JPH1017826A - 粘着剤層付き部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大規模の貼合わせ装置や特殊高性能の粘着剤
を用いることなく、乾式工法で接合を可能ならしめる粘
着剤層付き部材の製造方法を提供する。 【解決手段】 凹凸面を有する部材の凹凸面に、光重合
性粘着剤組成物を塗布し、該光重合性粘着剤組成物の塗
布面を光照射して粘着剤層を設けることを特徴とする粘
着剤層付き部材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粘着剤層付き部材の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数の凹凸がある粗な表面の部材
同士もしくはこれに他の部材を貼合わせる場合、主に接
着剤が用いられてきた。これらの接着剤は、塗工時の硬
化もしくは固化される前の状態は、液体ないしはこれに
準ずる流動性の高い分散体であって、被接着面の凹凸面
に追従して良好な濡れ性を示し、凹部に充満してこれら
の凹凸面を平滑にするので、該接着剤が硬化もしくは固
化した後は上記多数の凹凸がある粗な表面の部材に対し
良好なアンカー性を示す。

【０００３】しかし、接着剤を用いる接着施工は、一般
に、接着剤が液状ないしペースト状をなし、塗布、乾
燥、貼合わせ、養生等の複数工程による煩わしい作業を
伴い、生産性の悪い施工方法であるかりか、被着面が大
面積である場合には、塗布ムラによる接着力のバラツキ
を生ずる等、施工の品質にも問題が残る。更に、これら
の接着剤に配合される補助成分による悪臭や溶剤等によ
る大気汚染等、環境問題にもその対応が求められてい
る。

【０００４】上記の事情に鑑み、両面粘着テープを用い
る乾式工法が構造材料の接合にまで採用されるようにな
ってきているが、上記両面粘着テープは、接着剤と異な
り一種の粘弾性体であるため、例えば、合成木材、天然
木材、コンクリートやモルタル製品もしくは構築物等の
上記する多数の凹凸がある粗な表面に対する濡れ性は充
分なものではなく、上記表面に存する多数の凹凸面に追
従して密着させるためには、極めて高い圧力でもって両
面粘着テープを該被接着面に押圧する必要があり、更
に、上記押圧力の解除後も該被接着面への密着を持続さ
せるためには、高い粘着力が要求されるものである。一
方、上記の極めて高い圧力でもって両面粘着テープを該
被接着面に押圧する貼合わせ装置は、規模が大きく、複
数の付属機器を伴うものであって、小規模で行う貼合わ
せ工場や、人里はなれた工事現場に設置したり、搬送し
たりすることができないものであって、上記の如き多数
の凹凸がある粗な表面の部材の貼合わせに対する対応は
充分にできていないといえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の事実に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは、
大規模の貼合わせ装置や特殊高性能の粘着剤を用いるこ
となく、乾式工法で接合を可能ならしめる粘着剤層付き
部材の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】凹凸面を有する部材の凹
凸面に、光重合性粘着剤組成物を塗布し、該光重合性粘
着剤組成物の塗布面に光照射して粘着剤層を設けること
を特徴とする粘着剤層付き部材の製造方法をその要旨と
するものである。

【０００７】上記凹凸面を有する部材は、特に限定され
るものではないが、例えば、製材された木材、合成木
材、コンクリート製品、モルタル製品、これらの部材と
他の材料が複合された製品もしくはこれらの部材乃至製
品を用い、又は、これらの部材からなる構築物等が挙げ
られる。

【０００８】上記光重合性粘着剤組成物は、光重合性モ
ノマー、光重合性オリゴマー等の光重合性成分、光重合
開始剤、必要に応じ、粘着付与樹脂、充填剤、着色剤等
の添加剤を配合してなるものである。上記光重合性モノ
マー、光重合性オリゴマー等の光重合性成分は、（メ
タ）アクリル酸アルキル（炭素数１〜１２）エステル成
分を主体とし、これに極性モノマーを配合し、必要に応
じて、他の重合性モノマーを添加してなるものである。

【０００９】上記（メタ）アクリル酸アルキル（炭素数
１〜１２、好ましくは炭素数４〜１２）エステルとして
は、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル
酸ヘキシル、（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
ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メ
タ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸デシル、
（メタ）アクリル酸ドデデシル等を挙げることができ
る。これらの（メタ）アクリル酸アルキルエステルは単
独で用いられてもよいが、２種以上が併用されてもよ
い。例えば、粘着性と凝集性のバランス等から、通常ホ
モポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０℃以下の
（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、こ
れに（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エ
チル等の低級アルコールの（メタ）アクリル酸エステル
を併用して使用することができる。

【００１０】上記（メタ）アクリル酸アルキル（炭素数
１〜１２、好ましくは炭素数４〜１２）エステル成分の
含有量は、全アクリル系成分に対して、５０〜９８重量
％、好ましくは７０〜９５重量％である。上記（メタ）
アクリル酸アルキルエステル成分の含有量が５０重量％
未満では、凝集力が強くなり過ぎ、感圧接着性が低下す
る。又、上記含有量が９８重量％を超える場合には、凝
集力が低くなり過ぎ、高い剪断強度が得られない。

【００１１】上記（メタ）アクリル酸アルキル（炭素数
１〜１２、好ましくは炭素数４〜１２）エステル成分と
共重合する極性モノマー成分としては、（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
クリルニトリル、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（メタ）アクリレート等の窒素含有
モノマー、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、４−ヒドロキシブチルアクリレート、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、カプロラクトン変成（メタ）ア
クリレート等の水酸基含有モノマー等が挙げられる。

【００１２】上記極性モノマー成分の含有量は、全アク
リル系成分に対して、２〜２０重量％が好ましい。上記
極性モノマー成分の含有量が２重量％未満では、凝集力
が低くなり過ぎ、高い剪断強度が得られない。又、上記
含有量が２０重量％を超える場合、凝集力が強くなり過
ぎ、感圧接着性が低下する。

【００１３】更に凝集力を大きくする必要がある場合に
は、得られるアクリル系樹脂が架橋構造をもつように架
橋性モノマー成分を含有せしめることができる。これら
の架橋性モノマーとしては、例えば、ヘキサンジオール
（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、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等が挙
げられる。

【００１４】上記架橋性モノマー成分の含有量は、全ア
クリル系成分１００重量部に対して、０．０１〜１重量
部、好ましくは０．０２〜０．８重量部である。上記架
橋性モノマー成分の含有量が０．０１重量部未満では、
架橋による効果が充分に発揮できず、上記含有量が１重
量部を超える場合、架橋密度が高くなり、凝集力が大き
くなり過ぎ、感圧接着性が損なわれる。

【００１５】上記光重合性粘着剤組成物は、上記（メ
タ）アクリル酸アルキル（炭素数１〜１２）エステル成
分、上記極性モノマー成分及び上記架橋性モノマー成分
を含有するものであるが、上記３成分の他、これら上記
３成分と共重合可能な他の重合性モノマー成分、例え
ば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、イソ
ボロニル（メタ）アクリレート等が共重合されてもよ
い。

【００１６】上記３成分以外の他の重合性モノマー成分
の含有量は、全アクリル系成分に対して、３０重量％以
下が好ましい。上記含有量が３０重量％を超えると、凝
集力が大きくなり過ぎ、感圧接着性が低下する。

【００１７】上記各重合性モノマー成分からなる光重合
性粘着剤組成物には、光重合開始剤が添加される。上記
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、α−ヒドロキシ−α，α’−ジメチルアセトフ
ェノン、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、２−ヒドロキシ−２−
シクロヘキシルアセトフェノン等のアセトフェノン系、
ベンジルジメチルケタール等のケタール系、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
ォナート等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単
１種で使用されてもよいが２種以上を混合して使用され
てもよい。

【００１８】上記光重合開始剤の含有量は、全アクリル
系成分１００重量部に対して、０．０１〜５重量部、好
ましくは０．０５〜３重量部である。上記光重合開始剤
の含有量が０．０１重量部未満では、重合転化率が低下
し、重合体及びこれらの重合体から成形される製品に強
いモノマー臭を残す。又、上記含有量が５重量部を超え
る場合、ラジカル発生量が多くなり、得られる重合体の
分子量が小さくなり、凝集力が低下する。

【００１９】上記光重合性粘着剤組成物に必要に応じて
添加される微粒子もしくは中空微粒子からなる充填剤の
平均粒子径は、好ましくは１〜１５０μｍである。上記
充填剤の平均粒子径が、１μｍ未満の場合、得られる粘
着剤層の剥離強度が低下し、上記平均粒子径が１５０μ
ｍを超えると、得られる粘着剤層の剪断強度が低下す
る。上記微粒子もしくは中空微粒子の含有量は、上記全
アクリル系成分１００重量部に対し０．５〜１７５重量
部である。比重が１未満の中空微粒子では、好ましくは
０．７〜１０重量部、比重が１前後の中空微粒子や有機
微粒子では、好ましくは１０〜６０重量部、比重が２以
上であるような重い無機微粒子では、好ましくは７０〜
１５０重量部である。これらの充填剤は、体積分率にお
いて、１０〜５０体積％の範囲にあるよう添加されるこ
とが望ましい。上記充填剤の体積分率が、１０体積％未
満では高い接着強度が得られず、上記体積分率が５０体
積％を超える場合には高い剪断強度が得られない。

【００２０】又、粘着付与樹脂として、例えば、ロジン
系樹脂、変成ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン
フェノール系樹脂、Ｃ５及びＣ９系石油樹脂、クマロン
樹脂等やこれらの水添物等が挙げられる。これらの粘着
付与樹脂は単独で使用されてもよいが２種以上のものが
適宜組み合わされて使用されてもよい。ただし、これら
の粘着付与樹脂を前記光重合性粘着剤組成物に添加し、
光重合反応する際に重合速度が低下したり、得られる重
合物の分子量が小さくなったりする場合があるので、こ
のような場合には、連鎖移動剤や架橋性モノマーの添加
量を適宜調整する。

【００２１】上記光重合性粘着剤組成物から粘着剤層を
形成するための塗工設備は、特に限定されるものではな
いが、例えば、カーテンコーター、ダイコーター等が好
適に用いられる。上記粘着剤層は、凹凸面を有する部材
の凹凸面の性状に応じてその厚みが適宜設定されるが、
通常、上記塗工設備等によって、５〜１０００μｍ程度
の厚みで塗工した後、上記光重合性粘着剤組成物中に配
合された光重合開始剤に適応した波長（通常３６０〜４
００ｎｍ）の紫外線等の活性光線が照射されて形成され
る。

【００２２】光重合における光照射用ランプ類として
は、光波長４００ｎｍ以下に発光分布を有するものが用
いられ、例えば、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
ンプ等が用いられる。就中、ケミカルランプは、光重合
開始剤の活性波長領域の光を効率よく発光すると共に、
光重合開始剤以外の上記重合性組成物成分による光吸収
が少ないため、上記重合性粘着剤組成物内部まで光が透
過し、高厚膜のシートを製膜するのに好適である。上記
光照射用ランプ類による上記光重合性粘着剤組成物への
光照射強度は、目的とする製品の性状毎に適宜制御さ
れ、得られるポリマーの重合度を所定範囲に調整される
が、一般に用いられるアセトフェノン基を有する開裂型
の光重合開始剤を使用した場合、該光重合開始剤の光分
解に有効な波長領域（通常、３６０〜４００ｎｍの光が
用いられる。）の光強度は０．１〜１００ｍＷ／ｃｍ²
程度である。

【００２３】上記光照射用ランプ類による光照射強度
は、必要に応じ光カットフィルターによって調整し、
又、上記光重合に際して発生する過剰の熱は、光照射面
と反対側の凹凸面を有する部材の背面を冷却板表面に接
触させながら移送させることにより冷却し、重合熱によ
って光重合性粘着剤組成物の塗工用の表面離型処理され
たフィルムや上記光重合性組成物シートのカバーフィル
ムが伸縮したりして光重合された上記組成物シート表面
の平滑性が損なわれることを防止することができる。

【００２４】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反応を阻害される。
従って、光重合に際して、光重合系内における酸素を除
去する手段が採られる。上記酸素除去手段としては、表
面離型処理された、例えば、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムやテトラフルオロエチレンフィルム等のカバ
ーフィルムによって塗工された光重合性粘着剤組成物の
塗膜を覆い、光は該カバーフィルムを透過して光重合性
粘着剤組成物の塗膜を照射する方法がある。又、窒素ガ
スや炭酸ガス等の不活性ガスにより酸素と置換した光透
過性の窓を有するイナートゾーン中で反応させる方法が
採られてもよい。後者の方法においては、上記光重合性
粘着剤組成物の重合転化率を９９．７％以上にするに
は、イナートゾーン中の酸素濃度は５０００ｐｐｍ以
下、好ましくは３０００ｐｐｍ以下にされる。

【００２５】上記の如くして得られた粘着剤層付き部材
は、直ちに同部材同士を該粘着剤層同士を貼合わせて接
合してもよいが、一時、粘着剤層付き部材として貯留し
ておく場合には、必要に応じて上記粘着剤層表面に、離
型性の被膜を仮着する等して、該粘着剤層表面を保護し
ておいてもよい。

【００２６】本発明の粘着層付き部材の製造方法は、叙
上の如く、凹凸面を有する部材の微細な凹部に至るま
で、良好な濡れ性をもって低粘度の液状からなる光重合
性粘着剤組成物が浸入し、該凹凸面を平滑に充填し、こ
の状態で紫外線等の活性光線が照射され、光重合性粘着
剤組成物を重合して硬化させるものであるので、凹凸面
を有する粗な表面の部材に対し強固なアンカー性を示す
粘着層を形成することができるのである。叙上の如くし
て得られる粘着層付き部材は、貼合わせ加工や、施工現
場における接合作業において、有機溶剤の揮散や悪臭を
発散するようなプロセスを一切用いず、乾式工法で凹凸
面を有する部材同士や凹凸面を有する部材とその他の部
材との貼合わせ加工や接合作業を、単に両者の粘着層同
士を貼合わせるだけの極めて簡単な作業によって、大気
汚染や悪臭等の心配もなく確実に行うことができるの
で、該加工や作業の生産性が著しく向上する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。 （実施例１）凹凸面を有する部材、ラワン合板（１００
０ｍｍ×２０００ｍｍ）の一面に、２−エチルヘキシル
アクリレート８５重量部、アクリル酸１０重量部、ｎ−
ビニルピロリドン５重量部、架橋剤（チバガイギー社
製、商品名「イルガキュア６５１」）０．２重量部、コ
ロイド状シリカ（アエロジル社製、商品名「アエロジル
＃２００」）５．５重量部からなる光重合性粘着剤組成
物を、カーテンコーターによって厚み１００μｍに塗布
した後、窒素雰囲気下で波長３６５ｎｍの紫外線を５ｍ
Ｗ／ｃｍ² の強度で１０分間照射して、モノマーを重合
させ、厚み１００μｍの粘着剤層を有する部材を製造し
た。

【００２８】（性能評価）得られた粘着剤層を有する部
材の性能を評価するため、該部材の粘着剤層に離型紙を
貼付した後、サイズ：３０ｍｍ×１００ｍｍの試験片を
１０枚切り出し、上記試験片の粘着剤層同士が３０ｍｍ
×３０ｍｍの面積で当接するように前後に７０ｍｍずら
して貼合わせ、表１に示す１００〜５０００ｇ／ｃｍ²
の５段階の圧力を各々１分間負荷して圧着した後、上記
貼合わされた試験片の双方に、剪断方向に５０ｍｍ／分
の速度で引張試験機で引張試験を行い、その最大荷重を
剪断接着力とした。試験結果は表１に示す。

【００２９】（比較例１）実施例１の光重合性粘着剤組
成物を、コンマコーターによって離型処理された厚み５
０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み
１００μｍに塗布し、上記と同じポリエチレンテレフタ
レートフィルムで上記塗膜表面をサンドイッチして被覆
した後、実施例１と同様に紫外線を照射して、モノマー
を重合させ、厚み１００μｍのラワン合板貼合わせ用の
ノンサポート両面粘着テープを製造した。

【００３０】（比較評価）実施例１で用いたラワン合板
からサイズ：３０ｍｍ×１００ｍｍの試験片を１０枚切
り出し、上記試験片の先端３０ｍｍ×３０ｍｍに比較例
１で得られた両面粘着テープを貼付した後、上記両面粘
着テープの貼付面同士を貼合わせ（従来の接合方法）、
実施例１で得られた粘着剤層を有する部材と同条件で引
張試験を行い剪断接着力を測定した。試験結果は表１に
示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１より明らかな如く、本発明の粘着剤層
付き部材の製造方法によって得られる粘着剤層付き部材
は、従来乾式工法として行われていた両面粘着テープを
用いる材木等の接着に比べて、１／５以下の非常に低い
圧力で、従来の接着方法で得られる接着強度と同等ない
しそれ以上の接着強度が得られている。

【００３３】

【発明の効果】本発明の粘着剤層付き部材の製造方法
は、叙上の如く構成されているので、凹凸面を有する部
材に対し強固なアンカー性を示す粘着層を形成すること
ができるのである。又、得られる粘着層付き部材は、貼
合わせ加工や、施工現場における接合作業において、有
機溶剤の揮散や悪臭を発散するようなプロセスを一切用
いず、乾式工法で、しかも極めて低い圧力で粘着層同士
を貼合わせるだけの極めて簡単な作業によって、大気汚
染や悪臭等の心配もなく確実に接着することができるの
で、該加工や作業の生産性が著しく向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸面を有する部材の凹凸面に、光重合
   性粘着剤組成物を塗布し、該光重合性粘着剤組成物の塗
   布面に光照射して粘着剤層を設けることを特徴とする粘
   着剤層付き部材の製造方法。