JP3047680B2 - 感熱性粘着剤および感熱性粘着シートの製造方法 - Google Patents

感熱性粘着剤および感熱性粘着シートの製造方法

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JP3047680B2 JP5154968A JP15496893A JP3047680B2 JP 3047680 B2 JP3047680 B2 JP 3047680B2 JP 5154968 A JP5154968 A JP 5154968A JP 15496893 A JP15496893 A JP 15496893A JP 3047680 B2 JP3047680 B2 JP 3047680B2
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雅子 山本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、常温では非粘着性であ
るが加熱により粘着性が発現し、しかも粘着性発現後、
加熱源を取り去っても暫くの間、粘着性が持続する感熱
性粘着剤および感熱性粘着シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の感熱性粘着剤は、粘着性発現後の
粘着性を持続させるため、公知のディレードタック型粘
着剤に代表されるような水分散型粘着剤として使用され
る場合が多い。例えば、「接着便覧」(第12版、昭和55
年、高分子刊行会発行)に記載されているように、組成
として熱可塑性樹脂、粘着付与剤および結晶性可塑剤を
基本骨格としている。熱可塑性樹脂は粘着力・接着力の
根源となるものであり、結晶性可塑剤は常温では固体で
あるため樹脂に可塑性を与えず、加熱により溶融して樹
脂を膨潤あるいは軟化させるため、常温では非粘着性の
粘着剤に、加熱することによって粘着性を発現させる作
用をする。この際、粘着付与剤が存在していると粘着性
が一層顕著に現れ、実用特性が向上する。
【0003】しかしながら、水分散型粘着剤の場合、熱
可塑性樹脂、粘着付与剤および結晶性可塑剤の種類によ
っては、塗膜とした際、造膜性が欠如する問題点があっ
た。さらに位置決めマークの感知等、塗膜自体の透明性
が要求される場合、熱可塑性樹脂、粘着付与剤および結
晶性可塑剤相互の相溶性の選択性の幅が狭いため、粘着
剤としての設計上、物性面で制約を受ける問題点があっ
た。造膜性を向上させるためには、ガラス転移温度(T
g)の低い、やわらかい熱可塑性樹脂が有効であるが、
粘着剤を基材に塗布して粘着シートにした場合に耐ブロ
ッキング性が悪くなる。
【0004】そのため、耐ブロッキング性の改善を目的
として、エチレン−酢酸ビニル共重合体、粘着付与樹
脂、結晶性可塑剤およびワックスを配合してなる感熱接
着剤が、特公昭62-21835号公報に開示されている。しか
し、常温での粘着性を抑制する目的で添加されているワ
ックスのみでは、耐ブロッキング性が不十分であり、ワ
ックスの添加だけでは造膜性の向上は期待できない。さ
らに耐ブロッキング性を向上させるために、シート上に
感熱性粘着剤を塗工する際、塗工面の平滑度をある数値
範囲に入れる方法が特開昭 63-172784号公報に開示され
ているが、塗工面の平滑度をこの記載通りにしても、造
膜性は向上しない。
【0005】さらに、塗膜自体の透明性を向上させるた
めには、熱可塑性樹脂、粘着付与剤および結晶性可塑剤
相互の相溶性が問題となり、感熱性粘着剤で使用される
ような有機添加物、例えば特開平2-282050号公報に開示
されているような通常の有機添加物では、透明性の向上
は期待できない。
【0006】すなわち、従来の感熱性粘着剤は、造膜性
を向上させるために、ガラス転移温度の低い、やわらか
い熱可塑性樹脂を使用しているが、基材に塗布して粘着
シートにした場合に耐ブロッキング性が悪くなるという
欠点があった。そのため、造膜性の許容範囲の下限まで
ガラス転移温度を上昇させた熱可塑性樹脂を使用する等
の様々な耐ブロッキング性の改善が行なわれているが、
耐ブロッキング性の改善を行なうと接着力等の接着特性
が低下する等の欠点を有していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粘着
シートのブロッキング性、接着特性を損なうことなく、
塗膜、即ち粘着剤層の造膜性、透明性を向上することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記欠点
を克服すべく鋭意研究を行なった結果、溶解度パラメー
タが7以上11以下の有機溶剤を特定量含有させることに
より、造膜性および塗膜自体の透明性に優れた水性感熱
性粘着剤が得られることを見出し、本発明に至った。す
なわち第1の発明は、アクリル酸エステル、スチレン−
アクリル酸エステル、スチレン−ブタジエン、エチレン
−酢酸ビニル、酢酸ビニル、酢酸ビニル−アクリル酸エ
ステル、エチレン−塩化ビニル、エチレン−アクリル酸
エステル、エチレン−アクリル酸、ポリブタジエン、ウ
レタン、及びスチレン−イソプレンブロックポリマーか
らなる群より選ばれる熱可塑性樹脂、テルペン樹脂、脂
肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、クマロン−インデン樹
脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、及び
ロジン誘導体からなる群より選ばれる粘着付与剤、フタ
ル酸ジフェニル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジシク
ロヘキシル、フタル酸ジヒドロアビエチル、イソフタル
酸ジメチル、安息香酸スクロース、二安息香酸エチレン
グリコール、三安息香酸トリメチロールエタン、三安息
香酸グリセリド、四安息香酸ペンタエリトリット、八酢
酸スクロース、クエン酸トリシクロヘキシル、及びN-シ
クロヘキシル-p- トルエンスルホンアミドからなる群よ
り選ばれる結晶性可塑剤、水、および溶解度パラメータ
が7以上11以下の有機溶剤を10重量%以下含有するこ
とを特徴とする水性分散型感熱性粘着剤であり、第2の
発明は、有機溶剤が芳香族炭化水素であることを特徴と
する第1の発明記載の水性分散型感熱性粘着剤であり、
【0009】さらに第3の発明は、上記第1又は第2の
発明に記載の水性分散型感熱性粘着剤を基材に塗布し、
水および有機溶剤を除去することを特徴とする感熱性粘
着シートの製造方法である。
【0010】溶解度パラメータが7以上11以下、好まし
くは8以上10以下の有機溶剤は、感熱性粘着剤で使用さ
れる上記の熱可塑性樹脂、粘着付与剤あるいは結晶性可
塑剤の溶解度パラメータと近い値を有する。そのため、
この溶剤を感熱性粘着剤中に含有させると、熱可塑性樹
脂、粘着付与剤あるいは結晶性可塑剤を一部溶解あるい
は膨潤させるので、その結果粘着シートを製造する際に
造膜性および塗膜自体の透明性を向上させていると推定
される。溶解度パラメータが7以上11以下の有機溶剤
は、感熱性粘着剤中に10重量%以下の範囲内で含有させ
ることが重要である。有機溶剤の含有量が10重量%を超
えると、感熱性粘着剤を基材に塗布した直後に粘着性が
発現してしまう。
【0011】溶解度パラメータが7以上11以下の有機溶
剤としては、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、エチル
エーテル、n-オクタン、メチルシクロヘキサン、シクロ
ヘキサン、n-酢酸アミル、酢酸イソブチル、メチルイソ
プロピルケトン、メチルイソブチルケトン、アミルベン
ゼン、酢酸ブチル、四塩化炭素、エチルベンゼン、セロ
ソルブアセテート、p-キシレン、m-キシレン、ギ酸アミ
ル、メチルプロピルケトン、ブチルセロソルブ、トルエ
ン、ブチルカルビトール、o-キシレン、酢酸エチル、ブ
チラール、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジアセトン
アルコール、トリクロロエチレン、メチルエチルケト
ン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、ギ酸エチ
ル、モノクロルベンゼン、テトラクロロエタン、酢酸メ
チル、イソアミルアルコール、塩化メチレン、二塩化エ
チレン、アセトン、セロソルブ、二臭化エチレン、二硫
化炭素、ギ酸メチル、ジオキサン、アセトフェノン、ピ
リジン等が挙げられる。
【0012】これらの中では、溶解度パラメータが8以
上10以下の有機溶剤が好ましく、その中でもアミルベン
ゼン、エチルベンゼン、o-キシレン、p-キシレン、m-キ
シレン、トルエン、ベンゼン、モノクロルベンゼン等の
芳香族系炭化水素が、特に好ましい。
【0013】本発明において、溶解度パラメータ(S
P)は、分子間力の大きさを表すもので、「プラスチッ
ク加工技術便覧」(第6版、昭和54年、日刊工業新聞社
発行)に記載されているように、下記(1)式で定義さ
れる。 (SP)2 =ΔE/V=(ΔH−RT)/V =d(ΔH−RT)/M ・・・・・・・・(1) ただし、ΔEは蒸発エネルギー(cal/mol)、Vはモル容
積(cm3/mol)、ΔHは蒸発潜熱(cal/mol)、Rは気体定
数(cal/mol・K)、dは密度(g/cm3)、Mはグラム分子量
(g/mol)、Tは絶対温度である。
【0014】本発明で用いられる結晶性可塑剤は、上記
したようにフタル酸ジフェニル、フタル酸ジヘキシル、
フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジヒドロアビエチ
ル、イソフタル酸ジメチル、安息香酸スクロース、二安
息香酸エチレングリコール、三安息香酸トリメチロール
エタン、三安息香酸グリセリド、四安息香酸ペンタエリ
トリット、八酢酸スクロース、クエン酸トリシクロヘキ
シル、およびN-シクロヘキシル-p- トルエンスルホンア
ミドからなる群より選ばれる1種又は2種類以であり、
フタル酸ジシクロヘキシルが好ましい。
【0015】本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、上記
したようにアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸
エステル、スチレン−ブタジエン、エチレン−酢酸ビニ
ル、酢酸ビニル、酢酸ビニル−アクリル酸エステル、エ
チレン−塩化ビニル、エチレン−アクリル酸エステル、
エチレン−アクリル酸、ポリブタジエン、ウレタン、お
よびスチレン−イソプレンブロックポリマーからなる群
より選ばれる1種又は2種類以であり、中でもガラス転
移温度が50℃未満のものが好ましい。
【0016】さらに、粘着剤の粘着性能を向上させるべ
く本発明で用いられる粘着付与剤は、上記したようにテ
ルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、ク
マロン−インデン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フ
ェノール樹脂、ロジン誘導体からなる群より選ばれる1
種あるいは2種類以上である。ロジン誘導体としてはロ
ジン、重合ロジン、水添ロジンおよびそれらのグリセリ
ン、ペンタエリスリトール等とのエステル、樹脂酸ダイ
マー等が挙げられる。
【0017】本発明の感熱性粘着剤には、この他に、フ
ィラー等も本発明の目的を妨げない範囲で添加可能であ
り、例えば、酸化チタン、アルミナ、カオリン、タルク
等の無機物や、パラフィン、天然ワックス、合成ワック
ス、天然油脂等の有機物、樹脂粉末等を使用することが
できる。さらに、必要に応じて分散剤や消泡剤、増粘剤
等を使用することもできる。本発明の感熱性粘着剤は、
基材に塗布し、水および有機溶剤を除去することにより
感熱性粘着シートを得ることができる。
【0018】
〔実施例1〜6および比較例1〜4〕
表1に示す組成で混合器により混合を行ない、粘着剤を
調製した。なお、実施例6においては、有機溶剤を予め
ポリエーテル溶液と混合したのち、他の成分と混合して
粘着剤を調製した。得られた粘着剤を、予め直径1cm の
黒丸を印刷した片面アート紙上に、塗布量が20g/m2とな
るように直接塗布し、40℃で2分間乾燥した。乾燥後の
状態では粘着性は確認できなかった。塗工物について、
耐屈曲性、透明性、接着力および耐ブロッキング性の評
価を行なった結果を表1に示す。
【0019】
【表1】 *1 エチレン−酢酸ビニル共重合体 *2 スチレン−ブタジエン共重合体
【0020】塗工物の耐屈曲性、透明性、接着力および
耐ブロッキング性は、以下の方法によって評価した。耐
屈曲性 ;JIS K-5400に準じて、屈曲試験器により、
耐屈曲性を試験し、以下の基準で判定した。 ◎・・・・・・割れ、剥がれなし。 ○・・・・・・割れはあるが、剥がれなし。 ×・・・・・・剥がれあり。
【0021】透 明 性 ;塗膜の透明性を以下の基準
で目視判定した。 ◎・・・・・・黒丸部において塗膜の白濁が確認できない。 ○・・・・・・黒丸部において塗膜の白濁が多少確認できる。 ×・・・・・・黒丸部において塗膜の白濁が確認できる。 接 着 力 ;塗工物を 120℃で25秒間加熱し粘着性を
発現させた後、速やかにステンレス鋼鈑に貼り付け、JI
S K-6848に準じて180度剥離により接着強度を測定し、
以下の基準で判定した。ただし糊付け部は 100mmとし
た。 ◎・・・・・・800g/25mm 以上。 ○・・・・・・800g/25mm 以上、600g/25mm 未満。 ×・・・・・・600g/25mm 未満。
【0022】耐ブロッキング性;粘着剤塗工物に 1000g
/cm2の荷重をかけて、55℃に1時間保存後に剥離し、以
下の基準で判定した。 ◎・・・・・・剥離抵抗なし。 ○・・・・・・剥離時に若干音がする。 ×・・・・・・剥離時に紙の繊維を引っ張る。
【0023】
【発明の効果】本発明により、従来の感熱性粘着剤と比
較して、熱可塑性樹脂、粘着付与剤および結晶性可塑剤
の種類によらず、塗膜を形成した場合の造膜性および塗
膜自体の透明性が良好で、接着力も実用特性を満足する
ことができる感熱性粘着剤が得られるようになった。本
発明の感熱性粘着剤を基材に塗布してなる粘着シート
は、粘着剤層の造膜性が良好なため、粘着シートを折り
曲げたときに粘着剤層の割れ、剥がれが起こらない。ま
た、粘着剤層が透明なため、基材に予め印刷された位置
決めマーク等がよく見える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09J 125/10 C09J 125/10 127/06 127/06 131/04 131/04 A 133/02 133/02 133/08 133/08 145/02 145/02 153/02 153/02 157/02 157/02 161/06 161/06 175/04 175/04 193/04 193/04 (72)発明者 菊池 明 東京都中央区京橋二丁目3番13号東洋イ ンキ製造株式会社内 審査官 安藤 達也 (56)参考文献 特開 平1−193381(JP,A) 特開 昭59−8777(JP,A) 特開 昭51−111246(JP,A) 特開 昭55−16055(JP,A) 特開 平1−98676(JP,A) 特開 昭57−151665(JP,A) 特開 昭61−238879(JP,A) 特開 昭59−36175(JP,A) 特開 平6−17018(JP,A) 特開 平6−313163(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 1/00 - 201/10 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクリル酸エステル、スチレン−アクリ
    ル酸エステル、スチレン−ブタジエン、エチレン−酢酸
    ビニル、酢酸ビニル、酢酸ビニル−アクリル酸エステ
    ル、エチレン−塩化ビニル、エチレン−アクリル酸エス
    テル、エチレン−アクリル酸、ポリブタジエン、ウレタ
    ン、及びスチレン−イソプレンブロックポリマーからな
    る群より選ばれる熱可塑性樹脂、 テルペン樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、クマ
    ロン−インデン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェ
    ノール樹脂、及びロジン誘導体からなる群より選ばれる
    粘着付与剤、 フタル酸ジフェニル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジ
    シクロヘキシル、フタル酸ジヒドロアビエチル、イソフ
    タル酸ジメチル、安息香酸スクロース、二安息香酸エチ
    レングリコール、三安息香酸トリメチロールエタン、三
    安息香酸グリセリド、四安息香酸ペンタエリトリット、
    八酢酸スクロース、クエン酸トリシクロヘキシル、及び
    N-シクロヘキシル-p- トルエンスルホンアミドからなる
    群より選ばれる結晶性可塑剤、 水、および溶解度パラメータが7以上11以下の有機溶剤
    を10重量%以下(但し、0を除く)含有することを特
    徴とする水性分散型感熱性粘着剤。
  2. 【請求項2】 有機溶剤が芳香族炭化水素であることを
    特徴とする請求項1記載の水性分散型感熱性粘着剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の水性分散型感熱
    性粘着剤を基材に塗布し、水および有機溶剤を除去する
    ことを特徴とする感熱性粘着シートの製造方法。
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