JP2003165964A - 制振性粘着剤組成物および制振性粘着シート - Google Patents

制振性粘着剤組成物および制振性粘着シート

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JP2003165964A JP2001364044A JP2001364044A JP2003165964A JP 2003165964 A JP2003165964 A JP 2003165964A JP 2001364044 A JP2001364044 A JP 2001364044A JP 2001364044 A JP2001364044 A JP 2001364044A JP 2003165964 A JP2003165964 A JP 2003165964A
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裕 戸崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着性と高温域(40〜80℃)での制振性
に優れた制振性粘着剤組成物を提供すること。 【解決手段】 アルキル基の炭素数が4〜12である
(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主たるモノマー
ユニットとして含有するアクリル系重合体(A)100
重量部に対し、一分子中にヒドロキシフェニル基および
/または置換ヒドロキシフェニル基を合計2個以上を有
する化合物(B)5〜50重量部を含有することを特徴
とする制振性粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は制振性粘着剤組成物
および制振性粘着シートに関する。本発明の制振性粘着
シートは、自動車用部品、各種家電製品、精密機器など
の各種分野に用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用部品、家電製品などには
振動の発生源からの振動伝達を絶縁または緩和するため
に制振性接着剤や制振性粘着剤が用いられてきた。
【0003】しかしながら、従来から知られている制振
性粘着剤は通常−20℃以下の低いガラス転移温度を有
しているため、高温域(40〜80℃)での制振性が貧
弱であった。一方、ガラス転移温度が室温付近にある制
振性接着剤は高温域での制振性は良好であるものの、高
温での比較的長時間の接着作業が必要なため、特殊な加
熱装置が必要であり、また接着に係わる生産性が低いと
いう問題点を有していた。さらには高温域での制振性が
良好な制振性接着剤は、耐熱性の低い部材を有する製品
の接着には使用できないという問題点を有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、粘着性と高
温域(40〜80℃)での制振性に優れた制振性粘着剤
組成物を提供することを目的とする。さらには、当該制
振性粘着剤組成物を用いた制振性粘着シートを提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記技術的
課題を解決するために鋭意検討した結果、以下に示す制
振性粘着剤組成物により上記目的を達成できることを見
出し本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち本発明は、アルキル基の炭素数が
4〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを
主たるモノマーユニットとして含有するアクリル系重合
体(A)100重量部に対し、一分子中にヒドロキシフ
ェニル基および/または置換ヒドロキシフェニル基を合
計2個以上を有する化合物(B)5〜50重量部を含有
することを特徴とする制振性粘着剤組成物、に関する。
【0007】上記本発明では、粘着剤のベースポリマー
となるアクリル系重合体(A)に対して、前記化合物
(B)を上記割合で配合することで、粘着性を有し、か
つ高温域(40〜80℃)においても制振性に優れた制
振性粘着剤が得られることを見出したものである。アク
リル系重合体(A)100重量部に対する化合物(B)
の割合は5〜50重量部、好ましくは8〜45重量部、
更に好ましくは10〜40重量部である。
【0008】前記制振性粘着剤組成物において、一分子
中にヒドロキシフェニル基および/または置換ヒドロキ
シフェニル基を合計2個以上を有する化合物(B)の分
子量が250〜3000であることが好ましい。
【0009】前記化合物(B)は、一分子中にヒドロキ
シフェニル基および/または置換ヒドロキシフェニル基
を合計2個以上を有する化合物を特に制限なく使用する
ことができるが、粘着剤組成物からの化合物(B)の揮
発や溶出等による流出を抑えるには化合物(B)として
分子量250以上のものを用いるのが好ましい。一方、
化合物(B)を添加することによる粘着剤組成物の制振
性効果は、化合物(B)として分子量3000以下のも
のを用いるのが、その添加効果が大きく好ましい。
【0010】前記制振性粘着剤組成物において、アクリ
ル系重合体(A)が、酸性基(a)を有するモノマーユ
ニットを2〜20重量%含み、アクリル系重合体中の酸
性基(a)と化合物(B)中のヒドロキシフェニル基お
よび/または置換ヒドロキシフェニル基(b)の割合
(a/b)が0.2〜20であることが好ましい。
【0011】アクリル系重合体(A)としては、酸性基
(a)を有するモノマーユニットを2〜20重量%含む
ものが、高い粘着力を得るうえで好ましく、酸性基
(a)と化合物(B)中のヒドロキシフェニル基および
/または置換ヒドロキシフェニル基(b)の割合(a/
b)が0.2〜20になるように調整して配合するの
が、粘着力と高温域での制振性を得るうえで好ましい。
さらには前記割合(a/b)は0.5〜15になるよう
に調整するのが好ましい。なお、前記割合(a/b)
は、酸性基(a)とヒドロキシフェニル基および/また
は置換ヒドロキシフェニル基(b)の各基の当量比であ
る。
【0012】また本発明は、前記制振性粘着剤組成物に
より粘着剤層が形成されていることを特徴とする制振性
粘着シート、に関する。
【0013】前記制振性粘着シートの粘着剤層の正接損
失(tanδ)のピーク温度が−18〜13℃であり、
そのピーク温度での正接損失(tanδ)が1.1以上
であることが好ましい。
【0014】粘着剤層はその正接損失(tanδ)のピ
ーク温度が−18〜13℃、さらには−15〜10℃で
あることが粘着力と高温域での制振性に優れており好ま
しい。正接損失のピーク温度が−18℃より低温である
と高温域での制振性に劣る傾向があり、13℃より高温
になると粘着性に劣るようになりやすい。正接損失(t
anδ)は、粘着剤層に応力の値が加わってから歪が生
じるまでの間の位相角(損失角δ)であり、ピーク温度
での正接損失(tanδ)が、1.1以上、さらには
1.3以上であることが好ましい。正接損失のピーク値
が1.1よりも小さくなると制振性に劣るため好ましく
ない。
【0015】また前記制振性粘着シートのステンレス板
に対する粘着力が10N/20mm以上であることが粘
着性の点で好ましい。
【0016】なお、制振性粘着剤組成物に形成された粘
着剤層の正接損失のピーク温度、ピーク値、粘着力は用
いられるアクリル系重合体(A)の組成、化合物(B)
の種類、これらの配合量等により調整することができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の制振性粘着剤組
成物および制振性粘着シートについて説明する。
【0018】アクリル系重合体(A)は、アルキル基の
炭素数が4〜12である(メタ)アクリル酸アルキルエ
ステルを主たるモノマーユニットとして含有する。な
お、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、アクリ
ル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アル
キルエステルをいい、以下(メタ)とは本発明において
同様の意味である。
【0019】アルキル基の炭素数が4〜12である(メ
タ)アクリル酸アルキルエステルは、アルキルエステル
として炭素数が4〜12の直鎖または分岐鎖のアルキル
基を有する各種のものを特に制限なく使用することがで
きる。前記アルキル基の例としては、たとえば、ブチル
基、イソブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノ
ニル基、イソデシル基、ラウリル基等があげられる。こ
れら(メタ)アクリル酸アルキルエステルは1種を単独
でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0020】アクリル系重合体(A)中における、アル
キル基の炭素数が4〜12である(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステルに係わるモノマーユニットの割合は、ア
クリル系重合体(A)の全モノマーユニットの50重量
%以上であることが好ましい。さらには、60重量%以
上、特に80重量%以上であることが好ましい。
【0021】前記アクリル系重合体(A)には、前記例
示の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの他に、当該
(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能なモ
ノマーを共重合させることができる。
【0022】共重合可能なモノマーとしては、酸性基
(a)を有するモノマーが好ましい。酸性基(a)とし
ては、たとえば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン
酸基等があげられる。酸性基(a)としては、カルボキ
シル基が好適である。酸性基(a)としてカルボキシル
基を有するモノマーの具体例としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸など
があげられる。酸性基(a)を有するモノマーの割合
は、アクリル系重合体(A)の全モノマーユニットの2
〜20重量%程度が好ましい。更に好ましくは5〜15
重量%である。
【0023】共重合可能なモノマーの他の例としては、
たとえば、(メタ)アクリルアミド、N,N,−ジメチ
ル(メタ)アクリルアミド、N,N,−ジエチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N,−ジブチル(メタ)アク
リルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N
−(メタ)アクリロイルピロリドン、N−ビニルピロリ
ドン、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミ
ド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルア
ミド等の窒素含有モノマー、(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、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の
水酸基含有モノマー、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル等
のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリル
酸アルキルエステル、酢酸ビニル、スチレン、(メタ)
アクリル酸グリシジルなどがあげられる。
【0024】アクリル系重合体(A)の重量平均分子量
は、通常、50万〜250万程度である。本発明のアク
リル系重合体の重合方法は特に制限されず、溶液重合、
乳化重合、塊状重合、懸濁重合などの常法により実施可
能である。前記重合にあたり重合開始剤としては、アゾ
系、過酸化物系の各種公知のものを使用できる。
【0025】また塊状重合としては紫外線照射による重
合法が好ましく利用できる。紫外線照射による重合法の
場合には、光重合開始剤が配合される。光重合開始剤と
しては、たとえば、ベンゾインメチルエ−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
類、アニゾインメチルエーテルなどの置換ベンゾインエ
ーテル類、2 ,2 −ジエトキシアセトフェノン、2 ,2
−ジメトキシ−2 −フェノンアセトフェノンなどの置換
アセトフェノン類、2 −メチル−2 −ヒドロキシプロピ
オフェノンなどの置換−α−ケトール類、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、1−フェノン−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
類などがあげられる。
【0026】一分子中にヒドロキシフェニル基および/
または置換ヒドロキシフェニル基を合計2個以上を有す
る化合物(B)としては、前述の通り分子量が250〜
3000のものが好ましい。具体的には、例えばt−ブ
チル基のような嵩高いアルキル置換基を有する、いわゆ
るヒンダードフェノール系化合物としてテトラキス−
[メチレン−3 −(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ペン
タエリスリト−ル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4 −ヒドロキシフェニル)プロピオネ−
ト]、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−
ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]、1 ,6 −へキサンジオール−ビス[3−
(3,5 −ジ−t−ブチル−4 −ヒドロキシフェニル)
プロピオネート]、トリス−(3,5 −ジ−t−ブチル
ー4 −ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレートなどが
あげられる。またメチル基を置換基に持つ化合物とし
て、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルジヒ
ドロキシジフェニルスルホン、また他の置換基を持つも
のとしてテトラブロモジヒドロキシジフェニルスルホ
ン、置換基を持たないものとしてフェノールとホルムア
ルデヒドの縮重合体などがあげられる。
【0027】本発明の制振性粘着剤組成物は、前記アク
リル系重合体(A)100重量部に対し、前記化合物
(B)5〜50重量部を含有してなるが、当該粘着剤組
成物には、感圧接着剤に通常使用される架橋剤、添加
剤、例えば、ガラス繊維、金属粉などのような充填剤、
顔料、着色剤、粘着付与剤、可塑剤などを添加すること
ができる。
【0028】なお、架橋剤としてはイソシアネート系架
橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤などの有機系
架橋剤や多官能性金属キレート等の多官能性化合物が用
いられる。アクリル系重合体(A)に対する架橋剤の配
合割合は特に制限されないが、架橋剤を配合する場合に
は、通常、アクリル系重合体(A)の100重量部に対
して、架橋剤を0.01〜6重量部程度が好ましい。
【0029】また、架橋剤としては2官能以上の多価ア
ルキル(メタ)アクリレートを用いることができる。前
記多価アルキル(メタ)アクリレートは、アクリル系重
合体(A)を紫外線照射による重合法にて調製する場合
に有効である。前記多価アルキル(メタ)アクリレート
としては、たとえば、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、ぺ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 −へキサンジオールジ(メ
タ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メ
タ)アクリレートなどがあげられる。これら多官能(メ
タ)アクリレートは、アクリル系重合体(A)の調製段
階で、アルキル基の炭素数が4〜12である(メタ)ア
クリル酸アルキルエステルを含むモノマーに配合しても
よく、また前記モノマーを部分的に重合した後に配合し
てもよい。また、アクリル系重合体(A)を重合後に配
合してもよい。多官能(メタ)アクリレートの使用量
は、多官能(メタ)アクリレートの官能基数などにより
異なるが、アクリル系重合体(A)の構成モノマー10
0重量部あたり、0 .0 1〜5重量部程度である。
【0030】前記制振性粘着剤組成物は、これにより粘
着剤層が形成されている制振性粘着シートとして用いる
ことができる。制振性粘着シートは、テープ状で用いる
ことができる。制振性粘着シートは、たとえば、支持基
材の片面または両面に前記制振性粘着剤組成物からなる
粘着剤層を有するものがあげられる。支持基材として
は、使用用途に応じたものが適宜に選択される。たとえ
ばプラスチックフィルム、紙、不織布、金属箔などを用
いることができる。また、支持基材としては、その片面
または両面に剥離処理または粘着処理が施されているも
のを用いることもできる。
【0031】なお、制振性粘着シートの粘着剤層の厚さ
は、使用用途により適宜に設定されるが、通常、10〜
2000μm程度とするのが好ましい。粘着剤層の形成
は、特に制限されず、支持基材に粘着剤組成物(溶液)
を塗布し乾燥する方法、支持基材に紫外線硬化型に調製
された粘着剤組成物を塗布し紫外線硬化させる方法、剥
離処理した支持基材に粘着剤層を形成し、別の支持基材
に転写する方法等があげられる。
【0032】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べるが、本発明は
これら実施例に限定されるものではない。なお、各例
中、部は重量部である。
【0033】実施例1 冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反
応容器にアクリル酸ブチル93部、アクリル酸6.95
部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル0.05部、重合
開始剤として2,2′−アゾビスイソブチロニトリル
0.1部および酢酸エチル100部を入れ60℃で10
時間反応させてアクリル系重合体溶液を得た。このアク
リル系重合体溶液に、テトラキス−[メチレン−3−
(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート]メタン20部およびイソシアネ
ート系架橋剤2部を添加、混合して粘着剤組成物を調製
した。この粘着剤組成物を、厚さ38μmのシリコーン
処理ポリエステルフィルムに塗布し、乾燥することによ
り厚さ50μmの粘着剤層を有する粘着シートを作製し
た。なお、アクリル系重合体中のカルボキシル基(a)
とヒドロキシフェニル基および/または置換ヒドロキシ
フェニル基(b)の割合(a/b)は、1.42であっ
た。
【0034】実施例2 冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反
応容器にアクリル酸2−エチルヘキシル90部、アクリ
ル酸10部、重合開始剤として2,2 ′−アゾビスイソ
ブチロニトリル0 .1 部および酢酸エチル100部を入
れ60℃で10時間反応させてアクリル系重合体溶液を
得た。このアクリル系重合体溶液に、テトラキス−[メ
チレン−3 −(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート]メタン40部およ
びイソシアネート系架橋剤2部を添加、混合して粘着剤
組成物を調製した。この粘着剤組成物を、厚さ38μm
のシリコーン処理ポリエステルフィルムに塗布し、乾燥
することにより厚さ50μmの粘着剤層を有する粘着シ
ートを作製した。なお、アクリル系重合体中のカルボキ
シル基(a)とヒドロキシフェニル基および/または置
換ヒドロキシフェニル基(b)の割合(a/b)は、
1.02であった。
【0035】実施例3 冷却管、窒素導入管、温度計、紫外線照射装置および撹
拌装置を備えた反応容器にアクリル酸2−エチルヘキシ
ル88部、アクリル酸12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0.08
部を入れ光照射重合し、重合率10%のポリマー/モノ
マー混合物を得た。このポリマー/モノマ−混合物にテ
トラキス−[メチレン−3 −(3′,5′−ジ−t−ブ
チル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メ
タン10部および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 .1 部を添加、混合して粘着剤組成
物を調製した。この粘着剤組成物を、厚さ38μmのシ
リコーン処理ポリエステルフィルムに塗布し、乾燥する
ことにより厚さ50μmの粘着剤層を有する粘着シート
を作製した。なお、アクリル系重合体中のカルボキシル
基(a)とヒドロキシフェニル基および/または置換ヒ
ドロキシフェニル基(b)の割合(a/b)は、4.9
1であった。
【0036】実施例4 実施例2において、テトラキス−[メチレン−3−(3
′,5 ′−ジ−t−ブチルー4′−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート]メタン40部をテトラメチルビス
フェノールF10部に変えたこと以外は実施例2と同様
にして粘着剤組成物を調製した。また実施例2と同様に
して、粘着シートを作製した。なお、アクリル系重合体
中のカルボキシル基(a)とヒドロキシフェニル基およ
び/または置換ヒドロキシフェニル基(b)の割合(a
/b)は、1.78であった。
【0037】比較例1 実施例1において、テトラキス−[メチレン−3−(3
′,5 ′−ジ−t−ブチルー4′−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート]メタン20部を添加しなかったこ
と以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し
た。また実施例1と同様にして、粘着シートを作製し
た。
【0038】比較例2 実施例2において、テトラキス−[メチレン−3−(3
′,5 ′−ジ−t−ブチルー4′−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート]メタン40部を添加しなかったこ
と以外は実施例2と同様にして粘着剤組成物を調製し
た。また実施例2と同様にして、粘着シートを作製し
た。
【0039】比較例3 実施例3において、テトラキス−[メチレン−3−(3
′,5 ′−ジ−t−ブチルー4′−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート]メタン10部を添加しなかったこ
と以外は実施例3と同様にして粘着剤組成物を調製し
た。また実施例3と同様にして、粘着シートを作製し
た。
【0040】実施例および比較例で得られた粘着シート
について以下の評価を行った。結果を表1に示す。
【0041】(粘着力の測定)粘着シートを厚さ38μ
mのポリエステルフィルムに貼り合せ粘着力測定用のサ
ンプルを作製した。被着体としてステンレス板(SUS
304鏡面仕上げ)を用い、剥離ライナー(シリコーン
処理ポリエステルフィルム)を剥がした上記粘着シート
(20mm×100mm)を2kgローラーで貼り付
け、雰囲気温度23℃、貼付時間30分、剥離速度30
0mm/分の条件で、180°剥離の粘着力(N/20
cm)を万能引張試験機で測定した。
【0042】(正接損失(tanδ)測定)粘着シート
の粘着剤層を複数層貼り合せて厚さ約1mmの試験サン
プルを作製した。このサンプルをレオメトリック社製の
「動的粘弾性測定装置ARES」を用いて、直径7.9
mmのパラレルプレート、周波数1Hzの条件で温度を
変化させて正接損失(tanδ)を測定し、得られた結
果から正接損失(tanδ)のピーク温度を求めた。
【0043】(損失係数測定)ベース層として厚さ0.
5mmのSPCC鋼板と拘束層として厚さ0.05mm
のSUS304との間に、粘着シートを挟んだ形で、長
さ250mm、幅10mmの損失係数測定用サンプルを
作製した。これを中央加振におけるメカニカルインピー
ダンス法にて、1KHz、40℃の損失係数を測定し
た。
【0044】
【表1】 上記の表1の結果から明らかなように、本発明の実施例
1〜4の粘着剤組成物を用いた各粘着シートは、いずれ
も、良好な制振性を有していると共に粘着力も優れてい
ることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 滝男 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 Fターム(参考) 4J004 AA10 4J040 DF041 DF051 HB10 HB11 JA09 JB09 KA16 LA06 MA03 NA15 NA19

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルキル基の炭素数が4〜12である
    (メタ)アクリル酸アルキルエステルを主たるモノマー
    ユニットとして含有するアクリル系重合体(A)100
    重量部に対し、一分子中にヒドロキシフェニル基および
    /または置換ヒドロキシフェニル基を合計2個以上を有
    する化合物(B)5〜50重量部を含有することを特徴
    とする制振性粘着剤組成物。
  2. 【請求項2】 一分子中にヒドロキシフェニル基および
    /または置換ヒドロキシフェニル基を合計2個以上を有
    する化合物(B)の分子量が250〜3000であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の制振性粘着剤組成物。
  3. 【請求項3】 アクリル系重合体(A)が、酸性基
    (a)を有するモノマーユニットを2〜20重量%含
    み、アクリル系重合体中の酸性基(a)と化合物(B)
    中のヒドロキシフェニル基および/または置換ヒドロキ
    シフェニル基(b)の割合(a/b)が0.2〜20で
    あることを特徴とする請求項1または2記載の制振性粘
    着剤組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3記載の制振性粘着剤組成物
    により粘着剤層が形成されていることを特徴とする制振
    性粘着シート。
  5. 【請求項5】 粘着剤層の正接損失(tanδ)のピー
    ク温度が−18〜13℃であり、そのピーク温度での正
    接損失(tanδ)が1.1以上であることを特徴とす
    る請求項4記載の制振性粘着シート。
  6. 【請求項6】 ステンレス板に対する粘着力が10N/
    20mm以上であることを特徴とする請求項4または5
    記載の制振性粘着シート。
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