JP3965510B2

JP3965510B2 - 光ディスク貼り合わせ用紫外線硬化型接着剤

Info

Publication number: JP3965510B2
Application number: JP36918097A
Authority: JP
Inventors: 隆文飯田
Original assignee: Nagase Chemtex Corp
Current assignee: Nagase Chemtex Corp
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2017-12-27
Also published as: JPH11193365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク貼り合せ用紫外線硬化型接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクを貼り合せるための接着剤として紫外線硬化型接着剤が用いられている。この場合の接着剤は、（メタ）アクリレート等の重合性不飽和化合物と光重合開始剤とからなるものである。
一方、光ディスクにおいては、その貼り合せ面がアルミニウムやアルミニウム化合物、金や金化合物等の金属や金属化合物から形成されたものが知られている。このような光ディスクの貼り合せのために従来の接着剤を用いると、得られる貼り合せ型ディスクの接着強度は未だ不満足のものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、貼り合せる光ディスクの表面が金属又は金属化合物から形成されたものであっても、強固に接着することのできる紫外線硬化型接着剤を提供することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来の紫外線硬化型接着剤にリン酸（メタ）アクリレートとチオール化合物を配合することにより、その課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、光ディスク貼り合せ用紫外線硬化型接着剤において、（ｉ）リン酸（メタ）アクリレート化合物及び（ii）チオール化合物を含有することを特徴とする光ディスク貼り合せ用接着剤が提供される。
また、本発明によれば、紫外線硬化型接着剤において、（ｉ）リン酸（メタ）アクリレート化合物及び（ii）チオール化合物を含有することを特徴とする接着剤が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の接着剤は、重合性不飽和化合物と光重合開始剤とからなる紫外線硬化型接着剤に対し、リン酸（メタ）アクリレート化合物とチオール化合物を配合したものである。
リン酸（メタ）アクリレート化合物は、リン酸基を含有する重合性アクリレート系化合物（モノマー及びオリゴマーを包含する）であり、従来公知の各種のものが用いられる。このようなものとしては、例えば、以下の構造式で表されるものを示すことができる。
【化１】

【０００６】
本発明で用いるチオール化合物はメルカプト基を含有する化合物であり、従来公知の各種のものが挙げられる。このようなものとしては、例えば、以下の構造式で表されるものを示すことができる。
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピオン酸（ＢＭＰＡ）、メルカプトプロピオン酸メチル（ＭＭＰ）、メルカプトプロピオン酸オクチル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、メルカプトプロピオン酸トリデシル、ブタンジオールビスチオプロピオネート（ＢＤＴＰ）、エチレングリコールビスチオプロピオネート（ＥＧＴＰ）、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート（ＴＭＴＰ）、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（ＰＥＰＴ）、チオグリコール酸、チオグリコール酸アンモニウム（ＡＴＧ）、チオグリコール酸モノエタノールアミン（ＴＧ−ＭＥＡ）、チオグリコール酸ソーダ、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸オクチル（ＯＴＧ）、チオグリコール酸メトキシブチル、ブタンジオールビスチオグリコレート（ＢＤＴＧ）、エチレングリコールビスチオグリコレート（ＥＧＴＧ）、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート（ＴＭＴＧ）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート（ＰＥＴＧ）等。
本発明においては、分子中に窒素原子又はケイ素原子を含有するチオール化合物の使用が好ましい。このようなものとしては、例えば、下記構造式の化合物（ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ）を挙げることができる。
【化２】

（前記式中、Ｒ¹は−Ｃ₂Ｈ₄ＯＣＯＣ₂Ｈ₄−ＳＨを示す。）
【化３】
下記構造式のケイ素化合物を挙げることができる。
ＨＳ−Ｃ₃Ｈ₆Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃

【０００７】
前記リン酸（メタ）アクリレート化合物及びチオール化合物は、金属表面や金属化合物表面に対する接触強度を向上させる効果を示す。この場合、リン酸（メタ）アクリレート化合物単独を用いた場合、接着強度は、向上する場合があるが、金属表面に対する腐食の問題を生じる。リン酸（メタ）アクリレート化合物とチオール化合物とを併用することにより、接着強度は大幅に向上し、しかもリン酸（メタ）アクリレート化合物による腐食の問題も解消される。
本発明において用いるリン酸（メタ）アクリレート化合物とチオール化合物との使用割合は、リン酸（メタ）アクリレート化合物中に含まれるリン酸性水酸基１モル当り、チオール化合物中に含まれるメルカプト基が０．３〜１０モル、好ましくは０．５〜５モルの範囲となるような割合である。
チオール化合物の使用割合が前記範囲よりも多くなっても格別の効果は得られず、一方、前記範囲よりも少なくなると、チオール化合物の十分な添加効果が得られなくなる。
【０００８】
本発明の接着剤は、単官能の（メタ）アクリレートや多官能の（メタ）アクリレートを含有する。それらの（メタ）アクリレートは単独又は混合物の形で用いられるが、単官能の（メタ）アクリレートと多官能の（メタ）アクリレートとの混合物を用いるのが好ましい。また、この混合物の場合、多官能の（メタ）アクリレートの割合は、混合物中、１０〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％である。
【０００９】
前記単官能の（メタ）アクリレートとしては、従来公知の各種のものが用いられる。このようなものとしては、例えば下記一般式（１）で表されるものが挙げられる。
【化４】

前記式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を示し、Ｒ²は含炭素基を示す。
前記含炭素基には、アルキル、シクロアルキル等の脂肪族基や、アリール、アリールアルキル等の芳香族基が包含されている。この含炭素基には、水酸基やアミノ基、エーテル基、エポキシ基、複素環基等が含有されていてもよい。含炭素基の具体例を示すと、メチル、エチル、プロピル、２−エチルヘキシル、ノニル、ドデシル、オクタデシル、メトキシエチル、プトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、シクロヘキシル、ベンジル、グリシジル、２−ヒドロキシエチル、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジメチルアミノエチル、テトラヒドロフルフリル、インボニル、ジシクロペンタニル等が挙げられる。含炭素基に含まれる炭素数は特に制約されないが、一般的には１〜２２、好ましくは１〜１８である。
【００１０】
多官能（メタ）アクリレートとしては、従来公知の各種のものが用いられる。このようなものには、（メタ）アクリロイル基を２個以上、通常、２〜６個、好ましくは２〜３個含有する重合性化合物が包含される。また、この重合性化合物は、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステルであることができる。この場合の多価アルコールとしては、例えば、１，３−ブチレングリコール、３−メチル−１，５ペンタンジオール、ネオペンタルグリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物等のジオールや、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールを挙げることができる。
【００１１】
なお、本明細書において言う（メタ）アクリレート化合物には、アクリレート化合物、メタアクリレート化合物又はそれら両者の混合物を意味する。
【００１２】
本発明の接着剤は、光重合開始剤を含有する。この光重合開始剤としては、従来公知の各種のものを用いることができる。その具体例を示すと、以下の通りである。
ベンゾフェノン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール１−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、α，α’−ジメトキシ−α−ヒドロキシアセトフェノン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、ベンジル、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、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ホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド等。
また、上記光重合開始剤に対し、増感剤として、例えば、トリエチルアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン及び４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン類を併用することもできる。
【００１３】
膜厚が１００〜５００Åの金属蒸着膜や金属化合物蒸着膜を有するディスクにおいては、その光透過率がかなり低下する場合があるが、このようなディスクに対しても、本発明の接着剤は、その光重合開始剤として高感度のものを用いることにより、短時間で接着させることができる。
【００１４】
本発明で用いる重合性不飽和化合物としては、前記（メタ）アクリレート化合物の他、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルカプロラクタム、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアルキルアミド及びそれらのアルキルエーテルを使用することができる。さらに、前記（メタ）アクリレート化合物のオリゴマー（例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等）等も使用することができる。
【００１５】
本発明の接着剤には、前記成分の他、必要に応じ、慣用の補助成分、例えば、熱重合防止剤、酸化防止剤、可塑剤、シランカップリング剤、充填剤、消泡剤、界面活性剤、有機溶媒等を配合することができる。
本発明の接着剤において全重合性不飽和化合物に対して、リン酸（メタ）アクリレート化合物の使用割合は、０．１〜５重量％、好ましくは、０．２〜３重量％であり、光重合開始剤の使用割合は、０．１〜１０重量％、好ましくは２〜８重量％である。
本発明の接着剤は、２５℃にて２０〜２０００センチポイズの粘性液体状で用いられる。
【００１６】
本発明の接着剤は、前記した各成分を均一に混合することにより得ることができる。
【００１７】
本発明の接着剤は、紫外線の照射により硬化反応を開始するもので、その硬化反応は迅速に進み、室温において、１０秒以内、通常、３〜５秒で完全硬化する。
【００１８】
本発明の接着剤は、貼り合せ型光ディスクを製造する場合の接着剤として有利に用いられる。本発明の接着剤を用いて貼り合せ型光ディスクを製造するには、ディスクの貼り合せ面に接着剤を塗布し、接着剤層を形成する。この接着剤層の厚さは、通常５〜８０μｍである。この接着剤層は、１つの光ディスク又は２つの光ディスクの接着面に形成することができる。次にこの接着剤層を介して２つのディスクを重ね、紫外線を照射し、両者を圧着固化する。このようにして貼り合せ型光ディスク（光情報記録媒体）を得ることができる。
本発明の接着剤を用いて貼り合せ型光ディスクを製造するときには、その金属や、金属化合物の表面に対する接着強度が高いことから、その表面が金属（Ａｌ、Ａｕ、Ｓｉ等）やその金属化合物で形成されているディスクを高められた接着強度で接着することができる。しかも、この場合、その金属表面や金属化合物の表面に腐食を生じることもない。
本発明の接着剤は、光ディスクの貼り合せ用接着剤として有利に用いられる。近年、高密度情報記録媒体としてデジタルビディオデスク（ＤＶＤ）が使用されているが、本発明の接着剤は、そのＤＶＤ製造の際の接着剤として好適のものである。また、本発明の接着剤は、前記した光ディスクの貼り合せ用接着剤として使用し得る他、通常の固体表面の接着剤、例えば金属−金属間や、金属−金属酸化物間、金属酸化物−金属酸化物間の接着剤として有利に用いることができる。この場合の金属には、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｆｅ等が包含される。
【００１９】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００２０】
実施例１
表１に示す成分組成（重量比）の接着剤を作り、その性能を以下のようにして評価した。その結果を表１に示す。
（性能評価）
接着しようとするディスクを、それぞれ放射状に１６等分にし、ＩＰＡ（イソプロパノール）で脱脂後、その扇型の下部に接着を塗布し、もう一枚のディスク片で挟み、クリップ等で固定後、ＵＶ照射により硬化させる。
そして、その試験片を引張試験機により試験し、その引張せん断接着強度を測定する。
【００２１】
なお、表１に示した成分の具体的内容は以下の通りである。
（１）アクリルオリゴマー
ウレタンアクリレートオリゴマーで、その平均分子量は約２０００である。
（２）モノマー
フェノキシエチルアクリレートとトリメチロールプロパントリアクリレートとの混合物
（３）光重合開始剤
１−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトンと２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイドとの混合物
（４）リン酸アクリレート
下記式で表されるもの。
【化５】

（５）チオール化合物
下記式で表されるもの。
ＨＳ−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃

【００２２】
【表１】

【００２３】
実施例２
Ａｌ蒸着されたディスクを、リン酸アクリレート、チオール化合物又はリン酸アクリレート／チオール化合物混合物中に２５℃で２４時間又は４０℃で２４時間浸漬した後、その表面状態を観察した。その結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】

なお、前記リン酸アクリレートとしては、実施例１で示したものを用いた。また、チオール化合物としては、前記したＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ又はγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを用いた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の接着剤によれば、金属や金属酸化物からなる固体表面同志を金属腐食の問題を生じることなしに、高い接着強度で接着させることができる。本発明の接着剤は、特に、光ディスク貼り合せ用接着剤として有利に用いられる。

Claims

光ディスク貼り合せ用紫外線硬化型接着剤において、（ｉ）リン酸（メタ）アクリレート化合物及び（ii）チオール化合物を含有することを特徴とする光ディスク貼り合せ用接着剤。
リン酸（メタ）アクリレート化合物のリン酸性水酸基１モル当たり、チオール化合物のメルカプト基が０．３〜１０モルである請求項１の接着剤。
紫外線硬化型接着剤において、（ｉ）リン酸（メタ）アクリレート化合物及び（ii）チオール化合物を含有することを特徴とする接着剤。