JPH04353582A - 感圧性接着剤 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光重合型のアクリル系
の感圧性接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系の感圧性接着剤は、当業界で
は周知であり、一般に、アルキル基の炭素数が２〜１４
個であるアクリル酸アルキルエステルを主体とし、必要
に応じて少量のアクリル酸などの極性単量体や、スチレ
ン、酢酸ビニルなどの高いガラス転移点を与える単量体
成分などを共重合し、剥離特性やタツクなどのバランス
をとるようにしている。また、耐熱性や凝集力を向上さ
せる目的で、架橋が施されることもある。

【０００３】このようなアクリル系の感圧性接着剤の製
造に際しては、通常溶剤中で単量体を溶液重合したのち
、これに粘着付与樹脂や架橋剤などを配合して接着剤組
成物を調製し、これを基材上に塗工後、多量の溶剤を加
熱除去して、シ―ト状やテ―プ状などの感圧性接着剤を
得るようにしている。しかし、近年では、溶剤の使用に
起因した安全や環境衛生上の観点から、上記製造法の採
用にかなりの制約を受けるようになつてきた。

【０００４】そこで、米国特許第４１８１７５２号明細
書には、アクリル酸アルキルエステルと改質用単量体と
を基材上で光重合させることにより、溶剤を使わずに感
圧性接着剤を得る方法が開示されている。また、これと
同様の接着剤を剥離ライナ―上で得て、これを基材上に
転写するようにした転写型の感圧性接着剤も知られてい
る。さらに、このような光重合型の感圧性接着剤の製法
において、接着性ポリマ―の架橋のために、従来の溶液
重合物に添加される化学反応性のイソシアネ―ト、エポ
キシ、アミノ化合物などとは異なる、多官能単量体とし
てのジアクリレ―トやトリアクリレ―トなどを添加共重
合させて、重合と同時に架橋を行わせることも試みられ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の如き
従来公知の光重合型の感圧性接着剤では、基材と接着剤
との結合力（投錨力）が不足し、使用時接着剤が基材よ
り剥離して、被着体へ貼着してしまうという欠点がある
。

【０００６】この欠点を解消するには、基材への下塗り
処理が必要となるが、これでは処理工程が増加するし、
下塗りの薄層塗布に溶剤を用いなければならないため、
光重合型である利点が半減する。また、特公昭５７−５
１７００号公報には、基材との投錨力の向上のため、光
増感剤を下塗り剤に用いるようにした光重合型の感圧性
接着剤の製法が開示されているが、この手法も下塗り処
理が必要であるため、上記同様の問題を生じる。さらに
、前記の転写型の感圧性接着剤では、基材への投錨力が
全く出ないことから、このような下塗り処理を仮に行つ
たとしても、投錨力を十分に改善できるものとは言えな
かつた。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
、基材への投錨力にすぐれた光重合型のアクリル系の感
圧性接着剤を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、光重合されるべ
き単量体混合物に光重合開始剤とともに少量のイソシア
ネ―ト化合物を加えることにより、下塗り処理を施さな
くとも基材への投錨力の大きな光重合型の感圧性接着剤
が得られることを見い出し、本発明を完成するに至つた
。

【０００９】すなわち、本発明は、つぎのａ〜ｃ三成分
； ａ）アルキル基の炭素数が平均２〜１４個であるアクリ
ル酸アルキルエステル７０〜１００重量％と、これと共
重合可能なモノエチレン性不飽和単量体３０〜０重量％
とからなる単量体混合物１００重量部 ｂ）光重合開始剤０．０１〜４重量部 ｃ）イソシアネ―ト化合物０．１〜５重量部を含む組成
物を光重合させてなる感圧性接着剤に係るものである。

【００１０】

【発明の構成・作用】本発明に用いられるアクリル酸ア
ルキルエステルは、光重合前の組成物の主成分となるも
のであり、好ましくは非タ―シヤリ―アルキルアルコ―
ルの単官能不飽和アクリレ―トであつて、アルキル基の
炭素数が２〜１４個のものから選ばれる。このような単
量体としては、たとえば、エチルアクリレ―ト、ブチル
アクリレ―ト、イソアミルアクリレ―ト、ｎ−ヘキシル
アクリレ―ト、２−エチルヘキシルアクリレ―ト、イソ
オクチルアクリレ―ト、イソノニルアクリレ―ト、デシ
ルアクリレ―ト、ドデシルアクリレ―トなどが挙げられ
、これらのうちの１種または２種以上を使用する。

【００１１】このアクリル酸アルキルエステルと共重合
可能なモノエチレン性不飽和単量体は、上記のアクリル
酸アルキルエステルと共重合することにより、官能基や
極性基の導入による接着性の改良、または共重合体のガ
ラス転移温度をコントロ―ルして凝集力や耐熱性を改善
改質するために用いられる。このような単量体としては
、たとえば、アクリル酸、イタコン酸、スルホプロピル
アクリレ―ト、ヒドロキシアルキルアクリレ―ト、シア
ノアルキルアクリレ―ト、アクリルアミド、置換アクリ
ルアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロニトリ
ル、２−メトキシエチルアクリレ―ト、アクリル酸グリ
シジル、酢酸ビニルなどが挙げられ、その目的に応じて
１種または２種以上を使用する。

【００１２】上記のアクリル酸アルキルエステルとこれ
と共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体とからなる
単量体混合物の使用割合としては、主成分となるアクリ
ル酸アルキルエステルが７０〜１００重量％、好ましく
は８５〜１００重量％で、これと共重合可能なモノエチ
レン性不飽和単量体が３０〜０重量％、好ましくは１５
〜０重量％となるようにするのがよく、このような範囲
で使用することにより接着性、凝集力などのバランスを
うまく達成することができる。

【００１３】本発明に用いられる光重合開始剤には、ベ
ンゾインメチルエ―テル、ベンゾインイソプロピルエ―
テルなどのベンゾインエ―テル類、アニゾインメチルエ
―テルなどの置換ベンゾインエ―テル類、２・２−ジエ
トキシアセトフエノン、２・２−ジメトキシ−２−フエ
ノンアセトフエノンなどの置換アセトフエノン類、２−
メチル−２−ヒドロキシプロピオフエノンなどの置換−
α−ケト―ル類、２−ナフタレンスルホニルクロリドな
どの芳香族スルホニルクロリド類および１−フエノン−
１・１−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニ
ル）オキシムなどの光活性オキシム類がある。これらの
光重合開始剤は、前記の単量体混合物１００重量部に対
し、０．０１〜４重量部の範囲、好ましくは０．１〜３
重量部の範囲で用いられる。

【００１４】本発明の組成物には、接着剤の剪断強さを
増加させるために、必要に応じて交叉結合剤としての多
官能アクリレ―トを少量添加してもよい。このような多
官能アクリレ―トとしては、たとえば、トリメチロ―ル
プロパントリ（メタ）アクリレ―ト、ペンタエリスリト
―ルテトラ（メタ）アクリレ―ト、１・２−エチレング
リコ―ルジ（メタ）アクリレ―ト、１・６−ヘキサンジ
オ―ルジ（メタ）アクリレ―トなどが挙げられ、前記の
単量体混合物１００重量部に対し、通常０．０１〜２重
量部の割合で用いることができる。

【００１５】本発明に用いられる基材への投錨力向上剤
としてのイソシアネ―ト化合物としては、たとえば、ト
リメチルシリルイソシアネ―ト、ジメチルシリルジイソ
シアネ―ト、メチルシリルトリイソシアネ―ト、テトラ
イソシアネ―トシラン、フエニルシリルトリイソシアネ
―ト、エトキシシラントリイソシアネ―トなどのケイ素
イソシアネ―ト化合物や、イソシアネ―トエチルメタク
リレ―トなどのメタクリロイル基を有する不飽和イソシ
アネ―ト、２・４−トリレンジイソシアネ―ト、パラフ
エニレンジイソシアネ―ト、１・６−ヘキサメチレンジ
イソシアネ―ト、イソホロンジイソシアネ―トなどのジ
イソシアネ―ト化合物や、ブロツク型イソシアネ―ト〔
たとえば、日本ポリウレタン工業（株）製のコロネ―ト
２５０７、同２５１３、同２５１５など〕が挙げられる
。

【００１６】上記のイソシアネ―ト化合物は、前記の単
量体混合物１００重量部に対して、０．１〜５重量部の
範囲、特に好ましくは０．５〜３重量部の範囲で用いら
れる。０．１重量部に満たないときは、投錨力の改善効
果に乏しく、５重量部を超えるときには、単量体混合物
への溶解性やポツトライフ、重合阻害、接着特性への悪
影響などの問題が生じる場合があり、必要最少量の添加
が望ましい。特に、ケイ素イソシアネ―ト化合物は少量
でも効果があり、ブロツク型イソシアネ―トはハンドリ
ング上の容易さに加え、後工程での加熱処理により投錨
力を発現させることができるなどの利点もある。

【００１７】本発明の組成物を調製するには、まず、上
記の単量体混合物と光重合開始剤とを一緒に混合し、こ
のプレミツクスを部分的に重合して約５００〜５０００
センチポイズの範囲の粘度となるコ―テイング可能なシ
ロツプ状にする。あるいは、上記の単量体混合物と光重
合開始剤とのプレミツクスに、ヒユ―ムドシリカのよう
なチキソトロ―プ剤を混合してコ―テイング可能なシロ
ツプ状にしてもよい。つぎに、このシロツプ中にイソシ
アネ―ト化合物を混合し、さらに追加の光重合開始剤や
必要により交叉結合剤としての多官能アクリレ―トを混
合することにより、光重合用の組成物が調製される。

【００１８】本発明においては、この組成物を基材上に
コ―テイングし、不活性な、つまり酸素のない雰囲気中
で、紫外線を照射して単量体混合物を光重合させること
により、目的とする感圧性接着剤を得ることができる。 また、紫外線透過性のフイルムで接着剤層を被覆し、空
気をしや断した状態で、紫外線を照射し光重合させるこ
とによつても、本発明の感圧性接着剤を得ることができ
る。

【００１９】ここで使用する基材としては、ポリエステ
ルフイルム、ポリエチレンフイルム、ポリプロピレンフ
イルムなどの合成樹脂フイルム類のほか、クラフト紙、
和紙などの紙類や、アルミ箔、ＳＵＳ箔などの金属箔な
どの公知の各種基材が用いられる。これら基材の厚さは
、一般に１２〜１５０μｍ程度である。

【００２０】また、光重合に用いる紫外線は、波長範囲
が約１８０〜４６０μｍの電磁放射性であるが、これよ
り長波長または短波長の電磁放射性も有効に使用するこ
ともできる。紫外線源としては、水銀ア―ク、炭素ア―
ク、低圧水銀ランプ、中・高圧水銀ランプ、メタルハラ
イドランプなどの一般の照射装置が用いられる。

【００２１】このようにして得られる本発明の感圧性接
着剤は、接着力および凝集力にすぐれるとともに、従来
の溶液型の感圧性接着剤に比べて遜色のない、基材に対
する良好な投錨力を有している。これは、光重合前の組
成物にイソシアネ―ト化合物を添加したことに基づくも
のであるが、この理由は以下の如く考えられる。

【００２２】イソシアネ―ト化合物を添加しない従来の
光重合型の感圧性接着剤では、基材上に塗布した単量体
に紫外線を照射し光重合させる過程で接着剤ポリマ―が
形成されるため、重合による体積収縮や膨張といつた変
化を生じ、基材とのぬれ性が損なわれる。また、光重合
の過程においては数秒という瞬時に重合が完結するため
、生成したポリマ―自体が基材とのぬれ性を確保できな
いか、あるいはまた熱がかからないでテ―プが形成され
るためにポリマ―の流動性が低くなる。

【００２３】これらのことが原因で、従来の光重合型の
感圧性接着剤は、基材に対する投錨力が著しく小さくな
るものと考えられる。これに対し、本発明のようにイソ
シアネ―ト化合物を添加すると、これが基材に作用して
基材と接着材層との間になんらかの化学結合を生じる結
果、この結合力によつて上記ぬれ性の欠如などが補われ
て、基材への良好な投錨力が得られるものと推測される
。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、光重合前の組
成物中に少量のイソシアネ―ト化合物を添加したことに
より、光重合後基材との投錨力にすぐれ、また接着力や
凝集力にもすぐれるアクリル系の感圧性接着剤を得るこ
とができる。

【００２５】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重量
部を意味する。

【００２６】実施例１ ブチルアクリレ―ト９８部、アクリル酸２部、２・２−
ジメトキシ−２−フエニルアセトフエノン（光重合開始
剤）０．０５部を用いて、プレミツクスを調製した。こ
れを窒素雰囲気中で紫外線に暴露することにより部分的
に重合して、粘度が約５０００センチポイズのコ―テイ
ング可能なシロツプを得た。

【００２７】この部分重合したシロツプ１００部に、投
錨力向上剤であるイソシアネ―ト化合物〔日本ポリウレ
タン工業（株）製のコロネ―トＬ〕２．０部、追加の光
重合開始剤０．１部および交叉結合剤としてのトリメチ
ロ―ルプロパントリアクリレ―ト０．１部を添加混合し
、この組成物を厚さが２５μｍのポリエチレンテレフタ
レ―トフイルム上にコ―テイングし、窒素雰囲気下で紫
外線ランプより９００ｍｊ／ｃｍ２　の紫外線を照射し
て光重合させ、接着剤層の厚さが５０μｍである光重合
型の感圧性接着剤を得た。

【００２８】実施例２ 部分重合したシロツプにイソシアネ―ト化合物、追加の
光重合開始剤および交叉結合剤を配合してなる組成物を
、低接着性剥離コ―テイングしてある厚さが２５μｍの
ポリエチレンテレフタレ―トフイルム上にコ―テイング
し、紫外線を照射して光重合させるようにした以外は、
実施例１と全く同様にして、易転写性の光重合型の感圧
性接着剤を得た。

【００２９】実施例３ ２−エチルヘキシルアクリレ―ト８０部、２−メトキシ
エチルアクリレ―ト１５部、酢酸ビニル５部、１−ヒド
ロキシクロヘキシルフエニルケトン（光重合開始剤）０
．０５部を用いて、実施例１と同様にして、粘度が３０
００センチポイズのコ―テイング可能なシロツプを調製
した。この部分重合したシロツプ１００部に、投錨力向
上剤であるメチルシリルトリイソシアネ―ト０．２部、
１・６−ヘキサンジオ―ルジアクリレ―ト０．１部を添
加混合し、以下実施例１と全く同様にして、光重合型の
感圧性接着剤を得た。

【００３０】実施例４ イソノニルアクリレ―ト６０部、ブチルアクリレ―ト３
５部、アクリル酸５部、２・２−ジメトキシ−２−フエ
ニルアセトフエノン０．０５部を用いて、実施例１と同
様にして、粘度が３０００センチポイズのコ―テイング
可能なシロツプを調製した。この部分重合したシロツプ
１００部に、投錨力向上剤としてのブロツク型イソシア
ネ―ト〔日本ポリウレタン工業（株）製のコロネ―トＬ
２５０７〕４．０部、追加の光重合開始剤０．１部、交
叉結合剤としてのトリメチロ―ルプロパントリアクリレ
―ト０．０５部を添加混合し、以下実施例１と全く同様
にして、光重合型の感圧性接着剤を得た。

【００３１】実施例５ 部分重合したシロツプにブロツク型イソシアネ―ト、追
加の光重合開始剤および交叉結合剤を配合してなる組成
物を、低接着性剥離コ―テイングしてある厚さが２５μ
ｍのポリエチレンテレフタレ―トフイルム上にコ―テイ
ングし、紫外線を照射して光重合させるようにした以外
は、実施例４と全く同様にして、易転写性の光重合型の
感圧性接着剤を得た。

【００３２】比較例１ 投錨力向上剤としてのイソシアネ―ト化合物を添加しな
かつた以外は、実施例１と全く同様にして、光重合型の
感圧性接着剤を得た。

【００３３】比較例２ 投錨力向上剤としてのイソシアネ―ト化合物を添加しな
かつた以外は、実施例２と全く同様にして、易転写性の
光重合型の感圧性接着剤を得た。

【００３４】比較例３ 投錨力向上剤としてのブロツク型イソシアネ―トを添加
しなかつた以外は、実施例４と全く同様にして、光重合
型の感圧性接着剤を得た。

【００３５】比較例４ 部分重合したシロツプに配合するイソシアネ―ト化合物
の量を１０部に変更した以外は、実施例１と全く同様に
して、光重合前の組成物を得た。ただし、この組成物は
、経時的に液の粘度が上昇し、約１時間後にゲル状とな
り、以降の感圧性接着剤の作製段階でのハンドリングに
難点を生じた。また、この組成物の調製後、速やかに実
施例１と同様にコ―テイングし、紫外線を照射して光重
合させることにより、光重合型の感圧性接着剤を得たが
、この接着剤は、外観が乳白色となり、相溶性の悪いこ
とが認められた。

【００３６】以上の実施例１〜５および比較例１〜４の
各感圧性接着剤につき、以下の要領で、接着力、保持力
および投錨力を調べた結果は、後記の表１に示されると
おりであつた。なお、実施例２，５および比較例２の易
転写性の光重合型の感圧性接着剤については、これらを
それぞれ厚さが２５μｍのポリエチレンテレフタレ―ト
フイルム上に１００℃にて熱ラミネ―トして転写させる
ことにより、評価用の感圧性接着剤を得た。

【００３７】＜接着力＞ＪＩＳ　　Ｚ−１５２２に準じ
、被着体としてステンレス板を用いて測定した。

【００３８】＜保持力＞表面が鏡面状のステンレス板（
３０ｍｍ×１２０ｍｍ×３．０ｍｍ）の長尺方向の一端
に、接着面積が２０ｍｍ×１０ｍｍとなるように、評価
用のサンプル（幅１０ｍｍ）を貼り合わせ、３０分間放
置したのち、８０℃で５００ｇの荷重をかけ、ズレによ
り落下する時間を測定した。

【００３９】＜投錨力＞Ａ法：基材への投錨力をみるた
めに、テ―プ試料を常温で酢酸エチルの浴に浸漬し、そ
れから定期的に視覚で検査する。４時間以内に基材と接
着剤が離層した証拠が確認されると投錨力不足とし、４
時間以上離層なしを○、１時間以内に離層を△、１０分
以内に離層を×、と判定した。 Ｂ法：接着力測定の場合と同様に評価サンプルを作製し
たのち、５０℃で７日間加温エ―ジングする。これを常
温に戻し、２３℃で引張り速度５００ｍｍ／分の１８０
度剥離試験を行い、ステンレス板への接着剤の転写の有
無を評価し、転写があれば投錨力不足とし、転写なしを
○、一部転写ありを△、全面転写を×、と判定した。

【００４０】

【表１】

【００４１】上記の表１の結果より明らかなように、本
発明の感圧性接着剤は、比較例の感圧性接着剤に比べ、
イソシアネ―ト化合物を用いているため、基材への投錨
力が格段にすぐれており、従来の光重合型の感圧性接着
剤の欠点を克服するものであることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　つぎのａ〜ｃ三成分；ａ）アルキル基
   の炭素数が平均２〜１４個であるアクリル酸アルキルエ
   ステル７０〜１００重量％と、これと共重合可能なモノ
   エチレン性不飽和単量体３０〜０重量％とからなる単量
   体混合物１００重量部 ｂ）光重合開始剤０．０１〜４重量部 ｃ）イソシアネ―ト化合物０．１〜５重量部を含む組成
   物を光重合させてなる感圧性接着剤。