TW201829707A - 黏著劑及黏著片 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可形成具有良好的潤濕性、具有良好的彎曲性、具有良好的再剝離性、且再剝離後的被附著體污染少的黏著層的黏著劑及黏著片。一種黏著劑,包含:聚胺基甲酸酯多元醇(A),其為包含三官能以上的多元醇(x2)的多元醇(x)、與聚異氰酸酯(y)的反應產物;以及多官能異氰酸酯化合物(B),所述黏著劑中,三官能以上的多元醇(x2)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧基且數量平均分子量超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
),聚異氰酸酯(y)包含二官能異氰酸酯化合物(y1)。
Description
本發明是有關於一種黏著劑及黏著片。
自從前以來,作為各種構件的表面保護片,廣泛使用在基材片上形成有黏著層的黏著片。作為黏著劑,有丙烯酸系黏著劑、矽酮系黏著劑、及胺基甲酸酯系黏著劑等。丙烯酸系黏著劑的黏著力優異,但因黏著力強,故貼附於被附著體後的再剝離性欠佳。尤其在高溫高濕環境下的經時後,因黏著力的上升而再剝離性進一步降低,有容易產生在再剝離後黏著劑成分殘留於被附著體的表面的被附著體污染的傾向。關於矽酮系黏著劑,也有容易產生被附著體污染、進而分子量較低的矽酮系樹脂揮發並吸附於電子元件等設備的表面而引起不良狀況的擔憂。相對於此,胺基甲酸酯系黏著劑相對於被附著體具有良好的密接性,同時再剝離性也比較優異,且胺基甲酸酯系樹脂不易揮發。 本說明書中,「黏著劑」為具有再剝離性的黏著劑(再剝離型黏著劑),「黏著片」為具有再剝離性的黏著片(再剝離黏著片)。
液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)及有機電致發光顯示器(organic electroluminescence display,OELD)等平板顯示器、以及將所述平板顯示器與觸控面板組合而成的觸控面板顯示器可廣泛地用於電視(television,TV)、個人計算機(personal computer,PC)、手機、及可攜式信息終端等電子設備。 胺基甲酸酯系黏著片可適宜地用作平板顯示器及觸控面板顯示器、以及它們的製造步驟中所製造或使用的基板(玻璃基板、及在玻璃基板上形成有氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)膜的ITO/玻璃基板等)及光學構件等的表面保護片。
黏著層較佳為相對於玻璃等被附著體而具有良好的潤濕性,將黏著片貼附於被附著體時氣泡不會捲入貼附界面。在胺基甲酸酯系黏著劑中,為了提高潤濕性,有時會添加塑化劑。然而,在塑化劑的添加量多的情況下,有產生再剝離後黏著劑成分殘留於被附著體的表面的被附著體污染的擔憂。因此,塑化劑的添加量較佳為較少,更佳為不添加塑化劑。胺基甲酸酯系黏著劑較佳為即便為塑化劑的添加量少/較佳為不添加塑化劑的調配組成,也具有良好的潤濕性。
黏著片有時會被貼附於具有彎曲部分的顯示器。另外,在OELD等顯示器中,通過使用塑料膜作為基板而可實現可撓化,黏著片有時會在貼附於可撓性的被附著體的狀態下被彎曲。在用於這種用途的黏著片中,較佳為黏著層具有難以自被附著體剝離的良好彎曲性。
黏著片較佳為具有當自被附著體取下時可容易地自被附著體再剝離的良好再剝離性。
作為胺基甲酸酯系黏著劑的製造方法,有以下方法:使用作為多元醇及聚異氰酸酯的反應產物的聚胺基甲酸酯多元醇、以及多官能異氰酸酯化合物的方法;以及不使用聚胺基甲酸酯多元醇而使多元醇與多官能異氰酸酯化合物一次性反應的方法(單次法(one shot method))。
一般而言,使用了利用單次法而獲得的胺基甲酸酯系黏著劑的黏著層堅硬,無法具有良好的彎曲性。另外,有因硬化收縮而黏著層的表面平滑性也容易劣化的傾向。
使用聚胺基甲酸酯多元醇的方法因容易使黏著力與凝聚力變得適宜而較佳。作為聚胺基甲酸酯多元醇的原料多元醇,可並用二官能多元醇與三官能以上的多元醇。一般而言,二官能多元醇具有二維交聯性,可對黏著層賦予適度的柔軟性,三官能以上的多元醇具有三維交聯性,可對黏著層賦予適度的硬度。通過並用這些多元醇,可獲得具有適宜的凝聚力與黏著力的黏著層。
專利文獻1中公開了一種胺基甲酸酯系黏著劑,其包含:胺基甲酸酯預聚物(A),含有每一分子的平均官能基數為2.2~3.4的聚醚多元醇(a)、聚異氰酸酯化合物(b)及催化劑(c);以及多官能異氰酸酯化合物(B)(權利要求1)。 在專利文獻1中,較佳為聚醚多元醇(a)為聚醚二醇與聚醚三醇的混合物(權利要求3)。
專利文獻2中公開了一種胺基甲酸酯系黏著劑,其含有聚胺基甲酸酯樹脂(A)、多官能異氰酸酯化合物(B)、以及選自聚伸烷基二醇系化合物、環氧系化合物及磷酸酯系化合物中的至少一種(C)(權利要求1)。 專利文獻2中公開了作為聚胺基甲酸酯多元醇的原料多元醇而並用二官能多元醇與三官能以上的多元醇的聚胺基甲酸酯多元醇的合成例(合成例1~合成例5)。
再者,專利文獻1、專利文獻2中的各種成分的符號為以文獻中記載的符號的形態直接進行記載者,與本發明的黏著劑中所使用的各種成分的符號無關。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-182795號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-7226號公報
[發明所要解決的問題] 在專利文獻1中,較佳為聚醚二醇為二官能聚丙二醇(a1),聚醚三醇為三官能聚丙二醇(a2)(權利要求4、合成例1~合成例7)。在專利文獻1的合成例1~合成例7中,聚醚二醇(a1)的數量平均分子量僅為1,000,聚醚三醇(a2)的數量平均分子量為350~3,000。在使用了上述合成例1~合成例7的聚胺基甲酸酯多元醇的專利文獻1的實施例1~實施例12中未使用潤濕劑。 根據本發明者的見解,專利文獻1的實施例1~實施例12的胺基甲酸酯系黏著劑的潤濕性不充分,當將黏著片貼附於被附著體時氣泡容易捲入貼附界面(參照後述[實施例]一項的比較例2)。
在專利文獻2的合成例1~合成例3、合成例5中,作為三官能以上的多元醇而使用了艾迪科聚醚(ADEKA polyether)AM-302(末端環氧乙烷封端的三官能聚丙二醇,分子量3,000,艾迪科(ADEKA)製造)。 根據本發明者的見解,在使用了上述合成例~合成例3、合成例5的聚胺基甲酸酯多元醇的專利文獻2的實施例1~實施例15、實施例17、實施例18的胺基甲酸酯系黏著劑中,難以形成具有良好的彎曲性的黏著層(參照後述[實施例]一項的比較例1)。另外,在專利文獻2的這些實施例中,為了提高潤濕性而使用了塑化劑((C)成分),從而也有再剝離後黏著劑殘留於被附著體的表面的被附著體污染的課題(參照後述[實施例]一項的比較例1)。
本發明鑒於上述情況而成,目的在於提供一種可形成具有良好的潤濕性、具有良好的彎曲性、具有良好的再剝離性、且再剝離後的被附著體污染少的黏著層的黏著劑。 [解決問題的技術手段]
本發明的黏著劑為如下的黏著劑,其包含: 聚胺基甲酸酯多元醇(A),其為包含三官能以上的多元醇(x2)的多元醇(x)、與聚異氰酸酯(y)的反應產物;以及 多官能異氰酸酯化合物(B),所述黏著劑中, 三官能以上的多元醇(x2)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧(EO)基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
), 聚異氰酸酯(y)包含二官能異氰酸酯化合物(y1)。
本發明的黏著劑為將包含所述成分(A)、成分(B)的多種材料調配而成的組成物,但在黏著劑中,也存在包含成分(A)、成分(B)的多種調配成分均不作為獨立的成分明確存在的情況。即,也有在本發明的黏著劑中含有包含成分(A)、成分(B)的多種調配成分部分地進行反應而獲得的反應產物的情況。
本發明的黏著片包括基材片、以及包含所述本發明的黏著劑的硬化物的黏著層。 一般而言,片狀物根據厚度及寬度而被稱作「帶」、「膜」、或「片」。本說明書中,並未特別區分它們,設為使用「片」這一用語作為表示包括它們的概念的用語。
本說明書中,只要未特別注明,則重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)為通過膠體滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)測定而求出的聚苯乙烯換算值,可利用後述[實施例]一項中記載的方法來測定。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種可形成具有良好的潤濕性、具有良好的彎曲性、具有良好的再剝離性、且再剝離後的被附著體污染少的黏著層的黏著劑。
本發明的黏著劑為一種胺基甲酸酯系黏著劑,其包含: 聚胺基甲酸酯多元醇(A),其為包含三官能以上的多元醇(x2)的多元醇(x)、與聚異氰酸酯(y)的反應產物;以及 多官能異氰酸酯化合物(B),其中, 三官能以上的多元醇(x2)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧(EO)基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
), 聚異氰酸酯(y)包含二官能異氰酸酯化合物(y1)。
再者,本發明的黏著劑即便為塑化劑(P)的添加量少/較佳為不添加塑化劑(P)的調配組成,也可解決所述課題,但只要不脫離本發明的主旨,則視需要也可調配塑化劑(P)。
本發明的黏著片為一種胺基甲酸酯系黏著片,其包括基材片、以及包含所述本發明的黏著劑的硬化物的黏著層。 本發明的黏著片可以帶、標簽、片、及兩面膠帶等形態使用。本發明的黏著片可適宜地用作表面保護片、裝飾用片、及防滑片等。 液晶顯示器(LCD)及有機電致發光顯示器(OELD)等平板顯示器、以及將所述平板顯示器與觸控面板組合而成的觸控面板顯示器可廣泛地用於電視(TV)、個人計算機(PC)、手機、及可攜式信息終端等電子設備。 本發明的黏著片可適宜地用作平板顯示器及觸控面板顯示器(也將它們總地簡稱為「顯示器」)、以及它們的製造步驟中所製造或使用的基板(玻璃基板、及在玻璃基板上形成有ITO(氧化銦錫)膜的ITO/玻璃基板等)及光學構件等的表面保護片。
「黏著劑」 (聚胺基甲酸酯多元醇(A)) 聚胺基甲酸酯多元醇(A)是使一種以上的多元醇(x)與一種以上的聚異氰酸酯(y)進行共聚反應而獲得的反應產物。聚胺基甲酸酯多元醇(A)可使用一種以上。共聚反應視需要可在催化劑存在下進行。共聚反應中視需要可使用溶媒。
<多元醇(x)> 多元醇(x)至少包一種以上的三官能以上的多元醇(x2)。較佳為多元醇(x)包含一種以上的二官能多元醇(x1)與一種以上的三官能以上的多元醇(x2)。
多元醇(x)的種類並無特別限制,可列舉:聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丙烯酸多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、及蓖麻油系多元醇等。其中,較佳為聚酯多元醇、聚醚多元醇、及這些的組合。
聚酯多元醇可使用公知者,可列舉通過一種以上的多元醇成分與一種以上的酸成分的酯化反應而獲得的化合物(酯化物)。
作為原料的多元醇成分,例如可列舉:乙二醇(ethylene glycol,EG)、丙二醇(propylene glycol,PG)、二乙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,8-癸二醇、十八烷二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、及己三醇等。
作為原料的酸成分,例如可列舉:丁二酸、甲基丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,14-十四烷二酸、二聚物酸、2-甲基-1,4-環己烷二羧酸、2-乙基-1,4-環己烷二羧酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、4,4'-聯苯二羧酸、及這些的酸酐等。
聚醚多元醇可使用公知者,可列舉將一分子中具有兩個以上活性氫的含活性氫的化合物用作引發劑,並使一種以上的氧雜環丙烷化合物進行加成聚合而獲得的化合物(加成聚合物)。
作為引發劑,可列舉含羥基的化合物及胺等。具體而言,可列舉:乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、1,4-丁二醇、新戊二醇、丁基乙基戊二醇、N-胺基乙基乙醇胺、異佛爾酮二胺、及二甲苯二胺等二官能引發劑;甘油、三羥甲基丙烷、及三乙醇胺等三官能引發劑;季戊四醇、乙二胺、及芳香族二胺等四官能引發劑;二乙三胺等五官能引發劑等。
作為氧雜環丙烷化合物,可列舉:環氧乙烷(ethylene oxide,EO)、環氧丙烷(propylene oxide,PO)、及環氧丁烷(butylene oxide,BO)等環氧烷(alkylene oxide,AO);四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)等。
聚醚多元醇較佳為含活性氫的化合物的環氧烷加成物(也稱為聚氧化烯基多元醇)。其中,較佳為聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)、聚丙二醇(polypropylene glycol,PPG)、及聚四伸甲基二醇等二官能聚醚多元醇;甘油的環氧烷加成物等三官能聚醚多元醇等。
多元醇(x)的數量平均分子量(Mn)並無特別限制,較佳為200~25,000。通過Mn為200以上,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝膠化得到有效抑制。通過Mn為25,000以下,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝聚力變得適宜。 在使用聚酯多元醇及/或聚醚多元醇作為多元醇(x)的情況下,較佳的數量平均分子量(Mn)如下所述。 聚酯多元醇的數量平均分子量(Mn)較佳為500~5,000,更佳為600~4,000,特佳為800~3,000。通過Mn為500以上,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝膠化得到有效抑制。通過Mn為5,000以下,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝聚力變得適宜。 聚醚多元醇的數量平均分子量(Mn)較佳為500~5,000,更佳為600~4,000,特佳為800~3,000。通過Mn為500以上,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝膠化得到有效抑制。通過Mn為5,000以下,聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝聚力變得適宜。
如上所述,在本發明中,作為多元醇(x),至少使用一種以上的三官能以上的多元醇(x2)。 較佳為並用一種以上的二官能多元醇(x1)與一種以上的三官能以上的多元醇(x2)。一般而言,二官能多元醇(x1)具有二維交聯性,可對黏著層賦予適度的柔軟性,三官能以上的多元醇(x2)具有三維交聯性,可對黏著層賦予適度的硬度。通過並用這些多元醇,可獲得具有適宜的凝聚力與黏著力的黏著層。
在本發明中,三官能以上的多元醇(x2)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧(EO)基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)。
如在「背景技術」一項中所列舉的專利文獻1、專利文獻2般,以前,作為聚胺基甲酸酯多元醇的原料多元醇而並用二官能多元醇以及含EO基或不含EO基的三官能多元醇的胺基甲酸酯系黏著劑為人所公知,但用作原料多元醇的三官能多元醇的數量平均分子量(Mn)為3,000以下(參照專利文獻1的合成例1~合成例7及實施例1~實施例12、專利文獻2的合成例1~合成例3、合成例5及實施例1~實施例15、實施例17、實施例18)。
在本發明中,使用與專利文獻1、專利文獻2中記載的三官能多元醇相比數量平均分子量(Mn)更大的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)。通過使用具有EO基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)作為聚胺基甲酸酯多元醇(A)的原料多元醇,可提供一種即便為塑化劑(P)的添加量少/較佳為不添加塑化劑(P)的調配組成,也可形成具有良好的潤濕性的黏著層的黏著劑。例如,可形成當貼附於玻璃基板及ITO/玻璃基板等被附著體時氣泡難以捲入貼附界面的黏著層。
黏著片有時會被貼附於具有彎曲部分的顯示器。另外,在OELD等顯示器中,通過使用塑料膜作為基板而可實現可撓化,黏著片有時會在貼附於可撓性的被附著體的狀態下被彎曲。在用於這種用途的黏著片中,較佳為黏著層具有難以自被附著體剝離的良好彎曲性。 通過使用具有EO基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)作為聚胺基甲酸酯多元醇(A)的原料多元醇,可提供一種可形成彎曲性優異的黏著層的黏著劑。通過較以前提高三官能以上的多元醇的分子量,可減少三官能以上的多元醇的交聯點的數量,結果黏著層中表現出接近彈性體性/橡膠彈性般的性質,認為黏著層的彎曲性將提高。
另外,通過使用具有EO基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)作為聚胺基甲酸酯多元醇(A)的原料多元醇,可提高黏著層的再剝離性,可形成容易再剝離的黏著層。通過使用(較大量地使用)三官能以上的多元醇,可使黏著層的聚合物網絡適度三維化,因此,認為黏著層的再剝離性將提高。
就使潤濕性、彎曲性、及再剝離性的提高效果提高而言,三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的數量平均分子量(Mn)較佳為4,000以上,更佳為5,000以上,特佳為6,000以上。 三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的數量平均分子量(Mn)的上限並無特別限制。就使聚胺基甲酸酯多元醇(A)的凝聚力變得適宜而言,三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的數量平均分子量(Mn)較佳為25,000以下,更佳為20,000以下,特佳為15,000以下,最佳為10,000以下。
在本發明中,三官能以上的多元醇(x2)可包含具有EO基且數量平均分子量(Mn)超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)、以及數量平均分子量(Mn)為3,000以下的三官能以上的多元醇(x2L
)。 作為三官能以上的多元醇(x2),在僅使用分子量較大的聚醚多元醇(x2H
)的情況下,有黏著層的黏著力變得較高的傾向。通過並用分子量較小的多元醇(x2L
),可降低因使用分子量較大的聚醚多元醇(x2H
)而增加的黏著層的黏著力而調整至適宜的範圍內。再者,三官能以上的多元醇(x2L
)可具有EO基,也可不具有EO基。
具有EO基的三官能以上的聚醚多元醇是使包含環氧乙烷(EO)的一種以上的氧雜環丙烷化合物與所述三官能以上的引發劑加成聚合而獲得的化合物(加成聚合物)。其中,較佳為使包含環氧乙烷(EO)的一種以上的環氧烷(AO)與所述三官能以上的引發劑加成聚合而獲得的化合物(加成聚合物)。
具有EO基的三官能以上的聚醚多元醇較佳為至少在末端具有EO基。作為至少在末端具有EO基的三官能以上的聚醚多元醇,可列舉使一個以上的環氧乙烷(EO)與甘油加成聚合而獲得的甘油EO加成物、使一個以上的環氧丙烷(PO)及一個以上的環氧乙烷(EO)以所述順序與甘油加成聚合而獲得的甘油PO・EO加成物(也稱為「甘油聚丙二醇末端乙二醇改性」)等。
二官能多元醇(x1)較佳為選自由二官能聚醚多元醇及二官能聚酯多元醇所組成的群組中的一種以上的多元醇。 就基材密接性及抑制被附著體污染等的觀點而言,二官能多元醇(x1)較佳為包含二官能聚醚多元醇。
作為二官能聚醚多元醇,就可更有效地抑制被附著體污染的方面而言,較佳為具有EO基的二官能聚醚多元醇。 具有EO基的二官能聚醚多元醇是使包含環氧乙烷(EO)的一種以上的氧雜環丙烷化合物與所述二官能引發劑加成聚合而獲得的化合物(加成聚合物)。其中,較佳為使包含環氧乙烷(EO)的一種以上的環氧烷(AO)與所述二官能引發劑加成聚合而獲得的聚伸烷基二醇。聚伸烷基二醇中的EO基的含量越多越較佳。就EO基的含量多而言,具有EO基的二官能聚醚多元醇特佳為聚乙二醇(PEG)。即,一種以上的具有EO基的二官能聚醚多元醇較佳為包含PEG。再者,具有EO基的三官能以上的聚醚多元醇中的EO基量的上限並無特別限制,較佳為在多元醇的分子量中為50質量%。 二官能多元醇(x1)的數量平均分子量(Mn)較佳為200~6,000,更佳為200~4,000,特佳為200~2,000。
就凝聚力與黏著力的平衡的觀點而言, 當將多元醇(x)的合計量設為100質量份時, 較佳為二官能多元醇(x1)的量為0質量份~90質量份,三官能以上的多元醇(x2)的量為100質量份~10質量份, 更佳為二官能多元醇(x1)的量為5質量份~70質量份,三官能以上的多元醇(x2)的量為95質量份~30質量份, 特佳為為二官能多元醇(x1)的量為10質量份~50質量份,三官能以上的多元醇(x2)的量為90質量份~50質量份。
就凝聚力、黏著力、潤濕性、彎曲性、及再剝離性的平衡的觀點而言, 當將多元醇(x)的合計量設為100質量份時, 較佳為二官能多元醇(x1)的量為0質量份~90質量份,三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的量為100質量份~5質量份,三官能以上的多元醇(x2L
)的量為0質量份~50質量份, 當將多元醇(x)的合計量設為100質量份時, 更佳為二官能多元醇(x1)的量為2質量份~70質量份,三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的量為98質量份~25質量份,三官能以上的多元醇(x2L
)的量為0質量份~40質量份, 當將多元醇(x)的合計量設為100質量份時, 特佳為為二官能多元醇(x1)的量為5質量份~50質量份,三官能以上的聚醚多元醇(x2H
)的量為95質量份~50質量份,三官能以上的多元醇(x2L
)的量為0質量份~30質量份。 另外,較佳為將三官能以上的多元醇(x2)的量設為較二官能多元醇(x1)的量而過剩。由此,黏著層的彈性體般的性質進一步提高。
<聚異氰酸酯(y)> 聚異氰酸酯(y)可使用公知者,可列舉:芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、芳香脂肪族聚異氰酸酯、及脂環族聚異氰酸酯等。
作為芳香族聚異氰酸酯,例如可列舉:1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4'-甲苯胺二異氰酸酯、2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯苯、聯大茴香胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、及4,4',4''-三苯基甲烷三異氰酸酯等。
作為脂肪族聚異氰酸酯,例如可列舉:三伸甲基二異氰酸酯、四伸甲基二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、五伸甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、2,3-伸丁基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、十二伸甲基二異氰酸酯、及2,4,4-三甲基六伸甲基二異氰酸酯等。
作為芳香脂肪族聚異氰酸酯,例如可列舉:ω,ω'-二異氰酸酯-1,3-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二乙基苯、1,4-四甲基二甲苯二異氰酸酯、及1,3-四甲基二甲苯二異氰酸酯等。
作為脂環族聚異氰酸酯,例如可列舉:3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、4,4'-伸甲基雙(環己基異氰酸酯)、及1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷等。
此外,作為聚異氰酸酯,可使用異氰酸酯預聚物。所謂異氰酸酯預聚物,是指將二異氰酸酯作為原料並以單體的含量成為1%以下的方式進行預聚物化而成者。作為異氰酸酯預聚物,可列舉加成體、縮二脲體、及異三聚氰酸酯體等。 所謂加成體,是指二異氰酸酯與三羥甲基丙烷(CH3
-CH2
-C(CH2
-OH)3
)的加成體。縮二脲體為二異氰酸酯與水或三級醇的反應物。異三聚氰酸酯體為二異氰酸酯的三聚體(所述三聚體包含異三聚氰酸酯環)。
聚異氰酸酯(y)較佳為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、及3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯)等。
聚胺基甲酸酯多元醇(A)的聚合中,多元醇(x)與聚異氰酸酯(y)的調配比率較佳為以羥基的莫耳數超過異氰酸酯基的莫耳數的方式設定。多元醇(x)中的羥基的莫耳數與聚異氰酸酯(y)中的異氰酸酯基的莫耳數的比(NCO/OH比)較佳為0.3~0.95,更佳為0.4~0.85。若使羥基與異氰酸酯基以適當的比率反應,則可使凝聚力及黏著力高度並存。
在本發明中,聚異氰酸酯(y)包含一種以上的二官能異氰酸酯化合物(y1)。 聚異氰酸酯(y)較佳為僅使用二官能異氰酸酯化合物(y1)。聚異氰酸酯(y)視需要可包含一種以上的三官能以上的異氰酸酯化合物。 在作為聚胺基甲酸酯多元醇的原料多元醇而僅使用交聯性高的三官能以上的多元醇且僅使用三官能以上的聚異氰酸酯的情況下,聚胺基甲酸酯多元醇的分子結構變得剛直,有黏著層的凝聚力高於適宜的範圍的擔憂。 在作為聚胺基甲酸酯多元醇的原料多元醇而使用三官能以上的多元醇的本發明的黏著劑中,通過作為聚異氰酸酯(y)而使用包含二官能異氰酸酯化合物(y1)的一種以上的聚異氰酸酯、較佳為僅使用二官能異氰酸酯化合物(y1),可抑制過度的交聯而獲得具有較佳的凝聚力與黏著力的黏著層。
<催化劑> 催化劑可使用公知者,可列舉三級胺系化合物及有機金屬系化合物等。
作為三級胺系化合物,例如可列舉:三乙基胺、三乙二胺、及1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一烯-7(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)-undecene-7,DBU)等。
作為有機金屬系化合物,可列舉錫系化合物及非錫系化合物等。 作為錫系化合物,例如可列舉:二丁基二氯化錫、二丁基氧化錫、二丁基二溴化錫、二馬來酸二丁基錫(dibutyltin dimaleate)、二月桂酸二丁基錫(dibutyltin dilaurate,DBTDL)、二乙酸二丁基錫、二丁基硫化錫、三丁基硫化錫、三丁基氧化錫、乙酸三丁基錫、三乙基乙醇錫(triethyltin ethoxide)、三丁基乙醇錫(tributyltin ethoxide)、二辛基氧化錫、二月桂酸二辛基錫、三丁基氯化錫、三氯乙酸三丁基錫、及2-乙基己酸錫等。 作為非錫系化合物,例如可列舉:二丁基二氯化鈦、鈦酸四丁酯、及丁氧基三氯化鈦等鈦系;油酸鉛、2-乙基己酸鉛、苯甲酸鉛、及環烷酸鉛等鉛系;2-乙基己酸鐵及乙醯丙酮鐵等鐵系;苯甲酸鈷及2-乙基己酸鈷等鈷系;環烷酸鋅及2-乙基己酸鋅等鋅系;環烷酸鋯等鋯系。
催化劑可使用一種以上。在視需要而並用的多種多元醇(x)各自的反應性不同的情況下,因這些反應性的不同,在單一催化劑體系中有容易產生凝膠化或反應溶液的白濁的擔憂。在所述情況下,通過使用兩種催化劑,容易控制反應(例如反應速度等),從而可解決所述問題。兩種催化劑的組合並無特別限制,可列舉三級胺/有機金屬系、錫系/非錫系、及錫系/錫系等。較佳為錫系/錫系,更佳為二月桂酸二丁基錫與2-乙基己酸錫。 2-乙基己酸錫與二月桂酸二丁基錫的質量比(2-乙基己酸錫/二月桂酸二丁基錫)並無特別限制,較佳為超過0且未滿1,更佳為0.2~0.6。若所述質量比未滿1,則催化劑活性的平衡良好,有效地抑制反應溶液的凝膠化及白濁,聚合穩定性進一步提高。
一種以上的催化劑的使用量並無特別限制,相對於多元醇(x)與聚異氰酸酯(y)的合計量,較佳為0.01質量%~1質量%。
<溶劑> 聚胺基甲酸酯多元醇(A)的聚合中視需要可使用溶劑。溶劑可使用公知者,可列舉:甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、及丙酮等。自聚胺基甲酸酯多元醇(A)的溶解性及溶劑的沸點等方面而言,特佳為乙酸乙酯及甲苯等。
<聚合方法> 聚胺基甲酸酯多元醇(A)的聚合方法並無特別限制,可應用塊狀聚合法及溶液聚合法等公知的聚合方法。 聚合順序並無特別限制,可列舉: 順序1)將多元醇(x)、聚異氰酸酯(y)、視需要的催化劑、及視需要的溶劑一併投入至燒瓶中的順序; 順序2)將多元醇(x)、視需要的催化劑、及視需要的溶劑投入至燒瓶中,並向其中滴加添加聚異氰酸酯(y)的順序。 就容易控制反應而言,較佳為順序2)。
使用催化劑時的反應溫度較佳為未滿100℃,更佳為85℃~95℃。若反應溫度未滿100℃,則容易控制反應速度及交聯結構等,且容易生成具有所期望的分子量的聚胺基甲酸酯多元醇(A)。 在不使用催化劑時,反應溫度較佳為100℃以上,更佳為110℃以上,反應時間較佳為3小時以上。
聚胺基甲酸酯多元醇(A)的重量平均分子量(Mw)較佳為1萬~50萬,更佳為3萬~40萬,特佳為5萬~35萬。通過聚胺基甲酸酯多元醇(A)的Mw處於適當的範圍,容易獲得良好的塗敷性。
(多官能異氰酸酯化合物(B)) 多官能異氰酸酯化合物(B)可使用公知者,可使用作為聚胺基甲酸酯多元醇(A)的原料的聚異氰酸酯(y)中例示的化合物(具體而言為芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、芳香脂肪族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯、及這些的三羥甲基丙烷加成體/縮二脲體/三聚體)。
相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份的多官能異氰酸酯化合物(B)的量較佳為1質量份~50質量份,更佳為1質量份~20質量份,特佳為5質量份~15質量份。若多官能異氰酸酯化合物(B)的量為1質量份以上,則黏著層的凝聚力變得良好,若為50質量份以下,則黏著層的黏著力變得良好。
(塑化劑(P)) 如上所述,在本發明中,可提供即便為塑化劑(P)的添加量少/較佳為不添加塑化劑(P)的調配組成,也具有良好的潤濕性的黏著劑。因此,在本發明的黏著劑中,塑化劑(P)並非用以提高潤濕性的必需成分,但本發明的黏著劑視需要可包含一種以上的塑化劑(P)。但在添加塑化劑(P)的情況下,其量也可被抑制為低水平。相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份的塑化劑(P)的量例如可為50質量份以下(0質量份~50質量份),較佳為40質量份以下(0質量份~40質量份),更佳為30質量份以下(0質量份~30質量份),進而佳為20質量份以下(0質量份~20質量份),特佳為10質量份以下(0質量份~10質量份),最佳為5質量份以下(0質量份~5質量份)。
塑化劑(P)並無特別限制,就與其他成分的相容性等的觀點而言,較佳為分子量250~1,000的有機酸酯。
作為一元酸或多元酸與醇的酯,例如可列舉:月桂酸異硬脂基酯、肉豆蔻酸異丙酯、肉豆蔻酸異鯨蠟酯、肉豆蔻酸辛基十二烷基酯、棕櫚酸異硬脂基酯、硬脂酸異鯨蠟酯、油酸辛基十二烷基酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二苄酯、鄰苯二甲酸丁基苄酯、己二酸二異癸酯、己二酸二異硬脂基酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二異鯨蠟酯、乙醯基檸檬酸三丁酯、偏苯三甲酸三丁酯、偏苯三甲酸三辛酯、偏苯三甲酸三己酯、偏苯三甲酸三油烯基酯、及偏苯三甲酸三異鯨蠟酯等。
作為其他酸與醇的酯,例如可列舉:肉豆蔻油酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、異棕櫚酸、及異硬脂酸等不飽和脂肪酸或分支酸與乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、及山梨醇酐等醇的酯。
作為一元酸或多元酸與聚伸烷基二醇的酯,例如可列舉:二己基酸聚乙二醇、二-2-乙基己基酸聚乙二醇、二月桂酸聚乙二醇、二油酸聚乙二醇、及己二酸二聚乙二醇甲醚等。
就潤濕性提高等的觀點而言,有機酸酯的分子量(式量或Mn)較佳為250~1,000,更佳為400~900,特佳為500~850。若分子量為250以上,則黏著層的耐熱性變得良好,若分子量為1,000以下,則黏著劑的潤濕性變得良好。
(溶劑) 本發明的黏著劑視需要可包含溶劑。溶劑可使用公知者,可列舉:甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、及丙酮等。就聚胺基甲酸酯多元醇(A)的溶解性及溶劑的沸點等的觀點而言,特佳為乙酸乙酯及甲苯等。
(防變質劑(D)) 本發明的黏著劑視需要可包含一種以上的防變質劑(D)。由此,可抑制由黏著層的長期使用所引起的各種特性的降低。作為防變質劑(D),可列舉:耐水解劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、及光穩定劑等。
<耐水解劑> 在高溫高濕環境下等黏著層發生水解反應而生成羧基的情況下,為了封鎖所述羧基,可使用耐水解劑。 作為耐水解劑,可列舉:碳二醯亞胺系、異氰酸酯系、噁唑啉系、及環氧系等。其中,就水解抑制效果的觀點而言,較佳為碳二醯亞胺系。
碳二醯亞胺系水解抑制劑為一分子中具有一個以上的碳二醯亞胺基的化合物。 作為單碳二醯亞胺化合物,例如可列舉:二環己基碳二醯亞胺、二異丙基碳二醯亞胺、二甲基碳二醯亞胺、二異丁基碳二醯亞胺、二辛基碳二醯亞胺、二苯基碳二醯亞胺、及萘基碳二醯亞胺等。 聚碳二醯亞胺化合物可在碳二醯亞胺化催化劑的存在下使二異氰酸酯進行脫碳酸縮合反應而生成。此處,作為二異氰酸酯,例如可列舉:4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1-甲氧基苯基-2,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、及四甲基二甲苯二異氰酸酯等。作為碳二醯亞胺化催化劑,可列舉:1-苯基-2-磷雜環戊烯-1-氧化物、3-甲基-2-磷雜環戊烯-1-氧化物、1-乙基-3-甲基-2-磷雜環戊烯-1-氧化物、1-乙基-2-磷雜環戊烯-1-氧化物、及這些的3-磷雜環戊烯異構體等磷雜環戊烯氧化物等。
作為異氰酸酯系水解抑制劑,例如可列舉:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-聯苯二異氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-聯苯二異氰酸酯、3,3'-二氯-4,4'-聯苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,5-四氫萘二異氰酸酯、四伸甲基二異氰酸酯、1,6-六伸甲基二異氰酸酯、十二伸甲基二異氰酸酯、三甲基六伸甲基二異氰酸酯、1,3-伸環己基二異氰酸酯、1,4-伸環己基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、賴胺酸二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、及3,3'-二甲基-4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯等。
作為噁唑啉系水解抑制劑,例如可列舉:2,2'-鄰苯雙(2-噁唑啉)、2,2'-間苯雙(2-噁唑啉)、2,2'-對苯雙(2-噁唑啉)、2,2'-對苯雙(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2'-間苯雙(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2'-對苯雙(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、2,2'-間苯雙(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、2,2'-伸乙基雙(2-噁唑啉)、2,2'-四伸甲基雙(2-噁唑啉)、2,2'-六伸甲基雙(2-噁唑啉)、2,2'-八伸甲基雙(2-噁唑啉)、2,2'-伸乙基雙(4-甲基-2-噁唑啉)、及2,2'-二伸苯基雙(2-噁唑啉)等。
作為環氧系水解抑制劑,例如可列舉:1,6-己二醇、新戊二醇、及聚伸烷基二醇等脂肪族二醇的二縮水甘油醚;山梨糖醇、山梨醇酐、聚丙三醇、季戊四醇、二丙三醇、丙三醇、及三羥甲基丙烷等脂肪族多元醇的聚縮水甘油醚;環己烷二甲醇等脂環式多元醇的聚縮水甘油醚;對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、偏苯三甲酸、己二酸、及癸二酸等脂肪族或芳香族的多元羧酸的二縮水甘油酯或聚縮水甘油酯;間苯二酚、雙-(對羥基苯基)甲烷、2,2-雙-(對羥基苯基)丙烷、三-(對羥基苯基)甲烷、及1,1,2,2-四(對羥基苯基)乙烷等多酚的二縮水甘油醚或聚縮水甘油醚;N,N-二縮水甘油基苯胺、N,N-二縮水甘油基甲苯胺、及N,N,N',N'-四縮水甘油基-雙-(對胺基苯基)甲烷等胺的N-縮水甘油基衍生物;胺基苯酚的三縮水甘油基衍生物;三縮水甘油基三(2-羥基乙基)異三聚氰酸酯、及三縮水甘油基異三聚氰酸酯;鄰甲酚型環氧樹脂及苯酚酚醛清漆型環氧樹脂等環氧樹脂等。
耐水解劑的添加量並無特別限制,相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,較佳為0.1質量份~5質量份,更佳為0.2質量份~4.5質量份,特佳為0.5質量份~3質量份。
<抗氧化劑> 作為抗氧化劑,可列舉自由基捕捉劑及過氧化物分解劑等。作為自由基捕捉劑,可列舉酚系化合物及胺系化合物等。作為過氧化物分解劑,可列舉硫系化合物及磷系化合物等。
作為酚系化合物,例如可列舉:2,6-二-第三丁基-對甲酚、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二-第三丁基-4-乙基苯酚、β-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸硬脂酯、2,2'-伸甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-伸甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-伸丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、苯丙酸,3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基-,C7-C9側鏈烷基酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、四-[伸甲基-3-(3',5'-二-第三丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、雙[3,3'-雙-(4'-羥基-3'-第三丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、1,3,5-三(3',5'-二-第三丁基-4'-羥基苄基)-S-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、及生育酚等。
作為磷系化合物,例如可列舉:亞磷酸三苯基酯、亞磷酸二苯基異癸基酯、4,4'-伸丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯基二-十三烷基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(十八烷基亞磷酸酯)、三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(單壬基苯基)亞磷酸酯、三(二壬基苯基)亞磷酸酯、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲、三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)亞磷酸酯、及2,2-伸甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)亞磷酸辛酯等。
通過使用抗氧化劑,可防止聚胺基甲酸酯多元醇(A)的熱劣化,可有效地抑制塑化劑(P)自黏著層的滲出。 抗氧化劑的添加量並無特別限制,相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,較佳為0.01質量份~5質量份,更佳為0.1質量份~3質量份,特佳為0.2質量份~2質量份。
作為抗氧化劑,就穩定性與抗氧化效果的觀點而言,較佳為使用一種以上的作為自由基捕捉劑的酚系化合物,更佳為並用作為自由基捕捉劑的一種以上的酚系化合物與作為過氧化物分解劑的一種以上的磷系化合物。另外,抗氧化劑特佳為並用作為自由基捕捉劑的酚系化合物與作為過氧化物分解劑的磷系化合物,且並用這些抗氧化劑與所述耐水解劑。
<紫外線吸收劑> 作為紫外線吸收劑,例如可列舉:二苯甲酮系化合物、苯並三唑系化合物、水楊酸系化合物、草醯苯胺系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、及三嗪系化合物等。 紫外線吸收劑的添加量並無特別限制,相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,較佳為0.01質量份~3質量份,更佳為0.1質量份~2.5質量份,特佳為0.2質量份~2質量份。
<光穩定劑> 作為光穩定劑,可列舉受阻胺系化合物及受阻呱啶系化合物等。光穩定劑的添加量並無特別限制,相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,較佳為0.01質量份~2質量份,更佳為0.1質量份~1.5質量份,特佳為0.2質量份~1質量份。
(抗靜電劑(E)) 本發明的黏著劑視需要可包含一種以上的抗靜電劑(E)。 作為抗靜電劑,可列舉無機鹽、多元醇化合物、離子性液體、及表面活性劑等,其中較佳為離子性液體。再者,「離子性液體」也稱為常溫熔融鹽,是在25℃下具有流動性的鹽。
作為無機鹽,例如可列舉:氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰、過氯酸鋰、氯化銨、氯酸鉀、氯化鋁、氯化銅、氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉、碳酸鈉、及硫氰酸鈉等。
作為多元醇化合物,例如可列舉:丙二醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷、及季戊四醇等。
作為包含咪唑離子的離子液體,例如可列舉:1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1,3-二甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、及1-丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺醯基)亞胺等。
作為包含吡啶離子的離子液體,例如可列舉:1-甲基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-丁基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-己基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-辛基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-己基-4-甲基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-己基-4-甲基吡啶六氟磷酸鹽、1-辛基-4-甲基吡啶雙(三氟甲基磺醯基)亞胺、1-辛基-4-甲基吡啶雙(氟磺醯基)亞胺、1-甲基吡啶雙(全氟乙基磺醯基)亞胺、及1-甲基吡啶雙(全氟丁基磺醯基)亞胺等。
作為包含銨離子的離子液體,例如可列舉:三甲基庚基銨雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-丙基銨雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-戊基銨雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-庚基銨雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺、及三正丁基甲基銨雙三氟甲烷磺醯亞胺等。
此外,可適宜地使用吡咯烷鹽、鏻鹽、及鋶鹽等的市售的離子液體。
表面活性劑被分類為低分子表面活性劑與高分子表面活性劑。任一類型均有非離子性、陰離子性、陽離子性、及兩性類型。
作為非離子性的低分子表面活性劑,可列舉:甘油脂肪酸酯、聚氧化烯基烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基胺脂肪酸酯、及脂肪酸二乙醇醯胺等。 作為陰離子性的低分子表面活性劑,可列舉:烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、及磷酸烷基酯等。 作為陽離子性的低分子表面活性劑,可列舉:四烷基銨鹽、三烷基苄基銨鹽等。 作為兩性的低分子表面活性劑,可列舉烷基甜菜堿及烷基咪唑啉甜菜堿等。
作為非離子性的高分子表面活性劑,可列舉:聚醚酯醯胺型、環氧乙烷-表氯醇型、及聚醚酯型等。 作為陰離子性的高分子表面活性劑,可列舉聚苯乙烯磺酸型等。 作為陽離子性的高分子表面活性劑,可列舉含四級銨鹽基的丙烯酸酯聚合物型等。 作為兩性的高分子表面活性劑,可列舉:高級烷基胺基丙酸鹽等胺基酸型兩性表面活性劑、高級烷基二甲基甜菜堿、及高級烷基二羥基乙基甜菜堿等甜菜堿型兩性表面活性劑等。
相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,抗靜電劑(E)的添加量較佳為0.01質量份~10質量份,更佳為0.03質量份~5質量份。
(流平劑) 本發明的黏著劑視需要可包含流平劑。通過添加流平劑,可提高黏著層的流平性。作為流平劑,可列舉丙烯酸系流平劑、氟系流平劑、及矽酮系流平劑等。就抑制黏著片再剝離後的被附著體污染的觀點而言,較佳為丙烯酸系流平劑等。
流平劑的重量平均分子量(Mw)並無特別限制,較佳為500~20,000,更佳為1,000~15,000,特佳為2,000~10,000。若Mw為500以上,則塗敷層的加熱乾燥時來自塗敷層的氣化量可將周圍的污染抑制得充分少。若Mw為20,000以下,則有效地表現出黏著層的流平性的提高效果。
流平劑的添加量並無特別限制,就抑制黏著片再剝離後的被附著體污染與提高黏著層的流平性的觀點而言,相對於聚胺基甲酸酯多元醇(A)100質量份,較佳為0.001質量份~2質量份,更佳為0.01質量份~1.5質量份,特佳為0.1質量份~1質量份。
(其他任意成分) 本發明的黏著劑可在不損及本發明的效果的範圍內視需要包含其他任意成分。作為其他任意成分,可列舉:催化劑、胺基甲酸酯系樹脂以外的其他樹脂、填充劑(滑石、碳酸鈣、及氧化鈦等)、金屬粉、著色劑(顏料等)、箔狀物、軟化劑、導電劑、矽烷偶合劑、潤滑劑、抗腐蝕劑、耐熱穩定劑、耐候穩定劑、聚合抑制劑、及消泡劑等。
「黏著片」 本發明的黏著片包括基材片、以及包含所述本發明的黏著劑的硬化物的黏著層。黏著層可形成於基材片的單面或兩面。視需要可利用剝離片來被覆黏著層的露出面。再者,在將黏著片貼附於被附著體時將剝離片剝離。
圖1表示本發明的第1實施形態的黏著片的示意剖面圖。圖1中,符號10為黏著片,符號11為基材片,符號12為黏著層,符號13為剝離片。黏著片10為在基材片的單面形成有黏著層的單面黏著片。 圖2表示本發明的第2實施形態的黏著片的示意剖面圖。圖2中,符號20為黏著片,符號21為基材片,符號22A、22B為黏著層,符號23A、23B為剝離片。黏著片20為在基材片的兩面形成有黏著層的兩面黏著片。
基材片並無特別限制,可列舉樹脂片、紙、及金屬箔等。基材片也可為在這些基材片的至少一個面層疊有任意的一個以上的層的層疊片。對於基材片的形成有黏著層的一側的面,視需要也可實施有電暈放電處理及錨塗劑(anchor coating agent)塗布等易接著處理。
樹脂片的構成樹脂並無特別限制,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)等酯系樹脂;聚乙烯(polyethylene,PE)及聚丙烯(polypropylene,PP)等烯烴系樹脂;聚氯乙烯等乙烯系樹脂;尼龍66等醯胺系樹脂;胺基甲酸酯系樹脂(包含發泡體);這些的組合等。 除聚胺基甲酸酯片以外的樹脂片的厚度並無特別限制,較佳為15 μm~300 μm。聚胺基甲酸酯片(包含發泡體)的厚度並無特別限制,較佳為20 μm~50,000 μm。 紙並無特別限制,可列舉:普通紙、塗布紙、及銅版紙等。 金屬箔的構成金屬並無特別限制,可列舉:鋁、銅、及這些的組合等。 如上所述,本發明的黏著劑具有優異的基材密接性,因此,對本發明的黏著片而言,所使用的基材片的選擇自由度高而較佳。
剝離片並無特別限制,可使用樹脂片或紙等的表面實施有剝離劑塗布等公知的剝離處理的公知的剝離片。
黏著片可利用公知方法來製造。 首先,在基材片的表面塗敷本發明的黏著劑,來形成包含本發明的黏著劑的塗敷層。塗布方法可應用公知方法,可列舉輥塗機法、缺角輪塗布機法、模塗機法、反向塗布機法、絲網印製法、及凹版塗布機法等。 其次,對塗敷層進行乾燥及硬化而形成包含本發明的黏著劑的硬化物的黏著層。加熱乾燥溫度並無特別限制,較佳為60℃~150℃左右。 黏著層的厚度可根據黏著片的用途而適宜地設計,例如為5 μm~300 μm左右。再者,本說明書中,「黏著層的厚度」只要未特別注明則為乾燥後的厚度。 其次,視需要利用公知方法將剝離片貼附於黏著層的露出面。 以如上方式可製造單面黏著片。 通過在兩面進行所述操作,可製造兩面黏著片。
也可與所述方法相反地,在剝離片的表面塗敷本發明的黏著劑而形成包含本發明的黏著劑的塗敷層,繼而,對塗敷層進行乾燥及硬化而形成包含本發明的黏著劑的硬化物的黏著層,最後將基材片層疊於黏著層的露出面。
如以上所說明般,根據本發明,可提供一種可形成具有良好的潤濕性、具有良好的彎曲性、具有良好的再剝離性、且再剝離後的被附著體污染少的黏著層的黏著劑。 根據本發明,可提供一種即便為塑化劑的添加量少/較佳為不添加塑化劑的調配組成,也可形成具有良好的潤濕性、具有良好的彎曲性、具有良好的再剝離性、且再剝離後的被附著體污染少的黏著層的黏著劑。 [實施例]
以下,對合成例、本發明的實施例、及比較例進行說明。再者,以下的記載中,只要未特別注明,則「份」是指「質量份」,「%」是指「質量%」。
[分子量的測定] 重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)是利用膠體滲透層析(GPC)法進行測定。測定條件如下所述。再者,Mw及Mn均為聚苯乙烯換算值。 裝置:島津卓越(SHIMADZU Prominence)(島津製作所股份有限公司製造)、 管柱:將三根索得科斯(SHODEX)LF-804(昭和電工股份有限公司製造)串聯連接、 檢測器:示差折射率檢測器、 溶媒:四氫呋喃(THF)、 流速:0.5 mL/min、 溶媒溫度:40℃、 試樣濃度:0.02%、 試樣注入量:200 μL。
[材料] 所使用的材料如下所述。 <二官能多元醇(x1)> (x1-1):桑尼庫斯(Sannix)PP-400(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn400,羥基數2,不含EO基,三洋化成工業公司製造)、 (x1-2):桑尼庫斯(Sannix)PP-1000(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn1000,羥基數2,不含EO基,三洋化成工業公司製造)、 (x1-3):可樂麗多元醇(Kuraray Polyol)P-1010(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn1000,羥基數2,不含EO基,可樂麗(Kuraray)公司製造)、 (x1-4):可樂麗多元醇(Kuraray Polyol)P-4010(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn4000,羥基數2,不含EO基,可樂麗(Kuraray)公司製造)、 (x1-5):PEG-400(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn400,羥基數2,含EO基,東邦化學工業公司製造)、 (x1-6):PEG-1000(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn1000,羥基數2,含EO基,東邦化學工業公司製造)、 (x1-7):普萊米諾(Preminol)5001F(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn4000,羥基數2,含EO基,旭硝子公司製造)。
<三官能以上的多元醇(x2)> (x2-1):普萊米諾(Preminol)7012(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn10000,羥基數3,含EO基,旭硝子公司製造)、 (x2-2):愛克賽諾(Excenol)851(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn6700,羥基數3,含EO基,旭硝子公司製造)、 (x2-3):愛克賽諾(Excenol)828(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn5000,羥基數3,含EO基,旭硝子公司製造)、 (x2-4):艾迪科聚醚(ADEKA polyether)AM-302(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn3000,羥基數3,含EO基,艾迪科(ADEKA)公司製造)、 (x2-5):愛克賽諾(Excenol)5030(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn5100,羥基數3,不含EO基,旭硝子公司製造)、 (x2-6):DK多元醇(DK Polyol)G480(聚醚多元醇,數量平均分子量Mn350,羥基數3,不含EO基,第一工業製藥公司製造)。
<聚異氰酸酯(y)> (y-1):德斯莫杜爾(Desmodur)H(六伸甲基二異氰酸酯,住化科思創(Sumika Covestro)公司製造)、 (y-2):塔克奈特(Takenate)500(伸二甲苯基二異氰酸酯,三井化學公司製造)、 (y-3):蘇米度(Sumidur)HT(六伸甲基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體,不揮發成分75%,住化科思創(Sumika Covestro)公司製造)。
<多官能異氰酸酯化合物(B)> (B-1):蘇米度(Sumidur)HT(六伸甲基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體,不揮發成分75%,住化科思創(Sumika Covestro)公司製造)、 (B-2):塔克奈特(Takenate)D-110N(伸二甲苯基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體,不揮發成分75%,三井化學公司製造)、 (B-3):克羅奈特(Coronate)HX(六伸甲基二異氰酸酯的異三聚氰酸酯體,不揮發成分100%,東曹公司製造)。
<防變質劑(D)> (D-1):易璐諾斯(IRGANOX)1010(巴斯夫(BASF)公司製造),受阻酚系抗氧化劑。
<塑化劑(P)> (P-1):摩賽澤(Monocizer)W262(迪愛生(DIC)公司製造),聚醚酯化合物、 (P-2):尤尼斯特(Unister)M-183(日油公司製造),油酸甲酯。
<抗靜電劑(E)> (E-1):離子性液體,三正丁基甲基銨・雙三氟甲烷磺醯亞胺。
(合成例1) 向具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、溫度計、及滴加漏斗的四口燒瓶中投入二官能多元醇(x1-1)2份、三官能多元醇(x2-1)98份、及二官能聚異氰酸酯(y-1)1.0份(NCO/OH成為0.5的量)。向其中加入甲苯100份、作為催化劑的二月桂酸二丁基錫0.03份及2-乙基己酸錫0.01份,緩緩升溫至90℃,並在90℃下進行2小時反應。隨時進行採樣,在利用紅外吸收(紅外線照射(Infrared Radiation,IR))光譜確認到殘存異氰酸酯基的消失的基礎上,使反應溶液冷卻並結束反應。以如上方式獲得聚胺基甲酸酯多元醇(A-1)的溶液(不揮發成分:50%)。所獲得的聚胺基甲酸酯多元醇(A-1)的Mw為75,000。將調配組成與所獲得的聚胺基甲酸酯多元醇(A-1)的Mw示於表1-1中。表1-1~表1-4、表2-1~表2-4中,調配量的單位為[份]。 再者,二官能聚異氰酸酯(y-1)的份量的計算方法如下所述。 ((y-1)的份量)[份]= (NCO/OH比)×((y-1)的分子量)/((y-1)的NCO基數)×[((x1-1)的份量)/((x1-1)的分子量)×((x1-1)的羥基數)+((x2-1)的份量)/((x2-1)的分子量)×((x2-1)的羥基數)] =0.5×168/2×(2/400×2+98/10000×3) ≈1.7份
(合成例2~合成例21、合成例31、合成例32) 在合成例2~合成例21、合成例31、合成例32的各例中,除變更為表1-1~表1-4所示的調配組成以外,與合成例1同樣地進行而獲得聚胺基甲酸酯多元醇(A-2)~聚胺基甲酸酯多元醇(A-21)、聚胺基甲酸酯多元醇(H-1)、聚胺基甲酸酯多元醇(H-2)的溶液。在各合成例中,將所獲得的聚胺基甲酸酯多元醇的Mw示於表1-1~表1-4中。
(實施例1) 調配100份的合成例1中所獲得的聚胺基甲酸酯多元醇(A-1)的溶液、10份的多官能異氰酸酯化合物(B-1)、1.0份的抗氧化劑(D-1)、作為溶劑的100份的乙酸乙酯,並利用分散機進行攪拌,由此獲得胺基甲酸酯系黏著劑。再者,溶劑以外的各材料的使用量表示不揮發成分換算值。將調配組成示於表2-1中。 準備50 μm厚的聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜,露米勒(Lumirror)T-60:東麗公司製造)作為基材片。以乾燥後的黏著劑層的厚度成為12 μm的方式將所獲得的黏著劑塗敷於所述基材片的單面,以100℃乾燥兩分鐘而形成黏著層。在所述黏著層上貼附厚度38 μm的剝離片(超級施都凱(Super Stik)SP-PET38:琳得科(Lintec)公司製造),獲得黏著片。在23℃-50%RH下養護1周後供於各種評價。
(實施例2~實施例23、比較例1~比較例2) 在實施例2~實施例23、比較例1~比較例2的各例中,除如表2-1~表2-4所示般變更調配組成以外,利用與實施例1相同的方法獲得黏著劑及黏著片。
(比較例3) 調配100份的三官能多元醇(x2-2)、12.6份的多官能異氰酸酯化合物(B-3)、作為催化劑的0.04份的二月桂酸二丁基錫、作為溶劑的210份的乙酸乙酯,並利用分散機進行攪拌,由此獲得胺基甲酸酯系黏著劑。再者,溶劑以外的各材料的使用量表示不揮發成分換算值。將調配組成示於表2-3中。 使用所獲得的胺基甲酸酯系黏著劑,將黏著層的乾燥條件設為在130℃下兩分鐘,除此以外,利用與實施例1相同的方法獲得黏著片。
[評價項目及評價方法] 評價項目及評價方法如下所述。 (再剝離性) 以寬度25 mm・長度100 mm的大小準備所獲得的黏著片,並作為測定試樣。繼而,在23℃-50%RH的環境下,將剝離片自測定試樣剝離,並將露出的黏著層貼附於氫氧化鈉玻璃板,使用2 kg的輥進行壓接。其後,在60℃-90%RH條件下放置24小時。在23℃-50%RH的環境下進行30分鐘空冷後,依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z0237,使用拉伸試驗機(滕喜龍(Tensilon):海計測特機(ORIENTEC)公司製造),在剝離速度300 mm/min、剝離角度180°的條件下測定黏著力。再者,黏著力較低者更容易進行再剝離。評價基準如下所述。 ◎:未滿10 mN/25 mm,優良。 ○:為10 mN/25 mm以上且未滿20 mN/25 mm,良好。 △:為20 mN/25 mm以上且未滿50 mN/25 mm,可實用。 ×:超過50 mN/25 mm,不可實用。
(潤濕性) 以寬度50 mm・長度100 mm的大小準備所獲得的黏著片,並作為測定試樣。繼而,在23℃-50%RH環境下放置30分鐘後,將剝離片自測定試樣剝離。以兩手握持黏著片的兩端,同時使所露出的黏著劑層的中心部接觸玻璃板,然後將兩手鬆開。測定至因測定試樣的自重而黏著層整體密接於玻璃板為止的時間,由此來評價黏著劑的潤濕性。至與玻璃板密接為止的時間越短,則對玻璃的潤濕性(親和性)越良好,因此,在使用了玻璃的製造步驟中可良好地保護玻璃。評價基準如下所述。 ◎:至密接為止未滿2秒,優良。 ○:至密接為止為2秒以上且未滿3秒,良好。 △:至密接為止為3秒以上且未滿5秒,可實用。 ×:至密接為止為5秒以上,不可實用。
(彎曲性) 以寬度10 mm・長度100 mm的大小準備所獲得的黏著片,並作為測定試樣。繼而,在23℃-50%RH的環境下將剝離片自測定試樣剝離。繼而,沿玻璃制的圓柱(直徑15 mm)的圓周面,貼附長度為所述圓周的半周・寬度為10 mm的黏著片試樣。在60℃-90%RH條件下放置72小時後,觀察測定試樣的凸起狀態。當在端部觀察到凸起時,測定凸起部分的長度。評價基準如下所述。 ◎:端部無凸起,測定試樣整體密接,優良。 ○:端部稍有凸起,凸起為0.3 mm以下,良好。 △:端部有少量凸起,凸起超過0.3 mm且為1 mm以下,可實用。 ×:端部有凸起,凸起超過1 mm,不可實用。
(基材密接性) 在將剝離性片自所獲得的黏著片剝離後,以手指來回搓動所露出的黏著層,對黏著層是否自基材片脫落進行評價。評價基準如下所述。 ◎:即便為30個來回以上,黏著劑也未自基材片脫落,優良。 ○:在21~30個來回中黏著劑自基材片脫落,良好。 △:在11~20個來回中黏著劑自基材片脫落,可實用。 ×:在10個來回以內黏著劑自基材片脫落,不可實用。
(被附著體污染性) 以寬度70 mm・長度100 mm的大小準備所獲得的黏著片,並作為測定試樣。繼而,在23℃-50%RH的環境下,將剝離片自所述測定試樣剝離,並將露出的黏著層貼附於氫氧化鈉玻璃板,使用層壓機進行壓接。其後,在60℃-90%RH條件下放置72小時。在23℃-50%RH的環境下進行1小時空冷後,將測定試樣自玻璃板剝離,在暗室內對玻璃面中貼附有測定試樣的部位照射發光二極管(Light Emitting Diode,LED)燈光,目視評價污染狀況。評價基準如下所述。 ◎:在玻璃表面未觀察到任何污染,優良。 ○:在玻璃表面的一個部位稍許觀察到異物或混濁,良好。 △:在玻璃表面的2~3個部位稍許觀察到異物或混濁,可實用。 ×:在玻璃表面的4個部位以上稍許觀察到異物或混濁/或在3個部位以下觀察到清晰可見的異物或混濁,不可實用。
[評價結果] 將評價結果示於表2-1~表2-4中。
實施例1~實施例23中製造了如下黏著劑,其包含: 聚胺基甲酸酯多元醇(A),其為包含三官能以上的多元醇(x2)的多元醇(x)、與聚異氰酸酯(y)的反應產物;以及 多官能異氰酸酯化合物(B),其中, 三官能以上的多元醇(x2)包含具有EO基且Mn超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H
), 聚異氰酸酯(y)包含二官能異氰酸酯化合物。
實施例1~實施例23中所獲得的各黏著片的、在60℃-90%RH條件下保存後的再剝離性、對玻璃的潤濕性、在60℃-90%RH條件下保存後的彎曲性、基材密接性、及在60℃-90%RH條件下保存後的被附著體污染性的評價結果良好。
比較例1中,使用作為二官能多元醇與具有EO基且Mn為3,000以下的三官能多元醇、及二官能聚異氰酸酯的反應產物的比較用的聚胺基甲酸酯多元醇來製造黏著劑。比較例1中所獲得的黏著片的、在60℃-90%RH條件下保存後的彎曲性、及在60℃-90%RH條件下保存後的被附著體污染性的評價結果不良。
比較例2中,使用作為二官能多元醇與不具有EO基且Mn超過3,000的三官能多元醇、及二官能聚異氰酸酯的反應產物的比較用的聚胺基甲酸酯多元醇來製造黏著劑。比較例2中所獲得的黏著片的對玻璃的潤濕性的評價結果不良。
比較例3中,不使用聚胺基甲酸酯多元醇而使用具有EO基且Mn超過3,000的三官能多元醇與多官能異氰酸酯化合物,利用單次法來製造黏著劑。比較例3中所獲得的黏著片的、在60℃-90%RH條件下保存後的彎曲性、及基材密接性的評價結果不良。
[表1-1]
[表1-2]
[表1-3]
[表1-4]
[表2-1]
[表2-2]
[表2-3]
[表2-4]
本發明並不限定於所述實施形態及實施例,只要不脫離本發明的主旨,則能夠適宜地進行設計變更。
10、20‧‧‧黏著片
11、21‧‧‧基材片
12、22A、22B‧‧‧黏著層
13、23A、23B‧‧‧剝離片
圖1是本發明的第1實施形態的黏著片的示意剖面圖。 圖2是本發明的第2實施形態的黏著片的示意剖面圖。
Claims (8)
- 一種黏著劑,包括: 聚胺基甲酸酯多元醇(A),其為包含三官能以上的多元醇(x2)的多元醇(x)、與聚異氰酸酯(y)的反應產物;以及 多官能異氰酸酯化合物(B),所述黏著劑中, 所述三官能以上的多元醇(x2)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧基且數量平均分子量超過3,000的三官能以上的聚醚多元醇(x2H ), 所述聚異氰酸酯(y)包含二官能異氰酸酯化合物(y1)。
- 如申請專利範圍第1項所述的黏著劑,其中所述多元醇(x)還包含二官能多元醇(x1)。
- 如申請專利範圍第2項所述的黏著劑,其中所述二官能多元醇(x1)為選自由二官能聚醚多元醇及二官能聚酯多元醇所組成的群組中的一種以上的多元醇。
- 如申請專利範圍第3項所述的黏著劑,其中所述二官能多元醇(x1)包含在一分子中具有一個以上的乙烯氧基的二官能聚醚多元醇。
- 如申請專利範圍第2項至第4項中任一項所述的黏著劑,其中所述二官能多元醇(x1)的數量平均分子量為200~6,000。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著劑,其中還包含選自由抗氧化劑、耐水解劑、紫外線吸收劑、及光穩定劑所組成的群組中的一種以上的防變質劑。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的黏著劑,其中還包含抗靜電劑。
- 一種黏著片,包括: 基材片;以及 包含如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的黏著劑的硬化物的黏著層。
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