)とに相分離した、本発明
の感圧接着剤の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)a)(i)アルキル基が平均4〜12の炭素原子
    数を有する、アルキルアクリレート単量体約60部〜約
    99部、 (ii)モノエチレン系不飽和共重合性極性単量体約1
    部〜約40部、および (iii)光開始剤約0.01部〜約1部 を含有する単量体のアクリル共重合体を約70部〜約9
    8部と、 b)前記アクリル共重合体より低いTgを有するセグメ
    ントを少なくとも一つ含む炭化水素弾性体または炭化水
    素弾性体のブレンドを対応して約30部〜約2部 含む、相分離した、紫外線重合した感圧接着剤であつて
    、少なくとも第一相と第二相を有しており、前記第一相
    が主に前記弾性体からなり、前記第二相が主に前記アク
    リル共重合体からなり、しかして、炭化水素弾性体を含
    有しなければ同一組成の接着剤よりも改善された低温接
    着特性を有している、前記接着剤。
  2. (2)前記弾性体が、スチレン−ブタジエンマルチブロ
    ツク共重合体、およびスチレン−エチレンブチレン−ス
    チレンブロツク共重合体からなる群から選択される、請
    求項(1)の、相分離した、紫外線重合した感圧接着剤
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