JPS6069180A - 光硬化性接着テ−プもしくはシ−ト - Google Patents

光硬化性接着テ−プもしくはシ−ト

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JPS6069180A
JPS6069180A JP17844883A JP17844883A JPS6069180A JP S6069180 A JPS6069180 A JP S6069180A JP 17844883 A JP17844883 A JP 17844883A JP 17844883 A JP17844883 A JP 17844883A JP S6069180 A JPS6069180 A JP S6069180A
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和田 伸太郎
Yukari Shibata
柴田 有佳理
Isoji Sakai
酒井 五十治
Shinji Yamada
進治 山田
Kenji Matsumoto
松本 憲嗣
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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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】 この発明は、熱賦活性と光硬化性を兼ね備えた接着剤層
を有し、該接着剤層の硬化後の接着力および耐熱性に極
めて優れた光硬化性接着テープもしくはシートに関する
従来より簡便に使用でき初期接着力が大きいという理、
由から汎用されている感圧接着テープは、接着剤層にせ
ん断応力がかかると流動して接着剤機能が消失する欠点
があり、また恒久的な接着力が低いという問題がある。
そこで、このような欠点がない接着テープとして熱硬化
性感圧接着テープが開発されたが、このものは比較的高
温で長時間の加熱により硬化を行なう必要があるため、
熱による変質や分解を生じ易い被着体に対しては使用不
可能である。
一方、常温下で高い接着強度を有するものとして、ホッ
トメルト接着剤や熱賦活性接着剤を用いた接着テープが
知られるが、これらは感温性が大きいことから高温にお
ける凝集力および接着力に劣る欠点がある。更に熱硬化
型ホットメルト接着テープも開発されているが、これは
接着剤の基材上への塗設時の加熱や乾燥などの熱履歴な
らびにホットメルト塗工時のメルト状態で部分的に硬化
を生じ易く、これを回避する目的で熱硬化速度の緩慢な
接着剤を用いると基材上への塗設は容易であるが接着テ
ープとしての硬化特性が低下して短時間で十分な耐熱性
や接着強度が得られないという問題がある。
この発明者らは、上記従来の欠点に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、加熱により急激に溶融して通常の感圧性接着
剤と同程度ないしそれ以下の粘度となる熱賦活性、なら
びに光照射により硬化ないし三次元構造化する光硬化性
を兼ね備えた特定組成の接着剤組成物にて接着剤層を形
成した接着テープまたはシートを使用すれば、被着体に
対して加熱圧着した際に十分な濡れ性を発揮して密着し
、ついで光照射を行なえばもはや初期の熱溶融性ないし
熱軟化性が喪失され、常温下ではもちろんのこと高温下
においても大きな接着強度を保持することを見い出し、
この発明をなすに至った。
すなわちこの発明は、エチレン性二重結合を有する単量
体と官能基を有する共重合性単量体との共重合物100
重量部に対し、融点が50°C以上である熱溶融性樹脂
30〜200重量部、光反応性ビニル化合物5〜300
重量部および光増感剤0.05〜30重量部を配合した
熱賦活性と光硬化性を備えた接着剤組成物からなる接着
剤層が、光透過能を有する基材の少なくとも片面に形成
されてなる光硬化性接着テープもしくはシートに係る。
この発明に使用する上記のエチレン性二重結合を有する
単量体の好適な具体例としては、アルキル基の炭素数が
1〜12個の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ア
ルキル基の炭素数が1〜12個のビニルアルキルエステ
ル、アルキル基の炭素数が1〜12個のビニルアルキル
エーテル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート
、(メタ)アクリロニトリル、ビニルピリジンなどの1
種もしくは2種以上が挙げられる。
またこれらと共重合させる前記の官能基を有する共重合
性単量体としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、
イタコン酸、クロトン酸、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)アク
リレート、グリシジルメタクリレート、(メタ)アクリ
ルアミド、N −メチロール(メタ)アクリルアミドな
どの1種もしくは2種以上が挙げられる。これら官能基
を有する共重合性単量体は金属板などの被着体に対する
なじみをよくする成分であり、また後述する共重合物中
に光反応性の重合性炭素−炭素二重結合を付与するのに
好都合なものである。
このようなエチレン性二重結合を有する単量体と官能基
を有する共重合性単量体とは、通常では前者の単量体1
00重量部に対して後者の単量体0.01〜15重量部
を配合し、エマルジョン重合法、溶液重合法、塊状重合
法などの種々の既知重合法にて共重合させることにより
、好適には平均分子量約1万以上の共重合物とする。
上記共重合物は接着剤層中において接着テープもしくは
シートの被着物に対する加熱圧着時に所望の粘着性と接
着性を付与する成分であるが、この発明では該共重合物
中に光反応性の重合性炭素−炭素二重結合を1分子中に
少なくとも1個導入することにより、接着剤層の光硬化
特性をさらに向上させることができる。その手段として
は、たとえば上記共重合物中に存在させるカルボキシル
基、ヒドロキシル基、グリシジル基などの官能基と直接
的もしくは間接的に反応し得る基を有する重合性炭素−
炭素二重結合を含む光反応性単量体を、前記共重合物1
00重量部に対して0.01〜15重量部反応させて共
重合物変成体とすればよい。このような光反応性単量体
としては、たとえばヒドロキシル基と反応しうる単量体
としてN−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメ
チルアクリルアミドなど、カルボキシル基やヒドロキシ
ル基と反応しうる単量体としてグリシジル(メタ)アク
リレートなどが挙げられる。
共重合物中に光反応性の一重合性炭素一炭素二重結合を
導入する他の手段としては、前記共重合物を得る際に共
重合モノマーとしてエチレン性二重結合を2個以上有す
るポリエンモノマーを用いる方法があり、上記ポリエン
モノマーとしては、たとえばポリエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メ
タ)アクリレートなどが挙げられる。
この発明で用いる熱溶融性樹脂は、接着テープもしくは
シートを被着物に対して加熱圧着させる際に接着剤層に
十分な熱接着性と被着物に対する濡れ性を付与すると共
に光硬化後の接着性向上にも貢献する成分であり、融点
が50°C以上、好ましくは70〜15iの範囲にあり
、前記共重合物との相溶性に優れるものが望ましく、と
くに前記共重合物中の重合性炭素−炭素二重結合に対し
て光増感剤を介して反応し得る重合性炭素−炭素二重結
合を分子中に少なくとも1個有するものがより好適であ
る。
このような熱溶融性樹脂の好適な具体例としては、キシ
レン樹脂、ノボラックまたはレゾール系フェノール樹脂
、ロジン、ロジン変成フェノール樹脂、水添ロジン、水
添ロジンエステル、テルペン変成フェノール樹脂、無水
マレイン酸変成フェノール樹脂、クマロンインデン樹脂
、テルペン系樹脂、芳香族系石油樹脂、スチレン系樹脂
、脂肪族系炭化水素樹脂などが挙げられ、2種以上を併
用しても差し支えない。
これらの熱溶融性樹脂は、前記共重合物100重量部に
対して30〜200重量部、好ましくは50〜150重
量部の範囲で配合するのがよい。
この配合量が30重量部より少ないと加熱時の接着剤層
の溶融粘度が高くなって被着物□に対する濡れ性が不十
分となり、光硬化後の接着力も低下し、また200重量
部を越えると前記共重合物の接着剤層中における比率が
過少となってその機能が十分に発揮されない。
この発明で使用される光反応性ビニル化合物は、光照射
により活性化されて光重合反応を行なう重合性炭素−炭
素二重結合としてのメタクリロイル基またはアクリロイ
ル基を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する多官
能性のものであ゛す、たとえば1・4−ブチルカテコー
ルジ(メタ)アクリレート、1・6−ヘキサンゲリコー
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、ポリエチレングリコールジ(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)ア
クリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)ア
クリレートなどの単量体又はエポキシアクリレート、ウ
レタン変性アクリレート、オリゴエステルアクリレート
などのオリゴマーなどが挙げられ、これらは必要に応じ
て2種以上を併用してもよい。
この光反応性ビニル化合物は前記共重合物100重量部
に対して5〜300重量部、好ましくは10〜200重
量部の範囲で配合するのがよく、この配合量が5重量部
より少ないと光照射による接着剤層の硬化度が不足して
凝集力および接着力が低下し、逆に800重量部を越え
ると接着剤層が硬くなり過ぎてやはり接着力の低下を招
く。
なお、この発明では接着テープまたはシートの製造工程
中および保存中に上記光反応性ビニル化合物が熱重合す
るのを防ぐために、たとえばハイドロキノン、ハイドロ
キノンモノメチルエーテル、tert−ブチルカテコー
ル、p−ベンゾキノン、2・5−tert−ブチルハイ
ドロキノン、フェノチアジンなどの熱重合禁止剤を前記
光反応性ビニル化合物に対して5〜1000 ppm添
加することができる。
光増感剤としては前記光反応性ビニル化合物の光重合反
応を促進させるものであればよく、その具体例と−して
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ペンゾインイソプロピルエーテル、
α−メチルベンゾインなどのベンゾイン類、1−クロロ
アントラキノン、2−クロロアントラキノンなどのアン
トラキノン類、ベンゾフェノン、p−クロロベンゾフェ
ノン、p−ジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾ
フェノン類、ジフェニルジスルフィド、テトラメチルチ
ウラムジスルフィドなどの含イオウ化合物類などを挙げ
ることができる。
このような光増感剤は前記共重合物100重量部に対し
て0.05〜30重量部の範囲で使用するのがよく、0
.05重量部より少ないと光重合反応の促進効果が不足
し、また80重量部より多くなると該促進効果のより以
上の増大が望めず経済的にも不利である。
前記各成分を配合してなる熱賦活性および光硬化性を備
えた接着剤組成物は光透過能を有する基材の少なくとも
片面に乾燥塗膜厚5〜300μmで塗工することにより
接着剤層を形成し、この発明の光硬化性接着テープもし
くはシートとする。
上記光透過能を有する基材としては、300〜600 
nmの波長範囲にある硬化用光線の平均透過率が5%以
上、好ましくは10%以上であるものがよく、テープ状
、シート状、フィルム状などとした合成樹脂成形品、ク
レープ紙、和紙、パラフィン紙の如き紙材、ナイロン、
ポリプロピレン、レーヨンの如き合成繊維を素材とする
不織布などが使用される。上記透過率が5%より少ない
と接着剤層の光硬化性が著しく低下し、また均一な硬化
も妨げられる。なお、硬化用光線の光源としては、太陽
光、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンラン
プなどがある。
上述のようにして得られるこの発明の光硬化性接着テー
プもしくはシートは、40〜150’C程度の温度域に
おいて接着剤層が熱感応して粗面状態の被着物表面に対
しても十分な濡れ性を発揮する粘度に活性化する。そし
て被着物表面に加熱接着したのち光照射を行なうことに
より、接着剤層が硬化ないし三次元構造化し、この光硬
化後は初期の熱溶融性ないし熱軟化性を示さなくなり、
室温状態はもちろんのこと被着物が上記加熱温度以上の
高温下に晒されても十分な接着強度が維持される。
つぎにこの発明の実施例および比較例を示す。
なお、以下において部とあるのはいずれも重量部を意味
する。
実施例1 アクリル酸n−ブチル 100部 アクリル酸エチル 10部 アクリル酸 5部 過酸化ベンゾイル 0.1部 トルエン 200部 上記各成分の混合物を11のフラスコに仕込み、撹拌し
ながら反応系の温度を65℃に維持して約15時間重合
させたのち、残存モノマーを完全に重合させるために反
応系を80℃に昇温しで2時間保持したところ、重量平
均分子量5.0X105(GPCによる)のアクリル系
共重合体を含む重合生成物を得た。
この重合生成物にその固形分100部に対して、ロジン
エステル(融点60°C) 150部ペンタエリスリト
ール トリメタアクリレート 20部 ベンゾインイソプロピル エーテル 5部 メチルエーテルハイドロ キノン 0.01部 の各成分を配合して均一に混合し、熱賦活性および光硬
化性を有する接着剤組成物を得た。つぎにこの接着剤組
成物を厚さ80μmの含浸クレープ紙(300〜450
 nmの波長域の光の平均透過率7%)の片面に乾燥厚
みが85μmとなるように塗工し、乾燥を行なって光硬
化性接着テープを得た。
実施例2 アクリル酸エチル 85部 メタクリル酸メチル 10部 アクリル酸 5部 過硫酸アンモニウム 0.2部 イオン交換水 100部 ドデシルベンゼンスル ホン酸ソーダ 7部 ポリオキシエチレンノニル フェニルエーテル 3部 上上記各号の混合物を11のフラスコに仕込み、撹拌し
ながら約30分間窒素置換を行なったのち、65°Cの
加熱下で2時間重合させ、重合終了後に反応系を75°
Cまで昇温しで1時間熟成し、平均粒径0.09μm、
 pI(約8のアクリル系共重合体エマルジョンを得た
。このアクリル系共重合体の重量平均分子量は約80万
であった。
つぎにこのエマルジョンを撹拌しながら、そのアクリル
系共重合体固型分100部に対しネオペンチルグリコー
ルジ アクリレート 35部 ベンゾインエチルエーテル 8.5部 テルペン変成フェノール樹脂 エマルジョン (融点75°C2固形分50%)200部ハイドロキノ
ン 0.01部 の各成分を配合し、熱賦活性および光硬化性を有する接
着剤組成物を得た。この接着剤組成物を厚さ25μmで
800〜600 nmの波長域の光の平均透過率75%
である片面コロナ処理ポリエステルフィルムの該処理面
上に乾燥厚みが25μmとなるように塗工し、乾燥を行
なって光硬化性接着テープを得た。
実施例8 実施例2における重合生成物にそのアクリル系共重合体
100部に対して0.2部のグリシジルメタクリレート
を添加し、70°Cにおいて5時間反応させ、分子中に
平均約10個の光反応性の重合性炭素−炭素二重結合を
導入させた。この反応生成物の固形分100部に対し、
実施例2記載の各成分を配合し、以下実施例2と同様に
して光硬化性接着テープを得た。
比較例 実施例2におけるアクリル系共重合体エマルジョンにそ
のアクリル系共重合体100部に対し、テルペン変成フ
ェノール樹脂エマルジョン(融点75°C9固形分50
%)を固形分換算で100部添加し、十分に撹拌混合し
て接着剤組成物を得た。
この接着剤組成物を用いて実施例2と同様にして接着テ
ープとした。
上記実施例および比較例にて得られた接着テープを用い
、それぞれをBAステンレス板5U840CPに80’
Oの加熱下で20ktj/dにて0.8秒間加圧して接
着させ、こののち接着テープの背面側から10cIIt
離れた位置よりIKWの高圧水銀ランプで5秒間光照射
を行なった。この加熱圧着後と光照射後の20℃の常温
下および70°Cの高温下における剪断接着力(JIS
−に−6829による)と180引剥し接着力(JIS
−Z−1528による)の測定値を第1表および第2表
に示す。なお表中の(↑)は接着テープの基材が破壊し
たもので、接着力は表記値以上であることを示す。
第 1 表 (20°C常温下) 第 2 表 (70°C高温下) 上表から明らかであるように、この発明の光硬化性接着
テープ(実施例1〜3)は光照射を行なうことにより、
常温下で通常のホットメルト接着テープ(比較例)より
遥かに優れた接着強度を保持し、しかも高温下では後者
が著しい接着強度の低下を起こすのに対して常温下と同
等の接着強度を維持することが判る。
特許出願人 日東電気工業株式会社

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エチレン性二重結合を有する単量体と官能基を有
    する共重合性単量体との共重合物100重量部に対し、
    融点が50°C以上である熱溶融性樹脂30〜200重
    量部、光反応性ビニル化合物5〜300重量部および光
    増感剤0.05〜80重量部を配合した熱賦活性と光硬
    化性を備えた接着剤組成物からなる接着剤層が、光透過
    能を有する基材の少なくとも片面に形成されてなる光硬
    化性接着テープもしくはシート。
  2. (2)エチレン性二重結合を有する単量体と官能基を有
    する共重合性単量体との共重合物が、分子中に少なくと
    も1個の重合性炭素−炭素二重結合を有するものからな
    る特許請求の範囲第(1)項記載の光硬化性接着テープ
    もしくはシート。
  3. (3)熱溶融性樹脂が、エチレン性二重結合を有する単
    量体と官能基を有する共重合性単量体との共重合物中の
    重合性炭素−炭素二重結合に対して光増感剤を介して反
    応し得る重合性炭素−炭素二重結合を、分子中に少なく
    とも1個有するものからなる特許請求の範囲第(2)項
    記載の光硬化性接着テープもしくはシート。
  4. (4)光透過能を有する基材は3oo〜600nmの波
    長範囲にある硬化用光線の平均透過率が5%以上のもの
    からなる特許請求の範囲第(1)項〜第(3)項のいず
    れかに記載の光硬化性接着テープもしくはシート。
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