JPH08157781A - 粘着部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な製造工程で、接着力と凝集力のバラン
スを持たせた粘着部材の製造方法を提供する。 【構成】 支持基材上に光重合性組成物を塗布し、紫外
線透過率の異なる部分を少なくとも２箇所以上有する紫
外線透過性シートを介して、上記光重合性組成物に紫外
線を照射することを特徴とする粘着部材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート、ケイ酸
カルシウム板などの粗面を有する被着体への接着をはじ
めとする接着力、凝集力の双方のバランスが要求される
用途に好適な、光重合して得られる粘着部材の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、粘着テープは幅広い用途に使
用されているが、その粘着特性として接着力と凝集力と
をバランスさせることは基本的重要事項である。上記問
題点を解決する手段の一つとして、紫外線硬化型感圧接
着剤層を紫外線硬化させることにより架橋度に部分的な
相違をもたせた粘着部材が報告されている（特開平２−
７５６７９号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記粘
着部材においては、粘着性ポリマーへの紫外線架橋処理
の際に、パターンマスク等による照射強度の部分的な相
違を持たせるという手段を採用していたため、以下のよ
うな不具合があった。

【０００４】すなわち、「粘着剤層の形成」と「紫外線
による架橋処理」の２段階の工程を必要とするため生産
効率が悪いこと、及び架橋処理段階では、粘着性ポリマ
ーの重合は既に完了しており、粘着物性に大きく寄与す
るポリマーの分子量について制御を加えることは出来な
かったことである。

【０００５】つまり、高い接着力を有する部分と高い凝
集力を有する部分との差を制御する因子がポリマーの架
橋度のみがあるため、そのバランス範囲が小さいという
問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、光重合性のモノマーを紫外線照射により重合する
段階で重合度に差をつけて、より単純な工程で、従来よ
り広い範囲での「接着力」と「凝集力」のバランスを持
たせた粘着部材の製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に用いられる支持
基材としては、紙、布、プラスチックフィルム、発砲
体、金属箔などの公知物が挙げられ、片面粘着テープを
製造する場合には上記基材の上に形成させる粘着剤層と
アンカー性を有するものが好ましく又、両面粘着テープ
を製造する場合には剥離性を有するものが好ましい。

【０００８】本発明に用いられる光重合性組成物として
は、アルキル（メタ）アクリレートを主成分とする光重
合性モノマーに、架橋剤、光重合開始剤を添加したもの
が挙げられる。上記アルキル（メタ）アクリレートとし
ては、アルキル基の炭素数が１〜１２、好ましくは４〜
１２であって、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
リルアクリレートなどが挙げられ、これらは２種以上併
用することができる。

【０００９】上記アルキル（メタ）アクリレートは、多
くなると得られる粘着部材の剪断力が低下し、少なくな
ると接着力が低下するため光重合性モノマーの合計量に
対して５０〜９８重量％であり、さらに好ましくは７０
〜９５重量％である。

【００１０】さらに光重合性モノマー中には、上記アル
キル（メタ）アクリレート以外にも極性基を有するビニ
ルモノマーが添加されても良く、具体的には（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
ルボキシル基を有するビニルモノマーまたはその無水
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
などの窒素含有ビニルモノマー、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
ン変性（メタ）アクリレートなどの水酸基を有するビニ
ルモノマーなどが挙げられる。

【００１１】上記極性基を有するビニルモノマーは、多
くなると得られる粘着部材の接着力が低下し、少なくな
ると剪断力が低下するため光重合性モノマーの合計量に
対して２〜５０重量％であり、さらに好ましくは５〜３
０重量％である。

【００１２】本発明に用いられる架橋剤は、アクリル系
共重合体同志を架橋させるためのものであって、具体的
にはヘキサンジオール（メタ）アクリレート、（ポリ）
エチレングリコールジオールジ（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トリ（メタ）アクリレート、トリ
メチルプロパントリメタクリレート、アリル（メタ）ア
クリレート、ビニル（メタ）アクリレート、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などが挙げられる。

【００１３】上記モノマーの添加量は、多くなると架橋
密度が高くなり剥離力が得られにくくなり、少なくなる
と架橋密度が低くなり凝集力が得られにくくなるので、
上記光重合性モノマー１００重量部に対して０．０１〜
１．０重量部であり、好ましくは０．０２〜０．８重量
部である。

【００１４】本発明に用いられる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〔ダロキュア
２９５９：チバガイギー社製〕などのケトン系、α−ヒ
ドロキシ−α，α’−ジメチル−アセトフェノン〔ダロ
キュア１１７３：チバガイギー社製〕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〔イルガキュア６５１：チバガイギー社製〕、２−
ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン〔イル
ガキュア１８４：チバガイギー社製〕などのアセトフェ
ノン系、ベンジルジメチルケタールなどのケタール系、
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などが挙げられる。

【００１５】上記光重合開始剤の添加量は、多くなると
ラジカル発生量が多くなり過ぎて低分子量の共重合体が
生成し易くなり、少なくなると重合反応が進行しにくく
なるので、上記光重合性モノマー１００重量部に対して
０．１〜５重量部であり、好ましくは０．０５〜３重量
部である。

【００１６】本発明の光重合性組成物は、上記配合以外
にも粘着付与樹脂が添加されても良く、例えばロジン系
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、Ｃ５及びＣ９系石油樹脂、クマロン樹
脂、およびこれらの水添物が単独もしくは併用出来る。

【００１７】但し、上記光重合性組成物を重合する際、
重合速度が低下したり、分子量が低下したりする場合が
あるので、このような場合には、例えば、ｎ−ドデシル
メルカプタン（ドデカンチオール）、ｔ−ドデシルメル
カプタンなどの連鎖移動剤を光重合性モノマー１００重
量部に対し、０．０１〜０．１重量部の範囲内で添加し
ても良い。

【００１８】さらに、本発明の光重合性組成物には、上
記以外にもガラスバルーン、シラスバルーン、フライア
ッシュバルーンなどの無機系中空微粒子、ポリメタクリ
ル酸メチル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン共重合
体、ポリスチレン、フェノール樹脂などからなる有機系
中空微粒子、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアク
リリル酸エチル、ポリウレタンなどの有機系微粒子など
が添加されても良い。

【００１９】本発明の粘着部材の製造方法は、上記支持
基材上に上記光重合性組成物を塗布し、紫外線透過率の
異なる部分を少なくとも２箇所以上有する紫外線透過性
シートを介して、紫外線を照射する。

【００２０】上記シートは、紫外線を所望の割合で吸収
する色、濃さの印刷が円形状、モザイク状、ストライプ
状などのパターンで施された紫外線を透過するフィルム
であって、このシートを介して上記光重合性組成物に紫
外線を照射することにより生成する粘着剤の所望の部分
を、所望の分子量に制御することが可能とするものであ
る。

【００２１】上記シートの材料としては、ポリエステル
フィルム、ポリオレフィンフィルムなどが挙げられる
が、特に透明性と強靱性を有する点でポリエチレンテレ
フタレートフィルム（以下、「ＰＥＴフィルム」と略
す）が好ましい。

【００２２】上記光重合性組成物を支持基材上に塗布す
る方法としては、例えばナイフコーター、コンマコータ
ー、ロールコーター、リバースロールコーター、ダムコ
ーター、ファンテンコーター、キスコーターなどの塗工
機が挙げられる。

【００２３】紫外線を照射するためのランプ類として
は、光波長が４００ｎｍ以下に発行分布を有するものが
用いられ、その例としては、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、マイクロウエーブ励起水銀灯、メタルハ
ライドランプなどが挙げられるが、この中でも、ケミカ
ルランプは、光開始剤の活性波長領域の光を効率良く発
光し内部まで光が透過し、厚膜の製品を製造し易いとい
う点で好ましい。また光照射強度は、０．１〜１００ｍ
Ｗ／ｃｍ² の範囲が好ましい。

【００２４】本発明における光重合は、空気中の酸素お
よび、光重合性組成物に溶解する酸素によって反応を阻
害され易いため、酸素の阻害を除去しうる手段を施す方
が好ましい。

【００２５】上記手段としては、例えば光重合性組成物
を支持基材上に塗布した後、表面離型処理されたＰＥＴ
フィルムやテフロンフィルムにより覆い、該フィルムを
介して光重合性組成物に紫外線を照射する方法、窒素ガ
スや炭酸ガスのような不活性ガスにより酸素を置換した
イナートゾーン中で紫外線照射する方法などが挙げられ
る。後者の方法においては、光重合性組成物の重合転化
率が９９．７％以上になる程度まで十分に完結させるた
めには、照射雰囲気の酸素濃度は５０００ｐｐｍ以下が
好ましく、より好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

【００２６】本発明の粘着部材の厚みとしては、特に限
定されるものではないが使い易さの点で、片面粘着テー
プの場合には１０〜１００μｍが好ましく、両面粘着テ
ープの場合には０．１〜５ｍｍの範囲が好ましい。厚み
が１００μｍ以下の場合には、上記光重合性組成物の粘
度が１０００ｃｐｓ、チキソトロピックインデックス値
（以下、ＴＩ値と略す）が１．５程度でも塗工出来る
が、それ以上の厚みにする場合には、より高粘度、又は
より高いＴＩ値にすることが厚みを確保するという点で
好ましい。

【００２７】光重合性組成物を高粘度にする手段とし
て、アクリルゴム、ニトリルゴム、スチレン−イソプレ
ン−スチレンブロック（ＳＩＳ）などのジブロック、ト
リブロックゴムなどのエラストマー、ポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（Ｐｓｔ）などの
熱可塑性樹脂、親水性シリカ、疎水性シリカ等の微粒子
を添加させる方法が挙げられる。また、上記添加物を加
えず、光重合性組成物の一部を予め部分重合することに
よっても増粘することが可能である。

【００２８】

【作用】本発明の方法により、シートを介して透過した
紫外線照射強度の高い部分では、ポリマーの分子量は低
くなり、必然的に架橋度も分子量と相関を持って低くな
る。また、シートにより紫外線の透過率が抑えられた部
分ではポリマー分子量は高くなり、架橋度も分子量と相
関を持って高くなる。従って、粘着剤層には低分子量で
低架橋の部分と、高分子量で高架橋の部分の双方が混在
することになり、架橋度のみの制御による「接着力」と
「凝集力」のバランスの範囲を越えた制御が可能とな
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、以下「部」とあるのは「重量部」を意味する。 （実施例１）２−エチルヘキシルアクリレート９０部、
アクリル酸１０部、２，２−ジメチル−２−フェニルア
セトフェノン（イルガキュア６５１「商品名」：チバガ
イギー社製）０．１部、ヘキサンジオールジアクリレー
ト０．０３部、及び親水性シリカ（アエロジル＃２００
「商品名」、日本アエロジル社製）を均一に混合して光
重合性組成物を得た。

【００３０】上記光重合性組成物を、剥離性を有するＰ
ＥＴフィルム上に約１ｍｍ厚みとなるように塗布し、さ
らにその塗布面に接するように５ｍｍ角のモザイク模様
のオレンジ色の印刷（３０ｍＷの紫外線の内、約１ｍＷ
を透過するもの）を施した剥離性を有するＰＥＴカバー
フィルムを貼り合わせた。

【００３１】次いで、ケミカルランプを用いて上記ＰＥ
Ｔカバーフィルムの上から照射強度３０ｍＷ／ｃｍ² で
１０分間照射して粘着部材を得た。

【００３２】（実施例２）２−エチルヘキシルアクリレ
ート９０部、アクリル酸１０部、２，２−ジメチル−２
−フェニルアセトフェノン（イルガキュア６５１「商品
名」：チバガイギー社製）０．１部、ヘキサンジオール
ジアクリレート０．０３部からなる光重合性組成物を、
粘度が２０００ｃｐｓ程度になるまで紫外線照射により
予備重合（部分増粘物）させた。

【００３３】上記部分増粘物を、剥離性を有するＰＥＴ
フィルム上に約５０μｍ厚みになるように塗布し、さら
にその塗布面に接するように、５ｍｍ角のモザイク模様
のオレンジ色の印刷（３０ｍＷの紫外線の内、約１ｍＷ
を透過するもの）を施した剥離性を有するＰＥＴカバー
フィルムを貼り合わせた。

【００３４】次いで、ケミカルランプを用いて上記ＰＥ
Ｔカバーフィルムの上から照射強度３０ｍＷ／ｃｍ² で
１０分間照射して粘着部材を得た。

【００３５】（比較例１）実施例１と同様の光重合性組
成物を、剥離性を有するＰＥＴフィルム上に約１ｍｍ厚
みになるように塗布し、さらにその塗布面に接するよう
に剥離性を有する透明なＰＥＴカバーフィルムを貼り合
わせた。

【００３６】次いで、ケミカルランプを用いて上記ＰＥ
Ｔカバーフィルムの上から照射強度１ｍＷ／ｃｍ² で１
０分間照射して粘着部材を得た。

【００３７】（比較例２）２−エチルヘキシルアクリレ
ート９０重量％およびアクリル酸１０重量％からなる、
重量平均分子量４０万のアクリル系ポリマー１００部に
対して、２，２−ジメチル−２−フェニルアセトフェノ
ン（イルガキュア６５１「商品名」：チバガイギー社
製）０．１部、ヘキサンジオールジアクリレート０．０
３部および酢酸エチル２００部を添加してなるアクリル
系粘着剤溶液を得た。

【００３８】上記アクリル系粘着剤溶液を、剥離性を有
するＰＥＴフィルム上に塗布乾燥して、５０μｍ厚みの
粘着剤層を形成させた後、該粘着剤層に直径１ｍｍの孔
の専有面積が５５％を有するマスク材を介して、１ｍＷ
の紫外線を１０分間照射して粘着部材を得た。

【００３９】〔粗面接着性の評価〕 （１．初期接着力の評価）上記で得られた各粘着部材を
２０ｍｍ×１５０ｍｍにカットし、２３℃、６５％相対
湿度下で、一方の面を幅２５ｍｍ×２００ｍｍ、厚み５
ｍｍのコンクリートモルタル板（日本テストパネル社
製）に長さ１００ｍｍで貼り付け、他方の面に厚み５０
μｍのＳＵＳ３０４シートをバッキング材として貼り付
け、２ｋｇローラーを２往復させた後、直ぐに引張り試
験機により、３００ｍｍ／分の引張り速度で９０度方向
の剥離試験を行った。

【００４０】（２．初期引張り強度の評価）上記で得ら
れた各粘着部材を２０ｍｍ×２０ｍｍにカットし、２３
℃、６５％相対湿度下で、幅５５ｍｍ×５０ｍｍ、厚み
５ｍｍのコンクリートモルタル板（日本テストパネル社
製）の２枚の間の中央部にサンドイッチ状に貼り付け、
５ｋｇ荷重で１５分間圧着した後、５０ｍｍ／分の引張
り速度で引張り強度試験を行った。

【００４１】（３．保持力の評価）上記で得られた各粘
着部材を２０ｍｍ×２０ｍｍにカットし、２３℃、６５
％相対湿度下で、幅５５ｍｍ×５０ｍｍ、厚み５ｍｍの
コンクリートモルタル板（日本テストパネル社製）の２
枚の間にサンドイッチ状に貼り付け、５ｋｇ荷重で１５
分間圧着した後、剪断方向に片方のコンクリートモルタ
ルを４０℃、６５％相対湿度下で、１ｋｇ荷重を掛けた
時の落下するまでに要した時間（ｈｒ）を測定した。

【００４２】〔平面接着力の評価〕 （４．接着力の評価）上記で得られた各粘着部材をＪＩ
Ｓ−Ｚ−１５２８に準じて、接着力試験を行った。

【００４３】（５．タックの評価）２０℃、６５％相対
湿度下、上記で得られた各粘着部材の粘着面上に傾斜角
３０度の斜面で、直径の異なるステンレスボールを助走
距離１０ｃｍで転がし、粘着面の１０ｃｍのところで停
止する直径が最大のボールを調べた。結果を示す表１に
は、ボールＮｏで示したが、その直径は次式で計算され
る。 直径（インチ）＝ボールＮｏ／３６

【００４４】（６．保持力の評価）上記で得られた各粘
着部材を１０ｍｍ幅×２０ｍｍ長の接着面積でベークラ
イト板に貼り付け、その試験片の自由端に５００ｇの荷
重が掛かるように、重りを吊り下げ、４０℃および８０
℃の恒温機中で試験片が凝集破壊により落下するまでに
要した時間（分）をそれぞれ測定した。

【００４５】〔物性評価〕 （分子量の評価）上記で得られた各粘着部材の表裏面の
表層部分をそれぞれ掻きとって、ゲルパーミエショング
ラフィー（ＧＰＣ）法により表裏のそれぞれについての
重量平均分子量を測定した。

【００４６】（ゲル分率の評価）同じく表裏面の表層部
分を、酢酸エチルに浸漬した後の不溶分に対する元の重
量（それぞれ固形分重量）の重量比率（重量％）で評価
した。以上の測定評価結果を、表１に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、粘着剤層に
低分子量・低架橋の部分と、高分子量・高架橋の部分が
共存する。従って、低分子量・低架橋の部分の部分は被
着体への濡れ性、つまり接着性を向上させ、高分子量・
高架橋の部分は凝集力が高く保持力などの性能を向上さ
せることになる。

【００４９】表１に示した通り、コンクリートモルタル
板のような粗面の被着体に対しては、粘着剤層が厚くす
ることにより対応が可能となる。また、平滑面であれば
通常の厚みで対応が可能となり、従来の方法で作成した
粘着剤層よりも初期接着性能が向上したものとなり、し
かも凝集力は従来のものと変わらない。

【００５０】以上のように本発明の製造方法によれば、
「接着力」と「保持力」のバランスを、従来の技術より
高いレベルで且つ、簡単な工程で得ることが可能とな
る。このような粘着部材は、平面への接着力のみならず
粗面への高い接着性を実現することが出来るので建材な
どの構造用粘着テープに好適に用いられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持基材上に光重合性組成物を塗布し、紫
   外線透過率の異なる部分を少なくとも２箇所以上有する
   紫外線透過性シートを介して、上記光重合性組成物に紫
   外線を照射することを特徴とする粘着部材の製造方法。