JPH02110180A

JPH02110180A - アクリル系粘着テープもしくはシートの製造方法

Info

Publication number: JPH02110180A
Application number: JP26258388A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakasuga; 章中壽賀
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPH0778202B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、アクリル系粘着テープもしくはシートの製造
方法に関する。

（従来の技術）アクリル系粘着テープもしくはシートは、粘着力、凝集
力などの粘着性能及び耐候性、耐熱性などの耐老化性能
に優れ、特に自動車、電気製品、建築物などの各種構造
部材の永久接合材として利用され始めている。

この種の粘着テープもしくはシートとして、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルを主成分とするビニル系モノ
マーに、光重合開始剤を添加し、さらに充填剤としてガ
ラスバルン或いは疎水性シリカを含有させた液状物に、
紫外線を照射して上記ビニル系モノマーを重合させて製
造したアクリル系粘着テープもしくはシートが知られて
いる（例えば、特公昭５７−１７０２０号公報、特開昭
６２−３４９７６号公報参照）。

この方法は、上記の如き充填剤を含有させることにより
、粘弾性的な応力緩和性を付与し、剥離応力が端部に集
中しても粘着テープもしくはシート全体の追従性により
応力を分散させ、剥離強度を高めたものである。ところ
が、永久接合材としては剥離強度のみならず、剥離方向
への定荷重での剥離保持強度が要求され、この剥離保持
強度を高めるには、粘着テープもしくはシートを構成す
る上記ビニル系モノマーの重合体の高分子化を行ない、
その凝集性を高める必要がある。

ところで、上記のような光重合法において、生成する重
合体の分子量は、光重合開始剤の濃度と光強度との積の
平方根の減少とともに大きくなることが理論的に知られ
ている。そこで、この理論に基づいて重合体の分子量を
、例えば重量平均分子量で６０〜１００万程度の好まし
い高分子量に調節すると、重合反応のばらつきが大きく
精密な調節はできず、剥離強度と定荷重での剥離保持強
度とを改善し、その両方の強度のバランスを達成するこ
とは困難である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的
とするところは、特に剥離強度と定荷重での剥離保持強
度との両方を改善し、その両方の強度のバランスに優れ
、永久接合材として好適に用いられ得るアクリル系粘着
シートもしくはシートの製造方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段）本発明者は、剥離強度や剥離保持強度などの強度を高め
、その強度のバランスの改善は、高分子量を達成し得る
光重合開始剤の濃度と光強度で重合反応を行ない、精密
な分子量の調整を適量の連鎖移動剤で行なうことにより
可能であるとの知見を得た。本発明は、このような知見
に基づいて完成された。

本発明のアクリル系粘着テープもしくはシートの製造方
法は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分と
するビニル系モノマーに光重合開始剤及び上記ビニル系
モノマー１モルに対して連鎖移動剤０．２Ｘ１０−’〜
１０　Ｘ　１０−　’モルを添加してなる液状物に、紫
外線を照射して上記ビニル系モノマーを重合させること
を特徴とし、そのことにより上記の目的が達成される。

本発明において（メタ）アクリル酸アルキルエステルを
主成分とするビニル系モノマーは、一般に、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル１００〜６０重量％と、これ
と共重合可能な他のビニル系モノマー０〜４０重量％と
からなる。そして、（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルとしては、アルキル基の炭素数が１〜１４、好ましく
は４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが用
いられ、例えば、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル
酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸イソノニルなどが
好適に用いられる。

また、上記の（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共
重合可能な他のビニル系モノマーとしては、一般に、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、アクリロニ
トリル、メタクリレートリル、Ｎ−置換アクリルアミド
、ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリド
ン、マレイン酸、イタコン酸、Ｎ−メチロールアクリル
アミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレング
リコールモノアクリレート、グリセリンモノアクリレー
トなどが用いられる。

また、ガラス転移温度の低い重合体が得られる、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート、ポリエチレングリコー
ルアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレー
トなどのビニル系モノマーも用いることができる。

本発明においては、例えば、アクリル酸２−エチルヘキ
シル９９〜８５重量％とアク、リル酸１〜１５重量％と
からなるビニル系モノマーの組合わせが好適である。

光重合開始剤としては、波長３００〜４００　ｎｍの間
に活性点があり、開始効率の高いものが好適に用いられ
る。その例としては、ベンジルジメチルケタール、ベン
ゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテ
ル、ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンなどがあ
る。

これらの光重合開始剤は、前記ビニル系モノマー１００
重量部に対して、０．００１〜５重量部の割合で添加さ
れるのが好ましい。この添加量が０．００１重量部を下
まわるときは、光重合開始剤が光エネルギーにより反応
初期に消費されるために、モノマーが残存しやすく、七
ツマ−の臭いが残るだけでなく、凝集力が低下する。逆
に、光重合開始剤の添加量が５重量部を上まわるときは
、重合反応速度は速くなるが、光重合開始剤の分解臭が
激しくなり、また性能のばらつきが大きくなる。本発明
において、光重合開始７ＦＪとして、例えばベンジルジ
メチルケタールを用いる場合、その濃度（重量％）と光
強度（ＩＩ１ｗ／ｃｔＡ、波長３６０ｎｍ　）との積の
平方根が３以下となるようにするのが好ましい。

連鎖移動剤としては、チオール化合物やハロゲン化合物
などの連鎖移動性の高いものが好適に用いられる。チオ
ール化合物としては、ｎ　−ドデシルメルカプタン、２
−メルカプトエタノール、β−メルカプトプロピオン酸
、β−メルカプトプロピオン酸オクチル、β−メルカプ
トプロピオン酸メトキシブチル、トリメチロールプロパ
ントリス−（β−チオプロピオネート）、チオグリコー
ル酸ブチル、プロパンチオール類、ブタンチオール類、
チオホスファイト類などがある。ハロゲン化合物として
は四塩化炭素などがある。

かかる連鎖移動剤は、光重合開始剤の濃度と光強度との
積の平方根のレベルが低く、充分に高分子量の重合体が
得られる条件下で、前記ビニル系モノマー１モルに対し
て、０．２　Ｘｌ０−’〜１０　Ｘ　１０−　’モルの
範囲で添加することが必要である。この添加量が０．２
Ｘ１０−’モルを下まわると、重合体の分子量が大きす
ぎて、応力分散性が低下し、剥離保持力が低下する。逆
に、連鎖移動剤の添加量が１０　Ｘｌ０−’モルを上ま
わると、重合体の分子量が小さすぎて、光架橋剤の添加
により凝集力を高めても物性のバランスがとれず、特に
架橋度の増加により応力分散性が低下し、剥離保持力が
低下する。重合体の重量平均分子量は、３０〜１００万
に１節するのが好ましく、特に６０〜１００万に調節す
るのがさらに好ましい。

本発明においては、前記の光重合開始剤及び連鎖移動剤
とともに、不飽和多官能化合物からなる光架橋剤を添加
するのが好ましい。かかる光架橋剤は、一般に前記ビニ
ル系モノマー１００重量部に対して、５重量部以下添加
することにより光重合反応の過程で重合体分子間に架橋
結合が生じ、高温での凝集力が増加し、高温での剥離保
持力が向上する。

このような光架橋剤としては、ヘキサンジオールジ（メ
タ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ネオベンチルグリコールジ（メタ）
アクリレート、ペンタエルスリトールジ（メタ）アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレ
ート、ペンタニルスリトールトリ　（メタ）アクリレー
ト、ジペンタエルスリトールヘキサ（メタ）アクリレー
ト、その他エポキシアクリレート、ポリエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレートなどがある。

また、本発明においては、上記のような各種の配合剤を
添加したビニル系モノマーの液状物に、増粘剤やチキソ
トロープ剤、増量剤や充填剤などの通常用いられる配合
剤を添加してもよい。増粘剤としては、アクリルゴム、
エピクロルヒドリンゴムなどがあり、チキソトロープ剤
としは、コロイドシリカ、ポリビニルピロリドンなどが
ある。ビニル系モノマーの液状物を増粘する方法として
は、上記の増粘剤やチキソトロープ剤によるほか、例え
ば紫外線を少量照射して、予めビニル系モノマーを一部
重合させる方法も採用される。

また、増量剤としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、
クレーなどがあり、充填剤としては、ガラスバルン、ア
ルミナバルン、セラミックバルンなどの無機中空体、ナ
イロンビーズ、アクリルビーズ、シリコンビーズなどの
打機球状体、塩化ビニリデンバルン、アクリルバルンな
どの有機中空体、ポリエステル、レーヨン、ナイロンな
どの短繊維がある。上記のような充填剤は、一般に支持
体となる基材のない粘着テープもしくはシートを製造す
る場合に補強のために添加される。

上記のように調製された（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステルを主成分とするビニル系モノマーの液状物は、溶
存する酸素を除去するために、窒素ガスなどのイナート
ガスでパージされる。また、イナートガスでパージせず
に、フエニルジイソデシルホスファイト、トリイソデシ
ルホスファイト、オクタン酸第−錫などの除酸素効果の
ある化合物を添加してもよい。そして、この液状物は、
剥離紙、剥離型枠などの上に塗布又は注入されるか、或
いはプラスチックフィルム、紙、セロハン、布、不織布
、金属箔などの基材に塗布又は含浸される。前者の場合
は基材のない粘着テープもしくはシートが得られる。

上記液状物の塗布又は含浸には、イナート化された塗布
又は含浸装置、もしくは少なくとも塗布又は含浸ロール
間に保持される段階で酸素と接触しない様に工夫された
装置が用いられる。

塗布又は含浸後もイナート化されたボックス内を通され
、紫外線の照射がこのボックスの石英ガラスやパイレッ
クスガラスやホウ酸ガラスごしに行われる。また、イナ
ート化されたボックスを用いずに、剥離性を有するポリ
エステルフィルムで表面を一時的にカバーし、空気（酸
素）との接触を防止して紫外線の照射を行なってもよい
。この場合は、前記液状物に、除酸素効果のある前記化
合物を添加しておくのが好ましい。

照射に用いられる紫外線ランプとしては、波長３００〜
４００ｎａ＋（ナノメートル）領域にスペクトル分布を
持つものが用いられ、その例としては、ケミカルランプ
、ブラックライトランプ（東芝電材■の商品名）、低圧
、高圧、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなど
がある。前二つのランプは、比較的低い光強度を得るた
めに用いられ、後口つのランプは、比較的高い光強度を
得るために用いられる。しかして、その強度は、被照射
体までの距離や電圧の調節によって、一般に０．１〜１
００　＋ｎｗ（ミリワット）／ｃｆｆｌの範囲で設定さ
れる。

紫外線の照射により、（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルを主成分とするビニル系モノマーが重合し、高分子
量の重合体が生成する。紫外線の照射は、一定の光強度
で行なってもよいが、初めに波長３００〜４００ｎｎ＋
で光強度が０．１〜３０ＩＩ１ｗ／ｃ己の紫外線を照射
して上記ビニル系モノマーの少なくとも９０重量％を重
合反応させ、その後波長３００〜４００　ｎｍで光強度
が上記の照射よりも高い紫外線、好ましくは初めの光強
度の二倍以上高い光強度の紫外線を照射して残存する上
記ビニル系モノマーの重合反応を実質的に完結させるよ
うにするのが好ましい。このように、二段階に分けて紫
外線を照射すると、重合反応が速やかに完結し、生産性
が高くなる。

（作用）本発明方法によれば、特定量の連鎖移動剤の添加により
、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とする
ビニル系モノマーの重合反応のばらつきが抑えられ、重
合体の分子量が精密に調整される。そして、そのことに
より、得られるアクリル系粘着テープもしはシートは、
剥離力、剥離保持力、剪断力、剪断保持力などの各物性
、とりわけ剥離力と剥離保持力において高レベルでバラ
ンスのとれたものとなる。

（実施例）以下、本発明の実施例及び比較例を含む実験例を示す。

災狂に↓ ２−エルヘキシルアクリレート９０ｇ及びアクリル酸１
０ｇに、増粘剤としてコロイドシリカ（アエロジルＡ−
３００．日本アエロジル社）３ｇを添加し、高速撹拌機
（ホモデイスパー）で撹拌して均一に混合増粘し、さら
に光重合開始剤としてベンジルジメチルケクール０．１
ｇ　、光架橋剤としてヘキサンジオールジアクリレート
０．０５ｇ。

連鎖移動剤としてドデシルメルカプタンを、それぞれＯ
ｇ　、　０．０２ｇ（ビニル系モノマー１モルに対して
１．３２５Ｘ１０−’モルに相当する。）　、０．０５
ｇ（ビニル系モノマー１モルに対して３．３１３　Ｘｌ
０−４モルに相当する。）　、０．２０ｇ（ビニル系モ
ノマー１モルに対して１３゜２５Ｘ１０−’モルに相当
する。

）を添加して均、−に混合し、これを窒素ガスでパージ
して溶存する酸素を除去して液状物を調製した。

この液状物を、雰囲気酸素濃度が０．１％以下のイナー
トボックス内で剥離紙の上に０．８ｏｍの厚さに塗布し
その表面を、剥離処理したポリエステルフィルムでカバ
ーし、これにケミカルランプを用いて光強度４ｍｗ／ｃ
ｄ（波長３６０ｎｍ）で１５分間照射して上記ビニル系
モノマーを重合させ、アクリル系粘着シートを製造した
。この粘着シートの残存モノマーは０．１重量％であっ
た。

実翌旦二１連鎖移動剤としてドデシルメルカプタンを０゜０５ｇ添
加し、光架橋剤としてヘキサンジオールジアクリレート
をそれぞれＯｇ　、　０．０１ｇ　、　０．１ｇ添加し
たこと以外は、実験１〜４と同様に行なって、アクリル
系粘着シートを得た。

夫我工連鎖移動剤としてドデシルメルカプタンを０゜０３ｇ添
加し、架橋剤としてヘキサンジオールジアクリレートを
０．０５ｇ添加し、さらに充填剤としてガラスバルン５
ｇ（総液量に対して３ｏ容量％）を添加したこと以外は
、実験１〜４と同様に行なって、アクリル系粘着シート
を得た。

以上の実験１〜８で得られたアクリル系粘着シートにつ
いて、次の測定方法により、剪断力、剪断保持力、剥離
力、剥離保持力を測定した。

その結果を第１表にまとめて示す。

（１）剪断力厚さ１．５ｎｕｗのスチール板に、剥離紙及びポリエス
テルフィルムから剥離した幅２５ｍｍ　Ｘ長さ２５ｍ１
ｌｌの粘着シートを貼り付け、その上に厚さ１００μｍ
のアルミ箔を２ｋｇのローラーで圧着した。

その後アルミ箔の端部を引張試験機で１０ｍｍ／分の速
度で引張り、その最大抵抗値を剪断力とした。

（２）剪断保持力１記（１）と同様にして作成した試験片のアルミ箔の端
部に１ｋｇの重りを吊し、ｌＯＯｏＣの雰囲気温度でア
ルミ箔とともに重りが落下するまでの時間を測定し、剪
断保持力とした。なお、この測定は最大１週間（１６８
時間）とした。

（３）剥離力厚さ１００μｍの二枚のアルミ７ｇの間に、剥離紙及び
ボリエテステルフィルム°から剥離した幅２５ｍｍ　Ｘ
長さ２５ｎ＋ｎ＋の粘着シートを引張試験機で１０ｍｍ
／分の速度で９０度可剥離方向に引張り、その最大抵抗
値を剥離力とした。

（４）剥離保持力厚さ１　、５ｍｍの二枚のスチール板の間に、剥離紙及
びポリエステルフィルムから剥離した幅２゜ｍｍＸ長さ
５０ｍｍの粘着シートを２ｋｇのローラーで圧着した。

その後スチール板の端部に１ｋｇの重りを９０度可剥離
方向に吊し、１００°Ｃの雰囲気温度でスチール板とと
もに重りが落下するまでの時間を測定し、剥離保持力と
した。なお、この測定は最大１週間（１６８時間）とし
た。

（以下余白）（発明の効果）上述の通り、本発明方法は、（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステルを主成分とするビニル系モノマーに光重合開
始剤及び特定量の連鎖移動剤を添加した液状物を、基材
に塗布又は含浸し、これに紫外線を照射して上記ビニル
系モノマーを重合させるものであって、それより、特に
剥離強度と定荷重での剥離保持強度との両方が改善され
、その両方の強度のバランスに優れたアクリル系粘着テ
ープもしくはシートを得ることができる。

したがって、本発明方法により得られる粘着テープもし
くはシートは、従来、接着剤、ビス、ナツト、溶接など
で接合されていた各種構造部材の永久接合材として使用
に耐え得るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とす
るビニル系モノマーに光重合開始剤及び上記ビニル系モ
ノマー１モルに対して連鎖移動剤０．２×１０＾−＾４
〜１０×１０＾−＾４モルを添加してなる液状物に、紫
外線を照射して上記ビニル系モノマーを重合させること
を特徴とするアクリル系粘着テープもしくはシートの製
造方法。