JP2749402B2 - 粘着剤組成物 - Google Patents

粘着剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はすぐれた粘着性と凝集性とを有するポリエス
テル系の粘着剤組成物に関する。
〔従来の技術〕
従来公知の粘着剤を組成的に分類すると、ゴムを主成
分とするものと、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエス
テルを主成分とするものとに大別される。このうち、後
者の粘着剤は前者の粘着剤に比し耐油性や耐候性にすぐ
れており、近年益々普及しつつある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエス
テルを主成分とする、いわゆるアクリル系の粘着剤は、
上記のすぐれた特性にもかかわらず、以下の如き欠点が
あつた。
アクリル系の粘着剤は、アクリル酸アルキルエステル
またはメタクリル酸アルキルエステルからなる主単量体
とアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミドなどから
なる極性基含有単量体とを共重合させて得たポリマーを
主成分として用い、かつこのポリマーに通常ウレタン架
橋、イオン架橋、エポキシ架橋などの架橋操作を施して
凝集力を向上させるようにしている。この場合、上記の
架橋操作によつて凝集力は向上しても、粘着力は逆に低
下し、そのぶん用途的に制約を受ける結果となつてい
る。
本発明は、このような粘着剤の種々の用途的な制約を
軽減するべく、粘着性と凝集性とに共にすぐれた新規な
粘着剤組成物を得ることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、特定の脂肪族系ポリエステルを主成分として
用い、かつこの主成分に対し特定量の架橋剤を組み合わ
せ使用することにより、粘着性と凝集性とに共にすぐれ
た粘着剤組成物が得られることを知り、本発明を完成す
るに至つた。
すなわち、本発明は、つぎの一般式(I)または(I
I); (両式中、Aは水素添加1・2−ポリブタジエン構造を
有する二価の基、Bは炭素数が2〜20の脂肪族または脂
環族の炭化水素からなる二価の基である) で表される繰り返し単位を有する室温で液状の脂肪族系
ポリエステルと、このポリエステルに含まれる水酸基お
よび/またはカルボキシル基の1当量に対し0.5〜4.0当
量に相当する反応基を有する架橋剤とを含むことを特徴
とする粘着剤組成物に係るものである。
〔発明の構成・作用〕
本発明において主成分として用いる室温で液状の脂肪
族系ポリエステルには、前記の一般式(I)で表される
繰り返し単位を有するポリエステルと、前記の一般式
(II)で表される繰り返し単位を有するポリエステルと
があり、その一方または両方が用いられる。
一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリエ
ステルは、水素添加1・2−ポリブタジエン構造を有す
る多塩基酸成分(以下、A型多塩基酸成分という)と、
炭素数が2〜20の脂肪族または脂環族の炭化水素基を分
子骨格としたポリオール成分(以下、B型ポリオール成
分という)とをエステル化反応させることにより、得る
ことができる。
一般式(II)で表される繰り返し単位を有するポリエ
ステルは、水素添加1・2−ポリブタジエン構造を有す
るポリオール成分(以下、A型ポリオール成分とい
う)、と、炭素数が2〜20の脂肪族または脂環族の炭化
水素基を分子骨格とした多塩基酸成分(以下、B型多塩
基成分という)とをエステル化反応させることにより、
得ることができる。
水素添加1・2−ポリブタジエン構造を有するA型多
塩基酸成分およびA型ポリオール成分は、1・2−ポリ
ブタジエンの分子内に存在する不飽和二重結合に水素を
添加して不飽和二重結合を飽和させたものであり、ポリ
(1−ブテン)の同族体ということができるが、その水
素添加率としては通常50%以上、好ましくは80%以上で
あるのがよい。また、これらの成分の数平均分子量は、
通常1,000〜4,000の範囲にあるのが望ましい。
A型多塩基酸成分の市販品としては、分子両末端にカ
ルボキシル基を有する水素添加ポリブタジエンとして、
NISSO PB CI−1000〔日本曹達(株)製〕を挙げること
ができる。また、A型ポリオール成分の市販品として
は、分子両末端に水酸基を有する水添化ポリブタジエン
として、NISSO PB GI−1000、同−2000、同−3000〔い
ずれも日本曹達(株)製〕などを挙げることができる。
一方、炭素数が2〜20の脂肪族または脂環族の炭化水
素基を分子骨格としたB型多塩基酸成分およびB型ポリ
オール成分は、上記の炭化水素基が直鎖状のものであつ
てもよいし、分枝状のものであつてもよい。
B型多塩基酸成分としては、たとえばマロン酸、コハ
ク酸、メチルコハク酸、アジピン酸、ピメリツク酸、セ
バシン酸、1・12−ドデカン二酸、1・14−テトラデカ
ン二酸、a−n−ヘキシルアジピン酸、テトラヒドロフ
タル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸などのジ
カルボ酸またはこれらの酸無水物などが好ましく用いら
れる。また、B型ポリオール成分としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘ
キサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、
オクタデカンジオールまたは各種分枝状のジオールなど
のジオール成分が好ましく用いられる。
一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリエ
ステルは、上記のA型多塩基酸成分の1種または2種以
上と上記のB型ポリオール成分の1種または2種以上と
をエステル化反応させることにより得られるが、その際
B型多塩基酸成分やA型ポリオール成分を適宜混合使用
して反応させるようにしてもよい。この場合、一般式
(II)で表される繰り返し単位を有するポリエステルの
ほか、下記の一般式(III),(IV); (両式中、A,Bは前記と同じである) で表される繰り返し単位を有するポリエステルが含まれ
てくることになるが、この繰り返し単位(III),(I
V)は全繰り返し単位中通常50%以下であるのが好まし
い。
同様に、一般式(II)で表される繰り返し単位を有す
るポリエステルを、B型多塩基酸成分の1種または2種
以上とA型ポリオール成分の1種または2種以上とをエ
ステル化反応させて得るにあたり、A型多塩基酸成分や
B型ポリオール成分を適宜混合使用して上述と同様の繰
り返し単位を有するポリエステルを生成するようにして
も差し支えない。
また、上記の両エステル化反応にあたり、上記のA,B
型多塩基酸成分やA,B型ポリオール成分のほかに、これ
ら以外の多塩基酸成分またはポリオール成分(以下、C
型塩基酸成分またはC型ポリオール成分という)とし
て、たとえば芳香族系もしくはアラルキル系のジカルボ
ン酸またはジオールなどを併用してもよい。この場合分
子間相互作用により粘着剤の凝集力をさらに一層向上て
きることもある。このC型塩基酸成分またはC型ポリオ
ール成分は、全多塩基酸成分中または全ポリオール成分
中、それぞれ20重量%以下とするのがよく、あまり多す
ぎると、室温(通常は約25℃)で液状であるという性状
に悪影響を与えたり、粘着性が低下するといつた弊害が
生じるため、好ましくない。
本発明において上記の一般式(I)または(II)で表
される繰り返し単位を有する室温で液状の脂肪族系ポリ
エステルを得るためのエステル化反応は、常法にしたが
い適宜の触媒などを用いて行うことができ、その際多塩
基酸成分とポリオール成分とは当モル反応が望ましい
が、エステル化反応を促進するためにどちらかを過剰に
用いて反応させてもよい。
反応の程度は、反応系の酸価、水酸基価または予め決
められた粘度などにより制御される。粘着剤として望ま
しい室温で液状のポリエステルの酸価としては、一般に
0.005〜0.2ミリ当量/gの範囲にあるのがよい。同様に水
酸基価としては通常0.005〜0.5ミリ当量/gの範囲にあ
り、またポリエステルの数平均分子量は一般に15,000〜
200,000の範囲にあるのが望ましい。酸価または水酸基
価が上記の範囲を超えて大きい場合はこのポリエステル
に配合される架橋剤成分が多くなつて、粘着剤としての
凝集性と粘着性とのバランスが取り難く、一方小さい場
合は粘着性は向上しても凝集性に劣りやすくなる。
本発明において用いられる架橋剤としては、ポリイソ
シアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物
などの前記のポリエステルに含まれる水酸基および/ま
たはカルボキシル基と反応しうる基を有する化合物であ
れぼいかなるものでもよいが、中でもポリイソシアネー
ト化合物が特に好ましく用いられる。
このポリイソシアネート化合物としては、たとえばエ
チレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリ
イソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネー
ト、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類、2
・4−トリレンジイソシアネート、4・4′−ジフエニ
ルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、p−またはm−フエニレンジイソシアネート、ナフ
タレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネー
ト類、商品名コロネートL、同HL〔いずれも日本ポリウ
レタン(株)製〕などのイソシアネート付加物などが挙
げられる。これらの架橋剤は単独でまたは2種以上の混
合系で使用される。
架橋剤の使用量は、架橋するべき室温で液状の脂肪族
系ポリエステルとのバランスにより、さらには粘着剤と
しての使用用途によつて適宜選択される。一般には、上
記ポリエステルに含まれる水酸基および/またはカルボ
キシル基の1当量に対して、架橋剤の反応基が0.5〜4.0
当量となる範囲内で用いることにより、良好な粘着剤組
成物が得られる。0.5当量未満では凝集力の点で、また
4.0当量を超えると粘着力の点で、いずれも不満足な結
果となりやすい。
本発明の粘着剤組成物は、上記のような特定の脂肪族
系ポリエステルと架橋剤とを含んでなるものであるが、
これら成分のほかに従来公知の各種の粘着付与剤を併用
してもよく、この粘着付与剤の使用により粘着性と凝集
性のバランスがよりとりやすくなる場合もある。また、
本発明の上記組成物には、無機または有機の充填剤、金
属粉、顔料、染料などの粉体、粒子状物、箔状物などの
従来公知の各種の添加剤を任意に含ませることができ
る。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明にしたがつて特定の脂肪族系ポ
リエステルと架橋剤とを組み合わせ使用することによ
り、粘着性と凝集性とに共にすぐれた新規な粘着剤組成
物を提供することができる。
〔実施例〕
つぎに、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する
が、本発明の範囲は以下の実施例によりなんらの制限を
受けるものではない。
実施例1 撹拌機、温度計および水分離管を付した四つ口セパラ
ブルフラスコに、水素添化ポリブタジエンジオール〔日
本曹達(株)製のNISSO PB GI−3000、水酸基価:28.0ミ
リ当量/g〕400.8g(水酸基:0.4当量)、セバシン酸20.2
g(酸基:0.4当量)、触媒としてのジブチルチンオキサ
イド(以下、DBTOという)50mg(0.1当量%)を仕込
み、反応水排出溶剤としての少量のトルエの存在下、撹
拌を開始しながら180℃まで昇温し、この温度で保持し
た。しばらくすると水の流出分離が認められ、反応が進
行し始めた。
その後、約7時間反応を続けて、酸価が0.145ミリ当
量/gの室温で液状のポリエステル(以下、ポリエステル
1Aという)を得た。また、同様に反応を進め約18時間反
応させて、酸価が0.054ミリ当量/gの室温で液状のポリ
エステル(以下、ポリエステル1Bという)を、さらに約
26時間の反応後、酸価が0.023ミリ当量/gの室温で液状
のポリエステル(以下、ポリエステル1Cという)を得
た。
これらのポリエステル1A〜1Cをそれぞれトルエンで固
形分濃度45重量%に希釈し、架橋剤としてトリメチロー
ルプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物で
あるコロネートL〔日本ポリウレタン(株)製〕を、ポ
リエステルに含まれる水酸基およびカルボキシル基の1
当量に対しイソシアネート基が1当量となる割合で配合
して、3種の粘着剤組成物を調製した。
実施例2 実施例1と同様の四つ口セパラブルフラスコに、水素
添加ポリブタジエンジカルボン酸〔日本曹達(株)製の
NISSO PB CI−1000、酸価:50.6ミリ当量/g〕443.5g(酸
基:0.4当量)、1・4−ブタンジオール18.0g(水酸基:
0.4当量)、DBTO(前出の触媒)50mg(0.1当量%)を仕
込み、反応水排出溶剤としての少量のトルエンの存在
下、撹拌を開始しながら180℃まで昇温し、この温度で
保持した。しばらくすると水の流出分離が認められ、反
応が進行し始めた。
その後、約7時間反応を続けて、酸価が0.153ミリ当
量/gの室温で液状のポリエステル(以下、ポリエステル
2Aという)を得た。また、同様に反応を進め約20時間反
応させて、酸価が0.047ミリ当量/gの室温で液状のポリ
エステル(以下、ポリエステル2Bという)を、さらに約
28時間の反応後、酸価が0.020ミリ当量/gの室温で液状
のポリエステル(以下、ポリエステル2Cという)を得
た。
これらのポリエステル2A〜2Cをそれぞれトルエンで固
形分濃度45重量%に希釈し、架橋剤としてトリメチロー
ルプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付
加物であるコロネートHL〔日本ポリウレタン(株)製〕
を、ポリエステルに含まれる水酸基およびカルボキシル
基の1当量に対しイソシアネート基が1当量となる割合
で配合して、3種の粘着剤組成物を調製した。
以上の実施例1,2で得られた粘着剤組成物を、アプリ
ケーターを用いて、38μm厚のポリエステルフイルム上
に塗布し、140℃で5分間乾燥して厚み50μmの粘着剤
付きフイルムを得た。これらの粘着剤付きフイルムを用
いてステンレス板(SUS304)に対する粘着力の測定(18
0℃剥離、張つ張り速度300mm/分、23℃)とクリープ試
験(対ベークライト板、荷重250g/cm3、40℃)を行つ
た。結果はつぎの第1表に示すとおりであつた。
上記第1表の結果から明らかなように、本発明によれ
ば、粘着力と凝集力とが共に大きな、新しい粘着剤組成
物が得られるものであることがわかる。
実施例3 実施例1のポリエステル1Aを用いて、このポリエステ
ルに対する架橋剤の使用量をポリエステルに含まれる水
酸基およびカルボキシル基の1当量に対してイソシアネ
ート基が0.5当量となる割合にした以外は、実施例1と
同様にして粘着剤組成物を調製した。この組成物を用い
て前記と同様にして粘着力の測定およびクリープ試験を
行つたところ、粘着力は1,2000g/20mm幅、クリープ試験
は120分以上であり、両特性共に満足できるものであつ
た。
実施例4 実施例2のポリエステル2Cを用いて、このポリエステ
ルに対する架橋剤の使用量をポリエステルに含まれる水
酸基およびカルボキシル基の1当量に対してイソシアネ
ート基が3.0当量となる割合にした以外は、実施例2と
同様にして粘着剤組成物を調製した。この組成物を用い
て前記と同様にして粘着力の測定およびクリープ試験を
行つたところ、粘着力は800g/20mm幅、クリープ試験は1
20分以上であり、両特性共に満足できるものであつた。
比較例1 市販のアクリル系粘着剤テープを用いて前記と同様に
して粘着力の測定およびクリープ試験を行つたところ、
粘着力は800g/20mm幅、クリープ試験は120分以上であつ
た。
この結果からも明らかなように、本発明の新規な粘着
剤組成物は、アクリル系の粘着剤以上の粘着性と凝集性
とのバランス特性を有し、粘着剤として有用なものであ
ることがわかる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09J 167/00 - 167/08 C09J 163/00 - 163/10 C09J 175/00 - 175/16 C08G 18/00 - 18/87 C08G 59/18 - 59/72 C08L 67/00 - 67/08 C08L 63/00 - 63/10 C08L 75/00 - 75/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】つぎの一般式(I)または(II); (両式中、Aは水素添加1・2−ポリブタジエン構造を
    有する二価の基、Bは炭素数が2〜20の脂肪族または脂
    環族の炭化水素からなる二価の基である) で表される繰り返し単位を有する室温で液状の脂肪族系
    ポリエステルと、このポリエステルに含まれる水酸基お
    よび/またはカルボキシル基の1当量に対し0.5〜4.0当
    量に相当する反応基を有する架橋剤とを含むことを特徴
    とする粘着剤組成物。
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