JP5234479B2 - 粘着付与樹脂エマルジョンおよび水系粘・接着剤組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
具体的には、各種公知のノニオン性単量体類、例えば、アミド系不飽和単量体〔(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド系単量体等〕、水酸基含有不飽和単量体〔(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(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−ヒドロキシブチル等〕、その他ノニオン性単量体〔メチルビニルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート類、炭素数6〜22のα−オレフィン、ビニルピロリドン等〕などが挙げられ、これらは1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、該ノニオン性単量体類として、特に前記アミド系不飽和単量体を用いると、得られる水系粘・接着剤組成物の剥離紙への塗工性が良好となり好ましい。
K 0070)は通常2〜100程度である。
該アクリル系重合体エマルジョンとしては、アクリル系ポリマーを主体とする水系アクリル系粘・接着剤として各種公知のものを特に制限なく用いることができる。なお、該アクリル系ポリマーは、前記(メタ)アクリル酸類や前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、前記水酸基含有不飽和単量体、前記ビニルエステル系単量体などを主な反応成分とするものである(例えば、特開2003−238932号等参照)。また、該アクリル系重合体エマルジョンを製造する際には、前記非反応性乳化剤を用いてもよい。また、該添加剤としては、例えば、消泡剤、増粘剤、充填剤、酸化防止剤、耐水化剤、造膜助剤等が挙げられ、これらは1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器および攪拌装置を備えた四つ口フラスコに、アクリル酸30部、メタクリル酸メチル12部、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系の反応性乳化剤(商品名「アクアロンRN−20」、第一工業製薬(株)製)30部(固形分換算)、スチレンスルホン酸ソーダ15部、およびスチレン13部を仕込み、更にイオン交換水10部を加えて単量体水溶液とした。次いで該単量体水溶液に、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンを10部、過硫酸アンモニウム2.4部、イオン交換水72部を添加した。次いで、反応系を85℃まで昇温してから2時間保持し、ラジカル重合反応を行った。次いで、反応系に過硫酸アンモニウムを1部を添加し、更に1時間保温した。その後、反応系に48%水酸化ナトリウム水溶液を18部添加してからよく攪拌し、常温まで冷却した。こうして、固形分21.0%の共重合体(A−1)の水溶液を得た。
製造例1−1と同様の反応装置に、アクリル酸15部、メタクリル酸メチル10部、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系の反応性乳化剤(商品名「アクアロンRN−10」、第一工業製薬(株)製)40部(固形分換算)、スチレンスルホン酸ソーダ10部、スチレン10部、およびアクリルアミド15部を仕込み更にイオン交換水10部を加えて単量体水溶液とした。次いで該単量体水溶液に、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン5部、過硫酸アンモニウム2.4部、イオン交換水72部を添加した。次いで、反応系を85℃まで昇温してから2時間保持し、ラジカル重合反応を行った。次いで、反応系に過硫酸アンモニウム1部を添加し、更に1時間保温した。その後、反応系に48%水酸化ナトリウム水溶液を16.8部添加してからよく攪拌し、常温まで冷却した。こうして、固形分20.9%の共重合体(A−2)の水溶液を得た。
製造例1−1と同様の反応装置に、アクリル酸27.5部、アクリル酸メチル12.5部、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系の反応性乳化剤(商品名アクアロン「RN−50」、第一工業製薬(株)製)を固形分換算で35部、スチレンスルホン酸ソーダ15部、およびスチレン10部を仕込み、更にイオン交換水10部を加えて単量体水溶液とした。次いで該単量体水溶液に、ドデカンチオール1部、過硫酸カリウム4部、イオン交換水70部を添加した。次いで、反応系を85℃まで昇温してから2時間保持し、ラジカル重合反応を行った。次いで、反応系に過硫酸アンモニウムを1部を添加し、更に1時間保温した。その後、反応系に48%水酸化ナトリウム水溶液を20部添加してからよく攪拌し、常温まで冷却した。こうして、固形分21.1%の共重合体(A−3)の水溶液を得た。
製造例1−1と同様の反応装置に、アクリル酸27.5部、アクリル酸n−ブチル12.5部、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系の反応性乳化剤(商品名「アクアロンRN−10」、第一工業製薬(株)製)32.5部(固形分換算)、スチレンスルホン酸ソーダ15部、およびスチレン12.5部を仕込み、更にイオン交換水10部を加えて単量体水溶液とした。次いで該単量体水溶液に、ドデカンチオール1部、過硫酸カリウム4部、イオン交換水70部を添加た。次いで、反応系を85℃まで昇温してから2時間保持し、ラジカル重合反応を行った。次いで、反応系に過硫酸アンモニウムを1部を添加し、更に1時間保温した。その後、反応系に48%水酸化ナトリウム水溶液を20部添加してからよく攪拌し、常温まで冷却した。こうして、固形分20.9%の共重合体(A−4)の水溶液を得た。
製造例1−1と同様の反応装置に、メタクリル酸40部、メタクリル酸メチル17.5部、ポリオキシエチレンフェニルエーテル系の反応性乳化剤(商品名「アクアロンRN−50」、第一工業製薬(株)製)25部(固形分換算)、スチレンスルホン酸ソーダ10部およびスチレン7.5部を仕込み、更にイオン交換水20部を加えて単量体水溶液とした。次いで該単量体水溶液に、オクタンチオール1部、過硫酸カリウム2部、イオン交換水300部添加した。次いで、反応系を85℃まで昇温してから2時間保持し、ラジカル重合反応を行った。次いで、反応系に過硫酸アンモニウムを1部を添加し、更に1時間保温した。その後、反応系に48%水酸化ナトリウム水溶液を24部添加してからよく攪拌し、常温まで冷却した。こうして、固形分24.3%の共重合体(A−5)の水溶液を得た。
AA:アクリル酸
MAMe:メタクリル酸メチル
AMe:アクリル酸メチル
ABu:アクリル酸n−ブチル
MAA:メタクリル酸
SSNa:スチレンスルホン酸ソーダ
St:スチレン
AAM:アクリルアミド
NV:固形分
窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器および攪拌装置を備えた1リットル容の四つ口フラスコに、非変性重合ロジン(酸価140)500部を仕込み、窒素気流下で180℃に昇温して溶融させた。次いで、撹拌下に、220℃でペンタエリスリトール50部と水酸化カルシウム5部とを添加した後、280℃まで昇温して、同温度で12時間エステル化反応を行った。次いで、同温度で反応系を1時間減圧し、生成水を除去した。こうして、酸価12、軟化点170℃の反応物を得た。これをそのまま粘着付与樹脂(B−1)として用いた。
窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器および攪拌装置を備えた1リットル容の四つ口フラスコに、非変性重合ロジン(酸価140)500部を仕込み、窒素気流下で180℃に昇温して溶融させた。次いで、撹拌下に、200℃でフマル酸20部を添加して1時間保持し、フマル酸変性重合ロジンを製造した。次いで、撹拌下に、ペンタエリスリトール62部と水酸化カルシウム6部とを添加した後、280℃まで昇温して、同温度で12時間エステル化反応を行った。次いで、同温度で反応系を1時間減圧し、生成水を除去した。こうして、酸価14、軟化点175℃の反応物を得た。これをそのまま粘着付与樹脂(B−2)として用いる。
窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器および攪拌装置を備えた1リットル容の四つ口フラスコに、非変性重合ロジン(酸価140)500部を仕込み、窒素気流下で180℃に昇温して溶融させた。次いで、撹拌下に、200℃でアクリル酸15部を添加して1時間保持し、アクリル酸変性重合ロジンを製造した。次いで、撹拌下に、ペンタエリスリトール60部と水酸化カルシウム5.3部とを添加した後、280℃まで昇温して、同温度で12時間エステル化反応を行った。次いで、同温度で反応系を1時間減圧し、生成水を除去した。こうして、酸価14、軟化点171℃の反応物を得た。これをそのまま粘着付与樹脂(B−3)として用いる。
窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器および攪拌装置を備えた四つ口フラスコに、70℃の窒素ガス気流下において、水44.5部およびアニオン系乳化剤(商品名ハイテノールS、固形分50%、第一工業製薬(株)製)0.90部を溶解仕込み、撹拌下に下記(1)単量体混合物と下記(2)開始剤溶液との合計の1/10量を添加して、70℃において30分間予備重合反応を行い、その後、残りの9/10量を2時間かけて滴下し、滴下終了後、70℃でさらに1時間完結反応を行い、室温に冷却した。こうして得られたアクリル系重合体エマルジョンを、水系粘着剤組成物のベースポリマーとして用いる。
(2)過硫酸カリウム0.23部、pH調整剤(重ソウ)0.11部および水9.04部からなる開始剤溶液
前記粘着付与樹脂(B−1)100部をトルエン60部に100℃にて約1時間溶解した後、80℃まで冷却した。次いで、前記共重合体(A−1)を固形分換算で3部、水160部を添加し、75℃にて1時間強撹拌して予備乳化を行った。得られた予備乳化物は、高圧乳化機(マントンガウリン社製)にて、29.4MPaの圧力で高圧乳化することにより乳化物とした。次いで、減圧蒸留装置に該乳化物200部を仕込み、50℃、133hPaの条件下に6時間減圧蒸留を行い、固形分55%の粘着付与樹脂エマルジョンを得た。その後、該粘着付与樹脂エマルジョン20部(固形分換算)と、前記アクリル系重合体エマルジョン80部(固形分換算)とを混合して、水系粘着剤組成物を調製した。
共重合体と粘着付与樹脂の種類を表1で示すように変えたほかは実施例1と同様にして、固形分55%の粘着付与樹脂エマルジョンをそれぞれ得た。また、各粘着付与樹脂エマルジョンを用い、実施例1と同様にして水系粘着剤組成物を得た。
実施例1において、粘着付与樹脂として、重合ロジンのペンタエリスリトールエステル(軟化点160℃)に変えた他は同様の操作を行い、固形分55%の粘着付与樹脂エマルジョンを得た。また、実施例1と同様にして水系粘着剤組成物を得た。
実施例1において、乳化剤を市販のアニオン性低分子界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)に変えた他は同様の操作を行い、固形分55%の粘着付与樹脂エマルジョンを得た。また、実施例1と同様にして水系粘着剤組成物を得た。
A4サイズにカットした剥離紙上に、実施例1で調製した水系粘着剤組成物を、塗工量が15g/m2(dry)となるようにハンドアプリケーターにて塗工した後(幅8cm)、当該剥離紙を乾燥機中で乾燥させて(105℃×120秒)、乾燥塗膜(粘着剤層)のセンターのハジキとエッジのハジキを以下の基準で評価した。なお、センターのハジキは、塗膜帯に無塗工部分が何個生じたかにより目視評価した。また、エッジのハジキは、塗膜帯の片端に生じた無塗工帯の幅(mm)を計ることにより評価した。また、他の実施例と比較例についても同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
○:センターのハジキ・・・1〜2個程度、エッジのハジキ・・・約1〜2mm未満
○−:センターのハジキ・・・3〜4個程度、エッジのハジキ・・・約2〜3mm程度
×:センターのハジキが多く、またエッジのハジキも大きく、均一な塗工面が得られない。
厚さ38μmのPETフィルム上に、実施例1で調製した水系粘着剤組成物を、乾燥膜厚が30μmとなるようにサイコロ型アプリケーターにて塗工した後、当該PETフィルムを当該剥離紙を乾燥機中で乾燥(105℃×120秒)させた後、試料テープ(巾25mm×長さ150mm)とした。次いで、該試料テープをポリエチレン板に貼り付け、PSTC−1に準じて180゜剥離時の接着力(g/25mm)を測定した。なお、試験条件は温度が20℃、剥離速度が300mm/分である。また、他の実施例と比較例についても同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1で調製した水系粘着剤組成物について、前記同様にして試料テープを作製した。次いで、該試料テープについて、PSTC−7に準じてクリープ試験を行い、粘着剤層の耐熱保持力を評価した。なお、評価は温度60℃、荷重1.2kgの条件下で24時間保持した時に、試験片が落下するまでの時間として表した。また、他の実施例と比較例についても同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
※2:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムであることを示す。
Claims (6)
- アクリル酸とアクリル酸アルキルエステル又はアクリル酸とメタクリル酸アルキルエステル(a1)、反応性乳化剤(a2)、スルホン酸系不飽和単量体(a3)、ならびにスチレン系不飽和単量体(a4)を反応成分とする共重合体(A)の存在下で、重合ロジン類と多価アルコールと金属塩化合物との反応物(b1)を含む粘着付与樹脂(B)を乳化してなる、粘着付与樹脂エマルジョン。
- 前記共重合体(A)がさらに、前記(a1)〜(a4)以外の不飽和単量体(a5)として、ノニオン性単量体類を反応成分とするものである、請求項1に記載の粘着付与樹脂エマルジョン
- 前記反応物(b1)における重合ロジン類が、非変性重合ロジンおよび/またはα,β−不飽和カルボン酸変性重合ロジンである、請求項1又は2記載の粘着付与樹脂エマルジョン。
- 前記反応物(b1)における金属化合物が、2価金属の水酸化物、2価金属の塩化物および2価金属の硫酸塩からなる群より選ばれるいずれか少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれかに記載の粘着付与樹脂エマルジョン。
- 前記反応物(b1)の軟化点が140〜190℃である、請求項1〜4のいずれかに記載の粘着付与樹脂エマルジョン。
- アクリル系重合体エマルジョンと、該アクリル系重合体エマルジョンに対して2〜40重量%(固形分換算)となる請求項1〜5のいずれかに記載の粘着付与樹脂エマルジョンとを含有してなる、水系粘・接着剤組成物。
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