JP2003165958A - Ｕｖ硬化型アクリル系粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特定のロジン系粘着付与樹脂を配
合することにより、短時間の硬化時間でもUV硬化後の重
合度が高いUV硬化型アクリル系粘着剤組成物を提供する
こと。さらには、当該UV硬化型アクリル系粘着剤組成物
を使用したアクリル系粘着剤、及び当該粘着剤を使用し
た粘着テープ又は粘着シートを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 アクリル酸アルキルエステル及びメタア
クリル酸アルキルエステルからなる群から選ばれる少な
くとも1種のモノマー50〜95質量%とロジン系粘着付与樹
脂5〜30質量%を含有するUV硬化型アクリル系粘着剤組成
物において、該粘着剤組成物中の特定化合物の含有率が
特定量以下のものを用いる。 【効果】 UV硬化後の重合率が高く、接着力の大きいUV
硬化型アクリル系粘着剤組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘着テープ又は粘
着シートに利用できるUV硬化型アクリル系粘着剤組成物
及び当該組成物をUV重合させて得られるアクリル系粘着
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】粘着剤はその利便性から現在ラベル、シ
ート、テープ等多くの粘着製品をはじめ、各種被着体の
貼り合せ等に利用されている。この様に粘着剤の用途が
拡大するにつれて、粘着剤に求められる性能もより広範
になっている。かかる要求性能として、基材及び被着材
の多様化によりポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ
オレフィンに対する接着性が重視されている。

【０００３】アクリル系粘着剤のポリオレフィンに対す
る接着性等の改善のため、粘着付与樹脂を配合すること
が一般的である。当該粘着付与樹脂としては、ポリオレ
フィンに対する接着性を向上させる効果が大きいことか
ら、ロジン系粘着付与樹脂が好適に用いられている。

【０００４】一般に、粘着付与樹脂を配合してなるアク
リル系粘着剤組成物は、アクリル酸エステル及び／又は
メタアクリル酸エステル(以下、(メタ)アクリル酸エス
テルと略す。)を主成分とするモノマーを重合したのち
に粘着付与樹脂を添加する、いわゆる後添加法により調
製されている。たとえば、有機溶剤中でモノマーをラジ
カル重合した後に、粘着付与樹脂を配合して製造され
る。この方法によると、粘着付与樹時は重合後に添加さ
れるため、重合工程に影響を及ぼさない。

【０００５】一方、(メタ)アクリル酸エステルを主成分
とするモノマーを塗工可能な粘度に調整した後、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)フィルムなどのUV光透過性
の基材に塗工したのち、UV光を照射することにより、基
材上に粘着剤層を形成し粘着テープ及び粘着シートを製
造する方法が米国特許4181752号に記載されている。こ
の方法によると、粘着付与樹脂は重合前に配合されなけ
ればならないため、重合工程への影響が検討されねばな
らない。

【０００６】一般に粘着付与樹脂として好適に用いられ
るロジン系粘着付与樹脂は、分子骨格内に存在する脂肪
族性の二重結合がラジカル重合反応の連鎖移動・停止剤
として作用するため、重合が阻害されるので十分な凝集
力の接着性能を有する粘着剤層を形成できない。かかる
問題を解決する手段として、特開平2-18485号公報には
水素添加により脂肪族性の二重結合を減少させたロジン
系粘着付与樹脂が、特開平5-255417号公報には不均化
(脱水素化)により脂肪族性の二重結合を減少させたロジ
ン系粘着付与樹脂が、(メタ)アクリル酸エステルを主成
分とするモノマーと配合した場合、重合阻害を受けにく
く、接着力に優れた粘着剤層を形成可能と記載されてい
る。更に、特開2000-327708号公報には、テトラヒドロ
アビエチン酸を40%以上含有するロジン物質及び／又は
当該ロジン物質から誘導されるエステル化合物(以下、
化合物C)を使用することにより、重合阻害を受けずにア
クリル系重合体を得ることができるとの知見が開示され
ている。

【０００７】しかし、数分の硬化時間で製造した場合、
上記知見に記載のロジン系粘着付与樹脂を使用したにも
かかわらず、得られたアクリル系粘着剤の重合率が十分
上がらず、十分な接着性能を得るためには、長時間の硬
化時間が必要であった。このため、短時間の硬化時間を
要求される粘着テープ及び粘着シートなどの粘着製品へ
の使用に満足いかない場合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定のロジ
ン系粘着付与樹脂を配合することにより、短時間の硬化
時間でもUV硬化後の重合度が高いUV硬化型アクリル系粘
着剤組成物を提供することを目的とする。さらには、当
該ＵＶ硬化型アクリル系粘着剤組成物を使用したアクリ
ル系粘着剤、及び当該粘着剤を使用した粘着テープ又は
粘着シートを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アクリル酸アルキ
ルエステル及びメタアクリル酸アルキルエステルからな
る群から少なくとも1種以上選ばれたモノマーを50〜95
質量%とロジン系粘着付与樹脂を含有するUV硬化型粘着
剤組成物において、該粘着剤組成物中の特定化合物の含
有率が特定量以下のものを用いることにより、前記課題
を解決できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明はアクリル酸アルキルエ
ステルおよびメタアクリル酸アルキルエステルからなる
群から選ばれる少なくとも1種のモノマー50〜95質量%と
ロジン系粘着付与樹脂5〜30質量%を含有するUV硬化型ア
クリル系粘着剤組成物において、前記ロジン系粘着付与
樹脂に含まれる式(I)

【００１１】

【化３】

【００１２】で表される部分骨格を有する化合物(以
下、化合物Aと略す。)の前記粘着剤組成物中の含有率が
0.01質量%以下であることを特徴とするUV硬化型アクリ
ル系粘着剤組成物である。さらには、前記ロジン系粘着
付与樹脂に含まれる式(II-1)、式(II-2)又は式(II-3)、

【００１３】

【化４】

【００１４】で表される部分骨格を有する化合物(以
下、化合物Bと略す。)の、前記粘着剤組成物中の含有率
が3.0質量%以下であるUV硬化型アクリル系粘着剤組成物
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のUV硬化型アクリル系粘着
剤組成物は、アクリル系粘着剤、及びこれを使用した粘
着テープ又は粘着シートに好適である。

【００１６】＜(メタ)アクリル酸アルキルエステル＞本
発明のアクリル系重合体組成物に用いるアクリル酸アル
キルエステルおよびメタアクリル酸アルキルエステル
は、アクリル酸及び／又はメタクリル酸(以下、(メタ)
アクリル酸と略す。)と炭素数が1〜12、好ましくは4〜1
2であるアルキルとのエステル化合物である。具体的に
は、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)ア
クリル酸イソノニル等を挙げることができる。これらの
モノマーは、それぞれ単独又は2種類以上を混合して用
いられる。

【００１７】＜その他のモノマー＞粘着物性等の調整の
ため、(メタ)アクリル酸アルキルエステルには共重合可
能なビニル系モノマー、例えば、アクリル酸、メタクリ
ル酸、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸
2-ヒドロキシエチル、N-メチロール(メタ)アクリルアミ
ド、N-ビニル-2-ピロリドン、アクリルアミド、マレイ
ン酸無水物、酢酸ビニル、スチレン等の従来公知の共重
合可能なビニル基を有する単量体を併用してもよい。

【００１８】＜ロジン系粘着付与樹脂＞本発明で使用す
るロジン系粘着付与樹脂は、アクリル酸アルキルエステ
ルおよびメタアクリル酸アルキルエステルからなる群か
ら選ばれる少なくとも1種のモノマー50〜95質量%とロジ
ン系粘着付与樹脂5〜30質量%を含有するUV硬化型アクリ
ル系粘着剤組成物において、該粘着剤組成物中の化合物
Aの含有率が0.01質量%以下になるものを用いる。さら
に、化合物Bの含有率が、該粘着剤組成物の3.0質量%以
下になるロジン系粘着付与樹脂を使用する。このような
ロジン系粘着付与樹脂として、市販されている水素化さ
れたロジン系誘導体や脱水素化されたロジン誘導体を使
用することができる。

【００１９】＜化合物A＞本発明で使用されるロジン系
粘着付与樹脂は、UV硬化型アクリル系粘着剤組成物中の
化合物Aの含有率が0.01質量%以下になるようにロジン系
粘着樹脂を使用する。特に本発明で使用されるロジン系
粘着付与樹脂は、実質的に化合物Aを非含有が好まし
い。化合物Aの含有率が0.01質量%を越える場合には、ア
クリル系重合体の重合が阻害され、短時間では、高い重
合率を得ることが困難となる。また、高い重合率を得る
ためには、大量の重合開始剤や長時間が必要となる。重
合率が低いと粘着組成物に要求される十分な粘着力を得
ることができない。

【００２０】高い重合率が達成されることにより、高い
重量平均分子量を有するアクリル系重合体を得ることが
できる。重量平均分子量はポリスチレン換算で好ましく
は、20万〜150万であり、更に好ましくは40万から100万
である。

【００２１】かかるUV硬化型アクリル系粘着剤組成物中
の化合物Aの含有率が0.01質量%以下にすることが可能な
ロジン系粘着付与樹脂であれば、その製造法は特に限定
されない。たとえば、水素化処理や脱水素化処理等の従
来公知の方法を使用すればよく、これらの処理を2回以
上または併用することにより含有率が低いものを得るこ
とができる。

【００２２】ロジン系粘着付与樹脂中の化合物Aの含有
率は0.1質量%以下であることが好ましく、0.03質量%以
下、更には実質的に非含有が好ましい。また、UV硬化型
アクリル系粘着剤組成物中のロジン系粘着付与樹脂以外
の成分も実質的に化合物Aを含有しないことが好まし
い。

【００２３】化合物Aとしては、アビエチン酸、アビエ
チン酸エステル、たとえば、アビエチン酸メチル、アビ
エチン酸エチル、アビエチン酸2-エチルヘキシル、アビ
エチン酸とジエチレングリコールとのエステル、アビエ
チン酸とグリセリンとのエステル、アビエチン酸とペン
タエリスリトールとのエステルなどが挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００２４】＜化合物B＞さらに、本発明で使用される
ロジン系粘着付与樹脂は、UV硬化型アクリル系粘着剤組
成物中の化合物Bの含有率が3.0質量%以下になるものが
好ましく、1.0質量%以下、さらには実質的に非含有が好
ましい。また、UV硬化型アクリル系粘着剤組成物中のロ
ジン系粘着付与樹脂以外の成分も実質的に化合物Bを含
有しないことが好ましい。

【００２５】かかるＵＶ硬化型アクリル系粘着剤組成物
中の化合物Bの含有率が3.0質量%以下にすることが可能
なロジン系粘着付与樹脂であれば、その製造法は特に限
定されない。たとえば、水素化処理や脱水素化処理等の
従来公知の方法を使用すればよく、これらの処理を2回
以上または併用することにより含有率が低いものを得る
ことができる。ロジン系粘着付与樹脂中の化合物Bの含
有率は、10.0質量%以下が好ましく、7.0質量%以下、さ
らには実質的に非含有が好ましい。

【００２６】化合物Bとしては、ジヒドロアビエチン
酸、ジヒドロアビエチン酸エステル、たとえば、ジヒド
ロアビエチン酸メチル、ジヒドロアビエチン酸エチル、
ジヒドロアビエチン酸2-エチルヘキシル、ジヒドロアビ
エチン酸とグリセリンとのエステル、ジヒドロアビエチ
ン酸とペンタエリスリトールとのエステルなどが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００２７】本発明で使用されるロジン系粘着付与樹脂
がロジンエステル化合物の場合は、原料ロジンをエステ
ル化する前もしくはエステル化した後に、水素化処理又
は脱水素化処理することで得られる。

【００２８】なお、原料ロジンとしては、ガムロジン、
ウッドロジン、トール油ロジン、重合ロジンおよび前記
ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、重合ロジ
ン等をマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、(メタ)
アクリル酸等の不飽和酸で変性した不飽和酸変性ロジン
等が挙げられる。

【００２９】＜含有率の測定方法＞UV硬化型アクリル系
粘着剤組成物中の化合物A及び化合物Bの含有率は、ロジ
ン系粘着付与樹脂中の化合物A及び化合物Bを加水分解し
てアビエチン酸やジヒドロアビエチン酸にした後、また
は更にその酸をジアゾメタンによりメチルエステル化し
た後、ASTM D3008-82に準拠してガスクロマトグラフィ
ー分析により測定を行い、その結果を基に粘着剤組成物
の配合比から算出した。

【００３０】＜架橋剤＞本発明のUV硬化型アクリル系粘
着剤組成物を使用したアクリル系粘着剤や、これを使用
した粘着テープ又は粘着シートの耐熱性や凝集性を向上
させたい場合には、UV硬化型アクリル系粘着剤組成物中
に共重合可能なビニル基を一分子中に2個以上有する化
合物を配合してもよい。また、UV硬化型粘着剤組成物中
にヒドロキシル基やカルボキシル基などを有するモノマ
ーを含有する場合は、ポリイソシアネート化合物、ポリ
アミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹
脂、カルボジイミド化合物等の、従来公知の熱活性型架
橋剤を使用してもよい。

【００３１】＜光重合開始剤＞本発明では、UV光の照射
により粘着剤組成物の硬化を行うため、光重合開始剤を
使用する。光開始剤としては、アセトフェノン系、ベン
ゾインエーテル系、ケタール系、アシルフォスフィンオ
キシド系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ハロゲン
化ケトン系、アシルフォスフォナート系など、従来公知
のものが使用できる。また、特開平2-160802号公報、特
開平2-235908号公報、特開平4-239508号公報、特開平7-
62010号公報に記載の、1分子中に開裂点を2箇所以上あ
る光重合開始剤を使用しても良い。

【００３２】＜その他の添加剤＞必要に応じて性能を阻
害しない範囲で各種添加剤、例えば本発明に使用するロ
ジン系以外の粘着付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、充填剤、顔料、増粘剤等を添加してもよい。

【００３３】本発明のＵＶ硬化型アクリル系粘着剤組成
物は、塗工適性の確保のためあらかじめ増粘することが
好ましい。増粘方法としては、組成物に使用するモノマ
ーに可溶な増粘剤を添加する方法や、モノマー成分の一
部分をあらかじめ重合させても良い。その場合、増粘成
分の割合は、UV硬化型アクリル系粘着剤組成物全体の40
質量%以下、好ましくは5〜25質量%である。増粘後の粘
度は1〜30Pa・s、好ましくは4〜20Pa・sである。

【００３４】＜粘着テープ及び粘着シート＞本発明のＵ
Ｖ硬化型アクリル系粘着剤組成物を使用したアクリル系
粘着剤は、粘着テープ又は粘着シートとして用いられ
る。粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましくは
10μm〜3mmである。

【００３５】＜支持体＞支持体としては、不織布、化学
繊維などの布類、和紙、クラフト紙、クルパック紙、ク
レープ紙等の紙類、ポリエステルフィルム、ポリエチレ
ンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニル
系樹脂フィルム、ポリスチレンフィルム等のプラスチッ
クフィルム類、銅箔、アルミ箔、鉄箔等の金属箔類、ウ
レタンフォーム、ポリエチレンフォーム、アクリルフォ
ーム等の発泡体類など、一般に粘着テープの基材として
使用されている全ての基材が用いることができる。

【００３６】粘着剤組成物のテープ又はシート状への加
工は、通常ロールツーロール等の流れ作業で行われるた
め、短い時間での十分な硬化が必要とされる。この観点
から要求されるUV硬化時間は、15分以内である。好まし
くは10分以内である。

【００３７】UV硬化型アクリル系粘着剤組成物を基材や
剥離紙に塗布又は含浸後にUV硬化する際は、空気中の酸
素で硬化が阻害されるため、これを防止する手段を実施
しなければならない。例えば、UV硬化型アクリル系粘着
剤組成物を塗工後、ポリエチレンテレフタレート製フィ
ルムなどのUV光の透過性が高いフィルムで覆い酸素を遮
蔽する方法や、窒素や炭酸ガス、ヘリウムガスのような
不活性なガスを用いて酸素濃度0.1質量%以下、好ましく
は0.03質量%以下の雰囲気中で硬化させる方法がある。

【００３８】本発明のUV硬化型アクリル系粘着剤組成物
は、UV光によって硬化される。UV光の発生源としては、
蛍光ケミカルランプ、ブラックライト、低圧、高圧、超
高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、太陽光線など
がある。UV光の照射強度は、終始一定の強度でも行って
良いし、硬化途中で強度を変化させることにより、硬化
後の物性を微調整することもできる。

【００３９】

【実施例】以下に実施例により具体的に説明する。特に
限定しない限り、「部」は「質量部」、「%」は「質量
%」を表すものとする。

【００４０】〔実施例１〕 ＜アクリルシロップの調製＞攪拌機、還流冷却器、温度
計、蛍光ケミカルランプ及び窒素ガス導入口を備えた反
応容器に、2-エチルヘキシルアクリレート90部、アクリ
ル酸10部、光重合開始剤としてダロキュア1173(チバス
ペシャリティーケミカル社製)0.3部を添加し、窒素雰囲
気下でＵＶ光を重合率が7%になるまで照射してアクリル
シロップを調製した。

【００４１】＜ＵＶ硬化型アクリル系粘着剤組成物1の
調製＞上記アクリルシロップ100部に対して、ロジン系
粘着付与樹脂パインクリスタルKE-656を10部(荒川化学
社製；化合物Aの含有率0.1%以下、化合物Bの含有率9.8
%)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(新中村
化学社製：APG700)0.3部、追加の光重合開始剤ルシリン
TPO(BASF社製)0.1部を添加して均一に撹拌した。撹拌混
合時に混入した空気泡を脱泡操作により除去して、UV硬
化型アクリル系粘着剤組成物1(2-エチルヘキシルアクリ
レート：75.8%、ロジン系粘着付与樹脂：9.1%、化合物A
の含有率：0.01%以下、化合物Bの含有率：0.89%)を調製
した。

【００４２】＜粘着シート1の調製＞上記UV硬化型アク
リル系粘着剤組成物1を、表面を離型剤処理した厚さ75
μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に硬
化後の厚さが0.05mmになるように塗工し、その上に厚さ
38μmのPETフィルムで被覆した後、蛍光ケミカルランプ
(東芝ライテック製、波長300〜400nm)を用いてPETフィ
ルム面での照射強度0.64mW／cm²の紫外線を8分間照射し
て粘着シート1を得た。

【００４３】〔実施例２、３、比較例１〜３〕実施例1
のロジン系粘着付与樹脂の代わりに表1記載のロジン系
粘着付与剤を使用した以外は、UV硬化型アクリル系粘着
剤組成物1と同様の操作でUV硬化型アクリル系粘着剤組
成物を調製し、それを用いて粘着シート1と同様の操作
で粘着シートを得た。

【００４４】実施例、比較例で作成したUV硬化型アクリ
ル系粘着剤組成物より作成した粘着シートについて、以
下に示す方法により試験を行い、その結果を表1に示し
た。

【００４５】（１）重合率 粘着シート約1gを100℃の熱風乾燥機に1時間放置後、以
下の式で算出した。

【００４６】

【数１】

【００４７】なお、式中Aは(乾燥前の粘着シートの質量
− 基材の質量)であり、YはUV硬化型アクリル系粘着剤
組成物中のモノマー成分の割合である。

【００４８】

【数２】

【００４９】このようにして、決定された重合率は、好
ましくは96%以上、更に好ましくは98%以上である。

【００５０】（２）接着力 20mm幅に切断した粘着シートを、23℃下でポリプロピレ
ン板に貼付し、2kgローラーで1往復加圧した。23℃で1
時間静置した後、180°方向に300mm／minの速度で引っ
張り、接着力(N／20mm)を測定した。

【００５１】＜発明の効果＞実施例1〜3の結果から明ら
かなように、本発明により、UV硬化後の重合率が高く、
接着力の大きいUV硬化型アクリル系粘着剤組成物が得ら
れる。比較例1は、特開2000-327708号公報の記載に従
い、テトラヒドロアビエチン酸が40%以上含有するロジ
ン物質から誘導されるエステル化合物であるロジン系粘
着付与樹脂(フォーラル85、テトラヒドロアビエチン酸
含有率：44.8%)を使用したが、UV硬化型アクリル系粘着
剤組成物中の化合物Bの含有率が3.0%を越えるため、重
合率が92%と低く、得られた粘着シートは十分な接着力
を有しなかった。

【００５２】比較例2は、特開平5-255417号公報の記載
に従い、不均化ロジンエステル(スーパーエステルA-10
0)を、比較例3では特開平2-18485号公報に準じて水素化
ロジンエステル(ステベライトエステル10)を使用した
が、いずれもUV硬化型アクリル系粘着剤組成物中の化合
物A及び／又は化合物Bの含有率が本発明の範囲を越える
ため、重合率は低い結果となった。

【００５３】

【表１】

【００５４】−：粘着層形成しないため測定できず。 SS：不連続剥離 KE-656、KE-311、KE-100、A-100：荒川化学製のロジン
系粘着付与樹脂 フォーラル85、ステベライトエステル10：イーストマン
ケミカル製のロジン系粘着付与樹脂

【００５５】

【発明の効果】本発明のアクリル酸アルキルエステル及
びメタアクリル酸アルキルエステルからなる群から少な
くとも1種以上選ばれたモノマーを50〜95質量%とロジン
系粘着付与樹脂を含有するUV硬化型粘着剤組成物におい
て、該粘着剤組成物中の特定化合物の含有率が特定量以
下のものを用いることにより、短時間の硬化時間でもUV
硬化後の重合率が高く、接着力の大きいUV硬化型アクリ
ル系粘着剤組成物を得らることができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 昭洋 埼玉県さいたま市上木崎４−２−３−502 Ｆターム(参考） 4J040 BA202 FA131 JB07 KA26

Claims (4)

【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およびメタ
   アクリル酸アルキルエステルからなる群から選ばれる少
   なくとも1種のモノマー50〜95質量%とロジン系粘着付与
   樹脂5〜30質量%を含有するUV硬化型アクリル系粘着剤組
   成物において、前記ロジン系粘着付与樹脂に含まれる式
   (I) 【化１】 で表される部分骨格を有する化合物の前記粘着剤組成物
   中の含有率が0.01質量%以下であることを特徴とするUV
   硬化型アクリル系粘着剤組成物。
2. 【請求項２】 前記ロジン系粘着付与樹脂に含まれる式
   (II-1)、式(II-2)又は式(II-3)、 【化２】 で表される部分骨格を有する化合物の、前記粘着剤組成
   物中の含有率が3.0質量%以下である請求項1記載のUV硬
   化型アクリル系粘着剤組成物。
3. 【請求項３】 請求項1又は2記載のUV硬化型アクリル系
   粘着剤組成物を使用したことを特徴とするアクリル系粘
   着剤。
4. 【請求項４】 請求項3記載のアクリル系粘着剤を使用
   した粘着テープ又は粘着シート。