JP2005220295A - 粘着剤組成物及びそれを用いた粘着シート - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
この粘着シートの用途としては、例えば包装・結束用、事務・家庭用、接合用、塗装マスキング用、表面保護用、防食・防水用、シーリング用、電気絶縁用、電子機器・光学部品用、医療・衛生材用、識別・装飾用、ラベル用などを挙げることができる。
この粘着シートは、一般に基材シートとその表面に形成された粘着剤層と、必要に応じて粘着剤層上に設けられる剥離シートから構成されており、使用に際しては、剥離シートが設けられている場合には、該剥離シートを剥がし、接着剤層を被着体に当接させて貼付することが行われている。
これに対し、エマルジョン型のものは、環境衛生、安全面については特に問題はなく、又高濃度化による高速塗工及び脱溶剤による低コスト化が可能であることから、最近では、溶剤型に代えて、エマルジョン型のものが使用されるようになってきた。特に、食品関係に使用されるラベルには、無溶剤型の粘着剤を用いたラベルが好んで使用されている。
また、用途面から、良好な低温粘着性が要求される粘着シートにおいては、粘着剤の凝集力を犠牲にし、低温下での被着体への濡れ性を高めた粘着剤が多く用いられている。
特に、前記冷凍食品などのラベルとして使用される粘着シートに対しては、低温粘着性、結露面粘着性、耐水粘着性が良好であり、かつ曲面への貼付にて浮きや剥がれが生じにくいものが要求される。
しかしながら、これらの粘着剤や粘着剤組成物は、低温粘着力、結露面粘着力、耐水粘着力及び粘着シートに用いた場合の曲面貼付性のすべてを十分に満足し得るものではない。
すなわち、本発明は、
(1)(A)反応性界面活性剤の存在下に、エチレン性不飽和単量体と粘着付与剤とを含む混合物を乳化重合させ得られたアクリル系エマルジョン型粘着剤と、該粘着剤の固形分100質量部当たり、(B)軟化点100℃以上のロジン系粘着付与剤3〜10質量部を含むことを特徴とする粘着剤組成物、
(2)反応性界面活性剤の使用量が、エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、0.5〜4.5質量部である上記(1)に記載の粘着剤組成物、及び
(3)基材シートと、その一方の面に、上記(1)又は(2)記載の粘着剤組成物を用いて形成された粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート、
を提供するものである。
本発明においては、前記(A)成分のアクリル系エマルジョン型粘着剤として、反応性界面活性剤の存在下に、エチレン性不飽和単量体と粘着付与剤とを含む混合物を乳化重合させて得られたものが用いられる。
ここで、エチレン性不飽和単量体としては、従来アクリル系エマルジョン型粘着剤の原料として慣用されている単量体、具体的には(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び所望により官能性単量体や他の単量体を用いることができる。
この粘着付与剤を前記エチレン性不飽和単量体に均一に分散・溶解させるためには、前記エチレン性不飽和単量体に相溶する粘着付与剤を適宜選択して使用することが好ましい。
これらの粘着付与剤は一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
この反応性界面活性剤については特に制限はなく、従来公知のイオン性、非イオン性の界面活性剤の中から、適宜選択して用いることができる。該反応性界面活性剤としては、例えば一般式(I)〜(VII)
で表される構造の化合物などを挙げることができる。
これらの反応性界面活性剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
一方、前記反応性界面活性剤は、エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、通常0.5〜4.5質量部の割合で用いられる。反応性界面活性剤の使用量が0.5質量部以上であると良好な乳化効果及び結露面粘着力の付与効果が発揮されるが、4.5質量部を超えると耐水粘着力が低下することがある。反応性界面活性剤の好ましい使用量は0.7〜3.5質量部の範囲である。
まず、水性媒体中に、所定の割合の前記のエチレン性不飽和単量体、粘着付与剤及び反応性界面活性剤を加え、高圧ホモジナイザー又は超音波などを用いて乳化処理を行い、乳化液を調製する。
次に、このようにして調製された乳化液を、重合開始剤の存在下に40〜90℃程度に加熱して重合を行う。この際、重合開始剤としては、従来使用されている公知のもの、例えば有機過酸化物、アゾ系化合物、過硫酸塩、各種レドックス系触媒などが用いられる。 なお、重合開始剤は、反応開始時に全量存在させておいてもよく、あるいは反応開始時に一部存在させ、反応過程で残りを一括添加又は分割添加してもよい。このようにして、(A)成分のアクリル系エマルジョン型粘着剤を得ることができる。
また、乳化重合の際に、粘着剤組成物中に存在する全部の量の粘着付与剤を添加すると(後添加を行わない。)、得られるエマルジョンが不安定となり、一方、乳化重合の際に粘着付与剤を添加せず、得られたアクリル系エマルジョン型粘着剤に、全量の粘着付与剤を添加すると低温粘着力が低下する。
本発明の粘着剤組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により各種添加剤、例えば架橋剤、防腐・防かび剤、凍結融解安定剤、防錆剤、可塑剤、高沸点溶剤、顔料、充填剤などを含有させることができる。
前記基材シートとしては特に制限はなく、従来、粘着シートの基材シートとして慣用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、紙、合成紙、プラスチックシートなどが用いられる。ここで、紙基材としては、上質紙、アート紙、コート紙、クラフト紙などが挙げられ、さらにこれらの紙にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙などが挙げられる。
合成紙は、熱可塑性樹脂と無機充填剤との組合わせにより表層を紙化したものであって、印刷性に優れている。この熱可塑性樹脂合成紙としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂合成紙などを用いることができる。
また、この基材シートとしてプラスチックシートを用いる場合には、その片面又は両面に、その上に設けられる層との接着性を向上させる目的で、所望により、サンドブラストや溶剤処理などによる凹凸化処理、あるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン・紫外線照射処理、火炎処理、クロム酸処理、熱風処理などの酸化処理などを施すことができる。また、プライマー処理を施すこともできる。
なお、粘着剤組成物の塗布方法としては、例えばグラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーターなどを用いる方法を挙げることができる。
なお、各例で得られた粘着シートの性能は、以下に示す要領に従って評価した。
(1)粘着力
粘着シートを、ポリエチレン板(日本テストパネル標準試験板)に23℃、50%RH環境下にて接着させて、JIS Z 0237の粘着力の測定法に準じて180度剥離強度を測定した。
(2)低温粘着力
粘着シートを、ポリエチレン板(日本テストパネル標準試験板)に5℃、30%RH環境下にて貼付し、JIS Z 0237の粘着力の測定法に準じて、30分後の180度剥離強度を測定した。
ポリエチレン板(日本テストパネル標準試験板)を恒温槽(ヤマト科学社製「Lo−Temp INCUBATOR YY−017」)にて、−20℃で24時間放置したのち、取り出し、23℃、50%RH環境下にて30秒間放置して測定面を結露させる。この結露面へ粘着シートを貼付し、その直後の180度剥離強度を、JIS Z 0237の粘着力の測定法に準じて測定した。
(4)耐水粘着力
粘着シートを、ポリエチレン板(日本テストパネル標準試験板)に23℃、50%RH環境下にて接着させて、24時間後に40℃の温水へ浸漬させ、さらに24時間放置する。取り出し後、直ちに23℃、50%RH環境下にて、JIS Z0237の粘着力の測定法に準じて、180度剥離強度を測定した。
25mm幅の粘着シートを、径15mmのポリエチレン製丸棒に、円周の7/10が蔽われるように(粘着シートの長さ:15mm×π×7/10=33mm)、23℃、50%RH環境下にて貼付したのち、23℃、50%RH環境下にて7日間放置後の浮き〔ポリエチレン製丸棒から剥がれた粘着シートの端からの長さ:片側)を測定し、下記の判定基準に従って曲面貼付性を評価した。
○:0〜2mmの浮き(実用上問題ないレベル)
△:3〜5mmの浮き(用途、基材などにより実用上問題が起こるレベル)
×:6mm〜全面浮き(問題が起こるレベル)
(1)粘着剤組成物の調製
芳香族変性テルペン樹脂[ヤスハラケミカル社製、商品名「YS RESIN TO−105」]7質量部を溶解させたアクリル酸2−エチルヘキシル28質量部、アクリル酸ブチル70質量部及びアクリル酸2質量部の単量体混合物と、アニオン系反応性界面活性剤[第一工業製薬社製、商品名「ニューフロンティアA−229E」]1質量部、25質量%アンモニア水適当量、過硫酸アンモニウム0.4質量部及びイオン交換水43質量部を乳化処理して、プレエマルジョンを作製した。
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、イオン交換水55質量部を仕込み、攪拌しながら昇温した。温度が80℃になった時点で、過硫酸アンモニウム0.1質量部を添加し、さらに前記プレエマルジョンを、反応容器の内温を80℃に維持しながら、2時間を要して滴下した。滴下終了後、1時間目及び2時間目に、それぞれ過硫酸アンモニウム1質量部ずつ添加し、重合を完結させ、アクリル系エマルジョン型粘着剤を得た。
このアクリル系エマルジョン型粘着剤に、その固形分100質量部に対し、重合ロジンエステル系粘着付与剤[荒川化学社製、商品名「ベンセルD−125」、軟化点125℃]7質量部を添加し、粘着剤組成物を調製した。
(2)粘着シートの作製
上記(1)で得られた粘着剤組成物を、剥離シート[リンテック社製、商品名「SP−8Kアオ」]上に乾燥後の厚さが20μmになるように塗布し、90℃で1分間乾燥させたのち、坪量84.9g/m2のキャストコート紙[日本製紙社製、商品名「エスプリコートTMF(L)」]に貼り合わせて粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、粘着付与剤として、重合ロジンエステル系粘着付与剤「ベンセルD−125」の代わりに、ロジン変性フェノール樹脂系粘着付与剤[ハリマ化成社製、商品名「ハリエスターSK−508H、軟化点130℃」を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、反応性界面活性剤として、アニオン系反応性界面活性剤「ニューフロンティアA−229E」の代わりに、ノニオン系反応性界面活性剤[第一工業製薬社製、商品名「アクアロンRN−10」]を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、アニオン系反応性界面活性剤「ニューフロンティアA−229E」の量を3質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、乳化重合で粘着付与剤を存在させることなく、エマルジョン化された「YS RESINTO−105、軟化点105℃」を同量、アクリル系エマルジョン型粘着剤に後添加した以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、重合ロジンエステル系粘着付与剤「ベンセルD−125」の量を1質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、重合ロジンエステル系粘着付与剤「ベンセルD−125」の量を15質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例1(1)において、重合ロジンエステル系粘着付与剤「ベンセルD−125」の代わりに、テルペンフェノール系粘着付与剤[ヤスハラケミカル社製、商品名「ナノレットR−1050」、軟化点105℃]を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
実施例2において、アニオン系反応性界面活性剤「ニューフロンティアA−229E」の代わりに、非反応性界面活性剤[花王社製、商品名「エマルゲン920」]を用いた以外は、実施例2と同様にして粘着剤組成物を調製し、さらに粘着シートを作製した。
第1表に粘着剤組成物の調製における概略条件を示すと共に、第2表に粘着シートの性能評価結果を示す。
1)エチレン性不飽和単量体100質量部に対する質量部である。
2)乳化重合で得られたアクリル系エマルジョン型粘着剤の固形分100質量部に対する質量部である。
Claims (3)
- (A)反応性界面活性剤の存在下に、エチレン性不飽和単量体と粘着付与剤とを含む混合物を乳化重合させて得られたアクリル系エマルジョン型粘着剤と、該粘着剤の固形分100質量部当たり、(B)軟化点100℃以上のロジン系粘着付与剤3〜10質量部を含むことを特徴とする粘着剤組成物。
- 反応性界面活性剤の使用量が、エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、0.5〜4.5質量部である請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 基材シートと、その一方の面に、請求項1又は2記載の粘着剤組成物を用いて形成された粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート。
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