JP4645797B2 - 難接着材質用光硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、難接着材質用光硬化性樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくはシリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、軟質塩化ビニル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、シクロオレフィンポリマー、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンサルファイト（ＰＰＳ）などの難接着性材料に対して優れた接着性を有する光硬化しうる（メタ）アクリレート樹脂組成物に関するものである。
（メタ）アクリレート樹脂を主原料とした光硬化性樹脂組成物は、柔軟な硬化物から高硬度を有する硬化物を有するものまで、さまざまな性能を有し、現在産業的利用価値の非常に高い組成物であり、様々な組成物が提案され、商品としても多種販売されている。しかしながら、シリコーン樹脂、ポリエチレンなどいわゆる難接着材質に高い密着性、接着性を持ったものは知られていない。
従来、シリコーン樹脂、ポリエチレンなどいわゆる難接着材質を接着するための方法として、接着前に予め、難接着材質の被接着面にコロナ放電やプラズマなどの熱的、電気的処理を施して粗面化し、被着面との接触面積を増加させたり、表面に凹凸を生じさせて投錨効果を利用する方法があげられる。また、難接着材質の被接着面に強酸などで化学的処理をすることにより、被着面を酸化させ、極性基の付与により接着性を向上する方法もあげられる。さらに、特許文献１〜４に開示されているようにプライマーを予め塗布することにより難接着材質への接着性を向上させる方法も開示されている。
特開平６−１３６１６３号公報
特開平６−３３６５７５号公報
特開平７−６２１２７号公報
特開平７−６２１２８号公報
しかしながら、上述の方法は接着工程に先立って予め表面処理工程やプライマー塗布工程が必要であり作業が繁雑である。さらに、電気的処理を施すにあたっては、大型で高価な設備が必要であり、コストが大きくかかるという問題があった。また化学処理により極性基を付与するにあたっては処理時間が長くなる、安全性が低い、廃液の処理などの問題があった。
また、難接着材質へはホットメルト系接着剤、アクリル系粘着剤等、接着というよりは粘着により被着体との保持を図るものも使用されているが、これらは接着性が低く、かつ耐熱性が低く、熱時強度が必要な箇所には使用できない。さらに、特許文献５に開示される方法はフッ素アクリレート、ウレタンオリゴマーなどの組み合わせにより接着剤そのもののが難接着材質への接着性を向上するというものであるが、接着性は十分ではなかった。
特開２００３−１０５０４３号公報
一方、光硬化性樹脂組成物に熱可塑性エラストマーを含有するものはすでに公知である。たとえば、特許文献６、７には（メタ）アクリレートに熱可塑性エラストマーと光開始剤を添加する接着剤または充填用組成物が開示されている。特許文献６は可撓性を持たせることを主の目的としており、難接着物質に接着するという課題は述べられていない。特許文献７はＩＣカードなどの貼合せおよびＩＣチップの充填に適した組成物であり、ＩＣカードの基材の材質としてポリエステル系樹脂が例示されている。しかし、シリコーン樹脂やポリエチレン樹脂などの難接着材質に対して、接着性は満足できるものではなかった。
特開平７−９０２２８号公報
特開２００２−６０４０７号公報
本発明は表面処理などの煩雑な別工程を必要とせず、シリコーン樹脂やポリエチレン樹脂などの難接着材質に対し、優れた接着性、密着性を示す光硬化性樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は上記課題を解決するために鋭意検討したものであり、（ａ）下記構造式（１）で表される、イソステアリル（メタ）アクリレート、（ｂ）熱可塑性エラストマー、および（ｃ）光開始剤からなることを特徴とする難接着材質用光硬化性樹脂組成物に関する。
以下、本発明を具体的に詳述する。本発明に用いられる（ａ）成分は下記構造式（１）で表されるイソステアリル（メタ）アクリレートである。式中Ｒは水素またはメチル基である。本発明では下記構造式で表される化合物を添加しなければならない。すなわち本成分のみが後述する成分との組み合わせにより難接着成分との高い接着性を示すものであり、本成分以外ではその効果は発揮されない。本発明の（ａ）成分は新中村化学工業社製のＮＫエステルＳ−１８００Ａとして商業的に入手可能である。
本発明に用いられる（ｂ）成分である熱可塑性エラストマーは以下のものが使用できる。スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢ）、スチレン−エチレン／プロピレンブロック共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−エチレン／ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンーエチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、エチレン−酢酸ビニルブロック共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレートブロック共重合体（ＥＥＡ）等があげられる。この中で特に好ましい例としては、ＳＥＢＳ、無水マレイン酸変性ＳＥＢＳがあげられる。
本発明における（ａ）成分と（ｂ）成分の配合比率は重量比で（ａ）：（ｂ）＝４０：６０〜９５：５の範囲が好ましく、この範囲からはずれると難接着材料に対しての接着力は低下していく。
本発明の（ｃ）成分の光開始剤は、特に限定されず、公知のものでよい。例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、塩素化アセトフェノン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノ−プロパン−１−オン等のアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンジル、メチルオルソベンゾイルベンゾエート、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾイン類、 α，α’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビスプロパン、ヒドラゾン等のアゾ化合物、 ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド等の有機パーオキサイド類、ジフェニルジサルファイド、ジベンジルジサルファイド、ジベンゾイルジサルファイド等のジフェニルジサルファイド類等が挙げられる。また、イルガキュアー１８４（チバガイギー製、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）等の市販の光重合開始剤も使用できる。 （ｃ）成分の添加量は組成物に存在する（メタ）アクリレートの総重量を基準にして０．０１〜１０重量％の範囲とすればよいが、一般には０．１〜５重量％の範囲とすることが好ましい。
さらに、本発明の目的を損なわない範囲で低分子（メタ）アクリルモノマーなどの希釈剤を添加することもできる。この希釈剤の具体的例としては２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フノキシエチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート等があげられる。
また、本発明の目的を損なわない範囲で各種添加剤を添加しても良い。例えばフェノール系やリン系等の老化防止剤，シリカ，アルミナ等に代表される無機充填材があげられる。さらに、本発明の組成物には防黴剤、難燃剤、可塑剤、チクソ性付与剤、接着付与剤、硬化促進剤、顔料などを添加してもよい。
本発明の光硬化性樹脂組成物は被着体の少なくとも片面に塗布し、もう片方の被着体を重ね合わせ、その状態で紫外線などの光照射をすることにより硬化し、接着力を発現する。そのため、被着体の少なくとも片方は光を透過する材質であることが必要である。
本発明の光硬化性樹脂組成物は難接着材質に対して優れた接着性を示す。難接着材質としては、シリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、軟質塩化ビニル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアセタール、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンサルファイト（ＰＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）などがあげられる。
以下、実施例により本発明を具体的に詳述するが、本発明はこれら実施例によって権利範囲が制限されるものではない。
下記化学式（１）に示され、Ｒが水素である化合物（新中村化学社製、ＮＫエステルＳ−１８００Ａ）を７５重量部、無水マレイン酸ＳＥＢＳ共重合体（クレイトンポリマー社製、ＦＧ１９０１Ｘ）を１６重量部、ＳＥＢＳ共重合体（クレイトンポリマー社製、Ｇ１７２６）を９重量部、光開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンを１．１重量部を混合して組成物を調製した。本組成物を実施例１とした。同様に実施例２〜５、比較例１〜９を表の通り調製した。表中、化合物Ｂは下記化学式（２）、化合物Ｃは下記化学式（３）である。ただし、比較例９は固形分が組成物中に残存したため、組成物を得ることはできなかった。
下記化学式（１）に示され、Ｒが水素である化合物（新中村化学社製、ＮＫエステルＳ−１８００Ａ）を７５重量部、無水マレイン酸ＳＥＢＳ共重合体（クレイトンポリマー社製、ＦＧ１９０１Ｘ）を１６重量部、ＳＥＢＳ共重合体（クレイトンポリマー社製、Ｇ１７２６）を９重量部、光開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンを１．１重量部を混合して組成物を調製した。本組成物を実施例１とした。同様に実施例２〜５、比較例１〜９を表の通り調製した。表中、化合物Ｂは下記化学式（２）、化合物Ｃは下記化学式（３）である。ただし、比較例９は固形分が組成物中に残存したため、組成物を得ることはできなかった。
上述により得られた各組成物について、難接着材質プラスチック材料として表面未処理のＰＥＴフィルムを用いてＪＩＳ Ｋ ６８５４−３に準じて、はく離接着強さ試験を行った。すなわち、試験は次のようにして行った。まず、縦２０ｃｍ、横２．５ｃｍ、厚み７５μｍのＰＥＴフィルム試験片の片面に端から５ｃｍのつかみ代を除いた１５ｃｍの部分に各組成物を厚み５０μｍに均一に塗布し、同種の試験片を重ね合わせ、貼り合わせた後、照射量３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させた。５ｃｍのつかみ代部分をそれぞれ９０度折り曲げた。得られた試験片を万能試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ製）を用いてＴ型はく離接着強さを測定した。引張り速度は５ｃｍ／分で行った。
次に、せん断接着強さをＪＩＳ Ｋ ６８４９に準じて測定した。縦１０ｃｍ、横２．５ｃｍ、厚み２ｍｍの各種試験片の端部１ｃｍに上述により得られた各組成物を厚み２０μｍ塗布し、同種の試験片を重ね合わせた。次いで、照射量３０００ｍＪ／ｃｍ２ の紫外線を照射して硬化させた。得られた試験片を引張り強度試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ製）を用いてせん断接着強さを測定した。引張り速度は５ｃｍ／分で行った。用いた試験片は表面未処理ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＹＰ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）である。その結果を表１に示す。表中、はく離接着強さの単位はｋｇｆ／ｃｍ、せん断接着強さの単位はＭＰａである。
本発明は難接着材質に対して優れた接着性を示すものであり、接着剤、シール材として利用可能である、
Claims (1)
- （ａ）下記構造式（１）で表される、イソステアリル（メタ）アクリレート、（ｂ）熱可塑性エラストマー、および（ｃ）光開始剤からなり、前記（ａ）イソステアリル（メタ）アクリレートと前記（ｂ）熱可塑性エラストマーの配合比率が重量比で（ａ）：（ｂ）＝４０：６０〜９５：５であることを特徴とする下記群より選ばれる難接着材質用光硬化性樹脂組成物。（ただし、式中Ｒは水素またはメチル基である。）
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