JP2003003141A - 粘着剤組成物及び粘着テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝集力と耐反発性能のバランスに優れ、オレ
フィン系樹脂材料に対する高い粘着力と粘着保持力を発
揮し得る、粘着剤組成物及び粘着テープを提供する。 【解決手段】 アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルと極性基を有する共重
合性モノマーと末端に重合性不飽和二重結合を有するオ
レフィン系重合体とを主成分とする重合性組成物を重合
して得られるアクリル系共重合体１００重量部に対し、
石油系樹脂の含有量が１０〜５０重量部、３官能基を有
するイソシアネート系架橋剤の含有量が０．００５〜５
重量部であり、上記アクリル系共重合体における末端に
重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体の共
重合比率が５〜２０重量％である粘着剤組成物、及び、
該粘着剤組成物を用いた粘着テープ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘着剤組成物及び
粘着テープに関し、特にオレフィン系樹脂材料に対する
粘着力に優れた、粘着剤組成物及び粘着テープに関す
る。尚、本発明の粘着テープには粘着シートも含まれる
ものとする。

【０００２】

【従来の技術】粘着剤に求められる基本性能の一つは、
金属、プラスチック、木材、コンクリートなどの様々な
被着体に対して強い粘着力を有し、また安定的に粘着力
を保持することである。その被着体がオレフィン系樹脂
等の無極性樹脂の場合には、一般的に充分な粘着性能を
有する粘着剤が少なく、なかでもアクリル系粘着剤で
は、強い粘着力及び粘着保持力が得られないという問題
があった。

【０００３】より具体的には、例えば、曲面や凹凸面を
有する被着体への接合など、小さい定荷重応力が長時間
にわたって負荷される用途に使用された場合に、接合部
が粘着テープまたは被着体の反発力に耐えきれず、剥離
するという「耐反発性」の問題や、粘着剤を用いた粘着
テープを被着体に接合にした後には、何らかの外力が粘
着テープに加わるので、粘着剤自体の保持力、すなわち
「凝集力」が弱いと、粘着テープが被着体からずれて剥
離または落下するという問題等が挙げられる。

【０００４】このような、アクリル系粘着剤がオレフィ
ン系樹脂に対して充分な粘着性能を発現し得ないという
問題を解決するために、いわゆる粘着付与樹脂の配合量
を増加させることが効果的であることは知られている
が、粘着付与樹脂の配合量を一定以上に増加させると、
一般に、凝集力、特に高温下での凝集力が低下する問題
があった。

【０００５】この問題の解決のため、例えば、アクリル
系粘着剤組成物の粘着付与樹脂として、ロジンエステル
系樹脂等の低軟化点樹脂とロジン変性フェノール樹脂等
の高軟化点樹脂とを一定の配合比率で含有させることは
公知であり（特開平５−３２０６０４号公報参照）、高
温時における凝集力向上の点では一定の効果が見られる
ものの、近年、更に改良が要請されるものであり、一
方、得られる粘着剤組成物の耐反発性は実用レベルに達
しているとは言えないものであった。

【０００６】また、オレフィン系樹脂に対する良好な接
着性の発現のために、アクリル系粘着剤にイソシアネー
ト系架橋剤やエポキシ系架橋剤を配合し反応させる方法
も一般的に知られている。しかし、架橋剤の添加量が多
すぎると、得られる粘着剤が硬くなりすぎて、曲面や凹
凸面などへ接合した場合の耐反発性が低下し、逆に、架
橋剤の添加量が少なすぎると、充分な凝集力が得られな
くなる等、従来、これら相反する特性である「凝集力」
と「耐反発性」のバランスを取り、高い粘着力と粘着保
持力を得ることはきわめて困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の粘着剤の問
題点に鑑み、本発明者等は、アクリル系粘着剤であって
も低極性の組成物を実現すること、そのために低極性の
共重合成分を導入するとともに、低極性の粘着付与樹脂
を用いること、更に、各種架橋剤の特性を考慮すること
を鋭意検討の結果、本発明を完成するに到ったものであ
る。すなわち、本発明の目的は、従来困難であった「凝
集力」と「耐反発性能」のバランスが良好で、オレフィ
ン系樹脂材料に対する高い粘着力と粘着保持力を発揮し
得る、粘着剤組成物及び粘着テープを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の粘着剤組
成物は、アルキル基の炭素数が２〜１８の（メタ）アク
リル酸アルキルエステルと極性基を有する共重合性モノ
マーと末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン
系重合体とを主成分とする重合性組成物を重合して得ら
れるアクリル系共重合体１００重量部に対し、石油系樹
脂の含有量が１０〜５０重量部、３官能基を有するイソ
シアネート系架橋剤の含有量が０．００５〜５重量部で
あり、上記アクリル系共重合体における末端に重合性不
飽和二重結合を有するオレフィン系重合体の共重合比率
が５〜２０重量％であることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の粘着テープは、架橋剤によ
り架橋された請求項１記載の粘着剤組成物が用いられた
ものであることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の粘着テープは、基材の一面
に、架橋剤により架橋された請求項１記載の粘着剤組成
物からなる粘着剤層が積層されてなることを特徴とす
る。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて上記アクリル系共重合体の構成成分として用いら
れる（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、ア
ルキル基の炭素数が２〜１８のものであれば特に限定さ
れず、例えば、（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ｎ−プロピル、
（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸
ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸sec−ブチル、（メ
タ）アクリル酸t−ブチル、（メタ）アクリル酸−ペン
チル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）ア
クリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチ
ル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）
アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸イソミリス
チルなどが挙げられ、これらは単独または２種以上の組
み合わせで用いることができる。アルキル基の炭素数が
上記範囲外であると、粘着剤のガラス転移温度Ｔｇが高
くなり、粘着剤としての適性が低下するので２〜１８の
範囲に限定される。尚、本明細書において、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルとは、アクリル酸アルキルエ
ステル及びメタクリル酸アルキルエステルを意味する。

【００１２】本発明においては、３官能基を有するイソ
シアネート系架橋剤と効果的に架橋を形成し、凝集力と
耐反発性を両立するため、更には、必要により共重合体
のＴｇ（ガラス転移温度）や粘着性などを調製するため
に、上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルの他に、
極性基を有する他の共重合性モノマーが重合性組成物中
に含有され、アクリル系共重合体の構成成分として導入
される。このような重合性モノマーとしては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン等のスチレン系モノマー：酢酸ビニ
ルなどのカルボン酸ビニルエステル：アクリル酸、メタ
クリル酸等のビニル基含有カルボン酸またはカルボン酸
無水物：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などの水酸基含有ビ
ニルモノマー：（メタ）アクリルニトリル、Ｎ−ビニル
ピロリドンなどの窒素含有モノマー等が挙げられ、これ
らは単独または２種以上の組み合わせで用いることがで
きる。なかでも、カルボン酸を有するアクリル酸やメタ
クリル酸、水酸基を有する２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート等がイソシアネート系架橋剤との反応
に由来する架橋構造を形成する上でより好適に用いられ
る。

【００１３】本発明におけるオレフィン系重合体は、上
記（メタ）アクリル酸アルキルエステル及び上記極性基
を有する共重合性モノマーと共重合可能な重合性不飽和
二重結合とオレフィン主骨格からなるポリマー構造とを
有するものであれば特に限定されず、オレフィン主骨格
の具体例としては、例えば、エチレン−ブチレン共重合
体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン単独重合
体、ブチレン単独重合体等が挙げられる。末端に重合性
不飽和二重結合を有するエチレン−ブチレン共重合体の
市販品としては、例えば、クレイトン・ポリマージャパ
ン社製、商品名「クレイトン・リキッド・ポリマーＬ−
１２５３」等が挙げられる。

【００１４】上記オレフィン系重合体の重量平均分子量
としては、２０００〜８０００であることが好ましい。
重量平均分子量が２０００未満では、オレフィン系樹脂
など無極性樹脂被着体への粘着力が低下しやすく、重量
平均分子量が８０００を超えると、得られるアクリル系
共重合体の柔軟性が低下しやすくなる。

【００１５】上記オレフィン系重合体の共重合比率は、
アクリル系共重合体に対し５〜２０重量％である。共重
合比率が５重量％未満では、粘着付与樹脂との相溶が不
十分となり、充分な粘着物性が得られず、２０重量％を
超えると、未重合の低分子量物が増え、保持力が低下す
る。

【００１６】上記極性基を有する共重合性モノマーの共
重合比率は、多すぎると粘着剤の柔軟性が低下し、曲面
や凹凸面への追従性が低下しやすいので、アクリル系共
重合体に対して、２０重量％以下であることが好まし
い。

【００１７】本発明において粘着付与剤として用いられ
る石油系樹脂としては、特に限定されず、例えば、ナフ
サ分解油のＣ５留分をカチオン重合して得られる脂肪族
系のもの、ナフサ分解油のＣ９留分をカチオン重合して
得られる芳香族系のもの、前述のＣ５留分とＣ９留分と
を適宜の割合に混合してカチオン重合した共重合系のも
の、また、これら石油系樹脂の主鎖構造が環状である脂
環族系のもの等が挙げられ、これらは単独または２種以
上の組み合わせで用いることができる。

【００１８】上記石油系樹脂の添加量は、アクリル系共
重合体１００重量部に対し１０〜５０重量部である。よ
り好ましくは２０〜４０重量部である。添加量が１０重
量部未満であると、オレフィン系樹脂等の無極性被着体
への粘着力向上の効果が得られにくく、添加量が５０重
量部を超えると柔軟性が低下し、曲面や凹凸面への追従
性が低下しやすくなるためである。

【００１９】本発明の粘着剤組成物には、１分子中に３
官能基を有するイソシアネート系架橋剤が含有される。
３官能基を有するイソシアネート系架橋剤が、凝集力と
耐反発性に特に良好な理由は明らかではないが、本発明
の組成物においては、３官能基の架橋剤によって、２官
能基及び４官能基の架橋剤では得ることのできない粘弾
性の良好なバランスを得ることができたと考えられる。

【００２０】上記イソシアネート系架橋剤としては、１
分子中に３官能基を持つものであれば特に限定されず、
例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリ
レンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加
体、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロール
プロパン付加体が挙げられる。また、前記のような末端
にイソシアネート基を有するプレポリマーのビュレット
架橋体であってもよい。これらは、単独または２種以上
の組合せで用いることができる。

【００２１】上記３官能基を持つ架橋剤の含有量は、ア
クリル系共重合体１００重量部に対し０．００５〜５重
量部である。より好ましくは０．０１〜１．５重量部で
ある。含有量が０．００５重量部未満であると耐熱クリ
ープ性が低下しやすくなり、５重量部を超えると柔軟性
が低下し、曲面や凹凸面への追従性が低下しやすいため
である。

【００２２】本発明におけるアクリル系共重合体は、ア
ルキル基の炭素数が２〜１８の（メタ）アクリル酸アル
キルエステルと極性基を有する共重合性モノマーと末端
に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重合体と
を主成分とする重合性組成物を重合して得られる。

【００２３】上記重合方法としては、従来公知の重合方
法、例えば、溶液重合、塊状重合、乳化重合等で得るこ
とができるが、生産コストや生産性の面から、溶液重合
によって重合されることが好ましい。

【００２４】本発明の粘着剤組成物には必要に応じて、
各種添加剤が添加されても良い。上記添加剤としては、
例えば、可塑剤、軟化剤、無機または有機充填剤、増粘
剤、顔料、染料などが挙げられ、必要に応じて適宜使用
される。

【００２５】本発明の粘着テープは、上記３官能基を有
するイソシアネート系架橋剤により架橋された粘着剤組
成物が用いられた粘着テープである。ここで粘着剤組成
物が用られた粘着テープとは、粘着剤組成物が単体で用
いられたいわゆるノンサポートタイプのものであっても
よいし、２層以上の積層体であってもよい。２層以上の
積層体の場合は、例えば、基材の少なくとも一面に上記
粘着剤組成物からなる粘着剤層が積層されてなるもので
ある。

【００２６】上記基材としては、特に限定されず、例え
ば、和紙、不織布などの紙類やポリエチレン、ＰＥＴ、
ＯＰＰ、ポリウレタン等のオレフィン系フィルム及びこ
れらの発泡体など、両面粘着テープの芯材として従来公
知のものを用いることができる。

【００２７】上記粘着テープの単体で用いられた場合の
粘着剤組成物の厚み、又は２層以上の積層体の場合の粘
着剤層の厚みは、０．０５〜３ｍｍであることが好まし
い。厚みが０．０５ｍｍ未満であると、被着体の凹凸に
追従しにくく接着面積の低下が生じ、接着性能が低下し
やすくなる。厚みが３ｍｍ以上であると、軽圧着の条件
では圧着圧力が十分被着体界面に伝わらず、同様に接着
面積の低下が生じやすくなる。

【００２８】（作用）本発明の粘着剤組成物は、特定の
（メタ）アクリル酸アルキルエステルと極性基を有する
共重合性モノマーと末端に重合性不飽和二重結合を有す
るオレフィン系重合体とを主成分とする重合性組成物を
重合して得られるアクリル系共重合体と、所定割合の石
油系樹脂と架橋剤を含有するので、被着体がオレフィン
系樹脂材料等の無極性樹脂の場合でも親和性がよく、石
油系樹脂と３官能基を有するイソシアネート系架橋剤と
を所定割合含有する点とが相俟って、高温時の凝集性を
始めとして、良好な粘着性能を発揮することができるの
である。３官能基を有するイソシアネート系架橋剤が、
２官能や４官能のイソシアネート系架橋剤よりも凝集力
（粘着力）と耐反発性（粘着保持力）との両立に特に良
好な結果をもたらす点については、詳細な理由は解明さ
れていないが、アクリル系共重合体の主鎖間の微妙な架
橋の形態により粘弾性の良好なバランスを得ることが出
来たことによると考えられる。この結果、従来は両立が
困難であった、相反する特性である「凝集力」と「耐反
発性」とのバランスに優れ、鋼板やベニヤ板などに対す
る良好な粘着性能と共に、上記ポリオレフィン系樹脂材
料に対する粘着性能の大幅な向上を実現することができ
たのである。また、架橋剤により架橋された上記粘着剤
組成物を用いた粘着テープは、上記効果を更に確実に
し、優れた粘着性能を発揮することができる。

【００２９】

【実施例】以下に実施例および比較例を示すことによ
り、本発明を具体的に説明する。尚、本発明は下記実施
例のみに限定されるものではない。 （実施例１） ＜粘着剤組成物溶液の調製＞アクリル酸エステルとして
２−エチルヘキシルアクリレート１００重量部（アルキ
ル基の炭素数８）、極性モノマーとしてアクリル酸２重
量部、及び末端に重合性不飽和二重結合を有するエチレ
ン−ブチレンランダム共重合体（クレイトン・ポリマー
ジャパン社製、商品名「クレイトン・リキッド・ポリマ
ーＬ−１２５３」重量平均分子量４０００）１５重量部
を酢酸エチルに溶解し［モノマー合計量／酢酸エチル＝
５５／４５（重量比）］得られた溶液に、重合開始剤と
してベンゾイルペルオキシド０．０６２重量部を添加し
て重合性溶液を得た。この溶液を窒素環流下、８０℃に
て８時間撹拌しながら重合を行い、アクリル系共重合体
溶液を得た。この溶液に完全水添脂環族飽和炭化水素系
石油樹脂（荒川化学社製、商品名「アルコンＰ１０
０」）２５重量部及び３官能イソシアネート系架橋剤
（旭化成工業社製、商品名「２４Ａ−１００」、ヘキサ
メチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付
加体）０．１重量部を加え、粘着剤組成物溶液を調製し
た。

【００３０】＜粘着テープの作製＞得られた粘着剤組成
物溶液を、３００ｍｍ×２５０ｍｍサイズの離型紙に、
乾燥後の粘着剤厚みが０．０６ｍｍとなるように、ベー
カー式アプリケーターにて塗布し、その後ギアーオーブ
ン中で１００℃にて３分間乾燥した。次いでこの離型紙
上の粘着剤組成物を麻３５重量部、レーヨン２０重量
部、パルプ４５重量部からなる厚み０．０４ｍｍの不織
布に重ね、ハンドローラーで圧着した。この操作を不織
布の他の片面にも施し、６０℃ギヤオーブン中にて７２
時間架橋熟成し、厚さ０．１６ｍｍの不織布基材両面粘
着テープ（粘着剤のゲル分率３５％）を得た。

【００３１】（比較例１）末端に重合性不飽和二重結合
を有するエチレン−ブチレンランダム共重合体を全く使
用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして厚さ
０．１６ｍｍの不織布基材両面粘着テープ（粘着剤のゲ
ル分率３３％）を得た。

【００３２】（比較例２）完全水添脂環族飽和炭化水素
系石油樹脂を全く使用しなっかたこと以外は、実施例１
と同様にして厚さ０．１６ｍｍの不織布基材両面粘着テ
ープ（粘着剤のゲル分率３０％）を得た。

【００３３】（比較例３）末端に重合性不飽和二重結合
を有するエチレン−ブチレンランダム共重合体及び完全
水添脂環族飽和炭化水素系石油樹脂を全く使用しなかっ
たこと以外は、実施例１と同様にして厚さ０．１６ｍｍ
の不織布基材両面粘着テープ（粘着剤のゲル分率３７
％）を得た。

【００３４】（比較例４）３官能イソシアネート系架橋
剤に代えて、４官能イソシアネート系架橋剤（日本ポリ
ウレタン社製、商品名「ミリオネートＭＲ」）０．０５
重量部を使用したこと以外は実施例１と同様にして厚さ
０．１６ｍｍの不織布基材両面粘着テープ（粘着剤のゲ
ル分率３４％）を得た。

【００３５】（比較例５）３官能イソシアネート系架橋
剤に代えて、２官能イソシアネート系架橋剤（日本ポリ
ウレタン社製、商品名「ミリオネートＭＴ」）５重量部
を使用したこと以外は、実施例１と同様にして厚さ０．
１６ｍｍの不織布基材両面粘着テープ（粘着剤のゲル分
率３７％）を得た。

【００３６】上記により得られた粘着テープについて以
下の評価条件にて評価を行った。尚、各実施例、比較例
における粘着剤のゲル分率の測定は、溶剤としてテトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、浸漬温度４０℃、浸漬
時間４８時間の条件下で行った。 ＜評価条件＞ （対ＰＰ９０度剥離粘着力）ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠
して行った。テープ巾：２５ｍｍ、圧着圧力：２ｋｇ１
往復、引張速度：３００ｍｍ／分、２３℃６５％ＲＨ環
境下でポリプロピレン（ＰＰ）板に貼りつけ、２３℃及
び８０℃の各環境下で２４時間後に測定した。 （対ＳＵＳ９０度剥離粘着力）ＪＩＳ Ｚ０２３７に準
拠して行った。テープ巾：２５ｍｍ、圧着圧力：２ｋｇ
１往復、引張速度：３００ｍｍ／分、２３℃６５％ＲＨ
環境下でステンレス（ＳＵＳ）板に貼りつけ、２３℃及
び８０℃の各環境下で２４時間後に測定した。

【００３７】（８０℃ＰＰ定荷重剥離）テープ巾：２０
ｍｍ、テープ長さ２００ｍｍ、圧着圧力：２ｋｇ１往
復、２３℃６５％ＲＨ環境下でポリプロピレン（ＰＰ）
板に貼りつけ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルムにて片面バッキング後、同環境下で２４時間放
置し、次いで８０℃ギアオーブン中にて１時間エージン
グ後、８０ｇ荷重を負荷し、３時間後の剥離距離を測定
した。

【００３８】（８０℃ＰＰ保持力）ＪＩＳ Ｚ０２３７
に準拠して行った。テープ巾：２５×２５ｍｍ、圧着圧
力：２ｋｇ１往復、２３℃６５％ＲＨ環境下でポリプロ
ピレン（ＰＰ）板に貼りつけ、同環境下２４時間放置
し、次いで８０℃ギアオーブン中にて１時間エージング
後、５００ｇ荷重を負荷し落下時間を測定した。

【００３９】得られた評価結果を表１に示した。

【表１】 表１より明らかなように、本発明の実施例においては、
高い剥離粘着力を有し、定荷重剥離と保持力が良好であ
ることが判明した。

【００４０】

【発明の効果】本発明の粘着剤組成物は、アルキル基の
炭素数が２〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルと極性基を有する共重合性モノマーと末端に重合性不
飽和二重結合を有するオレフィン系重合体とを主成分と
する重合性組成物を重合して得られるアクリル系共重合
体１００重量部に対し、石油系樹脂が１０〜５０重量
部、３官能基を有するイソシアネート系架橋剤が０．０
０５〜５重量部含有されてなり、前記アクリル系共重合
体における末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフ
ィン系重合体の共重合比率が５〜２０重量％であるの
で、被着体がオレフィン系樹脂材料等の無極性樹脂の場
合でも親和性がよく、粘着剤組成物としての相反する特
性である「凝集力」と「耐反発性」とのバランスに優
れ、高い粘着力と粘着保持力を発揮することができる。
本発明の粘着テープは、上記粘着剤組成物が架橋され
て、単体若しくは、基材の少なくとも一面に積層体とし
て形成されたものであるので、上記同様の優れた粘着性
能を発揮することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA10 AA14 AA16 AB01 BA02 CA02 CA04 CA06 CB01 CB02 CB04 CC02 EA05 4J040 DA031 DA091 DA121 DF011 DF031 DN032 EF111 EF281 EG001 JA09 KA16 KA26 LA06 MA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
   タ）アクリル酸アルキルエステルと極性基を有する共重
   合性モノマーと末端に重合性不飽和二重結合を有するオ
   レフィン系重合体とを主成分とする重合性組成物を重合
   して得られるアクリル系共重合体１００重量部に対し、
   石油系樹脂の含有量が１０〜５０重量部、３官能基を有
   するイソシアネート系架橋剤の含有量が０．００５〜５
   重量部含有されてなり、前記アクリル系共重合体におけ
   る末端に重合性不飽和二重結合を有するオレフィン系重
   合体の共重合比率が５〜２０重量％であることを特徴と
   する粘着剤組成物。
2. 【請求項２】 架橋剤により架橋された請求項１記載の
   粘着剤組成物が用いられたものであることを特徴とする
   粘着テープ。
3. 【請求項３】 基材の一面に、架橋剤により架橋された
   請求項１記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層が積層さ
   れてなることを特徴とする粘着テープ。