JPH07228851A - 粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドライの状態でも貼り合わせが可能で、高い
接合強度を有する粘着剤組成物を、また、テープ又はフ
ォームテープにおける粘着剤として、耐熱性に優れ、か
つ低温時の粘着物性にも優れた粘着剤組成物を提供す
る。 【構成】 アルキル基の炭素数が２〜１８の（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルを重合して得られるアクリル
系重合体１００重量部に対して、軟化点が１３５℃以上
の粘着付与樹脂１〜２０重量部及び熱硬化性アルキルフ
ェノール樹脂０．１〜５重量部からなる粘着剤組成物、
並びに、アルキル基の炭素数が２〜１８の（メタ）アク
リル酸アルキルエステルを重合して得られるアクリル系
重合体１００重量部、軟化点が１６０℃以上のロジン系
粘着付与樹脂５〜１５重量部、軟化点が８０〜１２５℃
のロジン系粘着付与樹脂０〜１５重量部及び軟化点が８
０℃以上の熱硬化性アルキルフェノール樹脂０．５〜５
重量部からなる粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の構造部材等
に適用する接着剤用の粘着剤組成物、及び、家電製品、
自動車用緩衝材、隙間テープ等の粘着剤層に用いる粘着
剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の構造部材、家電製品等の接着
には、これまで、エポキシ系、クロロプレン系、ウレタ
ン系等各種の接着剤が使用されてきた。しかしながら、
これらはウェット状態での貼り合わせをしなければなら
ず、ポットライフの制限を強く受け、また作業現場が汚
れる等の問題があった。

【０００３】そこで、ドライ状態での接着が可能である
アクリル樹脂又はゴムをベースとする粘着剤を適用する
ことが考えられたが、これらは接着部分の剪断強度を高
くすることができず、構造部材の接着には使用できなか
った。

【０００４】一方、家電製品、自動車用緩衝材、隙間テ
ープ等の用途に、その表面を粘着剤で加工したテープや
フォームテープ等が用いられているが、このような用途
の粘着剤としては、これまでアクリル樹脂を主体とする
溶剤型粘着剤が用いられてきた。

【０００５】しかしながら、上記テープ及びフォームテ
ープの用途拡大に伴い、より高い耐熱性が要求されるよ
うになり、またその他の粘着物性のバランスに優れた粘
着剤の要望が高まってきた。上記粘着剤に含有される重
合体を構成するモノマーとして極性モノマーや高凝集力
を有するモノマーを多く使用することにより、粘着剤の
耐熱性を向上させることができるし、また硬化剤の配合
量を多くすること等によっても目的を達成することがで
きる。しかしながら、この方法では、ボールタックに代
表される耐寒性が劣化することが知られている。

【０００６】上記問題を解決する方法として、特開平４
−１１４０７９号公報、特開平４−１１０３７６号公
報、特開平４−１６１４７７号公報、特開平４−２０２
３９１号公報等には、アクリル系共重合体に１１０〜１
９０℃の高軟化点のロジン系樹脂等を粘着付与樹脂とし
て配合する方法が開示されている。

【０００７】近年、市場において耐熱性の要求が高ま
り、またテープ及びフォームテープと張り合わされる被
着体の種類が拡大したきたが、耐熱性とともに低温時の
粘着物性の向上をも同時に満足させることは困難であっ
た。また、構造部材の接合ができるような高剪断強度を
有する粘着剤組成物の開発は、現在も充分になされてい
ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、一つには、ドライ状態での接着が可能でかつ高い接
合強度を有する接着剤用の粘着剤組成物を提供すること
を目的とし、他の一つには、テープ及びフォームテープ
における粘着剤として耐熱性とともに低温時の粘着剤物
性に優れた粘着剤組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、粘着剤
組成物を構成するにあたって、アルキル基の炭素数が２
〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを重合し
て得られるアクリル系重合体１００重量部、軟化点が１
３５℃以上の粘着付与樹脂１〜２０重量部及び熱硬化性
アルキルフェノール樹脂０．１〜５重量部を使用すると
ころにある。

【００１０】本発明で使用するアクリル系重合体は、ア
ルキル基の炭素数が２〜１８の（メタ）アクリル酸アル
キルエステルの単独又は２種以上を組み合わせて重合し
て得られる。上記アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、
（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２
−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、
（メタ）アクリル酸イソノニル等が挙げられる。上記ア
クリル系重合体の成分として、上記（メタ）アクリル酸
アルキルエステル以外に上記（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステルと共重合可能なビニル系モノマーを含むこと
も可能である。上記ビニル系モノマーとしては、例え
ば、スチレン、酢酸ビニル等の非官能モノマー；アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、Ｎ−置換アクリルアミド、ヒ
ドロキシエチルアクリレート、カルボキシアルキルアク
リレート、Ｎ−ビニルピロリドン、マレイン酸、イタコ
ン酸、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等の官能モノマーが挙げられる。

【００１１】上記アクリル系重合体は、上記（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルの少なくとも１種以上のモノ
マー６０〜１００重量％と、上記ビニル系モノマー４０
〜０重量％を配合し、溶液重合、塊状重合、光重合、乳
化重合、縣濁重合等の方法で重合して製造する。ビニル
系モノマーの含量が４０重量％を超えると、アクリル系
粘着剤としての粘着特性が低下するので好ましくない。

【００１２】本発明の粘着剤組成物は、上記アクリル系
重合体に、軟化点が１３５℃以上の粘着付与樹脂及び熱
硬化性アルキルフェノール樹脂を配合して得る。上記粘
着付与樹脂としては、例えば、ロジン変成フェノール樹
脂、重合ロジン等のロジン系粘着樹脂；クマロン・イン
デン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。上記粘着付与樹
脂の配合量は、アクリル系重合体１００重量部に対して
１〜２０重量部である。１重量部未満では剪断強度が充
分でなく、２０重量部を超えると一般粘着性能である粘
着力や低温特性が劣化するので上記範囲に限定される。

【００１３】上記熱硬化性アルキルフェノール樹脂は、
アルキルフェノールとホルムアルデヒドとの縮重合体で
ある。上記熱硬化性アルキルフェノール樹脂は、０．１
〜５重量部が配合される。０．１重量部未満では、粘着
剤組成物の剪断強度が充分でなく、５重量部を超えると
アクリル系重合体の粘度安定性が悪くなるので上記範囲
に限定される。

【００１４】本発明の粘着剤組成物には、さらに必要に
応じて、増粘剤、チキソトロープ剤、増量剤、充填剤等
の通常使用される添加剤を配合してもよい。上記増粘剤
としては、例えば、アクリルゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム等が挙げられる。上
記チキソトロープ剤としては、例えば、コロイドシリ
カ、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。上記増量剤
としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー等が挙げら
れる。

【００１５】本発明２の要旨は、粘着剤組成物を構成す
るにあたって、アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルを重合して得られるア
クリル系重合体１００重量部、軟化点が１６０℃以上の
ロジン系粘着付与樹脂５〜１５重量部、軟化点が８０〜
１２５℃のロジン系粘着付与樹脂０〜１５重量部及び軟
化点が８０℃以上の熱硬化性アルキルフェノール樹脂
０．５〜５重量部を使用するところにある。

【００１６】上記軟化点が１６０℃以上のロジン系粘着
付与樹脂としては、例えば、重合ロジンエステル等が挙
げられる。上記軟化点が１６０℃以上のロジン系粘着付
与樹脂は、５〜１５重量部配合する。上記ロジン系粘着
付与樹脂の含量が、５重量部未満では耐熱性が悪くな
り、１５重量部を超えると低温での粘着物性が劣化する
ので上記範囲に限定される。

【００１７】上記軟化点が８０〜１２５℃のロジン系粘
着付与樹脂としては、例えば、ロジンエステル類、水添
ロジンエステル類等が挙げられる。上記軟化点が８０〜
１２５℃のロジン系粘着付与樹脂は０〜１５重量部配合
する。上記ロジン系粘着付与樹脂の含量が、１５重量部
を超えると低温での粘着物性が劣化するので上記範囲に
限定される。

【００１８】上記軟化点が８０℃以上の熱硬化性アルキ
ルフェノール樹脂は０．５〜５重量部配合する。上記の
熱硬化性アルキルフェノール樹脂の配合量が、０．５重
量部未満では耐熱性が悪くなり、５重量部を超えると低
温での粘着物性が劣化するので上記範囲に限定される。

【００１９】上記の２種の軟化点を有する粘着付与樹脂
及び上記熱硬化性アルキルフェノール樹脂の含量の合計
は、アクリル系重合体１００重量部に対し、１０〜２５
重量部であることが好ましい。１０重量部未満では粘着
力が劣り、２５重量部を超えると低温での粘着物性が劣
化する。

【００２０】本発明２の粘着剤組成物には、耐熱性を高
めるために、硬化剤を配合する事が好ましい。このよう
な硬化剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エ
ポキシ化合物、有機金属錯体、アジリジン化合物等が挙
げられる。イソシアネート化合物が硬化剤としてより好
ましい。上記イソシアネート化合物は、得られる粘着剤
組成物が、粘着物性等のバランスに優れるように、通
常、粘着剤組成物１００重量部に対して０．２〜５重量
部の範囲で使用することが好ましい。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００２２】実施例１〜４、比較例１〜４ 冷却管を備えたフラスコ内に表１記載の（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル１００重量部に対し、８０重量部
の酢酸エチルを仕込み、昇温し還流後、ベンゾイルパー
オキサイド０．１重量部を滴下し１０時間反応させた。
その後トルエン６０重量部を加え、各実施例、比較例の
アクリル系重合体溶液を得た。上記の各アクリル系重合
体溶液に、表１に示す粘着付与樹脂、熱硬化性アルキル
フェノール樹脂をそれぞれ表１に示す量だけ加え、さら
に硬化剤を１重量部添加して、離型紙に乾燥時膜厚が１
００μｍになるよう塗工した。次に８０℃で４分間乾燥
させ、プライマー処理したポリカーボネイト板に転写し
た。室温で１週間養生した後、粘着面にポリカーボネイ
ト板を張り合わせ２４時間放置し、剪断強度を測定し
た。測定は、２０℃及び１００℃雰囲気下、２５ｍｍ×
２５ｍｍの貼り合わせ面を５０ｍｍ／分で引っ張り測定
した。結果を表１に示した。表中の数値の単位は、重量
部である。

【００２３】表１の粘着付与樹脂の軟化点は、スーパー
エステルＡ−１１５（不均化ロジンエステル、荒川化学
工業社製）が１１５℃、エステルガム ＨＰ（水添ロジ
ンエステル、荒川化学工業社製）が８０℃、タマノル８
１０（ロジン変成フェノール、荒川化学工業社製）が１
８５℃、タマノル３５３（ロジン変成フェノール、荒川
化学工業社製）が１５５℃である。熱硬化性アルキルフ
ェノール樹脂として、ヒタノール ６４３ＫＮ（日立化
成社製）を用いた。また、硬化剤として、コロネートＬ
−５５（日本ポリウレタン社製）を使用した。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例５〜１０アクリル系重合体の合成 冷却管を備えた４つ口フラスコ内に、表２の実施例５〜
１０に示す割合で、それぞれ（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステルを仕込み、次に酢酸エチル８１．８重量部を
添加し、昇温して還流させた後、過酸化ベンゾイル０．
１重量部を滴下し、７時間反応させた。この後、さらに
過酸化ベンゾイル０．１重量部を滴下し、３時間反応さ
せた。次いで、これにトルエン４０．４重量部を加え、
冷却して透明で粘凋なアクリル系重合体溶液を得た。得
られた各溶液の粘度、固形分を表２に示した。

【００２６】

【表２】

【００２７】粘着剤組成物 表３に示す割合で、上記のアクリル系重合体と粘着付与
樹脂、熱硬化性アルキルフェノール樹脂、硬化剤を混合
して粘着剤組成物を得た。

【００２８】試験体の作成 得られた各粘着剤組成物を離型紙にドクターブレードで
１４５μｍの膜厚（乾燥前）となるように塗工し、８０
℃で２分間乾燥させた。次に、３８μｍ厚のポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又は厚さ１０ｍ
ｍ、比重０．０２のエーテル系ウレタンフォームフィル
ムを重ねてからロールで圧着し、４０℃で２日間養生し
て上記の粘着剤組成物を塗工した試験体を得た。

【００２９】粘着物性の測定 得られた試験体の粘着物性等を下記の方法で測定し、結
果を表３に示した。ＳＵＳ粘着力は、ステンレス鋼板に
上記のウレタンフォームテープを貼り付けてその剥離強
度を測定して求めた。幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの上
記のウレタンフォームテープをステンレス鋼板に貼付
し、２ｋｇロールを１往復させて接着した。温度２０
℃、湿度６５％で２０分間放置後、引っ張り試験機で９
０°剥離強度を測定した。引っ張り速度は３００ｍｍ／
分とした。同様に、ステンレス鋼板に幅２５ｍｍ、長さ
２００ｍｍの上記のＰＥＴテープを貼付し、引っ張り試
験機で１８０°剥離強度を測定した。引っ張り速度は３
００ｍｍ／分とした。

【００３０】ＰＰ粘着力は、被着体をポリプロピレン
（ＰＰ）とした他は、ＳＵＳ粘着力の測定と同様にして
上記のＰＥＴテープとウレタンフォームテープを用いて
求めた。５℃粘着力は、幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの
上記のＰＥＴテープを被着体ＰＰに貼付して剥離強度を
５℃で測定して求めたこと以外は、ＳＵＳ粘着力の測定
と同様にして求めた。

【００３１】保持力は、ステンレス鋼板に上記のＰＥＴ
テープを貼り付け、静荷重をかけてテープが鋼板から落
下するまでの時間を測定して求めた。ステンレス鋼板
（ＳＵＳ─３０４）に２５ｍｍ×２５ｍｍの接着面積で
上記のＰＥＴテープを貼り付け、２ｋｇロールを１往復
させて接着した。温度２０℃で３０分間養生した後、１
１０℃のギヤーオーブン中に２０分間放置した。これ
に、１ｋｇの静荷重をかけ（角度はステンレス鋼板に対
して０°）、テープが、鋼板から落下するまでの時間を
測定して求めた。

【００３２】ボールタックは、ＰＥＴテープでＪ．ＤＯ
Ｗ法に従って常態（２３℃×６０％）にて測定した。

【００３３】曲面接着性は、ＰＰ製の棒上に上記のウレ
タンフォームテープを貼付して求めた。５０φのＰＰ製
の棒上に，幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍの上記のウレタン
フォームテープを２ｋｇのロールを１往復させて貼りあ
わせ、温度２０℃、湿度６５％で１７時間放置後、８０
℃のギアーオーブン中に４時間放置した。冷却後、ウレ
タンフォームテープ端部が剥離した距離を測定して曲面
接着性を評価した。

【００３４】９０℃保持力は、下記のようにして求め
た。ステンレス鋼板（ＳＵＳ−３０４）に幅５０ｍｍ、
長さ１２０ｍｍ幅の上記のウレタンフォームテープを張
り付け、２ｋｇロールを１往復させて、接着した。温度
２０℃、湿度６５％で１７時間養生後、８０℃ギアーオ
ーブン中に２０分間放置した後、テープ面が下になるよ
うにして１００ｇの静荷重をかけた（角度はステンレス
鋼板に対して９０°）。１時間放置し、テープが、鋼板
から落下するまでの時間、又は鋼板から剥離した距離を
測定した。

【００３５】

【表３】

【００３６】比較例５〜１０ 比較例５の粘着剤組成物は、実施例５に用いられたアク
リル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成分とし、
これに表４に示した粘着付与樹脂、熱硬化性アルキルフ
ェノール樹脂、硬化剤を混合して調製した。同様にし
て、比較例６の粘着剤組成物は、実施例６に用いられた
アクリル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成分と
し、比較例７の粘着剤組成物は、実施例７に用いられた
アクリル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成分と
し、比較例８の粘着剤組成物は、実施例８に用いられた
アクリル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成分と
し、比較例９の粘着剤組成物は、実施例９に用いられた
アクリル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成分と
し、比較例１０の粘着剤組成物は、実施例１０に用いら
れたアクリル系重合体と同じアクリル系重合体を配合成
分とし、それぞれ表４に示したように粘着付与樹脂、熱
硬化性アルキルフェノール樹脂、硬化剤を混合して調製
した。得られた各粘着剤組成物の粘着物性を上記と同様
にして測定し、結果を表４に示した。

【００３７】

【表４】

【００３８】

【発明の効果】本発明により、ドライの状態でも貼り合
わせが可能で、高い接合強度を有する部材接着用の粘着
剤組成物を、また、テープ又はフォームテープにおける
粘着剤として、耐熱性に優れ、かつ低温時の粘着物性に
も優れた粘着剤組成物を提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
   タ）アクリル酸アルキルエステルを重合して得られるア
   クリル系重合体１００重量部、軟化点が１３５℃以上の
   粘着付与樹脂１〜２０重量部及び熱硬化性アルキルフェ
   ノール樹脂０．１〜５重量部からなることを特徴とする
   粘着剤組成物。
2. 【請求項２】 アルキル基の炭素数が２〜１８の（メ
   タ）アクリル酸エステルを重合して得られるアクリル系
   重合体１００重量部、軟化点が１６０℃以上のロジン系
   粘着付与樹脂５〜１５重量部、軟化点が８０〜１２５℃
   のロジン系粘着付与樹脂０〜１５重量部及び軟化点が８
   ０℃以上の熱硬化性アルキルフェノール樹脂０．５〜５
   重量部からなることを特徴とする粘着剤組成物。