JP2002121211A

JP2002121211A - 光重合性組成物の重合方法

Info

Publication number: JP2002121211A
Application number: JP2000316777A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Shimoura; 由雄下浦
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】液状の光重合性組成物をシート状基材面に厚
く塗工する場合でも、高精度の塗工厚みが得られる光重
合性組成物の重合方法を提供する。【解決手段】液状の光重合性組成物をシート状基材面
に塗工し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後光照射
により重合させる過程で、塗工物の厚み調整を少なくと
も１回以上行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクリル系粘着テ
ープもしくはシートの製造に好適に用いられる光重合性
組成物の重合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクリル系粘着テープもしくはシ
ートの製造方法として、（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及び光重合開始
剤からなる液状の光重合性組成物をシート状基材面に塗
工し、これに紫外線のような光を照射して上記モノマー
を重合させることにより、粘着剤層を形成する方法が採
用されている。

【０００３】この種の液状の光重合性組成物を光重合す
る粘着テープもしくはシートの製造方法は、溶液重合の
ように有機溶剤を使用しないので溶剤回収が不要で、安
全保持も容易であり、またエマルジョン重合のように多
量の水を使用しないので多大な乾燥エネルギーも必要で
なく、水溶性モノマーへの限定もない。しかも、高分子
量にできるので粘着性能や耐熱性の点でも有利である。

【０００４】しかし、このような（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及び光
重合開始剤からなる液状の光重合性組成物は、その粘度
が著しく低く流動しやすいため、シート状基材面に所望
の厚みの粘着剤層を形成することが難しい。

【０００５】これを改善する方法として、上記液状の光
重合性組成物に煙霧シリカのようなチクソトロピー性付
与剤を添加して塗工に適した粘度に増粘する方法、ある
いは上記液状の光重合性組成物に光を照射して一部重合
することにより、塗工に適した粘度に増粘する方法が広
く行われている（例えば、特公昭５７−１７０３０号公
報及び特公平３−４０７５２号公報参照）。

【０００６】ところが、このような従来方法で光重合性
組成物を増粘しても、塗工厚みを厚くする場合（例えば
０．５ｍｍ以上とする場合）、得られる粘着剤層の厚み
精度が悪くなり、得られる粘着テープもしくはシートを
巻き重ねた際に、粘着剤層の厚み差により粘着テープも
しくはシートが巻かれている層の間に、所謂巻き巣と呼
ばれる空隙が生じ、品質不良となる。塗工厚み精度の良
好な粘着剤層を形成し、品質不良を解消するには、上記
組成物の液粘度をかなり高くする必要があった。

【０００７】しかし、液粘度を高くするために、チクソ
トロピー性付与剤を多く添加すると、均一に分散させる
には撹拌などの混合操作が煩雑となり、それだけ生産性
が低下するという問題があった。また、光重合性組成物
の一部を重合することにより液粘度を高くする場合も、
別途、窒素パージした後、光照射しなければならず、そ
れだけ生産性が低下するという問題があった。

【０００８】また、特開平１０−７７４５０号公報に
は、多段の計量塗工方法により塗工厚み精度を向上する
方法が開示されている。しかしながら、この方法は光重
合の前に多段の計量塗工を行うため、光重合時に発生す
る厚み変動に対しては殆ど効果がなく、厚み精度の向上
を図ることが困難であった。特に、このような厚み変動
は、塗工厚みが２ｍｍを超える場合や、塗工幅が１００
０ｍｍを超える場合に顕著に発生する。

【０００９】

【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、液状
の光重合性組成物をシート状基材面に厚く塗工する場合
でも、高精度の塗工厚みが得られる光重合性組成物の重
合方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明（以下、第１発明という）の光重合性組成物の重合方
法は、液状の光重合性組成物をシート状基材面に塗工
し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後光照射により
重合させる方法において、重合の過程で塗工物の厚み調
整を少なくとも１回以上行うことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載された発明（以下、第２発
明という）の光重合性組成物の重合方法は、液状の光重
合性組成物をシート状基材面に塗工し、塗工面をカバー
フィルムで被覆した後光照射により重合させる方法にお
いて、重合の過程でカバーフィルムの一部を切開してフ
ィルムに生じる応力を緩和することを特徴とする。

【００１２】本発明で用いる液状の光重合性組成物とし
ては、例えば、アクリル系の粘着テープもしくはシート
の製造に用いられるような液状の光重合性組成物が使用
され、このような液状の光重合性組成物としては、例え
ば、（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及び光重合開始剤からなる液状の光
重合性組成物が挙げられる。

【００１３】ここで、（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルは、光重合後に得られる粘着剤の粘着力、凝集力等
の粘着性能を発現させるために、アルキル基の炭素数が
２〜１４の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ま
しく、アルキル基の炭素数が４〜９の（メタ）アクリル
酸アルキルエステルがさらに好ましい。

【００１４】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル
としては、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ｎ−オクチル、
（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ラ
ウリルなどが挙げられる。これ等の（メタ）アクリル酸
アルキルエステルは、それぞれ単独で用いてもよく、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１５】また、粘着剤層の粘着力と凝集力とのバラ
ンスを改善するために、必要に応じて、上記（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルと共重合可能な極性ビニル系
モノマーを併用することができる。

【００１６】上記極性ビニル系モノマーとしては、例え
ば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（無水）マレイ
ン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノマー；（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリ
ル酸２−ヒドロキシプロピル等の水酸基含有モノマー；
その他、１−ビニル−２−ピロリドンなどが挙げられ
る。

【００１７】さらに、粘着剤層に耐熱性や高温での凝集
力を付与するために、必要に応じて、（メタ）アクリル
酸アルキルエステルと共重合可能な分子内に不飽和二重
結合を２個以上有する多官能ビニル系モノマーを少量含
有させることができる。

【００１８】上記多官能ビニル系モノマーとしては、
（メタ）アクリル酸ヘキサンジオールジエステル、（メ
タ）アクリル酸トリメチロールプロパントリエステル、
（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトールトリエステ
ル、（メタ）アクリル酸（ポリ）エチレングリコールジ
エステルなどが挙げられる。

【００１９】上記光重合開始剤としては、例えばベンゾ
フェノン、４−フェニルベンゾフェノン等のベンゾフェ
ノン系；２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプ
ロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フ
ェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２，
２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセ
トフェノン系；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等のベンゾインエチルエーテル
系；ベンジルジメチルケタール等のケタール系；その他
チオキサントン系などが挙げられる。

【００２０】上記液状の光重合性組成物の常温（２３
℃）での液粘度は、５００ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、
通常、得られる粘着テープもしくはシートの粘着物性を
低下させない範囲で、従来技術にしたがって煙霧シリカ
のようなチクソトロピー性付与剤を添加して塗工に適し
た液粘度に増粘調整されるか、或いは、光を照射して一
部重合することにより、塗工に適した液粘度に増粘調整
されてもよい。

【００２１】この場合、液状の光重合性組成物は、一般
に、常温（２３℃）での液粘度が５００〜８０００ｍＰ
ａ・ｓ程度に調整される。特に、塗工厚みが１ｍｍを超
える場合、煙霧シリカのようなチクソトロピー性付与剤
を添加して、構造粘性（チクソトロピー性）を付与する
方法が好ましい。それは、構造粘性のない塗工液では、
塗工厚みを大きくすると、塗工後に塗工液の自重により
流れが生じ、所望の塗工幅で塗工厚みを確保することが
難しくなるからである。

【００２２】このようにして増粘された液状の光重合性
組成物は、塗工装置を用いてシート状基材面に塗工され
る。シート状基材としては、例えば、粘着テープもしく
はシートの製造に用いられているような基材、例えば、
ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムなどの
プラスチックフィルム；クラフト紙、和紙などの紙；ア
ルミ箔などの金属箔が挙げられる。

【００２３】塗工装置としては、ロールコーター、バー
コーター、ダイコーターなど、従来公知の液溜め部を有
する塗工装置が用いられる。

【００２４】光重合は、空気中の酸素や液状の光重合性
組成物中に溶存する酸素により反応が阻害される。この
ため、光照射は酸素の殆ど溶存しない条件下で行われ
る。その具体的な方法としては、例えば、剥離性を有す
るポリエステルフィルム、テフロン（登録商標）フィル
ムなどからなるカバーフィルムで、重合性組成物の塗工
表面を一時的に被覆し、酸素（空気）との接触を防止し
て光照射を行う。

【００２５】第１発明の重合方法では、上記の塗工装置
を用いて液状の光重合性組成物をシート状基材面に塗工
し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後カバーフィル
ム上から光照射して重合を開始させる。その後、重合の
過程で塗工物の厚み調整を少なくとも１回以上行うこと
により、重合収縮による変形を矯正する。

【００２６】上記厚み調整は、間隙を調節できる一対の
ロール又はバー等で形成されたスリット状間隔を通過さ
せることにより行われる。上記一対のロール又はバー
は、通常、回転しないように固定されているが、ロール
を用いる場合は、自由に回転するようになされていても
よく、強制的に回転するようになされていてもよい。

【００２７】重合過程での厚み調整は、重合率が１０〜
６０％の範囲で行うことが好ましい。重合率が１０％未
満では重合が不十分であり、その後の重合進行に伴って
起こる体積収縮による変形を矯正しきれなくなる。ま
た、重合率が６０％を超えると重合による体積収縮が進
み過ぎ、厚み調整を行っても既に生じた変形を矯正する
ことが困難となる。

【００２８】以上述べたように、体積収縮による変形を
矯正しながら、さらに光照射して重合を完結させ、例え
ば、粘着テープもしくはシートのような粘着剤層を有す
る製品を得る。

【００２９】第２発明の重合方法では、上記の塗工装置
を用いて液状の光重合性組成物をシート状基材面に塗工
し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後カバーフィル
ム上から光照射して重合を開始させる。その後、重合の
過程でカバーフィルムの一部を切開してフィルムに生じ
る応力を緩和する。

【００３０】上記カバーフィルムの切開は、ナイフ、丸
刃等、従来公知の方法で行うことができる。但し、切開
面は、鋭利な切り口となることが好ましい。切開面が荒
れたり、引きちぎれるような状態では、切開面から酸素
（空気）が侵入し、切開面近辺の重合を完結させること
が困難になる。

【００３１】重合の過程でのカバーフィルムの切開は、
重合率が１０〜６０％の範囲で行うことが好ましい。重
合率が、１０％未満では重合が不十分であるため、刃物
の押圧により厚みが変動し易くなり、６０％を超えると
重合による体積収縮が進み過ぎ、拘束層のカバーフィル
ムを切開する前にしわが発生し易くなる。

【００３２】以上述べたように、カバーフィルムが一部
切断された状態で、さらに光照射して重合を完結させ、
例えば、粘着テープもしくはシートのような粘着剤層を
有する製品を得る。

【００３３】上記光照射に使用される光源としては、通
常、波長４２０ｎｍ以下に発光分布を持ち、光反応に最
も寄与する波長３６５ｎｍ付近に強い発光分布を持つも
のが用いられる。具体的には、ケミカルランプ、ブラッ
クライトランプ、低圧、高圧、超高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ、蛍光灯などが挙げられる。光照射強
度は、一般に０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ²の範囲が好ま
しい。

【００３４】

【作用】従来のように、重合開始前に高精度の塗工装置
を用いて、シート状基材面に液状の光重合性組成物を塗
工し、厚み精度を向上させても、重合時の体積収縮に起
因する厚み不良を解消することができなかった。しか
し、第１発明の重合方法では、重合の過程で厚み調整を
強制的に行うことにより、高精度の塗工厚みが得られ
る。また、第２発明の重合方法では、重合の過程で拘束
層となるカバーフィルムの一部を切開することにより、
内部応力を緩和させ、しわの発生を防止するので、高精
度の塗工厚みが得られる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例及び比較
例を示して、この発明の利点を説明する。（実施例１）アクリル酸２−エチルヘキシル９０重量
部、アクリル酸１０重量部、アクリル酸ヘキサンジオー
ルジエステル０．０５重量部、２，２−ジメトキシ−２
−フェニルアセトフェノン（チバスペシャルティケミカ
ルズ社製、商品名「イルガキュア６５１」）０．３重量
部、及び、煙霧シリカ（日本アエロジル社、商品名「ア
エロジル♯２００」）５重量部を均一に分散するまで撹
拌混合した。

【００３６】その後、この混合物に窒素ガスを吹き込ん
で溶存酸素を除去し、液状の光重合性組成物を得た。こ
の液状の光重合性組成物の液粘度をＢＭ型粘度計で測定
したところ、常温（２３℃）において４５００ｍＰａ・
ｓであった。

【００３７】次いで、図１を参照しながら、重合方法を
説明する。上記液状の光重合性組成物２０を、支持ロー
ル２１及びドクターロール２２と、液溜まり部２３を有
する塗工装置１０の液溜まり部２３に入れ、支持ロール
２１とドクターロール（コンマロール）２２とで形成さ
れたスリット状間隙を３．２ｍｍに設定して、ポリエス
テルフィルムからなるシート状基材（厚さ５０μｍ）３
１の上面に塗工幅が１０００ｍｍとなるように塗工し、
さらに、その上面を離型処理が施されたポリエステルフ
ィルムからなるカバーシート（厚さ５０μｍ）３２で被
覆した。

【００３８】その後、これを一対のロール４１，４２に
より形成されたスリット状間隙に導き一回通過させるこ
とにより、塗工厚みの調整を行った。尚、上記一対のロ
ール４１，４２の間隙は３．１ｍｍに調整した。引き続
いて、紫外線照射装置６０に移送し、紫外線照射を行い
ながら、間隙を３．１ｍｍに調整した自在に回転できる
一対の厚み調整ロール５１，５２のスリット状間隙に導
き、厚みの調整を行った。この際の光重合性組成物の重
合率は３０％であった。さらに、引き続いて、紫外線照
射装置６０を通過させ、光重合性組成物の重合率が９
９．６％になるまで紫外線を照射して重合させ、粘着剤
層８０を有する粘着シート７０を製造した。

【００３９】得られた粘着シート７０について、その幅
方向に等間隔で３０箇所の粘着剤層の厚みを測定したと
ころ、厚みの平均は２．９９ｍｍ、標準偏差は０．０
３、最大値は３．１０ｍｍであり、厚み精度の優れたも
のであった。

【００４０】（実施例２）実施例１と同様の液状の光重
合性組成物を、図２に示した、支持ロール２１及びドク
ターロール２２と、液溜まり部２３を有する塗工装置１
０の液溜まり部２３に入れ、支持ロール２１とドクター
ロール（コンマロール）２２とで形成されたスリット状
間隙を３．２ｍｍに設定して、ポリエステルフィルムか
らなるシート状基材（厚さ５０μｍ）３１の上面に、塗
工幅が１０００ｍｍとなるように塗工し、さらに、その
上面を離型処理が施されたポリエステルフィルムからな
るカバーシート（厚さ５０μｍ）３２で被覆した。

【００４１】その後、これを一対のロール４１，４２に
より形成されたスリット状間隙に導き一回通過させるこ
とにより、塗工厚みの調整を行った。尚、上記一対のロ
ール４１，４２の間隙は３．１ｍｍに調整した。引き続
いて、紫外線照射装置６０に移送し、紫外線照射を行い
ながら、自在に回転できる丸刃５０により、カバーシー
ト３２の幅方向略中央部を切開した。この際、丸刃５０
部分における光重合性組成物２０の重合率は３０％であ
った。さらに、引き続いて、紫外線照射装置６０を通過
させ、光重合性組成物の重合率が９９．６％になるまで
紫外線を照射して、粘着剤層８０を有する粘着シート７
０を製造した。

【００４２】得られた粘着シート７０について、その幅
方向に等間隔で３０箇所の粘着剤層の厚みを測定したと
ころ、厚みの平均は２．９９ｍｍ、標準偏差は０．０
５、最大値は３．１５ｍｍであり、厚み精度の優れたも
のであった。

【００４３】（比較例１）厚み調整を行わなかった以外
は、実施例と同様にして粘着シートを製造した。得られ
た粘着シートについて、その幅方向に等間隔で３０箇所
の粘着剤層の厚みを測定したところ、厚みの平均は２．
８５ｍｍ、標準偏差は０．１３、最大値は３．６８ｍｍ
であり、実施例１に比べて厚み精度の劣るものであっ
た。

【００４４】

【発明の効果】第１発明の光重合性組成物の重合方法
は、上述のように構成されており、液状の光重合性組成
物をシート状基材面に塗工し、カバーフィルム上から光
照射して重合させる過程で塗工物の厚み調整を少なくと
も１回以上行うことにより、塗工厚みを厚くする場合
（例えば２．０ｍｍ以上）であっても、高精度の塗工厚
みが得られる。

【００４５】第２発明の光重合性組成物の重合方法は、
上述のように構成されており、液状の光重合性組成物を
シート状基材面に塗工し、カバーフィルム上から光照射
して重合させる過程でカバーフィルムの一部を切開する
ことにより、塗工厚みを厚くする場合（例えば２．０ｍ
ｍ以上）であっても、高精度の塗工厚みが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の一実施態様を説明するための説明図
である。

【図２】第２発明の一実施態様を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１０塗工装置２０液状の光重合性組成物２１支持ロール２２ドクターロール３１シート状基材３２カバーシート４１，４２一対のロール５０丸刃５１，５２一対の厚み調整ロール６０紫外線照射装置７０粘着シート８０粘着剤層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液状の光重合性組成物をシート状基材面
に塗工し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後光照射
により重合させる方法において、重合の過程で塗工物の
厚み調整を少なくとも１回以上行うことを特徴とする光
重合性組成物の重合方法。
【請求項２】液状の光重合性組成物をシート状基材面
に塗工し、塗工面をカバーフィルムで被覆した後光照射
により重合させる方法において、重合の過程でカバーフ
ィルムの一部を切開してフィルムに生じる応力を緩和す
ることを特徴とする光重合性組成物の重合方法。