JPH08302328A - アクリル系粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温での接着性が高く、耐熱性及び耐剥離力
に優れたアクリル系粘着剤組成物を提供する。 【構成】 アルキル（メタ）アクリレート、及び、分子
の一方の末端に共重合性二重結合を有し、環状飽和炭化
水素に結合した二級水酸基を分子内に有する水酸基含有
モノマーからなるアクリル系共重合体、粘着付与樹脂、
並びに、多官能イソシアネート化合物からなるアクリル
系粘着剤組成物であって、上記水酸基含有モノマーの配
合比率が、上記アクリル系共重合体に対して、０．０５
〜２０重量％であり、上記アクリル系共重合体の重量平
均分子量が、２０万〜１５０万であり、上記多官能イソ
シアネート化合物の添加量が、上記アクリル系共重合体
に対して、０．３〜５．０重量部であり、かつ、上記粘
着付与樹脂が、水酸基価指数８．０以下であり、軟化点
指数４．５〜６．５であるアクリル系粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクリル系粘着剤組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の粘着加工品に用いる粘着剤組成物
としては、凝集力、耐候性、耐溶剤性等に優れているア
クリル系粘着剤組成物が広く用いられている。最近は、
粘着剤加工品の用途拡大に伴い、粘着剤組成物に対して
要求される特性も高度化する傾向にある。

【０００３】アクリル系共重合体は、それ自身にタック
感があり、粘着付与樹脂を添加しなくても粘着剤となる
が、ポリエチレン、ポリプロピレン等の低極性表面を持
つ被着体に対しては、単独で良好な接着性を発揮しにく
い面があった。特に、金属板等の極性面への接着特性の
向上を目的として、アクリル系共重合体におけるカルボ
キシル基含有単量体の共重合量を増やすと、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンに対する接着力は、事実上許容でき
ないほど低下してしまうことが認められる。このため、
通常は他の粘着剤と同様に粘着付与樹脂を添加し、低極
性被着体接着力を向上させようとしている。

【０００４】アクリル系共重合体に粘着付与樹脂を添加
して得られた粘着剤は、常温での低極性被着体に対する
接着強度自体は向上するが、低温でのタックが著しく低
下する欠点を有していた。

【０００５】特開平３−２８１５８７号公報には、特定
の水酸基を有する樹脂酸エステル化物を粘着付与樹脂と
してアクリル系共重合体に添加したアクリル系粘着剤組
成物が低温タックに優れている旨が開示されている。し
かし、このアクリル系粘着剤組成物は、耐熱性及び耐剥
離力を同時に満足するものではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、低温での接着性が高く、耐熱性及び耐剥離力に優れ
たアクリル系粘着剤組成物を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、アルキ
ル（メタ）アクリレート、及び、分子の一方の末端に共
重合性二重結合を有し、環状飽和炭化水素に結合した二
級水酸基を分子内に有する水酸基含有モノマーからなる
アクリル系共重合体、粘着付与樹脂、並びに、多官能イ
ソシアネート化合物からなるアクリル系粘着剤組成物で
あって、上記水酸基含有モノマーの配合比率が、上記ア
クリル系共重合体に対して、０．０５〜２０重量％であ
り、上記アクリル系共重合体の重量平均分子量が、２０
万〜１５０万であり、上記多官能イソシアネート化合物
の添加量が、上記アクリル系共重合体に対して、０．３
〜５．０重量部であり、かつ、上記粘着付与樹脂が、水
酸基価指数８．０以下であり、軟化点指数４．５〜６．
５であるアクリル系粘着剤組成物を構成するところに存
する。

【０００８】本発明に使用するアルキル（メタ）アクリ
レートのアルキル基の炭素数は、２〜１４が好ましい。
より好ましくは、４〜９である。上記アルキル（メタ）
アクリレートとしては特に限定されず、例えば、アクリ
ル酸エチルエステル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル
エステル、（メタ）アクリル酸イソプロピルエステル、
（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルエステル、（メタ）アク
リル酸ｓｅｃ−ブチルエステル、（メタ）アクリル酸ｔ
−ブチルエステル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチルエ
ステル、アクリル酸イソオクチルエステル、（メタ）ア
クリル酸２−エチルヘキシルエステル、アクリル酸イソ
ノニルエステル、（メタ）アクリル酸ラウリルエステル
等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種
以上を併用してもよい。

【０００９】本発明で使用される分子の一方の末端に共
重合性二重結合を有し、環状飽和炭化水素に結合した二
級水酸基を分子内に有する水酸基含有モノマーとしては
特に限定されず、シクロヘキサン環に水酸基が結合した
二級水酸基含有モノマー（東亞合成社製、商品名「ＴＯ
−１３１５」）等が挙げられる。上記水酸基含有モノマ
ーの配合量は、アクリル系共重合体を構成するモノマー
中、０．０５〜２０重量％である。０．０５重量％未満
であると、凝集力が得にくくなり、２０重量％を超える
と、凝集力が高くなりすぎて凹凸面への接着性が得にく
くなるので、上記範囲に限定される。好ましくは、０．
１〜１５重量％である。

【００１０】本発明において、アクリル系共重合体に
は、上記水酸基含有モノマー以外に、必要に応じて、カ
ルボキシル基を有するモノマー、高極性基を有するビニ
ルモノマー、共重合可能であるビニルモノマー等を添加
してもよい。

【００１１】上記カルボキシル基を有するモノマーとし
ては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸、イ
タコン酸、（無水）マレイン酸、（無水）フマル酸等が
挙げられる。上記高極性基を有するビニルモノマーとし
ては特に限定されず、例えば、（メタ）アクリロニトリ
ル、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタ
ム、アクリロイルモルフォリン、（メタ）アクリルアミ
ド、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルエステ
ル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルエステ
ル、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げら
れる。上記共重合可能であるビニルモノマーとしては特
に限定されず、例えば、アクリル酸メチルエステル、ス
チレン、酢酸ビニル等が挙げられる。

【００１２】上記モノマーの配合量は、上記アクリル系
共重合体を構成するモノマー中、０．５〜３０重量％が
好ましい。０．５重量％未満であると、凝集力が得にく
く、３０重量％を超えると、凝集力が高くなりすぎて凹
凸面への接着性が得にくくなる。より好ましくは、３〜
１５重量％である。

【００１３】上記アクリル系共重合体の製造方法として
は特に限定されず、例えば、溶液重合、塊状重合、懸濁
重合、光重合等が挙げられる。重合熱を分解できる点、
粘度を調整できる点、粘着付与樹脂を均一に混合できる
点等から、好ましくは、溶液重合である。上記溶液重合
においては、重合開始剤を使用する。上記重合開始剤と
しては特に限定されず、例えば、アゾイソブチロニトリ
ル、過酸化ベンゾイル等が挙げられる。また、分子量調
整剤として、ラウリルメルカプタンを使用してもよい。

【００１４】上記アクリル系共重合体の重量平均分子量
は、２０万〜１５０万である。２０万未満であると、必
要な凝集力が得にくくなり、１５０万を超えると、粘度
が高くなり粘着付与樹脂との混合工程及び塗工工程での
生産性が悪くなるので、上記範囲に限定される。好まし
くは、３５万〜７５万である。

【００１５】本発明で使用される多官能イソシアネート
化合物としては特に限定されず、例えば、トリレンジイ
ソシアネート（ＴＤＩ）、トリジンジイソシアネート
（ＴＯＤＩ）、キシレンジイソシアネート、ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族ジイソシ
アネート化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈ
ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等
の脂肪族及び脂環式ジイソシアネート化合物；トリメチ
ロールプロパンのトリレンジイソシアネート３量体付加
物、トリフェニルメタントリイソシアネート、メチレン
ビス（４−フェニルメタン）トリイソシアネート等のト
リイソシアネート化合物等が挙げられる。

【００１６】上記多官能イソシアネート化合物の添加量
は、上記アクリル系共重合体１００重量部に対して、
０．３〜５．０重量部である。０．３重量部未満である
と、期待される凝集力改善効果が充分ではなく、５．０
重量部を超えると、粘着剤の架橋度が高くなりすぎるた
め充分な粘着力が得られないので、上記範囲に限定され
る。好ましくは、０．５〜４．０重量部である。

【００１７】本発明で使用される粘着付与樹脂としては
特に限定されず、例えば、水酸基を有しているものとし
て、ロジン系化合物と多価アルコールとのエステル化物
等が挙げられ、水酸基を有していないものとして、ロジ
ン系化合物；Ｃ５系（脂肪族）、Ｃ９系（芳香族）等の
石油系樹脂；テルペン樹脂；キシレン樹脂；スチレン系
樹脂；これらの変性フェノール化合物等が挙げられる。

【００１８】上記ロジン系化合物としては特に限定され
ず、例えば、ロジンモノマー、重合ロジン、不均化ロジ
ン、水添ロジン等のロジン誘導体等が挙げられる。上記
多価アルコールとしては特に限定されず、例えば、ジエ
チルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等
が挙げられる。好ましくは、グリセリン、ペンタエリス
リトールである。

【００１９】上記粘着付与樹脂の水酸基価指数は、８．
０以下である。８．０を超えると、充分な凝集力及び耐
熱性が得られにくくなるので、上記範囲に限定される。
上記水酸基価指数とは、（各粘着付与樹脂の水酸基価）
と（アクリル系共重合体と粘着付与樹脂の合計量に対す
る各粘着付与樹脂の重量％）との積の総和であり、粘着
剤系内に存在する粘着付与樹脂の水酸基濃度を示したも
ので、ＪＩＳＫ ００７０に準じて測定され、次式によ
り算出される。 水酸基価指数（Ａ）＝Σ（ＯＨＶ（ｉ）×Ｗ（ｉ）） 上記式中、ＯＨＶ（ｉ）は、第ｉ成分の水酸基価であ
り、Ｗ（ｉ）は、第ｉ成分の重量分率である。

【００２０】上記粘着付与樹脂の軟化点指数は、４．５
〜６．５である。４．５未満であると、ポリオレフィン
への接着性及び耐熱性が低くなり、６．５を超えると、
凹凸面への接着性及び低温での粘着力が低下するので、
上記範囲に限定される。上記軟化点指数とは、粘着剤全
体の凝集力レベルを示すパラメーターであり、各粘着付
与樹脂の重量分率（アクリル系共重合体と粘着付与樹脂
の合計量に対する各粘着付与樹脂の重量％）と軟化点と
の商の総和を１００００倍した値を示したもので、次式
により算出される。 軟化点指数（Ｂ）＝Σ（Ｗ（ｉ）／Ｓｐ（ｉ））×１０⁴ 上記式中、Ｗ（ｉ）は、第ｉ成分の重量分率であり、Ｓ
ｐ（ｉ）は、第ｉ成分の軟化点である。

【００２１】本発明のアクリル系粘着剤組成物は、水酸
基価指数（Ａ）及び軟化点指数（Ｂ）が上記範囲内であ
れば、上記粘着付与樹脂を任意に併用することができ
る。本発明において、アクリル系粘着剤組成物には、必
要に応じて、可塑剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料等の
添加剤を使用してもよい。

【００２２】本発明のアクリル系粘着剤組成物を、支持
体の片面又は両面に塗布して粘着剤層を形成させること
により、粘着テープを得ることができる。上記支持体と
しては特に限定されず、例えば、紙；不織布；ポリエス
テル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の合成樹脂フィルム；
ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリクロロプ
レン樹脂、アクリル系樹脂等の合成樹脂発泡体等が挙げ
られる。また、本発明のアクリル系粘着剤組成物をシー
ト状に形成することにより、支持体を持たないノンサポ
ートタイプの両面粘着テープを得ることができる。

【００２３】

【作用】本発明のアクリル系粘着剤組成物は、反応性の
低い二級水酸基を有しているために、２−ヒドロキシエ
チルメタアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレ
ート等の一級水酸基含有モノマーを共重合した場合に起
こる重合中の熱及び攪拌による剪断力によるエステル化
等の副反応、並びに、重合反応中の変成による分岐状ポ
リマーの生成及び架橋体の生成等によって起こるゲル化
が起こらない。また、架橋速度が制御しやすいため、耐
熱性及び耐剥離性の双方を満足する架橋度に制御するこ
とができる。更に、本発明のアクリル系粘着剤組成物
は、分岐が少ないポリマーであるために、粘着付与樹脂
及び多官能イソシアネート化合物と組み合わせたアクリ
ル系粘着剤組成物を用いた粘着テープ、粘着シート等に
おいて、耐熱性及び耐剥離性が向上するものと考えられ
る。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２５】アクリル系共重合体の作製 表１に示した配合組成に従って、ｎ−ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート、アクリル酸、シクロヘキサン環
に水酸基が結合した二級水酸基含有モノマー（東亞合成
社製、商品名「ＴＯ−１３１５」）、及び、ラウリルメ
ルカプタンを酢酸エチル８０重量部とともに、攪拌機、
還流冷却管、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入口を
備えた五つ口フラスコ中に仕込み、攪拌溶解して均一混
合物とした後、窒素ガスで約３０分間パージして、モノ
マー溶液中に存在する酸素を除去した。その後、窒素ガ
スでフラスコ内空気を置換し、攪拌しながら昇温し、こ
れを６０℃に保持してアゾビスブチロニトリル０．０３
重量部を１重量部の酢酸エチルに溶解させた溶液を滴下
ロートにより滴下した後、そのままの温度で８時間重合
させてアクリル系共重合体の溶液を得た。

【００２６】実施例１〜４、比較例１〜７アクリル系粘着剤組成物の作製 表２及び３に示した配合組成に従って、アクリル系共重
合体と各種粘着付与樹脂をトルエンで希釈しながら均一
に混合して５５重量％のアクリル系粘着剤組成物の溶液
を得た。粘着テープの作製 表２及び３に示すようにアクリル系粘着剤組成物の溶液
に、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネー
ト付加物の酢酸エチル溶液（商品名「コロネートＬ５５
Ｅ」、日本ポリウレタン工業社製、固形分５５重量％）
を添加（アクリル系共重合体１００重量部に対して）し
て均一に混合した後、剥離シート上に塗布、乾燥させて
６５μｍの粘着剤層を形成させた積層体を得た。上記積
層体を不織布の両面にラミネートすることにより転写し
た後、４０℃中で３日間養生して試料粘着テープを作製
した。

【００２７】なお、表２及び３において各成分の詳細は
以下の通りである。以下、「ＯＨＶ」は水酸基価を表
し、「Ｓｐ」は軟化点（絶対温度）を表す。 粘着付与樹脂１：Ｃ５系石油樹脂（商品名「ＦＴＲ６１
１０」、三菱石油化学工業社製、ＯＨＶ＝０、Ｓｐ＝３
８３） 粘着付与樹脂２：不均化ロジンのグリセリンエステル化
物（商品名「スーパーエステルＡ１１５」、荒川化学工
業社製、ＯＨＶ＝１８．５、Ｓｐ＝３８８） 粘着付与樹脂３：ロジンモノマー及び重合ロジンの混合
物を、ペンタエリスリトール及びグリセリン混合物によ
りエステル化したもの（商品名「ペンセルＤ１６０」、
荒川化学工業社製、ＯＨＶ＝４１．０、Ｓｐ＝４３３）

【００２８】粘着テープの評価方法 １）耐剥離性 ２３℃にて、試料テープを幅２０ｍｍでポリプロピレン
板に貼り付け、２０分間放置した後、６０℃中に２０分
間放置し、８０ｇの荷重をかけて、９０°方向に剥離さ
せ、単位時間当たりの剥がれ長さを測定した。 ２）耐熱性 ２３℃にて、ＳＵＳ３０４板に試料テープを２５ｍｍ×
２５ｍｍで貼り付け、２０分間放置した後、８０℃中に
２０分間放置し、１ｋｇの荷重をかけて、１時間後のズ
レを測定した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【発明の効果】本発明のアクリル系粘着剤組成物は上述
の構成よりなるので、低温での接着性が高く、耐熱性及
び耐剥離力に優れたアクリル系粘着剤組成物を提供する
こどができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルキル（メタ）アクリレート、及び、
   分子の一方の末端に共重合性二重結合を有し、環状飽和
   炭化水素に結合した二級水酸基を分子内に有する水酸基
   含有モノマーからなるアクリル系共重合体、粘着付与樹
   脂、並びに、多官能イソシアネート化合物からなるアク
   リル系粘着剤組成物であって、前記水酸基含有モノマー
   の配合比率が、前記アクリル系共重合体に対して、０．
   ０５〜２０重量％であり、前記アクリル系共重合体の重
   量平均分子量が、２０万〜１５０万であり、前記多官能
   イソシアネート化合物の添加量が、前記アクリル系共重
   合体に対して、０．３〜５．０重量部であり、かつ、前
   記粘着付与樹脂が、水酸基価指数８．０以下であり、軟
   化点指数４．５〜６．５であることを特徴とするアクリ
   ル系粘着剤組成物。