JPH083528A - アルカリ可溶型粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タック紙や粘着テープ等に使用でき、かつ資
源保護の目的で再パルプ化する際に容易にアルカリ水で
離解できる粘着剤組成物を提供する。 【構成】 アクリル酸のカプロラクトン付加物（付加モ
ル数が１〜１０の範囲であり、かつその平均値が１〜５
の範囲にあるモノマー混合物）と（メタ）アクリル酸を
主成分とするモノマーを重合させてなるポリマーと可塑
性付与可能な界面活性剤を主成分としてなるアルカリ可
溶型粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルカリ可溶型粘着剤組
成物、つまりタック紙や粘着テープ等に使用でき、かつ
再パルプ化する際に容易にアルカリ水で離解できる粘着
剤組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、再パルプ化の重要性が高まり、そ
れらの要求を満たすことができる粘着剤の開発に種々の
努力がなされてきた。その試みの例として特開平３−７
４４８６号の明細書には例えばアクリル酸エステルと酢
酸ビニル及び無水マレイン酸からなる共重合体に非イオ
ン界面活性剤を添加し苛性ソーダーで中和したものが記
載されている。

【０００３】また特開昭５２−３３９２６号の明細書に
はカルボキシル基を有する重合性ビニル単量体と塩基性
単量体の共重合体に水溶性可塑剤を添加したものが記載
されている。

【０００４】また特開平５−１５６２２２号の明細書に
は（メタ）アクリル酸の重合体に可塑性付与可能な界面
活性剤を添加したものが記載されている。また特開平２
−１２０３８１号の明細書にはアクリル酸のカプロラク
トン付加物の重合体を主成分とするものが記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平３−７
４４８６号の発明のものは、無水マレイン酸や酢酸ビニ
ルの中和やケン化された部分はアルカリ水に溶解し易い
が、主成分であるアクリル酸エステルの部分は本質的に
はアルカリ水に溶解し難く、その上時間が経過するにし
たがって更に溶解性が悪くなってくる。

【０００６】古紙の回収や瓶のリサイクルがされる迄に
は長時間の経路を通ってくるためにこのように変化する
ものは実用上使用することは難しい。

【０００７】特開昭５２−３３９２６号は再パルプ化用
水性粘着剤の性能を得るために多価アルコール、ポリエ
ーテルポリオール、ポリプロピレングリコール等の水溶
性可塑剤を添加しているが、これらの水溶性可塑剤は紙
基材に使用するとブリージングを起こし易い。特開平５
−１５６２２２号はポリアクリル酸と界面活性剤とから
なる組成である。しかしながら、そのポリマーはガラス
転移温度の高いものになるために低温タックが悪く低温
時に接着不良の発生が起こる。

【０００８】本発明は上記の問題点を改善したものであ
って、水溶性粘着剤の欠点である水分依存性、低温時の
タック不足、高温時のブリージングとせん断強度不足の
改良及び経時による劣化の無い物性を具備し、かつ古紙
の回収が容易でまた瓶ラベルに使用したとき通常はよく
接着し瓶をリサイクルするときはラベルが容易に除去で
きる粘着剤組成物である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は水溶性粘着剤の
抱える問題を解決するものであって、乾燥皮膜は本質的
には水に溶解し難くアルカリ水には容易に溶ける粘着剤
組成物である。具体的には

【００１０】ａ）一般式

【化１】（上記一般式においてＲはＨ又はＣＨ₃であ
り、ｎは１〜１０の整数で、その平均値は１〜５の範囲
である）で表される（メタ）アクリル酸のカプロラクト
ン付加物からなる単量体混合物を５〜１００重量％と ｂ）（メタ）アクリル酸９５〜０重量％と、前記ａ）及
びｂ）成分と共重合可能な他のビニル系単量体０〜３０
重量％を共重合して得られる共重合体と可塑性付与可能
な界面活性剤を主成分としてなるアルカリ可溶型粘着剤
組成物に係るものである。

【００１１】本発明に使用する（メタ）アクリル酸のカ
プロラクトン付加物は特開平２−１２０３８１号に開示
され既に公知であり、重合性炭素−炭素２重結合とカル
ボキシル基との間の距離が離れているため、これを付加
重合させたとき重合体主鎖に対して側鎖として結合する
カルボキシル基が上記主鎖から遠ざかった位置に存在す
るというような分子構造をとることになり、これがガラ
ス転移温度の低いポリマーをつくると述べている。本発
明はこのガラス転移温度の低い性質に着目して、従来の
アルカリ可溶型粘着剤の低温接着力を主に改善したもの
である。

【００１２】本発明において使用するｂ成分としての単
量体は、アクリル酸またはメタクリル酸である。ガラス
転移温度は高いが重合反応性に富み他の共重合性単量体
と任意の割合に重合反応することができる。重合体は非
常に硬く、粘着剤のベースポリマーには不向きであるが
後で述べる界面活性剤で可塑化すると、適度の凝集力を
具備させ、粘着力の優れたものができる。

【００１３】ａ）及びｂ）と共重合可能な他のビニル系
単量体としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、エ
チレンオキサイド変性コハク酸アクリレート、ギ酸ビニ
ル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチルなど
及びこれらのメタクリレートなどが挙げられ、またその
他にもアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ビニルピ
ロリドン、スチレンスルホン酸、ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、アクリル酸２−メトキシエチル
等が挙げられる。

【００１４】これらの共重合可能なビニル系単量体は、
単独又は数種類の組み合わせで使用してもよい。含有割
合は０〜３０重量％であり好ましくは２０％以下であ
る。３０重量％以上であるとアルカリ水に対しての溶解
性が低下する。

【００１５】可塑性付与可能な界面活性剤としては、ア
ルキルアリルエーテル型の例えばポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフ
ェニルエーテル、アルキルエーテル型のポリオキシエチ
レンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエ
ーテル、アルキルエステル型のポリオキシエチレンラウ
レート、アルキルエーテルリン酸エステル塩等のエチレ
ンオキサイド基を有する非イオン界面活性剤及び商品名
のプルロニック及びテトロニック（共に旭電化株式会社
製）のようなエチレンオキサイド／プロピレンオキサイ
ドブロックコポリマー基を有するものがある。また陰イ
オン性界面活性剤のエチレンオキサイド基を持っている
ものも使用できる。

【００１６】以下ａ）成分のカルボキシル基含有単量体
とｂ）成分の（メタ）アクリル酸とａ）及びｂ）成分と
共重合可能な他のビニル系単量体の単独重合または共重
合方法を記述する。

【００１７】例えば（メタ）アクリル酸のカプロラクト
ン付加物（ｎの数が１〜１０の範囲でありかつｎの平均
値が１〜５の範囲）と（メタ）アクリル酸とアクリル酸
エチルを過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウムのような水溶性重合開始剤を使用して水の中で重合
反応を行ないベースポリマーを得るか、過酸化ベンゾイ
ル、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル、
アゾビスシアノ吉草酸のような油溶性重合開始剤を使用
してメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、アセトン等の中で重合反応を行ないベー
スポリマーを得ることができる。

【００１８】水性媒体中で重合反応を行なう際にはリン
酸ソーダ、次亜リン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、トリ
ポリリン酸ソーダ、重炭酸ソーダ等の無機塩を添加する
ことによって重合収率を高めることはできる。ポリマー
の分子量はタック始め諸物性に影響してくるが、好まし
くはポリアクリル酸換算で１０万〜１５０万のものが接
着力と凝集力のバランスがとれ易い。このようにして得
られたベースポリマーは乾燥皮膜にした場合水に溶け難
くアルカリ水に溶解し易い。

【００１９】またこれらの共重合体のベースポリマー
は、無溶媒重合あるいは溶媒存在下で重合反応してから
溶媒を除去すると１００％濃度物をつくることができ
る。できたベースポリマーにオリゴマー、反応性希釈剤
の少量及び粘着付与樹脂等を添加して熱架橋、紫外線架
橋及び電子線架橋することによってホットメルト型水溶
性粘着剤をつくることができる。

【００２０】本発明の粘着剤組成物はベースポリマーを
製造後に界面活性剤を添加する方法と、重合反応すると
きに界面活性剤の一部または全量を媒体中に添加してお
く方法があるが、反応時に添加する場合は量と種類を選
択する必要がある。界面活性剤を添加することによって
エステル化反応を起こすと思われるが、このとき若干の
発熱がある。また粘度が上昇し粘性が悪くなる種類の界
面活性剤があるが、これらのものについては相溶性が悪
いと判断してよい。

【００２１】粘着剤のバランスがとれる界面活性剤のＨ
ＬＢは１０〜１６位のものが良く可塑化率が高くなる。
ＨＬＢが１０以下であると凝集力が不足してブリージン
グが激しく使用することが難しい。またＨＬＢが１６以
上では目的のタックが得難い。しかしＨＬＢが１０以下
と１６以上のものを混合して使用することはできる。添
加量としては不揮発分換算でベースポリマー１００重量
部に対して界面活性剤の量は５０〜５００重量部を使用
することができる。特に１００〜２５０重量部使用する
ことが好ましい。

【００２２】こうして得られた粘着剤組成物の乾燥皮膜
は水には溶け難いがアルカリ水には良く溶解するものが
できる。また更に水に対しての依存性を少なくするため
にはカルボキシル基の活性水素と反応する架橋剤を添加
することが有効である。

【００２３】架橋剤としては例えば多価金属塩であるマ
グネシム、アルミニウム、カルシウム、亜鉛の如き金属
の酢酸塩、硫酸塩、金属キレートであるアルミニウムト
リスアセチルアセトネート、エチルアセトアセテートア
ルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセ
チルアセトネートビスエチルアセトアセテート等、アジ
リジン系化合物であるジフェニルメタンビス−４，
４’，Ｎ，Ｎ’−ジエチレンウレア，２−（１−アジリ
ジニル）エチルメタクリレート、１，６ヘキサメチレン
ジエチレンウレア等及びエポキシ系化合物の１，６−ヘ
キサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポ
リグリシジルエーテル、その他メラミン系等公知の架橋
剤がある。

【００２４】また用途がガラス瓶用として使用されると
きは耐水接着力を要求されるが、そのような場合にはシ
ランカップリング剤をベースポリマーに対して０．０１
〜５重量％の割合で重合反応中または重合反応後に添加
すると優れた性能を発揮する。シランカップリング剤と
してはビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメトキ
シシラン等がある。しかしながらガラス瓶用としてはシ
ランカップリング剤を添加することによって改善できる
が、ポリオレフィン製のプラスチック容器には接着し難
いから、例えばエチレン／酢酸ビニル、エチレン／アク
リル系及びエチレン／酢酸ビニル／アクリル系等の共重
合体をベースポリマーに対して２〜３０重量％添加する
ことによって接着性が大きく改善できる。

【００２５】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。文中の部及び％は全て重量基準によるものである。 実施例１ 冷却管、窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器
に水１３０部及びリン酸ソーダ０．２部を入れて窒素置
換しながら攪拌する。アクリル酸のカプロラクトン付加
物（商品名アロニックス５３００東亜合成化学〓製）３
０部、アクリル酸７０部及び水７０部との混合液及び重
合開始剤として水に０．５％濃度に溶解した過硫酸カリ
ウム溶液２０部を別々の容器に用意する。

【００２６】内温を加熱して８８℃になった時点より上
記のアクリル酸のカプロラクトン付加物とアクリル酸と
水との混合液と過硫酸カリウムの水溶液を別口より逐次
滴下せしめ重合反応を開始させる。その後反応温度を９
０℃に保持しながら３時間滴下反応する。滴下終了後同
温度で２時間継続して重合反応を終結してから冷却し、
やや透明なベースポリマーを得た。

【００２７】次にベースポリマー１００部にポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイ
ド付価モル数７，ＨＬＢ１２．２のノニオン性界面活性
剤）を３５部添加して５０℃で２時間攪拌しアルカリ可
溶型粘着剤組成物を得た。

【００２８】実施例２ 実施例１と同じ容器に水１３０部及びリン酸ソーダ０．
２％を入れ、窒素置換しながら攪拌する。アクリル酸の
カプロラクト付加物（実施例１と同じ）３０部、アクリ
ル酸６５部、アクリル酸エチル５部及び重合開始剤とし
て水０．５％濃度に溶解した過硫酸カリウム溶液２０部
を別々の容器に用意する。次いで１と同様に重合反応を
行ないベースポリマーを得た。

【００２９】次いでベースポリマー１００部にポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイ
ド付加モル数１３、ＨＬＢ１４．５のノニオン性界面活
性剤）２０部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
（エチレンオキサイド付加モル数５、ＨＬＢ１０．８の
ノニオン性界面活性剤）１５部を添加し５０℃で２時間
攪拌しアルカリ可溶型粘着剤組成物を得た。

【００３０】実施例３ 実施例１と同じ容器に水１３０部、リン酸ソーダ０．２
部及びポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エ
チレンオキサイド付加モル数１３、ＨＬＢ１４．５のノ
ニオン性界面活性剤）を５部入れて窒素置換しながら攪
拌する。またアクリル酸のカプロラクトン付加物（実施
例１と同じ）４０部、アクリル酸５５部、アクリル酸エ
チル５部及び水７０部からなる混合液及び重合開始剤と
して０．５％濃度の過硫酸カリウム２０部を別々の容器
に用意する。次いで１と同様に重合反応を行ないやや不
透明なベースポリマーを得た。

【００３１】次にベースポリマー１００部にポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイド
付加モル数１３、ＨＬＢ１４．５のノニオン性界面活性
剤）を５０部添加して５０℃で２時間攪拌しアルカリ可
溶型粘着剤組成物を得た。

【００３２】実施例４ 実施例３で得られた粘着剤組成物１００部に、凝集力を
高め、高温度高湿度下でのブリード性を良くするために
架橋剤として１．６−ヘキサンジオールグリシジルエー
テルを２部添加しアルカリ可溶型粘着剤組成物を得た。

【００３３】比較例１ 冷却管、窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器
に水１３０部及び重炭酸ソーダ０．５部を入れて窒素置
換しながら攪拌する。アクリル酸１００部及び水７０部
との混合液及び重合開始剤として水に０．５％濃度に溶
解した過硫酸カリウム溶液２０部を別々の容器に用意す
る。次いで実施例１と同様に重合反応を行ないベースポ
リマーを得た。次にベースポリマー１００部に対しポリ
オキシエチレンフェニルエーテル（エチレンオキサイド
付加モル数１３、ＨＬＢ１４．５のノニオン性界面活性
剤）を３５部添加して５０℃で２時間攪拌しアルカリ可
溶型粘着剤組成物を得た。

【００３４】比較例２ アクリル酸ブチル４０部、酢酸ビニル４０部、アクリル
酸２０部と重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ル１部をメチルアルコールと酢酸エチルの混合溶剤１５
０部を用いて溶液重合反応を行ないベースポリマーを得
た。次にベースポリマー１００部にポリオキシエチレン
オクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイド付加モ
ル数７、ＨＬＢ１２．２のノニオン性界面活性剤）を３
０部添加して５０℃で２時間攪拌し粘着剤組成物を得
た。

【００３５】比較例３ アクリル酸９０部、ジメチルアミノエチルアクリレート
１０部、アゾビスイソブチロニトリル１部、イソプロピ
ルアルコール３００部からなる組成物を溶液重合してベ
ースポリマーを得た。次にベースポリマー１００部にポ
リエーテルポリオールであるサンニックスＴＰ−４００
（三洋化成株式会社製）３５０部及び水１０５０部を加
え均一に混合し水溶性粘着剤組成物を得た。

【００３６】試験方法 実施例および比較例で得た粘着剤組成物を以下の方法に
て評価した。ここで使用するタック紙の基材には上質紙
５５Ｋを用い、塗布量は２５g／ｍ²で行なった。

【００３７】接着力：試験片を２５×１５０mmに切断し
剥離紙を剥した後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７で規定される
圧着装置を用いてＳＵＳ３０４板の上に圧着した。６０
分経過後にテンシロン万能試験機を用い１８０゜引き剥
し接着力を測定した。ただし引張り速度は３００mm／分
で行なった。

【００３８】保持力（ズレ距離）：ＪＩＳ Ｚ−０２３
７に準拠し、試験片を清浄したＳＵＳ３０４板の一端
に、試験片の２５×２５mmの面積が接するように貼り付
けローラーで圧着する。２０分経過後、試験片の一端を
留金で止め試験片が垂直に垂れ下がるようにし、その先
端に１Kgの重りを取り付ける。４０℃の雰囲気下で５時
間後のズレた距離を測る。途中で落下した場合は時間で
表わす。

【００３９】ボールタック：Ｊ．ＤＯＷ法にて準拠し試
験片を角度３０℃になるようにセットし、酢酸エチルに
浸漬しておいたスチールボールを助走１００mmでころが
し、静止したときのボールNoで表示する。

【００４０】ブリード：この試験方法においては、湿度
や温度にさらされたときに紙を通して粘着剤およびその
一部の成分がしみ出す傾向を測定する。三本のロールの
トップフィード法の塗工機で一般的に行なわれるタック
紙の製造方法にて直径１５０mmのロール状とシート状の
試料を用意する。用意された試料を７０℃および５０
℃，９０％の湿度の雰囲気下に放置し、１４日間放置後
に取り出し剥離紙を取り去る。ブリードの有無を調べる
ために角度を変え光線を当てながらブランクの試料と比
較する。

【００４１】再パルプ化：予め用意した容器に水２９７
部および苛性ソーダ３部を入れる。タック紙を１０×１
０mmに切断した後剥離紙を取り去り容器に３０部入れ
る。温度を６０℃に保ち３０分放置後５００回転／分で
３時間攪拌する。その後瀘紙で瀘過して残渣をとる。そ
の後残渣を水洗いした後乾燥し重量とタックを測定す
る。本試験方法は粘着剤が溶解しないと粘着剤の残渣が
混入しタックがでる。特にタックが残ったものを離解性
が悪いと判断して不合格とし、タックが残らないものを
合格とした。

【００４２】 試験結果 接着力(g) 保持力 ホ゛ールタック(No) ホ゛ールタック(No) フ゛リート゛ 再ハ゜ルフ゜化 SUS板 (ス゛レ) 23℃ 10℃ (有無) 合否 実施例１ 2050 なし 12 4 なし 合格 実施例２ 1980 なし 14 5 なし 合格 実施例３ 2100 3mm 16 7 なし 合格 実施例４ 1780 なし 13 5 なし 合格 比較例１ 1800 なし 7 0 なし 合格 比較例２ 1700 1mm 5 0 僅少 不合格 比較例３ 1300 3mm 9 0 あり 不合格

【００４３】

【発明の効果】本発明のアルカリ可溶型粘着剤組成物は
粘着剤主成分としてカルボキシル基含有ビニル系単量体
を共重合して得られる共重合体と可塑性付与可能な界面
活性剤とを主成分としてなるものであるから、これを用
いたタック紙や粘着テープを再パルプ化する際には容易
にアルカリ水にて離解でき、粘着性の残存しない再生紙
を生成し得る。又実施例と比較例との差でわかるよう
に、（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加物（付加
モル数が１〜１０の範囲でありかつその平均値が１〜５
の範囲）を（メタ）アクリル酸と共重合させることによ
り低温におけるタックが改良され各種粘着紙用として最
適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）一般式 【化１】 （上記一般式においてＲはＨ又はＣＨ₃であり、ｎは１
   〜１０の整数で、その平均値は１〜５の範囲である）で
   表される（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加物か
   らなる単量体混合物を５〜１００重量％と、 ｂ）（メタ）アクリル酸９５〜０重量％と、前記のａ）
   及びｂ）成分と共重合可能な他のビニル系単量体０〜３
   ０重量％を重合して得られる重合体と可塑性付与可能な
   界面活性剤を主成分としてなるアルカリ可溶型粘着剤組
   成物。