JP2909661B2 - 放射線硬化型粘着剤組成物 - Google Patents
放射線硬化型粘着剤組成物Info
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Description
化させることにより粘着シート、粘着テープ、転写フィ
ルム等に応用できる、高い接着力、凝集力、タック性を
有する放射線硬化型粘着剤組成物に関する。
子量の重合体を有機溶剤に溶解させて高粘度溶液とし、
塗布、加熱乾燥を行なっており、そのために長時間の乾
燥工程が必要であり、工程上の問題及び、熱に弱いプラ
スチック材料には適用できないなど、基材の制約を受け
ることがあった。
影響を及ぼすものが多く、安全面、公害面に問題があっ
た。また、溶剤の飛散を防ぐための回収装置には莫大な
設備費が必要であり、経済的な問題もあった。
ており、水系エマルジョン、ホットメルト、放射線硬化
タイプのものが注目されているが、特に放射線硬化タイ
プが脚光を浴びている。これは、無溶剤化の他、塗布方
法が従来と同様の装置が利用できること、大きな乾燥装
置が不要であり、乾燥工程も放射線照射するだけでの短
時間であること等からの理由である。
際に架橋が起こりすぎるためか、十分な接着性、凝集
力、タックのあるものはない。そこで架橋をコントロー
ルするために、チオール系の連鎖移動剤を用いることが
特開昭61−207476、特開昭63−196680、特開平2−1991
84で提唱されている。この連鎖移動剤を使用すれば、架
橋度と分子量が制御されてその接着性やタック等の物性
は満足できるものであるが、チオールとアクリロイル基
が暗反応を起こし、経時でゲル化や接着力の変化を起こ
し易いという問題がある。
高い凝集力、接着力、タックを有する放射線硬化型粘着
剤を提供することを目的とする。
結果、本発明に到達した。
骨格を有するポリオールを多官能性化合物を用いて高分
子量化させ、次いで得られた分子量が10,000〜100,000
の高分子量化水添ポリブタジエンポリオールの残存する
水酸基に、該高分子量化水添ポリブタジエンポリオール
の水酸基に対して25mol%〜100mol%の(メタ)アクリ
ロイル基を導入させて得られるウレタン(メタ)アクリ
レートオリゴマー、および単官能(メタ)アクリレート
を含有してなる放射線硬化型粘着剤組成物に関する。
マーを構成するためのポリブタジエンポリオールとして
は種々のものが挙げられるが、主鎖中に二重結合や、他
の官能基を有するものは、放射線照射時や硬化後の経時
により、架橋が進むため、十分なゴム弾性、接着性が得
られず、また、他のポリオールであるポリエステル、ポ
リエーテルタイプのものは、水添ポリブタジエンに比べ
剛直性があるため、十分なゴム弾性、接着性が得られず
さらに耐水性、耐溶剤性にも劣る。従って、水添ポリブ
タジエン骨格を有するポリオールを、本発明の目的とす
る粘着剤に使用するのが好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの分子量は、
通常10,000〜100,000の範囲であることが必要であり、
好ましくは15,000〜50,000の範囲である。通常ポリブタ
ジエン化合物は、アニオン重合等により製造されるが、
現在のところ、その分子量は5,000以上のものは知られ
ていない。
分子量を有する水添ポリブタジエンを主鎖骨格とするウ
レタン(メタ)アクリレートは、多官能性化合物を介し
て水添ポリブタジエンポリオールの縮合により高分子量
化させ、次いで得られた高分子量化水添ポリブタジエン
ポリオールの残存する水酸基の1部を(メタ)アクリロ
イル基を含有するモノイソシアネートと反応させ、また
(メタ)アクリロイル基の導入されていない残りの水酸
基は、必要に応じて(メタ)アリロイル基の代わりに飽
和アルコールでウレタン結合を介して水酸基をキャップ
することにより本発明におけるウレタン(メタ)アクリ
レートオリゴマーを得ることができる。
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘクサ
メチレンジイソシアネート等のジイソシアネート類、フ
タル酸、アジピン酸、マレイン酸等のジカルボン酸類、
ピロメリット酸等のテトラカルボン酸やこれらの酸無水
物類があり、これらの中のいずれでもよいが、ジイソシ
アネート類が反応性に優れている点から好ましい。
ルと多官能性化合物の仕込モル数を調整して、ジブチル
スズジラウレート、ジブチルスズオキサイド、トリエチ
ルアミン、ベンジルジメチルアミン、ピリジンなどの有
機スズやアミン類を触媒として反応させることにより所
望の分子量の高分子量化水添ポリブタジエンポリオール
が得られる。
れた高分子量化水添ポリブタジエンポリオールの残存す
る水酸基の1部に、水酸基を含有する(メタ)アクリレ
ートと前記のジイソシアネート類の等モルを40〜80℃で
反応させて得られる(メタ)アクリロイル基含有のモノ
イソシアネート類を反応させ、本発明におけるウレタン
(メタ)アクリレートオリゴマーを得ることができる。
リロイル基は、高分子量化水添ポリブタジエンポリオー
ルの水酸基に対して平均して通常25mol%〜100mol%で
あり、好ましくは30mol%〜90mol%である。
クリレートオリゴマーにおいて、未反応の残存する水酸
基を、水酸基を含有する(メタ)アクリレートの代わり
に、メタノール、エタノール等の飽和アルコールをジイ
ソシアネートの等モルと40〜80℃で反応させて得られる
(メタ)アクリロイル基を含有しないモノイソシアネー
トと反応させることにより、高分子量化水添ポリブタジ
エンポリオールの水酸基をキャップしたものを得ること
ができる。
は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオー
ルモノ(メタ)アクリレート、及びこれらのモノマーを
カプロラクトンと縮合させてなる水酸基含有(メタ)ア
クリルモノマー等が挙げられ、これらのいずれでもよく
2種以上を併用して用いてもよい。またこれらのうちヒ
ドロキシプロルアクリレート等の2級アルコールを有す
るものは、反応性の点から制御が容易である。
量が10,000以下では、架橋密度が上がり過ぎ、充分なゴ
ム弾性、接着性が得られず、100,000を超える場合は架
橋密度が少なくなりすぎて、凝集力、光硬化性が低下す
るので好ましくない。
かに、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを調製
する際に導入する前記の(メタ)アクリロイル基も大き
な因子である。これは分子量と関連しており、分子量が
低い場合は水酸基に対する(メタ)アクリロイル基の導
入比率(以下、(メタ)アクリル化度という)を低下さ
せ、また分子量が高い場合は(メタ)アクリル化度を上
げる必要がある。
アクリロイル基は、高分子量化水添ポリブタジエンポリ
オールの水酸基に対して25mol%〜100mol%であるが、
好ましくは30〜90mol%である。(メタ)アクリル化度
が25mol%以下になると、感度不足となり、充分な凝集
力が得られない。
は、メタノール、エタノール等の飽和アルコールとジイ
ソシアネートの等モル反応物でキャップしない場合、水
素結合の影響や、放射線照射時に好ましくない反応が起
こることにより樹脂の剛直性が増加し、凝集力、接着力
が低下する傾向にあるので、必要に応じてキャップをす
るのが好ましい。
マーは、放射線硬化型粘着剤組成物中の20〜80重量%の
範囲で必要である。80重量%を超えると、粘度が上がり
過ぎ塗布性を損なうと共に、粘着性が低下するので好ま
しくない。また、20重量%部以下では、感度、凝集力が
低下するので好ましくない。
するに必要な粘度にするための希釈剤であり、放射線硬
化型粘着剤組成物中の20〜80重量%の範囲で必要であ
る。20重量%以下では、粘度が上がり過ぎ、塗布性を損
ないと共に、粘着性が低下するので好ましくない。80重
量%を超えると、感度、凝集力を損なうので好ましくな
い。
はされないが、エチル(メタ)アクリレート、ブチル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリ
ル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アク
リレート等のアルキル(メタ)アクリレート類、メトキ
シエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メ
タ)アクリレート、メチルカルビトール(メタ)アクリ
レート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フ
ェノキシエチル(メタ)アクリレート等のエーテル系
(メタ)アクリレート類等、が挙げられる。
酸基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、
モノアクリロイルオキシエチルフタレート等のカルボン
酸基含有(メタ)アクリレート等の官能基を有する(メ
タ)アクリレート類を用いてもかまわない。
いても2種以上を混合して用いてもよい。
等により硬化することができる。紫外線硬化の場合には
必要に応じて光増感剤を用いることができる。この光増
感剤には、特に限定はされないが、ベンゾインイソプロ
ピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等
が挙げられ、その添加量は放射線硬化型粘着剤組成物中
1〜10重量%が好ましい。
β線、γ線、中性子線、加速電子線のような電離性放射
線をいう。その線量は、通常0.5〜50Mradの範囲で使用
できるが、1〜10Mrad程度が好ましい。
重合防止剤、顔料、界面活性剤、増粘剤等を添加するこ
とができる。
種成分を配合して得られる。この粘着剤組成物は常法に
より使用することができるが例えば、紙、フィルム、金
属等の基材に適切な塗布厚になるように塗布し、次いで
放射線で常法により照射して硬化させることにより粘着
シート、粘着フィルム等とすることができる。
く説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。
径フラスコに、トリレンジイソシアネート2モルを仕
込、60℃に保ちながら、滴下ロートよりヒドロキシエチ
ルアクリレート2モルを滴下し、ハーフアダクト580gを
得た。
径フラスコに、トリレンジイソシアネート2モルを仕
込、60℃に保ちながら、滴下ロートよりイソプロピルア
ルコール2モルを滴下し、ハーフアダクト468gを得た。
に、末端水酸基を有する分子量4,000の水添ポリブタジ
エン(日本曹達(株)製GI−3000)を0.2mol、トリレン
ジイソシアネート0.1molを仕込、80℃4時間反応させて
GI−3000の2量体を得た。この2量体に合成例−1で得
たハーフアダクト0.07molを仕込、80℃6時間反応させ
て70mol%アクリル化ウレタンアクリレート(1−70A)
を得た。このウレタンアクリレートをゲルパーミュエー
ションクロマトグラフィー(TOSO(株)製)で分子量を
測定したところ、その重量平均分子量はポリスチレン換
算で24,000であった。
に、合成例−2で得たハーフアダクト0.03molを80℃6
時間反応させて70mol%アクリル化30mol%アルコール付
加ウレタンアクリレート(1−70I)を得た。このウレ
タンアクリレートの重量平均分子量はポリスチレン換算
で24,000であった。
シルアクリレート50g、ベンジルジメチルケタール2gを
加えて溶解し、(1−70A)ベースの粘着剤組成物1、
(1−70I)ベースの粘着剤組成物2を得た。
o.24を用いて、約40μmに塗布し、2KW高圧水銀灯(岩
崎電気製UE−021−232)を用いて照射距離15cmで10秒
間、紫外線照射して硬化させた膜を評価したところ、表
−1に示す結果が得られた。
判定した。
貼り合わせ、180゜剥離法により測定した(クロスヘッ
ドスピード300mm/min)。
の玉を13゜10cmの斜面を転がし、平面上に粘着剤面を作
り、転がる距離により測定した。
測定した。
に、GI−3000を0.1mol、トリレンジイソシアネート0.05
molを仕込、実施例−1と同様にGI−3000の2量体を得
た。この2量体に合成例−1で得たハーフアダクトを0.
025mol仕込、実施例−1と同様に反応させて50mol%ア
クリル化ウレタンアクリレート(2−50A)を得た。こ
のウレタンアクリレートの重量平均分子量はポリスチレ
ン換算で25,000であった。
l%アクリル化50mol%アルコール付加ウレタンアクリレ
ート(2−50I)を得た。このウレタンアクリレートの
重量平均分子量はポリスチレン換算で25,000であった。
リレート及びベンジルメチルケタールを加えて、(2−
50A)ベースの粘着剤組成物3、(2−50I)ベースの粘
着剤組成物4を得た。この粘着剤組成物を実施例−1と
同様の方法で硬化させた膜を評価したところ、表−2に
示す結果が得られた。
に、GI−3000を0.1mol、トリレンジイソシアネート0.05
molを仕込、実施例−1と同様にGI−3000の2量体を得
た。この2量体に合成例−1で得たハーフアダクトを0.
015mol仕込、実施例−1と同様に反応させて30mol%ア
クリル化ウレタンアクリレート(3−30A)を得た。こ
のウレタンアクリレートの重量平均分子量はポリスチレ
ン換算で24,000であった。
l%アクリル化70mol%アルコール付加ウレタンアクリレ
ート(3−30I)を得た。このウレタンアクリレートの
重量平均分子量はポリスチレン換算で25,000であった。
に2−エチルヘキシルアクリレート及びベンジルジメチ
ルケタールを加えて、(3−30A)ベースの粘着剤組成
物5、(3−30I)ベースの粘着剤組成物6を得た。こ
の粘着剤組成物を実施例−1と同様の方法で硬化させた
膜を評価したところ、表−2に示す結果が得られた。
に、GI−3000を0.3mol、トリレンジイソシアネート0.2m
olを仕込、80℃4時間反応させてGI−3000の3量体を得
た。この3量体に合成例−1で得たハーフアダクトを実
施例−1、2、3、と同様に反応させて70、50、30mol
%アクリル化ウレタンアクリレート(4−70A)、(4
−50A)、(4−30A)を得た。これらのウレタンアクリ
レートの重量平均分子量はそれぞれ、30,000、31,000、
33,000であった。
合成例−2で得たハーフアダクトと反応させ、70、50、
30mol%アクリル化30、50、70mol%アルコール付加ウレ
タンアクリレート(4−70I)、(4−50I)、(4−30
I)を得た。これらのウレタンアクリレートの重量平均
分子量はそれぞれ、30,000、31,000、33,000であった。
2−エチルヘキシルアクリレート、ベンジルメチルケタ
ールを加えて、(4−70A)ベースの粘着剤組成物7、
(4−50A)ベースの粘着剤組成物8、(4−30A)ベー
スの粘着剤組成物9、(4−70I)ベースの粘着剤組成
物10、(4−50I)ベースの粘着剤組成物11、(4−30
I)ベースの粘着剤組成物12を得た。
化させた膜を評価したところ、表−3に示す結果が得ら
れた。
リレンジイソシアネート0.067molを実施例−1と同様に
反応させて、、GI−3000の9量体を得た。この9量体に
合成例−1で得たハーフアダクトをモル比を変えて実施
例−1、2、3、と同様に反応させて90、70、50mol%
アクリル化ウレタンアクリレート(5−90A)、(5−7
0A)、(5−50A)を得た。これらのウレタンアクリレ
ートの重量平均分子量はそれぞれ、83,000、81,000、8
0,000であった。
合成例−2で得たハーフアダクトと反応させ90、70、50
mol%アクリル化10、30、50mol%アルコール付加ウレタ
ンアクリレート(5−90I)、(5−70I)、(5−50
I)を得た。これらのウレタンアクリレートの重量平均
分子量はそれぞれ、83,000、81,000、80,000であった。
2−エチルヘキシルアクリレート、ベンジルメチルケタ
ールを加えて、(5−90A)ベースの粘着剤組成物13、
(5−70A)ベースの粘着剤組成物14、(5−50A)ベー
スの粘着剤組成物15、(5−90I)ベースの粘着剤組成
物16、(5−70I)ベースの粘着剤組成物17、(5−50
I)ベースの粘着剤組成物18を得た。この粘着剤組成物
を実施例−1と同様の方法で硬化させた膜を評価したと
ころ表−4に示す結果が得られた。
GI−3000を0.2mol、ピロメリット酸を0.1mol、ベンジル
ジメチルアミンを0.001molを仕込、80℃で12時間反応さ
せ、GI−3000の酸2量体を得た。この2量体に合成例−
1で得たハーフアダクトを0.025mol仕込、実施例−1と
同様に反応させて、50mol%アクリル化ウレタンアクリ
レート(6−50A)を得た。このウレタンアクリレート
の重量平均分子量はポリスチレン換算22,000であった。
mol%アルコール付加ウレタンアクリレート(6−50I)
を得た。このウレタンアクリレートの重量平均分子量は
ポリスチレン換算22,000であった。
レート及びベンジルジメチルケタールを加えて、(6−
50A)ベースの粘着剤組成物19、(6−50I)ベースの粘
着剤組成物20を得た。この粘着剤組成物を実施例−1と
同様な方法で硬化させた膜を評価したところ、表−5に
示すような結果が得られた。
0で末端水酸基を含有し、水添をしていないポリブタジ
エン(日本曹達製G−3000)、分子量3,000のポリテト
ラメチレングリコール(保土谷化学製PTG 3000)、分
子量3,000のポリプロピレングリコール、分子量3,000の
アジピン酸とエチレングリコールのポリエステルジオー
ルを使用し、それ以外は実施例−1と同様の操作で70mo
l%アクリル化ウレタンアクリレートを得た。これらの
ウレタンアクリレートの分子量はG−3000ベースのウレ
タンが19,000、PTG 3000ベースのウレタンが15,000、
ポリプロピレングリコール(PPG)ベースのウレタンの
分子量が18,000、ポリエステルベースのウレタンの分子
量が16,000であった。これらのウレタンアクリレートを
実施例−1と同様にG−3000ベースの粘着剤組成物21、
PTG 3000ベースの粘着剤組成物22、ポリプロピレング
リコールベースの粘着剤組成物23、ポリエステルジオー
ルベースの粘着剤組成物24を得た。この粘着剤組成物を
実施例−1と同様の方法で硬化させた膜を評価したとこ
ろ表−6に示す結果が得られた。
アダクト0.03molを反応させ、GI−3000の15mol%アクリ
ル化ウレタンアクリレート(5−15A)を得た。このウ
レタンアクリレートの分子量は8,500であった。このウ
レタンアクリレートにさらに合成例−2で得たハーフア
ダクトを反応させ、15mol%アクリル化85mol%アルコー
ル付加ウレタンアクリレート(5−15I)を得た。この
ウレタンアクリレートの分子量は8,500であった。この
ウレタンアクリレートを用いて実施例−1と同様な処方
で(5−15A)ベースの粘着剤組成物25、(5−15I)ベ
ースの粘着剤組成物26を得た。この粘着剤組成物を実施
例−1と同様な方法で硬化させた膜を評価したところ表
−7に示す結果が得られた。
分子量とアクリル基の導入量により樹脂の架橋度をコン
トロールするため安定性、接着性に優れた放射線硬化粘
着剤組成物の提供が可能となった。また、アクリル基を
導入していない水酸基に飽和アルコールをキャップする
ことで水素結合に起因する剛直性の増大、接着力の低下
を防ぐことができるので有用性の高いものが得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】主鎖に水添ポリブタジエン骨格を有するポ
リオールを多官能性化合物を用いて高分子量化させ、次
いで得られた分子量が10,000〜100,000の高分子量化水
添ポリブタジエンポリオールの残存する水酸基に、該高
分子量化水添ポリブタジエンポリオールの水酸基に対し
て25mol%〜100mol%の(メタ)アクリロイル基を導入
させて得られるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマ
ー、および単官能(メタ)アクリレートを含有してなる
放射線硬化型粘着剤組成物。 - 【請求項2】請求項(1)記載のウレタン(メタ)アク
リレートオリゴマーが、(メタ)のアクリロイル基の導
入されていない残存水酸基に飽和アルコールを導入して
なるものである請求項(1)記載の放射線硬化型粘着剤
組成物。 - 【請求項3】請求項(1)又は(2)記載のウレタン
(メタ)アクリレートオリゴマーを20〜80重量%含有す
る請求項(1)又は(2)記載の放射線硬化型粘着剤組
成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2311709A JP2909661B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 放射線硬化型粘着剤組成物 |
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JP2311709A JP2909661B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 放射線硬化型粘着剤組成物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH04183770A JPH04183770A (ja) | 1992-06-30 |
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