【０００１】
（背景）
本発明は、接着性物品の調製方法およびそれらによって形成される接着性物品に関する。 接着性物品は、１つ以上の基体を接着剤組成物で接合することによって調製する。 幾つかの場合においては、２つ以上の基体を両者とも接着剤組成物の同じ層に接合し、接合された複合物品を形成する。
【０００２】
幾つかの接着性物品は比較的薄い平坦な層で作製される。 そのような薄い物品の接着剤組成物が感圧性接着剤（ＰＳＡ）として適切である場合、そのような接着性物品は、一般に、テープもしくはラベル、接着テープもしくはラベル、または粘着テープもしくはラベルとして知られる。 接着剤組成物のタイプとは無関係に、２つの比較的薄い平坦な基体が接着剤組成物の薄層で接合される場合、その結果はしばしばラミネートと呼ばれる、本発明の方法は、ラミネート、特には屈曲性ラミネートを含む、様々なタイプの複合物品の調製に有用である。 ラミネートは軽量かつ屈曲性であるパッケージを提供するのに用いられる。 典型的には、ラミネートは、接合性組成物によって同一のポリマーフィルム、異なるフィルム、および／または金属ホイルに接合された様々なポリマーフィルムの組合せから形成される。 ラミネートの重量を最小限に止め、屈曲性を維持し、かつコストを最小限に止めるため、接合性組成物を低塗布重量で用いることが望ましい。 本発明の方法は接着テープおよび／またはラベルの調製にも有用である。
【０００３】
不透明基体から作製されるものを含む接着性または複合物品の調製を可能にする新規コーティングおよび接合方法が望まれる。 これらの目的に対するアプローチの１つは、液体状態の接着剤の層を塗布した後、その液体層を高温および／または放射線、例えば、紫外（ＵＶ）線または電子ビーム（Ｅ−ビーム）線に露出することである。
放射線によって硬化される接着剤は米国特許出願２００２／００１６３８１号によって開示されており、これはビニル改質ブロック共重合体を含有する接着剤を記載する。 しかしながら、ビニル改質ブロック共重合体は一般的な材料ではなく、潜在的に高価で、かつ作製および／または入手が潜在的に困難である。 さらに、ビニル改質ブロック共重合体を含有する配合物はしばしば非常に高い粘性を有し、これがその配合物を基体上にコートすることを困難にする。 接着剤の作製において有用である成分のクラスはポリマーナノ粒子（ＰＮＰ）のクラスである；ＰＮＰの作製および使用方法の幾つかが米国特許出願１０／０９７２５６号に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００１６３８１号明細書【０００５】
本発明の目的は、ＰＮＰが存在しない接着剤と比較して改善されている以下の特性のうちの少なくとも１つを有する接着剤組成物を提供することにある：湿潤組成物においては、改善されたレオロジーおよび湿潤フィルム一体性（すなわち、グリーン強度）；乾燥組成物においては、改善された比接着力、ピール−ビルド特性（ｐｅｅｌ−ｂｕｉｌｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）、可塑剤および溶媒マイグレーションに対する耐性、気体遮断特性、低温処理に対する改善されたレオロジー、並びに接着性物品に改善された変換、切断、および剥離を付与するエッジウーズ（ｏｏｚｅ）および流動の減少。
【０００６】
（発明の記載）
本発明の第１の態様においては、少なくとも１つの基体および少なくとも１つの接着剤組成物を含み、ここで、該接着剤組成物は、全てのポリマー成分の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％の、１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有するポリマーナノ粒子を含み、該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含む、接着性物品が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様においては、少なくとも１つの基体および少なくとも１つの接着剤組成物を含み、ここで、該接着剤組成物は、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該非水性媒体中で少なくとも１種類のポリマーを重合させる、
ことを含むプロセスによって作製される、接着性物品が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様においては、少なくとも１つの基体および少なくとも１つの接着剤組成物を含み、ここで、該接着剤組成物は、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該分散液を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される、接着性物品が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様においては、少なくとも１つの基体および少なくとも１つの接着剤組成物を含み、ここで、該接着剤組成物は、
（ａ）ポリマーナノ粒子の濃縮物を提供し、ここで、該濃縮物は該濃縮物の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％のポリマーナノ粒子を含有し、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該分散液を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される、接着性物品が提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様においては、少なくとも１つの基体および少なくとも１つの接着剤組成物を含み、ここで、該接着剤組成物は、
（ａ）水性媒体中の液滴の分散液を提供し、ここで、該液滴はモノマー分子およびポリマーナノ粒子を含み、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該モノマー分子を、懸濁重合、ミニエマルジョン重合、マイクロエマルジョン重合、他のインシチュー重合法、およびそれらの混合法からなる群より選択される方法によって重合する、
ことを含むプロセスによって作製される、接着性物品が提供される。
【００１１】
本発明の第６の態様においては、接着性物品の形成方法であって、少なくとも１つの接着剤組成物の層を基体に塗布することを含み、該接着剤組成物は全てのポリマー成分の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％の、１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有するポリマーナノ粒子を含有し、該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含む方法が提供される。
【００１２】
本発明の第７の態様においては、接着性物品の形成方法であって、少なくとも１つの接着剤組成物の層を基体に塗布することを含み、該接着剤組成物は、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）少なくとも１種類のポリマーを該非水性媒体中で重合させる、
ことを含むプロセスによって作製される方法が提供される。
【００１３】
本発明の第８の態様においては、接着性物品の形成方法であって、少なくとも１つの接着剤組成物の層を基体に塗布することを含み、該接着剤組成物は、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該分散液を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される方法が提供される。
【００１４】
本発明の第９の態様においては、接着性物品の形成方法であって、少なくとも１つの接着剤組成物の層を基体に塗布することを含み、該接着剤組成物は、
（ａ）ポリマーナノ粒子の濃縮物を提供し、ここで、該濃縮物は該濃縮物の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％のポリマーナノ粒子を含有し、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該分散液を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される方法が提供される。
【００１５】
本発明の第１０の態様においては、接着性物品の形成方法であって、少なくとも１つの接着剤組成物の層を基体に塗布することを含み、該接着剤組成物は、
（ａ）水性媒体中の液滴の分散液を提供し、ここで、該液滴はモノマー分子およびポリマーナノ粒子を含み、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該モノマー分子を、懸濁重合、ミニエマルジョン重合、マイクロエマルジョン重合、他のインシチュー重合法、およびそれらの混合法からなる群より選択される方法によって重合する、
ことを含むプロセスによって作製される方法が提供される。
【００１６】
本発明の第１１の態様によると、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該非水性媒体中で少なくとも１種類のポリマーを重合させる、
ことを含むプロセスによって作製される接着剤組成物が提供される。
【００１７】
本発明の第１２の態様においては、
（ａ）非水性媒体中のポリマーナノ粒子の分散液を提供し、ここで、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該分散液を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される接着剤組成物が提供される。
【００１８】
本発明の第１３の態様においては、
（ａ）ポリマーナノ粒子の濃縮物を提供し、ここで、該濃縮物は該濃縮物の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％のポリマーナノ粒子を含有し、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該濃縮物を少なくとも１種類のポリマーと混合する、
ことを含むプロセスによって作製される接着剤組成物が提供される。
【００１９】
本発明の第１４の態様においては、
（ａ）水性媒体中の液滴の分散液を提供し、ここで、該液滴はモノマー分子およびポリマーナノ粒子を含み、該ポリマーナノ粒子は１ｎｍ〜５０ｎｍの平均粒子直径を有し、かつ該ポリマーナノ粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含み、並びに（ｂ）該モノマー分子をインシチュー重合法によって重合する、
ことを含むプロセスによって作製される接着剤組成物が提供される。
【００２０】
（詳細な説明）
本発明の実施はポリマーナノ粒子を含有する接着剤組成物の使用を含む。 接着剤組成物は任意に１種類以上のポリマーも含み、かつ接着剤組成物は任意に他の成分をさらに含むことができる。
【００２１】
ここで用いられる場合、「分散液」という用語は、少なくとも２つの相を含み、第１相が第２相中に分配され、第２相が連続媒体である物質の物理的状態を指す。 この連続媒体は「分散媒体」とも呼ばれる。 「水性」媒体は、ここでは、その水性媒体の重量を基準にして５０重量％〜１００重量％が水である媒体を意味する。 「非水性」媒体は、ここでは、その非水性媒体の重量を基準にして０重量％〜５０重量％未満が水である媒体を意味する。 「水性分散液」および「非水性分散液」によってここで意味されるものは、それぞれ、水性媒体中の分散液および非水性媒体中の分散液である。
【００２２】
ここで用いられる「（メタ）アクリル」はアクリルおよびメタクリルの両者を含み、用語「（メタ）アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレートの両者を含む。 同様に、用語「（メタ）アクリルアミド」はアクリルアミドおよびメタクリルアミドの両者を指す。 「アルキル」は直鎖、分岐鎖および環状アルキル基を含む。
【００２３】
「流体」によって意味されるものは、例えば＃２５スピンドルを備えるＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計モデルＤＶＩを用いる、標準法による測定で、２５Ｐａ・ｓ（２５，０００ｃｐｓ）以下の粘度を有する液体である。 粘度を測定する温度は基体への塗布が考慮される温度である。
【００２４】
「硬化性」部分は、ここで用いられる場合、１つ以上の硬化条件への露出に際し、少なくとも１つの他の部分への化学的結合を形成するのに十分な化学的反応性を含む部分である。 硬化性部分は、同じであるか、もしくは異なる部分への化学的結合を形成する。 例えば、硬化性部分は、ポリマーナノ粒子、基体、接着剤組成物の他の成分、またはポリマー組成物への化学的結合を形成することができる。 化学的結合は、ここでは、硬化性部分および他の部分が物理的手段、例えば、溶媒中での溶解によってではなく、さらなる化学的反応によってのみ再分離可能であることを意味する。 多くの実施形態において、硬化性部分は、それらが硬化条件への露出に際して同一の、類似の、または（ここで以下に定義されるように）相補的な反応性基と反応することができる官能基を含むために硬化性である。
【００２５】
モノマーは、比較的少ない分子量、通常は１，０００以下を有する重合性化合物である。 オリゴマーは、２〜１０モノマー単位の直鎖、分岐鎖、または星状構造の化合物である；オリゴマーの分子量はモノマー単位の分子量によって変化するが、典型的なオリゴマーは１０，０００以下の分子量（Ｍｎ、すなわち、ゲル濾過クロマトグラフィーによって測定されるような数平均分子量）を有する。 ポリマーは、１１以上のモノマー単位の、典型的には、１０，０００を上回るＭｎを有する直鎖、分岐鎖、櫛状構造、星状構造、または架橋した化合物である。 「樹脂」という用語は、ポリマーまたはオリゴマーのいずれかを意味するのに用いられる。
【００２６】
ここで用いられる場合、「固体」または「固体成分」は、ＰＮＰ、重合性化合物、ポリマーおよび残りの（すなわち、ＰＮＰ、ポリマー、および重合性化合物以外の）固体成分を意味する。 残りの固体成分は、純粋形態で、２５℃で固体であるものである。 組成物の固体レベルは、組成物の総重量のパーセンテージとして表される、全ての固体の重量の合計である。 組成物の総固体重量を基準にする組成物の成分の固体重量％は、その組成物の固体レベルで除した、それのみで単離されたその成分の重量の１００倍を意味する。
【００２７】
本発明の実施形態の幾つかにおいては、接着剤組成物は感圧性接着剤（ＰＳＡ）、ドライボンドラミネート接着剤、コールドシール接着剤、および／またはヒートシール接着剤として有用である。 一般には、まずＰＳＡ接着剤組成物を基体に塗布して乾燥させる；この第１基体および乾燥接着剤組成物の組合せが本発明の接着性物品の一例である。 乾燥したＰＳＡは、しばしば、その剥離表面を除去した後に乾燥したＰＳＡを第２基体と接触させることによって複合物品を形成することが望まれるまで剥離表面と接触させて保存される。
【００２８】
幾つかの実施形態においては、接着剤組成物を流体として基体に塗布する；その流体は溶媒または分散媒体を含むことができる；その代わりに、流体は溶媒または分散媒体を含まなくてもよい。 接着剤組成物が流体状態にあるとき、それをここでは「湿潤」組成物と呼ぶ。 幾つかの実施形態においては、溶媒または分散媒体の存在のために；他の実施形態においては、成分が溶媒または分散媒体の存在なしに流体を形成するために；他の実施形態においては、接着剤組成物がその接着剤組成物を溶融させるのに十分な高さの温度まで加熱されているか、または他の方法で流体になっているために、接着剤組成物が湿潤である。 幾つかの実施形態においては、これらの原因の２つ以上が同時に作用して接着剤組成物を湿潤にする。
【００２９】
本発明の実施形態の幾つかにおいては、接着剤組成物は湿潤組成物から「乾燥」組成物になり、これはここでは、接着剤組成物がもはや流体ではない（すなわち、その粘度が、その接着剤組成物が流体として機能するには高すぎるものとなる）ことを意味する。 幾つかの実施形態においては、溶媒または分散媒体が蒸発するために；他の実施形態においては、流体中の成分が重合および／または硬化するために；他の実施形態においては、流体として機能するには高すぎる粘度を有するのに十分なほど流体が冷却されるために、湿潤接着剤組成物が乾燥する。 幾つかの実施形態においては、これらの原因の２つ以上が同時に作用して接着剤組成物を乾燥させる。
【００３０】
湿潤から乾燥に変化するプロセスは、ここでは、「乾燥」として知られる。 乾燥のプロセスを改善するものと思われる条件は、ここでは、「乾燥条件」（例えば、溶媒蒸発のプロセスによって乾燥させる実施形態のうち、幾つかの実施形態は乾燥の速度および／または効率を改善するのに高温および／または強制空気を用いる）として知られる。 乾燥の間、他のプロセス、例えば、化学反応、例えば、硬化（重合および／または硬化を含む）；並びに物理的プロセス、例えば、フロキュエーション、凝集、ポリマー粒子の融合、ポリマー鎖のエンタングルメント、およびそれらの組合せが生じ得ることも考慮される。 さらに、幾つかの実施形態においては、長時間に渡って乾燥が生じ（例えば、乾燥が比較的遅い重合を含むプロセスによって生じる場合）、そのため乾燥条件には、乾燥が生じるのに十分な時間、湿潤接着剤組成物をそのまま（基体と接触した状態または大気中に曝された状態のいずれか）にしておくことが含まれることが考慮される。
【００３１】
乾燥条件に呼応する硬化反応を含む実施形態（ここでは「硬化実施形態」と呼ばれる）においては、接着剤組成物および乾燥条件は、好ましくは、硬化反応が有用な方法で進行するように選択される。 硬化実施形態の実施においては、乾燥条件は「硬化条件」と同義である。
【００３２】
本発明の実施は１ナノメートル（ｎｍ）〜５０ｎｍの範囲の平均直径を有するポリマー粒子の使用を含み、これらの粒子は、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含む。 ここでポリマーナノ粒子（「ＰＮＰ」）と呼ばれるこれらのポリマー粒子は付加ポリマーであり、重合単位として、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマーを含む。 本発明において有用である適切な多エチレン性不飽和モノマーには、ジ−、トリ−、テトラ−、またはより高次の多官能性エチレン性不飽和モノマー、例えば、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルピリジン、ジビニルナフタレン、ジビニルキシレン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリビニルシクロヘキサン、アリル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、例えば、ポリエチレングリコール２００ジ（メタ）アクリレートおよびポリエチレングリコール６００ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ポリ（ブタンジオール）ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ（メタ）アクリレート、グリセリルプロポキシトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジビニルシラン、トリビニルシラン、ジメチルジビニルシラン、ジビニルメチルシラン、メチルトリビニルシラン、ジフェニルジビニルシラン、ジビニルフェニルシラン、トリビニルフェニルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、テトラビニルシラン、ジメチルビニルジシロキサン、ポリ（メチルビニルシロキサン）、ポリ（ビニルヒドロシロキサン）、ポリ（フェニルビニルシロキサン）、並びにそれらの混合物が含まれる。
【００３３】
典型的には、ＰＮＰは、それらのＰＮＰの重量を基準にして少なくとも１重量％の、少なくとも１種類の重合された多エチレン性不飽和モノマーを含む。 ＰＮＰの重量を基準にして１００重量％以下の重合された多エチレン性不飽和モノマーを本発明の粒子において有効に用いることができる。 重合された多エチレン性不飽和モノマーの量は、ＰＮＰの重量に基づく重量基準で、１％〜８０％であることが好ましく、より好ましくは１％〜６０％、最も好ましくは１％〜２５％である。
【００３４】
ＰＮＰは、重合単位として、多エチレン性不飽和モノマーではない様々な他のモノマーのうちの１種類以上を任意に含む。 重合単位としての、ＰＮＰ中の多エチレン性不飽和モノマーではないモノマーの適切な量は、ＰＮＰの重量を基準にして０％〜９９％であり；好ましいのは２０％〜９９％であり；より好ましいのは４０％〜９９％であり；最も好ましいのは７５％〜９９％である。 幾つかの適切な他のモノマーには、例えば、Ｃ １ −Ｃ ２４アルキル（メタ）アクリレート、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、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、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（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、オクタデシル（メタ）アクリレート、およびノナデシル（メタ）アクリレート、並びにそれらの混合物が含まれる。 他の適切なモノマーには、例えば、２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１−メチル−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、および２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートが含まれる。 酢酸ビニル、ビニルバーサテート（ｖｉｎｙｌ ｖｅｒｓａｔａｔｅ）、およびジイソブチレン；ウレイド含有モノマー、例えば、Ｎ−（エチレンウレイドエチル）−４−ペンテンアミド、Ｎ−（エチレンチオウレイド−エチル）−１０−ウンデセンアミド、ブチルエチレンウレイド−エチルフマレート、メチルエチレンウレイド−エチルフマレート、ベンジルＮ−（エチレンウレイド−エチル）フマレート、およびベンジルＮ−（エチレンウレイド−エチル）マレアメート（ｍａｌｅａｍａｔｅ）も適切である。 ビニル芳香族モノマー、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メチルスチレン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ビニルキシレン、およびノニルフェノキシプロペニルポリエトキシル化アルコールも適切である。 ビニル芳香族モノマーは、それらの対応する適切な対応物、例えば、ハロゲン化誘導体、すなわち、１種類以上のハロゲン基、例えば、フッ素、塩素または臭素を含むもの；並びにニトロ、シアノ、（Ｃ １ −Ｃ １０ ）アルコキシ、ハロ（Ｃ １ −Ｃ １０ ）アルキル、（Ｃ １ −Ｃ １０ ）アルコキシ、カルボキシ等を含むものも含む。
【００３５】
例えば、アリルモノマー、酢酸ビニル、ビニルホルムアミド、塩化ビニル、フッ化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンおよび臭化ビニリデンを含む置換エチレンモノマーも本発明のＰＮＰの幾つかの実施形態において重合単位として含めるのに適切である。
【００３６】
幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは、さらに、重合単位として、少なくとも１種類の水溶性モノマーを含む。 ここで「水溶性モノマー」によって意味されるものは、２５℃の温度で少なくとも７重量％、好ましくは少なくとも９重量％、最も好ましくは少なくとも１２重量％の水中での溶解度を有するモノマーである。 モノマーの水溶性のデータは、例えば、″Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ″（Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ，Ｅｄｉｔｏｒｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）および″Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ″（Ｅｌｅｖｅｎｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ，Ｉｎｃ．，Ｒａｈｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）に見出される。 水溶性モノマーの例には、エチレン性不飽和イオン性モノマーおよびエチレン性不飽和水溶性非イオン性モノマーが含まれる。 水溶性ではないモノマーは、ここでは、「水不溶性」モノマーとして知られる。
【００３７】
幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは、重合単位として、少なくとも１種類のイオン性エチレン性不飽和モノマーを含み、これによってここで意味されるものは、ＰＮＰが水性媒体中に分散した場合にイオン電荷を担持するモノマーである。 イオン性エチレン性不飽和モノマーは、ここでは「イオン性モノマー」と呼ばれる。 イオン性モノマーは多エチレン性不飽和であってもそうではなくてもよい。 適切なイオン性モノマーには、例えば、酸含有モノマー、塩基含有モノマー、四級窒素含有モノマー、および続いてイオン性モノマーに形成され得る他のモノマー、例えば、酸−塩基反応によって中和されてイオン性モノマーを形成することができるモノマーが含まれる。 適切な酸基には、カルボン酸基および強酸基、例えば、リン含有酸およびイオウ含有酸が含まれる。 適切な塩基基にはアミンおよびアミドが含まれる。
【００３８】
ＰＮＰが酸含有モノマーを重合単位として含む本発明の実施形態において、適切な酸含有モノマーには、カルボン酸モノマー、例えば、（メタ）アクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、およびクロトン酸；ジカルボン酸モノマー、例えば、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびシトラコン酸；並びにジカルボン酸基の半エステルを有するモノマー、例えば、１つのカルボン酸官能性および１つのＣ １−６エステルを含有するモノマーが含まれる。 好ましいものはアクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの混合物である。 例えば、イオウ含有酸モノマー、例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、スチレンスルフィン酸、およびビニルスルフィン酸；並びに、リン含有酸モノマー、例えば、２−ホスホエチル（メタ）アクリレート、ビニルリン酸、ビニルホスフィン酸を含む強酸モノマーも適切である。 他の適切な酸モノマーには、米国特許第５，７１０，２２７号に開示されるもののような末端不飽和酸含有マクロモノマーが含まれる。 リン含有酸モノマーは、それらが特定の物質（例えば、金属）への改善された付着をもたらすため、望ましい。
【００３９】
ＰＮＰが塩基含有モノマーを重合単位として含む本発明の実施形態において、適切な塩基含有モノマーには、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ｐ−アミノスチレン、Ｎ，Ｎ−シクロヘキシルアリルアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、ジメチルアリルアミン、Ｎ−エチルジメチルアリルアミン、クロチルアミン、およびＮ−エチルメタアリルアミンを含む、アミン官能性を有するモノマー；２−ビニルピリジンおよび４−ビニルピリジンを含む、ピリジン官能性を有するモノマー；ピペリジン官能性を有するモノマー、例えば、ビニルピペリジン；並びに、ビニルイミダゾールを含む、イミダゾール官能性を有するモノマーが含まれる。 他の適切な塩基含有モノマーには、オキザゾリジニルエチル（メタ）アクリレート、ビニルベンジルアミン、ビニルフェニルアミン、置換ジアリルアミン、２−モルホリノエチル（メタ）アクリレート、塩化メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム、塩化ジアリルジメチルアンモニウム、塩化２−トリメチルアンモニウムエチルメタクリル酸等が含まれる。
【００４０】
幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは、重合単位として、少なくとも１種類の両性モノマーを含むことができる。 適切な両性モノマーには、例えば、Ｎ−ビニルイミダゾリウムスルホネート内部塩およびＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（３−メタクリルアミドプロピル）−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタインが含まれる。
【００４１】
幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは、重合単位として、少なくとも１種類のエチレン性不飽和水溶性非イオン性モノマー（ここでは、「水溶性非イオン性モノマー」と呼ばれる）を含む。 水溶性非イオン性モノマーの例には、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよびヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸のポリ（アルキレンオキシド）エステル、例えば、ポリ（エチレンオキシド） ２０メタクリレートおよびポリ（プロピレンオキシド） １５０アクリレート；アクリルアミド；並びにメタクリルアミドが含まれる。
【００４２】
本発明のＰＮＰは、官能基を含むモノマー（ここでは「官能性モノマー」とも呼ばれる）を重合単位として含むことによってもたらされる、官能基を任意に含む；このようにして導入される官能基は、ここでは「一次」官能基として知られる。 ＵＳ５，２７０，３８０において教示されるように、一次官能基を有するＰＮＰを取り、それらの一次官能基を適切な改質化合物と反応させることによって他の官能基をＰＮＰに任意に結合させることができる。 一般には、改質化合物と一次官能基との反応は非ラジカルである。 適切な改質化合物は、ＰＮＰの一次官能基と有用に反応するあらゆる化合物である；しかしながら、改質化合物は、それらがＰＮＰの官能性を変化させるのに用いられるときに最も有用であると考えられる。 すなわち、ほとんどの改質化合物は少なくとも１つの「連結」官能基および少なくとも１つの「二次官能」基を同じ分子上に有する。 一般には、連結官能基がＰＮＰの一次官能基と反応して改質化合物とＰＮＰとの間に結合を形成する；このようにして、ＰＮＰの一次官能基の幾つかまたは全てが二次官能基に変換される。 二次官能基は次の改質化合物と反応させることによってさらに改質可能であることが考慮される。
【００４３】
様々な官能基が本発明における使用に適する。 あらゆる適切な官能基を一次官能基、連結官能基、および／または二次官能基として用いることができる。 適切な官能基には、例えば、アセトアセテート、アルデヒド、アミンまたは他の塩基、無水物、イソシアネート、エポキシ、ヒドラジド、カルボキシルまたは他の酸、カルボジイミド、ハロゲン化物、クロロ−メチルエステル、クロロメチルアミン、ヒドロキシル、アジリジン、メルカプタン、不飽和、チオール、およびそれらの混合物が含まれる。
【００４４】
本発明の実施において、ある官能基が異なる官能基と反応して有用な結合を形成することができるときにはいつでも、そのような官能基の対はここでは「相補的」と呼ばれる。 例えば、第１部分上のヒドロキシル官能基を第２部分上のカルボキシル官能基と反応させてそれらの部分の間に結合（この例においてはエステル連結）を形成するようにすることができる。 相補的である官能基の対には、例えば、（ａ）アセトアセテート−アルデヒド；（ｂ）アセトアセテート−アミン；ｃ）アミン−アルデヒド；（ｄ）アミン−無水物；（ｅ）アミン−イソシアネート；（ｆ）アミン−エポキシ；（ｇ）アルデヒド−ヒドラジド；（ｈ）酸−エポキシ；（ｉ）酸−カルボジイミド；（ｊ）酸−クロロメチルエステル；（ｋ）酸−クロロメチルアミン；（ｌ）酸−アルコール；（ｍ）酸−無水物；（ｎ）酸−アジリジン；（ｏ）エポキシ−メルカプタン；および（ｐ）イソシアネート−アルコールが含まれる。
【００４５】
改質化合物を用いる本発明の実施形態において、ＰＮＰの一次官能基と改質化合物の連結官能基との反応は、二者択一的に、イオンまたは共有結合のいずれかをもたらす。 適切なイオン結合には、酸−塩基相互作用並びに負電荷原子および正電荷原子のイオン対結合が含まれる。 共有結合は、ＰＮＰ上の相補的官能基（すなわち、「一次」官能基）と改質化合物上の相補的官能基（すなわち、「連結」官能基）との化学反応を実施することによってもたらされる。 相補的反応基のあらゆる対において、各々の対における第１または第２の反応可能な基がＰＮＰまたは改質化合物中に存在することができる。
【００４６】
本発明の実施において、エポキシ官能性をＰＮＰ上の一次官能基として提供する例は、グリシジル（メタ）アクリレートおよび／またはアリルグリシジルエーテルを重合単位としてＰＮＰに含めることによって作製されるＰＮＰである。 一次官能性を提供するのに適する他のモノマーには、例えば、無水物、例えば、無水マレイン酸、エステル、例えば、メチルアクリレート、およびハロゲン化物含有官能性モノマーが含まれる。 適切なハロゲン化物含有官能性モノマーには、例えば、ビニル芳香族ハロゲン化物およびハロ−アルキル（メタ）アクリレートが含まれる。 適切なビニル芳香族ハロゲン化物には、塩化ビニルベンジルおよび臭化ビニルベンジルが含まれる。 適切なハロ−アルキル（メタ）アクリレートにはクロロメチル（メタ）アクリレートが含まれる。 他の適切な官能性モノマーには、塩化アリル、臭化アリル、および塩化（メタ）アクリル酸が含まれる。
【００４７】
本発明の実施において、不飽和をＰＮＰ上の二次官能基として提供する例は、ヒドロキシル官能性モノマー、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレートをＰＮＰにおける重合単位として含めることによって作製されるＰＮＰである；完成したＰＮＰを、次に、アクリル酸と反応させることができる。 アクリル酸の酸基をＰＮＰのヒドロキシル基と反応させ、アクリル基の未反応二重結合を含むアクリル官能性をＰＮＰの二次官能性として有するＰＮＰを生じさせることが考慮される。
【００４８】
本発明の実施において、ＰＮＰを提供するのに適する方法の１つは、少なくとも１種類の溶媒中に分散したＰＮＰを含む非水性ＰＮＰ分散液を調製するものである。 ここで「非水性」媒体によって意味されるものは、その非水性媒体の重量を基準にしてゼロ重量％〜５０重量％未満の水を含む媒体である。
【００４９】
非水性ＰＮＰ分散液を調製する適切な重合プロセスは、少なくとも１種類の多エチレン性不飽和モノマー、および任意の、少なくとも１種類の他のモノマーのフリーラジカル溶液重合である。 ここで「溶液重合」によって意味されるものは、そのポリマーに適する溶液中でのフリーラジカル付加重合である。 ここで「ポリマーに適する溶媒」によって意味されるものは、ＰＮＰと実質的に類似の重合モノマー単位を有する直鎖ランダム（コ）ポリマーがその溶媒に可溶であることである。 適切な溶媒または溶媒の混合液を選択するための別の方法は溶解度パラメータ分析の使用に基づく。 そのような方法によると、ＰＮＰおよび溶媒の溶解度パラメータ、例えば、デルタｄ、デルタｐ、デルタｈおよびデルタｖのＶａｎＫｒｅｖｅｌｅｎパラメータが実質的に一致することによって溶媒の溶解度が決定される。 例えば、Ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎら、Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ． Ｔｈｅｉｒ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ． ，１９７６；Ｏｌａｂｉｓｉら、Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍｉｓｃｉｂｉｌｉｔｙ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ，１９７９；Ｃｏｌｅｍａｎら、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｍｉｓｃｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｌｅｎｄｓ，Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ，１９９１；およびＡ． Ｆ． Ｍ． Ｂａｒｔｏｎ，ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ ＣｏｈｅｓｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓ，２ ｎｄ Ｅｄ． ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９１を参照。 デルタｄは分散相互作用の尺度であり、デルタｐは極性相互作用の尺度であり、デルタｈは水素結合相互作用の尺度であり、並びにデルタｖは分散および極性相互作用の両者の尺度である。 このような溶解度パラメータは、例えば、グループ寄与法によって代わりに算出され、または、当該技術分野において公知のように、実験的に決定される。 好ましい溶媒は、ポリマーのデルタｖパラメータの５（立方センチメートル当たりのジュール） １／２以内、好ましくは１（立方センチメートル当たりのジュール） １／２以内のデルタｖパラメータを有する。 重合に適する溶媒には、有機溶媒、例えば、炭化水素；アルカン；ハロ炭化水素；塩素化、フッ化、および臭素化炭化水素；芳香族炭化水素；エーテル；ケトン；エステル；アルコール；並びにそれらの混合液が含まれる。 特に適する溶媒には、ＰＮＰの組成に依存して、ドデカン、メシチレン、キシレン、ジフェニルエーテル、ガンマ−ブチロラクトン、酢酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カプロラクトン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびアルキル−アルコール、例えば、イソプロパノール、デカノール、およびｔ−ブタノール；並びに超臨界二酸化炭素が含まれる。
【００５０】
幾つかの実施形態においては、非水性ＰＮＰ分散液は、まず反応容器に溶媒、またはその代わりに、溶媒およびモノマーの幾らかの部分の混合物をチャージすることによって調製される。 モノマー・チャージは、典型的には、モノマー、開始剤、および連鎖移動剤を含んでなる。 当該技術分野において公知の適切な低温または高温開始剤を用いて開始温度より低く、または高くすることは可能ではあるが、典型的には、開始温度は５５℃〜１２５℃の範囲にある。 ヒール・チャージが重合を開始するのに十分な温度に到達した後、モノマー・チャージまたはモノマー・チャージの残部を反応容器に添加する。 モノマー・チャージ期間は、より短期間およびより長期間の両者も想定されるものの、典型的には１５分〜４時間の範囲である。 モノマー・チャージの間、反応温度を変化させることも可能ではあるが、典型的には反応温度を一定に保つ。 モノマー混合物の添加が完了した後、さらなる溶媒中の開始剤を反応にチャージすることができ、および／または反応混合物を当座の間保持することができる。
【００５１】
ＰＮＰ粒子のサイズおよび分布の制御は、溶媒の選択、開始剤の選択、総固体レベル、開始剤レベル、多官能性モノマーのタイプおよび量、イオン性モノマーのタイプおよび量、連鎖移動剤のタイプおよび量、並びに反応条件のような方法のうちの１つ以上によって達成することができる。
【００５２】
本発明のフリーラジカル重合において有用な開始剤には、例えば、ペルオキシエステル、アルキルヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、アゾ開始剤、ペルスルフェート、レドックス開始剤等のうち１種類以上が含まれる。 用いられるフリーラジカル開始剤の量は、典型的には、総モノマーの量を基準にして、０．０５〜１０重量％である。 連鎖移動剤は、本発明において有用なＰＮＰの重合の程度を制御するのに任意に用いられる。 適切な連鎖移動剤には、例えば、アルキルメルカプタン、例えば、ドデシルメルカプタン、活性化水素を有する芳香族炭化水素、例えば、トルエン、およびハロゲン化アルキル、例えば、ブロモトリクロロエタンが含まれる。
【００５３】
ＰＮＰは１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲、好ましくは１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲、より好ましくは１ｎｍ〜３０ｎｍ、さらにより好ましくは１ｎｍ〜２５ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍ、最も好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの平均直径を有する。 さらに、ＰＮＰは少なくとも１．５ｎｍ、好ましくは少なくとも２ｎｍの平均粒子直径を有することが典型的である。 ＰＮＰの粒子サイズ（平均粒子直径）を決定する方法の１つは、標準動的光散乱技術を用いることによるものであり、ここでは相関関数をラプラス逆変換法、例えば、ＣＯＮＴＩＮを用いて流体力学的サイズに変換することができる。
【００５４】
典型的には、重合単位として１０重量％未満の多エチレン性不飽和モノマーを含むＰＮＰは、モジュレイテッド示差走査熱量測定によって測定された際、重合された多エチレン性不飽和モノマーが存在しない状態の組成物について−９０℃〜１７０℃のガラス転移温度を有する。 重合単位として少なくとも５０重量％の多エチレン性不飽和モノマーを含むＰＮＰは、少なくとも５０℃のガラス転移温度を有するものと考えられる。
【００５５】
本発明のＰＮＰは、典型的には、５，０００〜１，０００，０００の範囲、好ましくは１０，０００〜５００，０００の範囲、より好ましくは１５，０００〜１００，０００の範囲の「見かけの重量平均分子量」を有する。 ここで用いられる場合、「見かけの重量平均分子量」は、標準ゲル浸透クロマトグラフィー法を用い、例えば、４０℃のＴＨＦ溶媒、３Ｐｌｇｅｌ（登録商標）カラム（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｓ、Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）、１００オングストローム（１０ｎｍ）、１０ ３オングストローム（１００ｎｍ）、１０ ４オングストローム（１ミクロン）、長さ３０ｃｍ、内径７．８ｍｍ、毎分１ミリリットル、１００μｌ注入容積、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｓ ＣＡＬＩＢＲＥ（登録商標）ソフトウェアを用いるナローポリスチレン標準に対する較正を用いるＰＮＰ粒子のサイズを反映する。
【００５６】
本発明の幾つかの実施形態はＰＮＰを非水性媒体中に溶解および／または分散させることを含み、それ故、そのような実施形態におけるＰＮＰはその実施形態において用いられる非水性媒体中に分散性および／または可溶でなければならない。 そのような実施形態においては、非水性媒体中で持続性であるイオンを有するモノマーを重合単位として含まないＰＮＰを用いることが好ましい。 「持続性」イオンを有するモノマーは、ここで用いられる場合、ＰＮＰ中に重合単位として含められた後、および非水性媒体中での溶解および／または分散の後に、その媒体中でイオン電荷を備える化学基を有するモノマーである。 例えば、アクリル酸はここで定義される「イオン性」モノマーではあるが、多くの有機溶媒に溶解したとき、中性形態のままである。 したがって、アクリル酸はそのような溶媒中で持続性イオンを持たず、そのような溶媒中で用いるＰＮＰにおける重合単位として本発明において用いるのに適する。 対照的に、幾つかのモノマーは持続性イオンを備える基、例えば、幾つかのリン含有酸基および幾つかのイオウ含有酸基を有する；すなわち、そのようなモノマーは、特定の有機溶媒に溶解したときでさえイオン形態のままである。 例えば、幾つかのリン酸塩および硫酸塩（すなわち、対応する酸のイオン形態）は幾つかの有機溶媒中でイオン形態であり続けることが公知である；そのようなイオン形態は、非極性溶媒のみを含む非水性媒体中よりも極性溶媒を含む非水性媒体中でより持続的になりうると思われている。 そのような持続性イオンを備えるモノマーは、そのイオンが持続性である非水性媒体中で用いられるＰＮＰにおいて重合単位として用いるには好ましいものではない。
【００５７】
本発明の実施において、ＰＮＰは硬化性であっても、非硬化性であっても、またはそれらの混合物であってもよい。 硬化性ＰＮＰを用いる実施形態の幾つかにおいては、硬化性ＰＮＰは、硬化条件に露出されたとき、同一の、類似の、または相補的な反応基と反応することが可能である官能基を含む。 ＰＮＰに結合するこれらの官能基は一次または二次官能基であり得る。
【００５８】
ＰＮＰは、望ましくは、分離しているかまたは凝塊しておらず、かつ接着剤組成物と／その中で、およびポリマー組成物中で分散性、混和可能であるかまたは実質的に相溶性である。
【００５９】
本発明の幾つかの実施形態においては、ＰＮＰに加えて、接着剤組成物は重合可能である１種類以上の化合物を含有する。 適切な重合性化合物は、モノマー、オリゴマー、樹脂、ポリマー、またはそれらの混合物であり得る。 重合性化合物として機能するあらゆるオリゴマー、樹脂、またはポリマーは、硬化条件への露出の間またはその後に、さらに重合可能でなければならない。 適切な重合性化合物の各々の分子は、重合反応に関与することが可能な１つ以上の反応基を有することができる。
【００６０】
成分が媒体中に溶解または分散される実施形態において、好ましい重合性化合物はその媒体に相溶する（すなわち、その媒体中に溶解および／または分散可能な）ものである。
【００６１】
重合性化合物として本発明において用いるのに適する化合物の好ましいクラスはアクリル化合物であり、これは（メタ）アクリル基を含むあらゆる化合物である。 適切なアクリル化合物には、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸のエステル、（メタ）アクリル酸の付加物および／または他の官能性化合物を有する（メタ）アクリレートエステル、およびそれらの混合物が含まれる。 重合性化合物としての使用に適する（メタ）アクリル酸のエステルのうちにあるものは、例えば、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル；（メタ）アクリル酸のヒドロキシル含有エステル、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸の環含有エステル、例えば、イソボルニル（メタ）アクリレート； 他の基、例えば、エチレンオキシド、アリル基、グリシジル基等を含む（メタ）アクリル酸のエステル；およびそれらの混合物である。
【００６２】
本発明の重合性化合物として用いるのに適するアクリル化合物のクラスにさらに含められるものは、上記アクリル化合物のいずれかと他の官能性化合物、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート、またはホスフェート化合物との付加物である。
【００６３】
本発明において重合性化合物として用いるのに適するアクリル化合物のさらに別の群はアクリル硬化性オリゴマー；すなわち、完全に、または部分的に（メタ）アクリルモノマーから作製される硬化性モノマーである。 硬化性オリゴマーは、残留アクリル性二重結合またはここで上に開示される他の官能基のいずれかのような官能基を有する。 幾つかの適切なそのような硬化性オリゴマーが米国特許出願１０／１３５２５８号に開示されている。
【００６４】
化合物は、合成または製造の方法に関わりなく、それらの化学構造故に本発明における使用に適する。 したがって、ここでの化合物の説明において、「エステル化」および「付加物」および「エトキシル化」のような用語は、それらの化学物質の作製方法に関わりなく、化学構造を説明するのに用いられることは理解されるであろう。
【００６５】
（メタ）アクリレート化合物に加えて、他の重合性化合物が本発明において重合性化合物として用いるのに適する。 適切な化合物には、例えば、エチレン性不飽和化合物、例えば、酢酸ビニル、酢酸ビニルの誘導体、置換酢酸ビニル化合物、スチレン、置換スチレン、例えば、アルファ−メチルスチレン、およびそれらの混合物が含まれる。 硬化条件への露出の間またはその後に重合または共重合することが可能である他の化合物、例えば、ウレタン、エポキシド、無水物、開環重合が可能である化合物、およびそれらの混合物も適する。
【００６６】
本発明において重合性化合物としての使用に適する化合物の別の群は、硬化条件に露出されたときにさらに硬化することが可能なポリマーである。 そのようなポリマーの一群は、１つまたは２つの末端エチレン性不飽和基を有する；そのようなポリマーの幾つかの水不飽和の例が米国特許出願０９／９５１９２４号に開示されている。
【００６７】
本発明における使用に適する重合性化合物のあらゆる混合物も重合性化合物として適する。
【００６８】
本発明の接着剤組成物が重合性化合物を含有するとき、重合性オリゴマー、重合性ポリマー、およびそれらの混合物が好ましい；重合性ポリマーがより好ましい。
【００６９】
本発明の幾つかの実施形態においては、ＰＮＰに加えて、接着剤組成物は重合可能ではない（すなわち、「非重合性」）化合物を１種類以上含む。 適切なさらなる非重合性化合物の例には、例えば、ポリマー；樹脂；希釈剤；溶媒；粘着付与剤；色素；乳化剤；殺生物剤；可塑剤；非硬化性ＰＮＰ；ワックス；造膜助剤；緩衝剤；中和剤；発泡抑制剤もしくは消泡剤；および組成物の流動を改善し、組成物による基体の湿潤を補助し、泡を減少させ、または組成物の粘度を調整する添加物が含まれる。 接着剤組成物中の成分は溶液中、分散液中、またはそれらの混合液中に存在し得る。 溶媒をほとんど、または全く用いない接着剤組成物が好ましい。 高い固体レベルを有する接着剤組成物も一般には好ましい。
【００７０】
本発明の接着剤組成物は、他の成分と化学的に反応はするが、それ自体では重合することのない１種類以上の成分をさらに含むことができる。 これらの化学物質の幾つかは接着剤組成物中の１種類以上のポリマーに結合するようになり、他のものは結合しない、そのような化合物の例には、例えば、乾燥および／または硬化プロセスを改善すると思われるもの、例えば、開始剤（例えば、光開始剤、熱開始剤、レドックス開始剤等を含む）、触媒、促進剤、乾燥剤、鎖転移剤、架橋剤、およびそれらの混合物が含まれる。
【００７１】
広く様々な架橋剤が本発明の接着剤組成物における使用に適する。 当該技術分野における熟練者は、架橋剤および接着剤組成物の他の部分の官能基が、望ましくは、それらが互いに相互作用して乾燥接着剤組成物中で架橋を形成するように選択されることを認めるであろう。 幾つかの実施形態においては、架橋剤と他の官能基との相互作用の幾つかが湿潤接着剤組成物において生じる。 好ましい実施形態においては、架橋剤および他の官能基は湿潤接着剤組成物においては実質的に相互作用しない；すなわち、架橋の大部分または全てが、接着剤組成物が基体に塗布され、かつ乾燥条件に露出された後に形成される。 これらの架橋はイオン性であっても、部分的にイオン性であっても、部分的に共有結合であっても、共有結合であっても、またはそれらの混合であってもよい。 架橋剤の好ましいクラスの１つは金属キレートである；アルミニウムアセチルアセトナートがより好ましい。 金属キレートが用いられるとき、それらをさらなる量のキレート化合物と組み合わせて用いることが好ましい。 幾つかの実施形態においては、好ましいキレート化合物は揮発性である；本発明は特定の機構に限定されるものではないが、キレート化合物が乾燥プロセス中に蒸発し、それが金属キレート中の金属を乾燥接着剤組成物中の基と反応させるものと信じられる。 例えば、アルミニウムアセチルアセトナートが用いられるとき、それを２，４−ペンタンジオンとの混合物中で用いることが好ましい。
【００７２】
幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは重合溶媒中の分散液として用いられる。 幾つかの実施形態においては、ＰＮＰは、例えば、真空蒸発により、非溶媒中への沈殿により、および噴霧乾燥により単離される。 単離する場合、続いて、幾らかのＰＮＰを接着剤組成物中に組み込むのに適する媒体中に再分散させることができる。 単離が望ましい場合、その方法はＰＮＰおよび接着剤組成物の性質に従って選択されることが考慮される。 ２０℃を上回るＴｇを有する幾らかのＰＮＰは、単離されたとき、幾つかの実施形態において望ましいものであり得る自由流動性粉末を生じ、それに対して２０℃未満のＴｇを有する幾らかのＰＮＰは単離されたときに粘着性であるか、または他の点で取り扱いが困難である。
【００７３】
幾つかの実施形態においては、乾燥接着剤組成物中のポリマー成分は、乾燥接着剤組成物中の全てのポリマー成分の総固体重量を基準にして、８０固体重量％〜１００固体重量％のＰＮＰである。 ９０固体重量％〜１００固体重量％が好ましい。 これらの実施形態はここでは「ＰＮＰのみ」と呼ばれ、ここで上述されるように、ＰＮＰに加えて、通常の非ポリマー性接着助剤を含むことができる。 これらのＰＮＰのみの実施形態には、例えば、例えば、ＰＮＰが連続媒体中に溶解または分散している配合物が含まれる。 その代わりに、幾つかのＰＮＰのみの実施形態においては、溶媒または他の連続媒体を含まない配合物中でＰＮＰが用いられる。 ＰＮＰのみの実施形態においては、ＰＮＰは硬化性であっても、非硬化性であっても、またはそれらの混合であってもよい。 硬化性ＰＮＰが含まれる場合、乾燥接着剤組成物は、しばしば、ＰＮＰの反応基の反応生成物を含む。 ＰＳＡ中での使用については、Ｔｇは好ましくは−７０℃〜−１０℃の範囲、より好ましくは−７０℃〜−３５℃である。 乾燥接合ラミネート接着剤については、Ｔｇは好ましくは−５０℃〜５０℃の範囲、より好ましくは−３０℃〜２５℃、さらにより好ましくは−１０℃〜１０℃である。 ヒートシール接着剤については、Ｔｇは好ましくは−２０℃〜５０℃、より好ましくは１０℃〜３０℃である。 加えて、ヒートシール接着剤の弾性率は、２５℃〜１００℃の範囲の温度で、好ましくは１×１０ ６ダイン／ｃｍ〜９×１０ ６ダイン／ｃｍ、より好ましくは２×１０ ６ダイン／ｃｍ〜５×１０ ６ダイン／ｃｍである。 コールドシール接着剤については、Ｔｇは好ましくは−１００℃〜１０℃の範囲、より好ましくは−５０℃〜０℃である。
【００７４】
本発明の幾つかの実施形態においては、湿潤接着剤組成物はＰＮＰおよび少なくとも１種類の他のポリマーを含む。 他のポリマーは、例えば以下のものを含む、広く様々な方法のいずれか、またはこれらの方法の組み合わせによって組成物に含めることができる：ＰＮＰの非水性分散液において、モノマー分子を分散液に導入した後、それらを重合させる；少なくとも１種類のポリマーをＰＮＰの非水性分散液と混合する；ポリマーを純粋または濃縮ＰＮＰと混合する。 適切なポリマーは、例えば、アクリルポリマー；天然ゴム；ブタジエンおよびイソプレンのポリマーおよびコポリマーを含む合成ゴム；ポリエステル；ポリウレタン；およびそれらの混合物を含む、当該技術分野において公知のあらゆるポリマーである。 アクリルポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、並びにそれらの混合物およびコポリマーが好ましい；アクリルポリマーがより好ましい。
【００７５】
ＰＮＰおよび少なくとも１種類の他のポリマーを含む本発明の実施形態においては、本発明の接着剤組成物におけるＰＮＰの適切な固体重量パーセンテージは、接着剤組成物の総固体重量を基準にして、典型的には０．１固体重量％〜９９固体重量％、より典型的には０．２５固体重量％〜７５固体重量％、さらにより典型的には０．５固体重量％〜５０固体重量％、さらにより典型的には０．７５固体重量％〜２５固体重量％、最も典型的には１固体重量％〜１０固体重量％である。 １５固体重量％未満のレベルで用いられるとき、ＰＮＰは添加物と呼ばれる；１５固体重量％以上で用いられるとき、ＰＮＰは配合剤と呼ばれる。
【００７６】
本発明の幾つかの実施形態においては、湿潤接着剤組成物は、非水性媒体中のＰＮＰの分散液を提供し、次いでその媒体中の少なくとも１種類のポリマーを重合させることを含むプロセスによって作製される。 これらの実施形態はここでは「二次重合」実施形態と呼ばれ、ＰＮＰの媒体中で形成されるポリマーは「二次ポリマー」と呼ばれる。 二次重合実施形態は、ＰＮＰが組成物全体を通して均一に、ランダムに分布する接着剤組成物をもたらすものと信じられる。 幾つかの二次重合実施形態においては、ＰＮＰは二次ポリマーと化学的に反応する少なくとも１つの反応基を有する；この相互作用は重合の間またはその後に生じ得る。 他の二次重合実施形態においては、ＰＮＰは望ましくは重合の後に媒体中に分散したままであり、かつ望ましくは乾燥接着剤組成物中に分散するが、ＰＮＰは二次ポリマーと化学的に反応しない；すなわち、乾燥接着剤組成物においては、二次ポリマーは望ましくは連続媒体である。
【００７７】
本発明の幾つかの実施形態（ここでは、「ポリマー混合」実施形態と呼ばれる）においては、ＰＮＰの非水性分散液を少なくとも１種類の他のポリマーと混合する。 幾つかのポリマー混合実施形態においては、他のポリマーの溶液または分散液をＰＮＰの非水性分散液と混合することによってこの結果を達成する；それらの成分および混合方法は、望ましくは、その混合物において、ＰＮＰおよび他のポリマーの両者が溶解および／または分散するように選択される。
【００７８】
本発明の幾つかの実施形態（ここでは、「濃縮実施形態」と呼ばれる）においては、純粋または濃縮ＰＮＰをポリマーと混合する。 濃縮によって意味されるものは、組成物の総重量を基準にして８０重量％〜１００重量％のＰＮＰを含有する組成物である；そのような組成物はここではＰＮＰ濃縮物と呼ばれる。 ＰＮＰ濃縮物は、ここで上述されるように、ＰＮＰの単離から生じる。 これらの濃縮実施形態においては、ＰＮＰ濃縮物を、溶媒または分散媒体の存在を伴うか、または伴わずに、少なくとも１種類の他のポリマーと混合する。 溶媒または分散媒体を伴わない実施形態においては、しばしば、ＰＮＰ濃縮物および他のポリマーを、例えば、押出機のような装置内において高温で混合する。 溶媒または分散媒体を含む濃縮実施形態においては、成分は、望ましくは、ＰＮＰと他のポリマーが溶媒または分散媒体に溶解または分散するように選択される。
【００７９】
本発明の幾つかの実施形態はＰＮＰの存在下における水性モノマーエマルジョンの重合を含む。 重合技術においては、水性モノマーエマルジョンを出発物質の１つとして用いてポリマーを生成する多くの方法が公知である。 本発明はこれらの方法のいずれでも実施することができるが、好ましい方法（ここでは、「インシチュー重合」法と呼ばれる）は重合全体を通してのエマルジョン液滴の保存を含む。 すなわち、インシチュー重合の出発成分の１つは、モノマー液滴が水性媒体中に分散し、通常は少量の表面活性剤で安定化されている水性モノマーエマルジョンである；続いて、インシチュー重合の間、所定の液滴中のモノマー分子の大部分は重合を受けながらもその液的中に留まる；そのようにして、モノマー液滴は大部分が、または完全に、ポリマーで作製される粒子になる。 インシチュー重合として適するプロセスの幾つかには、例えば、懸濁重合、ミニエマルジョン重合、マイクロエマルジョン重合、およびそれらの組み合わせであるプロセスが含まれる。
【００８０】
インシチュー重合を含む本発明の実施形態の幾つかにおいては、モノマーエマルジョン液滴の幾らか、または全てがＰＮＰを含む。 これらの実施形態の幾つかにおいては、ＰＮＰの幾らか、または全てを濃縮した後、水性媒体、モノマー、およびあらゆる他の成分と混合してＰＮＰ含有モノマーエマルジョンを形成することができる。 他の実施形態においては、モノマーおよび任意の表面活性剤をＰＮＰの非水性分散液に添加してＰＮＰ含有モノマーエマルジョンを形成することができる。 ＰＮＰ含有モノマーエマルジョンが形成されても、次にインシチュー重合が行われる。 本発明はいかなる特定の機構にも限定されるものではないが、インシチュー重合によって形成されるポリマー粒子の多く、または全てがＰＮＰを含有するものと信じられる。
【００８１】
本発明の全ての実施形態において、接着剤組成物はＰＮＰおよび任意の他のポリマーに加えて他の成分を任意に含む。
【００８２】
本発明の実施においては、接着剤組成物を基体に塗布する。 塗布は、例えば、手動または機械的延展を含むあらゆる手段によって行うことができる。 適切な塗布方法には、例えば、ローラーコーティング、逆ローラーコーティング、ロッドコーティング、グラビアコーティング、Ｍｅｙｅｒロッドコーティング、カーテンコーティング、スロットダイコーティング等が含まれる。 接着剤組成物は室温（２０℃〜２５℃）で塗布することができ；高温（すなわち、室温を上回る温度）で塗布することができ；または低温（すなわち、室温を下回る温度）で塗布することができる。 典型的には、接着剤組成物の粘度を低下させて塗布方法の操作を改善することが望ましい場合、高温塗布を行う。 高温塗布が用いられる場合、その温度は、接着剤組成物を塗布する間の重合が防止または最小化されるように選択される；高温塗布を行う場合、一般には７０℃以下で行なう。 典型的には、硬化反応の速度を低下させることが望ましい場合に低温塗布を行う；低温塗布は、しばしば、（ここで以下に論じられる）２パックシステムを含む実施形態において用いられる。
【００８３】
本発明の実施において、塗布された接着剤組成物の層は連続層または不連続層を形成することができる。 接着剤組成物の塗布層の厚みは均一であっても変化してもよい。 基体に塗布される接着剤組成物の量は基体に依存し、かつその複合物品の用途に依存する。 幾つかの実施形態においては、塗布された接着剤コーティングの好ましい厚みは０．５μｍ〜２００μｍである。 幾つかの実施形態においては、塗布される接着剤組成物の好ましい量は少なくとも０．１６ｇ／ｍ ２ （０．１ｌｂ／ｒｅａｍ）である。 また、幾つかの実施形態においては、塗布される接着剤組成物の好ましい量は４０ｇ／ｍ ２ （２５ｌｂ／ｒｅａｍ）以下でもある。 ＰＳＡについては、塗布される接着剤組成物の好ましい量は１５ｇ／ｍ ２ （１０ｌｂ／ｒｅａｍ）〜２３ｇ／ｍ ２ （１５ｌｂ／ｒｅａｍ）である。 ラミネート接着剤については、塗布される接着剤組成物の好ましい量は０．８ｇ／ｍ ２ （０．５ｌｂ／ｒｅａｍ）〜５ｇ／ｍ ２ （３ｌｂ／ｒｅａｍ）である。
【００８４】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物を第１基体に塗布した後、それを次の基体と接触させて組立体を形成する。 この組立体には、例えばそれをローラーの間に通過させることにより、任意に圧力を印加して基体と接着剤組成物との接触の増加を達成する。 別の実施形態においては、接着剤組成物を同時に、または連続的に第１基体の二面に塗布し、次にそのコートされた表面を同時に、または連続的に次の２つの基体に接合させることができる。 この次の２つの基体は、第１基体と、および互いに、同じであっても異なっていてもよい。 さらに、続いてこの複合物品を、同じであるかまたは異なる接着剤を用いて、ここで説明されるプロセスの前または後に、１つ以上の他の基体に接合させ得ることが考慮される。 また、複合物品を形成するのに広く様々な基体の配置およびポリマー接着剤層が使用可能であることも考慮される。 例えば、複数の基体を複数の接着剤層と、例えば多層ラミネートにおいて、交互にすることができる。 別の例として、幾つかの実施形態においては、各々がそれ自体の基体に塗布されている接着剤組成物の層を一緒にすることができる。
【００８５】
本発明の接着剤組成物は基体、例えば、置換エチレンポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、または複合配合体のシートおよびフィルムを含むプラスチック；金属化フィルム；織物および不織布；並びに紙に塗布することができる。 この組成物は、基体の前処理、例えば、化学的な下塗り、処理された剥離ライナー、またはコロナもしくはフレーム処理表面の有無に関わらず塗布することができる。 化学的な下塗りは、ＰＮＰの有無を問わない接着剤組成物のプレコートであり得、または代わりの下塗り組成物であり得る。 基体上の接着剤コーティングは、典型的には、４０℃〜２００℃の温度で乾燥し、または乾燥させる。
【００８６】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物の層を第１基体に塗布した後、その接着剤組成物の層の幾らかまたは全てを相当の期間いかなる次の基体とも接触させないままとし、その間は、接着剤組成物を剥離表面と接触させても接触させなくてもよい。 接着剤組成物を乾燥状態に露出した後には、基体およびポリマー組成物の組合せは接着性物品である。 基体および接着剤組成物の成分は、望ましくは、乾燥接着剤組成物が基体に良好に接着するように選択される。 これらの実施形態は接着剤組成物がＰＳＡであるときに特に有用である。
【００８７】
次の基体と接触させる前に接着剤組成物を乾燥させるこれらの実施形態の幾つかにおいては、固体レベルは、しばしば、望ましくは、他の実施形態において見出される固体レベルよりも低い。 すなわち、他の実施形態と同様に、成分を溶媒または分散媒体に溶解または分散させることができる。 しかしながら、次の基体が存在しない状態においては、溶媒および／または分散媒体は硬化反応が生じる間中またはその直後に適度な時間でより容易に蒸発する。 したがって、低固体コーティング実施形態については、接着剤組成物の適切な固体レベルは、接着剤組成物の重量を基準にして、１０％以上であり；２０％以上が好ましく；４０％以上がより好ましく；６０％以上がさらにより好ましい。
【００８８】
幾つかの実施形態（ここでは、「乾燥」実施形態と呼ばれる）においては、接着剤組成物は、いかなる有意の程度の硬化も発生することなしに、乾燥する。 乾燥実施形態は、例えば、湿潤接着剤組成物の溶融からの冷却、溶媒および／または分散媒体、および／またはそれらの混合液の蒸発を含む。
【００８９】
幾つかの実施形態（ここでは、「硬化」実施形態と呼ばれる）においては、乾燥プロセスが硬化性および／または重合性成分の有意の程度の硬化を含む。 本発明はいかなる特定の機構または化学反応にも限定されるものではないが、硬化実施形態においては、乾燥条件への露出に際し、接着剤組成物中のあらゆる重合性化合物が重合することが考慮される。 重合性化合物は単官能性、多官能性、またはそれらの混合であり得、それ故、形成されるポリマーは直鎖、分岐鎖、櫛構造、星構造、および／または架橋であり得る。 そのようなタイプのポリマーの全てが本発明の実施における使用に考慮される。 ここで用いられる場合、「重合」はポリマーを形成する分子の化学反応を指す；巨大ポリマーを形成する硬化性ポリマーの互いの、または他の分子との反応が含まれる；多官能性分子が含まれるとき、重合プロセスは「架橋」とも呼ばれる。 架橋の有無を問わず、重合はしばしば「硬化」と呼ばれる。 本発明の実施においては、硬化条件への露出に際し、接着剤組成物が重合、硬化、および／または架橋のいずれか、またはそれらの全てを受け得ることが考慮される。
【００９０】
本発明の硬化実施形態の実施においては、硬化条件への露出に際し、接着剤組成物中の硬化性部分（すなわち、重合性化合物および／または硬化性ＰＮＰ）が互いとの、または接着剤組成物の他の成分との化学反応を受けて硬化する。
【００９１】
本発明の硬化実施形態の幾つかにおいては、生じるこれらの化学反応は２種類以上の相補的反応性基の間および／またはそのうちでのものである。 幾つかの硬化実施形態においては、接着剤組成物中の幾つかの部分がＡ官能基を有し、かつ他の部分がＢ官能基を有し、ここでＡおよびＢは相補的である；そのような実施形態は、ここでは、不均一硬化実施形態として知られる。 これらのＡ基およびＢ基は、独立に、十分なＡおよびＢ基が提供される限り、接着剤組成物中のＰＮＰの幾らかまたは全ておよびあらゆる重合性化合物の幾らかまたは全てに結合することができ、それにより硬化条件への接着剤組成物の露出に際してポリマー組成物が形成される。 例として、幾つかの実施形態は：Ｂ官能性重合性化合物を伴うＡ官能性ＰＮＰ；Ｂ官能性ＰＮＰを伴うＡ官能性ＰＮＰ並びにＡおよび／またはＢ官能基を有する重合性化合物を含む。 ここで上に論じられる相補的官能基の対のいずれもが本発明の不均一硬化実施形態において用いるためのＡ／Ｂ対として適する。 あらゆる相補的対のいずれのメンバーもＡ官能基またはＢ官能基のいずれかとして機能するように選択することができ、これに対して、相補対の他方のメンバーはそれぞれＢ官能基またはＡ官能基として機能するように選択される。
【００９２】
幾つかの硬化実施形態は、その硬化を生じるため、接着剤組成物が環境成分、例えば、空気および／または水に露出されることを必要とすることが考慮される。 そのような実施形態の実施においては、そのような環境成分への露出が、必要に応じて、例えば、（例えば、噴霧による）直接塗布または（例えば、多孔性基体を通した拡散による）間接塗布によって達成されることが考慮される。 そのような実施形態においては、通常、硬化反応を阻止するため、層または接着剤組成物が基体に塗布されるまで、接着剤組成物を大気との接触から隔離して保存する。
【００９３】
本発明の実施においては、接着剤組成物は１パックシステムであっても２パックシステムであってもよい。 １パックシステムは、成分が全て一緒に混合された後に長期間保存されているが、本発明の実施において有用なままである接着剤組成物である。 すなわち、１パックシステムは、層として塗布されるその可能性または接着性物品における接着層として機能するその可能性のいずれかを失うことなく、１週間以上；好ましくは１ヶ月以上；より好ましくは１年以上；最も好ましくは２年以上保存することができる。 １パックシステムを接着剤組成物に用いる本発明の実施形態は、乾燥実施形態および硬化実施形態を含むことが考慮される。 １パックシステムを用いる硬化実施形態を実施するとき、反応基は、接着剤組成物が単に混合をなすこと以外の硬化条件に露出されるまで硬化反応が生じないように選択される。
【００９４】
多パックシステムは２つ以上の前駆体接着剤組成物の組合せであり、これは、別々に保存した後、互いに混合して組立体が形成される少し前に本発明の接着剤組成物を形成することができる。 本発明の実施形態のほとんどは２パックシステムを用いて実施することができるが、２パックシステムの使用は、不均一硬化実施形態を比較的迅速に互いに反応する反応基を用いて実施するときに最も有利であることが考慮される。 例えば、あるパックは（ここで上述されるような）官能性Ａを有する１つ以上の部分を含むことができ、それに対して別のパックは相補的官能性Ｂを有する１つ以上の部分を含むことができる；これらのパックを混合したときに生じる反応が有用な方法でポリマー組成物の形成に寄与する場合、この反応基を有する部分の混合は本発明の硬化条件を構成する。
【００９５】
本発明の２パック実施形態の実施においては、多くの場合において、これらの群が互いに反応するため、接着剤組成物の粘度が上昇する。 群間の反応は、接着剤組成物の粘度が依然として２５Ｐａ・ｓ（２５，０００ｃｐｓ）未満である間に組立体を組み立てることができるのに十分な時間がなければならない；好ましくは、その粘度は１０秒以上；より好ましくは１分以上；最も好ましくは５分以上、２５Ｐａ・ｓ（２５，０００ｃｐｓ）未満のままである。 一般には、パックの混合で生じる反応が有用な方法でポリマー組成物の形成に寄与するとき、この寄与はパックを混合したときに生じる粘度の上昇を測定することによって観察することができる。 好ましくは、この混合は５日以下；より好ましくは、２日以下；さらにより好ましくは、１日以下で５０Ｐａ・ｓ（５０，０００ｃｐｓ）の粘度に到達する。
【００９６】
幾つかの２パック実施形態においては、反応基を有する部分の混合が有用なポリマー組成物を形成するのに十分な硬化条件である。 他の実施形態においては、高温および／または照射のさらなる硬化条件が用いられる。 ２パックシステムを用いる実施形態について、好ましい硬化条件は反応基の混合および照射の組合せである；反応基の混合および電子ビーム照射の組合せがより好ましい。
【００９７】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物を１つ以上の硬化条件に処する。 幾つかの実施形態においては、これらの条件が接着剤組成物の幾らかまたは全てを硬化させる（すなわち、化学的に反応してポリマーになる）。 適切な硬化の最小程度は、有用である結合力を創出し、かつ非重合材料の量を許容し得るレベルまで低下させるのに十分な程度である。
【００９８】
高温を本発明の乾燥条件の全てまたは一部として用いる場合、適切な温度は７０℃以上であり；８０℃以上が好ましい。 接着性物品の実質的ないかなる劣化を回避するのに十分な低さの温度も好ましく；２５０℃以下が好ましく；２００℃以下がより好ましく；１５０℃以下がさらにより好ましい。 この高温を複合物品の所望の特性がもたらされるのに十分な長さの持続期間維持する；高温の持続期間は、一般には、より高い温度が用いられる場合により短い。
【００９９】
相補的反応基を有する部分の混合を本発明の乾燥条件の全てまたは一部として用いる実施形態については、２パックシステムが通常用いられることが考慮される。 そのような実施形態においては、相補的反応基の反応が、粘度が高すぎるものになる前に接着剤組成物を基体に塗布することを可能にするのに十分な遅さであるように成分が選択される。 幾つかの実施形態においては、基体への接着剤組成物の塗布を低温で行い、これは化学反応を遅くさせるものと思われる。 相補的反応基を有する部分の混合が主な、または唯一の硬化条件である実施形態においては、相補的反応基の反応が、望ましくは短時間内に、複合物品が有用な接着力を有することが可能であるのに十分な速さでもあるように成分が選択される。 有用な実施形態は、相補的反応基の混合を他のタイプの硬化条件、例えば、高温（おそらくは、低温でのコーディングとそれに続く高温での効果を含む）および／または照射と組み合わせる。 相補的反応基を有する部分の混合が硬化条件として用いられるとき、それらの材料は、接着剤組成物の高温塗布、硬化の間の発熱性化学反応、照射の熱への変換、および／または他の原因のため、室温より暖まることが考慮される。
【０１００】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物は１パックシステムである。 この接着剤を基体に塗布し；次に、その接着剤組成物を第２基体と任意に接触させ；次いで、その流体を乾燥条件に露出する。
【０１０１】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物は２パックシステムである。 各々のパックの成分は、それらのパックが一緒に混合されたとき、そのようにして形成される接着剤組成物が３０秒を上回るが２４時間未満は流体のままであるように選択される。 接着剤組成物が流体のままである間に、それを基体に塗布する。 次の基体を接着剤組成物と任意に接触させ、次に流体を乾燥条件に露出する。
【０１０２】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物は硬化性ＰＮＰを含むが、他の反応性、硬化性、または重合性成分は含まない。
【０１０３】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物は非硬化性ＰＮＰおよびＰＮＰではないが重合性成分を含む他の成分を含有する。
【０１０４】
本発明の幾つかの実施形態においては、接着剤組成物は硬化性ＰＮＰ、ＰＮＰではないが重合性化合物を含む他の成分を含有する。
【０１０５】
本明細書および請求の範囲の目的のため、ここに列挙される範囲および割合の限度は組み合わせることが可能であることは理解されるであろう。 例えば、６０〜１２０および８０〜１１０の範囲が特定のパラメータについて列挙されている場合、６０〜１１０および８０〜１２０の範囲も考慮されることは理解される。 さらに、１および２の最小範囲値が列挙され、３、４、および５の最大範囲値が列挙される場合、以下の範囲が全て考慮される：１〜３、１〜４、１〜５、２〜３、２〜４、および２〜５。
【０１０６】
以下の実施例においては、これらの略語が用いられる：
ＭＩＢＫ＝メチルイソブチルケトンＡＡ＝アクリル酸ＭＭＡ＝メチルメタクリレートＴＭＰＴＡ＝トリメチロールプロパントリアクリレートＢＡ＝ｎ−ブチルアクリレートＤＥＧＤＭＡ＝ジエチレングリコールジメタクリレートＤＭＡＰＭＡ＝ジメチルアミノプロピルメタクリレートＴＭＰＴＡ＝トリメチロールプロパントリアクリレートＯＰＰ＝配向ポリプロピレンｍｉｌ＝２５．４μｍ（０．００１インチ）
ＬＰＯ＝過酸化ラウリルＳＬＳ＝ラウリル硫酸ナトリウム２−ＥＨＡ＝２−エチルヘキシルアクリレートＫＰＳ＝過硫酸カリウムＭＡ＝メチルアクリレートＤＩ＝脱イオンされた【０１０７】
（実施例）
実施例１：ＰＮＰの調製ＭＭＡ／ＢＡ／ＡＡ／ＴＭＰＴＡ（３５／３５／２０／１０重量％）のＰＮＰを以下のように溶液重合によって調製した：５リットル反応器に熱電対、温度コントローラ、パージガス導入口、パージガス排出口を備える水冷還流コンデンサー、攪拌機、およびモノマー供給ラインを取り付けた。 別の容器に、１５７．５ｇ ＭＭＡ、１５７．５ｇ ＢＡ、９０．０ｇ ＡＡ、および４５．００ｇ ＴＭＰＴＡからなるモノマー混合物（Ａ）４５０．０ｇをチャージした。 さらに別の容器に、ミネラルスピリット中のｔ−アミルペルオキシピバレートの７５％溶液（Ｔｒｉｇｏｎｏｘ（登録商標）１２５−Ｃ７５、ＡｋｚｏＮｏｂｅｌ、シカゴ、ＩＬ）１８．００ｇおよび１１２．５０ｇイソプロピルアルコールからなる開始剤混合物（Ｂ）をチャージした。 ２３２５．００ｇイソプロピルアルコールのチャージを反応器に添加した。 反応基を窒素で約３０分間掃引した後、熱を加えて反応器チャージを７９℃にした。 反応器の内容物が７９℃に到達したとき、モノマー混合物（Ａ）および開始剤混合物（Ｂ）の両者の２つの供給を反応器に加えた。 この２つの混合物は供給ポンプを用いて１２０分にわたって均一に供給した。 モノマーおよび開始剤供給の最後に、そのバッチを７９℃で３０分間保持した後、ミネラルスピリット中のｔ−アミルペルオキシピバレートの７５％溶液（Ｔｒｉｇｏｎｏｘ（登録商標）１２５−Ｃ７５）９．００ｇ、および２２．５０ｇイソプロピルアルコールからなる３回の追加開始剤チャージの第１のものを添加した。 第１の開始剤チャージ添加の３０分後に第２の開始剤チャージ添加を行った。 同様に、第２の開始剤チャージ添加の３０分後に最終開始剤チャージ添加を行った。 その後、そのバッチを７９℃の重合温度でさらに２．５時間保持し、モノマーの完全な変換を達成した。 最終保持の最後に、アンモニアの２８％水溶液４２．５ｇｍおよび４５０．００ｇの水の混合液でバッチを中和した。 中和したポリマー溶液をロートエバポレーターに移し、溶媒を〜３５℃、減圧で除去した。 平均粒子直径は５ｎｍであった。
【０１０８】
実施例２：ＰＮＰの調製実施例１の手順に従い、ＢＡ／ＡＡ／ＴＭＰＴＡ（７０／２０／１０）のＰＮＰを調製する。 平均粒子サイズは５ｎｍである。
【０１０９】
実施例３：さらなるＰＮＰの調製実施例１の手順に従い、２−ＥＨＡ／ＡＡ／ＴＭＰＴＡ（７０／２０／１０）のＰＮＰを調製する。 平均粒子サイズは５ｎｍである。
【０１１０】
実施例４：ポリマー／ＰＮＰ複合体のミニエマルジョンの調製組成９０ ＭＭＡ／１０ ＤＥＧＤＭＡのＰＮＰをＭＩＢＫ中に５％の固体レベルで調製する。 この組成物の１０００ｇ試料を２リットルフラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下でＭＩＢＫを除去する。
【０１１１】
【表１】
上記混合物を反応器に入れ、安定なミニエマルジョンを得るため、３０分間ホモジネートする。 その後、スチレンモノマーを重合させるため、温度を７５℃に２時間上昇させる。 室温までに冷却したら直ちに、その物質を濾過してキャラクタライズした。
【０１１２】
実施例５：ポリマー／ＰＮＰ複合体のミニエマルジョンの調製ＭＩＢＫ中、５％の固体レベルで調製した組成５４ ＭＭＡ／２６ ＢＡ／１０ ＤＭＡＰＭＡ／１０ ＤＥＧＤＭＡのＰＮＰを用いることを除いて実施例４のプロセスに従い、ミニエマルジョンを調製する。
【０１１３】
実施例６：溶媒性接着剤組成物９５ ＢＡ／５ ＡＡのベースポリマーを５０／５０酢酸エチル／トルエンで作製される溶媒中の溶液として調製し、酢酸エチル中の実施例２のＰＮＰの分散液と混合する。 混合はベンチトップミキサで行い、混合物が均一になるまで攪拌する。 生じる混合物は、６０％溶媒、３８％ベースポリマー、および２％ＰＮＰの接着剤組成物である。
【０１１４】
その混合物を３８μｍ厚の配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム上にドローダウンする；この湿潤接着剤組成物の厚みは５μｍである。 そのコートされたフィルムを８０℃で３分間オーブン内に入れた後、ゴムローラーを用いて手動によって圧力を印加することにより、別の３８μｍＯＰＰ片をかぶせる。 その後、そのラミネートを約１４０ｋＰａのニップ圧力、４０℃で一対のローラーに通す。 そのラミネートをｔ−ピール接着によって試験すると、２５．４ｍｍ幅の試料について２５℃および６５℃で約２５０ｇの分離力を有する。 このラミネートは低ニップ圧力で良好な接着性を有し、ＰＮＰなしで作製された類似のラミネートよりも良好な剪断力を有する。
【０１１５】
実施例７：架橋剤を含有する溶媒接着剤接着剤組成物が０．５％アルミニウムアセチルアセトナートおよび１％ ２，４−ペンタジオンをさらに含有することを除いて、実施例６と同様にラミネートを調製する。
【０１１６】
実施例８：コールドシールラミネート接着剤組成物を実施例７の方法により、同じベースポリマーおよび組成７０ ＭＭＡ／２０ ＡＡ／１０ ＴＭＰＴＡを有するＰＮＰを用いて調製する。
【０１１７】
この場合、湿潤接着剤組成物の２．５μｍ層を有する２つのコートされたＯＰＰフィルムを調製し、それを実施例７と同様に乾燥させる。 この２つの乾燥接着剤層を互いにあわせ、実施例７と同様に圧力を印加する。 ｔ−ピール接着は２５．４ｍｍ幅の試料について３５０ｇの分離力である。
【０１１８】
実施例９：二次重合法実施例３の方法を用いて、５０／５０酢酸エチル／トルエン中に５固体重量％のＰＮＰの分散液を調製する。 反応容器を窒素でパージし、５５０ｇのＰＮＰ分散液を加え、加熱して還流させる。 ５０８ｇ ２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、３４３ｇメチルアクリレート（ＭＡ）、および５８ｇ氷アクリル酸（ＡＡ）を混合し、モノマー溶液として調製する。 ４５ｇ酢酸エチル、７４ｇトルエン、および０．５ｇ過酸化ラウリル（ＬＰＯ）を混合し、開始剤供給溶液として調製する。 ６１ｇトルエンおよび５ｇ ＬＰＯのチェイス溶液を調製する。 １７５ｇ酢酸エチルおよび３８ｇトルエンの希釈溶液を調製する。 ７７ｇトルエン、５４ｇイソプロピルアルコール、２．７ｇアルミニウムアセチルアセトナート、および４．６ｇ ２，４−ペンタンジオンの後添加溶液を調製する。 その後、同時に、モノマー溶液（１７０分にわたって）および開始剤溶液（１８０分にわたって）を攪拌および還流を維持しながら添加する。 それらの供給が終了したとき、窒素散布を停止し、溶液を１時間保持する。 次いで、チェイス溶液を１２０分にわたって添加する。 反応溶液を４５℃に冷却し、希釈および後添加溶液を添加して、その反応物を３０分環攪拌する。
【０１１９】
その溶液を５０μｍ（２ｍｉｌ）厚ポリエステルフィルム上にコートして乾燥させ、２０μｍ（０．８ｍｉｌ）の乾燥コーティング厚を得る。 コートされたフィルムを接着テープとして評価すると、良好な粘着、ピール、剪断、およびコンバーティング特性を示す；剪断および変換特性はＰＮＰなしで作製された類似のテープを上回って改善される。
【０１２０】
実施例１０：二次重合法実施例３のＰＮＰの分散液を、ロータリーエバポレーターを用いて５０重量％固体に変更する。 生じる分散液を、実施例７の方法を用いて、配向ポリプロピレン上にコートしてラミネートする。 ｔ−ピール試験は望ましく強力な接着性を示す。
|
