JPH03237181A - アクリル系粘着剤組成物及び粘着テープ、粘着ラベル又は粘着シート - Google Patents

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、特に厳しい低温での粘着性能に優れたアクリ
ル系粘着剤組成物及び粘着テープ、ラベル、シートに関
する。

（従来の技術） アクリル系粘着剤は、粘着力、凝集力などの粘着性能及
び耐候性、耐油性などに優れ、粘着テープ、ラベル、シ
ートなどの製造に広く使用されている。

従来のアクリル系粘着剤には、ｎ−ブチルアクリレート
、２−エチルヘキシルアクリレートなどのガラス転移点
が比較的低く粘着性のポリマーを形威し得る（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルを主成分とし、これに凝集力
を向上させる成分として、アクリル酸やヒドロキシエチ
ルアクリレートなどの官能基を有するモノマーその他メ
タクリル酸メチルや酢酸ビニルなどのガラス転移点が比
較的高いポリマーを形成し得るビニル系モノマーを共重
合した重合体が使用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この種の従来のアクリル系粘着剤は、粘着力
と凝集力とのバランスや高温での粘着剤の流れや側面か
らのはみ出し等の問題から、重合体のガラス転移温度を
低くすることには限界があり、そのガラス転移温度はせ
いぜい一２０℃前後とされていた。

それゆえ、従来のアクリル系粘着剤を用いた粘着テープ
、ラベル、シートなどは、０°Ｃ〜５°Ｃ程度の低温で
の使用では問題がないが、例えば最近多くなっている一
２０°Ｃ〜−４０’Ｃという厳しい低温での保存や輸送
では、タックとともに粘着力が極端に低下して剥がれ易
く、使用に充分耐えられないという問題がある。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的
とするところは、厳しい低温での保存や輸送にも充分に
耐え得る粘着性能を有するアクリル系粘着剤Ｍｔｃ物及
び粘着テープ、ラベル、シートを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のアクリル系粘着剤組成物は、炭素数４〜１２の
アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル９９．９〜９５重量％と、ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレートとジカルボン酸とのモノエステルＯ０ｌ〜
５重量％とを共重合した重合体１００重量部に、架橋剤
として多官能基を有する有機化合物又は有機金属化合物
０９００１〜５重量部を配合してなる。

また、本発明の粘着テープ、ラベル、シートは、上記の
アクリル系粘着剤組成物を用いることを特徴とする。以
上の構成により前記の目的が遠戚される。

本発明に用いる炭素数４〜１２のアルキル基を有する（
メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、
ｎ−ブチルアクリレート、２エチルへキシルアクリレー
ト、イソオクチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレ
ート、イソノニルアクリレート、デシルメタクリレート
、ラウリルメタクリレート等のガラス転移点が低く粘着
性のポリマーを形威し得るモノマーが好適に用いられる
。これらの中でも、２−エチルへキシルアクリレートが
最も好ましい。

また、本発明に用いるヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レートとジカルボン酸とのモノエステルにおいて、ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレートの中では、ヒドロキ
シエチルアクリレートが好ましい。また、ジカルボン酸
としては、琥珀酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等
のガラス転移点が低いポリマーを形威し得るモノマーが
好適に用いられる。

なお、これらのモノマーには、（メタ）アクリル酸、ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）
アクリレート、エチル（メタ〉アクリレート、酢酸ビニ
ル、スチレン、アクリルアミド、塩化ビニリデン等のガ
ラス転移温度が比較的高いポリマーを形威し得るビニル
系モノマーを、必要に応じて少量共重合させることがで
きる。

しかして、重合体を構成する炭素数４〜１２のアルキル
基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル成分は
９９．９〜９５重量％とされ、ヒドロキシエチル（メタ
）アクリレートとジカルボン酸とのモノエステル収骨は
０．１〜５重量％とされる。

その理由は、上記の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル成分が９９．９重量％を越え上記のモノエステル成分
が０．１重量％未満では、粘着剤の凝集力が低下し被着
体への糊残りや高温（例えば８０℃）での側面からのは
み出し等が発生し、また粘着テープ、ラベル、シートな
どの打抜加工性も悪くなるからである。逆に、上記の（
メタ）アクリル酸アルキルエステル成分が９５重量％未
満で上記のモノエステル成分が５重量％を越えると、モ
ノマー成分が０．２重量％未満では、重合中にゲル状物
が発生し、これを用いて粘着剤とした場合に充分な効果
が得られないからである。

その他のビニル系モノマー成分は、必要に応じて用いら
れるものであり、上記の主要成分との関係から、４．９
重量％以下とされる。

上記の各モノマー成分からなる重合体は、−般にペンソ
イルパーオキサイ、アゾイソブチロニトリル等の熱重合
開始剤を用いる常法の溶液重合や塊状重合、或いは過硫
酸カリウム等の熱重合開始剤を用いる常法の乳化重合で
得ることができる。また、光熱重合開始剤を用いて光又
は放射線を照射して得ることもできる。

かかる重合体の分子量は、重量平均分子量（Ｇｐｃ法で
測定）で２０〜１００万に調節するのが好ましく、より
好ましくは４０〜８０万に調節される。

分子量を調節するために、ラウリルメルカプタン等の連
鎖移動剤を使用してもよい。

そして、この重合体のガラス転移温度は一２５°Ｃ以下
に調節するのが好ましく、より好ましくは一３５°Ｃ以
下に調節される。上記のガラス転移温度が一２５゛Ｃよ
りも高くなると、−２０℃〜−４０°Ｃという厳しい低
温で粘着性能が低下していく。

ここでいうガラス転移温度は、粘弾性スペクトロメータ
ー（例えば、春本製作所■製）により上記重合体の動的
粘弾性挙動を周波数１０Ｈｚにて測定し、その貯蔵弾性
率と損失弾性率との比（ｔａｎδ）である損失正接曲線
のピークを示す温度で表したものである。

さらに、本発明においては、上記の重合体に、架橋剤と
して多官能基を有する有機化合物又は有機金属化合物が
配合される。このような架橋剤としては、上記重合体の
カルボキシル基又は水酸基と反応し得るエポキシ樹脂、
ポリイソシアネート、メラミン樹脂、アルキルエーテル
化メラミン樹脂、尿素樹脂、多価金属塩、金属キレート
、アジリジン化合物等が用いられる。

かかる架橋剤は、重合体１００重量部に対して０．００
１〜５重量部が配合される。架橋剤の配合量が０．００
１重量部未満の場合は、凝集力が不足する。逆に、架橋
剤の配合量が５重量部を越える場合は、粘着力やタック
が低下する。

なお、必要に応じて、炭酸カルシウム、酸化チタン等の
充填剤や増量剤、その他一般に用いられているテルペン
系、ロジン系、石油樹脂系等の粘着付与樹脂を少量配合
してもよい。しかし、これらの配合剤は、−ｉに粘着剤
のガラス転移温度の上昇を伴い、低温特性が低下する傾
向があるので、できるだけ配合しないほうがよい。

このようにして、本発明のアクリル系粘着剤組成物が得
られる。

そして、この粘着剤組成物は、例えば、有機溶剤に溶解
された溶液として、これを紙、織布、不織布、セロハン
、各種プラスチックフィルム、発泡シート、金属箔等の
支持体に塗布し、例えば８０−１２０″Ｃ程度の温度で
数分間加熱乾燥することにより重合体を架橋剤により架
橋させ、それにより支持体に粘着剤の層が設けられた粘
着テープ、ラベル、シートが得られる。

また、上記の粘着剤組成物の溶液を、紙、織布、不織布
に含浸させ、上記と同様にして架橋させ、それにより紙
、織布、不織布に粘着剤が含浸された粘着テープ、ラベ
ル、シートが得られる。また、上記の粘着剤組成物の溶
液を、剥離性の支持体に塗布し、前記と同様にして架橋
させ、それにより剥離性の支持体に粘着剤の層が設けら
れた粘着テープ、ラベル、シートが得られる。

このようにして、本発明の粘着テープ、ラベル、シート
が得られる。

本発明のアクリル系粘着剤組成物は、炭素数４〜１２の
アルルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエス
テル成分９９．９〜９５重量％と、ヒドロキシエチル（
メタ）アクリレートとジカルボン酸とのモノエステル威
分Ｏ０１〜５重量％とを槽底成分とする重合体を用いる
点で、従来技術に比べ特異である。

すなわち、上記の重合体に、その槽底成分としてヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレートとジカルボン酸とのモ
ノエステル成分０．１〜５重量％が含有されていると、
主成分である上記の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル成分の有する低いガラス転移温度を殆ど維持したまま
で、上記重合体に凝集力を付与することができる。

そして、この凝集力が付与された重合体１００重量部に
対して多官能基を有する有機化合物又は有機金属化合物
からなる架橋剤を０．００１〜５重量部配合し加熱する
ことにより、重合体の残存カルボキシル基と架橋剤の官
能基とが反応する。それにより特に厳しい低温での粘着
性と凝集性との良好なバランスとタックとが発現する。

また、このようなアクリル系粘着剤組成物を用いた本発
明の粘着テープ、ラベル、シートも、上記と同様に特に
厳しい低温での粘着性と凝集性との良好なバランスとタ
ックとが発現する。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、アクリ
ル系粘着剤組成物の粘着性能は、次の方法により評価し
た。

（１）試験片の作成 製造したアクリル系粘着剤組成物の？８液を、乾燥後の
糊厚が約２５μｍになるように剥離ライナー上に塗布し
、１００″Ｃで３分間加熱乾燥した後、これをポリエチ
レン製の合成紙からなる支持体（基材）に転写し、その
後４０°Ｃで７時間加熱エージングして粘着テープを作
成した。この粘着テープについて粘着性能（粘着力、保
持力、タック）を測定した。

（２）粘着力の測定 ＪＩＳ　Ｚ　０２３７に準拠し、上記粘着テープの試験
片（幅１０ｍ、長さ３００ｍｍ）の一端から長さ１２０
閣の部分を、２ｋｇのローラーで一往復させて研磨され
たステンレス板（Ｓ　Ｐ）及びポリエチレン板（ＰＥ）
ニ２３°Ｃ（７）温度で貼り付け、２３°Ｃ及び−３０
°Ｃの雰囲気温度で、この粘着テープの他端ラインスト
ロン引張試験機で３００閣／ｗｉｎの速度で１８０度角
反対方向に引剥がし、その時の引き剥がし抗力（ｇ／２
５ｗ幅）を測定した。

（３）保持力の測定 ＪＩＳ　Ｚ　０２３７に準拠し、上記粘着テープの試験
片（輻２５ａｍ）の一端部分を、研磨されたスチール板
（ＳＰ）に２３°Ｃの温度で、接着面積が輻２５閣、長
さ２５閣となるように２ｋｇ０ローラで一往復させて貼
り付け、これに荷重１ｋｇの重りをテープ下端に固定し
、４０°Ｃの雰囲気温度で吊し、粘着テープが落下する
までの時間を測定し、２４時間で落下しない場合は、ず
れた距！１ｉＩ（閣）を測定した。

（４）ボールタックの測定 ＪＩＳ　Ｚ　０２３７に準拠し、上記粘着テープの試験
片の粘着面が上を向くように、３０度の傾斜角度を持っ
たステンレス板に固定し、２３°Ｃ及び−１０°Ｃの雰
囲気温度で、上記の粘着テープの試験片（長さ１００　
ｍｓ）の粘着面に、非粘着の助走路が１００ｍとなる位
置より鋼球を転がし、粘着面で停止する鋼球の最大径（
鋼球の径は２〜３２／３２インチで、その３２倍の数値
）でポールタック値を表す。

（５）プローブタックの測定 上記粘着テープの試験片の粘着面が上を向くように、水
平なステンレス板に固定し、−３０°Ｃの雰囲気温度で
、上記の粘着テープの試験片の粘着面に、鋼製円柱型プ
ローブ（長さｌＯ■×直径１１　ｍ　）の曲面をその自
重で０．５秒間接触させ、このプローブを持ち上げる時
の最大荷重（ｇ／円柱１０閣長）をばね秤で測定し、こ
れをプローブタック値とする。

１蓬１ユ ニｌのセパラブルフラスコに、２−エチルヘキシルアク
リレート９７重量部とヒドロキシエチルアクリレートと
琥珀酸とのモノエステル（ＨＯＡ−ＭＳ：共栄社油脂工
業■製）３重量部と、酢酸エチル１００重量部とラウリ
ルメルカプタン０．１５重量部とを添加し、均一に混合
した後昇温し、酢酸エチルの還流下にてアブイソブチロ
ニトリルを１時間毎に０．０１重量部滴下して６時間常
法により共重合を行った。

得られた共重合体溶液において、固形分の共重合体は、
２−エチルへキシルアクリレート威分９７重量％とヒド
ロキシエチルアクリレートと琥珀酸とのモノエステル（
ＨＯＡ−ＭＳ）成分３重量％とからなり、その重量平均
分子量が５２万、ガラス転移温度が一４０’Ｃであった
。なお、重量平均分子量はゲル透過クロマトグラフィー
で測定し、ガラス転移温度は粘弾性スペクトロメーター
（春本製作所■製）で測定した。

この共重合体溶液の重合体固形分１００重量部に対して
、架橋剤としてアル逅ニウムアセチルアセトネー）０．
２５重量部を少量の酢酸エチルに溶かして均一に混合し
てアクリル系粘着剤組成物の溶液（重合体固形分５０重
量％）を調製した。

このアクリル系粘着剤組成物の溶液について、前記の方
法で上質紙を支持体（基材）とした粘着テープの試験片
を作り、その粘着性能（粘着力、保持力、タンク）を測
定した。その結果を第１表に示す。

夫施珪ｉ 実施例１と同様な常法の溶液重合により、２−エチルへ
キシルアクリレート成分９７重量％とヒドロキシエチル
アクリレートとフタル酸とのモノエステル（ＨＯＡ−Ｍ
ＰＬ：共栄社油脂工業■製）成分３重量％とからなり、
その重量平均分子量が５３万、ガラス転移温度が一４２
℃の重合体の酢酸エチル溶液（重合体固形分５０重量％
）を製造した。

この溶液の重合体固形分１００重量部に対して、架橋剤
としてトルエンジイソシアネート０．５　重量部を少量
の酢酸エチルに溶かして均一に混合してアクリル系粘着
剤組成物の溶液を調製した。

このアクリル系粘着剤組成物の溶液について、前記の方
法でポリエチレン製の合成紙を支持体（基材）とした粘
着テープの試験片を作り、その粘着性能（粘着力、保持
力、タック）を測定した。その結果を第１表に示す。

支搭囲１ 実施例１と同様な常法の溶液重合により、２−エチルへ
キシルアクリレート成分９７重量％とヒドロキシエチル
アクリレートとへキサヒドロフタル酸とのモノエステル
（ＨＯＡ−ＨＨ：　共栄社油脂工業■製）成分３重量％
とからなり、その重量平均分子量が４８万、ガラス転移
温度が４３°Ｃの重合体の酢酸エチル溶液（重合休園・
形骨５０重量％）を製造した。

この溶液の重合体固形分１００重量部に対して、架橋剤
としてアルミニウムアセチルアセトネート０．２５重量
部を少量の酢酸エチルに溶かして均一に混合してアクリ
ル系粘着剤組成物の溶液を調製した。

このアクリル系粘着剤ｍ酸物の溶液について、前記の方
法でポリエチレン製の合成紙を支持体（基材）とした粘
着テープの試験片を作り、その粘着性能（粘着力、保持
力、タンク）を測定した。その結果を第１表に示す。

北較貫１ 実施例１と同様な常法の溶液重合により、ｎ−ブチルア
クリレートｔｉ分９６重量％とアクリル醸成分４重量％
とからなり、重量平均分子量が６２万、ガラス転移温度
が一２３°Ｃの重合体の酢酸エチル溶液（重合体固形分
５０重量％）を製造した。

この溶液の重合体固形分１００重量部に対して、架橋剤
としてアルミニウムアセチルアセトネー）０．２５重量
部を少量の酢酸エチルに溶かして均一に混合してアクリ
ル系粘着剤組成物の溶液を調製した。

このアクリル系粘着剤組成物の溶液について、前記の方
法でポリエチレン製の合成紙を支持体とした粘着テープ
の試験片を作り、その粘着性能（粘着力、保持力、タッ
ク）を測定した。その結果を第１表に示す。

走較涯衾 常法の溶液重合により、２−エチルへキシルアクリレー
ト成分９６．５重量％とアクリル酸成分３型量％と２−
ヒドロキシエチルメタクリレート成分０．５重量部とか
らなり、重量平均分子量が７５万、ガラス転移温度が一
２４°Ｃの重合体の酢酸エチル溶液（重合体固形分５０
重量％）を製造した。

この溶液の重合体固形分１００重量部に対して、架橋剤
としてトルエンジイソシアネート０．５重量部を少量の
酢酸エチルに溶かして均一に混合してアクリル系粘着剤
組成物の溶液を調製した。

このアクリル系粘着剤組成物の溶液について、前記の方
法でポリエチレン製の合成紙を支持体（基材）とした粘
着テープの試験片を作り、その粘着性能（粘着力、保持
力、タック）を測定した。その結果を第１表に示す。

なお、表中で＊印を付した数値は、粘着剤が硬くなって
ぎざぎざになって（スリップスチッりという〕剥離した
こと意味し、数値のばらつきが非常に大きい。

以上の実施例及び比較例から、実施例のアクリル系粘着
剤組成物及び粘着テープは、比較例のアクリル系粘着剤
組成物及び粘着テープに比べ、常態では勿論のこと、例
えば−３０”Ｃの厳しい低温下でも良好な粘着性能を保
持していることがわかる。

特に、比較例に比べ、厳しい低温下でのＰＥ粘着力にお
いてスリラプスチックが発生せず、このことからＰＥ（
ポリエチレン）製の包装資材が多く使用されている冷凍
包装用の粘着テープ、ラベル、シートとして好適である
ことがわかる。

また、実施例１．２．３における粘着テープを、８０°
Ｃの高温で１週間保管して変化を観察したが、粘着剤の
流れや側面からのはみ出し等の不具合はなく、耐熱性も
すぐれている。また、打抜きによるラベル加工適性にも
問題はなかった。

（発明の効果） 上述の通り、本発明のアクリル系粘着剤組成物は、炭素
数４〜１２のアルルキル基を有する（メタ）アクリル酸
アルキルエステル成分９９．９〜９５重量％とヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレートとジカルボン酸とのモノ
エステル成分０．１〜５重量％とを共重合した重合体１
００重量部に、架橋剤として多官能基を有する有機化合
物又は有機金属化合物０．００１〜５重量部を配合して
なり、それにより低いガラス転移温度が維持され、例え
ば−２０″Ｃ〜−４０″Ｃという特に厳しい低温での保
存や輸送にも充分に耐え得る粘着性能を有する粘着剤を
得ることができる。

また、上記のアクリル系粘着剤組成物を用いた本発明の
粘着テープ、ラベル、シートも、上記と同様に例えば−
２０°Ｃ〜−４０°Ｃという特に厳しい低温での保存や
輸送にも充分に耐え得る粘着性能を有するものとなり、
近年、急速に増加している冷凍宅配便や冷凍食品の包装
用粘着テープ、荷札用又は値札用粘着ラベルとして好適
に使用され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素数４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アク
   リル酸アルキルエステル９９．９〜９５重量％と、ヒド
   ロキシエチル（メタ）アクリレートとジカルボン酸との
   モノエステル０．１〜５重量％とを共重合した重合体１
   ００重量部に、架橋剤として多官能基を有する有機化合
   物又は有機金属化合物０．００１〜５重量部を配合して
   なるアクリル系粘着剤組成物。 ２、請求項１記載のアクリル系粘着剤組成物を用いた粘
   着テープ、ラベル、シート。