JPH06287524A - 光硬化型接着性シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光硬化型接着性シート類におけるハンドリン
グ性と樹脂の基材へのぬれ性の両立を図る。 【構成】 接着剤が液状の光硬化性樹脂組成物にゲル化
剤を添加して形成した崩壊性ゼリー状物によって構成さ
れている光硬化型接着性シート類。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光硬化型接着性シート
（テープも包含する）に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、硬化性樹脂をベース
にした（プリプレグ）シートは、熱硬化性樹脂（例えば
エポキシ樹脂）をガラスクロス、カーボンクロス、不織
布等に含浸してつくられている。これらのシートは加熱
することにより硬化するが、この加熱時の熱により樹脂
の粘度が低下するか、固体状の樹脂が液体状に変化す
る。その結果、基材への樹脂のぬれ性が発現し、基材と
接着する。この樹脂の基材へのぬれ性が接着には極めて
重要であり、ぬれ性が不充分であるときには樹脂は接着
しない。熱硬化性樹脂をベースとした（プリプレグ）シ
ートでは、上記した熱硬化性樹脂の特性から、樹脂の基
材へのぬれ性について考慮する必要はなかった。

【０００３】近年、硬化スピードの向上、熱に弱い基材
への使用といった点より光硬化性樹脂（組成物）を用い
た接着性シート、テープが注目されている。これらの接
着性シート類のベース樹脂として光硬化性樹脂を使用す
る場合、シート類のハンドリング性を考えると樹脂は室
温では固体状であるか極めて高粘度であることが必要で
ある。

【０００４】しかし、この光硬化性樹脂は硬化時に熱を
必要としないために、熱硬化性樹脂のように硬化する
際、樹脂の粘度低下といった現象は起きない。たとえ表
面タックがあったとしても基材へのぬれ性は充分とは言
えず、そのまま硬化させた場合、接着力は弱いという欠
点があった。そこで、光硬化性樹脂をベースとしたテー
プ類の基材へのぬれ性を充分発現させるために次のよう
な手法が考えられる。

【０００５】１）ベース樹脂を低粘度光硬化性樹脂にす
る。 ２）使用時にシート類又は基材を加熱しベース樹脂の粘
度を下げ、ぬれ性を発現させる。 ３）プライマーとして低粘度の樹脂をシート類又は基材
の接着面に塗布して使用する。

【０００６】しかし、上記１）の手法では基材へのぬれ
性は優れているが、低粘度樹脂をガラスクロス等に含浸
するとシートからの樹脂のはみ出し、滲み出しといった
現象が起きてしまい、極めてハンドリング性が悪くなっ
てしまう。上記２）の手法ではハンドリング性はよい
が、そのままでは樹脂の基材へのぬれ性が悪い。そのた
めにシート類又は基材を加熱して使用するが、加熱とい
う工程が必要となり、光硬化性樹脂を使用したメリット
が少なくなってしまう。さらに、上記３）の手法ではシ
ート類のハンドリング性、樹脂の基材へのぬれ性は良好
であるが、プライマーの塗布といった工程が必要とな
り、光硬化性樹脂を利用したことによる簡便さというメ
リットが少なくなってしまう。このように光硬化性樹脂
をベースとしたシート類では、ハンドリング性と樹脂の
基材へのぬれ性の両立は極めて困難であった。

【０００７】本発明の目的は光硬化型接着性シート類に
おける上記した従来技術の問題点であるシート類のハン
ドリング性と樹脂の基材へのぬれ性の両立を図ることに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光硬化性接着性
シート類は接着剤が液状の光硬化性樹脂組成物にゲル化
剤を添加して形成した崩壊性ゼリー状物によって構成さ
れていることを特徴とする。

【０００９】本発明においてシートなる用語は狭義のシ
ート以外にテープ等のシート形状をもつものも包含す
る。

【００１０】本発明で用いられる光硬化性樹脂組成物
（以下光硬化性樹脂と称する）は光照射によって硬化す
る性質をもつ室温で液状の通常の光硬化性樹脂であれば
本質的にはいずれでも用いうる。

【００１１】典型的な光硬化性樹脂としてはラジカル重
合性樹脂またはカチオン重合性樹脂を挙げることができ
る。

【００１２】ラジカル重合可能な樹脂としては、（ａ）
分子内にラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を少な
くとも１つ有する重合体（例えばウレタンジアクリレー
ト、エポキシジアクリレート、ポリエステルジアクリレ
ートなどが挙げられ、容易に入手できる）、（ｂ）分子
内にラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を少なくと
も１つ有する単量体（例えば２−ヒドロキシエチルアク
リレート、ジエチレングリコールアクリレート、フェノ
キシエチルアクリレートなどが挙げられ、容易に入手で
きる）、及び（ｃ）光重合開始剤（例えばベンゾフェノ
ン、アセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノ
ンなどが挙げられ、容易に入手できる）からなる組成物
がある。この組成物には酸化防止剤、老化防止剤、密着
向上剤などを添加してもよい。

【００１３】カチオン重合可能な樹脂としてはエポキシ
樹脂（単量体も包含する）及びカチオン重合触媒からな
る組成物がある。エポキシ樹脂としては従来公知の芳香
族エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、脂肪族エポ
キシ樹脂等が挙げられる。芳香族エポキシ樹脂としてと
くに好ましいのは、少なくとも１個の芳香族核を有する
多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加体
のポリグリシジルエーテルであって、例えばビスフェノ
ールＡまたはそのアルキレンオキサイド付加体とエピク
ロルヒドロジンとの反応によって製造されるグリシジル
エーテル、エポキシノボラック樹脂が挙げられる。環状
脂肪族エポキシ樹脂として特に好ましいものは少なくと
も１個の脂環を有する多価アルコールのポリグリシジル
エーテルまたはシクロヘキセンまたはシクロペンテン環
含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポ
キシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサ
イドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物であ
る。ポリグリシジルエーテルの代表例としては水素添加
ビスフェノールＡまたはそのアルキレンオキサイト付加
体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるグ
リシジルエーテルが挙げられる。また、シクロヘキセン
オキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物
の代表例としては下記の式で表されるものが挙げられ
る。

【００１４】

【化１】

【００１５】脂肪族エポキシ樹脂として特に好ましいも
のは脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサ
イド付加体のポリグリシジルエーテルであり、その代表
例としては、１，４−ブタンジオールのグルシジルエー
テル、１，６−ヘキサンジオールのグリシジルエーテ
ル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロ
ールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレン
グリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールのジグリシジルエーテル、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価
アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイ
ド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド）を付
加することにより得られるポリエーテルポリオールのポ
リグルシジルエーテルが挙げられる。

【００１６】カチオン重合触媒としてはこれらの光硬化
性樹脂にゲル化剤を添加することにより崩壊性ゼリー状
物が得られる。用いるゲル化剤は油分の固形化等に利用
されているような公知のゲル化剤から適宜選択しうる
が、光硬化性樹脂がカチオン重合性樹脂である場合には
塩基性の化合物を添加すると硬化が遅くなったり場合に
よっては硬化しなくなったりするので注意を要する。ラ
ジカル重合性樹脂の場合は塩基性化合物を添加しても硬
化が遅くなることはなくあらゆるタイプのゲル化剤を添
加しうる。ゲル化剤の具体例としてはＮ−ラウリル−Ｌ
−グルタミン酸−α，β−ジ−ｎ−ブチルアミド、５乃
至７価の糖アルコールと芳香族アルデヒドとの縮合物等
がある。前者は塩基性を有するのでラジカル重合性樹脂
用のゲル化剤として用いるべきであり、後者はいずれの
タイプの光硬化性樹脂に対しても用いうる。

【００１７】これらゲル化剤の光硬化性樹脂への添加量
は０．５乃至２０重量％であり、より好ましくは５乃至
１０重量％である。この添加量よりも少なくなると樹脂
がゼリー状にならず、ガラスクロスや不織布等に含浸し
た場合に樹脂がはみ出し、さらに離型紙から剥離しなく
なってしまう。この添加量よりも多くゲル化剤を添加す
ると、光硬化性樹脂が堅くなってしまい、基材へのぬれ
性、ひいては接着力が悪くなってしまう。ゲル化剤は、
光硬化性樹脂を加熱しゲル化剤を完全に溶解させて使用
することが望ましい。

【００１８】ゲル化剤を溶解された光硬化性樹脂を放置
することによって崩壊性ゼリー状物が得られるが、通常
その段階でシート状に成形される。

【００１９】このシートの構成例を挙げると次の如きも
のがある。

【００２０】ａ．ガラスクロス、不織布等の芯材に崩壊
性ゼリー状光硬化性樹脂の含浸接着剤層を設けたシート
（図１）。

【００２１】図１のように、ゲル化剤を添加した光硬化
性樹脂は、加熱して液状になったところで芯材としての
ガラスクロスや不織布に含浸させることが可能である。
ここでガラスクロスや不織布は光を透過するものであれ
ばどのようなものでも使用可能である。また、ガラスク
ロスでなくともガラス繊維を短く切ったチョップドスト
ランドを混合したり、単一方向のみのガラス繊維に含浸
することも可能である。場合によっては、芯材に含浸さ
せず崩壊性ゲル状物のみをシート状に整形して使用する
ことも可能である。

【００２２】ｂ．光透過性フィルムに崩壊性ゼリー状光
硬化性樹脂の塗布接着剤層を設けたシート（図２）。こ
の場合フィルムとしては光を全く透過しないもの以外で
あれば全て使用可能であり、例えば塩化ビニルフィル
ム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフ
ィルムなどが具体例として挙げられる。

【００２３】ｃ．室温では表面タックのないつまりゲル
化剤を含まない光硬化性樹脂をガラスクロス、不織布等
に含浸し、さらにその片面（図３）又は両面（図４）に
崩壊性ゼリー状光硬化性樹脂の塗布接着剤層を設けたシ
ート。

【００２４】片面にのみに塗布した場合は表面にはタッ
クがなく基材へのぬれ性に優れ、極めてハンドリング性
と接着力のよい光硬化性プリプレグシートを供給でき
る。また、両面に崩壊性ゼリー状光硬化性樹脂を塗布す
ると少なくとも片方が光透過性の基材の貼り合わせに使
用する光硬化性プリプレグシートを供給できる。

【００２５】ｄ．崩壊性ゼリー状光硬化性樹脂を塗布し
た面を離型紙で被い、取扱い性を向上させたテープ。

【００２６】ａ〜ｃのシートにおいて、崩壊性ゼリー状
光硬化性樹脂を塗布した面に離型紙を貼り合わせること
により、取扱い性がさらに向上し、テープ状に巻き付け
ての保管が可能となる。この離型紙を使用可能な点は崩
壊性ゼリー状光硬化性樹脂の大きなメリットである。

【００２７】本発明の光硬化型接着性シートは使用時に
基材に圧着し光照射して硬化させることにより基材と接
着される。接着剤層は見かけ上固体であるにもかかわら
ず、基材との密着性に優れ光硬化性樹脂のもつ特性を十
分に発現する。これは、基材に圧着したときに、ゼリー
が崩壊し樹脂が液体状になるために樹脂の基材へのぬれ
性が向上するためと考えられる。

【００２８】さらに、ゲル化剤を添加して崩壊性ゼリー
状になった光硬化性樹脂は見かけ上固体であるからシー
ト状に成型した場合や、ガラスクロス等に含浸した場合
でも樹脂のにじみ出し、はみ出しは認められない。更に
本発明の大きな特徴として、崩壊性ゼリー状の光硬化性
樹脂を成型したシート又はガラスクロス等に含浸したプ
リプレグシートは離型紙と貼り合わせた場合、容易に離
型紙から剥離することができることがある。尚一方、煙
霧質シリカ等の揺変性付与剤を低粘度の光硬化性樹脂に
添加すると樹脂はチキソトロピックが大きくなり、含浸
時のはみ出し等の抑制やぬれ性の向上等に一定の効果が
期待できるが、このシートを離型紙と貼り合わせると、
離型紙から樹脂が容易に剥離せず多くの樹脂が離型紙に
残ってしまい、不経済でありまたハンドリング性も悪い
という欠点を示す。

【００２９】

【実施例】表１及び表２に示す配合Ｎｏ１〜１０各々を
１５０℃に加熱し完全に均一液状になったところで、目
付け量３００ｇ／ｍ^２のガラスクロスに含浸し、厚み
０．３ｍｍのプリプレグシートを作成した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】得られたプリプレグシートについて次の試
験を行った。

【００３３】離型紙からの剥離性：作成したプリプレグ
シートを離型紙上にはりつけ、一昼夜室温にて放置し、
シートから離型紙が容易に剥離するかを観察した。この
とき、離型紙上に樹脂がべったりと残っていれば×、ほ
とんど残っていなければ○とした。

【００３４】樹脂のはみ出し性：作成したプリプレグシ
ートを離型紙上にはりつけ、１ヵ月室温にて放置後、樹
脂がガラスクロスからはみ出しているかを観察した。樹
脂がガラスクロスからはみ出していれば×、全くはみ出
していなければ○とした。

【００３５】樹脂のぬれ性：作成したプリブレグシート
を１ｍｍ厚のポリカーボネイト板にはりつけ、手で軽く
シートを圧着した。シートの一部を剥離して、樹脂がポ
リカーボネイト板上にぬれているかを観察した。基材で
あるポリカーボネイト板に樹脂がべっとりの付着してい
れば○、付着していなければ×とした。

【００３６】密着性試験：樹脂のぬれ性試験を行ったプ
リプレグシートとポリカーボネイト板をそのまま光照射
して樹脂を硬化させた。一昼夜放置後、ポリカーボネイ
ト板を湾曲させて光硬化性の密着性を観察した。湾曲し
てもシートが剥離しなければ○、剥離すれば×とした。

【００３７】結果を表３に示す。

【００３８】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光硬化型接着性シートの一例を示す断
面図。

【図２】本発明の光硬化型接着性シートの別の一例を示
す断面図。

【図３】本発明の光硬化型接着性シートの一例を示す断
面図。

【図４】本発明の光硬化型接着性シートの別の一例を示
す断面図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接着剤が液状の光硬化性樹脂組成物にゲ
   ル化剤を添加して形成した崩壊性ゼリー状物によって構
   成されていることを特徴とする光硬化型接着性シート。
2. 【請求項２】 ゲル化剤が加熱下に光硬化性樹脂組成物
   に溶解し室温でゲルを形成するゲル化剤である請求項１
   記載のシート。
3. 【請求項３】 ゲル化剤がＮ−ラウリル−Ｌ−グルタミ
   ン酸−α，β−ジ−ｎ−ブチルアミドである請求項１又
   は２記載のシート。
4. 【請求項４】 ゲル化剤が５乃至７価の糖アルコールと
   芳香族アルデヒドの縮合物である請求項１又は２記載の
   シート。