JPH0339117B2

JPH0339117B2 -

Info

Publication number: JPH0339117B2
Application number: JP58101457A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; Misao Myamoto; Kenichi Oosawa; Takaomi Fushimi
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1991-06-12
Also published as: JPS59226076A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアクリル系の水分散型感圧粘着剤に関
するものである。近年アクリル系感圧粘着剤はそ
の優れた粘着特性及び耐久性等の特徴をベース
に、天然ゴム、合成ゴム系等の感圧粘着剤に代わ
つて広く普及する様になつて来ている。更に、此
の種の粘着剤の中でも最近では、特に、有機溶剤
を使用しない、水分散型のものが、省資源、環境
条件改善等の観点から、注目を集めている。此の
様なアクリル系の水分散型感圧粘着剤は、一般に
はアクリル酸エステルやメタアクリル酸エステル
等のアクリル系不飽和単量体を必要に応じてメタ
アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル等の改質用モ
ノマーと共に水媒体中で乳化重合させることによ
り作られている。此の方法で製造される、室温で粘着性を有する
アクリル系ポリマーは、溶液重合で作られるポリ
マーに較べて比較的大きな重合度を有するため、
感圧接着剤としては高い凝集力を持つことが知ら
れている。一般的に此等の感圧接着剤は代表的な初期粘着
力（ボールタツク）粘着力（180゜剥離強度）凝集
力（保持力）等の性能に依つて評価されるも
のゝ、従来は本発明が目的とする様な、此等３性
能共に同時に高水準に位置する様な製品は殆んど
見当らなかつた。其の理由は主として、初期粘着力を高めるに
は、硝子転移温度の低い成分を多くせねばなら
ず、故に、柔軟性が増せばクリープし易くなるの
で、今度は分子量を増さざるを得なく、一方、分
子量の増大は、初期粘着力及び粘着力の低下を招
く、と云つた工合に、必要性能がお互に、相反す
る一面を有しているからである。然るに我々は、
低温及び高温使用、曲面粘着等をも含む、種々の
特殊用途にも適性のある多用途向け水分散型感圧
粘着剤の開発を鋭意検討の結果、特殊のアクリル
酸エステルを採用した、限定されたモノマー組成
物に対し、特に性能アツプに寄与する、限定され
た界面活性剤を用いて乳化重合することに依り、
初期粘着力、粘着力、保持力（凝集力）共に、高
水準に位置する組成物の製法を見い出し、本発明
を完成するに至つた。特に本発明感圧接着剤は、
常温のみならず、高温に於ても保持力が優れるこ
とを特徴としている。即ち、本発明に於ては重合終了后のラテツクス
にアルカリ成分及び増粘剤を加え、PH、粘度を調
整して得られた感圧接着剤が初期粘着力（ボール
タツク）≧15、粘着力（180゜剥離試験）≧300ｇ／
cm、100℃に於ける保持力（凝集力）；24時間后も
クリープなし、の性能を示すことを目的としてい
る。本発明に於てはまずアクリル酸イソノニルエス
テル（Tg≒−82℃）、アクリル酸、アルキル基が
C₂〜C₈のアクリル酸エステルを必須成分とし、
此等に対して、他の共重合可能なエチレン系不飽
和モノマーを併用することを特徴としている。共重合可能なエチレン系不飽和モノマーとして
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アク
リル酸ヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル
酸デシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸エ
ステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸
ｎ−アミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタク
リル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸iso−オクチ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸デシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリ
ル酸エステル類、スチレン、ビニルトルエン、α
−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロル
スチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸ヒヒドロキシエチル、アクリル酸ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル等のヒドロ
キシ基含有化合物、Ｎ−メチロール（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリ
ル系モノマー、等のＮ−置換（メタ）アクリル系
モノマー、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸
グリシジル等のエポキシ基含有化合物及び酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、バーサチツク酸ビニ
ル（ベオバ）等のビニルエステル及びアクリロニ
トリル等が挙げられる。又アルキル基がC₂〜C₈のアクリル酸エステル
としてはアクリル酸エチル、アクリル酸イソプロ
ピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソア
ミル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−
エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アク
リル酸イソオクチル等が挙げられる。本発明に於ける主要成分の一つであるイソノニ
ルアクリレートは詳細が米国特許4376212号に記
載されているが、限定された範囲でアクリル酸及
びアルキル基がC₂〜C₈のアクリル酸エステル、
更に共重合可能な０〜15重量％からなるエチレン
系不飽和モノマー等を乳化重合する際に併用する
ことにより、特徴が発揮される。即ち、イソノニルアクリレートが５重量％以下
では其の効果が認められず、一方、50重量％，以
上に多くすると、柔軟性が増し過ぎとなり粘着
力、保持力等を目標値に維持することが不可能と
なる。又、アクリル酸も量は少ないが、併用効果
の影響は大で、１重量％以下では効果が発揮され
ず、逆に８重量％以上になると、初期粘着力等の
性能が目標値以下に低下する。更にアルキル基が
C₂〜C₈のアクリル酸エステルは少なくとも42重
量％以上含有していないと硝子転位温度が上昇し
て、初期粘着力の維持が難しくなり、一方イソノ
ニルアクリレート、及びアクリル酸の最小必要量
を含有しないと、保持力等の維持が不可能とな
る。本発明で使用するアクリル系の水分散型感圧接
着剤は、通常の手法に基づき此等の単量体を乳化
重合することに依り製造されるが、重合開始剤と
しては既知の水溶性過酸化塩類、例えば水溶性の
アルカリ金属又はアンモニウムの過硫酸塩、過ホ
ウ酸塩等を使用することが出来、その代表例とし
て過硫酸カリ、過硫酸アンモン、過ホウ酸ソーダ
等が挙げられる。又、場合に依つては、此等過硫
酸塩とメタ重亜硫酸ソーダの如き還元剤を併用し
たレドツクス重合法等も利用することが可能であ
る。又、乳化重合の際には一般的にはアニオン系及
びノニオン系の界面活性剤を２種又はそれ以上の
併用を行つているが、本発明に於いては、イソノ
ニルアクリレート、及びアクリル酸を必須成分と
する限定されたモノマー組成物に対し、アニオン
系及びノニオン系の界面活性剤が何れもエチレン
オキサイドを含有しており、其の付加モル数がｎ
＝10〜30の場合が特に好適であることを見い出し
た。理由の詳細は、現状では末だ不明であるが、限
定されたモノマー組成物に対し、特に相溶性が良
好な為と推定される。此の場、アニオン系界面活
性剤としては、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
ルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキ
シエチレンアルキルフエノールエーテル硫酸ナト
リウム、ポリオキシアルキル（アリル）サルフエ
ートのアンモニウム塩、脂肪酸アミドエーテルサ
ルフエート、等が挙げられる。又、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、エチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドのブロツクコポリマ
ー、ポリオキシエチレンアルキルフエニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオ
キシエチレンアルキルチオエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアマイド、ポリオキシエチレン
アルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタ
ンアルキレート等が挙げられる。界面活性剤の使
用量はモノマー100部に対し、0.4〜3.0部が好適
である。0.4部以下では乳化重合物の重合安定性
が低下し、析出物が発生し易くなり、一方、3.0
部以上多量添加すると、耐水性等が著るしく低下
してしまう。又、使用比率はアニオン系：ノニオン系＝２：
８〜８：２の範囲が好適であり、此の範囲外で
は、乳化重合の重合安定性、貯蔵安定等が低下し
てしまう。一方、エチレンオキサイドの付加モル数は、粘
着剤の性能と大きな相関性があり、付加モル数ｎ
＜10、又はｎ＞30の範囲では、本発明の目的性能
の１つである。100℃、24時間、クリープなしを
示す。保持力（凝集力）の確保が不可能となる。又、乳化重合する際にアルカリ成分を併用し
て、PH３〜10の範囲内で重合するのが好適である
が、此のPH調整剤としては、塩酸、リン酸、酢
酸、コハク酸、ホウ酸、炭酸、等の塩類、アルカ
リ金属水酸化物、アンモニア水、アミン類等を使
用するのが好適である。実際の重合反応に際しては、まず反応缶にイオ
ン交換水を張込み、次いで、重合開始剤、PH調整
剤等を逐次溶解させ、其のまゝ又は一部モノマー
成分も添加后、窒素気流下で加熱を開始し所定温
度迄昇温后、又は、モノマー併用系の場合には一
定時間所定温度に保つた后、滴下ロートよりモノ
マー成分のフイードを開始する、重合反応は95〜
50℃、特に85〜55℃の範囲が好適であり、モノマ
ーのフイード時間は２〜４時間が好適である。反
応温度が95℃以上の場合や、モノマーフイード時
間が２時間以下の場合は、反応速度が早過ぎて、
除熱不良になり易く、一方反応温度が50℃以下の
場合や、フイード時間が４時間以上の場合、生産
性の低下となるばかりでなく、得られるポリマー
の分子量が増大し、目的とする性能が得られなく
なつてしまう。重合終了后は、再びアルカリ成分を加えてPH７
〜10に調整し更に増粘剤を添加し、乳化重合物の
室温における粘度を9500〜12000cpsに迄高める。此の際、増粘剤としては、アルギン酸ナトリウ
ム、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸共重
合物塩、ポリアクリルアミド部分加水分解塩等の
陰イオン系、水溶性アニリン樹脂塩酸塩、ポエチ
レンイミン−ビニルピリジン共重合物塩、ポリチ
オ尿素酢酸塩等の陽イオン系、および水溶性尿素
樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリルアミド、アクリル酸又はメタ
アクリル酸とアクリル酸エステル又はメタアクリ
ル酸エステルとの共重合樹脂、ポリオキシアルキ
レングリコールモノ（メタ）アクリレート系ポリ
マー等の適用が好適である。尚、本発明の水分散
型粘着剤の固形分は、通常の水分散型粘着剤の固
形分と同様に40〜55重量％である。以下に於て、本発明の詳細を実施例にて説明す
るが、此の際部との記載は全て重量部を意味し、
また、初期粘着力、粘着力、保持力等の性能評価
は下記の測定条件に従つた。 ◎＜初期粘着力（ボールタツク）＞；JIS−Ｚ−
0237法。５／32″〜32／32″のスチールボールを
10cm助走させた後、粘着面に触れて停止するボ
ール中最大径の分子数で示す。 ◎＜粘着力＞；肉25μのPETフイルムに粘着剤を
25μになる様に塗布し、100℃オーブン中で３
分間乾燥した后、25mm幅に切断して粘着テープ
を作成する。此れをステンレス板に接着させた
后、JIS−Ｚ−1528に従い、180゜方向に引剥し
を行い、粘着力（ｇ／10mm）を求めた。 ◎＜100℃保持力（凝集力）＞、上記＜粘着力＞測
定の場合と同じ手順で粘着シートを作成した
后、25mm×25mmの面積をステンレス板に接着さ
せ、100℃のオーブン中で１Kgの荷重を掛け、
錘が落下する迄の時間（分）を測定した。実施例１撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロート、及び窒
素ガス導入管を備えた４口フラスコにイオン交換
水；45部を仕込み窒素置換した後、約80℃に加熱
して撹拌し、過硫酸アンモニウム；0.7部をイオ
ン交換水；2.5部で溶解した溶液を加えた。次い
で下記の表−１に示す界面活性剤(A)１部、面活性
剤（Ｉ）１部をイオン交換水50部に溶解したもの
に、同じく表−１に示す各単量体をそれぞれ記載
の部数（各単量体混合量は100部）を分散するこ
とによつて得たプレエマルシヨンを加えて重合反
応を開始する。プレエマルジヨンを滴下の際に過
硫酸アンモニウム；0.3部をイオン交換水；2.5部
で溶解した溶液を併用し、３時間をかけて連続的
に添加し、反応温度を80±１℃に維持する。滴下
終了后は、其のまゝの温度で更に２時間加熱を継
続し、反応を終了する。かくして得られたエマルジヨン；100部に対し、
アクリル系の増粘剤（プライマールASE−60）
を加えると共に、アンモニア水を加え、PH７〜10
粘度が約10000cps（Ｂ型粘度計ローターNo.６、
20rpmで測定）になる様に調整した。得られた粘
着剤の性能は、表−１に示す通りであつたが、何
れも、３性能共に満足なものであつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１ (イ)イソノニルアクリレート；５〜50重量％，
(ロ)アクリル酸；１〜８重量％，(ハ)アルキル基が
C₂〜C₈のアクリル酸エステル；94〜42重量％，
(ニ)上記(イ)(ロ)(ハ)と共重合可能なエチレン系不飽和
モ
ノマー；０〜15重量％，からなる単量体混合物を
乳化重合する際に、(ホ)付加モル数がｎ＝10〜30で
ある、エチレンオキサイド付加型のアニオン系及
びノニオン系の界面活性剤を、アニオン系：ノニ
オン系＝２：８〜８：２の比率で併用し、モノマ
ーの総量100重量部に対して0.4〜3.0重量部を使
用することを特徴とする固形分40〜55重量％の水
分散型感圧接着剤。