JPS5949269B2 - 感圧性接着剤組成物 - Google Patents

感圧性接着剤組成物

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JPS5949269B2
JPS5949269B2 JP55187363A JP18736380A JPS5949269B2 JP S5949269 B2 JPS5949269 B2 JP S5949269B2 JP 55187363 A JP55187363 A JP 55187363A JP 18736380 A JP18736380 A JP 18736380A JP S5949269 B2 JPS5949269 B2 JP S5949269B2
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JP
Japan
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molecule
sensitive adhesive
polyurethane prepolymer
polyether diol
molecular weight
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JP55187363A
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邦夫 柳沢
康彦 大山
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無溶剤型のポリウレタン感圧性接着剤組成物に
関するものである。
従来より感圧性接着剤層を形成する方法としては、天然
ゴム、合成ゴム又はアクリル酸エステル系樹脂等に粘着
付与剤、充填材、架橋剤及び触媒などを添加した混合物
を有機溶剤に溶解させ合成樹脂フィルム又はシート等の
基材に塗布し、加熱乾燥して溶剤を蒸発させる方法や上
記混合物を水中に分散させたエマルジョンを同様に基材
に塗布し、加熱乾燥して水を蒸発させて基材上に感圧性
接着剤層を形成させる方法が主に行なわれている。
しかしながらこのような方法では前者の場合多量の溶剤
を使用するので安全面、環境汚染面で溶剤の乾燥ならび
に回収の為に大がかりな設備を必要としたコスト的に高
く一麩、又後者の場合水の蒸発に多量のエネルギーを消
費するという欠点があつた。最近、従来の溶剤型のもの
に代つて無溶剤型の感圧性接着剤が各種研究開発されて
おり、例えば特開昭51−102030号公報ではポリ
ウレタン樹脂に種々の粘着付与樹脂を添加することによ
り接着性及び粘着性の向上を計る方法が開示されている
が、比較的分子量の小さい粘着付与樹脂が使用されてい
るので被着体へ粘着テープを貼り付けた場合経時的に粘
着付与樹脂が被着体の方へ移行したり、又高温雰囲気等
の悪条件下で使用される場合、粘着付与樹脂が溶融して
接着物性が低下する等の欠点があつた。
本発明は叙上の如き限状にかんがみ、接着力、粘着力共
に大きくて両者のバランスが十分であり、高温雰囲気下
においても粘着剤の被着体への移行性がなく、接着物性
の経時変化のない無溶剤型のポリウレタン感圧性接着剤
組成物を提供することを目的としてなされたものであり
、その要旨は、分子内にメチル基又はエチル基の側鎖を
有し且つ分子両末端に水酸基を有する平均分子量が50
0〜10000のポリエーテルジオールにジイソシアネ
ート化合物を反応させて得られる分子両末端にイソシア
ネート基を有するポリウレタンプレポリマ一と、分子両
末端に水酸基を有し且つ分子内に側鎖のない平均分子量
が100〜10000のポリエーテルジオールとがNC
O/0H当量比が0.90〜1.50になる割合で混合
されてなる感圧性接着剤組成物及び分子内にメチル基又
はエチル基の側鎖を有し且つ分子両末端に水酸基を有す
る平均分子量が500〜10000のポリエーテルジオ
ールにジイソシアネート化合物を反応させて得られる分
子両末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレ
ポリマ一と、分子両末端に水酸基を有し且つ分子内に側
鎖のない平均分子量が100〜10000のポリエーテ
ルジオールと、3個以上の官能基を有するポリイソシア
ネート又はポリオールとが、NCO/0H当量比が0.
90〜1.50になる割合で混合されてなる感圧性接着
剤組成物に存する。
本発明において使用される分子内にメチル基又はエチル
基の側鎖を有し且つ分子両末端に水酸基を有するポリエ
ーテルジオールとしては平均分子量が500〜1000
0、好ましくは1000〜5000の液状物又は50〜
100℃で加熱することにより液状になるもので、例え
ばポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレ
ングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピ
レングリコール、ポリオキシトリメチレン−ポリオキシ
プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレン−ポ
リオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−
ポリオキシブチレングリコール、ポリオキシトリメチレ
ン−ポリオキシブチレングリコール、ポリオキシテトラ
メチレン−ポリオキシブチレングリコール及びこれらの
混合物等が挙げられる。
又、本発明において使用されるジイソシアネート化合物
としては2,4−トルエンジイソシアネート及び2,6
−トルエンジイソシアネート又はその混合物、1,5−
ナフチレンジイソシアネート、キシ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、
イソボロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネート及びこれらの混合物等の脂肪族、芳香族又は脂
環族ジイソシアネート化合物が挙げられる。
しかして上記分子内にメチル基又はエチル基の側鎖を有
するポリエーテルジオールとジイソシアネート化合物と
を反応せしめて分子両末端にイソシアネート基を有する
ポリウレタンプレポリマ一とする合成方法につきより詳
しく説明すれば例えば下記の通りである。上記ポリエー
テルジオールと該ポリエーテルジオール中の水酸基の略
1.0〜2.0倍のイソシアネート基を供給するに足る
量のジイソシアネート化合物とを反応器中で混合し50
〜100℃に加熱しながら撹拌し、反応物についての赤
外吸収スペクトルにおいて3650cm−!付近の水酸
基による吸収がなくなるまで又は2250CTIL−!
付近のイソシアネート基による吸収が半減するまで反応
を継続することにより本発明における分子両末端にイソ
シアネート基を有するポリウレタンプレポリマ一が得ら
れるのである。
本発明において使用される分子量末端に水酸基を有し且
つ分子内に側鎖のないポリエーテルジオールとしては分
子量が100〜10000、好ましくは500〜500
0のポリオキシエチレングリコール、ポリオキシトリメ
チレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコー
ル及びこれらの混合物等が挙げられる。
又、本発明において使用される3個以上の官能基を有す
るポリイソシアネートとしては、4,4′,4″一トリ
フエニルメタントリイソシアネート、トリメチロールプ
ロパントリイソシアネート、トリス一(4−イソシアネ
ートフエニル)−チオホスフエート及びこれらの混合物
等の脂肪族、芳香族又は脂環族ポリイソシアネートが挙
げられ、又上記ポリオールとしては、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビト
ールなどや、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキ
シプロピレングリコール、ポリオキシトリメチレングリ
コール及びポリオキシテトラメチレングリコール等のジ
オール類の分子内に上記トリメチロールプロパン、グリ
セリンなどを1分子共縮合させたトリオール類や、エチ
レンジアミンにジオール類を共縮合させたテトラオール
類やこれらの混合物等が挙げられる。
本発明における感圧性接着剤組成物の処方としては、上
記の如き合成方法により分子内にメチル基又はエチル基
の側鎖を有し且つ分子両末端に水酸基を有するポリエー
テルジオールとジイソシアネート化合物とから分子両末
端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマ
一を合成し、これを(4)液とする。
次に分子両末端に水酸基を有し且つ分子内に側鎖のない
ポリエーテルジオール、又は該ポリエーテルジオールに
所定量の3個以上の官能基を有するポリイソシアネート
又はポリオールを添加混合して得られたものを(自)液
とする。(4)液、(B)液を各々所定量を秤量し、均
一になるように混合撹拌するのである。そして例えばこ
の感圧性接着剤組成物をテープ基材上にロールコーター
、ナイフコーター等を使用して数十〜数百μとなるよう
に塗布し、加熱せしめれば感圧性接着剤とすることがで
きる。
尚、(4)液と(自)液を混合する際NCO/0H当量
比が0.90〜1.501好ましくは0.95〜1.2
0になるようにポリウレタンプレポリマ一、ポリエーテ
ルジオール、ポリイソシアネート、ポリエーテルの配合
量を決めることが必要である。NCO/0H当量比が0
.90以下では未反応の水酸基が残存し、ポリウレタン
プレポリマ一が高分子量化せず、凝集力が期待できず、
又1,5以上では過剰のイソシアネート基が存在するた
めアロフアネート結合等の副反応が進行して高度に架橋
が生じて弾性率が高くなりすぎて接着剤としては不適な
ものしか得られないのである。尚、3個以上の官能基を
有するポリイソシアネート又はポリオールの添加量はポ
リウレタンプレポリマ一又はポリエーテルジオールに対
し、モル比で0.01〜0.3の範囲内で添加するのが
好ましく、0.01以下では本発明の適度の架橋を導入
するという効果は期待できず、又0.3以上では高度の
架橋が生じ接着剤としての物性が低下する傾向がある。
本発明においては必要に応じて粘着付与樹脂、反応触媒
、充填剤、紫外線吸収剤又は抗酸化剤等の劣化防止剤等
を添加してもよく、前記の(自)液を調整する際に該(
B)液に添加するのが好ましい。
本発明の感圧性接着剤組成物は上述の如く構成されてい
るから、メチル基又はエチル基の側鎖を有し且つ分子両
末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリ
マ一は柔軟性即ち粘着性の高い非凝集成分として作用し
、一方分子両末端に)水酸基を有し且つ分子内に側鎖の
ないポリエーテルジオールは規則的配列が高く凝集性即
ち接着性を高める成分として作用するので、上記ポリウ
レタンプレポリマ一とポリエーテルジオールとの反応に
より得られるものは柔軟性の高い成分と凝集性の高い成
分とが交互に直鎖状に伸びた構造のものとなり、粘着性
及び接着性にすぐれ且つ両者のバランスのとれた感圧性
接着剤が得られるのである〇又、3個以上のイソシアネ
ート基又は水酸基を有するポリイソシアネート又はポリ
オールが、上記の粘着性と接着性のバランスのとれた交
互構造を破壊することなしに、架橋剤として作用し適度
の架橋が導入されるので、粘着力、接着力などの物性を
損うことなく保持力が著しく向上し、耐久性例えば耐熱
性のすぐれた実用的にも有用な、感圧性接着剤が得られ
る。
本発明の感圧性接着剤組成物はプラスチツクフイルム又
はシート、アルミ、銅等の金属箔、紙及びこれらのラミ
ネート物などに塗布することができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例 1 平均分子量2000のポリオキシプロピレングリコール
(PPG−2000;日本曹達社製)100重量部に対
し、1Z4重量部のトルエンジイソシアネート(TDI
−65/35:武田薬品工業社製)を混合し反応させて
両末端ジイソシアのポリウレタンプレポリマ一を調整し
これを(4)液とする。
平均分子量2000のポリオキシテトラメチレングリコ
ール(PTG−2000;日本曹達社製)100重量部
に対し、平均分子量2000のテルペンフエノール系粘
着付与樹脂(YSポリスター2130;安原油脂社製)
50重量部、反応触媒としてジブチル錫ジラウレート、
紫外線吸収剤(TINUVINP;チバガイギ一社製)
及び抗酸化剤(スミライザ一WX−R;住友化学社製)
を各々0.3重量部添加混合して得られた液状物を(9
)液とする。この(3)液100重量部に対し(4)液
81.9重量部をNCO/0H当量比が1.05になる
ように秤量して添加混合し、得られた混合液状物を厚み
25μのポリエチレンテレフタレートフイルム上にロー
ルコーターで50μ厚に塗布し、80℃で1時間加熱し
、さらに常温で12時間熟成して感圧性接着テープを作
成した。この感圧性接着テープを相対湿度60%、雰囲
気温度20℃,40℃の環境下で測定した接着物性を第
2表の実施例1の欄に示す。
実施例 2〜7 実施例1のポリウレタンプレポリマ一(4)液を使用し
て第1表の配合組成表に示すようにNCO/0H当量比
を変えた系並びに3官能のポリオール又はポリイソシア
ネートを添加した系の液状物(自)液を調整し、実施例
1と同様にして感圧性接着テープを作成した。
これらの接着テープの接着物性を測定した結果を第2表
の実施例2〜7の欄に示す。比較例 1〜2 実施例1のポリウレタンプレポリマ一(4)液を使用し
て第1表の配分組成表に示すようにNCO/0H当量比
が本発明の範囲外即ちNCO/0H当量比が0.86,
1.60の系の液状物8液を調整し、実施例1と同様に
して感圧性接着テープを作成した。
これらの接着テープの接着物性を測定した結果を第2表
の比較例1及び2の欄に示す。比較例 3 実施例1の平均分子量2000のポリオキシテトラメチ
レングリコールの代りに平均分子量2000のポリプロ
ピレングリコールを使用する以外は実施例1と同様にし
て液状物(B)液を調整し、実施例1と同様にして感圧
性接着テープを作成した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分子内にメチル基又はエチル基の側鎖を有し且つ分
    子両末端に水酸基を有する平均分子量が500〜100
    00のポリエーテルジオールにジイソシアネート化合物
    を反応させて得られる分子両末端にイソシアネート基を
    有するポリウレタンプレポリマーと、分子両末端に水酸
    基を有し且つ分子内に側鎖のない平均分子量が100〜
    10000のポリエーテルジオールとがNCO/OH当
    量比が0.90〜1.50になる割合で混合されてなる
    感圧性接着剤組成物。 2 分子内にメチル基又はエチル基の側鎖を有し且つ分
    子両末端に水酸基を有する平均分子量が500〜100
    00のポリエーテルジオールにジイソシアネート化合物
    を反応させて得られる分子両末端にイソシアネート基を
    有するポリウレタンプレポリマーと、分子両末端に水酸
    基を有し且つ分子内に側鎖のない平均分子量が100〜
    10000のポリエーテルジオールと、3個以上の官能
    基を有するポリイソシアネート又はポリオールとが、N
    CO/OH当量比が0.90〜1.50になる割合で混
    合されてなる感圧性接着剤組成物。
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