【実施例】
【0031】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【0032】
<粘性流体の原料および製造>
図4〜
図8に示す配合の原料から、実施例1〜16の粘性流体および比較例1〜8の粘性流体を製造した。以下に、各原料の詳細を示す。
【0033】
図4〜
図8に示す各「プレポリマー」は、
図9及び
図10に示す配合(重量比)の原料を以下の方法に従って反応させることで得られる。
【0034】
まず、1リットル容量のセパラブルフラスコにポリオールを図に示す量入れて、窒素を流しながらポリイソシアネートを攪拌しながら図に示す量添加する。内容物が均一になったことを確認後、触媒(ジブチルチンジラウレート(DBTDL)0.3g)を添加する。そして、1時間かけて80〜90℃になるように、ゆっくりと昇温する。目的の温度に昇温してから2時間後にイソシアネート基含有率をJIS Z1603−1:2007に基づく方法(ポリウレタン原料芳香族イソシアネート試験方法)に準拠して測定する。そして、イソシアネート基含有率が、2.0〜2.5%の範囲内になっていることを確認する。イソシアネート基含有率が、2.0〜2.5%の範囲内になっていない場合には、反応時間を延長する。
【0035】
イソシアネート基含有率が、2.0〜2.5%の範囲内になっていることを確認後、ビニルエーテルを図に示す量、ゆっくりと滴下し、2時間反応を行わせる。2時間経過後に、再度、上記方法に従ってイソシアネート基含有率を測定し、イソシアネート基含有率が0.5%以下になっていることを確認する。そして、イソシアネート基含有率が0.5%以下になっていることを条件として、図に示す各「プレポリマー」が得られる。
【0036】
・ポリオールa;ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名:サンニックスPP−1000、三洋化成(株)製、重量平均分子量:1000、水酸基数:2
・ポリオールb;ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名:サンニックスPP−2000、三洋化成(株)製、重量平均分子量:2000、水酸基数:2
・ポリオールc;ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名:サンニックスPP−3000、三洋化成(株)製、重量平均分子量:3000、水酸基数:2
・ポリオールd;ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名:プレミノールS4011、旭硝子(株)製、重量平均分子量:10000、水酸基数:2
・ポリオールe;ポリプロピレングリコール(PPG)、商品名:サンニックスPP−200、三洋化成(株)製、重量平均分子量:200、水酸基数:2
・ポリイソシアネート;TDI、商品名:ルプラネートT−80、BASF(株)製
・ビニルエーテル;ヒドロキシブチルビニルエーテル、日本カーバイド(株)製
【0037】
上述のようにして得られた各「プレポリマー」と後述するチオールと粘着付与剤とを
図4〜8に示す配合比となるように計量し、80℃に加温した後に、混合撹拌する。なお、チオールの配合比は、上記プレポリマーに対するモル比であり、粘着付与剤の配合比は、上記プレポリマーに対する重量部である。これにより、実施例1〜16の粘性流体および比較例1〜8の粘性流体剤が得られる。
【0038】
・チオールA;官能基数1、重量分子量218.4、2−エチルヘキシル−3−メルカプトプロピオネート(EHMP)
・チオールB;官能基数2、重量分子量238.6、ブタンジオールビスチオグリコレート(1,4−BDTG)
・チオールC;官能基数3、重量分子量398.5、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(TMMP)
・チオールD;官能基数4、重量分子量488.5、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP)
・粘着付与剤A;天然ロジンエステル誘導体、軟化点70〜80℃
・粘着付与剤B;天然ロジンエステル誘導体、軟化点95〜105℃
・粘着付与剤C;天然ロジンエステル誘導体、常温液状
・粘着付与剤D;テルペンフェノール共重合体、軟化点95〜100℃
【0039】
上述の手法により製造された実施例1〜16の粘性流体、および、比較例1〜8の粘性流体の80℃における粘度(mPa・s)を測定した。詳しくは、E型粘度計を用いて、JIS K 7117−2に準拠して、実施例1〜16の粘性流体、および、比較例1〜8の粘性流体の80℃における粘度(mPa・s)を測定した。その測定結果を、
図4〜
図8の「粘度」の欄に示しておく。
【0040】
また、各ウレタンプレポリマーと反応が行われるチオール基の平均官能基数を、
図4〜
図8の「平均官能基数(チオール基)」の欄に示し、全チオール基の全当量数の、各ウレタンプレポリマーのビニルエーテル基の全当量数に対する比率を、
図4〜
図8の「エン/チオール比」の欄に示しておく。
【0041】
<粘着組成物の製造>
上述のように製造された実施例1〜16の粘性流体、および、比較例1〜8の粘性流体を用いて、粘着組成物を製造した。詳しくは、離型フィルムに、実施例1〜16の粘性流体、若しくは、比較例1〜8の粘性流体を、70μmの厚さとなるように、塗布する。そして、空気の存在下において、粘性流体に、800mJ/cm
2(365nm積算光量)のUVが照射され、各粘性流体が硬化する。これにより、離形フィルム上に粘着組成物が製造される。
【0042】
<粘着組成物の物性評価>
上述のように製造された実施例1〜16の粘着組成物、および、比較例1〜8の粘着組成物に対して、以下の方法によって物性評価を行なった。ただし、比較例2、比較例7および比較例8の粘性流体は、UV照射により硬化しなかったため、評価可能な粘着組成物を製造することができなかった。このため、比較例2、比較例7および比較例8の粘着組成物に対する物性評価は行われていない。
【0043】
まず、JIS K 0237に基づく方法(90°剥離試験方法)に準拠して、粘着組成物のSUS304板に対する剥離強度(N/25mm)を測定した。その測定結果を、
図4〜
図8の「90°剥離強度(対SUS)」の欄に示しておく。
【0044】
また、JIS K 0237に基づく方法(90°剥離試験方法)に準拠して、粘着組成物のポリプロピレン製の板に対する剥離強度(N/25mm)を測定した。その測定結果を、
図4〜
図8の「90°剥離強度(対PP)」の欄に示しておく。
【0045】
また、上述した方法に準拠して、耐熱保持力(mm)を測定した。その測定結果を、
図4〜
図8の「耐熱保持力」の欄に示しておく。
【0046】
さらに、上述した方法に準拠して、初期タック(N/cm
2)を測定した。その測定結果を、
図4〜
図8の「初期タック」の欄に示しておく。
【0047】
以上の評価結果から、ビニルエーテル基を有するウレタンプレポリマーと、ポリチオールと、粘着付与剤とにより構成される粘性流体を、光重合反応により硬化させることで、粘着力の高い粘着組成物を製造できることが解る。具体的には、実施例1〜16の全ての粘着組成物は、ビニルエーテル基を複数有するウレタンプレポリマーと、ポリチオールと、粘着付与剤とにより構成される粘性流体により形成されており、実施例1〜16の粘着組成物では、粘度、剥離強度、耐熱保持力、初期タックに関して、全て、良好な測定結果となっている。一方、比較例6の粘着組成物には、ウレタンプレポリマーとポリチオールとに加えて、粘着付与物を添加することなく、モノチオールが含まれており、比較例6の粘着組成物では、剥離強度、耐熱保持力に関して、適切でない測定結果となっている。このことから、チオールとして、モノチオールを採用せずに、ポリチオールのみを採用することが、粘着力の向上に有効であることが明らかである。また、比較例1の粘着組成物には、粘着付与剤が含まれておらず、比較例1の粘着組成物では、剥離強度、耐熱保持力、初期タックに関して、適切でない測定結果となっている。このことから、粘性流体に粘着付与剤を含めることが、粘着力の向上に有効であることが明らかである。
【0048】
ただし、チオールとして、ポリチオールのみを採用した場合であっても、チオール基の平均官能基数が低い場合には、粘着力が低下する。具体的には、実施例1〜16の全ての粘着組成物では、ポリチオールのチオール基の平均官能基数は、2.7以上であり、粘度、剥離強度、耐熱保持力、初期タックに関して、全て、良好な測定結果となっている。一方、比較例3の粘着組成物では、チオールとして、ポリチオールのみが採用されているが、チオール基の平均官能基数が2.5であり、耐熱保持力に関して、適切でない測定結果となっている。このことから、チオール基の平均官能基数は、誤差を考慮して、2.6以上であることが好ましい。
【0049】
さらに言えば、チオールとして、チオール基を3個有するポリチオールのみを採用することで、適切な粘着力を有する粘着組成物を得ることが可能となる。具体的には、実施例1〜5,9〜16の粘着組成物では、チオールとして、チオール基を3個有するポリチオールのみが採用されており、剥離強度(対SUS)は概ね18N/25mm以上であり、剥離強度(対PP)は概ね8N/25mm以上である。一方、実施例8の粘着組成物では、チオールとして、チオール基を4個有するポリチオールのみが採用されており、剥離強度(対ステンレス鋼(SUS))は16N/25mmであり、剥離強度(対ポリプロピレン(PP))は7.5N/25mmである。
【0050】
また、粘性流体の原料として、粘着付与剤を採用した場合であっても、粘着付与剤の配合量が多すぎると、粘性流体が硬化せず、適切な粘着組成物を製造することができない。具体的には、実施例1〜16の全ての粘性流体では、粘着付与剤の配合量は、ウレタンプレポリマーの配合量の100重量部に対して、3〜20重量部であり、実施例1〜16の全ての粘性流体はUV照射によって硬化する。一方、比較例2の粘性流体では、粘着付与剤の配合量は、ウレタンプレポリマーの配合量の100重量部に対して、25重量部であり、比較例2の粘性流体はUV照射によって硬化しない。このことから、粘着付与剤の配合量は、誤差を考慮して、ウレタンプレポリマーの配合量の100重量部に対して、1〜20重量部であることが好ましい。
【0051】
また、粘性流体の原料として採用可能な粘着付与剤の種類は、限定されない。具体的には、実施例1〜3,6〜11,13〜16の粘性流体では、粘着付与剤Aが採用され、実施例4,5の粘性流体では、粘着付与剤B,Cが採用され、実施例12の粘性流体では、粘着付与剤Dが採用されているが、全ての実施例1〜16において、適切な粘着力の粘着組成物が製造されている。このように、粘性流体の原料として採用可能な粘着付与剤の種類は、限定されない。
【0052】
また、粘性流体の原料であるウレタンプレポリマーの重量平均分子量は、粘性流体の粘度に影響する。具体的には、実施例1〜16の全ての粘性流体では、ウレタンプレポリマーの重量平均分子量が2598〜10598であり、粘度が1000〜15000(mPa・s)である。一方、比較例4の粘性流体では、ウレタンプレポリマーの重量平均分子量が1580.8であり、粘度が700(mPa・s)である。また、比較例5の粘性流体では、ウレタンプレポリマーの重量平均分子量が20755であり、粘度が20000(mPa・s)である。このことから、ウレタンプレポリマーの重量平均分子量は、ある程度の誤差を考慮して、1800〜18000であることが好ましい。
【0053】
また、全チオール基の全当量数の、各ウレタンプレポリマーのビニルエーテル基の全当量数に対する比率(エン/チオール比)は、高過ぎても、低過ぎても、粘性流体が硬化せず、適切な粘着組成物を製造することができない。具体的には、実施例1〜16の全ての粘性流体では、エン/チオール比は0.7〜1.5であり、実施例1〜16の全ての粘性流体はUV照射によって硬化する。一方、比較例7の粘性流体では、エン/チオール比は0.5であり、比較例7の粘性流体はUV照射によって硬化しない。また、比較例8の粘性流体では、エン/チオール比は2.0であり、比較例8の粘性流体はUV照射によって硬化しない。このことから、エン/チオール比は、誤差を考慮して、0.6〜1.8であることが好ましい。