JP3078036B2 - 光重合性組成物及び粘弾性製品 - Google Patents
光重合性組成物及び粘弾性製品Info
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- JP3078036B2 JP3078036B2 JP03141721A JP14172191A JP3078036B2 JP 3078036 B2 JP3078036 B2 JP 3078036B2 JP 03141721 A JP03141721 A JP 03141721A JP 14172191 A JP14172191 A JP 14172191A JP 3078036 B2 JP3078036 B2 JP 3078036B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクリレート系の光重
合性組成物に関し、さらに詳しくは、高速反応条件にお
いても粘弾性特性および生産性を共に高水準に保持でき
る光重合組成物の配合、ならびにそれより得られた粘弾
性製品に関する。
合性組成物に関し、さらに詳しくは、高速反応条件にお
いても粘弾性特性および生産性を共に高水準に保持でき
る光重合組成物の配合、ならびにそれより得られた粘弾
性製品に関する。
【0002】
【従来の技術】アクリル系ポリマーからなる粘弾性製品
として、例えば、アクリル系粘着剤、アクリル系粘着テ
ープ、アクリル系粘着シート、両面粘着テープ、発泡体
類の粘着加工製品などがよく知られている。
として、例えば、アクリル系粘着剤、アクリル系粘着テ
ープ、アクリル系粘着シート、両面粘着テープ、発泡体
類の粘着加工製品などがよく知られている。
【0003】アクリル系粘着剤は、アクリル系ポリマー
を主成分としているため、耐光性、耐候性、耐油性など
に優れており、また、プラスチックフィルムや紙などを
表面基材としたアクリル系粘着テープは、粘着力、凝集
力などの粘着性能、および耐熱性、耐候性などの耐老化
性能に優れているため、広く使用されている。
を主成分としているため、耐光性、耐候性、耐油性など
に優れており、また、プラスチックフィルムや紙などを
表面基材としたアクリル系粘着テープは、粘着力、凝集
力などの粘着性能、および耐熱性、耐候性などの耐老化
性能に優れているため、広く使用されている。
【0004】これらの粘弾性製品として代表的なアクリ
ル系粘着テープを例にとると、該粘着テープは、一般
に、アクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタク
リル酸エステルなどのアクリレート系モノマーを主成分
とするビニル系モノマーを、有機溶剤で溶液重合して得
られる粘着剤溶液、または、水系で乳化重合して得られ
るエマルジョンを、基材に塗布または含浸し、これを加
熱乾燥して製造されている。
ル系粘着テープを例にとると、該粘着テープは、一般
に、アクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタク
リル酸エステルなどのアクリレート系モノマーを主成分
とするビニル系モノマーを、有機溶剤で溶液重合して得
られる粘着剤溶液、または、水系で乳化重合して得られ
るエマルジョンを、基材に塗布または含浸し、これを加
熱乾燥して製造されている。
【0005】上記の製造方法のうち、粘着剤溶液を用い
る場合は、基材に塗布または含浸した粘着剤溶液を高温
で乾燥するのに多大なエネルギーが消費され、また、溶
剤による大気汚染を防止するために、大規模な回収装置
が必要である。しかも、溶剤は引火しやすいため、安全
保持のために充分な安全装置を必要とする。
る場合は、基材に塗布または含浸した粘着剤溶液を高温
で乾燥するのに多大なエネルギーが消費され、また、溶
剤による大気汚染を防止するために、大規模な回収装置
が必要である。しかも、溶剤は引火しやすいため、安全
保持のために充分な安全装置を必要とする。
【0006】一方、エマルジョンを用いる場合は、水を
蒸発させるには、溶剤を用いる場合よりもさらに大きな
エネルギーを必要とし、また、性能面でも重合時に混入
する乳化剤により耐水性が低下する。しかも、水溶性モ
ノマーが使用できないため、モノマー種が限定され、粘
着テープに要求される多種多様なニーズへの対応性が乏
しいという欠点があった。
蒸発させるには、溶剤を用いる場合よりもさらに大きな
エネルギーを必要とし、また、性能面でも重合時に混入
する乳化剤により耐水性が低下する。しかも、水溶性モ
ノマーが使用できないため、モノマー種が限定され、粘
着テープに要求される多種多様なニーズへの対応性が乏
しいという欠点があった。
【0007】ところで、米国特許第4,181,752
号明細書には、アクリレート系モノマーを主成分とする
ビニル系モノマーにベンゾインメチルエーテルのような
光重合開始剤を含有させた溶剤不含の光重合性液状組成
物を用い、この組成物に波長300〜400nmの紫外線
を0.1〜7mW/cm2 の光強度で照射して、上記ビニ
ル系モノマーを重合させることにより、アクリル系粘着
テープを製造する方法が開示されている。
号明細書には、アクリレート系モノマーを主成分とする
ビニル系モノマーにベンゾインメチルエーテルのような
光重合開始剤を含有させた溶剤不含の光重合性液状組成
物を用い、この組成物に波長300〜400nmの紫外線
を0.1〜7mW/cm2 の光強度で照射して、上記ビニ
ル系モノマーを重合させることにより、アクリル系粘着
テープを製造する方法が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、紫外線の
光強度を低下することにより上記ビニル系モノマーによ
る重合体の高分子量化を果たし、それにより粘着力およ
び凝集力を高めたものである。そして、この方法によれ
ば、溶剤を用いることなく粘着テープを製造できるた
め、前記の有機溶剤や水の使用に伴う問題点は解消され
る。
光強度を低下することにより上記ビニル系モノマーによ
る重合体の高分子量化を果たし、それにより粘着力およ
び凝集力を高めたものである。そして、この方法によれ
ば、溶剤を用いることなく粘着テープを製造できるた
め、前記の有機溶剤や水の使用に伴う問題点は解消され
る。
【0009】ところが、この方法では、重合反応速度が
遅いため、これを実用化するには生産性が低いという難
点がある。言い換えれば生産性を高めるべく反応を高速
化すると、分子量が低下し、所要の性能を有した製品が
得られない。
遅いため、これを実用化するには生産性が低いという難
点がある。言い換えれば生産性を高めるべく反応を高速
化すると、分子量が低下し、所要の性能を有した製品が
得られない。
【0010】また、上記の問題を解決するための方法と
して、特開平2−60981号公報には、ランプ強度を
2段もしくは多段に変えることにより、高分子量物の生
成と生産性が向上されるとの提案もあるが、生産性は尚
不充分である。
して、特開平2−60981号公報には、ランプ強度を
2段もしくは多段に変えることにより、高分子量物の生
成と生産性が向上されるとの提案もあるが、生産性は尚
不充分である。
【0011】本発明の目的は、光重合開始剤を含みかつ
溶剤を実質的に含まない粘弾性製品製造用の光重合性組
成物であって、粘弾性特性と生産性とを共に高水準に保
持したアクリル系粘弾性製品を製造することができる新
規な光重合性組成物を提供することにある。
溶剤を実質的に含まない粘弾性製品製造用の光重合性組
成物であって、粘弾性特性と生産性とを共に高水準に保
持したアクリル系粘弾性製品を製造することができる新
規な光重合性組成物を提供することにある。
【0012】本発明の今1つの目的は、該光重合性組成
物を用いたアクリル系粘弾性製品を提供することにあ
る。
物を用いたアクリル系粘弾性製品を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべく工夫されたもので、モノマー成分として、アクリ
レート系モノマー(a) とビニル化合物系モノマー(b) に
さらにマクロモノマーを第三の不可欠成分として含有せ
しめることにより、粘弾性特性と生産性とを共に高水準
に保持したアクリル系粘弾性製品を得ることができると
いう知見を得て完成されたものである。
すべく工夫されたもので、モノマー成分として、アクリ
レート系モノマー(a) とビニル化合物系モノマー(b) に
さらにマクロモノマーを第三の不可欠成分として含有せ
しめることにより、粘弾性特性と生産性とを共に高水準
に保持したアクリル系粘弾性製品を得ることができると
いう知見を得て完成されたものである。
【0014】すなわち、本発明による光重合性組成物
は、(a) アルキル基の炭素数が1〜12であるアクリル
酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステ
ルからなる群から選択される少なくとも1種のアクリレ
ート系モノマー60〜98重量%と、 (b) アクリレート系モノマー(a) と共重合可能な不飽
和二重結合を有するビニル化合物系モノマー2〜40重
量%と、 (c) アクリレート系モノマー(a) とビニル化合物系モ
ノマー(b) の総和100重量部に対して2〜10重量部
配合される、分子末端に反応性官能基であるメタクリレ
ート、アクリレートまたはビニル基を有するマクロモノ
マーと、 (d) 光重合開始剤0.001〜5重量部とを含む光重
合性組成物である。
は、(a) アルキル基の炭素数が1〜12であるアクリル
酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステ
ルからなる群から選択される少なくとも1種のアクリレ
ート系モノマー60〜98重量%と、 (b) アクリレート系モノマー(a) と共重合可能な不飽
和二重結合を有するビニル化合物系モノマー2〜40重
量%と、 (c) アクリレート系モノマー(a) とビニル化合物系モ
ノマー(b) の総和100重量部に対して2〜10重量部
配合される、分子末端に反応性官能基であるメタクリレ
ート、アクリレートまたはビニル基を有するマクロモノ
マーと、 (d) 光重合開始剤0.001〜5重量部とを含む光重
合性組成物である。
【0015】以下、本発明による光重合性組成物を構成
する各成分および同組成物の光重合方法について説明す
る。
する各成分および同組成物の光重合方法について説明す
る。
【0016】マクロモノマー 本発明においては、上記のモノマー組成物系にさらに分
子末端に反応性官能基であるメタクリレート、アクリレ
ートまたはビニル基を有するマクロモノマー(以下の説
明では、この特定のマクロモノマーを単に「マクロモノ
マー」と略称する。)を第三の不可欠成分として含有せ
しめる。
子末端に反応性官能基であるメタクリレート、アクリレ
ートまたはビニル基を有するマクロモノマー(以下の説
明では、この特定のマクロモノマーを単に「マクロモノ
マー」と略称する。)を第三の不可欠成分として含有せ
しめる。
【0017】一般にラジカル重合においては、反応速度
(モノマー消失速度)は開始ラジカル生成速度の0.5
乗に比例する。そして得られる高分子の平均分子量はこ
の開始ラジカル生成速度の0.5乗に反比例する。そこ
で多くの市販開始剤について反応完結に必要な時間と得
られたポリマーの分子量をプロットしたところ、活性の
異なる開始剤構造による差異は殆どなく、得られた各点
は一つの直線上に集束した。つまり、上記の反応理論は
初期反応速度について成り立つのみならず、多くの塊重
合系の反応完結についても成り立つことがわかった。
(モノマー消失速度)は開始ラジカル生成速度の0.5
乗に比例する。そして得られる高分子の平均分子量はこ
の開始ラジカル生成速度の0.5乗に反比例する。そこ
で多くの市販開始剤について反応完結に必要な時間と得
られたポリマーの分子量をプロットしたところ、活性の
異なる開始剤構造による差異は殆どなく、得られた各点
は一つの直線上に集束した。つまり、上記の反応理論は
初期反応速度について成り立つのみならず、多くの塊重
合系の反応完結についても成り立つことがわかった。
【0018】一方、粘着性能を充分に発現するために
は、重量平均分子量で30万以上の高分子が必要であ
る。しかし、このような高性能粘弾性製品を光重合によ
り製造する場合、生産性を高めるためにランプ強度の増
強や開始剤量の増加により高速反応条件を設定すると、
上記の理論に従い生成物の分子量の低下をきたし、所期
の高性能が得られない。
は、重量平均分子量で30万以上の高分子が必要であ
る。しかし、このような高性能粘弾性製品を光重合によ
り製造する場合、生産性を高めるためにランプ強度の増
強や開始剤量の増加により高速反応条件を設定すると、
上記の理論に従い生成物の分子量の低下をきたし、所期
の高性能が得られない。
【0019】これに対し、本発明のようにマクロモノマ
ーを含有する反応性組成物は、それを含有しない組成物
に対して、得られる粘着剤の分子量が30万以下の高分
子であっても粘着力、凝集力の双方を高くすることがで
きる。従って、上記と同等の高速反応条件で製造された
分子量の低いポリマーであっても、粘弾性製品の粘着性
能を低下させない。その結果、高性能の光重合粘弾性製
品を高速で生産できる。
ーを含有する反応性組成物は、それを含有しない組成物
に対して、得られる粘着剤の分子量が30万以下の高分
子であっても粘着力、凝集力の双方を高くすることがで
きる。従って、上記と同等の高速反応条件で製造された
分子量の低いポリマーであっても、粘弾性製品の粘着性
能を低下させない。その結果、高性能の光重合粘弾性製
品を高速で生産できる。
【0020】このようなマクロモノマーを含有する反応
性組成物の優れた性能は、この組成物から製造されたポ
リマーがミクロ相分離性能を有するために得られ、粘着
力、凝集力の双方を同時に高くすることができるものと
考えられる。
性組成物の優れた性能は、この組成物から製造されたポ
リマーがミクロ相分離性能を有するために得られ、粘着
力、凝集力の双方を同時に高くすることができるものと
考えられる。
【0021】このようにマクロモノマーのミクロ相分離
性能の発現が、光塊状重合においても、可能であること
が見出だされ本発明が完成された。
性能の発現が、光塊状重合においても、可能であること
が見出だされ本発明が完成された。
【0022】本発明で不可欠成分として用いられるマク
ロモノマーとは、分子量が数百から数万程度であり、該
分子の一方の末端に、反応性官能基であるメタクリレー
ト、アクリレートまたはビニル基を付加させたものであ
る。
ロモノマーとは、分子量が数百から数万程度であり、該
分子の一方の末端に、反応性官能基であるメタクリレー
ト、アクリレートまたはビニル基を付加させたものであ
る。
【0023】本発明で用いられるマクロモノマーの好ま
しいものは、スチレン、メチルメタクリレート、アクリ
ロニトリル、ヒドロキシエチルメタクリレートを構成単
位とするものであり、特に、好ましいものは、スチレン
を骨構成単位とするものである。また、マクロモノマー
分子末端の反応性官能基としては、ラジカル成長反応を
阻害しないという点から、(メタ)アクリレート基が好
ましい。
しいものは、スチレン、メチルメタクリレート、アクリ
ロニトリル、ヒドロキシエチルメタクリレートを構成単
位とするものであり、特に、好ましいものは、スチレン
を骨構成単位とするものである。また、マクロモノマー
分子末端の反応性官能基としては、ラジカル成長反応を
阻害しないという点から、(メタ)アクリレート基が好
ましい。
【0024】アクリレート系モノマー アクリレート系モノマーは本発明組成物のモノマー主成
分であり、公知の光重合アクリル粘弾性製品の製造に用
いられるものである。
分であり、公知の光重合アクリル粘弾性製品の製造に用
いられるものである。
【0025】アクリレート系モノマーとしては、アルキ
ル基の炭素数が1〜14、好ましくは4〜12のアクリ
ル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエス
テルが用いられる。これらのアクリレート系モノマーの
具体例としては、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(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)アクリル酸イソノニルなどを
挙げることができる。
ル基の炭素数が1〜14、好ましくは4〜12のアクリ
ル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエス
テルが用いられる。これらのアクリレート系モノマーの
具体例としては、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(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)アクリル酸イソノニルなどを
挙げることができる。
【0026】これらモノマーは、それぞれ単独でまたは
2種以上を組み合わせて用いられる。粘着性と凝集性の
バランスなどから、通常、ホモポリマーのガラス転移温
度が−50℃以下のアクリル酸アルキルエステルを主成
分とし、コモノマーとして、低級アルキル基の(メタ)
アクリル酸エステルや下記のビニル系モノマーを用いる
ことが好ましい。
2種以上を組み合わせて用いられる。粘着性と凝集性の
バランスなどから、通常、ホモポリマーのガラス転移温
度が−50℃以下のアクリル酸アルキルエステルを主成
分とし、コモノマーとして、低級アルキル基の(メタ)
アクリル酸エステルや下記のビニル系モノマーを用いる
ことが好ましい。
【0027】ビニル系モノマー アクリレート系モノマーと共重合可能な他のビニル系モ
ノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、N−置換アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリ
レート、カルボキシエチルアクリレート、N−ビニルピ
ロリドン、マレイン酸、イタコン酸、N−メチロールア
クリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレートなどを
例示することができる。
ノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、N−置換アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリ
レート、カルボキシエチルアクリレート、N−ビニルピ
ロリドン、マレイン酸、イタコン酸、N−メチロールア
クリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレートなどを
例示することができる。
【0028】これらのビニル系モノマーの中で特に好ま
しいものはアクリル酸、カルボキシエチルアクリレート
およびN−ビニルピロリドンである。これらのモノマー
は、それ自信重合反応促進効果がありかつ促進反応時の
分子量低下作用が小さいという特性を有する。
しいものはアクリル酸、カルボキシエチルアクリレート
およびN−ビニルピロリドンである。これらのモノマー
は、それ自信重合反応促進効果がありかつ促進反応時の
分子量低下作用が小さいという特性を有する。
【0029】また、ガラス転移温度の低い重合体を形成
するビニル系モノマー、例えば、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールアクリレート、ふっ素ア
クリレート、シリコンアクリレートなどのビニル系モノ
マーも用いることができる。
するビニル系モノマー、例えば、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールアクリレート、ふっ素ア
クリレート、シリコンアクリレートなどのビニル系モノ
マーも用いることができる。
【0030】光重合開始剤 単官能光重合開始剤としては、例えば、4−(2−ヒド
ロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロ
ピル)ケトン[ダロキュアー2959:メルク社製];
α−ヒドロキシ−α,α' −ジメチルアセトフェノン
[ダロキュアー1173:メルク社製];メトキシアセ
トフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセト
フェノンなどのアセトフェノン系開始剤;ベンゾインエ
チルエーテル、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系開始剤;ベンジルジメチルケター
ルなどのケタール系開始剤;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な
どを例示することができる。
ロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロ
ピル)ケトン[ダロキュアー2959:メルク社製];
α−ヒドロキシ−α,α' −ジメチルアセトフェノン
[ダロキュアー1173:メルク社製];メトキシアセ
トフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセト
フェノンなどのアセトフェノン系開始剤;ベンゾインエ
チルエーテル、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系開始剤;ベンジルジメチルケター
ルなどのケタール系開始剤;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な
どを例示することができる。
【0031】架橋剤 本発明の光重合性組成物においては、粘弾性製品に耐熱
性や高温での凝集力などを付与するために、上記の光重
合開始剤と共に、多官能ビニル化合物を架橋剤として含
有させるのが好ましい。
性や高温での凝集力などを付与するために、上記の光重
合開始剤と共に、多官能ビニル化合物を架橋剤として含
有させるのが好ましい。
【0032】このような架橋剤としては、例えば、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、その他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など
が用いられる。
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、その他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など
が用いられる。
【0033】かかる架橋剤は、一般に、前記モノマー成
分100重量部に対して、5重量部以下含有させる。架
橋剤の使用により、光重合反応の過程で重合体分子間に
架橋結合が生じ、粘弾性製品の耐熱性が向上する。粘弾
性製品が粘着テープの場合には、高温での凝集力が増加
し、高温での保持力が向上する。
分100重量部に対して、5重量部以下含有させる。架
橋剤の使用により、光重合反応の過程で重合体分子間に
架橋結合が生じ、粘弾性製品の耐熱性が向上する。粘弾
性製品が粘着テープの場合には、高温での凝集力が増加
し、高温での保持力が向上する。
【0034】タッキファイアー 本発明による光重合性組成物には、粘着付与樹脂と呼ば
れるタッキファイアーを配合してもよい。
れるタッキファイアーを配合してもよい。
【0035】ここで用いられるタッキファイアーとして
は、ロジン系樹脂、変成ロジン系樹脂、テルペン樹脂、
テルペンフェノール樹脂、芳香族変成テルペン樹脂、C
5 およびC9 系石油樹脂、クマロン樹脂などがある。
は、ロジン系樹脂、変成ロジン系樹脂、テルペン樹脂、
テルペンフェノール樹脂、芳香族変成テルペン樹脂、C
5 およびC9 系石油樹脂、クマロン樹脂などがある。
【0036】その他の添加剤 本発明による光重合性組成物には、増粘剤やチキソトロ
ープ剤、増量剤や充填剤などの通常用いられる添加剤を
配合してもよい。
ープ剤、増量剤や充填剤などの通常用いられる添加剤を
配合してもよい。
【0037】増粘剤としては、アクリルゴム、エピクロ
ルヒドリンゴムなどが用いられる。
ルヒドリンゴムなどが用いられる。
【0038】チキソトロープ剤としては、コロイドシリ
カ、ポリビニルピロリドンなどが用いられる。
カ、ポリビニルピロリドンなどが用いられる。
【0039】増量剤としては、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、クレーなどが用いられる。
タン、クレーなどが用いられる。
【0040】充填剤としては、ガラスバルン、アルミナ
バルン、セラミックバルンなどの無機中空体;ナイロン
ビーズ、アクリルビーズ、シリコンビーズなどの有機球
状体;塩化ビニリデンバルン、アクリルバルンなどの有
機中空体;ポリエステル、レーヨン、ナイロンなどの単
繊維などが用いられる。
バルン、セラミックバルンなどの無機中空体;ナイロン
ビーズ、アクリルビーズ、シリコンビーズなどの有機球
状体;塩化ビニリデンバルン、アクリルバルンなどの有
機中空体;ポリエステル、レーヨン、ナイロンなどの単
繊維などが用いられる。
【0041】光重合プロセス条件 光照射に用いられるランプとしては、光波長400nm以
下に発光分布を有するものが用いられ、その例としては
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、マイクロウェ
ーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが用いられ
る。この中でも超高圧水銀灯は開始剤の活性波長領域の
光を効率よく発光し、得られる高分子の粘弾性的性質を
架橋により低下させるような短波長の光や、反応組成物
を加熱蒸発させるような長波長の光を多く発光しないた
めに好ましい。特にこのランプの効果はランプに循環水
のジャケットを付設したいわゆる水冷式において発揮さ
れる。
下に発光分布を有するものが用いられ、その例としては
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、マイクロウェ
ーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが用いられ
る。この中でも超高圧水銀灯は開始剤の活性波長領域の
光を効率よく発光し、得られる高分子の粘弾性的性質を
架橋により低下させるような短波長の光や、反応組成物
を加熱蒸発させるような長波長の光を多く発光しないた
めに好ましい。特にこのランプの効果はランプに循環水
のジャケットを付設したいわゆる水冷式において発揮さ
れる。
【0042】上記ランプによる反応性組成物への照射強
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。通常のアセト
フェノン基を有する開裂型の開始剤を配合した場合、照
度は0.1〜100mw/cm 2 の範囲が好ましい。
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。通常のアセト
フェノン基を有する開裂型の開始剤を配合した場合、照
度は0.1〜100mw/cm 2 の範囲が好ましい。
【0043】本発明における光重合は、空気中の酸素ま
たは反応性組成物中に溶解する酸素により阻害される。
そのため、光照射は酸素の反応阻害を消去し得る手法を
用いて実施されねばならない。その手法の1つとして、
反応性組成物をポリエチレンテレフタレートやテフロン
製のフィルムによって覆い酸素との接触を断ち、光はこ
のフィルムを通して該組成物へ照射する方法がある。ま
た、窒素ガスや炭酸ガスのような不活性なガスにより酸
素を置換した雰囲気において、光透過性の窓を通して組
成物に光を照射してもよい。後者の方法において反応性
組成物の重合を転化率が99.7%以上になる程度まで
充分に完結されるためには、この照射雰囲気の酸素濃度
は5000ppm 以下である必要がある。該組成物の光照
射によって得られた高分子生成物の分子量は、雰囲気酸
素濃度の増加とともに低下する。完全にイナートな雰囲
気での重合による生成物の分子量と同程度の分子量にす
るためには雰囲気酸素濃度は1000ppm 以下である必
要がある。さらに該反応性組成物の極薄い表層部分は重
合体内部よりも酸素による反応阻害を受け易く凝集力が
低下する。この表層部分が内部と同程度に凝集性を有す
るためには、雰囲気酸素濃度は300ppm 以下であるこ
とが望ましい。
たは反応性組成物中に溶解する酸素により阻害される。
そのため、光照射は酸素の反応阻害を消去し得る手法を
用いて実施されねばならない。その手法の1つとして、
反応性組成物をポリエチレンテレフタレートやテフロン
製のフィルムによって覆い酸素との接触を断ち、光はこ
のフィルムを通して該組成物へ照射する方法がある。ま
た、窒素ガスや炭酸ガスのような不活性なガスにより酸
素を置換した雰囲気において、光透過性の窓を通して組
成物に光を照射してもよい。後者の方法において反応性
組成物の重合を転化率が99.7%以上になる程度まで
充分に完結されるためには、この照射雰囲気の酸素濃度
は5000ppm 以下である必要がある。該組成物の光照
射によって得られた高分子生成物の分子量は、雰囲気酸
素濃度の増加とともに低下する。完全にイナートな雰囲
気での重合による生成物の分子量と同程度の分子量にす
るためには雰囲気酸素濃度は1000ppm 以下である必
要がある。さらに該反応性組成物の極薄い表層部分は重
合体内部よりも酸素による反応阻害を受け易く凝集力が
低下する。この表層部分が内部と同程度に凝集性を有す
るためには、雰囲気酸素濃度は300ppm 以下であるこ
とが望ましい。
【0044】光照射をイナートゾーンにおいて行なう場
合、その雰囲気酸素濃度を低レベルに保つために、この
ゾーンに常に一定量の不活性ガスが導入される。この導
入ガスにより、反応性組成物表面には気流が発生しモノ
マー蒸発が起こる。この蒸発レベルを低く抑制するのに
必要な気流速度は、このゾーン内を基材と共に移動され
る該組成物との相対速度が1m/sec 以下であることが
好ましく、さらに好ましくは0.1m/sec 以下であ
る。気流速度を0.1m/sec 程度にするならば気流に
よる蒸発は実質的に抑えられる。
合、その雰囲気酸素濃度を低レベルに保つために、この
ゾーンに常に一定量の不活性ガスが導入される。この導
入ガスにより、反応性組成物表面には気流が発生しモノ
マー蒸発が起こる。この蒸発レベルを低く抑制するのに
必要な気流速度は、このゾーン内を基材と共に移動され
る該組成物との相対速度が1m/sec 以下であることが
好ましく、さらに好ましくは0.1m/sec 以下であ
る。気流速度を0.1m/sec 程度にするならば気流に
よる蒸発は実質的に抑えられる。
【0045】
【作用】本発明の配合組成物は、マクロモノマーが配合
されることによりポリマー分子量が30万以下であって
も、高性能を有する粘弾性製品が得られる。その結果、
反応速度を高め得るため、高性能の粘弾性製品の光重合
生産性を大幅に改良することができる。
されることによりポリマー分子量が30万以下であって
も、高性能を有する粘弾性製品が得られる。その結果、
反応速度を高め得るため、高性能の粘弾性製品の光重合
生産性を大幅に改良することができる。
【0046】
【実施例】つぎに、本発明を具体的に説明するために、
本発明の一例を示す実施例およびこれとの比較を示す比
較例をいくつか挙げ、さらに得られた各粘弾性製品の性
能試験結果を示す。
本発明の一例を示す実施例およびこれとの比較を示す比
較例をいくつか挙げ、さらに得られた各粘弾性製品の性
能試験結果を示す。
【0047】[実施例1]2−エチルヘキシルアクリレ
ート95g、アクリル酸3g、光重合開始剤(メルク社
製、商品名「ダロキュア1173」)1.0g、マクロ
モノマーである2−ポリスチリルメタクリレート(Sart
omer株式会社製、商品番号「13K−RC」)3.0g
を均一になるまで攪拌混合した。得られた各々の反応性
組成物を35μmの厚みとなるようにコンマコータでテ
ープ状基材に塗工した。酸素濃度300ppmのイナー
トゾーンで超高圧水銀灯を線源として用い、その照射面
のランプ強度が30mw/cm2 (365nmに最大感
度を有する光強度測定器UVR−1(東京光学機械社
製)にて測定した強度値)となるようにランプ高さを設
定した。この状態で1分間紫外線照射を行ない得られた
テープサンプル中の残存モノマー量を測定した。 [比較例1〜4]2−エチルヘキシルアクリレート95
g、アクリル酸5g、光重合開始剤(メルク社製、商品
名「ダロキュア1173」)1.0gおよびアクリルゴ
ム2.0g(東洋ゴム社製、商品番号「PS250」)
を均一になるまで攪拌混合した。得られた反応性組成物
を35μmの厚みとなるようにコンマコータで基材に塗
工した。酸素濃度300ppmのイナートゾーンで超高
圧水銀灯を線源として用い、その照射面のランプ強度が
8mw/cm2 になるようにランプ高さを設定した。こ
の状態で1分(比較例1)、2分(比較例2)、3分
(比較例3)および4分(比較例4)間、紫外線照射を
行ない、各段階で得られたテープサンプルについて残存
モノマー量を測定した。
ート95g、アクリル酸3g、光重合開始剤(メルク社
製、商品名「ダロキュア1173」)1.0g、マクロ
モノマーである2−ポリスチリルメタクリレート(Sart
omer株式会社製、商品番号「13K−RC」)3.0g
を均一になるまで攪拌混合した。得られた各々の反応性
組成物を35μmの厚みとなるようにコンマコータでテ
ープ状基材に塗工した。酸素濃度300ppmのイナー
トゾーンで超高圧水銀灯を線源として用い、その照射面
のランプ強度が30mw/cm2 (365nmに最大感
度を有する光強度測定器UVR−1(東京光学機械社
製)にて測定した強度値)となるようにランプ高さを設
定した。この状態で1分間紫外線照射を行ない得られた
テープサンプル中の残存モノマー量を測定した。 [比較例1〜4]2−エチルヘキシルアクリレート95
g、アクリル酸5g、光重合開始剤(メルク社製、商品
名「ダロキュア1173」)1.0gおよびアクリルゴ
ム2.0g(東洋ゴム社製、商品番号「PS250」)
を均一になるまで攪拌混合した。得られた反応性組成物
を35μmの厚みとなるようにコンマコータで基材に塗
工した。酸素濃度300ppmのイナートゾーンで超高
圧水銀灯を線源として用い、その照射面のランプ強度が
8mw/cm2 になるようにランプ高さを設定した。こ
の状態で1分(比較例1)、2分(比較例2)、3分
(比較例3)および4分(比較例4)間、紫外線照射を
行ない、各段階で得られたテープサンプルについて残存
モノマー量を測定した。
【0048】[比較例5〜6]比較例1の配合において
光重合開始剤「ダロキュア1173」を「イルガキュア
184」0.5g(比較例5)、1.0g(比較例6)
に変えた点以外は比較例1と同じようにして反応性組成
物を得て、35μmの厚みとなるようにコンマコータで
基材に塗工サンプルを作成した。このサンプルに、残存
モノマー量が0.3%となるまで紫外線照射を行なっ
た。
光重合開始剤「ダロキュア1173」を「イルガキュア
184」0.5g(比較例5)、1.0g(比較例6)
に変えた点以外は比較例1と同じようにして反応性組成
物を得て、35μmの厚みとなるようにコンマコータで
基材に塗工サンプルを作成した。このサンプルに、残存
モノマー量が0.3%となるまで紫外線照射を行なっ
た。
【0049】以上の結果を、次の表にまとめて示す。 紫外線照射時間(分) 残存モノマー量(%) 実施例1 1 0.27 比較例1 1 3.0 比較例2 2 1.2 比較例3 3 0.55 比較例4 4 0.20 比較例5 5.3 0.3 比較例6 3.2 0.3 この測定結果からわかるように、本発明のマクロモノマ
ーを配合した系では、紫外線照射時間すなわち反応時間
が1分と高速に制御された場合においても、残存モノマ
ーが非常に少なくなっていることが明らかである。
ーを配合した系では、紫外線照射時間すなわち反応時間
が1分と高速に制御された場合においても、残存モノマ
ーが非常に少なくなっていることが明らかである。
【0050】[実施例2〜5]実施例1にさらに、架橋
剤としてヘキサンジオールジアクリレートを0.07g
(実施例2)、0.09g(実施例3)、0.13g
(実施例4)および0.2g(実施例5)それぞれ添加
して、反応性組成物を得た以外は、実施例1と同様にし
てテープサンプルを作成し、残存モノマー量、保持力お
よびsp粘着力を測定した。
剤としてヘキサンジオールジアクリレートを0.07g
(実施例2)、0.09g(実施例3)、0.13g
(実施例4)および0.2g(実施例5)それぞれ添加
して、反応性組成物を得た以外は、実施例1と同様にし
てテープサンプルを作成し、残存モノマー量、保持力お
よびsp粘着力を測定した。
【0051】[比較例7〜15]2−エチルヘキシルア
クリレート95g、アクリル酸5g、光重合開始剤(メ
ルク社製、商品名「ダロキュア1173」)0.5gお
よびアクリルゴム2.0g(東洋ゴム社製、商品番号
「PS250」)を均一になるまで攪拌混合した。比較
例7〜10において架橋剤としてヘキサンジオールジア
クリレートを0.05g(比較例7)、0.07g(比
較例8)、0.09g(比較例9)および0.13g
(比較例10)をそれぞれ添加した。得られた各々の反
応性組成物を35μmの厚みとなるようにコンマコータ
で基材に塗工した。酸素濃度300ppmのイナートゾ
ーンで超高圧水銀灯を線源として用い、その照射面のラ
ンプ強度が8mw/cm2 になるようにランプ高さを設
定した。この状態で重合完結に必要な時間として5分間
照射を行なった。
クリレート95g、アクリル酸5g、光重合開始剤(メ
ルク社製、商品名「ダロキュア1173」)0.5gお
よびアクリルゴム2.0g(東洋ゴム社製、商品番号
「PS250」)を均一になるまで攪拌混合した。比較
例7〜10において架橋剤としてヘキサンジオールジア
クリレートを0.05g(比較例7)、0.07g(比
較例8)、0.09g(比較例9)および0.13g
(比較例10)をそれぞれ添加した。得られた各々の反
応性組成物を35μmの厚みとなるようにコンマコータ
で基材に塗工した。酸素濃度300ppmのイナートゾ
ーンで超高圧水銀灯を線源として用い、その照射面のラ
ンプ強度が8mw/cm2 になるようにランプ高さを設
定した。この状態で重合完結に必要な時間として5分間
照射を行なった。
【0052】また比較例11〜14においては、比較例
7〜10と同様の塗工サンプルに、ランプ強度を20m
w/cm2 としてその重合完結に必要な最低限の時間とし
て1.5分間照射を行なった。
7〜10と同様の塗工サンプルに、ランプ強度を20m
w/cm2 としてその重合完結に必要な最低限の時間とし
て1.5分間照射を行なった。
【0053】さらに比較例15においては、架橋剤とし
てヘキサンジオールジアクリレートを0.2g添加した
以外は比較例11と同様の塗工サンプルに、ランプ強度
を20mw/cm2 として1.5分間照射を行なった。
てヘキサンジオールジアクリレートを0.2g添加した
以外は比較例11と同様の塗工サンプルに、ランプ強度
を20mw/cm2 として1.5分間照射を行なった。
【0054】こうして得たテープサンプルについて残存
モノマー量、保持力およびsp粘着力を測定した。
モノマー量、保持力およびsp粘着力を測定した。
【0055】以上の結果を、次の表にまとめて示す。
【0056】 照射時間 残存モノマー量 保持力 sp粘着力 (分) (%) (hr) (g/25mm) 実施例 2 1 0.30 3.6 1300 実施例 3 1 0.29 5.5 1200 実施例 4 1 0.25 80 1050 実施例 5 1 0.22 100 900 比較例 7 5 0.32 2.0 1250 比較例 8 5 0.29 24 1200 比較例 9 5 0.28 100 1200 比較例10 5 0.30 100 1050 比較例11 1.5 0.3 0.1 1600 比較例12 1.5 0.28 0.5 1400 比較例13 1.5 0.33 0.4 1200 比較例14 1.5 0.29 1.0 1000 比較例15 1.5 0.3 0.5 700 上記測定結果からわかるように、本発明の配合系でなく
ても重合完結時間(紫外線照射時間)を5分程度にし反
応を緩慢に制御した場合は、製品に充分な性能を発現さ
せることができる。しかし、重合完結時間が長いために
生産性が著しく悪い。また、重合完結時間が1.5分程
度になるように反応を高速に制御した場合は生産性はよ
いが、そこでは充分な保持力が得られなくなる。
ても重合完結時間(紫外線照射時間)を5分程度にし反
応を緩慢に制御した場合は、製品に充分な性能を発現さ
せることができる。しかし、重合完結時間が長いために
生産性が著しく悪い。また、重合完結時間が1.5分程
度になるように反応を高速に制御した場合は生産性はよ
いが、そこでは充分な保持力が得られなくなる。
【0057】これらの比較例に対して、本発明のマクロ
モノマーを配合した系では、反応時間が1分と高速に制
御された場合においても、粘着力および保持力がともに
高性能である粘着剤を作成することができた。
モノマーを配合した系では、反応時間が1分と高速に制
御された場合においても、粘着力および保持力がともに
高性能である粘着剤を作成することができた。
【0058】
【発明の効果】本発明の光重合性組成物によれば、マク
ロモノマーが配合されているので、無溶剤プロセスで粘
弾性製品を高速反応条件で、しかも高性能の粘弾性製品
を製造することができる。
ロモノマーが配合されているので、無溶剤プロセスで粘
弾性製品を高速反応条件で、しかも高性能の粘弾性製品
を製造することができる。
【0059】このように高速反応条件での製造が可能に
なったことにより、高性能の粘弾性製品の生産性を高め
ることができる。しかも、マクロモノマーは、他のモノ
マーの特性により発現される幅広い粘着性能を阻害する
ことがなく、その結果、本発明による組成物は幅広い粘
着性能を発現し得る能力を保持することができる。
なったことにより、高性能の粘弾性製品の生産性を高め
ることができる。しかも、マクロモノマーは、他のモノ
マーの特性により発現される幅広い粘着性能を阻害する
ことがなく、その結果、本発明による組成物は幅広い粘
着性能を発現し得る能力を保持することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a) アルキル基の炭素数が1〜12で
あるアクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸ア
ルキルエステルからなる群から選択される少なくとも1
種のアクリレート系モノマー60〜98重量%と、 (b) アクリレート系モノマー(a) と共重合可能な不飽
和二重結合を有するビニル化合物系モノマー2〜40重
量%と、 (c) アクリレート系モノマー(a) とビニル化合物系モ
ノマー(b) の総和100重量部に対して1〜15重量部
配合される、分子末端に反応性官能基であるメタクリレ
ート、アクリレートまたはビニル基を有するマクロモノ
マーと、 (d) 光重合開始剤0.001〜5重量部とを含む光重
合性組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の組成物に紫外線を照射す
ることによって得られるアクリル系粘弾性製品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03141721A JP3078036B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 光重合性組成物及び粘弾性製品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03141721A JP3078036B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 光重合性組成物及び粘弾性製品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04366103A JPH04366103A (ja) | 1992-12-18 |
JP3078036B2 true JP3078036B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15298661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03141721A Expired - Fee Related JP3078036B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 光重合性組成物及び粘弾性製品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3078036B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2149527A1 (en) * | 1992-12-07 | 1994-06-23 | Michael L. Tumey | Adhesive for polycarbonate |
JP4812961B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-11-09 | 日東電工株式会社 | 粘着シートおよびその製造方法 |
JP5347115B2 (ja) | 2007-04-24 | 2013-11-20 | 綜研化学株式会社 | 粘着剤の製造方法 |
JP5368017B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2013-12-18 | 三洋化成工業株式会社 | 活性エネルギー線硬化型コーティング用樹脂組成物 |
US10570237B2 (en) * | 2013-11-29 | 2020-02-25 | Mitsubishi Chemical Corporation | (Meth)acrylic copolymer, adhesive composition containing same, and adhesive sheet |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP03141721A patent/JP3078036B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04366103A (ja) | 1992-12-18 |
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