JPH0776331B2 - ホットメルト粘着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主としてポリオレフィン樹脂等の低極性被着
材に対する粘着力及び凝集力の優れたアクリル系ホット
メルト粘着剤に関する。

（従来の技術） （メタ）アクリル酸アルキルの重合体を主成分とする溶
剤タイプの感圧性粘着剤は、粘着性、凝集性、透明性、
耐老化性等の性能に優れ、多方面に使用されてきたが、
最近では、溶剤タイプから熱溶融塗工可能な無溶剤タイ
プへの変換が強く要望されている。

無溶剤タイプのホットメルト型アクリル系感圧性粘着剤
として、例えば、特開昭60−23469号公報、特開昭59−7
5975号公報及び特開昭61−103971号公報には、（メタ）
アクリル酸アルキル、重合性ポリマー（いわゆるマクロ
モノマー）、及びアクリル酸並びにアクリルアミド等で
代表される極性モノマーからなる組成物や該組成物を使
用した粘着シートが開示されている。

特に、特開昭61−109371号公報には、上記組成物に可塑
剤や粘着付与樹脂を添加することによって、熱溶融性
（ホットメルト性）、タック、粘着力、及び凝集力等の
粘着物性のバランスが優れた感圧性粘着剤が開示されて
いる。

しかしながら、上記従来の技術による粘着剤組成物で
は、アクリル系のホットメルト粘着剤に要求される熱溶
融性（ホットメルト性）と粘着性との物性バランスを付
与するのが非常に難しい。

特に、特開昭59−75975号公報及び特開昭60−23469号公
報に示された組成では、低極性物質（例えばポリエチレ
ン等）への粘着性、特に低温での粘着性が低い等の問題
点があった。

また、特開昭61−103971号公報に示されるように、可塑
剤を含む組成物を紙等の支持体に塗布した場合、該可塑
剤が支持体へ移行する等の問題点があった。

上述の如く、アクリル系粘着剤は、粘着性、耐劣化性、
耐候性等に優れるため、種々の用途に利用されている
が、現状では溶液又はエマルジョンタイプのように液状
塗布乾燥型粘着剤が主流であり、無溶剤化への要求から
ホットメルト化が試みられているものの、十分な物性の
ものが得られておらず、実用に供することは難しい状況
にあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明のホットメルト粘着剤は、上記問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
良好な熱溶融塗工性を有し、ポリオレフィン等の低極性
被着材に対する接着力と凝集力が優れたホットメルトタ
イプのアクリル系感圧性粘着剤を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のホットメルト粘着剤は、（メタ）アクリル酸ア
ルキル（Ａ）100重量部と、重合性ポリマー（Ｂ）５〜3
0重量部と、アクリル酸シクロヘキシル（Ｃ）２〜30重
量部と、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（Ｄ）又はメタク
リル酸メチル（Ｄ′）３〜20重量部とをラジカル共重合
することにより、上記目的が達成される。

本発明に使用される（メタ）アクリル酸アルキル（Ａ）
は で示され、式中R₁はＨ又はCH₃を、R₂は炭素数４〜10の
鎖状炭化水素を示すアクリル酸アルキル又はメタクリル
酸アルキルであって、例えば、（メタ）アクリル酸ブチ
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、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸
デシル等が好適に使用される。

本発明に使用される重合性ポリマー（Ｂ）は、 で示される、いわゆるマクロモノマーであり、一方の末
端に重合性の（メタ）アクリレート基を有し、他方の末
端には非重合性ポリマーR₄を有する。式中R₃はＨ又はCH
₃を示す。

R₄で示される非重合性ポリマーは、Tg（ガラス転移温
度）が50℃以上で、重量平均分子量が2000〜50000であ
る。

Tgが50℃未満では、得られた粘着剤が軟らかくなり、凝
集力が低下するので50℃以上に限定される。

又、重量平均分子量が小さくなると粘着剤が軟らかくな
り、凝集力が低下する。逆に重量平均分子量が大きくな
ると重合性ポリマー（Ｂ）の反応性が低下するので、20
00〜50000に限定されるのであり、好ましくは5000〜200
00である。

非重合性ポリマーとしては、例えば、ポリスチレンもし
くはその誘導体、又はポリメチルメタクリレートもしく
はその誘導体が好適に使用される。

前記重合性ポリマー（Ｂ）の配合量は、（メタ）アクリ
ル酸アルキル（Ａ）100重量部に対して５〜30重量部、
望ましくは８〜15重量部である。

重合性ポリマー（Ｂ）を（メタ）アクリル酸アルキル
（Ａ）や他のモノマーと共重合することにより、凝集力
の向上が計られるが、重合性ポリマー（Ｂ）の量が５重
量部未満では十分な凝集力が得られず、逆に30重量部を
越える場合は粘着性が発現しない。

上記重合性ポリマー（Ｂ）は、米国特許第3,786,116号
公報及び3,842,059号公報や特開昭60−133007号公報に
開示されている方法により製造することができる。

アクリル酸シクロヘキシル（Ｃ）の配合量は、（メタ）
アクリル酸アルキル（Ａ）100重量部に対して２〜30重
量部、望ましくは５〜25重量部である。

また、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（Ｄ）又はメタクリ
ル酸メチル（Ｄ′）の配合量は、（メタ）アクリル酸ア
ルキル（Ａ）100重量部に対して３〜20重量部、望まし
くは５〜15重量部である。

本発明において、アクリル酸シクロヘキシル（Ｃ）及び
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（Ｄ）又はメタクリル酸メ
チル（Ｄ′）は、十分な凝集力（保持力）を保ったま
ま、ポリエチレン等の低極性被着材に対する粘着力を高
めるために使用されるが、それぞれの成分が単独に使用
された場合は効果がなく、両成分の併用によって要求す
る性能が発揮することができる。

アクリル酸シクロヘキシル（Ｃ）及びＮ−ビニル−２−
ピロリドン（Ｄ）又はメタクリル酸メチル（Ｄ′）の配
合量が、過少の場合は低極性被着材に対する粘着性が発
現せず、逆に、過多の場合は粘着力、特に０℃以下での
低温粘着力が低下する。

本発明のホットメルト粘着剤におけるラジカル共重合の
方法は、任意の方法が採用されてよく、例えば溶液重
合、塊状重合等によって製造される。

重合開始剤としては、例えばパーオキサイド系、アゾ系
化合物等が使用されるが、光又は放射線等を照射して光
重合してもよい。

又、分子量を調整するために、適当な連鎖移動剤、例え
ばラウリルメルカプタン等を使用してもよい。

更に、幅広い粘着物性を得るために、必要に応じて、可
塑剤、粘着付与樹脂、劣化防止剤等が添加されてもよ
い。

本発明のホットメルト粘着剤が、熱溶融塗工に最適な溶
融粘度を有するためには、共重合体の重量平均分子量が
10〜50万が好ましく、より好ましくは15〜35万の範囲で
ある。

（作用） 本発明のホットメルト粘着剤は、重合性ポリマー（Ｂ）
を（メタ）アクリル酸アルキル（Ａ）や他のモノマーと
共重合した場合、重合性ポリマーの末端R₄がグラフト化
した構造となり、合成された粘着剤の高次構造はポリ
（メタ）アクリル酸アルキル部分とR₄の部分が相分離し
た構造となり、常温付近では可逆性を有する物理架橋構
造を呈することによって被着体と強固に粘着する。又、
高温では物理架橋構造が消失し流動性を有するので、容
易に塗工することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例について述べる。

実施例１〜10、比較例１〜８ １）ホットメルト粘着シートの調製 １のセパラブルフラスコに、表１に示した所定量のア
クリル酸２−エチルヘキシルもしくはアクリル酸ｎ−ブ
チル（Ａ）、一方の末端がメタクリレート化されたポリ
スチレン（Ｂ）（サートマー社製）マクロマーＣ−450
0、重量平均分子量13000,Tg100℃）、アクリル酸シクロ
ヘキシル（Ｃ）、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（Ｄ）も
しくはメタクリル酸メチル（Ｄ′）、及び酢酸エチル11
8重量部及とラウリルメルカプタン0.15重量部を添加し
て均一に混合した後昇温し、酢酸エチル還流下にてアゾ
ビスイソブチロニトリルを１時間毎に0.01重量部滴下し
て６時間ラジカル共重合を行い、重量平均分子量25万の
共重合体溶液を得た。

得られた共重合体溶液に、劣化防止剤としてイルガノッ
クス1010（チバガイギー社製）を１重量部添加後、溶剤
を揮発して本発明のホットメルト粘着剤を得、該ホット
メルト粘着剤を25μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
フィルム上に、粘着剤層の厚さが20μｍになるように16
0℃で塗布しホットメルト粘着シートを得た。

２）ホットメルト粘着シートの物性測定及び粘着剤の溶
融粘度測定 １）で調製したホットメルト粘着シートの物性を以下に
示す測定法に従って測定し、その結果を表２に示した。

ｉ）40℃保持力 JIS−Z0237に従い、25mm×25mmの面積でホットメルト粘
着シートをステンレススチール板に貼付した後、40℃の
オーブン中で1kgの荷重（錘）を掛け、錘が落下するま
での時間を測定した。

ii）SP粘着力 JIS−Z0237に従い、ステンレススチール板に対する粘着
力を180度剥離により測定した。

iii）対ポリエチレン粘着力 被着体に清浄な表面のポリエチレン板を使用したこと以
外は、SP粘着力と同様な方法にて、温度23℃、０℃、及
び−10℃における180度剥離により粘着力を測定した。

１）で得たホットメルト粘着剤の粘度を以下の方法で測
定した。

IV）160℃溶融粘度 高化式フローテスタ（島津製作所製）を用いて、160℃
における粘度を測定した。

条件：荷重10kgf、ダイ1mmφ×10mm （発明の効果） 本発明のホットメルト粘着剤組成物は、上述のように、
（メタ）アクリル酸アルキルと重合性ポリマーとが共重
合しているので、熱溶融塗工性と粘着性との性能バラン
スが優れており、更に、アクリル酸シクロヘキシル及び
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン又はメタクリル酸メチルが
共重合しているので、非極性の被着物、例えば、ポリオ
レフィンに対しても粘着力や凝集力（保持力）が優れ、
低温においても、粘着力や凝集力の低下が少ない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （但し、R₁はＨ又はCH₃を、R₂は炭素数４〜10の鎖状炭
   化水素基を示す）で示される（メタ）アクリル酸アルキ
   ルエステル（Ａ）100重量部と、 （但し、R₃はＨ又はCH₃を、R₄は重量平均分子量2000〜5
   000でT_gが50℃以上の非重合性ポリマーを示す）で示さ
   れる重合性ポリマー（Ｂ）５〜30重量部と、アクリル酸
   シクロヘキシル（Ｃ）２〜30重量部と、Ｎ−ビニル−２
   −ピロリドン（Ｄ）又はメタクリル酸メチル（Ｄ′）３
   〜20重量部とをラジカル共重合してなるホットメルト粘
   着剤。