JP4561057B2 - 粘着シートの製造方法及び粘着シート - Google Patents
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Description
このような分野の粘着剤としては、天然ゴム、合成ゴム等の弾性体や、アクリル樹脂に可塑剤、シリコーン化合物を配合することにより、粘着力の経時的上昇を抑制し、剥離性を容易にしたものが知られている。
しかし、添加剤を配合するという上記方法は、粘着特性がバラツキやすく、また粘着剤のいわゆるベースポリマーである水性アクリル系共重合体と各種添加剤との相溶性が必ずしも良好ではないため、粘着剤の一部が被着体表面に転移し、被着体を汚染してしまうという欠点を有している。
特許文献1(特開平8−165464号公報)には、水性アクリル系共重合体にポリグリシジル化合物を架橋剤として配合した水系感圧接着剤が開示されている。
特許文献2(特開2001−131512号公報)には、水性アクリル系共重合体にカルボジイミド基を含有する架橋剤を配合した水分散型再剥離用感圧接着剤が開示されている。
また、特許文献3(特開2002−105422号公報)には、水性カルボニル基含有アクリル系共重合体にヒドラジノ基を含有する架橋剤を配合した再剥離用水分散型感圧性接着剤が開示されている。
このような問題に対しては、架橋剤の配合量を増やし粘着剤の凝集力を高めることによって、貼着後の高温高湿度下保存による粘着力の経時変化を抑制、防止することができる。
しかし、被着体がポリプロピレン等のように非極性の場合、極性に富む被着体に比して相対的に粘着力が発現し難い。従って、貼着後高温高湿度下に保存しても粘着力の経時変化を十分抑制、防止し得る程度に架橋剤を配合した粘着剤を用いた粘着シートは、ポリプロピレンのような非極性被着体に対しては初期の粘着力が下がりすぎて、貼着自体が困難となり実用に適さない。
(1)本発明は、剥離性シートに水性粘着剤を塗布し、乾燥し、剥離性シート上に膜厚t0の粘着剤層を形成した後、剥離性シート上の粘着剤層に紙を重ね、次いで粘着剤層の一部を紙に含浸させ、粘着剤層の膜厚をt0×0.1〜t0×0.9とする粘着シートの製造方法であって、
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含むことを特徴とする粘着シートの製造方法に関し、
(2)また、本発明は、粘着剤層とは接していない方の紙面に、熱に感応して発色し得る層が存在することを特徴とする上記発明に記載の粘着シートの製造方法に関する。
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含むことを特徴とする粘着シートに関する。
(4)また、本発明は、粘着剤層とは接していない方の紙面に、熱に感応して発色し得る層が存在することを特徴とする上記発明に記載の粘着シートに関する。
前記水性粘着剤が、紙を重ね合わせる前の粘着剤層の厚みがt0であり、紙を重ね合わせてから23℃、168時間経時すると粘着剤層の厚みがt0×0.1〜t0×0.9となり得る粘着剤であることを特徴とする粘着シートであって、
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含む粘着シートに関する。
以上の結果、本発明によって、被着体を選ばない汎用性に優れる粘着シートであって、貼着後粘着力の経時変化がなく、剥離性にも優れる粘着シートが得られるようになった。
本発明の製造方法は、剥離性シートに粘着剤を塗工、乾燥した後、形成された粘着剤層に基材シートを重ね合わせる、いわゆる転写塗工、反転塗工と称される方法の一種である。一般に転写塗工は、粘着剤層に基材シートを重ね合わせることによって粘着シートの製造が完了する。これに対し、本発明の製造方法は、粘着剤層に基材シートを重ね合わせた後、含浸前の粘着剤層の厚みt0とした場合に、形成された粘着剤層の一部を紙基材に含浸させ、粘着剤層の厚みをt0×0.1〜t0×0.9とすることが重要であり、t0×0.5〜t0×0.8とすることが好ましい。
含浸前に比して粘着剤層の厚みが0.1倍より小さい場合には、粘着層と接していない方の紙面に粘着剤がブリードしてしまう。粘着層と接していない方の紙面は、粘着シートの表面であり、この表面に粘着剤がブリードすると外観を損なう。他方、含浸前の厚みに比して粘着剤層の厚みが0.9倍より大きい場合には、高温高湿度の環境下で経時した場合に、紙破れや糊残りが起こる。
水分散型アクリル共重合体の主単量体としては、(a)アルキル基の炭素数が2〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシルなどの直鎖または分岐脂肪族アルコールのアクリル酸エステル及び対応するメタクリル酸エステルなどが例示できる。なかでも、アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく用いられる。これらは、70〜99.5重量%含有され、単独であるいは2種類以上併用して用いることができる。
(b)カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが例示できる。これらは、0.5〜5重量%含有され、単独であるいは2種類以上併用して用いることができる。
(c)アルコール性水酸基を有する共重合可能なアクリル単量体としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルブチルなどが例示できる。これらは0.5〜5重量%含有され、単独であるいは2種類以上併用して用いることができる。
(d)カルボニル基を有する共重合可能なアクリル単量体としてはアクロレイン、ジアセトンアクリルアミド、ホルミルスチロール、好ましくは4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソブチルケトンなど)、ジアセトンアクリレート、アセトニルアクリレート、アセトアセトキシエチルアクリレート、ジアセトンメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート−アセチルアセテート、ブタンジオール−1,4−アクリレート−アセチルアセテート等が例示できる。
粒子内架橋剤としてフタル酸のジアリルエステルとして、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のジアリルエステル、多官能アクリル系単量体としてメチレンビスアクリルアミド、1、6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレートなど例示できる。これらは0.1〜1重量%含有され、単独であるいは2種類以上併用して用いることもできる。
反応性界面活性剤としては以下の化合物を例示することができる。アニオン系界面活性剤としてはノニルフェニル骨格の旭電化工業株式会社製「アデカリアソープSE−10N」、第一工業製薬株式会社製「アクアロンHS−10、HS−20」等、長鎖アルキル骨格の第一工業製薬株式会社製「アクアロンKH−05、KH−10」、旭電化工業株式会社製「アデカリアソープSR−10N」等、燐酸エステル骨格の日本化薬株式会社製「KAYARAD」等が例示できる。
ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンフェニルエーテル類、ソルビタン高級脂肪酸エステル類、グリセリン高級脂肪酸エステル類の分子末端あるいは中間部に不飽和二重結合を有し、単量体と共重合するものに限られる。旭電化工業株式会社製「アデカリアソープNE−10」、第一工業製薬株式会社製「アクアロンRN−10、RN−20、RN−50」、日本乳化剤株式会社製「アントックスNA−16」等が例示できる。
金属架橋剤としては、亜鉛化合物、アルミニウム化合物、コバルト化合物、ジルコニウム化合物、チタン化合物、銅化合物などが挙げられるが、これらの中でも、亜鉛化合物、特に酸化亜鉛・重炭酸アンモニウム化合物が特に好ましい。亜鉛化合物、アルミニウム化合物としては、ジョンソンポリマー株式会社製「ジョンキュアー90」、株式会社GSIクレオス製「ジンプレックス15」などが例示される。これらの金属架橋剤は乾燥により、水性アクリル共重合体中の(b)成分由来のカルボキシル基と金属架橋をおこない、架橋構造を形成できるものである。
水性アクリル共重合体中の(b)成分由来のカルボキシル基と反応し、架橋構造を形成できるものである。
主成分と架橋剤との架橋反応が進むと、基材に対する粘着剤層の含浸速度が遅くなり、ついには含浸が殆ど進まなくなる。
従って、重合開始剤や連鎖移動剤によって水性アクリル共重合体の分子量を調整したり、さらに配合する架橋剤の種類と量を調整することにより含浸量を任意に調整できる。
例えば、主成分と架橋剤との架橋速度が遅い場合には、粘着剤層に基材を貼り合わせた後の含浸が進み易いが、一般に遅くとも23℃、168時間経時すると架橋反応が完了し、含浸も完了する。そこで、架橋速度の遅い架橋剤を用いる場合には、架橋剤量を増やす等して、前述した含浸量を任意に調整できる。
一方、主成分と架橋剤との架橋速度が速い場合には、粘着剤層に基材を貼り合わせた後に含浸が進み難い。そこで、含浸を促進すべく、主成分の分子量を低下させたり、架橋剤量を少なくしたり、粘着剤層に基材を貼り合わせる際ないし貼り合わせた後に加圧したり、貼り合わせた後さらに加熱したりすることによって、含浸量を任意に調整できる。
例えば、上述の水性粘着剤組成物のうちポリグリシジル化合物架橋剤、カルボジイミド架橋剤、イソシアネート化合物架橋剤、ヒドラジン架橋剤を単独又は2種類以上使用した粘着剤が好適である。
紙としては、上質紙、アート紙、コート紙などの紙が挙げられる。また、熱により発色する層を有する紙を用いることもできる。この場合、感熱発色層は、粘着剤層とは接しない方の面に位置することが好ましい。感熱発色層は、ロイコ染料及び顕色剤を含有することが好ましい。
<実施例1> アクリル酸2−エチルヘキシル98.6部、アクリル酸1部、フタル酸ジアリルエステル0.4部、これら全モノマー100部に対して連鎖移動剤としてチオグリコール酸オクチルを0.2部、反応性アンモニア中和型アニオン性乳化剤として第一工業製薬株式会社製アクアロンKH−10を固形分として2.0部、イオン交換水28部を添加し、単量体乳化物を作成した。
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた重合槽に、イオン交換水40部を仕込み、窒素ガスで飽和させて攪拌し、5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.1部添加して、5分後に上記単量体乳化物を滴下ロートにて滴下を開始し、これと平行して5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.3部を3時間かけて滴下した。反応温度を80℃に保ったまま滴下終了30分後、5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.08部を30分おきに2回に分けて添加した。さらに攪拌しながら80℃で2時間熟成した後冷却してアンモニアで中和し、固形分55%の水性アクリル共重合物(1)を得た。
この水性粘着剤組成物を剥離性シートに塗布、100℃1分乾燥し、コンフォーカル顕微鏡で測定した結果、剥離紙上の粘着層の厚みが20ミクロンであった。
これを上質紙に重ね、23℃、168時間経時後、剥離紙を剥離したところ、上質紙上の粘着剤層の厚みが15ミクロンであった。上質紙に粘着剤層が一部含浸し、上質紙を積層する前の厚み、即ち剥離性シート上の粘着剤層の厚みの0.75になった粘着シートを得た。
温度計、滴下ロート、還流器を備えた重合槽に、イオン交換水40部を仕込み、窒素ガスで飽和させて攪拌し、5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.1部添加して、5分後に上記単量体乳化物を滴下ロートにて滴下を開始し、これと平行して5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.3部を3時間かけて滴下した。反応温度を80℃に保ったまま滴下終了30分後、5%過硫酸アンモニウム水溶液を固形分で0.08部を30分おきに2回に分けて添加した。さらに攪拌しながら80℃で2時間熟成した後冷却してアンモニアで中和し、固形分55%の水性アクリル共重合物(2)を得た。
粘着シートに浮き、シワ、破れがなく、剥離後の粘着剤の移行、基材破断および被着体汚染の点で問題がない場合を○、浮き、シワが部分的に発生しているが粘着剤の移行、基材破断および被着体汚染がない場合を△、浮き、シワの発生や、基材破断および糊残りが見られる場合を×とした。
Claims (5)
- 剥離性シートに水性粘着剤を塗布し、乾燥し、剥離性シート上に膜厚t0の粘着剤層を形成した後、剥離性シート上の粘着剤層に紙を重ね、次いで粘着剤層の一部を紙に含浸させ、粘着剤層の膜厚をt0×0.1〜t0×0.9とする粘着シートの製造方法であって、
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含むことを特徴とする粘着シートの製造方法。 - 粘着剤層とは接していない方の紙面に、熱に感応して発色し得る層が存在することを特徴とする請求項1記載の粘着シートの製造方法。
- 剥離性シートに水性粘着剤を塗布、乾燥してなる粘着剤層に紙を重ね合わせてなる粘着シートであって、紙を重ね合わせる前の粘着剤層の厚みがt0であり、紙を重ね合わせた後の粘着剤層の厚みがt0×0.1〜t0×0.9である粘着シートであって、
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含むことを特徴とする粘着シート。 - 粘着剤層とは接していない方の紙面に、熱に感応して発色し得る層が存在することを特徴とする請求項3記載の粘着シート。
- 剥離性シートに水性粘着剤を塗布、乾燥してなる粘着剤層に紙を重ね合わせてなる粘着シートであって、
前記水性粘着剤が、紙を重ね合わせる前の粘着剤層の厚みがt0であり、紙を重ね合わせてから23℃、168時間経時すると粘着剤層の厚みがt0×0.1〜t0×0.9となり得る粘着剤であることを特徴とする粘着シートであって、
前記水性粘着剤が、少なくとも粒子内架橋剤と、連鎖移動剤とを用いてなる水分散型アクリル共重合体と、架橋剤とを含む粘着シート。
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