JPH11189610A - アクリル系エマルジョン、及び粘着テープ - Google Patents
アクリル系エマルジョン、及び粘着テープInfo
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Abstract
上させる。 【解決手段】粘着付与剤の含有率が異なるアクリルモノ
マー分散液を少なくとも2種類用意し、一方のアクリル
モノマー分散液を重合させた後、他方のアクリルモノマ
ー分散液を加え、重合反応を進行させてアクリル系エマ
ルジョンを得る。低い含有率のアクリルモノマー分散液
が重合反応する際に、高分子量のアクリルポリマーが得
られ、高い含有率のアクリルモノマー分散駅が重合反応
する際に、粘着付与剤がアクリルポリマーに付与され
る。従って、保持力と接着性が同時に向上する。
Description
クリル系水性エマルジョンの技術分野にかかり、特に、
表面が平滑な面でない材料、すなわちウレタンフォー
ム、ポリオレフィンフォーム、ラバーフォーム等の高分
子発泡体や紙、布、不織布などの繊維状の材料、あるい
はエンボス加工、研磨処理や化学処理などにより表面が
粗面処理された材料など同士の、あるいはそれと他の材
料とを接着させる技術分野に関する。
リル系粘着剤においてはその組成、分子量、分子量分布
等を適切に変えることにより、その粘着特性を用途に合
わせてうまくバランスさせて用いられている。しかし近
年、溶剤の使用による環境問題がクローズアップされ、
溶剤系の粘着剤を水性化しようとした場合、その組成を
そのまま、乳化重合によって調製したアクリル系エマル
ジョンでは、耐水性が良くなかったり、接着性が低下し
たりする場合が多い。その理由としては、使用された界
面活性剤が表面に局在化したり、エマルジョン粒子がそ
の乾燥時に完全に融着、均一化しにくいことなどが知ら
れてきている。
ョンに粘着付与剤を配合することが1つの有効な解決の
手段であることもまた知られている。しかし、水系のア
クリル系エマルジョンに油性の樹脂である粘着付与剤を
配合するには工夫が必要である。この工夫には、
アクリルエマルジョン粒子に吸収させる方法 :粘着付与剤を機械的に乳化分散させて後にそれをア
クリルエマルジョンと混合する方法 等が以前から知られている。
マルジョンの安定性が悪くなり、しかも、溶剤が含まれ
てくるという問題がある。他方、後者のの場合では、
粘着付与剤を乳化させるために用いた界面活性剤が余分
に含まれてくる点や、乾燥時に粘着付与剤とアクリル樹
脂が均一化しにくいため、粘着付与剤の添加効果が十分
に発揮できない、という点に問題がある。
641にはアクリルモノマーに粘着付与剤を溶解させて
おき、それを乳化重合させたアクリル系エマルジョンが
提案されている。また、特公平2−30351には、そ
のようなアクリル系エマルジョンをより安定に製造する
方法が提案されている。更に、特開平2−80482に
は、シードポリマーの存在下に粘着付与剤を溶解させた
アクリルモノマーを乳化重合させれば粘着付与剤が効率
よく粒子内に取り込めることが述べられている。
リル系エマルジョンなみに細かくなるため、アクリル樹
脂と均一化しやすいとしているが、一方で、一般に粘着
付与剤は連鎖移動剤として強く働くため、乳化重合時に
粘着付与剤を共存させるとアクリル重合体の分子量が低
下し、凝集力が極端に低下してしまうという重大な問題
がある。このため、上記の開示において共通していえる
ことは、架橋性モノマーを用いて積極的に架橋密度を高
めたり、あるいは比較的凝集力の高いモノマーを多く配
合することにより凝集力の低下を防いでいることであ
る。
ランスをとるうえで大きな制約となる。すなわち、架橋
密度が高められたり、あるいは凝集力成分が増えたりす
るとぬれ性が悪くなり、その結果接着性も低下する。特
にポリオレフィン系素材や粗面、特に高分子発泡体に対
する接着性が得られにくくなる欠点を有する。
摘されており、事前に、溶剤に対する膨潤度の高いシー
ドポリマーを調製し、引き続いて粘着付与剤を溶解させ
たアクリルモノマーを乳化重合すれば、重合中に粘着付
与剤がそのシード粒子内に吸収されやすく、その結果、
架橋密度を高くすることなく良好な保持力が得られるこ
とが述べられている。しかし、この開示においてはアク
リルモノマーの65%以上がシードポリマーとして事前
重合されており、またそこでは多官能性モノマーと連鎖
移動剤が併用されて架橋されており、系全体としては結
局、架橋密度の高いものとなっている。そのため、この
方法においても十分架橋密度が低く、それ故ぬれ性がよ
く、ポリオレフィン系素材や粗面、特に高分子発泡体に
対する接着性を十分に発揮できる粘着剤を与えていると
はいえない。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、アクリル系エマルジョン、及びそのアクリル系
エマルジョンを用いた粘着組成物、それらを用いた粘着
テープの接着性と保持力を向上させることにある。
に、請求項1記載の発明は、アクリル系エマルジョンで
あって、アクリルモノマー重量に対し、粘着付与剤が異
なる割合で溶解されたアクリルモノマー分散液が少なく
とも2種類用意され、一方のアクリルモノマー分散液の
重合反応が行われた後、他方のアクリルモノマー分散液
が加えられ、重合反応が更に行われて得られることを特
徴とする。
クリル系エマルジョンであって、前記一方のアクリルモ
ノマー分散液に含まれる粘着付与剤の割合は、前記他方
のアクリルモノマー分散液に含まれる粘着付与剤の割合
よりも低くされていることを特徴とする。
1項記載のアクリル系エマルジョンであって、前記一方
のアクリルモノマー分散液の粘着付与剤はキシレン系樹
脂を主成分とし、該主成分の重量が、前記一方のアクリ
ルモノマー分散液中のアクリルモノマーの重量に対し、
5%以下の割合で含まれていることを特徴とする。
項2のいずれか1項記載のアクリル系エマルジョンであ
って、前記一方のアクリルモノマー分散液の粘着付与剤
は、ロジンエステル樹脂を主成分とし、該主成分の重量
が、前記一方のアクリルモノマー分散液全体の重量に対
して3%以下の割合で含まれていることを特徴とする。
項4のいずれか1項記載のアクリル系エマルジョンであ
って、前記アクリルモノマー分散液中のアクリルモノマ
ーは、多官能性のモノマーを含有しないことを特徴とす
る。
項5のいずれか1項記載のアクリル系エマルジョンであ
って、前記各アクリルモノマー分散液は、水性の乳化分
散液であることを特徴とする。
って、請求項1乃至請求項6記載のアクリル系エマルジ
ョンに添加物が添加されて成ることを特徴とする。
て、請求項1乃至請求項6のいずれか1記載のアクリル
系エマルジョンか、又は請求項7記載の粘着剤組成物の
いずれか一方又は両方が基体上に塗布あるいは転写され
たことを特徴とする。少なくとも基体の片面に塗布ある
いは転写されていればよく、両面に塗布あるいは転写さ
れた両面粘着テープも含む。
クリルモノマー重量に対し、粘着付与剤が異なる割合で
溶解されたアクリルモノマー分散液が少なくとも2種類
用意され、一方のアクリルモノマー分散液の重合反応が
行われた後、他方のアクリルモノマー分散液が加えら
れ、重合反応が更に行われてアクリル系エマルジョンが
得られている。
り、その容器10内には、アクリルモノマーに対する粘
着付与剤の割合が小さい水性のアクリルモノマー分散液
14が収容されている。
反応が行われ、高分子量のアクリル樹脂15の粒子が得
られており、粘着付与剤の割合が高いアクリルモノマー
分散液が加えられると、同図(b)に示すように、重合が
行われたアクリルモノマー分散液14中では、液滴16
となって分散する。その状態では、高分子量のアクリル
樹脂15の粒子は直径約0.1〜1μm程度、液滴16
は直径十〜数百μm程度の大きさであり、液滴16から
重合が行われたアクリルモノマー分散液14中に、アク
リルモノマーが溶け出すほか、粘着付与剤17も溶け出
す。
保持力が強く、且つ高分子発泡体に対する粘着性が高い
アクリル系エマルジョンが得られるが、その理由は、一
応次のように推測されている。
分子量が大きいアクリル樹脂15の粒子中に、液滴16
から溶けだしたアクリルモノマーが浸透し、そのアクリ
ル樹脂15の内部に分子量が小さいアクリル樹脂18が
形成され、その際、高分子量のアクリル樹脂15の周囲
に、液滴16から溶けだし、高濃度に存在する粘着付与
剤17が付着し、アクリル樹脂粒子20が形成されると
いうものである(低分子量のアクリル樹脂18は、高分
子量のアクリル樹脂20中にある程度均一に分散してい
るものと思われる)。
0では、表面に付着した微少な粘着付与剤17が乾燥時
にアクリル樹脂(符号15、18)と均一化し易いため、
その接着性を高め、他方、アクリル樹脂粒子20のう
ち、高分子量のアクリル樹脂15が低分子量のアクリル
樹脂18と均一化することにより、保持力を強めると推
測される。従って、従来のように架橋剤を用いて架橋密
度を上げることなく、強い粘着力と保持力とが得られる
と言うものである。
15の粒子の内部に、低分子量のアクリル樹脂18が形
成される際、図1(d)に示すように、高分子量のアクリ
ル樹脂15中に粘着付与剤17が分散されたアクリル樹
脂粒子21が形成されるというものである。
15が保持力を強める点で、第1の考え方と同様である
が、分散した粘着付与剤17が接着性を高める点では相
違している。
付与剤が低い割合のアクリルモノマーが重合される際
に、アクリルポリマーの分子量が十分に大きくなって保
持力を上げ、他方、粘着付与剤が高い割合のアクリルモ
ノマー分散液が重合する際に、分子量の小さなアクリル
ポリマーが生成され、平均分子量を小さくし、高濃度の
粘着付与剤の存在と共に、濡れ性を向上させ、接着性を
高めていると考えられる。
有量に相違はあるが、粘着付与剤が含有されているた
め、粘着付与剤がアクリルポリマー同士の相溶性を高
め、その結果、乾燥時に均一な皮膜が得られやすくなっ
ていると考えられる。このことは、粘着付与剤を含有さ
せないアクリルモノマー分散液を重合させて得たアクリ
ル系エマルジョンの場合、ポリオレフィン系素材や粗
面、特に高分子発泡体に対する接着性が十分に得られな
いことから推察できる。
ォームに適した粘着付与剤であることが知られている。
キシレン系樹脂を主成分とする粘着付与剤の場合、従来
技術のように、1種類のアクリルモノマー分散液からア
クリル系エマルジョンを得る場合、キシレン系樹脂がア
クリルモノマー分散液中で、アクリルモノマーに対し、
5%以下の割合で含まれていれば、保持力が強く、5%
を超えると保持力が低下することが実験により確認され
ている。
付与剤の主成分とする場合には、粘着付与剤が異なる割
合で含まれた複数のアクリルモノマー分散液のうち、比
較的低い割合のアクリルモノマー分散液について、後述
する実験結果によると、キシレン系樹脂の重量は、その
アクリルモノマー分散液中のアクリルモノマーの重量に
対し、5%以下の割合にした場合に良好な保持力が得ら
れている。
(不均化ロジンエステル)の場合は、ロジンエステルの連
鎖移動能(重合阻害能力)が高いので、従来技術のように
1種類のアクリルモノマー分散液を重合させてアクリル
系エマルジョンを得る場合でも、3%の割合を超えて含
有させると保持力が低下することが確認されている。
ー分散液の一つがロジンエステル樹脂を粘着付与剤の主
成分としている場合には、粘着付与剤が異なる割合で含
まれるアクリルモノマー分散液のうち、比較的低い割合
のアクリルモノマー分散液の粘着付与剤を、そのアクリ
ルモノマー分散液中のアクリルモノマーの重量に対し、
3%以下の割合にすることが望ましい。
水性のものに適しているが、一部有機溶剤を含んだアク
リル系エマルジョンにも適用することができる。
ことができるアクリルモノマーは、下記(a)〜(d)に記
載した単量体を含む。
10までのアルキル基を有する1種または数種の(メタ)
アクリル酸エステル単量体 その単量体は、粘着剤に通常用いられるアクリル酸エス
テル類あるいはメタクリル酸エステル類であって、それ
らの代表例としては、エチルアクリレート、プロピルア
クリレート、プチルアクリレート、アミルアクリレー
ト、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリ
レート、オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、
デジルアクリレート等及びそれらのメタクリレート類な
どが挙げられる。これらのモノマーの選定にあたっては
主にそのポリマーのTgが考慮される。すなわち、最終
的なポリマーのTgが−20℃以下になるように選定さ
れることが好ましい。また、その割合は、98〜60重
量%が望ましい。
エチレン性不飽和単量体 この単量体は、凝集力付与成分として用いるモノマー群
であり、例示すると、メチルメタクリレート、イソボル
ニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベ
ンジルメタクリレートなどに代表されるような0℃以上
のTgのポリマーを与えるようなメタクリレート類及び
アクリレート類、酢酸ビニル等に代表されるビニルエス
テル類、ビニルエーテル類、アクリロニトリル等のビニ
ルシアニド類、塩化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、
スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン等に代表さ
れるスチレン誘導体等が挙げられる。その割合は0〜3
8重量%が望ましい。
量体 その単量体を例示すると、メタクリル酸、アクリル酸、
イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、及びカルボキシル
基を有する(メタ)アクリレート類等がある。それらのう
ち、特にメタクリル酸とアクリル酸が好ましい。また、
カルボン酸基を有するエチレン性単量体の割合は2〜1
0重量%が望ましく、より好ましくは3.5〜10重量
%である。
GMA(グリシジルメタクリレート)等が挙げられる。そ
のような架橋性モノマーを通常用いられる比率において
配合しすると、架橋密度が高くなるため、ぬれ性が悪く
なり、ポリオレフィン系素材や粗面、特に高分子発泡体
に対する接着性が低下してしまう。但し、最終的な接着
剤の保持力をやや改善したい場合には、それらに対する
接着性が低下しない程度の量なら加えることができる。
そのような配合比率は1.0重量%未満であり、より好
ましくは0.3重量%以下である。
ファイヤーとも呼ばれており、粘着性を高めるために粘
着剤中に配合されるものである。
ブック(第2版:日本粘着テープ工業会)の第100頁乃
至第101頁に記載されたものの中から選ばれる1種ま
たは2種以上のものであって、本発明には、アクリル系
エマルジョンの重合体と相溶性の良好なものが適してい
る。例えば、ロジンエステル系樹脂、、テルペンフェノ
ール樹脂、キシレン樹脂、クロマン・インデン樹脂、C
9系石油樹脂等が挙げられる。
が、150℃以下のものから室温で液状のものが好まし
い。軟化点の異なったものや種類の異なったものを数種
類を混合して用いても良いし、また各モノマー部位に対
して別々に用いても良い。
粘着付与剤を反応系中に添加する方法としてはアクリル
モノマーの乳化重合反応中に、粘着付与剤がモノマー油
適中やミセル中に均一に分散し得るような方法において
添加されることが好ましい。
予めアクリルモノマー中に溶解せしめておき、それを公
知の乳化重合のフィード方法で反応系中に添加すること
がもっとも簡便でまた効果的でもある。
剤が溶解された少なくとも2種類以上のアクリルモノマ
ー分散液のうち、いずれかの割合のアクリルモノマー分
散液を重合させた後、順次、他のアクリルモノマー分散
液を反応系に添加し、乳化重合を進行させることにより
行うことができる。その場合、各アクリルモノマー分散
液において、粘着付与剤の種類を変えてもよいし、また
異なる種類の粘着付与剤を混合して用いてもよい。
能の強さが異なっており、連鎖移動能の強いものほど、
重合反応を阻害する。従って、最適な含有割合は、粘着
付与剤の種類によって異なっている。
樹脂しか得られない場合には、保持力が不十分になり、
逆に、粘着付与剤が少なすぎると、乾燥時に、高分子量
のアクリル樹脂と、低分子量のアクリル樹脂とが混合し
にくくなるため、均一な被膜が得られなくなる。その結
果、ポリオレフィン系素材や粗面、特に高分子発泡体に
対する十分な接着性が得られなくなってしまう。
る2種類以上のアクリルモノマー分散液において、粘着
付与剤の主成分がキシレン樹脂系の場合は、少なくとも
1種類のアクリルモノマー分散液において、そのアクリ
ルモノマー分散液中のアクリルモノマーの重量に対し、
キシレン樹脂が5%以下の割合、望ましくは5%以下且
つ0.5%以上の割合に調整する必要がある。
エステル系の場合は、少なくとも1種類のアクリルモノ
マー分散液において、そのアクリルモノマー分散液中の
アクリルモノマーの重量に対し、粘着付与剤が3%以下
の割合、望ましくは3%以下且つ0.3%以上の割合に
調整する必要がある。
持力を発現するためには、粘着付与剤の割合を少なくし
たアクリルモノマー分散液中のアクリルモノマーが、全
アクリルモノマーに対して5〜95%の範囲内で含まれ
ていればよい。
る場合、粘着付与剤の重量は、そのアクリルモノマー分
散液のアクリルモノマーの重量に対し、最大100%の
割合まで含有させることができる。
ルモノマー分散液の粘着付与剤の割合に関して説明した
が、全アクリルモノマーに対する粘着付与剤の割合も重
要である。すなわち、本発明においては、粘着付与剤の
総重量は、全アクリルモノマーの重量に対し、5〜50
%の範囲内であることが好ましい。
と、ポリオレフィン系素材や粗面、特に高分子発泡体に
対する良好な接着性が得られず、粘着付与剤の添加によ
る改善効果が認められない。他方、粘着付与剤の添加割
合が50%以上であると、タックや凝集力が低下し、粘
着剤としての特性バランスが悪くなる。
ルジョンは粘着付与剤を添加すること以外については、
公知の乳化重合の方法で調整することができる。
る方法では、最初に重合反応を進行させるアクリルモノ
マー分散液に、粘着付与剤の含有割合が最も小さいもの
を用いると安定なアクリル系エマルジョンを得られ易
い。但し、必ずしもその必要はなく、重合が安定に進行
する限り、適当な割合で粘着付与剤を含有するアクリル
モノマー分散液を最初に重合させることができる。
分散液は、一括して全部重合させてもよいし、あるい
は、その一部を先行重合させて粒子核を作った後、引き
続いて残部を滴下又は段階的に加え、重合反応を進行さ
せてもよい。
ー分散液に、粘着付与剤の割合が異なるアクリルモノマ
ー分散液を加える場合、加えるアクリルモノマー分散液
は、そのまま滴下してもよいし(モノマー滴下法)、ある
いは界面活性剤を用い、予め乳化させた後、加えるよう
にしてもよい(乳化モノマー滴下法)。
ー分散液を加えるタイミングとしては最初に重合させる
アクリルモノマー分散液の重合反応がほぼ終了した後に
することが好ましい。
るアクリルモノマー分散液の粘着付与剤の濃度を連続的
に変化させながら重合反応を進行させることが可能とな
る。
アクリルモノマー分散液に対し、粘着付与剤の割合が異
なるアクリルモノマー分散液を加える方法は、段階的で
あると、連続的であるとを問わない。また、段階的に加
える方法と連続的に加える方法を組合わせたり、その他
の方法であっても本発明に含まれる。
してはアクリル系モノマーの重合に好適とされ、一般に
用いられているものの中から適宜選ぶことができる。そ
の添加量は、アクリルモノマーの総重量に対し、通常で
は0.5%以上8%以下の割合がよいが、更に狭い範
囲、具体的には1%以上4%以下の割合であることが好
ましい。
オン系、ノニオン系、アニオン−ノニオン系などのもの
を1種あるいは数種混合して用いることができる。それ
らの界面活性剤は水側に溶解させても、アクリルモノマ
ー側に溶解させてもよい。また、水側とアクリルモノマ
ー側に適量ずつ振り分けて溶解させてもよい。更に、モ
ノマーを事前乳化する場合にはこれらの乳化剤の全量あ
るいはその一部をそのために用い、残量を水側に溶解さ
せておくことができる。
ウム)やAPS(過硫酸アンモニウム)等に代表される水
系の過硫酸塩を用いることができる。また、それらをレ
ドックス系で用いてもよい。
重量%の範囲内から選べばよい。これらの反応開始剤は
水側に溶解させてもよいし、モノマーを事前に乳化させ
る場合はそれに溶解させてもよい。また、水側と乳化モ
ノマー側に適量ずつ振り分けて溶解させてもよい。
ンの固形分含有量は、通常30重量%以上70重量%以
下の範囲内が好適である。さらに、好適に用いられる固
形分含有量は45重量%〜70重量%である。その範囲
内において塗工に適切な粘度特性が得られ易く、また乾
燥時間にとって好都合である。
は、基材上にそのままコーティングして粘着テープを製
造することができる。また、種々の添加物を添加し、粘
着剤組成物を作製することができる。更に、粘着剤組成
物を基材上にコーディングし、あるいは転写し、粘着テ
ープを製造することができる。
添加物には、増粘剤、消泡剤、レベリング剤等があり、
それらを適量加え、塗工特性を改善することができる。
また、別の添加物には、水分散の粘着付与剤、成膜助
剤、可塑剤、軟化剤、架橋剤、他のアクリルエマルジョ
ン等があり、本発明のエマルジョンの特性を損なわない
範囲において適量加え、接着特性のバランスを調製する
ことができる。
とは、接着性の低下を招くので好ましくないが、接着性
の低下が僅かな程度にとどまる量であれば、架橋剤を加
えても良い。そのような水系の架橋剤の例としては日本
ポリウレタン工業(株)のアクアネート、第一工業製薬
(株)のエラストロンBN、日清紡(株)のカルボライト等
を挙げることができる。また、それらを添加する重量は
アクリル樹脂の重量に対して1.0%未満、好ましくは
0.3%以下である。
及びその組成物は、通常のロールコーター、ナイフコー
ター、コンマコーター、ファウンテンコーターなどを用
いて、フィルム、紙、布、不織布からなる基材にコーテ
ィングし、乾燥することにより粘着テープを製造するこ
とができる。また、同様に、離型紙上に塗布、乾燥後そ
れを基材上に転写し、両面粘着テープを製造することが
できる。あるいは、本発明のアクリル系エマルジョン又
は、その粘着剤組成物中に心材をディッピングした後、
乾燥し、両面粘着テープを製造することもできる。
びその配合物は、建築用材料、内装材、断熱材、壁材な
どの被着体の一方または両方に塗布し、乾燥した後、該
被着体を圧着接着させるコンタクト接着剤として用いる
ことができる。そのようなコンタクト接着剤も、添加物
が添加されていない場合は本発明のアクリル系エマルジ
ョンに含まれ、添加物が添加されている場合は、本発明
の粘着剤組成物に含まれる。
着困難な材質との接着性を示すものであり、図2(b)に
示すように、それぞれ幅20mmにカットされたポリエ
ステルフィルム21、粘着テープ22、被着体23を用
意し、ポリエステルフィルム21と被着体23とを粘着
テープ22によって、幅方向両端を揃えて仮接着し試験
片20を形成する。
21側を試験台29上に向けて載置し、幅方向両側にス
ペーサ241、242を配置した後、試験片20の被着体
23上にローラ26を乗せる。図2(a)はその状態の斜
視図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A線截断面図
に相当する。
エステル系ウレタンフォーム(密度0.031の連続気
泡)とポリエーテル系ウレタンフォーム(密度0.022
の連続気泡)の2種を用いた。ポリエステルフィルム2
1と粘着テープ22の厚みは合計して0.15〜0.2
mmである。また、スペーサ241、242は1.2mm
厚である。
スペーサ231、242に当接した状態で、図2(c)に示
すように、1往復転がり移動させると、被着体23は8
0%圧縮された状態で、粘着テープ22に押圧される。
にし、試験台29上で室温にて24時間放置した後、図
3に示すように、テンシロン型引張試験機で、100m
m/分の速度で引っ張り、そのときに要した力を測定し
た(T型90°ピール時の応力を測定)。
ステンレス板33上に、幅25mmの両面粘着テープ3
0とポリエステルフィルム31をこの順で配置し、ステ
ンレス板33と両面粘着テープ30との応力のかかる部
分の接触面積が25×25mm2になるように、端部に
切れ込み38を入れる。図4(b)は、図4(a)のB−B
線截断面図に相当する。
着器(東洋精機製作所(株):電動式圧着装置)のローラを
配置し、荷重19.61±0.49N(2000±50
g)、圧着スピード300mm/分の条件で、ローラを
1往復させた後、40℃の雰囲気中で、ステンレス板3
3を垂直に固定し、ポリエステルフィルム31を1kg
の荷重を負荷した。
荷重により、ずれた状態を示しており、60分経過後、
ポリエステルフィルム31が落下していないものは、そ
のずれ量S(このずれ量Sは、荷重がかからないポリエ
ステルフィルム残部31'と、荷重をかけられたポリエ
ステルフィルム31との間の距離である。)にて保持力
を示し、60分経過時までに落下したものは、その落下
までの時間で保持力を示すものとする。
配合物である粘着剤組成物から調製される粘着剤の良好
な保持力とは前記の保持力の定義において、落下までの
時間が60分以上であり、ずれ量Sが0.1mmから2
5mmまでの範囲にあるものをいう。より好ましくはそ
のずれ量Sが0.1mmから10mmまでの範囲であ
る。
0.5mmのアルミ板41と、それぞれ幅20mmにカ
ットした両面粘着テープ42と被着体43(5mm厚の
ポリエステル系ウレタンフォーム、又はポリエーテル系
ウレタンフォーム)とを用意し、両面粘着テープ42と
被着体43との幅方向の端部を揃え、両面粘着テープ4
2が長さ10mmでアルミ板41上に接触するように、
アルミ板41、粘着テープ42、被着体43の順に配置
する。
「ウレタン接着性」で説明した場合と同じ条件で、1.
2mm厚のスペーサーを介して、ローラを1往復させた
(80%圧縮)。
室温にて24時間放置した後、被着体43の、アルミ板
41端部からはみ出した部分をアルミ板41裏面方向に
180°曲げ、両面粘着テープ45によってアルミ板4
1に固定した。
24時間放置した後、被着体43のローラで圧着した部
分の浮き(被着体43端部と両面粘着テープ42との間
の距離)を測定した。
示しており、浮き量Tが2mm未満と優秀な場合が同図
(c)、浮き量Tが2mm〜10mmの範囲内である良好
な場合が同図(d)、浮き量Tの大きさが10mmを越
え、その角度θが90°以上となった不良の場合が同図
(e)である。
(51.8g)、エチルアクリレート(32.8g)、メタ
クリル酸(5.4g)を混合し、そこへストレートキシレ
ン樹脂H(三菱ガス化学)の2.64g(アクリルモノマ
ー重量に対し、2.93%の割合になる。以下粘着付与
剤の割合はアクリルモノマーの重量に対する比率で示
す。)を溶解し、モノマー溶液を作製した。
面活性剤(ニューコール707SFの3.0gとニュ−
コール271Aの1.91g;日本乳化剤(株))を溶解
し、引き続いてAPS(過硫酸アンモニウム)の0.45
gを溶解した。これに上記のモノマー溶液を加え、ホモ
ジナイザーを用いて乳化分散させ、アクリルモノマー分
散液Aを調製した。
89%)とした以外は上記と全く同様にしてアクリルモ
ノマー分散液Bを調製した。
イオン交換水74gとアクリルモノマー分散液Aの一部
(アクリルモノマー分散液Aの1/10の量)を入れ、窒
素還流下、撹拌しながら80℃に昇温すると、反応溶液
は青っぽく変化し、重合反応の開始が確認された。
(9/10の量)をチューブポンプを用いて反応系中に9
0分間にわたって滴下した(1段目の重合)。
ノマー分散液Bを100分にわたって反応系中に滴下し
た(2段目の重合)。滴下終了後、同温度での撹拌を2時
間継続した後、室温に冷却し、反応を停止させた。次い
で、アンモニア水を用いてPH6〜7になるように中和
し、その後、100メッシュの金網を通して濾過し、キ
シレン樹脂が含有された乳白色のアクリル系エマルジョ
ンを得た。
系剥離紙上にナイフコーターを用いてコーティングし、
80℃のオーブン中で約10分間乾燥させた。次にこの
粘着剤を平米あたり14gの不織布基材の両面に転写さ
せ、総厚みが130μmの両面粘着テープを作製した。
フォームに対する接着性試験、及び屈曲性試験を行った
ところ、下記表1の結果を得た。
粘着テープは、粘着性、保持力、屈曲性ともに良好であ
った。
マー分散液A中のキシレン樹脂の割合を5.95%に増
加させ、逆にアクリルモノマー分散液B中のキシレン樹
脂の割合を13.88%に低下させた。この場合、アク
リルモノマー分散液Aとアクリルモノマー分散液Bとを
合計したキシレン樹脂の量は、合計のアクリルモノマー
の重量に対し、9.91%の割合となり、実施例1と同
じ割合になっている。その他の条件は、実施例1と全く
同様にしてアクリル系エマルジョンを作製した。
のPETフィルム上にコーティングし100℃で5分間
乾燥させ、片面粘着テープを作製した。その特性評価結
果は上記表1に示す。
(界面破壊)からCF(凝集破壊)へと変わり、また保持力
もやや低下した。このことより、1段目に重合させるア
クリルモノマー分散液のキシレン樹脂割合を大きくする
と凝集力が低下してしまう傾向があることが分かった。
しかし、この性能はまだ実用上満足のいくものであっ
た。
散液A中のキシレン樹脂の代わりにロジンエステルKE
364c(荒川化学(株))を1.47%の割合で含有させ
た以外は、実施例1と全く同様の条件でアクリル系エマ
ルジョンを作製し、引き続いてその両面粘着テープを作
製、評価した。評価結果は上記表1に示す。
面粘着テープは、優れたウレタン接着性を示している。
1段目の重合に用いるアクリルモノマー分散液では、添
加する粘着付与剤の種類は、ロジンエステルの方がキシ
レン樹脂よりも小さい割合で同等の効果があることが分
かる。
散液A中のキシレン樹脂の濃度は変えず、アクリルモノ
マー分散液B中のキシレン樹脂の割合を9.91%に減
らした。その場合は、全アクリルモノマーの重量に対
し、キシレン樹脂の総重量は、6.42%の割合にな
る。
クリル系エマルジョンを作製し、引き続き両面粘着テー
プを作製し、評価した。評価結果は上記表1に示す。ウ
レタン接着性はAFモードとなりやや低下したがまだ満
足のいく範囲内であり、一方、保持力と屈曲性は大変良
好であった。
散液Aの重量とアクリルモノマー分散液Bの重量とが7
5:25の比率になるように、アクリルモノマー分散液
Aの重量を5割増加させ、逆に、アクリルモノマー分散
液Bの重量は半分に減らした。キシレン樹脂の総重量
は、アクリルモノマーの全重量に対し、6.42%の割
合となっている。
ジョンを作製し、引き続いてその両面粘着テープを作
製、評価した。評価結果を表1に示す。ウレタン接着
性、保持力、屈曲性ともに良好であった。
2.93%、9.91%、16.89%の3種類のアク
リルモノマー分散液A〜Cを用意した。各アクリルモノ
マー分散液A〜Cを、重量比率が33:33:33とな
るようにした。この場合、キシレン樹脂の総量は、9.
91%となる。
2種類のアクリルモノマー分散液A、Bを、実施例1と
同様の条件で重合させた後、その溶液に、最もキシレン
樹脂の割合が大きいアクリルモノマー分散液Cを加え、
重合させた。
アクリルモノマー分散液A〜Cを3段階に分けて重合さ
せ、アクリル系エマルジョンを作製した後、同様に、両
面粘着テープを作製、評価した。評価結果を下記表2に
示す。
保持力、屈曲性ともに良好であった。
クリルモノマー分散液C中に含まれるキシレン樹脂の量
をそれぞれ16,89%と39.73%とにし、キシレ
ン樹脂の総重量の割合を19.85%とした以外は、実
施例6と同様にして3段階で重合させることにより、ア
クリル系エマルジョンを作製し、引き続きその両面粘着
テープを作製、評価した。
かるように、保持力はやや弱いが60分以上であり、実
用上最低限の性能は有していた。一方、ウレタン接着性
は非常に優れており、屈曲性も良好であった。
リルモノマー分散液A、Bを作製し、1リットルのセパ
ラブルフラスコにイオン交換水74gとアクリルモノマ
ー分散液Aの一部(1/10の量)を入れ、窒素環流下、
撹拌しながら80℃に昇温したところ、反応溶液は青っ
ぽく変化し、重合反応の開始が確認された。
モノマー分散液Aの残部(9/10の量)にアクリルモノ
マー分散液Bを連続的に加え、混合液を作製しながら、
同時に別のチューブポンプを用い、その混合液を、上記
アクリルモノマー分散液Aの重合反応系中に一定速度で
180分間にわたって連続的に滴下した。
アクリルモノマー分散液Bの添加速度と、アクリルモノ
マーAの反応系に対する混合分散液の滴下速度の比を
1:1.9に設定し、それぞれの滴下終了時刻が一致す
るようにした。
間継続した後、室温まで冷却し、反応を停止させた。次
いで、アンモニア水を用いてPH6〜7になるよう中和
し、100メッシュの金網で濾過し、乳白色のアクリル
系エマルジョンを得た。実施例1と同様に、両面粘着テ
ープを作製し、評価した。評価結果は表2に示す。ウレ
タン接着性、保持力、屈曲性ともに良好であった。
ルモノマー分散液A、Bを用いた他は実施例1と同等な
方法で、アクリル系エマルジョンを作製した。
の場合を比較例1とし、2.93%の割合の場合を比較
例2とし、4.96%の割合の場合を比較例3とした。
その結果を下記表3に示す。
については、保持力は良好であったが、ウレタン接着性
と屈曲性は全く満足のいくものではない。
合が大きくなるに連れ、ウレタン接着力は、AF破壊モ
ードのまま徐々に改善されるが、それは満足のいくまで
には至らなかった。また屈曲性には全く改善が認められ
ず、一方、保持力は徐々に低下した。
91%(実施例1の総重量の割合と同じ値である。)に
し、その割合のアクリルモノマー分散液A、Bを調整
し、実施例1と同様に、アクリル系エマルジョンを作製
した。
破壊モードへと変化し、優れた接着性を与えたが、その
ときの保持力は極端に低下し(6分40秒)その点で全く
実用に適さないものであった。
78%(実施例1のアクリルモノマー分散液Bの割合と
同じ値である。)とし、その割合のアクリルモノマー分
散液A、Bを調整し、実施例1と同様に、アクリル系エ
マルジョンを作製した。
持力もともに減少しさらに実用上適さないものとなって
しまった。
着付与剤を同じ割合で含むアクリルモノマー分散液を段
階的に重合させても、ウレタン接着性が改善できる添加
割合では、保持力が大幅に低下してしまい、また、屈曲
性も得られないことがわかった。すなわち、粘着付与剤
の割合が同じアクリルモノマー分散液を用いた場合に
は、アクリル系エマルジョン、そのアクリル系エマルジ
ョンを用いた粘着剤組成物、それらアクリル系エマルジ
ョン又は粘着剤組成物が用いられた粘着テープは、3つ
の特性のバランスがとれず、満足な特性ではなかった。
クリルモノマー分散液Aと、キシレン樹脂が19.82
%の割合で含まれるアクリルモノマー分散液Bを調整し
た。この場合のキシレン樹脂の重量は、アクリルモノマ
ーの総重量に対し、9.91%となる。
系エマルジョンを作製し、引き続いてその両面粘着テー
プを作製、評価した。その結果を下記表4に示す。
であるが、ウレタン接着性は低く、また屈曲性も悪く実
用に適さない。このように、1段目の重合反応に用いる
アクリルモノマー分散液Aに粘着付与剤を全く添加しな
い場合は、ウレタン接着性の改善が認められなかった。
た場合の参考例について説明する。
ト(82g)、酢酸ビニル(15g)、アクリル酸(3g)を
混合し、そこへロジンエステルKE364c(荒川化学
(株)製)の3.1g(3.1%)を溶解し、モノマー溶液
を調整した。
(ニューコール707SFの3.33gとニューコール
271Aの2.13g;日本乳化剤(株)製)を溶解し、
引き続いてAPS(過硫酸アンモニウム)の0.5gを溶
解した。これに、上記のモノマー溶液を加え、ホモジナ
イザーを用いて乳化分散させ、アクリルモノマー分散液
Aを調製した。
イオン交換水36gと上記モノマー分散液Aの一部(3
6g)を入れ、窒素環流下、撹拌しながら80℃に昇温
させ、反応を開始させた。反応溶液は青っぽく変化し、
重合の開始が確認された。
リルモノマーAの反応系中に、アクリルモノマー分散液
Aの残部を120分間にわたって滴下した。その滴下が
終了した後、同温度での撹拌をさらに2時間継続し、室
温に冷却して反応を停止させた。
(PH6〜7)し、その後、100メッシュの金網で濾過
し、乳白色のアクリル系エマルジョンを得た。
系剥離紙上にナイフコーターを用いてコーティングし、
80℃のオーブン中で約10分間乾燥させ、乾燥皮膜を
得た。次に、この乾燥皮膜を25μmのポリエステルフ
ィルムに転写し、片面粘着テープを作製した。この粘着
テープの特性を下記表5に示す。
25mmと良好であるが、ウレタンフォームへの接着性
は不十分である。
の量を5.3g(5.3%)に増やした以外は上記参考例
1と全く同様の条件で、アクリル系エマルジョンを作製
し、引き続いてその片面粘着テープを作製した。
しかなく、アクリルポリマーの凝集力が弱すぎるため、
ウレタン接着性もまたCFモードで25gしかなく全く
不十分であった。
脂よりも強いため、参考例1と2のように、3.1%の
割合ではまだ保持力は得られるが、5.3%の割合では
保持力が得られなくなっている。
発明において、ロジンエステル樹脂を、一つのアクリル
モノマー分散液の粘着付与剤の主成分とする場合には、
3%以下の割合にすることが望ましい。
ポリマー全体の架橋密度を上げることなく保持力を得て
いるので、良好なぬれ性が得られる。特に、ポリオレフ
ィン系素材や粗面、特に高分子発泡体に対する接着性が
良好であり、また、良好な保持力が得られている。ま
た、本発明のアクリル系エマルジョンは水性であるか
ら、環境問題が生じるおそれがない。
中のアクリル樹脂の成長状態を説明するための図
料片の作製方法を説明するための図
の図
の図
マー分散液 17……粘着付与剤
Claims (8)
- 【請求項1】アクリルモノマー重量に対し、粘着付与剤
が異なる割合で溶解されたアクリルモノマー分散液が少
なくとも2種類用意され、一方のアクリルモノマー分散
液の重合反応が行われた後、他方のアクリルモノマー分
散液が加えられ、重合反応が更に行われて得られること
を特徴とするアクリル系エマルジョン。 - 【請求項2】前記一方のアクリルモノマー分散液に含ま
れる粘着付与剤の割合は、前記他方のアクリルモノマー
分散液に含まれる粘着付与剤の割合よりも低くされてい
ることを特徴とする請求項1記載のアクリル系エマルジ
ョン。 - 【請求項3】前記一方のアクリルモノマー分散液の粘着
付与剤はキシレン系樹脂を主成分とし、該主成分の重量
が、前記一方のアクリルモノマー分散液中のアクリルモ
ノマーの重量に対し、5%以下の割合で含まれているこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項記
載のアクリル系エマルジョン。 - 【請求項4】前記一方のアクリルモノマー分散液の粘着
付与剤は、ロジンエステル樹脂を主成分とし、該主成分
の重量が、前記一方のアクリルモノマー分散液全体の重
量に対して3%以下の割合で含まれていることを特徴と
する請求項1又は請求項2のいずれか1項記載のアクリ
ル系エマルジョン。 - 【請求項5】前記アクリルモノマー分散液中のアクリル
モノマーは、多官能性のモノマーを含有しないことを特
徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のア
クリル系エマルジョン。 - 【請求項6】前記各アクリルモノマー分散液は、水性の
乳化分散液であることを特徴とする請求項1乃至請求項
5のいずれか1項記載のアクリル系エマルジョン。 - 【請求項7】請求項1乃至請求項6記載のアクリル系エ
マルジョンに添加物が添加されて成ることを特徴とする
粘着剤組成物。 - 【請求項8】請求項1乃至請求項6のいずれか1記載の
アクリル系エマルジョンか、又は請求項7記載の粘着剤
組成物のいずれか一方又は両方が基体上に塗布あるいは
転写されたことを特徴とする粘着テープ。
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