JP2009079204A - 光重合反応とレドックス重合反応とを併用するアクリル系粘弾性体層の製造方法、及び粘着テープ又はシート - Google Patents

光重合反応とレドックス重合反応とを併用するアクリル系粘弾性体層の製造方法、及び粘着テープ又はシート Download PDF

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Abstract

【課題】粘弾性特性を維持しながら、生産性を損なわず、未反応単量体の残存量を著しく低減できるアクリル系粘弾性体層の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のアクリル系粘弾性体層の製造方法は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用して、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことを特徴とする。活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤、酸化剤、及び還元剤を含むアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に活性エネルギー線を照射して、光重合反応とレドックス重合反応とをともに進行させることであってもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用することにより、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すアクリル系粘弾性体層の製造方法、該アクリル系粘弾性体層の製造方法により得られるアクリル系粘弾性体層、該アクリル系粘弾性体層の製造方法により得られるアクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系粘弾性体、該アクリル系粘弾性体層の製造方法により得られるアクリル系粘弾性体層を粘着層として有する粘着テープ又はシートに関する。
一般にアクリル系粘着剤(アクリル系感圧接着剤)は、接着力が良好で、作業性も良いことから、家電製品や自動車、建材用途等に広く使用されている。その製法として、重合したアクリル系粘着剤を溶剤に希釈し、塗布、乾燥することで粘着剤とする溶剤系が一般的である。しかしこの製法では、希釈溶剤を乾燥する過程で大気汚染の原因ともなり得る溶剤が大気に放出される可能性がある。また残存する希釈溶剤はVOCとして規制対象ともなっている。そのため、近年、溶剤を使用しない粘着剤の製法として、エマルション系、ホットメルト系、光重合系が検討されている。
前記エマルション系及びホットメルト系では、その製法上、それぞれ耐湿性、耐熱性を求められる用途には好ましくない。光重合系は、耐湿性、耐熱性に優れることから注目されている。
しかしながら、光重合系では、その製法上、希釈溶剤を用いないバルクでの重合であるため、未反応単量体の残存の問題が、環境面や健康面から指摘されている。また、光重合系では、活性エネルギー線を照射している間のみ重合が進行するため、活性エネルギー線を照射しているゾーン内で反応を完結させなければならず、生産性を上げるためには装置の増設に伴うコストの問題があった。
このような問題に対して、長時間活性エネルギー線を照射する方法や、乾燥工程を設ける方法(特許文献1参照)などが提案されているが、これらの方法では生産性を悪化させることにつながり、かつ、未反応単量体の残存の問題に対して十分な改善がなされない。
また、光重合開始剤の増量、あるいは活性エネルギー線の照射強度を上げる試みがなされているが、どちらも得られるアクリル系粘着剤の分子量低下を招き、粘着力の低下を引き起こす原因となる。
以上のように、従来から未反応単量体を除去するための研究、あるいは生産性を上げる研究が数多くなされている。しかし、粘着特性を維持しながら、生産性を損なわず、かつ未反応単量体の残存の問題が改善された光重合性アクリル系粘着剤はいまだ得られていない。
特開2002−241709号公報
従って、本発明の目的は、粘弾性特性を維持しながら、生産性を損なわず、未反応単量体の残存量を著しく低減できるアクリル系粘弾性体層の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、さらに、粘着特性を維持しながら、生産性を損なわず、未反応単量体の残存量を著しく低減できる粘着層としてのアクリル系粘弾性体層の製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合させる重合反応として、光重合開始剤を用いる光重合反応と酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用すれば、粘弾性特性を維持しながら、生産性を損なわず、アクリル系粘弾性体層を得ることができ、さらに、該アクリル系粘弾性体層において未反応単量体残存量を低減できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用して、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことを特徴とするアクリル系粘弾性体層の製造方法を提供する。
活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤、酸化剤、及び還元剤を含むアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に活性エネルギー線を照射して、光重合反応とレドックス重合反応とをともに進行させることであってもよい。
活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び還元剤を含む還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物と活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び酸化剤を含む酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物とに対して活性エネルギー線を照射することと、それぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる部分硬化した還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層と部分硬化した酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層とを貼り合わせてなることであってもよい。
活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用は、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層とを貼り合わせて得られる積層体に、活性エネルギー線を照射することであってもよい。
活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用は、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物にそれぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物からなる層を、貼り合わせることであってもよい。
前記還元剤は、金属塩であることが好ましく、中でもバナジウム化合物が好ましい。
前記酸化剤は、有機過酸化物であることが好ましく、中でもハイドロパーオキサイドが好ましい。
また、本発明は、前記アクリル系粘弾性体層の製造方法により得られるアクリル系粘弾性体層を提供する。該アクリル系粘弾性体層は粘着層として用いてもよい。
さらに、本発明は、前記アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系粘弾性体を提供する。
さらにまた、本発明は、粘着層として、前記アクリル系粘弾性体層を有する粘着テープ又はシートを提供する。このような粘着テープ又はシートは、基材の少なくとも一方の面に粘着層が設けられている構成を有することができる。
本発明によれば、前記構成を有しているので、粘弾性特性を維持しながら、生産性を損なわず、アクリル系粘弾性体層を得ることができ、該アクリル系粘弾性体層において未反応単量体の残存量を著しく低減することができる。また、粘着特性を維持しながら、生産性を損なわず、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を得ることができ、該粘着層としてのアクリル系粘弾性体層において未反応単量体の残存量を著しく低減することができる。
(アクリル系粘弾性体層)
アクリル系粘弾性体層は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用して、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことにより得られる。
このようなアクリル系粘弾性体層は、光重合反応及びレドックス重合反応を併用して、アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことにより作製されるので、前記2種類の重合反応を用いてもアクリル系粘弾性体層において粘弾性特性を維持することができ、また前記2種類の重合反応を用いることによりアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を効率よく重合に付すことができ、さらにアクリル系粘弾性体層中の未反応単量体の含有量を著しく減少させることができる。なお、アクリル系粘弾性体層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
アクリル系粘弾性体層は、粘着用途(粘着層)やシーリング用途(シーリンング層)に用いることができ、また基材としても用いることができる。
なお、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層は、光重合反応及びレドックス重合反応を併用して、アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことにより作製されるので、前記2種類の重合反応を用いても粘着層としてのアクリル系粘弾性体層において粘着特性を維持することができ、また前記2種類の重合反応を用いることによりアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を効率よく重合に付すことができ、さらに粘着層としてのアクリル系粘弾性体層中の未反応単量体の含有量を著しく減少させることができる。
アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物としては、活性エネルギー線の照射による光重合反応及び酸化剤と還元剤との作用によるレドックス重合反応(酸化還元重合反応)の併用により重合硬化するモノマー組成物又はその部分重合組成物である限り特に制限されない。
単層構造のアクリル系粘弾性体層を形成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物としては、例えば、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤、還元剤、及び酸化剤を含む酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物が挙げられる。ただし、酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物は、還元剤及び酸化剤の両方を同時に含むため、保存安定性の点で問題を生ずることがある。
積層構造のアクリル系粘弾性体層を形成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物としては、例えば前記酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び還元剤を含む還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び酸化剤を含む酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物等が挙げられる。また、このようなアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物は、少なくとも還元剤を含むものと酸化剤を含むものとを組み合わせて用いられる。還元剤を含むものと酸化剤を含むものとの界面で、還元剤及び酸化剤の作用により酸化還元反応(レドックス反応)が生じて、重合反応が促進されるためである。
なお、積層構造のアクリル系粘弾性体層を形成する場合において、それぞれの層を形成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物(酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物など)は、そのモノマー成分が同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、生産性の観点からは、同一であることが好ましい。
アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を構成するモノマー成分は、通常、(メタ)アクリル酸アルキルエステルをモノマー主成分とする。このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(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)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステル[好ましくは(メタ)アクリル酸C2-14アルキルエステル、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸C2-10アルキルエステル]などが挙げられる。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及び/又はメタクリル酸アルキルエステルをいい、本発明の「(メタ)…」は全て同様の意味である。このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、アクリル系粘弾性体層のベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)を含んでいてもよい。従って、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物は、モノマー主成分しての前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの他に、共重合性モノマーを含んでいてもよい。このような共重合性モノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルメタクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造を有するアクリル系モノマー;フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基を有するアクリル系モノマー;無水マレイン酸、無水イコタン酸などの酸無水物基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー;(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−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(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−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクルロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−(メタ)アクリロイル−2−ピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルモルホリンなどの窒素含有複素環系モノマー;N−ビニルカルボン酸アミド類;N−ビニルカプロラクタムなどのラクタム系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどの(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどの複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子などを有するアクリル酸エステル系モノマー;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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、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トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)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、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートなどの多官能モノマー;イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。なお、これらの共重合性モノマーは1種又は2種以上使用できる。
アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物が、モノマー主成分しての前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの他に前記共重合性モノマーを含む場合、その割合としては、特に制限されないが、通常、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを70〜99.9重量%、共重合性モノマーを0.1〜30重量%であり、好ましくは(メタ)アクリル酸アルキルエステルを80〜99.9重量%、共重合性モノマーを0.1〜20重量%であり、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸アルキルエステルを90〜99重量%、共重合性モノマーを1〜10重量%である。
共重合性モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマーが好ましく、中でもアクリル酸が好ましい。また、アクリル酸の使用割合は、特に制限されないが、例えば粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を得る場合では、1〜30重量%とするのが好ましい。1重量%以上とすることで、耐反発性がより向上し浮きが生じ難くなる。また30重量%以下とすることで、常温(25℃)でのタック感を満足できる。
アクリル系粘弾性体層は、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を、活性エネルギー線照射による光重合(光硬化)と酸化剤と還元剤によるレドックス重合反応とを併用して重合に付すことにより得られ、活性エネルギー線照射による光重合(光硬化)に付されるアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物は、通常、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を含む。
前記光重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、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、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤などを用いることができる。
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、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)−オキシムなどが挙げられる。
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾインなどが含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジルなどが含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが含まれる。
さらに、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)(2,4,4−トリメチルペンチル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルフォスフィンオキサイド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)フォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルフォスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルフォスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルフォスフィンオキサイド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n一ブチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルフォスフィンオキサイド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド]デカン、トリ(2−メチルベンゾイル)フォスフィンオキサイドなどが挙げられる。これらの中でも特に、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドが好ましい。
光重合開始剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物の全モノマー成分100重量部に対して0.01〜5重量部(好ましくは0.1〜3重量部)の範囲から選択することができる。なお、光重合開始剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
光重合開始剤の活性化に際しては、活性エネルギー線を酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物、及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に照射することが重要である。このような活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられ、特に、紫外線が好適である。また、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に制限されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせることができればよい。
還元剤は、酸化還元反応で他の物質を還元し、自身は酸化される物質のことであり、アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物において安定して存在できるかぎり特に制限されないが、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、エチレンジエタノールアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチルトルイジン、メチルチオ尿素、ジエチルチオ尿素、アセチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、エチレンチオ尿素、メチルエチルケトンオキシム、アセトフェノンオキシム、P,P’−ジベンゾイルキノンジオキシム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、バナジルアセチルアセトナート、チタンアセチルアセトナート、バナジルステアレート、硫化コバルト、硫化銅、硫化マンガン、硫化ニッケル、硫化鉄、アスコルビン酸、没食子酸等の還元性有機化合物;メルカプタン類;サッカリン及びその塩類;チラウム化合物などが挙げられる。これらの還元剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの還元剤のうち、バナジウム化合物、銅化合物、尿素化合物が好ましく、特にバナジルアセチルアセナート、バナジルステアレートなどのバナジウム化合物が好ましい。
還元剤の使用量は、特に制限されないが、例えば、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物の全モノマー成分100重量部に対して1.0×10-4〜1.0重量部(好ましくは1.0×10-3〜1.0×10-1重量部)である。
酸化剤は、酸化還元反応で他の物質を酸化し、自身は還元される物質のことであり、アクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物において安定して存在できるかぎり特に制限されないが、例えば、t−ブチルハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシデカノエート、1,5−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、アセト酢酸エチルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物;過酸化水素などが挙げられる。これらの酸化剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの酸化剤のうち、有機過酸化物が好ましい。また、酸化剤としての有機過酸化物の中でも、ハイドロパーオキサイド類が好ましく、特にクメンハイドロパーオキサイドが好ましい。
酸化剤の使用量は、特に制限されないが、例えば、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物の全モノマー成分100重量部に対して1.0×10-4〜5.0重量部(好ましくは1.0×10-2〜1.0重量部)である。
アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物には、形成するアクリル系粘弾性体層の凝集力を向上させるために架橋剤が添加されていてもよい。このような架橋剤は、特に限定されないが、多官能(メタ)アクリレートが好適に用いられる。
このような多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、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、ジペンタエリスリトールヘキサ(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)アクリレートなどが挙げられる。多官能(メタ)アクリレートは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
多官能(メタ)アクリレートは、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層のゲル分率が10%以上(好ましくは25%以上)となるように、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に配合することが好ましい。ゲル分率が10%未満であると、粘弾性体層の凝集力が不足し、発泡の発生を抑える効果に乏しくなる。
また、多官能(メタ)アクリレートは、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層のゲル分率が99%以下(好ましくは95%以下)となるように、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に配合することが好ましい。ゲル分率が99%を超えると、粘弾性特性、アクリル系粘弾性体層を粘着層として用いる場合の粘着性能(接着性能)、及び外観に悪影響を及ぼす場合があるためである。
ゲル分率は、粘弾性体層約1gをサンプリングしてから該サンプルを精秤して「浸漬前の粘弾性体層重量」を求め、酢酸エチル40g中に7日間浸漬した後、酢酸エチルに対して溶解しなかったサンプルを回収し、該回収したサンプルを130℃で2時間乾燥してから精秤して「不溶解分の粘弾性体層重量」を求め、得られた「浸漬前の粘弾性体層重量」と「不溶解分の粘弾性体層重量」の数値を下記式に代入して算出する。
ゲル分率(%)=(不溶解分の粘弾性体層重量/浸漬前の粘弾性体層重量)×100
多官能(メタ)アクリレートの使用量は、その分子量や官能基数などにより異なるが、通常、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を構成する全モノマー成分100重量部に対して、0.001〜30重量(好ましくは0.05〜20重量部)である。
さらに、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物には、中空微小球状体が含まれていてもよい。中空微小球状体を用いることにより、例えばアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層においてせん断接着力を高めることができ、また加工性を向上させることができる。中空微小球状体は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
中空微小球状体としては、中空の無機系微小球状体であってもよく、中空の有機系微小球状体であってもよい。具体的には、中空微小球状体において中空の無機系微小球状体としては、例えば、中空ガラスバルーン等のガラス製の中空バルーン;中空アルミナバルーン等の金属化合物性の中空バルーン;中空セラミックバルーン等の磁器製中空バルーンなどが挙げられる。また、中空の有機系微小球状体としては、例えば中空アクリルバルーン、中空の塩化ビニリデンバルーン等の樹脂製の中空バルーンなどが挙げられる。
中空微小球状体の粒径(平均粒子径)としては特に制限されないが、例えば1〜500μm(好ましくは5〜200μm、さらに好ましくは10〜100μm)の範囲から選択することができる。
中空微小球状体の比重としては、特に限定されないが、例えば、0.1〜0.8g/cm3(好ましくは0.12〜0.5g/cm3)の範囲から選択することができる。中空微小球状体の比重が0.1g/cm3よりも小さいと、中空微小球状体をアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に配合して混合する際に、浮き上がりが大きくなり、均一に分散させること難しくなり、一方、0.8g/cm3よりも大きいと、高価になり、コストが高くなる。
中空微小球状体の使用量としては、特に限定されず、例えば、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層の全体積に対して10〜50容積%(体積%)、好ましくは15〜40容積%、さらに好ましくは15〜40容積%となるような範囲から選択することができる。10容積%未満となるような使用量であると、中空微小球状体を添加した効果が低く、一方、50容積%を超えるような使用量であると、例えば、接着力が低下する場合がある。
また、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物には、前記以外に任意成分として、極性基含有モノマーの極性官能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、オキザゾリン基等の官能基を有する架橋性化合物や、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料、香料、界面活性剤など従来公知の各種添加剤を、その光重合性を阻害しない範囲内で適宜配合することができる。
アクリル系粘弾性体層は、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を形成してから、該層を光重合と酸化還元反応による重合とを併用して、硬化させることにより作製される。アクリル系モノマー組成物は、層を形成する際、その取り扱い上、塗工に適した粘度(通常、B型粘度計における粘度測定において、測定温度:25℃の条件で測定された粘度として、0.3〜40Pa・s)に調整するのが好ましい。このため、アクリル系モノマー組成物は、モノマー成分を予備重合して、その部分重合組成物(部分重合物、部分硬化物)としておくことができる。
アクリル系モノマー組成物の部分重合は、通常、酸素との接触を避けて活性エネルギー線(特に紫外線)を照射することにより行われる。
アクリル系モノマー組成物の部分重合組成物(「アクリル系モノマー部分重合組成物」と称する場合がある)において、その重合率は、その部分重合が生じている部分の分子量にもよるが、2〜40重量%程度であり、好ましくは5〜20重量%程度である。
アクリル系モノマー部分重合組成物の重合率は、アクリル系モノマー部分重合組成物約0.5gを精秤し、これを130℃で2時間乾燥した後の重量を精秤して重量減少量[揮発分(未反応モノマー重量)]を求め、得られた数値を以下の式に代入して算出した。
アクリル系モノマー部分重合組成物の重合率(%)=[1−(重量減少量)/(乾燥前のアクリル系モノマー部分重合組成物の重量)]×100
また、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物は、増粘用ポリマーを適宜に配合することにより、粘度調整されていてもよい。このような増粘用ポリマーとしては、例えば、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルにアクリル酸、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;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;ポリエステル等が挙げられる。なお、増粘用ポリマーは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
増粘用ポリマーの配合量は、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に対して40重量%以下(例えば5〜40重量%)の範囲で用いられる。
アクリル系粘弾性体層は、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用して、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことにより作製される。なお、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応には、アクリル系モノマー部分重合組成物の作製を目的とした活性エネルギー線の照射による光重合反応、及びアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物の完全な重合を目的とした活性エネルギー線の照射による光重合反応の両方が含まれる。
具体的には、例えば、アクリル系粘弾性体層の作製方法としては、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤、酸化剤、及び還元剤を含むアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物である酸化還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に活性エネルギー線を照射して、光重合反応とレドックス重合反応とをともに進行させることで、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことにより作製する方法を用いてもよい。該作製方法によれば、単層構造のアクリル系粘弾性体層を容易に得ることができる。
また、アクリル系粘弾性体層の作製方法としては、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物とに対して活性エネルギー線を照射することと、それぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる部分硬化した還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層と部分硬化した酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層とを貼り合わせることとを併用して、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層とを重合に付すことにより作製する方法を用いてもよい。該作製方法によれば、積層構造のアクリル系粘弾性体層を容易に得ることができる。
さらに、アクリル系粘弾性体層の作製方法としては、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層とを貼り合わせて得られる積層体に、活性エネルギー線を照射することとを併用して、該積層体を重合に付すことにより作製する方法を用いてもよい。該作製方法によれば、積層構造のアクリル系粘弾性体層を容易に得ることができる。
さらにまた、アクリル系粘弾性体層の作製方法としては、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物にそれぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物(「還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物」と称する場合がある)からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物(「酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物」と称する場合がある)からなる層を貼り合わせて、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物を重合に付すことにより作製する方法を用いてもよい。該作製方法によれば、積層構造のアクリル系粘弾性体層を容易に得ることができる。
アクリル系粘弾性体層の作製の際に前記作製方法を用いれば、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を、光重合反応とレドックス重合反応とを併用して重合に付すため、最終的にはほぼ完全に重合させることができ、アクリル系粘弾性体層に残存する未反応単量体を著しく低減できる。例えばアクリル系粘弾性体層において、残存する未反応単量体量を、2500ppm以下、好ましくは2000ppm以下、さらに好ましくは1500ppm以下にすることができる。
また、アクリル系粘弾性体層の重合率を97%以上とすることができる。アクリル系粘弾性体層の重合率が97重量%未満であると未反応単量体量が多くなり、粘着特性の低下や臭気の原因となる。なお、アクリル系粘弾性体層の重合率は、前記アクリル系モノマー部分重合組成物の重合率の算出方法と同様の方法により算出できる。
さらに、アクリル系粘弾性体層の作製の際に前記作製方法を用いれば、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を、光重合反応とレドックス重合反応とを併用して重合に付すため、光重合反応の際に用いる活性化エネルギー線の照射量を少なくしても、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を硬化させることができる。このため、活性エネルギーの照射時間を短縮することができるため、生産性の点でも有利である。例えば、アクリル系粘弾性体層の作製の際に活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、その照射量を、例えば700mJ/cm2以下、好ましくは400mJ/cm2以下、さらに好ましくは300mJ/cm2以下にすることができる。
前記作製方法により得るアクリル系粘弾性体層は、アクリル系粘弾性体層が積層構造を有する場合、その層数は特に制限されないが、通常、生産性や設備の簡便性等の観点から、2層や3層が好ましい。
2層構造のアクリル系粘弾性体層は、前記作製方法を用いて、例えば、以下のようにして作製することができる。還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層との2層の積層構造を形成してから、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層の界面での酸化還元反応による重合反応と活性エネルギー線の照射による光重合反応との併用により、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を硬化させてアクリル系粘弾性体層を形成することにより2層構造のアクリル系粘弾性体層を得ることができる。また、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層と、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層とを積層して、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層との界面での酸化還元反応による重合反応により、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層をさらに硬化させてアクリル系粘弾性体層を形成することでも2層構造のアクリル系粘弾性体層を得ることができる。
3層構造のアクリル系粘弾性体層は、前記作製方法を用いて、例えば、以下のようにして作製することができる。酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層の両面に還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層が設けられている構成、又は還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層の両面に酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層が設けられている構成の3層の積層体を形成してから、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層の界面での酸化還元反応による重合反応と活性エネルギー線の照射による光重合反応との併用により、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を硬化させてアクリル系粘弾性体層を形成することにより3層構造のアクリル系粘弾性体層を得ることができる。また、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層の両面に、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層を積層して、又は酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層の両面に、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物に活性エネルギー線を照射して部分硬化させることによって得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層を積層して、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層との界面での酸化還元反応による重合反応により、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層をさらに硬化させてアクリル系粘弾性体層を形成することでも3層構造のアクリル系粘弾性体層を得ることができる。さらに、前記2層構造のアクリル系粘弾性体層を得てから、前記2層構造のアクリル系粘弾性体層の酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物から得られる層と接する形態で還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けて、又は前記2層構造のアクリル系粘弾性体層の還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物から得られる層と接する形態で酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けて、新たに設けた、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層又は酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を、層界面での酸化還元反応により、又は層界面での酸化還元反応による重合反応と活性エネルギー線の照射による光重合反応との併用により、硬化させてアクリル系粘弾性体層を形成することでも3層構造のアクリル系粘弾性体層を得ることができる。
還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層との界面での酸化還元反応による重合反応及び活性エネルギー線の照射による光重合反応の併用としては、具体的には、例えば、還元剤を含む層(還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層)と酸化剤を含む層(酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層)とを積層させることによって還元剤を含む層と酸化剤を含む層との界面で酸化還元反応を生じさせつつ、あるいは酸化還元反応終了後に、波長300〜400nmにおける照度が1〜200mW/cm2である紫外線を、光量50〜4000mJ/cm2程度照射して光重合反応を生じさせて、さらに必要に応じて室温(25℃付近)で1日放置することや、活性エネルギー線を照射して部分硬化した還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層と活性エネルギー線を照射して部分硬化した酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層とを積層させることによって還元剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー部分重合組成物からなる層との界面で酸化還元反応を生じさせて、さらに必要に応じて室温(25℃付近)で1日放置することなどが挙げられる。
所定の面上における還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層の形成は、所定の面上に還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を所望の厚さになるように塗工することや、セパレータの剥離処理面などの剥離性を有する面に還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を所望の厚さになるように塗工して得た還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を転写することにより行う。
例えば、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層との積層構造は、2枚のセパレータの剥離処理面にそれぞれ還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を塗工し、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けて、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層とが接する形態で貼り合わせること;セパレータの剥離処理面に還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を塗工し、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けて、該還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層上に酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を塗工し、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けること;セパレータの剥離処理面に酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を塗工し、酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けて、該酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層上に還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を塗工し、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層を設けることなどにより得ることができる。
還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物などのアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物の塗工方式は、特に制限されず、例えばロールコーター、バーコーター、ダイコーターなど公知の適宜な方法を用いることができる。
このようなセパレータとしては、慣用の剥離紙などを使用できる。具体的には、セパレータとしては、例えば、剥離処理剤による剥離処理層を少なくとも一方の表面に有する基材の他、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等)からなる低接着性基材や、無極性ポリマー(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂など)からなる低接着性基材などを用いることができる。なお、セパレータは、基材の片面又は両面に、粘着層としての前記アクリル系粘弾性体層を有する粘着テープ又はシートの基材として用いることも可能である。
セパレータとしては、例えば、剥離ライナー用基材の少なくとも一方の面に剥離処理層が形成されているセパレータを好適に用いることができる。このような剥離ライナー用基材としては、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム等)、オレフィン系樹脂フィルム(ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等)、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム(ナイロンフィルム)、レーヨンフィルムなどのプラスチック系基材フィルム(合成樹脂フィルム)や、紙類(上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙など)の他、これらを、ラミネートや共押し出しなどにより、複層化したもの(2〜3層の複合体)等が挙げられる。
一方、剥離処理層を構成する剥離処理剤としては、特に制限されず、例えば、シリコーン系剥離処理剤、フッ素系剥離処理剤、長鎖アルキル系剥離処理剤などを用いることができる。剥離処理剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
なお、セパレータの厚さや、形成方法などは特に制限されない。
アクリル系粘弾性体層の厚さ(アクリル系粘弾性体層が積層構造を有する場合、アクリル系粘弾性体層全体の厚さ)は、特に制限されないが、良好な接着強度を確保するため、10μm〜3mm(好ましくは20μm〜2mm、より好ましくは30μm〜1mm)の範囲から選択される。
なお、アクリル系粘弾性体層が積層構造を有する場合、それぞれの層の厚さは特に制限されないが、上記全体の厚さを超えない範囲内で、例えば3μm〜2mm程度(好ましくは5μm〜1mm程度)である。また、アクリル系粘弾性体層が積層構造を有する場合におけるそれぞれの層の厚さは、全て同じであってもよいし、一部が同じであってもよいし、全て異なっていてもよい。
前記作製方法により得られるアクリル系粘弾性体層は、作製の際に、活性エネルギー線の照射による光重合反応、及び酸化剤と還元剤との作用による酸化還元反応による重合反応を併用するので、粘弾性特性や、アクリル系粘弾性体層を粘着層として用いる場合における粘着特性に、影響を与えることなく、粘弾性体層中に残存する未反応単量体量を減少させることができる。さらに、活性エネルギー線の照射量を減少させても、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物や酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を硬化させてアクリル系粘弾性体層を得ることができるので、活性エネルギー線の照射時間を減らすことができ、生産性の点でも有利である。なお、酸化還元反応による重合反応は、通常、室温(25℃)の条件下では一日程度で完了するため、アクリル系粘弾性体層の保存条件に何ら影響を与えることはなく、また実質上生産性の悪化を招くことはない。
(粘着テープ又はシート)
前記アクリル系粘弾性体層は、粘着テープ又はシート(「テープ又はシート」を単に「テープ」あるいは「シート」と称する場合がある)の粘着層として用いることができる。粘着層として前記アクリル系粘弾性体層を有する粘着シートは、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層のみから形成された構成の基材レス粘着シートであってもよく、基材の少なくとも一方の面に粘着層としてのアクリル系粘弾性体層が形成された構成の基材付き粘着シートであってもよい。また、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートでは接着面(粘着面)を保護するために、セパレータ(剥離ライナー)が用いられていてもよい。なお、セパレータは、該セパレータにより保護されている接着面を利用する際に剥がされる。
粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートが、基材レス粘着シートである場合、該粘着シートは、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層のみから構成されるため、両面粘着シートとして用いることができる。粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する基材レス粘着シートは、例えばセパレータの剥離処理面上に粘着層としての前記アクリル系粘弾性体層を形成することにより得ることができる。
粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートが、基材付き粘着シートである場合、該粘着シートは、片面粘着シートあるいは両面粘着シートとして用いることができる。粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートが基材付き片面粘着シートである場合、該粘着シートは、基材の片面に粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を形成することにより得ることができる。また、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートが基材付き両面粘着シートである場合、該粘着シートは、基材の両面に粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を形成することや、基材の一方の面に粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を形成して、基材の他方の面にその他の粘着層を形成することにより得ることができる。なお、その他の粘着層の厚みは、特に制限されず、目的や使用方法などに応じて適宜選択することができる。
なお、その他の粘着層を形成する粘着剤としては、公知の粘着剤(感圧性接着剤)(例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤など)から適宜選択することができる。このような粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートは、ロール状に巻回された形態で形成されていてもよく、シートが積層された形態で形成されていてもよい。すなわち、粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートは、シート状、テープ状などの形態を有することができる。なお、ロール状に巻回された状態又は形態の粘着シートとしては、粘着面をセパレータ(剥離フィルム)により保護した状態でロール状に巻回された状態又は形態を有していてもよく、粘着面を基材(支持体)の他方の面に形成された剥離処理層(背面処理層)により保護した状態でロール状に巻回された状態又は形態を有していてもよい。なお、基材(支持体)の面に剥離処理層(背面処理層)を形成させる際に用いられる剥離処理剤(剥離剤)としては、例えば、シリコーン系剥離剤や長鎖アルキル系剥離剤などが挙げられる。
なお、粘着シートは、基材の両面に離型処理が施された一枚の剥離ライナーのみにより、粘着面が保護された構成を有するシングルセパレータタイプであってもよく、剥離ライナー用基材の少なくとも一方の面に離型処理が施された二枚の剥離ライナーにより、粘着面が保護された構成を有するダブルセパレータタイプであってもよい。
基材としては、粘着テープ又はシート用の基材として公知の基材から適宜選択して用いることができる。具体的には、基材としては、特に制限されず、例えばプラスチック系基材(例えばプラスチックフィルムやシートなどのプラスチック系基材)、金属系基材(例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔などの金属箔や金属板など)、多孔質基材(例えば、布、不織布、ネット、アラミド繊維による繊維系基材;和紙、薄葉紙、洋紙、上質紙、グラシン紙、クラフト紙、クルパック紙、クレープ紙、クレーコート紙、トップコート紙、合成紙、混抄紙、複合紙などの紙系基材等の薄葉体)、発泡シートなどの発泡体を用いることができる。中でも、作業性等の点から、プラスチック系基材が好ましい。
プラスチック系基材の素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられる。これらの素材は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
プラスチック系基材は、延伸処理等により伸び率などの変形性を制御していてもよい。
基材の表面は、アクリル系粘弾性体層等との密着性を高めるため、慣用の表面処理、例えば、コロナ処理、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよい。また、下塗り剤や剥離剤等によるコーティング処理等が施されていてもよい。
基材の厚みは、特に制限されないが、強度や柔軟性、使用目的などに応じて適宜に選択でき、例えば、10〜100μm(好ましくは20〜50μm)程度である。なお、基材は単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
(被着体)
粘着層としてのアクリル系粘弾性体層や粘着層としてのアクリル系粘弾性体層を有する粘着シートは、適用される被着体について特に制限されないが、例えばポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の各種樹脂、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、及びこれらの合金等の各種金属などを素材とする被着体に対して好ましく適用される。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
(光重合性シロップ組成物の調製例1)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):90重量部、及び極性基を有するビニルモノマーとしてのアクリル酸(AA):10重量部からなるモノマー混合液に、光重合開始剤としての2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」チバ・ジャパン社製):0.05重量部、及び光重合開始剤としての1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」チバ・ジャパン社製):0.05重量部を加えた。次いで、該光重合開始剤を加えたモノマー混合液を4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下、紫外線に暴露して部分的に重合させることにより(重合率7%)、分子量(重量平均分子量)500万のプレポリマーを含む光重合性シロップ組成物(「光重合性シロップ組成物(A)と称する場合がある」)を得た。
(光重合性シロップ組成物の調製例2)
光重合性シロップ組成物(A):100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(新中村化学工業社製):0.08重量部を加えて均一に混合し、脱泡処理することで光重合性シロップ組成物(「光重合性シロップ組成物(B)と称する場合がある」)を得た。
(光重合性シロップ組成物の調製例3)
光重合性シロップ組成物(A):100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(新中村化学工業社製):0.08重量部、及びガラスバルーン(商品名「CEL−STARZ27」東海工業社製、平均粒子径:45μm、比重:0.27):9.5重量部を加えて均一に混合し、脱泡処理することで光重合性シロップ組成物(「光重合性シロップ組成物(C)と称する場合がある」)を得た。
(光重合性シロップ組成物の調製例4)
光重合開始剤として、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」チバ・ジャパン社製):0.05重量部及び1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」チバ・ジャパン社製)0.05重量部の代わりに、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名「イルガキュア819」チバ・ジャパン社製):0.10重量部を用いたこと以外は、光重合性シロップ組成物の調製例1と同様にして、分子量(重量平均分子量)500万のプレポリマーを含む光重合性シロップ組成物(「光重合性シロップ組成物(D)と称する場合がある」)を得た。
(光重合性シロップ組成物の調製例5)
光重合性シロップ組成物(A)の代わりに光重合性シロップ組成物(D)を用いたこと以外は、光重合性シロップ組成物の調製例2と同様にして、光重合性シロップ組成物(「光重合性シロップ組成物(E)と称する場合がある」)を得た。
(還元剤含有光重合性シロップ組成物の調製例1)
光重合性シロップ組成物(A):100重量部に、還元剤含有溶液[1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(新中村化学工業社製):0.05重量部、及びバナジルアセチルアセナート(VAA)(新興化学工業社製):0.02重量部をアクリル酸0.98重量部に溶解した溶液]を1.0重量部加えて均一に混合し、脱泡処理することで還元剤含有光重合性シロップ組成物(「還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)と称する場合がある」)を得た。
(還元剤含有光重合性シロップ組成物の調製例2)
光重合性シロップ組成物(A)の代わりに光重合性シロップ組成物(D)を用いたこと以外は、還元剤含有光重合性シロップ組成物の調製例1と同様にして、還元剤含有光重合性シロップ組成物(「還元剤含有光重合性シロップ組成物(B)と称する場合がある」)を得た。
(酸化剤含有光重合性シロップ組成物の調製例1)
光重合性シロップ組成物(A):100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(新中村化学工業社製):0.05重量部、及びクメンハイドロパーオキサイド(商品名「パークミルH−80」日本油脂社製):0.2重量部を加えて均一に混合し、脱泡処理することで酸化剤含有光重合性シロップ組成物(「酸化剤含有光重合性シロップ組成物(A)と称する場合がある」)を得た。
(酸化剤含有光重合性シロップ組成物の調製例2)
光重合性シロップ組成物(A):100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)(新中村化学工業社製):0.05重量部、クメンハイドロパーオキサイド(商品名「パークミルH−80」日本油脂社製):0.2重量部、ガラスバルーン(商品名「CEL−STARZ27」東海工業社製、平均粒子径:45μm、比重:0.27):9.5重量部、及び顔料(商品名「AT−DN101」大日精化工業社製):0.035重量部を加えて均一に混合し、脱泡処理することで酸化剤含有光重合性シロップ組成物(「酸化剤含有光重合性シロップ組成物(B)と称する場合がある」)を得た。
(酸化剤含有光重合性シロップ組成物の調製例3)
光重合性シロップ組成物(A)の代わりに光重合性シロップ組成物(D)を用いたこと以外は、酸化剤含有光重合性シロップ組成物の調製例1と同様にして、酸化剤含有光重合性シロップ組成物(「酸化剤含有光重合性シロップ組成物(C)と称する場合がある」)を得た。
(セパレータの使用例)
セパレータとして、一方の面に剥離処理面を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm、商品名「MRF−38」三菱化学ポリエステル社製)を使用した。
(実施例1〜5)
前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが400μmとなるように還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)を塗布して、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートを作製した。
また、前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが400μmとなるように酸化剤含有光重合性シロップ組成物(A)を塗布して、酸化剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートを作製した。
次いで、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートと酸化剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートとを、還元剤含有光重合性シロップ組成物層と酸化剤含有光重合性シロップ組成物層とが接する形態で貼り合わせた後、すぐに、ブラックライトを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を下記表1の割合で所定量照射し、さらにメタルハイドランプを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を下記表1の割合で所定量照射して、実施例1〜5のアクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシートを得た。
なお、紫外線照射量は、紫外線強度計(商品名「UVRT−1」トプコンテクノハウス社製、ピーク感度最大波350nm)を用いて調整した。
(実施例6、7)
還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)の代わりに還元剤含有光重合性シロップ組成物(B)を、酸化剤含有光重合性シロップ組成物(A)の代わりに酸化剤含有光重合性シロップ組成物(C)を用いたこと以外は、上記実施例1〜5と同様にして、実施例6及び7のアクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシートを得た。
(実施例8)
前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが80μmとなるように還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)を塗布して、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートを作製し、また前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが720μmとなるように酸化剤含有光重合性シロップ組成物(B)を塗布して、酸化剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートを作製した。次いで、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートと酸化剤含有光重合性シロップ組成物層を有するシートとを、還元剤含有光重合性シロップ組成物層と酸化剤含有光重合性シロップ組成物層とが接する形態で貼り合わせた後、すぐに、ブラックライトを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を120mJ/cm2照射し、さらにメタルハイドランプを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を35mJ/cm2照射して、アクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシート(シートI)を得た。
別途、前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが80μmとなるように還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)を塗布して、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を作製した後、すぐに、該作製した還元剤含有光重合性シロップ組成物層に、ブラックライトを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を120mJ/cm2照射し、さらにメタルハイドランプを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を35mJ/cm2照射して、還元剤含有光重合性シロップ組成物層を硬化させてシートIIを得た。
そして、シートIとシートIIを、シートIの酸化剤含有光重合性シロップ組成物(B)から得られた層とシートIIの還元剤含有光重合性シロップ組成物層とが接する形態で、貼り合わせることにより、アクリル系粘弾性体からなる3層構造の粘着層を有するシート(シートIII)を得た。
なお、紫外線照射量は、紫外線強度計(商品名「UVRT−1」トプコンテクノハウス社製、ピーク感度最大波350nm)を用いて調整した。
(比較例1)
前記セパレータの剥離処理された面上に、硬化後の厚さが400μmとなるように光重合性シロップ組成物(B)を塗布して、光重合性シロップ組成物層を有するシートを2つ作製した。
次いで、該2つの光重合性シロップ組成物層を有するシートを、光重合性シロップ組成物層が互いに接する形態で貼り合わせた後、すぐに、ブラックライトを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を下記表1の割合で所定量照射し、さらにメタルハイドランプを用いて照度:5mW/cm2の紫外線を下記表1の割合で所定量照射して、比較例1のアクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシートを得た。
なお、紫外線照射量は、紫外線強度計(商品名「UVRT−1」トプコンテクノハウス社製、ピーク感度最大波350nm)を用いて調整した。
(比較例2)
光重合性シロップ組成物(B)の代わりに光重合性シロップ組成物(E)を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、アクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシートを得た。
(比較例3)
還元剤含有光重合性シロップ組成物(A)に代わりに光重合性シロップ組成物(B)を用い、酸化剤含有光重合性シロップ組成物(B)の代わりに光重合性シロップ組成物(C)を用い、さらにシートI及びシートII作製の際に用いるブラックライトを用いた照度:5mW/cm2の紫外線の照射量を500mJ/cm2とし、メタルハイドランプを用いた照度:5mW/cm2の紫外線の照射量を150mJ/cm2としたこと以外は、実施例6と同様にして、アクリル系粘弾性体からなる3層構造の粘着層を有するシート(シートIV)を得た。
Figure 2009079204
(評価)
実施例及び比較例について、下記(未反応単量体の測定方法)、(重合率の測定方法)及び(ゲル分率の測定方法)を用いて、アクリル系粘弾性体層における未反応単量体の量、重合率、ゲル分率を求めた。その結果を、表2に示した。
また、実施例8及び比較例3について、下記(180°ピール接着力の測定方法)、(剪断粘着力の測定方法)を用いて、180°ピール接着力、剪断粘着力を求めた。その結果を表3に示した。
(未反応単量体の測定方法)
測定試料約1cm2を容量21.5mlのバイアル瓶にいれて密栓し、ヘッドスペースオートサンプラー(7964型、Helett Packard社製)により、150℃で3分間加熱した。加熱後、バイアル瓶内で発生したガス(加熱状態ガス)を、ガスクロマトグラフィー(HP−6890型、Helett Packard社製)に注入して分析することにより、未反応の2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の量及び未反応のアクリル酸(AA)の量を求めた。
(重合率の測定方法)
所定量(0.1g程度)のアクリル系粘弾性体をサンプリングし、該サンプルを精秤し、その重さを(A)とした。該サンプルを130℃で2時間乾燥後、乾燥後のサンプルを精秤し、その重さを(B)とした。そして、下記式から重合率を算出した。
重合率(%)=[(B)/(A)]×100
(ゲル分率の測定方法)
所定量(0.1g程度)のアクリル系粘弾性体をサンプリングし、該サンプルを精秤し、その重さをW1とした。該サンプルを23℃の雰囲気下酢酸エチル中に7日間浸漬した後、該サンプルを取り出し130℃で2時間乾燥してから、該サンプルを精秤し、その重さをW2とした。そして、下記式からゲル分率を算出した。
ゲル分率(%)=(W2/W1)×100
(180°ピール接着力の測定方法)
被着体(試験板)として、表面を洗浄したステンレスBA板(幅40mm;長さ100mm;厚さ0.4mm、SUS304板表面を冷間圧延後に光輝熱処理を施したもの、JIS Z 1541参照)を用いた。
また、厚さ50μmのポリエステルフィルム基材(商品名「ルミラーS−10」東レ社製)に、シートの粘着層を貼り合わせ、測定用サンプル(幅25mm、長さ100mm)を得た。なお、シートにおいて、基材に貼り合わせる粘着面は、特に制限されない。
180°ピール接着力は、JIS Z 0237に基づいて求めた。試験板の端部に測定用サンプルを軽く貼り付け、5kgローラーを用いて測定用サンプルの上から毎分300mmの速さで片道圧着し、室温(25℃)で24時間放置した後、測定用サンプルの遊び部分を180度折り返し、約10mm剥がした後、試験板を下部チャックに、測定用サンプルの遊び部分を上部チャックに挟んだ。折り返した測定用サンプルは、貼り付けた面に平行になるように注意しながら、23℃、65%RHの雰囲気下、毎分50±5mmの速さで連続して引き剥がし、その力の平均を読み取った。そして、読み取った力の平均を180°ピール接着力[N/25mm]とした。
(剪断粘着力の測定方法)
試験板として、2枚の表面を洗浄したステンレスBA板(幅40mm;長さ100mm;厚さ0.4mm、SUS304板表面を冷間圧延後に光輝熱処理を施したもの、JIS Z 1541参照)を用いた。
実施例及び比較例のアクリル系粘弾性体からなる粘着層を有するシートを切断、加工することにより、セパレータで粘弾性体層の両面が挟まれた構造の測定用サンプル(幅25mm、長さ25mm)を得た。
測定用サンプルから一方のセパレータを剥がし、測定用サンプルの中心線とステンレスBA板(試験板)の中心線とが一致するように、1枚のステンレスBA板に軽く貼り付けた後、5kgローラーを用いて測定用サンプルの上から毎分300mmの速さで片道圧着することにより貼り合わせ、さらに他方のセパレータを剥がし、測定用サンプルの中心線とステンレスBA板(試験板)の中心線とが一致するように、もう1枚のステンレスBA板に軽く貼り付けた後、5kgローラーを用いてもう1枚のステンレスBA板の上から毎分300mmの速さで片道圧着することにより貼り合わせて、剪断粘着力測定用試験体を得た(図1参照)。そして、室温(25℃)で24時間放置した後、引張試験機(商品名「TG−1KN」ミネベア社製)を用いて、引張試験機のチャック間距離を100mm〜150mmに調整して、測定用サンプルの中心線とつかみ中心線とが一直線上にあり、且つ測定用サンプルにかかる力が測定用サンプルの中心線と平行になるように剪断粘着力測定用試験体を引張試験機にセットし、室温(25℃)又は80℃雰囲気下、毎分50±5mmの速さで剪断方向(図1参照)に引っ張り、試験体が破断するまでの最大荷重を測定した。そして、該最大荷重を剪断粘着力[N/cm2]とした。
なお、180°ピール接着力及び剪断粘着力は、(i)作製30分後のものをサンプルとして用い、室温(25℃)の温度条件下で測定する場合、(ii)作製1日後のものをサンプルとして用い、室温(25℃)の温度条件下で測定する場合、(iii)作製1日後のものをサンプルとして用い、80℃の温度条件下で測定する場合について求めた。
Figure 2009079204
表2において、「−」は測定を行わなかったことを示す。
Figure 2009079204
実施例から、粘弾性特性(粘着性特性)になんら影響することなくアクリル系粘弾性体層中の未反応単量体の量を大幅に減少させることができた。これは、レドックス反応による重合と紫外線による重合とを併用したことによる。
また、活性エネルギー線としての紫外線の照射量を少なくしても、アクリル系粘弾性体層を得ることができた。このことは、生産性の向上につながる。
なお、実施例において、レドックス重合での硬化に要する時間は、貼り合わせた直後から1日程度であるが、これは、温度や湿度等の保存条件になんら影響を受けないため、生産性の悪化を招くことはない。
剪断粘着力を測定する方法を示す概略図である。
符号の説明
1a 剪断粘着力測定用試験体の構成
1b 剪断粘着力測定用試験体の断面
1 測定用サンプル(粘弾性体層)
2 ステンレスBA板(試験板)
3 ステンレスBA板(試験板)
a ステンレスBA板2の引張方向
b ステンレスBA板3の引張方向

Claims (14)

  1. 活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応とを併用して、アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物を重合に付すことを特徴とするアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  2. 活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用が、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤、酸化剤、及び還元剤を含むアクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物に活性エネルギー線を照射して、光重合反応とレドックス重合反応とをともに進行させる請求項1記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  3. 活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用が、活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び還元剤を含む還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物と活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤及び酸化剤を含む酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物とに対して活性エネルギー線を照射することと、それぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる部分硬化した還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層と部分硬化した酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物からなる層とを貼り合わせてなる請求項1記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  4. 活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用が、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層と酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物又はその部分重合組成物からなる層とを貼り合わせて得られる積層体に、活性エネルギー線を照射する請求項1記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  5. 活性エネルギー線によって開裂する光重合開始剤を用いる光重合反応と、酸化剤及び還元剤の作用によるレドックス重合反応との併用が、還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物にそれぞれ個別に活性エネルギー線を照射して得られる還元剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物からなる層及び酸化剤含有光重合性アクリル系モノマー組成物の部分重合物からなる層を、貼り合わせる請求項1記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  6. 還元剤が、金属塩である請求項1〜5何れかの項に記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  7. 金属塩が、バナジウム化合物である請求項6記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  8. 酸化剤が、有機過酸化物である請求項1〜7何れかの項に記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  9. 有機過酸化物が、ハイドロパーオキサイドである請求項8記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法。
  10. 請求項1〜9何れかの項に記載のアクリル系粘弾性体層の製造方法により得られるアクリル系粘弾性体層。
  11. 粘着層として用いられる請求項10記載のアクリル系粘弾性体層。
  12. 請求項10又は11記載のアクリル系粘弾性体層を構成するアクリル系粘弾性体。
  13. 粘着層として、請求項11記載のアクリル系粘弾性体層を有する粘着テープ又はシート。
  14. 基材の少なくとも一方の面に粘着層が設けられている構成を有する請求項13記載の粘着テープ又はシート。
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