JPH0678518B2 - 感圧性接着剤用樹脂組成物 - Google Patents

感圧性接着剤用樹脂組成物

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JPH0678518B2
JPH0678518B2 JP20951891A JP20951891A JPH0678518B2 JP H0678518 B2 JPH0678518 B2 JP H0678518B2 JP 20951891 A JP20951891 A JP 20951891A JP 20951891 A JP20951891 A JP 20951891A JP H0678518 B2 JPH0678518 B2 JP H0678518B2
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春雄 八神
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感圧性接着剤用の無溶
剤型樹脂組成物に関する。更に詳しくは、無溶剤型であ
ること及び種々の基材に対して濡れ性が良く、常温での
塗布が可能であり、粘着付与剤等を添加すること無しに
放射線で硬化して優れた粘着力と凝集力を併せ持つこと
を特徴とする新規な感圧性接着剤用の無溶剤型樹脂組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の感圧性接着剤(粘着剤)は溶剤型
が多く、粘着性を示す高分子樹脂を種々添加剤(粘着付
与樹脂・可塑剤・老化防止剤等)と共に有機溶剤に溶解
させ、基材に塗布後、加熱乾燥させて製造される。しか
しながら、多量の有機溶剤を空気中に揮散させることに
よる環境汚染の問題及び作業上の人体への影響の問題等
があり、無溶剤化が望まれている。無溶剤型として近年
エマルジョン型・ホットメルト型の粘着剤も開発されて
いるが、エマルジョン型のものは乾燥工程で多量の熱エ
ネルギー・時間を必要とし、乾燥炉等の広い場所と長大
なラインを必要とする。又、ホットメルト型は高軟化点
(80〜120℃)であることから塗布する際に加熱溶
融しなければならず、高温塗布であることから基材及び
添加剤の種類が限定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】無溶剤化、省エネルギ
ー、省スペース、常温塗布、工程・時間の短縮化という
これらの問題を総合的に改良しようということから、最
近になって放射線硬化型の粘着剤が頻繁に検討されるよ
うになった。しかし、従来の溶剤型・エマルジョン型・
ホットメルト型のベース樹脂に単純にモノマーを添加し
たり、二重結合を導入したりして放射線硬化型に置き換
えているものが多いため、有機溶剤の代わりに希釈用の
モノマーを使用して常温塗布が可能になっても、プラス
チックに対する濡れ性が悪くなったり、硬化物が粘着力
や凝集力を失い、粘着剤本来の物性を有していない場合
が多い。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は斯か
る現状に鑑み、以上の様な問題点を解決するための原料
として粘着付与剤であるロジンやテルペンと似た環構造
を持つダイマー酸に着目し、鋭意研究を重ねた結果、ダ
イマー酸を使用したウレタン(メタ)アクリレートオリ
ゴマーは優れた粘着剤を作るに当り好適な原料であるこ
とを見出し、本発明に至った。
【0005】ここで、(メタ)アクリレートとはアクリ
レートあるいはメタクリレートの意である。以下同じ。
【0006】本発明で使用されるダイマー酸とは脂肪酸
の二量体のことであるが、原料とする脂肪酸をディール
スアルダー反応により二量化することによって得られ
る。構造的には脂環式のものと側鎖式のものがあるが、
一般には混合体で得られる。原料の脂肪酸はC18脂肪酸
が一般的であってC36ダイマー酸が得られるが、C22
肪酸を使用した場合はC44ダイマー酸が得られる。この
ダイマー酸は側鎖のある環構造あるいは長い側鎖を有す
ることを特徴としているが、そのことからダイマー酸を
使用して合成したポリアミドやポリエステルはアジピン
酸・アゼライン酸・ドデカン二酸等を使用して合成した
ものと比較して分子間力が小さいことから低粘度の液状
樹脂が得られる。又、ダイマー酸の環構造は粘着付与剤
であるロジンやテルペンと似た構造をしていることから
ダイマー酸は粘着剤の原料として好適であると考えられ
る。本発明におけるウレタン(メタ)アクリレートオリ
ゴマーはそのまま放射線で硬化して粘着剤を得ることが
可能であるが、上記ウレタン(メタ)アクリレートと共
重合可能なビニル系モノマーを適量混合することにより
更に優れた粘着力・凝集力を有する粘着剤が得られる。
尚、当然のことながら用途に応じて粘着付与剤・老化防
止剤・可塑剤等の添加剤を加えても良い。
【0007】本発明において用いられる樹脂組成物はウ
レタン(メタ)アクリレートオリゴマー(A)とビニル
系モノマー(B)から成り、(B)は全体量の0〜50
重量%の割合で混合できる。
【0008】(A)のウレタン(メタ)アクリレートオ
リゴマーとはダイマー酸(a)と特定の多価アルコール
により得られたポリエステルジオール(b)とイソシア
ネート(c)及びヒドロキシ(メタ)アクリレート
(d)とを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリ
レートオリゴマーのことである。
【0009】本ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマ
ー(A)の分子量は10000〜25000の範囲にある
のが望ましく、分子量が10000より小さいと架橋性
が高くなり放射線による硬化物は粘着性を示さなくな
り、分子量が25000より大きくなると粘着力は大き
くなるが凝集力が伴わなくなる。
【0010】(a)ダイマー酸は脂肪酸の二量体であ
り、脂環式構造と側鎖式構造のものがあり、C18脂肪酸
あるいはC22脂肪酸より製造される。
【0011】(b)特定の多価アルコール成分として
は、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等が挙げられる。
【0012】(c)イソシアネートとしては、トリレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル
−1,6−ヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
【0013】(d)ヒドロキシ(メタ)アクリレートと
しては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。(B)のビニル系モノマーとは、単官能モノマーと
しては、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、ステアリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メ
タ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、
イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフル
フリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソオクチル(メタ)アクリレート等が一般的であ
るが、毒性・作業性等を考慮するとイソデシル(メタ)
アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソ
ボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリ
ル(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコ
ール(メタ)アクリレート等が好ましい。多官能モノマ
ーとしてはポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等
が挙げられる。これらのビニル系モノマーは2種以上混
合して使用することができる。又、必須成分である炭素
数4〜10の複素環あるいは多環式構造を有するビニル
系モノマーとは、テトラヒドロフルフリル(メタ)アク
リレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のこと
であるが、この必須成分であるモノマーは本発明である
樹脂組成物中に0〜50重量%の範囲で含まれる。
【0014】ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー
に混合可能な上記ビニル系モノマーは単官能単独あるい
は多官能併用で使用することができる。但し、多官能モ
ノマーを併用する場合は添加量1〜5重量%程度が限度
であり、それ以上では架橋密度が高くなりすぎて本来の
目的である粘着性を示さなくなる。本発明では上記ビニ
ル系モノマーを添加せずにオリゴマー単独で硬化させた
場合でも本目的とする粘着剤を得ることは可能である
が、実用的には上記ビニル系モノマーの添加量は10〜
30重量%の範囲にあるのが好ましい。
【0015】常温で液状の樹脂を硬化させる方法として
は電離性放射線又は紫外線を利用する方法が適当である
と考えられるが、選択性のある開始剤等は必要としな
い、比較的安価な低エネルギー加速器を利用した電子線
硬化が適当と考えられる。電子線のエネルギーについて
は本発明の目的である粘着剤という点を考慮して比較的
エネルギーの低い、自己遮蔽のできる150〜300k
Vの低エネルギー加速器を利用するのが適当である。
【0016】基材については用途に応じた通常のプラス
チックフィルムや紙等が使用でき、塗布方法も一般的な
ロールコーター・グラビアコーター・ナイフコーター等
が使用できる。
【0017】
【実施例】以下、実施例・参考例及び比較例をもって本
発明を更に詳しく説明するが、本発明の内容はこれらの
例に限定されるものではない。尚、各例中の%は特別な
断りがない限り重量%を表わすものとする。
【0018】実施例1 四つ口フラスコに5モル当量のC36ダイマー酸と6モル
当量の1,6−ヘキサンジオールを仕込み、180℃ま
で昇温して脱水縮合し、酸価3以下のポリエステルポリ
オールを得た。次いでテトラヒドロフルフリルメタクリ
レートを全体量の17%になる様に混合し、2モル当量
のイソホロンジイソシアネート及び2モル当量の2−ヒ
ドロキシエチルアクリレートにてウレタンアクリレート
化して重量平均分子量20,200(GPCによる測定
値)、粘度51,500cps/25℃(BH型粘度計
による測定値)の液状樹脂組成物Aを得た。得られた組
成物Aに種々モノマーを加えて液状樹脂組成物B〜Eを
得た。得られた組成物A〜Eをアプリケーターを使用し
て厚さ50μのPETフィルム上に各々50μの厚さで
塗布し、電子線加速器(日新ハイボルテージ社製、最大
加速電圧300kV、最大加速電流100mA)を使用
して窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、加速
電圧250kV、加速電流30mAの条件で電子線照射
を行なった。得られた各粘着シートについて接着力・ボ
ールタック・保持力を測定した結果を第1表に示す。第
1表の結果から実施例1で得られた粘着シートは優れた
接着力・保持力を有し、バランスが取れているというこ
とが分かる。
【0019】
【0020】
【0021】実施例2 実施例1の混合するモノマーをイソボルニルアクリレー
トに変え、添加量を50%として実施例1と同様の合成
方法にて重量平均分子量20,600、粘度3,000
cps/25℃の液状樹脂組成物Fを得た。実施例1と
同様に電子線照射を行ない、結果を第2表に示す。
【0022】実施例3 実施例1と同様の合成方法にて、原料C44ダイマー酸、
1,6−ヘキサンジオール、イソボルニルメタクリレー
ト、イソホロンジイソシアネート、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートから重量平均分子量21,900、粘度
112,400cps/25℃の液状樹脂組成物Gを得
た。実施例1と同様に電子線照射を行ない、結果を第2
表に示す。
【0023】実施例4 モノマーを全く添加せず、実施例1と同様の合成方法に
て、原料C36ダイマー酸、ポリプロピレングリコール
(平均分子量400)、イソホロンジイソシアネート、
2−ヒドロキシエチルアクリレートから重量平均分子量
12,200、粘度15,000cps/25℃の液状
樹脂Hを得た。実施例1と同様に電子線照射を行ない、
結果を第2表に示す。
【0024】
【0025】比較例1 実施例1のダイマー酸をドデカン二酸に代えて実施例1
と同様に合成したところ常温で固形の樹脂となった。モ
ノマーの添加量を70%としたが、常温で液状の樹脂は
得られなかった。
【0026】比較例2 原料ポリプロピレングリコール(平均分子量400)、
イソホロンジイソシアネート、2−ヒドロキシエチルア
クリレートから重量平均分子量11,800のウレタン
アクリレートオリゴマーを得た。テトラヒドロフルフリ
ルメタクリレートを20%添加して粘度368,400
cps/25℃の液状樹脂組成物を得た。実施例1と同
様に電子線照射を行なったところ、線量30kGyで硬
化膜が得られたが、粘着性は示さなかった。
【0027】比較例3 実施例1と同様の合成方法にて原料C36ダイマー酸、
1,6−ヘキサンジオール、イソホロンジイソシアネー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルメ
タクリレートから、ウレタンアクリレートオリゴマー/
イソボニルメタクリレート=80/20、重量平均分子
量6100、粘度22600cps/25℃の液状樹脂
組成物Iを得た。実施例1と同様に電子線照射試験を行
ない、結果を第3表に示す。
【0028】比較例4 実施例1と同様の合成方法にて原料C36ダイマー酸、
1,6−ヘキサンジオール、イソホロンジイソシアネー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロ
フルフリルメタクリレートから、ウレタンアクリレート
オリゴマー/テトラヒドロフルフリルメタクリレート=
70/30、重量平均分子量27000、粘度1168
00の液状樹脂組成物Jを得た。実施例1と同様に電子
線照射試験を行ない、結果を第3表に示す。
【0029】比較例5 実施例1の混合するモノマーを1,6−ヘキサンジオー
ルジアクリレートに変え、添加量を15%として実施例
1と同様の合成方法にて重量平均分子量17,447、
粘度46,000cps/25℃の液状樹脂Kを得た。
実施例1と同様に電子線照射を行ない、結果を第3表に
示す。
【0030】
【0031】比較例6 市販のセロテープ(25mm巾)の接着力・ボールタッ
ク・保持力を測定した結果を第3表に示す。実施例1〜
4よりダイマー酸を使用したウレタン(メタ)アクリレ
ートオリゴマー(A)とオリゴマー(A)と共重合可能
な前述のビニル系モノマー(B)からなる液状樹脂組成
物の放射線硬化で得られた硬化物は優れた粘着剤である
ことが分かる。又、比較例よりダイマー酸以外の二塩基
酸を使用した場合には低粘度のオリゴマーが得にくいこ
と及び本発明である液状樹脂組成物の成分としての多官
能モノマーは1〜5重量%を超えると架橋密度が上がり
すぎて粘着性を示さなくなること、ウレタン(メタ)ア
クリレートオリゴマーの分子量が10000より小さい
場合及び25000を超える場合の液状樹脂組成物の放
射線硬化で得られる硬化物は粘着剤としては好ましくな
いことが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 勝敏 神奈川県伊勢原市鈴川15伊勢原工業団地 三和化学工業株式会社内 (72)発明者 八神 春雄 神奈川県伊勢原市鈴川15伊勢原工業団地 三和化学工業株式会社内 (72)発明者 竹田 里重 神奈川県伊勢原市鈴川15伊勢原工業団地 三和化学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素数36〜44のダイマー酸と炭素数
    4以上のジオールより得られるポリエステルジオールを
    成分とするウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー
    (A)及び前記オリゴマーと共重合可能なビニル系モノ
    マー(B)からなる感圧性接着剤用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 該ビニル系モノマー(B)の全組成物に
    おける重量百分率が0〜50重量%の範囲にあり、必須
    成分として炭素数が4〜10の複素環あるいは多環式構
    造を有するビニル系モノマーを全組成物における重量百
    分率で0〜50重量%含むことを特徴とする請求項1記
    載の感圧性接着剤用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマ
    ー(A)の分子量が10000〜25000である請求
    項1記載の感圧性接着剤用樹脂組成物。
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