JPH0680938A - 熱発泡硬化型接着剤と接着シ―ト類 - Google Patents

熱発泡硬化型接着剤と接着シ―ト類

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JPH0680938A
JPH0680938A JP25412492A JP25412492A JPH0680938A JP H0680938 A JPH0680938 A JP H0680938A JP 25412492 A JP25412492 A JP 25412492A JP 25412492 A JP25412492 A JP 25412492A JP H0680938 A JPH0680938 A JP H0680938A
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adhesive
radical
polymer
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adhesive strength
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JP25412492A
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English (en)
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Masahiko Ando
雅彦 安藤
Yutaka Tozaki
裕 戸崎
Yutaka Moroishi
裕 諸石
Yoshiji Hasegawa
美次 長谷川
Koichi Nakamura
公一 中村
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着使用時低温短時間で硬化して、良好な高
温接着力を示す熱硬化型接着剤として、剪断接着力と剥
離接着力とのバランス特性にすぐれ、かつ被着体にそり
やひけがある場合でも十分な接着面積を確保できるもの
を提供する。 【構成】 分子中にラジカル反応性不飽和結合を持つガ
ラス転移温度が−50〜50℃の重合体、分子中にラジ
カル反応性不飽和結合を有する単量体、ラジカル反応開
始剤および発泡剤を含む組成物にて熱発泡硬化型接着剤
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱により発泡硬化す
る熱発泡硬化型接着剤と、これを用いたシ―ト状,テ―
プ状などの接着シ―ト類に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、接着作業の簡便化または安全衛生
の改善に対する要望が強まり、液状の接着剤に代わり、
シ―ト状やテ―プ状などの接着シ―ト類が広く用いられ
るようになつてきたが、良好な接着力を発揮させるため
には、たとえば、エポキシ接着シ―ト類のように高温長
時間の加熱を必要とするため、生産性が低く、また被着
体の高温劣化も問題となつている。
【0003】一方、比較的短時間で接着できる接着シ―
ト類として、ホツトメルトタイプの接着シ―ト類も市販
されているが、このものは、高温での接着力に劣るため
に、有用であるとは言い難い。
【0004】また、特公昭57−13425号公報の如
く、多孔性シ―ト状基材にラジカル反応開始剤を含浸さ
せ、これにさらに不飽和化合物の層を積層してなる接着
シ―ト類では、剪断接着力と剥離接着力とのバランス特
性に劣り、また被着体にそりやひけがある場合十分な接
着面積を確保しにくかつた。
【0005】さらに、特開昭53−118439号公
報、特開平3−50214号公報、特開平3−6677
9号公報、特開平3−66782号公報などにも、熱硬
化型接着剤を用いた接着シ―ト類が種々提案されている
が、いずれも、前記の特公昭57−13425号公報に
開示の接着シ―ト類と同様の問題があつた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来公知
の接着シ―ト類は、接着使用時高温長時間の加熱を要す
るか、高温での接着力に劣る問題があり、またこれらの
特性を満足するものでも、剪断接着力と剥離接着力との
バランス特性に劣つたり、被着体にそりやひけがある場
合に十分な接着面積を確保しにくくなる問題があつた。
【0007】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、接着
使用時低温短時間で硬化して、良好な高温接着力を示す
熱硬化型接着剤として、剪断接着力と剥離接着力とのバ
ランス特性にすぐれ、かつ被着体にそりやひけがある場
合でも十分な接着面積を確保できるものを提供すること
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、鋭意検討した結果、特定の重合体に
ラジカル反応性の不飽和単量体、ラジカル反応開始剤お
よび発泡剤を含ませてなるものが、低温短時間で硬化し
て良好な高温接着力を示す熱硬化型接着剤として機能す
るとともに、この接着剤によると、剪断接着力と剥離接
着力とのバランス特性にすぐれ、かつ被着体にそりやひ
けがある場合でも十分な接着面積を確保できることを知
り、本発明を完成するに至つた。
【0009】すなわち、本発明は、分子中にラジカル反
応性不飽和結合を持つガラス転移温度が−50〜50℃
の重合体、分子中にラジカル反応性不飽和結合を有する
単量体、ラジカル反応開始剤および発泡剤を必須成分と
して含有することを特徴とする熱発泡硬化型接着剤と、
この熱発泡硬化型接着剤の層を支持体の片面または両面
に有する接着シ―ト類とに係るものである。
【0010】
【発明の構成・作用】本発明における重合体は、分子中
にラジカル反応性不飽和結合を持つガラス転移温度が−
50〜50℃の重合体、たとえば、アクリル系重合体、
ポリエステル系重合体、酢酸ビニル系重合体、水添ゴム
系重合体などである。ここで、重合体のガラス転移温度
が−50℃より低くなると、剪断接着力に劣り、50℃
より高くなると、耐衝撃性に劣るため、好ましくない。
【0011】上記のラジカル反応性不飽和結合とは、こ
の重合体と併用される後述の単量体およびラジカル反応
開示剤と反応する、たとえばビニル基、アクリロイル
基、メタクリロイル基、ビニルベンジル基などであり、
剪断接着力と剥離接着力のバランス特性から、1分子あ
たり8個以下が好ましい。
【0012】このようなラジカル反応性不飽和結合は、
重合体の末端および/または側鎖の官能基に、グリシジ
ルアクリレ―ト、グリシジルメタクリレ―ト、2−メタ
クリロイルオキシエチルイソシアネ―トなどの反応性官
能基を持つ不飽和化合物を、反応させることにより、導
入できる。また、ラジカル重合において分子中に2個以
上のラジカル反応性不飽和結合を持つ単量体を少量共重
合させる方法や、エポキシなどのイオン重合においてラ
ジカル反応性不飽和結合を持つ単量体を少量共重合させ
る方法などでも、導入できる。
【0013】本発明における分子中にラジカル反応性不
飽和結合を有する単量体とは、上記の不飽和結合を分子
中に少なくとも1個有するものであり、エポキシ(メ
タ)アクリレ―ト、ポリエステル(メタ)アクリレ―
ト、ウレタン(メタ)アクリレ―トや、一般的な多官能
アクリル系単量体などが好ましく用いられる。また、炭
素数1〜14のアルキル基を持つ(メタ)アクリレ―ト
やアジピン酸ジビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、
ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレ―トなどのビニ
ル系単量体などを使用することもできる。
【0014】上記の一般的な多官能アクリル系単量体と
しては、ペンタエリスリト―ルトリ(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、トリメチロ―ルプロパントリ(メタ)アクリレ―
ト、EO(エチレンオキサイド)変性トリメチロ―ルプ
ロパントリ(メタ)アクリレ―ト、PO(プロピレンオ
キサイド)変性トリメチロ―ルプロパントリ(メタ)ア
クリレ―ト、トリプロピレングリコ―ルジ(メタ)アク
リレ―ト、ジエチレングリコ―ルジ(メタ)アクリレ―
ト、テトラエチレングリコ―ルジ(メタ)アクリレ―ト
などがある。
【0015】本発明においては、このような分子中にラ
ジカル反応性不飽和結合を有する単量体の中から、その
1種を単独でまたは2種以上を混合して使用する。その
使用量は、作業性と接着強度の点から、前記の重合体1
00重量部に対して、通常1〜100重量部、好ましく
は5〜50重量部とするのがよい。
【0016】本発明におけるラジカル反応開始剤として
は、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、1・1−ビ
ス(t−ブチルペルオキシ)3・3・5−トリメチルシ
クロヘキサンなどの有機過酸化物や、2・2´−アゾビ
スイソブチロニトリル、2・2´−アゾビス(2−メチ
ルブチロニトリル)などのアゾ系開始剤などがあり、こ
れらの中からその1種を単独でまたは2種以上を混合し
て使用する。その使用量は、前記の重合体100重量部
に対して、通常0.2〜5重量部、好ましくは0.5〜
3重量部程度とするのがよい。
【0017】本発明における発泡剤としては、熱膨張性
中空弾性体微小球、無機発泡剤、ニトロソ系発泡剤、ア
ゾ系発泡剤、スルホニルヒドラジド系発泡剤などがあ
る。その使用量は、接着面積、耐衝撃性、剪断接着力を
バランスさせる必要から、発泡硬化時の発泡倍率が1.
2〜5倍、好ましくは1.5〜3倍となるようにするの
がよい。一般には、前記の重合体100重量部に対し
て、0.2〜10重量部程度の使用量とすればよい。
【0018】本発明の熱発泡硬化型接着剤は、上記の重
合体、単量体、ラジカル反応開始剤および発泡剤を必須
成分として含んでなり、加熱により発泡硬化させると、
そりやひけのある被着体に対しても十分な接着面積が得
られて、剪断接着力と剥離接着力とのバランス特性、さ
らに耐衝撃性にもすぐれた接着力を発揮する。
【0019】本発明の熱発泡硬化型接着剤には、必要に
より、エポキシ化合物やイソシアネ―ト化合物などの架
橋剤、ガラス繊維や金属粉などの充てん剤、顔料、着色
剤、可塑剤などの一般の接着剤に添加される種々の添加
剤を含ませてもよい。
【0020】本発明の接着シ―ト類は、支持体の片面ま
たは両面に上記の熱発泡硬化型接着剤からなる層を通常
20〜200μm程度の厚さに設けてなるものであり、
上記の層は支持体に固定されたものであつても、支持体
より剥離できるようにされたものであつてもよい。支持
体としては、たとえば、プラスチツクフイルム、紙、不
織布、金属箔などの厚さが通常10〜200μmの程度
のものが用いられ、その片面または両面に剥離処理また
は接着処理したものを用いてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、前記
した特定の重合体、単量体、ラジカル反応開始剤および
発泡剤を含む構成としたことにより、そりやひけのある
被着体に対しても十分な接着面積を有して、剪断接着力
と剥離接着力とのバランス特性、さらに耐衝撃性にもす
ぐれた接着力を発揮する熱発泡硬化型接着剤とその接着
シ―ト類を提供することができる。
【0022】
【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。また、重合体の重量平均分子量は、ゲルパ
―ミエ―シヨンクロマトグラフイによるポリスチレン換
算に基づく値である。
【0023】実施例1 冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌機を備えた反応容器
に、酢酸エチル20部とトルエン80部とを溶媒とし
て、アクリル酸ブチル82部、アクリル酸メチル10
部、アクリルアミド8部、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル0.1部、2−メルカプトエタノ―ル0.05部、
2・2´−アゾビス2−シアノプロパノ―ル0.2部を
入れ、窒素気流中で重合処理した。
【0024】つぎに、この重合処理液に、ジブチルスズ
ジラウレ―ト0.1部と2−メタクリロイルオキシエチ
ルイソシアネ―ト0.25部とを添加して、反応させる
ことにより、分子中にラジカル反応性不飽和結合を持つ
重量平均分子量が37万、ガラス転移温度が−40℃の
アクリル系重合体を含む溶液を得た。
【0025】この溶液に、その固形分(アクリル系重合
体)100部あたり、ポリエステルアクリレ―ト〔東亜
合成(株)の商品名アロニツクスM−8030〕15
部、ポリエステルアクリレ―ト〔東亜合成(株)の商品
名アロニツクスM−6100〕10部、過酸化ラウロイ
ル1.5部、発泡剤〔松本油脂製薬(株)の商品名マツ
モトマイクロスフエア―F−301D〕1.5部を添加
して、熱発泡硬化型接着剤の溶液を調製した。この溶液
をセパレ―タ上に乾燥後の厚さが50μmとなるように
塗布し、80℃で2分間乾燥して、接着テ―プを作製し
た。
【0026】実施例2 厚さが25μmのポリエステルフイルムの両面に、実施
例1で作製した接着テ―プを貼り合わせて、接着テ―プ
とした。
【0027】実施例3 坪量14g/m2のレ―ヨン不織布の両側に、実施例1で
作製した接着テ―プを貼り合わせて、接着テ―プとし
た。
【0028】比較例1 発泡剤〔松本油脂製薬(株)の商品名マツモトマイクロ
スフエア―F−301D〕1.5部を添加しなかつた以
外は、実施例1と全く同様にして、接着テ―プを作製し
た。
【0029】実施例4 ポリエステル系重合体〔東洋紡績(株)の商品名バイロ
ン300〕100部をトルエン100部に溶解し、これ
にジブチルスズラウレ―ト0.1部と2−メタクリロイ
ルオキシエチルイソシアネ―ト2部とを添加して、反応
させることにより、分子中にラジカル反応性不飽和結合
を持つガラス転移温度が6℃の重合体を含む溶液を得
た。
【0030】この溶液に、その固形分(重合体)100
部あたり、EO変性トリメチロ―ルプロパントリアクリ
レ―ト5部、テトラエチレングリコ―ルジアクリレ―ト
25部、過酸化ベンゾイル2部、発泡剤〔松本油脂製薬
(株)の商品名マツモトマイクロスフエア―F−50〕
5部を添加して、熱発泡硬化型接着剤の溶液を調製し
た。この溶液を用いて、以下実施例1と同様にして、接
着テ―プを得た。
【0031】実施例5 酢酸エチル20部とトルエン80部とを溶媒として、ア
クリル酸2−エチルヘキシル50部、アクリル酸エチル
20部、メタクリル酸メチル25部、アクリル酸4部、
アクリル酸2−ヒドロキシプロピル1部、メタクリル酸
ビニル0.2部を、2・2´−アゾビスイソブチロニト
リル0.2部を用いて、実施例1に準じて窒素気流中で
重合処理した。
【0032】このようにして得た分子中にラジカル反応
性不飽和結合を持つ重量平均分子量が48万、ガラス転
移温度が−27℃のアクリル系重合体を含む溶液を用い
て、以下実施例1と同様にして、接着テ―プを作製し
た。
【0033】上記の実施例1〜5および比較例1の各接
着テ―プについて、下記の要領で、剪断接着力、剥離接
着力および耐衝撃性を調べ、その性能を評価した。結果
を、後記の表1に示す。
【0034】<剪断接着力>10mm×10mmの接着テ―
プを、0.5mm×20mm×100mmのアルミ板の間に貼
り合わせ、140℃×0.5Kg/cm2 ×1分の条件で硬
化接着し、2時間放置後、その剪断に要する力を、引張
速度10mm/分、23℃、65%RHの条件下で、測定
した。
【0035】<剥離接着力>10mm×50mmの接着テ―
プを、0.5mm×20mm×100mmのアルミ板と、0.
1mm×20mm×100mmのステンレスSUS304との
間に貼り合わせ、120℃×0.5Kg/cm2 ×2分の条
件で硬化接着し、2時間放置後、剥離に要する力を、引
張速度10mm/分、23℃、65%RHの条件下で、測
定した。
【0036】<耐衝撃性>10mm×10mmの接着テ―プ
を、2mm×60mm×60mmのベ―クライト板と、0.5
mm×50mm×50mmのステンレスSUS304との間に
貼り合わせ、140℃×0.5Kg/cm2 ×1分の条件で
硬化接着し、23℃、65%RHで2時間放置後、0℃
に2時間放置し、80cmの高さからコンクリ―ト上に落
下させ、破壊に要するまでの回数を測定した。
【0037】
【表1】
【0038】上記の表1の結果から明らかなように、本
発明の実施例1〜5の接着テ―プは、剪断接着力と剥離
接着力のバランス特性にすぐれ、しかも耐衝撃性にもす
ぐれた接着力を発揮することがわかる。なお、実施例1
の接着テ―プにおいて、接着剤中の発泡剤の使用量を過
剰、たとえば20部に増加すると、剪断接着力が34Kg
/cm2 に低下したり、耐衝撃性が5回に低下するなどの
不都合をきたすため、発泡剤の使用量は、既述したよう
に、発泡倍率が1.2〜5倍となる適当な使用量とする
のが望ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 美次 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 (72)発明者 中村 公一 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子中にラジカル反応性不飽和結合を持
    つガラス転移温度が−50〜50℃の重合体、分子中に
    ラジカル反応性不飽和結合を有する単量体、ラジカル反
    応開始剤および発泡剤を必須成分として含有することを
    特徴とする熱発泡硬化型接着剤。
  2. 【請求項2】 発泡硬化時の発泡倍率が1.2〜5倍で
    ある請求項1に記載の熱発泡硬化型接着剤。
  3. 【請求項3】 支持体の片面または両面に請求項1また
    は請求項2に記載の熱発泡硬化型接着剤からなる層を有
    してなる接着シ―ト類。
JP25412492A 1992-08-28 1992-08-28 熱発泡硬化型接着剤と接着シ―ト類 Pending JPH0680938A (ja)

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