JP2021028358A - 粘着剤および粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、活性水素を含まないアクリル系単独重合体または共重合体および多官能(メタ)アクリレートモノマーまたはオリゴマーを含む組成物からなる層を活性エネルギー線照射により架橋してなる発明が開示されている。
即ち、本発明の実施態様は、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)、硬化剤(B)および有機溶剤(C)を含み、前記カルボキシル基含有ウレタンポリオール(A)の酸価は、0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g以下である、粘着剤である。
本発明の粘着剤は、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)、硬化剤(B)および有機溶剤(C)を含み、前記カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の酸価が、0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g以下である。
カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)は、ウレタンポリオールがカルボキシル基を有してさえいれば制限されないが、少なくとも1種以上のカルボキシル基を有するポリオール(a1)と、1種以上のポリイソシアネートとをウレタン化反応させた反応生成物であることが好ましい。
反応時に、ポリイソシアネートのイソシアネート基(イソシアナト基)は、ポリオール(a)の水酸基よりも少なくなるようなモル比(NCO/OH比)で使用する。これにより、ウレタンポリオールが得られる。
カルボキシル基を有するポリオール(a1)は、1分子中に2つ以上の水酸基と、1つ以上のカルボキシル基を有するポリオールである。
ポリイソシアネートは、1分子中に2つのイソシアネート基を有する2官能イソシアネート(ジイソシアネートともいう)であることが好ましい。
カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の製造には、反応促進のため触媒を使用することが好ましい。
カルボキシル基含を有するウレタンポリオール(A)は、単独または2種以上を併用できる。
尚、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定によって求めたポリスチレン換算の重量平均分子量である。
また、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)は、酸価が0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g以下であり、0.3mgKOH/g以上が好ましく、1mgKOH/g以上がより好ましい。上限としては、9mgKOH/g以下が好ましく、6mgKOH/g以下がより好ましい。カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の酸価が0.1mgKOH/g以上であることにより、被着体との相互作用により基材接着性に優れたものとなる。又、酸価が10mgKOH/g以下であることにより、凝集力が高すぎることを抑制し、耐高速剥離ジッピング性に優れたものとなり、またカルボキシル基による触媒のトラップを抑制し、耐巻ズレ性に優れるものとなる。
酸価は、下記式(1)で表される。
式(1)
酸価(mgKOH/g)={(5.61×a×F)/S}/(不揮発分濃度/100)
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
ポリオール(a)は、水酸基を2つ以上有する化合物である。本発明の粘着剤に使用されるポリオール(a)としては、カルボキシル基を有するポリオール(a1)を含むことが好ましい。水酸基はポリイソシアネートとの反応で消費され、カルボキシル基は被着体との基材密着性を発現させるため、さらには架橋点とするためにカルボキシル基含有ウレタンポリオール(A)の主鎖に残す設計である。
また、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)を合成する際、カルボキシル基を有するポリオール(a1)以外に、カルボキシル基を有さないポリオール(a2)を併用することが好ましい。カルボキシル基を有さないポリオール(a2)は、1分子中に2つ以上の水酸基を有するが、カルボキシル基は有さないポリオールである。
カルボキシル基を有するポリオール(a1)としては、例えば、ジヒドロキシフマル酸、ジヒドロキシマレイン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)エタン酸、2,3−ジヒドロキシプロパン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロパン酸、3,3−ビス(ヒドロキシメチル)プロパン酸、2,3−ジヒドロキシ−2−メチルプロパン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2−ジヒドロキシブタン酸、2,3−ジヒドロキシブタン酸、2,4−ジヒドロキシブタン酸、3,4−ジヒドロキシブタン酸、2,4−ジヒドロキシ−3,3−ジメチルブタン酸、2,3−ジヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2,3−ジヒドロキシ−2−エチルブタン酸、2,3−ジヒドロキシ−2−イソプロピルブタン酸、2,3−ジヒドロキシ−2−ブチルブタン酸、(R)−2,4−ジヒドロキシ−3,3−ジメチルブタン酸、2,3−ジヒドロキシブタン二酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ペンタン酸、3,5−ジヒドロキシ−3−メチルペンタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ヘキサン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ヘプタン酸、3,5−ジヒドロキシヘプタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)オクタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ノナン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)デカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ドデカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)テトラデカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ペンタデカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ヘキサデカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ヘプタデカン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)オクタデカン酸、ジメチロールオレイン酸、ジメチロールリノール酸、ジメチロールリノレン酸、ジメチロールアラコドン酸、ジメチロールドコサヘキサエン酸、ジメチロールエイコサペンタエン酸等の脂肪族系ジオキシカルボン酸類;2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ−4−メチル安息香酸、2,4−ジヒドロキシ−6−メチル安息香酸、3,5−ジヒドロキシ−4−メチル安息香酸、2,4−ジヒドロキシ−3,6−ジメチル安息香酸、2,3−ジヒドロキシ−4−メトキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ−5−メトキシ安息香酸、2,4−ジ(ヒドロキシメチル)安息香酸、3,4−ジ(ヒドロキシメチル)安息香酸、4−ブロモ−3,5−ジヒドロキシ安息香酸、5−ブロモ−2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3−クロロ−2,6−ジヒドロキシ安息香酸、5−クロロ−2,4−ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)酢酸、D,L−3,4−ジヒドロキシマンデル酸、2,5−ジヒドロキシフェニル酢酸、3,4−ジヒドロキシフェニル酢酸、3,4−(メチレンジオキシ)フェニル酢酸、3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン酸、3−(2,4−ジヒドロキシフェニル)アクリル酸、3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)アクリル酸、4,4’−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン酸、3−(3,4−メチレンジオキシフェニル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、2,4−ジヒドロキシ桂皮酸、2,5−ジヒドロキシ桂皮酸、シンナミル−3,4−ジヒドロキシ―α―シアノ桂皮酸、2−ブロモ−4,5−メチレンジオキシ桂皮酸、3,4−メチレンジオキシ桂皮酸、4,5−メチレンジオキシ−2−ニトロ桂皮酸、2,6−ジヒドロキシイソニコチン酸、DL−3,4−ジヒドロキシマンデル酸、1,4−ジヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、3,5−ジヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、3,7−ジヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、4,8−ジヒドロキシキノリン−2−カルボン酸、3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)プロピオン酸、2,4−ジヒドロキシピリミジン−5−カルボン酸、2,6−ジヒドロキシピリジン−4−カルボン酸、ベンジリデンシアノ酢酸、二プロピオン酸−6−エストラジオール、2,5−ジヒドロキシ−1,4−ベンゼン二酢酸、(2R,3R)−2,3−ジヒドロキシ−3−(フェニルカルバモイル)プロピオン酸等の芳香環あるいはヘテロ環含有系ジオキシカルボン酸類等が挙げられる。
カルボキシル基を有するポリオール(a1)は、単独または2種以上を併用できる。
ポリオール(a2)は、カルボキシル基を有さないポリオールである。
ポリオール(a)100質量%中におけるカルボキシル基を有さないポリオール(a2)の含有率は、カルボキシル基含有ウレタンポリオール(A)の酸価に応じて調整することができるが、好ましくは99.9質量%以下であり、より好ましくは99.7質量%以下である。また下限としては、好ましくは97.5質量%以上であり、より好ましくは98.5質量%以上である。
水酸基を2つ有するポリオール(a22)と、3つ以上有するポリオール(a21)を併用する場合、水酸基を3つ以上有するポリオール(a21)が全ポリオール(a)100質量%中、10〜99.9質量%であることが好ましく、20〜99.9質量%であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましく、40質量%以上であることが特に好ましい。水酸基数の異なるポリオールの比率を適切に調整することで排気性が向上する。
また、3つ以上有するポリオール(a21)の使用量は、ポリオール(a2)100質量%中、10〜100質量%であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましく、40質量%以上であることが特に好ましい。水酸基数の異なるポリオールの比率を適切に調整することで排気性がより向上するためである。
水酸基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール(EG)、プロピレングリコール(PG)、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ブチルエチルペンタンジオール等の2官能活性水素含有化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン等の3官能活性水素含有化合物;ペンタエリスリトール等の4官能活性水素含有化合物等が挙げられる。
アミンとしては、例えば、N−アミノエチルエタノールアミン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン等の2官能活性水素含有化合物等が挙げられる。
ポリイソシアネートは、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、および脂環族ポリイソシアネート等公知のポリイソシアネートを使用できる。
触媒は、例えば、3級アミン系化合物および有機金属系化合物等が好ましい。
錫系化合物は、例えば、ジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジブロマイド、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、ジオクチル錫ジラウレート(DOTDL)、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫スルファイド、トリブチル錫スルファイド、トリブチル錫オキシド、トリブチル錫アセテート、トリエチル錫エトキサイド、トリブチル錫エトキサイド、ジオクチル錫オキシド、トリブチル錫クロライド、トリブチル錫トリクロロアセテート、および2−エチルヘキサン酸錫等が挙げられる。
非錫系化合物は、例えば、ジブチルチタニウムジクロライド、テトラブチルチタネート、およびブトキシチタニウムトリクロライド等のチタン系化合物;オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、安息香酸鉛、およびナフテン酸鉛等の鉛系化合物;2−エチルヘキサン酸鉄および鉄アセチルアセトネート等の鉄系化合物;安息香酸コバルトおよび2−エチルヘキサン酸コバルト等のコバルト系化合物;ナフテン酸亜鉛および2−エチルヘキサン酸亜鉛等の亜鉛系化合物;ナフテン酸ジルコニウム等のジルコニウム系化合物が挙げられる。これらの中でも錫系化合物は、反応速度向上や着色が少ないためより好ましい。
触媒は、単独または2種以上を使用できる。
カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の製造には、1種以上の合成溶剤を用いる。合成溶剤は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル等のエステル系溶剤、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤等が挙げられる。これらの中でもポリオール(a)の溶解性および溶剤の沸点等の点から、エステル系溶剤、および炭化水素系溶剤が好ましい。
る。
カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の製造方法は、特に制限されず、塊状重合法、溶液重合法等の公知の重合方法により製造することができる。
製造方法の手順は、例えば、
(手順1)1種以上のポリオール(a)、1種以上のポリイソシアネート、必要に応じて1種以上の触媒、および必要に応じて1種以上の合成溶剤を一括してフラスコに仕込む手順;
(手順2)1種以上のポリオール(a)、必要に応じて1種以上の触媒、および必要に応じて1種以上の合成溶剤をフラスコに仕込み、これに1種以上のポリイソシアネートを滴下添加する手順;
(手順3)1種以上のポリオール(a)のうち最終滴下分を余らせた残り、必要に応じて1種以上の触媒、および必要に応じて1種以上の合成溶剤をフラスコに仕込み、これに1種以上のポリイソシアネートを滴下添加し、その後余らせておいた分の1種以上のポリオール(a)を追って滴下する手順;が挙げられる。
これらの中でも反応熱の制御が容易な(手順2)(手順3)が好ましい。
反応停止剤は、単独または2種類以上を使用できる。
硬化剤(B)としては、イソシアネート硬化剤(B1)、エポキシ硬化剤、金属キレート硬化剤、およびアジリジン硬化剤等が挙げられる。これらは単独または2種以上を使用できる。硬化剤(B)の使用量としては、厳密には後述する硬化剤の種類によるものの、カルボキシル基含有ウレタンポリオール(A)100質量部に対して0.01質量部以上20質量部以下が好ましい。これらのうち本発明においては、基材密着性の観点でイソシアネート硬化剤(B1)を用いることが好ましい。
イソシアネート硬化剤(B1)は、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)で説明したポリイソシアネートを用いることが好ましく、単独または2種以上を使用できる。これらの中でも、芳香族ポリイソシアネート、およびこのトリメチロールプロパンアダクト体、ならびにこれらのビュウレット体、ならびにこれら3量体である3官能イソシアネート等がポットライフの観点でより好ましい。
イソシアネート硬化剤(B1)は、単独または2種以上を使用できる。
エポキシ化合物は単独または2種以上を併用できる。
金属キレートは単独または2種以上を併用できる。
アジリジン硬化剤は単独または2種以上を併用できる。
有機溶剤としては、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の合成溶剤として挙げた溶剤をそのまま使用でき、また合成後に追加してもよい。塗工後の乾燥オーブンにおける乾燥能力に応じて、1種以上の有機溶剤を用いることができ、沸点の異なる2種以上を用いることがレベリング性の観点で好ましい。有機溶剤は、例えば、沸点の低い早口溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等が好ましく、沸点の高い遅口溶剤としては、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸プロピル、トルエン等が好ましい。これらの中でも早口溶剤と遅口溶剤を組み合わせると良好な塗面を得易く、排気性、耐高速剥離ジッピング性、基材密着性に優れる。
溶剤系であることにより、ウレタンエマルション等に比べて、耐水性が優れたものとすることができる。
本発明の粘着剤は、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)と硬化剤(B)の反応を促進するため、硬化促進剤を含有することが好ましい。これらの中でも反応性の点でジアザビシクロウンデセン(別名:DBU)、ジブチル錫ジラウレート(別名:DBTDL)、およびジオクチル錫ジラウレート(別名:DOTDL)等が好ましい。
硬化促進剤(D)は、単独または2種類以上が併用できる。
本発明の粘着剤は、硬化促進剤を含有する場合、ポットライフを確保するために硬化遅延剤を使用することが好ましい。硬化遅延剤としては、反応停止剤と同様、例えばアセチルアセトン等が好ましい。
硬化遅延剤は、単独または2種類以上を使用できる。
酸化防止剤は、ラジカル補足剤および過酸化物分解剤等が挙げられる。ラジカル補足剤は、フェノール系化合物およびアミン系化合物等が挙げられる。過酸化物分解剤は、硫黄系化合物およびリン系化合物等が挙げられる。
酸化防止剤の含有量は特に制限されず、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がさらに好ましい。5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。酸化防止剤を用いることで他の性能を劣化させずに粘着剤や粘着剤層の熱分解を抑制することができる。
紫外線吸収剤は、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸系化合物、シュウ酸アニリド系化合物、シアノアクリレート系化合物、およびトリアジン系化合物等が挙げられる。
紫外線吸収剤の含有量は特に制限されず、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がさらに好ましい。5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。紫外線鳩首剤を用いることで他の性能を劣化させずに粘着剤や粘着剤層の光分解を抑制することができることに加え、紫外線の透過を防ぐため下地への悪影響を抑制することができる。
光安定剤は、ヒンダードアミン系化合物およびヒンダードピペリジン系化合物等が挙げられる。光安定剤の含有量は特に制限されず、カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がさらに好ましい。5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。
本明細書の粘着剤は、さらに帯電防止剤を含むことができる。帯電防止剤を含むと粘着シートを剥離する際の静電気放電を抑制し、耐高速剥離ジッピング性を向上させる効果が得られる。
帯電防止剤は、例えば、無機塩、イオン液体、イオン固体、界面活性剤等が挙げられる。これらの中でもイオン性液体が好ましい。なお、「イオン性液体」は、常温溶融塩ともいい、25℃で液体の性状を示す。
アニオン性界面活性剤は、例えば、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルホスフェート、ポリスチレンスルホン酸型等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤は、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、第4級アンモニウム塩基含有アクリレート重合体型等が挙げられる。
両性界面活性剤は、例えば、アルキルベタインおよびアルキルイミダゾリウムベタイン、高級アルキルアミノプロピオン酸塩等のアミノ酸型両性界面活性剤、高級アルキルジメチルベタイン、高級アルキルジヒドロキシエチルベタイン等のベタイン型両性界面活性剤等が挙げられる。
25℃で液体の帯電防止剤は、固体と比較して、粘着層と被着体との界面に移行し易いため、より良好な帯電防止性が得易い。
本発明において粘着シートは、基材上に本発明の粘着剤から形成されて硬化した粘着剤層を有するものである。もしくは、さらに粘着剤層に剥離シートを有するものである。粘着シートは、例えば、基材上に粘着剤を塗工、乾燥することにより製造できる。粘着剤層は基材の少なくとも一方の面に設けられていればよい。
重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定した。測定条件は以下の通りである。なお、MwおよびMnはいずれも、ポリスチレン換算値である。
装置:SHIMADZU Prominence(株式会社島津製作所製)、
カラム:SHODEX LF−804(昭和電工株式会社製)を3本直列に接続、
検出器:示差屈折率検出器、
溶媒:テトラヒドロフラン(THF)、
流速:1.0mL/分、
溶媒温度:40℃、
試料濃度:0.2%、
試料注入量:100μL。
使用した材料は、以下の通りである。
<カルボキシル基を有するポリオール(a1)>
(a1):2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸(分子量148)、
<カルボキシル基を有さないポリオール(a2)>
(a2−1):サンニックス PP−1000(ポリプロピレングリコール、数平均分子量Mn1000、水酸基数2、三洋化成工業社製)、
(a2−2):クラレポリオール P−1010(ポリエステルポリオール、数平均分子量Mn1000、水酸基数2、クラレ社製)、
(a2−3):クラレポリオール C−1090(ポリカーボネートポリオール、数平均分子量Mn1000、水酸基数2、クラレ社製)、
(a2−4):NISSO−PB GI−2000(水添化ポリブタジエンポリオール、数平均分子量Mn2000、水酸基数2、日本曹達社製)、
(a2−5):サンニックス GP−3000(ポリプロピレングリコール、数平均分子量Mn3000、水酸基数3、三洋化成工業社製)、
(a2−6):クラレポリオール F−2010(ポリエステルポリオール、数平均分子量Mn2000、水酸基数3、クラレ社製)、
(a2−7):サンニックス PP−2000(ポリプロピレングリコール、数平均分子量Mn2000、水酸基数2、三洋化成工業社製)、
HDI:デスモジュールH(ヘキサメチレンジイソシアネート、住化コベストロウレタン社製)、
IPDI:デスモジュールI(イソホロンジイソシアネート、住化コベストロウレタン社製)、
XDI:タケネート500(キシリレンジイソシアネート、三井化学社製)、
(B1−1)TDIアダクト:スミジュールL75(トリレンジイソシアネート−トリメチロールプロパンアダクト、住化コベストロウレタン社製)、
(B1−2)XDIアダクト:タケネートD110N(キシリレンジイソシアネート−トリメチロールプロパンアダクト、三井化学社製)、
TETRAD−X:N,N,N',N'−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)
アルミキレートA:アルミニウムトリスアセチルアセトネート(川研ファインケミカル社製)
PZ−33:2,2’−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート](日本触媒社製)
Irg1010:イルガノックス1010(フェノール系酸化防止剤、BASF社製)
DOTDL:(ジオクチル錫ジラウレート)
・FSI−Am塩:(トリ−n−オクチルメチルアンモニウム・ビストリフルオロメタンスルホニルイミド)
(合成例1)
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP−1000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業社製)655部、サンニックスGP−3000(3官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業社製)340部、2,2−ジメチロールブタン酸5部、ヘキサメチレンジイソシアネート100部、トルエン733部を仕込み、80℃まで徐々に昇温して、10時間反応を行った。IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認した後に40℃まで冷却し、反応を終了した。このカルボキシル基含有ウレタンポリオール(A1)の重量平均分子量(Mw)は111,000、不揮発分は60%、ポリオール(a)中の水酸基を3つ以上有するポリオール比率は34質量%であった。
合成例1と同様の方法で表1の配合量(質量部)に従って、ウレタンポリオール(A2〜16、A’1)を合成した。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP−2000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業社製)1000部、ヘキサメチレンジイソシアネート84部、トルエン271部を仕込み、80℃まで徐々に昇温して、10時間反応を行った。IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認した後に40℃まで冷却してからトルエン476部を添加し、鎖延長剤として2,2−ジメチロールブタン酸36.9部を配合して反応させた。1時間後に末端停止剤であるジエチルアミン8部を添加して反応を終了した。このウレタンポリオール(A’2)の重量平均分子量(Mw)は124,000、不揮発分は60%、水酸基を3つ以上有するポリオール比率は0%であった。
合成例1で得られた樹脂溶液中の不揮発分であるカルボキシル基含有ウレタンポリオール(A1)100質量部に対して、不揮発分比でイソシアネート硬化剤(B1−1)を0.2質量部配合し、さらに有機溶剤(C)として酢酸エチルを15部(ただしカルボキシル基含有ウレタンポリオール(A)、硬化剤(B)等に含まれる溶剤分も加算)、酸化防止剤としてイルガノックス1010を0.5質量部、硬化促進剤としてジオクチル錫ジラウレートを0.1質量部、硬化遅延剤としてアセチルアセトン3質量部配合し、ディスパーで攪拌することで、粘着剤を得た。
基材として、50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、E5100、東洋紡社製)を用意した。この基材の片面に、得られた粘着剤を乾燥後の粘着剤層の厚みが20μmになるように塗工し、100℃で2分間乾燥して、粘着剤層を形成した。この粘着剤層上に、厚さ38μmの剥離性シート(スーパーステックSP−PET38:リンテック社製)を貼着して、粘着シートを得た。40℃乾燥条件で3日間養生した後、各種評価に供した。
実施例2〜30、比較例1〜2の各例においては、配合組成を表に示すように変更した以外は実施例1と同様の方法にて、粘着剤および粘着シートを得た。
評価項目および評価方法は、以下の通りである。
得られた粘着テープを幅100mm・長さ200mmの大きさに準備し、測定試料とした。次いで、23℃−50%RH雰囲気下で30分間放置した後、測定試料から剥離シートを剥離した。粘着テープの両端を両手で持ちながら露出した粘着剤層の中心部をガラス板に接触させた後、両手を離した。測定試料の自重で粘着層全体がガラス板に密着するまでの時間を測定することで、粘着剤の濡れ性を評価した。ガラス板と密着するまでの時間が短いほどガラスに対するなじみ性(親和性)が良好であるため、ガラスを使用した製造工程でガラスを良好に保護することができる。評価基準は以下の通りである。
・貼り合わせ評価
◎:密着まで3秒未満、優良。
○:密着まで3秒以上5秒未満、良好。
△:密着まで5秒以上7秒未満、実用可。
×:密着まで7秒以上、実用不可。
得られた粘着シートを幅25mm・長さ100mmの大きさに準備し、測定試料とした。次いで、23℃−50%RHの雰囲気下で、測定試料から剥離シートを剥離し、露出した粘着層をウレタン塗装板に貼着し、2kgロールを1往復して圧着した。その後、23℃−50%RHの雰囲気下で24時間放置した。引張試験機(テンシロン:オリエンテック社製)を用いて、剥離速度10m/分、剥離角度180°の条件で剥離した際の挙動を評価した。
評価基準は以下の通りである。
◎:剥離挙動としてジッピングではなく、滑らかに剥離している、優良。
〇:剥離挙動として若干ジッピングしながら剥離している、良好。
△:部分的にジッピングしながら剥離している、実用可。
×:全体がジッピングしながら剥離している、又は凝集破壊により剥離している、実用不可。
得られた粘着シートの粘着層に対して、互いに直交する2つの直線方向に対して、それぞれ2mm間隔で11回カットを行って、1mm四方の100個のマスを形成した。この100マス全体を指で3回擦った後、目視にて基材シート上に残ったマスの数を数えた。
評価基準は以下の通りである。
◎:残ったマスの数が95〜100個、優。
○:残ったマスの数が80〜95個、良好。
△:残ったマスの数が60〜80個、実用可。
×:残ったマスの数が0〜60個、実用不可。
巻ズレは、ロールtoロールで塗工した場合に、有機溶剤を乾燥した直後に剥離性シートとラミネートして巻き取った後に生じる。このとき乾燥直後の塗膜の架橋が進んでいれば巻ズレは発生しない。そこで代用評価として、初期ゲル分率を測定した。養生前の粘着シートから幅30mm長さ100mmの試験片を切り出した。この試験片を、SUSメッシュ(目開き:0.077mm、線径:0.05mm)に貼り付けた後、酢酸エチルに浸漬した。50℃で24時間抽出した後、100℃で30分乾燥し、下記式(1)に基づいて、初期ゲル分率(質量%)を算出した。
初期ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100・・・(1)
上記式中、各符号は以下のパラメータを示す。
G1:酢酸エチルで抽出する前の粘着層の質量、
G2:酢酸エチルによる抽出および乾燥後の粘着層の質量。
評価基準は以下の通りである。
◎:初期ゲル分率が60質量%以上、優良。
○:初期ゲル分率が50質量%以上60質量%未満、良好。
△:初期ゲル分率が40質量%以上50質量%未満、実用可。
×:初期ゲル分率が40質量%未満、実用不可。
Claims (7)
- カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)、硬化剤(B)および有機溶剤(C)を含み、
前記カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)の酸価は、0.1mgKOH/g以上10mgKOH/g以下である、粘着剤。 - 前記カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)は、ポリオール(a)と、ポリイソシアネートとの反応物であって、
前記ポリオール(a)は、カルボキシル基を有するポリオール(a1)、およびカルボキシル基を有さず、かつ水酸基を3つ以上有するポリオール(a21)を含有する、請求項1記載の粘着剤。 - 前記硬化剤(B)は、イソシアネート硬化剤(B1)を含む、請求項1または2記載の粘着剤。
- 前記カルボキシル基を有するウレタンポリオール(A)100質量部に対し、前記イソシアネート硬化剤(B1)の含有量は、0.5質量部以上10質量部以下である、請求項3記載の粘着剤。
- さらに、帯電防止剤を含む、請求項1〜4いずれか1項記載の粘着剤。
- 基材および請求項1〜5いずれか1項記載の粘着剤の硬化物である粘着剤層を備える、粘着シート。
- 剥離性シートおよび請求項1〜5いずれか1項記載の粘着剤の硬化物である粘着剤層を備える、粘着シート。
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