JPH04178402A

JPH04178402A - 強粘着性エマルジョン型感圧接着剤の製造法

Info

Publication number: JPH04178402A
Application number: JP30277090A
Authority: JP
Inventors: Izumi Fujita; 藤田　和泉; Ikuo Morino; 森野　郁夫
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-25
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JP3142865B2

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、粘着性付与樹脂を含有した強粘着性エマルジ
ョン型感圧接着剤の製造方法に関する。

詳しくは、特にポリオレフィン樹脂に対する接着力と凝
集力等のバランスが極めて良好なエマルジョン型感圧接
着剤の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

アクリル系エマルジョンは、単量体組成の選択のみで接
着力、タック、保持力のバランスを変えられることがで
きるので接着剤や粘着剤として利用することができる。

そして、この場合、接着性や粘着性能を向上させるため
に、粘着性付与樹脂を添加することは広く行なわれてい
る。しかしながら、粘着性付与樹脂は水不溶性のため、
その添加方法によって、得られた接着剤や粘着剤の性能
が著しく異なる。

粘着性付与樹脂を溶剤に溶解して添加する方法は、相手
が水性エマルジョンのため、均一に混合できなかったり
、溶剤によりエマルジョンの粘度が極端に上昇したり、
エマルジョンが不安定になったり、破壊されたりする欠
点がある。たとえうまく混合できても溶剤が多量に含有
され水系の利点が失われる。

粘着性付与樹脂を水に乳化してエマルジョンとして添加
する方法があるが、この方法は粘着性付与樹脂の粒子と
、アクリルエマルジョンの粒子が均一に混合しないうえ
に、界面活性剤が多量に使用されているため、粘着性改
良効果が小さく、耐水性の低下と保持力の低下が大きい
。しかも、水に乳化するために粘着性付与樹脂をあらか
しめ溶剤に溶解する工程と乳化後に溶剤を除去する工程
を伴ないコストアップが著しい。

これらの問題点を改良する技術として粘着性付与樹脂を
あらかじめ単量体に溶解しておき、このものを乳化重合
する方法が知られている。たとえば特開昭５４−２３６
４１号公報、特開昭５８−１８５６６８号公報、特開平
２−８０４８２号公報等がある。しかし、これらの方法
では接着力と保持力のバランスを高いレベルで両立する
ことはできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭５４−２３６４１号公報、特開昭５８−１８５６
６８号公報、特開平２−８０４８２号公報に共通して言
える事は、粘着性付与樹脂を溶解して重合に供する単量
体の一成分として架橋性官能基を有する単量体を用いて
いる事である。　これらの方法は粘着性付与樹脂が連鎖
移動剤として働く事による凝集力の低下を架橋性単量体
による積極的な架橋により防いでいるものである。この
方法では架橋反応と極度の連鎖移動反応が同時に起こる
ため、一定の凝集力を得るためには個々のポリマー分子
の架橋密度が過大となり、粘着性すなわち加圧下での粘
着剤ポリマー層の変形性が劣る欠点を有する。従って、
粘着性付与樹脂が存在しても一定の凝集力を保持しなが
ら高い粘着力、特にポリオレフィン系樹脂に対する感圧
接着力を充分に発揮する事が困難であるのが現状である
。また、高い対ポリオレフィン接着力を得るために架橋
度を低下させると極端な凝集力の低下を招き、接着力と
凝集力のバランスにおいて満足するものは得られない。

又、特開昭５９−５８０６９号公報においては、粘着性
付与樹脂を溶解した単量体混合物をあらかじめ乳化重合
し、エマルジョンを得、このエマルジョンと、粘着性付
与樹脂を含まないエマルジョンとを混合し、接着力と凝
集力のバランスを取る方法が提案されている。しかし、
本手法は２種のエマルジョンを別々に乳化重合する必要
があると共に、粘着側層における粘着性付与樹脂の分散
状態に限界があり、粘着性付与樹脂の添加効果が小さい
。

本発明は、適度な凝集力を持ったアクリルポリマーに粘
着性付与樹脂を効率的に含有させ、感圧変形性に優れ、
接着力と凝集力のバランスの高い粘着剤を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究し
た結果、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、アクリル酸エステル又はメタアク
リル酸エステル及びこれら単量体と共重合するエチレン
性不飽和単量体からなるゲル分率が３０％〜９０％で、
かつ重量膨潤度が５〜９０の範囲にある重合体の水性分
散体を乳化重合により生成させた後、アクリル酸エステ
ル又はメタアクリル酸エステル及びこれら単量体と共重
合するエチレン性不飽和単量体混合物と粘着性付与樹脂
を９０対１０から３０対７０の範囲の重量比で溶解した
単量体粘着性付与樹脂混合溶液を、前記エマルジョンの
固形分１００重量部を基準として５〜４０重量部水中に
予備分散したプレエマルジョンを前記重合体水性分散体
に添加し乳化重合する強粘着性エマルジョン型感圧接着
剤の製造方法である。

ここにおいてゲル分率２型量膨潤度とはトルエンを溶媒
として次の方法で測定し得られるものである。トルエン
不溶分はエマルジョンをウェット膜厚１００μでガラス
板上に塗工し、１０５°Ｃで５分間乾燥したものをナイ
フでかき取りトルエンに２０°Ｃで１週間浸漬し、その
不溶分を測定する事により次式で表わされる。

（以下余白）ゲル分率（％）　＝　（−）　Ｘ　１００ＡＡ；乾燥重合体の総量Ｂ：重合体のトルエン不溶解部分の乾燥重量また、トル
エンを溶媒とした重量膨潤度とは、重合体乾燥試料をト
ルエンに２０°Ｃで１週間浸漬した後、不溶解部分を分
離し、直後にその重量を測定する事により次式で表わさ
れる。

Ｂ＋Ｃ重量膨潤度＝□ Ｂ：重合体のトルエン不溶解部分の乾燥重量Ｃ：重合体
のトルエン不溶解部分に吸収されたトルエンの重量ゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度が５〜９
０の範囲にある重合体の水性分散体は、続いて添加され
る粘着性付与樹脂を混合溶液のプレエマルジョンの好適
な重合の場となる。その結果、粘着性付与樹脂が均一に
粒子中に含有され、粘着性付与効果を効率良く発揮する
。ゲル分率が３０％以下では粘着性付与樹脂の連鎖移動
剤としての作用により生成した低分子量アクリルポリマ
ー及び粘着性付与樹脂による凝集力の低下を招き、実用
的な凝集力を得ることができない。　又、ゲル分率が９
０％以上では得られた粘着剤の接着力が不足する。

ゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度が５〜９
０の範囲にある重合体エマルジョンはい（つかの方法で
製造可能であり、その製造方法は間はない。代表的な製
造方法は、特定の架橋性単量体による架橋と連鎖移動剤
による分子量コントロールを併用した乳化重合である。

また、架橋性モノマーを使用せず、ラジカル発生剤を用
い、特定の組成の重合体への成長反応と分岐あるいは架
橋反応を同時に起こさせる様な乳化重合反応によっても
目的の重合体エマルジョンを得る事が可能である。

尚、ゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度が５
〜９０の範囲にある重合体の水性分散体は、単量体のポ
リマーへの反応率が８０％以上である事が好ましい。又
、このような重合体の水性分散体であれば、すでに別の
反応器で乳化重合を終えたものを用いても本発明の効果
が現われる事は言うまでもないことである。

ゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度が５〜９
０の範囲にある重合体の水性分散体に、単量体粘着性付
与樹脂混合溶液のプレエマルジョンを添加して乳化重合
を行なうが、その単量体粘着性付与樹脂の混合溶液量は
該重合体の水性分散体の固形分１００重量部に対し５〜
４０重量部が必要である。

５重量部より少ない場合、粘着性付与樹脂の不足により
満足する接着力を得られない。又、４０重量部以上にお
いては粘着性付与樹脂を溶解した単量体量が増加し、そ
れが低分子量アクリルポリマーとなり凝集力の低下を招
く。

プレエマルジョン中の単量体混合物に対する粘着性付与
樹脂の重量比は９０対１０から３０対７０の範囲が好適
である。　単量体混合物に対する粘着性付与樹脂の重量
比が９０対１０より少ない場合は期待する粘着力の向上
は小さく、３０対７０を越える場合、重合安定性が不良
となる。

本発明のゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度
が５〜９０の範囲にある重合体の水性分散体を構成する
、アクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルとし
ては、それら単量体と炭素数１２以下のアルコール類と
のアルキルエステルがあり、その代表例としてはアクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２エチルヘキシル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸メ
チル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタアクリル酸ヘキサデシルなどが挙げられる。

また、これら単量体と共重合可能な他のエチレン性単量
体としては、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリル、スチレン、（メタ）アクリル酸２−ヒド
ロキシエチル、（メタ）アクリルアミドなどが挙げられ
る。エチレン性不飽和酸としては、アクリル酸、メタア
クリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などがあ
る。

ゲル分率、重量膨潤度を調整するために架橋性単量体を
用いる場合には任意の一般に知られているものを用いる
事ができる。例えばＮ−メチロールアクリルアミド、ブ
トキシＮ−メチロールアクリルアミド、アリールアクリ
レート、エチレングリコールジアクリレート、ジビニル
ベンゼン、ジアリールフタレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、（メタ）アクリル酸グリシジル
などが挙げられる。これらの物質は該単量体以外の混合
物１００重量部に対して０〜５重量部が好適である。又
、連鎖移動剤を使用する場合も一般に知られているもの
を用いる事ができる。　例えばブチルメルカプタン、ｎ
−ドデシルメルカプタン、Ｌ−ドデシルメルカプタン等
が挙げられる。これらの物質は単量体混合物１００重量
部に対して０〜３重量部の範囲で使用することが好まし
い。

粘着性付与樹脂を単量体混合物に溶解した単量体粘着性
付与樹脂混合溶液を水中に予備分散したプレエマルジョ
ン中のアクリル酸エステル、又はメタアクリル酸エステ
ル及びこれら単量体と共重合するエチレン性不飽和単量
体は、前記ゲル分率が３０％〜９０％でかつ重量膨潤度
が５〜９ｏの範囲にある重合体の水性分散体を構成する
成分と同一のものが使用できる。

本発明で使用する粘着性付与樹脂としては、−般に知ら
れている各種のものが使用できる。ロジン系樹脂、ポリ
テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂
等から選ばれたいずれか１種または２種以上が適してい
る。特に好ましい粘着性付与樹脂は、ロジン、ロジンエ
ステル、不均化ロジンエステル、水添ロジンエステル等
のロジン系樹脂、または、αピネン樹脂、βピネン樹脂
、テルペンフェノール樹脂等のポリテルペン系樹脂であ
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明がこれらの実施例に限定されない事は言うまでもない
。以下において部とあるのは重量部を意味する。

実施例　１アクリル酸ｎ−ブチル６８３部、メタアクリル酸１４部
、エチレングリコールジメタクリレート３部、ｎ−ドデ
シルメルカプタン０．４部、過硫酸アンモニウム２．１
部、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸
ナトリウム系界面活性剤１．４部、イオン交換水５００
部を乳化槽に仕込み、ホモジナイザーで攪拌乳化して均
質な乳化液（Ａ）を得た。

また、別の乳化槽にてアクリル酸ｎ−ブチル１４７部、
メタアクリル酸３部を入れ混合した後、不均化ロジンエ
ステル（荒用化学製、スーパーエステル１００）を１５
０部添加して均一に溶解する。その後、過硫酸アンモニ
ウム０．９部、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系界面活性剤０．６部、イオン交
換水３００部を入れ、ホモジナイザーで攪拌乳化して不
飽和単量体混合物中に粘着性付与樹脂を５０％含存した
均質な乳化液（Ｂ）を得た。　続いて、攪拌機、コンデ
ンサー、温度計及び温度制御装置を備えた反応器にあら
かじめイオン交換水２００部と過硫酸アンモニウム０．
６部を入れ８３°Ｃに昇温した。　この反応器中に充分
な攪拌のもとて反応器温度を８３℃に保持しつり３時間
かけて前記乳化液（Ａ）を滴下し、滴下終了後８３°Ｃ
で０．５時間攪拌を続けた。引き続いて１．５時間かけ
て乳化液（Ｂ）を滴下した。滴下終了後、内温を８３℃
に保ったまま１時間撹拌を続けて反応を終了し、冷却後
アンモニヤでｐＨ７，５に調整して安定なラテックスを
得た。　乳化液（Ａ）滴下終了０．５時間後の重合体ラ
テックスは、単量体のポリマーへの反応率が９８％であ
った。又、そのゲル分率及び重量膨潤度を測定したとこ
ろ、ゲル分率４０％、重量膨潤度６５であった。更に、
アンモニアでｐＨ７，５に調整した安定なラテックスを
ポリエーテル系増粘剤（地竜化製、ＬＩＨ−４２０）で
増粘後、粘着ラベルを作製し粘着性能を測定したところ
、対ポリエチＬ／ン板接着力２．２００ｇ／２５ｍｔｍ
、８０°Ｃ保持力は６０分以上であった。

粘着ラベルの作製方法及び粘着性能測定条件は以下の通
りである。

（１）粘着ラベルの作製方法増粘剤で増粘した粘着剤配合物を、離型紙上に乾燥膜厚
２５μになる量塗工し、１０５°Ｃのオーブン中で５分
間乾燥させた後、上質紙にゴムロールにて貼り合わせ粘
着ラベルとした。

（２）粘着性能測定方法 ■　対ポリエチレン板接着力上記の方法で得た粘着ラベルを２５ｍｍ巾、２５０　ａ
ｍ長に切断し、エタノールで脱脂処理したポリエチレン
板に、２０°Ｃ１相対湿度６５％の雰囲気下にて２ｋｇ
のローラーを１往復させて圧着した試験体を同雰囲気下
にて２４時間放置した後、テンシロン型定速引張り試験
機を用い３００ｍｍ／ｗｉｎの引張り速度で引きはがし
１８０゜はく難接着強さを測定した。

■　８０°Ｃ保持力（１）の方法で作製した粘着ラベルを２５＝巾、１０＋
＋ｍ長に切断し、ＪＩＳ　Ｚ−０２３７に定めるステン
レス板に２ｋｇローラーを用い２０°Ｃ１相対湿度６５
％の雰囲気下で２５　Ｘ　２５ｍの面積で貼り合わせ、
８０°Ｃの雰囲気下、１ｋｇの荷重をつるして落下する
までの時間を測定した。

（以下余白）実施例２〜９及び比較例１〜４乳化液（Ａ）中の単量体重量部、ｎ−ドデシルメルカプ
タン重量部及び乳化液（Ｂ）中の粘着性付与樹脂の種類
を第１表に示す如くする以外は、実施例１と同一の操作
にて乳化重合した。得られたラテックスの粘着性能及び
乳化液（Ａ）　ｍ下終了０．５時間後の重合体ラテック
スの単量体のポリマーへの反′応率は全て９５％以上で
あり、そのケル分率、重量膨潤度は第２表のとおりてあ
った。

実施例１０〜１３及び比較例５〜６乳化液（Ｂ）中の粘着性付与樹脂の量及び単量体の量を
第３表に示す如くする以外は、実施例１と同一の操作に
て乳化重合し、第３表に示す粘着性能を得た。尚、乳化
液（Ａ）滴下終了０．５時間後の重合体エマルジョンの
単量体のポリマーへの反応率は全て９５％以上であり、
そのケル分率及び重量膨潤度は各々３５〜４５％、５５
〜７０の範囲にあった。

実施例１４〜１７及び比較例７〜８乳化液（Ａ）、乳化液（Ｂ）中の各成分の重量比及び重
合操作は実施例１と同一にし、乳化液（Ａ）滴下終了０
．５時間後の重合体ラテックスの固形分１００重量部に
対する乳化液（Ｂ）中の粘着性付与樹脂と単量体混合物
の総重量部比を第４表に示すとおりとした。乳化液（Ａ
）滴下終了０．５時間後の重合体ラテックスの単量体の
ポリマーへの反応率は全て９５％以上であり、そのゲル
分率、重量膨潤度は各々３５〜４０％、５５〜７ｏの範
囲にあった。粘着性能は第４表に示す如くであった。

（風下合金）〔発明の効果〕本発明で規定する特定のゲル分率及び重量膨潤度を有す
る重合体の水性分散体を乳化重合により生成させ、これ
に粘着性付与樹脂を単量体混合物に溶解した単量体粘着
性付与樹脂混合溶液を水中に予備分散したプレエマルジ
ョンを添加し乳化重合することにより得た粘着性付与樹
脂含有ラテックスは、優れたポリエチレン板に対する接
着力と保持力のバランスを高いレベルで発揮する。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　アクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステル及び
これら単量体と共重合するエチレン性不飽和単量体から
なるゲル分率が３０％〜９０％で、かつ重量膨潤度が５
〜９０の範囲にある重合体の水性分散体を乳化重合によ
り生成させた後、アクリル酸エステル又はメタアクリル
酸エステル及びこれら単量体と共重合するエチレン性不
飽和単量体混合物と粘着性付与樹脂を９０対１０から３
０対７０の範囲の重量比で溶解した単量体粘着性付与樹
脂混合溶液を、前記エマルジョンの固形分１００重量部
を基準として５〜４０重量部水中に予備分散したプレエ
マルジョンを前記重合体水性分散体に添加し乳化重合す
ることを特徴とする強粘着性エマルジョン型感圧接着剤
の製造方法。