JP2006103599A

JP2006103599A - 自動車外装部材構成体

Info

Publication number: JP2006103599A
Application number: JP2004295370A
Authority: JP
Inventors: Tomomoto Toda; 智基戸田; Juichi Watanabe; 重一渡辺
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】
接着性、耐久性、耐熱性が優れるとともに外装体構成体の構成が部材／テープ／部材のように３層にすることが出来、生産性を向上させた自動車外装部材構成体の提供。
【解決手段】
アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートと極性基含有ビニルモノマーとからなる、アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分（ａ）、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）、水添石油樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）を含有してなる重合性組成物を光重合して得られるアクリル系粘着剤組成物であって、ゲル分率が４０〜７０％であるアクリル系粘着剤組成物を粘着材層とするアクリル系粘着テープにより、自動車外装部材が接合されてなることを特徴とする自動車外装部材構成体。
【選択図】なし

Description

本発明は、優れた接着性と耐久性を有する。自動車外装部材構成体をに関する。

自動車外装部材として、意匠性や耐久性、軽量化の点から樹脂コート部材や樹脂部材が多用されている。これら部材を車体に接合して外装部材が構成されるが、接合には簡便に施工される接着性テープが多用されている。このような接着性テープの代表例として、アクリル系感圧接着テープ（比重１以下、平均粒径１０〜２００μｍのガラスミクロバブルが接着剤層中に容積比で２０〜６０％含有されているアクリル系感圧接着テープ）が用いられている（特許文献１参照）。
しかしながら、上記発明の感圧接着テープに用いられているアクリル系粘着剤では、被着材の樹脂の種類によっては接着力が十分でない場合があり、実際に感圧接着テープを用いて外装部材を接合する際には、プライマーの使用が必要となり、外装部材構成体の構成が部材／フ゜ライマー／感圧接着テープ／部材のように４層になり、生産性に問題があった。

特公昭５７−１７０３０号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、外装体構成体の構成が部材／テープ／部材のように３層にすることが出来、生産性を向上させた自動車外装部材構成体を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートと極性基含有ビニルモノマーとからなる、アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分（ａ）、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）、水添石油樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）を含有してなる重合性組成物を光重合して得られるアクリル系粘着剤組成物であって、ゲル分率が４０〜７０％であるアクリル系粘着剤組成物を粘着材層とするアクリル系粘着テープにより、自動車外装部材が接合されてなる自動車外装部材構成体である。

請求項２記載の発明は、アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレート１００重量部に対して、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｃ）が３〜３０重量部である請求項１記載の自動車外装部材構成体である。

請求項３記載の発明は、アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレート１００重量部に対して、水添石油樹脂が３〜４０重量部である請求項１又は２に記載の自動車外装部材構成体である。

以下に、本発明を更に詳細に説明する。
本発明に用いられるアクリル系粘着粘着剤組成物は、アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートと極性基含有ビニルモノマーとからなる、アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分（ａ）、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）、水添石油樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）を含有してなる重合性組成物を光重合して得られるアクリル系粘着剤組成物であって、ゲル分率が４０〜７０％であるアクリル系粘着剤組成物である。

上記アクリル系モノマー成分（ａ）を構成するアルキル（メタ）アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートである限り特に限定されず、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（アミル）（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチ（メタ）ルアクリレート、イソオクチ（メタ）ルアクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（ドデシル（メタ））アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらアルキル（メタ）アクリレートは単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
尚、ここで言う（メタ）アクリレートとはアクリレートもしくはメタクリレートを意味する。

上記（メタ）アクリレートのアルキル基の炭素数が２〜１４の範囲外の場合は、粘着剤のガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなったり、粘着剤としての適性が低下する等の不都合が生じてしまう。上記アルキル（メタ）アクリレートの内、ガラス転移温度（Ｔｇ）の調整、相溶性等の点から、炭素数が４〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートが好ましい。

上記アクリル系モノマー成分（ａ）を構成する極性基含有ビニルモノマーは、共重合体のＴｇや粘着性等の調整、更には、粘着剤組成物の凝集力や粗面接着性を向上させるために用いられる。これら極性基含有ビニルモノマーの具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン等のスチレン系モノマー；酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル；（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のビニル基を含有するカルボン酸；前記ビニル基を有するカルボン酸の無水物；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、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート等の水酸基を有するビニルモノマー；（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルラウリロラクタム、（メタ）アクリロイルモルホリン、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート等の窒素含有ビニルモノマー、が挙げられる。これら極性基含有ビニルモノマーは単独で用いられても良いし、２種類以上併用されても良い。

上記極性基含有ビニルモノマーの量は、多過ぎると得られる粘着剤組成物の柔軟性が低下し、剥離力が低下し、少なすぎると凝集力や接着性の向上等の添加効果が認められ難くなるので、アクリル系モノマー成分中の０.１〜２０重量％であるのが好ましい。即ち、上記アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分中のアクリル系モノマーの割合は、９９.９〜８０重量％であるのが好ましい。

上記末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）としては、主骨格がポリオレフィンからなり末端に他の重合性モノマーと共重合可能な二重結合を有するものであれば、特に限定されるものではない。
上記ポリオレフィン骨格の具体例としては、プロピレン、ブチレン、ペンテン等のα−オレフィンとエチレンとの共重合体が挙げられ、エチレン−ブチレン共重合体が好適に用いられる。上記エチレン−ブチレン共重合体の市販品としては、例えば、クレイトン・ポリマージャパン社製「クレイトン・リキッド・ポリマーＬ−１２５１」や「クレイトン・リキッド・ポリマーＬ−１２５３」等が挙げられる。

上記オレフィン系重合体（ｂ）の量はアルキルアクリレート１００重量部に対して３〜３０重量部が好ましく、さらに好ましくは５〜２５重量部である。オレフィン系重合体が３重量部未満では水添石油樹脂の相溶性が低下し粘着力が不十分になり易く、３０重量部を超えた範囲では添加量の増加による性能向上の効果が認められ難くなり経済的に好ましくない。

上記水添石油樹脂（ｃ）は水添加により石油樹脂の二重結合構造部分に水素を添加させた樹脂であり、水添石油樹脂を添加することにより樹脂部材に対する接着性が向上する。
る。石油樹脂が水添化されていない場合は、石油樹脂が有する二重結合構造が光重合反応において重合阻害を生じさせる。上記水添石油樹脂をとしては、完全に水添化された石油樹脂が好ましい。

上記水添石油樹脂（ｃ）の量は、アクリる系モノマー成分１００重量部に対して３〜４０重量部が好ましく、更に好ましくは５〜３０重量部である。３重量部未満では樹脂部材への接着力向上が十分でなく、４０重量部を超えると低温接着性が低下したり、耐熱性や柔軟性が低下する傾向がある。

上記、光重合開始剤（ｄ）は光により反応を開始し、上記アクリル系モノマー成分を重合せしめる開始剤である限り特に限定されず、具体的には、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシー２−プロピル）ケトン［商品名：ダロキュアー２９５９、メルク社製］などのケトン系光重合開始剤；α−ヒドロキシ−α、α｀−ジメチル−アセトフェノン［商品名：ダロキュア１１７３、メルク社製］、メトキシアセトフェン、２，２−ジメトキシー２−フェニルアセトフェン［商品名：イルガキュア６５１、チバガイギー社製］、２−ヒドロキシー２−シクロヘキシルアセトフェノン［商品名：イルガキュア１８４、チバガイギー社製］などのアセトフェノン系光重合開始剤；ベンジルジメチルケタールなどのケタール系光重合開始剤；その他、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシルホスフォナート等の光重合開始剤等が挙げられる。
これら光重合開始剤（ｄ）の添加量は、アクリル系モノマー成分（ａ）１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜５重量部であり、より好ましくは０．０３〜１．０重量部である。光開始剤（ｄ）の添加量が０．０１重量部未満では重合転化率が低下し、得られた重合体のモノマー臭が強いものとなり、さらに、粘着剤組成物とした際に凝集力が低下して必要な物性が得られ難くなる。また、５重量部を超える場合には、ラジカル発生量が多くなり、アクリル系共重合体の分子量が低下してしまい、粘着剤組成物とした際に必要な凝集力が得られ難くなる。

上記(a)〜（ｄ）からなる光重合性組成物を光重合する際に、光照射に用いられるランプ類としては、特に限定されないが、光の波長が４００ｎｍ以下に発光分布を有するものが用いられ、具体的には、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウエーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。この中でもケミカルランプは開始剤の活性波長領域の光を効率よく発光すると共に、重合性組成物中の開始剤以外の成分の光吸収が少ないため、内部まで光が透過するので効果的である。

上記ランプによる光重合物組成物への光照射強度は得られるポリマーの重合度を左右する因子であり、目的製品の性能毎に適宜制御されるものである。一般的に使用されるアセトフェノン基を有する開列型の光重合開始剤を用いた場合、光重合開始剤の光分解に有効な波長領域（開始剤によって異なるが、通常３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの光が用いられる）の光強度は０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ²が好ましい。
本発明の重合性組成物においては、重合性組成物を光重合して粘着剤組成物、さらには粘着テープを得る際には、開始剤以外の成分の光吸収が少ないため、厚い粘着剤層が容易に形成出来るので、高膜厚の粘着テープを製造するのに適している。

上記アクリル系粘着剤組成物の下記式（１）で示されるゲル分率は４０〜７０％であり、好ましいゲル分率は４５〜６５％、特に好ましくは５０〜６０％である。
ゲル分率（％）＝Ｂ／Ａ×１００（１）
Ａ：アクリル系粘着剤組成物の重量。
Ｂ：４０℃のテトラヒドロフランに４８時間浸漬後のアクリル系粘着剤組成物の不溶解分の乾燥重量。
上記ゲル分率が４０％未満の場合は凝集力が不十分となり、炎天下のような高温では構造体の構成部材のずれ、剥離が発生し易くなる。７０％を超えると樹脂面への密着性が低下し、外装部材構成体の耐久性が低下し、剥がれが発生する。

本発明においては、上記アクリル系粘着剤組成物のゲル分率を調製するために、アクリル系モノマー成分に架橋性成分を添加するのが好ましい。架橋性成分としては、多官能（メタ）アクリレート、極性基含有ビニルモノマーの極性基と反応する基を複数有する化合物等が挙げられる。このようなものとしては、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトシキ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、エトシキ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロキシ化グリセリルトリアクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、液状水素化１，２ポリブタジエンアクリレート等が挙げられる。なかでも、分子量が４００以上のもの、さらに好ましくは８００以上のものが粗面、オレフィン、撥水・防汚処理面等への接着性と凝集力のバランスに優れているので好適に用いられる。配合量は０．０２〜５重量部が好ましく、さらに好ましくは０．０５〜２重量部である。添加量が０．０２重量％未満の場合は、添加効果が認められず、５重量％を超えると、樹脂面への密着性が低下する。

本発明に用いられる粘着剤組成物においては、粘着剤組成物の粘度を上げ、微粒子の分散状態を良好に保持するために、親水性シリカのようなチキソトロピー付与材を配合することが望ましい。
また、本発明に用いられるアクリル系粘着剤組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、各種の添加剤が添加されても良い。上記添加剤としては、例えば、可塑剤、軟化剤、顔料、染料などが挙げられる。

本発明に用いられる粘着テープは、上述のアクリル系粘着剤組成物を粘着剤層とするものであり、粘着剤のみでテープを構成してもよいし、必要により、上述のアクリル系粘着剤組成物からなる粘着剤層が基材の少なくとも一面に形成されていてもよい。上記基材としては、特に限定されず、例えば、和紙、不織布等の紙類、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリウレタン等のプラスチックフィルム、金属博等の、粘着テープの基材として従来公知の物が使用される。

本発明において用いられる粘着テープの製造法としては、特に限定されず、従来から粘着テープの製造に用いられている方法により製造される。例えば、上記基材上に重合性組成物を塗工下後に光重合させて粘着テープとする方法、離型紙上に重合性組成物を塗工し、光重合させて粘着テープとする方法、離型紙上に重合性組成物を塗工し、光重合させた後に基材に転写させる方法等が挙げられる。

上記粘着テープにおける粘着剤組成物の厚さは、特に限定されないが、０．１〜３ｍｍであることが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、粘着剤層が薄過ぎるために粗面や凹凸工面のある面への追従性が悪くなり、厚さが３ｍｍを越えると、剪断力に対するずれが発現し易くなり好ましくない。

本発明における自動車外装部材とは、自動車の車体外面に各種機能、装飾性のために取り付けられるドアバイザー、モール、エンブレム、スポイラー等であり、材質としては、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）等の樹脂材料、さらには上記樹脂上にアクリル系などの樹脂塗装がされた材料、もしくは樹脂コートされた鋼板等が挙げられる。
本発明の自動車外装部材構成体とは、アクリル系粘着剤により、上記部材同士が接合された構成体、又は上記部材が自動車の車体外面に接合された構成体である。

本発明の自動車外装部材構成体は、アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートと極性基含有ビニルモノマーとからなる、アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分（ａ）、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）、水添石油樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）を含有してなる重合性組成物を光重合して得られるアクリル系粘着剤組成物であって、ゲル分率が４０〜７０％であるアクリル系粘着剤組成物を粘着材層とするアクリル系粘着テープにより自動車外装部材が接合されてなる自動車外装部材構成体であるので、接合の際にプライマー等野が不要であるので接合が容易であり、耐久性、耐熱性に優れた自動車外装部材構成体となる。また、オレフィン重合体（ａ）の量を３〜３０重量部、水添石油樹脂の量を２〜４０重量部とすることにより上記効果がさらに奏上される。

以下に本発明につき、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。
〔アクリル系粘着テープの作成〕
表１に記載の配合に従い、重合性組成物をディゾルバーにて均一に混合して作成した。この重合性組成物に窒素をパージして溶存酸素を除去した。ついで、離型処理した５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上に厚さ１ｍｍのスペーサーを設置し上記重合性組成物を離型処理ＰＥＴ上に展開したのち、このＰＥＴフィルムを折り曲げて、離型処理面が重合性組成物に接するように被覆した。
この状態で被覆側のＰＥＴフィルムにおける紫外線照射強度が５ｍＷ／ｃｍ²となるようにケミカルランプのランプ強度を調整し、１５分間紫外線を照射し、粘着剤層の厚さが１ｍｍの粘着テープを得た。

〔外装部材構成体試験片の作成〕
上記で作製した粘着テープを幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切断して、片側の離型フィルムをはがして幅２５ｍｍ長さ８０ｍｍの透明アクリル板もしくは黒色アクリル塗装が施されたサイドバイザー板（アクリル黒色塗装板）に５ｋｇのローラーで一往復して貼り付けた。この際、比較例３のみはプライマーを予め塗布した被着体を用いた。２３℃２４時間養生したのち、反対側の離型フィルムをはがして、塗装鋼板に５ｋｇローラーで一往復させて貼り合わせた。これをさらに２３℃で１日養生して、構成体試験片を得た。

〔ゲル分率測定方〕
先ず、粘着テープの離型処理ＰＥＴを剥離し、粘着剤層の重量Ａを測定した。この粘着剤層を４０℃のテトラヒドロフランに４８時間浸漬した後、不溶解分を２００メッシュの金網で濾別後、室温で２日間風乾し、不溶解分の乾燥重量Ｂを測定した。次に下記の式よりゲル分率を算出した。結果を表１に示した。
ゲル分率（％）＝Ｂ／Ａ×１００（１）
Ａ：粘着テープの粘着剤層の重量。
Ｂ：４０℃のテトラヒドロフランに４８時間浸漬後の不溶解分の乾燥重量。

〔耐久性評価〕
上記で得られた構成体試験片の片側を図１に示すように、1ｍｍ強制的に広げて固定した。この状態の試験片を３０℃の温水中で1週間漬けた後の、接合面の剥離の有無を観察した。結果を表１に示した。

〔耐熱性評価〕
上記で得られた構成体試験片の塗装鋼板にフックを引っ掛けて３８℃オーブン中に吊し、図２のように、樹脂板側の下部に８００ｇの錘をぶら下げ、せん断荷重を負荷した。５℃／３分の昇温速度で１００℃まで温度を上げていき、錘の落下する温度を測定した。結果を表１に示した。

耐久性評価用法を示す模式図耐熱性評価法を示す模式図

Claims

アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレートと極性基含有ビニルモノマーとからなる、アクリル系モノマーを主成分とするアクリル系モノマー成分（ａ）、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）、水添石油樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）を含有してなる重合性組成物を光重合して得られるアクリル系粘着剤組成物であって、ゲル分率が４０〜７０％であるアクリル系粘着剤組成物を粘着材層とするアクリル系粘着テープにより、樹脂又は樹脂コートがされてなる自動車外装部材が接合されてなることを特徴とする自動車外装部材構成体。
アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレート１００重量部に対して、末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体（ｂ）が３〜３０重量部であることを特徴とする請求項１記載の構成体
アルキルの炭素数が２〜１４のアルキル（メタ）アクリレート１００重量部に対して、水添石油樹脂（ｃ）が３〜４０重量部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の構成体。