JPH0860118A - アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法 - Google Patents
アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法Info
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- JPH0860118A JPH0860118A JP19247394A JP19247394A JPH0860118A JP H0860118 A JPH0860118 A JP H0860118A JP 19247394 A JP19247394 A JP 19247394A JP 19247394 A JP19247394 A JP 19247394A JP H0860118 A JPH0860118 A JP H0860118A
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- Japan
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- screw extruder
- polymerizable composition
- polymerizable
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- acrylic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】粘着剤を紙基材に塗布しても低分子量分の移行
により基材強度が低下することなく、かつ熱溶融塗工適
性及び40℃剪断保持力の良好なアクリル系ホットメル
ト粘着剤の塊状重合法による製造方法を提供することに
ある。 【構成】アクリル系モノマー100重量部と、一般式 (但し、R1 はHまたはCH3 、R2 は重量平均分子量
2,000〜5,0000でガラス転移温度が50℃以
上の非重合性ポリマー)で示される重合性ポリマー5〜
30重量部及びラジカル重合開始剤からなる重合性組成
物を、スクリュー押出機中で60〜200℃の重合温度
で塊状重合法によりラジカル共重合するアクリル系ホッ
トメルト粘着剤の製造方法であって、上記重合温度での
ラジカル重合開始剤の半減期(t1/2 )と上記重合性組
成物のスクリュー押出機中の平均滞留時間(tR )の比
率(t1/2 /tR )が0.0001〜10であることを
特徴とするアクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法。
により基材強度が低下することなく、かつ熱溶融塗工適
性及び40℃剪断保持力の良好なアクリル系ホットメル
ト粘着剤の塊状重合法による製造方法を提供することに
ある。 【構成】アクリル系モノマー100重量部と、一般式 (但し、R1 はHまたはCH3 、R2 は重量平均分子量
2,000〜5,0000でガラス転移温度が50℃以
上の非重合性ポリマー)で示される重合性ポリマー5〜
30重量部及びラジカル重合開始剤からなる重合性組成
物を、スクリュー押出機中で60〜200℃の重合温度
で塊状重合法によりラジカル共重合するアクリル系ホッ
トメルト粘着剤の製造方法であって、上記重合温度での
ラジカル重合開始剤の半減期(t1/2 )と上記重合性組
成物のスクリュー押出機中の平均滞留時間(tR )の比
率(t1/2 /tR )が0.0001〜10であることを
特徴とするアクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粘着シート等に用いる
アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法に関する。
アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、アクリル系粘着剤、特に溶剤
型の粘着剤を基材に塗工し粘着テープや粘着シートを製
造する際は、その塗工後の乾燥工程において溶剤の爆発
の危険性や溶剤の大気飛散による環境汚染あるいは製造
者の健康問題といった問題点があり、熱溶融塗工の可能
なアクリル系ホットメルト粘着剤に対する要求が高まっ
ている。
型の粘着剤を基材に塗工し粘着テープや粘着シートを製
造する際は、その塗工後の乾燥工程において溶剤の爆発
の危険性や溶剤の大気飛散による環境汚染あるいは製造
者の健康問題といった問題点があり、熱溶融塗工の可能
なアクリル系ホットメルト粘着剤に対する要求が高まっ
ている。
【0003】上記要求に答えるために、例えば、アルキ
ル(メタ)アクリレート、重合性ポリマー(いわゆるマ
クロモノマー)及びアクリル酸やアクリルアミド等の極
性モノマーからなる、塗工時の乾燥を必要としないアク
リル系ホットメルト粘着剤及びそれを用いた粘着シート
が開示されている(特開平1−315409号公報)。
ル(メタ)アクリレート、重合性ポリマー(いわゆるマ
クロモノマー)及びアクリル酸やアクリルアミド等の極
性モノマーからなる、塗工時の乾燥を必要としないアク
リル系ホットメルト粘着剤及びそれを用いた粘着シート
が開示されている(特開平1−315409号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
クリル系ホットメルト粘着剤中には低分子量分が多く存
在するため、紙等の基材に塗布した場合に上記低分子量
分の紙への移行により基材強度が低下するといった問題
点があった。
クリル系ホットメルト粘着剤中には低分子量分が多く存
在するため、紙等の基材に塗布した場合に上記低分子量
分の紙への移行により基材強度が低下するといった問題
点があった。
【0005】また、現状でのアクリル系ホットメルト粘
着剤の製造方法は溶液重合法または乳化重合法に限られ
ているため、最終工程において溶剤または水分の除去を
要し大規模な乾燥装置が必要となり、装置の大型化だけ
でなく乾燥時間及び乾燥に要するエネルギー等の浪費と
いった問題点もあり、塊状重合法を用いたアクリル系ホ
ットメルト粘着剤の製造方法の確立が強く望まれてい
る。
着剤の製造方法は溶液重合法または乳化重合法に限られ
ているため、最終工程において溶剤または水分の除去を
要し大規模な乾燥装置が必要となり、装置の大型化だけ
でなく乾燥時間及び乾燥に要するエネルギー等の浪費と
いった問題点もあり、塊状重合法を用いたアクリル系ホ
ットメルト粘着剤の製造方法の確立が強く望まれてい
る。
【0006】本発明は上記2つの問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、製造後の乾燥
に要する装置、時間、エネルギーを必要としない塊状重
合法によるアクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法で
あって、上記アクリル系ホットメルト粘着剤中の低分子
量分含有量が少ないために、粘着剤を紙等の基材に塗布
した場合でも実質的に上記低分子量分の紙への移行によ
り基材強度が低下するといった問題点が無く、更にホッ
トメルト粘着剤として必要な熱溶融塗工適性及び40℃
剪断保持力の良好なアクリル系ホットメルト粘着剤の製
造方法を提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、製造後の乾燥
に要する装置、時間、エネルギーを必要としない塊状重
合法によるアクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法で
あって、上記アクリル系ホットメルト粘着剤中の低分子
量分含有量が少ないために、粘着剤を紙等の基材に塗布
した場合でも実質的に上記低分子量分の紙への移行によ
り基材強度が低下するといった問題点が無く、更にホッ
トメルト粘着剤として必要な熱溶融塗工適性及び40℃
剪断保持力の良好なアクリル系ホットメルト粘着剤の製
造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明で用いられる重合
性組成物は、アクリル系モノマー、重合性ポリマー及び
ラジカル重合開始剤からなる。
性組成物は、アクリル系モノマー、重合性ポリマー及び
ラジカル重合開始剤からなる。
【0008】本発明で用いられるアクリル系モノマーと
しては、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)
アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロ
ピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アク
リレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−オク
チル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレー
ト、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メ
タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ス
テアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリレート、カルボキシエチル
(メタ)アクリレート、カルボキシプロピル(メタ)ア
クリレート等のカルボキシアルキル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート等のその他の(メタ)アクリレー
ト類、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド等のN−
置換(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリルが挙げ
られ、これらは単独または2種類以上を組み合わせて用
いることが出来る。
しては、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)
アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロ
ピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アク
リレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−オク
チル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレー
ト、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メ
タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ス
テアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリレート、カルボキシエチル
(メタ)アクリレート、カルボキシプロピル(メタ)ア
クリレート等のカルボキシアルキル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート等のその他の(メタ)アクリレー
ト類、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド等のN−
置換(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリルが挙げ
られ、これらは単独または2種類以上を組み合わせて用
いることが出来る。
【0009】本発明で用いられる重合性ポリマーは、本
発明の製造方法で得られるアクリル系ホットメルト粘着
剤の凝集力向上を目的として添加され、一般式
発明の製造方法で得られるアクリル系ホットメルト粘着
剤の凝集力向上を目的として添加され、一般式
【0010】
【化2】
【0011】で示される、いわゆるマクロモノマーであ
り、式中R1 はHまたはCH3 を示し、R2 は重量平均
分子量2,000〜50,000でガラス転移温度が5
0℃以上の非重合性ポリマーを示す。
り、式中R1 はHまたはCH3 を示し、R2 は重量平均
分子量2,000〜50,000でガラス転移温度が5
0℃以上の非重合性ポリマーを示す。
【0012】上記非重合性ポリマー末端R2 のガラス転
移温度は、低いと本発明の製造方法で得られるアクリル
系ホットメルト粘着剤が軟らかくなり、充分な凝集力が
得られにくくなるため、50℃以上に限定され、また8
0〜150℃が好ましい。
移温度は、低いと本発明の製造方法で得られるアクリル
系ホットメルト粘着剤が軟らかくなり、充分な凝集力が
得られにくくなるため、50℃以上に限定され、また8
0〜150℃が好ましい。
【0013】また、上記非重合性ポリマー末端R2 の重
量平均分子量は、小さくなると本発明の製造方法で得ら
れるアクリル系ホットメルト粘着剤が軟らかくなり、充
分な凝集力が得られにくくなり、大きくなると本発明で
用いられる重合性ポリマーの反応性が低下するため、
2,000〜50,000に限定され、好ましくは5,
000〜20,000である。
量平均分子量は、小さくなると本発明の製造方法で得ら
れるアクリル系ホットメルト粘着剤が軟らかくなり、充
分な凝集力が得られにくくなり、大きくなると本発明で
用いられる重合性ポリマーの反応性が低下するため、
2,000〜50,000に限定され、好ましくは5,
000〜20,000である。
【0014】上記非重合性ポリマー末端R2 としては、
例えば、ポリスチレンまたはその誘導体あるいはポリメ
チルメタクリレートまたはその誘導体が好適に使用さ
れ、この様な非重合性ポリマー末端を有する重合性ポリ
マーとしては、例えば、2−ポリスチリルエチルメタク
リレート(サートマー(株)社製、商品名「Cheml
ink 4500」)が挙げられる。
例えば、ポリスチレンまたはその誘導体あるいはポリメ
チルメタクリレートまたはその誘導体が好適に使用さ
れ、この様な非重合性ポリマー末端を有する重合性ポリ
マーとしては、例えば、2−ポリスチリルエチルメタク
リレート(サートマー(株)社製、商品名「Cheml
ink 4500」)が挙げられる。
【0015】上記重合性ポリマーの上記アクリル系モノ
マー100重量部に対する添加量は、少なくなると充分
な凝集力が得られにくくなり、多くなると凝集力が高く
なり充分な感圧粘着性が得られにくくなるため、5〜3
0重量部に限定され、好ましくは8〜15重量部であ
る。
マー100重量部に対する添加量は、少なくなると充分
な凝集力が得られにくくなり、多くなると凝集力が高く
なり充分な感圧粘着性が得られにくくなるため、5〜3
0重量部に限定され、好ましくは8〜15重量部であ
る。
【0016】本発明で用いられるラジカル重合開始剤
は、一般にアクリル系モノマーのラジカル重合に用いら
れるものであれば特に限定されず、例えば、ベンゾイル
パーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキ
サイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、o−ク
ロロベンゾイルパーオキサイド、ビス−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキサノールパーオキサイド等のジアシ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−
ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、1,3−ビス−(t−ブチルパーオ
キシイソプロピル)ベンゼン等のジアルキルパーオキサ
イド、1,1−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘ
キサン等のパーオキシケタール、t−ブチルパーオキシ
ベンゾエート等のアルキルパーエステル、ジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート等の
有機過酸化物、2,2’−アゾビス−イソブチロニトリ
ル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニト
リル、2,2’−アゾビスシクロヘキシルニトリル、
1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニト
リル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジ
メチルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられ、特
に、本発明で用いられるアクリル系モノマーへの溶解性
が良好であることからベンゾイルパーオキサイド、2,
2’−アゾビス−イソブチロニトリル、2,2’−アゾ
ビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−ア
ゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−
フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロ
ニトリルが好適に使用される。
は、一般にアクリル系モノマーのラジカル重合に用いら
れるものであれば特に限定されず、例えば、ベンゾイル
パーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキ
サイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、o−ク
ロロベンゾイルパーオキサイド、ビス−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキサノールパーオキサイド等のジアシ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−
ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、1,3−ビス−(t−ブチルパーオ
キシイソプロピル)ベンゼン等のジアルキルパーオキサ
イド、1,1−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘ
キサン等のパーオキシケタール、t−ブチルパーオキシ
ベンゾエート等のアルキルパーエステル、ジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート等の
有機過酸化物、2,2’−アゾビス−イソブチロニトリ
ル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニト
リル、2,2’−アゾビスシクロヘキシルニトリル、
1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニト
リル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジ
メチルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられ、特
に、本発明で用いられるアクリル系モノマーへの溶解性
が良好であることからベンゾイルパーオキサイド、2,
2’−アゾビス−イソブチロニトリル、2,2’−アゾ
ビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1’−ア
ゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−
フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロ
ニトリルが好適に使用される。
【0017】尚、上記ラジカル重合開始剤の半減期は、
有機過酸化物に関しては日本油脂化学(株)発行のカタ
ログ「有機過酸化物(第1版)」、またアゾ化合物に関
しては和光純薬工業(株)発行のカタログ「Azo Porime
rization Initiators 」の値を参考にした。
有機過酸化物に関しては日本油脂化学(株)発行のカタ
ログ「有機過酸化物(第1版)」、またアゾ化合物に関
しては和光純薬工業(株)発行のカタログ「Azo Porime
rization Initiators 」の値を参考にした。
【0018】上記ラジカル重合開始剤の添加量は、少な
くなると重合初期に殆ど使われ重合が完結しにくくな
り、また多くなるとラジカル発生量が多くなり本発明の
製造方法で得られるアクリル系ホットメルト粘着剤の分
子量が低下し、充分な凝集力が得られにくくなるため、
上記アクリル系モノマー100重量部に対して0.00
1〜1.0重量部が好ましい。
くなると重合初期に殆ど使われ重合が完結しにくくな
り、また多くなるとラジカル発生量が多くなり本発明の
製造方法で得られるアクリル系ホットメルト粘着剤の分
子量が低下し、充分な凝集力が得られにくくなるため、
上記アクリル系モノマー100重量部に対して0.00
1〜1.0重量部が好ましい。
【0019】上記重合性組成物の必須成分は上述の通り
であるが、必要に応じて、物性を損なわない範囲でビニ
ル化合物、連鎖移動剤、安定剤、可塑剤、粘着付与剤等
が添加されてもよく、これらの添加量は、上記アクリル
系モノマー100重量部に対して10重量部以下が好ま
しい。
であるが、必要に応じて、物性を損なわない範囲でビニ
ル化合物、連鎖移動剤、安定剤、可塑剤、粘着付与剤等
が添加されてもよく、これらの添加量は、上記アクリル
系モノマー100重量部に対して10重量部以下が好ま
しい。
【0020】上記ビニル化合物としては、例えば、無水
マレイン酸、N−ビニル−2−ピロリドン、酢酸ビニル
等が挙げられる。
マレイン酸、N−ビニル−2−ピロリドン、酢酸ビニル
等が挙げられる。
【0021】上記連鎖移動剤としては、例えば、n−ブ
チルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ド
デシルメルカプタン等が挙げられる。
チルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ド
デシルメルカプタン等が挙げられる。
【0022】本発明は、上記で得られた重合性組成物
を、スクリュー押出機中で一定の重合温度で塊状重合法
によりラジカル共重合するアクリル系ホットメルト粘着
剤の製造方法である。
を、スクリュー押出機中で一定の重合温度で塊状重合法
によりラジカル共重合するアクリル系ホットメルト粘着
剤の製造方法である。
【0023】本発明で用いられるスクリュー押出機とし
ては、1軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機の
他、3本以上のスクリューを有する多軸スクリュー押出
機等が用いられ、1軸スクリュー押出機としては、例え
ば、フルフライト型スクリューを有するものの他、不連
続フライト型スクリュー、ピンバレル、ミキシングヘッ
ド等を有するものが挙げられ、2軸スクリュー押出機と
しては、例えば、噛み合い異方向回転型、非噛み合い異
方向回転型等が挙げられ、特に、これらの内で部分的に
ニーディングディスクエレメントを有する噛み合い(セ
ルフワイピング)同方向回転型2軸スクリュー押出機が
混合効率が高いという点で好適に用いられる。
ては、1軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機の
他、3本以上のスクリューを有する多軸スクリュー押出
機等が用いられ、1軸スクリュー押出機としては、例え
ば、フルフライト型スクリューを有するものの他、不連
続フライト型スクリュー、ピンバレル、ミキシングヘッ
ド等を有するものが挙げられ、2軸スクリュー押出機と
しては、例えば、噛み合い異方向回転型、非噛み合い異
方向回転型等が挙げられ、特に、これらの内で部分的に
ニーディングディスクエレメントを有する噛み合い(セ
ルフワイピング)同方向回転型2軸スクリュー押出機が
混合効率が高いという点で好適に用いられる。
【0024】上記重合性組成物を上記スクリュー押出機
に供給する方法としては、特に限定されるものではな
く、例えば、上記重合性組成物の構成成分であるアクリ
ル系モノマー、重合性ポリマー、ラジカル重合開始剤を
攪拌槽等を用いて予め混合したものを1つの供給口より
供給してもよいし、また、これらの内のいくつかを予め
混合したもの、あるいは各々単独のものを別々の供給口
より供給してもよい。
に供給する方法としては、特に限定されるものではな
く、例えば、上記重合性組成物の構成成分であるアクリ
ル系モノマー、重合性ポリマー、ラジカル重合開始剤を
攪拌槽等を用いて予め混合したものを1つの供給口より
供給してもよいし、また、これらの内のいくつかを予め
混合したもの、あるいは各々単独のものを別々の供給口
より供給してもよい。
【0025】上記重合性組成物を連続的に上記スクリュ
ー押出機に供給する場合はポンプを用いるのが一般的で
あり、市販の溶液搬送用ポンプは全て使用可能であり、
例えば、ケミカルギアポンプ、ローラーポンプ等が挙げ
られる。
ー押出機に供給する場合はポンプを用いるのが一般的で
あり、市販の溶液搬送用ポンプは全て使用可能であり、
例えば、ケミカルギアポンプ、ローラーポンプ等が挙げ
られる。
【0026】上記重合性組成物を上記スクリュー押出機
に供給する際に、重合反応の酸素阻害を防止すると共に
重量平均分子量1,000前後の低分子量分の生成を防
止する目的で、窒素置換等による溶存酸素の除去なされ
た方がよく、溶存酸素濃度は1ppm以下が好ましく、
更に0.5ppm以下が好ましい。
に供給する際に、重合反応の酸素阻害を防止すると共に
重量平均分子量1,000前後の低分子量分の生成を防
止する目的で、窒素置換等による溶存酸素の除去なされ
た方がよく、溶存酸素濃度は1ppm以下が好ましく、
更に0.5ppm以下が好ましい。
【0027】本発明で用いられる重合温度は、上記スク
リュー押出機内のバレルの温度のことを指し、低くなる
と得られる重合体の重量平均分子量が高くなり、適当な
アクリル系ホットメルト粘着剤が得られにくくなり、ま
た高くなると重量平均分子量が低下し、粘度が上昇せず
にスクリュー押出機内での充分な滞留時間が得られにく
くなるため、60〜200℃に限定され、好ましくは8
0〜160℃である。
リュー押出機内のバレルの温度のことを指し、低くなる
と得られる重合体の重量平均分子量が高くなり、適当な
アクリル系ホットメルト粘着剤が得られにくくなり、ま
た高くなると重量平均分子量が低下し、粘度が上昇せず
にスクリュー押出機内での充分な滞留時間が得られにく
くなるため、60〜200℃に限定され、好ましくは8
0〜160℃である。
【0028】上記スクリュー押出機内は、供給されたモ
ノマーが重合されていく工程に沿って前段部、中段部、
後段部に分けられるが、前段部でのモノマーの沸騰や気
化の抑制、中段部での反応制御、後段部での安定的なス
クリューポンピングを可能とする内部の充填状態の制御
を行う目的で、ラジカル重合開始剤の選定及びスクリュ
ー押出機内での平均滞留時間の設定を行う必要がある。
ノマーが重合されていく工程に沿って前段部、中段部、
後段部に分けられるが、前段部でのモノマーの沸騰や気
化の抑制、中段部での反応制御、後段部での安定的なス
クリューポンピングを可能とする内部の充填状態の制御
を行う目的で、ラジカル重合開始剤の選定及びスクリュ
ー押出機内での平均滞留時間の設定を行う必要がある。
【0029】本発明では、使用される上記ラジカル重合
開始剤を考慮してスクリュー押出機内での平均滞留時間
を設定しなければならず、使用される重合温度における
上記ラジカル重合開始剤の半減期(t1/2 )と上記重合
性組成物のスクリュー押出機内での平均滞留時間
(tR )との比率(t1/2 /tR )は、小さいと上記平
均滞留時間に対する半減期が短くなり、反応制御不可能
となる危険性があると共に、得られる重合体の分子量分
布が広くなりやすく、ホットメルト粘着剤として充分な
凝集力が得られにくくなり、また大きくなると上記半減
期に対する上記平均滞留時間が短くなりスクリュー押出
機内で重合が完結しなくなるため、0.0001〜10
の範囲内に限定され、好ましくは0.001〜8であ
る。
開始剤を考慮してスクリュー押出機内での平均滞留時間
を設定しなければならず、使用される重合温度における
上記ラジカル重合開始剤の半減期(t1/2 )と上記重合
性組成物のスクリュー押出機内での平均滞留時間
(tR )との比率(t1/2 /tR )は、小さいと上記平
均滞留時間に対する半減期が短くなり、反応制御不可能
となる危険性があると共に、得られる重合体の分子量分
布が広くなりやすく、ホットメルト粘着剤として充分な
凝集力が得られにくくなり、また大きくなると上記半減
期に対する上記平均滞留時間が短くなりスクリュー押出
機内で重合が完結しなくなるため、0.0001〜10
の範囲内に限定され、好ましくは0.001〜8であ
る。
【0030】上記スクリュー押出機内での平均滞留時間
(tR )は、上記重合性組成物の供給速度とそれが重合
体となるまでの流体粘度により決定される。また、上記
流体粘度は、上記重合性組成物の組成、バレル設定温
度、スクリュー押出機のバレル径及びバレル長さ、スク
リューの形状及び回転数、スクリュー押出機出口部分の
ブレーカー、ダイヘッド、ダイ金型等の形状等により決
定されるため、適宜調節が必要である。
(tR )は、上記重合性組成物の供給速度とそれが重合
体となるまでの流体粘度により決定される。また、上記
流体粘度は、上記重合性組成物の組成、バレル設定温
度、スクリュー押出機のバレル径及びバレル長さ、スク
リューの形状及び回転数、スクリュー押出機出口部分の
ブレーカー、ダイヘッド、ダイ金型等の形状等により決
定されるため、適宜調節が必要である。
【0031】尚、上記スクリュー押出機内での平均滞留
時間(tR )の測定方法としては、例えば、上記重合性
組成物と共に適当な有機染料を供給口より少量注入し、
出口部で得られる重合体中の染料濃度を吸光分析等によ
り定量することにより滞留時間分布を測定し、平均滞留
時間を得る方法が挙げられる。
時間(tR )の測定方法としては、例えば、上記重合性
組成物と共に適当な有機染料を供給口より少量注入し、
出口部で得られる重合体中の染料濃度を吸光分析等によ
り定量することにより滞留時間分布を測定し、平均滞留
時間を得る方法が挙げられる。
【0032】上記スクリュー押出機より押出される重合
体は、出口部に設けられたダイ金型により、シート状、
フィルム状、ロッド状、ストランド状等のホットメルト
粘着剤として扱いやすい形状にする他に、他の基材との
多層共押出、他の基材への塗布あるいは積層等により粘
着テープとしてもよい。
体は、出口部に設けられたダイ金型により、シート状、
フィルム状、ロッド状、ストランド状等のホットメルト
粘着剤として扱いやすい形状にする他に、他の基材との
多層共押出、他の基材への塗布あるいは積層等により粘
着テープとしてもよい。
【0033】
【作用】本発明の製造方法はスクリュー押出機を用いた
塊状重合であり、溶剤は全く用いていないため、乾燥装
置や乾燥に要する時間、エネルギー等を必要としない。
また使用される重合温度における上記ラジカル重合開始
剤の半減期(t1/2 )と上記重合性組成物のスクリュー
押出機内における平均滞留時間(tR )との比率(t
1/2 /tR )を設定することにより、得られるアクリル
系ホットメルト粘着剤の分子量分布がシャープなものと
なり、結果として、紙基材に塗工した際に移行し基材強
度低下の原因となる低分子量分がほとんど存在しないも
のとなっている。このメカニズムとしては、上記比率
(t1/2 /tR )を設定し、かつ塊状重合法を用いるこ
とにより、重合開始直後から重合終了時までほぼ一定の
ラジカルが発生していることに起因し、得られる重合体
の分子量分布が溶液重合のものと比較して狭くなるため
と考えられる。
塊状重合であり、溶剤は全く用いていないため、乾燥装
置や乾燥に要する時間、エネルギー等を必要としない。
また使用される重合温度における上記ラジカル重合開始
剤の半減期(t1/2 )と上記重合性組成物のスクリュー
押出機内における平均滞留時間(tR )との比率(t
1/2 /tR )を設定することにより、得られるアクリル
系ホットメルト粘着剤の分子量分布がシャープなものと
なり、結果として、紙基材に塗工した際に移行し基材強
度低下の原因となる低分子量分がほとんど存在しないも
のとなっている。このメカニズムとしては、上記比率
(t1/2 /tR )を設定し、かつ塊状重合法を用いるこ
とにより、重合開始直後から重合終了時までほぼ一定の
ラジカルが発生していることに起因し、得られる重合体
の分子量分布が溶液重合のものと比較して狭くなるため
と考えられる。
【0034】
(重合性組成物の作成)表1の配合組成に従い、攪拌機
付き容器に2−エチルヘキシルアクリレート(以下「2
EHA」とする)、アクリルアミド(以下「AAm」と
する)、アクリル酸(以下「AAc」とする)、N−ビ
ニル−2−ピロリドン(以下「NVP」とする)、n−
ドデシルメルカプタン(以下「DDM」とする)、2−
ポリスチリルエチルメタクリレート(重量平均分子量1
3,000、ガラス転移温度100℃、サートマー
(株)社製、商品名「Chemlink 4500」)
(以下「重合性ポリマー」とする)、2,2’−アゾビ
ス−イソブチロニトリル(以下「AIBN」とする)、
2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル
(以下「ADMBN」とする)、1,1’−アゾビス
(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(以下「AC
HCN」とする)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル(以下「FAMDMB
N」とする)を配合後攪拌することにより重合性組成物
を得、その後上記重合性組成物に25℃条件下で4リッ
トル/minの窒素ガスを吹き込み、溶存酸素計(セン
トラル化学(株)社製、商品名「UC−12−SOL
型」)を用いて上記重合性組成物内の溶存酸素濃度が
0.1ppmとなるまで窒素置換した。
付き容器に2−エチルヘキシルアクリレート(以下「2
EHA」とする)、アクリルアミド(以下「AAm」と
する)、アクリル酸(以下「AAc」とする)、N−ビ
ニル−2−ピロリドン(以下「NVP」とする)、n−
ドデシルメルカプタン(以下「DDM」とする)、2−
ポリスチリルエチルメタクリレート(重量平均分子量1
3,000、ガラス転移温度100℃、サートマー
(株)社製、商品名「Chemlink 4500」)
(以下「重合性ポリマー」とする)、2,2’−アゾビ
ス−イソブチロニトリル(以下「AIBN」とする)、
2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル
(以下「ADMBN」とする)、1,1’−アゾビス
(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(以下「AC
HCN」とする)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル(以下「FAMDMB
N」とする)を配合後攪拌することにより重合性組成物
を得、その後上記重合性組成物に25℃条件下で4リッ
トル/minの窒素ガスを吹き込み、溶存酸素計(セン
トラル化学(株)社製、商品名「UC−12−SOL
型」)を用いて上記重合性組成物内の溶存酸素濃度が
0.1ppmとなるまで窒素置換した。
【0035】(アクリル系ホットメルト粘着剤の作成)
スクリュー押出機として噛み合い型同方向回転2軸スク
リュー押出機((株)プラスチック工学研究所社製、商
品名「BT−40」)を用い、出口部の先端に内径90
mmのノズル形状のダイを取り付けた。上記スクリュー
押出機に上記窒素置換した重合性組成物をケミカルギア
ポンプ((株)イワキ社製、商品名「GX−12SZK
C−04N1」)を用いて連続的に供給し、表1中の押
出量、スクリュー回転数、バレル設定温度、平均滞留時
間で塊状重合を開始した。上記塊状重合が定常反応状態
であることを確認後、重合体を採取し、更に残存するモ
ノマーを除去してアクリル系ホットメルト粘着剤を得
た。
スクリュー押出機として噛み合い型同方向回転2軸スク
リュー押出機((株)プラスチック工学研究所社製、商
品名「BT−40」)を用い、出口部の先端に内径90
mmのノズル形状のダイを取り付けた。上記スクリュー
押出機に上記窒素置換した重合性組成物をケミカルギア
ポンプ((株)イワキ社製、商品名「GX−12SZK
C−04N1」)を用いて連続的に供給し、表1中の押
出量、スクリュー回転数、バレル設定温度、平均滞留時
間で塊状重合を開始した。上記塊状重合が定常反応状態
であることを確認後、重合体を採取し、更に残存するモ
ノマーを除去してアクリル系ホットメルト粘着剤を得
た。
【0036】〔比較例3〕攪拌機及び還流冷却器を持つ
セパラブルフラスコに、表1に示した量の2EHA、A
Am、NVP、DDM、マクロマーを酢酸エチル118
重量部に溶解し、溶存酸素を窒素気流により30分間窒
素置換した後昇温し溶液重合を開始した。重合開始剤と
してAIBNを用い、初期に0.01重量部、その後1
時間毎に0.01重量部ずつ4回、計0.05重量部添
加し、6時間重合することで重合体を得、更に上記重合
体を脱溶剤または塗工乾燥することでアクリル系ホット
メルト粘着剤を得た。
セパラブルフラスコに、表1に示した量の2EHA、A
Am、NVP、DDM、マクロマーを酢酸エチル118
重量部に溶解し、溶存酸素を窒素気流により30分間窒
素置換した後昇温し溶液重合を開始した。重合開始剤と
してAIBNを用い、初期に0.01重量部、その後1
時間毎に0.01重量部ずつ4回、計0.05重量部添
加し、6時間重合することで重合体を得、更に上記重合
体を脱溶剤または塗工乾燥することでアクリル系ホット
メルト粘着剤を得た。
【0037】評価項目及び評価法を以下に示す。 (転化率の測定)内部標準法を用いたガスクロマトグラ
フ法(GC)により上記製造方法で得られたアクリル系
ホットメルト粘着剤(Wa )中に残存する2EHA量
(W2EHA)を測定し、便宜上、以下の式により転化率を
求めた。 転化率(%)=(1−W2EHA/Wa )×100 上記内部標準としては2−エチルヘキシルメタクリレー
トを用い、GC測定装置は島津製作所(株)社製「GC
−14A」及びFID検出器を用い、その使用上の指定
条件に従い測定した。上記転化率の測定結果を表1に示
した。
フ法(GC)により上記製造方法で得られたアクリル系
ホットメルト粘着剤(Wa )中に残存する2EHA量
(W2EHA)を測定し、便宜上、以下の式により転化率を
求めた。 転化率(%)=(1−W2EHA/Wa )×100 上記内部標準としては2−エチルヘキシルメタクリレー
トを用い、GC測定装置は島津製作所(株)社製「GC
−14A」及びFID検出器を用い、その使用上の指定
条件に従い測定した。上記転化率の測定結果を表1に示
した。
【0038】(重量平均分子量及び分子量分布の測定)
ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC)を用いて、上記製
造方法で得られたアクリル系ホットメルト粘着剤のポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布
(Mw/Mn)を求めた結果を表1に示した。上記GP
C測定装置は、示差屈折計検出器(島津製作所(株)社
製、商品名「RID−6A」)並びに分離カラム(昭和
電工(株)社製、商品名「GPC KF−805」×2
本、「GPC KF−804」×1本及び「GPC K
F−801」×1本、計4本)を用い、その使用上の指
定条件に従い測定した。
ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC)を用いて、上記製
造方法で得られたアクリル系ホットメルト粘着剤のポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布
(Mw/Mn)を求めた結果を表1に示した。上記GP
C測定装置は、示差屈折計検出器(島津製作所(株)社
製、商品名「RID−6A」)並びに分離カラム(昭和
電工(株)社製、商品名「GPC KF−805」×2
本、「GPC KF−804」×1本及び「GPC K
F−801」×1本、計4本)を用い、その使用上の指
定条件に従い測定した。
【0039】(平均滞留時間の測定)0.1重量%の有
機染料(保土ヶ谷化学(株)社製、商品名「Victo
ria Pure Blue」)を含有するBA溶液を
調製し、スクリュー押出機の原料供給口より2ml投入
した。その後、上記スクリュー押出機の出口部より得ら
れたアクリル系ホットメルト粘着剤を随時採取し、10
重量%のテトラヒドロフラン溶液を調製し、分光光度計
(日立製作所(株)、商品名「U−3500」)により
有機染料濃度を求めグラフ化することで、滞留時間分布
から平均滞留時間を求めた結果を表1に示した。
機染料(保土ヶ谷化学(株)社製、商品名「Victo
ria Pure Blue」)を含有するBA溶液を
調製し、スクリュー押出機の原料供給口より2ml投入
した。その後、上記スクリュー押出機の出口部より得ら
れたアクリル系ホットメルト粘着剤を随時採取し、10
重量%のテトラヒドロフラン溶液を調製し、分光光度計
(日立製作所(株)、商品名「U−3500」)により
有機染料濃度を求めグラフ化することで、滞留時間分布
から平均滞留時間を求めた結果を表1に示した。
【0040】(160℃溶融粘度の測定)高化式フロー
テスター(島津製作所(株)社製、商品名「CFT−5
00C」)を用いて、荷重10kgf、ダイ形状1mm
×10mmの条件で160℃における溶融粘度を測定し
た結果を表1に示した。
テスター(島津製作所(株)社製、商品名「CFT−5
00C」)を用いて、荷重10kgf、ダイ形状1mm
×10mmの条件で160℃における溶融粘度を測定し
た結果を表1に示した。
【0041】(40℃剪断保持力の測定)上記製造方法
で得られたアクリル系ホットメルト粘着剤を160℃で
38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上にホ
ットメルト塗工し、粘着剤層の厚さが20μmのホット
メルト粘着シートを得た。JIS Z0237に従い、
貼付面積25mm×25mmとなるように上記ホットメ
ルト粘着シートをステンレス板に貼付し、40℃オーブ
ン中で剪断方向に1kgの錘を荷重として吊り下げて落
下するまでの時間を測定した結果を表1に示した。
で得られたアクリル系ホットメルト粘着剤を160℃で
38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上にホ
ットメルト塗工し、粘着剤層の厚さが20μmのホット
メルト粘着シートを得た。JIS Z0237に従い、
貼付面積25mm×25mmとなるように上記ホットメ
ルト粘着シートをステンレス板に貼付し、40℃オーブ
ン中で剪断方向に1kgの錘を荷重として吊り下げて落
下するまでの時間を測定した結果を表1に示した。
【0042】(ブリード物の有無の測定)上記ホットメ
ルト粘着シートを15mm巾の短冊に切断し、コート紙
(神崎製紙(株)社製、商品名「Nミラーコート紙」)
に貼付後、80℃オーブン中で7日間放置した後の上記
コート紙への染み出しの有無を目視で測定した結果を表
1に示した。
ルト粘着シートを15mm巾の短冊に切断し、コート紙
(神崎製紙(株)社製、商品名「Nミラーコート紙」)
に貼付後、80℃オーブン中で7日間放置した後の上記
コート紙への染み出しの有無を目視で測定した結果を表
1に示した。
【0043】
【表1】
【0044】
【発明の効果】本発明のアクリル系ホットメルト粘着剤
は塊状重合法により製造されるため、重合後の溶媒除去
工程を必要とせず環境面及び生産効率の面で有利であ
り、更に、得られるアクリル系ホットメルト粘着剤の分
子量分布が狭いことから低分子量分が殆ど含まれず、実
質的に紙等の基材への移行が問題とならない。また、充
分に塗工可能な熱溶融粘度を有するため、紙基材のアク
リル系ホットメルト粘着テープが連続的に製造でき、得
られた上記アクリル系ホットメルト粘着テープは充分な
剪断強度を有している。
は塊状重合法により製造されるため、重合後の溶媒除去
工程を必要とせず環境面及び生産効率の面で有利であ
り、更に、得られるアクリル系ホットメルト粘着剤の分
子量分布が狭いことから低分子量分が殆ど含まれず、実
質的に紙等の基材への移行が問題とならない。また、充
分に塗工可能な熱溶融粘度を有するため、紙基材のアク
リル系ホットメルト粘着テープが連続的に製造でき、得
られた上記アクリル系ホットメルト粘着テープは充分な
剪断強度を有している。
Claims (1)
- 【請求項1】アクリル系モノマー100重量部と、一般
式、 【化1】 (但し、R1 はHまたはCH3 、R2 は重量平均分子量
2,000〜50,000でガラス転移温度が50℃以
上の非重合性ポリマー)で示される重合性ポリマー5〜
30重量部及びラジカル重合開始剤からなる重合性組成
物を、スクリュー押出機中で60〜200℃の重合温度
で塊状重合法によりラジカル共重合するアクリル系ホッ
トメルト粘着剤の製造方法であって、上記重合温度での
ラジカル重合開始剤の半減期(t1/2 )と上記重合性組
成物のスクリュー押出機中の平均滞留時間(tR )の比
率(t1/2 /tR )が0.0001〜10であることを
特徴とするアクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19247394A JPH0860118A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19247394A JPH0860118A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0860118A true JPH0860118A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16291884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19247394A Pending JPH0860118A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | アクリル系ホットメルト粘着剤の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0860118A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000068288A1 (fr) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Copolymere acrylique, composition d'adhesif acrylique autocollant, ruban ou feuille a adhesif acrylique autocollant, et composition acrylique adhesive |
JP2003147310A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-05-21 | Tesa Ag | 反応性押し出しによるアクリルホットメルトの加工 |
JP2008266514A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Soken Chem & Eng Co Ltd | 末端反応性アクリル系ポリマーからなる粘着剤組成物およびその用途 |
-
1994
- 1994-08-16 JP JP19247394A patent/JPH0860118A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000068288A1 (fr) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Copolymere acrylique, composition d'adhesif acrylique autocollant, ruban ou feuille a adhesif acrylique autocollant, et composition acrylique adhesive |
JP2003147310A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-05-21 | Tesa Ag | 反応性押し出しによるアクリルホットメルトの加工 |
JP2008266514A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Soken Chem & Eng Co Ltd | 末端反応性アクリル系ポリマーからなる粘着剤組成物およびその用途 |
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