JP2000192005A

JP2000192005A - エマルジョン型粘着剤組成物

Info

Publication number: JP2000192005A
Application number: JP10367513A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshida; 宏之吉田; Yasuhiro Doi; 康広土井
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】タック性と非極性被着体に対する粘着力、保
持力に優れたエマルジョン型粘着剤を提供する。【解決手段】 (a) 炭素数９〜18のアルキル基を有する
アルキル（メタ）アクリレート、(b) 炭素数１〜８のア
ルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート及び
(c) α、β―不飽和カルボン酸を、(d) 可塑剤の存在下
に、共重合して得られる共重合体のエマルジョンを主成
分とするエマルジョン型粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非極性被着体に対す
る粘着力、保持力とタック性に優れたエマルジョン型粘
着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】地球環境、労働環境の改善、資源の有効
利用の観点から、溶剤型粘着剤の代替として、水系のエ
マルジョン型粘着剤への転換が検討されている。

【０００３】水系エマルジョン型粘着剤としては、２−
エチルヘキシルアクリレートやブチルアクリレート等の
炭素数８以下のアルキル（メタ）アクリレートを主成分
とするモノマーを乳化重合して得られるエマルジョン型
粘着剤が主として用いられている。しかしながら、この
ような粘着剤はタック性に優れるが、非極性被着体への
粘着力に劣るという問題がある。

【０００４】そこで国際特許WO97/07174では、炭素数９
〜13のアルキル（メタ）アクリレートを用いることによ
り、非極性被着体への粘着力を高めたエマルジョン型粘
着剤を得ている。しかしこの粘着剤は保持力やタック性
が低く十分ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粘着
力、特に非極性被着体に対する粘着力、保持力とタック
性に優れたエマルジョン型粘着剤組成物を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、(a) 炭素数９
〜18のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレー
ト、(b) 炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキル
（メタ）アクリレート及び(c) α、β―不飽和カルボン
酸を、(d) 可塑剤の存在下に、共重合して得られる共重
合体のエマルジョンを含有するエマルジョン型粘着剤組
成物、及び基材と、該基材上に形成された前記の粘着剤
組成物からなる層とを有する粘着製品を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる(a) 炭素数９
〜18のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレー
トは、（メタ）アクリル酸の直鎖又は分岐アルキルエス
テルであり、例えば、（メタ）アクリル酸ノニル、（メ
タ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシ
ル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル
酸ドデシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）
アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸イソトリデ
シル等があげられる。なお、非極性被着体に対する粘着
力を向上させる観点から(a) 成分のアルキル基の炭素数
は９以上であり、タック性を向上させる観点から、炭素
数は18以下である。より好ましくは、炭素数が９〜15、
特に９〜12がよい。(a) 成分は、非極性被着体への粘着
力の向上の観点から、(a) 〜(d) 成分の全重量に対して
50重量％以上の比率で用いられるのが好ましい。また、
タック性等の他の粘着性能とのバランスから90重量％以
下が好ましい。より好ましくは50〜80重量％、更に好ま
しくは50〜70重量％である。

【０００８】また、本発明で用いられる(b) 炭素数１〜
８のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート
は、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレ
ート等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、タック性
向上の観点から、炭素数８以下である。(b）成分は、
(a) 〜(d) 成分の全重量に対して、タック性向上の観点
から好ましくは５重量％以上、非極性被着体に対する粘
着力向上の観点から好ましくは45重量％以下である。よ
り好ましくは10〜40重量％、更に好ましくは20〜35重量
％、特に好ましくは25〜35重量％である。

【０００９】本発明で用いられる(c) α、β−不飽和カ
ルボン酸は、炭素数５以下のα、β−不飽和カルボン酸
が好ましく、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン酸等のα、β−不飽和モノカルボン酸や、マレイ
ン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等のα、β
−不飽和ジカルボン酸が挙げられる。(c) 成分は、(a)
〜(d) 成分の全重量に対して、機械的安定性向上の観点
から、0.1 重量％以上が好ましく、また粘着性能や耐水
性の向上の観点から５重量％以下が好ましい。より好ま
しくは 0.5〜３重量％、更に好ましくは１〜３重量％、
特に好ましくは１〜２重量％である。

【００１０】また、本発明に使用できる(d) 可塑剤は、
「増補プラスチックおよびゴム用添加剤実用便覧」
（化学工業社編，1988）51〜54頁に記載されているもの
等が挙げられる。例えば、ジイソブチルフタレート、ジ
２−エチルヘキシルフタレート、ノルマルオクチルフタ
レート等のフタル酸エステル系、トリ２−エチルヘキシ
ルトリメリテート、トリノルマルオクチルトリメリテー
ト等のトリメリット酸エステル系およびテトラ２−エチ
ルヘキシルピロメリテート、テトラノルマルオクチルピ
ロメリテート等のピロメリット酸エステル系可塑剤等の
芳香族多塩基酸エステル系可塑剤、あるいはアジピン酸
ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、セバシン酸ジオ
クチル等の脂肪族２塩基酸エステル系可塑剤が挙げら
れ、これらのうち芳香族多塩基酸エステル系可塑剤が好
ましい。(d) 成分は、(a) 〜(d) 成分の全重量に対し、
タック性向上の観点から２重量％以上がよく、また非極
性被着体に対する粘着力向上及び保持力の観点から30重
量％以下が好ましい。より好ましくは３〜20重量％、更
に好ましくは３〜15重量％、特に好ましくは３〜10重量
％である。

【００１１】本発明において成分(a) は非極性被着体に
対する粘着力向上に寄与し、成分(b) はタック性の向上
に、また、成分(c) は粘着剤エマルジョンの機械的安定
性向上に、そして成分(d) はタック性向上に寄与する。

【００１２】(d) 成分の可塑剤は、特開平4-253784号公
報にあるように、アクリル系エマルジョン型感圧性接着
剤との併用が公知であるが、本発明では、(d) 成分の存
在下に、アクリル系モノマーの特定の組合せとして選定
した (a)〜(c) 成分を共重合して得られるエマルジョン
を用いることで、非極性被着体に対する粘着力のみなら
ず、保持力、タック性も向上する。 (a)〜(c) 成分の共
重合エマルジョンに別途(d) 成分を添加しても、相溶性
が悪いため、非極性被着体に対する粘着力及び保持力の
両立が達成されず、また相溶性を高めるために可塑剤を
乳化させて配合すると粘着力の極端な低下を起こし、本
発明の効果は奏されない。

【００１３】本発明の粘着剤組成物となる水系エマルジ
ョンの製造方法は、乳化重合法、懸濁重合法等、一般に
用いられる重合方法を用いることができるが、乳化重合
法が好ましく、特に特開平6-192341号公報に開示されて
いる方法を用いることが好ましい。この方法は単量体等
の乳化分散工程とその重合工程からなり、乳化分散工程
では単量体、水及び界面活性剤等の混合物を乳化機を用
いて乳化分散させる。平均粒径が５μｍ以下、好ましく
は３μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、更に好まし
くは0.8 μｍ以下、特に好ましくは0.3 μｍ以下の微粒
子とする。使用する乳化機は、単量体微粒子の平均粒径
を５μｍ以下にすることができるものがよい。例えば、
超音波ホモジナイザー( 株式会社日本精機製作所) 、高
圧ホモジナイザー( イズミフードマシナリ製) 等を用い
ることができる。また、重合工程は、このモノマー微粒
子を重合の場として重合開始剤の存在下で重合する。そ
のためにモノマー微粒子がポリマー粒子に変化しても、
粒子の大きさがほとんど変化しない。重合温度は単量体
混合物の組成及び重合開始剤の種類によるが、40〜80℃
が好ましい。また、重合時間は単量体混合物の組成、重
合開始剤の種類及び重合温度によるが、一般に４〜７時
間が好ましい。なお、単量体微粒子の平均粒径は、造膜
性向上の観点から好ましくは0.8 μｍ以下、好ましくは
0.5 μｍ以下、より好ましくは0.3 μｍ以下がよい。

【００１４】共重合に使用する乳化剤としては、分子中
にラジカル重合性の二重結合を有する乳化剤が好まし
く、カチオン性、アニオン性及びノニオン性乳化剤を使
用でき、例えば、国際特許WO97/07174 P13〜P15 に記載
されているものを用いることができる。更に、ラジカル
重合性の二重結合を有しない乳化剤及び水溶性乳化剤を
併用することも可能である。添加量は、上記(a) 〜(d)
の総量100 重量部に対して、重合安定性の観点から0.5
重量部以上が好ましく、更に好ましくは1.0 重量部以上
であり、耐水性を向上させる観点から5.0 重量部以下が
好ましく、更に好ましくは4.0 重量部以下、特に好まし
くは、2.5 重量部以下である。

【００１５】共重合に用いる重合性開始剤としては、一
般に用いられる重合性開始剤が挙げられ、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩、過酸化ベン
ゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物系並びに 2,2'-
アゾビス（イソブチロニトリル）、2,2'- アゾビス（２
−アミノメチルブチロニトリル）、4,4'- アゾビス（４
−シアノヴァレリックアシッド）等のジアゾ系重合開始
剤を使用できる。また、本発明では、レドックス重合開
始剤を使用できる。例えば、過酸化物系重合開始剤とア
スコルビン酸、もしくは鉄イオンとの組み合わせ、過硫
酸塩と亜硫酸塩、過酸化水素と鉄イオンとの組み合わせ
を挙げることができる。また、水溶性重合開始剤、油溶
性開始剤、何れも使用することができる。重合開始剤量
は上記(a) 〜(d) の総量100 重量部に対し、0.01重量部
〜１重量部が好ましく、より好ましくは0.1 重量部〜0.
5 重量部である。

【００１６】更に、必要に応じて共重合体の分子量を調
整する目的で、ドデシルメルカプタン等のラジカル連鎖
移動剤を用いてもよい。

【００１７】得られたエマルジョンに対して、必要に応
じて、粘着付与剤、増粘剤及び消泡剤等の添加剤を適宜
配合することができる。

【００１８】上記の本発明の粘着剤組成物を常法により
基材上に塗布等して粘着層を形成することにより粘着製
品が得られる。基材の材質・形状は粘着剤組成物の層を
形成できるものであれば何でも良い。具体的な材質の例
を挙げれば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリスチレン、アクリル、ABS 等のプラスチッ
ク、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属、その他、
ガラス、紙、木材、瀬戸物、陶磁器、コンクリート、石
材等が挙げられる。また、基材の具体的な形状の例とし
ては、フィルム状、シート状が好ましい代表例として挙
げられるが、ボックス状、棒状、球状、円錐状、パイプ
状、繊維状等重合体層が形成可能な形状であればよく、
これらに限定されるものではない。

【００１９】

【実施例】以下の実施例において「％」は特記しない限
り「重量％」である。また、平均粒径はHORIBA製粒径分
布測定機（LA-700型）を用いて測定した。また、粘着性
能は以下の方法で測定した（基本的にJIS Z-0237に準
拠）。

【００２０】（１）粘着剤塗工フィルムの作製剥離紙である表面シリコン処理したグラシン紙（厚さ65
μｍ、幅120mm 、長さ350mm ）に乾燥後の粘着剤層の厚
さが22μｍになるように、アプリケーターでポリマーエ
マルジョンを塗工した後、熱風乾燥機（タバイ社製、パ
ーフェクトオーブン）で110 ℃で１分間乾燥し、表面コ
ロナ処理したOPP （二軸延伸ポリプロピレン）フィルム
（厚さ50μｍ、幅150mm 、長さ350mm ）に粘着剤を転写
させ、粘着剤塗工フィルムを作成し、この粘着剤塗工フ
ィルムを40℃／40％RHの条件下、12時間熟成した。

【００２１】（２）性能評価タック性 23℃／65％RHの条件下、４時間、粘着剤塗工フィルムを
熟成した後、23℃／65%RHの条件下、転球法（J.Dow
法）でボールタック性を測定した。

【００２２】初期粘着力測定雰囲気下（23℃／65％RH）で12時間保持したポリエ
チレン板（表面未処理）に粘着剤塗工フィルムを貼付
後、23℃／65％RHの条件下で30分間熟成した。そのポリ
エチレン板に粘着剤塗工フィルム（幅25mm、長さ50mm）
を２kgのゴムローラーを一往復させることで貼付し、23
℃／65％RHの条件下で180 度剥離強度（剥離速度：300
mm/min）を測定した。

【００２３】永久粘着力ポリエチレン板（表面未処理）に粘着剤塗工フィルム
（幅25mm、長さ50mm）を２kgのゴムローラーを一往復さ
せることで貼付し、23℃／65％RHの条件下で24時間熟成
した後、23℃／65％RHの条件下で180 度剥離強度（剥離
速度：300 mm/min）を測定した。

【００２４】保持力ステンレス板（60mm×50mm）に粘着剤塗工フィルム（幅
25mm×長さ80mm）を２kgのゴムローラーを往復させるこ
とで貼付し、70℃で20分間熟成後、該粘着剤塗工フィル
ムに１kgの荷重をかけ、70℃、３時間保持し、粘着剤塗
工フィルムの剥がれ落ちおよびズレの有無を観察し、剥
がれ落ちもズレもないものを「○」、剥がれ落ち又はズ
レがあったものを「×」として評価した。

【００２５】実施例１２リットルの容器に有効成分濃度1.6 ％のラテムルS-18
0 （商品名、花王株式会社製：ラジカル重合性界面活性
剤）水溶液705gを入れ、ラウリルメタクリレート505g、
アクリル酸11.9g 、２−エチルヘキシルアクリレート23
8.5g、トリメックスT-08 (商品名、花王株式会社製：ト
リ２−エチルヘキシルトリメリテート)39.8g、アゾ系重
合開始剤V-59（商品名、和光純薬工業株式会社製）2.39
g を加え、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製
作所製）で9 分間処理して乳化物を得た。この乳化物の
平均粒径は0.383 μｍであった。

【００２６】この乳化物を、２リットルのガラス製セパ
ラブル容器に移し、窒素置換した後、攪拌しながら加熱
して、75℃/6時間の熟成を行った。その後、冷却、25％
−アンモニア水溶液で中和し(pH 7.00) 、ナイロン濾布
（508 メッシュ）でろ過し、ポリマーエマルジョンを得
た。このポリマーエマルジョンは固形分が52.5％、平均
粒径は0.482 μｍであった。

【００２７】次にこのポリマーエマルジョンに対して、
粘着付与剤として濃度50％のスーパーエステルE-865
（商品名、荒川化学工業株式会社製）水溶液を５％添加
した。更に、増粘剤として濃度10％のプライマルASE-60
（商品名、ロームアンドハース株式会社製）水溶液
を、Ｂ型粘度計（株式会社東京計器）のローターNo.
４、回転数12rpm 、25℃で測定したときのエマルジョン
粘度が１万mP・s となるように添加し、エマルジョン型
粘着剤組成物を調製した。

【００２８】実施例２実施例１において、トリメックスT-08をジイソブチルフ
タレートに代えた以外は、実施例１と同様に行い、エマ
ルジョン型粘着剤組成物を調製した。乳化物の平均粒径
は0.387 μｍであり、ポリマーエマルジョンの平均粒径
は0.480 μｍ、固形分は53％であった。

【００２９】実施例３実施例１において、２−エチルヘキシルアクリレートの
代わりにメチルアクリレートを使用し、更にトリメック
スT-08をジイソブチルフタレートに代えた。それ以外
は、実施例１と同様に行い、エマルジョン型粘着剤組成
物を調製した。乳化物の平均粒径は0.391 μｍであり、
ポリマーエマルジョンの平均粒径は0.510μｍ、固形分
は52.8％であった。

【００３０】実施例４実施例１において、ラウリルメタクリレート505gを489g
とし、トリメックスT-08に代えてトリメックスN-08（花
王株式会社：トリノルマルオクチルトリメリテート）5
5.7ｇを用いた以外は、実施例１と同様に行い、エマル
ジョン型粘着剤組成物を調製した。乳化物の平均粒径は
0.388 μｍであり、ポリマーエマルジョンの平均粒径は
0.491 μｍ、固形分は52.7％であった。

【００３１】比較例１２リットルの容器に有効成分濃度1.6 ％のラテムルS-18
0 水溶液705gに、ラウリルメタクリレート783.1g、アク
リル酸11.9g 、アゾ系重合開始剤V-59 2.39gを加え、
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製）で
９分間処理して乳化物を得た。この乳化物の平均粒径は
0.372 μｍであった。それ以外は、実施例１と同様に行
い、エマルジョン型粘着剤組成物を調製した。ポリマー
エマルジョンの平均粒径は0.498 μｍ、固形分は53.0％
であった。

【００３２】比較例２２リットルのセパラブル容器に、有効成分濃度 1.6％の
ラテムルS-180 水溶液705gを入れ75℃で加熱撹拌した。
そこに、ブチルアクリレート783.1g、アクリル酸11.9g
及び重合開始剤である過硫酸カリウムの２％水溶液10g
を滴下ロートから２時間かけて滴下した。その後、更に
２時間、75℃で熟成した。その後、冷却、25％−アンモ
ニア水溶液で中和し(pH 7.00) 、ナイロン濾布（508 メ
ッシュ）でろ過し、ポリマーエマルジョンを得た。それ
以外は、実施例１と同様に行い、エマルジョン型粘着剤
組成物を調製した。ポリマーエマルジョンの平均粒径は
0.325 μｍ、固形分は52.0％であった。

【００３３】比較例３２リットルの容器に有効成分濃度1.6 ％のラテムルS-18
0 水溶液705gに、ラウリルメタクリレート743.3g、アク
リル酸11.9g 、トリメックスT-08 39.8g、アゾ系重合開
始剤V-59 2.39g を加え、超音波ホモジナイザー（株式
会社日本精機製作所製）で12分間処理して乳化物を得
た。この乳化物の平均粒径は 0.400μｍであった。それ
以外は、実施例１と同様に行ってエマルジョン型粘着剤
組成物を調製した。ポリマーエマルジョンの平均粒径は
0.518 μｍ、固形分は52.6％であった。

【００３４】比較例４２リットルの容器に有効成分濃度1.6 ％のラテムルS-18
0 水溶液705gに、ラウリルメタクリレート544.6g、アク
リル酸11.9g 、２−エチルヘキシルアクリレート238.5
g、アゾ系重合開始剤V-59 2.39g を加え、超音波ホモ
ジナイザー（株式会社日本精機製作所製）で12分間処理
して乳化物を得た。この乳化物の平均粒径は0.430 μｍ
であった。それ以外は、実施例１と同様に行ってエマル
ジョン型粘着剤組成物を調製した。ポリマーエマルジョ
ンの平均粒径は0.520 μｍ、固形分は53.2％であった。

【００３５】比較例５実施例１においてラウリルメタクリレートを505gを545g
とし、さらにトリメックスT-08を用いない以外は実施例
１と同様にしてポリマーエマルジョンを調製した。ポリ
マーエマルジョンの平均粒径は0.483 μｍ、固形分は5
2.9％であった。次に、別途、トリメックスT-08 39.8g
にエマルゲン420 （乳化剤：花王株式会社製）の20％
水溶液1gを加え、超音波ホモジナイザーで８分間処理し
て可塑剤エマルジョンを調製し、これを上記ポリマーエ
マルジョンに混合した。次いで、このポリマーエマルジ
ョンに対して実施例１と同様にして粘着付与剤、増粘剤
を添加してエマルジョン型粘着剤組成物を調製した。

【００３６】この実施例１〜４、比較例１〜５のエマル
ジョン型粘着剤組成物のタック性、保持力、初期粘着力
並びに永久粘着力を上記の方法により測定した。その結
果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜４で得られたエマルジョン型粘着剤組成物は、比較例
１〜５と比較して、タック性及び粘着力のバランスが良
いことがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、従来のエマルジョン型
粘着剤と比較して、タック性並びに非極性被着体に対す
る初期並びに永久粘着力及び保持力に優れ、粘着性能の
バランスに優れたエマルジョン型粘着剤組成物が提供さ
れる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4J004 AA10 AB01 CC00 4J040 DF041 DF051 GA07 HB32 HB34 JA03 JA09 JB09 KA31 LA06 MA11 QA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a) 炭素数９〜18のアルキル基を有する
アルキル（メタ）アクリレート、(b) 炭素数１〜８のア
ルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート及び
(c) α、β―不飽和カルボン酸を、(d) 可塑剤の存在下
に、共重合して得られる共重合体のエマルジョンを含有
するエマルジョン型粘着剤組成物。
【請求項２】基材と、該基材上に形成された請求項１
記載のエマルジョン型粘着剤組成物からなる層とを有す
る粘着製品。