JP2014028936A - エマルジョン型粘着剤組成物、エマルジョン型粘着剤およびエマルジョン型剥離性粘着剤、ならびにそれを用いた粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを主成分として含有するモノマー成分(A)を乳化重合して得られ、粘着付与樹脂(B)を含有するエマルジョン型粘着剤組成物であって、3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)と、アニオン型乳化剤(Y)を含有し、かつ、3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)とアニオン型乳化剤(Y)の含有量の重量比(X)/(Y)が、(X)/(Y)=0.2〜10であるエマルジョン型粘着剤組成物。
【選択図】なし
Description
このような表面保護フィルムは、金属製品やプラスチック製品、ガラス製品等の運搬、加工、切断、貯蔵時等には被着体に接着して充分な接着力を持ち剥離されることがなく、目的が達した後は被着体から容易に剥離できるといった剥離性が要求される。
なお、本発明において、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸あるいはメタクリル酸を、(メタ)アクリルとはアクリルあるいはメタクリルを、(メタ)アクリレートとはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味する。
また、本発明において「粘着シート」とは、粘着シート、粘着フィルム、粘着テープ、粘着ラベルを概念的に包含するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いる上記モノマー成分(A)は、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを主成分とするものである。なお、上記主成分とは、モノマー成分(A)中、上記(メタ)アクリル酸エステル系モノマーが50重量%以上、好ましくは55重量%以上であることを意味するものである。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(A1)としては、例えば、アルキル基の炭素数4〜8の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)、アルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2)、アルキル基の炭素数が9以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a3)があげられる。
上記アルキル基の炭素数4〜8の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)としては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート等があげられる。中でも、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が好ましく用いられ、特に2−エチルヘキシルアクリレートが特に好ましく用いられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
上記アルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
上記アルキル基の炭素数が9以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a3)としては、例えば、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート等の炭素数9〜12のアルキル基を有する脂肪族(メタ)アクリレート等があげられる。さらには、トリデシル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート等の炭素数13以上、好ましくは13〜25のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
上記カルボキシル基含有不飽和モノマー単量体としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸等があげられる。中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく用いられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
上記(A1)及び(A2)以外のその他の不飽和モノマー(A3)としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、アルキルビニルエーテル等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
そして、上記アルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2)の含有量が多すぎると曲面貼付性が低下する傾向がある。
上記アルキル基の炭素数が9以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a3)の含有量が多すぎると、接着力、タック力が低下する傾向がみられる。
また、カルボキシル基含有不飽和モノマー(A2)が少なすぎると、安定性が低下するとともに剥離性が不充分となる傾向がみられ、多すぎると、エマルジョンの粘度が上昇し取り扱い性が悪化したり、接着力やタック力が低下する傾向がみられる。
上記その他の不飽和モノマー(A3)が多すぎると、接着力、タック力が低下する傾向がみられる。
本発明のエマルジョン型粘着剤組成物の製造に際して、上記(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを主成分として含有するモノマー成分(A)を乳化重合して得られるエマルジョンとともに、粘着付与樹脂(B)が用いられる。上記粘着付与樹脂(B)は、エマルジョン型粘着剤組成物中に存在していればよく、上記モノマー成分(A)の乳化重合時に存在させてもよいし、上記モノマー成分(A)の乳化重合終了後に後添加してもよいが、好ましくは優れた剥離性能が得られやすいという点から、上記乳化重合時に存在していることが好ましい。
上記3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)は、ベンゼン環を3個以上含有するノニオン型乳化剤であればよく、好ましくは3個以上のベンゼン環構造からなる疎水基と、アルキレンオキサイド鎖からなる親水基とからなる構造を備えたものであり、特に好ましくは、3〜8個のベンゼン環構造からなる疎水基と、アルキレンオキサイド鎖からなる親水基とからなる構造を備えたものである。
上記アニオン型乳化剤(Y)としては、アニオン型であれば非反応性、反応性のいずれであってもよい。上記反応性アニオン型乳化剤としては、例えば、下記の一般式(1)〜(11)で表される構造を有する化合物があげられる。
本発明のエマルジョン型粘着剤組成物は、上記モノマー成分(A)を乳化重合して得られ、粘着付与樹脂(B)を含有してなるものであり、これに上記3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)、アニオン型乳化剤(Y)を含有するものであるが、これら成分以外に必要に応じて他の配合成分を適宜配合することができる。
なお、上記リン酸エステル系化合物は、通常、乳化重合後に添加されるが、乳化重合中に添加してもよい。
なお、上記架橋剤は、乳化重合反応中に添加するのではなく後添加することが好ましい。すなわち、乳化重合反応中に添加した場合、架橋反応する場合があり、結果、密着を阻害することとなるからである。
本発明のエマルジョン型粘着剤組成物は、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、上記モノマー成分(A)および粘着付与樹脂(B)、さらに3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)、アニオン型乳化剤(Y)、加えて必要に応じて用いられる他の配合成分を配合し、上記モノマー成分(A)を乳化重合することにより作製することができる。または、二段階の反応工程を経由することにより作製することができ、本発明のエマルジョン型粘着剤組成物では、効果の発現性を考慮した場合、二段階の反応工程を経由することにより作製する方法が好ましい。まず、上記モノマー成分(A)および粘着付与樹脂(B)を用いて、乳化剤の存在下で上記モノマー成分(A)を乳化重合することによりアクリル系エマルジョン[I]を製造する。詳しくは、モノマー成分(A)、粘着付与樹脂(B)、アニオン型乳化剤(Y)、水を混合撹拌して乳化液を調製する。このように、本発明においては、アクリル系エマルジョン[I]を作製する際に用いる乳化剤としては、アニオン型乳化剤(Y)のみを配合することが好ましく、3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)は、乳化重合終了後のアクリル系エマルジョン[I]に添加することが好ましい。
(1)反応缶に水を仕込んでおき昇温した後、あらかじめ水、乳化剤、モノマー成分(A)、粘着付与樹脂(B)を混合乳化した乳化液を滴下または分割して重合する。
(2)反応缶に水を仕込んでおき昇温した後、あらかじめ水、乳化剤、モノマー成分(A)、粘着付与樹脂(B)を混合乳化した乳化液の一部を仕込み重合し、さらに残りの乳化液を滴下または分割添加して重合を継続する。
(3)反応缶に水、乳化剤等を仕込んでおき昇温した後、あらかじめ水、乳化剤、モノマー成分(A)、粘着付与樹脂(B)を混合乳化した乳化液を全量滴下または分割添加して重合する。
上記剥離性粘着部材は、まず、本発明のエマルジョン型粘着剤組成物をそのまま、または適宜の濃度に調整し、シリコン処理等が施された基材の処理面に塗工したり、あるいは直接基材に塗工して、例えば、80〜105℃で5秒間〜10分間加熱処理等により乾燥して粘着剤層を形成することにより剥離性粘着部材を作製することができる。あるいは、エマルジョン型粘着剤組成物を離型フィルムに塗布し乾燥した後、基材面に転写することにより作製することもできる。このような剥離性粘着部材の一例として、基材表面に、上記エマルジョン型粘着剤組成物を用いたエマルジョン型剥離性粘着剤からなる粘着剤層が形成されてなる粘着ラベル等があげられる。
〈アクリル系エマルジョン[I]の製造〉
2−エチルヘキシルアクリレート(a1)98.0部、メタクリル酸(A2)2.0部、粘着付与樹脂(B)(ヤスハラケミカル社製、「YSレジンTO−125」)2.0部、1−ドデカンチオール0.05部、アニオン型反応性乳化剤(Y)(第一工業製薬社製、「アクアロンKH−10」)1.0部、アニオン型非反応性乳化剤(Y)(花王社製、「ペレックスSS−L」)2.0部(有効成分1.0部)、水31.5部を混合撹拌し、単量体混合物からなる乳化液を得た。
アクリル系エマルジョン[I]の樹脂組成物の溶剤不溶解分の割合のことであり、アクリル系エマルジョン[I]の、105℃にて2分間乾燥してなる約50μmの塗膜において、テトラヒドロフラン(THF)に23℃で24時間浸漬し乾燥したときの、浸漬前の塗膜重量に対する浸漬後の残存塗膜重量の割合(%)として下記の式により算出される。
ゲル分率(%)=(THF浸漬後塗膜重量)/(THF浸漬前塗膜重量)×100
(粗粒子量)
上記の如くアクリル系エマルジョン[I]を得る際の、150メッシュのナイロンメッシュにて濾過したものの濾過残分を105℃で1時間乾燥して得られた粗粒子について、その重量をエマルジョン100gに対する重量(mg)で評価した。
後記の表1〜表2に示す各配合成分を同表に示す配合量にて用いた。なお、アクリル系エマルジョン[I]の製造手順、および、エマルジョン型粘着剤組成物の製造手順は実施例1と同様である。このようにして目的とするエマルジョン型粘着剤組成物を得た。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート(モノマー)
MAA:メタクリル酸(モノマー)
nDM:n−ドデシルメルカプタン(連鎖移動剤)
APS:過硫酸アンモニウム(水溶性重合開始剤)
アンモニア:10%アンモニア水溶液(中和剤)
SN777:サンノプコ社製、SNデフォーマー777(消泡剤)
SN970:サンノプコ社製、SNウェット970(濡れ剤)
ESN:北広ケミカル社製、ES−N(再剥離剤)
V04:日清紡社製、カルボジライトV−04(水溶性カルボジイミド系架橋剤)
WS700:日本触媒社製、エポクロスWS−700(水溶性オキサゾリン系架橋剤)
KH10:第一工業製薬社製、アクアロンKH−10(反応性アニオン型乳化剤、100%)
SSL:花王社製、ペレックスSS−L(非反応アニオン型乳化剤、50%)
N−710:日本乳化剤社製、ニューコール710(非反応ノニオン型乳化剤、100%、HLB=13.6、ベンゼン環数=3個)
N−714:日本乳化剤社製、ニューコール714(非反応ノニオン型乳化剤、80%、HLB=15、ベンゼン環数=3個)
E−B−66:花王社製、エマルゲンB−66(非反応ノニオン型乳化剤、HLB=13.2、ベンゼン環数=4個)
E−1108:花王社製、エマルゲン1108(非反応ノニオン型乳化剤、100%、HLB=13.5、ベンゼン環数=0個)
E−1118S:花王社製、エマルゲン1118S−70(非反応ノニオン型乳化剤、70%、HLB=16.4、ベンゼン環数=0個)
E−1135S:花王社製、エマルゲン1135S−70(非反応ノニオン型乳化剤、70%、HLB=17.9、ベンゼン環数=0個)
N−CMP−8:日本乳化剤社製、ニューコールCMP−8(非反応ノニオン型乳化剤、100%、HLB=12.5、ベンゼン環数=2個)
N−CMP−11:日本乳化剤社製、ニューコールCMP−11(非反応ノニオン型乳化剤、100%、HLB=13.9、ベンゼン環数=2個)
得られた各エマルジョン型粘着剤組成物を、市販のシリコン離型紙に乾燥重量で18g/m2となるように塗工し、100℃の電気オーブンにて2分間乾燥させた後、基材として、一般のコピー用紙(上質紙)(「V−Paper,モノクロコピー/プリンター用紙,坪量64g/m2」、FUJI XEROX社製)を用い、25N/cm2の圧力にてラミネートロールで積層し、塗工層をコピー用紙に転写することにより粘着シートを得た。
(1)初期の剥離性
上記粘着シートを、23℃で7日間エージング処理した後、表面粗さ#280の紙やすりで研磨したSUS304板、市販のポリエチレン(PE)板(日本テストパネル社製)および市販のポリスチレン(PS)板(日本テストパネル社製)に、それぞれ23℃×50%RHの条件にて、2kgローラーを2往復させて接着させた。そして、接着から24時間後、手でゆっくりと剥離した(約300mm/分、約120°剥離となるように)。
上記粘着シートを、23℃で7日間エージング処理した後、表面粗さ#280の紙やすりで研磨したSUS304板、市販のポリエチレン(PE)板(日本テストパネル社製)および市販のポリスチレン(PS)板(日本テストパネル社製)に、23℃×50%RHの条件にて2kgローラーを2往復させて接着させた。そして、接着から、23℃×7日間放置した後(経時変化1)、手でゆっくりと剥離した(約300mm/分、約120°剥離となるように)。
上記粘着シートを、23℃で7日間エージング処理した後、表面粗さ#280の紙やすりで研磨したSUS304板に、23℃×50%RHの条件にて2kgローラーを2往復させて接着させた。そして、接着から、40℃×80%RHにて7日間放置した後(経時変化2)、手でゆっくりと剥離した(約300mm/分、約120°剥離となるように)。
上記粘着シートを、23℃で7日間エージング処理した後、表面粗さ#280の紙やすりで研磨したSUS304板に、23℃×50%RHの条件にて2kgローラーを2往復させて接着させた。そして、接着から、70℃×7日間放置した後(経時変化3)、手でゆっくりと剥離した(約300mm/分、約120°剥離となるように)。
上記各剥離性に関しては、下記の基準に基づき評価した。
○:問題なく剥離できた(被着体に対して汚染なし)。
△:被着体にてわずかな汚染、もしくはわずかな糊残りが確認されたが剥離は可能であった。
×:基材が破れ剥離できなかった(破)。または全体に糊残りの転着が認められた(転)。あるいは粘着シートが部分的または全体に浮きが認められた(浮)。
Claims (6)
- (メタ)アクリル酸エステル系モノマーを主成分として含有するモノマー成分(A)を乳化重合して得られ、粘着付与樹脂(B)を含有するエマルジョン型粘着剤組成物であって、3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)と、アニオン型乳化剤(Y)を含有し、かつ、3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)とアニオン型乳化剤(Y)の含有量の重量比(X)/(Y)が、(X)/(Y)=0.2〜10であることを特徴とするエマルジョン型粘着剤組成物。
- 3個以上のベンゼン環を有するノニオン型乳化剤(X)の含有量が、モノマー成分(A)100重量部に対して0.1〜10重量部であることを特徴とする請求項1記載のエマルジョン型粘着剤組成物。
- アニオン型乳化剤(Y)の含有量が、モノマー成分(A)100重量部に対し、0.5〜5重量部であることを特徴とする請求項1または2記載のエマルジョン型粘着剤組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のエマルジョン型粘着剤組成物を用いてなるエマルジョン型粘着剤。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のエマルジョン型粘着剤組成物を用いてなるエマルジョン型剥離性粘着剤。
- 基材表面に、請求項4記載のエマルジョン型粘着剤からなる粘着剤層が形成されてなる粘着シート。
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JP6185303B2 (ja) | 2017-08-23 |
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