JP7105581B2 - アクリル粘着剤組成物およびアクリル粘着性加工品 - Google Patents

アクリル粘着剤組成物およびアクリル粘着性加工品 Download PDF

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Description

本発明は、テープ、ラベル、シートあるいは両面テープ等の各種アクリル粘着性加工品における粘着剤組成物に関するものである。より詳しくは、透明性、保持力を維持したまま、非極性被着体への粘着力に優れるアクリル粘着剤組成物に関するものである。
粘着剤(感圧接着剤ともいう)は、その使用に際しての簡便性から、テープ、ラベル、シートあるいは両面テープ等の種々の用途に利用されている。また、その被着対象物もプラスチック、紙類、金属、ガラスなど様々な物質に対して使用される。これらに使用される感圧接着剤は、アクリル樹脂もしくはスチレン樹脂(スチレンブロックコポリマー等)をベースポリマーにしているものが一般的である。
特に、アクリル樹脂を用いたアクリル粘着剤は透明性に優れ、紙類、金属、ガラスなど極性を有する材料への粘着性に優れている。
しかし、ポリエチレンやポリプロピレンなどの非極性樹脂であるプラスチックに対する粘着性は劣る傾向がある。そのため、粘着性や密着性等についてはさらなる改善が望まれている。
上記の要求に対し、粘着性の向上を目的に、アクリル粘着剤に粘着付与樹脂を添加した様々なアクリル粘着剤組成物が提案されている。粘着付与剤としては、例えばロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油系樹脂等が知られているが、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂又は石油系樹脂からなる粘着付与剤を含有する粘着剤組成物は、着色や変色等の問題を生じる場合があった。前記着色等の問題を防止するために、これらを水添処理した樹脂または炭化水素系樹脂が使用される場合があるが、粘着剤のベースポリマーであるアクリル樹脂との相容性が不足し、透明性が損なわれたり、保持力が低下したりすることがあった。例えば特許文献1では、相容性が劣る粘着付与剤を添加することで粘着力が向上したが、透明性が悪化している。
特開昭64-16882号公報
本発明者らは、これらの問題を改良するものとして、イソプロペニルトルエンを特定割合で重合して得られる重合体を用いることで、透明性、保持力を維持したまま、非極性被着体への粘着力に優れるアクリル粘着剤組成物を提供するに至った。
すなわち本発明は上記のような従来のアクリル粘着剤の欠点を克服する、透明性、保持力を維持したまま、非極性被着体への高い粘着性を両立させる粘着性能を有するアクリル粘着剤組成物の提供を目的とするものである。
本発明者らは、鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決しうることを見出した。すなわち本発明は以下の[1]~[5]に関する。
[1]アクリル樹脂(A)と、粘着付与剤(B)を含有し、前記アクリル樹脂(A)および前記粘着付与剤(B)の含有量の合計を100質量部としたときに、前記アクリル樹脂(A)を50~99.5質量部、前記粘着付与剤(B)を0.5~50質量部含み、かつ、前記アクリル樹脂(A)が、下記(A-1)および(A-2)を満たし、かつ、前記粘着付与剤(B)が、下記(B-1)~(B-4)を満たす、アクリル粘着剤組成物。
(A-1)炭素数が1から12のアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、水酸基を含有する(メタ)アクリレートを含むモノマーを反応させて得られる。
(A-2)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が-80~0℃の範囲にある。
(B-1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した数平均分子量(Mn)が300~1500の範囲にある。
(B-2)JIS K2207に準拠して測定される軟化点が30~180℃の範囲にある。
(B-3)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が5~40℃の範囲にある。
(B-4)イソプロペニルトルエンに由来する構造単位を20モル%以上含有する。
[2]前記粘着付与剤(B)が、下記(B-5)を満たす、[1]に記載のアクリル粘着剤組成物。
(B-5)不飽和脂肪族化合物に由来する構造単位を1~60モル%の範囲で含有する。
[3]架橋剤(C)を含有する、[1]または[2]に記載のアクリル粘着剤組成物。
[4][1]~[3]のいずれか一つに記載のアクリル粘着剤組成物を含むアクリル粘着性加工品。
[5]テープ、ラベル、シートあるいは両面テープである、[4]に記載のアクリル粘着性加工品。
本発明によれば、透明性、保持力、粘着性に優れる、アクリル粘着剤組成物を提供することができる。
以下、本発明のアクリル粘着剤組成物について詳述する。
<アクリル粘着剤組成物>
アクリル樹脂(A)および粘着付与剤(B)の含有量の合計を100質量部としたときに、前記アクリル樹脂(A)を50~99.5質量部、好ましくは70~98質量部含み、より好ましくは80~95質量部含み、粘着付与剤(B)を0.5~50質量部含み、好ましくは2~30質量部含み、より好ましくは5~20質量部含む。粘着付与剤(B)の含有量が上記下限値以上であることで、得られる組成物の粘着力に優れ、粘着付与剤(B)の含有量が上記上限値以下であることで、透明性において好ましい。
<アクリル樹脂(A)>
アクリル樹脂(A)は、要件(A-1)および(A-2)を満たす。
要件(A-1)炭素数が1から12のアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、水酸基を含有する(メタ)アクリレートを含有する。
アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、さらに好ましくは炭素数2~8のアルキル基を有する。上記範囲以上であるとアクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)が上昇して粘着力が低下する。
水酸基を含有する(メタ)アクリレートとしては、好ましくは(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルである。共重合性と架橋剤を添加した際の架橋点となる点で好ましい。
要件(A-2)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が-80~0℃の範囲にある。
アクリル樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは-75℃~-15℃、より好ましくは-70℃~-30℃である。上記範囲内であるとテープ、ラベル、シートあるいは両面テープ等のアクリル粘着性加工品としたときに、広い温度範囲で粘着性を発現する。
<アクリル樹脂(A)の作製方法>
上記アクリル樹脂(A)の製造方法は特には限定されず、各種公知の方法が使用される。例えば、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法等のラジカル重合法により容易に重合することができる。中でも、アクリル樹脂の設計がしやすく、高性能なアクリル樹脂が得られる上で、重合方法としては、溶液重合法が好ましい。
本発明に用いられる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル及び(メタ)アクリル酸ペンチル等があげられる。
また、官能基を有するモノマーとして、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロプル、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等があげられる。
必要に応じてビニル系単量体を共重合成分として用いることができる。そのようなビニル系単量体としては、スチレン、酢酸ビニル等があげられる。
合成する際に、使用される好ましい重合開始剤としては、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエイト、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、α,α’-アゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t-ヘキシルパーオキシピバレート、2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ラウリロイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシネオヘキサノエート、過酸化-ジ-t-ブチル、アゾジシクロヘキシルカルボニトリル、α,α-アゾジイソ酪酸ジメチル、コハク酸過酸化物、ジクメン過酸化物、ジクロル過酸化ベンゾイル等があげられる。
合成する際に、使用される好ましい溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン等があげられる。
<粘着付与剤(B)>
粘着付与剤(B)は下記要件(B-1)~(B-4)を満たす。
要件(B-1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した数平均分子量(Mn)が300~1500である。
粘着付与剤(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、好ましくは400~1200であり、より好ましくは450~1000である。さらに好ましくは500~800である。また、重量平均分子量(Mw)は好ましくは600~3000であり、より好ましくは700~1500である。さらに好ましくは、750~1000である。さらに、重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)は、好ましくは1.1~2.5であり、より好ましくは1.2~2.0であり、さらに好ましくは1.3~1.9である。粘着付与剤(B)の数平均分子量や重量平均分子量が上記範囲であると、アクリル樹脂との相容性に優れ、透明性を維持できる。
要件(B-2)JIS K2207に準拠して測定される軟化点が30~180℃の範囲にある。
粘着付与剤(B)の軟化点は、好ましくは50~150℃であり、より好ましくは60℃~120℃であり、さらに好ましくは70℃~100℃である。粘着付与剤(B)の軟化点が上記範囲にあると、溶媒を含むアクリル樹脂組成物としたときに粘度が高くなりすぎず、基材に塗布する際の塗工性に優れる。
要件(B-3)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が0~100℃の範囲にある。
粘着付与剤(B)のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは2~80℃であり、より 好ましくは5~40℃であり、更に好ましくは10~30℃である。粘着付与剤(B)のガラス転移温度(Tg)が上記下限値以上であるとアクリル粘着剤組成物の耐熱性向上の点で好ましく、上記上限値以下であるとアクリル粘着剤組成物の粘着力と保持力のバランスに優れる点で好ましい。
要件(B-4)イソプロペニルトルエンに由来する構造単位を20モル%以上含有する。
粘着付与剤(B)は、好ましくは20~100モル%、より好ましくは40~98モル%、更に好ましくは60~95モル%以上含有する。上記範囲内であると、透明性を維持したまま、粘着力を向上させる。
粘着付与剤(B)が分子中に上記の構造単位を有すると、理由は定かではないが、アクリル樹脂(A)と粘着付与剤(B)とが特に相容しやすくなり、粘着付与剤(B)がアクリル樹脂(A)中に微分散しやすくなる。イソプロペニルトルエンに由来する構造単位を含む粘着付与剤(B)は、溶解度パラメーター(SP値)が8.7~8.9となり、アクリル樹脂のSP値が8.6~9.1に対して近いため、相容しやすいと推定される。また、アクリル樹脂に対して、低分子量のため、被着体へ塗布した際の濡れ性を向上させることで粘着力が向上すると推定される。
粘着付与剤(B)は好ましくはさらに下記要件(B-5)を満たす。
要件(B-5)不飽和脂肪族化合物に由来する構造単位を1~60モル%の範囲で含有する。
粘着付与剤(B)は、好ましくは2~40モル%、より好ましくは5~30モル%、更に好ましくは10~20モル%含有する。上記不飽和脂肪族化合物に由来する構造単位が上記範囲内であると、非極性被着体への粘着力に優れる。
粘着付与剤(B)が分子中に上記の構造単位を有すると、非極性被着体への粘着力がさらに向上する。理由は定かではないが、分子中に不飽和脂肪族化合物を含むことで、局所的に非極性被着体との親和性に優れ、粘着力が向上すると推定される。
上記範囲の上限値以下であると、アクリル樹脂(A)との相容性が良く、アクリル粘着剤組成物の白濁抑制において好ましい。
<粘着付与剤(B)の作製方法>
上記粘着付与剤(B)は公知の方法にて製造することができる。例えば、原料であるイソプロペニルトルエンを単独重合もしくはその他のモノマー(上記以外の不飽和脂肪族化合物等)とを共重合させる方法等が挙げられる。
その他のモノマーである不飽和脂肪族化合物としては、炭素数4~5の不飽和脂肪族炭化水素等を具体例として挙げることができる。炭素数4~5の不飽和脂肪族炭化水素としては、石油精製、分解時に副生する炭素数4~5の不飽和脂肪族炭化水素を主成分として含む、C留分およびC留分から選ばれる任意の化合物を使用できる。これらの化合物を併用することで、粘着付与剤(B)の軟化点等の各物性を用途等に応じて調整することが可能である。
留分およびC留分は、常圧下における沸点範囲が通常-15℃~+45℃の留分であって、1-ブテン、イソブテン、2-ブテン、1,3-ブタジエン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、2-ペンテン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、シクロペンタジエン等の重合性モノマーを含んでいる。上記不飽和脂肪族化合物として、C留分およびC留分から選ばれる任意の重合性モノマー用いることができるが、不飽和脂肪族化合物は、共役二重結合を有さない、もしくはその含有率が低いことが好ましい。具体的には、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、シクロペンタジエン等を含まない、もしくはその含有率が低いことが好ましい。
上記のような石油留分は、例えば、製油所等における原油等の常圧蒸留(トッピング)に際して副生するガス留分を含む軽質油留分;石油のクラッキング、リフォーミング処理工程において副生する同様な軽質油留分;または石油化学工場における石油ナフサ分解等において得られるガスを含む軽質油留分;等の石油留分からそのまま、または場合によっては蒸留、抽出、その他の処理を加えて所望の留分として得ることができる。
ここで、上記群から選ばれるモノマーの単独重合反応または共重合反応、および当該モノマーとその他のモノマーとの共重合反応等は、主としてカチオン重合、より具体的にはフリーデル-クラフツ触媒の存在下に行われる。フリーデル-クラフツ触媒としては、公知のフリーデル-クラフツ触媒が使用でき、具体的には塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ジクロロモノエチルアルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズ、三弗化ホウ素、三弗化ホウ素のエーテル錯体やフェノール錯体などの各種錯体等を挙げることができる。なかでも、三弗化ホウ素のフェノール錯体を用いることが好ましい。フリーデル-クラフツ触媒の使用量は、原料モノマーの合計100質量部に対して通常0.05~5質量部であり、好ましくは0.1~2質量部である。
重合反応は、重合反応時に生じる反応熱の除去、反応液粘度の抑制、分子量の調整等のため、原料である重合性モノマーの濃度が10~60質量%程度になるように溶媒を用いて行うことが好ましい。適当な溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素を挙げることができる。これらは一種単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。
重合工程では、反応器内において原料である重合性モノマーを、上記触媒の存在下、上記溶媒中で重合反応させる。重合工程は1段で行うこともできるが、複数段に分けて行うことが好ましい。重合温度は原料組成や目的とする分子量領域等によって異なるが、通常-50℃~+50℃の範囲が好ましい。また反応時間は、通常10分~10時間の範囲が好ましい。重合終了後は、例えば塩基性水溶液またはメタノ-ル等のアルコールの様な塩基性化合物を用いて触媒を分解した後、水洗し、未反応の原料および溶媒等をストリッピングすることによって除き、目的の粘着付与剤(B)を得る。
また、粘着付与剤(B)は、粉体、タブレット、ブロック等の固形物であってもよく、溶媒中に分散したものや、溶解したものであってもよい。
<その他の成分>
本発明のアクリル粘着剤組成物は、発明の効果を阻害しない範囲で、その他の成分を含んでも構わない。その他の成分としては、架橋剤(C)が挙げられる。架橋剤(C)としては、具体的には、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート3付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、N,N’-ジフェニルメタン-4,4’-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N’-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N’-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-(2-メチルアジリジン)プロピオネート等のアジリジン系化合物、及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上に対して併用してもよい。架橋性の官能基を1分子中に2個以上有する架橋剤は、アクリル樹脂の官能基と反応させることにより、粘着力及び凝集力を調整できるので使用することが好ましい。
架橋剤の含有量は、通常架橋剤中の官能基数およびブロック化イソシアネート中の官能基数の合計がアクリル樹脂中の官能基数よりも多くならない程度の範囲で含有するのが好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。好ましい含有量は、アクリル樹脂100質量部に対し、架橋剤0.1~20質量部、更に好ましくは0.1~10質量部である。含有量が少ない場合、粘着剤層の凝集力が不十分となり、被着体表面に粘着剤層に起因する糊残りを生じ易くなる。含有量が多い場合、架橋密度が高くなり、流動性が悪化することで、被着体表面に追従し難くなり粘着性が低下することがある。
<アクリル粘着剤組成物の作製方法>
上記アクリル粘着剤組成物の製造方法は特には限定されず、各種公知の方法で配合される。上記アクリル粘着剤組成物は、アクリル樹脂(A)と、粘着付与剤(B)を含有し、前記アクリル樹脂(A)および前記粘着付与剤(B)の含有量の合計を100質量部としたときに、前記アクリル樹脂(A)を50~99.5質量部、前記粘着付与剤(B)を0.5~50質量部の割合で配合される。好ましくは2~30質量部含み、より好ましくは5~20質量部含む。粘着付与剤(B)の含有量が上記下限値以上であることで、得られる組成物の粘着力に優れ、粘着付与剤(B)の含有量が上記上限値以下であることで、透明性において好ましい。
使用される好ましい溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
<アクリル粘着性加工品>
テープ、ラベル、シートあるいは両面テープ等が挙げられる。
以下、実施例および比較例を用いて本発明を説明するが、本発明は何ら以下の実施例に限定されるものではない。
[アクリル樹脂(A)]
<アクリル樹脂(A1)の製造方法>
使用したモノマーは、下記の略称で表す。
・2-エチルヘキシルアクリレート・・・2EHA
・エチルアクリレート・・・EA
・酢酸ビニル・・・VA
・アクリル酸・・・AA
・ヒドロキシエチルアクリレート・・・HEA
攪拌機を設置した温度調節可能な反応器に、重合溶媒として酢酸エチル 350部、トルエン 40部を仕込み、窒素置換し、昇温する。75℃に昇温した反応器に、2EHA 316部、EA 43部、VA 50部、AA 9部、HEA 2部、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド 2部を混合した溶液を連続的に添加し、5時間反応させる。重合後、トルエン 120部で希釈し、固形分45%のアクリル樹脂(A1)を含む酢酸エチル/トルエン溶液を得た。
得られた溶液から溶媒を揮発させて得たアクリル樹脂(A1)を後述する方法でTgを測定した結果、-60℃であった。
[粘着付与剤(B)]
<製造例1> 粘着付与剤B1(イソプロペニルトルエン・C留分共重合体)の製造
攪拌翼を備えた実容量1270mlのオートクレーブの1段目に、イソプロペニルトルエン、石油ナフサの熱分解によって得られるC留分、および脱水精製したトルエンの混合物(モノマーの合計/トルエン=1/1(容量比))と、脱水精製したトルエンで10倍に希釈したボロントリフロライドフェノラート錯体(フェノール1.7倍当量)と、を連続的に供給し、5℃で重合反応させた。イソプロペニルトルエンとC留分との質量比(イソプロペニルトルエン/C留分)は82/18とし、モノマーおよびトルエンの混合物の供給量は1.0リットル/時間、希釈した触媒の供給量は125ミリリットル/時間とした。
当該反応混合物を2段目のオートクレーブに移送し、5℃で重合反応を続けさせた。そして、1段目と2段目のオートクレーブ中での合計滞留時間が2時間になった時点で、連続的に反応混合物をオートクレーブから排出し、滞留時間の3倍となった時点で1リットルの反応混合物を採取して重合反応を終了させた。重合終了後、採取した反応混合物に1規定のNaOH水溶液を添加し、触媒残さを脱灰させた。さらに、得られた反応混合物を多量の水で5回洗浄した後、エバポレーターで溶媒および未反応モノマーを減圧留去して、イソプロペニルトルエン・C留分共重合体(B1)を得た。
<製造例2> 粘着付与剤B2(イソプロペニルトルエン・C留分共重合体)の製造
攪拌翼を備えた実容量1270mlのオートクレーブの1段目に、イソプロペニルトルエン、石油ナフサの熱分解によって得られるC留分、および脱水精製したトルエンの混合物(モノマーの合計/トルエン=1/1(容量比))と、脱水精製したトルエンで10倍に希釈したボロントリフロライドフェノラート錯体(フェノール1.7倍当量)と、を連続的に供給し、5℃で重合反応させた。イソプロペニルトルエンとC留分との質量比(イソプロペニルトルエン/C留分)は90/10とし、モノマーおよびトルエンの混合物の供給量は1.0リットル/時間、希釈した触媒の供給量は105ミリリットル/時間とした。
当該反応混合物を2段目のオートクレーブに移送し、5℃で重合反応を続けさせた。そして、1段目と2段目のオートクレーブ中での合計滞留時間が2時間になった時点で、連続的に反応混合物をオートクレーブから排出し、滞留時間の3倍となった時点で1リットルの反応混合物を採取して重合反応を終了させた。重合終了後、採取した反応混合物に1規定のNaOH水溶液を添加し、触媒残さを脱灰させた。さらに、得られた反応混合物を多量の水で5回洗浄した後、エバポレーターで溶媒および未反応モノマーを減圧留去して、イソプロペニルトルエン・C留分共重合体(B2)を得た。
<製造例3> 粘着付与剤B3(イソプロペニルトルエン単独重合体)の製造
攪拌翼を備えた実容量1270mlのオートクレーブの1段目に、イソプロペニルトルエンおよび脱水精製したトルエンの混合物(モノマーの合計/トルエン=1/1(容量比))と、脱水精製したトルエンで10倍に希釈したボロントリフロライドフェノラート錯体(フェノール1.7倍当量)と、を連続的に供給し、5℃で重合反応させた。モノマーおよびトルエンの混合物の供給量は1.0リットル/時間、希釈した触媒の供給量は105ミリリットル/時間とした。
当該反応混合物を2段目のオートクレーブに移送し、5℃で重合反応を続けさせた。そして、1段目と2段目のオートクレーブ中での合計滞留時間が2時間になった時点で、連続的に反応混合物をオートクレーブから排出し、滞留時間の3倍となった時点で1リットルの反応混合物を採取して重合反応を終了させた。重合終了後、採取した反応混合物に1規定のNaOH水溶液を添加し、触媒残さを脱灰させた。さらに、得られた反応混合物を多量の水で5回洗浄した後、エバポレーターで溶媒および未反応モノマーを減圧留去して、イソプロペニルトルエン単独重合体(B3)を得た。
<製造例4> 粘着付与剤(B)に該当しない粘着付与剤B4(α-メチルスチレン単独重合体)の製造
攪拌翼を備えた実容量1270mlのオートクレーブの1段目に、α-メチルスチレンおよび脱水精製したトルエンの混合物(モノマーの合計/トルエン=1/1(容量比))と、脱水精製したトルエンで10倍に希釈したボロントリフロライドフェノラート錯体(フェノール1.7倍当量)と、を連続的に供給し、5℃で重合反応させた。モノマーおよびトルエンの混合物の供給量は1.0リットル/時間、希釈した触媒の供給量は105ミリリットル/時間とした。
当該反応混合物を2段目のオートクレーブに移送し、5℃で重合反応を続けさせた。そして、1段目と2段目のオートクレーブ中での合計滞留時間が2時間になった時点で、連続的に反応混合物をオートクレーブから排出し、滞留時間の3倍となった時点で1リットルの反応混合物を採取して重合反応を終了させた。重合終了後、採取した反応混合物に1規定のNaOH水溶液を添加し、触媒残さを脱灰させた。さらに、得られた反応混合物を多量の水で5回洗浄した後、エバポレーターで溶媒および未反応モノマーを減圧留去して、α-メチルスチレン単独重合体(B4)を得た。
粘着付与剤(B)に該当しない粘着付与剤であるB5~B7として、以下の粘着付与剤を使用した。
B5:荒川化学工業株式会社製KE-100(ロジン系粘着付与剤)
B6:荒川化学工業株式会社製D-135(ロジン系粘着付与剤)
B7:荒川化学工業株式会社製P-100(水添石油樹脂)


[架橋剤(C)]
架橋剤(C)として、三井化学株式会社製タケネートD-101E(イソシアネート系化合物)を使用した。
粘着付与剤(B)を以下の方法で分析した。結果を表1に示す。ガラス転移温度(Tg)の測定方法については、アクリル樹脂(A)の測定方法もあわせて記載する。
<数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、およびMw/Mn>
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、及び分子量分布(Mw/Mn)についても、GPC測定から求めた。測定は以下の条件で行った。そして、市販の単分散標準ポリスチレンを用いた検量線から、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を求め、Mw/Mnを算出した。
装置:GPC HLC-8320(東ソー株式会社製)
溶剤:テトラヒドロフラン
カラム:TSKgel G7000×1、TSKgel G4000×2、TSKgel G2000×1(何れも東ソー社製)
流速:1.0ml/分
試料:20mg/mL テトラヒドロフラン溶液
温度:室温
<軟化点>
JIS K2207に準拠し、環球法により測定した。
<ガラス転移温度(Tg)>
アクリル樹脂(A)もしくは、粘着付与剤(B)を簡易密閉パンに封入し、窒素気流下、-100℃から200℃まで、10℃/分の速度で昇温させた際のDSC曲線をJIS K7121に準拠して解析し、ガラス転移温度(Tg)を求めた。
Figure 0007105581000001
[実施例1~3、比較例1~5]
製造例1で作成したアクリル樹脂(A1)を含む酢酸エチル/トルエン溶液と、粘着付与剤(B)と架橋剤(C)とを混合し、溶液中に含有するアクリル樹脂(A1)と粘着付与剤(B)と架橋剤(C)が、表2に記載の質量比になるように室温で混合し、アクリル粘着組成物の酢酸エチル/トルエン溶液を得た。
得られたアクリル粘着剤組成物を以下の方法により評価した。評価結果を表2に示す。
<外観>
アクリル粘着組成物の溶液を目視で確認し、透明か白濁しているかを、次の基準で判定した。
○:無色透明
△:黄色
×:白濁
<粘着シートの作製>
アクリル粘着組成物の溶液を、乾燥後の膜厚が30μmになるように、剥離紙に塗布し、80℃で3分間乾燥した後、塗布面にPETフィルム25μmを圧着させ、粘着シートを作製した。50℃、7日間放置し、アクリル粘着組成物を十分に架橋させた。
上記の粘着シートを用いて、下記の評価を行った。結果を表2に示す。
<粘着力>
幅25mm、長さ150mmの試験片を23℃の雰囲気下において2kg質量のゴムロールを用いて、厚み5mm×幅50mm×長さ125mmのステンレス板(SUS)、ポリプロピレン板(PP)に300mm/分の速さで圧着後、30分間放置後、JIS Z0237に準拠し180°ピール強度を測定し、次の基準で評価した。
○:2600g/25mm以上
△:2200~2600g/25mm未満
×:2200g/25mm未満
<保持力>
JIS Z0237に準拠し、幅25mm、長さ150mmの試験片を23℃の雰囲気下において2kg質量のゴムロールを用いてステンレス鋼板(SUS304)に接着面積が25mm×25mmになる様に圧着した接着サンプルを圧着30分後に23℃の雰囲気中に垂直に吊し、試験片の下端に1kgの分銅を掛け静置させ、4時間後のズレ幅を測定し、次の基準で評価した。
○:ズレ幅 0~5mm
△:ズレ幅 6~24mm
×:ズレ幅 25mm(落下)
Figure 0007105581000002
上記表2の結果から明らかなように、特定のアクリル樹脂(A)と、特定の粘着付与剤(B)とを含有する実施例1~3のアクリル粘着剤組成物は、外観、粘着力、および保持力に優れていた。
一方、粘着付与剤(B)を含有しない比較例1のアクリル粘着剤組成物は、粘着力が劣っていった。また、本発明の要件を満たさない他の粘着付与剤を含有する比較例2~5のアクリル粘着剤組成物は、外観または保持力が劣っていた。
本発明によれば、従来のアクリル粘着剤の欠点を克服する、透明性、保持力を維持したまま、非極性被着体への高い粘着性を両立させる粘着性能を有するアクリル粘着剤組成物の提供することができる。

Claims (5)

  1. アクリル樹脂(A)と、粘着付与剤(B)を含有し、前記アクリル樹脂(A)および前記粘着付与剤(B)の含有量の合計を100質量部としたときに、前記アクリル樹脂(A)を50~99.5質量部、前記粘着付与剤(B)を0.5~50質量部含み、かつ、前記アクリル樹脂(A)が、下記(A-1)および(A-2)を満たし、かつ、前記粘着付与剤(B)が、下記(B-1)~(B-4)を満たす、アクリル粘着剤組成物。
    (A-1)炭素数が1から12のアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、水酸基を含有する(メタ)アクリレートを含むモノマーを反応させて得られる。
    (A-2)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が-80~0℃の範囲にある。
    (B-1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した数平均分子量(Mn)が300~1500の範囲にある。
    (B-2)JIS K2207に準拠して測定される軟化点が30~180℃の範囲にある。
    (B-3)示差走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(Tg)が5~40℃の範囲にある。
    (B-4)イソプロペニルトルエンに由来する構造単位を20モル%以上含有する。
  2. 前記粘着付与剤(B)が、下記(B-5)をさらに満たす、請求項1に記載のアクリル粘着剤組成物。
    (B-5)不飽和脂肪族化合物に由来する構造単位を1~60モル%の範囲で含有する。
  3. 架橋剤(C)をさらに含有する、請求項1または2に記載のアクリル粘着剤組成物。
  4. 請求項1~3のいずれか一項に記載のアクリル粘着剤組成物を含むアクリル粘着性加工品。
  5. テープ、ラベル、シートあるいは両面テープである、請求項4に記載のアクリル粘着性加工品。
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