WO2004108850A1 - 活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents

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WO2004108850A1
WO2004108850A1 PCT/JP2004/008049 JP2004008049W WO2004108850A1 WO 2004108850 A1 WO2004108850 A1 WO 2004108850A1 JP 2004008049 W JP2004008049 W JP 2004008049W WO 2004108850 A1 WO2004108850 A1 WO 2004108850A1
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WO
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compound
sensitive adhesive
pressure
group
maleimide
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Application number
PCT/JP2004/008049
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daisuke Kamiya
Eiichi Okazaki
Original Assignee
Toagosei Co., Ltd.
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Publication date
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    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J201/00Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C09J201/02Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/40Esters of unsaturated alcohols, e.g. allyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
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    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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    • Y10T428/2852Adhesive compositions

Definitions

  • the present invention relates to an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition
  • an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition comprising a plurality of compounds having two or more maleimide groups having a specific structure, and a pressure-sensitive adhesive sheet having a pressure-sensitive adhesive layer formed from the composition. It can be awarded in the technical field used.
  • the pressure-sensitive adhesive is used for various applications such as a pressure-sensitive adhesive tape, a pressure-sensitive adhesive label and a double-sided pressure-sensitive adhesive tape after being subjected to pressure-sensitive adhesive processing.
  • a pressure-sensitive adhesive tape a pressure-sensitive adhesive label
  • a double-sided pressure-sensitive adhesive tape after being subjected to pressure-sensitive adhesive processing.
  • excellent water resistance and high adhesiveness that is, low pressure bonding at room temperature is possible. It is required to be able to be peeled off even when left at high temperatures.
  • adhesives used in first-aid bonds must be applied directly to the skin. High security is required.
  • solvent-based adhesives in which acrylic polymers or rubber resins such as SIS and SEBS are dissolved in organic solvents are used as widely used adhesives, and are excellent in water resistance and adhesive performance. Therefore, various studies have been made to satisfy the above-mentioned performance.
  • solvent-based pressure-sensitive adhesives are not recommended because they may affect the environment due to the organic solvent escaping when processing into pressure-sensitive adhesive products and the safety due to the residual solvent in the pressure-sensitive adhesive film. Recently, unused pressure-sensitive adhesives have been required.
  • Active energy ray-curable pressure-sensitive adhesives that cure are being studied. Active energy ray-curable compositions such as' active energy linear curing'-type pressure-sensitive adhesives usually do not crosslink and cure with the raw material components alone, so a photopolymerization initiator or photosensitizer (hereinafter collectively referred to as a photosensitizer) (Referred to as a polymerization initiator, etc.).
  • a photopolymerization initiator or photosensitizer hereinafter collectively referred to as a photosensitizer
  • the photopolymerization initiator As the photopolymerization initiator, a low molecular weight compound is usually used in order to start the polymerization reaction efficiently. However, when irradiating the composition with active energy, the temperature rises due to the heat of polymerization.However, the low molecular weight photopolymerization initiator, etc. has a high vapor pressure, so that a noticeable odor is generated at the time of curing, which causes a problem in the working environment. This has the problem of generating or contaminating the obtained product. In addition, unreacted photopolymerization initiators and other decomposed substances remain in the cured coating film, and when light or heat acts on the cured coating film, the cured coating film turns yellow, There was a problem of generating a bad smell.
  • composition containing a compound having a maleimide group disclosed in Patent Documents 1 and 2 when used as an adhesive, it may gel when stored and stored at a high temperature, or a cured coating film may be formed.
  • water resistance was poor, that is, when it was immersed in warm water for a long time, the adhesive strength was reduced and peeled off.
  • compositions containing the compound having a maleimide group disclosed in Patent Documents 3 and 4 are all adhesives, and the cured coating film has no tackiness or poor tackiness. However, it was difficult to use as an adhesive. Furthermore, the compound having a maleimide group described in Patent Document 4 has crystallinity and a melting point of 40 ° C. or more. Since it was not liquid at room temperature, it was particularly poor in adhesiveness and was difficult to use as an adhesive.
  • a cured coating which is liquid at room temperature, has practical crosslinking properties or curability even in the absence of a photopolymerization initiator even when irradiated with visible light or ultraviolet light,
  • the film is not colored, is excellent in various adhesive properties, and is also excellent in water resistance and heat resistance.
  • An active energy ray-curable adhesive it contains a compound having a specific structure of maleimide group. It has been proposed that an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive is effective (Patent Document 5).
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-124404 (Claims)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-210950 (Claims)
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-222005 (Claims)
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application No. 200-0 549 83 (Claims)
  • the present inventors have conducted various studies to solve the above problems, and as a result, have found that a pressure-sensitive adhesive containing a plurality of types of compounds having two or more maleimide groups having a specific structure can solve the above problems. Completed the invention.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is a composition containing a plurality of types of liquid compounds at room temperature and having two or more maleimide groups, which are represented by the following formula (A):
  • a compound having a maleimide group represented by 1) [hereinafter simply referred to as “component (A)”] and (B) a compound having a maleimide group represented by the following formula (2) or / and a compound represented by the following formula (3)
  • component (B)) is essential.
  • the compound having a maleimide group represented by the following formula (2) is simply referred to as a component (B-1), and the compound having a maleimide group represented by the following formula (3) is simply referred to as (B -2) Ingredients.
  • R 1 and R 2 represent an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group or a halogen atom.
  • R 3 represents a propylene group or a propylene group which may have a substituent.
  • the alkyl group of R 1 and R 2 is preferably a group having 4 or less carbon atoms, particularly preferably a methyl group.
  • the aryl group include a phenyl group.
  • the arylalkyl group include a benzyl group.
  • R 1 and R 2 are preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
  • the propylene group and the butylene group which may have a substituent of R 3 are preferably a butylene group in that they are easily available and are excellent in various adhesive properties.
  • the substituent is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group.
  • Specific examples of the propylene group or butylene group having a substituent include —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 — and the like. Since the component (A) and the component (B) used in the present invention have the maleimide group described above, the maleimide group is dimerized by irradiation with active energy rays, and cross-links the molecules of the compound.
  • the maleimide group is cross-linked or cured by ultraviolet light or visible light (hereinafter, these are collectively referred to as “curing”), it is possible to use ultraviolet light with no combination of a photopolymerization initiator or in a small amount.
  • a dimerization reaction can be caused by irradiation with visible light.
  • the components (A) and (B) in the present invention are liquid at normal temperature. This makes handling such as coating work easier. On the other hand, those that are solid at room temperature are difficult to handle, and the cured coating film has a high modulus of elasticity and poor adhesion performance.
  • the normal temperature means 25 ° C.
  • the molecular weight of the component (A) and the component (B) is preferably 20,000 to 20,000, more preferably 3,000 to 10,000, and more preferably 30,000 in terms of number average molecular weight. Or 300,000 to 800,000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the adhesive strength and tack of the cured coating film may decrease, while if it exceeds 20,000, the viscosity of the composition becomes too high and the coatability decreases. Sometimes.
  • the number average molecular weight is a value obtained by converting the molecular weight measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) using tetrahydrofuran as a solvent with reference to the molecular weight of polystyrene.
  • GPC gel permeation chromatography
  • component (A) and the component (B) used in the present invention various compounds can be used as long as they have the maleimide group described above.
  • component (A) and the component (B) those produced by various methods can be used, but the following three compounds are preferable in terms of easy production.
  • Compound II is an addition reaction of a prepolymer having two or more isocyanate groups at the end (hereinafter simply referred to as urethane prepolymer) and a compound having a maleimide group and an active hydrogen group (hereinafter simply referred to as a maleimide active hydrogen compound). It is produced by reacting 2 moles or more of a maleimide active hydrogen compound with 1 mole of urethane prepolymer.
  • urethane prepolymer various compounds can be used as long as they have two or more isocyanate groups at the terminal of the molecule.
  • Examples of the urethane prepolymer include a reaction product of a polyol having two or more hydroxyl groups (hereinafter simply referred to as a polyol) and a polyisocyanate having two or more isocyanate groups (hereinafter simply referred to as a polyisocyanate). .
  • polystyrene resin examples include a polyester polyol, a polyether polyol, and a polymer polyol produced from a radical polymerizable monomer.
  • polyester polyols are preferred in that the resulting cured coating film has a low viscosity and the resulting pressure-sensitive adhesive has excellent water resistance and heat resistance in addition to tackiness.
  • the polyol two or more kinds can be used in combination as needed.
  • Polyester polyol is a random copolymer of a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol. Of these, aliphatic polyester polyols are preferred because of excellent curability of the composition by active energy rays.
  • the polyvalent carboxylic acid various compounds can be used as long as they have two or more carboxylic acid groups in the molecule.
  • succinic acid, adipic acid, Pimelic acid, Suberic acid, Azelaic acid, Sebacic acid Dodecane diacid, Icoic diacid, 2, 6-Naphthalenedicarboxylic acid, Trimellitic acid, Daltaric acid, 1,9-Nonanedicarboxylic acid, 1,10-Decan Dicarboxylic acid, malonic acid, fumaric acid, 2,2-dimethyldartaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, itaconic acid, Maleic acid, 2,5-norpornanedicarboxylic acid, 1,4-terephthalic acid, 1,3-terephthalic acid, dimer acid, and paraoxybenzoic acid
  • aliphatic dicarboxylic acids are preferred, and adipic acid and sepasic acid are more preferred.
  • Two or more polycarboxylic acids can be used in combination as needed.
  • polyhydric alcohols can be used as long as they have two or more hydroxyl groups in the molecule.
  • butylethyl propanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol and polyethylene glycol ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol 1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediyl All, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,2-octanediol, 1,8-octanediol, 1,9 monononanediol, 1,2 decanediol, 1,10
  • aliphatic diols are preferable, and butylethyl propanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, dimer acid diol and 2-methyl-1, 8-Octanediol is more preferred because the resulting composition has low viscosity, excellent tackiness and water resistance.
  • polyester polyol may be a general esterification reaction, such as a method in which a polycarboxylic acid and a polyhydric alcohol are heated with stirring in the presence of a catalyst.
  • a catalyst usually used in an esterification reaction can be used, and examples thereof include a base catalyst, an acid catalyst, and a metal alkoxide.
  • the base catalyst include metal hydroxides such as sodium hydroxide and hydroxylating hydride, and amines such as triethylamine, N, N-dimethylpenzylamine and triphenylamine.
  • the acid catalyst include sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid.
  • the metal alkoxide an alkoxide of titanium, tin or zirconium is preferred.
  • metal alkoxides include: tetraalkyl titanates such as tetrabutyl titanate; tin alkoxides such as dibutyl tin oxide and monobutyl suloxide; and zirconium tetrabutoxide and zirconia isopropoxide. Zirconium alkoxides.
  • the amount of these catalysts used is preferably as small as possible.
  • the titanium compound has almost no toxicity shown by heavy metals and can produce a practical high-molecular-weight polyester, so that it can be suitably used for sticking of food-related packaging materials.
  • the reaction temperature and time in the esterification reaction may be appropriately set according to the purpose.
  • the reaction temperature is preferably from 80 to 220 ° C.
  • aliphatic polyester polyol commercially available aliphatic polyester polyols can be used.
  • Polyether polyols include polyethylene glycol, polypropylene dalicol, polyalkylene glycols such as polybutylene glycol and polytetramethylene glycol; ethylene glycol, propanediol, propylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexanediol, X-modified ethylene oxide, modified propylene oxide, modified butylenoxide and tetrahydrofuran of alkylene glycols such as neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin, ditrimethylolpropane and dipentaerythritol; X Copolymer of tylene oxide and propylene oxide, propylene glycol and tet Copolymers of hydrofuran, copolymers of ethylene dalicol and tetrahydrofuran; hydrocarbon-based polyols such
  • Examples of the polymer polyol produced from the radically polymerizable monomer include a polymer having a monomer having an unsaturated group and a hydroxyl group as an essential component. More specifically, a radical polymerizable monomer such as hydroxyalkyl (meth) acrylate such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (methyl) acrylate and other (meth) acrylate is used. Examples thereof include those obtained by polymerization. Examples of the method for producing the polymer polyol include a method in which a radical polymerizable monomer is produced by solution polymerization or high-temperature continuous polymerization.
  • Polyisocyanate-Various polyisocyanates can be used as long as they have two or more isocyanate groups in the molecule. Specifically, p-phenylene diisocyanate, 4,4 'diphenyl methane diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4' diphenylene diisocyanate, 1,5- Cutylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diine cyanate, hexamethylene Rangeisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,3-cyclopentanedisocyanate, 1,4-cyclohexanediisocyanate, 4,4'-methylenpis (hexylhexyl isocyanate), Methyl 2,4-cyclohexanediisocyanate, Methyl 2,6-cyclohexanediisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,4-bis (isocyan)
  • alicyclic or aliphatic isocyanates are preferred in that they are excellent in curability by the active energy of the composition and weather resistance of the cured product.
  • alicyclic or aliphatic isocyanate hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate are preferred.
  • Two or more kinds of polyisocyanates can be used in combination as needed.
  • the amount of the polyisocyanate to the polyol at the time of producing the urethane prepolymer is preferably in a range such that the equivalent ratio of group-NCOZ group-OH is 1-3, more preferably 1.8-3. Yes, particularly preferably 2 to 2.5.
  • urethane prepolymer may be carried out according to a conventional method. For example, there is a method of heating a polyol and a polyisocyanate in the presence of a catalyst.
  • a catalyst used in a general urethane reaction can be used, and examples thereof include a metal compound and an amine.
  • the metal compound include tin catalysts such as dibutyltin laurate and tin octylate; lead catalysts such as lead octylate; K-KAT XC-4025, K—KAT XC-6212 (KING INDUSTRIES, INC.); Aluminum catalysts such as K-KA TXC-5217 (KING INDUSTRIES, INC); and titanate catalysts such as tetra-2-ethylhexyl titanate.
  • amine examples include triethylamine, N, N-dimethylpenzylamine, triphenylamine, triethylenediamine, and the like.
  • a general radical polymerization inhibitor such as hydroquinone and triethylamine can be used as needed for the purpose of preventing gelation during the reaction.
  • a phosphorus compound can be blended in the production of urethane prepolymer.
  • the action of the catalyst used in the esterification and the ring-opening polyaddition can be stopped by blending the phosphorus compound. If the activity of the catalyst is not deactivated, the obtained urethane prepolymer may be stored in the presence of water or heated in the presence of water in the next reaction, or the resulting maleimide compound and the pressure-sensitive adhesive composition may not be used. When the cured product is stored in the presence of moisture, a transesterification reaction may occur, and the physical properties of the pressure-sensitive adhesive composition may be significantly reduced.
  • Examples of the phosphorus compound include inorganic or organic phosphorus compounds described in the following (a) to (e).
  • alkyl phosphate examples include trialkyl esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trinonyl phosphate, and triphenyl phosphate.
  • triphenyl phosphite examples thereof include dibutyl hydrogen phosphite and triphenyl phosphite.
  • triphenyl phosphite may reduce the characteristics of the polyester skeleton in the maleimide compound, and it is necessary to pay attention to the amount of triphenyl phosphite added.
  • the amount of the phosphorus compound to be used may be appropriately set according to the molecular weight (phosphorus atom content) of the phosphorus compound. Generally, the amount of the phosphorus compound is based on 100 parts by mass of the polyester polyol. The amount is preferably from 0.01 to 3 parts by mass, more preferably from 0.01 to 1 part by mass. If the amount of the phosphorus compound is less than 0.01 parts by mass, the effect of the addition is not recognized, and if the amount is more than 3 parts by mass, the effect does not increase.
  • maleimide active hydrogen compound an alcohol having a maleimide group (hereinafter referred to as maleimide alcohol) is preferable.
  • maleimide alcohol examples include maleimide alkyl alcohols represented by the following formulas (4-1) to (4-3).
  • R 4 represents an alkylene group, and is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 are the same groups as described above, and in (4-3), R 3 is the same group as described above.
  • a maleimide compound having a polyester skeleton and manufactured using a urethane prepolymer made from a polyester polyol is used. It is preferable because it has excellent curability by reactive energy rays and excellent water resistance of the cured coating film.
  • a urethane prepolymer and a maleimide active hydrogen compound may be produced according to a general urethanization reaction.
  • Specific examples of the urethanization reaction include the same method as described above.
  • the reaction is preferably carried out in the presence of an antioxidant in order to prevent discoloration of the obtained maleimide compound.
  • antioxidants examples include phenol-based, phosphite-triester-based, and amine-based antioxidants which are generally used.
  • examples of the compounds include compounds described in JP-A-2004-41, JP-B-36-2004 and JP-B-36-20443.
  • phenolic antioxidants such as butylhydroxytoluene, pentaerythrityl.tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-1- (3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and the like are particularly preferred.
  • the phenolic antioxidant can be used in combination with an acid value zinc to enhance its effect.
  • the mixing ratio of the antioxidant is preferably 0.01 to 2 parts by mass per 100 parts by mass of the urethane prepolymer. If this proportion is less than 0.01 parts by mass, the effect of the addition of the antioxidant may not be sufficient, and if it is more than 2 parts by mass, no further effect is expected, and cost is reduced. Disadvantaged.
  • the above-mentioned phosphorus compound may be blended.
  • Compound II is an esterification product of a prepolymer having two or more lipoxyl groups at the end (hereinafter simply referred to as lipoic acid prepolymer) and a maleimide active hydrogen compound.
  • Examples of the sulfonic acid prepolymer include those produced using the same polyhydric carboxylic acid and polyhydric alcohol as described above, and have a polyester skeleton. Are preferred.
  • the maleimide active hydrogen compound the same compounds as described above can be mentioned.
  • esterification reaction between the carboxylic acid prepolymer and the maleimide active hydrogen compound may be carried out in the same manner as described above.
  • Compound 2 can be preferably used when a lower viscosity is required as the maleimide compound.
  • Compound (3) is an esterification reaction product from a prepolymer having two or more hydroxyl groups at the end (hereinafter simply referred to as a polyol prepolymer) and a carboxylic acid having a maleimide group (hereinafter referred to as a maleimide carboxylic acid).
  • Examples of the polyol prepolymer include those similar to the polyester polyol described above, and those having a polyester skeleton are preferable.
  • R 5 represents an alkylene group, and is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 are the same groups as described above, and in Formula (5-3), R 3 is the same group as described above.
  • the esterification reaction between the polyol prepolymer and the maleimide carboxylic acid may be performed in the same manner as described above.
  • Compound (3) can be preferably used when a lower viscosity maleimide compound is required.
  • compound (2) is preferable in that it has a higher reaction rate than compounds (2) and (3), a higher yield, and can be easily produced.
  • compounds (2) and (3) are preferred.
  • the maleimide compound can adjust the viscosity and fluidity, and the adhesive strength, holding power and tack of the cured coating film.
  • maleimide compound used in the present invention various compounds can be used as long as they have the maleimide group, but a compound having a polyester skeleton is preferable because of its excellent adhesive strength.
  • composition of the present invention essentially comprises the components (A) and (B).
  • the component (A) is 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the component is preferably from 80 to 60 parts by mass, and more preferably the component (A) is from 25 to 35 parts by mass and the component (B) is from 75 to 65 parts by mass. If the proportion of the component (A) is less than 20 parts by mass, the curability of the composition may decrease, or the cohesive force of the cured coating film may decrease. On the other hand, when the proportion of the component (A) exceeds 40 parts by mass, The tackiness and water resistance of the cured coating may decrease.
  • component (B-1) and component (B-2) are used together as component (B), the total amount of component (B-1) and component (B-2) is 100 parts by mass,
  • the component (B-1) is preferably from 10 to 90 parts by mass, and the component (B-2) is preferably from 90 to 10 parts by mass.
  • the composition of the present invention is easily cured by an active energy ray, and even when cured by ultraviolet light or visible light, no photopolymerization initiator is added or a small amount of a photopolymerization initiator is used.
  • the composition has excellent curability, but a photopolymerization initiator and the like can be blended if necessary.
  • benzoin and its alkyl ethers When a photopolymerization initiator is blended, benzoin and its alkyl ethers, acetophenones, anthraquinones, thioxanthones, ketals, benzophenones, xanthones, and acylphosphine are used as photopolymerization initiators. And ⁇ -diketones.
  • a photosensitizer can be used in combination in order to improve the sensitivity by active energy rays.
  • the photosensitizer examples include benzoic acid and amine photosensitizers. These can be used in combination of two or more. The mixing ratio of these is preferably from 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the maleimide compound.
  • those of benzophenones and thioxanthones are preferable because they have a high effect of improving the curing speed of the composition.
  • composition of the present invention has a reactive unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer and a (meth) acrylic oligomer in order to enhance the adhesion performance of the cured coating film or to adjust the sensitivity of the composition.
  • a reactive unsaturated group such as a (meth) acrylic monomer and a (meth) acrylic oligomer in order to enhance the adhesion performance of the cured coating film or to adjust the sensitivity of the composition.
  • Compounds may be blended.
  • (meth) acrylic monomers examples include alkyl acrylate or alkyl methacrylate (hereinafter, acrylate or methacrylate is referred to as (meth) acrylate), hydroxyalkyl (meth) acrylate, and phenol alkylene oxide.
  • (meth) acrylates of side adducts examples include (meth) acrylates of side adducts, mono- or di (meth) acrylates of glycols, polyol poly (meth) acrylates, and poly (meth) acrylates of polyol alkylene oxide adducts.
  • (Meth) acrylic oligomers include urethane (meth) acrylate oligomers, polyester (meth) acrylate oligomers, and epoxy (meth) acrylate oligomers.
  • the compounding ratio of the compound having a reactive unsaturated group is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the maleimide compound.
  • a polymer may be added to the composition of the present invention in order to adjust the viscosity before curing or the adhesive performance after curing.
  • the polymer include, but are not particularly limited to, (meth) acrylate polymers, polystyrene, polyolefin, and the like.
  • a (meth) acrylate polymer having a maleimide group is preferable because it crosslinks with the maleimide compound of the present invention during curing for the purpose of increasing the water resistance and heat resistance of the composition.
  • a compound having one maleimide group can be used in combination as long as the curability by active energy irradiation and the performance of the cured coating film are not impaired.
  • the compound include a compound having one maleimide group in a skeleton similar to the above, and a compound having a maleimide group and an ethylenically unsaturated group.
  • the maleimide compound of the present invention uses a polymer polyol produced from the above-described radically polymerizable monomer as a raw material, the polymer polyol has two or more hydroxyl groups in one molecule and one in one molecule. In some cases, a mixture with one having one hydroxyl group in one molecule may be used. In this case, the compound obtained is a mixture of a compound having two or more maleimide groups and a compound having one maleimide group, which can be used as it is.
  • the compounding ratio of the compound having one maleimide group is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of components (A) and (B). Not more than parts by weight.
  • a compound having a maleimide group other than the maleimide group can be used in combination as long as the curability by active energy irradiation and the performance of the cured coating film are not impaired.
  • the compound having a maleimide group include a compound having a maleimide group represented by the following formula (6) and the like and having a skeleton similar to the above, and a maleimide represented by the formula (6) and the like. Examples thereof include compounds having an imido group and an ethylenically unsaturated group.
  • the mixing ratio of these maleimide compounds is preferably at most 150 parts by mass, more preferably at most 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of components (A) and (B).
  • R 6 is an alkyl group having 4 or less carbon atoms.
  • a tackifier may be added in order to lower the glass transition temperature (hereinafter abbreviated as Tg) of the cured coating film or to enhance the adhesive performance.
  • tackifiers can be used, and examples thereof include natural resins such as rosin-based resins and terpene-based resins and derivatives thereof, and synthetic resins such as petroleum resins. Among these, those having no double bond or having a small ratio of double bond are preferred because they hardly inhibit curing of the composition due to active energy rays.
  • the mixing ratio of the tackifier is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the maleimide compound. If the compounding amount of the tackifier exceeds 20 parts, the viscosity of the composition becomes too high, so that the coatability may be lowered or the heat resistance may be lowered.
  • cross-linking between polymer molecules is performed.
  • a crosslinking agent which reacts promptly at room temperature may be added and used.
  • the cross-linking agent include a polyvalent isocyanate compound, a polyoxazoline compound, an epoxy resin, an azidiline compound, a polycarposaimide compound, and a force coupling agent.
  • polyester is used as a raw material as the maleimide compound, it is preferable to add an acid masking agent to the composition.
  • ester bonds that are abundantly present in a composition are used for a long period of time under severe conditions such as high temperature and high humidity, not only the ester bonds are hydrolyzed by moisture to reduce the molecular weight, The acidic lipoxyl group generated by the hydrolysis further promotes the hydrolysis of the ester bond, so that the adhesive strength is reduced. Furthermore, when the adhesive product is peeled off due to the reduced adhesive strength, it is known that the pressure-sensitive adhesive layer has a problem of cohesive failure and adhesive residue is left on the product after peeling.
  • Examples of the acid masking agent include a carbodiimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound.
  • the mixing ratio of the acid masking agent is preferably 0.1 to 2 parts by mass per 100 parts by mass of the maleimide compound. If the ratio is less than 0.1 part by mass, the effect of the acid masking agent may not be sufficiently exhibited, and if the ratio is more than 2 parts by mass, no further effect is expected, and cost is reduced. In addition, they may exhibit a plasticizing effect and reduce the adhesive performance of the cured product.
  • composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber and a light stabilizer for improving light resistance.
  • Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based ultraviolet absorbers, and include 2- (5-methyl-12-hydroxyphenyl) benzotriazole and 2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl). ) Benzotriazole and the like.
  • Examples of the light stabilizer include a hindered amine light stabilizer and a benzoate light stabilizer. Bis (1,2,2,6,6-pentapentamethyl-4-piberidinyl) separate and 2- (3,5-di-t_butyl-4-hydroxybenzyl) —2-n-butyl hindered amine light stabilizers Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) malonate and the like.
  • Examples of the benzoate-based light stabilizer include 2,4-di-t-butylphenyl_3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate and the like.
  • a filler may be added to the composition of the present invention in order to enhance coloring and adhesion performance.
  • Specific examples of the filler include various silicas, dyes, calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, iron oxide, and glass fibers.
  • a radical polymerization inhibitor such as hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether may be blended depending on the use.
  • Common additives used in adhesives and pressure-sensitive adhesives, such as dispersion stabilizers, hydrophilic resins, latexes, wetting agents, and leveling improvers, can be used together in commonly used proportions.
  • water and oily components can be added for the purpose of adjusting the adhesiveness to the skin.
  • oily component include fatty acids such as myristic acid, palmitic acid, stearic acid, lauric acid, and oleic acid, and esters thereof, and glycols.
  • a medicinal component may be incorporated, and examples thereof include anti-inflammatory agents such as salicylic acid, indomethacin and ketoprofen, nitroglycerin, and nicotine.
  • an organic solvent can be blended if necessary. Further, the above-mentioned phosphorus compound and antioxidant can be blended.
  • composition of the present invention can be used for various applications, and is usually used in the form of a pressure-sensitive adhesive sheet.
  • the adhesive sheet may be manufactured according to a conventional method.
  • Preferred methods include, for example, for example, a method of applying the composition of the present invention to a material and irradiating the coating film with an active energy ray to cure the coating material may be used.
  • Examples of the substrate include metal, plastic, glass, ceramics, wood, paper, printing paper, and fiber.
  • Examples of the metal include aluminum, iron, and copper.
  • Examples of the plastic include vinyl chloride polymer, acrylate polymer, polyacrylonitrile, ponate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, polyethylene, and polypropylene. And the like.
  • Examples of the method for applying the composition include roll coating, gravure printing, screen printing, die coating, and knife coating.
  • the coating amount of the composition to the substrate may be appropriately selected depending on the intended use, the preferred coating weight is 5 ⁇ 2 0 0 g / m 2 , Yori preferably 1 0-1 0 0, which is the ⁇ m 2. If it is less than 5 g / m 2 , the adhesive strength may be insufficient. If it is more than 200 g, the desired performance may not be obtained because the active energy ray is difficult to reach a deep part.
  • irradiation with active energy rays is performed to crosslink the maleimide groups of the maleimide compound to increase the molecular weight, thereby improving the cohesive strength and adhesive force of the obtained cured coating film.
  • the method of irradiating the active energy ray may be in accordance with a method conventionally used for an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition.
  • the active energy ray include visible light rays, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. It is preferable to use ultraviolet rays because an inexpensive device can be used. Ultraviolet, high, medium or low pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, electrodeless discharge lamps, power-on-arc lamps, etc. can be used as the light source when using ultraviolet light. good.
  • the Tg of the cured coating film of the composition of the present invention is preferably 11 ° C. or less, more preferably 130 ° C. or less. In the present invention, T g means the peak temperature of ta ⁇ ⁇ obtained by measuring the temperature dependency using a dynamic viscoelasticity measuring device.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention can be used for various uses.
  • it is a pressure-sensitive adhesive product such as a pressure-sensitive adhesive tape, a pressure-sensitive adhesive label, and a pressure-sensitive adhesive sheet.
  • the pressure-sensitive adhesive product include a pressure-sensitive adhesive sheet for confidential postcards, a pressure-sensitive adhesive sheet for wallpaper, a double-sided tape, a seal, a sticker, and a masking film.
  • the pressure-sensitive adhesive cured coating film of the present invention has excellent water resistance, and is therefore particularly required for applications requiring water resistance, specifically, for sealing canned beverage containers, and for outdoor signboards and automobile stickers. It is useful for the production of pressure-sensitive adhesives.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention has high safety and can be preferably used as a pressure-sensitive adhesive used for a tape or the like which is directly attached to the skin.
  • first-aid ties, magnetic ties, surgical tape used to secure gauze and catheters to the body, and covering the wounds one by one to prevent external infections, relieve pain and moisten the wounds Accelerated wound dressing (dressing material) used for healing, protection of joints and muscles for sports tebbing to protect and strengthen injured parts of the joints and muscles through exercise prevention, first aid treatment and relapse prevention (rehabilitation)
  • Tapes and tape preparations used in transdermal therapeutic systems in which drugs are absorbed from the skin and guided into the body are included.
  • the active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition of the present invention since it is liquid at ordinary temperature, it is easy to handle and has excellent coatability. Moreover, even when irradiated with visible light or ultraviolet light, it has a practically crosslinkable or curable property in the absence of a photopolymerization initiator, so that it has low odor and toxicity and is safe. Furthermore, the obtained cured coating film has excellent adhesive performance, particularly excellent constant load holding power, and excellent water resistance and heat resistance.
  • parts means parts by mass.
  • a polyester polyol Kuraray polyol P-5500 [1,3-methyl-11,5-pentaneddiol and a polyester which is a reaction product of sebacic acid 300 g of a diol, a number average molecular weight of 500, a hydroxyl value of 22.7 (mg KOH / g), and Kuraray Co., Ltd.) were charged, and the temperature was increased to 120 ° C with stirring. It dehydrated under reduced pressure for 1 hour.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • DBTL di-n-butyltin dilaurate
  • 2-hydroxyethyl maleimide [a compound represented by the following formula (7). Hereafter called M T—ETA. 5.64 g, 2-hydroxyethyltetrahydrophthalimide [Compound represented by the following formula (8). (Hereinafter referred to as HT-ETA), and reacted for 2 hours to obtain a maleimide compound.
  • composition containing the components (A) and (B) at a ratio of 30:70 (mass ratio) was obtained.
  • This composition had a viscosity at 25 ° C. of 750,000 mpa ⁇ S and a number average molecular weight of about 600.
  • An adhesive is applied to the surface of the polyester film with a thickness of 50 m, which is the base sheet, so that the thickness becomes 45 tm, and 8 OWZ cm condensing high-pressure mercury lamp ( Ultraviolet light was irradiated through 5 passes at a conveyor speed of 10 m / min under one light and a height of 10 cm). Cut this into 200 mm in the length direction and 25 mm in the width direction And
  • JISZ-0 2 37 a 25 mm long test piece was stuck on a SUS plate in the same manner as 1, and after standing for 30 minutes, 100 g of the test piece was placed on the end of the test piece at 80 ° C. With the weight of the load applied, the drop time until 24 hours later or the distance deviated when held was measured to evaluate the heat resistance.
  • the measurement was performed in an atmosphere of 23% and 65% RH in accordance with the ball rolling method of JISZ—0237.
  • the specimen was stuck and left for 1 day under the same conditions as in 1 above, the specimen was further immersed in distilled water at 80 ° C for 1 day, taken out, returned to 23 ° C and 65% RH again, and The adhesive strength was measured in the same manner. The resulting adhesive strength was compared with the rate of decrease in the adhesive strength of 1, and evaluated in the following three grades.
  • Decrease in adhesive strength is less than 20% ⁇ : Decrease in adhesive strength is 20% or more, less than 50%, X: Decrease in adhesive strength is 50% or more
  • Example 1 a reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that only 18.79 g of MT-ETA was used, to obtain a maleimide compound as the component (A).
  • the viscosity of this compound at 25 ° C was 600,000 mPa ⁇ S, and the number average molecular weight was about 600,000. This compound is called A1.
  • Example 1 a reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that only 24.8 g of 11 to £ 8 was used to obtain a maleimide compound of the present invention as the component (B).
  • the viscosity of this compound at 25 ° C was 900,000 mPa ⁇ S, and the number average molecular weight was about 600,000. This compound is called B1.
  • Example 1 instead of MT-ETA and HT-ETA, only hydroxyethyl-12'3-dimethylmaleide [compound represented by the following formula (9), hereinafter referred to as DM-ETA] was used.
  • DM-ETA hydroxyethyl-12'3-dimethylmaleide
  • the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except for using 50 g, to obtain a maleimide compound as the component (B).
  • This compound had a viscosity at 25 ° C of 820,000 mPa ⁇ S and a number average molecular weight of about 600. This compound is called B2.
  • composition of the present invention can be used for various adhesive applications as an active energy ray-curable adhesive composition.

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Description

明 細 書
活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物及び粘着シート
技術分野
本発明は、 特定構造のマレイミ ド基を 2個以上有する化合物を複数種含む活性 エネルギー線硬化型粘着剤組成物及び当該組成物から形成された粘着層を有する 粘着シートに関するものであり、 これらを利用する技術分野において賞用され得 るものである。
背景技術
粘着剤は、 粘着加工されて、 粘着テープ、 粘着ラベル及び両面粘着テープ等の 種々の用途に使用されており、 近年、 その高性能化が要求されている。 特に、 自 動車、 電気機器、 住宅の内装部品外装部品の接着や、 電子部品同士の接着等の用 途においては、 優れた耐水性と高い粘着性、 即ち、 室温で低圧着にて貼付けが可 能で、 かつ高温下に放置しても剥がれ落ちない性能が要求されている。
又、 救急絆、 磁気絆、 サージカルテープ、 促進創傷被覆材(ドレッシング材)、 スポーツテピング用テープ、 及び経皮吸収治療システム用テープ製剤等に使用さ れる粘着剤は、 肌に直接貼るために、 安全性が高いことが要求されている。
耐熱性が必要とされる用途には、 シリコーン系粘着剤を使用した粘着製品が検 討されているが、 それに対応した優れた剥離材がないことや、 高価な原料を使用 するためにコスト高になる問題等を有するため、 普及するに至っていない。
一方、 一般に普及している粘着剤としては、 アクリル系重合体や S I Sや S E B S等のゴム系樹脂を、 有機溶剤に溶解させた溶剤系粘着剤が使用されており、 耐水性に優れ、 粘着性能のバランスにも優れるものであるため、 前記性能を満た す様に種々の検討がなされている。
しかしながら、 溶剤系粘着剤は、 粘着製品に加工する際等に発散する有機溶剤 の環境への影響や、 さらに粘着剤塗膜中の残留溶剤による安全性が懸念されるた め、 有機溶剤剤を使用しない粘着剤が近年要求される様になってきている。
溶剤系粘着剤の代替品としては、耐水性や耐熱性に優れ、低粘度で扱いやすく、 溶剤系の塗工装置が応用しやすい等の理由で、 紫外線や可視光線等の活性エネル ギ一線で硬化する活性エネルギー線硬化型粘着剤が検討されている。 活性エネルギ一線硬化'型粘着剤をはじめとする活性エネルギー線硬化型組成物 は、 通常、 原料成分単独では架橋 ·硬化しない為に、 光重合開始剤又は光増感剤 (以下これらをまとめて光重合開始剤等という) を添加する必要がある。
光重開始剤等は、 その添加量を増やすと硬化が速く進行するため、 添加量が多 くなる傾向にある。 ところが、 光重合開始剤等は光を効率的に吸収する為に芳香 環を有する化合物が用いられているため、 これを原因として、 得られる硬化塗膜 が黄変してしまうという問題を有するものである。
又、 光重合開始剤等は、 重合反応を効率的に開始させるために、 通常は低分子 量化合物が使用される。 しかしながら、 当該組成物に活性エネルギー照射する際 は重合熱により温度が上昇するが、 低分子量の光重合開始剤等は蒸気圧が高いた め、 硬化時に顕著に悪臭が発生して作業環境の問題が発生したり、 得られた製品 を汚染する問題を有するものである。 又、 その硬化塗膜中には、 未反応の光重合 開始剤等の分解物が残存するので、 この硬化塗膜に光又は熱が作用した際に、 硬 化塗膜が黄変したり、 悪臭を発生するという間題点があった。
さらに、 硬化塗膜を水中等に放置したり、 硬化塗膜に人体が発散する汗等の触 れると、 未反応の光重合開始剤等が多量にブリードするため、 安全衛生面にも問 題があった。
前記した光重合開始剤等を含む活性エネルギー線硬化型組成物の欠点を改良す るために、 光重合開始剤等を含有せず、 活性エネルギー線の照射により硬化し得 る組成物が検討されている (例えば、 特許文献 1、 特許文献 2、 特許文献 3及び 特許文献 4等) 。
しかしながら、 特許文献 1及び同 2で開示されたマレイミ ド基を有する化合物 を含む組成物を粘着剤として使用した場合、 高温で貯蔵保管された場合にゲル化 することがあったり、 硬化塗膜が耐水性に乏しい、 即ち温水に長時間浸漬した場 合に、 接着強度が低下して剥離脱離するものであった。
一方、 特許文献 3及び同 4で開示されたマレイミド基を有する化合物を含む組 成物は、 いずれも接着剤であり、 硬化塗膜は粘着性を有しないか、 又は粘着性に 乏しいものであり、 粘着剤として使用し難いものであった。 さらに、 特許文献 4 に記載されたマレイミド基を有する化合物は、 結晶性を有し融点が 4 0 °C以上で あり常温で液状でないため、 特に粘着性に乏しいものであり、 粘着剤として使用 し難いものであった。
本発明者らは、 常温で液状であり、 可視光線又は紫外線を照射した場合におい ても、 光重合開始剤の非存在下で実用的な架橋性又は硬化性を有し、 得られる硬 化塗膜が、 着色せず、 各種粘着性能に優れるうえ、 耐水性及び耐熱性にも優れる 活性エネルギー線硬化型粘着剤を見出すため鋭意検討を行った結果、 特定構造の マレイミ ド基を有する化合物を含む活性エネルギー線硬化型粘着剤が有効である ことを提案した (特許文献 5) 。
本発明者らは、 特許文献 5に記載した粘着剤と異なる手段により前記課題を解 決し得る活性エネルギ一線硬化型粘着剤を見出すため鋭意検討を行ったのである < •特許文献 1 :特開平 1 1一 1 2440 3号公報 (特許請求の範囲)
•特許文献 2 :特開平 1 1一 1 24404号公報 (特許請求の範囲)
•特許文献 3 :特開 2 0 0 1— 2 1 9 5 0 8号公報 (特許請求の範囲)
•特許文献 4 :特開 2 0 0 1— 22 0 5 6 7号公報 (特許請求の範囲)
·特許文献 5 :特願 2 0 0 2— 0 549 8 3明細書 (特許請求の範囲)
発明の開示
本発明者らは、 上記課題を解決すべく種々の検討を行った結果、 特定構造のマ レイミド基を 2個以上有する化合物を複数種含有する粘着剤が、 前記課題を解決 できることを見出し、 本発明を完成した。
以下、 本発明を詳細に説明する。
1. マレイミ ド基を 2個以上有する化合物
本発明の粘着剤組成物 (以下単に粘着剤ということもある) は、 マレイミ ド基 を 2個以上有する常温で液状の化合物を複数種含む組成物であって、それらが(A) 下記式(1)で示されるマレイミ ド基を有する化合物 〔以下単に(A)成分という〕 及 び(B)下記式(2)で示されるマレイミ ド基を有する化合物又は/及び下記式(3)で 示されるマレイミ ド基を有する化合物〔以下単に(B)成分という〕 を必須とするも のである。 尚、 下記式 (2)で示されるマレイミ ド基を有する化合物を、 以下単に (B - 1)成分といい、 下記式(3)で示されるマレイミ ド基を有する化合物を、 以下単 に(B- 2)成分という。
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0002
〔但し、 式(2)において、 R 1及び R 2はアルキル基、 ァリール基、 ァリールアル キル基又はハロゲン原子を表す。 〕
Figure imgf000006_0003
〔但し、 式(3)において、 R 3は置換基を有することもあるプロピレン基又はプチ レン基を表す。 〕
前記式(2)において、 R 1及び R 2のアルキル基としては、 炭素数 4以下のもの が好ましく、 特に好ましくはメチル基である。 ァリール基としてはフエニル基等を挙 げることができる。 ァリールアルキル基としてはベンジル基等を挙げることができる。
R 1及び R 2としては、 これらの中でもアルキル基が好ましく、 炭素数 4以下のァ ルキル基がより好ましく、 特に好ましくはメチル基である。
前記式(3)において、 R 3の置換基を有することもあるプロピレン基及びブチレ ン基としては、入手が容易で、各種粘着性能に優れる点でブチレン基が好ましい。 置換基を有するプロピレン基又はプチレン基の場合、 置換基としては、 アルキル 基が好ましく、 メチル基がより好ましい。 置換基を有するプロピレン基又はプチ レン基の具体例としては、 —C H 2 C H ( C H 3 ) C H 2 C H 2—等が挙げられる。 本発明で使用する(A)成分及び(B)成分は、前記したマレイミ ド基を有するため、 活性エネルギー線の照射によりマレイミ ド基が 2量化して、 化合物の分子同志を 架橋する。 又、 当該マレイミド基は、 紫外線又は可視光線で架橋又は硬化 (以下、 これらをまとめて 「硬化」 という) させる場合においても、 光重合開始剤等の配 合なしか、 又は少量の配合で、 紫外線又は可視光線の照射により 2量化反応を起 こすことができる。
又、 本発明における(A)成分及び(B)成分は、 常温で液状のものである。 これに より、 塗工作業等の取り扱いが容易になる。 一方、 常温で固体のものは、 取り扱 い難いうえ、 硬化塗膜の弾性率が高くて粘着性能が不十分なものとなる。 尚、 本 発明において常温とは、 2 5 °Cを意味する。
(A)成分及び(B)成分の分子量としては、 いずれの場合も数平均分子量で 2, 0 0 0〜2万が好ましく、 より好ましくは 3, 0 0 0〜1万であり、 さらに好まし くは 3 0 0 0〜 8 0 0 0である。 数平均分子量が 2, 0 0 0に満たないと、 硬化 塗膜の粘着力及びタックが低下する場合があり、 他方 2万を超えると、 組成物の 粘度が高くなり過ぎ、 塗工性が低下することがある。
尚、 本発明において、 数平均分子量とは、 溶媒としてテトラヒドロフランを使 用し、 ゲルパーミユエーシヨンクロマトグラフィ (以下 G P Cと略す) により測 定した分子量をポリスチレンの分子量を基準にして換算した値である。
本発明で使用する(A)成分及び(B)成分は、 それぞれ前記したマレイミ ド基を有 すものであれば種々の化合物が使用可能である。 (A)成分及び(B)成分は、 種々の 方法で製造されたものが使用できるが、 次の 3種の化合物が、 製造が容易である 点で好ましい。
①末端に 2個以上のィソシァネート基を有するプレポリマーと、 前記した式(1) 〜式(3)のいずれかのマレイミ ド基 (以下、 これらをまとめて、 単に 「マレイミ ド 基」 という)及び活性水素基を有する化合物の付加反応物(以下化合物①という)
②末端に 2個以上の力ルポキシル基を有するプレポリマーと、 マレイミ ド基及び 活性水素基を有する化合物のエステル化反応物 (以下化合物②という) 。
③末端に 2個以上の水酸基を有するプレポリマーとマレイミ ド基を有する力ルポ ン酸のエステル化反応物 (以下化合物③という) 。
以下、 化合物①〜③について説明する。
1-1. 化合物①
化合物①は、 末端に 2個以上のイソシァネート基を有するプレボリマー (以下 単にウレタンプレボリマ一という) と、 マレイミ ド基及び活性水素基を有する化 合物 (以下単にマレイミド活性水素化合物という) の付加反応物であり、 ウレタ ンプレポリマ一 1モルに対してマレイミ ド活性水素化合物を 2モル以上反応させ 製造する。
以下、ウレタンプレポリマー及びマレイミ ド活性水素化合物について説明する。
A ) ウレタンプレポリマー
ウレタンプレボリマーとしては、 分子の末端に 2個以上のイソシァネ一ト基を 有するものであれば種々の化合物が使用できる。
ウレタンプレボリマ一としては、 2個以上の水酸基を有するポリオール (以下 単にポリオールという) と、 2個以上のイソシァネート基を有するポリイソシァ ネート (以下単にポリイソシァネートという) との反応物等が挙げられる。
a 1 ) ポリオール
ポリオールとしては、 ポリエステルポリオール、 ポリエーテルポリオール及び ラジカル重合性単量体から製造されたポリマ一ポリオール等が挙げられる。 これ らの中でも、 ポリエステルポリオールが、 得られる硬化塗膜が低粘度で、 得られ る粘着剤が粘着性に加え、耐水性及び耐熱性にも優れるものとなる点で好ましい。 ポリオールとしては、 必要に応じて 2種以上を併用することができる。
a 1 - 1 ) ポリエステルポリオール
ポリエステルポリオールは、 多価カルボン酸と多価アルコールとのランダム共 縮重合物である。 これらの中でも、 脂肪族ポリエステルポリオールが組成物の活 性エネルギー線による硬化性に優れるため好ましい。
ここで、 多価カルボン酸としては、 分子内に 2個以上の力ルポキシル基を有す るものであれば種々のものが使用できる。 具体的には、 コハク酸、 アジピン酸、 ピメリン酸、 スベリン酸、 ァゼライン酸、 セバシン酸、 ドデカン二酸、 アイコ酸 二酸、 2 , 6 —ナフタレンジカルボン酸、 トリメリット酸、 ダルタル酸、 1, 9— ノナンジカルボン酸、 1, 1 0—デカンジカルボン酸、 マロン酸、 フマル酸、 2, 2—ジメチルダルタル酸、 1, 3—シクロペンタンジカルボン酸、 1, 4ーシク 口へキサンジカルボン酸、 1, 3—シクロへキサンジカルボン酸、 ィタコン酸、 マレイン酸、 2, 5 —ノルポルナンジカルボン酸、 1, 4ーテレフタル酸、 1, 3ーテレフタル酸、 ダイマー酸及びパラォキシ安息香酸等が挙げられる。
これらの中でも、 脂肪族ジカルボン酸が好ましく、 より好ましくは、 アジピン 酸及びセパシン酸である。
多価カルボン酸は、 必要に応じて 2種以上を併用することができる。
多価アルコールとしては、 分子内に 2個以上の水酸基を有するものであれば 種々のものが使用できる。 具体的には、 ブチルェチルプロパンジオール、 2, 4 一ジェチルー 1, 5 —ペンタンジオール、 3 —メチル— 1 , 5 —ペンタンジォー ル及びポリエチレングリコール、 エチレングリコール、 ジエチレングリコール、 トリエチレングリコール、 テトラエチレングリコ一ル、 1, 3 —プロパンジォー ル、 2 —ブチルー 2—ェチル— 1, 3 —プロパンジオール、 1, 2 -ブタンジォ —ル、 1, 3—ブタンジオール、 1, 4 一ブタンジオール、 1, 5—ペンタンジ オール、 1, 6—へキサンジオール、 1, 7 —ヘプタンジオール、 1 , 2—ォク タンジオール、 1, 8 —オクタンジオール、 1, 9 一ノナンジオール、 1 , 2デ カンジオール、 1 , 1 0—デカンジオール、 2 , 2—ジメチル— 1, 3—プロパ ンジオール、 2, 2 , 4—トリメチルー 1, 6—へキサンジオール、 1, 3—シ クロへキサンジメタノール及び 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、 ダイマー 酸ジオール及び 2—メチルー 1 , 8 —オクタンジォ一ル等が挙げられる。
これらの中でも、 脂肪族ジオールが好ましく、 さらにブチルェチルプロパンジ オール、 2, 4 一ジェチルー 1, 5 —ペンタンジオール、 3 —メチル— 1 , 5 - ペンタンジオール、 ダイマー酸ジオール及び 2—メチルー 1 , 8 —オクタンジォ —ルが、 得られる組成物が、 低粘度で、 粘着性及び耐水性に優れるものとなるた めより好ましい。
多価アルコールは、 必要に応じて 2種以上を併用することができる。 本発明の(A)成分及び(B)成分 (以下、 これらを総称して 「マレイミ ド化合物」 という) としては、 後記する通り、 ポリエステル骨格を有する化合物が好ましく、 その製造原料であるポリエステルポリオールの製造方法について、以下詳述する。 ポリエステルポリオールの製造方法としては、 一般的なエステル化反応に従え ば良く、 触媒の存在下に、 多価カルボン酸と多価アルコールを攪拌下に加熱する 方法等が挙げられる。
前記触媒としては、 エステル化反応で通常使用される触媒が使用でき、 塩基触 媒、 酸触媒及び金属アルコキシド等が挙げられる。 塩基触媒としては、 例えば、 水酸化ナトリゥム及び水酸化力リゥム等の金属水酸化物、 並びにトリェチルアミ ン、 N , N—ジメチルペンジルァミン及びトリフエニルァミン等のアミン類等が 挙げられる。酸触媒としては、硫酸及びパラトルエンスルホン酸等が挙げられる。 金属アルコキシドとしては、 チタン、 錫又はジルコニウムのアルコキサイドが好 ましい。 これら金属アルコキシドの具体例としては、 テトラブチルチタネート等 のテトラアルキルチタネート ; ジブチルスズォキサイ ド及びモノプチルスズォキ サイド等の錫のアルコキサイド ;並びにジルコニウムテトラブトキサイ ド及びジ ルコニゥムイソプロポキサイド等のジルコニウムのアルコキサイ ド等が挙げられ る。
得られた粘着剤組成物を、 食品関係の包装材料の粘着用途に用いる場合は、 こ れらの触媒の使用量は極力少ないことが好ましい。
さらに上記触媒の中でも、チタン化合物は、重金属の示す毒性がほとんどなく、 実用性のある高分子量ポリエステルを製造できるため、 食品関係の包装材料の粘 着用途に好適に使用できる。
エステル化反応における反応温度及び時間としては、 目的に応じて適宜設定す れば良い。 反応温度としては、 8 0〜 2 2 0 °Cが好ましい。
脂肪族ポリエステルポリオールとしては、 市販されているものを使用すること ができ、 例えば、 (株) クラレ製の "クラレポリオール P— 5 0 1 0 " や "クラ レポリオール P— 5 0 5 0 " 、 協和発酵工業 (株) 製の "キヨゥヮポ一ル 5 0 0
0 P A " や "キヨゥヮポール 3 0 0 0 P A " 、 デグサ ジャパン (株) 製の " D y n a c o l 1 7 2 5 0 " 等が挙げられる。 a 1 - 2 ) ポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオ一ルとしては、 ポリエチレングリコール、 ポリプロピレン ダリコール、 ポリブチレングリコール及びポリテトラメチレングリコール等のポ リアルキレングリコール; エチレングリコール、 プロパンジオール、 プロピレン グリコール、 テトラメチレングリコール、 ペンタメチレングリコール、 へキサン ジオール、 ネオペンチルグリコール、 グリセリン、 トリメチロールプロパン、 ぺ ンタエリスリ トール、 ジグリセリン、 ジトリメチロールプロパン及びジペンタエ リスリ トール等のアルキレングリコールの、 エチレンォキシド変性物、 プロピレ ンォキシド変性物、 プチレンォキシド変性物及びテトラヒドロフラン変性物; X チレンォキシドとプロピレンォキシドの共重合体、 プロピレングリコールとテト ラヒドロフランの共重合体、 エチレンダリコールとテトラヒドロフランの共重合 体; ポリイソプレングリコ一ル、 水添ポリイソプレングリコール、 ポリブ夕ジェ ングリコール及び水添ポリブタジエングリコール等の炭化水素系ポリォ一ル;並 びにポリテトラメチレンへキサグリセリルエーテル (へキサグリセリンのテトラ ヒドロフラン変性物) 等が挙げられる。
a 1—— 3 ) ポリマーポリオール
ラジカル重合性単量体から製造されたポリマ一ポリオールとしては、 性不飽和基及び水酸基を有する単量体を必須成分とする重合体が挙げられる。 よ り具体的には、 ヒドロキシェチル(メタ)ァクリレート及びヒドロキシプロピル(メ 夕) ァクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ) ァクリレートとこれ以外の (メ タ) ァクリレ一ト等のラジカル重合性単量体を重合したもの等が挙げられる。 ポリマーポリオールの製造方法としては、 ラジカル重合性単量体を溶液重合や 高温連続重合法により製造する方法等が挙げられる。
a 2 ) ポリイソシァネー卜 - ポリイソシァネートは、 分子内に 2個以上のイソシァネ一ト基を有するもので あれば種々のものが使用可能である。 具体的には、 p—フエ二レンジイソシァネ ート、 4 , 4 'ージフエニルメタンジイソシァネート、 トリレンジイソシァネ一ト、 4 , 4 'ージフエ二レンジイソシァネート、 1,5—ォクチレンジイソシァネ一ト、 トリメチレンジイソシァネ一ト、 テトラメチレンジイネシァネート、 へキサメチ レンジィソシァネート、 ペンタメチレンジイソシァネート、 1 ,3—シクロペンタ ンジィソシァネ一卜、 1 ,4ーシクロへキサンジイソシァネート、 4, 4 '—メチレ ンピス (シク口へキシルイソシァネート) 、 メチル 2,4—シクロへキサンジィソ シァネート、 メチル 2 , 6—シクロへキサンジイソシァネート、 ジフエニルメタン ジイソシァネート、 1 ,4—ビス (イソシァネ一トメチル) シクロへキサン、 1, 3—ビス (イソシァネートメチル) シクロへキサン、 イソホロンジイソシァネー ト及びカルポジィミ ド変性 4,4'—ジフエニルメタンジィソシァネート等が挙げ られる。
これらの中でも、 脂環族又は脂肪族のイソシァネートが、 組成物の活性エネル ギ一線による硬化性及び硬化物の耐候性に優れる点で好ましい。 脂環族又は脂肪 族のイソシァネートとしては、 へキサメチレンジィソシァネート及びィソホロン ジィソシァネー卜が好ましい。
ポリイソシァネートは、 必要に応じて 2種以上を併用することができる。
本発明において、 ウレタンプレポリマーを製造する際のポリオールに対するポ リイソシァネートの量は、 基— NCOZ基— OHの当量比が 1〜3となるような 範囲が好ましく、 より好ましくは 1. 8〜3であり、 特に好ましくは 2~2. 5 である。
a 3) ウレタンプレボリマーの製造方法
ウレタンプレボリマーの製造は常法に従えば良い。 例えば、 ポリオールとポリ イソシァネートを、 触媒の存在下に加熱する方法等が挙げられる。
触媒としては、 一般的なウレタン化反応で使用される触媒が使用でき、 例えば 金属化合物及びアミン等が挙げられる。 金属化合物としては、 ラウリン酸ジブチ ルスズ及びジォクチル酸スズ等のスズ系触媒; ジォクチル酸鉛等の鉛系触媒; K -KAT XC - 40 2 5、 K— KAT X C - 6 2 1 2 (KING INDUSTRIES, INC 製) 等のジルコニウム系触媒 ; K— KA T X C - 5 2 1 7 ( KING INDUSTRIES, INC製) 等のアルミニウム系触媒;並びにテトラ 2—ェチルへキ シルチタネート等のチタネート系触媒が挙げられる。 ァミンとしては、 トリエヂ ルァミン、 N,N-ジメチルペンジルァミン、 トリフエニルァミン及びトリエチレン ジアミン等が挙げられる。 又、 ウレタンプレボリマ一製造の際には、 反応中のゲル化を防止する目的で、 必要に応じてハイ ドロキノン及びトリェチルァミン等の一般的なラジカル重合禁 止剤を用いることもできる。
さらに、 ウレタンプレボリマ一製造の際には、 リン化合物を配合することがで きる。 リン化合物を配合することにより、 エステル化並びに開環重付加の際に使 用した触媒の作用を停止させることができる。 触媒の活性を失活させないと、 得 られたウレタンプレポリマ一を水分の存在下で保管したり次の反応において水分 の存在下に加熱した際、 又は得られるマレイミ ド化合物及び粘着剤組成物の硬化 物を、 水分の存在下で保管した際に、 エステル交換反応が起って、 粘着剤組成物 の物性を著しく低下させてしまうことがある。
リン化合物としては、 次の (ィ) 〜 (ホ) で挙げる、 無機又は有機リン化合物 等が挙げられる。
(ィ) リン酸及びそのアルキルエステル類
リン酸アルキルエステルとしては、 トリアルキルエステルであるトリメチルホ スフェート、 トリェチルホスフェート、 トリブチルホスフェート、 トリノニルホ スフエ一ト及びトリフエニルホスへ一ト等が挙げられる。
(口) ホスホン酸有機エステル類
ジブチルブチルホスホネ一ト等が挙げられる。
(ハ) 亜リン酸
単独で使用するか、 又は他のリン化合物と併用し、 最も強力な色相安定効果、 及び酸化分解防止効果を有する。
(二) 亜リン酸の有機エステル類
ジブチル水素ホスフアイ ト及びトリフエニルホスフアイ ト等が挙げられる。 但 し、 トリフエニルホスファイ トは、 マレイミ ド化合物中のポリエステル骨格の特 性を低下させる場合もあり、 その添加量に注意する必要がある。
(ホ) その他の無機リン化合物
ポリリン酸等が挙げられる。
リン化合物の使用量は、 リン化合物の分子量 (リン原子の含有率) に応じて適 宜設定すれば良く、 一般的にはポリエステルポリオ一ル 1 0 0質量部に対して、 0. 0 0 1〜3質量部が好ましく、 より好ましくは 0. 0 1〜 1質量部である。 リン化合物の使用量が 0. 0 0 1質量部未満では、 添加の効果が認められず、 3 質量部より多い場合は効果が増すことがない。
B) マレイミド活性水素化合物
マレイミド活性水素化合物としては、 マレイミ ド基を有するアルコール (以下 マレイミドアルコールという) が好ましい。 マレイミ ドアルコールとしては、 下 記式(4-1)〜式(4-3)のマレイミ ドアルキルアルコール等が挙げられる。
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
式(4-1)〜(4-3)において、 R4はアルキレン基を表し、 炭素数 1〜 6の直鎖状又は分 岐状アルキレン基が好ましい。 (4-2)において、 R1及び R2は前記と同様の基であり、 (4-3)において、 R3は前記と同様の基である。
①の化合物としては、 ポリエステルポリオールを原料とするウレタンプレポリ マーを使用して製造された、 ポリエステル骨格を有するマレイミ ド化合物が、 活 性エネルギー線による硬化性に優れ、 かつ硬化塗膜の耐水性に優れる点で好まし い。
C ) マレイミ ド化合物の製造方法
マレイミ ド化合物の製造方法としては、 ウレタンプレボリマーとマレイミ ド活 性水素化合物を、 一般的なウレタン化反応に従い製造すれば良い。 具体的なウレ タン化反応としては、 前記と同様の方法が挙げられる。
マレイミ ド化合物の製造においては、 得られるマレイミド化合物の変色を防止 するため、 酸化防止剤の存在下に反応させることが好ましい。
酸化防止剤としては、 一般に使用されるにフエノール系、 亜リン酸トリエステ ル系及びアミン系酸化防止剤等が挙げられ、 例えば特公昭 3 6— 1 3 7 3 8号公 報、 特公昭 3 6— 2 0 0 4 1号公報、 特公昭 3 6— 2 0 0 4 2号公報及び特公昭 3 6 - 2 0 0 4 3号公報に記載されている様な化合物を挙げることができる。 フエノール系酸化防止剤としては、 種々のものが使用でき、 プチルヒドロキシ トルエン、 ペンタエリスリチル .テトラキス [ 3— (3, 5—ジー t—ブチル— 4ーヒドロキシフエニル)プロピオネート] 、 ォクタデシル一 3— ( 3 , 5—ジ一 t一ブチル—4ーヒドロキシフエニル)プロピオネート等が特に好ましい。
フエノール系酸化防止剤には、 その効果を高めるため、 酸価亜鉛を併用するこ とも出来る。
酸化防止剤の配合割合としては、 ウレタンプレポリマー 1 0 0質量部当り 0 . 0 1〜 2質量部が好ましい。 この割合が 0 . 0 1質量部より少ないと酸化防止剤 の配合による十分な効果が発揮されない場合があり、 又 2質量部より多く配合し ても、 それ以上の効果が期待されず、 コスト的に不利となる。
又、 マレイミド化合物製造時には、 前記したリン化合物を配合しても良い。
1-2. 化合物②
化合物②は、 末端に 2個以上の力ルポキシル基を有するプレボリマー (以下単 に力ルポン酸プレポリマーという) とマレイミド活性水素化合物のエステル化反 応物である。
力ルポン酸プレポリマ一としては、 前記した多価カルボン酸と多価アルコール と同様のものを使用して製造されたもの等が挙げられ、 ポリエステル骨格を有す るものが好ましい。 マレイミ ド活性水素化合物としては、 前記と同様のものが挙 げられる。
カルボン酸プレポリマ一及びマレイミ ド活性水素化合物とエステル化反応方法 は、 前記と同様の方法に従えば良い。
化合物②は、 マレイミド化合物として、 より低粘度のものが要求される場合に、 好ましく使用できる。
1-3. 化合物③
化合物③は、 末端に 2個以上の水酸基を有するプレボリマー (以下単にポリオ ールプレポリマーという) とマレイミ ド基を有するカルボン酸 (以下マレイミド カルボン酸という) とからエステル化反応物である。
ポリオールプレポリマ一としては、 前記ポリエステルポリオールと同様のもの が挙げられ、 ポリエステル骨格を有するものが好ましい。
マレイミドカルボン酸としては、 種々の化合物が使用でき、 下記式(5-:!)〜(5-3) で表される化合物が好ましい。
Figure imgf000016_0001
N ~ R。一 COOH (5-2)
Figure imgf000017_0001
式(5-1)〜式(5-3)において、 いずれも R 5はアルキレン基を表し、 炭素数 1〜6の 直鎖状又は分岐状アルキレン基が好ましい。 式(5-2)において、 R 1及び R 2は前記と 同様の基であり、 式(5-3)において、 R 3は前記と同様の基である。
ポリオ一ルプレポリマ一とマレイミドカルボン酸とエステル化反応方法は、 前 記と同様の方法に従えば良い。
化合物③は、マレイミド化合物として、 より低粘度のものが要求される場合に、 好ましく使用できる。
1-4. その他
前記した化合物①〜③としては、 化合物①が、 化合物②及び③よりも反応速度 が早く、 収率が高く、 簡便に製造できる点で好ましい。 又、 低粘度のマレイミド 化合物が要求される用途の場合には、 化合物②及び③が好ましい。
マレイミ ド化合物は、 共重合組成を目的に応じて変化させることにより、 粘度 及び流動性、 並びに硬化塗膜の粘着力、 保持力及びタックを調整することができ る。
本発明で使用するマレイミド化合物は、 前記マレイミ ド基を有すものであれば 種々の化合物が使用可能であるが、 粘着力に優れるという理由で、 ポリエステル 骨格を有する化合物が好ましい。
2 . 活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物
本発明の組成物は、 (A)成分及び(B)成分を必須とするものである。
(A)成分及び(B)成分の割合としては、 (A)成分及び(B)成分の合計量 1 0 0質量 部に対して、(A)成分が 2 0〜4 0質量部で(B)成分 8 0〜 6 0質量部が好ましく、 より好ましくは、(A)成分が 2 5〜 3 5質量部で(B)成分 7 5〜 6 5質量部である。 (A)成分の割合が 2 0質量部に満たないと、 組成物の硬化性が低下したり、硬化塗 膜の凝集力が低下することがある。一方、 (A)成分の割合が 4 0質量部を超えると、 硬化塗膜の粘着性や耐水性が低下することがある。
(B)成分として、 (B- 1)成分と(B-2)成分を併用する場合は、 (B-1)成分及び(B - 2) 成分の合計量 1 0 0質量部に対して、 (B- 1)成分が 1 0〜 9 0質量部で(B- 2)成分 9 0〜 1 0質量部が好ましい。
本発明の組成物には、 (A)成分及び(B)成分に加え、 必要に応じて種々の成分を 配合することができる。 以下それぞれの成分について説明する。
2-1. 光重合開始剤等
本発明の組成物は、 前記した通り、 活性エネルギー線により容易に硬化し、 さ らに紫外線又は可視光により硬化させる場合でも、 光重合開始剤を全く配合しな いか又は少量の光重合開始剤等の配合で、 優れた硬化性を有するものであるが、 必要に応じて光重合開始剤等を配合することができる。
光重合開始剤を配合する場合において、 光重合開始剤としては、 ベンゾインと そのアルキルェ一テル類、 ァセトフエノン類、 アントラキノン類、 チォキサント ン類、 ケタ一ル類、 ベンゾフエノン類及、 キサントン類、 ァシルホスフィンォキ シド類、 α —ジケトン類等が挙げられる。
又、 活性エネルギー線による感度を向上させるため、 光増感剤を併用すること もできる。
光増感剤としては、 安息香酸系及びアミン系光増感剤等が挙げられる。 これら は、 2種以上を組み合わせて用いることもできる。 これらの配合割合としては、 マレイミド化合物 1 0 0質量部に対して 0 . 0 1〜 1 0質量部が好ましい。
光重合開始剤としては、 ベンゾフエノン類及びチォキサントン類のものが、 組 成物の硬化速度を向上させる効果が高く、 好ましい。
2-2. 反応性不飽和基を有する化合物
本発明の組成物には、 硬化塗膜の粘着性能を高めるため、 又は組成物の感度を 調整するため、 (メタ) アクリル系モノマー及び (メタ) アクリル系オリゴマー 等の反応性不飽和基を有する化合物を配合しても良い。
(メタ) ァクリル系モノマーとしては、 アルキルァクリレート又はアルキルメ タクリレー卜 〔以下ァクリレート又はメタクリレートを (メタ) ァクリレートと 表す〕 、 ヒドロキシアルキル (メタ) ァクリレート、 フエノールアルキレンォキ シド付加物の (メタ) ァクリレート、 グリコールのモノ又はジ (メタ) ァクリレ ート、 ポリオールポリ (メタ) ァクリレート及びポリオールアルキレンォキシド 付加物のポリ (メタ) ァクリレート等が挙げられる。
(メタ) ァクリル系オリゴマーとしては、 ウレタン (メタ) ァクリレートオリ ゴマー、 ポリエステル (メタ) ァクリレートオリゴマー及びエポキシ (メタ) ァ クリレートオリゴマ一等を挙げることができる。
反応性不飽和基を有する化合物の配合割合としては、 マレイミ ド化合物 1 0 0 質量部に対して 5 0質量部以下が好ましく、 より好ましくは 2 0質量部以下であ る。
2-3. 重合体
本発明の組成物には、 硬化前の粘度調整や硬化後の粘着性能を調整するために 重合体を添加しても良い。 当該重合体としては、 特に限定しないが (メタ) ァク リレート系重合体、 ポリスチレン、 ポリオレフイン等が挙げられる。 これらの中 でも、 マレイミド基を有する (メタ) ァクリレート系重合体が、 組成物に耐水性 や、 耐熱性を高める目的で、 硬化において本発明のマレイミ ド化合物と架橋する ため好ましい。
2-4. その他マレイミ ド化合物
本発明の組成物には、 活性エネルギー照射による硬化性や、 硬化塗膜の性能を 阻害しない範囲で、 マレイミド基を 1個有する化合物を併用することができる。 当該化合物としては、 上記と同様の骨格にマレイミ ド基を 1個有する化合物及 びマレイミ ド基とエチレン性不飽和基を有する化合物等を挙げることができる。 本発明のマレイミ ド化合物が、 前記したラジカル重合性単量体から製造された ポリマーポリオールを原料とした場合、 当該ポリマーポリオールは、 1分子中に 2個以上の水酸基を有するものと 1分子中に 1個の水酸基を 1分子中に有するも のとの混合物を使用することがある。 この場合、 得られる化合物は、 マレイミ ド 基を 2個以上有する化合物とマレイミ ド基を 1個有する化合物の混合物となるが、 これをそのまま使用することができる。
マレイミ ド基を 1個有する化合物の配合割合としては、 (A)成分及び (B)成分の 合計量 1 0 0質量部に対して 8 0質量部以下が好ましく、 より好ましくは 5 0質 7 量部以下である。
又、活性エネルギー照射による硬化性や、硬化塗膜の性能を阻害しない範囲で、 前記マレイミド基以外のマレイミ ド基を有する化合物を併用することもできる。 当該マレイミ ド基を有する化合物としては、下記に示す式(6)等で表されるマレ イミ ド基を有し、上記と同様の骨格を有する化合物、及び式(6)等で表されるマレ イミ ド基とエチレン性不飽和基を有する化合物等を挙げることができる。 これら マレイミ ド化合物の配合割合としては、 (A)成分及び (B)成分の合計量 1 0 0質量 部に対して 1 5 0質量部以下が好ましく、より好ましくは 5 0質量部以下である。
Figure imgf000020_0001
但し、 式(6)において、 R 6は、 炭素数 4以下のアルキル基である。
2-5. 粘着性付与剤
本発明の組成物には、 硬化塗膜のガラス転移温度 (以下 T gと略す) を低下さ せたり、 粘着性能を高めるために、 粘着性付与剤を配合しても良い。
粘着性付与剤としては、 種々のものが使用でき、 例えば、 ロジン系樹脂やテル ペン系樹脂等の天然樹脂及びその誘導体、 石油樹脂等の合成樹脂を挙げることが できる。 これらの中でも、 2重結合を有しないか、 又は 2重結合の比率の少ない ものが、 組成物の活性エネルギ一線による硬化阻害が少ないため好ましい。
粘着性付与剤の配合割合としては、 マレイミ ド化合物 1 0 0質量部に対して、 2 0質量部以下が好ましく、 より好ましくは 1 0質量部以下である。 粘着性付与 剤の配合量が 2 0部を超えると、 組成物の粘度が高くなり過ぎて塗工性が低下し たり、 耐熱性が低下することがある。
2-6. 架橋剤
本発明の組成物には、 耐熱性や耐水性を高めるために、 高分子の分子間を架橋 させる目的で、 常温ですみやかに反応する架橋剤を添加して用いても良い。 架橋 剤としては、 多価イソシァネート化合物、 ポリオキサゾリン化合物、 エポキシ樹 脂、 アジジリン化合物、 ポリカルポジマレイミ ド化合物及び力ップリング剤等が 挙げられる。
2-7. 酸マスク剤
マレイミド化合物として、 ポリエステルを原料に使用した場合には、 組成物に 酸マスク剤を配合することが好ましい。
組成物中に数多く存在しているエステル結合は、 高温や多湿等の過酷な条件下 での長期にわたり使用される場合は、 エステル結合が湿気による加水分解して分 子量が低下するばかりか、 加水分解で生じた酸性の力ルポキシル基が更にエステ ル結合の加水分解を促進するため、 粘着強度が低下したり、 更に、 粘着強度が低 下することにより、 粘着剤製品を剥がした際に、 粘着剤層が凝集破壊となり剥が した後の物品に糊残りが生ずる問題のあることが知られている。
この場合、 酸マスク剤を配合すれば、 加水分解で生じたカルボキシル基をトラ ップし、 更なる加水分解の進行を防止することができる。
酸マスク剤としては、 カルポジイミド化合物、 ォキサゾリン化合物及びェポキ シ化合物等が挙げられる。
酸マスク剤の配合割合としては、 マレイミ ド化合物 1 0 0質量部当り 0 . 1〜 2質量部が好ましい。 この割合が 0 . 1質量部より少ないと、 酸マスク剤の配合 による十分な効果が発揮されない場合があり、 又 2質量部より多く配合しても、 それ以上の効果が期待されず、 コスト的に不利となるうえ、 それらが可塑効果を 示して、 硬化物の粘着性能を低下させることがある。
2-8. 紫外線吸収剤及び光安定剤
本発明の組成物には、 耐光性向上のため、 紫外線吸収剤及び光安定剤を配合し ても良い。
紫外線吸収剤としては、 ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられ、 2 一 ( 5ーメチル一 2 —ヒドロキシフエニル) ベンゾトリアゾ一ル及び 2— ( 3, 5—ジ— t—アミルー 2 —ヒドロキシフエニル) ベンゾトリァゾ一ル等を挙げる ことができる。 光安定剤としては、 ヒンダ一ドアミン系光安定剤及びベンゾェ一ト系光安定剤 等が挙げられる。 ヒンダードアミン系光安定剤としては、 ビス ( 1 , 2, 2, 6, 6 —ペンタメチルー 4ーピベリジニル) セパケ一ト及び 2— ( 3, 5—ジー t _ プチルー 4ーヒドロキシベンジル) — 2— n—ブチルマロン酸ビス ( 1, 2, 2, 6, 6—ペンタメチルー 4—ピペリジル) 等が挙げられる。 ベンゾエート系光安 定剤としては、 2, 4ージ一 t —ブチルフエニル _ 3 , 5—ジー t—ブチル— 4 -ヒドロキシベンゾェ一ト等が挙げられる。
2-9. その他
本発明の組成物には、 着色や接着性能を高めるために充てん剤を添加しても良 い。 充填剤の具体的としては、 各種シリカ類、 染料、 炭酸カルシウム、 炭酸マグ ネシゥム、 酸化チタン、 酸化鉄及びガラス繊維等が挙げられる。
又、 用途に応じて、 ハイドロキノン及びハイドロキノンモノメチルェ一テル等 のラジカル重合禁止剤を配合しても良い。
これら以外にも、 消泡剤、 染料及び顔料、 増粘剤、 潤滑剤、 成膜助剤、 充填剤、 可塑剤、 帯電防止剤、 繊維助剤、 洗浄剤、 帯電防止剤、 均染剤、 分散安定剤、 親 水性樹脂、 ラテックス、 湿潤剤及びレべリング改良剤等の接着剤や粘着剤で使用 される一般的な添加剤を、 通常使用される割合で併用することができる。
本発明の組成物を医療用途に使用する場合等においては、 皮膚への接着性を調 整する目的で、 水及び油性成分等を添加することもできる。 油性成分としては、 ミリスチン酸、 パルミチン酸、 ステアリン酸、 ラウリン酸及びォレイン酸等の脂 肪酸又はそのエステル類、 並びにグリコール類等が挙げられる。 又、 医療用途に 使用する場合は、 薬効成分を配合しても良く、 サリチル酸、 インドメタシン及び ケトプロフェン等の消炎剤、 ニトログリセリン並びにニコチン等が挙げられる。 又、 粘度を調整するため、 必要に応じて有機溶剤を配合することもできる。 さらに、 前記したリン化合物及び酸化防止剤を配合することもできる。
3 . 粘着シートの製造方法
本発明の組成物は、 種々の用途に使用可能であり、 通常は粘着シートの形態で 使用する。
粘着シートは常法に従い製造すれば良い。 好ましい方法としては、 例えば、 基 材に本発明の組成物を塗工し、 当該塗膜上に活性エネルギー線を照射して硬化さ せる等の方法が挙げられる。
基材としては、 金属、 プラスチック、 ガラス、 セラミックス、 木材、 紙、 印刷 紙及び繊維等が挙げられる。 金属としては、 アルミニウム、 鉄及び銅等が挙げら れ、 プラスチックとしては、 塩化ビニル重合体、 ァクリレート系重合体、 ポリ力 —ポネート、 ポリエチレンテレフ夕レート、 アクリロニトリルブタジエンスチレ ン共重合体、 ポリエチレン及びポリプロピレン等が挙げられる。
組成物の塗工方法としては、 ロールコーティング、 グラビヤ印刷、 スクリーン 印刷、 ダイコーティング及びナイフコーティング等が挙げられる。
基材に対する組成物の塗工量は、使用する用途に応じて適宜選択すればよいが、 好ましい塗工量は 5〜 2 0 0 g /m 2であり、 ょり好ましくは 1 0〜 1 0 0 § m 2である。 5 g /m 2に満たないと粘着力が不足する場合があり、 2 0 0 g以上 では、 活性エネルギー線が深部まで到達し難いことにより目的とする性能が得ら れないことがある。
塗工処理の終了後に、 活性エネルギー線を照射して、 マレイミ ド化合物のマレ イミ ド基同士を架橋させて分子量を増大させ、 得られる硬化塗膜の凝集力及び粘 着力を向上させる。
この場合の活性エネルギー線の照射方法は、 従来活性エネルギー線硬化型粘着 剤組成物で行われている方法に従えば良い。 活性エネルギー線としては、 可視光 線、 紫外線、 X線及び電子線等が挙げられ、 安価な装置を使用できることから、 紫外線を使用することが好ましい。 紫外線を使用する場合の光源としては、 超高 圧、 高圧、 中圧又は低圧水銀灯、 メタルハライド灯、 キセノンランプ、 無電極放 電ランプ及び力一ボンアーク灯等が挙げられ、 数秒乃至数分間照射すれば良い。 又、 本発明の組成物の硬化塗膜の T gとしては、 一 1 o °c以下が好ましく、 よ り好ましくは一 3 0 °C以下である。 尚、 本発明において T gとは、 動的粘弾性測 定装置を使用し、 温度依存性を測定して得られた t a η δののピーク温度を意味 する。
4 . 用途
本発明の粘着剤組成物は種々の用途に使用可能である。 例えば、 粘着テープ、 粘着ラベル及び粘着シート等の粘着製品であり、 これら 粘着製品としては、 親展葉書用粘着シート、 壁紙用粘着シート、 両面テープ、 シ ール、 ステッカー及びマスキングフィルム等が挙げられる。
特に、 本発明の粘着形の硬化塗膜は耐水性に優れるため、 特に耐水性の要求さ れる用途、 具体的には缶入り飲料容器のシール、 並びに屋外で使用される看板用 や自動車用ステッカー等の粘着剤の製造に有用である。 又、 本発明の粘着剤組成 物は、 安全性が高く、 皮膚に直接貼り付けられるテープ等で使用される粘着剤と して好ましく使用できる。 具体的には、 救急絆、 磁気絆、 ガーゼやカテーテルを 体に固定する場合に使用されるサージカルテープ、 傷をぴつたりと覆うことで外 部からの感染を防ぎつつ痛みを和らげ、 傷を湿潤環境に保つ治癒に使用される促 進創傷被覆材(ドレッシング材)、 運動時の傷害予防、 応急処置及び再発防止(リハ ピリテーション)等で関節や筋肉の傷害部分の保護と強化するスポーツテビング 用テープ、 並びに薬を皮膚から吸収させ、 体内に導く経皮吸収治療システムで使 用されるテープ製剤等が挙げられる。
本発明の効果を要約すれば、 次の通りである。 即ち、 本発明の活性エネルギー 線硬化型粘着剤組成物によれば、 常温で液状であるため取り扱いが容易で塗工性 に優れる。 又、 可視光線又は紫外線を照射した場合においても、 光重合開始剤の 非存在下で実用的な架橋性又は硬化性を有するため、 臭気や毒性が少なく安全な ものとなる。 さらに得られる硬化塗膜は、 粘着性能に優れ特に定荷重保持力に優 れるえ、 耐水性及び耐熱性にも優れる。
発明を実施するための最良の形態
以下に、 実施例及び比較例を挙げ、 本発明をより具体的に説明する。
尚、 以下において、 「部」 とは、 質量部を意味する。
〇実施例 1
攪拌機、 温度計及び冷却器を備えたフラスコに、 室温でポリエステルポリオ一 ルのクラレポリオール P— 5 0 5 0 〔 1, 3—メチル一 1, 5—ペンタンジォー ルとセバシン酸の反応物であるポリエステルジオール、 数平均分子量 5 0 0 0、 水酸基価 2 2 . 7 ( m g K O H / g ) 、 (株) クラレ製〕 を 3 0 0 g仕込み、 撹 拌しながら温度を 1 2 0 °Cまで上げ、 減圧下で 1時間脱水した。 脱水後、 8 0°Cまで冷却し、 これにイソフォロンジイソシァネート (以下 I P D I という) 2 8. 3 g を仕込んで 1時間混合した後に、 ジラウリン酸ジー n— ブチル錫 (以下 D B TLという) 0. 0 3 5 gを仕込み 2時間反応させた。
さらに 2—ヒドロキシェチルマレイミ ド 〔下記式 (7)で表される化合物。 以下 M T— ETAという。 〕 5. 64 gと、 2—ヒドロキシェチルテトラヒドロフタル イミ ド 〔下記式 (8)で表される化合物。 以下 HT— ETAという〕 の 1 7. 3 6 g を仕込み 2時間反応させマレイミド化合物を得た。
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0002
その結果、 (A)成分と(B)成分を 3 0 : 7 0 (質量比) で含む組成物が得られた。 この組成物の 2 5 °Cにおける粘度は 7 5万 mp a · Sであり、 数平均分子量は約 6 0 0 0であった。
得られた組成物を使用し、 以下に示す評価を行った。 それらの結果を表 1に示 す。
〇評価
基材シ一トである 5 0; m厚みのポリエステルフィルムの表面に、 厚さが 4 5 ■tmになるように粘着剤を塗布'し、 塗布面側から 8 OWZ cm集光型高圧水銀灯 ( 1灯、 高さ 1 0 cm) 下を 1 0 m/m i nのコンベアスピードで 5パス通過して 紫外線を照射した。 これを長さ方向 2 0 0 mm、 幅方向 2 5 mmに切断し試験体 とした。
得られた試験体を使用し、 以下の試験を行った。 それらの結果を表 1に示す。
①粘着力
試験体の 1 8 0度剥離強度について、 2 3°C、 6 5 % RHの条件において、 J I S Z _ 0 2 3 7に準じて S U S板に長さ 1 0 0 mm分を貼付けて 24時間放 置後の強度を測定した。
②保持力
J I S Z— 0 2 3 7に準じて、 ①と同様にして長さ 2 5 mm試験体を S U S 板に貼付け、 3 0分放置後に 8 0 °C雰囲気下で試験片の端に 1 0 0 0 g荷重のお もりをかけて、 24時間後迄の落下時間もしくは保持した場合はずれた距離を測 定し耐熱性の評価とした。
③定荷重保持力
①と同様に S US板に長さ 1 0 0 mm分を貼り付け、 3 0分放置後に 40°C雰 囲気下で試験片が接着された側を下面として被着体を水平に保持し、 貼り付けて いない試験片の端に 2 0 0 g荷重のおもりをかけ、 1時間後迄の落下時間もしく は試験片が保持した時は剥離された距離を測定した。
④タック
J I S Z— 0 2 3 7の球転法に準じて、 2 3Τ 、 6 5 %RH雰囲気下で測定 した。
⑤耐水性
前記①同様の条件下で貼付け 1 日間放置後の試験体を、 更に 8 0°Cの蒸留水に 1 日間浸した後に取り出して再び 2 3 °C、 6 5 %RHに戻した後に、 ①と同様の 方法で粘着力を測定した。 得られた粘着力と①の粘着力に対する低下の割合を比 較し、 以下の 3段階で評価した。
〇:粘着力の低下率が 2 0 %未満 △ :粘着力の低下率が 2 0 %以上、 5 0 % 未満、 X :粘着力の低下率が 5 0 %以上
〇製造例 1
実施例 1において、 MT— ETAのみを 1 8. 7 9 g使用した以外は、 実施例 と同様の方法で反応を行い、 (A)成分のマレイミ ド化合物を得た。 この化合物の 2 5 °Cにおける粘度は 6 0万 mp a · Sであり、 数平均分子量は 約 6 0 0 0であった。 この化合物を A 1という。
〇製造例 2
実施例 1において、 11丁ー£丁八のみを 24. 8 g使用した以外は、 実施例 2 と同様の方法で反応を行い、 (B)成分の本発明のマレイミ ド化合物を得た。
この化合物の 2 5 °Cにおける粘度は 9 0万 mp a · Sであり、 数平均分子量は 約 6 0 0 0であった。 この化合物を B 1という。
〇製造例 3
実施例 1において、 MT— ETA及び HT— ETAに代え、 ヒドロキシェチル 一 2 ' 3—ジメチルマレイミ ド 〔下記式(9)で表される化合物、 以下 DM— E T A という〕 のみを 2 0. 50 g使用した以外は、 実施例 1と同様の方法で反応を行 い、 (B)成分のマレイミド化合物を得た。
この化合物の 2 5 °Cにおける粘度は 8 2万 mp a · Sであり、 数平均分子量は 約 6 0 0 0であった。 この化合物を B 2という。
Figure imgf000027_0001
〇実施例 2〜同 7
製造例で得られた A 1、 B 1及び B 2を使用し、 表 1に示す質量比でそれぞれ の成分を攪拌混合して組成物を得た。
得られた組成物を使用し、 実施例 1 と同様の評価を行った。 それらの結果を表 1に示す。
〇比較例 1〜同 3
製造例 1で得られた A 1のみ (比較例 1 ) 、 製造例 2で得られた B 1のみ (比 較例 2) 及び製造例 3で得られた B 2のみ (比較例 3) を使用し、 実施例 1と同 様の評価を行った。 それらの結果を表 1に示す。 組成物 F価結果
(A)成分 (B)成分 粘着剤 粘 着 定荷堇 保 持 タック 耐水性 1:性状:! 〔性状〕 性状 力 1 ) 保持力 力
(部) (部)
実施 A 1 B 1 液体 1, 600 保持 保 持 Ί 0 〇 例 1 (30) (70) Xレ ス'レナシ
10關
同 A 1 B 1 液体 1, 800 20分 300分 1 Ί 〇
2 〔液体〕 〔液体〕 落下 落下
(20) (80)
f。J A 1 B 1 液体 1,750 保持 保 持 Ί 0 〇
3 〔液体〕 〔液体〕 ス レ 8mm Xレナシ
(25) (75)
I ] A 1 B 1 液体 1,720 保持 保 持 1 0 〇 4 〔液体〕 〔液体〕 Xレ ス'レナシ
(30) (70) 6mm
同 A 1 B 1 液体 1, 450 50分 保 持 1 0 〇 5 〔液体〕 〔液体〕 落下 ス'レナシ
(35) (65)
1。J A 1 B Ί 液体 1, 350 20分 保 持 8 〇
6 〔液体〕 〔液体〕 落下 Xレナシ
(40) (60)
同 A 1 B 2 液体 1, 550 保持 保 持 8 〇 7 〔液体〕 〔液体〕 Xレ Xレナシ
(30) (70) 20mm
比較 A 1 液体 350 10分以 保 持 6 Δ 例 〔液体〕 内 Xレナシ
1 (100) 落下
B 1 一 2 )
同 液体
2 〔液体〕
(100)
1口 J B 2 液体 一 2 )
3 〔液体〕
(100)
Ί ) 単位: g/inch
2 ) 硬化せず 産業上の利用可能性
本発明の組成物は、 活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物として、 種々の粘着 用途に使用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 · マレイミ ド基を 2個以上有する常温で液状の化合物を複数種含む組成物であ つて、それらが(A)下記式(1)で示されるマレイミ ド基を有する化合物及び(B)下記 式 (2)で示されるマレイミ ド基を有する化合物又は Z及び下記式(3)で示されるマ レイミ ド基を有する化合物からなる活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物。
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0002
〔但し、 式(2)において、 R 1及び R 2はアルキル基、 ァリール基、 ァリールアル キル基又はハロゲン原子を表す。 〕
Figure imgf000029_0003
〔但し、 式(3)において、 R 3は置換基を有することもあるプロピレン基又はプチ レン基を表す。 〕
2 . 前記式(2)において、 R 1及び R 2がアルキル基である請求項 1記載の活性ェ ネルギ一線硬化型粘着剤組成物。
3 . 前記式(3)において、 R 3がブチレン基で.ある請求項 1記載の活性エネルギー 線硬化型粘着剤組成物。
4 . 前記(A)成分及び Z又は(B)成分が、 ポリエステル骨格を有する化合物である 請求項 1〜請求項 3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物。
5 . 前記(A)成分及び Z又は(B)成分が、 下記①〜③で示される化合物のいずれか 1種以上である請求項 4記載の活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物。
①末端に 2個以上のィソシァネート基を有するポリエステル系プレポリマーと、 マレイミド基及び活性水素基を有する化合物の付加反応物。
②末端に 2個以上の力ルポキシル基を有するポリエステル系プレボリマーと、 マ レイミド基及び活性水素基を有する化合物のエステル化反応物。
③末端に 2個以上の水酸基を有するポリエステル系プレポリマーとマレイミ ド基 を有するカルボン酸のエステル化反応物。
6 . 前記(A)成分及び Z又は(B)成分が、 数平均分子量 2, 0 0 0〜2万を有する ものである請求項 1〜請求項 5のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型粘着 剤組成物。
7 . 基材に、請求項 1〜請求項 6のいずれかに記載の粘着剤組成物を塗布した後、 当該塗膜に活性エネルギー線を照射して架橋又は硬化させ粘着層を形成させてな る粘着シート。
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