JP2612077B2 - 活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物 - Google Patents

活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物に関
するものである。
(従来の技術と課題) 従来、自動車、家電製品、OA機器等におけるシート、
表示等にプラスチック文字板や計器板などが両面テープ
又は接着剤により装着されているが、両面テープによる
場合は文字板等の裏面に両面テープを複雑なパターンの
切り貼りの上、所定の箇所に貼付する方法が採られてお
り、煩雑な手作業を必要とし、時間が掛り、極めて非能
率である上、安全性に不安があった。
粘着剤としては天然ゴム、合成ゴム、アクリル系共重
合体をトルエン、キシレン等の有機溶剤に溶解させたも
のが用いられてきたが、これらは乾燥により溶剤を揮発
させる必要があり、そのために作業環境の汚染、火災の
危険性、人体に対する有害性、乾燥工程による作業速度
の低下、溶剤の浪費等多くの欠点があった。この為、近
年アクリル系共重合体を、N−ビニルピロリドン、アク
リル酸ブチル等の反応性希釈剤に溶解させ、紫外線など
の活性エネルギー線により硬化させる粘着剤が提案され
ているが、従来の粘着剤に比べ粘着力が弱い等物性面で
問題があり、一般的に商品化されていない。また、両面
粘着テープの代替にスクリーン印刷型粘着剤が使用され
ているが、これらの粘着剤は水又は有機溶剤を多量に約
50重量%含有するエマルジョン型又は溶剤希釈型であ
り、乾燥工程に長時間を要し、生産効率を低下させる他
に、エマルジョン型は耐水性が低い等の欠点があった。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は鋭意実験研究の結果、蒸発乾燥工程を必
要とせず、高固形分で、必要な個所に適量を粘着剤とし
て配置でき、複雑なパターンの再現性が良く、速やかに
印刷でき、高い生産性と高い粘着性を持ち、スクリーン
印刷適性を有する活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成
物を得た。
本発明はアクリル系共重合体、フェニル基を有するア
クリル系単量体及び充填剤を含有する活性エネルギー線
硬化型粘着剤用組成物において、 (a)アクリル系共重合体として、2−エチルヘキシル
アクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合
体、ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体、2−エ
チルヘキシルアクリレート/アクリル酸共重合体又は2
−エチルヘキシルアクリレート/グリシジルメタクリレ
ート共重合体12〜45重量%、 (b)フェニル基を有するアクリル系単量体として、次
の構造式 (R1は炭素数2個以上のアルキレン基、R2,R3は水素又
はアルキル基を示すが水酸基を示さず、nは1〜3の整
数を示す)で表わされ、分子量が190以上300未満のアク
リル系単量体20〜70重量%、及び (c)充填剤として、ケイ酸マグネシウム、水酸化アル
ミニウム、硫酸バリウム及びケイ酸アルミニウムから成
る群から選択した1種以上の無機質充填剤5〜40重量
%、 含有し、スクリーン印刷適性を有することを特徴とする
活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物である。
本発明の粘着剤用組成物は、 (d)1分子中に付加重合可能なビニル性二重結合を1
個以上有する架橋性単量体を25重量%以下含有すること
ができる。
成分bのI式の化合物で分子量が190未満又は300以上
の分子量の化合物は、高粘度となりスクリーン印刷適性
が得られず、同時に活性エネルギー線による硬化性が劣
り、粘着物の低下を斉らす。なお、本発明における成分
bの分子量は数平均分子量であり、異なる分子量のもの
を混合使用することもできる。また、成分bの添加量が
20重量%未満又は70重量%を越える場合は、粘着力、凝
集力、硬化性を同時に満足することができない。
本発明は、成分dの1分子中に付加重合可能なビニル
性二重結合を1個以上有する架橋性単量体を全く配合し
なくても、I式で示されるアクリル系単量体単独で、必
要な粘着性を示す。然し、成分dの架橋性単量体を併用
することにより、架橋密度をさらに向上させ、高い凝集
力を有する粘着剤を得ることができる。これにより接着
力及び高温保持力の向上と、硬化に要するエネルギー線
量の節約が可能となる。
成分dの付加重合可能なビニル性二重結合を1個以上
有する架橋性単量体としては、例えばN−ビニルピロリ
ドン、N−ビニルカプロラクタム、テトラヒドロフルフ
リルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、
エトキシジエチレングリコールアクリレート、イソボニ
ルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレンオキ
サイド変性ビスフェノールAジアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート等がある。
架橋性単量体は分子中にアクリロイル基が1個又は2
個あるものが粘着物性の面から好ましいが、凝集力、接
着力向上の為に3個以上のものを必要量配合使用するこ
ともできる。
成分Cのケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、
硫酸バリウム及びケイ酸アルミニウムとしては、市販の
無機充填剤、例えば体質顔料を使用できるが、スクリー
ン印刷性と粘着性を得る為には極力微粒子であることが
望ましい。他の無機充填剤として含水シリカ、無水シリ
カは粘着剤の凝集力を上げるが、満足な粘着力を得るこ
とができない。炭酸カルシウムはゲル化を起す。従っ
て、前述の4種の実際上最も有用である。無為充填剤は
スクリーン印刷性付与、粘着剤の凝集力向上の為には必
要不可欠であるが、5重量%未満では充分な特性付与が
できず、40重量%を越えると粘着力、接着力の低下を斉
らし、所要の機能を発揮することができない。
成分Cの化合物の配合により、粘着剤用組成物の液体
粘度を適度に上昇させると同時に、好ましいチクソトロ
ピー性を与えることができる。これによりスクリーン印
刷用粘着剤に適した性状を得ることができ、エネルギー
線による硬化後も粘着剤として最良の凝集力と接着力を
得ることができる。
本発明の組成物は粘着力と濡れ易さ向上の為に、テル
ペン系、キシレン系、ロジン系等の粘着付与剤を配合す
ることができる。スクリーン印刷性向上の為には、一般
に使用されているレベリング剤、消泡剤を用いることが
有効であるが、シリコーン系は粘着力を阻害する傾向が
ある為、小量を使用する。
本発明で云う活性エネルギー線とは、電子線、紫外線
のような電離性放射線を云い、紫外線を硬化手段として
使用する場合は、クロロアセトフェノン、ジエトキシア
セトフェノン、ヒドロキシアトフェノン、α−アミノア
セトフェノン、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチル
ケタール、ベンゾフェノン、メチル−0−ベンゾイルベ
ンゾエート、チオキサンソン、アミルホスフィンオキサ
イド等の光開始剤を使用する。
ヘキサン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、イ
ソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、酢
酸メチル、酢酸エチル等の有機溶剤も、スクリーン印刷
性向上の為に若干量使用できる。
以下、本発明を実施例につきさらに詳細に説明する。
例中で「部」は特記せぬ限り重量部を示す。
実施例1 2−エチルヘキシルアクリレート(2EHAと略記)80
部、ブチルアクリレート(BAと略記)60部、アクリル酸
(AAと略記)6部、トルエン80部、酢酸エチル80部を1
4ツ口フラスコに入れ、約1時間窒素置換しながら、
撹拌機で20rpmで撹拌した。さらに、重合開始剤として
ベンゾイルパーオキサイド(BPOと略記)3.5部添加し、
湯浴で60℃×6時間反応させ、粘稠なアクリル系重合体
(成分a)を得た。2EHA/BA/AAの配合割合は67:30:3重
量%であった。
かくて得たアクリル系単量体に、I式のアクリル系単
量体(成分b)、架橋性単量体(成分d)、無機充填剤
(成分c)、粘着付与剤(成分e)及び消泡剤(成分
f)を次の第1表に示す重量部で添加し、高速撹拌機で
分散して、活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物を得
た。
この組成物を6Mラドの電子線で照射して、JIS Z 0237
による180度剥離強度と保持力を試験し、第1表に示す
試験値を得た。保持力試験は800℃炉中で500gの荷重を
加え、脱落迄の時間を測定し、5時間も脱落しないもの
はN.C.とした。
実施例2〜8 実施例1と同様にして、但しBA/AAを95:5(実施例
2)、2EHA/AAを85:15(実施例3)、2EHA/グリシジル
メタクリレート(GMAと略記)を80:20(実施例4)、BA
/AAを97:3(実施例5)、2EHA/AAを96:4(実施例6)、
2EHA/BA/AAを50:45:5(実施例7)、BA/AAを97:3(実施
例8)として、アクリル系重合体(成分a)を得た。
かくて得たアクリル系単量体に、第1表に示す量の成
分を添加し、高速撹拌機で分散して、活性エネルギー線
硬化型粘着剤用組成物を得た。
実施例2の組成物を実施例1の組成物と同様に電子線
で照射し、実施例3〜8の組成物を高圧水銀燈の紫外線
で積算光量600mJ/cm2照射して、実施例1と同様にして1
80度剥離強度と保持力を試験し、第1表に示す試験値を
得た。
なお、成分gは組成物を活性エネルギー線により硬化
する為の硬化開始剤であって、具体的には成分b,dの架
橋開始剤であり、紫外線により硬化する場合は必要であ
るが、電子線の場合は不要である。
比較例1〜3 実施例1と同様にして、但しBA/AAを97:3(比較例
1)、2EHA/AAを97:3(比較例2)、2EHA/GMAを85:15
(比較例3)として、アクリル系重合体(成分a)を得
た。
かくて得たアクリル系単量体に、第1表に示す量の成
分を添加し、高速撹拌機で分散して、活性エネルギー線
硬化型粘着剤用組成物を得た。
比較例1の組成物を実施例1の組成物と同様に電子線
で照射し、比較例2〜3の組成物を実施例3〜8と同様
に高圧水銀燈の紫外線で積算光量600mJ/cm2照射して、
実施例1と同様にして180度剥離強度と保持力を試験
し、第1表に示す試験値を得た。
前掲の第1表から明らかなように、本発明の組成物は
電子線、紫外線のどちらのエネルギー線を使用しても、
剥離強度、保持力に優れたものが得られるが、比較例の
組成物は剥離強度、保持力の内の少なくとも一方が物性
的に弱く、粘着剤としての実用に耐えられない結果とな
った。
(発明の効果) 本発明はスクリーン印刷できる活性エネルギー線硬化
型の粘着剤という今までにない新規の高性能粘着剤を得
ることができ、現在一般に使用されている両面粘着テー
プ等の代替品として使用可能なばかりでなく、高性能で
低ラインコストな粘着剤を与える。従って、本発明の組
成物は現在使用されている両面テープ、溶剤タイプのス
クリーン印刷粘着剤、エマルジョンタイプのスクリーン
印刷粘着剤に代えて使用でき、しかも複雑なパターンも
再現性良く速やかに表現でき、水分、溶剤の乾燥の必要
がなく、オートメーション化、生産性の向上、作業環境
汚染解消、火災防止を達成することができ、さらにその
粘着力、接着力、保持力も現行粘着剤に比べ優れている
為、産業上、経済上極めて利用価値が大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−36476(JP,A) 特開 昭59−215372(JP,A) 特開 昭59−93772(JP,A) 特開 昭55−123665(JP,A) 特開 昭58−38769(JP,A) 特開 昭55−125117(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクリル系共重合体、フェニル基を有する
    アクリル系単量体及び充填剤を含有する活性エネルギー
    線硬化型粘着剤用組成物において、 (a)アクリル系共重合体として、2−エチルヘキシル
    アクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合
    体、ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体、2−エ
    チルヘキシルアクリレート/アクリル酸共重合体又は2
    −エチルヘキシルアクリレート/グリシジルメタクリレ
    ート共重合体12〜45重量%、 (b)フェニル基を有するアクリル系単量体として、次
    の構造式 (R1は炭素数2個以上のアルキレン基、R2,R3は水素又
    はアルキル基を示すが水酸基を示さず、nは1〜3の整
    数を示す)で表わされ、分子量が190以上300未満のアク
    リル系単量体20〜70重量%、及び (c)充填剤として、ケイ酸マグネシウム、水酸化アル
    ミニウム、硫酸バリウム及びケイ酸アルミニウムから成
    る群から選択した1種以上の無機質充填剤5〜40重量
    %、 を含有し、スクリーン印刷適性を有することを特徴とす
    る活性エネルギー線硬化型粘着剤用組成物。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲1記載の活性エネルギー線
    硬化型粘着剤用組成物において、さらに(d)1分子中
    に付加重合可能なビニル性二重結合を1個以上有する架
    橋性単量体として、N−ビニルピロリドン、N−ビニル
    カプロラクタム、テトラヒドロフルフリルアクリレー
    ト、2−エチルヘキシルアクリレート、エトキシジエチ
    レングリコールアクリレート、イソボニルアクリレー
    ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、1,6−ヘキサ
    ンジオールジアクリレート、エチレンオキサイド変性ビ
    スフェノールAジアクリレート、ペンタエリスリトール
    トリアクリレート又はトリメチロールプロパントリアク
    リレートを25重量%以下含有する活性エネルギー線硬化
    型粘着剤用組成物。
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