JP2558142B2 - 感圧接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、長鎖アルキル基を有するアクリル系エステ
ルを共重合成分とするアクリル系共重合体からなり、低
エネルギー表面の被着体にも優れた接着力を示す感圧接
着剤に関する。

従来の技術 従来、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフ
ィンからなる低エネルギー表面の被着体に対し良好な接
着力を示す感圧接着剤として、架橋性官能基を有しない
低分子量のアクリル系アルキルエステル共重合体と、架
橋性官能基を導入したアクリル系アルキルエステル共重
合体の混合物からなるものが提案されている（特公昭61
−21980号公報）。

発明が解決しようとする課題 前記の感圧接着剤は、これに架橋剤を配合して架橋構
造を形成しうるようにしたものであるが、架橋性官能基
を有しない低分子量のアクリル系アルキルエステル共重
合体が接着界面にブリードして接着力が低下する問題点
があった。また、該共重合体が凝集力の低下原因となる
問題点もあった。

課題を解決するための手段 本発明者らは上記の課題を克服し、ポリオレフィンや
フッ素樹脂などからなる低エネルギー表面の被着体、及
びその他種々な材質からなる被着体にも優れた接着力を
示す感圧接着剤を開発するために鋭意研究を重ねた結
果、意外にも長鎖アルキル基を有するアクリル系エステ
ルを用いた共重合体によりその目的を達成できることを
見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、アルキル基の炭素数が15〜20の
アクリル系長鎖アルキルエステル単位を５〜25重量％含
有し、アルキル基の炭素数が２〜14のアクリル系アルキ
ルエステルを主成分とすると共に、ガラス転移点が−23
℃以下のアクリル系共重合体100重量部に、粘着性付与
樹脂０〜100重量部を配合してなる感圧接着剤を提供す
るものである。

作用 アルキル基の炭素数が15〜20のアクリル系長鎖アルキ
ルエステルを所定の割合で共重合させることにより、通
例の被着体に対する接着力の低下を伴うことなく、低エ
ネルギー表面の被着体に対する接着力を向上させること
ができると共に、ブリード問題が解消される。また、該
長鎖アルキル成分の導入が凝集力の低下原因となること
を回避することができる。一方、ガラス転移点が−23℃
（250゜K）以下のアクリル系共重合体とすることによ
り、良好な粘着力を示すポリマとすることができる。

上記のように、長鎖アルキル基を有するアクリル系エ
ステルを共重合させた場合にも、粘着特性に優れるポリ
マとすることができたことは、これまでかかる長鎖アル
キル化合物が粘着性とは背反関係にある剥離性ないし離
型性付与剤として用いられてきたものであるだけに、予
想外のことであった。

なお、アクリル系共重合体は、必要に応じ改質モノマ
を用いてカルボキシル基等の官能基を有するものとし
て、架橋処理が可能なものとしたり、ガラスや金属等の
極性材料からなる被着体に対する親和力を向上させた
り、あるいは凝集力を向上させたりすることもできる。
また、必要に応じ粘着性付与樹脂を配合して、凝集力、
保持力ないし接着持続力、被着体に対する濡れ性の向上
をはかることもできる。

発明の構成要素の例示 本発明において用いられるアクリル系共重合体は、ア
ルキル基の炭素数が15〜20のアクリル系長鎖アルキルエ
ステルと、アルキル基の炭素数が２〜14のアクリル系ア
ルキルエステルを成分とする。

アルキル基の炭素数が15〜20のアクリル系長鎖アルキ
ルエステルとしては、アルキル基がｎ−ペンタデシル
基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オ
クタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基な
どからなるアクリル酸ないしメタクリル酸の長鎖アルキ
ルエステルをあげることができる。なお、長鎖アルキル
基は分岐系のものであってもよい。

アルキル基の炭素数が２〜14のアクリル系アルキルエ
ステルとしては、従来のアクリル系感圧接着剤に用いら
れている公知のものがあげられる。その代表例として
は、アルキル基がエチル基、プロピル基、ブチル基、２
−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、
イソデシル基、ドデシル基、ラウリル基、トリデシル基
などからなるアクリル酸ないしメタクリル酸のアルキル
エステルをあげることができる。

アクリル系共重合体は、前記の各成分を１種又は２種
以上用いて共重合したものであってよい。アクリル系共
重合体における当該アクリル系長鎖アルキルエステル単
位の含有量は、５〜25重量％であることが必要であり、
10〜20重量％であることが好ましい。その含有量が５重
量％未満では低エネルギー表面の被着体に対する接着力
に乏しいし、25重量％を超えると低エネルギー表面以外
の被着体に対する接着力に乏しい。アクリル系共重合体
の残る95〜75重量％は、アルキル基の炭素数が２〜14の
アクリル系アルキルエステル単位のみからなっていても
よいし、そのほかに改質モノマ単位を含有していてもよ
い。ただし、改質モノマ単位の含有量は粘着特性の点よ
り、重量に基づきアルキル基の炭素数が２〜14のアクリ
ル系アルキルエステル単位の1/3以下が適当である。

改質モノマとしては、上記のアクリル系（長鎖）アル
キルエステルと共重合しうるモノエチレン性不飽和化合
物が用いられる。その代表例としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリ
ル酸メチル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキ
シプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、Ｎ
−メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸
グリシジル、酢酸ビニル、スチレンなどがあげられる。
用いる改質モノマは、架橋性の付与や凝集力の向上化、
あるいは被着体との濡れ性や接着力の改良など、その改
質目的に応じ適宜に決定される。

本発明のアクリル系共重合体は、溶液重合方式、バル
ク重合方式、乳化重合方式、パール重合方式など公知の
方式で調製してよい。用いる成分が相溶性に乏しい場合
には、溶液重合方式、バルク重合方式が均一な共重合体
を得やすい点で好ましい。その溶液重合方式としては、
ヘプタン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、アセトン、
メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノ
ールの如き炭化水素系、芳香族系、ケトン系、エステル
系、アルコール系などからなる１種又は２種以上の溶媒
の存在下、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキシドの如き重合開始剤を用いて共重合する通例の
方法でよい。

本発明で用いられるアクリル系共重合体はガラス転移
点が−23℃以下のものである。ガラス転移点がこれより
高いと接着力に乏しい場合がある。なお、粘着テープを
得る場合には、凝集力や強度等の物性の点より、10万以
上の重量平均分子量を有するものが望ましく用いられ
る。

本発明の感圧接着剤には、必要に応じ粘着性付与樹脂
が配合される。粘着性付与樹脂は接着力や凝集力などの
改善を目的として配合され、配合量はアクリル系共重合
体100重量部あたり、100重量部以下が適当である。粘着
性付与樹脂としては公知のものを用いることができる。
その代表例としては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、
炭素数が通例５〜９の石油系樹脂、キシレン系樹脂、フ
ェノール系樹脂、クマロン系樹脂などがあげられ、就中
ロジン系樹脂、テルペン系樹脂が好ましく用いられる。

本発明の感圧接着剤には必要に応じ、従来のアクリル
系感圧接着剤に添加されることのある、充填剤、軟化
剤、可塑剤、着色剤等の添加剤を配合してもよい。ま
た、凝集力をさらに高めるため架橋処理しうるようにし
てもよい。架橋方式としては、過酸化物、多官能性のイ
ソシアネートやエポキシ化合物、メラミン系化合物、金
属系化合物等で代表される架橋剤の配合による加熱架橋
方式のほか、紫外線、電子線、γ線等の放射線照射によ
る架橋方式など、アクリル系感圧接着剤で公知の架橋方
式をとることができる。なお、紫外線照射等による架橋
方式とする場合、アクリル系共重合体中にアクリロイル
基やエポキシ基等の感光性官能基を有する改質モノマ成
分を共重合させる方法などを採ることもできる。

本発明の感圧接着剤は、包装材、マスキング材、電気
絶縁材、表面保護材、防食材、接着材などとしての粘着
テープや粘着剤シートなどで代表される公知の感圧接着
剤用途などに好ましく用いることができる。

発明の効果 本発明の感圧接着剤は、アクリル系長鎖アルキルエス
テル単位を含有するアクリル系共重合体を成分とするの
で、低エネルギー表面の被着体を含む種々の材質の被着
体に対する接着力に優れている。しかも、当該長鎖アル
キル成分はポリマ中に化学結合しているのでブリードせ
ず、被着体を汚染しないし、接着力を低下させることも
ない。従って、本発明の感圧接着剤は粘着特性の安定性
に優れている。

実施例 実施例１ アクリル酸イソノニル72部（重量部、以下同じ）と、
アクリル酸エチル36部と、アクリル酸３部と、アクリル
酸オクタデシル12部を、温度計と攪拌器と窒素導入管と
還流冷却器を備えた反応容器に入れ、ベンゾイルパーオ
キシド0.48部を含む酢酸エチル216部の溶媒下、窒素置
換しながら60〜70℃で溶液重合処理して得た、重量平均
分子量120万、ガラス転移点−56℃のアクリル系共重合
体を含む35重量％酢酸エチル溶液に、該共重合体100部
あたり45部の芳香族変性テルペン炭化水素樹脂（軟化点
110℃）と1.2部の三官能性イソシアネート（架橋剤）を
加えて均一に混合し、本発明の感圧接着剤の溶液を得
た。

実施例２ 芳香族変性テルペン炭化水素樹脂を配合しないほかは
実施例１に準じて本発明の感圧接着剤の溶液を得た。

実施例３ 芳香族変性テルペン炭化水素樹脂と三官能性イソシア
ネートを配合しないほかは実施例１に準じて本発明の感
圧接着剤の溶液を得た。

実施例４ アクリル酸ブチル77部と、アクリル酸４部と、メタク
リル酸オクタデシル20部と、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.2部と、ラウリルメルカプタン0.05部からなる混合
物の一部（約10％）を、温度計と攪拌器と窒素導入管と
還流冷却器を備えた反応容器に入れて攪拌下に40分間窒
素置換したのち、滴下ロートを用いて前記混合物の残り
を反応系に滴下しながら83℃で４時間バルク重合処理し
て得た、重量平均分子量65万、ガラス転移点−42℃のア
クリル系共重合体100部を溶解させた20重量％酢酸エチ
ル溶液に、不均化ロジンのペンタエリスリトールエステ
ル（軟化点120℃）30部と、四官能性エポキシ系架橋剤
0.08部を加えて均一に混合し、本発明の感圧接着剤の溶
液を得た。

実施例５ 不均化ロジンのペンタエリスリトールエステルを配合
しないほかは実施例４に準じて本発明の感圧接着剤の溶
液を得た。

実施例６ アクリル酸２−エチルヘキシル85部と、アクリル酸メ
チル５部と、酢酸ビニル10部と、メタクリル酸ヘキサデ
シル８部を、アゾビスイソブチロニトリル0.1部と酢酸
エチル180部を用いて実施例１に準じ溶液重合処理して
得た、重量平均分子量132万、ガラス転移点−50℃のア
クリル系共重合体を含む37重量％酢酸エチル溶液に、該
共重合体100部あたり25部の重合ロジン（軟化点95℃）
を加えて均一に混合し、本発明の感圧接着剤の溶液を得
た。

比較例１ アクリル系長鎖アルキルエステルを含まない重量平均
分子量131万、ガラス転移点−48℃のアクリル系共重合
体を用いて実施例１に準じ感圧接着剤の溶液を得た。前
記のアクリル系共重合体はアクリル酸オクタデシルを用
いないほかは実施例１と同様にして調製したものであ
る。

比較例２ 芳香族変性テルペン炭化水素樹脂を配合しないほかは
比較例１に準じて感圧接着剤の溶液を得た。

比較例３ アクリル系長鎖アルキルエステルを含まない重量平均
分子量69万、ガラス転移点−50℃のアクリル系共重合体
を用いて実施例４に準じ感圧接着剤の溶液を得た。前記
のアクリル系共重合体はメタクリル酸アクタデシルを用
いないほかは実施例４と同様にして調製したものであ
る。

比較例４ 不均化ロジンのペンタエリスリトールエステルを配合
しないほかは比較例３に準じて感圧接着剤の溶液を得
た。

比較例５ メタクリル酸オクタデシルの使用量を30部として得た
重量平均分子量71万、ガラス転移点−35℃のアクリル系
共重合体を用いたほかは実施例４に準じて感圧接着剤の
溶液を得た。

比較例６ 不均化ロジンのペンタエリスリトールエステルを配合
しないほか比較例５に準じて感圧接着剤の溶液を得た。

比較例７ （ｉ）アクリル酸イソノニル72部と、アクリル酸エチル
36部と、アクリル酸３部をベンゾイルパーオキシド0.4
部を含む酢酸エチル200部の溶媒下、窒素置換しながら6
0〜70℃で溶液重合処理してアクリル系共重合体を含む3
5.6重量％酢酸エチル溶液（粘度130ポイズ）を得た。こ
のアクリル系共重合体のアセトンを溶媒とする30℃での
極限粘度は0.92であった。

（ii）アクリル酸イソノニル72部と、アクリル酸エチル
36部をベンゾイルパーオキシド0.4部とラウリルメルカ
プタン0.4部を含む酢酸エチル200部の溶媒下、窒素置換
しながら60〜70℃で溶液重合処理してアクリル系共重合
体を含む35重量％酢酸エチル溶液（粘度160ポイズ）を
得た。このアクリル系共重合体は、アセトンを溶媒とす
る30℃での極限粘度が0.52であり、低分子量のものであ
った。

前記した（ｉ）のアクリル系共重合体溶液100部と、
（ii）のアクリル系共重合体溶液50部と、芳香族変性テ
ルペン炭化水素樹脂（軟化点110℃）16部と、三官能性
イソシアネート0.43部を均一に混合し、感圧接着剤の溶
液を得た。

評価試験 実施例、比較例で得た感圧接着剤の溶液を乾燥後の厚
さが50μｍとなるようポリエステルフィルム（厚さ25μ
ｍ）に塗布し、130℃で５分間加熱乾燥処理して粘着テ
ープを作製し、下記の試験に供した。

［接着力］ 20±１℃、65％R.H.下において、長さ150mm、幅20mm
の切断粘着テープ片を表面が平滑で清澄な被着体に重さ
2kgのゴムローラを一往復させる方式で圧着し、30分間
放置後にその接着力（180度ピール、引張速度300mm/
分）を測定した。

被着体にはステンレス鋼板（Ｓ板）、ポリプロピレン
板（Ｐ板）を用いた。

［凝集力］ 貼着面積が長さ20mm、幅10mmとなるよう切断粘着テー
プ片を前記と同様のステンレス鋼板に重さ2kgのゴムロ
ーラを一往復させる方式で圧着し、30分間放置後にステ
ンレス鋼板の一端を固定すると共に、その粘着テープ片
の自由端に500gの荷重を負荷し、粘着テープ片が剥がれ
落ちるまでの時間を測定した。試験は300℃又は80℃の
雰囲気で行った。

上記の試験結果を表に示した。

表より、本発明の感圧接着剤は、低エネルギー表面の
被着体と、低エネルギー表面でない被着体とに対し優れ
た接着力を示すこと、及び凝集力に優れることがわか
る。殊に、比較例７との対比から明らかなように、架橋
系とした場合にはより優れた凝集力を付与することがで
き、常温付近では糊残りを生じないことがわかる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルキル基の炭素数が15〜20のアクリル系
   長鎖アルキルエステル単位を５〜25重量％含有し、アル
   キル基の炭素数が２〜14のアクリル系アルキルエステル
   を主成分とすると共に、ガラス転移点が−23℃以下のア
   クリル系共重合体100重量部に、粘着性付与樹脂０〜100
   重量部を配合してなる感圧接着剤。