JP2003129010A - 感圧性接着シートの製造方法 - Google Patents
感圧性接着シートの製造方法Info
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Abstract
率の感圧性接着シートを短時間に製造する。 【解決手段】 支持体5上にアクリル系単量体と光重合
開始剤と架橋剤を含む光重合性組成物6を塗工し、これ
に紫外線を照射して光重合させることにより、支持体上
に光重合物からなる感圧性接着剤層を有する感圧性接着
シートを製造する方法において、上記の光重合させる工
程は、高圧放電の水銀ランプ2により照度20mW/cm
2 以上の紫外線を照射して重合率60〜90重量%にす
る第1工程と、これに続いて、低圧放電の水銀ランプ3
により照度20mW/cm2 未満の紫外線を照射して実質
的に重合反応を完了させる第2工程とからなることを特
徴とする感圧性接着シートの製造方法。
Description
感圧性接着シートの製造方法に関する。
に、アクリル系単量体と光重合開始剤と架橋剤を含む光
重合性組成物を適宜の厚さに塗工し、これに紫外線を照
射して光重合させることにより、支持体上に光重合物か
らなる感圧性接着剤層を有する感圧性接着シートを製造
する方法が知られている。
を構成する光重合物がアクリル系重合体からなるため、
耐候性、耐熱性、耐薬品性などにすぐれており、また無
溶剤で塗工し光重合させるため、昨今問題となっている
大気を汚染させる原因となる有機溶剤を使用することな
く製造できるという利点がある。
ては、その生産効率を上げるため、紫外線を照射して光
重合させる際の重合速度を速くすることが望まれる。ま
た、光重合物中に未反応の単量体が多く含まれている
と、接着使用時に上記の単量体が揮発して、不快臭の原
因となったり、気泡発生の原因となったりする。このた
め、工業的に使用可能な感圧性接着シートを得るには、
光重合物の重合率が90重量%を超える、高重合率とな
っていることが望まれる。
し、光重合開始剤の量を増やして、重合速度を上昇させ
る方法が知られている。しかし、この方法で90重量%
を超える高重合率を得るには紫外線の照射を長時間行う
必要があり、また黄変や感圧性接着剤としての諸特性を
低下させるという別の問題もあり、実用的ではない。
速度が左右されることも知られている。低圧放電の水銀
ランプを使用して低照度の紫外線を照射すると、重合率
の面で好結果は得られるが、重合初期の重合速度が遅
く、生産効率を上げられない。一方、高圧放電の水銀ラ
ンプを使用して高照度の紫外線を照射すると、重合初期
の重合速度は向上するが、ラジカルが急激に消費され、
重合終期では反応速度が極端に低下し、この段階で紫外
線を照射しても重合率の上昇は僅かとなり、90重量%
を超える高重合率とするには長時間の照射が必要であ
り、低照度の紫外線を照射する場合よりも、全照射時間
はむしろ長くなる。
シートを製造する従来技術では、重合率と生産効率をと
もに満足させることは難しかった。したがって、本発明
は、この問題を解決し、光重合方式により90重量%を
超える高重合率の感圧性接着シートを短時間に製造する
ことを目的としている。
的を達成するために、鋭意検討した結果、光重合方式に
よる感圧性接着シートの製造方法において、高照度の紫
外線を照射する手法では重合初期の重合速度は速いが、
高重合率とするのに長時間の照射が必要であるという点
と、低照度の紫外線を照射する手法では重合速度は遅い
が、高重合率とすることができるという点とに着目し、
重合初期には高照度の紫外線を照射して短時間である程
度まで重合率を上げ、その後、低照度の紫外線を照射し
て高重合率とすることにより、つまり、上記の両手法を
うまく組み合わせることにより、従来に比べて、90重
量%を超える高重合率の感圧性接着シートをより短時間
に製造できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
基の炭素数が1〜14個である(メタ)アクリル酸アル
キルエステル70〜100重量%と極性基含有の共重合
性単量体30〜0重量%とからなるアクリル系単量体と
光重合開始剤と架橋剤を含む光重合性組成物を塗工し、
これに紫外線を照射して光重合させることにより、支持
体上に光重合物からなる感圧性接着剤層を有する感圧性
接着シートを製造する方法において、上記の光重合させ
る工程は、照度20mW/cm2 以上の紫外線を照射して
重合率60〜90重量%にする第1工程と、これに続い
て、照度20mW/cm2 未満の紫外線を照射して実質的
に重合反応を完了させる第2工程とからなることを特徴
とする感圧性接着シートの製造方法に係るものである。
とくに、本発明は、第2工程における紫外線の照度が
0.1mW/cm2 以上である上記構成の製造方法、第2
工程における重合反応完了時の重合率が94重量%以上
である上記構成の製造方法、第1工程での紫外線の照射
を高圧放電の水銀ランプで行い、第2工程での紫外線の
照射を低圧放電の水銀ランプで行う上記構成の製造方法
を、それぞれ、提供できるものである。
接着シート」には、通常幅広となる感圧性接着シートの
ほか、通常幅狭となる感圧性接着テープも含まれ、さら
には感圧性接着ラベルなどの他の各種の接着製品が含ま
れるものである。
は、アルキル基の炭素数が1〜14個である(メタ)ア
クリル酸アルキルエステル70〜100重量%と極性基
含有の共重合性単量体30〜0重量%とからなる、好ま
しくは前者の単量体80〜96重量%と後者の単量体2
0〜4重量%とからなるものである。両単量体の使用量
が上記範囲外では、接着特性上、好ましい特性が得られ
ない。
ルは、アクリル系単量体の主成分ととなるものであり、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソ
ノニル基、デシル基、イソデシル基などの炭素数が1〜
14個のアルキル基を有するアクリル酸またはメタクリ
ル酸のアルキルエステルであり、その1種または2種以
上が用いられる。また、上記の極性基含有の共重合性単
量体としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、2−
アクリルアミトプロパンスルホン酸などの不飽和酸、2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有単
量体などが用いられる。
エステルの一部を、必要により、極性基含有の共重合性
単量体以外の他の単量体、たとえば、酢酸ビニル、(メ
タ)アクリロニトリル、スチレンまたはその誘導体、
(メタ)アクリルアミド、N−置換(または非置換)ア
ミノアルキル(メタ)アクリレートなどの公知の各種の
ビニル系単量体と置換してもよい。しかし、その置換量
は、アクリル系単量体全体の30重量%以下、好ましく
は20重量%以下であるのがよい。
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエー
テルなどのベンゾインエーテル、アニソールメチルエー
テルなどの置換ベンゾインエーテル、2,2−ジエトキ
シアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニル
アセトフェノンなどの置換アセトフェノン、2−メチル
ー2−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換アルファ
ーケトール、2−ナフタレンスルフォニルクロライドな
どの芳香族スルフォニルクロライド、1−フェニル−
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が用いられる。
リル系単量体100重量部あたり、通常0.1〜5重量
部、好ましくは0.1〜3重量部であるのがよい。光重
合開始剤が過少では重合速度が遅くなり、工業的に好ま
しくなく、また過多となると分子量が低下し、接着特性
上、好ましい特性が得られない。
剤として、多官能(メタ)アクリレートを使用できるほ
か、外部架橋剤として、前記した共重合性単量体の極性
基と反応しうるイソシアネート基、エポキシ基、アジリ
ジニル基、オキサゾリン基、カルポジイミド基などの官
能基を有する多官能性化合物を用いてもよい。とくに好
ましいものは、多官能(メタ)アクリレートである。
は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレー
トなどの2官能以上の(メタ)アクリレートが挙げられ
る。使用量は、その官能基数などにより異なるが、一般
には、アクリル系単量体100重量部あたり、0.01
〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部であるのがよ
い。このような使用量とすることにより、良好な凝集力
を保持させることができる。
体と光重合開始剤と架橋剤を均一に混合して、光重合性
組成物を調製する。この光重合性組成物には、必要によ
り、粘着付与剤などの他の添加剤を配合してもよい。
を支持体上に塗工する工程と、塗工後の光重合性組成物
に紫外線を照射して光重合させる工程とにより、支持体
上に光重合物からなる感圧性接着剤層を有する感圧性接
着シートを製造する。以下、この製造方法について、図
1を用いて、説明する。
手段1を用いて、供給ロール4から供給されるフィルム
状の支持体5の上に、光重合性組成物6を塗工ロール7
上で適宜の厚さに塗工する。なお、この塗工に先立っ
て、光重合性組成物6に紫外線を照射して部分的に(た
とえば、重合率が約10重量%程度)光重合させること
により、塗工可能な適度な粘度に調整しておいてもよ
い。
照射室10内において紫外線透過性フィルム9による被
覆で空気を遮断した状態で、高圧放電の水銀ランプ2に
より照度20mW/cm2 以上の紫外線を照射する第1工
程と、これに続いて、低圧放電の水銀ランプ3により照
度20mW/cm2 未満の紫外線を照射する第2工程とに
より、2段に分けた光重合反応を行わせる。上記の紫外
線透過性フィルム9は供給ロール8から供給されて、巻
き取りロール11に巻き取られるようになっている。こ
のような紫外線透過性フィルム9に代えて、窒素ガスな
どの不活性ガスで置換した酸素の少ない雰囲気中で上記
照射を行ってもよい。
cm2 以上とするが、通常は、20〜400mW/cm2 、
好ましくは50〜330mW/cm2 、より好ましくは7
0〜250mW/cm2 とするのがよい。そのために、高
圧放電の水銀ランプ2として高圧水銀ランプやメタルハ
ライドランプなどが用いられる。紫外線の照度が20m
W/cm2 未満では重合速度が低下する。紫外線の照度が
高すぎると、光重合物の分子量が低下して感圧性接着剤
としての性能を損ない、また照度増加による発熱で支持
体の熟収縮が起こりやすいため、上記範囲内とするのが
よい。
の紫外線を照射して、光重合性組成物の重合率を60〜
90重量%にすることが肝要であり、とくに好ましくは
70〜87重量%、さらに好ましくは80〜85重量%
とするのがよい。上記重合率が60重量%未満となる
と、最終的に高重合率とするための時間が長くなり、総
照射時間が長くなる。また、重合率が90重量%を超え
ると、第1工程での照射時間が長くなるため、これに続
く第2工程の効果が小さくなる。
りも低い照度として20mW/cm2未満とするが、通常
は0.1mW/cm2 以上、好ましくは1〜14mW/cm
2 、より好ましくは4〜10mW/cm2 とするのがよ
い。そのために、低圧放電の水銀ランプ3としてブラッ
クライト、ケミカルランプ、殺菌ランプなどが用いられ
る。紫外線の照度が20mW/cm2 を超えると、光重合
物の分子量が低下して、感圧性接着剤としての性能を損
ないやすい。また、紫外線の照度が低すぎると、重合速
度が遅くなるため、上記範囲内とするのがよい。
射することで、実質的に重合反応を完了させる。通常、
この完了時の重合率、つまり紫外線の照射終了時の重合
率が94重量%以上となるようにするのが望ましい。こ
のようにして、支持体上に重合率94重量%以上の光重
合物からなる感圧性接着剤層が形成された感圧性接着シ
ートは、巻き取りロール12により巻き取られる。この
方法により、94重量%以上の高重合率の感圧性接着シ
ートを、上記した第1工程だけの紫外線の照射に比べ
て、また上記した第2工程だけの紫外線の照射に比べ
て、はるかに短時間に製造することができる。
面側から紫外線を照射しているが、片面側(光重合性組
成物の塗工面側)のみから照射してもよい。逆に、第1
工程では、支持体5の片面側のみから照射しているが、
両面側から照射してもよい。両面照射の場合、支持体5
として紫外線透過性のものが用いられる。
感圧性接着剤層中に含まれる未反応単量体の量を3重量
%以下とした感圧性接着シートを製造するには、第2工
程での重合反応完了時の重合率が97重量%以上となる
ようにすればよい。しかし、たとえば、上記重合率が9
4重量%のものと97重量%のものとでは、重合に要す
る時間は前者に比べて後者の方が約2倍程度も長くな
る。これでは、本発明の照射時間の短縮化の効果が十分
に生かされない。
合率は94〜96重量%程度とし、図2に示すように、
この第2工程後に、オーブン13を通して、残存する単
量体を揮散除去するのが望ましい。これにより、照射時
間の短縮化の効果を損なうことなく、未反応単量体の残
存量の少ない感圧性接着シートを容易に製造できる。上
記のオーブン13の温度は、適宜選択することができる
が、通常は、100〜130℃程度とするのがよい。
け、第2工程における紫外線の照射を片面側のみの照射
としている以外は、図1と同じである。よって、各構成
要素に対し、図1と同一番号を付して、その説明を省略
する。
て、支持体5としては、通常は、接着シートの使用時に
剥離除去される剥離性支持体、たとえば、シリコーンに
よる剥離処理を施したポリエステルフィルムなどが用い
られる。しかし、接着シートの使用時に剥離除去しない
でそのまま支持基材として使用可能な非剥離性支持体を
使用してもよい。また、剥離性支持体を使用して上記の
ように製造した感圧性接着シートを、その後に上記支持
基材となる非剥離性支持体の片面または両面に貼り合わ
せて使用に供するようにしてもよい。
ルム、ポリエステルフィルム、ポリテトラフルオロエチ
レンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、
ポリエースルサルフォンフィルムなどの厚さが通常10
〜200μmのプラスチックフィルムや、和紙、不織
布、ウレタンフォームなどが用いられる。
体的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重
量部を意味するものとする。また、実施例と比較例で
は、図1に示す方法にしたがって、製造したものであ
る。
0部、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−2−フ
ェニルアセトフェノン0.1部を4つ口フラスコに投入
し、窒素雰囲気下で紫外線に暴露して、部分的に光重合
したシロップを得た。このシロップ100部に、架橋剤
としてトリメチロールプロパントリアクリレート0.5
部を、均一に混合し、光重合性組成物とした。
てシリコーン処理を施したポリエチレンテレフタレート
フィルムに、厚さが50μmになるように塗工し、紫外
線照射の第1工程として、メタルハライドランプを用い
て最高照度120mW/cm2の紫外線を25秒照射し、
引き続いて、第2工程として、ブラックライトを用いて
最高照度14mW/cm2 (7mW/cm2 ×2灯)の紫外
線を40秒照射して、光重合させることにより、上記支
持体上に光重合物からなる感圧性接着剤層を有する感圧
性接着シートを製造した。
紫外線の照射時間を35秒とした以外は、実施例1と同
様にして、感圧性接着シートを製造した。
紫外線の照射時間を20秒とした以外は、実施例1と同
様にして、感圧性接着シートを製造した。
/cm2 (1灯)の紫外線を22秒照射するように変更し
た以外は、実施例3と同様にして、感圧性接着シートを
製造した。
70mW/cm2 の紫外線を44秒照射するように変更
し、第2工程での紫外線の照射時間を20秒とした以外
は、実施例1と同様にして、感圧性接着シートを製造し
た。
時間を100秒とし、第2工程でのブラックライトによ
る紫外線の照射を省いた以外は、実施例1と同様にし
て、感圧性接着シートを製造した。
mW/cm2 (7mW/cm2 ×2灯)の紫外線を90秒照
射し、第2工程での紫外線の照射を省いた以外は、実施
例1と同様にして、感圧性接着シートを製造した。
mW/cm2 (7mW/cm2 ×2灯)の紫外線を60秒照
射し、第2工程として、メタルハライドランプを用いて
最高照度120mW/cm2 の紫外線を30秒照射した以
外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シートを製造
した。
2重量%)、第2工程での紫外線の照射時間を20秒と
した以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート
を製造した。
4重量%)、第2工程での紫外線の照射時間を75秒と
した以外は、実施例1と同様にして、感圧性接着シート
を製造した。
感圧性接着シートの製造において、第1工程での紫外線
の照度、照射時間および重合率と、第2工程での紫外線
の照度および照射時間と、第1工程と第2工程との総照
射時間および最終重合率を、表1(実施例1〜5)およ
び表2(比較例1〜5)に、まとめて示した。なお、重
合率は、重合サンプル(光重合物)の初期重量と、この
重合サンプルを130℃で2時間乾燥したのちの重量の
比率より、求めた。
実施例1〜5の製造方法によれば、本発明とは異なる比
較例1〜5の製造方法に比べ、94重量%という高重合
率の感圧性接着シートをより短時間に製造できることが
わかる。
工した光重合性組成物への紫外線照射を、照度20mW
/cm2 以上の紫外線を照射して重合率60〜90重量%
にする第1工程と、この第1工程より低い照度の紫外線
を照射して実質的に重合反応を完了させる第2工程との
2段階照射としたことにより、全体の照射時間を短縮で
き、高重合率の感圧性接着シートを短時間で製造でき
る。このため、高速で塗工する場合は、紫外線照射ゾー
ン(照射室)の長さを短くでき、紫外線照射ゾーンの長
さが同じであれば、塗工速度を速くすることができる。
示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 支持体上にアルキル基の炭素数が1〜1
4個である(メタ)アクリル酸アルキルエステル70〜
100重量%と極性基含有の共重合性単量体30〜0重
量%とからなるアクリル系単量体と光重合開始剤と架橋
剤を含む光重合性組成物を塗工し、これに紫外線を照射
して光重合させることにより、支持体上に光重合物から
なる感圧性接着剤層を有する感圧性接着シートを製造す
る方法において、上記の光重合させる工程は、照度20
mW/cm2 以上の紫外線を照射して重合率60〜90重
量%にする第1工程と、これに続いて、照度20mW/
cm2 未満の紫外線を照射して実質的に重合反応を完了さ
せる第2工程とからなることを特徴とする感圧性接着シ
ートの製造方法。 - 【請求項2】 第2工程における紫外線の照度が0.1
mW/cm2 以上である請求項1に記載の感圧性接着シー
トの製造方法。 - 【請求項3】 第2工程における重合反応完了時の重合
率が94重量%以上である請求項1または2に記載の感
圧性接着シートの製造方法。 - 【請求項4】 第1工程での紫外線の照射を高圧放電の
水銀ランプで行い、第2工程での紫外線の照射を低圧放
電の水銀ランプで行う請求項1〜3のいずれかに記載の
感圧性接着シートの製造方法。
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