JP2008088408A - 紫外線硬化型粘着剤組成物、紫外線硬化型粘着シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
高温下における保持力を改善し、接着性に優れた粘着剤層を有する紫外線硬化型粘着剤組成物、紫外線硬化型粘着シート及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
(a)アルキル基中の炭素数が1〜20のアルキル(メタ)アクリレート70〜99重量%及び極性基を有するビニルモノマー1〜30重量%とを含むモノマー成分100モル部に対し、(b)1分子中に(メタ)アクリロイル基を4個以上有しアクリル当量が150以下であるする少なくとも1種の多官能(メタ)アクリレート0.01〜0.1モル部、(c)光重合開始剤を含む紫外線硬化型粘着剤組成物、紫外線硬化型粘着シート及びその製造方法。
【選択図】図1
Description
である。
が好ましい。
窒素雰囲気下、紫外線に曝露して部分重合させることによって得られるプレポリマーを含む部分重合物のMw(重量平均分子量)は、10万〜1000万、好ましくは50万〜900万、100万〜800万である。Mw(重量平均分子量)が、10万未満では、未架橋成分とする効果が乏しく、1000万以上では、モノマー成分に溶解させることが困難となる。
GPCの測定条件
・サンプル濃度:0.1重量%(テトラヒドロフラン溶液)
・サンプル注入量:100μl
・溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
・流量(流速):0.5mL/min
・カラム温度(測定温度):40℃
・カラム:商品名「TSK GEL GMHHR−H(20)」(東ソー株式会社製)を2本連結
・検出器:示差屈折計
また、塗工に適した粘度にするため、紫外線硬化型粘着剤組成物に増粘用ポリマーを適宜に配合することにより粘度調整してもよい。増粘用ポリマーとしては、アクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリロイルモルホリン等を共重合したアクリル系ポリマーや、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、スチレンブタジエンブロック共重合体(SBS)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリルゴム、ポリウレタン、ポリエステル等を用いることができる。増粘用ポリマーを用いる場合には、紫外線硬化型粘着剤組成物に対して増粘用ポリマーを5〜40重量%の割合で含有するのが好ましい。
本発明において、これら多官能(メタ)アクリレートの使用量は、その官能基数などにより多少異なるが、前記(a)モノマー成分100モル部に対し、0.01〜0.1モル部、好ましくは0.02〜0.08モル部、さらに好ましくは0.02〜0.06モル部の範囲で用いられる。
(b)成分のモル部=(b)モル比/(a)モル比(アルキル(メタ)アクリレートのモル比+ビニルモノマーのモル比)×100
前記(c)成分である前記光重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。
本発明の紫外線硬化型接着テープ又はシートは、前記紫外線硬化型粘着剤組成物により形成された紫外線硬化型粘着剤組成物層を有している。このような紫外線硬化型粘着テープ又はシートとしては、基材の片面に紫外線硬化型粘着剤組成物層を積層した片面が接着面となっている紫外線硬化型粘着テープ又はシートの形態を有していてもよく、両面が接着面(粘着面)となっている紫外線硬化型接着テープ又はシートの形態を有していてもよい。
2の基材としては、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフイルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(特に、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフイルム同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。基材としては、プラスチックのフイルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。
1の紫外線硬化型粘着剤組成物を2の基材に塗布する方法は、特に制限されず、通常の方法を採用できる。例えば、スロットダイ法、リバースグラビアコート法、マイクログラビア法、ディップ法、スピンコート法、刷毛塗り法、ロールコート法、フレキソ印刷法などが挙げられる。
粘着剤層の厚みとしては、特に制限されず、例えば、200〜5000μm、好ましくは300〜4000μm、さらに好ましくは400〜3000μmの範囲から選択することができる。紫外線硬化型粘着剤組成物の厚みが200μmよりも小さいと、クッション性が低下して、曲面や凹凸面に対する接着性が低下し、一方、5000μmよりも大きいと、均一な厚みの層又はシートが得られにくくなる。
本発明では、粘着剤層を形成・保護するために、シリコーン等の剥離剤をコートしたポリエチレンテレフタレート等の紫外線は透過するが酸素は遮断する剥離フイルムを用いることが好ましい。重合禁止作用のある酸素が、得られるポリマー重合率、分子量及び分子量分布に及ぼす影響をできるだけ防ぐために本剥離フイルムにより酸素を遮断した状態で積層させて行うことが好ましい。なお、剥離フイルムは、該剥離フイルムにより保護されている接着面を利用する際に剥離されるまで、紫外線硬化型粘着剤組成物層を保護してもよい。
本発明において、紫外線照射に用いられる紫外線ランプとしては、波長300〜400nm領域にスペクトル分布を持つものが用いられ、その例としてはケミカルランプ、ブラックライト(東芝ライテック(株)製)、メタルハライドランプが挙げられる。
図2は、本発明における紫外線硬化型粘着シートの製造方法における他例を示している。(a)は、2の基材の両面に1の紫外線硬化型粘着剤組成物を塗布している。(b)は紫外線照射工程を示しており、2の基材の両面上、1の紫外線硬化型粘着剤組成物に対して5の剥離フイルムを介して4の紫外線照射を行い、3の紫外線硬化型粘着剤組成物層を得る工程を示している。(c)は、2の基材の両面に3の粘着剤層を積層してなる紫外線硬化型粘着シートを示している。
図3は、本発明における紫外線硬化型粘着シートの製造方法における他例を示している。(a)は、5の剥離フイルム上に1の紫外線硬化型粘着剤組成物を塗布している。(b)は、紫外線照射工程を示しており、1の紫外線硬化型粘着剤組成物に対して5の剥離フイルムを介して4の紫外線照射を行い、3の紫外線硬化型粘着剤組成物層を得る工程を示している。(c)は、得られた紫外線硬化型粘着シートを示している。
2−エチルヘキシルアクリレート(以下、2EHAと略す)90重量部、極性基を含有するビニルモノマーとしてアクリル酸(以下、AAと略す)10重量部からなる混合モノマー溶液に、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイキー(株)製、商品名「IRGACURE651」)0.05重量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバガイキー(株)製、商品名「IRGACURE184」)0.05重量部を加えた溶液を4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下、紫外線に曝露して部分的に光重合(重合率7.0%)させることによって、Mw(重量平均分子量)が500万のプレポリマーを含む部分重合物を得た。
実施例1において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を6個有するジペンタエリスリトールヘキサアクリレート((日本化薬製、商品名「KAYARAD DPHA」(アクリル当量が97)(表中DPHAと略す))0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し0.028モル部)を用いた以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例1において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりにジペンタエリスリトールペンタアクリレートを47モル%含有するジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物とヘキサメチレンジイソシアネートとの反応物(1分子中にアクリロイル基を6個有するものと10個有するものとの混合物)((日本化薬製、商品名「KAYARAD DPHA−40H」(アクリル当量が97(6官能)、120(10官能))(表中DPHA−40Hと略す))0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し0.024モル部)を用いた以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例1において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を2個有する1,6−ヘキサンジオールアクリレート((新中村化学工業(株)製、商品名「NKエステルA−HD」(アクリル当量が113)(表中A−HDと略す))0.12重量部(モノマー成分100モル部に対し0.085モル部)使用した以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
比較例1において、1,6-ヘキサンジオールアクリレートの添加量を0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し0.078モル部)使用した以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
比較例2において、1,6-ヘキサンジオールアクリレートの添加量を0.06重量部(モノマー成分100モル部に対し0.042モル部)使用した以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例1において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を3個有するトリメチロールプロパントリアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、商品名「V♯295」(アクリル当量が99)(表中V♯295と略す))0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し0.054モル部)使用した以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例1において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を6個有するカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬製、商品名「KAYARAD DCPA−120」(アクリル当量が324)(表中DCPA−120と略す))0.33重量部(モノマー成分100モル部に対し0.031モル部)使用した以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例2において、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの添加量を0.03重量部(モノマー成分100モル部に対し0.008モル部)とした以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例2において、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの添加量を0.40重量部(モノマー成分100モル部に対し0.11モル部)とした以外は、実施例1と同様の操作により粘着シートを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート(以下、2EHAと略す)90重量部、極性基を含有するビニルモノマーとしてアクリル酸(以下、AAと略す)10重量部からなる混合モノマー溶液に、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイキー(株)製、商品名「IRGACURE651」)0.05重量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバガイキー(株)製、商品名「IRGACURE184」)0.05重量部を加えた溶液を4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下、紫外線に曝露して部分的に光重合(重合率7.0%)させることによって、Mw(重量平均分子量)が500万のプレポリマーを含むシロップを得た。
実施例4において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を6個有するジペンタエリスリトールヘキサアクリレート((日本化薬製、商品名「KAYARAD DPHA」(アクリル当量97)(表中DPHAと略す))0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し、0.028モル部)を用い、光照射後の厚さが800μmとなるように一方の面がシリコーン系離型処理剤で離型処理された厚みが38μmのポリエステルフイルム上に塗布した以外は、実施例3と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例5において、光照射後の厚さが1200μmとなるように一方の面がシリコーン系離型処理剤で離型処理された厚みが38μmのポリエステルフイルム上に塗布した以外は実施例5と同様の操作により粘着シートを得た。
実施例4において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を2個有する1,6−ヘキサンジオールアクリレート((新中村化学工業(株)製、商品名「NKエステルA-HD」(アクリル当量が113)(表中A−HDと略す))0.12重量部(モノマー成分100モル部に対し、0.085モル部)使用した以外は、実施例4と同様の操作により粘着シートを得た。
比較例8において、1分子中にアクリロイル基を2個有する1,6−ヘキサンジオールアクリレート((新中村化学工業(株)製、商品名「NKエステルA-HD」(アクリル当量が113)(表中A-HDと略す))の添加量を0.10重量部(モノマー成分100モル部に対し、0.078モル部)とした以外は、同様の操作により粘着シートを得た。
実施例4において、テトラメチロールメタンテトラアクリレートの代わりに1分子中にアクリロイル基を3個有するトリメチロールプロパントリアクリレート((大阪有機化学工業(株)製、商品名「V♯295」(アクリル当量99)(表中「V♯295」と略す)0.1重量部(モノマー成分100モル部に対し、0.054モル部))使用した以外は、実施例4と同様の操作により粘着シートを得た。
(分子量)
プレポリマーのMw(重量平均分子量)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により求める。装置;東ソー(株)製、商品名「HLC-8020」、カラム;東ソー(株)製、商品名「TSKgelGMHHR-H(20)」、溶媒;テトラヒドロフラン、標準物質;ポリスチレンを用いた。
被着体に厚さ0.4mmのSUS304の表面BA(冷間圧延後、光輝熱処理を施したもの)の鋼板(以下、BA板と記す)を巾40mm、長さ100mmに切断し、JISZ1541−7.2.1.3b)に従って洗浄したものを使用した。
被着体にはBA板を使用し、清浄したBA板の端部に25mm×25mmサイズに切断した粘着シートの、一方の面の剥離ライナーを剥離し、その面をBA板の端部に、軽く貼り付けた後、5kgローラーを用いて試験片の上から毎分約300mmの速さで片道圧着した後、反対面の剥離ライナーを剥ぎ取り、清浄したBA板を同様に貼り合せた。試験片は試験片の中心線とBA板の中心線とがなるべく一致するような位置に貼りつけた。
(せん断接着力)で用いたBA板と、片方の端部の中央に孔を開けたものを使用した以外は、せん断接着力と同じ方法でBA板を作成した。
2 基材
3 紫外線硬化型粘着剤組成物層
4 紫外線照射
5 剥離フイルム
Claims (8)
- (a)アルキル基中の炭素数が1〜20のアルキル(メタ)アクリレート70〜99重量%及び極性基を有するビニルモノマー1〜30重量%とを含むモノマー成分100モル部に対し、(b)1分子中に(メタ)アクリロイル基を4個以上有しアクリル当量が150以下である少なくとも1種の多官能(メタ)アクリレート0.01〜0.1モル部、(c)光重合開始剤を含む紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 請求項1に記載の紫外線硬化型粘着剤組成物100重量部に、さらに(d)微粒子を0.5〜20重量部含有する紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 前記(d)成分の微粒子が、平均粒径1〜500μmの中空微小球状体である請求項2に記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- (e)気泡、及び/又は(f)分子中に−CH2−CH2−O−もしくは−CH2−CH(CH3)−O−の構造を有する界面活性剤をさらに含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線硬化型粘着剤組成物に紫外線を照射して得た紫外線硬化型粘着剤組成物層からなる紫外線硬化型粘着シート。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線硬化型粘着剤組成物に紫外線を照射して得た紫外線硬化型粘着剤組成物層を基材の少なくとも片面に有する紫外線硬化型粘着シート。
- (a)アルキル基中の炭素数が1〜20のアルキル(メタ)アクリレート70〜99重量%及び極性基を有するビニルモノマー1〜30重量%とを含むモノマー成分100モル部に対し、(b)1分子中に(メタ)アクリロイル基を4個以上有しアクリル当量が150以下である少なくとも1種の多官能(メタ)アクリレート0.01〜0.1モル部、(c)光重合開始剤を含む紫外線硬化型粘着剤組成物を基材の少なくとも片面に塗布した後に、紫外線を照射して粘着剤層を形成する紫外線硬化型粘着シートの製造方法。
- 波長300〜400nmにおける強度が1〜50mW/cm2である紫外線を照射して粘着剤層を形成する請求項7に記載の紫外線硬化型粘着シートの製造方法。
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