JP5937571B2 - エマルション型粘着剤組成物及び再剥離性粘着シート - Google Patents
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Description
このような粘着シートには、商品の流通時においては高い粘着力が求められるが、最終的には比較的容易に剥離でき、糊残りが生じないという特性が求められる。
従って、これらの特性が要求される粘着シートにおいては、粘着シートを構成する粘着剤や接着剤などについて、これまでにも様々な検討が行われてきた。
また、特許文献2には、特定の、アクリル酸エステル、アクリロニトリル及びα,β−不飽和カルボン酸をアニオン性反応性乳化剤の存在下で乳化重合して得られるアクリルエマルションを含有するアクリルエマルション型感圧接着剤が開示されている。
例えば、タイヤの表示ラベルは、メーカー名、ブランド名、サイズ等が記載され、タイヤのトレッド面に貼付されるが、タイヤのトレッド面には非常に大きな凹凸があることと、さらに、タイヤのトレッド面には、タイヤ成形時に使用される金型の空気抜き口が原因で形成される「スピュー」と呼ばれるヒゲ状突起物が存在するため、接着面積はかなり小さくなる。このようなタイヤ特有の形状は、粘着シートの粘着力を大きく低下させるため、上記文献に記載の接着剤を用いる粘着シートをタイヤのトレッド面に貼付した場合、粘着力が十分でなく剥がれ易くなる。特に、冬場等の低温時においては一般に粘着剤の粘着力が低下する傾向があり、低温時に粘着シートが剥がれ易くなるという問題があった。
(1)2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート及びエチレン性不飽和カルボン酸を含む単官能単量体混合物と、多官能単量体とからなる全単量体混合物に対して、2−エチルヘキシルアクリレートの含有量が70〜97質量%、メチルアクリレートの含有量が1〜15質量%、及びエチレン性不飽和カルボン酸の含有量が0.1〜15質量%である単官能単量体混合物と、多官能単量体とを乳化重合して得られるアクリル系共重合体(A)、並びに、ロジン系粘着付与樹脂(B)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、ロジン系粘着付与樹脂(B)の添加量が、全単量体混合物100質量部に対して、固形分換算で、1〜9質量部であることを特徴とするエマルション型粘着剤組成物。
(3)さらに、軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C)(ロジン系粘着付与樹脂(B)を除く。)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、ロジン系粘着付与樹脂(B)と軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C)の質量比(ロジン系粘着付与樹脂(B):軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C))が1:2〜3:1である(1)に記載のエマルション型粘着剤組成物。
(4)さらに、軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、ロジン系粘着付与樹脂(B)と軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D)の質量比(ロジン系粘着付与樹脂(B):軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D))が、1:3〜3:1である(1)に記載のエマルション型粘着剤組成物。
(5)基材と粘着剤層とを有する再剥離性粘着シートであって、前記粘着剤層が、(1)に記載のエマルション型粘着剤組成物を用いて得られたものであることを特徴とする再剥離性粘着シート。
(6)タイヤ貼付用の(5)に記載の再剥離性粘着シート。
(7)タイヤのトレッド部貼付用の(5)に記載の再剥離性粘着シート。
また、本発明の粘着剤組成物を用いて得られる粘着剤層は十分な凝集力を有するため、粘着シートを剥離した後に糊残りが生じにくい。
さらに、全面塗布法により再剥離性粘着シートを製造する場合であっても、切断機のカッターや印刷機のガイド等に粘着剤組成物が付着し、粘着シート等を汚染することがない。
なお、以下の説明において、「高い粘着力を有する粘着剤層を形成できる粘着剤組成物」を「高い粘着力を有する接着剤組成物」、「高い凝集力を有する粘着剤層を形成できる粘着剤組成物」を「高い凝集力を有する接着剤組成物」のように省略して記載することがある。また、他の特性についても同様に省略して記載することがある。
本発明のエマルション型粘着剤組成物は、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート及びエチレン性不飽和カルボン酸を含む単官能単量体混合物と、多官能単量体からなる全単量体混合物(以下、「全単量体混合物」という。)に対して、2−エチルヘキシルアクリレートの含有量が70〜97質量%、メチルアクリレートの含有量が1〜15質量%、及びエチレン性不飽和カルボン酸の含有量が0.1〜15質量%である単官能単量体混合物と、多官能単量体とを乳化重合して得られるアクリル系共重合体(A)、並びに、ロジン系粘着付与樹脂の添加量が、全単量体混合物100質量部に対して、固形分換算で、1〜9質量部であることを特徴とする。
本発明のエマルション型粘着剤組成物は、アクリル系共重合体(A)及び粘着付与樹脂(B)が、後述する水系溶媒中に分散されてなる分散液である。
本発明に用いるアクリル系共重合体(A)は、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート及びエチレン性不飽和カルボン酸を特定割合で含む単官能単量体混合物と多官能単量体とを乳化重合して得られるものである。
エチレン性不飽和カルボン酸は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、入手容易性、重合性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
単官能単量体をこのような割合で含有する単官能単量体を用いることで、粘着力に優れ、かつ、良好な機械的安定性及び塗工性を有する粘着剤組成物を与えるアクリル系共重合体(A)を得ることができる。
2−エチルヘキシルアクリレートとメチルアクリレート以外の(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルメタクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート等が挙げられる。
水酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
これらの他のエチレン性不飽和単量体は、一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
他のエチレン性不飽和単量体の含有量は、全単量体混合物に対して、0〜20質量%が好ましく、0〜15質量%がより好ましい。
多官能単量体としては、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンビスアクリルアミド、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらの中でも、凝集力に優れる粘着剤組成物が得られることから、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートが好ましい。
多官能単量体は、一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
アニオン系乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられる。
これらの界面活性剤は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド等が挙げられる。
過硫酸塩系重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。
過酸化物系重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素等が挙げられる。
レドックス系重合開始剤としては、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせや、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムとの組み合わせ等が挙げられる。
これらの重合開始剤は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
水系溶媒の使用量は、単量体混合物100質量部に対して、50〜200質量部が好ましく、50〜150質量部がより好ましい。
反応終了後は、所望により、反応液にアンモニア水等を添加して、反応液のpH調整(例えば、反応液のpHを8程度に調整する)ことにより、アクリル系共重合体(A)を含有するエマルションを得ることができる。
本発明に用いるロジン系粘着付与樹脂(B)は、好ましくは80〜170℃、より好ましくは130〜170℃の軟化点を有するものである。ロジン系粘着付与樹脂(B)を含有させることで、タイヤのトレッド部のような被着体に対しても優れた粘着力を有する粘着剤組成物を得ることができる。
本発明の粘着剤組成物は、アクリル系共重合体(A)及びロジン系粘着付与樹脂(B)に加えて、さらに、軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C)(ただし、ロジン系粘着付与樹脂(B)を除く。)(以下、「粘着付与樹脂(C)」という。)や、軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D)(以下、「粘着付与樹脂(D)」という。)を含有することが好ましい。
粘着付与樹脂(C)としては、例えば、石油系樹脂、テルペン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、クマロン樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。
石油系樹脂としては、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5−C9共重合系石油樹脂、ピュアモノマー樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂及びこれらの水素化物等が挙げられる。
テルペン系樹脂としては、テルペン重合体、β−ピネン重合体、テルペンフェノール樹脂及び芳香族変性テルペン重合体等が挙げられる。
粘着付与樹脂(C)は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着付与樹脂(D)は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着付与樹脂(B)と粘着付与樹脂(D)の含有割合は、(粘着付与樹脂(B):粘着付与樹脂(D))の質量比で1:3〜3:1であることが好ましく、1:2〜2:1であることがより好ましい。粘着付与樹脂(B)と粘着付与樹脂(D)の含有割合がこの範囲内にあることで、低温時においても優れた粘着力を有し、かつ、糊残りが生じにくい粘着剤組成物が得られる。なお、いずれの粘着付与樹脂においても、樹脂自体をそのまま用いてもよいし、予め乳化したものを用いてもよい。
これらの添加剤は、アクリル系共重合体(A)の乳化重合反応液に添加してもよいし、アクリル系共重合体(A)を製造する際に乳化重合系内にあらかじめ添加してもよい。
(i)アクリル系共重合体(A)を乳化重合法により製造した重合反応液に、乳化された粘着付与樹脂(B)及び所望により粘着付与樹脂(C)又は(D)の所定量を混合して、エマルション型粘着剤組成物を製造する方法、
(ii)アクリル系共重合体(A)を製造する際に乳化重合系内にあらかじめ粘着付与樹脂(B)及び所望により粘着付与樹脂(C)又は(D)を存在させ、そのまま乳化重合を行うことにより、エマルション型粘着剤組成物を製造する方法、
(iii)アクリル系共重合体(A)を製造する際に乳化重合系内にあらかじめ粘着付与樹脂(C)又は(D)を存在させて乳化重合を行い、重合反応終了後に、乳化された粘着付与樹脂(B)を混合してエマルション型粘着剤組成物を製造する方法等が挙げられる。これらの中でも、重合反応を制御することができ、また、粘着付与樹脂(B)の特性が失われることもないことから、上記の(iii)の方法が好ましい。
また、ラベル加工時に切断機のカッターや印刷機のガイド等に粘着剤組成物が付着し、粘着シート等を汚染することがない。
本発明の再剥離性粘着シートは、少なくとも基材と粘着剤層とを有する、再剥離性の粘着シートであって、前記粘着剤層が、本発明のエマルション型粘着剤組成物を用いて得られたものであることを特徴とする。
本発明の再剥離性粘着シートは、粘着剤層を介して被着体に粘着させた後、被着体から再剥離可能な粘着シートである。
本発明に用いる基材としては、特に限定されるものではなく、公知のプラスチックフィルムや紙、合成紙等を使用することができる。なかでも、機械的強度に優れ、剥離時における基材の破壊を有効に防止できることから、プラスチックフィルム又は合成紙であることが好ましい。
プラスチックフィルムの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル;ナイロン等のポリアミド;ポリスチレン;等が挙げられる。
合成紙としては、例えば、合成樹脂と充填剤及び添加剤を溶融混合後、押出しして成膜された内部にボイドを有する単層又は複層の合成紙等が挙げられる。
粘着剤層は、本発明のエマルション型粘着剤組成物を用いて形成されたものである。
粘着剤層の厚みは、通常、1〜50μm、好ましくは、5〜40μmである。粘着剤層の厚みを1μm以上とすることにより、必要な粘着力及び凝集力(保持力)を確保することができ、50μm以下とすることにより、コストアップを防ぐとともに、粘着剤層が端部からはみ出すのを防止することができる。
上記のゲル分率は、粘着剤の乾燥被膜の酢酸エチルに対する不溶解分の比率を表し、後述する測定により求めることができる。
本発明の再剥離性粘着シートの粘着剤層の片面は、剥離材で保護されていることが好ましい。用いる剥離材の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、上質紙、グラシン紙、ラミネート紙等の紙基材や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン;等のフィルム基材が挙げられる。
剥離材としては、通常、上記基材の片面または両面を剥離剤で剥離処理を施したものを使用する。
用いる剥離剤としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、長鎖アルキル基含有カルバメート等が挙げられる。
剥離材の厚みは特に限定されないが、通常10〜250μm、好ましくは20〜200μmである。
本発明の再剥離性粘着シートは、(i)本発明のエマルション型粘着剤組成物を基材表面に塗布し、得られた塗膜を乾燥後、この塗膜上に剥離材を貼り合わせる方法、又は、(ii)本発明のエマルション型粘着剤組成物を剥離材表面に塗布し、得られた塗膜を乾燥後、この塗膜上に基材を貼り合わせる方法により形成することができる。
また、本発明の粘着剤組成物を用いて得られる粘着剤層は十分な凝集力を有するため、粘着シートを剥離した後に糊残りが生じにくい。
さらに、ラベル加工を施す際、切断機のカッターや印刷機のガイド等に粘着剤組成物が付着し、粘着シート等を汚染することがない。
実施例及び比較例において用いた試薬は、次の通りである。
・アクリル酸2−エチルヘキシル:三菱化学社製(第1表中、「2EHA」と表す。)
・アクリル酸ブチル:三菱化学社製(第1表中、「BA」と表す。)
・アクリル酸:三菱化学社製(第1表中、「AA」と表す。)
・アクリル酸メチル:三菱化学社製(第1表中、「MA」と表す。)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート:ダイセル・サイテック社製、商品名「PETIA」
・アニオン系界面活性剤:第一工業製薬社製、商品名「ニューフロンティアA−229E」
・粘着付与樹脂(B)−2:荒川化学工業社製、商品名「スーパーエステルE−720」、ロジン系樹脂、軟化点100℃
・粘着付与樹脂(C):ヤスハラケミカル社製、商品名「マルカクリアH」、石油系樹脂、軟化点−23℃
・粘着付与樹脂(D)−1:ヤスハラケミカル社製、商品名「YSレジンPX1250」、テルペン系樹脂、軟化点125℃
・粘着付与樹脂(D)−2:ヤスハラケミカル社製、商品名「YSレジンPX1000」、テルペン系樹脂、軟化点100℃
第1表に記載の質量部で単量体を混合し、単官能単量体混合物を調製した。
製造例1で得た単官能単量体混合物99.7質量部に、ペンタエリスリトールトリアクリレート0.3質量部、粘着付与樹脂(C)3質量部を加え混合した。得られた混合物を、攪拌機、温度計、還流冷却器及び滴下ロートを備えた反応容器に投入し、約30℃に保ちながら、30分間攪拌し溶解させた。
次いで、アニオン系界面活性剤0.6質量部をイオン交換水57質量部に分散させた分散液を、約30℃で加え、全容を30分間攪拌して単量体混合物等を含む乳化物を調製した。
上記のエマルションに、粘着付与樹脂(B)−1を5質量部添加して、エマルション型粘着剤組成物1を得た。
第2表に記載の原料を用いたことを除き、実施例1と同様にしてエマルション型粘着剤組成物2〜10を製造した。
上記の方法で得られたエマルション型粘着剤組成物1〜10のそれぞれを、乾燥後の膜厚が0.3mmとなるようにガラス板上に塗工し、25℃で24時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に100℃で5分間乾燥したものを50mm角に切り取り、試料とした。
次いで、上記試料の質量(G1)を測定し、次に、試料を酢酸エチル中に常温で24時間浸漬し、不溶解分を300メッシュ金網を用いて濾過して分離した。110℃で1時間乾燥した後の残渣の質量(G2)を測定し、以下の式に従って、ゲル分率を算出した。
測定結果を第2表に示す。
実施例1〜5及び比較例1〜5で得られたエマルション型粘着剤組成物1〜10のそれぞれを、ポリエチレンをラミネートした上質紙の片面に剥離処理を施した剥離紙(リンテック社製、「SP−8EAアイボリー」)上に、乾燥後に30μmの厚さになるように塗工し、90℃で2分間乾燥することで粘着剤層を形成した。次いで、表面基材として、アルミニウム蒸着層を備えた白コートポリエチレンテレフタレートフィルム[白コート(エチレン酢酸ビニル樹脂及び酸化チタンを含む)1μm/ポリエチレンテレフタレートフィルム12μm/アルミニウム蒸着層]のアルミニウム蒸着層と、得られた粘着剤層とを貼り合わせ、粘着シート1〜10を得た。
表面基材に厚さ60μmの二軸延伸白色ポリプロピレンフィルムを用いたことを除き、実施例6と同様にして、粘着シート11を得た。
実施例6〜11及び比較例6〜10で得られた粘着シート1〜11から、5cm×10cmの小片を切り出して、剥離紙を剥離した後、それをラジアルタイヤ(ブリヂストン社製、Playz)に対して、−10℃、0℃、23℃(50%RH)及び40℃の環境下でそれぞれ貼り付けた。そのまま72時間それぞれ放置した後、タイヤから粘着シートを手で引き剥がし、以下の基準によって剥離強度を評価した。評価結果を第3表に示す。
◎:十分な接着強度を有する。
○:やや接着強度が劣るものの実用上問題ないレベルである。
△:接着強度が弱く簡単に剥がれる。
×:ほとんど接着強度がない。
実施例6〜11及び比較例6〜10で得られた粘着シート1〜11から、10cm×10cmの小片を切り出し、さらに粘着剤層と基材を1cm×10cmの大きさで部分的に除去し、図1に記載の形状を有する試験片を作製した。図1において、(a)は試験片を上から見た図であり、(b)は試験片を横方向から見た図である。図1中、1は剥離フィルム、2は粘着剤層、3は基材をそれぞれ示す。
この試験片を、40℃、20kN/60cm2の圧力下に24時間静置し、このときの端部の粘着剤層のはみ出しを観察し、以下の基準によって評価した。評価結果を第3表に示す。
◎:はみ出しがない。
○:1mm以下のはみ出しがある。
△:1mm超、3mm以下のはみ出しがある。
×:3mm超、5mm以下のはみ出しがある。
2・・・粘着剤層
3・・・基材
Claims (7)
- 2−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート及びエチレン性不飽和カルボン酸を含む単官能単量体混合物と、多官能単量体とからなる全単量体混合物に対して、
2−エチルヘキシルアクリレートの含有量が70〜97質量%、メチルアクリレートの含有量が1〜15質量%、及びエチレン性不飽和カルボン酸の含有量が0.1〜15質量%である単官能単量体混合物と、
多官能単量体としてのペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートと
を乳化重合して得られるアクリル系共重合体(A)、並びに、
軟化点が80〜170℃であるロジン系粘着付与樹脂(B)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、
ロジン系粘着付与樹脂(B)の添加量が、全単量体混合物100質量部に対して、固形分換算で、1〜9質量部であることを特徴とするエマルション型粘着剤組成物。 - 前記多官能単量体の含有量が、全単量体混合物に対して、0.05〜0.5質量%である
請求項1に記載のエマルション型粘着剤組成物。 - さらに、軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C)(ロジン系粘着付与樹脂(B)を除く。)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、
ロジン系粘着付与樹脂(B)と軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C)の質量比(ロジン系粘着付与樹脂(B):軟化点が25℃以下の粘着付与樹脂(C))が1:2〜3:1である
請求項1に記載のエマルション型粘着剤組成物。 - さらに、軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D)を含むエマルション型粘着剤組成物であって、
ロジン系粘着付与樹脂(B)と軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D)の質量比(ロジン系粘着付与樹脂(B):軟化点が100〜140℃のテルペン系粘着付与樹脂(D))が、1:3〜3:1である
請求項1に記載のエマルション型粘着剤組成物。 - 基材と粘着剤層とを有する再剥離性粘着シートであって、
前記粘着剤層が、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエマルション型粘着剤組成物を用いて得られたものであることを特徴とする再剥離性粘着シート。 - タイヤ貼付用の請求項5に記載の再剥離性粘着シート。
- タイヤのトレッド部貼付用の請求項5に記載の再剥離性粘着シート。
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