JPS60197736A - 多孔質薄葉材料の接着方法 - Google Patents

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】 この発明はクレープ紙、和紙、パラフィン紙、トレーシ
ンク用紙、クラシン紙などのセルロース系多孔質薄葉材
料の接着方法に関するものである。

従来、和紙、グラシン紙などのセルロース系多孔質薄葉
材料の接着には、デンプン、ポリビニルアルコールなど
を接着基剤とする本溶液型接着剤や天然ゴム、合成ゴム
、ポリ酢酸ビニルを接着基剤とするエマルジョン型接着
剤などの水性接着剤が用いられてきた。しかし、これら
水性接着剤では塗布時に前記の薄葉材料が膨潤してしわ
ができたり耐水性に劣るという欠点がある。

そこで、このような欠点のない接着剤としてホットメル
ト型接着剤やシート状粘着剤が前記の薄葉材料の接着に
使用されるようになった。しかし、ホットメルト型接着
剤では高温で接着力が低下するという欠点があり、また
シート状接着剤では凝集力が低いため長時間応力がかか
ると剥がれやすいという欠点がある。

この発明者らは、上記の従来技術の実情に鑑みて、セル
ロース系多孔質薄葉材料を常温はもちろん高温において
も強固に接着させることができ、しかもこの薄葉材料に
しわを生じさせることなく、また耐水性も良好に接着さ
せることができる接着方法について鋭意検討した結果、
特定の組成からなる光硬化性シート状粘着剤を用いるこ
とにより目的とする接着が可能であ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、少な（とも一方が、２００〜５
００ｎｍの波長範囲の光の平均透過率が１０％。

以上のセルロース系多孔質薄葉材料である２つの被着体
を接着するにあたり、これら被着体を、分子中に少なく
とも１個の水酸基および少なくとも１個の（メタ）アク
リロイル基を有する光反応性化合物とベースポリマーと
光増感剤とを含む光硬化性シート状粘着剤を介して貼り
合わせたのち、前記の平均透過率を有する多孔質薄葉材
料面側から光照射してこの粘着剤を硬化させて前記の被
着体を強固に接着させることを特徴とする多孔質薄葉材
料の接着方法に係るものである。

上記の光硬化性シート状粘着剤は、光照射前には流動性
を有して通常の感圧接着剤と同程度の接着力を有してい
るため、少なくとも一方が上記のような光透過性のセル
ロース系多孔質薄葉材料である２つの被着体の間にこの
粘着剤を介して圧着することにより、これら被着体の仮
接着が可能である。この粘着剤は水性でないため前記の
薄葉材料にしわが生じることがない。

この仮接着後、前記の薄葉材料面側から光照射すれば前
記の粘着剤は硬化してもはや初期の流動性を失い２つの
被着体と強固に密着した硬化物層となる。このため、こ
れら被着体は強固に接着することになり、しかも高温に
おいても接着力が低下することがなく、また水分によっ
ても接着力が低下することがない。

この発明の方法が適用される２つの被着体は、少なくと
も一方が、２００〜５００ｎｍの波長範囲にある光の平
均透過率が１０％以上であるクレープ紙、和紙、トレー
シング用紙、グラシン紙、パラフィン紙などのセルロー
ス系多孔質薄葉材料である。上記の平均透過率力月０％
未満では光硬化性シート状粘着剤の光照射による硬化が
不充分となるため、２つの被着体を強固に接着させるこ
とができないとともに高温下では接着力の低下が起こる
ため好ましくない。

上記の２つの被着体のうち一方が上記の薄葉材料であれ
ば、他方の材質、形状などはとくに限定されず目的に応
じて種々の材料が使用できるが、好適にはセルロース系
材料、ガラス、プラスチック、金属などが挙げられる。

この発明の方法において用いる光硬化性シート状粘着剤
は、分子中に少なくとも１個、好ましくは２〜３個の水
酸基および少なくとも１個、好ましくは２個以上の（メ
タ）アクリロイル基を有する光反応性化合物とベースポ
リマーと光増感剤とを必須成分として含むものである。

上記の光反応性化合物における水酸基は、光硬化性シー
ト状粘着剤のセルロース系多孔質薄葉材料に対する光照
射前および光照射後の接着力を高める機能がある。この
理由としては明確ではないが、次のように考えられる。

つまり、セルロースはＤ−グルコースがβ−１・４結合
により直鎖状に結合した高分子であり、各グルコース単
位は３個の水酸基を持つため親水性が高い。このため、
粘着剤に水酸基が含まれるとこの粘着剤と上記の薄葉材
料との親和性が良好となるとともにセルロース中の水酸
基と粘着剤における水酸基とが水素結合することにより
、粘着剤と薄葉材料は強固に接着することができる。

上記の光反応性化合物の具体例としては、ヒドロキシブ
チル（メタ）アクリレート、ヒドロキシへ　１キシル（
メタ）アクリレート、ヒドロキシネオペンチル（メタ）
アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロビル
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレートおよび次式； １式中、Ｒ１はＨまたはＣＨ３、Ｒ２はＣ２Ｈ４、ＣＨ
２ＣＨ（ＣＨ３）まタハＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２０−Ｇ−
Ｃ（ＣＨ３）２−Ｇ−ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）である。

〕 で表わされる化合物などが挙げられ、これらのうちの１
種または２種以上を使用すればよい。これら光反応性化
合物における（メタ）アクリロイル基は光照射により活
性化されて光重合反応を行うものである。

次に、上記のベースポリマーとしては、アルキル基の炭
素数カ月〜１２個のアルキル（メタ）アクリレート、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エ
チレン性二重結合を有する単量体の１種もしくは２種以
上を重合させて得られる重合体が挙げられる。

また、好ましくはこれら単量体とカルボキシル基、水酸
基、グリシジル基、アミド基、りん酸基などの官能基を
有する共重合性単量体とを共重合させて得られる共重合
体を使用するのがよい。こ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、りん
酸アクリロイルオキシエチルなどが挙げられ、これらの
うちの１種もしくは２種以上を上記のエチレン性二重結
合を有する単量体１００重量部に対して通常１５重量部
以下の割合で使用すればよい。

これら官能基を有する共重合性単量体を使用して得られ
る共重合体をベースポリマーとして用いると、光硬化性
シート状粘着剤のセルロース系多孔質薄葉材料に対する
なじみがよくなるため吐ましい。

上記のような単量体を用いて重合体を得るには、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
知重合法により重合させればよく、得られる重合体の平
均分子量としては好適には約１万以上とするのがよい。

ベースポリマーは光硬化性シート状粘着剤に所望の光照
射前の粘着性と光照射後の接着性を付与する成分である
が、このベースポリマーに光反応性の炭素−炭素二重結
合を導入することによりこの粘着剤の光硬化特性をさら
に向上させること力できる。その手段としては、たとえ
ば上記重合体中に存在するカルボキシル基、ヒドロキシ
ル基、グリシジル基などの官能基にこれら官能基と直接
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反応させればよい
。このような光反応性単量体としては、たとえばヒドロ
キシル基と反応しつる単量体として（メタ）アクリル酸
クロライド、（メタ）アクリル酸ブロマイド、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。

ベースポリマーに光反応性の重合性炭素−炭素二重結合
を導入する他の手段としては、前記重合体を得る際に共
重合モノマーとして（メタ）アクリロイル基を２個以上
有するモノマーを用いる方法があり、このモノマーとし
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。

次に、上記の光増感剤としぞは前記の光反応性化合物の
光重合反応を促進させるものであればとくに制限されな
いが、たとえば、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、ベ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。

これら必須成分の光硬化性シート状粘着剤における配合
割合は、通常、前記のベースポリマー１００重量部に対
して光反応性化合物が１０〜３００重量部、好ましくは
２０〜２００重量部、光増感剤が０．０５〜３０重量部
となるようにするのがよい０ 光反応性化合物の配合量が少なすぎると粘着剤の光照射
による硬化が不充分となり被着体を強固に接着させるこ
とができないとともに高温下では接着力の低下が起きる
ため好ましくない。また、この配合量が多すぎると光照
射により形成される硬化物が硬くなりすぎてやはり充分
な接着力が得られないため好ましくない。また、光増感
剤の配合量が少なすぎると光重合反応の促進効果が不足
して粘着剤の光照射による硬化不足をきたしやすく、多
すぎると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。

光硬化性シート状粘着剤は上記の各成分を必須成分とす
るが、これら成分以外に、たとえばこの粘着剤の光照射
前の粘着特性を高めたり光照射後の硬化物の耐水性をさ
らに高めるために、分子中に（メタ）アクリロイル基を
有する化合物を配合してもよい。この化合物としては、
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、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）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
どが挙げられる。

また、この粘着剤の保存中に上記光反応性化合物が熱重
合するのを防ぐために、たとえばハイドロキノン、ハイ
ドロキノン七ツメチルエーテル、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
前記光反応性化合物に対して５〜１．００（ｌｐｐｍ添
加することができる。

このような組成からなる光硬化性シート状粘着剤は、通
常、上記の各成分を含む有機溶剤溶液あるいはエマルジ
ョンを剥離処理を施した剥離紙上に塗布し乾燥すること
により得られ、このシート状粘着剤の厚みは通常５〜３
００μ程度とするのがよい。また、このシート状粘着剤
の機械的強度を高めるために、この粘着剤に中間層とし
てレーヨン、ナイロンなどの織布または不織布などの基
材を介在させてもよく、この場合は基材を含めて通常５
〜３００μの厚みとすればよい。

この発明の方法においては、上記の光硬化性シート状粘
着剤を、少なくとも一方□が２００〜５００ｎｍの波長
範囲の光の平均透過率が１０％以上のセルロース系多孔
質薄葉材料である２つの被着体の間に一介してこれら被
着体を通常５〜５０Ｋｇ／ｃＩ／Ｉ程度の圧力を加えて
圧着し貼り合わせたのち、前記の平均透過率を有する薄
葉材料面側から光照射して前記の粘着剤を硬化させる。

この接着時、光照射前・および光照射後において前記の
薄葉材料にしわが生じることはない。

光照射に用いる光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀
灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、キセノ
ン灯などを使用すればよく、光照射時間は通常０３秒以
上、好ましくは３秒以上とすればよい。

上記の光照射により、２つの被着体間憂こはこれら被着
体と良好に密着した硬化物が形成されるため、これら被
着体は強固に接着することになり、しかも高温下におい
てもこの接着力が低下することがなく耐水性も良好であ
る。

以下にこの発明の実施例を記載する。なお、以下におい
て部とあるのは重量部を意味する。

実施例１ ２−エチルへキシルアクリレート　９０部２−ヒドロキ
シエチルアクリレート　７部ア　り　リ　ル　酸　３部 過酸化ベンゾイル　０．１部 酢酸　エ　チ　ル　２００部 上記の各成分の混合物を１１のフラスコに仕込み、系中
に窒素を導入しつつ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、残存上ツマ−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。これにより重量平均分子量５．８×１０５
（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型分１００部に対してペンタエ
リスリトールトリアクリレート　６（１ベンジルジメチ
ルケタール　５部 ハイドロキノンモノメチルエーテル　０．００５部の各
成分を配合して均一に混合して粘着剤溶液を得た。この
溶液を剥離処理を施した剥離紙上に乾燥後の厚みが５０
／’Ｉとなるように塗布し、１００℃で３分間乾燥して
光硬化性シート状粘着剤を得た。

この粘着剤を２枚のグラシン紙（厚み；　２Ｑ　Ｑ、ｉ
ｓ。

２００〜５００　ｎｍの波長範囲の光の平均透過率；１
５％）の間に介してこれらを２０Ｋｇ／ｃＪの圧力で圧
着したのち、一方のグラシン紙側に高圧水銀灯（８０Ｗ
／＞　）により１０ひの距離から５秒間光照射して粘着
剤を硬化させ、２枚のグラシン紙を強固に接着させた。

接着された２枚のグラシン紙にしわは全くなかった。

実施例２ ｎ−ブチルアクリレート　８５部 ２−ヒドロキシエチルアクリレート　１０部メ　タ　り
　リ　ル　酸　５部 過硫酸アンモニウム　０．２部 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム　５部イオン交
換水　１００部 上記各成分の混合物を１１のフラスコに仕込み、撹拌し
ながら約３０分間窒素置換を行ったのち、６５℃の加熱
下で２時間重合させ、重合終了後に反応系を７５℃まで
昇温しで１時間熟成し、平均粒子径０．０８声、ｐＨ約
３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８．０Ｘ１０（ＧＰ
Ｃによる）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部に対してトリメチロールプロ
パントリアクリレート　１０部ベンゾインイソブチルエ
ーテル　５部 ハイドロキノン　０．００５部 イオン交換水　１００部 の各成分を配合して粘着剤エマルジョンを得た。

このエマルジョンを用いて実施例１と同様にして光硬化
性シート状粘着剤を得、この粘着剤を用いて実施例１と
同様にして２枚のグラシン紙を接着させた。接着された
２枚のグラシン紙にしわは全くなかった。

実施例３ 実施例１における重合生成物に、そのアクリル系共重合
体固型分１００部に対してアクリル酸クロライド３部お
よびトリエチルアミン３．３部を添加シて５℃にて２時
間反応させ、この共重合体にアクリロイル基を導入した
。この反応生成物を充分に水洗したのち、その固型分１
００部に対して実施例１記載の各成分を配合して均一に
混合し粘着剤溶液を得た。この溶液を用いて実施例１と
同様にして光硬化性シート状粘着剤を得、この粘着剤を
用いて実施例１と同様にして２枚のグラシン紙を接着さ
せた。接着された２枚のグラシン紙にしわは全くなかっ
た。

実施例４ 実施例１で得られた光硬化性シート状粘着剤を用いて２
枚のクレープ紙（厚み；１ｏｏｌＤｎ１２ｏｏ〜５００
　ｎｍの波長範囲の光の平均透過率；３Ｑ％）を実施例
１と同様にして接着させた。接着された２枚のクレープ
紙にしわは全くなかった。

比較例１ 実施例１における重合生成物にそのアクリル系共重合体
固型分１００部に対して。

トリメチロールプロパントリアクリレート　６０部ベン
ジルジメチルケタール　、５部 ハイドロキノンモノメチルエーテル　０．００５部を配
合して均一に混合し粘着剤溶液を得た。この溶液を用い
て実施例１と同様にして光硬化性シート状粘着剤を得、
この粘着剤を用いて実施例１と同様にして２枚のグラシ
ン紙を接着させた。接着された２枚のグラシン紙にしわ
は全くながった。

比較例２ 実施例１における重合生成物にそのアクリル系共重合体
固型分１００部に対して、トリメチロールプロパンとト
リレンジイソシアネートとの１＝３（モル比）付加物５
部を配合して均一に混合し粘着剤溶液を得た。この溶液
を用いて実施例１と同様にして光硬化性シート状粘着剤
を得、この粘着剤を用いて実施例１と同様にして２枚の
グラシン紙を接着させた。接着された２枚のグラシン紙
にしわは全くなかった。

比較例３ 比較例１で得られた光硬化性シート状粘着剤を用いて実
施例１と同様にして２枚のクレープ紙（実施例４と同じ
もの）を接着させた。接着された２枚のクレープ紙にし
わは全くなかった。

上記の実施例および比較例で得られた接着物の接着特性
を次のようにして調べた。この結果を下記の表に示した
。

Ｔ剥離接着力；接着物を２５鱈幅に切断し、一定温度下
で接着物の一端の被着体を剥して２つの被着体を左右に
引張ったときの接着力を測定した。

ずれクレープ；２つの被着体の接着部分が幅１０ｍｍ、
長さ２ＯＮ１さらに未接着部分が３０鱈ずつになるよう
に切断し、接着物の片面をベークライト板に固定し、さ
らにこのベークライト板を固定して一定温度下で他端に
５００ｙの荷重をかけ、ずれた距離を測定した。

（紳クレープ紙に破れが生じた また、実施例１〜４で得られた接着物を４０℃、９５％
ＲＨ雰囲気中に４８時間放置したのち、上記のＴ剥離接
着力を２０℃および８０℃で測定したところ上表と同様
の結果が得られた。

上記の結果から明らかなように、この発明の方法による
とセルロース系薄葉材料の接着を、この薄葉材料にしわ
を生じさせることなく、常温はもちろん高温においても
強固に、しかも耐水性良好になしうろことがわかる。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｉｌ少なくとも一方が、２００〜５００ｎｍの波長範
   囲の光の平均透過率が１０％以上のセルロース系多孔質
   薄葉材料である２つの被着体を接着するにあたり、これ
   ら被着体を、分子中に少な（とも１個の水酸基および少
   なくとも１個の（メタ）アクリロイル基を有する光反応
   性化合物とベースポリマーと光増感剤とを含む光硬化性
   シート状粘着剤を介して貼り合わせたのち、前記の平均
   透過率を有する多孔質薄葉材料面側から光照射してこの
   粘着剤を硬化させて前記の被着体を強固に接着させるこ
   とを特徴とする多孔質薄葉材料の接着方法。