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特表2024-545227フォーム支持層を有するテープを含む接着剤系
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】フォーム支持層を有するテープを含む接着剤系
(51)【国際特許分類】
   C09J 201/00 20060101AFI20241128BHJP
   C09J 7/30 20180101ALI20241128BHJP
   C09J 7/26 20180101ALI20241128BHJP
【FI】
C09J201/00
C09J7/30
C09J7/26
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535659
(86)(22)【出願日】2022-12-15
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 IB2022062329
(87)【国際公開番号】W WO2023111958
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】63/290,214
(32)【優先日】2021-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/426,180
(32)【優先日】2022-11-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505005049
【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100130339
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 憲
(74)【代理人】
【識別番号】100135909
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 和歌子
(74)【代理人】
【識別番号】100133042
【弁理士】
【氏名又は名称】佃 誠玄
(74)【代理人】
【識別番号】100171701
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 敬一
(72)【発明者】
【氏名】クーゲル,アレキサンダー ジェイ.
(72)【発明者】
【氏名】ラング,ニコラス ダブリュ.
(72)【発明者】
【氏名】ライ,ツ-ウィ
(72)【発明者】
【氏名】マイナー,ディーン エー.
(72)【発明者】
【氏名】ホルブルック,マシュー ティー.
(72)【発明者】
【氏名】スピアー,スコット エム.
(72)【発明者】
【氏名】ベルマー,クリステン エル.
(72)【発明者】
【氏名】ケスター,フランク
(72)【発明者】
【氏名】デッテ,ハンス ペテル
(72)【発明者】
【氏名】ウンファーハウ,ケルスティン
(72)【発明者】
【氏名】メシェルミヒ,シルケ デー.
(72)【発明者】
【氏名】ファンスラー,デュアン ディー.
(72)【発明者】
【氏名】シュルツ,アンソニー エフ.
(72)【発明者】
【氏名】ジャノスキ,ジョナサン イー.
【テーマコード(参考)】
4J004
4J040
【Fターム(参考)】
4J004AA10
4J004AB05
4J004BA02
4J004CB04
4J004DB02
4J004EA05
4J004FA08
4J040DF021
4J040DF031
4J040DF06
4J040DH021
4J040FA132
(57)【要約】
テープと活性化剤とを含む接着剤系であって、活性化剤は、酸化剤を含み、常温常圧で液体であり、テープは、硬化性フォーム支持層に隣接した硬化性接着剤自立型フィルムを含み、硬化性接着剤自立型フィルムは、a)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b)a)又はa)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c)遷移金属カチオンと、を含む、接着剤系。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
硬化性フォーム支持層に隣接した硬化性接着剤自立型フィルムを含むテープであって、前記硬化性接着剤自立型フィルムは、
a)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、
b)a)又はa)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、
c)遷移金属カチオンと、
を含む、テープと、
硬化性接着剤自立型フィルムを基材に接着させるための活性化剤であって、
d)酸化剤
を含み、常温常圧で液体である、活性化剤と、
を含む、接着剤系。
【請求項2】
前記フォームが、独立気泡フォーム又はシンタクチックフォームのうちの少なくとも一方である、請求項1に記載の接着剤系。
【請求項3】
前記硬化性フォーム支持層が、前記硬化性接着剤自立型フィルムの前記フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであっても異なっていてもよいベースポリマー又はオリゴマーを含む、請求項1又は2に記載の接着剤系。
【請求項4】
前記ベースポリマー又はオリゴマーが、ポリ(メタ)アクリレートポリマー又はオリゴマーを含む、請求項3に記載の接着剤系。
【請求項5】
前記硬化性フォーム支持層が、前記硬化性フォーム支持層内に架橋剤を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項6】
前記架橋剤が、前記硬化性接着剤自立型フィルムの前記不飽和フリーラジカル重合性基を含む種とは異なる、請求項5に記載の接着剤系。
【請求項7】
前記架橋剤が、前記硬化性接着剤自立型フィルムの前記不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり、前記硬化性支持層に移行する、請求項5に記載の接着剤系。
【請求項8】
前記硬化性フォーム支持層が、100℃以下のTgを有するポリマーを含むポリマー弾性率調整剤を更に含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項9】
前記ポリマー弾性率調整剤がポリビニルアセタール樹脂を含む、請求項8に記載の接着剤系。
【請求項10】
前記ポリマー弾性率調整剤が高酸ポリマーを含む、請求項8に記載の接着剤系。
【請求項11】
前記硬化性フォーム支持層がホットメルト加工可能である、請求項1~10のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項12】
前記硬化性接着剤自立型フィルムがホットメルト加工可能な接着剤である、請求項1~11のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項13】
前記硬化性接着剤自立型フィルムが、前記硬化性フォーム支持層の第1の主表面上に、担持されているか、又は直接結合されている、請求項1~12のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項14】
前記硬化性フォーム支持層の、前記硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接するバリアフィルム支持層を更に含むか、又は前記硬化性フォーム支持層の、前記硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接する第2の接着剤層を更に含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の接着剤系。
【請求項15】
前記硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、
前記テープが、第2の硬化性接着剤自立型フィルムを更に含み、前記第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、
a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、
b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、
c’)遷移金属カチオンと、
を含む成分を含み、
前記第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、前記硬化性フォーム支持層の、前記第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接している、請求項1~13のいずれか一項に記載の接着剤系。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
硬化性接着剤フィルム、及びそのようなフィルムを含むテープが知られている。そのようなフィルム及びテープは、典型的には、接触時に接着剤の硬化を活性化して構造用接着剤接合をもたらす種と共に使用される。接着剤フィルムは、硬化前に感圧接着剤であってもよく、テープは、フォーム支持層を含んでもよいが、改善された強度及びギャップスパン性能を有するフォーム支持層を有する追加の接着剤系が必要とされる。
【発明の概要】
【0002】
一態様では、テープと、硬化性接着剤自立型フィルム(a curable adhesive free-standing film)を基材に接着させるための活性化剤と、を含む接着剤系であって、活性化剤は、常温常圧で液体であり、酸化剤を含み、テープは、硬化性フォーム支持層に隣接した硬化性接着剤自立型フィルムを含み、硬化性接着剤自立型フィルムは、a)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b)a)又はa)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c)遷移金属カチオンと、を含む、接着剤系が提供される。
【0003】
別の態様では、硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、テープが、第2の硬化性接着剤自立型フィルムを更に含み、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c’)遷移金属カチオンと、を含む成分を含み、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接している、上記の接着剤系が提供される。
【0004】
硬化性フォーム支持層に加えてバリアフィルム支持層を含む実施形態も提供される。
【0005】
別の態様では、本開示は、接合物品の製造方法を提供する。本方法は、上記のテープを第1の基材に適用することと、記載した活性化剤を第2の基材に適用することと、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させて、第1の基材と第2の基材とを接合することと、を含む。本開示の接着剤系を使用する他の方法も記載される。
【0006】
「硬化性」という用語は、活性化剤と接触した場合に架橋可能であることを意味する。フォーム支持層及び接着剤自立型フィルムの両方は、それらが架橋可能であるという点で硬化性であるが、それらは、同じ又は異なる機構によって架橋可能であってもよい。
【0007】
隣接するという用語は、本明細書全体を通して使用される場合、テープ内、又は互いに直接接して配列される、すなわち、互いに当接しており、典型的には互いに直接接触している、テープと、活性化剤と、1つ以上の基材と、を含む構造体内の2つの重ね合わされた層を指す。
【0008】
2つの隣接する層において、1つの層が別の層「上に担持され」ていてもよく、1つの層が別の層に「直接結合され」ていてもよい。前者では、層は、典型的には、1つの工程で作製され、例えば、コーティング又は共押出プロセスにおいて生じる。後者では、層は、典型的には、2つ以上の工程で作製され、例えば、積層プロセスにおいて生じる。
【0009】
「フィルム形成」という用語は、いくつかの実施形態では、溶融物、溶液、懸濁液などの固化、硬化、乾燥、又は溶媒除去のうちの1つ以上から生じ得る、連続的かつコヒーレントなフィルムを形成することができることを意味する。
【0010】
「自立型フィルム」という用語は、常温常圧で固体であり、任意の支持材料との接触から独立した機械的一体性を有するフィルム(とりわけ、液体、塗料又はプライマーなどのその場で乾燥又は硬化された表面コーティング、及び独立した機械的一体性を有さない表面コーティングを除外する)を意味する。
【0011】
本明細書に記載されるポリマー含有層又はフィルムのうちの1つの文脈における「ホットメルト加工可能」という用語は、ポリマー含有組成物が、従来の条件下でホットメルト加工することができる従来の溶媒をほとんど又は全く含まない(様々な実施形態では、従来の溶媒は5重量パーセント未満、3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、又は0.01重量パーセント未満であってもよい)ことを意味し、ここで、ホットメルトプロセスには、ホットメルトブレンド及び押出が含まれる。
【0012】
「(メタ)アクリレート」という用語は、個別に及び集合的に、メタクリレート及びアクリレートを含む。
【0013】
ポリマー又はオリゴマーの「モノマー単位」という用語は、単一のモノマーに由来するポリマー又はオリゴマーのセグメントである。
【0014】
「常温常圧」又は「NTP」という用語は、20℃(293.15K、68°F)の温度、及び1気圧(14.696psi、101.325kPa)の絶対圧を意味する。
【0015】
ポリマー又はオリゴマーの官能基の文脈における「ペンダント」という用語は、ポリマー又はオリゴマーの骨格の一部を形成せず、ポリマーの末端基ではない官能基である。
【0016】
「構造用接着剤」という用語は、典型的にはその意図される基材に結合したときの強度が、実施例の項に記載される動的剪断接着試験を使用して破断応力(ピーク応力)として測定して、少なくとも4.52MPa(655psi)、より典型的には少なくとも5.36MPa(777psi)、いくつかの実施形態では少なくとも6.29MPa(912psi)である不可逆的硬化によって結合する接着剤を意味する。
【0017】
「ガラス転移温度」又は「Tg」という用語は、材料がガラス様の状態からゴム様の状態へと変化する温度を指す。この文脈において、「ガラス様」という用語は、その材料が硬く脆い(したがって、比較的容易に割れる)ことを意味し、「ゴム様」という用語は、その材料が弾性かつ可撓性であることを意味する。ポリマー材料にとって、Tgはガラス様挙動とゴム様挙動とを分ける重要な温度である。ポリマー材料がそのTg未満の温度である場合、材料は本質的に凍結しているために、大規模な分子運動は非常に制限されている。一方で、ポリマー材料がそのTg超の温度である場合は、繰り返し単位のスケールでの分子運動が起こり、材料は柔らかく、ゴム様になる。本明細書におけるモノマーのTgに関するあらゆる言及は、そのモノマーから形成されたホモポリマーのTgを指す。ポリマー材料のガラス転移温度は、動的機械分析(Dynamic Mechanical Analysis、「DMA」)又は示差走査熱量測定(例えば、変調示差走査熱量測定)などの方法を使用して測定されることが多い。あるいは、ポリマー材料のガラス転移は、ポリマー材料の形成に使用した各モノマーの量及びTgが既知である場合、Fox式を使用して計算できる。
【0018】
「アルキル」という用語は、飽和炭化水素である一価の基を指す。アルキルは、直鎖、分岐鎖、環状、又はそれらの組み合わせであってもよく、典型的には、1~32個の炭素原子を有する。別段の指示がない限り、アルキル基は、1~25個、1~20個、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、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、2-エチルヘキシル、2-オクチル、及び2-プロピルヘプチルが挙げられるが、これらに限定されない。
【0019】
「アリール」という用語は、芳香族であり、任意選択で炭素環である一価の基を指す。アリールは、少なくとも1個の芳香環を有する。任意の更なる環は、不飽和、部分飽和、飽和、又は芳香族であってもよい。任意選択で、芳香環は、芳香環に縮合された1つ以上の更なる炭素環を有し得る。別段の指示がない限り、アリール基は、典型的には、6~30個の炭素原子を含有する。いくつかの実施形態では、アリール基は6~20個、6~18個、6~16個、6~12個、又は6~10個の炭素原子を含有する。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フェナントリル、及びアントラシルが挙げられる。
【0020】
「アラルキル」という用語は、アリール基で置換されたアルキルである一価の基(例えば、ベンジル基など)を指す。「アルカリール」という用語は、アルキル基で置換されたアリール基である一価の基(例えば、トリル基など)を指す。別段の指示がない限り、どちらの基においても、アルキル部分は、多くの場合、1~10個の炭素原子、1~6個の炭素原子、又は1~4個の炭素原子を有し、アリール部分は、多くの場合、6~20個の炭素原子、6~18個の炭素原子、6~16個の炭素原子、6~12個の炭素原子、又は6~10個の炭素原子を有する。
【0021】
「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し、直鎖、分岐鎖、環状、二環式、又はそれらの組み合わせである基を含む。別段の指示がない限り、アルキレン基は、典型的には、1~30個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキレン基は、1~20個の炭素原子、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。「アルキレン」基の例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、1,4-ブチレン、1,4-シクロヘキシレン、及び1,4-シクロヘキシルジメチレンが挙げられる。
【0022】
「アリーレン」という用語は、芳香族であり、任意選択で炭素環である二価の基を指す。アリーレンは、少なくとも1個の芳香環を有する。任意選択で、芳香環は、芳香環に縮合された1つ以上の更なる炭素環を有し得る。任意の更なる環は、不飽和、部分飽和、又は飽和であってもよい。いくつかの実施形態では、アリーレン基は、最大5個の環、最大4個の環、最大3個の環、最大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。特に明記しない限り、アリーレン基は、多くの場合、6~20個の炭素原子、6~18個の炭素原子、6~16個の炭素原子、6~12個の炭素原子、又は6~10個の炭素原子を有する。
【0023】
「アラルキレン」という用語は、アリール基で置換されたアルキレン基又はアリーレン基に結合したアルキレン基である二価の基を指す。「アルカリーレン」という用語は、アルキル基で置換されたアリーレン基又はアルキレン基に結合したアリーレン基である二価の基を指す。別段の指示がない限り、どちらの基においても、アルキル部分又はアルキレン部分は、典型的には、1~20個の炭素原子、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。別段の指示がない限り、どちらの基においても、アリール部分又はアリーレン部分は、典型的には、6~20個の炭素原子、6~18個の炭素原子、6~16個の炭素原子、6~12個の炭素原子、又は6~10個の炭素原子を有する。
【0024】
「ヒドロカルビル」という用語は、アリール及びアルキルを含む。
【0025】
本明細書で使用される場合、「又は」という用語は、内容がそうでない旨を明確に指示しない限り、概して「及び/又は」を含む通常の意味で使用される。
【0026】
本明細書で使用される場合、「及び/又は」という用語は、記述された事柄の一方又は両方が起こり得ることを示すために使用され、例えば、A及び/又はBには、(A及びB)と(A又はB)とが含まれる。
【0027】
本明細書で使用される場合、「室温」という用語は、20℃~25℃の範囲の温度を指す。
【0028】
本明細書では、「を含む」という用語及びその変形は、これらの用語が本明細書及び特許請求の範囲に記載されている場合、限定的な意味を有するものではない。そのような用語は、記述される1つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群が含まれることを示唆するが、いかなる他の1つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群も除外されないことを示唆すると理解されるだろう。「からなる」は、この「からなる」という語句の前のあらゆるものを含み、これらに限定することを意味する。したがって、「からなる」という語句は、列挙された要素が必要又は必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。「から本質的になる」は、この語句の前に列挙されたあらゆる要素、及びこれらの列挙された要素に関する本開示で特定した活性又は作用に干渉も寄与もしない他の要素に限定されるあらゆる要素を含むことを意味する。したがって、「から本質的になる」という語句は、列挙された要素が必要又は必須であるが、他の要素は任意選択であり、列挙された要素の活性又は作用に実質的に影響を及ぼすか否かに応じて存在しても存在しなくてもよいことを示す。本明細書においてオープンエンドの言語(例えば、を含む(comprise)及びその派生語)で記載されている要素又は要素の組み合わせのいずれも、クローズドエンドの言語(例えば、なる(consist)及びその派生語)及び部分的にクローズドエンドの言語(例えば、本質的になる(consist essentially)及びその派生語)で更に記載されているものと見なされる。
【0029】
「好ましい(preferred)」及び「好ましくは(preferably)」という言葉は、特定の状況下で特定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。しかしながら、他の実施形態もまた、同じ又は他の状況下で好ましい場合がある。更に、1つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の請求項が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
【0030】
本出願では、「a」、「an」、及び「the」などの用語は、単数の実体のみを指すことを意図するものではなく、一般的なクラスを含み、その具体例は、例示のために使用され得る。「a」、「an」、及び「the」という用語は、「少なくとも1つ」という用語と互換的に用いられる。列挙に後続する「~のうちの少なくとも1つ」及び「~のうちの少なくとも1つを含む」という語句は、列挙内の項目のうちのいずれか1つ、及び列挙内の2つ以上の項目の任意の組み合わせを指す。
【0031】
また、本明細書では、全ての数は、「約」という用語によって、特定の実施形態では、好ましくは、「正確に」という用語によって修飾されるものと想定される。測定量との関連において本明細書で使用される場合、「約」という用語は、測定を行い、測定の目的及び使用した測定機器の精度に見合う水準の注意を払う当業者によって予測されるような測定量の変動を指す。本明細書では、「最大」数字(例えば、最大50)は、その数(例えば、50)を含む。
【0032】
また、本明細書では、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数並びにその端点(例えば、1~5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5などを含む)及び任意の部分範囲(例えば、1~5は、1~4、1~3、2~4などを含む)を含む。
【0033】
「の範囲(in the range)」又は「の範囲内(within a range)」という用語(及び類似の記述)は、その記述された範囲の端点を含む。
【0034】
本明細書全体を通しての「一実施形態」、「ある実施形態」、「特定の実施形態」、又は「いくつかの実施形態」などへの言及は、実施形態に関して記載された特定の特色、構成、組成、又は特徴が、本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書全体における様々な箇所でのそのような語句の出現は、必ずしも本開示の同じ実施形態を指しているわけではない。更に、特定の特色、構成、組成、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。
【0035】
本開示の上記の概要は、開示される実施形態の各々、又は本開示の全ての実装形態を記載することを意図していない。以下の記載は、例示的な実施形態をより詳細に例示する。本出願全体における数箇所において、例の列挙を通して指針が提供されており、これらの例は、様々な組み合わせで用いることができる。それぞれの事例において、記載された列挙は、代表的な群としての役割のみを果たすものであり、排他的な列挙として解釈されるべきではない。したがって、本開示の範囲は、本明細書に記載の特定の例示的な構造に限定されるべきではなく、むしろ、特許請求の範囲の文言によって記載される構造、及びそれらの構造の均等物にまで少なくとも拡大する。本明細書において代替物として明確に記載されている要素のいずれもが、所望に応じた任意の組み合わせで、特許請求の範囲に明示的に含めることも、特許請求の範囲から排除することもできる。様々な理論及び可能な機構が本明細書で議論され得るが、いかなる場合であっても、そのような議論は、特許請求可能な主題を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】本開示による、テープの一実施形態の断面図である。
図2】本開示による、2つの硬化性接着剤自立型フィルム層を有する両面テープの一実施形態の断面図である。
図3】本開示による、図2に示されるタイプの両面テープを使用した構造体の一実施形態の断面図であり、硬化性層及び硬化層は、同じ数字表示によって参照される。構造体300は、基材320、活性化剤370、テープ310(硬化性又は硬化接着剤層340、硬化性又は硬化フォーム支持層350、硬化性又は硬化接着剤層360を含む)、活性化剤380、及び基材330を含む。
図4】本開示による、ただ1つの硬化性接着剤自立型フィルム層を有する両面テープの一実施形態の断面図である。
図5】本開示による、バリアフィルム支持層を有する両面多層テープの一実施形態の断面図である。
図6】FTIR移行試験からの架橋剤(crosslinker)の移行データである。
図7】本開示による、図2に示されるタイプの両面テープを使用した構造体の別の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
本開示は、テープと活性化剤とを含む接着剤系を提供する。テープは、硬化性フォーム支持層に隣接した硬化性接着剤自立型フィルムを含む。活性化剤は、常温常圧で液体であり、酸化剤を含む。活性化剤は、基材と接触している間に硬化性接着剤自立型フィルムの硬化を開始するために使用され、それによって、テープと基材との間に構造用接着剤接合を形成する。
【0038】
本接着剤系は、使用のために液体成分の混合を必要とせず、むしろ、活性化剤が基材に適用され、活性化剤でコーティングされた基材がテープの硬化性接着剤自立型フィルムと接触する。活性化剤でコーティングされた基材と接触すると、本開示のテープの硬化性接着剤フィルムは硬化し始め、構造用接着剤接合をもたらす。本接着剤系のいくつかの実施形態では、硬化は、熱もオートクレーブも伴わずに、常温常圧で達成することができる。同様に、本接着剤系のいくつかの実施形態では、硬化は、UV処理も他の放射線処理も伴わずに達成することができ、硬化は、放射線硬化にアクセス不可能な領域に良好に伝播する。本接着剤系のいくつかの実施形態では、本接着剤系の成分は、冷蔵される必要も暗所で保管される必要もない。
【0039】
図1(正確な縮尺ではない)に示すように、例示的なテープ110は、硬化性フォーム支持層150(2つの主表面152及び154を有する)に隣接した硬化性接着剤自立型フィルム140(2つの主表面142及び144を有する)を含む。硬化性接着剤自立型フィルムは、a)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b)a)又はa)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c)遷移金属カチオンと、を含む。特定の実施形態では、b)は、硬化性接着剤自立型フィルム中のa)である。特定の実施形態では、b)は、a)以外の種であり、ここにおいて、a)は、不飽和フリーラジカル重合性基を含まない。
【0040】
本明細書に記載されるテープにおいて、硬化性接着剤自立型フィルム140は、硬化性フォーム支持層(例えば、図1の硬化性フォーム支持層150の主表面152)上に担持されていてもよい。すなわち、層は、典型的には、1つの工程で作製され、例えば、コーティング又は共押出プロセスにおいて生じる。あるいは、硬化性接着剤自立型フィルム140は、硬化性フォーム支持層(例えば、図1の硬化性フォーム支持層150の主表面152)に直接結合されている。すなわち、層は、典型的には、2つ以上の工程で作製され、例えば、積層プロセスにおいて生じる。そのような手順は、テープの調製において周知である。どのように作製されても、硬化性接着剤自立型フィルム140の主表面144は、硬化性フォーム支持層150の主表面152に隣接している。
【0041】
特定の実施形態では、テープは、硬化性フォーム支持層の各主表面に隣接する1つの硬化性接着剤自立型フィルムを有する両面テープである(すなわち、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接している)。したがって、この実施形態では、第1の硬化性接着剤自立型フィルムは、硬化性フォーム支持層の第1の主表面に隣接しており、第2の硬化性接着剤自立型フィルムは、硬化性フォーム支持層の第2の主表面に隣接している。
【0042】
図2(正確な縮尺ではない)に示すように、例示的な両面テープ210は、第1の硬化性接着剤自立型フィルム240(2つの主表面242及び244を有する)と、第2の硬化性接着剤自立型フィルム260(2つの主表面262及び264を有する)とを含み、これらの各々が、硬化性フォーム支持層250(2つの主表面252及び254を有する)の対向する表面に隣接している。より具体的には、第1の主表面242及び262は、両面テープ210の外側接着剤面を形成し、第1の接着剤自立型フィルム240の第2の主表面244は、フォーム支持層250の第1の主表面252に隣接しており、第2の接着剤自立型フィルム260の第2の主表面264は、フォーム支持層250の第2の主表面254に隣接している。
【0043】
第2の硬化性接着剤自立型フィルムは、a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c’)遷移金属カチオンと、を含む。第1及び第2の硬化性接着剤自立型フィルムの成分は、同じであっても異なっていてもよい。特定の実施形態では、b’)は、硬化性接着剤自立型フィルム中のa’)である。特定の実施形態では、b’)は、a’)以外の種であり、ここにおいて、a’)は、不飽和フリーラジカル重合性基を含まない。
【0044】
図2の一実施形態では、第1の硬化性接着剤自立型フィルム240は、硬化性フォーム支持層250の第1の主表面252上に担持されており、第2の硬化性接着剤自立型フィルム260は、硬化性フォーム支持層250の第2の主表面254上に担持されている。図2の別の実施形態では、第1の硬化性接着剤自立型フィルム240は、硬化性フォーム支持層250の第1の主表面252に直接結合されており、第2の硬化性接着剤自立型フィルム260は、硬化性フォーム支持層250の第2の主表面254に直接結合されている。
【0045】
そのような接着剤テープは活性化剤と共に使用され、活性化剤は、酸化剤を含み、活性化剤と硬化性接着剤フィルムとの間で接触が起こると硬化性接着剤フィルム及び硬化性フォーム支持層の硬化を開始する。典型的には、活性化剤の酸化剤は、硬化性接着剤フィルム及び硬化性フォーム支持層に移行し、それによって硬化性接着剤フィルム及び硬化性フォーム支持層の両方の硬化を開始する。
【0046】
使用中、活性化剤は、典型的には、基材に適用され、乾燥させ、テープの硬化性接着剤自立型フィルムは、活性化剤でコーティングされた基材に適用される。図3(正確な縮尺ではない)を参照すると、一実施形態では、構造体300は、テープ310と、基材320及び330と、を含む。基材は、任意の好適な材料であり得る。好適な基材材料としては、金属、例えば、アルミニウム、チタン、鋼などを挙げることができる。好適な基材材料としては、ポリマー材料、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタン、天然又は合成ゴム、ポリジエンなどを挙げることができる。好適な基材材料としては、天然材料、例えば木材、石など、又は誘導体、例えば複合板若しくはコンクリートなどを挙げることができる。好適な基材材料としては、ガラス又はセラミック材料を挙げることができる。2つの基材が本開示の接着剤系を使用して互いに接合される場合、それらは独立して選択される。
【0047】
図3に示すように、本開示による活性化剤は、第1の基材320に適用され、乾燥させて、第1の基材320に隣接した活性化剤層370を形成する。同様に、本開示による活性化剤は、第2の基材330に適用され、乾燥させて、第2の基材330に隣接した活性化剤層380を形成する。活性化剤層370及び380を形成するために使用される活性化剤は、同じであっても異なっていてもよい。単一の硬化性フォーム支持層350に隣接した硬化性接着剤自立型フィルム340及び360を含む、本開示の一実施形態による両面テープ310は、硬化性接着剤自立型フィルム340及び360がそれぞれ活性化剤層370及び380と接触するように、活性化剤層370及び380に適用される。いくつかの実施形態では、使用中、アセンブリは、硬化性接着剤フィルムが硬化するまで、外力、例えば、クランプによって保持されるが、他の実施形態では、テープの粘着性のみで硬化までアセンブリを保持する。テープは硬化して、活性化剤層370及び380に隣接した硬化性接着剤自立型フィルム340及び360、並びに硬化フォーム支持層350から硬化構造用接着剤層を形成する。活性化剤層370及び380は、構造用接着剤接合を使用して両面テープによって互いに接合された2つの基材を含む最終構造体において硬化又は単に乾燥され得る。
【0048】
本明細書において、「硬化性」は、活性化剤と接触した場合に架橋可能であることを意味する。フォーム支持層及び接着剤自立型フィルムの両方は、それらが架橋可能であるという点で硬化性であるが、それらは、同じ又は異なる機構によって架橋可能であってもよい。
【0049】
硬化性接着剤自立型フィルムは、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーを含む。それはまた、架橋性種(すなわち、架橋剤)を含む。そのような架橋性種は、フィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー又はフィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり得る。すなわち、架橋性種は、不飽和フリーラジカル重合性基を含む場合、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーであり得る。あるいは、架橋性種は、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーとは異なっていてもよい。
【0050】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、(硬化性接着剤自立型フィルムの機構と類似の機構を使用して)硬化性フォーム支持層内にベースポリマー又はオリゴマーと架橋剤とを含む。そのような架橋剤は、フィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー又はフィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり得る。すなわち、硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーは、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであってもよく、これは、不飽和フリーラジカル重合性基を含んでも含まなくてもよい。
【0051】
硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーが不飽和フリーラジカル重合性基を含まない場合、そのような基は、(硬化性接着剤自立型フィルムについて本明細書に記載されるように)硬化性フォーム支持層内の別個の種によって提供されても、硬化性フォーム支持層内に移行する種によって提供されてもよい。したがって、特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、硬化性フォーム支持層に移行可能な架橋剤を受容することができるベースポリマー又はオリゴマーを含む。典型的には、そのような実施形態では、架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムから移行する。
【0052】
硬化性フォーム支持層の架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの架橋剤(すなわち、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種)と同じであっても異なっていてもよい。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層の架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と同じである。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層の架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり、硬化性支持層に移行する。
【0053】
したがって、本開示では、硬化性自立型フィルムは、活性化剤によって開始される硬化の前にその中に架橋性種を含むが、硬化性フォーム支持層は、活性化剤によって開始される硬化の前にその中に架橋性種を含み得るか、又は硬化性フォーム支持層は、活性化剤によって開始される硬化の前に移行可能な架橋性種を受容することができ得る。この文脈において、この架橋性種及び硬化プロセスは、テープの形成前の接着剤自立型フィルム及び/又は硬化性フォーム支持層の架橋を含む調製中に使用される架橋モノマーなどの任意の架橋剤とは異なる。
【0054】
本開示のテープの硬化性フォーム支持層は、独立気泡、連続気泡、シンタクチック、又は非シンタクチックフォームであり得るフォームの形態である。そのようなフォームは、化学発泡剤、物理発泡剤、機械的発泡プロセスなどを使用して作製することができる。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、発泡剤と、硬化性接着剤自立型フィルムと同じ成分と、を含む。
【0055】
好ましくは、テープは多層テープである。特定の実施形態では、本開示のテープは、1つ以上の硬化性自立型接着剤フィルム(2つの主表面を有する)と、1つ以上の硬化性フォーム支持層(2つの主表面を有する)と、を含んでもよい。特定の実施形態では、本開示の多層テープはまた、1つ以上のバリアフィルム支持層(2つの主表面を有する)と、活性化剤との接触時に硬化しない接着剤を含む1つ以上の従来の接着剤層(2つの主表面を有する)と、多層テープに一般的に使用されるテープバッキング材料及び剥離ライナーと、を含む。
【0056】
例えば、本開示の両面テープは、ただ1つの硬化性接着剤自立型フィルムと、ただ1つの硬化性フォーム支持層と、を含んでもよいが、活性化剤との接触時に硬化しない第2の接着剤層を含んでもよい。
【0057】
図4(正確な縮尺ではない)に示すように、例示的なテープ410は、硬化性接着剤自立型フィルム440と、活性化剤との接触時に硬化しない様々な従来の接着剤(例えば、感圧接着剤)のいずれかであってもよい第2の接着剤層460と、を含み、これらの各々が、硬化性フォーム支持層450の対向する表面に隣接している。例示的な従来の接着剤としては、粘着性であり、圧力が加えられると即座に接合する感圧接着剤、熱及び圧力が加えられると接合し、熱で可逆的であり得る熱可塑性接着剤、又は熱及び圧力に所定の期間にわたって供されると接合して、何らかの不可逆的化学反応を引き起こす熱硬化性接着剤が挙げられる。いくつかの実施形態では、第2の接着剤層460は、従来の感圧接着剤であり、これは、基材上の活性化剤に適用された硬化性接着剤自立型フィルム440よりも低い接着強度を達成する。
【0058】
1つ以上のバリアフィルム支持層(すなわち、バリア層)を本開示の多層テープに使用して、例えば架橋性種の移行などに対するバリアを提供してもよい。例えば、図1に記載されるタイプのテープは、硬化性接着剤/硬化性フォーム/バリアを含む3層テープが形成されるように、硬化性フォーム支持層の、硬化性接着剤自立型フィルムの主表面と反対側の主表面に隣接するバリアフィルム支持層を更に含むことができる。
【0059】
別の例では、図2に記載されるタイプのテープは、硬化性フォーム支持層と硬化性接着剤自立型フィルムのうちの1つとの間に配置されたバリアフィルム支持層を更に含むことができる。この実施形態では、硬化性接着剤/硬化性フォーム/バリア/硬化性接着剤を含む4層テープが形成されるように、第1の硬化性接着剤自立型フィルムは硬化性フォーム支持層に隣接しており、硬化性フォーム支持層はバリアフィルム支持層に隣接しており、バリアフィルム支持層は第2の硬化性接着剤自立型フィルムに隣接している。別の言い方をすれば、第1の硬化性接着剤自立型フィルムは、硬化性フォーム支持層に隣接しており、バリアフィルム支持層は、硬化性フォーム支持層の、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接しており、第2の硬化性接着剤自立型フィルムは、バリアフィルム支持層の、硬化性フォーム支持層と反対側の表面に隣接している。
【0060】
別の例では、多層テープは、硬化性接着剤/硬化性フォーム/バリア/硬化性フォーム/硬化性接着剤を含む5層テープが形成されるように、バリアフィルム支持層が2つのテープの硬化性フォーム層の間に配置された、図1に記載されるタイプの2つのテープから調製され得る。
【0061】
更に別の例では、多層テープは、硬化性接着剤/硬化性フォーム/硬化性接着剤/バリア/硬化性接着剤/硬化性フォーム/硬化性接着剤を含む7層テープが形成されるように、バリアフィルム支持層が2つのテープの間に配置された、図2に示されるタイプの2つの両面テープから調製され得る。すなわち、そのような実施形態では、第1の硬化性接着剤自立型フィルム、第1の硬化性フォーム支持層、第2の硬化性接着剤自立型フィルム、バリアフィルム支持層、第3の硬化性接着剤自立型フィルム、第2の硬化性フォーム支持層、及び第4の硬化性接着剤自立型フィルムが、順次積み重ねられる。
【0062】
より具体的には、図5(正確な縮尺ではない)に示すように、テープ510は、第1の硬化性接着剤自立型フィルム540と、第2の硬化性接着剤自立型フィルム560と、を含み、これらの各々が、第1の硬化性フォーム支持層550の対向する主表面に隣接している。テープ510はまた、第3の硬化性接着剤自立型フィルム540’と、第4の硬化性接着剤自立型フィルム560’とを含み、これらの各々が、第2の硬化性フォーム支持層550’の対向する主表面に隣接している。硬化性接着剤自立型フィルム560は、バリアフィルム支持層590の第1の表面592に隣接する表面562を有し、硬化性接着剤自立型フィルム560’は、バリアフィルム支持層590の第2の表面594に隣接する表面562’を有する。バリアフィルム支持層590は、それを横切る架橋性種の移行を防止する。したがって、異なる硬化機構及び硬化性成分をバリア層の両側(すなわち、層540’/550’/560’と比較して層540/550/560内)で使用することができる。
【0063】
本開示の多層テープは、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を有する2つ以上の硬化性接着剤自立型フィルムを含んでもよい。本開示の多層テープは、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を有する2つ以上の硬化性フォーム支持層を含んでもよい。本開示の多層テープは、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を有する2つ以上のバリアフィルム支持層を含んでもよい。本開示の構造体は、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を有する2つ以上の活性化剤層を含んでもよい。
【0064】
硬化性又は硬化接着剤自立型接着剤フィルムは、任意の好適な厚さであり得る。いくつかの実施形態では、厚さは、少なくとも20マイクロメートル、少なくとも25マイクロメートル、少なくとも50マイクロメートル、少なくとも100マイクロメートル、少なくとも200マイクロメートル、少なくとも250マイクロメートル、少なくとも300マイクロメートル、又は少なくとも350マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、厚さは、2000マイクロメートル以下、1000マイクロメートル以下、又は500マイクロメートル以下である。
【0065】
硬化性又は硬化したフォーム支持層は、任意の好適な厚さであり得る。いくつかの実施形態では、厚さは、少なくとも20マイクロメートル、少なくとも25マイクロメートル、少なくとも50マイクロメートル、少なくとも100マイクロメートル、少なくとも200マイクロメートル、少なくとも250マイクロメートル、少なくとも300マイクロメートル、又は少なくとも350マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、厚さは、2000マイクロメートル以下、1000マイクロメートル以下、又は500マイクロメートル以下である。
【0066】
バリアフィルム支持層は、任意の好適な厚さであり得る。いくつかの実施形態では、厚さは、少なくとも10マイクロメートル、少なくとも15マイクロメートル、少なくとも20マイクロメートル、少なくとも25マイクロメートル、又は少なくとも50マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、厚さは、2000マイクロメートル以下、1000マイクロメートル以下、又は500マイクロメートル以下である。
【0067】
活性化剤層は、任意の好適な厚さであり得る。いくつかの実施形態では、厚さは、少なくとも1マイクロメートル、少なくとも2マイクロメートル、少なくとも3マイクロメートル、少なくとも4マイクロメートル、又は少なくとも5マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、厚さは、20マイクロメートル以下、15マイクロメートル以下、又は10マイクロメートル以下である。
【0068】
本開示のテープは、好ましくは、実施例の項に記載されるラング試験(Lang Test)によって少なくとも0.5ミル(12.7マイクロメートル)の伸展性を有する。
【0069】
硬化性接着剤自立型フィルム
本開示のテープの硬化性接着剤自立型フィルム(すなわち、硬化性接着剤フィルム)は、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、フィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー(すなわち、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性ポリマー若しくはオリゴマー)又はフィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、遷移金属カチオンと、を含む。
【0070】
いくつかの実施形態では、不飽和フリーラジカル重合性基は、(メタ)アクリレート基などのビニル含有基を含むエチレン性不飽和基から選択される。
【0071】
硬化性接着剤フィルムは、典型的には、室温で固体である。
【0072】
いくつかの実施形態では、硬化性自立型フィルムは、典型的にはペンダント基である不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性ポリマー又はオリゴマーと、遷移金属カチオンと、のブレンドを含む。いくつかの実施形態では、硬化性自立型フィルムは、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性種と、遷移金属カチオンと、のブレンドを含む。特定の実施形態では、硬化性自立型フィルムはまた、レドックス促進剤を含む。
【0073】
いくつかの実施形態では、硬化性接着剤フィルムは、外側表面、すなわち、基材に面する表面を有し、これは、基材への外側表面の適用中に空気の脱出を助けることができるエンボス加工された空気抜きチャネルを含む。チャネル及びその製造方法は、米国特許第6,655,281号(Jordanら)に教示されている通りであってもよい。そのようなチャネルは、本開示の物品の使用において特有の目的を果たす。閉じ込められた気泡の脱出を可能にすることによって、空気抜きチャネルは、硬化性接着剤フィルムの硬化を開始する活性化剤又は第2のフィルムとの接触を改善するのに役立ち得る。接着剤フィルム又はテープが1つのエンボス加工面及び非エンボス加工面を有する場合、非エンボス加工面を第1の基材上に置いてもよく、次いで第2の基材をエンボス加工面と接触させてもよい。このアプローチは、空気抜き及び不均一な表面への適合性を、基材の非可撓性にもかかわらず可能にするため、2つの剛性基材が結合される場合に特に有用であり得る。
【0074】
硬化性接着剤フィルムは、ウェブ上への溶液コーティングなどの従来の技術を使用して作製することができる。好ましい実施形態では、硬化性接着剤フィルムは、ホットメルト加工可能であり、ホットメルトプロセスで作製される。ホットメルトブレンド又はホットメルト押出などのホットメルト加工は、米国特許出願公開第2013/0184394(A1)号(Satrijoら)に開示されているものを含む、任意の好適な手段によって達成され得る。
【0075】
フィルム形成ポリマー又はオリゴマー
いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、ポリ(メタ)アクリレートポリマー又はオリゴマーである。フィルム形成ポリマー又はオリゴマーの他の例としては、芳香族又は脂肪族ポリウレタン(脂肪族又は芳香族ジオール、ポリアミド、飽和及び不飽和ポリエステル(例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリ-2-ヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、及びマレイン酸繰り返し単位を含有する組み合わせ)で作製されたポリマーを含む);ポリエーテル(例えば、ポリアセタール及びそのコポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン);天然及び合成ゴム(例えば、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ニトリルゴム、ブタジエン系ゴム);アルキド;フェノール樹脂(例えば、ノボラック及びレゾール);アミノ樹脂(例えば、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、及びメラミン-尿素コポリマー樹脂);エポキシ(例えば、ビスフェノールA、又はオキシラン官能基でキャップされたテレケリックアミノ樹脂を使用する付加物から作製されたもの)などが挙げられる。いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、ポリエステル、ポリウレタン、ポリブタジエン、又はポリエーテルポリマーに(メタ)アクリレート末端基を付加することによって作製されるような、(メタ)アクリレート官能性ポリマーである。
【0076】
いくつかの実施形態では、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、ポリ(メタ)アクリレートポリマー又はオリゴマーである。
【0077】
特定の実施形態では、硬化性接着剤フィルムは、活性化剤と接触して硬化する前の感圧接着剤である。したがって、それらは、硬化前であっても、店舗又は工場条件下で、クランプも他の支持体も用いずに、基材を所定の位置に維持することができる。好ましいそのような感圧接着剤は、第1の(メタ)アクリレートコポリマーであって、第1の(メタ)アクリレートコポリマーの重量に基づいて、0.1重量パーセント~12重量パーセントの(メタ)アクリル酸モノマー単位を含む、第1の(メタ)アクリレートコポリマーと、第2の(メタ)アクリレートコポリマーであって、第2の(メタ)アクリレートコポリマーの重量に基づいて、15重量パーセント~40重量パーセントの(メタ)アクリル酸モノマー単位を含む、第2の(メタ)アクリレートコポリマーと、を含む。
【0078】
硬化性接着剤フィルムが感圧接着剤であるそのような実施形態では、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び/又は第2の(メタ)アクリレートコポリマー、好ましくは、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、主モノマー単位として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソ-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、イソ-ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソ-オクチル(メタ)アクリレート、2-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソホリル(メタ)アクリレート、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される直鎖又は分岐鎖アルキル(メタ)アクリレートエステルモノマー単位を含む。
【0079】
例示的な実施形態では、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び/又は第2の(メタ)アクリレートコポリマー、好ましくは、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、主モノマー単位として、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、イソ-オクチル(メタ)アクリレート、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される直鎖又は分岐鎖アルキル(メタ)アクリレートエステルモノマー単位を含む。更に別の例示的な実施形態では、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び/又は第2の(メタ)アクリレートコポリマー、好ましくは、第1の(メタ)アクリレートコポリマー及び第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、主モノマー単位として、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートモノマーを含む。
【0080】
特定の実施形態では、本明細書で使用するための第1の(メタ)アクリレートコポリマーは、0℃以下のTgを有し、本明細書で使用するための第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、0℃超のTgを有する。特定の実施形態では、第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、100℃以下、80℃以下、60℃以下、50℃以下、45℃以下、又は更には40℃以下のTgを有する。
【0081】
特定の実施形態では、第1の(メタ)アクリレートコポリマーは、-70℃~0℃、-70℃~-10℃、-60℃~-10℃、-60℃~-20℃、-60℃~-30℃、-55℃~-35℃、又は-50℃~-40℃のTgを有する。特定の実施形態では、第2の(メタ)アクリレートコポリマーは、2℃~100℃、2℃~80℃、2℃~60℃、2℃~50℃、2℃~45℃、5℃~45℃、5℃~40℃、5℃~35℃、又は10℃~30℃のTgを有する。
【0082】
特定の実施形態では、本開示の硬化性接着剤フィルムの感圧接着剤組成物は、65~99重量パーセント、70~95重量パーセント、75~95重量パーセント、75~90重量パーセント、又は更には75~85重量パーセントの第1の(メタ)アクリレートコポリマーを含み、重量百分率は、感圧接着剤組成物の総重量に基づく。
【0083】
特定の実施形態では、本開示の硬化性接着剤フィルムの感圧接着剤組成物は、1~35重量パーセント、1~30重量パーセント、2~25重量パーセント、3~25重量パーセント、3~20重量パーセント、4~20重量パーセント、又は更には4~15重量パーセントの第2の(メタ)アクリレートコポリマーを含み、重量百分率は、感圧接着剤組成物の総重量に基づく。
【0084】
硬化性接着剤フィルムの例示的な感圧接着剤組成物は、米国特許出願公開第2021/0102099号(Unverhauら)に記載されている。
【0085】
フィルム形成ポリマー又はオリゴマーの様々な組み合わせは、本開示の硬化性接着剤自立型フィルムに使用することができる。
【0086】
不飽和フリーラジカル重合性基
硬化性接着剤自立型フィルムは、フィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー(すなわち、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性ポリマー若しくはオリゴマー)又はフィルム形成ポリマー若しくはオリゴマー以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種を含む。
【0087】
いくつかの実施形態では、不飽和フリーラジカル重合性基は、(メタ)アクリレート基などのビニル含有基を含むエチレン性不飽和基から選択される。
【0088】
いくつかの実施形態では、不飽和フリーラジカル重合性基は、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーとは異なる架橋剤(すなわち、架橋性種)の一部である。そのような架橋剤は、(メタ)アクリレート基などのビニル含有基を含む、2つ以上、好ましくは3つ以上の不飽和フリーラジカル重合性基を含む。いくつかの実施形態では、架橋剤は架橋モノマーである。いくつかの実施形態では、架橋剤はオリゴマーである。
【0089】
例示的な架橋剤としては、トリメチロールプロパントリアクリレート(trimethylolpropane triacrylate、TMPTA)、エトキシトリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ビストリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、又はそれらの組み合わせが挙げられる。他の例示的な架橋剤としては、多官能性ポリオール誘導体が挙げられる。例えば、少なくとも2つがエステル化されている選択されたポリオールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルを架橋剤として使用することができる。例示的なそのような架橋剤は、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、エチレンジメタクリレート、1,3-プロパンジオールジメタクリレート、1,2,4-ブタントリオールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート及びメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどである。
【0090】
遷移金属カチオン
硬化性接着剤フィルムは、遷移金属カチオンを更に含む。好適な遷移金属カチオンの例としては、モリブデン、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、又は亜鉛が挙げられる。いくつかの実施形態では、遷移金属カチオンは、酢酸銅(II)一水和物及びナフテン酸銅(II)中に見出され得るようなCu(II)などの銅カチオンである。いくつかの実施形態では、遷移金属カチオンは、Black11(Fe又はFeO・Fe)、Red102(Fe)、又はYellow42(Fe・HO)中に見出され得るようなFe(II)又はFe(III)などの鉄カチオンである。
【0091】
有用な遷移金属錯体は、国際公開第2018/215889号(Townsendら)に記載されており、一般式:[MLn+(式中、Mは、酸化剤及び還元剤との酸化還元サイクルに関与することができる遷移金属を表す)を有する。有用な遷移金属Mとしては、触媒活性のある原子価状態のCu、Fe、Ru、Cr、Mo、Pd、Ni、Pt、Mn、Rh、Re、Co、V、Au、Nb及びAgが挙げられる。好ましい低原子価遷移金属としては、Cu(II)、Fe(II)、Ru(II)、及びCo(II)が挙げられる。これらの金属の他の原子価状態を使用してもよく、活性のある低原子価状態がその場で発生してもよい。
【0092】
式[MLn+のそのような例示的な錯体において、Lは配位子を表す。配位子Lは、遷移金属塩を好適な溶媒に可溶化させると共に適切な反応性及び選択性のために遷移金属の酸化還元電位を調節するために使用することができる。配位子は、遷移金属錯体を、酸化的付加/還元的脱離のような2つの電子プロセスではなく、所望の1つの電子移動プロセスを起こすように導くことができる。配位子は、異なるモノマー及び溶媒の存在下で、又は異なる温度において、錯体の安定性を更に増強する場合がある。酸性モノマー及び遷移金属を強く錯化するモノマーは、それでもなお、配位子の適切な選択によって効率的に重合され得る。
【0093】
有用な配位子としては、シグマ結合を介して遷移金属に配位することができる1個以上の窒素、酸素、リン、及び/又は硫黄原子を有する配位子、パイ結合を介して遷移金属に配位することができる2個以上の炭素原子を含有する配位子などを挙げることができる。
【0094】
そのような配位子は、最大約の炭素原子、並びにアルミニウム、ホウ素、窒素、硫黄、非ペルオキシド酸素、リン、ヒ素、セレン、アンチモン、及びテルルから選択される最大10個のヘテロ原子を好ましくは含有する一座化合物又は多座化合物であってもよく、ここで、金属原子に付加すると、0、1、又は2個の水素を失った後に、多座化合物は、好ましくは、金属Mn+と共に、4、5、又は6員の飽和環又は不飽和環を形成する。好適な一座配位子の例は、一酸化炭素;エタノール、ブタノール、及びフェノールなどのアルコール;ピリジン、ニトロソニウム(すなわち、NO);アンモニア、ホスフィン、トリメチルアミン、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルアミン、トリフェニルホスフィン、トリフェニルアルシン、又はトリブチルホスファイトなどの第15族元素の化合物;アセトニトリル又はベンゾニトリルなどのニトリル;フェニルイソニトリル又はブチルイソニトリルなどのイソニトリル;エトキシメチルカルベン又はジチオメトキシカルベンなどのカルベン基;メチリデン又はエチリデンなどのアルキリデンである。
【0095】
例示的な好適な多座化合物又は多座基としては、ジピリジル;1,2-ビス(ジフェニル-ホスフィノ)エタン;1,2-ビス(ジフェニルアルシノ)エタン;ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン;エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ヘキサメチルトリス-アミノエチルアミン、ジエチレントリアミン、1,3-ジイソシアノプロパン、及びヒドリドトリピラゾリルボレートなどのポリアミン;グリコール酸、乳酸、サリチル酸などのヒドロキシカルボン酸;カテコール及び2,2’-ジヒドロキシビフェニルなどの多価フェノール;エタノールアミン、プロパノールアミン、及び2-アミノフェノールなどのヒドロキシアミン;ジエチルジチオカルバメート、ジベンジルジチオカルバメートなどのジチオカルバメート;エチルキサンテート、フェニルキサンテートなどのキサンテート;ビス(ペルフルオロメチル)-1,2-ジチオレンなどのジチオレン;アラニン、グリシン及びo-アミノ安息香酸などのアミノカルボン酸;、例えば、オキサルアミド、ビウレットなどのジカルボン酸ジアミン;2,4-ペンタンジオンなどのジケトン;2-ヒドロキシアセトフェノンなどのヒドロキシケトン;サリチルアルドキシムなどのα-ヒドロキシオキシム;ベンジルオキシムなどのケトキシム;1,10-フェナントロリン、ポルフィリン;クリプタンド及び18-クラウン-6エーテルなどのクラウンエーテル、並びにジメチルグリオキシムなどのグリオキシムが挙げられる。
【0096】
シグマ結合を介して遷移金属に配位することができる他の好適な配位子は、例えば、F、OH、Cl、Br、I、及び水素化物などの無機基、並びに、例えば、CN、SCN、アセトキシ、ホルミルオキシ、及びベンゾイルオキシなどの有機基である。配位子は、ポリマーの単位、例えば、ポリ(エチレンイミン)中のアミノ基;ポリ(4-ビニルフェニルジフェニルホスフィン)中のホスフィノ基、ポリ(アクリル酸)中のカルボン酸基、及びポリ(4-ビニルフェニルイソニトリル)中のイソニトリル基でもあり得る。
【0097】
パイ結合を介して遷移金属に配位することができる2個以上の炭素原子を含有する有用な配位子は、利用できる不飽和基、例えば、エチレン性基、アセチレン性基、又は化合物の全分子量に関係なく利用できるパイ電子を有する芳香族基を有する任意のモノマー化合物又はポリマー化合物によって提供される。
【0098】
例示的なパイ結合配位子としては、100個未満の炭素原子(モノマー状の場合)、好ましくは60個未満の炭素原子、並びに窒素、硫黄、非ペルオキシド酸素、リン、ヒ素、セレン、ホウ素、アルミニウム、アンチモン、テルル、ケイ素、ゲルマニウム、及びスズから選択される0~10個のヘテロ原子を有する、直鎖及び環状エチレン性及びアセチレン性化合物が挙げられ、その配位子は、エチレン、アセチレン、プロピレン、メチルアセチレン、α-ブテン、2-ブテン、ジアセチレン、ブタジエン、1,2-ジメチルアセチレン、シクロブテン、ペンテン、シクロペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、1,3-シクロヘキサジエン、シクロペンタジエン、1,4-シクロヘキサジエン、シクロへプテン、1-オクテン、4-オクテン、3,4-ジメチル-3-ヘキセン、及び1-デセン;η-アリル、η-ペンテンニル、ノルボルナジエン、η-シクロヘキサジエニル、シクロヘプタトリエン、シクロオクタテトラエン、並びに最大25個の環及び最大100個の炭素原子、及び窒素、硫黄、非ペルオキシド酸素、リン、ヒ素、セレン、ホウ素、アルミニウム、アンチモン、テルル、ケイ素、ゲルマニウム、及びスズから選択される最大10個のヘテロ原子を有する置換及び非置換の炭素環式及び複素環式芳香族配位子などであり、例えば、η-シクロペンタジエニル、ベンゼン、メシチレン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、クリセン、ピレン、η-シクロヘプタトリエニル、トリフェニルメタン、パラシクロファン、1,4-ジフェニルブタン、η-ピロロ、η-チオフェン、η-フラン、ピリジン、γ-ピコリン、キナルジン、ベンゾピラン、チオクロム、ベンゾオキサジン、インドール、アクリジン、カルバゾール、トリフェニレン、シラベンゼン、アルサベンゼン、スチバベンゼン、2,4,6-トリフェニルホスファベンゼン、η-セレノフェン、ジベンゾスタンピン、η-テルロフェン、フェノチアジン、セレナントレン、フェノキサホスフィン、フェナルサジン、フェナテルラジン、η-メチルシクロペンタジエニル、η-ペンタメチルシクロペンタジエニル、及び1-フェニルボラベンゼンなどである。他の好適な芳香族化合物は、多くの化学ハンドブックのいずれかを参照することによって見出すことができる。
【0099】
好ましい配位子としては、非置換及び置換のピリジン及びビピリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン及びトリス(N,N-ジメチルアミノ-エチル)アミン、アセトニトリル、ホスファイト(例えば、(CHO)P)、1,10-フェナントロリン、ポルフィリン、クリプタンド及びクラウンエーテル(例えば、18-クラウン-6エーテル)などの多座アミンを含む第三級アミンが挙げられる。最も好ましい配位子は、多座アミン、ビピリジン、及びホスファイトである。本開示の開始剤系に有用な配位子及び配位子-金属錯体は、Matyjaszewski and Xia,Chemical Reviews,2001,vol.101,pp.2921-2990に記載されている。
【0100】
式[MLn+のそのような例示的な錯体において、Aはアニオンを表す。例示的な有用なアニオンAとしては、ハロゲン化物イオン(例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、フッ化物イオン)、1~6個の炭素原子を有するアルコキシ基(すなわち、C~Cアルコキシ)、硝酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、二リン酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、トリフレート、メタンスルホン酸イオン、アレンスルホン酸イオン、シアン化物イオン、アルカンカルボン酸イオン(例えば、酢酸イオン)、及びアレンカルボン酸イオン(例えば、ベンゼンカルボン酸イオン)が挙げられる。
【0101】
式[MLn+のそのような例示的な錯体において、nは、1~7、好ましくは1~3の整数値を有する遷移金属上の形式電荷であり、pは、1~9、好ましくは1~2の数値を有する遷移金属上の配位子の数である。
【0102】
レドックス促進剤
いくつかの実施形態では、硬化性接着剤自立型フィルムは、第四級アミンなどのレドックス促進剤を更に含む。他の実施形態では、レドックス促進剤は、アミン塩酸塩又は塩化ナトリウムなどの有機又は無機塩化物イオン含有化合物から選択されてもよい。
【0103】
例えば、第四級アンモニウム塩である塩化ジメチルベンジルアニリン(dimethyl benzyl aniline chloride、DMBAC)は、溶媒中でのアクリル又はビニル重合のラジカル開始のための酸化還元対の有効成分である。
【0104】
例示的な第四級アンモニウム塩は、以下の式:
【化1】
(式中、R、R、R、及びR11は、同じであっても異なっていてもよく、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルアリール、アリール、又はそれらの置換誘導体であり、XはCl、Br、若しくはF、又はSbF、BF、若しくはPFなどのソフトアニオンである)によって表すことができる。
【0105】
ホスホニウム塩も、レドックス促進剤として有用であり得る。例示的なホスホニウム塩は、以下の式:
【化2】
(式中、R12、R13、R14、及びR15は、同じであっても異なっていてもよく、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルアリール、アリール、又はそれらの置換誘導体であり、XはCl、Br、I、若しくはF、又はSbF、BF、若しくはPFなどのソフトアニオンである)によって表すことができる。
【0106】
望ましくは、R12、R13、及びR14は各々、フェニル又はC1~C5アルキルである。
【0107】
望ましくは、使用されるホスホニウム塩は、アリルトリフェニルホスホニウムブロミド(allyltriphenylphosphonium bromide、ATPB)、2-(エトキシカルボニル)エチル-トリフェニルホスホニウムブロミド、1-エトキシカルボニルエチルトリフェニルホスホニウムブロミド、4-エトキシカルボニルブチルトリフェニルホスホニウムブロミド、カルベトキシメチルトリフェニルホスホニウムブロミド、又はメチルトリフェニルホスホニウムブロミドから選択される。
【0108】
所望であれば、レドックス促進剤の様々な組み合わせが使用されてもよい。
【0109】
特定の実施形態では、レドックス促進剤は、硬化性接着剤自立型フィルム(例えば、フィルム形成ポリマー、遷移金属化合物、架橋剤、及びレドックス促進剤の組み合わせ)の重量に基づいて、少なくとも0.25重量パーセント、典型的には最大4重量パーセントの量で使用される。
【0110】
レドックス促進剤及び遷移金属カチオンは、架橋性種の架橋を引き起こす活性化剤中の酸化剤によって開始される酸化還元反応に関与する。例えば、酸化剤(例えば、tert-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート(tert-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate、TBEC))は、遷移金属カチオンを酸化して(例えば、Cu(I)をCu(II)に)、ラジカル(例えば、tert-ブトキシラジカル)を形成し、これが架橋性種の架橋を(典型的には触媒的に)開始し、それによって架橋ネットワークを形成すると考えられる。理論に束縛されるものではないが、この例では、レドックス促進剤は、最初に提供されたCu(II)カチオンのCu(I)への還元剤として機能すると考えられる。
【0111】
硬化性フォーム支持層
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであっても異なっていてもよいベースポリマー又はオリゴマーを含む。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであるベースポリマー又はオリゴマーを含む。
【0112】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、その中に混合された架橋剤を含む。特定の実施形態では、系は、(硬化性接着剤自立型フィルムから)硬化性フォーム支持層に移行可能な架橋剤を含む。例示的な架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したものである。
【0113】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、望ましい弾性率を提供するために、ポリマー弾性率調整剤を更に含む。特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、100℃以下、90℃以下、80℃以下、70℃以下、60℃以下、50℃以下、又は40℃以下のTgを有するポリマーを含む。特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、ポリビニルアセタール樹脂、特にポリビニルブチラール(polyvinyl butyral、PVB)を含む。特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、高酸ポリマー(high acid polymer)を含む。
【0114】
いくつかの実施形態では、硬化性フォーム支持層は、硬化性接着剤自立型フィルムに関して記載したような遷移金属カチオンを含む。いくつかの実施形態では、硬化性フォーム支持層はまた、硬化性接着剤自立型フィルムに関して記載したようなレドックス促進剤を含む。
【0115】
ベースポリマー又はオリゴマー
硬化性フォーム支持層は、独立気泡、連続気泡、シンタクチック、又は非シンタクチックフォームであり得る。フォームは、当技術分野で知られているように、化学発泡剤、物理発泡剤、機械的機構などを使用して作製することができる。
【0116】
いくつかの実施形態では、ベースポリマー又はオリゴマーは、フィルム形成ポリマー又はオリゴマー、例えば、芳香族又は脂肪族ポリウレタン(脂肪族又は芳香族ジオール、ポリアミド、飽和及び不飽和ポリエステル(例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリ-2-ヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、及びマレイン酸繰り返し単位を含む組み合わせ)で作製されたポリマーを含む);ポリエーテル(例えば、ポリアセタール及びそのコポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン);天然及び合成ゴム(例えば、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ニトリルゴム、ブタジエン系ゴム);アルキド;フェノール樹脂(例えば、ノボラック及びレゾール);アミノ樹脂(例えば、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、及びメラミン-尿素コポリマー樹脂);エポキシ(例えば、ビスフェノールA、又はオキシラン官能基でキャップされたテレケリックアミノ樹脂を使用する付加物から作製されたもの)などを含む。いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、ポリエステル、ポリウレタン、ポリブタジエン、又はポリエーテルポリマーに(メタ)アクリレート末端基を付加することによって作製されるような、(メタ)アクリレート官能性ポリマーである。
【0117】
いくつかの実施形態では、硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーは、ポリ(メタ)アクリレートポリマー又はオリゴマーである。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層のベースポリマーは、シリコーンポリマーである。アクリレートフォーム及びシリコーンフォームは、それらの紫外線光安定性、順応性、及び応力を分配する能力のために有用である。アクリレートポリマーは、例えば、1~18個の炭素原子を有する非第三級アルコールのアクリル酸エステルとすることができる。いくつかの実施形態では、アクリル酸エステルは、4~12個の炭素原子を有する炭素-炭素鎖を含み、ヒドロキシル酸素原子を末端に有し、この鎖は、分子内の炭素原子の総数の少なくとも半分を含有する。
【0118】
特定の有用なアクリル酸エステルは、粘着性、伸縮可能、及び弾性の接着剤に重合可能である。非第三級アルコールのアクリル酸エステルの例としては、2-メチルブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、4-メチル-2-ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、sec-ブチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート、及びイソノニルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。非第三級アルコールの好適なアクリル酸エステルとしては、例えば、2-エチルヘキシルアクリレート及びイソオクチルアクリレートが挙げられる。
【0119】
フォームの強度を向上させるために、アクリル酸エステルは、高極性基を有する1種以上のモノエチレン性不飽和モノマーと共重合させてもよい。そのようなモノエチレン性不飽和モノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-置換アクリルアミド(例えば、N,N-ジメチルアクリルアミド)、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ヒドロキシアルキルアクリレート、シアノエチルアクリレート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、及び無水マレイン酸。いくつかの実施形態では、これらの共重合性モノマーは、ベースポリマーマトリックスの20重量%未満の量で使用される。
【0120】
とりわけ有用なのは、それぞれアクリレートコポリマー中のモノマーの総重量に基づいて、少なくとも6重量%のアクリル酸を含むアクリレートコポリマー、他の実施形態では少なくとも8重量%、又は少なくとも10重量%のアクリル酸を含むアクリレートコポリマーである。接着剤はまた、少量の他の有用な共重合性モノエチレン性不飽和モノマー、例えばアルキルビニルエーテル、塩化ビニリデン、スチレン、及びビニルトルエンを含んでもよい。
【0121】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーは、硬化性自立型接着剤フィルムの感圧接着剤に関して本明細書に記載した第1の(メタ)アクリレートコポリマーの重量に基づいて、0.1重量パーセント~12重量パーセントの(メタ)アクリル酸モノマー単位を含む第1の(メタ)アクリレートコポリマーを含む。すなわち、そのような実施形態では、硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーは、主モノマー単位として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソ-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、イソ-ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソ-オクチル(メタ)アクリレート、2-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソホリル(メタ)アクリレート、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される直鎖又は分岐鎖アルキル(メタ)アクリレートエステルモノマー単位を含む。特定の実施形態では、この(メタ)アクリレートコポリマーは、0℃以下のTgを有する。特定の実施形態では、この(メタ)アクリレートコポリマーは、-70℃~0℃、-70℃~-10℃、-60℃~-10℃、-60℃~-20℃、-60℃~-30℃、-55℃~-35℃、又は-50℃~-40℃のTgを有する。
【0122】
いくつかの実施形態では、硬化性フォーム支持層のベースポリマー又はオリゴマーは、シリコーンポリマーから作製される。好適なシリコーンポリマーとしては、例えば、樹脂性コア及びケイ素結合した水酸基を末端に有する非樹脂性ポリオルガノシロキサン基を含有するMQ樹脂、処理したMQ樹脂、並びに縮合反応性基を末端に有するポリジオルガノシロキサンを挙げることができる。
【0123】
そのような組成物は、米国特許第8,298,367号(Begerら)に記載のように、構造用グレイジング用途に使用することができる。
【0124】
硬化性フォーム支持層の凝集強度の向上はまた、1,6-ヘキサンジオールジアクリレートなどの架橋物質(crosslinking agent)を、米国特許第4,330,590号(Vesley)及び同第4,329,384号(Vesleyら)に教示されているような光活性トリアジン架橋物質と共に、又はC14アルキル基を有する低級アルコキシル化アミノホルムアルデヒド縮合物などの熱活性化架橋物質、例えばヘキサメトキシメチルメラミン若しくはテトラメトキシメチル尿素若しくはテトラブトキシメチル尿素と共に使用することによって達成することもできる。架橋は、電子ビーム(すなわち「e-ビーム」)線、ガンマ線、又はX線を組成物に照射することによって達成されてもよい。この架橋は、硬化性フォーム支持層の調製において起こり、活性化剤との接触の前に起こる。
【0125】
フォーム中に使用されるベースポリマー又はオリゴマーは、任意の好適な重合方法によって調製することができる。好適な重合方法としては、光重合、熱重合、又は電離放射線重合が挙げられるが、これらに限定されない。これらの方法は、溶液中で、乳化剤中で、又は溶媒を用いずにバルクで行うことができる。バルク重合方法は、米国特許第5,804,610号(Hamerら)に記載されている。任意選択で、光重合性モノマーは、コーティングを容易にするために1000~40,000cpsの粘度まで部分的に重合されてもよい。あるいは、部分的重合は熱によってもたらされてもよい。所望であれば、モノマーをヒュームドシリカなどのチキソトロープ剤と混合することによって粘度を調節することもできる。
【0126】
光重合は、窒素又はアルゴンガスのブランケット下などの不活性雰囲気中で行うことができる。あるいは、紫外線に対して透明なプラスチックフィルムで光重合性コーティングを一時的に覆い、このフィルムを通してコーティングに照射することによって不活性環境を達成してもよい。光重合中に重合性コーティングを覆わない場合、米国特許第4,303,485号(Levens)に開示されているような易酸化性スズ化合物を光重合性組成物中に混合することによって、不活性雰囲気の許容酸素含有量を増加させることができ、これにより、比較的厚いコーティングを空気中で重合させることができる。
【0127】
架橋剤
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、その中に混合された架橋剤を含む。特定の実施形態では、系は、(硬化性接着剤自立型フィルムから)硬化性フォーム支持層に移行可能な架橋剤を含む。例示的な架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したものである。
【0128】
特定の実施形態では、架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と同じであるか又は異なる。特定の実施形態では、架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と同じである。特定の実施形態では、架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種である。すなわち、特定の実施形態では、架橋剤は、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり、硬化性支持層に移行する。
【0129】
硬化性フォーム支持層内に含まれる、及び/又は硬化性フォーム支持層内に移行し、硬化性接着剤自立型フィルム内に含まれる架橋剤(すなわち、架橋性種)は、硬化性接着剤フィルムと活性化表面との間の接触が酸化還元サイクルを開始するときに活性化され、それによって架橋を開始する。架橋剤のこの架橋は、硬化性接着剤フィルム及び硬化性フォーム支持層の両方の硬化をもたらす。第1のネットワークが架橋剤から形成されたものであり、第2のネットワークがフィルム形成ポリマー又はオリゴマーから形成されたものである、相互貫入架橋ネットワークが接着剤層のバルクにおいて形成されると考えられる。この架橋ネットワークは、硬化テープの様々な層の間の境界にわたって(例えば、硬化接着剤自立型フィルムと硬化フォーム支持層との間の境界にわたって)形成され、これは、硬化テープの凝集破壊によって証明される。
【0130】
図6は、以下の実施例における実施例1、2、及び4が、硬化性接着剤自立型フィルムから硬化性フォーム支持層への架橋剤の有意な移行を有することを示す。実施例3は、硬化性フォーム支持層及び硬化性接着剤自立型フィルムの両方に架橋剤を用いて最初に調製した。比較例1は、図6において架橋剤の実質的な移行を示さず、テープ支持層中に硬化性成分が存在しない。表3に示すように、動的剪断接着力は、比較例1よりも実施例1~4の方がはるかに高い。
【0131】
ポリマー弾性率調整剤
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、望ましい弾性率を提供するために、ポリマー弾性率調整剤を更に含む。特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、100℃以下、90℃以下、80℃以下、70℃以下、60℃以下、50℃以下、又は40℃以下のTgを有するポリマーを含む。
【0132】
特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、ポリビニルアセタール樹脂、特にポリビニルブチラール(PVB)を含む。特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、高酸ポリマーを含む。ポリマー弾性率調整剤は、フォームの弾性率を増加させることと、加えられた力に対して系を強化することと、の2つのことを行うと考えられる。
【0133】
特定の実施形態では、ポリビニルアセタール樹脂は、式:
【化3】
(式中、Rは、水素、又は1~7個の炭素原子(C1~C7)を有するアルキル基である)を有する重合単位を含む。
【0134】
ポリビニルアセタール樹脂は、当技術分野において公知であるように、例えばポリビニルアルコールをアルデヒドと反応させることによって得ることができる。ポリビニルアルコール樹脂は、製造方法によって制限されない。例えば、ポリ酢酸ビニルなどをアルカリ、酸、アンモニア水などで鹸化することによって生成されるものを使用することができる。ポリビニルアルコール樹脂は完全に鹸化していても、部分的に鹸化していてもよい。80mol%以上の鹸化度を有するものを使用することが望ましい。ポリビニルアルコール樹脂は、単独で、又は2つ以上の組み合わせで使用することができる。
【0135】
ポリビニルアセタール樹脂の製造に使用されるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド(パラホルムアルデヒドを含む)、アセトアルデヒド(パラ-アセトアルデヒドを含む)、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、n-オクチルアルデヒド、アミルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ヘプチルアルデヒド、2-エチルヘキシルアルデヒド、シクロヘキシルアルデヒド、フルフラール、グリオキサール、グルタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、2-メチルベンズアルデヒド、3-メチルベンズアルデヒド、4-メチルベンズアルデヒド、p-ヒドロキシベンズアルデヒド、m-ヒドロキシベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、ベータ-フェニルプロピオンアルデヒドなどが挙げられる。これらのアルデヒドは、単独で、又は2つ以上の組み合わせで使用することができる。
【0136】
いくつかの実施形態では、アルデヒドのアルキル残基は、1~7個の炭素原子を含む。他の実施形態では、アルデヒドのアルキル残基は、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、n-オクチルアルデヒドの場合のように、3~7個の炭素原子を含む。これらのうち、ブタナールとしても知られるブチルアルデヒドが、最も一般的に利用される。ポリビニルブチラール(「PVB」)樹脂は、Kurarayから商品名MOWITALで、及びSolutiaから商品名BUTVARで市販されている。
【0137】
いくつかの実施形態では、ポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂は、60℃~80℃又は60℃~75℃の範囲のTgを有する。いくつかの実施形態では、ポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂のTgは、少なくとも65℃又は少なくとも70℃である。n-オクチルアルデヒドなどの他のアルデヒドがポリビニルアセタール樹脂の調製に使用される場合、Tgは65℃未満、又は更には60℃未満であり得る。ポリビニルアセタール樹脂のTgは、典型的には少なくとも35℃、少なくとも40℃、又は少なくとも45℃である。ポリビニルアセタール樹脂が60℃未満のTgを有する場合、ポリビニルブチラール樹脂を利用するものと比較して、より高濃度の高Tgモノマーを使用することができる。アセトアルデヒドなどの他のアルデヒドがポリビニルアセタール樹脂の調製に使用される場合、Tgは75℃超、又は80℃超であり得る。ポリビニルアセタール樹脂が70℃超のTgを有する場合、ポリビニルアセタールブチラール樹脂を利用するものと比較して、より高濃度の低Tgモノマーを使用することができる。
【0138】
ポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂は、典型的には、少なくとも10,000g/モル、15,000g/モル、又は30,000、かつ100,000g/モル、80,000g/モル、又は60,000g/モル以下の重量平均分子量(Mw)を有する。
【0139】
ポリアセタール樹脂は典型的にはランダムコポリマーであるが、ブロックコポリマー及びテーパ状ブロックコポリマーもランダムコポリマーと同様の利益をもたらし得る。例示的なポリビニルアセタール樹脂は、米国特許出願公開第2021/0102100号(Xiaら)に記載されている。
【0140】
特定の実施形態では、使用される場合、ポリビニルアセタール樹脂は、硬化性フォーム支持層組成物の総重量に基づいて、少なくとも5重量パーセント、少なくとも7重量パーセント、又は少なくとも10重量パーセントの量で使用される。使用される場合、ポリビニルアセタール樹脂は、硬化性フォーム支持層組成物の総重量に基づいて、最大25重量パーセント、最大20重量パーセント、又は最大15重量パーセントの量で使用される。
【0141】
特定の実施形態では、ポリマー弾性率調整剤は、高酸ポリマーを含む。この文脈における高酸は、典型的には90:10のイソオクチルアクリレート:アクリル酸である従来の感圧接着剤よりも多い量のアクリル酸を有するアクリレートポリマーが存在することを意味する。これは、ポリマーを「より剛性」(すなわち、より高い弾性率を有する)にする。
【0142】
特定の実施形態では、高酸ポリマーは、硬化性自立型接着剤フィルムの感圧接着剤に関して本明細書に記載した第2の(メタ)アクリレートコポリマーの重量に基づいて、15重量パーセント~40重量パーセントの(メタ)アクリル酸モノマー単位を含む第2の(メタ)アクリレートコポリマーである。すなわち、そのような実施形態では、高酸ポリマー(すなわち、本明細書に記載される第2の(メタ)アクリレートコポリマー)は、主モノマー単位として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、イソ-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、イソ-ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソ-オクチル(メタ)アクリレート、2-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、2-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソホリル(メタ)アクリレート、及びそれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される直鎖又は分岐鎖アルキル(メタ)アクリレートエステルモノマー単位を含む。特定の実施形態では、高酸ポリマーは、100℃以下、80℃以下、60℃以下、50℃以下、45℃以下、又は更には40℃以下のTgを有する。特定の実施形態では、高酸ポリマーは、2℃~100℃、2℃~80℃、2℃~60℃、2℃~50℃、2℃~45℃、5℃~45℃、5℃~40℃、5℃~35℃、又は10℃~30℃のTgを有する。
【0143】
この高酸ポリマーは、特に比較的高濃度の(メタ)アクリル酸モノマー単位に起因して、顕著な機械的特性を提供すると考えられる。
【0144】
特定の実施形態では、使用される場合、高酸ポリマーは、硬化性フォーム支持層の総重量に基づいて、少なくとも1重量パーセント、少なくとも2重量パーセント、少なくとも3重量パーセント、又は少なくとも4重量パーセントの量で使用される。使用される場合、高酸ポリマーは、硬化性フォーム支持層の総重量に基づいて、最大35重量パーセント、最大30重量パーセント、最大25重量パーセント、最大20重量パーセント、又は最大15重量パーセントの量で使用される。
【0145】
任意選択の添加剤
任意選択で、硬化性フォーム支持層は、1つ以上の添加剤を含有する。そのような添加剤としては、例えば、充填剤、抗酸化剤、粘度調整剤、顔料(無機又は有機)、粘着付与樹脂、繊維、難燃剤、静電気防止剤及びスリップ剤、熱伝導性粒子、導電性粒子、連続極細繊維、フィラメント、並びにそれらの混合物を挙げることができる。
【0146】
有用な充填剤としては、例えば、ガラスビーズ、金属酸化物粒子、シリカ粒子(例えば、ヒュームドシリカ)、セラミック微小球、中空ポリマー微小球(Akzo Nobel,Duluth,GAから商品名EXPANCEL551DEで入手可能なものなど)、中空ガラス微小球(3M Co.,St Paul,MNから商品名K37で入手可能なものなど)、カーボネート、金属酸化物、シリケート(例えば、タルク、アスベスト、粘土、雲母)、サルフェート(例えば、硫酸バリウム)、粉末形態の金属(例えば、アルミニウム、亜鉛、及び鉄)、二酸化ケイ素、及びアルミニウム三水和物が挙げられる。特定の実施形態では、充填剤は、中実又は中空粒子を含む。特定の実施形態では、中実又は中空粒子は、ポリマー、ガラス、セラミック、又は金属酸化物材料を含む。所望であれば、2つ以上の充填剤の組み合わせが使用されてもよい。
【0147】
有用な有機顔料の例としては、ハロゲン化銅フタロシアニン、アニリンブラック、アントラキノンブラック、ベンズイミダゾロン、アゾ縮合物、アリールアミド、ジアリライド、ジスアゾ縮合物、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、アントラピリミジン、フラバントロン、ピラゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、ベータ-ナフトール、BONアリールアミド、キナクリドン、ペリレン、アントラキノン、ジブロモアントロン、ピラントロン、ジケトピロロ-ピロール顔料(diketopyrrolo-pyrrole pigment、DPP)、ジオキサジンバイオレット、銅及び銅不含フタロシアニン、インダントロンなどが挙げられる。
【0148】
有用な無機顔料の例としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、リトポン、酸化アンチモン、硫酸バリウム、カーボンブラック、黒鉛、黒色酸化鉄、黒色雲母状酸化鉄、褐色酸化鉄、褐色金属錯体(metal complex brown)、クロム酸鉛、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、バナジン酸ビスマス、クロム酸鉛、モリブデン酸鉛、カドミウムレッド、赤色酸化鉄、プルシアンブルー、ウルトラマリン、コバルトブルー、クロムグリーン(ブランズウィックグリーン)、酸化クロム、水和酸化クロム、有機金属錯体、及びレーキ染料顔料などが挙げられる。
【0149】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、充填剤を含む。特定の実施形態では、充填剤は、ヒュームドシリカを含む。特定の実施形態では、充填剤は、中実又は中空粒子を含む。特定の実施形態では、中実又は中空粒子は、ポリマー、ガラス、セラミック、又は金属酸化物材料を含む。
【0150】
種々の添加剤は、接着剤テープに典型的な量で使用することができる。
【0151】
硬化性フォーム支持層の調製
硬化性フォーム支持層の作製のために使用されるポリマーは、ウェブ上への溶液コーティングなどの従来の技術を使用して作製することができる。好ましい実施形態では、硬化性フォーム支持層のポリマーは、ホットメルト加工可能であり、ホットメルトプロセスで作製される。ホットメルトブレンド又はホットメルト押出などのホットメルト加工は、米国特許出願公開第2013/0184394(A1)号(Satrijoら)に開示されているものを含む、任意の好適な手段によって達成され得る。
【0152】
硬化性フォーム支持層の作製のために使用されるポリマーは、重合層が容易に脱離可能である低接着力面を有し、かつほとんどの場合で自己持続性のある可撓性バッキングシート(例えば、剥離ライナー)上に初めにコーティングし、それに対して重合させてもよい。バッキングシートの反対側の面も低接着力面を有する場合、バッキングシートをその重合層と共にロール形態で巻き上げ、完成した接着剤物品を組み立てる前に保管しておくことができる。
【0153】
いくつかの実施形態では、硬化性フォーム支持層は、連続気泡フォーム、独立気泡フォーム、又はそれらの組み合わせであってもよい。それは、シンタクチックフォーム又は非シンタクチックフォームであってもよい。
【0154】
特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、発泡剤を使用して作製されたフォームである。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、発泡剤と、ベースポリマー又はオリゴマーと、を含む。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層は、発泡剤と、硬化性接着剤自立型フィルムと同じ成分と、を含む。
【0155】
特定の実施形態では、発泡剤は、膨張性微小球、中空ガラスバブル、窒素バブル、任意選択で、安定化された界面活性剤(物理的にかき混ぜることから形成され、界面活性剤、好ましくはシリコーン、又は3M Company(St.Paul,MN)から商品名FC-4430で入手可能なフッ素系界面活性剤及び米国特許第4,415,615号(Esmayら)に記載されているものなどの、低い表面張力を有する有機液体を発泡させるのに有用であることが知られているフルオロケミカルで安定化された泡を含む。
【0156】
いくつかの実施形態では、フォームは、中空微小球、例えば、中空ガラス微小球を含有するシンタクチックフォームである。有用な中空ガラス微小球としては、0.4グラム毎ミリリットル(g/mL)未満の密度を有し、5~200マイクロメートルの直径を有するものが挙げられる。微小球は、透明なもの、コーティングされているもの、染色されているもの、又はそれらの組み合わせであってもよい。微小球は、典型的には、フォーム組成物の5~65体積パーセントを構成する。このように作製された有用なアクリルフォームの例は、米国特許第4,415,615号(Esmayら)及び同第6,103,152号(Gehlsenら)に開示されている。
【0157】
いくつかの実施形態では、フォームは、膨張したポリマー微小球を重合性組成物中にブレンドすることによって形成されてもよい。いくつかの実施形態では、フォームは、膨張性ポリマー微小球を組成物中にブレンドし、微小球を膨張させることによって形成されてもよい。膨張性ポリマー微小球は、ポリマーシェルと、ガス、液体、又はそれらの組み合わせの形態のコア材料と、を含む。ポリマーシェルの溶融若しくは流動温度又はそれ未満の温度まで加熱すると、ポリマーシェルは、膨張して微小球を形成する。好適なコア材料としては、プロパン、ブタン、ペンタン、イソブタン、ネオペンタン、イソペンタン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。ポリマー微小球シェルに使用される熱可塑性樹脂は、フォームの機械的特性に影響を与える可能性があり、フォームの特性は、微小球の選択によって、又は異なる種類の微小球の混合物を使用することによって調節することができる。市販の膨張性微小球の例としては、Akzo Nobel Pulp and Performance Chemicals AB,Sundsvall,Swedenから商品名EXPANCELで入手可能なものが挙げられる。膨張性ポリマー微小球を含有するフォームの作製方法及びこれらの微小球の詳細は、米国特許第6,103,152号(Gehlsenら)に記載されている。
【0158】
フォームはまた、例えば、機械的機構、化学的機構、及びそれらの組み合わせを含む様々な機構を使用して、組成物中にガス間隙を形成することによって調製されてもよい。有用な機械的発泡機構としては、例えば、組成物をかき混ぜること(例えば、組成物の振盪、撹拌、又は泡立て、及びそれらの組み合わせ)、組成物にガスを注入すること(例えば、組成物の表面下にノズルを挿入し、組成物にガスを吹き込むこと)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。発泡剤により形成された間隙を含むフォームの作製方法は、米国特許第6,586,483号(Kolbら)に記載されている。
【0159】
例示的な実施形態では、硬化性支持フォーム層は、320キログラム毎立法メートル(kg/m)~1041kg/m、400kg/m~880kg/m、又は561kg/m~800kg/mのフォーム密度を有する。
【0160】
任意選択のバリアフィルム支持層
バリアフィルム支持層に好適な材料としては、例えば、金属、ポリオレフィン、例えば高密度ポリエチレン(high-density polyethylene、HDPE)、低密度ポリエチレン(low-density polyethylene、LDPE)、線状低密度ポリエチレン(linear low-density polyethylene、LLDPE)、超線状低密度ポリエチレンU-LLDPE(ultra linear low-density polyethylene))及びポリプロピレン(polypropylene、PP);ポリビニルポリマー、例えばポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride、PVC)及びポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate、PVA);ポリオレフィン系コポリマー、例えばエチレン-メタクリル酸コポリマー(ethylene-methacrylic acid copolymer、EEMA)及びエチレン-酢酸ビニルコポリマー(ethylene-vinyl acetate copolymer、EVA);ポリウレタン;天然又は合成ゴム;ブロックコポリマー、例えばアクリルブロックコポリマー及びスチレン-イソプレン-酢酸ビニルコポリマー;ポリアミド変性ポリエーテル、及び熱可塑性エラストマー(thermoplastic elastomer、TPE);アクリレート樹脂、例えばポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate、PMMA);ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate、PET);ポリカーボネート;ノルボルネン系樹脂;並びにトリアセチルセルロース(triacetyl cellulose、TAC);並びに金属箔、例えばアルミニウム箔が挙げられる。そのような材料は、単独で、又は組み合わせて使用することができる。
【0161】
上記の材料は、前述の材料のうちの1つ又はそれらの2つ以上の組み合わせによって構成されていてもよい。例えば、バリアフィルム支持層の一方又は両方は、2つ以上のポリマーフィルムを積層し、一体化することによって得られる複合フィルムであってもよい。あるいは、バリアフィルム支持層の一方又は両方は、前述のポリマーの2つ以上のブレンド又はコポリマーであってもよい。
【0162】
バリアフィルム支持層に好ましい材料は、半結晶性であり、少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、又は少なくとも85℃の溶融温度を有する熱可塑性樹脂である。好ましい半結晶性熱可塑性樹脂は、最大130℃、最大125℃、最大120℃、又は最大112℃の溶融温度を有する。
【0163】
バリアフィルム支持層はまた、強化剤、コア-シェル粒子、中実又は中空微小球(ポリマー、ガラス、セラミック、又は金属酸化物の)、繊維、導電性又は熱伝導性材料、染料、着色剤、可塑剤、粘着付与剤、UV安定剤などを含む充填剤を含んでもよい。
【0164】
活性化剤
硬化性接着剤自立型フィルムを基材に接着するために設計された活性化剤は、常温常圧で液体である。それは、硬化性接着剤自立型フィルムの硬化を開始する成分を含む。いくつかの実施形態では、活性化剤は、酸化剤と、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、を含む。
【0165】
酸化剤
任意の好適な酸化剤を使用することができる。好適な酸化剤としては、例えば、有機過酸化物、無機過酸化物、及びペルサルフェートが挙げられる。好適な有機過酸化物としては、例えば、ヒドロペルオキシド、ジ-ペルオキシド、ケトンペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ペルオキシケタール、ペルオキシエステル、及びペルオキシジカーボネートが挙げられる。
【0166】
好適な有機過酸化物としては、構造部分R-O-O-Hを含むヒドロペルオキシドが挙げられ、Rは、直鎖アルキル(例えば、C1~C20直鎖アルキル)、分岐鎖アルキル(例えば、C3~C20分岐鎖アルキル)、シクロアルキル(例えば、C6~C12シクロアルキル)、アルカリール(例えば、C7~C20アルカリール)、アラルキル(例えば、C7~C20アラルキル)、及びアリール(例えば、C6~C12アリール)である。例示的な有機ヒドロペルオキシドとしては、t-ブチルヒドロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、p-ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、p-メタンヒドロペルオキシド、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシドが挙げられる。
【0167】
好適な有機過酸化物としては、部分R-O-O-R-O-O-Rを含むジ-ペルオキシドが挙げられ、R及びRは、H、直鎖アルキル(例えば、C1~C6直鎖アルキル)、分岐鎖アルキル(例えば、C1~C6分岐鎖アルキル)、シクロアルキル(例えば、C5~C10シクロアルキル)、アルカリール(例えば、C7~C12アルカリール)、アラルキル(例えば、C7~C20アラルキル)、又はアリール(例えば、C6~C10アリール)から独立して選択され、Rは、直鎖アルキル(例えば、C1~C6直鎖アルキル)又は分岐鎖アルキル(例えば、C1~C6分岐鎖アルキル)から選択される。
【0168】
好適なケトンペルオキシドとしては、例えば、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、メチルシクロヘキサノンペルオキシド、及びシクロヘキサノンペルオキシドが挙げられる。好適なペルオキシエステルとしては、例えば、アルファ-クミルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、2,2,4-トリメチルペンチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルペルオキシイソフタレート、ジ-t-ブチル-ペルオキシヘキサヒドロテレフタレート、t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシアセテート、t-ブチルペルオキシベンゾエート、及びt-ブチルペルオキシマレイン酸が挙げられる。好適なペルオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ-3-メトキシペルオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルペルオキシ-ジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジイソプロピル-1-ペルオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチル-ペルオキシジカーボネート、及びジアリルペルオキシジカーボネートが挙げられる。
【0169】
好適なジアシルペルオキシドとしては、例えば、アセチルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、及びラウロイルペルオキシドが挙げられる。
【0170】
好適なジアルキルペルオキシドとしては、例えば、ジ-t-ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t-ブチルクミルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3-ヘキサンが挙げられる。
【0171】
好適なペルオキシケタールとしては、例えば、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)オクタン、及び4,4-ビス(t-ブチルペルオキシ)吉草酸-n-ブチルエステルが挙げられる。
【0172】
他の好適な有機過酸化物としては、t-ブチルペルオキシエチルヘキシルカーボネート、t-ブチルペルオキシトリメチルヘキサノエート、t-ブチルペルオキシエチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシエチルヘキサノエート、t-オクチルペルオキシエチルヘキサノエート、t-アミルペルオキシエチルヘキシルカーボネート、t-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、及びt-ブチルペルオキシイソブチレートを更に挙げることができる。
【0173】
特定の実施形態では、酸化剤は、活性化剤組成物の総重量に基づいて、少なくとも0.5重量パーセント、少なくとも1重量パーセント、少なくとも2重量パーセント、又は少なくとも4重量パーセントの量で活性化剤中に存在する。特定の実施形態では、酸化剤は、活性化剤組成物の総重量に基づいて、最大20重量パーセント、最大15重量パーセント、最大10重量パーセント、又は最大5重量パーセントの量で活性化剤中に存在する。
【0174】
フィルム形成ポリマー又はオリゴマー
酸化剤に加えて、いくつかの実施形態では、活性化剤は、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーを含む。
【0175】
いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したものである。いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性ポリマー又はオリゴマーである。いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーは、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性種とは異なる。したがって、いくつかの実施形態では、活性化剤は、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような、不飽和フリーラジカル重合性基を含む反応性種を含み得る。これらの成分は、硬化性接着剤自立型フィルム中のこれらの成分と同じであっても異なっていてもよい。
【0176】
いくつかの実施形態では、フィルム形成ポリマーは、ゴム及び/又は(メタ)アクリル樹脂を含んでもよい。いくつかの実施形態では、(メタ)アクリル樹脂は、硬化性接着剤自立型フィルム及び硬化性フォーム支持層に関して上述したモノマーのいずれかから作製された(メタ)アクリルポリマーである。いくつかの実施形態では、(メタ)アクリルポリマーは、硬化性接着剤自立型フィルム及び硬化性フォーム支持層に関して上述したもののいずれかである。
【0177】
いくつかの実施形態では、ゴムは、スチレンとアルケンとのブロックコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ゴムは、無水マレイン酸でグラフト化された、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を含む。いくつかの実施形態では、ゴムは、スチレン-イソプレン-スチレンコポリマー、スチレン-ブタジエン-スチレンコポリマー、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンコポリマーのうちの少なくとも1つを含む。
【0178】
いくつかの実施形態では、(メタ)アクリル樹脂は、米国特許第10,640,656号(Morenら)に記載されているような、アミン官能性(メタ)アクリロイル化合物(例えば、アミン官能性(メタ)アクリル酸エステル及びアミド)と非アミンビニルモノマーとの重合反応生成物であるアミン官能性(メタ)アクリル樹脂である。いくつかの実施形態では、アミン官能性(メタ)アクリル樹脂は、12℃以上の計算ガラス転移温度(Tg)を有する。いくつかの実施形態では、アミン官能性(メタ)アクリル樹脂は、20℃以上の計算Tgを有する。いくつかの実施形態では、アミン官能性(メタ)アクリロイル化合物(例えば、アミン官能性(メタ)アクリル酸エステル及びアミド)としては、2-(N,N-ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリレート、2-(N,N-ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリレート、2-(t-ブチルアミノエチル)(メタ)アクリレート、2-(N,N-ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、2-(N,N-ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、2-(t-ブチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、及びN-(メタ)アクリロイルピペリジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、非アミンビニルモノマーは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、ビニルエステル、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、及びそれらの混合物からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、非アミンビニルモノマーは、C1~C18アルコールの(メタ)アクリル酸エステルである。
【0179】
任意選択の添加剤
いくつかの実施形態では、活性化剤はまた、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような成分を含む。例えば、いくつかの実施形態では、活性化剤はまた、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような、遷移金属カチオンを含む。
【0180】
いくつかの実施形態では、活性化剤は可塑剤を含む。いくつかの実施形態では、可塑剤は、以下の式:(R-X-)Z(式中、各Rは、水素、C1~C14アルキル、アリール、アルカリール、又はアラルキルであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在し;各Xは、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドであってもよく;Zは、水素、C1~C14アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、C1~C14アルキレン、アリーレン、アルカリーレン、アラルキレンであってもよく、それぞれ、任意選択で、酸素、窒素、カルボニル、カルボキシル、又はカルバミドが介在し;nは、1~5の整数である)のものである。いくつかの実施形態では、nは、1~4の整数である。
【0181】
いくつかの実施形態では、可塑剤は、以下:安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、酢酸エステル、コハク酸エステル、グルタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つから選択される。いくつかの実施形態では、可塑剤は、以下:安息香酸エステル、ミリスチン酸エステル、クエン酸エステル、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つから選択される。クエン酸エステルは、R基を、1、2、3、又は4個有してもよい。
【0182】
活性化剤組成物は、液体担体を更に含む。いくつかの実施形態では、液体担体は、溶媒である。いくつかの実施形態では、活性化剤組成物は、75重量パーセント~99重量パーセント、又は93重量パーセント~98重量パーセントの溶媒を含み、重量百分率は全て、活性化剤組成物の総重量に基づく。
【0183】
いくつかの実施形態では、活性化剤組成物は、シラン(例えば、エポキシシラン)を更に含む。
【0184】
いくつかの実施形態では、活性化剤は、粘着付与剤を含まないか、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種を含まないか、又はその両方である。
【0185】
接合物品の製造方法
図7に示すように、単一の硬化性フォーム支持層650に隣接した硬化性接着剤自立型フィルム640及び660を含む、本開示の一実施形態による両面テープ610は、硬化性接着剤自立型フィルム660が第1の基材630と接触するように、第1の基材630に適用される。本開示の接着剤系における活性化剤は、第2の基材620に適用され、典型的には、乾燥させて、第2の基材620に隣接した活性化剤層670を形成する。テープ及び活性化剤をそれぞれの基材に適用し、任意の望ましい独立して選択された長さの時間待機した後、活性化剤層670と両面テープ610の硬化性接着剤自立型フィルム640とを接触させる。活性化剤層670と硬化性接着剤自立型フィルム640とが接触すると、硬化が始まり、フォーム支持層650及び硬化性接着剤自立型フィルム660を通して硬化が続く。テープは硬化して、硬化性接着剤自立型フィルム640及び660、並びに硬化フォーム支持層650から硬化構造用接着剤層を形成する。いくつかの実施形態では、アセンブリは、硬化性接着剤フィルムが硬化するまで、外力、例えば、クランプによって保持されるが、他の実施形態では、テープの粘着性のみで硬化までアセンブリを保持する。活性化剤層670は、構造用接着剤接合を含む両面テープによって互いに接合された2つの基材を含む最終硬化構造体600において硬化又は単純に乾燥され得る。
【0186】
本開示の接着剤系のいくつかの実施形態では、テープは、製造時点で基材に取り付けられ、異なる時間及び/又は位置で接合されてもよい。いくつかの実施形態では、テープは、製造時点で第1の基材に取り付けられてもよく、テープは、任意選択で、活性化された第2の基材に接合する前に、任意の期間、従来の剥離ライナーで覆われてもよい。活性化剤は、第2の基材に適用され、第2の製造時点で乾燥させてもよく、テープを上に有する第1の基材と活性化された第2の基材とは、第2の製造時点で、又は更には第3の時間及び/若しくは位置で接合されてもよい。
【0187】
有利には、以下の実施例に示すように、本開示の接着剤系におけるテープは、第1のアルミニウム基材に適用することができ、任意選択で、硬化性接着剤自立型フィルム表面のいかなる汚染も防止するために剥離ライナーで覆うことができる。剥離ライナーを除去し、硬化性接着剤自立型フィルムを、活性化剤層を有する第2のアルミニウム基材と接触させると、テープが硬化し、表4の重なり剪断データによって証明されるように、構造用接着剤が形成される。また、表4に示すように、本開示の接着剤系によって提供される重なり剪断強度は、テープが第1のアルミニウム基材に適用された後、3日間~最大6週間の期間にわたって安定したままである。したがって、テープを第1の時間又は場所で基材に適用し、それを後の時間又は異なる場所で活性化された第2の基材に接合し、本開示の接着剤系を使用した接合物品の製造に柔軟性をもたらすことが可能である。
【0188】
したがって、本開示は、接合物品の製造方法を提供する。本方法は、その実施形態のいずれかにおける上記のテープを第1の基材に適用することと、その実施形態のいずれかにおける上記の活性化剤を第2の基材に適用することと、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させて、第1の基材と第2の基材とを接合することと、を含む。いくつかの実施形態では、テープを適用することは、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させる少なくとも1、3、若しくは5日前、又は少なくとも1、2、3、4、5、若しくは6週間前に行われる。いくつかの実施形態では、テープは、剥離ライナーで覆われ、いくつかの実施形態では、上記の時間のいずれかにわたって覆われ、剥離ライナーは、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させる前に除去される。いくつかの実施形態では、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させる前に、活性化剤を乾燥させる。
【0189】
接合物品の製造方法の別の実施形態では、図5に示すようなバリア層590を含むテープ510が有用であり得る。活性化剤は、テープ510を、例えば第3の硬化性接着剤自立型フィルム540’を介して第1の基材に接合するときに使用されてもよい。層540’/550’/560’は硬化して、硬化構造用接着剤層を形成するが、バリア590は、層540/550/560の硬化を防止することができる。別の独立して選択された活性化剤は、テープ510を、第1の硬化性接着剤自立型フィルム540を介して第2の基材に接合するために使用されてもよい。次いで、層540/550/560は硬化して、構造接着剤層を形成することができる。この実施形態でも同様に、テープを第1の時間又は場所で基材に適用し、それを後の時間又は異なる場所で活性化された第2の基材に接合し、本開示の接着剤系を使用した接合物品の製造に柔軟性をもたらすことが可能である。
【0190】
本開示の選択された実施形態
実施形態1は、
硬化性フォーム支持層に隣接した硬化性接着剤自立型フィルムを含むテープであって、硬化性接着剤自立型フィルムは、a)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b)a)又はa)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c)遷移金属カチオンと、を含む(特定の実施形態では、硬化性自立型フィルムはまた、レドックス促進剤を含む)、テープと、
硬化性接着剤自立型フィルムを基材に接着させるための活性化剤であって、d)酸化剤を含み、常温常圧で液体である、活性化剤と、を含む、接着剤系である。
【0191】
実施形態2は、フォームが、独立気泡、連続気泡、シンタクチック、又は非シンタクチックフォームである、実施形態1に記載の接着剤系である。
【0192】
実施形態3は、硬化性フォーム支持層が、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであっても異なっていてもよいベースポリマー又はオリゴマーを含む、実施形態1又は2に記載の接着剤系である。実施形態4は、硬化性フォーム支持層が、硬化性接着剤自立型フィルムのフィルム形成ポリマー又はオリゴマーと同じであるベースポリマー又はオリゴマーを含む、実施形態3に記載の接着剤系である。
【0193】
実施形態5は、ベースポリマー又はオリゴマーが、アクリレート又はシリコーンを含む、実施形態3又は4に記載の接着剤系である。実施形態6は、ベースポリマー又はオリゴマーが、ポリ(メタ)アクリレートポリマー又はオリゴマーを含む、実施形態5に記載の接着剤系である。
【0194】
実施形態7は、硬化性フォーム支持層が、硬化性フォーム支持層内に架橋剤を含むか、又は硬化性フォーム支持層が、(硬化性接着剤自立型フィルムから)硬化性フォーム支持層に移行可能な架橋剤を含む、実施形態1~6のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態8は、架橋剤が、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と同じであるか又は異なる、実施形態7に記載の接着剤系である。実施形態9は、架橋剤が、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と同じである、実施形態8に記載の接着剤系である。実施形態10は、硬化性フォーム支持層が、発泡剤と、硬化性接着剤自立型フィルムと同じ成分と、を含む、実施形態9に記載の接着剤系である。実施形態11は、架橋剤が、硬化性接着剤自立型フィルムの不飽和フリーラジカル重合性基を含む種であり、硬化性支持層に移行する及び/又は移行した(すなわち、移行している)、実施形態8に記載の接着剤系である。
【0195】
実施形態12は、硬化性フォーム支持層が、発泡剤と、ベースポリマー又はオリゴマーと、を含む、実施形態3~11のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態13は、発泡剤が、膨張性微小球、中空ガラスバブル、窒素バブル、任意選択で、安定化された界面活性剤(物理的にかき混ぜることから形成され、界面活性剤(例えば、フッ素化界面活性剤)で安定化された泡)、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態10又は12に記載の接着剤系である。
【0196】
実施形態14は、硬化性フォーム支持層が、ポリマー弾性率調整剤を更に含む、実施形態1~13のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態15は、ポリマー弾性率調整剤が、100℃以下、90℃以下、80℃以下、70℃以下、60℃以下、50℃以下、又は40℃以下のTgを有するポリマーを含む、実施形態14に記載の接着剤系である。実施形態16は、ポリマー弾性率調整剤がポリビニルアセタール樹脂(例えば、ポリビニルブチラール)を含む、実施形態15に記載の接着剤系である。実施形態17は、ポリマー弾性率調整剤が高酸ポリマーを含む、実施形態15に記載の接着剤系である。
【0197】
実施形態18は、硬化性フォーム支持層が、充填剤、抗酸化剤、粘度調整剤、顔料、粘着付与樹脂、繊維、難燃剤、静電気防止剤及びスリップ剤、熱伝導性粒子、導電性粒子、連続極細繊維、フィラメント、並びにそれらの混合物の群から選択される任意選択の添加剤を更に含む、実施形態1~17のいずれか1つに記載の接着剤系である。特定の実施形態では、硬化性フォーム支持層はまた、硬化性接着剤自立型フィルムに関して本明細書に記載したような、遷移金属カチオン及びレドックス促進剤を含む。
【0198】
実施形態19は、硬化性フォーム支持層が、充填剤を含む、実施形態1~18のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態20は、充填剤が、ヒュームドシリカを含む、実施形態19に記載の接着剤系である。実施形態21は、充填剤が、中実又は中空粒子を含む、実施形態19に記載の接着剤系である。実施形態22は、中実又は中空粒子が、ポリマー、ガラス、セラミック、又は金属酸化物材料を含む、実施形態21の接着剤系である。
【0199】
実施形態23は、硬化性フォーム支持層がホットメルト加工可能である、実施形態1~22のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態24は、硬化性接着剤自立型フィルムが、ホットメルト加工可能な接着剤である、実施形態1~23のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0200】
実施形態25は、硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第1の主表面上に担持されている、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0201】
実施形態26は、硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第1の主表面に直接結合されている(例えば、積層されている)、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0202】
実施形態27は、硬化性フォーム支持層の、硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接するバリアフィルム支持層を更に含む、請求項1~26のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0203】
実施形態28は、硬化性フォーム支持層の、硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接する第2の接着剤層を更に含む、請求項1~26のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0204】
実施形態29は、
硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、
テープが、第2の硬化性接着剤自立型フィルムを更に含み、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c’)遷移金属カチオンと、を含む成分を含み、
第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接している、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0205】
実施形態30は、第1の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第1の主表面上に担持されており、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第2の主表面上に担持されている、実施形態29に記載の接着剤系である。実施形態31は、第1の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第1の主表面に直接結合されており、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、硬化性フォーム支持層の第2の主表面に直接結合されている、実施形態29に記載の接着剤系である。
【0206】
実施形態32は、
硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、
テープが、バリアフィルム支持層と、第2の硬化性接着剤自立型フィルムと、を更に含み、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c’)遷移金属カチオンと、を含む成分を含み、
バリアフィルム支持層が、硬化性フォーム支持層の、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接しており、
第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、バリアフィルム支持層の、硬化性フォーム支持層と反対側の表面に隣接している、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0207】
実施形態33は、
硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、
硬化性フォーム支持層が、第1の硬化性フォーム支持層であり、
テープが、バリアフィルム支持層と、第2の接着剤自立型フィルムと、第2の硬化性フォーム支持層と、を更に含み、第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、a’)フィルム形成ポリマー又はオリゴマーと、b’)a’)又はa’)以外の種であり得る、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種と、c’)遷移金属カチオンと、を含む成分を含み、
バリアフィルム支持層が、第1の硬化性フォーム支持層の、第1の硬化性接着剤自立型フィルムと反対側の表面に隣接しており、
第2の硬化性フォーム支持層が、バリアフィルム支持層の、第1の硬化性フォーム支持層と反対側の表面に隣接しており、
第2の硬化性接着剤自立型フィルムが、第2の硬化性フォーム支持層の、バリアフィルム支持層と反対側の表面に隣接している、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0208】
実施形態34は、
硬化性接着剤自立型フィルムが、第1の硬化性接着剤自立型フィルムであり、
硬化性フォーム支持層が、第1の硬化性フォーム支持層であり、
テープが、バリアフィルム支持層と、第2、第3、及び第4の接着剤自立型フィルムと、第2の硬化性フォーム支持層と、を更に含み、
層が、以下の順序:第1の硬化性接着剤自立型フィルム、第1の硬化性フォーム支持層、第2の硬化性接着剤自立型フィルム、バリアフィルム支持層、第3の硬化性接着剤自立型フィルム、第2の硬化性フォーム支持層、及び第3の硬化性接着剤自立型フィルム、で配列され、
硬化性接着剤自立型フィルムが、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を含み、硬化性フォーム支持層が、同じ又は異なる(すなわち、独立して選択される)成分を含む、実施形態1~24のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0209】
実施形態35は、バリアフィルム支持層を含み、バリアフィルム支持層が、例えば、金属、ポリオレフィン、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超線状低密度ポリエチレンU-LLDPE)及びポリプロピレン(PP);ポリビニルポリマー、例えばポリ塩化ビニル(PVC)及びポリ酢酸ビニル(PVA);ポリオレフィン系コポリマー、例えばエチレン-メタクリル酸コポリマー(EEMA)及びエチレン-酢酸ビニルコポリマー(EVA);ポリウレタン;天然又は合成ゴム;ブロックコポリマー、例えばアクリルブロックコポリマー及びスチレン-イソプレン-酢酸ビニルコポリマー;ポリアミド変性ポリエーテル、及び熱可塑性エラストマー(TPE);アクリレート樹脂、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA);ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート(PET);ポリカーボネート;ノルボルネン系樹脂;並びにトリアセチルセルロース(TAC)を含む、実施形態1~34のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0210】
実施形態36は、テープが、実施例の項に記載されるラング試験によって少なくとも0.5ミル(12.7マイクロメートル)の伸展性を有する、実施形態1~35のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0211】
実施形態37は、b)が硬化性接着剤自立型フィルム中のa)である、実施形態1~36のいずれか1つに記載の接着剤系である。実施形態38は、b)が、a)以外の種であり、a)が、不飽和フリーラジカル重合性基を含まない、実施形態1~36のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0212】
実施形態38は、活性化剤が、フィルム形成ポリマー又はオリゴマーを含む、実施形態1~37のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0213】
実施形態39は、活性化剤が、粘着付与剤を含まないか、不飽和フリーラジカル重合性基を含む種を含まないか、又はその両方である、実施形態1~38のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0214】
実施形態40は、硬化性接着剤自立型フィルムが、基材への外側表面の適用中に空気の脱出を助けることができるエンボス加工された空気抜きチャネルを有する外側表面を含む、実施形態1~39のいずれか1つに記載の接着剤系である。
【0215】
実施形態41は、接合物品の製造方法であって、実施形態1~37又は40のいずれか1つに記載のテープを第1の基材に適用することと、実施形態1、38、及び39のいずれか1つに記載の活性化剤を第2の基材に適用することと、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させて、第1の基材と第2の基材とを接合することと、を含む、方法である。
【0216】
実施形態42は、テープを適用することが、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させる少なくとも1、3、若しくは5日前、又は少なくとも1、2、3、4、5、若しくは6週間前に行われる、実施形態41に記載の方法である。
【0217】
実施形態43は、テープが、剥離ライナーで覆われ、方法が、第1の基材上のテープと第2の基材上の活性化剤とを接触させる前に、剥離ライナーを除去することを更に含む、実施形態41又は42に記載の方法である。
【0218】
実施形態44は、実施形態1、38、又は39のいずれか1つに記載の活性化剤を第1の基材に適用することを更に含み、テープが、実施形態32~35のいずれか1つに記載のものである、実施形態41又は42に記載の方法である。
【実施例
【0219】
本開示の目的及び利点は以下の非限定的な実施例によって更に例示されるが、これらの実施例に記載される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限するものと解釈されるべきではない。
【0220】
別段の記載がない限り、実施例及び本明細書の他の箇所における全ての部、百分率、比などは、重量基準である。
【0221】
【表1-1】
【0222】
【表1-2】
[実施例]
【0223】
アクリレートエステルポリマーの調製
78:20:2の重量比のイソオクチルアクリレート/N-ビニルカプロラクタム/アクリル酸(IOA/NVC/AA)からなるターポリマーを以下のように調製した。237mLの細口ボトルに、39グラム(g)のIOA、10gのNVC、1gのAA、0.1gのAIBN、及び75gの酢酸エチルを添加した。得られた溶液を乾燥アルゴンで3分間パージし、封止した。次いで、封止したボトルを55℃の回転水浴中で24時間回転させた。変換率は赤外分光光度分析により99.1%であると決定された。溶液は、約7500cpsの粘度を有した。固有粘度は、以下に記載の試験方法を用いて約0.72デシリットル/グラム(dl/g)であると決定された。
【0224】
接着剤フィルム1の調製
接着剤フィルム1を、ポリマーと液体ブレンドとを組み合わせることによって作製した。プレ接着剤組成が以下の通りであったこと以外は米国特許出願公開第2013/0184394(A1)号(Satrijoら)の合成例S1に記載されているように、ポリマーを調製した:89.480重量パーセントのM1、9.942重量パーセントのAA、0.149重量パーセントの光開始剤-1、0.030重量パーセントのCuOAc、0.398重量パーセントの抗酸化剤-1、及び0.001重量パーセントのHDDA。ダイアフラムポンプ(Wilden Pump and Engineering,Grand Terrace,CA,USA)を使用して、132.8ポンド(lb)(60.2キログラム(kg))のDTMPTAを、清浄なZirmil 1.5ミリメートル(mm)ビーズ媒体が予め装填されており、0.5mmタングステンコーティングスクリーン及びHM-2.5ターボプロップを備えている9スピンドルハブを有するHM-2.5バスケットミル(Hockmeyer Equipment Corporation,Elizabeth City,NC,USA)に添加することによって、液体ブレンドを調製した。DTMPTAの添加が完了したら、パドルミキサーを使用して17.2lb(7.8kg)のBTEACをバスケットミルに添加して組み込んだ。70°F(21℃)に設定した冷却ジャケットを用いて、混合物を800回転毎分(rpm)で3時間粉砕した。45.9lb(20.8kg)の粉砕材料毎に254.1lb(115.3kg)のDTMPTAを添加することによって、粉砕材料を更に希釈した。この希釈された材料である液体ブレンドを、28.5重量パーセントで、国際公開第2021/176376号(Kugelら)のHotmelt Compounding of PSA Adhesive Tapeに記載されているように、71.5重量パーセントの上記のポリマーと組み合わせて、接着剤フィルム1を製造した。
【0225】
高酸ポリマーを有する硬化性フォーム支持層1の調製
高酸ポリマー(high acid polymer、HAP)を有する硬化性フォーム支持層1を、高酸ポリマーを含有する液体混合物を作製し、フィルムにコーティングすることによって作製した。高酸ポリマー(表1に示される組成を有する)を以下に記載されるように調製した。
【0226】
【表2】
【0227】
表1に記載したモノマーの重合を、Buechi Polycaveステンレススチール反応器(Buechi Labortechnik GmbH,The Netherlands)を用いて行った。Buechi反応器に、表1に示すモノマー混合物及び量からなる混合物250グラムを装入した。反応器を封止し、酸素をパージし、次いで、およそ1バールの窒素圧で保持した。反応混合物を60℃まで加熱し、反応を断熱的に進行させた。反応ピーク温度は110℃であった。反応が完了したら、混合物を50℃未満まで冷却した。重合転化率はおよそ35%前後であった。次いで、高酸ポリマーを、EHA及びAAを含む重合前駆体中で組み合わせた。希釈中、得られた組成物を混合し、粘度が2000~4500mPasに達したとき(25℃の温度で、スピンドル4を12rpmで使用したブルックフィールド粘度計(AMETEK GmbH/B.U.Brookfield,Hadamar-Steinbach,Germany)で測定)、混合を停止した。所望の粘度に達したら、PI 3、HDDA、DCPA、及びFSを添加し、再び混合した。最後に、GBを添加し、それらが均一に分散するまで、混合物をプロペラ撹拌機(300rpm)で5分間撹拌した。液体混合物の正確な組成(重量パーセント)を、以下の表2に記載する。
【0228】
【表3】
【0229】
高酸ポリマーを有する硬化性フォーム支持層1を、デュアルライナー実験室用コーターを使用して、75ミクロン(3ミル)シリコーン処理PETライナー(300mm×300mmの寸法を有するSLVKライナー)上に液体混合物をコーティングすることによって得た。コーターのライン速度は、1メートル毎分(m/分)に設定した。得られた厚さは、140ミクロン(5.5ミル)であった。硬化は、上記のライン速度で、300センチメートル(cm)の長さを有するUV硬化ステーションにおいて、上側及び下側の両方から達成された。上部から下部まで累積的に照射した全照射強度は、およそ3ミリワット毎立方センチメートル(mW/cm)であった。
【0230】
PVBを有する硬化性フォーム支持層2の調製
PVBを有する硬化性フォーム支持層2を、液体混合物を作製し、続いてフィルムにコーティングすることによって作製した。第1に、組成が以下の通りであったこと以外は米国特許出願公開第2021/0102100号(Xiaら)の実施例2の接着剤組成物に記載されているように液体混合物を調製した:50.3863重量パーセントのEHA、8.3977重量パーセントのIBOA、14.2509重量パーセントのAA、14.2509重量パーセントのHEA、1.1001重量パーセントの光開始剤(Photoiniator)-2、11.5637重量パーセントのPVB、及び0.0504重量パーセントのHDDA。第2に、送達されたUVが、上部及び下部において200秒間で4mW/cmであり、総ギャップ設定が、0.005インチ(127マイクロメートル)の最終厚さを送達するように調節され、組成物が、Oakes Foamer(E.T.Oakes Corporation,Hauppauge,NY)を使用して安定剤でコーティングする前に窒素で通気されたこと以外は国際公開第2017/112453号(Janoskiら)の実施例13に記載されているように混合物をコーティング及び硬化した。
【0231】
硬化性フォーム支持層3の調製
組成が以下の通りであったこと以外は接着剤フィルム1に記載したように硬化性フォーム支持層3を調製した:接着剤フィルム1の調製に使用した67.7重量パーセントのポリマー、接着剤フィルム1の調製に使用した28.8重量パーセントの液体ブレンド、及び3.5重量パーセントの密度調整剤。厚さは、10ミル(0.26mm)であった。
【0232】
両面テープの調製
硬化性フォーム支持層材料を水平面上に上向きに置くことによって、多層構造体を組み立てた。2インチ(5.1cm)の硬いゴムローラー(MARSHALLTOWN,Marshalltown,IA)を用いて、剥離ライナー付き接着剤フィルム1を支持層の露出した平らな表面上に転がすことによって、接着剤フィルム1を適用した。最初の接触を行った後、ゴムローラーを使用して表面全体を転がし、硬化性フォーム支持層と接着剤フィルム1との間の気泡を最小限に抑え、完全な接触を確実にした。支持層の反対側に対してこのプロセスを繰り返し、支持層の両側が接着剤フィルム1に面するようにした。このプロセスを、硬化性フォーム支持層1、2、及び3、並びにPEのそれぞれについて行った。
【0233】
実施例5の多層テープの調製
第1及び第2の硬化性接着剤自立型フィルム層を硬化性支持層の両側に共押出することによって、3層共押出テープを調製した。硬化性フォーム支持層の組成は、接着剤フィルム1の調製に使用した68.74重量パーセントのポリマー、接着剤フィルム1の調製に使用した28.5重量パーセントの液体ブレンド、2.00重量パーセントの密度調整剤、0.76重量パーセントのBPであった。第1及び第2の硬化性接着剤自立型フィルムの組成は、接着剤フィルム1の調製に使用した70.71重量パーセントのポリマー、接着剤フィルム1の調製に使用した28.5重量パーセントの液体ブレンド、及び0.79重量パーセントのBPであった。3層マルチマニホールドフィルムダイからのテープの総厚は、12ミル(0.30mm)であった。3層共押出テープを、シリコーンコーティングキャスティングロールと、第2のチルロールによって取り込まれたシリコーンコーティング紙ライナーとの間でキャスティングした。チルロールは、約13℃の温度の水で冷却した。冷却したら、共押出テープは、シリコーン剥離コーティングロールから離れ、それによって、シリコーンコーティング紙ライナーに接着し、次いで、これを巻き取りステーションで巻き上げた。
【0234】
活性化剤の調製
組成が以下の通りであったこと以外は国際公開第2021/176376号(Kugelら)の実施例1に記載されているように活性化剤を調製した:4.0重量パーセントのTBEC及び96.0重量パーセントのUPUV。
【0235】
実施例5で使用した活性化剤の調製
オーバーヘッド撹拌、熱電対、冷却器、及び窒素入口を備えた5リットルフラスコに、100.0グラムのポリマー2、0.15グラムのOB、48.0グラムのATBC、120.0グラムのアクリルエステルポリマー、及び4.0グラムのSIを装入した。撹拌を開始し、2090グラムのヘプタンを添加し、均質な溶液を確保するために、混合物を60℃で3時間加熱した。溶液を周囲温度まで冷却し、次いで、1710グラムの酢酸メチル及び301.1グラムのTBECで順次希釈した。最終溶液は、11.65重量パーセントの固形分を有することが見出された。
【0236】
試験方法
固有粘度
固有粘度は、25℃に制御した水浴中においてCannon-Fenske #50粘度計を使用して、10mLのポリマー溶液(酢酸エチル1デシリットル当たり0.15gのポリマー)の流下時間を測定するという従来の手段によって測定した。
【0237】
動的剪断接着試験
動的重なり剪断試験を、Insight 30EL荷重フレーム(MTS,Eden Prairie,MN)を用いて71°F(22℃)で実施した。試験片をグリップに取り付け、クロスヘッドを1分当たり10インチ(25.4cm)で作動させ、試片に荷重をかけて破壊した。破断応力を、ASTM D1002に開示されている試験方法を使用して、ポンド毎平方インチ(psi)の単位で記録した。6枚の試験片を調製し、平均を取得して記録した。接着破壊モードを凝集、接着、又は2-接合として記録した。凝集破壊は、フォームを分割する硬化性フォーム支持層内の破壊として定義される。接着破壊は、接着剤フィルム1と基材との間の破壊として定義される。2-接合破壊は、接着剤フィルム1と硬化性フォーム支持層との間の層間破壊として定義される。
【0238】
ラング伸展性試験
3インチ×11インチ×0.25インチ(7.6cm×27.9cm×6.5mm)のアクリル基材をIPAで洗浄した。Fineness of Grind Gauge No.65(Paul N.Gardner Company,Pompano Beach,FL)をMEKで清浄化した。試片を、1インチ×6インチ(2.5cm×15.2cm)の両面接着剤テープのストリップを切断することによって作製した。次いで、ストリップの縁部がアクリル基材の側部から0.5インチ(1.3cm)及び端部から0.5インチ(1.3cm)となるように、ストリップをアクリル基材に適用した。前述のゴムローラーを使用して気泡を除去し、ストリップ全体とアクリル基材との接触を確実にした。接着剤ストリップから剥離ライナーを除去した後、接着剤を有するアクリル基材を、Fineness of Grind Gaugeに接着剤側を下にして穏やかに適用した。適用は、ストリップがゲージの右側の0.5インチ(1.3cm)の間隙を埋め、接着剤端縁部がゲージの長さに沿って接着剤の長い縁部を中心にしてゲージの浅い端部と位置合わせされる(すなわち、ギャップのいずれかの側に0.25インチ(0.64cm)の接着剤がある)ように行った。スタックを空気圧駆動油圧プレス(Fred S.Carver,Inc.Hydraulic Equipment,Menomonee Falls,WI)に挿入し、アクリル側を上にして2つのゴムガスケットの間に挟んだ。ゲージの浅い端部をプレスプレートの裏面と同一平面に位置合わせし、接着剤ストリップをプレスプレートの中心に中心合わせした。サンプルを配置した状態で、プレスを20psiに設定し、作動させ、5分間保持した。直径0.13インチ(0.32cm)未満の気泡を無視して、報告された値は、ゲージの側面の標示で「ミル」単位で読み取られた、接着剤が接触から非接触に移行する点であり、最も近い1/2ミルで推定された。3枚の試験片を調製し、平均を取得して報告した。
【0239】
FTIR移行試験
減衰全反射モード(attenuated total reflectance、ATR)におけるフーリエ変換赤外分光法を利用して、室温での、支持層への硬化性成分の移行をモニターした。試験に使用したサンプルを、最初に接着剤フィルム1を、先に議論された硬化性フォーム支持層のうちの1つの片側に積層することによって調製した。測定のために、試験サンプルの0.5インチ(1.3cm)幅のストリップを、接着剤フィルム1側を直接適用し、2インチ長のマルチバウンスセレン化亜鉛(ZnSe)ATR結晶の4分の1を覆って積層し、入射角を45度とする。完全な接触を確保するために、フィルムを穏やかに手で押して、結晶と接着剤との間の界面から空気を排除した。走査毎に、サンプル積層体からの新しい片のデータを捕捉し、走査と積層の時間との間の時間間隔を記録した。1726cm-1でのカルボニル基の吸光度を、異なる時間で測定したサンプル間の正規化のための指標として使用した。1380cm-1(1355cm-1と1428cm-1との間の2点ベースラインを適用した)での吸光度は、全ての走査について変化せず、正規化の指標として使用した移行とは無関係であることが見出された。810cm-1(795と826cm-1との間の2点ベースラインを適用した)での移行成分からの、アクリレート基の反応性二重結合吸光度に関連するピーク面積の変化を、スキャン毎に測定した。移行の証拠を、連続した観察日の下での810cm-1でのピーク面積の減少によって決定した。
【0240】
実施例
MEK、次いで50/50水/IPA溶液、次いでアセトンで3回洗浄し、続いて少なくとも2分間風乾した、1インチ×4インチ×0.064インチ(2.5cm×10cm×1.6mm)のアルミニウム基材を使用して、動的剪断接着力のための実施例を調製した。次いで、基材を活性化剤で活性化した。活性化は、小さな実験室用ワイプを3回折り畳んで約1インチのストリップを作製し、これを活性化剤溶液に浸漬し、約2インチがコーティングされるように基材の端部から中央まで拭くことによって行った。接着剤を適用する前に、活性化された基材を最低2分間風乾した。試片を、前述の両面テープの1インチ(2.5cm)ストリップを切断することによって作製した。一方のライナーを除去し、基材の活性化された部分にわたって両面テープを置いた。2インチ(5.1cm)の堅いゴムローラー(MARSHALLTOWN,Marshalltown,IA)を使用して、接着剤の完全な接触を確実にした。上部剥離ライナーを除去して接着剤を露出させ、それを第2の活性化された基材に導入することによって、接合を形成した。次いで、閉じた接合を約50lbf(222N)の圧力の適用に供し、接合した試験アセンブリを室温(71°F(22℃))で7日間放置し、その後、試験を行った。このフォーマットを使用して、硬化性支持層1から作製された両面テープから実施例1を作製し、硬化性支持層2から作製された両面テープから実施例2を作製し、硬化性支持層3から作製された両面テープから実施例3を作製した。比較例1は、PEから作製された両面テープを使用してこの様式で作製した。実施例4は、実施例1をPETの両側に適用し、それによって図5に示す構造体を生成することによって作製した。
【0241】
ラング試験及びFTIR移行の実施例は、同じ命名法を使用した(例えば、硬化性フォーム支持層1は実施例1に対応する)が、ただし、各試験のサンプル調製は、それらの試験の対応する試験方法の説明に記載されており、試験は活性化剤なしで(すなわち、未硬化テープ上で)行われた。
【0242】
実施例5のサンプル調製
MEK、次いで50/50水/IPA溶液、次いでアセトンで3回洗浄し、続いて少なくとも2分間風乾した、1インチ×4インチ×0.064インチ(2.5cm×10cm×1.6mm)のアルミニウム基材を使用して、動的剪断接着力のための実施例を調製した。試片を、前述の実施例5の多層テープの1インチ(2.5cm)ストリップを切断することによって作製した。テープのストリップを、清浄化したアルミニウム基材にわたって置き、基材の縁部と同一平面でトリミングし、1インチ×1インチの接合領域を形成した。2インチ(5.1cm)の堅いゴムローラー(MARSHALLTOWN,Marshalltown,IA)を使用して、接着剤の完全な接触を確実にした。これらの試片を室温(71°F(22℃))で表4に示す時間の長さにわたって放置した。放置期間の後、第2の組の基材を前述のように清浄化し、実施例5の活性化剤で活性化した。活性化は、小さな実験室用ワイプを3回折り畳んで約1インチのストリップを作製し、これを活性化剤溶液に浸漬し、約2インチがコーティングされるように基材の端部から中央まで拭くことによって行った。接合を形成する前に、活性化された基材を最低2分間風乾した。次いで、放置された試片の上部剥離ライナーを除去して接着剤を露出させ、それを第2の活性化された基材に導入することによって、接合を形成した。次いで、閉じた接合を約50lbf(222N)の圧力の適用に供し、接合した試験アセンブリを室温(71°F(22℃))で3日間放置し、その後、試験を行った。最終構造体を図7に示す。実施例5のテープ構造体を実施例5の多層テープの調製に記載したように作製し、1つの基材のみを活性化することによって動的剪断接着接合を行い、それによって図7に示す構造体を生成した。
【0243】
【表4】
【0244】
比較例1において、破壊モードは、移行架橋剤が界面を越えて移行せず、支持層の硬化性部分にならなかったことを示す。図6は、実施例1、2、及び4が、硬化性接着剤自立型フィルムから硬化性フォーム支持層への架橋剤の有意な移行を有することを示す。実施例3は、その実施例の硬化性フォーム支持層が既に架橋剤で満たされているので、移行を示さない。比較例1は、架橋剤の実質的な移行を示さず、いくつかの実施形態における性能に対する移行の重要性を示す。
【0245】
【表5】
【0246】
特許証のための上記出願において引用された全ての参照文献、特許、特許出願は、一貫した形でそれらの全容が参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。前述の記載は、当業者が、特許請求の範囲に記載の開示を実践することを可能にするためのものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその全ての均等物によって定義される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【国際調査報告】