JPH10110149A - 水再分散性粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた粘着物性を有し、且つ湿熱環境下に於
いても粘着物性と再分散性の経時変化の少ない粘着剤で
あり、更には、粘着剤層が水に対して適当なサイズで再
分散し、水質を汚染すること無く再生紙の性能に悪影響
を与えない粘着剤の提供。 【構成】 アクリル酸アルキルエステルとアクリル酸の
カプロラクトン付加物とアクリル酸及びアルコキシアル
キルアクリレートを特定の割合で共重合せしめたアクリ
ル系共重合体の水分散液に第三級アミノアルコールを添
加してなる水再分散性粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタック紙や粘着テープ用
として種々の用途に使用でき、かつ資源保護等の目的で
再パルプ化するときは簡単に水に離解できて古紙の回収
が可能な水再分散性の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５−１
５６２２２号の明細書には、例えば（メタ）アクリル酸
等のカルボキシル基含有ビニル系モノマーを主成分とす
るコポリマーに可塑性付与可能な界面活性剤を添加して
なるアルカリ可溶型粘着剤組成物が記載されている。該
出願は、アルカリ水に可溶な粘着剤であり、古紙からの
再パルプ化工程で排出される廃水の汚染を伴うため水質
環境の保護の点から問題がある。これに対して特開平５
ー７０７５５号に於いては、ベースポリマーとしてアク
リル酸アルコキシエチル２０〜９９重量％とスチレンス
ルホン酸塩３０〜１重量％と他の共重合性モノマー５０
〜０重量％との共重合体からなる粘着剤が水に再分散性
であることが記載されている。再分散タイプは、再パル
プ化の工程で粘着剤皮膜が適当なサイズに解裂または分
散することで固体として回収できるため廃水の汚染を防
止できる特長があり、環境保全とリサイクルのニーズに
かなったものではあるが、一般の粘着剤に比較して、粘
着性能、特に湿熱環境下での性能劣化や再パルプ化性の
低下などの問題があ。

【０００３】一般的に、再パルプ化性を重視した粘着剤
は、ポリマーの親水性を高める方向で設計されるためカ
ルボキシル基、ヒドロキシル基などの極性基を比較的多
量に導入することになり、カルボキシル基の場合にはア
ルカリ性化合物との中和により親水性が高められる。中
和剤としては、苛性アルカリ、アンモニア、アミン類が
一般的に使用される。例えば、特公昭５２ー２２７６８
号明細書には、アクリル酸エステルとビニルカルボン酸
よりなる共重合体が第２級または第３級アルカノールア
ミンで中和された水分散性粘着剤組成物が開示されてい
る。しかし、この方法においても粘着物性、特に経時に
おける湿熱環境の変化により粘着力と凝集力のバランス
が変化するという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、優
れた粘着物性を有し、且つ湿熱環境下に於いても粘着物
性と再分散性の経時変化の少ない粘着剤であり、更に
は、粘着剤層が水に対して適当なサイズで再分散し、水
質を汚染すること無く、再生紙の性能に悪影響を与えな
い粘着剤を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、水溶性または
水再分散性粘着剤の抱える上記問題点を解決するもので
あって、特定のアクリル系単量体を必須成分とする共重
合体水分散液に、限定されたアミノアルコールを添加す
ることにより極めて優れた粘着物性と水再分散性を与え
る水再分散性粘着剤組成物に関するものである。

【０００６】具体的には（ａ）炭素数が４〜１２のアル
キル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル５
０〜９０重量％と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のカプロ
ラクトン付加物（付加モル数１〜１０）１〜１０重量％
と、（ｃ）（メタ）アクリル酸７〜２０重量％と、
（ｄ）アルコキシアルキル（メタ）アクリレレート２〜
２０重量％および（ｅ）他の共重合性モノマー０〜３０
重量％との共重合体の水分散液に対し、該共重合体中の
カルボキシル基の５０〜１２０モル％に相当する沸点が
約２２０℃以上の第三級アミノアルコールを添加してな
る水再分散性粘着剤組成物である。

【０００７】（ａ）成分の炭素数が４〜１２のアルキル
基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして
はアクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル
などが好ましいが、他の（メタ）アクリル酸エステル類
も適当に組み合わせて使用できる。この（ａ）成分は粘
着力と内部凝集力を与える成分であり、少なくとも５０
重量％が必要である。（ｂ）成分の（メタ）アクリル酸
のカプロラクトン付加物は、カルボキシル基を有するモ
ノマーの一種であるが（メタ）アクリル酸などと違って
これを付加重合させたとき、ポリマー主鎖に対して側鎖
として結合するカルボキシル基が主鎖から遠ざかった位
置に存在する分子構造をとり、ガラス転移温度の低いポ
リマーを与えることにより、粘着物性と再分散性に絶妙
な効果を付与するもので、少なくとも１重量％必要であ
る。しかし、（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加
物の共重合割合が多過ぎると、重合反応を阻害して重合
収率が悪化するので１０重量％までの使用に止めた方が
よい。より好ましい共重合割合は３〜８重量％である。
（ｃ）成分の（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸もし
くはメタクリル酸のことであるが、これらはそのカルボ
キシル基を第三級アミノアルコールによって中和され粘
着剤に水再分散性を付与する作用をするもので、少なく
とも７重量％は必要である。しかし、（メタ）アクリル
酸の共重合割合が多過ぎると粘着剤の水溶解性が高ま
り、再パルプ化時の廃水汚染につながり、また共重合体
の粘着性が低下することから２０重量％までに止めたが
よい。

【０００８】（ｄ）成分のアルコキシアルキル（メタ）
アクリレートとしては、アクリル酸メトキシエチル、ア
クリル酸メトキシプロピル、アクリル酸エトキシエチ
ル、アクリル酸エトキシプロピル、メタクリル酸メトキ
シエチル、メタクリル酸エトキシエチルなどを２〜２０
重量％使用するが、特にアクリル酸メトキシエチルまた
はアクリル酸メトキシプロピルを５〜１８重量％共重合
せしめることが共重合体の粘着物性と水再分散性を向上
せしめるので好ましい。（ｅ）成分の他の共重合性モノ
マーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、酢
酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸あるいはそれらのモノアルキ
ルエステルやジアルキルエステル、（メタ）アクリル酸
２ーヒドロキシエチルあるいは（メタ）アクリル酸２ー
ヒドロキシエチルのカプロラクトン付加物、（メタ）ア
クリル酸のエチレンオキサイド付加物、（メタ）アクリ
ル酸のプロピレンオキサイド付加物などのヒドロキシル
基含有（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリル
などのシアン化ビニルモノマー、（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、メタクリル酸グリ
シジルなどが挙げられる。これらの中から選ばれた一種
又は二種以上のモノマーを０〜３０重量％使用する。

【０００９】上記の他の共重合性モノマーとしてカルボ
キシル基、アミド基、水酸基あるいはエポキシ基などの
官能基を有するビニルモノマーを用いる場合、共重合体
中の該ビニルモノマー単位の好ましい量は５重量％以下
であり、それ以上増えると粘着剤の粘着性能が低下す
る。

【００１０】上記の共重合体は、公知の乳化重合法また
はマイクロサスペンジョン重合法等により合成される。
その際、必要に応じて連鎖移動剤、ｐＨ緩衝剤および可
塑剤等を添加してもよい。得られた共重合体中のカルボ
キシル基は第三級アミノアルコールの添加によって中和
される。中和反応の時点は重合反応前であっても重合反
応後であってもよいが、カルボキシル基含有モノマーと
他の共重合成分との共重合体組成を均一化するために重
合反応後に添加することが好ましい。第三級アミノアル
コールとしては、トリエタノールアミン、トリプロパノ
ールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチル
ジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミ
ンなどのヒドロキシル基を１〜３個有する第三級アミン
であり、且つ、沸点（７６０mmＨｇ）が約２２０℃以上
のアミノアルコール類を使用する。これらの第三級アミ
ノアルコールから選ばれた１種または２種以上の化合物
を、本発明の共重合体の水分散液に該共重合体中のカル
ボキシル基の５０〜１２０モル％に相当する量添加す
る。５０モル％以下では該粘着剤皮膜の粘着性及び水分
散性が不足し、また１２０モル％以上では基材紙へのブ
リードが起こり粘着紙の経時変化の原因となる場合があ
る。より好ましい第三級アミノアルコールの添加量は、
６０〜１００モル％である。

【００１１】中和反応にアンモニアや低級アルキルアミ
ンなどを使用するとそれらの揮散とともに粘着剤の水再
分散性が悪化するという欠点がある。本発明の共重合体
水分散液に中和剤として上記のような沸点が約２２０℃
以上の第三級アミノアルコールを使用すると共重合体の
可塑剤としての機能を発揮し、経時での揮散による粘着
性能の変化が少ない。また再パルプ化時の粘着剤皮膜の
水再分散性の経時変化を防止する効果があるのみなら
ず、粘着性能、特に粘着力と凝集力のバランスをとるの
に好都合である。

【００１２】更に、このようにして得られた粘着剤組成
物に、該組成物の共重合体１００重量部に対して樹脂分
換算で３〜３０重量部のエチレンー酢酸ビニルーアクリ
ル系共重合体の水分散液を配合することにより、更に一
層の粘着性能、特に被着体に対する接着力、凝集力など
の物性を高める効果がある。該エチレンー酢酸ビニルー
アクリル系共重合体としては公知の商品化されているも
のが使用できるが、例えば特公平１−４８９５３号公報
に記載されているようなエチレン５〜３０重量％、酢酸
ビニル２０〜９０重量％及びアルキル基の炭素数が１〜
１２個である（メタ）アクリル酸アルキルエステル５〜
５０重量％とを共重合させてえられる共重合体、あるい
は特開平２−２１２５４２号公報に記載されているよう
なエチレン５〜４０重量％、酢酸ビニル５〜６０重量％
およびアルキル基の炭素数が４〜１８個である（メタ）
アクリル酸アルキルエステル１５〜７０重量％を共重合
させて得られる共重合体等があり、それらのガラス転移
点は−３０℃以下のものが好ましい。

【００１３】更にまた、本発明の粘着剤組成物には、上
記のようにして得られたアクリル系共重合体の１００重
量部、あるいは該アクリル系共重合体とエチレンー酢酸
ビニルーアクリル系共重合体の合計１００重量部に対し
て糖アルコール類を５〜３０重量部配合することができ
る。糖アルコールとしてはグリセリン、ソルビット、マ
ンニット、ズルシット、イジット、エリトリット、アラ
ビット、アドニット等があるが、中でもソルビットが粘
着剤皮膜の可塑化及び水再分散性にすぐれた効果があ
り、かつ強いタックと高い凝集力を付与する。ポリエチ
レングリコールやポリアルキレングリコールなど水再分
散性の付与に効果のある物質はあるが、これらを使用し
ても強いタックや高い凝集力は得られない。

【００１４】本発明の粘着剤組成物には、その性能を高
め、また性状を調整する目的で公知の粘着性付与剤、着
色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤等を適宜添加する
ことができる。

【００１５】以上のように、本発明の水再分散性粘着剤
組成物は粘着物性に優れていると共に、これらをタック
紙や粘着テープ用等として使用した後に再パルプ化する
ときは、簡単に水に離解できて、しかも湿熱環境下に於
いて粘着物性と再分散性の経時変化の少ない粘着剤であ
る。更に、従来のように粘着剤を廃水中に流し出すので
はなく、再分散させてパルプ内に留めるので廃水の水質
を悪化させないで再生紙を製造し得るという特長を備え
持っている。

【００１６】

【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。
下記の略号を使用した。 2-EHA ２−エチルヘキシルアクリレ-ト BA ブチルアクリレ-ト PL-AA 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Ｍ−５３００、東亜合成化学工業（株）
製） AAc アクリル酸 Me-EA メトキシエチルアクリレ-ト Me-PA メトキシプロピルアクリレ-ト VAc 酢酸ビニル EA エチルアクリレ-ト MMA メチルメタクリレ-ト PL-EA ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ-トのカ
プロラクトン付加物（商品名プラクセルＦＡ５、ダイセ
ル化学工業（株）製） エチレン-酢ビ-アクリル共重合体は住友化学工業（株）
製の商品名スミカフレックスＳ−３１１０を使用 ソルビットは日研化学（株）製の商品名ソルビト−ル "
日研" を使用

【００１７】実施例１ アクリル酸２−エチルヘキシル７０部、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Ｍ−５３０
０，東亜合成化学工業（株）製）５部、アクリル酸１０
部、アクリル酸メトキシエチル１０部、酢酸ビニル５
部、水１００部、過硫酸アンモニウム０．４部、アニオ
ン界面活性剤１部、ノニオン界面活性剤２部を常法のエ
マルション重合方法で反応して、粘度２５０センチポイ
ズ、蒸発残分５０．６％、ｐＨ２．０、粒子径０．７μ
ｍの共重合体水分散液を得た。次にこの共重合体水分散
液中のカルボキシル基１当量に対して、０．７５当量に
相当するトリエタノ−ルアミン１７．５部を計量し、こ
れを上記の共重合体水分散液に加えて中和反応を行い、
本発明の粘着剤組成物を得た。

【００１８】実施例２〜９ モノマ−組成、中和剤及び配合成分を第１表に示すよう
に変更し、その他は実施例１の方法に準じて粘着剤組成
物を得た。

【００１９】比較例１〜８ モノマ−組成、中和剤及び配合成分を第２表に示すよう
に変更した他は、実施例１の方法に準じて粘着剤組成物
を得た。

【００２０】実施例及び比較例で得た粘着剤組成物を以
下の方法にて試験し、その結果を表１、表２に併記し
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２５g-dry／m2で塗布、１２０℃、１分
乾燥した。この試料を２５℃、湿度６５％で１日放置後
に測定した結果を初期とし、一方４０℃、湿度８０％で
７日経時させた後測定した結果を湿熱経時とした。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】粘着物性の試験方法 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、及びポリエチレン板の上に圧着し
た。２０分経過後に（株）オリエンテック社製のテンシ
ロン万能試験機；モデルＬＴＭ−４を用い１８０゜引き
剥し接着力を測定した。ただし引っ張り速度は３００mm
／分で行なった。 保持力（ズレ距離）：ＪＩＳＺ−０２３７に準拠し、試
験片を清浄にしたＳＵＳ３０４板の一端に、試験片の２
５×２５mmの面積が接するように貼り付けローラーで圧
着する。６０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の錘を
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。

【００２４】ループタック：試験は上記のテンシロン万
能試験機を用いて実施した。試験片を２５×１５０mmに
切断し、両端１５mmを合わせて、テンシロン万能試験機
のチャックにはさみ込み円周３１．８５mmのループを作
る。次にＪＩＳ Ｚ−０２３７で規定されている研磨し
たＳＵＳ３０４板を３００mm／分の速度で上昇させルー
プと接触させる。その際ＳＵＳ板から最下部までの距離
は２０mmになるよう設計する。ＳＵＳ板が所定の位置ま
で上昇すれば試験片はループがつぶれた状態でＳＵＳ板
と接触することになる。接着後直ちに３００mm／分の速
度でＳＵＳ板を下降させる。このときのＳＵＳ板と試験
片の間の接着力をもってループタックとした。

【００２５】再パルプ化性：再分散した粘着剤粒子の大
きさを測定するために、粘着剤組成物１００部に対して
着色剤（メチルバイオレット）を０．０１部加えて着色
したタック紙を作製した。該タック紙３２ｇを１０mm×
１０mmの大きさに切断して容器に採り、水１５０mlを加
えて６０分間浸漬する。次に水１８５０mlを加えて希釈
し熊谷理機工業（株）製の標準離解機を用いて３０００
rpmのスピードで５００００回転作動して離解する。離
解液５００mlを用いて手抄シートを作製し、再生紙中に
再分散した粘着剤粒子の大きさを測定し、直径が５０μ
m 以下のものを合格（○）とし、５０μmを越えるもの
を不合格（×）として再パルプ化性を評価した。

【００２６】

【発明の効果】本発明の粘着剤組成物は特定のアクリル
系共重合体と第三級アミノアルコールを主成分として、
これにエチレン-酢酸ビニル-アクリル系共重合体及び／
又は糖アルコ−ルを任意に加えてなるものであるから、
この粘着剤組成物を用いたタック紙や粘着テ−プを再パ
ルプ化する際には容易に離解でき、しかも湿熱環境下に
於いても優れた粘着物性と離解性を長期に保持するとい
う特長がある。古紙中の粘着剤は再パルプ化中は適度の
サイズにパルプと共に再分散され、パルプと共に再抄紙
される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）炭素数が４〜１２のアルキル基を
   有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル５０〜９０
   重量％と、（ｂ）（メタ）アクリル酸のカプロラクトン
   付加物（付加モル数１〜１０）１〜１０重量％と、
   （ｃ）（メタ）アクリル酸７〜２０重量％と、（ｄ）ア
   ルコキシアルキル（メタ）アクリレート２〜２０重量％
   および（ｅ）他の共重合性モノマー０〜３０重量％とを
   共重合させて得られた共重合体の水分散液に対して、該
   共重合体中のカルボキシル基の５０〜１２０モル％に相
   当する沸点が約２２０℃以上の第三級アミノアルコール
   を添加してなる水再分散性粘着剤組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の粘着剤組成物に、該組成
   物の共重合体１００重量部当たり樹脂分換算で３〜３０
   重量部のエチレンー酢酸ビニルーアクリル系共重合体水
   分散液を配合してなる水再分散性粘着剤組成物。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の粘着剤組
   成物に、該組成物の共重合体１００重量部当たり５〜３
   ０重量部の糖アルコール類を配合してなる水再分散性粘
   着剤組成物。