JPH03162475A

JPH03162475A - 感圧性接着剤組成物およびその製造法

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Publication number: JPH03162475A
Application number: JP30292089A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Moroishi; 裕諸石; Makoto Sunakawa; 砂川　誠; Takahiro Yatagai; 隆浩矢田貝
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-07-12
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JP3037706B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、経時変化がなく、優れた凝集力および粘着力
を有する感圧性接着剤に関する。

［従来技術］従来、感圧性接着剤としては、ゴム系、アクリル系のも
のが広く用いられているが、耐候性の点からアクリル系
感圧性接着剤の使用が増加しつつある。アクリル系感圧
性接着剤は、組成を選択することにより粘着力、タック
の優れたものか得られるが、凝集力は充分ではない。か
かる欠点を改善するためイソシアネート系化合物、エボ
キシ系化合物、メラミン系化合物等の架橋剤を配合する
ことも行われているが、これらの配合量が多すぎると接
着力が低下し、一方、少なすぎると凝集力が改善されな
いなど、架橋剤の使用量で接着特性が大きく変化するた
め、その使用量を厳密に制御する必要がある。

しかしながら、所定量の架橋剤を配合しても、基材に塗
布するまでの時間、雰囲気温度、架橋時の加熱温度等に
より、その架橋効果は一定しない。

また架橋剤が完全に反応していないため、基材に塗布乾
燥した後接着特性が経時的に変化するという問題らある
。さらに架橋のための都も必要であり、生産上好ましく
ない。

このような架橋剤配合の繁雑さを解消するため、重合時
にＮメチロールアクリルアミド等を共重合しておき、架
橋剤を配合することなく、乾燥時に所定の架橋反応を起
こす自己架橋ら行われている。

しかしながら、かかる方法を用いた場合も乾燥前の溶液
状態での経口変化、また乾燥後の感圧性接着剤の経口変
化等の問題は解萌されない。

一方、共重合によりガラス転移温度の高いボリマーを得
、感圧性接着剤の凝集力を上げた場合は、当然、粘着力
・タック等が低下する。この改良として、グラフト化の
手法ら検討されているが、充分な効果を得るには至って
おらず、また、グラフト鎖のガラス転移温度以上では当
然凝集力は小さくなる。

本発明者らはこのような乾燥前および乾燥後における経
時変化がなく、粘着力・タックにすぐれ、凝集力も充分
な感圧性接着剤を得るべく鋭意検討した。その結果、架
橋構造をとる溶剤不溶の高分子相を形成する単ｍ体を溶
剤可溶の感圧性接着剤ポリマー柑に分散させて重合を行
うことにより粘着力、凝集力等優れた接着特性を発現し
うろことを見出し本発明を完全するに至った。

［課題を解決するための手段］本発明は、溶剤可溶でガラス転移点２　５　Ｑ’Ｋ以下
の高分子化合物相中に全高分子化合物柑に対してｌＯ〜
６０重量％の溶剤に不溶な高分子化合物相が分散してお
り、該溶剤不溶高分子化合物と溶剤可溶高分子化合物と
のグラフト物からなろ相溶化剤が含まれていることを特
徴とする感圧性接着剤組戊物およびこの接着剤組成物の
製造法を提供するものてある。

本発明における溶剤可溶でガラス転移点か２５０゜Ｋ以
下の高分子化合物としては、アクリル酸らしくはメタク
リル酸と炭素数１２以下のアルコールとのエステルを主
モノマーとし、これと必要に応じて改質モノマーとを共
重合したアクリル系ボリマーが挙げられる。ガラス転移
点が２５０゜Ｋより高いと、得られる感圧性接着剤の粘
着力に問題が生じてくる。また、ボリマーの分子量は重
量平均分子量３０万以上であるのか好ましい。分子量が
これより低いと凝集力が低下し好ましくない生モノマーと併用できる改質用モノマーとしては、アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、アク
リル酸ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、
酢酸ビニル等が挙げられる。これらの種類および使用量
は、粘着力・タック等を考慮して適宜決定されるが、通
常使用量は生モノマーに対して３０％までであり、これ
以上では、タックが損なわれるため好ましくない。

一方、本発明組成物に用いられる溶剤不溶な高分子相と
は、組戊的には何ら限定されないが架橋構造を有するボ
リマーからなり溶剤に完全に不濱である。具体的にはア
クリロニトリルのホモボリマー、ジビニルベンゼン、ト
リメチロールプロパントリアクリレート等の多官能単量
体を重合して得られたボリマーが挙げられる。このよう
な溶剤不溶なボリマーを前記アクリル系ボリマー中に分
散状態となるように合成する。

溶剤不溶なボリマーの配合割合は、全ボリマーに対して
重量分率でｌＯ〜６０％の範囲か好ましい。ｌＯ％未満
では感圧性接着剤の凝集力は充分でなく、一方、６０％
を越えると逆に、粘着力・タックが低下する。

つぎに、溶剤不溶な高分子相をアクリル系ボリマーに分
散させる方法としては、アクリル系ボリマーの溶液に、
溶剤不溶なボリマーを形成するモノマーを添加し、アゾ
ビスイソプチロニトリル、過酸化ベンゾイル等の重合開
始剤を加え、撹拌しながら重合するのが好ましい。この
ような重合において、重合の進行とともに溶剤不溶なボ
リマーが析出して系は乳白色から白濁してくる。このよ
うにして、溶剤不溶の高分子相が均一にアクリル系ボリ
マー中に分散した組成物が得られる。しかし、用いるア
クリル系ボリマーと添加するモノマーの種類によっては
、形状が不安定になったり、溶剤不溶高分子相が大きく
なりすぎる場合があり、用いる溶剤の種類、濃度、アク
リル系ボリマーの種類等を適宜決定する。良好な凝集力
・タック粘着力を発現するためには、溶剤不溶高分子相
の分故状態を良好に保つ必要があり、分散している粒径
が０．０５〜ＩＯμｍ，好ましくは０．１〜２μｍにす
る必要がある。この粒径が小さすぎると、系の粘度が高
くなりすぎて作業性が悪くなり、逆に大きすぎると、得
られろ感圧性接着剤の凝集力が不足となり好ましくない
。

また、溶剤不溶な高分子相を溶剤可溶高分子の溶液に均
一に分散させるには、溶剤不溶高分子と溶剤可溶高分子
とのグラフト物からなる相溶化剤が必要である。この上
うな相溶化剤の働きで溶剤不溶高分子は均一に安定に分
散できるしのと考えられる。このような相溶化剤は、溶
剤不溶高分子とともに不溶化する場合もあり、逆に溶剤
可溶高分子とともに溶剤に可溶化する場合もある。

多官能単量体にて不溶化高分子を作成する場合、その架
橋構造の中に溶剤可溶高分子が取り込まれ、相溶化剤と
して働くとともに、溶剤不溶高分子の量が増える。一方
、アクリロニトリルのようにボリマーの強い水素結合で
不溶化する単量体にて不溶化高分子を作戊する場合は、
溶剤に可溶している高分子にグラフトし、相溶化剤とし
て働き、結果的に溶剤不溶高分子の量は減少する。

なお、本発明にて用いられる溶剤は、一般の溶剤型感圧
性接着剤に用いられろトルエン、酢酸エチル、ヘキサン
、ヘブタン、アルコールおよびその混合溶剤である。

以上のように、架橋構造をとる溶剤不溶の高分子相を溶
剤可溶の感圧性接着剤ボリマー相に分散させた状態にす
ると基村上に塗布・乾燥するだけで、粘着力・タックに
すぐれ、凝集力も充分な感圧性接着剤を得ることができ
る。このような接着剤が得られる理由は明らかでない。

しかしながらボリマーが架橋構造を形成するモノマーを
ｌＯ％も共重合すると、系全体が架橋構造をとってゲル
状態になり、一方、別に溶剤中でモノマーを重合して、
粉末状の溶剤不溶ボリマーを得、これを感圧性接着剤ボ
リマー溶液に混合分散させ、基材に塗布乾燥しても凝集
力は全く得られない。この実験結果からみて、溶液可溶
のアクリルボリマーと溶剤不溶の高分子相が、一部グラ
フトもしくは溶剤不溶相へのアクリルボリマーのとり込
み等の何らかの相互作用をとっており、アクリル系ボリ
マーの粘着力・タックの発現と、溶剤不溶ボリマーによ
る凝集力の発現という、相反する効果を発現できろもの
と考えられる。

本発明の感圧性接着剤組成物には、さらに必要に応じて
粘着付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔
料等の公知の添加財を配合できる。

また、本発明の感圧性接着剤組成物に、さらに高凝集力
が必要な場合は少量の架橋剤を用いてもよいが、使用量
が少なくて充分な効果が発現できるため、経日変化はほ
とんどないという利点ら認められる。

［実施例コつぎに本発明を実施例および比較例によりさらに具体的
に説明する。

実施例ｌ２−エチルへキシルアクリレート７０部、エチルアクリ
レー｝２５Ｌアクリル酸５部、重合廖媒として酢酸エチ
ル１５０部、重合開始剤として２．２゜−アゾビスイソ
プチロニトリル０．１部を、撹拌器、温度計、冷却管、
窒素導入器を備えた反応，器に投入した。窒素置換を充
分に行った後、６０℃に加温し、ｌ２時間窒素気流下で
重合し、ガラス転移温度２　１　８”Ｋ，重量平均分子
量４．２×１０’のアクリル系ボリマー溶液を得た。

このボリマー溶液にトリメチロールプロパントリアクリ
レートｌ５部、酢酸エチル２２部、２，２゛−アゾビス
イソブチロニトリル０．０５部を加え、窒素気流下にて
７０℃に加温し、５時間重合を行い白濁した感圧性接着
剤組成物を得た。この分散した架橋高分子相の粒径を、
サブミクロン粒子アナライザーＮ４型（コールター社製
）で測定したところ０．８μｍであった。

この組成物を減圧乾燥して固体を得、多量の酢酸エチル
を用いて、溶剤可溶分をとりのぞき、溶剤不溶分の量を
測定した結果１４，６％であった。

これから１．６％の溶剤可溶高分子（２ＥＨＡ／Ｅ　Ａ
／Ａ　Ａ共重合体）が溶剤不溶分に取り込まれているこ
とがわかり、これが相溶化剤として系を安定化している
。

実施例２ｎ−プチルアクリレート８０部、酢酸ビニル１５部、メ
タクリル酸５部からなる単量体混合物を実施例ｌと同様
の方法にて重合を行い、ガラス転移温度２３３゜Ｋ１重
量平均分子量３．９Ｘ１０’のアクリル系ボリマー溶液
を得た。

このボリマー溶液にアクリロニトリル５０部、酢酸エチ
ル７５部、２，２゛アゾビスイソブチロニトリル０．１
部を加え、窒素気流下、７０℃にて５時間重合を行い、
白濁した本発明の感圧性接着剤組成物を得た。分散した
ポリアクリロニトリルの拉径は０．４μｍであった。

実施例ｌと同様にして、溶剤不溶分の量を測定した結果
２５，５％であった。これから７．８％のアクリロニト
リルは溶剤可溶分となり、相溶化剤として働いているこ
とがわかる。

実施例３イソノニルアクリレート８０部、メチルメタクリレート
１３部、アクリル酸７部からなる単量体混合物を実施例
１と同様の方法で重合し、ガラス転移温度２１２゜Ｋ１
重量平均分子量４．０×１０’のアクリル系ボリマー溶
液を得た。

このボリマー溶液にジビニルベンゼン４０部、酢酸エチ
ル６０部、２．２゜アゾビスイソブチロニトリル０．１
５部を加え、窒素気流下、７０°Ｃにて５時間重合を行
い、白濁した感圧接着剤組成物を得た。分散したジビニ
ルベンゼンの粒径は１．５μｍであった。

実施例１と同様に溶剤不溶分の量を測定すると、３５．
６％であった。約８％のボリマーが架橋構造に取り込ま
れ、相溶化剤として働いていることがわかる。

比較例ｌ実施例ｌで得られたアクリル系ボリマー溶液をそのまま
、比較例ｌの感圧性接着剤組或物とした。

溶剤不溶分は０％であった。

比較例２２−エチルへキシルアクリレート７０部、エチルアクリ
レート２５部、アクリル酸５部、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート１５部、酢酸エチル１７２部、２．
２゜アゾビスイソブチロニトリル０．１５部という多官
能性単量体を含む共重合を行ったが、６０゜Ｃに加温後
、２０分で系全体がゲル化した。

比較例３トリメチロールプロパントリアクリレート１５部、酢酸
エチル２２部、２．２゛−アゾビスイソブチロニトリル
０．０５部からなる混合物を、窒素置換後、７０℃に加
温して重合を行った。ボリマーの粉末が浮遊した状態の
溶液が得られ、これを実施例ｌのアクリル系ボリマー溶
液に混合し、比較例３の感圧性接着剤組成物とした。

溶剤不溶分は１３．０％であり、相溶化剤がないため、
２４時間放置後には、粉末は沈降してしまった。

上記各感圧性接着剤組成物を、下塗り処理を施したポリ
エステルフィルム（厚さ２５μ）の片面に糊厚が５０μ
になるように塗布乾燥して感圧性接着テープを作威した
。接着特性はつぎの方法で評価し、結果を第ｌ表に示す
。

［粘着力］ステンレススチール板に幅２０ｍｍの試料を貼りつけ、
２ｋｇロールで１往復して押圧する。３０分間放置後、
ｌ８０度の角度で３００ｍｍ／分の速度で剥離した時の
強度（ｇ／２０ｍｍ）にて表す。

［保持力］ステンレススチール板に、接着面が２０Ｘ２０ｍｍにな
るように貼り付け、２ｋｇロールで１往復して押圧する
。３０分間放置後、ステンレススチール板の一端を固定
し、試料の他端に５００ｇの荷重をつるして、４０℃の
雰囲気下、荷重が落下するまでの時間（分）を測定した
。この値は凝集力を表す。

第ｌ表経時変化を比較するため、比較例ｌのアクリル系ボリマ
ー溶ｔＬｔｏｏ部にイソシアネート系架橋剤３部加えた
もの、実施例ｌの感圧性接着剤組戊物、および実施例ｌ
の組成物に上記イソシアネート系架橋剤０．５部加えた
ものを比較した。

［発明の効果コ本発明の感圧性接着剤組成物は、塗布乾燥するだけで、
粘着力・タックとともに凝集力も充分に発現できるもの
であり、乾燥前の溶液および乾燥後の感圧性接着テープ
の経時変化が全くないという効果を有する。また、より
高度の凝集力が必要な場合、少量の架橋剤でその効果を
発揮でき、この場合も経時変化はほとんどないという特
徴を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶剤可溶でガラス転移点２５０゜Ｋ以下の高分子
化合物相中に全高分子化合物相に対して１０〜６０重量
％の溶剤に不溶な高分子化合物相が分散しており、該溶
剤不溶高分子化合物と溶剤可溶高分子化合物とのグラフ
ト物からなる相溶化剤が含まれていることを特徴とする
感圧性接着剤組成物。
（２）ガラス転移点２５０゜Ｋ以下の高分子化合物の溶
液中で単量体の重合を行い溶剤に不溶な分散高分子化合
物相を形成するとともに、溶剤可溶高分子化合物と溶剤
不溶高分子化合物とのグラフト物からなる相溶化剤を形
成することを特徴とする感圧性接着剤組成物の製造法。