JPH10130591A - 粘着テープの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剪断接着力と粘着力とのバランスに優れ、か
つ黒や濃いグレー色に着色された粘着テープを製造する
方法を得る。 【解決手段】 アルキル（メタ）アクリレート、極性基
を有するビニルモノマー及び反応性二重結合を分子内に
２個以上有するモノマーからなるモノマー組成物１００
重量部に、平均粒子径１０〜５００μｍのカーボンブラ
ック１重量部以下と、４００〜４５０ｎｍに吸収を有す
るフォスフィンオキサイド化合物よりなる光重合開始剤
０．０１〜５重量部とを配合してなる光重合性組成物に
４００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射して粘着剤層を形
成する粘着テープの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光重合により粘着
剤層が形成されており、かつ着色されている粘着テープ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡体を基材とした感圧粘着テープは自
動車などにおいて内装材等を貼り合わせるために汎用さ
れているが、その存在を隠蔽することが求めれている。
そこで、従来、発泡体よりなる基材を、主として、黒や
グレー系統の暗色に着色することが試みられており、こ
のような色に着色するためにカーボンブラックが基材中
に添加されていた。

【０００３】他方、近年、発泡体よりなる基材を用いた
粘着テープに代えて、発泡体のような外観と特徴を有す
る感圧粘着テープとして耐候性に優れかつ接着強度の高
いアクリル系粘着テープが同様の用途に用いられてきて
いる。この種のアクリル系粘着テープは、アクリル系光
重合性組成物に紫外線を照射することにより製造されて
いる。

【０００４】上記アクリル系粘着テープにおいても、自
動車などの分野に用いる場合には、着色によりその存在
を隠蔽し得ることが求められる。そこで、発泡体を基材
とした感圧粘着テープの場合と同様に、カーボンブラッ
クを用いて着色することが試みられている。しかしなが
ら、上記アクリル系粘着テープにおいて、テープの厚み
を１ｍｍ程度とした場合、カーボンブラックは約０．１
重量％程度しか含有させることができなかった。これ
は、カーボンブラックの含有量を０．１重量％より多く
すると、カーボンブラックにより紫外線が遮蔽され、重
合が不完全となり、所望の粘着性能を発揮させることが
できないからである。その結果、カーボンブラックの含
有量を高め得ないため、淡いグレーまでの色しか発現さ
せることができず、粘着テープを確実に隠蔽し得る程度
の濃いグレーや黒色に着色することはできなかった。

【０００５】そこで、特公平６−１３６７９号公報に
は、黒や濃いグレーに着色された粘着剤の製法として、
光重合性組成物中にカーボンブラック０．１重量％程度
と、着色マイクロガラスバブルとを添加し、光重合する
方法が開示されている。

【０００６】しかしながら、上記先行技術に記載の方法
では、カーボンブラックと着色マイクロガラスバブルの
双方を用いて黒や濃いグレーの色を発現させており、マ
イクロガラスバブルを粘着剤中５〜６５容量％とかなり
の量で添加する必要があった。従って、粘着テープとし
ての高い剪断力は得られるものの、高い粘着力を得るこ
とができず、剪断力と粘着力とのバランスを取ることが
非常に困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点を解消し、黒色や濃いグレーに着色
されており、かつ剪断力と粘着力とのバランスに優れた
着色された粘着テープの製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであり、光重合性モノマー１００重量部に対
して、平均粒子径が１０〜５００μｍのカーボンブラッ
ク１重量部以下と、４００〜４５０ｎｍに吸収を有する
光重合開始剤であり、下記の式（１）または（２）で示
される構造を有するフォスフィンオキサイド化合物０．
０１〜５重量部とを配合してなる光重合性組成物に紫外
線を照射して粘着剤層を形成することを特徴とする粘着
テープの製造方法である。

【０００９】

【化２】

【００１０】以下、本発明の詳細を説明する。上記光重
合性モノマーとしては、４００ｎｍ以上の紫外線により
上記フォスフィンオキサイド化合物からなる光重合開始
剤を活性化することにより光重合し得る適宜の光重合性
モノマーを用いることができるが、好ましくは、（メ
タ）アクリル酸エステルを主成分とし、極性基を有する
ビニルモノマー及び反応性二重結合を分子内に２個以上
有するモノマーを含むモノマー組成物が用いられる。

【００１１】上記（メタ）アクリル酸エステルとして
は、炭素数１〜１２、好ましくは４〜１２のアルキル基
を有するアルキル（メタ）アクリレートが用いられる。
具体的には、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エ
チルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メ
タ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレー
ト、イソノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレートなどを例示することができ、これら
は、単独で用いられてもよく、２種以上組み合わせて用
いられてもよい。

【００１２】また、粘着性と凝集力とのバランス等を考
慮し、通常のホモポリマーのガラス転移温度Ｔｇが１０
℃以下である（メタ）アクリル酸エステルを主成分と
し、メチル（メタ）アクリレートまたはエチル（メタ）
アクリレートなどの低級アルコールの（メタ）アクリル
酸エステルを併用してもよい。

【００１３】上記モノマー組成物１００重量部における
アルキル（メタ）アクリレートの含有割合は、好ましく
は、５０〜９８重量％であり、より好ましくは、７０〜
９７．９８重量％である。モノマー組成中、アルキル
（メタ）アクリレートの含有割合が５０重量％未満の場
合には凝集力が高くなりすぎ、感圧接着性が低下するこ
とがある。また、９８重量％を超えると、凝集力が低く
なりすぎ、高い剪断接着力が得られないことがある。

【００１４】上記極性基を有するモノマーとしては、ア
クリル系粘着剤に用いられる極性モノマーであれば特に
限定されるものではないが、（メタ）アクリル酸、マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸などのカルボキシル基含
有モノマーもしくはその無水物；（メタ）アクリロニト
リル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタ
ム、アクリロイルモルホリン、（メタ）アクリルアミ
ド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエ
チルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミ
ノプロピルアクリルアミドなどの窒素含有モノマー；２
−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルア
クリレート、カプロラクトン変成（メタ）アクリレー
ト、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオ
キシプロピレン（メタ）アクリレートなどの水酸基を有
するモノマーが好適に用いられる。

【００１５】上記極性基を有するモノマーの上記モノマ
ー組成中の含有割合は、好ましくは、１〜４９．９９重
量％、より好ましくは、２〜３０重量％である。含有割
合が４９．９９重量％を超えると凝集力が高くなりす
ぎ、感圧接着性が低くなることがあり、１重量％未満で
は凝集力が低くてりすぎ、高い剪断接着力が得られない
ことがある。

【００１６】分子内に二重結合を２以上有するモノマー
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、
ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート、（メタ）アク
リル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、ジビニルベ
ンゼン、その他エポキシアクリレート、ポリエステルア
クリレートまたはウレタンアクリレートなどを好適に用
いることができる。

【００１７】分子内に二重結合を２以上有するモノマー
の上記モノマー組成中の含有割合は好ましくは０．０１
〜１．０重量％、より好ましくは０．０２〜０．８重量
％である。０．０１重量％未満の場合には架橋度が不足
し、必要な凝集力を得られないことがあり、１．０重量
％を超えると架橋密度が高くなり、凝集力が高くなりす
ぎ、感圧接着力が損なわれることがある。

【００１８】本発明において、上記カーボンブラック
は、粘着剤を目的とする黒やグレー系統の色に着色する
ために用いられており、このカーボンブラックの配合量
を増減することにより、色の濃淡を調整し得る。カーボ
ンブラックの添加量は、上記光重合性モノマー１００重
量部に対し、１．０重量部以下であり、好ましくは０．
１〜１重量部、さらに好ましくは０．２〜１重量部であ
る。カーボンブラックの添加量が少ないと着色が薄くな
るが、１重量部を超えると、重合転化率が低下し、所望
の粘着物性を有する粘着テープを構成することが困難と
なる。

【００１９】また、カーボンブラックの平均粒子径につ
いては、１０〜５００μｍのものが用いられる。１０μ
ｍより小さいと分散性が悪くなり、粘着力の著しい低下
を引き起こし、５００μｍを超えると、大量に配合しな
ければ十分な色に着色することができず、大量に配合す
ると粘着力の低下を引き起こす。

【００２０】本発明にかかる粘着テープの製造方法で
は、上記のように４００〜４５０ｎｍに吸収を有する光
重合開始剤が用いられる。この光重合開始剤は、上述し
た式（１）または（２）で示される結合を有するフォス
フィンオキサイド系光重合開始剤である。この光重合開
始剤は、その光吸収波長領域が４５０ｎｍまで存在す
る。従って、４００ｎｍ以下の紫外線がカーボンブラッ
クにより吸収遮断されたとしても、４００〜４５０ｎｍ
の紫外線の照射により活性となり、光重合を開始、完結
させ得る。

【００２１】上記光重合開始剤の具体的な例としては、
ビス−２，６−ジメトキシベンゾイル−２，４，４−ト
リメチルペンチルフォスフィンオキサイド（ＢＤＴＰ
Ｏ）のようなビスアシルフォスフィンオキサイドや、
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフ
ィンオキサイド（ＴＰＯ）のようなモノアシルフォスフ
ィンオキサイドを挙げることができ、好ましくはＢＤＴ
ＰＯが用いられる。

【００２２】上記光重合開始剤は、上記光重合性モノマ
ー１００重量部に対し、０．０１〜５重量部、好ましく
は０．０５〜３重量部の割合で用いられる。光重合開始
剤の含有割合が０．０１重量部未満の場合には、光重合
転化率が低下し、モノマー臭がきつい成形物しか得られ
ない。他方、５重量部を超えると、ラジカル発生量が多
くなり、分子量が低下し、必要な初期凝集力を得ること
ができなくなる。

【００２３】その他の添加物 本発明の製造方法では、上記光重合性モノマー、カーボ
ンブラック及び光重合開始剤の他に、従来より粘着テー
プを製造するに際し用いられている適宜の添加物、例え
ば、粘着付与樹脂、連鎖移動剤などを本発明の目的を阻
害しない範囲で添加してもよい。

【００２４】粘着付与樹脂としては、ロジン系樹脂、変
性ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール
系樹脂またはこれらの水添物などを、単独で、もしくは
２種以上組み合わせて用い得る。また、分子量などを調
整するための連鎖移動剤としては、ドデカンチオールな
どを例示することができる。

【００２５】光重合 本発明にかかる粘着テープの製造方法では、上記光重合
性モノマーにカーボンブラック及び光重合開始剤などを
添加してなる光重合性組成物に紫外線を照射することに
より粘着剤を形成する。この光照射に用いられるランプ
類としては、４００ｎｍよりも長波長側、すなわち４５
０ｎｍ付近まで発光分布を有するものを用いることが必
要である。このようなランプ類の例としては、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
ンプなどを挙げることができる。中でも、光重合開始剤
の活性波長領域の光を効率よく発光し得ると共に、光重
合開始剤以外での光吸収が少なく、内部まで光が透過
し、高膜厚の製品を製造し得るため、ケミカルランプを
用いることが好ましい。

【００２６】上記ランプによる光重合性組成物への光照
射強度は、得られる粘着性ポリマーの重合度を作用する
因子であり、目的とする粘着テープの性能に応じて適宜
制御される。例えば、アシルフォスフィンオキサイド構
造を有する開裂型の光重合開始剤を用いた場合には、光
重合開始剤の光分解に有効な波長（４００〜４５０ｎ
ｍ）の光強度を０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ² の範囲とす
ることが好ましい。０．１ｍＷ／ｃｍ² 未満では、光重
合開始剤が十分に活性とならず、光重合転化率が低くな
ることがあり、１００ｍＷ／ｃｍ² を超えると、粘着性
が低下することがある。

【００２７】本発明における上記光重合は、空気中の酸
素及び光重合性組成物に溶解している酸素によって阻害
されることがある。そのため、酸素の反応阻害を防止し
得るように光照射を行うことが好ましい。このような方
法としては、表面を離型処理したポリエチレンテレフタ
レートやフッ化エチレンなどからなるフィルムで光重合
性組成物を被覆し、このフィルムを介して光重合性組成
物に光を照射する方法を挙げることができる。また、光
透過性の窓を有し、窒素ガスや炭酸ガスのような不活性
ガスにより内部の酸素が置換された雰囲気とされている
イナートゾーンの中に光重合性組成物を配置し、光透過
性の窓から光を照射することにより行ってもよい。

【００２８】後者の方法では、光重合性組成物の重合転
化率が９９．７重量％以上となる程度まで十分に反応を
完結させるには、雰囲気の酸素濃度を５０００ｐｐｍ以
下とすることが好ましく、より好ましくは３００ｐｐｍ
である。

【００２９】光重合反応が急激である場合には、重合熱
により光重合性組成物が塗工される離型処理フィルムや
カバー用離型処理フィルムが加熱伸縮し、得られるフィ
ルムやシートに縦縞などが発生することがある。この場
合には、光カットフィルムによりランプからの輻射熱を
抑制したり、照射側と反対側のシート背面を冷却板に接
触もしくは接触通過させることにより冷却すればよい。

【００３０】粘着テープの製造 本発明の粘着テープの製造方法は、上述したように、上
記光重合性組成物に紫外線を照射して粘着剤層を形成す
ることを特徴とする。具体的に粘着テープとする工程に
ついては、表面が離型処理された合成樹脂フィルム上に
光重合性組成物を塗工し、さらにカバーフィルムとして
の離型フィルムを被覆して光を照射して両面粘着テープ
とする方法、支持材上に光重合性組成物を塗工し、必要
に応じてカバー用離型フィルムを被覆し、紫外線を照射
して粘着剤層を形成した後に、粘着テープの基材に粘着
剤層を転写する方法、あるいは離型フィルムまたは基材
の何れかの一方面に上記光重合性組成物を塗工した後、
紫外線を照射して粘着剤層を形成する方法など、光重合
性組成物への光照射の時期、テープ基材上への粘着剤及
び光重合性組成物の付与の方法については特に限定され
るものではない。また、基材を有しない両面粘着テープ
の形態、基材付きの粘着テープの何れの形態としてもよ
い。

【００３１】作用 本発明に係る粘着テープの製造方法では、上記光重合性
組成物を光重合することにより粘着剤層が形成される
が、該光重合性組成物に上記特定の割合でカーボンブラ
ックが配合されているため、得られた粘着剤は黒色また
は十分に濃いグレーの色に着色されることになる。他
方、４００〜４５０ｎｍに吸収を有する上記特定の光重
合開始剤を用いて光重合を行うか、カーボンブラックが
上記特定の割合で配合されていたとしても、カーボンブ
ラックが４００〜４５０ｎｍの波長の光をほとんど吸収
しないので、光重合により所望の粘着物性を有する粘着
剤層が確実に形成され得る。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。なお、以下におい
て、「部」は、特に断らないかぎり「重量部」を意味す
る。

【００３３】（実施例１）２−エチルヘキシルアクリレ
ート９５部、極性モノマーとしてアクリル酸５部、連鎖
移動剤としてＮ−ドデカンチオール０．５部、平均粒子
径１００μｍのカーボンブラック（旭サーマル社製、旭
カーボン）０．３部、及びビス−２，６−ジメトキシベ
ンゾイル−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィ
ンオキサイド（チバガイギー社製、商品名：ＣＧＩ１７
００）１．０部を均一に分散するまでセパラブルフラス
コ中で攪拌混合した後、窒素ガスパージすることによ
り、溶存酸素を除去し、光重合性組成物を得た。

【００３４】次に、ブラックライトランプを上記光重合
性組成物に紫外線を照射したところ、組成物の温度が上
昇すると同時に粘度が高くなった。組成物の温度が５℃
上昇した段階で光照射を停止した。

【００３５】得られた光重合増粘組成物における重合転
化率は３．８重量％、粘度は２３００ｃｐｓ（２３℃、
Ｂ型粘度計）であった。上記光重合増粘組成物に、さら
に、ヘキサンジオールジアクリレート０．２部を配合
し、離型処理された３８μｍの厚みのポリエチレンテレ
フタレートフィルム上に、重合終了時の厚みが０．７±
０．１ｍｍとなるように光重合増粘組成物を塗工し、さ
らに、上記と同様のポリエチレンテレフタレートフィル
ムを用い、離型処理面が該塗工面に接するようにして塗
工面を被覆した。しかる後、ケミカルランプを用いて、
上記カバー側のポリエチレンテレフタレートフィルム上
において照射強度が２ｍＷ／ｃｍ² となるようにランプ
の高さを調整して８分間光を照射し、両面粘着テープを
得た。

【００３６】得られた粘着テープにおける粘着剤層中の
残存モノマー量は０．１重量％未満であり、粘着剤の重
量平均分子量をゲルパーミネーションクロマトグラフィ
で測定したところ、７０万であり、ゲル分率は５２重量
％であった。

【００３７】（実施例２）カーボンブラックの配合割合
を０．３部から０．７部に変更したことを除いては、実
施例１と同様にして両面粘着テープを得た。

【００３８】得られた両面粘着テープにおける粘着剤層
の残存モノマー量は０．１重量％未満であり、該粘着剤
の重量平均分子量は８２万、ゲル分率は率は５８重量％
であった。

【００３９】（実施例３）カーボンブラックの配合割合
を０．１部に変更したことを除いては、実施例１と同様
にして両面粘着テープを得た。得られた両面粘着テープ
における粘着剤層の残存モノマー量は０．１重量％未満
であり、重量平均分子量は６８万、ゲル分率は率は５８
重量％であった。

【００４０】（実施例４）カーボンブラックの配合割合
を０．３部から０．０１部に変更したことを除いては、
実施例１と同様にして両面粘着テープを得た。得られた
両面粘着テープの粘着剤層の残存モノマー量は０．１重
量％未満であり、重量平均分子量は７０万、ゲル分率は
５８重量％であった。

【００４１】（比較例１）カーボンブラックの配合割合
を０．３部から１．２部に、光重合開始剤としてのビス
−２，６−ジメトキシベンゾイル−２，４，４−トリメ
チルペンチルフォスフィンオキサイドの配合割合を１．
０部から０．００５部に変更したことを除いては、実施
例１と同様にして両面粘着テープを得た。得られた両面
粘着テープの粘着剤層中の残存モノマー量は２２．３重
量％であり、該粘着剤の重量平均分子量は３５万、ゲル
分率は２８重量％であった。

【００４２】（比較例２）カーボンブラックを平均粒子
径５μｍのもの（旭サーマル社製、旭カーボン）とし、
その配合割合を０．７部に変更したことを除いては、実
施例１と同様にして両面粘着テープを得た。得られた両
面粘着テープの粘着剤層中の残存モノマー量は０．１重
量％未満であり、該粘着剤の重量平均分子量は８２万、
ゲル分率は５８重量％であった。

【００４３】（比較例３）カーボンブラックとして、平
均粒子径８００μｍのもの（旭サーマル社製、旭カーボ
ン）を用い、その配合割合を０．７部としたことを除い
ては、実施例１と同様にして両面粘着テープを作製し
た。得られた両面粘着テープの粘着剤における残存モノ
マー量は０．１重量％未満であり、該粘着剤の重量平均
分子量は８２万、ゲル分率は５８重量％であった。

【００４４】実施例及び比較例の評価 実施例及び比較例で得た各両面粘着テープにつき、以下
のようにして剪断接着力及び着色を評価した。

【００４５】（１）剪断接着力試験…両面粘着テープか
ら平面形状が１５×１５ｍｍの寸法のものを切り出し、
試験片とした。ＪＩＳ Ｂ ７７２１に規定されている
引張試験機を用い、試験板としてＪＩＳ Ｇ ４３０５
に規定されているステンレスの表面仕上げＢＡの鋼板を
用意した。

【００４６】図１に示すように、第１の試験板１に試験
片の両面粘着テープ２の一方の粘着面２ａを貼り合わ
せ、両面粘着テープ２の反対面の剥離紙を剥離し、第２
の試験板３に他方の粘着面２ｂを貼り合わせる。

【００４７】上記試験板１，３を両面粘着テープ２で貼
り合わせてなる試験体において、両面粘着テープ２で貼
り合わされる部分の上方から試験板１に５ｋｇｆのロー
ラーを３００ｍｍ／分の速さで１往復させ、圧着させ
た。圧着後、７２時間放置した後、引張試験機のチャッ
ク間を５０〜１００ｍｍに調整し、試験体をセットし、
５０ｍｍ／分の速さで引張り、試験体が破壊するまでの
最大荷重を測定した。

【００４８】（２）着色の評価…実施例及び比較例で作
製された粘着テープを、分光光度計（マクベス社製、Ｍ
Ｓ−２０２０）を用いＪＩＳ Ｚ ８７２２に規定され
ている試験方法に準じ、分光反射率により着色を評価し
た。評価に際しては、ＪＩＳＺ ８７２２に規定されて
いるように、分光反射率をＸＹＺ法により積算した値を
求めた。Ｘ，Ｙ，Ｚについての各積算値は、絶対値が小
さい方がより濃い色であることを示す。

【００４９】上記のようにして測定された剪断接着力
と、着色の評価の結果を下記の表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【発明の効果】本発明にかかる粘着テープの製造方法で
は、モノマー組成１００重量部に対し、平均粒子径１０
〜５００μｍのカーボンブラックを１重量部以下と、４
００〜４５０ｎｍに吸収を有する光重合開始剤である上
記特定のフォスフィンオキサイド化合物を０．０１〜５
重量部を配合してなる光重合性組成物を用いているの
で、４００ｎｍ以上の光を照射する光源を用いて光重合
することにより、剪断接着力に優れ、しかも、上記カー
ボンブラックにより黒や十分濃いグレー系の色に着色さ
れた粘着テープを製造することができる。

【００５２】よって、本発明によれば、剪断接着力及び
粘着力のバランスに優れており、かつ十分な濃い暗色に
着色された粘着テープを確実に提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は、実施例及び比較例で得た
両面粘着テープの剪断接着力を評価する試験方法を説明
するための正面図及び平面図。

【符号の説明】

１…試験板 ２…両面粘着テープ ３…試験板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光重合性モノマー１００重量部に対し
   て、 平均粒子径が１０〜５００μｍのカーボンブラック１重
   量部以下と、 ４００〜４５０ｎｍに吸収を有する光重合開始剤であ
   り、下記の式（１）または（２）で示される構造を有す
   るフォスフィンオキサイド化合物０．０１〜５重量部と
   を配合してなる光重合性組成物に紫外線を照射して粘着
   剤層を形成することを特徴とする粘着テープの製造方
   法。 【化１】