JPH03160079A - プラスチック成形品の接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野１ 本発明は、特に光学用材料として好適な熱可塑性飽和ノ
ルボルネン系ボリマー成形品の接着法に関し、さらに詳
しくは、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーからなる
プラスチック成形品どうし、または該成形品と異なる材
料、例えば、他のプラスチック或形品または金属等の材
料とを強固に接着する方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、例えば、光ディスク基板やプラスチックレンズ等
の光学用透明プラスチック成形材料として、ポリカーボ
ネート（ＰＣ）およびポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）が主として用いられてきた．しかしながら、ＰＣ
は複屈折が大きく、また、ＰＭＭＡは吸水性が大きく、
耐熱性も不十分であり、ますます高度化する要求に応え
ることが困難となってきている． 最近、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素添加
物やノルボルネン系モノマーとエチレンとの付加型ボリ
マーのような熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーが、
光ディスク基板などの光学用プラスチック成形材料とし
て注目をあびてきている（特開昭６０−２６０２４号、
同６４−２４８２６号、６０−１６８７０８号、６１−
１１５９１２号、同６１−１２０８１６号など）．熱可
塑性飽和ノルボルネン系ボリマーは、透明性に優れ、複
屈折が小さく、耐熱性、耐吸水性等にも優れており、光
学用に非常に有用な材料である．さらに，該ボリマーは
、強度、耐水性、電気絶縁性、耐溶剤性、酸やアルカリ
等への耐薬品性にも優れており、光学用途以外にも，電
気絶縁材料，容器やフィルム等の耐湿包装材料としても
有用である。 しかしながら、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーか
らなる成形品は、お互いどうし、または他の材料と接着
しにくいという問題がある．一般的に、プラスチック成
形品は、それ単独で用いることもあるが、お互いに接着
したり、他の材料と接着して用いることが多い。 光学用成形品では、例えば、直径３００ｍｍの大型の光
ディスクの場合、温度や湿度の変化による基板の反りを
補正するために、同じ材質の基板を２枚張り合わせて用
いることがある（接着貼り合わせ構造の光ディスク）。 また、光ディスクの中心部にハブと呼ばれる小さな金属
製の円板を接看して用いることもある。さらに、成形さ
れたプラスチックレンズはホルダーに接着して用いるこ
とが多い． 電気絶縁材料でも、プラスチック成形品と他の材料とを
接着して用いることが多い。 従来の光学用透明プラスチック成形品は、通常用いられ
る一般的な溶剤系やエマルジョン系の接着剤で接着する
ことができる． 例えば、ＰＣどうしまたは、ＰＣとステンレス等の金属
は、シアノアクリレート系接着剤、エボキシ系接着剤、
ポリウレタン系接着剤などで接着できる。 また、ＰＭＭＡどうしまたは．ＰＭＭＡとステンレス等
の金属は、シアノアクリレート系接着剤、エボキシ系接
着剤またはアクリル系接着剤などで接着できる． ところが、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーからな
る戊形品は、一種のオレフイン樹脂であるため、表面の
濡れが悪く、ポリエチレンやボリブロビレン等のオレフ
ィン樹脂と同様に接着しｊこくく、上述のいずれの接着
剤を用いても接着できず、該成形品どうしも、該戒形品
と他の材料とも接着力が弱く、容易に剥がれてしまう。

【発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマー
からなる成形品の接着力の改善された接着方法を提供す
ることにある． そこで、本発明者は上記問題点を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、紫外線硬化型接着剤を用いることにより、
熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーからなるプラスチ
ック成形品どうしまたは該成形品と他の材料とを強固に
接着できることを見出し、本発明を完成するに至った。 ［問題点を解決するための手段］ かくして本発明によれば、熱可塑性飽和ノルボルネン系
ボリマーの戒形品どうし，または該或形品と異なる材料
とを接着する方法であって、接着剤として紫外線硬化型
接着剤を用いることを特徴とするプラスチック成形品の
接着方法が提供される． 以下，本発明について詳細に説明する。 （熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマー）本発明が対象
とする成形材料は、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマ
ーであって、具体例として″′Ｆ：！コ　１１”　　−
自５ｆｒＴ１ｋ｝ｙκ　／　ホ　ナー　Ｌ千　　ｒｒｒ
ｌ−ｒｓｌ　　気れる構造単位を有する重合体を挙げる
ことができる。 一般式 ［１３ 【ただし、式中、Ｒ，およびＲ，は、水素、炭化水素残
基，ハロゲン、エステル、ニトリルビリジルなどの極性
基で、それぞれ同一または異なっていてもよく、また、
Ｒ１およびＲ２は互いに環を形威していてもよい。ｎは
，正の整数である．】 一般式［ｆｆ］ 〔ただし、 式中、Ｒ， およびＲ４は、水素、炭化 水素残某、 ハロゲン、 エステル、 ニトリルビリジ ルなどの極性基で、それぞれ同一または異なっていても
よく、また、Ｒ３およびＲ４は互いに環を形成していて
もよい。εおよびｍは正の整数で、ｐはＯまたは正の整
数である。〕 一般式［Ｉ］で表される構造単位を有する重合体は、単
量体として、例えば、ノルボルネン、およびそのアルキ
ルおよび／またはアルキリデン置換体、例えば、５−メ
チル−２一ノルボルネン、５，６−ジメチル−２一ノル
ボルネン、５−エチル−２一ノルボルネン、５−ブチル
ー２−ノルボルネン、５−エチリデン−２一ノルボルネ
ン等：ジシクロベンタジエン、２．３−ジヒドロジシク
ロペンタジエン、これらのメチル、エチノレ、プロビル
、ブチル等のアルキル置換体、およびハロゲン等の極性
基置換体：ジメタノオクタヒドロナフタレン、そのアル
キルおよび／またはアルキリデン置換体、およびハロゲ
ン等の極性基置換体、例えば、６−メチル−１，４：５
，８−ジメタノ−１．４，４ａ，５，６，７，８，８ａ
−オクタヒドロナフタレン、６−エチル−１，４：５，
８−ジメタノ−１．４．４ａ，５．６，７，８，８ａ一
才クタヒドロナフタレン、６−エチリデン−１，４；５
，８−ジメタノ−１．４，４ａ，５，６，７，８，８ａ
−オクタヒドロナフタレン、６一クロロー１，４：５．
８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−
オクタヒドロナフタレン、６−シアノー１，４：５，８
−ジメタノ−１．４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オ
クタヒドロナフタレン、６−ビリジル−１，４：５，８
−ジメタノ−１．４，４ａ，５，６，７，８．８ａ−オ
クタヒドロナフタレン、６−メトキシカルボニル−１，
４：５，８−ジメタノ−１．４．４ａ，５，６，７，８
，８ａ−オクタヒドロナフタレン等；シクロペンタジエ
ンの３〜４量体、例えば、４．９：５．８−ジメタノ−
３ａ，４，４ａ，５，８，８ａ，９．９ａ−オクタヒド
口−ＬＨ−ペンゾインデン、４，１１：５，１０：６，
９−｝リメタノ−３ａ，４，４ａ，５，５ａ．　　６．
　　９，　　９ａ，　　１０，　　１０ａ，　　１１．
１１ａ−ドデカヒド口−ＩＨ−シクロペンタアントラセ
ン等を使用し、公知の開環重合方法により重合して得ら
れる開環重合体を、通常の水素添加方法により水素添加
して製造される飽和重合体である。 また、一般式（ＩＩＩで表される構造単位を有する重合
体は、単量体として、前記のごときノルボルネン系モノ
マーと、エチレンを公知の方法により付加共重合して得
られる重合体および／またはその水素添加物であって、
いずれも飽和重合体である。 分子量の範囲は、シクロヘキサンを溶剤とするＧＰＣ　
（ゲル・バーミエーション・クロマトグラフィー）分析
により測定した数平均分子量で１〜２０万が適当である
。また、分子鎖中に残留する不飽和結合を水素添加反応
により飽和させる場合には、耐光劣化や耐候劣化性など
から、水添率は９０％以上が好ましい。 また、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーは、重合体
（Ｉｌおよび（Ｉｌｌの製造過程で、α−オレフィンや
シクロオレフィンなどの他のモノマー成分を共重合した
ものであっても構わない． また、使用目的に合わせて他の樹脂とブレンドして用い
る場合にも、本発明の接着方法は有効である． さらに、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーに帯電防
止剤、老化防止剤、ガラス繊維等のフィラー、染料、顔
料などの添加剤を添加して得た成形品にも、本発明の接
着方法は有効である。 本発明に係わる熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーの
戒形品の成形方法には、特に制約は無く、例えば，光デ
ィスクやレンズのように射出成形によって得られるもの
、チューブや棒状に溶融押出成形したちの、溶融押出し
てロールで巻き取ったシートやフィルム、熱プレスによ
りシート状に成形したもの、溶剤溶液をキャストして得
られるフィルム、さらに延伸による延伸フィルムなどが
挙げられる． （紫外線硬化型接着剤） 紫外線硬化型接着剤は、反応性モノマーおよび／または
反応性オリゴマーと光重合開始剤が必須成分となり、所
望により安定剤や酸化防止剤、重合禁止剤などが含まれ
た組成となっている。 反応性モノマーとしては、アクリレート類がその主なり
のであるが、具体的には、２−ヒドロキシエチルメタク
リレート、２−ヒドロキシブロビルメタクリレート、フ
エノキシエチルアクリレート、フェノキシブロビルアク
リレート、その他の高級アルキルアクリレート等の単官
能アクリレートモノマー類；ビニルビロリドン等のその
他の単官能モノマー類；エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、ブチレング
リコール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン
、ペンタエリスリトール等のボリオール類に２個以上の
アクリレートが結合した多官能アクリレートモノマー類
；を挙げることができる． 反応性オリゴマーとしては、末端にアクロイル基を持つ
ポリエステルアクリレート、分子鎖中にエボキシ基かつ
末端にアクロイル基を持つエボキシアクリレートまたは
ポリウレタンアクリレート、分子鎖中に二重結合を持つ
不飽和ポリエステル、１．２−ポリブタジエン、その他
のエボキシ基またはビニルエーテル基をもつオリゴマー
を挙げることができる。 光重合開始剤としては、ペンゾフエノン、ベンジル、メ
チルオルソベンゾイルベンゾエート、ペンゾインアルキ
ルエーテル、２．２−ジメトキシ−２−フエニルアセト
フエノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、塩素化
アセトフエノン、α−アシロキシムエステル等をあげる
ことが出来る． 紫外線を照射すると、これら反応性モノマーおよび／ま
たは反応性オリゴマーが光重合開始剤によりラジカル重
合が開始または促進され、硬化することにより、接着性
能が発現する。さらに、粘度を調製したり、接着力を向
上することを目的として、適当な溶剤や熱可塑性ボリマ
ーを加えてもよい． 溶剤を添加する場合には、熱可塑性飽和ノルボルネン系
ボリマーの良溶剤であるベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、デカリン等の脂環族溶剤が適当である。成形品の表
面を侵さない程度の量を添加することにより、接着剤と
被着体との濡れを改良し、接着力を向上させることがで
きる。 一般的に類似の構造を持ったボリマーどウしは相溶性が
良く、濡れが良いため、接着力を向上することを目的と
して、熱可塑性ボリマーを添加するのであれいぼ、構造
式［Ｉ］または［ＩＩ］で表される被着材料と類似の構
造を持ったボリマーを用いるのが効果的である。具体的
には、式［Ｉ］または式（Ｉｌｌで表されるノルボルネ
ン系ボリマー自体や、ジシクロベンタジエン系、ジエン
系、脂肪族系、芳香族系、ウォーターホワイト系などの
石油樹脂またはこれらの水添物等が適当である． その他に熱重合禁止剤、光重合禁止剤、粘着性付与剤、
充填剤等を適宜使用してもよい．紫外線硬化型接着剤は
、市販のものを用いても良く、例えば、ノガワケミカル
社製ダイヤボンドＯＡ８５５Ｆ、８５５Ｇ、８５５ＧＨ
，　８５５Ｐ、同ＵＶｌ２０Ｂ，　１３０、スリーボン
ド社製３０００シリーズ、サンユレジン社製ＳＵＶ２０
０、００１，３００、３０３、ソマール工業社製ＮＦシ
リーズ、サンフ化学社製ＵＢＡ−３０１　，明星チャー
チル社製フォトボンドシリーズ、ソニーケミカル社製１
７Ａ、１９Ａ、東亜合成化学社製アロンタイトＢＩＪ３
３３Ｖ．　ＢＵ２４６Ｖ，セメダイン社製Ｙ−８６０等
を挙げルコとができる． （接着方法） 接着剤を被着体の両方または片方に塗布し、直ちに塗布
面を貼り合わせ、動かないように固定する．接着剤が溶
剤を含む場合には溶剤を熱風乾燥機等で十分に乾燥する
．乾燥温度と時間は含まれる溶剤の種類、塗布量、接着
面の形状にもよるが、被着体の熱変形がないように、１
２０℃以下で乾燥することが好ましい． その後，高圧水銀灯などの紫外線を効率的に発生する光
源から紫外線を照射することにより、硬化が短時間でお
こり、強い接着力が得られる。照射量は反応性モノマー
、反応性オリゴマー、光重合開始剤の反応性によっても
異なるが、８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯の場合、５〜１０
秒程度の短時間で硬化させることができる。 〔実施例１ 以下に実施例、参考例および比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるも
のではない。 ［参考例１］ ６−メチル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４　　４
ａ，５．６，７，８．８ａ−オクタヒドロナフタレン（
ＭＴＤ）の開環重合体の水添物（数平均分子量２８，０
００，水添率ほぼ１００％、ガラス転移４度１５２℃）
を射出成形して、幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２
ｍｍの板を作成した（試験片Ａ）。 ［参考例２コ 反応性モノマーとしてジペンタエリストールへキサアク
リレートを１００ｇ、光重合開始剤（チバガイギー社製
、商品名イルガキュア１８４）を３ｇ、およびトルエン
を４０ｇとをｒ昆合撹拌し紫外線硬化型接着剤を調製し
た。 ［実施例１］ 参考例１で作成した試験片Ａを２枚用い、両方に、参考
例２で調製した紫外線硬化型接着剤を塗布し、直ちに、
接着面が縦２５ｍｍ、横２５ｍｍとなるように塗布面を
貼り合わせ、コールドプレスにより圧締（圧締圧：１ｋ
ｇ／ｃｒｔｒ）した。 １００℃の温風乾燥機で３０分乾燥後、２０℃で３０分
静置した後、接着面を固定したまま、８　０　Ｗ　／　
ｃ　ｍの高圧水銀灯で１０ｃｍの距離から５秒間紫外線
を照射して硬化させた。 接着した２つの試験片の一方の端を固定し、他方の端に
１０ｋｇのおもりをぶらさげて、１０分間静置したとこ
ろ、接着面は剥がれ落ちず、良好な接着力を示した． ［比較例ｌ］ 参考例１で作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に、
シアノアクリレート系接着剤（積水化学■製、商品名エ
スダイン８００）を室温で塗布し、直ちに、接着面が縦
２５ｍｍ，横２５ｍｍとなるように塗布面を貼り合わせ
、コールドプレスにより圧締（圧締圧：１ｋｇ／ｃボ）
した。 ２０±２℃で２４時間養生した後、接着した２つの試験
片の一方の端を固定し、他方の端に１０ｋｇのおもりを
ぶらさげたところ、接着面が剥がれ落ちた。 ［参考例３］ 反応性モノマーとしてベンタエリストールトリアクリレ
ートを１００ｇ、光重合開始剤（チバガイギー社製、商
品名イルガキュア１８４）を３ｇ、およびジシクロベン
タジエン系水添石油樹脂（トーネックス社製、商品名工
スコレッツ５３００）を５０ｇとを混合撹拌し紫外線硬
化型接着剤を得た。 ［実施例２］ 参考例ｌで作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に参
考例３で調製した紫外線硬化型接着剤を塗布し、固定し
た状態で実施例ｌと同様に紫外線を照射して接着した。 実施例１同様にして，おもりをぶらさげたところ接着面
が剥がれ落ちることはなかった。 ［参考例４】 ノガワケミカル社製の紫外線硬化型接着剤（商品名ダイ
ヤボンドＤＡ８５５Ｐ）１００ｇとトルエン７０ｇを混
合し接着剤組或物を得た．

【実施例３〕 参考例ｌで作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に参
考例４で調製した接着剤を塗布し、固定した状態で実施
例１と同様に乾燥、冷却した後、紫外線を照射して接着
した． 実施例１同様にして、おもりをぶらさげたところ接着面
が剥がれ落ちることはなかった。 ［参考例５］ ＭＴＤとジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）との混合−１
−／マ−　（ＭＴＤ／ＤＣＰ＝７０／３０モル比）を開
環重合して得た共重合体の水添物（数平均分子量２７，
０００、水添率ほぼ１００％、ガラス転移温度１３３℃
）を射出成形して、参考例ｌと同様の板を作成した（試
験片Ｂ）．［実施例４］ 参考例１で作成した試験片Ａと、参考例５で作成した試
験片Ｂの両方に参考例３で調製した紫外線硬化型接着剤
を塗布し、固定した状態で実施例１と同様に、紫外線を
照射して接着した。 実施例１と同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった．［参考例６］ ＭＴＤとエチレンとの付加共重合体（エチレン含量モル
６０％、数平均分子量３２，０００、ガラス転移温度１
３０℃）を射出成形して、参考例ｌと同様の板を作成し
た（試験片Ｃ）．［実施例５］ 参考例１で作成した試験片Ａと、参考例６で作成した試
験片Ｃの両方に参考例３で調製した接着剤を塗布し、固
定した状態で実施例１と同様に乾燥、冷却した後、紫外
線を照射して接着した。 実施例１と同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった。 ［比較例２］ 参考例１で作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に、
エボキシ系接着剤（セメダイン社製、商品名セメダイン
スーパー５）を塗布し、直ちに、固定した． ２０±２℃で２４時間養生した後、実施例ｌと同様にし
て、おもりをぶらさげたところ接着面が剥がれ落ちた． 【比較例３］ 参考例ｌで作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に、
ポリウレタン系接着剤（セメダイン社製、商品名セメダ
イン７００）を塗布し、直ちに、固定した． ２０±２℃で２４時間養生した後、実施例１と同様にし
て、おもりをぶらさげたところ接着面が剥がれ落ちた． 【比較例４】 参考例１で作成した試験片Ａを２枚用い、その両方に、
アクリル系接着剤（コニシ社製、商品名ボンドＶＰ−２
０００）を塗布し、直ちに、固定した。 ２０±２℃で２４時間養生した後、実施例ｌと同様にし
て、おもりをぶらさげたところ接着面が剥がれ落ちた． ［実施例６］ 参考例ｌで作成した試験片Ａと厚さ２ｍｍのアルミニウ
ム板を用い、その両方に参考例１で調製した紫外線硬化
型接着剤を塗布し、固定した状態で実施例ｌと同様に乾
燥、冷却した後、紫外線を照射して接着した。 実施例１と同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった．［実施例７】 参考例１で作或した試験片Ａと厚さ５ｍｍの真鍮板を用
い、その両方に参考例ｌで調製した紫外線硬化型接着剤
を塗布し、固定した状態で実施例１と同様に乾燥、冷却
した後、紫外線を照射して接着した． 実施例ｌと同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった．［実施例８］ 参考例ｌで作成した試験片Ａと厚さ１ｍｍの鋼板（ＳＵ
Ｓ３１６板）を用い、その両方に参考例ｌで調製した紫
外線硬化型接着剤を塗布し、固定した状態で実施例１と
同様に乾燥、冷却した後、紫外線を照射して接着した． 実施例ｌと同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった。 ［実施例８］ 参考例１で作成した試験片Ａと厚さ２ｍｍのポリカーボ
ネート板（三菱ガス化学社製の商品名ユービロンＨ−４
０００を成形したもの）を用い、その両方に参考例１で
調製した紫外線硬化型接着剤を塗布し、固定した状態で
実施例１と同様に乾燥、冷却した後、紫外線を照射して
接着した． 実施例１と同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった．

【実施例９】 参考例ｌで作成した試験片Ａと厚さ２ｍｍのＰＭＭＡ板
（三菱レーヨン社製の商品名アクリベットＶＨを成形し
たもの）を用い、その両方に参考例１で調製した紫外線
硬化型接着剤を塗布し、固定した状態で実施例ｌと同様
に乾燥、冷却した後、紫外線を照射して接着した。 実施例１と同様にして、おもりをぶらさげたところ接着
面が剥がれ落ちることはなかった。 以上の実施例および比較例から明らかなように、熱可塑
性飽和ノルボルネン系ボリマーからなる戊形品どうし、
または該成形品と異なる材料とを接着する場合に、接着
剤として紫外線硬化型接着剤を用いると、良好な接着力
の得られることが分かる． なお、実施例において、接着体として熱可塑性飽和ノル
ボルネン系ボリマーの射出成形による板状の試験片を用
いたが、接着力の大小は材質によって決まるため、成形
方法、成形品の形状あるいは材料の分子量により本発明
が制約を受けるものでないことは明らかである． （以下余白） 〔発明の効果〕 本発明により、熱可塑性飽和ノルボルネン系ボリマーか
らなる成形品どうし、または該成形品と異なる材料とを
接着する方法であって、接着力の改善された接着方法が
提供される．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマーの成形品ど
   うし、または該成形品と異なる材料とを接着する方法で
   あって、接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いること
   を特徴とするプラスチック成形品の接着方法。