JP3281026B2 - 放射線硬化型熱時感圧接着剤及びその接着テープ - Google Patents

放射線硬化型熱時感圧接着剤及びその接着テープ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、短時間の低温加熱で強
固な接着力が発現する放射線硬化型の熱時感圧接着剤、
及びそれを用いてなる接着テープに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、室温で強固な接着力を示す粘着剤
に熱溶融性樹脂を配合してクリープ特性等の保持力を改
良した感圧接着剤が知られていた(特公昭56−130
40号公報)。しかしながら、大量の有機溶剤に溶解さ
せて接着テープ等に加工する必要があり、環境衛生や安
全性などの点で難点がある問題点があった。
【0003】一方、前記の如く使用溶剤の減量要求に応
えて無溶剤、ないし少量の溶剤使用で塗工できる無溶剤
塗工型で、放射線硬化型の感圧接着剤が提案されてい
る。かかる放射線硬化型の感圧接着剤は、エマルジョン
型やホットメルト型のものに比べて耐水性や耐熱性に優
れる利点を有している。しかしながら、従来の放射線硬
化型感圧接着剤において、ベースポリマーの低分子量化
で無溶剤塗工型としたものにあっては凝集力の低下を招
いて保持力に乏しく、反応性モノマーで希釈した無溶剤
塗工型のものにあっては接着力に乏しい問題点があっ
た。
【0004】また、従来の放射線硬化型感圧接着剤に熱
溶融性樹脂を配合した場合、放射線による架橋処理が阻
害されて凝集力が低下する問題点があった。従って、い
ずれの場合にも無溶剤塗工を満足させつつ接着力と保持
力を両立させることが困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無溶剤塗工
型で、接着力と保持力に優れる放射線硬化型の感圧接着
性を示す接着剤、ないし接着テープの開発を課題とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】 本発明は、一般式:C
=C(R)COOR(ただし、Rは水素又は
メチル基、Rは炭素数が2〜14のアルキル基であ
る。)で表されるアクリル系モノマー単位を50重量%
以上含有するアクリル系重合体100重量部と、融点が
70〜200℃の熱溶融性樹脂50〜150重量部と、
分子中に放射線反応性不飽和結合を2個以上有する多官
能モノマー1〜30重量部を含有して、放射線照射で硬
化して接着力を示しその接着力が加熱処理でより大きく
なる特性を示すことを特徴とする無溶剤塗工型の放射線
硬化型熱時感圧接着剤、及びかかる放射線硬化型熱時感
圧接着剤からなる塗工層を放射線照射により硬化処理し
てなる層を支持体の片面、又は両面に有することを特徴
とする接着テープを提供するものである。
【0007】
【作用】上記の組成とすることにより、無溶剤ないし少
量の溶剤使用で塗工できる無溶剤塗工型の熱時感圧接着
剤を得ることができる。かかる熱時感圧接着剤は、放射
線の照射で硬化し、加熱処理前の室温では容易に貼直し
や位置修正等ができる弱い接着力を示し、加熱により強
固な接着力を発現して接着力と保持力のバランスに優れ
る接着特性を示す。
【0008】
【発明の構成要素の例示】 本発明による無溶剤塗工型
の放射線硬化型熱時感圧接着剤は、一般式:CH=C
(R)COOR(ただし、Rは水素又はメチル
基、Rは炭素数が2〜14のアルキル基である。)で
表されるアクリル系モノマー単位を50重量%以上含有
するアクリル系重合体を成分とする。凝集力等の接着特
性や無溶剤塗工性などの点より好ましく用いうるアクリ
ル系重合体は、重量平均分子量が5万〜40万、就中1
0万〜30万のものである。
【0009】前記のアクリル系モノマー単位の具体例と
しては、エチル基、プルピル基、ブチル基、イソブチル
基、イソアミル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル
基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基の如
きアルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸のエス
テルなどがあげられる。
【0010】アクリル系重合体は、1種又は2種以上の
アクリル系モノマーを50〜100重量%用いて調製し
たものであってよい。アクリル系重合体が接着特性等の
調節のため含有することのある他のモノマー単位の例と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、
メタクリルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ス
チレン、N−ビニルピロリドン、N−メチロールアクリ
ルアミド、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシ
ジル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロ
ピル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどがあげ
られる。
【0011】またアクリル系重合体は、架橋性の向上等
を目的に放射線反応性不飽和結合を有していてもよい。
その放射線反応性不飽和結合の導入は、例えばアクリル
系の重合体におけるヒドロキシル基やカルボキシル基、
アミノ基等の官能基と反応しうる官能基と放射線反応性
不飽和結合を有するモノマー、例えばアクリル酸グリシ
ジル、メタクリル酸グリシジル、2−メタクリロイルオ
キシエチルイソシアネート等をアクリル系の重合体と反
応させる方法、あるいはラジカル反応性ないし放射線反
応性不飽和結合を2個以上有する化合物を併用してアク
リル系重合体をラジカル重合法で調製する方法などによ
り行うことができる。
【0012】本発明の放射線硬化型熱時感圧接着剤は、
融点が70〜200℃の熱溶融性樹脂を成分とする。そ
の融点が70℃未満では得られる接着剤が耐熱性に乏し
く、200℃を超えると得られる接着剤が低温加熱での
接着力発現性に乏しくなる。好ましく用いうる熱溶融性
樹脂は、ロジン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、テル
ペン系樹脂、石油系樹脂などである。熱溶融性樹脂は、
1種又は2種以上を用いうる。
【0013】前記のロジン系樹脂の具体例としては、ロ
ジンエステル、水添ロジンエステル、不均化ロジンエス
テル、重合ロジンエステルなどがあげられる。クマロン
インデン系樹脂の具体例としては、クマロンインデン樹
脂、水添クマロンインデン樹脂、フェノール変性クマロ
ンインデン樹脂、エポキシ変性クマロンインデン樹脂な
どがあげられる。テルペン系樹脂の具体例としては、ポ
リテルペン樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、フェノー
ル変性テルペン樹脂などがあげられる。石油系樹脂の具
体例としては、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、
芳香族変性脂肪族系石油樹脂、芳香族系純モノマー樹脂
などがあげられる。
【0014】熱溶融性樹脂の配合量は、アクリル系重合
体100重量部あたり50〜150重量部とされる。そ
の配合量が50重量部未満では、得られる接着剤が接着
力に乏しくなり、150重量部を超えると得られる接着
剤が被着体に対する濡れ性に乏しくなる。
【0015】本発明の放射線硬化型熱時感圧接着剤は、
分子中にビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル
基、ビニルベンジル基の如き放射線の照射で架橋処理
(硬化)しうる1種又は2種以上の放射線反応性不飽和
結合を2個以上有する多官能モノマーを成分とする。好
ましい多官能モノマーは、アクリロイル基又は/及びメ
タクリロイル基を有するものである。放射線反応性不飽
和結合が2個未満のものでは得られる接着剤の保持力や
接着力等の接着特性をバランスさせにくい。なお一般に
は、含有の放射線反応性不飽和結合が10個以下のもの
が用いられるが、これに限定するものではない。
【0016】前記した好ましく用いうる多官能モノマー
の具体例としては、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジアクリレート、トリエチレングリコー
ルジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリプ
ロピレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ
アクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートな
どがあげられる。
【0017】多官能モノマーの配合量は、アクリル系重
合体100重量部あたり1〜30重量部とされる。その
配合量が1重量部未満では、得られる接着剤が凝集力に
乏しくなり、30重量部を超えると得られる接着剤が接
着力に乏しくなる。
【0018】本発明の放射線硬化型熱時感圧接着剤は、
配合成分を混合することにより調製することができる。
その際、感圧接着剤に通常使用される添加剤、例えばガ
ラス繊維や金属粉の如き充填剤、顔料、着色剤、可塑剤
なども通常量添加することができる。
【0019】本発明の放射線硬化型熱時感圧接着剤は、
活性エネルギー線、例えばα線、β線、γ線、中性子
線、電子線の如き電離性放射線や紫外線などの照射で硬
化するものである。照射線量は、電離性放射線の場合、
通例0.5〜20Mrad程度あり、就中1〜10Mradが
好ましい。紫外線の場合には、通例400〜3000mj
/cm2程度である。
【0020】なお紫外線としては180〜460nmの波
長範囲が好ましく、その発生源としては水銀ランプ、メ
タルハライドランプが好ましい。また紫外線照射により
硬化させる場合、光反応開始剤(光増感剤)の併用が望ま
しい。光反応開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾ
インメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ジベ
ンジル、ベンジルジメチルケタールなどがあげられる。
【0021】 本発明の接着テープは、支持体の片面、
又は両面に上記した放射線硬化型熱時感圧接着剤からな
塗工層を放射線照射により硬化処理してなる層を有す
るものである。その熱時感圧接着剤層は、支持体に固定
されたものであってもよいし、支持体より剥離できるよ
うにしたものであってもよい。剥離可能なタイプは、例
えば剥離剤で処理した支持体を用いる方法などにより形
成することができる。支持体には、例えばプラスチック
フィルム、紙、不織布、金属箔など、適宜なものを用い
てよい。支持体に設ける熱時感圧接着剤層の厚さは1〜
500μmが一般的であるが、これに限定されず適宜な
厚さとしてよい。
【0022】
【発明の効果】本発明の放射線硬化型熱時感圧接着剤
は、無溶剤、ないし少ない溶剤使用量で塗工できて、放
射線の照射で硬化させることができる。また加熱処理前
の室温では弱い接着力を示して容易に貼直しや位置修正
などを行うことができ、100℃以下程度の比較的低温
の、かつ短時間の加熱処理で強固な接着力が発現して、
接着力と保持力のバランスに優れた接着特性を発揮す
る。
【0023】
【実施例】
参考例1 冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた反応容
器に、アクリル酸2−エチルヘキシル85部(重量部、
以下同じ)、アクリル酸メチル10部、アクリルアミド
5部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル0.2部、2−
メルカプトエタノール0.1部、2,2'−アゾビス−
2−シアノプロパノール0.2部、トルエン50部を入
れ、窒素気流中で重合処理して重量平均分子量25万の
アクリル系重合体を得た。
【0024】参考例2 冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた反応容
器にアクリル酸ブチル70部、アクリル酸イソノニル2
0部、酢酸ビニル7部、アクリル酸3部、2,2'−ア
ゾビスイソブチルニトリル0.3部、ラウリルメルカプ
タン0.15部、酢酸エチル50部を入れ、窒素気流中
で重合処理して重量平均分子量18万のアクリル系重合
体を得た。
【0025】参考例3 参考例1で得たアクリル系重合体と、2−メタクリロイ
ルオキシエチルイソシアネート0.6部をジブチルスズ
ジラウレート0.1部の使用下に反応させて、メタクリ
ロイル基を有するアクリル系重合体を得た。
【0026】実施例1 参考例1で得たアクリル系重合体100部、重合ロジン
のペンタエリスリトールエステル(融点120℃)70
部、水添クマロンインデン樹脂(融点100℃)20
部、及びペンタエリスリトールトリメタクリレート10
部を混合して放射線硬化型熱時感圧接着剤を調製した。
ついで、前記の放射線硬化型熱時感圧接着剤をセパレー
ター上に塗工し、80℃で3分間乾燥後、電子線を3M
rad照射して硬化処理し、厚さ約50μmの硬化層を有す
る接着テープを得た。
【0027】実施例2 重合ロジンのペンタエリスリトールエステル及び水添ク
マロンインデン樹脂に代えて、フェノール変性テルペン
樹脂(融点130℃)50部、及びスチレン系樹脂(融
点90℃)20部を用いたほかは、実施例1に準じて放
射線硬化型熱時感圧接着剤及び接着テープを得た。
【0028】実施例3 参考例2で得たアクリル系重合体100部、水添ロジン
のペンタエリスリトールエステル(融点100℃)80
部、芳香族変性脂肪族系石油樹脂(融点90℃)30
部、及びトリメチロールプロパントリメタクリレート1
5部を混合して放射線硬化型熱時感圧接着剤を調製し、
それを用いて実施例1に準じ接着テープを得た。
【0029】実施例4 参考例1で得たアクリル系重合体に代えて参考例3で得
たアクリル系重合体を用い、ペンタエリスリトールトリ
メタクリレートに代えてテトラエチレングリコールジメ
タクリレート5部を用いたほかは、実施例1に準じて放
射線硬化型熱時感圧接着剤及び接着テープを得た。
【0030】比較例1 重合ロジンのペンタエリスリトールエステルの使用量を
20部とし、水添クマロンインデン樹脂の使用量を10
部としたほかは、実施例1に準じて放射線硬化型の組成
物及び接着テープを得た。
【0031】比較例2 重合ロジンのペンタエリスリトールエステルに代えて、
融点が−18℃の水添ロジンのトリエチレングリコール
エステル(70部)を用いたほかは、実施例1に準じて
放射線硬化型の組成物及び接着テープを得た。
【0032】評価試験 実施例、比較例で得た接着テープについて、下記の試験
を行った。 剪断接着力 接着テープより分離した熱時感圧接着剤層又は組成物層
を介して厚さ0.5mmのアルミニウム板を10mm×10
mmの接着面積で仮着後、23℃、60℃又は100℃、
1kg/cm2の条件で1分間、圧着し、その試験片の剪断
接着力をインストロン型万能引張り試験機にて測定した
(引張り速度50mm/分、23℃、65%R.H.)。
【0033】保持力 前記と同様に作製した試験片(100℃で加熱圧着した
もの)を80℃の雰囲気下に20分間放置したのち試験
片を垂下し、その自由端に500gの均一荷重を負荷
し、80℃においてアルミニウム板が落下するまでの時
間を測定した。
【0034】結果を表1に示した。
【表1】
【0035】表1より、本発明の放射線硬化型熱時感圧
接着剤は、加熱処理前の室温では弱い接着力を示し、比
較的低温の、かつ短時間の加熱処理で強固な接着力が発
現して接着力と保持力に優れており、それらがバランス
よく両立していることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諸石 裕 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−276879(JP,A) 特開 平3−220275(JP,A) 特開 平2−248482(JP,A) 特開 昭62−54777(JP,A) 特開 昭63−43987(JP,A) 特開 昭63−43988(JP,A) 特開 平3−35075(JP,A) 特開 平1−272677(JP,A) 特開 平3−152178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 4/00 - 4/06 C09J 133/06 - 133/12 C09J 201/00 - 201/10 C09J 7/02 - 7/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式:CH=C(R)COOR
    (ただし、Rは水素又はメチル基、Rは炭素数が2
    〜14のアルキル基である。)で表されるアクリル系モ
    ノマー単位を50重量%以上含有するアクリル系重合体
    100重量部と、融点が70〜200℃の熱溶融性樹脂
    50〜150重量部と、分子中に放射線反応性不飽和結
    合を2個以上有する多官能モノマー1〜30重量部を含
    して、放射線照射で硬化して接着力を示しその接着力
    が加熱処理でより大きくなる特性を示すことを特徴とす
    無溶剤塗工型の放射線硬化型熱時感圧接着剤。
  2. 【請求項2】 支持体の片面、又は両面に請求項1に記
    載の放射線硬化型熱時感圧接着剤からなる塗工層を放射
    線照射により硬化処理してなる層を有することを特徴と
    する接着テープ。
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