JP3965511B2

JP3965511B2 - 光ディスク貼り合わせ用エポキシ樹脂接着剤

Info

Publication number: JP3965511B2
Application number: JP36918197A
Authority: JP
Inventors: 隆文飯田; 達也大堀
Original assignee: Nagase Chemtex Corp
Current assignee: Nagase Chemtex Corp
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2017-12-27
Also published as: JPH11193369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク貼り合せ用エポキシ樹脂接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクを貼り合わせる為に、２枚のディスクの貼り合わせ面にカチオン重合性のエポキシ樹脂接着剤層を形成し、その接着剤層表面にＵＶ（紫外線）を照射した後、貼り合わせる工法にて、接着剤にある種の脂肪族環式エポキシ樹脂及びビスフェノール型エポキシ樹脂を使用したもの（特開平９−２４９７３４）などが知られている。
しかしながらここに用いられている接着剤は、ディスク材に対する接着性が低くまた接着層は固くもろい為、ディスク落下衝撃試験を行うと、接着界面の剥離や記録層の破壊などの問題が生じる。
また貼り合わせた後の室温熟成中に反応が完全に終結せず、貼り合わせたディスクを高温高湿などの環境試験にかけると、接着剤の反応が更に進行し、接着剤のＴｇ、弾性率が変化する為、ディスク反りや接着層のしわが発生する等問題となるケースもある。
更に同種の接着剤を用いた光ディスク貼り合わせについて、接着剤全面への紫外線照射後、端面部に赤外線を照射するなどして、貼り合わせ時の接着剤のはみ出しを防止する工法などが知られている（特開平７−１２６５７７）が、このような赤外線処理は面倒であり、好ましいものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紫外線等のエネルギー線の照射により重合を開始するカチオン重合性エポキシ樹脂接着剤において、ディスク材に対する接着性に優れ、かつ可とう性があり、また紫外線照射後、貼り合わせた後の室温熟成中に速やかに反応率が飽和点に達し、環境試験中に接着剤の機械特性の変化が極めて少ない接着剤を提供することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、光ディスク貼り合せ用エポキシ樹脂接着剤において、（ｉ）ポリオキシアルキレンジグリシジルエーテル、（ii）カチオン重合用触媒及び（iii）イオン吸着体からなる光ディスク貼り合せ用接着剤が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるエポキシ樹脂は、ポリオキシアルキレンジグリシジルエーテル（エポキシ樹脂Ａ）又はこのものと各種エピービス型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ｂ）との混合物からなる。エポキシ樹脂Ａは、次の一般式（１）で表される。
【化１】

前記式中、ｍ及びｎは平均重合度を示し、ｍは０より多く１０以下の数、好ましくは１〜３の数を示し、ｎは０より多く１０以下の数、好ましくは１〜３の数を示す。
なお、本発明では、このエポキシ樹脂Ａに他の各種エピービス型エポキシ樹脂（エポキシ樹脂Ｂ）を混合して使用することも可能である。このエポキシ樹脂Ｂには、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型等のエポキシ樹脂を使用することができる。
エポキシ樹脂Ａの添加量は、全エポキシ樹脂の５０重量％以上が望ましく、それより少ないと、十分な接着強度や可トウ性が得られなくなる。
【０００６】
本発明の接着剤は、前記エポキシ樹脂の他、カチオン重合用触媒及びイオン吸着体を含有する。
カチオン重合用触媒としては、従来公知の各種のものが使用される。この触媒には、紫外線等のエネルギー線を照射すると、ルイス酸を発生するものが包含される。このようなものとしては、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族セリニウム塩等が挙げられる。カチオン重合用触媒の使用割合は、前記混合エポキシ樹脂１００重量部当り、１〜６重量部、好ましくは０．５〜６重量部の割合である。
【０００７】
イオン吸着体は、エネルギー線を照射したときに、カチオン重合用触媒から発生するルイス酸等のアニオン性物質を吸着するもので、従来公知の各種のものを用いることができる。このイオン吸着体としては、通常、イオン交換樹脂、例えば、アンバーライトＣＧ１２０（オルガノ社）、トミックスＡＤ５００、６００（富田製薬社）、キョーワード５００、６００（協和化学社）、ＩＸＥ−５００、７００、６００、１１００（東亜合成社）等が挙げられる。このアニオン吸着剤は、カチオン重合用触媒１重量部当り、２〜１２重量部、好ましくは４〜８重量部の割合である。このイオン吸着体は、触媒から放出されたルイス酸アニオンを吸着し、そのルイス酸アニオンによる腐食作用等を制止する。
【０００８】
本発明の接着剤には、脂肪族ポリオールを配合することが好ましい。このようなものとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール等の（ポリ）アルキレングリコールの他、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
この脂肪族ポリオールは、可とう性付与や、室温熟成時間後の反応の完結性を高める等の効果を与えるもので、その配合量は、混合エポキシ樹脂１００重量部当り、５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部の割合である。
【０００９】
本発明の接着剤には、必要に応じ他の成分、例えば、充填剤や、カップリング剤、消泡剤、界面活性剤等の慣用の添加成分を配合することができる。
【００１０】
本発明の接着剤は、前記した各成分を均一に混合することにより得ることができる。
【００１１】
本発明の接着剤は、エネルギー線（紫外線や電子線等）の照射により硬化反応を開始するもので、その硬化反応は迅速に進み、室温において、１分以内に接着強度が出現し、通常、２〜５時間で完全硬化する。
【００１２】
本発明の接着剤は、張り合せ型光ディスクを製造する場合の接着剤として有利に用いられる。本発明の接着剤を用いて貼り合せ型光ディスクを製造するには、２つのディスクの貼り合せ面に接着剤を塗布し、接着剤層を形成する。この接着剤層の厚さは、通常１０〜６０μｍである。この接着剤層は、１つの光ディスク又は２つの光ディスクの接着面に形成することができる。次に、この接着剤層にエネルギー線を照射し、エポキシ樹脂のカチオン重合（硬化反応）を開始させる。このエネルギー線照射後、両者の光ディスクを貼り合せ、圧着固化する。このようにして貼り合せ型光ディスク（光情報記録媒体）を得ることができる。
本発明の接着剤を用いて貼り合せ型光ディスクを製造するときには、その接着剤の硬化反応速度が速く、短時間でその完全硬化が終了することから、反りの問題等の不都合を生じない。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００１４】
実施例１
表１に示す成分組成（重合部）の接着剤を調製し、その性能を評価した。その結果を表１に示す。
なお、表１に示した接着剤成分の具体的内容は以下の通りである。
（１）エポキシ樹脂Ａ
前記一般式（１）において、ｍが約１、ｎが約１のエポキシ樹脂、エポキシ当量：３３０
（２）エポキシ樹脂Ｂ
下記一般式（２）において、ｎが０．２のエポキシ樹脂、エポキシ当量：１９０
【化２】

【００１５】
（３）脂環式エポキシ樹脂Ａ
下記式で表されるエポキシ樹脂
【化３】

（４）脂環式エポキシ樹脂Ｂ
【化４】

但し、Ｒは次式で表される脂肪族基である。
【化５】

（５）水添ＢｉｓＡエポキシ樹脂
下記式で表されるエポキシ樹脂
【化６】

（６）ポリオール
ε−カプロラクトントリオール（水酸基当量：約３００）
【００１６】
また、表１に示した硬化性の評価は以下のようにして行った。
ポリカーボネート製ディスクに、２０〜３０μｍの厚みで接着剤を塗布し、高圧水銀ランプ（１５０Ｗ／ｃｍ）にて、７秒間紫外線を照射し、別のディスクを貼り合わせ、接着強度の出現するまでの時間を測定した。
前記硬化性の評価基準は以下の通りである。
○：接着強度出現時間：２０〜６０秒
×：接着強度出現時間：２０秒以下又は６０秒以上
（７）カチオン重合用触媒
ユニオンガベイド社製、サイラキャアＵＶＩ６９７４
（８）イオン吸着体
東亜合成社製、ＩＸＥ６００
【００１７】
表１に示した剥離接着強度（Ｎ／ｃｍ）は、以下のようにして測定したものである。
光ディスク用ポリカーボネート材を扇状に１６分割し、テストピースとした。これに接着剤を約５ｍｍ直径の円になるように塗布し、紫外線を照射した後貼り合わせ、この接着試験片にて、インストロン万能試験機を用い３点曲げ試験を用い、接着層がはがれたときの強度（Ｎ）を直径（ｃｍ）で除した値を剥離接着強度とした。
【００１８】
表１に示した初期のＴｇは、以下のようにして測定されたものである。
接着剤を紫外線硬化させた後、厚み０．２×長さ４０×幅７ｍｍの短冊状に成形し、室温に２４時間放置した後に、セイコー電子工業製ＤＭＳ１１０にて動的粘弾性を測定し、ｔａｎδピークをＴｇ点とした。
【００１９】
表１に示した高温高湿放置後のＴｇは、以下のようにして測定されたものである。
上記で作成した短冊状成形物を８５℃／８５％ＲＨの高温高湿槽に９６時間（ｈ）入れた後、同様の測定を行った。
【００２０】
表１に示した落下衝撃試験は、以下のようにして測定されたものである。
アルミ蒸着層などのついた光ディスクを接着剤で貼り合わせた後、高さ２ｍよりコンクリート地面に落下させ、接着層の剥離や記録層、反射膜の破壊状態を顕微鏡で観察した。その評価基準は以下の通りである。
○：接着層の剥離及び記録層、反射膜の破壊全くなし
△：記録層、反射膜の破壊は見られないが、接着層の剥離が見られる
×：接着層の剥離及び記録層、反射層の破壊が著しく見られる
【００２１】
【表１】

【００２２】
前記配合物Ｎｏ．１は、初期Ｔｇが９５℃と高すぎ、かつ剥離接着強度が７Ｎ／ｃｍと低い為、落下衝撃試験により、接着層剥離及び記録層の破壊が観察された。
前記配合物Ｎｏ．２は、反応が速すぎて、貼り合わせた不可能であった。
前記配合物Ｎｏ．３は、Ｔｇは低いが、剥離接着強度が著しく低い為、落下衝撃試験にて接着層剥離が発生し、また高温高湿放置後にＴｇの上昇が見られた。
Ｎｏ．４もＮｏ．１と同様にＴｇが高い為、落下衝撃試験により、接着層剥離及び記録層の破壊が観察された。
Ｎｏ．５〜７はいずれも良好な剥離接着性を示し、またＴｇが低く可とう性を有する為、落下衝撃試験にて良好な結果を示し、かつ高温高湿放置後のＴｇの上昇が少なかった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な接着性及び落下衝撃性を持つ光ディスクを製造することができ、しかも高温高湿など環境試験放置後にもＴｇの変化が極めて少なく、実質的な反りを防止でき、接着層にしわなどの変化が発生しない。
本発明の接着剤は、貼り合せ型光ディスクの製造用接着剤として有利に用いることができる。

Claims

光ディスク貼り合わせ用エポキシ樹脂接着剤において、（ｉ）ポリオキシアルキレンジグリシジルエーテル、（ii）カチオン重合用触媒及び（iii）イオン吸着体からなる光ディスク貼り合せ用接着剤。
脂肪族ポリオールを含有する請求項１の接着剤。
他のエポキシ樹脂を含有する請求項１又は２の接着剤。