TW202323483A - 貼合皮膚用黏著劑、硬化物和貼合皮膚用膠帶 - Google Patents
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Abstract
一實施方式是有關於一種貼合皮膚用黏著劑,其含有:聚合物(A),具有反應性官能基的;胺基甲酸酯化合物(B),質量平均分子量為1,500~40,000;及硬化劑(C),所述胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於所述聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。
Description
本發明的實施方式是有關於一種貼合皮膚用黏著劑、貼合皮膚用黏著劑的硬化物、及貼合皮膚用膠帶。
貼合皮膚用膠帶被廣泛用作絆創膏、外科膠帶(surgical tape)等醫用膠帶;泥罨劑、石膏劑等貼合醫藥品;化妝品領域中的眼妝用、防止假髮偏移用、特殊化妝中的皺紋製作用等的膠帶(例如,專利文獻1)。另外,低頻治療、腦電圖或心電圖的測定等中有時會將電極安裝於皮膚上,此時亦使用貼合皮膚用膠帶。
貼合皮膚用膠帶根據用途亦存在經過一週以上的長時間貼合的情況。於該情況下,由於隨時間經過而被黏著劑吸收的皮脂、汗等的影響,基材與黏著劑的密接性降低,有於剝離時產生膠糊殘留的情形。另外,近年來,為了抑制膠帶剝離時的角質剝離而積極地開發降低了黏著力的黏著劑,於此種黏著劑的情況下,基材與黏著劑的密接性本來就低,同樣地存在剝離時的膠糊殘留的問題。為了改善基材與黏著劑的密接性,需要進行對基材的底塗處理、電暈處理、熱層壓加工等使用專用設備的繁雜的步驟。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2014/148582號
[發明所欲解決之課題]
本發明的實施方式的課題在於提供一種可獲得具有優異的密接性與透明性的貼合皮膚用膠帶的貼合皮膚用黏著劑及硬化物。另外,本發明的其他實施方式的課題在於提供一種具有優異的密接性與透明性的貼合皮膚用膠帶。
[解決課題之手段]
以下列舉本發明的實施方式的示例。本發明並不限定於以下實施方式。
一實施方式是有關於一種貼合皮膚用黏著劑,其含有:聚合物(A),具有反應性官能基;胺基甲酸酯化合物(B),質量平均分子量為1,500~40,000;及硬化劑(C),所述胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於所述聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。
另一實施方式是有關於一種使所述貼合皮膚用黏著劑硬化而獲得的硬化物。
另一實施方式是有關於一種具有基材、及包含所述硬化物的黏著層的貼合皮膚用膠帶。
[發明的效果]
藉由本發明的實施方式,可提供一種可獲得具有優異的密接性與透明性的貼合皮膚用膠帶的貼合皮膚用黏著劑及硬化物。另外,藉由本發明的其他實施方式,可提供一種具有優異的密接性與透明性的貼合皮膚用膠帶。
對本發明的實施方式進行說明。本發明並不限定於以下實施方式。以下實施方式能夠單獨實施或組合實施。以下說明的多個實施方式的組合亦包含於本發明中。
<貼合皮膚用黏著劑>
作為本發明的實施方式的貼合皮膚用黏著劑含有:具有反應性官能基的聚合物(A)(於本說明書中,有時簡稱為「聚合物(A)」)、質量平均分子量為1,500~40,000的胺基甲酸酯化合物(B)(於本說明書中,有時簡稱為「胺基甲酸酯化合物(B)」)、及硬化劑(C)。胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。
[具有反應性官能基的聚合物(A)]
聚合物(A)於分子內具有至少一種反應性官能基。作為反應性官能基的示例,可列舉:羧基、羥基、醯胺基(包含醯胺鍵的基)、環氧基、胺基等。反應性官能基較佳為包含選自由羥基及羧基所組成的群組中的至少一種。
作為聚合物(A)的示例,可列舉具有反應性官能基的丙烯酸系聚合物、胺基甲酸酯系聚合物、聚醚等。聚合物(A)較佳為包含選自由具有反應性官能基的丙烯酸系聚合物、具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物、以及具有反應性官能基的聚醚所組成的群組中的至少一種,更佳為包含選自由含羧基的丙烯酸系聚合物、含羥基的丙烯酸系聚合物、含羥基的胺基甲酸酯系聚合物、以及聚醚多元醇所組成的群組中的至少一種。聚合物(A)可單獨使用或使用兩種以上。
(具有反應性官能基的丙烯酸系聚合物)
具有反應性官能基的丙烯酸系聚合物(於本說明書中,有時稱為「含反應性官能基的丙烯酸系聚合物」)可為含有(甲基)丙烯酸酯及含反應性官能基的單體(b)的單體成分的共聚物,較佳為含有如下的(甲基)丙烯酸酯(a)、即選自由具有烷基的(甲基)丙烯酸酯及具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的一種以上的(甲基)丙烯酸酯(a)、及含反應性官能基的單體(b)的單體成分的共聚物。含反應性官能基的丙烯酸系聚合物較佳為包含選自由含羧基的丙烯酸系聚合物及含羥基的丙烯酸系聚合物所組成的群組中的至少一種,更佳為包含含羧基的丙烯酸系聚合物。含反應性官能基的丙烯酸系聚合物可單獨使用或使用兩種以上。
(甲基)丙烯酸酯(a)可提高含反應性官能基的丙烯酸系聚合物的黏著力及凝聚力。於(甲基)丙烯酸酯(a)包含具有碳數8~12的烷基的(甲基)丙烯酸酯的情況下,黏著力進一步提高。於(甲基)丙烯酸酯(a)包含具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯的情況下,凝聚力進一步提高。(甲基)丙烯酸酯(a)可單獨使用或使用兩種以上。
(甲基)丙烯酸酯(a)的含量於單體成分100質量%中較佳為70質量%~99.7質量%,更佳為80質量%~99.5質量%,進而佳為88質量%~99質量%,特佳為92質量%~98質量%。當為70質量%~99.7質量%時,更容易兼顧黏著力與透明性。
若將具有碳數8~12的烷基的(甲基)丙烯酸酯與具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯併用,則存在黏著力會進一步提高的情況。於併用的情況下,就黏著力與凝聚力的平衡而言,具有碳數8~12的烷基的(甲基)丙烯酸酯與具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯的質量比較佳為100/0~50/50,更佳為100/0~65/35。
作為具有碳數8~12的烷基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。該些中,(甲基)丙烯酸2-乙基己酯可以高水準兼顧黏著力與透明性。
作為具有脂環結構的(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等。該些中,(甲基)丙烯酸環己酯可以更高水準兼顧黏著力與透明性。
含反應性官能基的單體(b)可作為與硬化劑的交聯反應的交聯點發揮功能。含反應性官能基的單體(b)的含量於單體成分100質量%中較佳為0.3質量%~30質量%,更佳為0.5質量%~20質量%,進而佳為1質量%~12質量%,特佳為2質量%~8質量%。當為0.3質量%~30質量%時,容易獲得所期望的交聯密度,容易調整黏著力與凝聚力。
作為含反應性官能基的單體(b),例如可列舉:含羧基的單體、含羥基的單體、含醯胺基的單體、含環氧基的單體、及含胺基的單體。該些中,較佳為含羧基的單體、含羥基的單體、及含醯胺基的單體,更佳為含羧基的單體及含羥基的單體,進而佳為含羧基的單體。含反應性官能基的單體(b)可單獨使用或使用兩種以上。
作為含羧基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、鄰苯二甲酸單羥乙基丙烯酸酯、對羧基苄基丙烯酸酯、環氧乙烷改質(環氧乙烷加成莫耳數為2~18)鄰苯二甲酸丙烯酸酯、琥珀酸單羥乙基丙烯酸酯、丙烯酸β-羧基乙酯、衣康酸等。該些中,較佳為(甲基)丙烯酸。
含羧基的單體的含量於單體成分100質量%中較佳為0.1質量%~10質量%,更佳為1質量%~8質量%。藉由適量使用含羧基的單體,可更高程度地兼顧黏著力與凝聚力。
作為含羥基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯;聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯等二醇單(甲基)丙烯酸酯;己內酯改質(甲基)丙烯酸酯;N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺等N-羥烷基(甲基)丙烯醯胺等。該些中,較佳為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。
含羥基的單體的含量於單體成分100質量%中較佳為0.01質量%~7質量%,更佳為0.05質量%~5質量%。藉由適量使用含羥基的單體,可更高程度地兼顧黏著力與凝聚力。
作為含醯胺基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-(丁氧基甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺系化合物等含雜環的化合物。
含醯胺基的單體的含量於單體成分100質量%中較佳為0.1質量%~10質量%,更佳為1質量%~8質量%。藉由適量使用含醯胺基的單體,可更高程度地兼顧黏著力與凝聚力。
作為含環氧基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯、以及(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯等。
含環氧基的單體的含量於單體成分100質量%中較佳為0.1質量份~1質量份。
作為含胺基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸單甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸單乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸單甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸單乙基胺基丙酯等(甲基)丙烯酸單烷基胺基酯等。
含胺基的單體的含量於單體成分100質量%中較佳為0.1質量份~1質量份。
單體成分中除了可含有(甲基)丙烯酸酯(a)及含反應性官能基的單體(b)以外,亦可含有其他單體。其他單體只要是不損及黏著劑的黏著力及凝聚力的單體即可。作為其他單體,例如可列舉:具有碳數1~7或碳數13以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯單體、含芳香環的單體、含烷氧基(聚)環氧烷的單體、及其他乙烯基單體等。
含反應性官能基的丙烯酸系聚合物可利用溶液聚合、塊狀聚合、乳化聚合等自由基聚合來合成。該些中,就容易調整含反應性官能基的丙烯酸系聚合物的質量平均分子量的方面而言,較佳為溶液聚合。自由基聚合較佳為使用聚合起始劑。聚合起始劑一般為偶氮系化合物及有機過氧化物。
含反應性官能基的丙烯酸系聚合物的質量平均分子量(以下亦稱為Mw)較佳為40萬~150萬,更佳為50萬~140萬,進而佳為60萬~130萬。當將Mw設為40萬~150萬的範圍內時,更容易兼顧黏著物性與塗佈性。再者,於本說明書中,Mw是藉由凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定出的聚苯乙烯換算的值。具體而言,Mw可藉由實施例中記載的方法來測定。
(具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物)
具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物(於本說明書中,有時稱為「含反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物」)例如可為使含有多元醇成分及聚異氰酸酯成分的成分進行反應而獲得的聚胺基甲酸酯、或使胺基甲酸酯預聚物與胺成分進行脲反應而獲得的聚胺基甲酸酯脲等,所述胺基甲酸酯預聚物為使含有多元醇成分及聚異氰酸酯成分的成分於異氰酸酯基過剩的條件下進行反應而獲得。前者的聚胺基甲酸酯根據各成分的種類及量,具有選自由異氰酸酯基及羥基所組成的群組中的至少一種作為反應性官能基。後者的聚胺基甲酸酯脲根據各成分的種類及量,具有選自由異氰酸酯基、胺基及羥基所組成的群組中的至少一種作為反應性官能基。含反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物可單獨使用或使用兩種以上。
含反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物的質量平均分子量例如可為1.0萬~50萬、2.5萬~50萬、或3.0萬~30萬。特別是就獲得優異的初期硬化性及黏著性的觀點而言,較佳為4.5萬~50萬,進而佳為5.5萬~30萬。
貼合皮膚用黏著劑中的聚合物(A)的含量以貼合皮膚用黏著劑的質量為基準,較佳為40質量%~99.9質量%,更佳為60質量%~99.9質量%。於聚合物(A)的含量為所述範圍內的情況下,黏著劑可表現出更優異的黏著力及凝聚力。
(聚胺基甲酸酯)
聚胺基甲酸酯例如可使含有多元醇成分與聚異氰酸酯成分的成分反應而獲得。所獲得的聚胺基甲酸酯具有選自由異氰酸酯基及羥基所組成的群組中的至少一種作為反應性官能基。聚胺基甲酸酯較佳為具有羥基作為反應性官能基。聚胺基甲酸酯例如可為使含有含聚醚多元醇(a1)的多元醇成分(a)及聚異氰酸酯成分(b)的成分反應而獲得的聚胺基甲酸酯多元醇。聚異氰酸酯成分(b)較佳為至少包含二異氰酸酯。
聚胺基甲酸酯多元醇的羥價較佳為2.0 mgKOH/g~45 mgKOH/g,更佳為3.0 mgKOH/g~40 mgKOH/g。藉由羥價為2.0 mgKOH/g以上,存在能夠藉由黏著劑的凝聚力增加來抑制膠糊殘留的傾向,另外,藉由反應點的增加而容易表現出良好的初期硬化性。藉由羥價為45 mgKOH/g以下,黏著劑變得柔軟,角質剝離性提高,並且由於對皮膚的追隨性提高而存在對皮膚的接著性優化的傾向。於本說明書中,羥價可藉由實施例中記載的方法來測定。
聚胺基甲酸酯多元醇的質量平均分子量較佳為2.5萬~30萬,更佳為3.0萬~30萬,進而佳為4.5萬~30萬,特佳為5.5萬~20萬。藉由為該範圍內,可賦予優異的塗佈性及初期硬化性。
多元醇成分(a)至少含有聚醚多元醇(a1)。多元醇成分(a)較佳為含有在分子末端具有羥基且全部羥基中的一級羥基含有率為40 mol%以上、平均羥基數為2以上的聚醚多元醇(a1-1),可更含有其他多元醇(a2)。聚醚多元醇(a1-1)的平均羥基數較佳為3以上。多元醇成分(a)可單獨使用或使用兩種以上。
藉由使用聚醚多元醇(a1-1),由於一級羥基的存在,初期硬化性優異,並且較通常的多元醇更容易均勻地發生反應,因此可抑制由於硬化不充分而通常生成的寡聚物的生成,結果存在可抑制膠糊殘留的發生的傾向。
多元醇成分(a)100質量%中所含的聚醚多元醇(a1-1)的含有率較佳為25質量%~100質量%,特佳為35質量%~100質量%。於為所述範圍內的情況下,由於顯示出高反應性,因此初期硬化性優異,且能夠容易地形成不易發生膠糊殘留的黏著層。
聚醚多元醇(a1-1)並無特別限制,可利用以下公知的方法獲得。
[方法1]中,藉由使用乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺等官能基數為2以上的具有活性氧原子的化合物作為起始劑,並使環氧乙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等藉由開環而提供末端一級羥基的氧雜環丙烷化合物聚合而獲得。於該情況下,末端的羥基全部成為一級羥基。市售品中,符合的是聚絲胺酸(Polyserine)DC-3000E(日油公司製造)、PTMG1000、PTMG2000(三菱化學控股(Mitsubishi Chemical Holdings)公司製造)、艾迪科聚醚(Adeka polyether)GM-30(艾迪科(ADEKA)公司製造)、桑尼克斯(Sannix)GE-800(三洋化成工業公司製造)等。
[方法2]中,藉由使用乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺等官能基數為2以上的具有活性氧原子的化合物作為起始劑,並使環氧乙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等藉由開環而提供末端一級羥基的氧雜環丙烷化合物、與環氧丙烷等藉由開環而提供末端二級羥基的氧雜環丙烷化合物無規聚合而獲得。於該情況下,一級羥基含有率可藉由提供末端一級羥基的氧雜環丙烷化合物與提供末端二級羥基的氧雜環丙烷化合物的調配比來控制。市售品中,符合的是艾迪科聚醚(Adeka polyether)PR-3007、艾迪科聚醚(Adeka polyether)PR-5007、艾迪科聚醚(Adeka polyether)GR-2505、艾迪科聚醚(Adeka polyether)GR-3308(艾迪科(ADEKA)公司製造)等。
[方法3]是如下方法:使用乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺等官能基數為2以上的具有活性氧原子的化合物作為起始劑,使環氧丙烷聚合後,最後使環氧乙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等氧雜環丙烷化合物聚合。藉由所述方法,可獲得一級羥基含有率為40 mol%以上的聚丙二醇。於該情況下,一級羥基含有率可藉由最後加成的環氧乙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等藉由開環而提供末端一級羥基的氧雜環丙烷化合物的加成量來控制。市售品中,符合的是普諾恩(Plonon)#201、普諾恩(Plonon)#202B(日油公司製造)、艾迪科聚醚(Adeka polyether)BM-34、艾迪科聚醚(Adeka polyether)BM-54、艾迪科聚醚(Adeka polyether)AM-302、艾迪科聚醚(Adeka polyether)AM-502、艾迪科聚醚(Adeka polyether)AM-702(艾迪科(ADEKA)公司製造)、普諾米諾爾(PREMINOL)7001K、普諾米諾爾(PREMINOL)7012(旭硝子公司製造)、桑尼克斯(Sannix)GL-600、桑尼克斯(Sannix)GL-3000(三洋化成工業公司製造)等。
[方法4]中,可利用如下方法(例如日本專利特開2000-344881號公報記載的方法)而獲得:使用乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、乙二胺等官能基數為2以上的具有活性氧原子的化合物作為起始劑,進而使用特定的觸媒使環氧丙烷α裂解加成。藉由所述方法,可獲得一級羥基含有率為40 mol%以上的聚丙二醇。於該情況下,一級羥基含有率可藉由所使用的觸媒的量、種類等來控制。市售品中,符合的是普萊姆帕羅(Prime Pole)PX1000、普萊姆帕羅(Prime Pole)FX2202、普萊姆帕羅(Prime Pole)3550(三洋化成工業公司製造)等。
聚醚多元醇(a1-1)較佳為以利用所述方法中的[方法3]及[方法4]獲得的聚丙二醇為主成分的聚醚多元醇。藉由使用此種聚丙二醇,可獲得柔軟性及耐水性優異的聚胺基甲酸酯多元醇,可顯示出更優異的皮膚接著性或低角質剝離性及耐水性。
聚醚多元醇(a1-1)的一級羥基含有率為40 mol%以上,較佳為70 mol%以上且100 mol%以下。藉由一級羥基含有率為40 mol%以上,初期硬化性優異,且可抑制膠糊殘留的發生。一級羥基含有率可於預先對試樣進行預處理(酯化)後,藉由氫核磁共振(
1H-Nuclear Magnetic Resonance,
1H-NMR)法進行測定來求出。
聚醚多元醇(a1-1)的數量平均分子量(以下亦稱為Mn)並無特別限制,但較佳為400~20,000,特佳為600~15,000。藉由數量平均分子量為所述範圍內,能夠表現出適度的凝聚力與良好的初期硬化性。再者,於本說明書中,Mn是藉由凝膠滲透層析(GPC)測定出的聚苯乙烯換算的值。具體而言,Mn可藉由實施例中記載的方法來測定。
聚醚多元醇(a1-1)的平均羥基數若為2以上,則並無特別限制,但較佳為2~6,特佳為3~4。藉由平均羥基數為所述範圍內,能夠具有適度的交聯密度,並顯示出合適的黏著物性。此處,平均羥基數是指於製造多元醇成分(a)時作為原料使用的起始劑每一分子的活性氫原子的數量,例如,乙二醇及丙二醇為2,甘油及三羥甲基丙烷為3。
(其他多元醇(a2))
作為其他多元醇(a2),例如可列舉:聚酯多元醇、聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇、低分子量多元醇、聚丁二烯改質多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸多元醇或蓖麻油系多元醇等。該些中,較佳為聚酯多元醇、聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇、聚己內酯多元醇或聚碳酸酯多元醇,就潤濕性優異且對皮膚的追隨性優異的方面而言,更佳為聚酯多元醇或聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇。
聚酯多元醇可使用公知的聚酯多元醇。作為聚酯多元醇,例如可使用作為必需成分的酸成分及二醇成分,根據需要使用多元醇成分並藉由酯化反應合成。作為酸成分,可列舉:琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、偏苯三甲酸等。另外,作為二醇成分,可列舉:乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3,3'-二羥甲基庚烷、丁基乙基戊二醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇等,作為多元醇成分,可列舉:甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
聚酯多元醇的數量平均分子量並無特別限制,但較佳為500~5,000。當使用數量平均分子量為500~5,000的聚酯多元醇時,可獲得適度的反應性,容易獲得凝聚力更良好的聚胺基甲酸酯多元醇。
聚酯多元醇的含有率於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~75質量%,更佳為0質量%~65質量%。
聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇可使用公知的聚醚多元醇。聚醚多元醇例如藉由使用水;乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷等低分子量多元醇等作為起始劑,使環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等氧雜環丙烷化合物聚合而獲得。聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇例如較佳為具有一個以上的羥基的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等,更佳為聚丙二醇。
聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇的數量平均分子量並無特別限制,但較佳為500~10,000。當數量平均分子量為500~10,000時,可獲得適度的柔軟性,容易獲得皮膚接著性良好的聚胺基甲酸酯多元醇。
聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇的含有率於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~75質量%,更佳為0質量%~65質量%。
低分子量多元醇為乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基戊二醇、1,6-己二醇、丁基乙基戊二醇、1,9-壬二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、木糖醇、甘露醇等二醇類等分子量小於500且在末端具有兩個以上的羥基的化合物。藉由使用低分子量多元醇,黏著劑中的胺基甲酸酯鍵增加,可賦予適度的凝聚力與良好的基材密接性。
低分子量多元醇的含有率於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~10質量%,更佳為0質量%~6質量%。藉由使含有率為所述範圍內,能夠改善膠糊殘留或提高基材密接性。
聚丁二烯改質多元醇例如為於末端具有兩個以上的羥基、且具有1,2-乙烯基部位、1,4-順式部位、1,4-反式部位或該些經氫化而成的結構、並且為直鏈狀或分支狀的聚丁二烯。
聚丁二烯改質多元醇的數量平均分子量(Mn)較佳為500~6,000,更佳為800~6,000。藉由使數量平均分子量為所述範圍內,可獲得適度的反應性,容易獲得凝聚力良好的聚胺基甲酸酯多元醇。
聚丁二烯改質多元醇的含有率於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~75質量%,更佳為0質量%~65質量%。
對聚丁二烯改質多元醇進行氫化的程度較佳為於進行氫化前所存在的雙鍵部位全部經氫化,但本發明的實施方式中,亦可殘存少量雙鍵部位。
聚己內酯多元醇例如較佳為藉由ε-己內酯、σ-戊內酯等環狀酯單體的開環聚合而獲得的己內酯系聚酯二醇等。
聚己內酯多元醇的數量平均分子量並無特別限制,但較佳為500~5,000。當數量平均分子量為所述範圍內時,可獲得適度的反應性,從而可進一步提高皮膚接著性與凝聚力。
聚己內酯多元醇的含有率於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~75質量%,更佳為0質量%~65質量%。
作為聚碳酸酯多元醇,例如可列舉:使所述多元醇成分與光氣進行縮聚反應而獲得的聚碳酸酯多元醇;使所述多元醇成分與碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二丁酯、碳酸乙基丁酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、碳酸二苯酯、碳酸二苄酯等碳酸二酯類進行酯交換縮合而獲得的聚碳酸酯多元醇;將兩種以上的所述多元醇成分併用而獲得的共聚聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與含羧基的化合物進行酯化反應而獲得的聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與含羥基的化合物進行醚化反應而獲得的聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與酯化合物進行酯交換反應而獲得的聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與含羥基的化合物進行酯交換反應而獲得的聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與二羧酸化合物進行縮聚反應而獲得的聚酯系聚碳酸酯多元醇;使所述各種聚碳酸酯多元醇與環氧烷共聚而獲得的共聚聚醚系聚碳酸酯多元醇等。
聚碳酸酯多元醇的數量平均分子量可無特別限制地使用,但較佳為數量平均分子量為500~5,000。藉由使數量平均分子量為所述範圍內,可獲得適度的反應性,容易獲得凝聚力良好的聚胺基甲酸酯多元醇。
聚碳酸酯多元醇於多元醇成分(a)100質量%中,較佳為0質量%~75質量%,更佳為0質量%~65質量%。
其他多元醇(a2)較佳為官能基數為1~6的具有羥基的多元醇,特佳為官能基數為1~4。藉由使用所述範圍內的多元醇(a2),可適當控制聚胺基甲酸酯多元醇的交聯密度或羥價,且能夠表現出優異的皮膚接著性或初期硬化性。
於多元醇成分(a)含有兩種以上的多元醇的情況下,多元醇成分(a)較佳為含有聚醚多元醇(a1-1)及其他多元醇(a2),更佳為含有聚醚多元醇(a1-1)及聚酯多元醇。於該態樣中,聚醚多元醇(a1-1)於多元醇成分(a)100質量%中較佳為70質量%~95質量%,更佳為60質量%~97質量%。其他多元醇(a2)於多元醇成分(a)100質量%中較佳為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~30質量%。
作為聚異氰酸酯成分(b),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、及脂環族聚異氰酸酯等。聚異氰酸酯成分(b)可單獨使用或使用兩種以上。
作為芳香族聚異氰酸酯,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-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、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、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、1,4-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、1,3-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯等,就原料容易獲取的方面而言,較佳為2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、及4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。
作為脂肪族聚異氰酸酯,可列舉:三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、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、十二亞甲基二異氰酸酯、及2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等,就原料容易獲取的方面而言,較佳為六亞甲基二異氰酸酯、及五亞甲基二異氰酸酯。
作為脂環族聚異氰酸酯,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'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、及1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷等,就原料容易獲取的方面而言,較佳為3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、及1,4-環己烷二異氰酸酯。
以上所例示的聚異氰酸酯為二異氰酸酯,但亦可使用將所述二異氰酸酯改質後的三異氰酸酯。作為三異氰酸酯,例如可列舉所述二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體、縮二脲(biuret)體、及三聚體(所述三聚體包含異氰脲酸酯環)等。
作為聚異氰酸酯成分(b),就與多元醇的反應性或原料的獲取容易性的方面而言,特佳為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(4,4'-diphenylmethane diisocyanate,MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、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(isophorone diisocyanate,IPDI))等。
聚異氰酸酯成分(b)較佳為包含二異氰酸酯。二異氰酸酯於聚異氰酸酯成分(b)100質量%中,較佳為50質量%~100質量%,更佳為70質量%~100質量%,進而佳為90質量%~100質量%。
聚異氰酸酯成分(b)的使用量相對於多元醇成分(a)100質量份較佳為0.1質量份~25質量份。藉由含量為所述範圍內,容易適當地控制聚胺基甲酸酯多元醇的分子量或胺基甲酸酯鍵濃度。
作為聚胺基甲酸酯多元醇的聚合方法,並無特別限制,可應用塊狀聚合法及溶液聚合法等公知聚合方法。聚合中可根據需要使用公知的觸媒及/或溶劑。能夠採用各種方法,但大致可分為以下兩種方法。
[方法1]將多元醇成分(a)、聚異氰酸酯成分(b)、根據需要的觸媒及/或溶劑等一併投入至燒瓶中進行共聚的方法。
[方法2]將多元醇成分(a)、根據需要的觸媒及/或溶劑等投入至燒瓶中,並向其中滴加添加聚異氰酸酯成分(b)進行聚合的方法。
就容易控制反應的方面而言,較佳為[方法2]。
(聚胺基甲酸酯脲)
聚胺基甲酸酯脲例如可使胺基甲酸酯預聚物與胺成分進行脲反應而獲得,所述胺基甲酸酯預聚物為使含有多元醇成分及聚異氰酸酯成分的成分於異氰酸酯基過剩的條件下進行反應而獲得。所獲得的聚胺基甲酸酯脲具有選自由異氰酸酯基、胺基、及羥基所組成的群組中的至少一種作為反應性官能基。聚胺基甲酸酯脲較佳為具有羥基作為反應性官能基。聚胺基甲酸酯脲例如可為使胺基甲酸酯預聚物與胺成分進行脲反應而得的聚胺基甲酸酯脲多元醇,所述胺基甲酸酯預聚物為使含有含聚醚多元醇(a1)的多元醇成分(a)及聚異氰酸酯成分(b)的成分於異氰酸酯基過剩的條件下進行反應而獲得。聚異氰酸酯成分(b)較佳為至少包含二異氰酸酯。
就確保黏著劑的凝聚力的方面而言,聚胺基甲酸酯脲的羥價較佳為5.0 mgKOH/g以上,就確保黏著劑的黏著力的方面而言,較佳為20.0 mgKOH/g以下,進而佳為7.0 mgKOH/g以上且15.0 mgKOH/g以下。
就確保黏著劑的凝聚力的觀點而言,聚胺基甲酸酯脲的質量平均分子量較佳為1.0萬以上,就確保黏著劑的黏著力的觀點而言,較佳為50萬以下,更佳為3.0萬~30萬,進而佳為4.5萬~30萬,特佳為5.5萬~20萬。
作為多元醇成分,可使用聚醚多元醇(a1-1)及/或其他多元醇(a2)。多元醇成分可單獨使用或使用兩種以上。於使用兩種以上的情況下,較佳為使用聚丙二醇及/或聚乙二醇,就柔軟性及凝聚力的方面而言,更佳為單獨使用聚丙二醇或併用聚丙二醇與聚乙二醇。亦可將聚胺基甲酸酯中的多元醇成分(a)的說明應用於聚胺基甲酸酯脲中。
作為聚異氰酸酯成分,可使用所述聚異氰酸酯成分(b)。作為聚異氰酸酯成分,例如可列舉:所述芳香族聚異氰酸酯、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、三異氰酸酯等。聚異氰酸酯成分可單獨使用或使用兩種以上。亦可將聚胺基甲酸酯中的聚異氰酸酯成分(b)的說明應用於聚胺基甲酸酯脲中。
胺成分較佳為單胺、二胺、3官能以上的胺,更佳為二胺或3官能以上的胺,進而佳為具有羥基的二胺或3官能以上的胺,特佳為具有兩個以上的胺基或一個以上的胺基及一個以上的羥基的化合物。藉由使用胺成分,可不依賴於聚胺基甲酸酯脲的分子量而利用脲鍵來提高凝聚力。特別是於聚胺基甲酸酯脲具有一級羥基的情況下,反應速度快,因此至硬化完成為止的時間短,生產性進一步提高。胺成分可單獨使用或使用兩種以上。
作為胺成分,例如可列舉:乙二胺、三亞甲基二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、三伸乙基四胺、二伸乙基三胺、三胺基丙烷、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2-羥乙基乙二胺、二乙醇胺、二異丙醇胺、1-甲基胺基-2,3-丙二醇、N-(2-羥乙基)丙二胺、N-(3-羥丙基)乙二胺、(2-羥乙基伸丙基)二胺、(二-2-羥乙基伸乙基)二胺、(二-2-羥乙基伸丙基)二胺、(2-羥丙基伸乙基)二胺、(二-2-羥丙基伸乙基)二胺、哌嗪等脂肪族胺化合物;異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4'-二胺等脂環式胺化合物;苯二胺、伸二甲苯基二胺、2,4-甲伸苯基二胺、2,6-甲伸苯基二胺、二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-雙-(第二丁基)二苯基甲烷等芳香族二胺;將二聚體酸的羧基轉化為胺基的二聚體二胺;以及於末端具有一級或二級胺基的樹枝狀聚合物等。
於該些胺成分中,就脲反應的控制的方面而言,較佳為具有兩個以上的二級胺基且具有一個一級羥基的化合物。所述化合物可無限制地使用公知的化合物。若列舉具有兩個以上的二級胺基且具有一個一級羥基的化合物的合成法的一例,則較佳為使具有兩個以上的一級胺基的化合物與具有至少一個羥基及(甲基)丙烯醯基的化合物進行麥可加成反應而得的化合物。所述化合物所具有的羥基較佳為一級羥基。藉此,至聚胺基甲酸酯脲硬化完成為止的時間短,可使塗佈速度高速,因此生產性進一步提高。
作為具有兩個以上的一級胺基的化合物,可列舉作為胺成分而例示的化合物。該些中,異佛爾酮二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、及六亞甲基二胺容易對麥可加成反應進行控制,因此較佳。
作為具有至少一個羥基及(甲基)丙烯醯基的化合物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯。
另外,出於調整羥價的目的,亦可與其他具有(甲基)丙烯醯基的化合物進行麥可加成反應。作為其他具有(甲基)丙烯醯基的化合物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十一烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯等碳數1~22的(甲基)丙烯酸烷基酯。於以極性的調節為目的的情況下,可列舉具有較佳為碳數2~10、更佳為碳數2~8的烷基的含烷基的丙烯酸酯或對應的甲基丙烯酸酯。
於二胺化合物與具有(甲基)丙烯醯基的化合物的麥可加成反應中,二胺化合物中的胺基的活性氫1莫耳與具有(甲基)丙烯醯基的化合物中的乙烯性不飽和基1莫耳進行反應。由於二胺化合物中的胺基容易與具有吸電子性基的化合物的乙烯性不飽和基進行麥可加成,因此作為乙烯性不飽和化合物,較佳為(甲基)丙烯酸系化合物,特別是就麥可加成反應的效率的方面而言,最佳為丙烯酸酯系化合物。
關於與具有兩個以上的一級胺基的化合物加成的具有(甲基)丙烯醯基的化合物的比率,較佳為相對於具有兩個以上的一級胺基的化合物所具有的一級胺基1莫耳,以較佳為0.1莫耳~1.0莫耳、更佳為0.2莫耳~1.0莫耳的比例使具有(甲基)丙烯醯基的化合物中的(甲基)丙烯醯基進行反應,使得於具有(甲基)丙烯醯基的化合物中至少殘存兩個一級胺基或二級胺基。
就維持黏著劑的凝聚力並賦予耐久性的觀點而言,多元醇成分(a)的使用量於聚胺基甲酸酯脲100質量%中較佳為40質量%以上,就防止聚胺基甲酸酯脲的柔軟性的降低並確保充分的接著力的觀點而言,較佳為90質量%以下,更佳為50質量%~80質量%。此處,所謂「聚胺基甲酸酯脲100質量%中」,是「聚胺基甲酸酯脲的合成原料100質量%中」,例如是聚胺基甲酸酯脲的合成中使用的多元醇成分、聚異氰酸酯成分、及根據需要使用的胺成分、以及根據需要使用的反應停止劑的合計100質量%中的含義(於以下的記載中亦為相同的含義)。
就維持黏著劑的凝聚力並賦予耐久性的觀點而言,聚異氰酸酯成分(b)的使用量於聚胺基甲酸酯脲100質量%中較佳為5質量%以上,就防止聚胺基甲酸酯脲的柔軟性的降低並確保充分的接著力的觀點而言,較佳為50質量%以下,進而佳為10質量%~30質量%。
就維持黏著劑的凝聚力並賦予耐久性的觀點而言,胺成分的使用量於聚胺基甲酸酯脲100質量%中較佳為0.5質量%以上,就防止聚胺基甲酸酯脲的柔軟性的降低並確保充分的接著力的觀點而言,較佳為20質量%以下,進而佳為1質量%~10質量%。
作為聚胺基甲酸酯脲的聚合方法,並無特別限制,可應用塊體聚合法及溶液聚合法等公知聚合方法。聚合中可根據需要使用公知的觸媒及/或溶劑。能夠採用各種方法,但大致可分為以下兩種方法。
[方法1]將多元醇成分、聚異氰酸酯成分及胺成分全部投入並共聚的方法。(一併進行胺基甲酸酯化反應及脲化反應的方法)
[方法2]藉由將作為原料的一部分的多元醇成分與聚異氰酸酯成分投入並共聚,從而獲得具有至少一個異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物後,將所獲得的胺基甲酸酯預聚物與胺成分及根據需要的反應停止劑進一步共聚的方法。(於進行胺基甲酸酯化反應後,對所獲得的胺基甲酸酯預聚物進行脲化的方法)
於對反應精密地進行控制的情況下,更佳為[方法2]。
(反應停止劑)
具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物例如是藉由使多元醇成分與聚異氰酸酯成分共聚、或者使多元醇成分與聚異氰酸酯成分及胺成分共聚而獲得。可進一步根據需要使所獲得的共聚物與作為反應停止劑的單胺化合物共聚。即,於合成具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物時,出於控制分子量、或與因共聚物末端的未反應而殘留的異氰酸酯基反應以使聚合物的反應活性穩定化的目的,可使用反應停止劑。
作為反應停止劑,例如可使用二乙胺、二-正丁胺、二-正辛胺、二環己胺、二異壬胺等二烷基胺類,除此以外,亦可使用單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基-2-甲基-1-丙醇、三(羥甲基)胺基甲烷、2-胺基-2-乙基-1,3-丙二醇等具有羥基的單胺。
所述反應停止劑中,當使用如單乙醇胺、二乙醇胺、2-胺基-2-甲基-1-丙醇、三(羥甲基)胺基甲烷、2-胺基-2-乙基-1,3-丙二醇等般具有羥基的單胺化合物時,可獲得末端為羥基的保存穩定性優異的胺基甲酸酯系聚合物。進而,末端為羥基的胺基甲酸酯系聚合物可作為與其後敘述的異氰酸酯硬化劑的反應點而使用,因此較佳。再者,於具有羥基的單胺的情況下,胺基與羥基此兩者能夠與胺基甲酸酯系預聚物的末端異氰酸酯基反應,但胺基的反應性更高,優先與異氰酸酯基反應。
就確保胺基甲酸酯系聚合物的反應穩定性的觀點而言,使用所述反應停止劑時的使用量於具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物100質量%中,較佳為0.05質量%以上,就適當地控制胺基甲酸酯系聚合物的質量平均分子量(Mw)而確保黏著劑的耐久性的觀點而言,較佳為5質量%以下。所謂「具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物100質量%中」是「具有反應性官能基的胺基甲酸酯系聚合物的合成原料100質量%中」的含義。
(具有反應性官能基的聚醚)
具有反應性官能基的聚醚例如可為聚醚多元醇、對聚醚多元醇進行部分酯改質而成的醚酯多元醇、及具有胺基的聚氧化伸烷基(例如伸乙基及伸丙基等)二胺等,較佳為聚醚多元醇。含反應性官能基的聚醚可單獨使用或使用兩種以上。
為了確保黏著劑的凝聚力,並且為了防止塗佈時的混合物成為低黏度而塗佈性降低,具有反應性官能基的聚醚的質量平均分子量較佳為1.2萬以上,更佳為1.3萬以上,進而佳為1.4萬以上。為了防止凝聚力的降低,並且防止塗佈時的混合物成為高黏度而塗佈性降低,具有反應性官能基的聚醚的質量平均分子量較佳為3.0萬以下,更佳為2.0萬以下,進而佳為1.8萬以下。
聚醚多元醇的平均羥基數為2以上,較佳為3以上。作為聚醚多元醇,可使用所述聚醚多元醇(a1-1)、作為其他多元醇(a2)而例示的聚醚多元醇(a1-1)以外的聚醚多元醇等。
作為平均羥基數為3的聚醚多元醇,可列舉以甘油、三羥甲基丙烷等具有三個活性氫基者作為起始劑,使環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃等開環聚合而成的聚醚多元醇。
作為平均羥基數為3的聚醚多元醇,可使用市售品。以下列舉市售品的示例。
普諾米諾爾(PREMINOL)S3015:聚醚多元醇,以甘油為起始劑的環氧丙烷(propylene oxide,PO)單元的聚合物,質量平均分子量1.5萬、平均官能基數(F)=3,AGC公司製造
普諾米諾爾(PREMINOL)3012:聚醚多元醇,以甘油為起始劑的環氧丙烷(PO)單元的聚合物,質量平均分子量1.2萬、平均官能基數(F)=3,AGC公司製造
普諾米諾爾(PREMINOL)S3011:聚醚多元醇,以甘油為起始劑的環氧丙烷(PO)單元的聚合物,質量平均分子量1.0萬、平均官能基數(F)=3,AGC公司製造
普諾米諾爾(PREMINOL)7012:聚醚多元醇,以甘油為起始劑的環氧乙烷(EO)單元與環氧丙烷(PO)單元的共聚物,質量平均分子量1.0萬、平均官能基數(F)=3、EO單元含量=10%,ACG公司製造
[胺基甲酸酯化合物(B)]
貼合皮膚用黏著劑含有質量平均分子量為1,500~40,000的胺基甲酸酯化合物(B)。胺基甲酸酯化合物(B)可為能作為密接性賦予劑發揮功能的化合物。當胺基甲酸酯化合物(B)的質量平均分子量為1,500以上時,可獲得良好的密接性。進而,存在可抑制皮膚刺激性的傾向。當胺基甲酸酯化合物(B)的質量平均分子量為40,000以下時,可獲得良好的密接性及透明性。進而,存在與其他成分的相容性優異的傾向。質量平均分子量可為5,000以上或10,000以上。質量平均分子量可為30,000以下或20,000以下。胺基甲酸酯化合物(B)可單獨使用或使用兩種以上。
貼合皮膚用黏著劑中的胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。當胺基甲酸酯化合物(B)的含量為所述範圍內時,可獲得良好的密接性與透明性。就獲得更良好的密接性的觀點而言,胺基甲酸酯化合物(B)的含量可為0.06質量份以上、0.1質量份以上、或0.3質量份以上。就獲得更良好的透明性的觀點而言,胺基甲酸酯化合物(B)的含量可為17質量份以下、15質量份以下、12質量份以下、或10質量份以下。
胺基甲酸酯化合物(B)是於分子內包含至少一個胺基甲酸酯鍵的化合物。但是,自胺基甲酸酯化合物(B)中排除聚合物(A)。即,胺基甲酸酯化合物(B)是聚合物(A)以外的化合物。作為胺基甲酸酯化合物(B)的示例,可列舉胺基甲酸酯系寡聚物、胺基甲酸酯分支化合物等。
胺基甲酸酯化合物(B)較佳為於分子內包含源自芳香族異氰酸酯的結構。於胺基甲酸酯化合物(B)包含源自芳香族異氰酸酯的結構的情況下,容易獲得更良好的密接性。芳香族異氰酸酯較佳為包含選自由甲苯二異氰酸酯(toluene diisocyanate,TDI)、伸二甲苯基二異氰酸酯(xylylene diisocyanate,XDI)、及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)所組成的群組中的至少一種,更佳為包含甲苯二異氰酸酯(TDI)。
胺基甲酸酯化合物(B)較佳為於分子內包含源自3官能以上的異氰酸酯的結構。於胺基甲酸酯化合物(B)包含源自3官能以上的異氰酸酯的結構的情況下,容易獲得更良好的密接性與相容性。官能基數例如為3~6,較佳為3~5。作為3官能以上的異氰酸酯,可列舉:於聚異氰酸酯成分(b)的說明中例示的二異氰酸酯的脲酸酯體、加成體、縮二脲體、以下由結構式例示的聚異氰酸酯、於後述的硬化劑(C)的說明中列舉的「於分子內具有三個以上的異氰酸酯基的化合物」等。
胺基甲酸酯化合物(B)亦可具有胺基。於胺基甲酸酯化合物(B)具有胺基的情況下,胺價較佳為0.1 mgKOH/g~60 mgKOH/g。當胺價為0.1 mgKOH/g以上時,存在可獲得良好的密接性的傾向。當胺價為60 mgKOH/g以下時,存在可防止與其他成分的相容性降低的傾向。胺價可為1 mgKOH/g以上、5 mgKOH/g以上、或10 mgKOH/g以上。胺價可為30 mgKOH/g以下、25 mgKOH/g以下、或20 mgKOH/g以下。胺基甲酸酯化合物(B)的胺價可藉由實施例中記載的方法來測定。
(胺基甲酸酯系寡聚物)
胺基甲酸酯系寡聚物例如可為使含有多元醇成分及聚異氰酸酯成分的成分反應而獲得的胺基甲酸酯寡聚物、或使胺基甲酸酯預寡聚物與胺成分進行脲反應而獲得的胺基甲酸酯脲寡聚物等,所述胺基甲酸酯預寡聚物是使含有多元醇成分及聚異氰酸酯成分的成分於異氰酸酯基過剩的條件下反應而獲得。胺基甲酸酯系寡聚物較佳為胺基甲酸酯寡聚物。胺基甲酸酯系寡聚物可單獨使用或使用兩種以上。
胺基甲酸酯系寡聚物可使用在所述胺基甲酸酯系聚合物的說明中例示的成分,並利用同樣的方法獲得。但是,胺基甲酸酯系寡聚物的質量平均分子量較佳為1,500~15,000,更佳為1,500~10,000,進而佳為1,500~5,000。藉由為該範圍內,存在可對黏著劑賦予優異的密接性的傾向。除了質量平均分子量不同以外,亦可將關於所述胺基甲酸酯系聚合物的說明應用於胺基甲酸酯系寡聚物中。
多元醇成分較佳為包含官能基數為2的多元醇成分(即,二醇成分),例如可列舉官能基數為2的聚醚多元醇、聚酯多元醇等。
聚異氰酸酯成分較佳為包含官能基數為2的聚異氰酸酯成分(即,二異氰酸酯成分),例如可列舉:甲苯二異氰酸酯(TDI)、伸二甲苯基二異氰酸酯(XDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)等。
(胺基甲酸酯分支化合物)
胺基甲酸酯分支化合物例如包含使含有3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分與含有單醇的醇成分反應而獲得的結構。胺基甲酸酯分支化合物亦可進而包含任意的結構。胺基甲酸酯分支化合物例如可使含有包含3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分、及含有單醇的醇成分的成分反應而獲得。胺基甲酸酯分支化合物可單獨使用或使用兩種以上。
3官能以上的異氰酸酯例如可為二異氰酸酯的脲酸酯體、加成體、縮二脲體、以下由結構式例示的聚異氰酸酯、於後述的硬化劑(C)的說明中列舉的「於分子內具有三個以上的異氰酸酯基的化合物」等。二異氰酸酯的脲酸酯體可藉由二異氰酸酯的三聚反應而獲得。加成體可藉由二異氰酸酯與3官能以上的多元醇的反應而獲得。縮二脲體可藉由使用二異氰酸酯形成縮二脲鍵而獲得。
作為二異氰酸酯,可使用作為所述聚異氰酸酯成分(b)的示例而列舉的二異氰酸酯。例如可列舉:甲苯二異氰酸酯(TDI)、伸二甲苯基二異氰酸酯(XDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、五亞甲基二異氰酸酯(pentamethylene diisocyanate,PDI)等。二異氰酸酯較佳為包含芳香族異氰酸酯。作為與二異氰酸酯的反應中使用的3官能以上的多元醇,可使用作為所述低分子量多元醇的示例而列舉的3官能以上的多元醇。
以下進一步列舉3官能以上的異氰酸酯的示例。
式中,R分別獨立地表示經取代或未經取代的芳香族烴基、脂肪族烴基、脂環式烴基、或包含選自該些中的兩種以上的基。R可分別獨立地為所述異氰酸酯成分(b)的殘基,具體而言,可為選自作為芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、及脂環族聚異氰酸酯而例示的化合物中的二異氰酸酯的殘基。R
1表示經取代或未經取代的芳香族烴基、脂肪族烴基、脂環式烴基、或包含選自該些中的兩種以上的基。
作為R
1的具體例,可列舉下述三價基。
式中,R分別獨立地表示經取代或未經取代的芳香族烴基、脂肪族烴基、脂環式烴基、或包含選自該些中的兩種以上的基。R可分別獨立地為所述異氰酸酯成分(b)的殘基,具體而言,可為選自作為芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、及脂環族聚異氰酸酯而例示的化合物中的二異氰酸酯的殘基。
式中,R
1~R
5分別獨立地表示經取代或未經取代的芳香族烴基、脂肪族烴基、脂環式烴基、或包含選自該些中的兩種以上的基。n為0~5的整數。R可分別獨立地為所述異氰酸酯成分(b)的殘基,具體而言,可為選自作為芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、及脂環族聚異氰酸酯而例示的化合物中的二異氰酸酯的殘基。
作為式(1)~式(3)中的R及R
1~R
5的具體例,可列舉以下示例。
式(d)中,n表示5或6的整數。
式(1)~式(3)所表示的化合物例如可為以下的化合物。
·式(1)中,R
1為所述式(1-1)所表示的基,R為式(d)所表示的基,式(d)中的n為6的聚異氰酸酯
·式(2)中,R為式(d)所表示的基,式(d)中的n為6的聚異氰酸酯
·式(3)中,n為1,R
1、R
2及R
4為式(c)所表示的基,R
3及R
5為式(d)所表示的基的聚異氰酸酯
·式(3)中,n為1,R
1~R
5為式(c)所表示的基的聚異氰酸酯
·式(3)中,n為2,R
1~R
5為式(c)所表示的基的聚異氰酸酯
·式(3)中,n為3,R
1~R
5為式(c)所表示的基的聚異氰酸酯
·式(3)中,n為0,R
1、R
4及R
5為式(b)所表示的基的聚異氰酸酯
作為3官能以上的異氰酸酯的市售品,例如可列舉以下示例。
德斯莫杜爾(Desmodur)ultra IL,TDI脲酸酯,非揮發成分51%,NCO含量8.0%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)N3300 HDI脲酸酯,非揮發成分100%,NCO含量21.8%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)Z4470 IPDI脲酸酯,非揮發成分70%,NCO含量11.9%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)44V70L 聚合MDI,非揮發成分100%,NCO含量31.3%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
塔凱耐特(Takenate)D-110N XDI加成物,非揮發成分75%,NCO含量11.5%,三井化學公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)L75 TDI加成物,非揮發成分75%,NCO含量13.3%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
3官能以上的異氰酸酯的使用量於聚異氰酸酯成分100質量%中較佳為50質量%~100質量%,更佳為70質量%~100質量%,進而佳為90質量%~100質量%。當為所述範圍內時,存在可對黏著劑賦予良好的密接性的傾向。
作為單醇,例如可列舉:聚酯單醇、聚醚單醇、聚丙烯酸單醇、聚丁二烯改質單醇、聚碳酸酯單醇、蓖麻油系單醇等單醇、及碳數為1~20的脂肪族醇。單醇較佳為包含選自由聚酯單醇、聚醚單醇、及聚丙烯酸單醇所組成的群組中的至少一種。
單醇的數量平均分子量較佳為100~6,000,更佳為150~5,000。當為所述範圍內時,存在可表現出優異的相容性與基材密接性的傾向。
聚酯單醇例如可為使用一元醇作為起始成分,使內酯開環聚合而成的化合物(開環聚合物)、於一元醇的存在下使二醇與酸成分發生酯化反應而成的化合物(酯化物)等。作為聚酯單醇,可較佳地使用開環聚合物。
作為一元醇,較佳為碳數為1~20的醇,更佳為3~10的醇。例如可列舉:丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、異己醇、庚醇、異庚醇、辛醇、異辛醇、壬醇、異壬醇、癸醇、異癸醇。
作為內酯,例如可列舉:β-丁內酯、β-丙內酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、ε-己內酯、γ-己內酯、γ-庚內酯、α-甲基-β-丙內酯等。
作為酸成分,例如可列舉:琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、偏苯三甲酸等。
聚醚單醇例如可為聚伸烷基二醇化合物的單烷基醚等。具體而言,可列舉:聚乙二醇單甲醚、聚乙二醇單乙醚、聚乙二醇單丙醚、聚乙二醇單丁醚、聚乙二醇單己醚、聚丙二醇單甲醚、聚丙二醇單乙醚、聚丙二醇單丙醚、聚丙二醇單丁醚、聚丙二醇單己醚等。
聚丙烯酸單醇可為藉由硫醇-烯反應使聚(甲基)丙烯酸烷基酯與具有羥基的硫醇化合物進行反應而獲得的化合物。
作為可於聚(甲基)丙烯酸烷基酯的合成中使用的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯等具有碳數1~7的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、所述具有碳數8~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯等。
作為具有羥基的硫醇化合物,例如可列舉:2-巰基乙醇、2-巰基己醇、6-巰基-1-己醇、3-巰基-1-丙醇、7-巰基-1-庚醇等。
單醇的使用量於醇成分100質量%中較佳為50質量%~100質量%,更佳為70質量%~100質量%,進而佳為85質量%~100質量%。當為所述範圍內時,存在可對黏著劑賦予良好的密接性的傾向。
作為醇成分,可併用單醇與多元醇。於併用的情況下,較佳為使用單醇與二醇,進而佳為使用單醇與聚酯多元醇。亦可將聚胺基甲酸酯多元醇中的多元醇成分(a)的說明應用於此處的二醇。於併用的情況下,單醇於醇成分100質量%中較佳為50質量%~99質量%,更佳為70質量%~98質量%,進而佳為85質量%~97質量%。多元醇於醇成分100質量%中較佳為1質量%~50質量%,更佳為2質量%~30質量%,進而佳為3質量%~15質量%。
於包含3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分與包含單醇的醇成分的反應中,可根據需要使用觸媒及/或溶劑。觸媒例如可為三級胺系化合物、有機金屬系化合物等聚胺基甲酸酯的合成中通常使用的觸媒。溶劑可為甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮、苯、二噁烷、乙腈、四氫呋喃、二乙二醇二甲醚、二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺等聚胺基甲酸酯的合成中通常使用的溶劑。反應溫度例如為100℃~180℃,較佳為120℃~180℃。
胺基甲酸酯分支化合物可使包含3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分與包含單醇的醇成分進行反應而獲得。可進一步根據需要使所獲得的反應產物與胺成分反應,向反應產物中導入胺基。藉此,可獲得具有胺基的胺基甲酸酯分支化合物。胺成分例如可為含羥基的二烷基胺化合物、含吡啶基的胺化合物等。
作為含羥基的二烷基胺化合物的示例,可列舉:二甲胺基甲醇、二甲胺基乙醇、二甲胺基丙醇、二甲胺基丁醇、二乙胺基甲醇、二乙胺基乙醇、二乙胺基丙醇、二乙胺基丁醇、二丙胺基甲醇、二丙胺基乙醇、二丙基胺丙醇、二丙胺基丁醇、二丁胺基乙醇、二丁胺基丙醇、二丁胺基丁醇等。其中,較佳為二乙胺基乙醇、二甲胺基乙醇、二丙胺基乙醇、及二丁胺基丁醇。
作為含吡啶基的胺化合物的示例,可列舉:2-胺基吡啶、3-胺基吡啶、4-胺基吡啶、2-胺基-3-甲基吡啶、2-胺基甲基吡啶、3-胺基甲基吡啶、4-胺基甲基吡啶、2-胺基-4-甲基吡啶、2-胺基-6-甲基吡啶、2-胺基-4-乙基吡啶、2-胺基-4-丙基吡啶等。較佳為2-胺基甲基吡啶、3-胺基甲基吡啶、及4-胺基甲基吡啶。
就獲得高透明性的觀點而言,醇成分的使用量於胺基甲酸酯分支化合物100質量%中較佳為20質量%以上,就獲得高基材密接性的觀點而言,較佳為90質量%以下,進而佳為30質量%~80質量%。此處,所謂「胺基甲酸酯分支化合物100質量%中」,是「胺基甲酸酯分支化合物的合成原料100質量%中」,例如是於胺基甲酸酯分支化合物的合成中使用的醇成分、聚異氰酸酯成分、及根據需要使用的胺成分的合計100質量%中的含義(於以下的記載中亦為相同的含義)。
就獲得高基材密接性的觀點而言,聚異氰酸酯成分的使用量於胺基甲酸酯分支化合物100質量%中較佳為10質量%以上,就獲得高透明性的觀點而言,較佳為70質量%以下,進而佳為20質量%~55質量%。
就獲得高基材密接性的觀點而言,胺成分的使用量於胺基甲酸酯分支化合物100質量%中較佳為0.1質量%以上,就獲得高透明性的觀點而言,較佳為20質量%以下,進而佳為0.5質量%~10質量%。
作為胺基甲酸酯分支化合物,可使用市售品。市售品例如為迪斯帕畢克(DISPERBYK)-110、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-111、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-161、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-162、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-163、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-164、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-165、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-166、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-167、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-170、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-171、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-174、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-182、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-183、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-184、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-185、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2155、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2163、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2164(以上,畢克化學(BYK)公司製造);索思帕(Solsperse)76500(路博潤(Lubrizol)(股)公司製造);阿吉斯帕(Ajisper)PB711(味之素(股)製造);埃夫卡(EFKA)-46、埃夫卡(EFKA)-47、埃夫卡(EFKA)-48、埃夫卡(EFKA) PU 4046、埃夫卡(EFKA) PU 4047(以上,巴斯夫(BASF)公司製造);博謝根(Borchi Gen)0451、博謝根(Borchi Gen)0755、博謝根(Borchi Gen)1051(以上,博謝思(Borchers)公司製造)等。
[硬化劑(C)]
貼合皮膚用黏著劑使用硬化劑,使聚合物(A)的反應性官能基進行交聯反應。硬化劑例如較佳為異氰酸酯化合物、環氧化合物、金屬螯合化合物、胺化合物、氮丙啶化合物等。該些中,藉由使用異氰酸酯化合物或金屬螯合物,容易獲得適度的交聯密度。硬化劑可單獨使用或使用兩種以上。
作為異氰酸酯化合物,例如可列舉:甲伸苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、及聚亞甲基聚苯基異氰酸酯等二異氰酸酯與三羥甲基丙烷等多元醇化合物的加成體;其縮二脲體;其異氰脲酸酯體;以及所述二異氰酸酯與聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇,聚丁二烯多元醇及聚異戊二烯多元醇等中的任一者的多元醇的加成體等於分子內具有三個以上的異氰酸酯基的化合物;甲伸苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、及聚亞甲基聚苯基異氰酸酯等二異氰酸酯、以及六亞甲基二異氰酸酯的脲甲酸酯體等於分子內具有兩個異氰酸酯基的化合物。該些中,甲伸苯基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體、伸二甲苯基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體可容易地調整黏著物性,因此較佳。再者,於本說明書中,異氰酸酯基的個數是平均個數。
異氰酸酯化合物的含量相對於聚合物(A)100質量份較佳為0.05質量份~10質量份,更佳為0.1質量份~5質量份。當包含0.05質量份~10質量份時,可高程度地兼顧凝聚力與黏著力。
作為環氧化合物,例如可列舉:雙酚A-表氯醇型的環氧系樹脂、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、二縮水甘油苯胺、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、1,3-雙(N,N'-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、及N,N,N',N'-四縮水甘油基胺基苯基甲烷等。
環氧化合物的含量相對於聚合物(A)100質量份較佳為0.01質量份~1質量份。當包含0.01質量份~1質量份時,可高程度地兼顧凝聚力與黏著力。
作為金屬螯合物,例如可列舉:鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、釩、鉻及鋯等多價金屬與乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯的配位化合物等。
金屬螯合物的含量相對於聚合物(A)100質量份較佳為0.1質量份~5質量份。當包含0.1質量份~5質量份時,可高程度地兼顧凝聚力與黏著力。
作為胺化合物,例如可列舉:六亞甲基二胺、三乙基二胺、聚伸乙基亞胺、六亞甲基四胺、二伸乙基三胺、三乙基四胺、異佛爾酮二胺、胺基樹脂及亞甲基樹脂等。
胺化合物的含量相對於聚合物(A)100質量份較佳為0.01質量份~1質量份。當包含0.01質量份~1質量份時,可高程度地兼顧凝聚力與黏著力。
作為氮丙啶化合物,例如可列舉:N,N'-二苯基甲烷-4,4'-雙(1-氮丙啶羧酸酯)、N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶羧酸酯)、雙間苯二甲醯基-1-(2-甲基氮丙啶)、三-1-氮丙啶基氧化膦、N,N'-六亞甲基-1,6-雙(1-氮丙啶羧酸酯)、2,2'-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、三羥甲基丙烷三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷三-β-氮丙啶基丙酸酯、及三-2,4,6-(1-氮丙啶基)-1,3,5-三嗪等。其中,就反應性高而言,較佳為2,2'-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]。
氮丙啶硬化劑的調配量相對於聚合物(A)100質量份較佳為包含0.01質量份~1質量份。當包含0.01質量份~1質量份時,可高程度地兼顧凝聚力與黏著力。
[任意成分]
貼合皮膚用黏著劑只要為可解決課題的範圍內則可包含任意成分。關於任意成分,例如可列舉可塑劑、自降低聚合硬化收縮率、提高尺寸穩定性、提高彈性模數、抑制氧化還原、調整黏度、提高熱傳導率、提高強度、提高韌性、及提高著色等觀點出發的有機或無機的添加劑或者填充劑。填充劑由聚合物、陶瓷、金屬、金屬氧化物、金屬鹽、及染料/顏料等適宜構成。填充劑的形狀例如較佳為粒子狀及纖維狀等。另外,關於添加劑,可列舉:抗氧化劑、阻燃劑、保存穩定劑、紫外線吸收劑、觸變賦予劑、分散穩定劑、流動性賦予劑、增稠劑、保濕劑、經皮吸收劑、pH調整劑、調平劑、水解抑制劑及消泡劑等。
出於使聚合物(A)更柔軟,減少膠帶剝離時的疼痛或改善角質剝離性的目的,可使用任意的一種以上的可塑劑。作為所使用的可塑劑,並無特別限制,可列舉:脂肪酸酯系可塑劑、聚醚酯系可塑劑、羥基羧酸酯系可塑劑、及磷酸酯系可塑劑等。就對皮膚的刺激性、以及與聚合物(A)的相容性的方面而言,可塑劑較佳為脂肪酸酯系可塑劑。
作為脂肪酸酯系可塑劑,可使用鄰苯二甲酸、馬來酸、己二酸、硬脂酸或各種脂肪酸與烷基醇的酯類,與乙二醇、甘油等多元醇的酯類等。更具體而言,作為一元醇的酯,可列舉:鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二2-乙基己酯、己二酸二丁酯、癸二酸二2-乙基己酯、馬來酸二丁酯、肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯、異硬脂酸異丙酯、月桂酸己酯、乳酸十六烷基酯、乳酸十四烷基酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸雙(2-乙基己基)酯、肉豆蔻酸辛基十二烷基酯、油酸辛基十二烷基酯、二甲基辛酸己基癸酯、2-乙基己酸十六烷基酯、2-乙基己酸異十六烷基酯、2-乙基己酸硬脂酯、琥珀酸二辛酯等。另外,作為二元以上的醇的酯,可列舉:二辛酸丙二醇酯、二癸酸丙二醇酯、二異硬脂酸丙二醇酯、單辛酸甘油酯、三辛酸甘油酯、三-2-乙基己酸甘油酯、三癸酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三異硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、三-2-乙基己酸三羥甲基丙烷酯等。
作為聚醚酯系可塑劑,可列舉:二己酸聚乙二醇、二-2-乙基己酸聚乙二醇、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。
作為羥基羧酸酯系可塑劑,可列舉:檸檬酸丁酯、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丙酯、及鄰乙醯檸檬酸三乙酯等。
作為磷酸酯系可塑劑,可列舉:磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三苯酯、及磷酸三甲苯酯等。
另外,可塑劑亦可為環氧乙烷與山梨糖醇酐脂肪酸酯縮合而成的山梨糖醇酐脂肪酸酯的聚氧乙烯醚等包含脂肪酸酯結構與聚醚結構的化合物。例如可列舉:單月桂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單棕櫚酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、及單油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐等。
可塑劑的含量並無特別限制,相對於聚合物(A)100質量份,較佳為10質量份~80質量份,更佳為15質量份~50質量份。藉由可塑劑的含量為所述範圍內,能夠於以不產生膠糊殘留的程度保證凝聚力的同時,進一步提高角質剝離性,因此較佳。另外,由於可大幅度降低黏著力,因此使用黏著劑的膠帶也可較佳地用於在傷口上直接貼合膠帶的醫療用途。
[貼合皮膚用黏著劑的製造方法]
貼合皮膚用黏著劑可藉由包含如下的製造方法來製造:準備聚合物(A)、胺基甲酸酯化合物(B)及硬化劑(C);將聚合物(A)、胺基甲酸酯化合物(B)及硬化劑(C)混合。藉由在貼合皮膚用黏著劑的製造中使用聚合物(A)及能作為黏著賦予劑發揮功能的胺基甲酸酯化合物(B),可獲得密接性與透明性優異的黏著劑。
<硬化物>
作為本發明的實施方式的硬化物是使所述實施方式的貼合皮膚用黏著劑硬化而獲得。於硬化物中,藉由利用硬化劑(C)的交聯反應而於聚合物(A)分子間形成交聯。貼合皮膚用黏著劑的硬化例如可藉由對貼合皮膚用黏著劑進行加熱來進行。
硬化物的凝膠分率較佳為20%~63%。當凝膠分率為20%以上時,凝聚力高,剝離時的凝聚破壞得到抑制,因此再剝離性變得良好。因此,容易獲得初期的剝離優異的黏著劑。當凝膠分率為63%以下時,存在可獲得充分的凝聚力,但可容易獲得充分的接著性的傾向。另外,由於凝聚力不會變得過高,因此存在對皮膚的追隨性變得良好,可抑制角質剝離量的傾向。凝膠分率可為30%以上,或35%以上。凝膠分率可為55%以下,或45%以下。硬化物的凝膠分率可藉由實施例中記載的方法來測定。凝膠分率可藉由改變聚合物(A)、胺基甲酸酯化合物(B)、及硬化劑(C)的含量來調整。
關於硬化物,較佳為於溫度23℃且相對濕度50%的環境下,對不鏽鋼(Steel Use Stainless,SUS)的永久黏著力為0.3 N/25 mm以上。當硬化物的對SUS的永久黏著力為0.3 N/25 mm以上時,容易獲得具有良好的黏著力的黏著層。對SUS的永久黏著力可為0.5 N/25 mm以上、1.0 N/25 mm以上、或2.0 N/25 mm以上。上限並無特別限定,但對SUS的永久黏著力例如為30 N/25 mm以下。對SUS的永久黏著力可藉由實施例中記載的方法來測定。
<貼合皮膚用膠帶>
作為本發明的實施方式的貼合皮膚用膠帶具有基材、及包含所述實施方式的硬化物的黏著層。貼合皮膚用膠帶的製造例如較佳為(1)藉由在剝離襯墊上塗佈貼合皮膚用黏著劑並進行乾燥而形成黏著層,進而貼合基材的方法,或者(2)藉由在基材上塗佈貼合皮膚用黏著劑並進行乾燥而形成黏著層,並於黏著層貼合剝離性片的方法等。
黏著層的厚度通常為10 μm~200 μm左右,較佳為25 μm~100 μm。
塗佈方法並無特別限制。例如可列舉:邁耶棒(Meyer bar)、敷料器、毛刷、噴塗器、輥、棒塗機、凹版印刷塗佈機、模塗機、吻合式塗佈機、緣塗佈機、缺角輪塗佈機、刮刀塗佈機、刀塗佈機、反吻合式塗佈機、旋塗機、浸漬塗佈機等。另外,塗佈時,通常進行乾燥。乾燥方法並無特別限制,例如可使用熱風乾燥、紅外線、減壓法等。乾燥溫度通常較佳為60℃~180℃左右,更佳為80℃~150℃左右。
作為基材,例如可列舉:不織布;木質材、紙加工品;使用嫘縈、聚胺基甲酸酯絲、棉、羊毛、聚烯烴絲、聚酯絲等的織布、不織布或編織布;具有連續氣泡的塑膠發泡膜、利用沖孔等形成有孔的塑膠膜、纖維素、醋酸纖維素等的膜。另外,透濕性基材可為單層或將兩層以上的基材積層而成的積層體。就獲得高透明性的觀點而言,基材較佳為聚胺基甲酸酯系膜、聚胺基甲酸酯系不織布或聚酯系不織布。
基材的厚度通常為5 μm~1,000 μm左右,較佳為15 μm~500 μm。
剝離襯墊例如於紙或塑膠膜等基材的表面形成有矽酮處理等剝離處理層。所述基材可為單層或將兩層以上的基材積層而成的積層體。
貼合皮膚用膠帶例如可作為傷口被覆用的膠帶或繃帶、用於將醫療用具固定於皮膚的膠帶、絆創膏、敷料帶、護具等來使用。進而,於黏著層包含藥劑的情況下,可於醫療用黏著劑中調配能夠穩定地分散的藥物以作為緩釋片材來使用。
<實施方式的示例>
以下列舉本發明的實施方式的較佳例。本發明的實施方式並不限定於以下的示例。
(1)一種貼合皮膚用黏著劑,含有:聚合物(A),具有反應性官能基;胺基甲酸酯化合物(B),質量平均分子量為1,500~40,000;及硬化劑(C),所述胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於所述聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。
(2)如所述(1)所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述聚合物(A)包含選自由含羧基的丙烯酸系聚合物、含羥基的丙烯酸系聚合物、含羥基的胺基甲酸酯系聚合物、及聚醚多元醇所組成的群組中的至少一種。
(3)如所述(1)或(2)所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含源自芳香族異氰酸酯的結構。
(4)如所述(1)至(3)中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含源自3官能以上的異氰酸酯的結構。
(5)如所述(1)至(4)中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含使含有單醇的醇成分與含有3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分反應而獲得的結構。
(6)如所述(1)至(5)中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)的胺價為0.1 mgKOH/g~60 mgKOH/g。
(7)一種硬化物,是使如所述(1)至(6)中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑硬化而獲得。
(8)如所述(7)所述的硬化物,其中,凝膠分率為20%~63%。
(9)如所述(7)或(8)所述的硬化物,其中,於溫度23℃且相對濕度50%的環境下,對不鏽鋼的永久黏著力為0.3 N/25 mm以上。
(10)一種貼合皮膚用膠帶,具有基材、及包含如所述(7)至(9)中任一項所述的硬化物的黏著層。
本申請案的揭示與2021年11月30日提出申請的日本專利特願2021-194398號中記載的主題相關聯,其全部揭示內容藉由參照而被援引至此。
[實施例]
藉由實施例對本發明的實施方式進行具體說明。本發明的實施方式並不限定於以下的實施例。
於以下的記載中,只要未特別標明,則「份」是指質量份,「%」是指質量%,「RH」是指相對濕度。只要未特別標明,則表中的調配量的單位為「質量份」。只要未特別標明,則表中記載的除溶劑以外的成分的調配量為非揮發成分的量。
<聚合物(A)的合成>
<聚合物(A-1):含羧基的丙烯酸系聚合物>
於向包括攪拌機、溫度計、回流冷卻管、滴加裝置、以及氮氣導入管的反應容器(以下有時簡稱為「反應容器」)中加入丙烯酸2-乙基己酯95.0份、丙烯酸5.0份、乙酸乙酯70份、及偶氮雙異丁腈(azobisisobutyronitrile,AIBN)0.05份後,利用氮氣對反應容器內的空氣進行置換。繼而,對反應容器內的混合物於氮氣環境下一邊進行攪拌一邊加熱至80℃,開始反應。進而,向滴加漏斗中加入與所述反應容器內的混合物為相同組成且等量的混合物(丙烯酸2-乙基己酯95.0份、丙烯酸5.0份、乙酸乙酯70份、AIBN 0.05份),歷時1小時滴加至反應容器內,於氮氣環境下以回流溫度進行7小時的聚合反應。反應結束後,進行冷卻,向聚合反應產物中加入乙酸乙酯進行稀釋,從而獲得非揮發成分40%的丙烯酸系共聚物溶液。另外,使用GPC測定丙烯酸系共聚物的質量平均分子量(Mw)的結果為630,000。
<聚合物(A-2):含羥基的丙烯酸系聚合物>
向反應容器中加入丙烯酸2-乙基己酯97.0份、丙烯酸2-羥乙酯3.0份、乙酸乙酯70份、及偶氮雙異丁腈(AIBN)0.05份後,利用氮氣對反應容器內的空氣進行置換。繼而,對反應容器內的混合物於氮氣環境下一邊進行攪拌一邊加熱至80℃,開始反應。進而,向滴加漏斗中加入與所述反應容器內的混合物為相同組成且等量的混合物(丙烯酸2-乙基己酯97.0份、丙烯酸2-羥乙酯3.0份、乙酸乙酯70份、AIBN 0.05份),歷時1小時滴加至反應容器內,於氮氣環境下以回流溫度進行7小時的聚合反應。反應結束後,進行冷卻,向聚合反應產物中加入乙酸乙酯進行稀釋,從而獲得非揮發成分40%的丙烯酸系共聚物溶液。另外,使用GPC測定丙烯酸系共聚物的質量平均分子量(Mw)的結果為580,000。
<聚合物(A-3):聚胺基甲酸酯脲>
(二胺化合物(a)的合成)
向包括攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、溫度計、以及滴加漏斗的四口燒瓶(以下,有時簡稱為「四口燒瓶」)中,加入異佛爾酮二胺(isophorone diamine,IPDA)19.25份及甲苯19.25份。將丙烯酸4-羥基丁酯16.25份與丙烯酸丁酯14.5份的混合物於室溫下自滴加漏斗滴加至四口燒瓶內。滴加結束後,將四口燒瓶內的混合物的溫度緩緩升溫至80℃,於維持80℃的同時反應2小時後,加入甲苯30.75份,從而獲得具有兩個二級胺基且具有一個一級羥基的二胺化合物(a)溶液。
(聚合物(A-3):聚胺基甲酸酯脲的合成)
向四口燒瓶中加入桑尼克斯(Sannix)PP-2000(聚氧丙二醇,Mn 2,000,羥基數2,三洋化成工業公司製造)78.9份、異佛爾酮二異氰酸酯13.2份、甲苯23.6份、及作為觸媒的二辛基錫二月桂酸酯0.01份,將所獲得的混合物緩緩升溫至100℃,並進行2小時反應。將混合物冷卻至40℃,加入乙酸乙酯76.4份及乙醯丙酮0.3份後,歷時2小時向四口燒瓶內滴加二胺化合物(a)7.8份。然後,維持40℃進而繼續反應1小時。利用滴定確認到異氰酸酯基殘量後,加入2-胺基-2-甲基-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol,AMP)0.2份,確認紅外(Infrared Radiation,IR)圖表的NCO基的特性吸收(2,270 cm
-1)消失,並結束反應。所獲得的聚胺基甲酸酯脲(A-3)的質量平均分子量(Mw)為11,7000,羥價為11.1 mgKOH/g。
<聚合物(A-4):聚胺基甲酸酯>
向四口燒瓶中加入艾迪科聚醚(Adeka polyether)AM-302(末端EO改質聚醚多元醇,Mn 3,000,羥基數3,艾迪科(ADEKA)公司製造)84.0份、可樂麗多元醇(Kuraray polyol)P-1010(聚酯多元醇,Mn 1,000,羥基數2,可樂麗(Kuraray)公司製造)15份、乙二醇1份、乙酸乙酯70份、及作為觸媒的二辛基錫二月桂酸酯0.020份,並進行混合。然後,將混合物緩緩升溫至80℃。向滴加漏斗中加入六亞甲基二異氰酸酯(住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造)8.8份及乙酸乙酯24.5份並進行混合,歷時1小時將所獲得的混合物滴加至四口燒瓶內。滴加結束後,反應1小時。確認IR圖表的NCO基的特性吸收(2,270 cm
-1)消失,並結束反應。所獲得的聚胺基甲酸酯(聚合物A-4)的質量平均分子量(Mw)為81,000,羥價為25.1 mgKOH/g。
<聚合物(A-5):聚醚多元醇>
作為聚合物(A-5),使用普諾米諾爾(PREMINOL)S3015(以甘油為起始劑的環氧丙烷(PO)單元的聚合物,Mw 1.5萬,平均官能基數3,AGC公司製造)。
<胺基甲酸酯化合物(B)的合成>
<胺基甲酸酯寡聚物(B-1)>
向四口燒瓶中加入可樂麗多元醇(Kuraray polyol)P-510(聚酯多元醇,Mn 500,羥基數2,可樂麗(Kuraray)公司製造)100份、乙酸乙酯70份、及作為觸媒的二辛基錫二月桂酸酯0.020份,並進行混合。然後,將混合物緩緩升溫至78℃。向滴加漏斗中加入甲苯二異氰酸酯(TDI)23.2份及乙酸乙酯53.2份並進行混合,歷時1小時將所獲得的混合物滴加至四口燒瓶內。滴加結束後,反應1小時。確認IR圖表的NCO基的特性吸收(2,270 cm
-1)消失,並結束反應。所獲得的胺基甲酸酯寡聚物(B-1)的質量平均分子量(Mw)為3,900。
<胺基甲酸酯寡聚物(B-2)、胺基甲酸酯寡聚物(B-3)及胺基甲酸酯寡聚物(B2-1)>
將異氰酸酯及多元醇設為表1所示的種類及量,除此以外,利用與製造例(B-1)相同的操作獲得了胺基甲酸酯寡聚物(B-2)、胺基甲酸酯寡聚物(B-3)、及胺基甲酸酯寡聚物(B2-1)。將胺基甲酸酯寡聚物(B-2)、胺基甲酸酯寡聚物(B-3)、及胺基甲酸酯寡聚物(B2-1)的質量平均分子量(Mw)示於表1中。
[表1]
異氰酸酯 | 投入量(份) | 多元醇 | 投入量(份) | Mw | |
B-1 | TDI | 23.2 | P-510 | 100 | 3900 |
B-2 | TDI | 13.9 | PP1000 | 100 | 13000 |
B-3 | TDI | 54.4 | PP200 | 100 | 1800 |
B2-1 | TDI | 45.8 | PP200 | 100 | 1100 |
表1中所示的簡稱如下所述。
TDI:甲苯二異氰酸酯
P-510:「可樂麗多元醇(Kuraray polyol)P-510」,Mn 500,羥基數2,聚酯多元醇,可樂麗(Kuraray)公司製造
PP200:「桑尼克斯(Sannix)PP-200」,聚氧丙二醇,Mn 200,羥基數2,三洋化成工業公司製造
PP1000:「桑尼克斯(Sannix)PP-1000」,聚氧丙二醇,Mn 1000,羥基數2,三洋化成工業公司製造
<胺基甲酸酯分支化合物(B-4)~胺基甲酸酯分支化合物(B-17)及胺基甲酸酯分支化合物(B2-2)的合成>
(含羥基的聚己內酯b的合成)
於氮氣環境下將1-癸醇18.8份、己內酯100份、及二丁基錫二月桂酸酯0.003份均質化,於160℃下加熱12小時。獲得了於室溫下為無色固體的單末端含羥基的聚己內酯b(數量平均分子量1,000)。
(含羥基的聚己內酯c的合成)
於氮氣環境下將1-癸醇8.6份、己內酯100份、及二丁基錫二月桂酸酯0.003份均質化,於160℃下加熱12小時。獲得了於室溫下為無色固體的單末端含羥基的聚己內酯c(數量平均分子量2,000)。
(含羥基的聚酯d的合成)
將己二酸38份、十二烷二醇52.7份、辛醇9.3份、對甲苯磺酸0.01份、及甲苯30份均質化並進行加熱。於5小時~6小時以內對所生成的水進行共沸蒸餾去除。溫度達到了140℃~150℃。繼而於真空下小心地對溶媒進行蒸餾。獲得了於室溫下為無色固體的聚酯d(數量平均分子量1,400)。
(含羥基的丙烯酸聚合物e的合成)
向反應容器中加入丙烯酸丁酯120份、6-巰基-1-己醇13份、及甲氧基丙基乙酸酯133份,利用氮氣對反應容器內的空氣進行置換。將反應容器內加熱至90℃,添加AIBN 0.50份後,使反應容器內的混合物反應7小時。藉由非揮發成分測定而確認95%以上的單體發生了反應後,冷卻至室溫,從而獲得於單末端區域具有一個羥基的乙烯基聚合物e(數量平均分子量2,000)的非揮發成分50%溶液。
<胺基甲酸酯分支化合物(B-4)>
於氮氣環境下向四口燒瓶中加入作為第一成分(聚異氰酸酯成分)的德斯莫杜爾(Desmodur)IL(乙酸丁酯中為51%)100份、及作為第二成分(醇成分)的平均分子量為1,000的己內酯聚酯b 244.8份、以及乙基溶纖劑乙酸酯/二甲苯(1:2)300份並進行混合。繼而,加入作為觸媒的二丁基錫二月桂酸酯0.02份後,於室溫下進行加成反應。確認到OH基消失後,將作為第三成分(胺成分)的二甲基胺基乙醇11.4份與二甲苯110份的混合物滴加至四口燒瓶內。將四口燒瓶內的混合物加熱至50℃,並攪拌1小時,從而獲得略微黃色的胺基甲酸酯寡聚物(B-4)。所獲得的胺基甲酸酯寡聚物(B-4)的質量平均分子量(Mw)為23,000,胺價為20.1 mgKOH/g。
<胺基甲酸酯分支化合物(B-5)~胺基甲酸酯分支化合物(B-17)、及胺基甲酸酯分支化合物(B2-2)>
將第一成分、第二成分及第三成分設為表2中記載的種類及量,除此以外,利用與胺基甲酸酯分支化合物(B-4)相同的操作,獲得胺基甲酸酯分支化合物(B-5)~胺基甲酸酯分支化合物(B-17)、及胺基甲酸酯分支化合物(B2-2)。將胺基甲酸酯分支化合物(B-5)~胺基甲酸酯分支化合物(B-17)、及胺基甲酸酯分支化合物(B2-2)的質量平均分子量(Mw)及胺價示於表2中。
[表2]
第一成分 | 第二成分 | 第三成分 | Mw | 胺價 | ||||||
異氰酸酯 | 投入量(份) | 醇 | 投入量(份) | 醇 | 投入量(份) | 胺 | 投入量(份) | |||
B-4 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 244.8 | 二甲胺基乙醇 | 11.4 | 23000 | 20.1 | ||
B-5 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 222.4 | P-1010 | 15.5 | 二甲胺基乙醇 | 10.7 | 39000 | 19.3 |
6-6 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 374.4 | 22800 | 0 | ||||
B-7 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 120.7 | 二甲胺基乙醇 | 22.4 | 11700 | 58 | ||
B-8 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 63.8 | 二甲胺基乙醇 | 27.6 | 9200 | 90.7 | ||
B-9 | 德斯莫杜爾IL | 100 | MPEG750 | 244.8 | 二甲胺基乙醇 | 4.1 | 16800 | 7.5 | ||
B-10 | 德斯莫杜爾N3300 | 100 | 聚己內酯b | 243.1 | 二甲胺基乙醇 | 4.1 | 10500 | 7.5 | ||
B-11 | 德斯莫杜爾Z4470 | 100 | 聚己內酯b | 224.1 | 二甲胺基乙醇 | 5.9 | 9900 | 11.2 | ||
B-12 | 德斯莫杜爾44V70L | 100 | 聚己內酯b | 172.4 | 二甲胺基乙醇 | 8.3 | 7800 | 18.6 | ||
B-13 | 塔凱耐特D-110N | 100 | 聚己內酯b | 225.9 | 二甲胺基乙醇 | 2.1 | 8300 | 4 | ||
B-14 | 德斯莫杜爾L75 | 100 | 聚己內酯c | 293.1 | 二甲胺基乙醇 | 6.9 | 9600 | 10.9 | ||
B-15 | 德斯莫杜爾L75 | 100 | 聚酯d | 225.9 | 二甲胺基乙醇 | 5.2 | 8000 | 9.8 | ||
B-16 | 德斯莫杜爾L75 | 100 | 聚己內酯b | 143.1 | 4-(胺基甲基)吡啶 | 8.6 | 6100 | 17.8 | ||
B-17 | 德斯莫杜爾L75 | 100 | 乙烯基聚合物e | 225.9 | 二甲胺基乙醇 | 5.2 | 10500 | 9.8 | ||
B2-2 | 德斯莫杜爾IL | 100 | 聚己內酯b | 212.1 | P-1010 | 24.1 | 二甲胺基乙醇 | 10 | 58700 | 18.2 |
表2中記載的成分如下所述。
德斯莫杜爾(Desmodur)IL:德斯莫杜爾(Desmodur)ultra IL,TDI脲酸酯,非揮發成分51%,NCO含量8.0%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)N3300:HDI脲酸酯,非揮發成分100%,NCO含量21.8%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)Z4470:IPDI脲酸酯,非揮發成分70%,NCO含量11.9%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)44V70L:聚合MDI,非揮發成分100%,NCO含量31.3%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
塔凱耐特(Takenate)D-110N:XDI加成物,非揮發成分75%,NCO含量11.5%,三井化學公司製造
德斯莫杜爾(Desmodur)L75:TDI加成物,非揮發成分75%,NCO含量13.3%,住化科思創胺基甲酸酯(Sumika Covestro Urethane)公司製造
MPEG750:甲氧基聚乙二醇,Mn 750,羥基數1,日本昶茂(Evermore Japan)公司製造
P-1010:可樂麗多元醇(Kuraray polyol)P-1010,Mn 1000,羥基數2,聚酯多元醇,可樂麗(Kuraray)公司製造
<質量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的測定>
質量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)是藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定。作為測定裝置及測定條件,以基於下述測定條件1為基本。其中,根據聚合物種類的不同,亦可進一步適宜選定適當的載體(洗滌液)及適合於其的管柱來使用。關於其他事項,設為參照日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7252-1~4:2008。作為對具有胺基的化合物進行測定時的測定裝置及測定條件,以基於下述測定條件2為基本。再者,Mw及Mn均為聚苯乙烯換算值。
[測定條件1]
裝置:島津卓越(SHIMADZU Prominence)(島津製作所股份有限公司製造)
管柱:將三根索得克斯(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(Tetrahydrofuran,THF)
流速:0.5 mL/分鐘
溶媒溫度:40℃
試樣濃度:0.1質量%
試樣注入量:100 μL
[測定條件2]
裝置:島津卓越(SHIMADZU Prominence)(島津製作所股份有限公司製造)
管柱:將TOSOHTSKgelSuperAW4000、TOSOHTSKgelSuperAW3000、TOSOHTSKgelSuperAW2500(東曹股份有限公司製造)串聯連接
檢測器:示差折射率檢測器
溶媒:N,N-二甲基甲醯胺(1 L)、三乙胺(3.04 g)、LiBr(0.87 g)的混合液
流速:0.5 mL/分鐘
溶媒溫度:40℃
試樣濃度:0.2質量%
試樣注入量:100 μL
<非揮發成分的測定>
將約1 g的樣品於120℃下加熱乾燥20分鐘後,根據乾燥後相對於乾燥前的質量變化來求出。
<羥價(OHV)的測定>
於共栓三角燒瓶中精密量取試樣1 g,加入100 mL吡啶並進行溶解。進而,精確添加5 mL乙醯化劑(利用吡啶溶解乙酸酐25 g,製成容量100 mL的溶液),於攪拌1小時後,利用0.5 N的醇性氫氧化鉀溶液進行滴定。羥價(單位:mgKOH/g)是藉由下式求出。羥價設為乾燥試樣的數值。
羥價=[{(b-a)×F×28.05}/S]/(非揮發成分濃度/100)+D
S:試樣的採集量(g)
a:0.5 N的醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(mL)
b:空白實驗的0.5 N的醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(mL)
F:0.5 N的醇性氫氧化鉀溶液的因數
D:酸價(mgKOH/g)
<胺價的測定>
於共栓三角燒瓶中精密量取試樣約1 g,加入環己酮溶媒100 mL並進行溶解。向其中加入兩三滴指示劑並保持30秒,所述指示劑是另行將0.20 g的甲基橙(Methyl Orange)溶解於蒸餾水50 mL中而成的液體與0.28 g的二甲苯靛藍(Xylene Cyanol)FF溶解於甲醇50 mL中而成的液體混合來製備。然後,利用0.1 N醇性鹽酸溶液進行滴定,直至溶液呈藍灰色為止。胺價是藉由下式而求出(單位:mgKOH/g)。
胺價(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S
A:試樣的採集量(g)
a:0.1 N醇性鹽酸溶液的消耗量(mL)
F:0.1 N醇性鹽酸溶液的效價
<實施例1>
調配100份的聚合物(A-1)、0.5份的胺基甲酸酯分支化合物(B-4)、0.6份的作為硬化劑(C)的鋁螯合物A、20份的作為溶劑的乙酸乙酯,並利用分散攪拌機進行攪拌,從而獲得均勻的貼合皮膚用黏著劑。於厚度38 μm的聚酯製隔膜(強黏(Super Stik)SP-PET38,琳得科(LINTEC)公司製造)上,以乾燥後的黏著層的厚度成為30 μm的方式進行塗佈,並於100℃下乾燥2分鐘,從而形成黏著層。
繼而,製成共計三種使用橡膠輥將該黏著層與下述的基材B、下述的基材C、或聚酯膜(厚度25 μm)貼合而成的積層體,並於23℃-50%RH下養護一週,從而獲得帶隔膜的貼合皮膚用膠帶。
<實施例2~實施例29、比較例1~比較例10>
於實施例2~實施例29、比較例1~比較例10的各例中,如表3所示般變更黏著劑的調配組成、調配量(質量份)、及密接性評價用的基材,除此以外,與實施例1同樣地製造貼合皮膚用黏著劑及使用其的貼合皮膚用膠帶。
[表3]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 | ||
聚合物(A) | A-1 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |||||||||||
A-2 | 100 | ||||||||||||||||
A-3 | 100 | ||||||||||||||||
A-4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |||||||||
A-5 | 100 | ||||||||||||||||
胺基甲酸酯寡聚物(B) | B-1 | 0.5 | |||||||||||||||
B-2 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-3 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-4 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |||||||||||
B-5 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-6 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-7 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-8 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-9 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-10 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-11 | 0.5 | ||||||||||||||||
B-12 | |||||||||||||||||
B-13 | |||||||||||||||||
B-14 | |||||||||||||||||
B-15 | |||||||||||||||||
B-16 | |||||||||||||||||
B-17 | |||||||||||||||||
B2-1 | |||||||||||||||||
B2-2 | |||||||||||||||||
可塑劑 | 三辛酸甘油酯 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||||||||||
硬化劑(C) | C-1 | 0.6 | |||||||||||||||
C-2 | 0.40 | 0.80 | 2.50 | 0.85 | 0.80 | 0.85 | 0.88 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | |||||||
C-3 | 3.2 | 0.4 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | ||||||||||||
凝膠分率(%) | 58 | 42.1 | 39.5 | 43.2 | 41.2 | 38.2 | 40.2 | 38.5 | 41.1 | 41.1 | 42.2 | 42.1 | 40.5 | 40.5 | 40.5 | 40 | |
對SUS的永久黏著力(N/25 mm) | 8.8 | 10.2 | 4.3 | 3.7 | 2.5 | 1.8 | 4.3 | 4.5 | 4.1 | 2.6 | 2.2 | 2.8 | 3.2 | 2.9 | 2.3 | 2.5 |
實施例1 | 實施例4 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 | |||||||||||||||
基材密接性 | 基材A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | △ | 〇 | △ | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | |||||||||||||||
基材B | 〇 | 〇 | ||||||||||||||||||||||||||||
基材C | 〇 | 〇 | ||||||||||||||||||||||||||||
對皮膚的密接性 | 基材A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | |||||||||||||||
基材B | 〇 | 〇 | ||||||||||||||||||||||||||||
基材C | 〇 | 〇 | ||||||||||||||||||||||||||||
透明性 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | 〇 | 〇 | △ | 〇 | 〇 | 〇 | ||||||||||||||
實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | 實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | 實施例29 | ||||||||||||||||||
聚合物(A) | A-1 | 100 | ||||||||||||||||||||||||||||
A-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
A-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
A-4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |||||||||||||||||||
A-5 | 100 | |||||||||||||||||||||||||||||
胺基甲酸酯寡聚物(B) | B-1 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-4 | 0.05 | 0.1 | 15 | 19 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||
B-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-11 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B-12 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-13 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-14 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-15 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-16 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B-17 | 0.5 | |||||||||||||||||||||||||||||
B2-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
B2-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
可塑劑 | 三辛酸甘油酯 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||
硬化劑(C) | C-1 | 0.7 | ||||||||||||||||||||||||||||
C-2 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 1.10 | 1.20 | 0.55 | 3.50 | ||||||||||||||||||
C-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
凝膠分率(%) | 40.5 | 42.2 | 42.5 | 41.1 | 41.8 | 42.2 | 42.1 | 42 | 38.5 | 40.2 | 65 | 22.1 | 47.5 | |||||||||||||||||
對SUS的永久黏著力(N/25 mm) | 3.2 | 3.0 | 2.7 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.5 | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 7.8 | 3.8 | 0.4 | |||||||||||||||||
實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | 實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | 實施例29 | |||||||||||||
基材密接性 | 基材A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | |||||||||||
基材B | |||||||||||||||||||||||||
基材C | |||||||||||||||||||||||||
對皮膚的密接性 | 基材A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | 〇 | △ | |||||||||||
基材B | |||||||||||||||||||||||||
基材C | |||||||||||||||||||||||||
透明性 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | 〇 | 〇 | 〇 | ||||||||||||
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | 比較例10 | ||||||||||||||||
聚合物(A) | A-1 | 100 | 100 | ||||||||||||||||||||||
A-2 | 100 | ||||||||||||||||||||||||
A-3 | 100 | ||||||||||||||||||||||||
A-4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||||||||||||||||||||
A-5 | 100 | ||||||||||||||||||||||||
胺基甲酸酯寡聚物(B) | B-1 | ||||||||||||||||||||||||
B-2 | |||||||||||||||||||||||||
B-3 | |||||||||||||||||||||||||
B-4 | 0.02 | 25 | |||||||||||||||||||||||
B-5 | |||||||||||||||||||||||||
B-6 | |||||||||||||||||||||||||
B-7 | |||||||||||||||||||||||||
B-8 | |||||||||||||||||||||||||
B-9 | |||||||||||||||||||||||||
B-10 | |||||||||||||||||||||||||
B-11 | |||||||||||||||||||||||||
B-12 | |||||||||||||||||||||||||
B-13 | |||||||||||||||||||||||||
B-14 | |||||||||||||||||||||||||
B-15 | |||||||||||||||||||||||||
B-16 | |||||||||||||||||||||||||
B-17 | |||||||||||||||||||||||||
B2-1 | 2 | ||||||||||||||||||||||||
B2-2 | 0.5 | ||||||||||||||||||||||||
可塑劑 | 三辛酸甘油酯 | 30 | 30 | ||||||||||||||||||||||
硬化劑(C) | C-1 | 0.6 | |||||||||||||||||||||||
C-2 | 0.40 | 0.80 | 2.50 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | ||||||||||||||||||
C-3 | 3.2 | 0.4 | |||||||||||||||||||||||
凝膠分率(%) | 58.5 | 43.2 | 40.5 | 44.2 | 42.1 | 40.2 | 41.1 | 41.8 | 38.5 | 39.8 | |||||||||||||||
對SUS的永久黏著力(N/25 mm) | 8.5 | 9.5 | 4.2 | 3.5 | 2.4 | 1.7 | 2.6 | 2.5 | 3.2 | 2.8 | |||||||||||||||
比較例1 | 比較例4 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例5 | 比較例6 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | 比較例10 | ||
基材密接性 | 基材A | × | × | × | × | × | 〇 | × | × | ||
基材B | × | × | |||||||||
基材C | △ | △ | |||||||||
對皮膚的密接性 | 基材A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | × | 〇 | 〇 | ||
基材B | 〇 | 〇 | |||||||||
基材C | 〇 | 〇 | |||||||||
透明性 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | × | 〇 | × |
表3中記載的硬化劑(C)如下所述。
C-1:鋁螯合物A(川研精細化學(Kawaken Fine Chemical)公司製造)
C-2:HDI加成物(六亞甲基二異氰酸酯的加成體,異氰酸基數=3,NCO值=12.6%,非揮發成分=75.0%)
C-3:TDI-TMP加成物(甲伸苯基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成體,異氰酸基數=3,NCO值=6.5%,不揮發成分=37.5%)
另外,基材A~基材C如下所述。
基材A:聚酯系胺基甲酸酯膜(絲麗龍(SILKLON)NES85,厚度25 μm,大倉工業公司製造)
基材B:胺基甲酸酯系不織布(艾斯潘西奧耐(Espansione),UHO-100,厚度0.37 mm,凱碧世聯(KB SEIREN)製造)
基材C:聚酯系不織布(勝特龍(Sontara)#8010,杜邦(Dupont)公司製造,基重:45 g/m
2)
[黏著劑、硬化物及膠帶的物性值、評價項目及評價方法]
關於藉由實施例及比較例獲得的黏著劑、硬化物、及膠帶,按照下述記載的方法對凝膠分率、對SUS的永久黏著力、對皮膚的密接性、基材密接性、及透明性進行評價。再者,於並無特別記載的情況下,試驗片是以原卷的流動方向成為長邊(MD(machine direction)方向)的方式對膠帶進行切割來製作。
<凝膠分率>
凝膠分率按以下流程進行測定。
(1)按實施例記載的流程準備基材包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜的膠帶。
(2)準備金屬網並進行秤量。將該重量設為W1。
(3)將隔膜剝下,將膠帶貼合於金屬網,對整體的重量進行秤量。將該重量設為W2。
(4)浸漬於乙酸乙酯中並蓋嚴,於50℃環境下放置24小時。
(5)取出,於100℃環境下乾燥20分鐘後進行秤量。將該重量設為W3。
(6)將金屬網卸下,進而自PET膜去除黏著層,對PET膜的重量進行秤量。將該重量設為W4。
(7)藉由下述數學式來計算凝膠分率。
凝膠分率(%)=(W3-W1-W4)/(W2-W1-W4)×100
<對SUS的永久黏著力>
將基材包含聚酯膜的膠帶切下寬25 mm、長100 mm的大小作為試樣。繼而,於23℃-50%RH環境下,依照JIS Z 0237,自試樣剝下隔膜,將露出的黏著層貼附於經研磨的不鏽鋼(SUS)板上,利用2 kg輥進行1次往返壓接後,使用拉伸試驗機,於貼附24小時後,於剝離速度300 mm/min、剝離角度180°的條件下測定黏著力(N/25 mm)。
<透明性>
對於基材包含聚酯膜的貼合皮膚用膠帶,利用目視觀察其透明性,並依照以下基準進行評價。
[評價基準]
○:透明,良好。
△:稍有白濁,可實用。
×:白濁,不可實用。
<對皮膚的密接性、基材密接性>
於23℃-50%RH環境下利用乙醇輕輕擦拭共計10名成年男女的前臂內側後,風乾10分鐘,於其上貼合具有基材A、基材B或基材C的12 mm寬的試驗片。貼合36小時後,觀察對皮膚的密接性、剝離後是否有黏著層自基材的剝離(黏著層向皮膚的轉印),並依照以下基準進行評價。
<對皮膚的密接性>
對皮膚的密接性:依照下述基準對貼合36小時後的膠帶的附著狀態進行評價。
[評價基準]
○:8名~10名中試驗片整個面良好地附著,良好。
△:3名~7名中試驗片整個面良好地附著,可實用。
×:0名~2名中試驗片整個面良好地附著,不可實用。
<基材密接性>
基材密接性:依照下述基準對試驗片剝離時黏著層自基材的剝落進行評價。
[評價基準]
○:9名~10名中未發生剝落,良好。
△:4名~8名中未發生剝落,可實用。
×:0名~3名中未發生剝落,不可實用。
無
無
Claims (10)
- 一種貼合皮膚用黏著劑,含有:聚合物(A),具有反應性官能基;胺基甲酸酯化合物(B),質量平均分子量為1,500~40,000;及硬化劑(C),所述胺基甲酸酯化合物(B)的含量相對於所述聚合物(A)100質量份而為0.05質量份~20質量份。
- 如請求項1所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述聚合物(A)包含選自由含羧基的丙烯酸系聚合物、含羥基的丙烯酸系聚合物、含羥基的胺基甲酸酯系聚合物、及聚醚多元醇所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1或請求項2所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含源自芳香族異氰酸酯的結構。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含源自3官能以上的異氰酸酯的結構。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)包含使含有單醇的醇成分與含有3官能以上的異氰酸酯的聚異氰酸酯成分反應而獲得的結構。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑,其中,所述胺基甲酸酯化合物(B)的胺價為0.1 mgKOH/g~60 mgKOH/g。
- 一種硬化物,是使如請求項1至請求項6中任一項所述的貼合皮膚用黏著劑硬化而獲得。
- 如請求項7所述的硬化物,其中,凝膠分率為20%~63%。
- 如請求項7或請求項8所述的硬化物,其中,於溫度23℃且相對濕度50%的環境下,對不鏽鋼的永久黏著力為0.3 N/25 mm以上。
- 一種貼合皮膚用膠帶,具有基材、及包含如請求項7至請求項9中任一項所述的硬化物的黏著層。
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