JPH07179835A - 発泡体用水性エマルジョン型粘着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 難接着性材料であるポリオレフィン系樹脂表
面に対する接着性にすぐれるとともに、かつ耐熱性能、
特に高温雰囲気下における接着保持力にすぐれ、さらに
耐曲面反発性にすぐれた発泡体用水性エマルジョン型粘
着剤を提供する。 【構成】 疎水性のアクリル酸エステル及び／又はメタ
クリル酸エステルと不飽和カルボン酸を必須共重合成分
として含むアクリル系共重合体と、石油樹脂系粘着付与
剤樹脂と、エラストマーを含有することを特徴とする発
泡体用水性エマルジョン型粘着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡体加工品に使用さ
れる粘着剤で、接着性に乏しいポリオレフィンに対する
接着性にすぐれ、かつ高温雰囲気下における接着保持力
及び耐曲面反発性にすぐれた発泡体用水性エマルジョン
型粘着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、発泡体はクッション材、断熱材、
防音材、包装材等の種々の用途に使用され、近時はこの
表面に粘着剤を転写塗布していわゆる粘着テープ、粘着
シート等の各種粘着加工品として用いられることが多く
なっている。粘着剤用の被着材としてポリオレフィン系
成形品が安価であるため市場において大量に普及してい
るが、極性が小さいために、本質的に接着性に乏しいと
いう問題を含む。そこで、ポリオレフィン系成形品自体
の接着性を高めるために、種々の表面処理方法が従来よ
り行われている。このような表面処理法としては、例え
ば、コロナ放電処理のような物理的表面処理、クロム酸
処理やオゾン酸化処理に代表されるような化学的表面処
理、サンドブラスト等の機械的処理等により、表面を粗
面化する方法が知られている。しかしながら、上述した
ような各種の表面処理を施した場合であっても、この表
面処理効果が経時的に変化・消滅したりするため、安定
した表面処理効果を得ることは困難である。従って、上
記のような表面処理の行われていないポリオレフィン系
樹脂表面に対する接着性にすぐれた粘着剤、特に感熱粘
着剤が要望されている。また近年、大気汚染、現場作業
環境の改善や資源等の有効利用の観点から、有機溶剤型
粘着剤の代替品として、水性エマルジョン型粘着剤の使
用が、ホットメルト系粘着剤や、ＵＶ又はＥＢ硬化を利
用する液状粘着剤とともに検討されてきた。水性エマル
ジョン型粘着剤は、従来の溶剤型粘着剤に使用されてい
た塗工ラインをほとんどそのまま利用できる利点があ
り、性能上の問題を解決できれば、溶剤型粘着剤の代替
品として、最も好ましい製品と考えられる。

【０００３】一方、発泡体を基材として粘着加工品を製
造する際、従来の粘着剤をそのまま発泡体基材に転写塗
布した場合には、非発泡性の基材に転写塗布する場合に
比較して、かなりの接着力の低下が認められる。この傾
向は、例えば、発泡体を自動車の天井に使用する場合
等、被着材が高温にさらされる状態のときに特に顕著と
なり、接着力や接着保持力等の粘着物性の低下が著し
く、発泡体が粘着剤層から剥がれてくる等の問題が生じ
る。また、被着材がポリオレフィン系成形品のときに
も、この粘着剤層からの剥離は顕著である。この点を改
善するには、従来、粘着剤に対し粘着付与剤樹脂を添加
することが一般に行われており、十分な接着力を得るに
は、粘着付与剤樹脂の添加量をある程度増大させる必要
があった。しかしながら、粘着付与剤樹脂の添加量を増
大すると、凝集力、特に高温下における凝集力が損なわ
れやすく、接着保持力が低下しがちであった。

【０００４】他方、アクリル系粘着剤の耐熱性を高める
ために、粘着剤の主成分であるアクリル系共重合体中の
極性基含有単量体を増量した場合には、粘着剤の耐熱性
は高められるものの、ポリオレフィン系樹脂表面に対す
る接着性が低下する傾向が顕著となる。さらに、水性エ
マルジョン型粘着剤の場合は、その製造上、乳化剤や乳
化剤に代わる高分子を使用するため、乳化剤のブリード
アウトによる影響や、オリゴソープ等の親水性成分の影
響により、溶剤型粘着剤に比べ、性能低下傾向にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、難接着性材
料であるポリオレフィン系樹脂表面に対する接着性にす
ぐれるとともに、かつ耐熱性能、特に高温雰囲気下にお
ける接着保持力にすぐれ、さらに耐曲面反発性にすぐれ
た発泡体用水性エマルジョン型粘着剤を提供することを
その課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、疎水性のアクリ
ル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルと不飽和
カルボン酸を必須共重合成分として含むアクリル系共重
合体と、石油樹脂系粘着付与剤樹脂と、エラストマーを
含有することを特徴とする発泡体用水性エマルジョン型
粘着剤が提供される。

【０００７】本発明の粘着剤の適用対象となる発泡体に
は特に制限なく、任意のものが用いられる。このような
発泡体としては、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリ
スチレンフォーム、ＡＢＳフォーム、塩化ビニル樹脂フ
ォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォー
ム、フェノール樹脂フォーム、ユリア樹脂フォーム等が
挙げられ、特にポリウレタンフォームが実用的である。

【０００８】本発明において用いるアクリル系共重合体
は、疎水性のアクリル酸エステル及び／またはメタクリ
ル酸エステルと不飽和カルボン酸を必須共重合成分とし
て含むものである。疎水性のアクリル酸エステルとして
は、例えば、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ｉｓｏ−ブチル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル等を挙げる
ことができる。疎水性のメタクリル酸エステルとして
は、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブ
チル、メタクリル酸ｉｓｏ−ブチル、メタクリル酸２−
エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸
ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル等が挙げられ
る。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、
メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シ
トラコン酸、グラタコン酸、イタコン酸等が挙げられ
る。また、アクリル系共重合体は、必要に応じ、親水性
のアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステ
ル、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メ
タ）アクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、
（メタ）アクリル酸モノジエチレングリコール等を含有
することができる。さらに、アクリル系共重合体は、Ｎ
−メチロールアクリルアミド等のヒドロキシル基含有モ
ノマーや、酢酸ビニル、（メタ）アクリロニトリル、
（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジ
ルエーテル等を共重合成分として含有することができ
る。

【０００９】本発明で用いるアクリル系共重合体におい
て、疎水性のアクリル酸エステル及び／又はメタクリル
酸エステル共重合成分の含有割合は、５０重量％以上、
好ましくは６７〜９４重量％であり、不飽和カルボン酸
共重合成分の含有割合は、１０重量％以下、好ましくは
１〜８重量％である。また、親水性のアクリル酸エステ
ル及び／又はメタクリル酸エステル共重合成分の含有割
合は、０〜１０重量％、好ましくは０〜５重量％であ
る。その他の共重合成分の含有割合は、０〜３０重量
％、好ましくは５〜２０重量％である。本発明のアクリ
ル系共重合体は、水性エマルジョンの形態で取扱われる
が、このアクリル系共重合体を含む水性エマルジョン
は、従来公知の方法に従って、前記した各共重合成分を
乳化重合することによって製造される。水性エマルジョ
ン中のアクリル系共重合体の含有量は、４０〜７０重量
％、好ましくは５０〜６０重量％である。

【００１０】本発明のアクリル系の水性エマルジョン型
粘着剤は、前記したアクリル系共重合体の水性エマルジ
ョンに、石油樹脂系粘着付与剤とエラストマーを配合す
ることによって製造される。この場合、石油樹脂系粘着
付与剤樹脂は、水系乳化分散の状態で配合することがで
き、エラストマーは、乳化重合ラテックスの状態で配合
することができる。本発明のアクリル系水性エマルジョ
ン型粘着剤における全固形分は、４０〜７０重量％、好
ましくは５０〜６０重量％の範囲に規定するのがよい。

【００１１】本発明の石油樹脂系粘着付与剤樹脂として
は、従来公知の脂肪族系、芳香族系、共重合系、脂環族
系のもの等が挙げられる。このような石油樹脂系粘着付
与剤樹脂としては、（１）脂肪族系炭化水素樹脂に関し
て、エスコレット１０００（エッソ・スタンダード石
油）、Ｗｉｎｇ Ｔａｃｈ９５（Ｇｏｏｌ ｙｅａ
ｒ）、Ｓｔａ−Ｔａｃ（Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、ＥＣＲ−
５（水添物）（Ｅｓｓｏ）、Ａｒｋｏｎ Ｐ（水添物）
（荒川材産）、（２）シクロペンタジエン樹脂に関し
て、Ｐｉｃｃｏｄｉｅｎｅ １４２１５−ＳＲＧ（Ｐｉ
ｃｃｏ）、（３）芳香族石油樹脂に関して、ペトロジン
（三井石油化学）、ネオポリマー（日本石油化学）、
（４）スチレン系樹脂に関して、Ｐｉｃｃｏｌａｓｔｉ
ｃ（Ｐｉｃｃｏ）、（５）キシレン樹脂に関して、ニカ
ノール（日本瓦斯化学）、ナショナルキシレン（松下電
工）、（６）クマロインインデン樹脂に関しては、ＮＧ
−１〜４（日鉄化学）、クマロンインデン樹脂１３Ｍ、
ＡＨ（大内新興化学）、（７）ビニルトルエン−α−メ
チルスチレン共重合体に関して、Ｐｉｃｃｏｔｅｘ Ｒ
ｅｓｉｎｓ（Ｐｉｃｃｏ）等が挙げられる。本発明にお
いては、特に、前記（１）及び（３）で示した粘着付与
剤樹脂の使用が好ましい。

【００１２】石油樹脂系粘着付与剤樹脂の配合量は、ア
クリル系共重合体１００重量部に対して、５〜３０重量
部、好ましくは１０〜２０重量部の割合である。石油樹
脂系粘着付与剤樹脂をこの範囲で配合することにより、
アクリル系共重合体との相溶性が良好であり、得られる
粘着剤は、ポリオレフィン系被着材に対する接着性が向
上する。一方、前記範囲より少ないと、得られる粘着剤
は、これを発泡体に転写塗布して粘着シートとし、ポリ
オレフィン系被着材に貼付した場合、その被着材からの
剥がれ現象が見られる。一方、前記範囲より多くなる
と、得られる粘着剤は耐熱性の低下がみられるので好ま
しくない。

【００１３】エラストマーとしては、従来公知のもの、
例えば、ＢＲ、ＥＶＡ、ＩＩＲ、ＮＢＲ、ＮＲ、ＳＢ
Ｒ、ＳＢＳ、ＳＩＳ等が挙げられる。エラストマーの配
合量は、アクリル系共重合体１００重量部当たり、５〜
３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部の割合であ
る。一般に、エラストマーとアクリル系共重合体との相
溶性は不良傾向を示すものの、本発明の場合は、石油樹
脂系粘着付与剤樹脂が相溶化剤として働き、その相溶性
は良好傾向を示す。前記範囲でエラストマーを配合する
ことにより、耐熱性の向上した粘着剤を得ることができ
る。この粘着剤を発泡体に転写塗布して形成した粘着シ
ートをポリオレフィン系被着材に貼付し高温下で放置し
た場合、良好な耐熱性を示し、剥離を生じるようなこと
はない。前記範囲より少ないと、十分な耐熱性が得られ
ない。一方、前記配合より多くなると、接着力の低下が
見られる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の発泡体用水性エマルジョン型粘
着剤は、発泡体基材に転写塗布した場合、石油樹脂系粘
着付与剤樹脂が配合されているため、ポリオレフィン系
被着材に対してすぐれた接着性を有する。さらに、本発
明の粘着剤は、エラストマーが配合されているため、粗
面な表面を持つ発泡体及び極性の小さいポリオレフィン
系被着付に対して適用したときに、良好な接着性、耐熱
性を有す粘着剤被膜が形成する。従って、本発明の粘着
剤を発泡体基材に転写塗布して形成した粘着シートをポ
リオレフィン系被着材に貼付し、高温下で放置した場合
でも、そのシートの被着材からの剥がれ現象が見られな
い。本発明の発泡体用水性エマルジョン型粘着剤は、有
機溶剤を用いないことから、安全性に優れたもので、そ
の使用に際し、大気汚染や作業環境悪化の問題を生じる
ようなこともない。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、以下において示す部及び％はいずれも重
量基準である。

【００１６】参考例１ 〔アクリル系共重合体エマルジョンの調製〕温度計、撹
拌機、還流冷却管、窒素導入管及び滴下ロートを備えた
ガラス製反応容器に、乳化剤３部、水８０部を仕込んで
溶解し、系内を窒素ガスで置換した。別に、表１に示す
成分組成（重量部）の不飽和単量体混合物を作り、その
うちの１０％を前記反応容器に加え、７０℃で３０分間
乳化を行った。次いで、重合開始剤を水相１リットル当
り２．０×１０^-2ｍｏｌ／ｌになるように３０部の水に
溶解し、前記の反応容器に添加し、直ちに、残部の不飽
和単量体を１８０分間にわたって反応容器内に連続的に
滴下し、７０℃で重合を行った。不飽和単量体の滴下終
了後、７０℃で１８０分間熟成した。なお、この実験に
おいて用いた乳化剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸
塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルであ
る。また、重合開始剤としては、過硫酸アンモニウムを
用いた。

【００１７】実施例１ 参考例１で得たアクリル系共重合体エマルジョンに、石
油樹脂系粘着付与剤樹脂、エラストマーを配合後、乾燥
後膜厚が７０μｍとなるように剥離紙上にアプリケータ
ーにて塗布して、９５℃×３分乾燥後、６ｍｍ厚のウレ
タン発泡体（エステル型）上に貼り合わせて粘着加工発
泡体試料（以下、単に試料とも言う）を得た。

【００１８】

【表１】

【００１９】〔接着力の測定（９０度剥離法）〕実施例
１で得た幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの試料をＳＵＳ３
０４ステンレス板（２８０番研摩品）及びポリプロピレ
ン（ＰＰ）樹脂板に圧着後２０分で測定する以外は、Ｊ
ＩＳ Ｚ ０２３７の粘着力の測定法に準じて測定を行
った。

【００２０】〔曲面接着力の測定〕７５ｍｍφのＳＵＳ
３０４ステンレス製（２８０番研磨品）円筒及びポリプ
ロピレン（ＰＰ）樹脂製円筒の曲面に、実施例１で得た
幅２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの試料を貼り付けて２４時
間常態（２３℃、湿度６５％）で放置後、更に８０℃で
２４時間放置後の末端部分の剥がれ高さを測定し評価し
た。

【００２１】〔軟化点の測定〕実施例１で得た幅２５ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍの試料を、ＳＵＳ３０４ステンレス
板（２８０番研磨品）及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂
板の試験板に、その試料の長さ２５ｍｍまでを貼り付
け、１５分常態（同上）で放置後、試験板の一端を止め
金で止め、試料が垂直に垂れ下がるようにし、その下端
に５００ｇのおもりを取り付け、３８℃で１５分保持
し、その後、３℃／５分の割合で昇温し、試料が落下し
た時の温度を測定する以外は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７の
接着保持力の測定に準じて測定した。

【００２２】〔接着性の耐熱９０度保持力〕ＳＵＳ３０
４ステンレス板（２８０番研磨品）及びポリプロピレン
（ＰＰ）樹脂板の試験板に、実施例１で得た幅５０ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍの試料を貼付長さ７５ｍｍで貼り付
け、常態（同上）で２４時間放置後、その試料の下端に
１００ｇの荷重をかけ、８０℃で６０分間保持後の剥が
れ長さを測定する以外はＪＩＳＺ ０２３７の接着保持
力の測定法に準じて測定した。

【００２３】以上の方法で、粘着加工発泡体試料の粘着
性能評価を行った。使用した粘着剤組成を表２に示し、
粘着性能評価結果を表３に示す。実験Ｎｏ．５〜７及び
Ｎｏ．１０〜１１は、本発明の実施例であり、発泡体用
水性エマルジョン型粘着剤として優れた性能を示し、比
較品（弊社溶剤型粘着剤）と同等の性能を有しているこ
とが判る。実験Ｎｏ．１〜４、Ｎｏ．８〜９及びＮｏ．
１２〜１５は、比較例である。

【００２４】表１に示した石油樹脂系粘着付与剤樹脂及
びエラストマーの具体的内容及び比較品の成分組成は以
下の通りである。 石油樹脂系粘着付与剤樹脂：東邦化学工業(株)製 ハイ
マックスSD-90(固形分60％) ＳＢＲ：日本ゼオン(株)製 Nipol LX-472（固形分50
％） ＮＢＲ：日本ゼオン(株)製 Nipol LX-518（固形分41
％） ＥＶＡ：住友化学工業(株)製 スミカフレックス401
（固形分55％） 比較品：溶剤型粘着剤 （バインゾールR-5510（固形
分46％、一方社油脂工業社製）：100部、 架橋剤としてのコロネートL（日本ポリウレタン社
製）：1.0部

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｊ 121/02 ＪＤＹ ＪＥＡ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 疎水性のアクリル酸エステル及び／又は
   メタクリル酸エステルと不飽和カルボン酸を必須共重合
   成分として含むアクリル系共重合体と、石油樹脂系粘着
   付与剤樹脂と、エラストマーを含有することを特徴とす
   る発泡体用水性エマルジョン型粘着剤。
2. 【請求項２】 アクリル系共重合体が、親水性のアクリ
   ル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルを共重合
   成分として含む請求項１の発泡体用水性エマルジョン型
   粘着剤。
3. 【請求項３】 アクリル系共重合体１００重量部当り、
   石油樹脂系粘着付与剤樹脂の含有量が５〜３０重量部及
   びエラストマーの含有量が５〜３０重量部である請求項
   １又は２の発泡体用水性エマルジョン型粘着剤。