特表2017-538856(P2017-538856A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニーの特許一覧
特表2017-538856アクリル系ポリビニルアセタールフィルム、組成物、及び熱結合性物品
<>
< >
(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】特表2017-538856(P2017-538856A)
(43)【公表日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】アクリル系ポリビニルアセタールフィルム、組成物、及び熱結合性物品
(51)【国際特許分類】
   C08J 5/18 20060101AFI20171201BHJP
   C08L 29/14 20060101ALI20171201BHJP
   C08L 33/00 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   C08J5/18CEX
   C08J5/18CEY
   C08L29/14
   C08L33/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2017-549167(P2017-549167)
(86)(22)【出願日】2015年12月7日
(85)【翻訳文提出日】2017年6月22日
(86)【国際出願番号】US2015064219
(87)【国際公開番号】WO2016094280
(87)【国際公開日】20160616
(31)【優先権主張番号】62/088,963
(32)【優先日】2014年12月8日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(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】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(72)【発明者】
【氏名】リプスコム, コリーン イー.
(72)【発明者】
【氏名】カルーソー デイリー, メアリー エム.
(72)【発明者】
【氏名】ジャノスキー, ジョナサン イー.
(72)【発明者】
【氏名】シュルツ, アンソニー エフ.
【テーマコード(参考)】
4F071
4J002
【Fターム(参考)】
4F071AA29
4F071AA30
4F071AA33
4F071AA81
4F071AA86
4F071AB26
4F071AF15
4F071AF20Y
4F071AF21
4F071AF58
4F071AH19
4F071BB02
4F071BC01
4F071BC02
4F071BC12
4J002BE062
4J002BG041
4J002BG051
4J002GF00
4J002GH00
4J002GJ01
4J002GJ02
(57)【要約】
(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂と、を含むフィルムが記載される。本フィルムは、25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のガラス転移温度(即ちTg)を有する。本フィルムは、典型的には、フィルムを製造した方法の結果として光開始剤を含む。一実施形態において、本フィルムは熱結合性であり、バッキングを更に含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリルポリマーと、以下の式
【化1】

[式中、Rは水素又はC1〜C7アルキル基である]
を有する重合単位を含むポリビニルアセタール樹脂と、を含み、
25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有する、フィルム。
【請求項2】
0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも25、30、35、40、50重量%含む、請求項1に記載のフィルム。
【請求項3】
0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を85重量%以下含む、請求項2に記載のフィルム。
【請求項4】
前記単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーが、−10℃、−20℃、−30℃、−40℃、又は−50℃未満のTgを有する、請求項2又は3に記載のフィルム。
【請求項5】
全炭素含有量の少なくとも25又は50%のバイオベース含有量を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項6】
8個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項7】
40℃、50℃、60℃、70℃、又は80℃超のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を20重量%以下更に含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項8】
極性モノマーの重合単位を5、10、15又は20重量%以上65重量%以下更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項9】
極性モノマーが、酸官能性、ヒドロキシル官能性モノマー、窒素含有モノマー、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項8に記載のフィルム。
【請求項10】
ポリビニルブチラールを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項11】
ポリビニルアセタール樹脂を5〜20重量%含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項12】
前記ポリビニルアセタール樹脂が10〜30重量%の範囲のポリビニルアルコール含有量を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項13】
前記ポリビニルアセタール樹脂が60℃〜75℃の範囲のガラス転移温度を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項14】
前記ポリアセタール樹脂が10,000g/モル〜100,000g/モルの範囲の平均分子量(Mw)を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項15】
前記フィルムが多官能性架橋剤の重合単位を更に含み、前記架橋剤がトリアジン架橋剤であるか、又は(メタ)アクリレート、アルケニル、及びヒドロキシル反応性基から選択される官能基を有する、請求項1〜14のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項16】
25重量%以下の量の添加剤を更に含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項17】
前記フィルム組成物が光開始剤を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載のフィルム組成物。
【請求項18】
前記フィルムがメタクリレートモノマーの重合単位を10重量%以下含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載のフィルム組成物。
【請求項19】
前記(メタ)アクリルポリマーがランダムコポリマーである、請求項1〜18のいずれか一項に記載のフィルム組成物。
【請求項20】
モノリシックフィルムである、請求項1〜19のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項21】
多層フィルムのフィルム層である、請求項1〜19のいずれか一項に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
(概要)
一実施形態において、フィルムが記載される。本フィルムは(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタール樹脂と、を含む。ポリビニルアセタール樹脂は、式
【化1】

[式中、Rは水素又はC1〜C7アルキル基である]を有する重合単位を含む。本フィルムは、25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のガラス転移温度(即ちTg)を有する。本フィルムは典型的には、フィルムを製造した方法の結果として光開始剤を含む。本フィルムはモノリシックフィルムであっても、又は多層フィルムの(例えば外側)層であってもよい。
【0002】
別の実施形態において、フィルムの製造方法が記載される。本方法は、ポリビニルアセタール樹脂とフリーラジカル重合性溶媒モノマーとを含む組成物を提供する工程を含む。本方法は、基材(例えばはく離ライナー又は基材)に組成物を塗布する工程と、溶媒モノマーを重合させる工程と、任意に、組成物を架橋して、それによりフィルム又はフィルム層を形成する工程とを含む。ポリビニルアセタール樹脂、及びフリーラジカル重合性溶媒モノマーの種類及び量は、硬化した組成物が25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有するように選択される。
【0003】
更に別の実施形態において、(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタール樹脂とを含む組成物が記載される。本組成物は好ましくは、25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有する。
【0004】
一部の実施形態において、フィルム及び/又は(例えば放射線)重合しかつ任意に硬化した組成物は、それをポリ塩化ビニルフィルム又は他のタイプの(例えば可撓性)フィルムの代替として利用することができるような好適な特性バランスを呈する。他の実施形態において、フィルム及び/又は(例えば放射線)硬化組成物は、それを熱結合性フィルムとして利用することができるような好適な特性バランスを呈する。
【0005】
(詳細な説明)
本明細書には、(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタール樹脂と、を含むフィルム及び組成物、並びに製造方法が開示される。本組成物は、好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂をフリーラジカル重合性溶媒モノマーに溶解することによって調製される。溶媒モノマーは、好ましくは(例えば紫外)放射線の照射によって重合する。
【0006】
「ダルキストの粘着性基準(DahlquistCriterion for Tack)」は、感圧接着剤(PSA)の必要条件として広く認識されている。これは、PSAが約室温(25℃)及び1ヘルツの周波数で3×10ダイン/cm(0.3MPa)未満のせん断貯蔵弾性率(G’)を有するとしている(「Pocius,Adhesion and Adhesive Technology」3rd Ed.,2012,p.288)。
【0007】
せん断貯蔵弾性率は、以下の式を使用して引張貯蔵弾性率に変換することができる:E’=2G’(r+1)[式中、rは、関連する材料のポアソン比である]。この式を使用し、かつエラストマー及びPSAのポアソン比が0.5に近いことを所与とすれば、引張貯蔵弾性率(E’)として表されるダルキスト基準は0.9MPa(9×10ダイン/cm)未満である。
【0008】
本明細書に記載されるフィルム及び(例えば放射線)硬化組成物は、概ね、動的機械分析によって計測し得るとおり(実施例に記載する試験方法によって決定するとき)、1ヘルツで9×10ダイン/cm(0.9MPa)超の25℃の引張貯蔵弾性率(E’)を有する。25℃及び1ヘルツでの引張貯蔵弾性率(E’)は、通常、5×10(5MPa)ダイン/cm超、一部の実施形態では少なくとも1×10ダイン/cm(10MPa)、5×10ダイン/cm(50MPa)である。一部の実施形態において、25℃及び1ヘルツでの引張貯蔵弾性率(E’)は、1ヘルツで少なくとも1×10ダイン/cm、5×10ダイン/cm、又は1×1010ダイン/cm(即ち1000MPa)である。したがって、本フィルム及び組成物は、ダルキスト基準によるところの感圧接着剤ではない。
【0009】
本フィルム及び組成物は、1〜14個の炭素原子及び好ましくは平均4〜12個の炭素原子を含有する(例えば非第三級)アルコールに由来する1つ以上の(メタ)アクリレートエステルモノマーの重合単位を含む。
【0010】
モノマーの例としては、アクリル酸又はメタクリル酸のいずれかと、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール;3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、イソオクチルアルコール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、2−プロピルヘプタノール、1−ドデカノール、1−トリデカノール、1−テトラデカノールなどの非第三級アルコール類とのエステル類が挙げられる。
【0011】
本フィルム及び組成物は、1つ以上の低Tg(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を含み、即ち、反応してホモポリマーを形成したときの(メタ)アクリレートモノマーは、0℃以下のTを有する。一部の実施形態において、低Tgモノマーは、−5℃以下、又は−10℃以下のTを有する。これらのホモポリマーのTgは、多くの場合に−80℃以上、−70℃以上、−60℃以上、−50℃以上、又は−40℃以上である。
【0012】
低Tgモノマーは、次の式を有し得る。
C=CRC(O)OR
(式中、RはH又はメチルであり、Rは、1〜22個の炭素を有するアルキル、又は2〜20個の炭素及び酸素若しくは硫黄から選択される1〜6個のヘテロ原子を有するヘテロアルキルである)を有していてもよい。アルキル基又はヘテロアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであり得る。
【0013】
例示的低Tgモノマーとしては、例えば、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−メチルブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート(Tg=−70℃)、イソノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソトリデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、及びドデシルアクリレートが挙げられる。
【0014】
低Tgヘテロアルキルアクリレートモノマーとしては、2−メトキシエチルアクリレート及び2−エトキシエチルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【0015】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、6〜20個の炭素原子を含むアルキル基を有する少なくとも1つの低Tgモノマーの重合単位を含む。いくつかの実施形態において、低Tgモノマーは、7個又は8個の炭素原子を有するアルキル基を有する。例示的モノマーとしては、限定はされないが、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−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、イソデシル(メタ)アクリレート、及びラウリル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0016】
一部の実施形態において、モノマーは、(メタ)アクリル酸と再生可能資源に由来するアルコールとのエステルである。材料が再生可能資源から誘導されるかを決定するのに適した技術は、米国特許出願公開第2012/0288692号に記載されているように、ASTM D6866−10に従った14C分析による。「生物由来の成分」を導出するASTM D6866−10の適用は、放射性炭素年代測定法と同じ概念で構築されるが、年代方程式(age equation)は使用しない。分析は、未知サンプル対現代参照標準の有機放射性炭素(14C)の量の比を導出することにより実施される。比は、単位「pMC」(現代炭素パーセント)による百分率で報告される。
【0017】
再生可能資源から誘導される1つの適切なモノマーは、2−オクチル(メタ)アクリレートであり、これは、従来技術によって、2−オクタノール、並びにエステル、酸及びハロゲン化アシルなどの(メタ)アクリロイル誘導体から調製することができる。2−オクタノールは、ヒマシ油(又はそのエステル若しくはハロゲン化アシル)から誘導されるリシノール酸を水酸化ナトリウムで処理し、続いて共生成物のセバシン酸から蒸留することによって調製してもよい。再生可能であり得る他の(メタ)アクリレートエステルモノマーは、エタノール及び2−メチルブタノールから誘導されるものである。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、ASTM D6866−10、方法Bを用いて少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55又は60重量%のバイオベース含有量を有する。
【0018】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、典型的には、重合単位の総重量に基づいて(即ち無機充填剤又は他の添加剤は除く)、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも25又は30重量%含む。この実施形態において、本フィルム及び組成物は、典型的には、重合単位の総重量に基づいて、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を60、55、50、45又は40重量%以下含む。
【0019】
他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、典型的には、重合単位の総重量に基づいて(即ち無機充填剤又は他の添加剤は除く)、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも35、40、45、又は50重量%含む。本明細書で使用されるとき、重合単位の重量%とは、(メタ)アクリルポリマーとポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂と存在する場合に架橋剤との総重量に基づく重量%を指す。本熱結合性フィルム及び組成物は、好ましくは、重合単位の総重量に基づいて、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも50、55、60、65、70又は75重量%含む。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、典型的には、重合単位の総重量に基づいて、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を85重量%以下含む。
【0020】
フィルム又は組成物が無機充填剤及び添加剤などの非重合成分を含まない場合、指定の重合単位の重量%は、全組成物中に存在するかかる重合単位の重量%とほぼ同じである。しかしながら、組成物が無機充填剤又は他の非重合性添加剤などの非重合成分を含む場合、全組成物は実質的により少ない重合単位を含み得る。一部の実施形態において、非重合性添加剤の総量は25重量%以下の範囲であり得る。したがって、かかる非重合性添加剤を含むフィルム及び組成物の場合、指定の重合単位の濃度は、かかる添加剤の総濃度に応じて5、10、15、20、25重量%程少なくなり得る。例えば、フィルム又は組成物が20重量%の無機充填剤を含む場合、低Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの濃度は、本明細書に記載される濃度限界より20%低くなり得る。
【0021】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、概ね、少なくとも1つの(例えば非極性)高Tgモノマーを含み、即ち、反応してホモポリマーを形成したときの(メタ)アクリレートモノマーは0℃超のTgを有する。高Tgモノマーは、より典型的には、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、又は40℃超のTgを有する。
【0022】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、例えば、t−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、s−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ベンジルメタクリレート、3,3,5トリメチルシクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、N−オクチルアクリルアミド、及びプロピルメタクリレート又は組み合わせを含めた、少なくとも1つの高Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーを含む。
【0023】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、重合単位の総重量に基づいて(即ち無機充填剤又は他の添加剤は除く)、40℃、50℃、60℃、70℃、又は80℃超のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を1、2、又は3重量%以上35又は40重量%以下含む。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、高Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を30、25、20、又は10重量%以下含む。熱結合性フィルムなどの他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、高Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を5、4、3、2、1、0.5、0.1重量%未満含んでもよく、又はそれを含まない。
【0024】
様々なモノマーのホモポリマーのTgは公知であり、様々なハンドブックに報告されている。以下の表は、(特に指定のない限り)「Polymer Handbook」,4th edition,edited by J.Brandrup,E.H.Immergut,and E.A.Grulke,associate editors A.Abe and D.R.Bloch,J.Wiley and Sons,New York,1999に報告されるとおりの、いくつかの例示的なモノマーのTgを示す。
【表1】
【0025】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、極性モノマーの重合単位を10、15又は20重量%以上65、60、55、50又は45重量%以下更に含む。熱結合性フィルムなどの他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、より低い濃度の極性モノマーを、重合単位の約1、2、3、4、又は5重量%〜約15又は20重量%の範囲で含み得る。かかる極性モノマーは、概ね、ポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂と高Tg及び低Tgアルキル(メタ)アクリレート溶媒モノマーとの相溶化に役立つ。極性モノマーは典型的には0℃超のTgを有するが、高Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーが存在する場合、Tgは高Tg単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーより低くてもよい。
【0026】
代表的な極性モノマーとしては、例えば、酸官能性モノマー、ヒドロキシル官能性モノマー、窒素含有モノマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0027】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は酸官能性モノマー(高Tgモノマーの一部)の重合単位を含み、ここで酸官能基は、カルボン酸など、酸それ自体であってもよく、又はカルボン酸アルカリ金属など、一部分がその塩であってもよい。有用な酸官能性モノマーとしては、エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホン酸、エチレン性不飽和ホスホン酸、及びこれらの混合物から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。そのような化合物の例には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコン酸、マレイン酸、オレイン酸、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸及びこれらの混合物から選択されるものが挙げられる。
【0028】
入手が容易なため、酸官能性モノマーは一般にエチレン性不飽和カルボン酸、すなわち(メタ)アクリル酸から選択される。更により強い酸が望ましい場合、酸性モノマーには、エチレン性不飽和スルホン酸及びエチレン性不飽和ホスホン酸が挙げられる。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、アクリル酸などの酸官能性モノマーの重合単位を0.5〜15、20又は25重量%含む。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、酸官能性モノマーの重合単位を1、2、3、4、又は5重量%以上〜約15又は20重量%以下で含む。他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、酸官能性モノマーの重合単位を1.0、0.5、0.1重量%未満含むか、又はそれを含まない。
【0029】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は非酸官能性極性モノマーを含む。
【0030】
非酸官能性極性モノマーの1つのクラスには、窒素含有モノマーが含まれる。代表的な例としては、N−ビニルピロリドン;N−ビニルカプロラクタム、アクリルアミド、モノ−又はジ−N−アルキル置換アクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド;及びN−オクチルアクリルアミドが挙げられる。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は窒素含有モノマーの重合単位を0.5、1、2、3、4、又は5重量%以上、典型的には25又は30重量%以下含む。他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、窒素含有モノマーの重合単位を1.0、0.5、0.1重量%未満含むか、又はそれを含まない。
【0031】
非酸官能性極性モノマーの別のクラスには、アルコキシ官能性(メタ)アクリレートモノマーが含まれる。代表的な例、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、及びポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート類。
【0032】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、アルコキシ官能性(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を0.5、1、2、3、4、又は5重量%以上、典型的には30又は35重量%以下含む。他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、アルコキシ官能性(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を1.0、0.5、0.1重量%未満含むか、又はそれを含まない。
【0033】
好ましい極性モノマーとしては、アクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアクリルアミド及びN−ビニルピロリジノンを挙げることができる。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、極性モノマーの重合単位を10、15又は20重量%以上、典型的には65、60、55、50又は45重量%以下の量で含む。
【0034】
本フィルム及び組成物は、任意に、ビニルエステル類(例えば、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル)、スチレン、置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン)、ハロゲン化ビニル、及びこれらの混合物を含めたビニルモノマーを含み得る。本明細書で使用されるとき、ビニルモノマーに極性モノマーは含まれない。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、ビニルモノマーの重合単位を0.5、1、2、3、4、又は5重量%以上、典型的には10重量%以下含む。他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、ビニルモノマーの重合単位を1.0、0.5、0.1重量%未満含むか、又はそれを含まない。
【0035】
一部の有利な実施形態において、(メタ)アクリルポリマーの重合単位は脂肪族基を有し、かつ芳香族部分を欠いている。
【0036】
典型的な実施形態では、1つ又は複数の溶媒モノマーが重合してランダム(メタ)アクリルポリマーコポリマーを形成する。
【0037】
本発明において利用されるポリビニルアセタール樹脂は、当該技術分野において公知のとおり、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られる。
【0038】
ポリビニルアルコール樹脂は、製造方法に制限されない。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し得る。ポリビニルアルコール樹脂は完全に鹸化していてもよく、あるいは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好ましい。
【0039】
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。
【0040】
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、β−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類は、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。
【0041】
ポリビニルアセタール樹脂は、概ね、化学式1によって表される繰り返し単位を有する。
【化2】
【0042】
化学式1において、nは、アセタール化に用いられる異なる種類のアルデヒドの数であり;R、R、...、Rは、独立して、アセタール化反応に用いられるアルデヒドの(例えばC1〜C7)アルキル残基、又は水素原子であり;k、k、...、kは、独立して、R、R、...、Rを含む各アセタール単位の割合(モル比)であり;lはビニルアルコール単位の割合(モル比)であり;及びmは酢酸ビニル単位の割合(モル比)である。k+k+...+k+l+mの合計=1。更にk、k、...、kのうちの少なくとも1つは0でなくてもよい。ポリビニルアセタール樹脂の調製に単一の種類のアルデヒドが利用される場合、かかる単一のアルデヒドはkによって表されてもよい。k+l+mの繰り返し単位の数は、所望の分子量をもたらすのに十分である。この実施形態において、k及びkは0であってもよい。ポリアセタール樹脂は、典型的にはランダム共重合体である。しかしながら、ブロック共重合体及びテーパードブロック共重合体もランダム共重合体と同様の有益性をもたらし得る。
【0043】
ポリビニルアセチル(例えばブチラール)の含有量は、典型的にはポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂の65重量%〜90重量%の範囲である。一部の実施形態において、ポリビニルアセチル(例えばブチラール)の含有量は約70又は75〜80又は85重量%の範囲である。したがって、「k、k、...、k」の繰り返し単位の数は、それに応じて選択される。
【0044】
ポリビニルアルコールの含有量は、典型的にはポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂の約10〜30重量%の範囲である。一部の実施形態において、ポリビニルアルコールの含有量は約15〜25重量%の範囲である。したがって、「l」はそれに応じて選択される。
【0045】
ポリ酢酸ビニルの含有量は0であるか、又はポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂の1〜8重量%の範囲であってもよい。一部の実施形態において、ポリ酢酸ビニルの含有量は約1〜5重量%の範囲である。したがって、「m」はそれに応じて選択される。
【0046】
一部の実施形態において、アルデヒドのアルキル残基は1〜7個の炭素原子を含む。他の実施形態において、アルデヒドのアルキル残基は、ブチルアルデヒド(R=3)、ヘキシルアルデヒド(R=5)、n−オクチルアルデヒド(R=7)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から商標「Mowital(商標)」及びSolutiaから商標「Butvar(商標)」で市販されている。
【0047】
一部の実施形態において、ポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂は、約60℃〜約75℃又は80℃の範囲のTgを有する。一部の実施形態において、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70℃である。n−オクチルアルデヒドなど、他のアルデヒド類がポリビニルアセタール樹脂の調製に用いられる場合、Tgは65℃又は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、40又は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、フィルム及び(例えば例示される)組成物には、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モノマーが用いられ得る。アセトアルデヒドなど、他のアルデヒド類がポリビニルアセタール樹脂の調製に用いられる場合、Tgは75℃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、フィルム及び(例えば例示される)組成物には、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モノマーが用いられ得る。
【0048】
ポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂は、典型的には、10,000g/モル又は15,000g/モル以上150,000g/モル又は100,000g/モル以下の平均分子量(Mw)を有する。一部の有利な実施形態において、ポリアセタール(例えばPVB)樹脂は、20,000g/モル、25,000、30,000、35,000g/モル以上、典型的には75,000g/モル以下の平均分子量(Mw)を有する。
【0049】
本フィルム及び組成物は、(メタ)アクリレートポリマーとポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂と存在する場合に架橋剤との重合単位の総重量に基づいて、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール樹脂を5〜30重量%含む。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、ポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂を少なくとも10、11、12、13、14、又は15重量%含む。一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、(例えば予重合した)ポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂を25又は20重量%以下含む。本フィルム及び組成物が、50,000g/モル未満の平均分子量(Mw)を有するポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂を含む場合、本フィルム及び組成物は、35又は40重量%など、より高濃度のポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂を含み得る。
【0050】
本熱結合性フィルム及び組成物はポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール樹脂を低量含み得る。一部の実施形態において、本熱結合性フィルム及び組成物は、ポリビニルアセタール樹脂を少なくとも5、6、7、8、9、又は10重量%含む。一部の実施形態において、熱結合性フィルム及び組成物は、ポリビニルアセタール樹脂を20、19、18、17、16、又は15重量%以下含む。フィルム及び組成物が、50,000g/モル未満の平均分子量(Mw)を有するポリアセタール(例えばPVB)樹脂を含む場合、本フィルム及び組成物は、25又は30重量%など、より高濃度のポリビニル(例えばPVB)アセタール樹脂を含み得る。
【0051】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は架橋剤を含む。一部の実施形態において、架橋剤は、(メタ)アクリレート、ビニル、及びアルケニル(例えばC〜C20オレフィン基)から選択される官能基を有する架橋剤、並びに塩素化トリアジン系架橋化合物の場合のように、(メタ)アクリルポリマーの重合単位の架橋能を有する多官能性架橋剤である。
【0052】
有用な(例えば脂肪族)多官能性(メタ)アクリレートの例としては、限定はされないが、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート類、ポリブタジエンジ(メタ)アクリレート、ポリウレタンジ(メタ)アクリレート類、及びプロポキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、及びこれらの混合物など、ジ(メタ)アクリレート類、トリ(メタ)アクリレート類、及びテトラ(メタ)アクリレート類が挙げられる。
【0053】
一実施形態において、架橋性モノマーは(メタ)アクリレート基及びオレフィン基を含む。オレフィン基は少なくとも1個の炭化水素不飽和を含む。架橋性モノマーは、以下の式を有し得る
【化3】

(式中、R1はH又はCHであり、
Lは任意の結合基であり、かつ、
R2はオレフィン基であって、任意に置換されているオレフィン基である)。
【0054】
ジヒドロシクロペンタジエニルアクリレートは、このクラスの架橋性モノマーの一例である。C〜C20オレフィンを含むこのタイプの他の架橋性モノマーが、国際公開第2014/172185号に記載されている。
【0055】
他の実施形態において、架橋性モノマーは、アリル、メタリル、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも2つの末端基を含む。アリル基は構造式HC=CH−CH−を有する。これは、ビニル基(−CH=CH)に付加したメチレン架橋(−CH−)からなる。同様に、メタリル基は、構造式HC=C(CH)−CH−を有する置換基である。用語の(メタ)アリルには、アリル基及びメタリル基の両方が含まれる。このタイプの架橋性モノマーは、国際公開第2015/157350号に記載されている。
【0056】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンの場合のように、ビニル基を含む多官能性架橋剤を含み得る。
【0057】
トリアジン架橋化合物は、以下の式を有し得る。
【化4】

(式中、このトリアジン架橋剤のR、R、R及びRは独立して水素又はアルコキシ基であり、R、R、R及びRのうちの1〜3個は水素である)を有してもよい。アルコキシ基は、典型的には、12個以下の炭素原子を有する。有利な実施形態において、アルコキシ基は独立してメトキシ又はエトキシである。1つの代表的な種は、2,4,−ビス(トリクロロメチル)−6−(3,4−ビス(メトキシ)フェニル)−トリアジンである。このようなトリアジン架橋化合物は、米国特許第4,330,590号に更に記載される。
【0058】
他の実施形態において、架橋剤は、(メタ)アクリルポリマー(例えばHEA)のアルコキシ基又はポリビニルアセタール(PVB)のポリビニルアルコール基の架橋能を有するイソシアネート基などのヒドロキシル反応性基を含む。有用な(例えば脂肪族)多官能性イソシアネート架橋剤の例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、並びにこれらの誘導体及びプレポリマーが挙げられる。
【0059】
架橋剤の2つ以上の様々な組み合わせが用いられてもよい。
【0060】
存在する場合、架橋剤は、典型的には、(メタ)アクリレートポリマーとポリビニルアセタール(例えばブチラール)樹脂と架橋剤との重合単位の総重量に基づいて、0.5、1.0、1.5、又は2重量%以上5又は10重量%以下の量で存在する。本熱結合性フィルム及び組成物は、典型的には0.05、0.1、0.2、0.3、0.4又は0.5重量%以上2、3、4、又は5重量%以下の範囲の、更に低濃度の架橋剤を含み得る。したがって本フィルム及び組成物は、かかる量の重合架橋剤単位を含む。
【0061】
本組成物は、様々な技法によって重合させることができるが、好ましくは、電子ビーム、ガンマ線、特に紫外線を使用したプロセスを含め、無溶媒放射線重合によって重合させる。この(例えば紫外線照射による)実施形態では、概ねメタクリレートモノマーはほとんど又は全く用いられない。したがって、本フィルム及び組成物は、メタクリレート基を有するモノマーの重合単位を0又は10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1重量%以下含む。
【0062】
本明細書に記載されるフィルム及び組成物の調製方法の一つは、ポリビニルアセタール(例えばPVB)ポリマーを(メタ)アクリルポリマーの1つ又は複数の未重合の溶媒モノマーに溶解させて、十分な粘度のコーティング可能組成物を形成することを含む。
【0063】
別の方法は、1つ又は複数の溶媒モノマーを部分的に重合させて、溶質(メタ)アクリルポリマーと、1つ又は複数の未重合の溶媒モノマーと、を含むシロップ組成物を作製することを含む。未重合の溶媒モノマーは、典型的には、溶質(メタ)アクリルポリマーを製造するために利用されるものと同じモノマーを含む。モノマーの一部が(メタ)アクリルポリマーの重合中に消費された場合、未重合の溶媒モノマーは、溶質(メタ)アクリルポリマーを製造するために利用されるものと同じモノマーの少なくとも一部を含む。更に、いったん(メタ)アクリルポリマーが形成されると、同じモノマー又は他のモノマーをシロップに添加することができる。部分重合は、1つ以上のフリーラジカル重合性溶媒モノマー中の(メタ)アクリル溶質ポリマーのコーティング可能な溶液を提供する。
【0064】
シロップ組成物の好ましい調製方法は、光開始フリーラジカル重合である。
【0065】
ポリビニルアセタール(例えばPVB)ポリマーは、(メタ)アクリルポリマーの1つ又は複数のモノマーの部分重合の前及び/又はその後に添加することができる。この実施形態において、コーティング組成物は、部分的に重合した(例えばアルキル(メタ)アクリレート)溶媒モノマーとポリビニルアセタール(例えばPVB)ポリマー樹脂とを含む。次にこのコーティング可能組成物を好適な基材にコーティングし、更に重合させる。
【0066】
コーティング可能組成物の粘度は、典型的には25℃で1,000又は2,000cps以上100,000cps以下の範囲である。一部の実施形態において、粘度は75,000、50,000、又は25,000cps以下である。コーティング可能組成物ははく離ライナーなどの好適な基材にコーティングし、放射線照射によって重合させる。
【0067】
本方法は、予重合した(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタール(例えばPVB)ポリマーと、の溶媒ブレンドによって用いられ得るものと比べてより高い分子量の(メタ)アクリルポリマーを形成することができる。より高い分子量の(メタ)アクリルポリマーによって鎖の絡み合い量が増加し、ひいては結合力が増加し得る。また、架橋間の距離も高分子(メタ)アクリルポリマーでは大きくなり得るため、これが隣接する(例えばフィルム)層の表面上のウェットアウトを増加させる。
【0068】
組成物の分子量は、架橋剤を含めることによって更に一層増加させることができる。
【0069】
一部の実施形態において、本高分子量(メタ)アクリルポリマー並びに組成物及びフィルムは、典型的には少なくとも20、25 30、35、又は40%のゲル含有量(テトラヒドロフラン(THF)を利用する実施例に記載されるゲル含有量試験方法に従い計測したとき)を有する。一部の実施形態において、ゲル含有量は少なくとも45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は95%である。ゲル含有量は、典型的には100%、99%、又は98%未満である。
【0070】
重合は、好ましくは、溶媒モノマー及びポリビニル(例えばPVB)アセタールの官能基と非反応性の、酢酸エチル、トルエン及びテトラヒドロフランなどの非重合性有機溶媒の非存在下で実施される。溶媒は、ポリマー鎖への異なるモノマーの組み込み率に影響を及ぼし、ポリマーがゲル化する又は溶液に沈殿するので、概ね低分子量をもたらす。したがって、本フィルム及び組成物は非重合性有機溶媒を含まないものであり得る。
【0071】
有用な光開始剤としては、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル;商標名IRGACURE 651又はESACUREKB−1光開始剤(Sartomer Co.,West Chester,PA)で入手可能な2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン光開始剤、及びジメチルヒドロキシアセトフェノンなどの置換アセトフェノン類;2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール;2−ナフタレン−スルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド類;及び1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシ−カルボニル)オキシムなどの光活性オキシム類が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、置換アセトフェノンである。
【0072】
好ましい光開始剤は、ノリッシュI開裂を起こして、アクリル二重結合への付加により開始され得るフリーラジカルを生成する、光活性化合物である。光開始剤はコーティングされることになる混合物にポリマーの形成後に添加することができ、即ち、光開始剤は本組成物に添加することができる。そのような重合性光開始剤は、例えば、米国特許第5,902,836号及び第5,506,279号(Gaddamら)に記載されている。
【0073】
かかる光開始剤は、典型的には0.1〜1.0重量%の量で存在する。光開始剤の吸光係数が低いとき、比較的厚いコーティングが実現し得る。
【0074】
本組成物及び光開始剤に活性紫外線を照射すると、1つ又は複数のモノマー成分が重合し得る。紫外線光源は、280〜400ナノメートルの波長範囲にわたって概ね10mW/cm以下(アメリカ国立標準技術研究所(United States National Institute of Standards and Technology)によって承認されている手順に従い、例えば、Sterling,VAのElectronic Instrumentation & Technology,Inc.製のUVIMAP UM 365 L−S放射計を用いて計測したとき)を提供する、ブラックライトなどの比較的低光度の光源;及び概ね10mW/cm超、好ましくは15〜450mW/cmの強度を提供する中圧水銀ランプなどの比較的高光度の光源を含め、様々なタイプのものであってよい。強度は、0.1〜150mW/cm、好ましくは0.5〜100mW/cm、より好ましくは0.5〜50mW/cmの範囲であり得る。1つ又は複数のモノマー成分はまた、Fusion UV Systems Inc.から入手可能であるとおりの高強度光源で重合させることもできる。1つ又は複数のモノマー成分を重合させる紫外光は、発光ダイオード、ブラックライト、中圧水銀ランプ等又はこれらの組み合わせによって提供されてもよい。
【0075】
本組成物及びフィルムは、任意に1つ以上の従来の添加剤を含有し得る。添加剤としては、例えば、抗酸化剤、安定剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、加工助剤、静電気防止剤、着色剤、耐衝撃助剤、充填剤、艶消剤、難燃剤(例えばホウ酸亜鉛)などが挙げられる。一部の実施形態において、添加剤の量は全組成物及びフィルムの少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、又は0.5重量%であってよく、典型的には25、20、15、10又は5重量%以下である。
【0076】
一部の実施形態において、本組成物は、可塑剤、タッキファイヤー及びこれらの組み合わせを含まない。他の実施形態において、本フィルム及び組成物は、可塑剤、タッキファイヤー及びこれらの組み合わせを、全組成物の5、4、3、2、又は1重量%以下の量含む。引張強さの観点から、多量のタッキファイヤー又は可塑剤を添加しないことが好ましい。
【0077】
一部の実施形態において、組成物はヒュームドシリカを含む。焼成シリカ(pyrogenic silica)としても知られるヒュームドシリカは、四塩化ケイ素の火炎熱分解(flame pyrolysis)又は3000℃の電気アーク中で気化させたケイ砂から作られる。ヒュームドシリカは、(例えば分枝状の)3次元一次粒子へと融解した非晶質シリカの微小液滴からなり、この3次元一次粒子は、より大きな粒子へと凝集する。凝集体は典型的には分解しないため、ヒュームドシリカの平均粒子径は、凝集体の平均粒子径である。ヒュームドシリカは、Evonik(商標名「Aerosil」)、Cabot(商標名「Cab−O−Sil」)、及びWacker Chemie−Dow Corningを含めた様々な世界的生産者から市販されている。適切なヒュームドシリカのBET表面積は、典型的には、少なくとも50m/g、又は75m/g、又は100m/gである。いくつかの実施形態において、ヒュームドシリカのBET表面積は、400m/g、又は350m/g、又は300m/g、又は275m/g、又は250m/g以下である。ヒュームドシリカ凝集体は、好ましくは、20nm又は15nm以下の一次粒子サイズを有するシリカを含む。凝集体の粒径は、実質的に一次粒子のサイズより大きく、典型的には少なくとも100nm以上である。
【0078】
(例えばヒュームド)シリカの濃度は様々であり得る。一部の実施形態において、本組成物は(例えばヒュームド)シリカを少なくとも0.5又は1.0重量%含む。
【0079】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、チタニア及びカーボンブラックなどの顔料及び染料など、着色剤を含む。かかる顔料及び染料の濃度は全組成物の約20重量%以下の範囲であり得る。
【0080】
(例えばヒュームド)シリカ及びチタニアなどの無機酸化物を含めると、フィルム及び組成物の引張強さが増加し得る。
【0081】
本組成物は、従来のコーティング技術を用いて(例えばポリエステル又はポリカーボネート)バッキング又ははく離ライナー上にコーティングされ得る。例えば、これらの組成物は、ローラーコーティング、フローコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、ナイフコーティング、及びダイコーティングなどの方法によって塗布することができる。コーティングの厚さは様々であり得る。本組成物は、続くコーティングに望ましい任意の濃度であってよいが、典型的には、(メタ)アクリル溶媒モノマー中5〜20、30、35又は40重量%ポリビニルアセタールポリマー固体である。コーティング組成物を更に希釈、又は部分乾燥することにより、所望の濃度を得ることができる。コーティング厚さは、(例えば放射線)硬化フィルムの所望の厚さに応じて異なり得る。
【0082】
フィルムがモノリシックフィルムである場合、(例えば放射線)硬化フィルムの厚さは、典型的には少なくとも10、15、20、又は25マイクロメートル(1mil)〜500マイクロメートル(20mil)厚さである。一部の実施形態において、(例えば放射線)硬化フィルムの厚さは、400、300、200、又は100マイクロメートル以下である。フィルムが多層フィルムのフィルム層である場合、多層フィルムは典型的には、この直前に記載した厚さを有する。しかしながら、本明細書に記載されるとおりの、(メタ)アクリルポリマーと、ポリビニルアセタールと、を含むフィルム層の厚さは、10マイクロメートル未満であってもよい。
【0083】
一部の実施形態において、フィルムの厚さは、50、100、又は150mil以下の範囲であり得る。(例えば放射線)硬化フィルムは、特に20mil超の厚さについて、個別のシートの形態であってもよい。(例えばより薄い)硬化フィルムはロールグッド(roll-good)の形態であってもよい。
【0084】
本発明の組成物は、従来のコーティング技術を用いて種々の可撓性及び非可撓性バッキング材料にコーティングされて、バッキング上に配置可能な熱結合性フィルム、又は換言すれば、片面コーティング又は両面コーティング熱結合性テープを作り出し得る。好適なバッキング材料としては、限定はされないが、ポリマーフィルム、織布又は不織布;金属箔、発泡体、及びこれらの組み合わせ(例えば金属化ポリマーフィルム)が挙げられる。ポリマーフィルムは、例えば、ポリオレフィン類、例えば、ポリプロピレン(例えば二軸延伸)、ポリエチレン(例えば高密度又は低密度)、ポリ塩化ビニル、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリメチル(メタ)アクリレート(PMMA)、ポリビニルブチラール、ポリイミド、ポリアミド、フッ素重合体、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、及びエチルセルロースを含む。一実施形態において、バッキング材料は、(メタ)アクリルモノマーとポリビニルアセタール(例えばPVB)樹脂とを含むフィルムであり、このフィルムは、2014年12月8日に出願された米国仮特許出願第62/088945号、及び本明細書と同日付けで出願された75577WO003 PCT出願(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるとおり、30℃以上、典型的には60℃以下の範囲のTgを有する。
【0085】
織布又は不織布は、セルロース(例えばティッシュペーパー)、綿、ナイロン、レーヨン、ガラス、セラミック材料など、合成又は天然材料の繊維又はフィラメントを含み得る。一部の実施形態において、基材は、ポリ乳酸(PLA)などのバイオベースの材料から構成され得る。
【0086】
テープの表面に汚染物質が蓄積し得るような十分な接着性(例えば熱結合のない室温180°はく離値)を有する熱結合性テープについては、使用前にテープの表面を保護するため、テープは片面及び両面感圧接着テープと同様にはく離材料又ははく離ライナーを更に含み得る。例えば、片面テープの場合、接着剤が配置されるのと反対側のバッキング表面が、典型的には好適なはく離材料でコーティングされる。はく離材料は知られており、例えば、シリコーン、ポリエチレン、ポリカルバメート、ポリアクリル系などの材料が挙げられる。両面コーティングされたテープに関しては、本発明の接着剤が配置された面と反対側のバッキング表面上に、もう1つの接着剤層が配置される。
【0087】
熱結合性フィルムによって結合される基材は、バッキングと同じ材料を含み得る。
【0088】
本フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物は、様々な技法を用いて特徴付けることができる。コポリマーのTgは、構成モノマーのTg及びそれらの重量パーセントに基づきフォックス方程式を使用して推定し得るが、フォックス方程式は、非相溶性などの効果の相互作用を考慮に入れないため、TgがTg計算値から外れ得る。記載される本フィルム及び組成物のTgは、実施例に記載する試験方法に従い示差走査熱量測定(DSC)によって計測したときのTg中点値を指す。本フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物のTgは30℃未満であり、一部の実施形態では25又は20℃未満である。一部の実施形態において、本フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物は、好ましくは、DSCによって計測したとき単一のTgを呈する。一部の実施形態において、本フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物のTgは、少なくとも0、5、10、15、20又は25℃である。他の実施形態において、本熱結合性フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物のTgは、DSCによって計測したとき典型的には0、−5又は−10℃未満、典型的には−50℃又は−40℃以上である。本明細書に記載されるフィルム及び(例えば放射線)硬化組成物のDSCによって計測したときのTg中点値は、動的機械分析(DMA)によって10Hzの周波数及び3℃/分の速度で計測したときのピーク温度Tgよりも10〜12℃低い。
【0089】
一部の実施形態において、フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物は、実施例に記載する試験方法に従い引張り及び伸びによって特徴付けることができる。有利な実施形態において、引張強さは10、11、12、13、14又は15以上、典型的には50、45、40、又は35MPa以下である。破断点伸びは、2、3、4又は5%〜約150%、200%、又は300%及びそれ以上の範囲であり得る。一部の有利な実施形態において、伸びは少なくとも50、100、又は150%である。一部の実施形態において、本フィルムはポリ塩化ビニルフィルムの代替として使用するのに好適である。
【0090】
一部の実施形態において、本フィルム及び(例えば放射線)硬化組成物は、好ましくは室温(25℃)で、及び好ましくは(120°F)50℃までの範囲の(例えば保管又は輸送)温度で接触時に非粘着性である。
【0091】
一部の実施形態において、本フィルムはガラス又はステンレス鋼に対して低い接着レベルを呈し得る。例えば、180°はく離値は、12インチ/分のはく離速度で約0.5、1又は2N/dm以下であり得る。他の実施形態において、本熱結合性フィルム及び組成物の180°はく離値はより高く、例えば3、4、5、6、7、8、9、又は10N/dm以上、典型的には約20N/dm以下であり得る。
【0092】
一部の実施形態において、本フィルム及び組成物は、熱結合性フィルム又は基材上に配置された熱結合性フィルム層として使用するのに好適である。熱結合性フィルムは、概ね、約50、60又は70℃〜約140、145、又は150℃の範囲の温度で結合を形成することができる。一部の実施形態において、熱結合は、約5〜20psiの圧力を約5、10、15、20、25、又は30秒の持続時間にわたり利用して達成される。
【0093】
本熱結合性フィルムは、様々な金属(例えばステンレス鋼)及びポリマー(例えばポリカーボネート)基材の結合(実施例の試験方法に記載するようなものなど)に好適である。一実施形態において、本フィルムは149℃の温度でステンレス鋼に対して熱結合性を示し、熱結合後25℃で15又は20N/dm以上50、75、100、125、又は150N/dm以下のはく離強度を呈する。別の実施形態において、本フィルムは120℃の温度でポリカーボネートに対して熱結合性を示し、熱結合後25℃で0.5、0.6、0.7、又は0.8kg/cm以上2、2.5、又は3kg/cm以下のはく離強度を呈する。別の実施形態において、本フィルムは120℃の温度でポリカーボネートに対して熱結合性を示し、熱結合後70℃で1、1.5、又は2kg/cm以上3、3.5,4.0、4.5又は5kg/cm以下のはく離強度を呈する。
【0094】
本明細書において、「(メタ)アクリロイル」は、(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドを含む。
【0095】
本明細書において、「(メタ)アクリル」は、メタクリル及びアクリルの両方を含む。
【0096】
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、メタクリレート及びアクリレートの両方を含む。
【0097】
用語「アルキル」は、直鎖、分枝鎖及び環状アルキル基を含み、非置換及び置換アルキル基の両方を含む。特に指定のない限り、アルキル基は、典型的には1〜20個の炭素原子を含有する。本明細書において使用されるとき、「アルキル」の例には、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、イソブチル、t−ブチル、イソプロピル、n−オクチル、2−オクチル、n−ヘプチル、エチルヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル及びノルボルニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。特に指示のない限り、アルキル基は、一価又は多価であり得る。
【0098】
ヘテロアルキルという用語は、少なくとも1つのカテナリ(catenary)炭素原子(すなわち鎖内のもの)が、O、S又はNなどのカテナリヘテロ原子に交換されている、先程定義されたアルキル基を指す。
【0099】
「再生可能資源」は、100年の時間枠内で補充できる天然資源を指す。資源は、自然に又は農業技術を介して補充され得る。再生可能資源は、典型的には、植物(すなわち、樹木を含む全ての陸上植物が挙げられる様々な光合成生物のうちのいずれか)、海藻及び藻などの原生生物、動物、並びに魚である。これらは、天然に生じる生物、交配された生物又は遺伝子操作された生物であってもよい。形成するのに100年よりも長くかかる原油、石炭及び泥炭などの天然資源は、再生可能資源であるとは考慮されない。
【0100】
ある基が本明細書で記載した式中に2回以上存在するとき、特に規定しない限り、各基は「独立に」選択される。
【0101】
本発明は、以下の実施形態を包含するが、これらに限定されるものではない。
【0102】
実施形態1は、
(メタ)アクリルポリマーと、以下の式
【化5】

[式中、Rは水素又はC1〜C7アルキル基である]を有する重合単位を含むポリビニルアセタール樹脂と、を含み、
ここでフィルムは、25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有するフィルムである。
【0103】
実施形態2は実施形態1のフィルムであり、ここでフィルムは、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも25、30、35、40、50重量%含む。
【0104】
実施形態3は実施形態2のフィルムであり、ここでフィルムは、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を85重量%以下含む。
【0105】
実施形態4は実施形態2又は3のフィルムであり、ここで単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、−10℃、−20℃、−30℃、−40℃、又は−50℃未満のTgを有する。
【0106】
実施形態5は実施形態1〜4のフィルムであり、ここでフィルムは、全炭素含有量の少なくとも25又は50%のバイオベース含有量を有する。
【0107】
実施形態6は実施形態1〜5のフィルムであり、ここでフィルムは、8個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を含む。
【0108】
実施形態7は実施形態1〜6のフィルムであり、ここでフィルムは、40℃、50℃、60℃、70℃、又は80℃超のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を20重量%以下更に含む。
【0109】
実施形態8は実施形態1〜7のフィルムであり、ここでフィルムは、極性モノマーの重合単位を5、10、15又は20重量%以上65重量%以下更に含む。
【0110】
実施形態9は実施形態8のフィルムであり、ここで極性モノマーは、酸官能性、ヒドロキシル官能性モノマー、窒素含有モノマー、及びこれらの組み合わせから選択される。
【0111】
実施形態10は実施形態1〜9のフィルムであり、ここでフィルムはポリビニルブチラールを含む。
【0112】
実施形態11は実施形態1〜10のフィルムであり、ここでフィルムはポリビニルアセタール樹脂を5〜20重量%含む。
【0113】
実施形態12は実施形態1〜11のフィルムであり、ここでポリビニルアセタール樹脂は10〜30重量%の範囲のポリビニルアルコール含有量を有する。
【0114】
実施形態13は実施形態1〜12のフィルムであり、ここでポリビニルアセタール樹脂は60℃〜75℃の範囲のガラス転移温度を有する。
【0115】
実施形態14は実施形態1〜13のフィルムであり、ここでポリアセタール樹脂は10,000g/モル〜100,000g/モルの範囲の平均分子量(Mw)を有する。
【0116】
実施形態15は実施形態1〜14のフィルムであり、ここでフィルムは多官能性架橋剤の重合単位を更に含み、架橋剤はトリアジン架橋剤であるか、又は(メタ)アクリレート、アルケニル、及びヒドロキシル反応性基から選択される官能基を有する。
【0117】
実施形態16は実施形態1〜15のフィルムであり、ここでフィルムは25重量%以下の量の添加剤を更に含む。
【0118】
実施形態17は実施形態1〜16のフィルムであり、ここでフィルムは光開始剤を含む。
【0119】
実施形態18は実施形態1〜17のフィルム組成物であり、ここでフィルムはメタクリレートモノマーの重合単位を10重量%以下含む。
【0120】
実施形態19は実施形態1〜18のフィルム組成物であり、ここで(メタ)アクリルポリマーはランダムコポリマーである。
【0121】
実施形態20は実施形態1〜19のフィルムであり、ここでフィルムはモノリシックフィルムである。
【0122】
実施形態21は実施形態1〜19のフィルムであり、ここでフィルムは多層フィルムのフィルム層である。
【0123】
実施形態22は、
a)組成物を提供する工程であって、組成物が、
i)以下の式
【化6】

[式中、Rは水素又はC1〜C7アルキル基である]を有する重合単位を含むポリビニルアセタール樹脂と、
ii)フリーラジカル重合性溶媒モノマーとを含む、工程
b)組成物を基材に塗布する工程、及び
c)組成物を重合し、かつ任意に架橋する工程であって、それにより25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有するフィルムを形成する工程、を含むフィルムの製造方法である。
【0124】
実施形態23は実施形態22の方法であり、ここで基材ははく離ライナーである。
【0125】
実施形態24は実施形態22〜23の方法であり、ここで架橋する工程はフリーラジカル重合を含む。
【0126】
実施形態25は実施形態24の方法であり、ここで架橋する工程は、紫外線照射によって硬化させることを含む。
【0127】
実施形態26は、実施形態2〜21のいずれか一つ又はそれらの組み合わせによって更に特徴付けられる実施形態22〜25の方法である。
【0128】
実施形態27は、(メタ)アクリルポリマーと、以下の式
【化7】

[式中、Rは水素又はC1〜C7アルキル基である]を有する重合単位を含むポリビニルアセタール樹脂と、を含み、
ここで組成物は、25℃及び1ヘルツで少なくとも1MPaの引張弾性率及び30℃未満のTgを有する、組成物である。
【0129】
実施形態28は、実施形態2〜19のいずれか一つ又はそれらの組み合わせによって更に特徴付けられる実施形態27の組成物である。
【0130】
実施形態29は、バッキングの少なくとも一方の主表面上に配置された実施形態21の多層フィルムである。
【0131】
実施形態30は、バッキングの両方の主表面上に配置された請求項1〜19のフィルムを含む実施形態21の多層フィルムである。
【0132】
実施形態31は実施形態1〜21、29、30のフィルムであり、ここでフィルムは、0℃未満のTgを有する単官能性アルキル(メタ)アクリレートモノマーの重合単位を少なくとも55、60、65、70、又は76重量%含む。
【0133】
実施形態32は、実施形態1〜19及び29〜31のフィルムであり、ここでフィルムは149℃の温度でステンレス鋼に対して熱結合性を示し、かつ熱結合後25℃で少なくとも20N/dmのはく離強度を呈する。
【0134】
実施形態33は実施形態1〜19及び29〜31のフィルムであり、ここでフィルムは100℃の温度でポリカーボネートに対して熱結合性を示し、かつ熱結合後25℃で少なくとも1ポンド/インチのはく離強度を呈する。
【0135】
実施形態34は、結合方法であり、この方法は、前出の実施形態のいずれかにかかるフィルムを提供する工程と、フィルムを少なくとも1つの基材に接触させる工程と、
熱及び圧力を用いて基材をフィルムと結合させる工程とを含む。
【0136】
本発明の目的及び利点を以下の実施例で更に例示する。これらの実施例において列挙される特定の材料及びその量、並びにその他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないように使用されるべきである。
【実施例】
【0137】
【表2】
【0138】
試験方法1:ポリカーボネート(PC)に対する70℃引きはがし粘着力
(A)試料調製
硬化(メタ)アクリルポリビニルブチラールフィルムをポリカーボネート/ポリブチレンテレフタレート(PC/PBT)フィルム(BAYFOL(登録商標)CR 210 000000,Bayer Material Science、7mil(178マイクロメートル)厚)にヒートラミネートし、次に0.5インチ(1.27cm)×4インチ(10.16cm)のストリップに切断し、2インチ(5.08cm)×4インチ(10.16)ポリカーボネートパネル(EXL 1132T樹脂、Sabic Innovative Plastics,Pittsfield,MAから入手可能)にヒートラミネートした。両方のラミネート工程とも、Sencorp White Company,Hyannis,MAによる商標名「CERATEK(モデル12ASL/1)」のヒートボンダーを上部圧盤285°F(140℃)及び下部圧盤158°F(70℃)の温度設定として10PSI(0.689MPa)の圧力で30秒間使用した。ボンドラインの実際の温度は、熱電対で計測したとき120℃であった。
【0139】
(B)70℃引きはがし粘着力試験
ASTM D6862−11に従い(A)のヒートラミネートフィルムの90度引きはがし性能を12インチ/分(30.48cm/分)の試験速度で計測した。試料サイズは、PC基材上、室温(「RT」)及び70℃にて0.5インチ(1.27cm)幅×4.0インチ(10.16cm)長さであった。70℃で試験する試料は、はく離前にオーブンで少なくとも15分間平衡化した。各試料の平均はく離強度はポンド/インチ単位で報告し、kg/cmに変換した。
【0140】
試験方法2:熱処理後のステンレス鋼に対する180°引きはがし粘着力
HOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングして硬化させた熱結合性フィルムの例を試験して、ステンレス鋼に対するそれらの引きはがし粘着力を求めた。各試料について、2層フィルム構成体を1インチ(2.54cm)×10インチ(25.4cm)の寸法の2つの試料ストリップに切断した。ステンレス鋼パネルをアセトンで1回、n−ヘプタンで3回洗浄し、乾燥させた。試料を4.5ポンド(2.04kg)の機械的ローラで鋼パネルに圧着し、300°F(148.9℃)のオーブンに10分間置いた。試料を2時間放冷して室温にした。次に、Instrumentors,Inc.(Strongsville,OH)のIMASS SP−2100滑り/はく離試験機において、熱結合性2層フィルム構成体を、ステンレス鋼パネルから180°はく離角度で12インチ/分の速度ではがした。各実施例について引きはがし粘着力値を平均し、oz/in単位で記録して、N/dmに変換した。
【0141】
試験方法3:熱処理なしでのステンレス鋼に対する180°引きはがし粘着力
HOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングして硬化させた熱結合性フィルムの例を試験して、ステンレス鋼に対するそれらの引きはがし粘着力を求めた。各実施例について、2層フィルム構成体を1インチ(2.54cm)×10インチ(25.4cm)の寸法の2つの試料ストリップに切断した。ステンレス鋼パネルをアセトンで1回、n−ヘプタンで3回洗浄し、乾燥させた。試料を4.5ポンド(2.04kg)の機械的ローラで鋼パネルに圧着し、室温で2時間処理した。次に、Instrumentors,Inc.(Strongsville,OH)のIMASS SP−2100滑り/はく離試験機において熱結合性2層フィルム構成体をステンレス鋼パネルから180°はく離角度で12インチ/分の速度ではがした。各実施例について引きはがし粘着力値を平均し、oz/in単位で記録して、N/dmに変換した。
【0142】
試験方法4:引張貯蔵弾性率(E’)の決定
この例では、TA InstrumentsのDMAQ800を引張モードで使用した動的機械分析(DMA)によって分析し、各試料について温度の関数としての物理的特性を特徴付けた。6.2mm幅及び0.05〜0.07mm厚の矩形試料を17〜19mm長さで装置のフィルムテンションクランプに固定した。炉を閉め、温度を−50℃に平衡化させて5分間保持した。次に温度を2℃/分で−50℃から50℃に上昇させると同時に、試料を1ヘルツの周波数及び0.1%の一定歪みで振動させた。材料の多くの物理的パラメータが温度の上昇中に記録されたが、引張貯蔵弾性率(E’)が最も重要であり、25℃におけるその値をMPa単位で記録した。
【0143】
試験方法5:示差走査熱量測定
MODEL Q2000 DSC装置(TA Instruments Inc.,New Castle,DE,USA)でDSCを実施した。DSC試料は典型的には6〜20ミリグラムであった。試験は、密閉したアルミニウム製T−zero試料パンにおいて行った。各試料分析について、パンを個々にDSCの密閉セル内において示差ポストの一方に、反対側のポストの空の基準パンと共に置いた。この試験の間に温度を150℃に上昇させ、−85℃に低下させ、2分間平衡化させて、次に150℃に上昇させた。5℃/分で実施した実施例55及び56を除き、全ての温度変化を20℃/分で実施した。2回目の加熱サイクルを用いてTg(ASTM D3418−12でTmgとして記載されている中点値温度を指す)を測定した。
【0144】
試験方法6:引張強さ及び伸び試験
INSTRON MODEL 4500 UNIVERSAL TESTING SYSTEMを1kNロードセルと共に利用して、引張及び伸び試験をASTM D882−10(特に指定のない限り)に従い実施した。試験は250mm(9.84インチ)の総距離について300mm/分(11.81インチ/分)の速度で実施した。試料は調製から24時間以上後に試験した。0.5インチ(約1.3cm)幅ストリップのフィルムを切断し、マイクロメータを使用して各試料の厚さを決定した。典型的な試料長さは5〜7cm(2〜3インチ)である。試験結果は、3〜5つの複製試料の平均として報告した。引張強さ(名目)及びパーセント破断点伸びを、ASTM D882−10の11.3及び11.5により記載されるとおり求めた。
【0145】
架橋剤としてDPAを用いて製造した熱結合性フィルム(HBF)
実施例1
270グラム(81.3重量%)のIOA、30グラム(9.3重量%)のAA、24グラム(7.4重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さではく離ライナー上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、フィルムを作製した。したがって、得られた硬化フィルムの厚さは2mils(50.8マイクロメートル)であった。
【0146】
実施例2〜4
540グラム(81.8重量%)のIOA、60グラム(9.1重量%)のAA、60グラム(9.1重量%)のB60HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。
【0147】
実施例2は、50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより作製した。
【0148】
実施例3は実施例2と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、DPAに加えて0.5グラム(1.0phr)のD11Aを添加した。
【0149】
実施例4は実施例2と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、DPAに加えて0.5グラム(1.0phr)のD12Aを添加した。
【0150】
実施例5
277.5グラム(84.1重量%)のIOA、22.5グラム(6.8重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0151】
実施例6
270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0152】
実施例7
270グラム(80.6重量%)のIOA、30グラム(9.0重量%)のAA、35グラム(10.4重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0153】
実施例8〜12
540グラム(79.6重量%)のIOA、60グラム(8.8重量%)のAA、78グラム(11.5重量%)のB60HH、及び2.1グラム(0.31phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。
【0154】
実施例8〜10は、50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより作製した。
【0155】
実施例11は実施例8と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、DPAに加えて0.5グラム(1.0phr)のD11Aを添加した。
【0156】
実施例12は実施例8と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、DPAに加えて0.5グラム(1.0phr)のD12Aを添加した。
【0157】
実施例13
270グラム(76.9重量%)のIOA、30グラム(8.5重量%)のAA、51グラム(14.5重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.30phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表2に従う量のDPAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、上記のとおりコーティングして硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0158】
実施例は試験方法1に従い試験した。加えて、実施例1、4、5、7、及び13は試験方法4に従い試験し、実施例2、6、9、11、及び13は試験方法5に従い試験した。
【表3】
【0159】
T1を架橋剤として用いて作製した熱結合性フィルム(HBF)
実施例14
270グラム(81.3重量%)のIOA、30グラム(9.3重量%)のAA、24グラム(7.4重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表3に従う量のT1を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さではく離ライナー上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0160】
実施例15〜19
実施例15は実施例14と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、277.5グラム(84.1重量%)のIOA、22.5グラム(6.8重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651とした。
【0161】
実施例16は実施例14と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651とした。
【0162】
実施例17は実施例14と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、277.5グラム(81.9重量%)のIOA、22.5グラム(6.6重量%)のAA、39グラム(11.5重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651とした。
【0163】
実施例18は実施例14と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、270グラム(79.6重量%)のIOA、30グラム(8.8重量%)のAA、39グラム(11.5重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.31phr)のIRGACURE 651とした。
【0164】
実施例19は実施例14と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、270グラム(76.9重量%)のIOA、30グラム(8.5重量%)のAA、51グラム(14.5重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.30phr)のIRGACURE 651とした。
【0165】
実施例は試験方法1に従い試験した。加えて、実施例16は試験方法5に従い試験した。
【表4】
【0166】
HDDAを架橋剤として用いて作製した熱結合性フィルム(HBF)
実施例20
277.5グラム(84.1重量%)のIOA、30グラム(6.8重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、Netzsch Model 50 Dispersatorと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。50グラムのベース配合物及び表4に従う量のHDDAを小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さではく離ライナー上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、フィルムを作製した。
【0167】
実施例21〜23
実施例21は実施例20と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651とした。
【0168】
実施例22は実施例20と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、262.5グラム(79.5重量%)のIOA、37.5グラム(11.4重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.32phr)のIRGACURE 651とした。
【0169】
実施例23は実施例20と同様に作製し、但し、ベース配合物の組成は、270グラム(80.6重量%)のIOA、30グラム(9.0重量%)のAA、35グラム(10.4重量%)のB60HH、及び1.05グラム(0.31phr)のIRGACURE 651とした。
【0170】
実施例は試験方法1に従い試験した。加えて、実施例23は試験方法5に従い試験した。
【表5】
【0171】
B30HHで作製した熱結合性フィルム
実施例24〜26
540グラム(81.8重量%)のIOA、60グラム(9.1重量%)のAA、60グラム(9.1重量%)のB30HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表5に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さではく離ライナー上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることによりテープ24、25、及び26を作製した。
【0172】
実施例27〜29
540グラム(79.4重量%)のIOA、60グラム(8.8重量%)のAA、78グラム(11.5重量%)のB30HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表5に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さではく離ライナー上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることによりテープ27、28、及び29を作製した。
【0173】
実施例24〜29は試験方法1及び5に従い試験した。加えて、実施例27は試験方法4に従い試験した。
【表6】
【0174】
バッキングを有する熱結合性フィルム(2層フィルム構成体)
実施例30〜34
540グラム(81.8重量%)のIOA、60グラム(9.1重量%)のAA、60グラム(9.1重量%)のB60HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表6に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さでHOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、テープ30、32、及び34を作製した。
【0175】
実施例31は実施例24と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、架橋剤に加えて1.0グラム(1.0phr)のD12Aを添加した。
【0176】
実施例33は実施例26と同様に作製し、但し、一晩揺動させる前に、架橋剤に加えて1.0グラム(1.0phr)のD12Aを添加した。
【0177】
実施例35〜38
540グラム(81.8重量%)の2OA、60グラム(9.1重量%)のAA、60グラム(9.1重量%)のB60HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表6に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さでHOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、テープ35〜38を作製した。
【0178】
実施例39
856グラム(24.0重量%)のEHA、640グラム(32.0重量%)のIBOA、358グラム(10.0重量%)のHEA、358グラム(10.0重量%)のAA、600グラム(16.8重量%)のB60H、250グラム(7.0重量%)のCN965、7.13グラム(0.20重量%)のIRGACURE 651をガラスガロンジャーに入れて合わせることによりフィルム配合物を作製し、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。79.2グラム(79.2重量%)のIOA、8.8グラム(8.8重量%)のAA、8.8グラム(8.8重量%)のB60HH、2.9グラム(2.9重量%)のDPA及び0.3グラム(0.3phr)の651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、熱結合性配合物を作製した。次にフィルム配合物をはく離ライナー間に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、1,824mJ/cmのUV A光で3.8分間硬化させた。次に熱結合性配合物を、硬化したフィルム配合物とはく離ライナーとの間に2mil(50.8マイクロメートル)厚さで直接コーティングし、1,200mJ/cmのUV A光で5分間硬化させた。
【0179】
比較例C1
467MP ADHESIVE TRANSFER TAPE(2.3mil、58.4マイクロメートル)をHOSTAPHAN 3SAB PETにラミネートした。
【0180】
実施例30〜39及びC1は試験方法2(TM2)及び試験方法3(TM3)に従い試験した。
【表7】
【0181】
2層フィルム構成体におけるB30HHで作製した熱結合性フィルム
実施例40〜42
540グラム(81.8重量%)のIOA、60グラム(9.1重量%)のAA、60グラム(9.1重量%)のB30HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表7に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さでHOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、テープを作製した。
【0182】
実施例43〜45
540グラム(79.4重量%)のIOA、60グラム(8.8重量%)のAA、78グラム(11.5重量%)のB30HH、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表7に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さでHOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、テープを作製した。
【0183】
実施例40〜45は試験方法2(TM2)及び試験方法3(TM3)に従い試験した。
【表8】
【0184】
実施例42もまた試験方法4に従い試験したところ、引張貯蔵弾性率(E’)が16.5MPaであることが分かった。
【0185】
2層フィルム構成体におけるCAPで作製した熱結合性フィルム
対照例46
270g(81.8重量%)のIOA、30g(9.1重量%)のAA、30g(9.1重量%)のCAP、及び2.1g(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0186】
対照例47及び48
270グラム(75.0重量%)のIOA、30グラム(8.3重量%)のAA、30グラム(8.3重量%)のHBA、30グラム(8.3重量%)のCAP、及び1.15グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合することにより、ベース配合物を作製した。100グラムのベース配合物及び表8に従う量の架橋剤を小型のジャーに入れて合わせ、一晩揺動させ、2mil(50.8マイクロメートル)厚さでHOSTAPHAN 3SABでプライミングしたPET上にコーティングし、及び窒素雰囲気下で559mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させることにより、テープを作製した。
【0187】
実施例47及び48は試験方法2に従い試験した。
【表9】
【0188】
PCLで作製した熱結合性フィルム
対照例49
270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のPCL、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0189】
対照例50
270グラム(75.0重量%)のIOA、30グラム(8.3重量%)のAA、30グラム(8.3重量%)のHBA、30グラム(8.3重量%)のPCL、及び1.15グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0190】
PVPで作製した熱結合性フィルム
対照例51
270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のPVP、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0191】
対照例52
270グラム(75.0重量%)のIOA、30グラム(8.3重量%)のAA、30グラム(8.3重量%)のHBA、30グラム(8.3重量%)のPVP、及び1.15グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0192】
PVAcで作製した熱結合性フィルム
対照例53
270グラム(81.8重量%)のIOA、30グラム(9.1重量%)のAA、30グラム(9.1重量%)のPVAc、及び2.1グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は均一又は澄明でなく、それ以上試験しなかった。
【0193】
対照例54
270グラム(75.0重量%)のIOA、30グラム(8.3重量%)のAA、30グラム(8.3重量%)のHBA、30グラム(8.3重量%)のPVAc、及び1.15グラム(0.32phr)のIRGACURE 651をガラスクォートジャーに入れて合わせることにより、ベース配合物を作製した。溶液をNETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に3000RPMで30分間混合し、次に1週間揺動した。溶液は、穏やかに加熱することにより澄明均一になった。溶液を放冷して室温にすると、冷却されるに従い濁り、不均一になった。溶液はそれ以上試験しなかった。
【0194】
実施例55〜56
モノマー、PVBポリマー、及び他の成分の混合物をクォートジャーに加えた。このジャー及び内容物をMAX 20 WHITE SPEEDMIXER(FleckTek,Inc.,Landrum,SCから入手可能)に置き、3500RPMで1分間混合した。この混合物を水銀柱が−20インチとなる圧力(−6.8kPa)で5分間脱気した。
【0195】
約0.15〜0.25重量%の範囲の量のIRG 651光開始剤を加えた。実施例1〜11の混合物を未処理PETライナー間に約1.5〜12milの範囲の厚さでコーティングし、350〜400nmの範囲のUV−A最大値を有するUV−A光源を228秒間照射することによって窒素雰囲気下で硬化させた。低強度検出ヘッド(EIT Inc.,Sterling,VAから入手可能)を備えたPowermap(商標)放射計を使用して総エネルギーを計測したところ、これらの実施例の各々について1824mJ/cmであった。
【表10】
【0196】
実施例56の組成は、当該の表に特定する重量%の重合単位を有する(メタ)アクリルポリマーを96重量%及びTiOを13重量%含有した。
【0197】
このフィルムを、先述のとおりDSC並びに引張強さ及び破断点伸び試験に供した。結果は以下のとおり報告される。
【表11】
【0198】
実施例55及び56は、ポリ塩化ビニルフィルムの代替として利用し得る例示的なフィルムであり、前述の条件においては熱結合性でない。
【0199】
ヒュームドシリカで作製した熱結合性フィルム
実施例57〜58
241.8グラム(80.6重量%)のIOA、27グラム(9.0重量%)のAA、31.2グラム(10.4重量%)のB60HH、6グラム(2.0重量%)のDPA、1.0グラム(0.33phr)のIRGACURE 651、及び表12に従う量のヒュームドシリカを合わせることにより配合物57及び58を作製し、ガラスクォートジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ57及び58をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で529mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0200】
実施例57及び58は試験方法1、4、及び5に従い試験した。
【表12】
【0201】
NNDMAで作製した熱結合性フィルム
実施例59〜60
241.8グラム(80.6重量%)のIOA、27グラム(9.0重量%)のNNDMA、31.2グラム(10.4重量%)のB60HH、6グラム(2.0重量%)DPA、及び1.0グラム(0.33phr)のIRGACURE 651を合わせることにより配合物59を作製し、ガラスクォートジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ59をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で529mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0202】
238.2グラム(79.6重量%)のIOA、15グラム(5.0重量%)のNNDMA、15グラム(5重量%)のAA、31.2グラム(10.4重量%)のB60HH、6グラム(2.0重量%)DPA、及び1.0グラム(0.33phr)のIRGACURE 651を合わせることにより配合物60を作製し、ガラスクォートジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ60をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で529mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0203】
実施例59及び60は試験方法1、4、及び5に従い試験した。
【表13】
【0204】
IBOAで作製した熱結合性フィルム
実施例61
241.8グラム(80.6重量%)のIOA、27グラム(9.0重量%)のIBOA、27グラム(9重量%)のAA、31.2グラム(10.4重量%)のB60HH、6グラム(2.0重量%)DPA、及び1.0グラム(0.33phr)のIRGACURE 651を合わせることにより配合物61を作製し、ガラスクォートジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ61をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で529mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0205】
実施例61は試験方法1、4、及び5に従い試験した。
【表14】
【0206】
EHAで作製した熱結合性フィルム
実施例62〜63
1200グラム(80.0重量%)のEHA、150グラム(10.0重量%)のAA、150グラム(10.0重量%)のB30HH、30グラム(2.0重量%)DPA、及び4.46グラム(0.33phr)のIRGACURE 651を合わせることにより配合物62を作製し、ガラスガロンジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ62をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で565mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0207】
1200グラム(80.0重量%)のEHA、150グラム(10.0重量%)のAA、150グラム(10.0重量%)のB60HH、30グラム(2.0重量%)DPA、及び4.46グラム(0.33phr)のIRGACURE 651を合わせることにより配合物63を作製し、ガラスガロンジャーに入れ、NETZSCH MODEL 50 DISPERSATORと共に澄明均一になるまで混合した。テープ63をはく離ライナー上に2mil(50.8マイクロメートル)厚さでコーティングし、窒素雰囲気下で565mJ/cmのUV A光によって2分間硬化させた。
【0208】
実施例62及び63は試験方法1、4、及び5に従い試験した。
【表15】
【国際調査報告】