JP2829412B2 - 粘着部材の製造方法 - Google Patents

粘着部材の製造方法

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JP2829412B2 JP63080996A JP8099688A JP2829412B2 JP 2829412 B2 JP2829412 B2 JP 2829412B2 JP 63080996 A JP63080996 A JP 63080996A JP 8099688 A JP8099688 A JP 8099688A JP 2829412 B2 JP2829412 B2 JP 2829412B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エポキシ基含有アクリル系ポリマをスルホ
ニウム塩により硬化せしめて、タックと保持力に優れる
粘着部材を効率よく製造する方法に関する。
従来の技術及び課題 支持基材にアクリル系粘着剤層を設けてなる粘着部材
の用途は、包装材、マスキング材、電気絶縁材、表面保
護材、防食材、接着材などで代表されるが、その粘着部
材を製造するにあたり、重合形成したアクリル系ポリマ
をそのまま粘着剤に用いたのでは、凝集破壊的ズレを起
こして被着体との接着状態が持続されないという保持力
不足の問題を生じるため、硬化処理しうる組成の粘着剤
とされる。
従来、アクリル系粘着剤の硬化方式としては、硫黄に
よる架硫方式、過酸化物、イソシアネート化合物、エポ
キシ系化合物、メラミン系化合物からなる架橋剤による
架橋方式、金属イオンによる架橋方式などの熱硬化方式
が知られていた。しかし、粘着剤層の硬化処理に際して
支持基材が高温下に長時間おかれることとなり、強度低
下や寸法変化を生じる問題があった。また、熱硬化に要
する時間との関係から高速処理を達成するには長い加熱
ゾーンを必要とし、加熱ゾーンの長さが製造ラインのス
ピードを大きく制約したり、アフターキュアに長時間を
要したりして、製造効率に劣る問題もあった。
一方、アクリル系ポリマ中にアクリロイル基等のラジ
カル反応性官能基を導入し、これを紫外線や電子線で処
理して効率的に架橋せしめうるアクリル系粘着剤も知ら
れている。しかしながら、酸素により硬化が阻害され、
その防止のため照射ゾーンを窒素置換する必要があるな
どの硬化性の問題や、アクリル系ポリマ中にラジカル反
応性官能基を導入することが困難で入手性に劣る問題、
さらに硬化による粘着剤層の収縮で支持基材との密着性
が著しく低下する問題などあった。
課題を解決するための手段 本発明者は上記の課題を克服すべく鋭意研究を重ねた
結果、アクリル系ポリマにエポキシ基を導入し、これを
スルホニウム塩で硬化するようにした粘着剤によりその
目的を達成しうることを見出し、本発明をなすに至っ
た。
すなわち、本発明は、支持基材に粘着剤層を設けてな
る粘着部材を製造するにあたり、炭素数3〜30のアルキ
ル基を有するアクリル酸系アルキルエステル単位の重合
度に基づき1〜10%の割合でエポキシ基を有するアクリ
ル系ポリマと、そのポリマー100重量部あたり0.2〜20重
量部のスルホニウム塩を成分とする粘着剤を用い、これ
を支持基材の片面又は両面に展開付設し、形成された粘
着剤層を被着体に接着する前に紫外線照射又は加熱によ
り硬化処理することを特徴とする粘着部材の製造方法を
提供するものである。
作用 上記のように、アクリル系ポリマにエポキシ基を導入
し、これをスルホニウム塩を用いて硬化するようにした
粘着剤を用い、紫外線照射又は加熱により硬化処理する
方式とすることにより、所期の目的が達成される。すな
わち、アクリル系ポリマ中へのエポキシ基の導入は容易
であるためその入手性に優れ、酸素による硬化阻害をう
けにくいので硬化処理ゾーンを窒素置換する必要がな
く、硬化処理に要する時間も短い。また、加熱硬化の場
合には低温処理が可能であり、長時間にわたるアフター
キュアを必要としない。
加えて、前記の硬化反応はスルホニウム塩を反応開始
触媒とするエポキシ基含有アクリル系ポリマのカチオン
反応機構によるエポキシ基の開環反応であるので、従来
のラジカル反応性官能基に基づく硬化反応の場合に比
べ、硬化収縮が少なく、粘着剤層と支持基材との密着維
持力に優れる。
発明の構成要素の例示 本発明において用いられる粘着剤は、エポキシ基を有
するアクリル系ポリマを成分とするものである。エポキ
シ基は、アクリル系ポリマの分子鎖内にあってもよい
し、分子鎖の側鎖や末端などにあってもよく、その存在
形態や導入方式について特に限定はない。
エポキシ基を有するアクリル系ポリマの代表的な調製
法としては、アクリル酸系アルキルエステルと、グリシ
ジルメタクリレートや3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル−3′−アクリロイル−4′−ヒドロキシシクロヘ
キサンカルボキシレートなどのエポキシ基含有共重合性
モノマを、ラジカル重合開始剤などを用いて溶液重合方
式、塊状重合方式、乳化重合方式、懸濁重合方式など公
知の重合方式で共重合処理して、エポキシ成分を分子鎖
内に有するアクリル系ポリマとする方法、あるいは予め
アクリル酸系アルキルエステルを主モノマ成分とするポ
リマを調製し、これに付加反応や変性反応により適宜な
エポキシ基含有化合物を導入して分子鎖の側鎖や末端な
どにエポキシ成分を有するものとする方法などがあげら
れる。重合に際するモノマ濃度、連鎖移動剤の種類や添
加量、重合温度、溶剤などの処理条件について特に限定
はなく、ポリマの所望分子量などにより適宜に決定する
ことができる。
アクリル系ポリマにおけるエポキシ基の含有割合は、
得られる粘着剤におけるタックと凝集力のバランスなど
の点よりアクリル系ポリマ中におけるアクリル酸系アル
キルエステル単位の重合度に基づき1〜10%の割合が適
当である。
なお、必要に応じ改質モノマを共重合させたアクリル
系ポリマとしたものなどであってもよい。
アクリル系ポリマの重量平均分子量としては、1,000
〜5,000,000が一般であり、好ましくは2,000〜3,000,00
0である。重量平均分子量が小さくて常温流動性を有す
るものは無溶剤塗工が可能な粘着剤を調製しうる利点が
ある。なお、流動性に劣るものは通例の如く、有機溶剤
を用いた溶液タイプや、水等に分散させたタイプなどと
して用いればよい。
前記したアクリル系ポリマの調製に用いられるアクリ
ル酸系アルキルエステルとしては、例えばn−プロピル
基、n−ブチル基、n−アミル基、n−ヘキシル基、2
−エチルヘキシル基、n−オクチル基、イソオクチル
基、n−ノニル基、イソノニル基、n−デシル基などで
代表される炭素数が3〜30のアルキル基を有するアクリ
ル酸やメタクリル酸などのエステルがあげられる。
また、必要に応じ用いられる改質モノマの代表例とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニル、アクリル
酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリロニトリルなどがあげられる。改質
モノマの使用量は前記アクリル酸系アルキルエステル10
0重量部あたり30重量部以下が一般であるが、これに限
定されない。
本発明において用いられる粘着剤は、スルホニウム塩
が配合されたものである。配合量はアクリル系ポリマ10
0重量部あたり0.2〜20重量部が適当であり、0.5〜10重
量部が好ましい。その配合量が0.2重量部未満では架橋
不足となり、20重量部を超えるとタック等に乏しくなっ
て粘着特性上好ましくない。
スルホニウム塩としては、例えば一般式:R3S+X-(た
だし、Rはアルキル基又はアリール基、X-はBF4 -、P
F5 -、AsF6 -、SbF6 -、SbCl6 -、HSO- 4、ClO- 4等の陰イオ
ンである。)で表されるものなどの如く、紫外線照射又
は加熱によりエポキシ基の開環反応を起こしうるものが
用いられる。ジアゾニウム塩やヨードニウム塩などの、
スルホニウム塩以外のオニウム塩系化合物を用いた場合
には、例えばジアゾニウム塩のガス発生による粘着剤層
の多孔化などの如く、発現する接着強度等に乏しくて本
発明の目的が達成されない。
本発明において用いられる粘着剤は、架橋効率をあげ
るために必要に応じ、分子中にエポキシ基を1個又は2
個以上有するエポキシ基官能性架橋剤が配合されていて
もよい。その配合量はアクリル系ポリマ100重量部あた
り200重量部以下が適当である。エポキシ基官能性架橋
剤の例としては、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、
リモネンジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシル
メチル−3′,4′−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
レート、ビス−(6−メチル−3,4−エポキシシクロヘ
キシル)アジペート、エチレングリコールジグリシジル
エーテルなどがあげられる。
さらに、本発明で用いる粘着剤は必要に応じ、エポキ
シ基を含有しない公知のアクリル系ポリマのほか、タッ
キファイヤ、軟化剤、酸化防止剤、充填剤、顔料、増量
剤などの通例配合されることのある添加剤を含有してい
てもよい。また、イソシアネート化合物などで代表され
る接着性改良剤を含有していてもよい。接着性改良剤は
被着体あるいは支持基材との密着性ないし接着性を改善
するためのものである。
本発明の方法は、エポキシ基を有するアクリル系ポリ
マとスルホニウム塩を成分とする粘着剤を支持基材の片
面又は両面に展開付設し、形成された粘着剤層を被着体
に接着する前に紫外線照射又は加熱により硬化処理し
て、粘着テープや粘着シート等の粘着部材とするもので
ある。粘着テープは、例えば表面保護材のように支持基
材を粘着剤層と一体的に被着体に貼着するようにしたも
のである。粘着シートは、支持基材をセパレータとして
用いて粘着剤層を支持基材より容易に剥がせるように
し、粘着剤をシート状物として利用できるようにしたも
のである。
支持基材に粘着剤も塗布するに際しては、無溶剤塗工
が可能な場合にあっても必要に応じ、溶剤や水などから
なる媒体で溶液や分散液としてよい。その場合には、必
要に応じて塗布後乾燥処理する。粘着剤の塗布量は用途
により異なるが一般には固形分で2〜2000g/m2が適当で
ある。
支持基材としては、紙、プラスチックラミネート紙、
布、プラスチックラミネート布、プラスチックフィル
ム、金属箔などからなる厚さが通常1〜500μmの薄葉
体や、厚さが10μm〜10cmの発泡シールなどが一般に用
いられる。なお、粘着剤層を容易に剥がせるようにする
ための支持基材(セパレータ)としては、前記の薄葉体
の片面又は両面をシリコーン系化合物や長鎖アルキル系
化合物などからなる剥離剤で表面処理したものや、粘着
剤との接着力に乏しい薄葉体などが用いられる。
紫外線照射による粘着剤層の硬化処理は、水銀ランプ
やメタルハライドランプなどの紫外線照射装置を用いて
行うことができる。紫外線の照射量は、被着体に対する
必要接着力などの所望の粘着特性に応じ適宜に決定して
よい。
加熱による粘着剤層の硬化処理は、熱オーブン、赤外
線ヒータ、遠赤外線ヒータ、加熱炉等の適宜な加熱装置
を用いて行うことができる。加熱条件は所望の粘着特性
に応じ適宜に決定してよい。一般には80〜200℃で0.1〜
30分間の加熱条件である。
発明の効果 本発明によれば、入手容易なエポキシ基含有アクリル
系ポリマをスルホニウム基の存在下、紫外線照射又は加
熱により硬化せしめるようにしたので、酸素制御する必
要なく、かつ短時間に硬化処理することができ、しかも
長時間のアフターキュアも必要としないことからその製
造効率に優れている。また、得られた粘着部材は硬化に
よる収縮量が少なくて粘着剤層と支持基材との密着維持
力に優れ、タックと保持力にも優れている。
実施例 参考例 撹拌羽根、温度計、冷却管、ガス導入管を取り付けた
四ツ口フラスコを用いて窒素置換下、アクリル酸2−エ
チルヘキシル100部(重量部、以下同じ)、アクリル酸
3部及びグリシジルメタクリレート3部を、アゾビスイ
ソブチロニトリル0.6部の存在下に酢酸エチル106部を溶
媒として内浴温度を70℃に調節しながら8時間撹拌下に
重合処理したのち酢酸エチル53部を追加してエポキシ基
含有アクリル系ポリマの溶液を得た。ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算に基づ
く前記エポキシ基含有アクリル系ポリマの数平均分子量
は48,000、重量平均分子量は380,000であった。
実施例1 参考例で得たエポキシ基含有アクリル系ポリマー100
部(固形分)にスルホニウム塩系紫外線硬化触媒2部を
配合したのち、これを厚さ38μmのポリエステルフィル
ム上に塗布した。塗布量は固形分で40g/m2である。つい
で、塗布物を50℃の加熱オーブン中に10分間入れて酢酸
エチルを蒸発乾燥させたのち、その粘着剤層に高圧水銀
ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射して硬化処理
し、粘着テープを得た。
実施例2 参考例で得たエポキシ基含有アクリル系ポリマー100
部(固形分)にスルホニウム塩系紫外線硬化触媒2部を
配合したのち、これを厚さ38μmのポリエステルフィル
ム上に塗布した。塗布量は固形分で40g/m2である。つい
で、塗布物を50℃の加熱オーブン中に10分間入れて酢酸
エチルを蒸発乾燥させたのち、110℃の加熱オーブン中
に2分間入れて硬化処理し、粘着テープを得た。
比較例1 スルホニウム塩系紫外線硬化触媒を配合しない粘着剤
を用いたほかは実施例1に準じて粘着テープを得た。
比較例2 スルホニウム塩系熱硬化触媒に代えて、ジフェニルメ
タンジイソシアネートを配合した粘着剤を用いたほかは
実施例2に準じて粘着テープを得た。
評価試験 実施例、比較例で得た粘着テープより20mm幅のテープ
片を切り出し、下記の試験に供した。なお、試験は粘着
剤層の硬化処理後2時間以内に開始した。
[保持力] 23℃、65%R.H.下、テープ片をステンレス板(SUS30
4)に長さ15mmで貼着したのち重さ2kgのゴムローラを一
往復させて圧着し、40℃下に20分間放置後テープ片の自
由端に1kgの荷重を負荷して垂下し、テープ片が剥がれ
落ちるまでの時間を測定した。
[タック] PSTC−6(米国Pressure Sensitive Tape Council−
6)に準じ、23℃、65%R.H.下、テープ片の粘着剤面に
おけるボールのころがり距離を測定した。
結果を表に示した。なお、数値は4測定値の平均値で
ある。
表より、本発明の粘着部材は、短時間の硬化処理で優
れた初期タックと高い保持力を示すことがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−14574(JP,A) 特開 昭60−110720(JP,A) 特表 昭56−500889(JP,A) 新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブッ ク」昭和62年12月25日 日刊工業新聞社 発行 p.218−220,225−233

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持基材に粘着剤層を設けてなる粘着部材
    を製造するにあたり、炭素数3〜30のアルキル基を有す
    るアクリル酸系アルキルエステル単位の重合度に基づき
    1〜10%の割合でエポキシ基を有するアクリル系ポリマ
    と、そのポリマ100重量部あたり0.2〜20重量部のスルホ
    ニウム塩を成分とする粘着剤を用い、これを支持基材の
    片面又は両面に展開付設し、形成された粘着剤層を被着
    体に接着する前に紫外線照射又は加熱により硬化処理す
    ることを特徴とする粘着部材の製造方法。
JP63080996A 1988-04-01 1988-04-01 粘着部材の製造方法 Expired - Lifetime JP2829412B2 (ja)

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新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」昭和62年12月25日 日刊工業新聞社発行 p.218−220,225−233

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