JPH1180385A - アクリル系共重合体シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車、建築、建材、電気製品等において、
部品の固定、構造接着に用いられる粘着テープの基材と
して好適なアクリル系共重合体シートを、特段の制限を
受けることなく、容易に得る。 【解決手段】 アクリル酸アルキルエステル及び官能基
を有する重合性単量体を有機溶媒中で共重合させて得ら
れるアクリル系共重合体有機溶媒溶液に、重合性単量体
中の官能基と反応性を有する官能基を二以上有する多官
能性化合物、及びアクリル系共重合体１００重量部に対
し１０〜４０重量部に相当する量の、２，４−ジアミノ
−１，３，５−トリアジン系化合物とホルムアルデヒド
の縮合物架橋球状微粉体を混合した後、離型性坦体上に
コーティングし、有機溶媒を除去することにより、アク
リル系共重合体シートを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、建築、建
材、電気製品等において、部品の固定、構造接着に用い
られる粘着テープの基材として好適なアクリル系共重合
体シート及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車、建築、建材、電気製
品等において、物と物とを接合するにあたっては、溶接
（融着）、硬化型液状接着剤等の接着剤を用いた接着、
機械的接合（釘、ボルト等を使用した接合）等の方法が
主に採用されていた。しかしながら、上記のような接合
の方法には、それぞれ問題があった。すなわち、物と物
とを溶接により接合する場合にあっては、専用の機械が
必要であることに加え、接合部分の見栄えが悪い、応力
が一点に集中するため接合強度に劣る場合がある、等の
問題、硬化型液状接着剤を使用して接合する場合にあっ
ては、接合強度が十分に発揮されるようになるまで（接
着剤が硬化するまで）に時間がかかるという問題、機械
的接合の場合にあっては、部品数が多くなる、細かい部
品の接合等には不向きである、等の問題があった。

【０００３】一方、上記のような接合方法に代えて、粘
着テープを用いての接合も試みられている。この粘着テ
ープを用いての接合は、文具等の分野では広く用いられ
ている方法であるが、上記のような分野において溶接等
の方法に代わる方法として確立されるためには、文具の
分野で広く使用されている両面粘着テープ等とは比較に
ならない接着力を有する粘着テープの開発が必要不可欠
であり、そのような粘着テープを得るためには、強い接
着力を有する感圧性接着剤（粘着剤）を用いることは勿
論のこと、その基材についても、それ相応の諸物性を有
するものでなければならない。すなわち、従来より文具
の分野で広く使用されている両面粘着テープは、その基
材が、被接合面への追従性が不十分であったり、応力を
緩和する機能が不十分であったりして、上記の用途に使
用するのに十分な接着力を有する粘着テープとは言い難
いものであったのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような用途に使
用するのに十分な接着力を有する粘着テープの基材とし
ては、特公昭５７−１７０３０号公報に提案されたもの
が知られている。このものは、ガラスのミクロバブル
（微小球体）を分散させたアクリル系単量体に紫外線反
応開始剤を添加し、この液状物を離型紙等の上にコーテ
ィングした後、酸素障害を起こさない条件下にて紫外線
照射して重合させ、シートとするというものである。

【０００５】上記のようにして得られるシートは、上記
のような用途に使用する粘着テープの基材として好適な
ものであるが、充填剤として使用されるミクロバブル
が、紫外線を透過するものでなければならなかったり、
酸素障害を起こさずに重合を進めるには紫外線照射時の
酸素濃度を一定以下にしなければならない等の制限があ
った。また、重合させるための時間が長いという問題も
あった。

【０００６】本発明は、上記のような制限を受けずに容
易に製造することができ、かつ、上記のような用途に使
用する粘着テープの基材として好適な弾性、強度等の諸
物性を有するシート及びその製造方法を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のシートは、アクリル酸アルキルエ
ステル及び官能基を有する重合性単量体を有機溶媒中で
重合させて得られるアクリル系共重合体有機溶媒溶液
に、重合性単量体中の官能基と反応性を有する官能基を
二以上有する多官能性化合物、及びアクリル系共重合体
１００重量部に対し１０〜４０重量部に相当する量の、
２，４−ジアミノ−１，３，５−トリアジン系化合物と
ホルムアルデヒドの縮合物架橋球状微粉体を混合した
後、離型紙等の離型性担体上にコーティングし、有機溶
媒を除去することにより得られるアクリル系共重合体シ
ートである。

【０００８】アクリル酸アルキルエステルは、化１に示
す構造のものが好適に使用することができる。具体的に
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
−ｎ−プロピル、アクリル酸−ｉｓｏ−プロピル、アク
リル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸−ｉｓｏ−ブチル、ア
クリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸−２−エチル
ヘキシル、アクリル酸−ｉｓｏ−オクチル、アクリル酸
−ｎ−オクチル、アクリル酸−ｉｓｏ−ノニル等が挙げ
られるが、本発明において特に好ましくは、アクリル酸
エチル、アクリル酸−ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸−
ｎ−ブチル、アクリル酸−ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸−ｉｓｏ−オクチル
である。

【０００９】

【化１】

【００１０】上記のアクリル酸アルキルエステルは、単
独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよいが、本
発明においては、ガラス転移温度の異なる二種以上のア
クリル酸アルキルエステルを併用するのが望ましい。こ
のようにガラス転移温度の異なる二種以上のアクリル酸
アルキルエステルを併用することにより、得られるシー
トの硬度及び柔軟化温度を好適な範囲に調整することが
できるという利点がある。

【００１１】官能基を有する重合性単量体としては、上
記のアクリル酸アルキルエステルと共重合可能な単量体
であればいずれのものであっても使用できるが、中でも
好適なものとして、カルボキシル基を有するアクリル酸
やメタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル又はメタ
クリル酸アルキルエステルの一部がカルボキシル基、ア
ミノ基、水酸基、Ｎ−アルキロール基、グリシジル基、
アルコキシリル基等の官能基、好ましくはカルボキシル
基、アミノ基、水酸基から選ばれる官能基で置換された
構造のものが挙げられ、その中でも特に好適なものは、
アクリル酸もしくはメタクリル酸である。この官能基を
有する重合性単量体は、単独で用いてもよいし、二種以
上を併用してもよい。

【００１２】アクリル系共重合体を生成する全単量体
中、官能基を有する重合性単量体の比率は、１〜２０重
量％であり、好ましくは２〜１０重量％である。官能基
を有する重合性単量体の比率が１重量％未満である場
合、生成されるアクリル系共重合体に後記する多官能化
合物を加えてシート化したときに十分な架橋構造が形成
されないため、本発明の目的を達成し得る物性のシート
を得ることができず、官能基を有する重合性単量体の比
率が２０重量％を超える場合、同様にしてシート化した
ときに架橋構造が発達しすぎるため、やはり本発明の目
的を達成し得る物性のシートを得ることができない。

【００１３】本発明におけるアクリル系共重合体は、上
記したアクリル酸アルキルエステル及び官能基を有する
重合性単量体以外の重合性単量体が共重合したものであ
ってもよい。このアクリル酸アルキルエステル及び官能
基を有する重合性単量体以外の重合性単量体としては、
アクリル酸アルキルエステル及び官能基を有する重合性
単量体と共重合可能なものであれば、特に限定されるも
のではない。

【００１４】アクリル酸アルキルエステル及び官能基を
有する重合性単量体、或いはアクリル酸アルキルエステ
ル、官能基を有する重合性単量体及びそれ以外の重合性
単量体は、有機溶媒中で共重合せしめられ、アクリル系
共重合体とされる。このとき使用される有機溶媒として
は、使用する単量体と反応性がなく、かつ重合前の各単
量体及び得られるアクリル系共重合体を溶解させるもの
であればいずれのものであっても使用できる。具体的に
は、酢酸エチル、酢酸−ｉｓｏ−ブチル、酢酸−ｎ−ブ
チル、酢酸プロピル等の酢酸エステル系の有機溶媒；ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系の有
機溶媒；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の
脂肪族炭化水素系有機溶媒；等が挙げられる。

【００１５】尚、本発明においては、アクリル酸アルキ
ルエステル等の単量体を共重合させる有機溶媒を、その
ままアクリル系共重合体溶液の溶媒として、後のコーテ
ィング工程、乾燥工程（有機溶媒除去工程）が行なわれ
るため、この有機溶媒を選定するにあたっては、これら
の工程における適性も考慮に入れる必要がある。例え
ば、沸点の高すぎる有機溶媒を使用すると、乾燥（有機
溶媒の除去）に時間がかかり、最悪の場合には、有機溶
媒が残留することによって乾燥工程と同時に反応を開始
するアクリル系共重合体と多官能性化合物の架橋反応を
阻害し、得られるシートの諸物性を損なうことが懸念さ
れる。一方、沸点の低すぎる有機溶媒を使用すると、コ
ーティング前或いはコーティング中にも有機溶媒が蒸発
してしまい、部分的な乾燥凝集現象が発生することが懸
念されるとともに、乾燥工程中に突沸現象が発生するこ
とにより、シート表面や内部に気泡が形成されて強度が
極端に低下するということも懸念される。

【００１６】また、上記の有機溶媒は、二種以上の溶媒
を混合して用いてもよいが、このとき組み合わせる有機
溶媒は、沸点が著しく異なるものであってはならない。
それは、沸点が著しく異なる場合、高沸点の有機溶媒に
合わせた乾燥条件で乾燥させれば、低沸点の有機溶媒に
よる突沸現象が生じ、低沸点の有機溶媒に合わせた乾燥
条件で乾燥させれば高沸点の有機溶媒が残留してしま
い、いずれにしても、上記した用途に適した粘着テープ
の基材としては不適当なシートしか得られないからであ
る。

【００１７】上記のモノマーを共重合させるには、重合
開始剤を用い、ラジカル重合法により行なうのが一般的
である。この重合開始剤としては、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のアゾ系化合物、ベンゾイルパーオキサイ
ド、メチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物、
等の従来より一般的使用されている重合開始剤を使用す
ることができる。

【００１８】本発明において使用される上記のアクリル
系共重合体は、その分子量が３０万〜５０万の範囲にあ
るものが好ましく、特に好ましくは３５万〜４５万の範
囲であるものである。勿論、重合時に副次的に生成され
る、分子量が上記範囲外のアクリル系共重合体等が含ま
れていても差し支えない。使用するアクリル系共重合体
の分子量が小さすぎると、得られるシートが、引張強
度、伸び及び弾性に劣るといった問題が生じ、一方、使
用するアクリル系共重合体の分子量が大きすぎると、そ
の有機溶媒溶液の粘度が高くなりすぎ、後のコーティン
グ工程等の作業性に支障を来すという問題が生じる。

【００１９】上記したアクリル系共重合体の有機溶媒溶
液は、不揮発残分（固形分）が５０重量％程度となるよ
うに有機溶媒量等を調整しておくのが最も望ましいが、
先のアクリル系共重合体を得るための反応工程や後のコ
ーティング工程の作業性を損なわない範囲であれば、こ
の不揮発残分は任意である。すなわち、不揮発残分が低
すぎる（有機溶媒量が多すぎる）と、コーティング作業
時に液垂れ現象を生じたり、コーティング後の乾燥に時
間がかかる等の問題が発生し、不揮発残分が高すぎる
（有機溶媒量が少なすぎる）と、アクリル酸アルキルエ
ステル等を共重合させるときの反応条件のコントロール
が極めて困難となって、得られるアクリル系共重合体の
分子量がばらついたり、共重合させるときに部分的に凝
集する現象が見られるなど、本発明のアクリル系共重合
体シートを安定して生産することが困難となるといった
問題が発生するため、そのような問題が発生しない範囲
となるように不揮発残分（有機溶媒量）を決定する必要
があるのである。

【００２０】上記のアクリル系共重合体有機溶媒溶液中
には、重合性単量体中の官能基との反応性を有する官能
基を二以上有する多官能化合物が添加される。この多官
能性化合物は、重合性単量体中の官能基の種類によって
異なり一概には決められないが、一般的には、重合性単
量体中の官能基がカルボキシル基である場合には、多官
能エポキシ系化合物、金属キレート化合物、多官能イソ
シアネート化合物が好適であり、重合性単量体中の官能
基がアミノ基や水酸基である場合には、多官能イソシア
ネート化合物が好適である。また、この多官能性化合物
は、上記の重合性単量体中の官能基と反応し、架橋構造
を形成するのに十分な量が添加される。

【００２１】上記のアクリル系共重合体有機溶媒溶液中
には、化２に示す一般式で表される２，４−ジアミノ−
１，３，５−トリアジン系化合物から選ばれる一種以上
と、化３に示す構造のホルムアルデヒドの縮合物架橋球
状微粉体が混合される。この縮合物架橋球状微粉体の混
合割合は、アクリル系共重合体１００重量部に対し１０
〜４０重量部、好ましくは１５〜３５重量部である。

【００２２】

【化２】

【００２３】

【化３】

【００２４】上記の２，４−ジアミノ−１，３，５−ト
リアジン系化合物として好適には、化２に示す一般式中
のＸが、フェニル基であるベンゾグアナミン、一般式中
のＸが、アミノ基であるメラミン及びこれらの混合物で
ある。また、これらの２，４−ジアミノ−１，３，５−
トリアジン系化合物は、ホルムアルデヒドと脱水縮合反
応し、三次元構造の熱硬化性樹脂を形成するものであ
り、上記の縮合物架橋球状微粉体は、上記の熱硬化性樹
脂からなる球状微粉体である。

【００２５】上記の縮合物架橋球状微粉体としては、平
均粒径が１〜５０μｍのもの、特に好ましくは１０〜２
０μｍのものを使用するのが望ましい。使用する縮合物
架橋球状微粉体の平均粒径が小さすぎると、縮合物架橋
球状微粉体同志が凝集してしまうことが懸念され、使用
する縮合物架橋球状微粉体の平均粒径が大きすぎると、
表面が平滑なシートを得ることができず、また、得られ
るシートの引張強度が低下するという懸念がある。

【００２６】本発明における上記のアクリル系共重合体
有機溶媒溶液は、上記した多官能性化合物及び縮合物架
橋球状微粉体の他にも、必要に応じて、顔料等の着色
剤、難燃剤等の各種添加剤を添加してもよい。

【００２７】上記の組成からなるアクリル系共重合体有
機溶媒溶液は、ホモミキサー、デイゾルバーミキサー等
の攪拌機により均一に混合されてコーティング液に調製
される。勿論、このコーティング液を調製する際には、
必要に応じて、少量のトルエン等の有機溶媒を加えて粘
度調整したり、減圧脱泡を行なって気泡を除去したり、
濾過して凝集物や異物等を除去したりすることが行なわ
れる。

【００２８】上記により調製されたコーティング液は、
適宜の手段により、離型紙や離型性フィルム等の離型性
担体上にコーティングされ、熱風乾燥、輻射熱乾燥、遠
赤外線乾燥等の適宜の方法で乾燥して有機溶媒を除去
し、本発明のアクリル系共重合体シートが得られる。

【００２９】コーティング液をコーティングする手段と
しては、ドクターナイフコーター、コンマドクターコー
ター、ロールコーター、グラビアコーター、スプレーコ
ーター等の通常のコーティング手段が採用されるが、本
発明において使用するコーティング液の粘度等の特性や
コーティング量等を考慮すると、ドクターナイフコータ
ー或いはコンマドクターコーターが好適である。

【００３０】コーティングしたコーティング液の乾燥時
の温度や時間等の条件については、使用する有機溶媒溶
液の種類等により異なり一概には決められないが、有機
溶媒の沸点以上に急激に加熱すると突沸現象が発生する
といったことが懸念され、また、加熱が不十分であると
有機溶媒が残留することが懸念されるので、このような
現象が生じないよう留意して、乾燥時の条件を定める必
要がある。

【００３１】上記のようにして、コーティングした後に
乾燥するとき、アクリル系共重合体（重合性単量体）中
の官能基と、多官能性化合物の官能基とが反応して、架
橋構造が形成されるが、このような架橋構造を有し、か
つ、上記の縮合物架橋球状微粉体を含むことにより、本
発明のアクリル系共重合体シートは、上記のように強い
接着力を要するような箇所に使用する粘着テープの基材
として好適な物性を示すのである。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を示すが、本
発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。

【００３３】〔実施例〕 （１）アクリル系共重合体の調製 表１に示す単量体及び有機溶媒を窒素置換した反応容器
内に仕込み、反応容器内容物の温度を７５℃としてから
２時間攪拌した後、反応容器内にアゾビスイソブチロオ
ニトリル０．０５ｇを加え、更に同一温度を保ちつつ２
時間毎にアゾビスイソブチロオニトリル０．１ｇを４回
にわたって反応容器内に加えてから、２時間攪拌し続け
て、アクリル系共重合体の有機溶媒溶液を得た。尚、ア
クリル系共重合体の分子量をＧＰＣ法（ゲル・パーミュ
エション・クロマトグラフ法）により測定したところ、
４６万であった。また、アクリル系共重合体の有機溶媒
溶液中の不揮発分は、５２重量％であった。

【００３４】

【表１】

【００３５】（２）コーティング液の調製 表２に示す（１）で得られたアクリル系共重合体有機溶
媒溶液及び他の添加剤等を攪拌容器内に仕込み、デイゾ
ルバーミキサーにより１０分間攪拌した後、２００メッ
シュの濾過布で濾過してから減圧脱泡機で気泡を除去し
てコーティング液を得た。

【００３６】

【表２】

【００３７】（３）アクリル系共重合体シートの製造 上記のようにして得たコーティング液を、離型紙上に、
コンマドクターコーターを用いて塗布量が６００ｇ／ｍ
² となるようにコーティングし、７０℃、８０℃、９０
℃でそれぞれ５分間ずつ計１５分間乾燥させた後、更に
室温（２５〜３０℃）中に４日間静置して架橋反応を完
了させ、アクリル系共重合体シートを得た。得られたシ
ートの厚さは３００μｍであった。

【００３８】（４）粘着テープの製造 表３に示す高凝集の粘着剤を、離型紙上に厚さ５０μｍ
となるようにしてコーティングし、乾燥して粘着剤層を
形成した。このようにして得られた粘着剤層を、上記の
ようにして得られたアクリル系共重合体シートの両面に
転写して、両面粘着テープを得た。

【００３９】

【表３】

【００４０】（５）粘着テープの評価 得られた粘着テープについて、下記の方法で、引張物性
試験及び接着力試験を行なった。結果を表４に示す。

【００４１】〔試験方法〕 （ア）引張物性試験 得られた粘着テープを、幅２５ｍｍ、長さ８０ｍｍとな
るようにカットし、両端から２５ｍｍのところまでを厚
紙で挟み、これを試験片とした（試験片の測定長は３０
ｍｍ）。この試験片について、テンシロン型引張試験機
を用い、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、破断
時応力（ｋｇ／ｃｍ² ）及び破断時伸び（％）を測定し
た。 （イ）接着力試験（ＪＩＳ−Ｚ−０２３７に準拠） 得られた両面粘着テープの片面を、５０μｍ厚さのＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムで裏打ち
し、幅２５ｍｍにカットしたものを、試験片とした。こ
の試験片を、幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍのステンレス
板（ＳＵＳ−３０４板、２８０番耐水研磨紙で表面研
磨）に貼り合わせた後、自重２ｋｇのローラーを一往復
させて、試験片を圧着した。圧着後２０〜４０分の間
に、試験片の端部をステンレス板に対し１８０°となる
ようにテンシロン型引張試験機に取り付け、３００ｍｍ
／ｍｉｎの速度で引き剥がしたときの応力、及び試験片
の端部をステンレス板に対し９０°となるようにテンシ
ロン型引張試験機に取り付け、３００ｍｍ／ｍｉｎの速
度で引き剥がしたときの応力（ｋｇ／２５ｍｍ）を測定
した（圧着直後の１８０°剥離試験、９０°剥離試
験）。また、同様の試験を、試験片圧着後、温度６０
℃、相対湿度８０％の加湿温調オーブン中に１ケ月放置
したものについても行なった（耐候加速後の１８０°剥
離試験、９０°剥離試験）。

【００４２】〔比較例〕コーティング液に、ベンゾグア
ナミン・ホルムアルデヒド縮合物架橋微粉体を添加しな
い以外は、実施例と同様にして粘着テープを製造した。
また、実施例と同様の粘着テープの評価を行なった。結
果を表４に示す。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のアクリル系
共重合体シートは、容易に製造することができ、かつ、
自動車、建築、建材、電気製品等において、部品の固
定、構造接着に用いられる粘着テープの基材として好適
な物性を有するものである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル酸アルキルエステル及び官能基
   を有する重合性単量体を有機溶媒中で共重合させて得ら
   れるアクリル系共重合体有機溶媒溶液に、重合性単量体
   中の官能基と反応性を有する官能基を二以上有する多官
   能性化合物、及びアクリル系共重合体１００重量部に対
   し１０〜４０重量部に相当する量の、２，４−ジアミノ
   −１，３，５−トリアジン系化合物とホルムアルデヒド
   の縮合物架橋球状微粉体を混合した後、離型性坦体上に
   コーティングし、有機溶媒を除去することにより得られ
   るアクリル系共重合体シート。
2. 【請求項２】 アクリル酸アルキルエステルが、アクリ
   ル酸エチル、アクリル酸−ｉｓｏ−プロピル、アクリル
   酸−ｎ−ブチル、アクリル酸−ｉｓｏ−ブチル、アクリ
   ル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸−ｉｓｏ−オク
   チルから選ばれる一種以上である請求項１記載のアクリ
   ル系共重合体シート。
3. 【請求項３】 アクリル酸アルキルエステルが、ガラス
   転移温度の異なる二種以上のアクリル酸アルキルエステ
   ルの混合物である請求項１又は２記載のアクリル系共重
   合体シート。
4. 【請求項４】 重合性単量体中の官能基が、カルボキシ
   ル基、アミノ基、水酸基のいずれか一種以上である請求
   項１〜３いずれか１項記載のアクリル系共重合体シー
   ト。
5. 【請求項５】 官能基を有する重合性単量体が、アクリ
   ル酸又は／及びメタクリル酸である請求項１〜４いずれ
   か１項記載のアクリル系共重合体シート。
6. 【請求項６】 アクリル系共重合体の分子量が、３０万
   〜５０万の範囲にある請求項１〜５いずれか１項記載の
   アクリル系共重合体シート。
7. 【請求項７】 アクリル酸アルキルエステル及び官能基
   を有する重合性単量体を有機溶媒中で重合させて得られ
   るアクリル系共重合体有機溶媒溶液に、重合性単量体中
   の官能基と反応性を有する官能基を二以上有する多官能
   性化合物、及びアクリル系共重合体１００重量部に対し
   １０〜４０重量部に相当する量の、２，４−ジアミノ−
   １，３，５−トリアジン系化合物とホルムアルデヒドの
   縮合物架橋球状微粉体を混合した後、離型性坦体上にコ
   ーティングし、有機溶媒を除去することを特徴とするア
   クリル系共重合体シートの製造方法。