JPH1077450A - 光重合性組成物の塗工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗工装置を用いて液状の光重合性組成物をシ
ート状基材面に計量塗工する方法において、塗工厚みを
厚くする場合であっても、生産性を低下させることな
く、高精度の塗工厚みが得られる光重合性組成物の塗工
方法を提供する。 【解決手段】 塗工装置２０を用いて液状の光重合性組
成物（例えば常温での液粘度が５００〜４０００ｃｐｓ
程度のもの）１０をシート状基材３１面に計量塗工し、
その後、一対のロール４１，４２又はバーにより前記塗
工厚みより狭く形成されたスリット状間隙を少なくとも
一回通過させることにより、塗工厚みの微調整を行う。
なお、組成物１０が塗工されたシート状基材３１は、紫
外線照射装置５０に移送され、紫外線照射が照射され、
組成物が光重合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクリル系粘着テ
ープもしくはシートの製造に好適に用いられる光重合性
組成物の塗工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アクリル系粘着テープもしくはシ
ートの製造方法として、（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステルを主成分とするビニル系モノマー及び光重合開始
剤からなる液状の光重合性組成物をシート状基材面に塗
工し、これに紫外線のような光を照射し上記モノマーを
重合させることにより、粘着剤層を形成する方法が採用
されている。

【０００３】この種の液状の光重合性組成物を光重合す
る粘着テープもしくはシートの製造方法は、溶液重合の
ように有機溶剤を使用しないので溶剤回収が不要で、安
全保持も容易であり、またエマルジョン重合のように多
量の水を使用しないので多大な乾燥エネルギーも必要で
なく、水溶性モノマーへの限定もない。しかも、高分子
量にできるので粘着性能や耐熱性の点でも有利である。

【０００４】しかし、このような（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステルを主成分とするビニル系モノマー及び光
重合開始剤からなる液状の光重合性組成物は、その粘度
が著しく低く流動しやすいため、シート状基材面に所望
の厚みの粘着剤層を形成することが難しい。

【０００５】これを改善する方法として、上記液状の光
重合性組成物に煙霧シリカのようなチクソトロピー性付
与剤を添加して塗工に適した粘度に増粘する方法、或い
は上記液状の光重合性組成物に光を照射して一部重合す
ることにより、塗工に適した粘度に増粘する方法が広く
行われている（例えば、特公昭５７−１７０３０号公報
及び特公平３−４０７５２号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来方法で光重合性組成物を増粘しても、塗工厚みを厚
くする場合（例えば０．５mm以上とする場合）、得られ
る粘着剤層の厚み精度が悪くなり、得られる粘着テープ
もしくはシートを巻き重ねた際に、粘着剤層の厚み差に
より粘着テープもしくはシートが巻かれている層の間
に、所謂巻き巣と呼ばれる空隙が生じ、品質不良とな
る。

【０００７】厚み精度の良好な粘着剤層を形成し、品質
不良を解消するには、上記組成物の液粘度をかなり高く
する必要がある。

【０００８】しかし、液粘度を高くするために、チクソ
トロピー性付与剤を多く添加すると、均一に分散させる
には攪拌などの混合操作が煩雑となり、それだけ生産性
が低下するという問題がある。また、光重合性組成物の
一部を重合することにより液粘度を高くする場合も、別
途、窒素パージした後、光照射しなければならず、それ
だけ生産性が低下するという問題がある。

【０００９】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、その目的とするところは、塗工装置を用いて液状の
光重合性組成物をシート状基材面に計量塗工する方法に
おいて、塗工厚みを厚くする場合であっても、生産性を
低下させることなく、高精度の塗工厚みが得られる光重
合性組成物の塗工方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、塗工装置
を用いて液状の光重合性組成物をシート状基材面に計量
塗工し、その後、一対のロール又はバーにより前記塗工
厚みより狭く形成されたスリット状間隙を少なくとも一
回通過させることにより、塗工厚みの微調整を行うこと
により達成することができる。

【００１１】本発明で用いる液状の光重合性組成物とし
ては、例えば、アクリル系の粘着テープもしくはシート
の製造に用いられるような液状の光重合性組成物が使用
され、このような液状の光重合性組成物としては、例え
ば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とす
るビニル系モノマー及び光重合開始剤からなる液状の光
重合性組成物が挙げられる。

【００１２】ここで、（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルは、光重合後に得られる粘着剤の粘着力、凝集力等
の粘着性能を発現させるために、アルキル基の炭素数が
２〜１４の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ま
しく、アルキル基の炭素数が４〜９の（メタ）アクリル
酸アルキルエステルがさらに好ましい。

【００１３】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル
としては、例えば（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（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
ウリルなどが挙げられる。これ等の（メタ）アクリル酸
アルキルエステルは、それぞれ単独で用いてもよく、ま
た２種以上を適宜に組み合わせて用いてもよい。

【００１４】特に、粘着剤層の粘着力と凝集力とのバラ
ンスの点から、ガラス転移温度が−５０℃以下のポリマ
ーを生成する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主
成分とすることで、これに（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチルのようなアルキル基の炭素数
が低い（メタ）アクリル酸アルキルエステルを併用する
ことができる。

【００１５】また、粘着剤層の粘着力と凝集力とのバラ
ンスを改善するために、必要に応じて、上記（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルと共重合可能な極性ビニル系
モノマーを併用することができる。

【００１６】上記極性ビニル系モノマーとしては、例え
ば（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（無水）マレイン
酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノマー、（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリ
ル酸２−ヒドロキシプロピル等の水酸基含有モノマー、
その他、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどが挙げられ
る。

【００１７】さらに、粘着剤層に耐熱性や高温での凝集
力を付与するために、必要に応じて、（メタ）アクリル
酸アルキルエステルと共重合可能な分子内に不飽和二重
結合を２個以上有する多官能ビニル系モノマーを少量含
有させることができる。

【００１８】上記多官能ビニル系モノマーとしては、
（メタ）アクリル酸ヘキサンジオールジエステル、（メ
タ）アクリル酸トリメチロールプロパントリエステル、
（メタ）アクリル酸ペンタエルスリトールトリエステ
ル、（メタ）アクリル酸（ポリ）エチレングリコールジ
エステル、（メタ）アクリル酸エポキシ、（メタ）アク
リル酸ビニル、（メタ）アクリル酸アリルなどが挙げら
れる。

【００１９】光重合開始剤としては、例えばベンゾフェ
ノン、４−フェニルベンゾフェノン等のベンゾフェノン
系、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オン、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、２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフ
ェノン系、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル等のベンゾインエチルエーテル系、ベ
ンジルジメチルケタール等のケタール系、その他チオキ
サントン系などが挙げられる。

【００２０】上記液状の光重合性組成物の常温（２３
℃）での液粘度は、５００ｃｐｓ以上あればよいが、通
常、得られる粘着テープもしくはシートの粘着物性を低
下させない範囲で、従来技術にしたがって煙霧シリカの
ようなチクソトロピー性付与剤を添加して計量塗工に適
した液粘度に増粘調整されるか、或いは光を照射して一
部重合することにより、計量塗工に適した液粘度に増粘
調整されてもよい。

【００２１】この場合、液状の光重合性組成物は、一般
に、常温（２３℃）での液粘度が５００〜４０００ｃｐ
ｓ程度に調整される。特に、塗工厚みが１ｍｍを超える
場合、煙霧シリカのようなチクソトロピー性付与剤を添
加して、構造粘性（チクソトロピー性）を付与する方法
が好ましい。それは、塗工厚みを大きくする場合、構造
粘性のない塗工液では計量塗工後に塗工液の自重により
流れが生じ、所望の塗工幅で塗工厚みを確保することが
難しくなるからである。

【００２２】このようにして増粘された液状の光重合性
組成物は、塗工装置を用いてシート状基材面に計量塗工
される。シート状基材としては、例えば粘着テープもし
くはシートの製造に用いられているような基材、例えば
ポリエステルフィルムやポリプロピレンフィルなどのプ
ラスチックフィルム、クラフト紙や和紙などの紙、アル
ミ箔などの金属フィルムが挙げられる。

【００２３】塗工装置としては、ロールコーター、バー
コーター、ダイコーターなど従来公知の液溜め部を有す
る塗工装置が用いられる。この種の塗工装置は、基材上
に塗工液を予め計量した分を転写させる方式（先計量型
と呼ばれる）であってもよく、基材上に必要量より多く
塗工液を塗工した後、必要量を残して他は基材から取り
除く方式（後計量型と呼ばれる）であってもよい。

【００２４】このような塗工装置を用いてシート状基材
面に計量塗工する方法は、従来方法と同様である。この
時の計量塗工の厚み精度は、所望の塗工厚みに対して±
１０％以内で塗工されるのが好ましい、この計量塗工の
厚み精度が悪いと最終の塗工幅にばらつきが生じ、一定
の塗工幅のものが得られなくなり、それだけ製造効率が
悪くなる。

【００２５】本発明は、上記のように従来方法で計量塗
工し、その後一対のロール又はバーにより前記塗工厚み
より狭く形成されたスリット状間隙を少なくとも一回通
過させることにより、塗工厚みの微調整を行うところに
大きな特徴がある。

【００２６】上記一対のロール又はバーは、通常は回転
しないように固定されているが、ロールを用いる場合
は、自由に回転するようになされていてもよく、強制的
に回転するようになされていてもよい。

【００２７】また、上記一対のロール又はバーにより形
成されるスリット状間隙は、これにより塗工厚みの微調
整を行うものであるから、その前に行われる計量塗工の
際の厚みよりもやや狭い間隙に設定されていなければな
らない。

【００２８】こうして、シート状基材面に液状の光重合
性組成物の塗工液が所望の厚みに塗工される。そして、
その後、常法により紫外線のような光が照射されて塗工
液を構成するモノマーが重合され、例えば粘着テープも
しくはシートのような粘着製品とされる。

【００２９】紫外線としては、通常、波長４２０ｎｍ以
下に発光分布を持ち、光反応に最も寄与する波長３６５
ｎｍ付近に強い発光分布を持つものが用いられ、その例
としては、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、低
圧、高圧、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、
蛍光灯などが挙げられる。光照射強度は、一般に０．１
〜１００ｍＷ／ｃｍ² の範囲に設定される。

【００３０】光重合は、空気中の酸素や液状組成物中に
溶存する酸素により反応が阻害される。このため、光照
射は酸素のほとんど存在しない条件下で行われる。その
具体的な方法としては、例えば、剥離性を有するポリエ
ステルフィルムやテフロンフィルムなどからなるカバー
シートで表面を一時的に覆い、酸素（空気）との接触を
防止して光照射を行う方法、また、塗工物を窒素ガスや
炭酸ガスなどで不活性化されたボックス内に通し、この
ボックスの石英ガラスやパイレックスガラスやホウ酸ガ
ラスなどの光透過性の窓ごしに光照射する方法が挙げら
れる。

【００３１】不活性化されたボックス内で光の照射を行
う場合、光重合性組成物のモノマー臭気がなくなる程度
（残存モノマー０．５重量％以下）まで十分に重合させ
るために、光の照射雰囲気の酸素濃度は、一般に５００
０ｐｐｍ以下とされ、特に３００ｐｐｍ以下とするのが
望ましい。

【００３２】急速に光重合を行うと、重合熱によりシー
ト状基材やカバーシートが加熱伸縮し、製品に皺が発生
することがある。この場合は、光カットフィルターによ
りランプからの輻射熱を抑制したり、光照射面と反対側
の基材背面を冷却板に接触させて冷却する方法が好適で
ある。

【００３３】

【作用】従来のように、塗工装置を用いて液状の光重合
性組成物をシート状基材面に計量塗工するだけの操作で
塗工する場合は、この計量塗工の際に塗工装置の液溜め
部に存在する塗工液の液圧の影響が大きく、そのため塗
工物の厚み精度が悪くなる。

【００３４】そこで、この発明方法のように、塗工装置
を用いて液状の光重合性組成物をシート状基材面に計量
塗工し、その後一対のロール又はバーにより前記塗工厚
みより狭く形成されたスリット状間隙を少なくとも一回
通過させることにより、塗工厚みの微調整を行うと、計
量塗工の際の塗工液の液圧の影響が、最終厚みを決定す
る上記一対のロール又はバーに及ぶことがなく、そのた
め高精度の塗工厚みが得られる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例及び比較
例を示して、この発明の利点を説明する。 （実施例１）図１に示す方法で行った。アクリル酸２−
エチルヘキシル９５重量部、アクリル酸５重量部、アク
リル酸ヘキサンジオールジエステル０．０５重量部、
２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（チ
バガイギー社製、商品名「イルガキュア６５１」）０．
３重量部、煙霧シリカ（日本アエロジル社、商品名「ア
エロジル♯２００」）３重量部を均一に分散するまで攪
拌混合した。

【００３６】その後、これに窒素ガスを吹き込んで溶存
酸素を除去し、液状の光重合性組成物を得た。この液状
の光重合性組成物の液粘度をＢＭ型粘度計で測定したと
ころ、常温（２３℃）における液粘度は１５００ｃｐｓ
であった。

【００３７】次いで、この液状の光重合性組成物１０
を、支持ロール２１とドクターロール（コンマロール）
２２と液溜り部２３とを有する塗工装置２０の液溜り部
２３に入れ、支持ロール２１とドクターロール（コンマ
ロール）２２とで形成されたスリット状間隙を１．２０
ｍｍに設定して、ポリエステルフィルムからなるシート
状基材（厚さ５０μｍ）３１の片面に、塗工幅が８００
ｍｍとなるように計量塗工し、その上面を離型処理が施
されたポリエステルフィルムからなるカバーシート（厚
さ５０μｍ）３２で覆った。

【００３８】その後、これを一対のロール４１，４２に
より形成されたスリット状間隙に導き一回通過させるこ
とにより、塗工厚みの微調整を行った。上記一対のロー
ル４１，４２の間隙は１．１５ｍｍに調整した。引き続
いて、紫外線照射装置５０に移送し、モノマーの重合率
が９９．６重量％になるまで紫外線を照射して、粘着シ
ート６０を製造した。

【００３９】得られた粘着シート５０について、その幅
方向に等間隔で３０箇所の粘着剤層の厚みを測定したと
ころ、厚みの平均は１．０１７ｍｍ、標準偏差は０．０
０７、変動係数（標準偏差／厚みの平均）は約０．６９
％で、厚み精度の優れたものであった。

【００４０】また、得られた粘着シートを紙芯に２０ｍ
巻き重ね、この巻重体を幅方向に２０ｍｍ幅に切断し、
こうして得られた粘着テープ巻重体の断面を観察した
が、いずれの粘着テープ巻重体にも巻き巣（空隙）は認
められなかった。

【００４１】（比較例１）一対のロール４１，４２を用
いないこと以外は、実施例１と同様に行った。この方法
は従来方法に相当する。

【００４２】得られた粘着シートの厚みの平均は１．０
３６ｍｍ、標準偏差は０．０３２、変動係数（標準偏差
／厚みの平均）は約３．０９％で、実施例１に比べて厚
み精度が劣るものであった。また、得られた粘着テープ
巻重体には巻き巣（空隙）の発生したものが多数あり、
巻き巣の発生個数比率でいえば４３％であった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の光重合性組成物の塗工方法は、
上述のように構成されており、本発明の塗工方法によれ
ば、塗工装置を用いて液状の光重合性組成物をシート状
基材面に計量塗工する方法において、塗工厚みを厚くす
る場合（例えば０．５mm以上とする場合）であっても、
生産性を低下させることなく、高精度の塗工厚みが得ら
れる。

【００４４】特に、液状の光重合性組成物を用い、光重
合法により、例えば粘着テープもしくはシートを製造す
る際に、この発明の塗工方法を適用すると、塗工厚みが
厚く且つ厚み精度に優れた粘着剤層を有し、巻き巣（空
隙）のない品質良好な粘着テープもしくはシートを効率
よく製造することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施態様を説明するための側面図
である。

【符号の説明】

１０ 液状の光重合性組成物 ２０ 塗工装置 ３１ シート状基材 ３２ カバーシート ４１，４２ 一対のロール ５０ 紫外線照射装置 ６０ 粘着シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工装置を用いて液状の光重合性組成物
   をシート状基材面に計量塗工し、その後、一対のロール
   又はバーにより前記塗工厚みより狭く形成されたスリッ
   ト状間隙を少なくとも一回通過させることにより、塗工
   厚みの微調整を行うことを特徴とする光重合性組成物の
   塗工方法。