JPS59179677A - 感圧性接着テ−プの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アクリル系の感圧性接着テープの製造方法
、さらに詳しくは、光重合性化合物を含有した重合体粒
子が平均粒子径０．０１〜０．１μｍの範囲で水中に安
定に分散されたところのヒドロシルを用い、活性光照射
により感圧性接着テープを製造する方法に関する。

従来、この種のテープの製造は、アクリル系共重合体の
有機溶剤溶液をテープ支持体上に塗布し乾燥する方法が
一般的であったが、この方法は大量の有機溶剤が必要な
ため石油資源の問題や公害防止などの観点からこれに代
わる方法が種々提案されている。たとえば、有機溶剤溶
液であるがその溶剤量を極力少なくしたいわゆるハイソ
リッド型接着剤を用いる方法、有機溶剤を必要としない
ホントメルト型接着剤やエマルジョン型接着剤を用いる
方法などが知られている。

しかるに、ハイソリッド型接着剤ではその粘度が非常に
高く、高精度の塗工設備が必要となる難点があり、工業
的にはほとんど実用化されていないのが実状である。ま
たホントメルト型接着剤は、加熱溶融時の粘度が高いも
のでは均一厚みの塗工が困難であり、一方上記粘度が低
くなるようなものは一般に塗膜の耐熱性に劣り、塗工作
業性と耐熱性との両立が難しいという問題がある。

これに対し、エマルジョン型接着剤は有機溶剤を含まぬ
ことから耐熱性にとくに悪影響を与えることはなく、比
較的良好な塗工作業性を得ることかできるが、反面、乳
化剤を使用しているために塗膜の耐水性や接着特性に難
がある。

すなわち、重合時または重合後の粘着付与樹脂なとの添
加剤配合時に使用した乳化剤が塗膜中に通常３〜１０重
量％も多量混入し、塗膜の耐水性が著しく阻害され、さ
らに接着特性にも悪影響が及ぶ結果となる。また、エマ
ルジョンはその平均粒子径がＯ，Ｌ〜１μｍ程度である
から、有機溶剤溶液型に比べて均−皮膜形成能にやや劣
る。

このような観点から、酸性基を有する重合体を塩基によ
って中和することで乳化剤を全く使用せずに、平均粒子
径０．０１〜０１μｍの微細粒子水分散体とする方法が
提案されているが、水分散しうる重合体の分子量に制限
があることから主として塗料分野や紙サイズ分野への応
用展開しかなされていない。

この発明者らは先に、無溶剤ないし生態の溶剤の存在下
での共重合によって得られた酸性基を有する特定の共重
合体でかなりの高分子量までのものをこアルカリと水と
を加えて上記酸性基を中和することにより上記共重合体
が微粒子状に乳化分散されたヒドロシルを得る方法を提
案した。

このヒドロシルを感圧性接着テープに応用する際、凝集
力をコントロールするた吟、上記アクリル系共重合体の
架橋が必要となってくる。一般的な架橋方法としては、
エマルジョンの場合多く用いられるような水溶性架橋剤
をヒドロシルに混合する、あるいは、ヒドロシル化する
前の共重合体中にあらかじめ架橋剤を混合し、その後ヒ
ドロシル化することで各粒子内に均一に架橋剤を含有せ
しめるなどの方法でヒドロシルに架橋剤を混合した後に
、他の有機溶剤系やあるいはエマルジョン系の感圧性接
着剤の場合と同様に、テープ支持体」二に」二重接着剤
を塗布した後、乾燥工程において熱架橋させるのである
が、短時間の加熱だけでは、架橋反応は不充分であり、
接着力の経口変化が起こりやすい。そのため数日間の熟
成を必要とし、不経済である。

また、ヒドロシルに用いられているようなアクリル系共
重合体と一般の架橋剤とは、常温でも反応が徐々に進む
ため、テープ化する前のポットライフが短く長期間の保
存が難しい。

この発明は、感圧性接着テープにおけるヒドロシルの架
橋方法に関する上述のような欠点を克服すべく、鋭意研
究を重ねた結果なされたものである。

すなわち、この発明は、アクリル酸エステルないしメタ
クリル酸エステルを主体とした生モノマー８０〜９９重
量％と酸性基を有する共重合性不飽和モノマー１〜２０
重量％とからなるアクリル系共重合体と、分子中に少な
くとも１個の（メタ）アクリロイル基を有する光重合性
化合物および光増感剤より成る光反応性ヒドロシル組成
物をテープ支持体上に塗布したのち光照射により架橋さ
せることを特徴とする感圧性接着テープの製造方法に関
する。

すなわち、この発明によって得られる感圧性接着テープ
は、乳化剤を含まぬことから良好な耐水性を示し、かつ
ヒドロシルが造膜性にすぐれた微細粒子であり、この微
細粒子中に光重合性化合物が含有されているため、均一
なる架橋が得られ、従来のエマルジョン型接着剤に比較
して著しく改善された耐水性と接着特性を示す。また、
水媒体であるため、テープ製造中に、有毒な有機溶剤の
揮散の恐れもない。

しかも、この発明法ではテープ支持体」−に塗工した後
、活性光を照射するのみで、感圧性接着テープとして必
要な凝集力を得ることができるため、テープ塗工中の加
熱乾燥時間は短時間でよく、また光重合は短時間で完全
に反応が進むため熟成も不要となり、テープ製造ライン
のスピードがはやくなるという経済的なメリットも大き
い。

この発明においてアクリル酸エステルないしメタクリル
酸エステルを主体とした生モノマー８０〜９９重量％と
酸性基を有する共重合性不飽和モノマー１〜２０重量％
とからなるアクリル系共重合体を合成するに当たり、バ
ルク重合法、溶液重合法、乳化重合法、パール重合法な
どの従来公知の方法をいずれも採用できるが、とくに好
適にはバルク重合法および少量の溶剤を使用した溶液重
合法である。

これらの重合法のうちバルク重合法ではこれにより得ら
れたアクリル系共重合体をそのままヒドロシル化の原料
として使用できる。

溶液重合法では、溶剤使用量が２０重量％より多い場合
には蒸留などの手段によって有機溶剤を合成後に除去す
るが、２０重量％以下であっても上記手段で含有量を減
少ないし皆無とすることが望ましい。

この溶液重合法において用いられる溶剤としては、一般
の有機溶剤を種々使用できるが、好ましくはメタノール
、エタノール、ｎ−ブタノール、ｎ−プロパツール、イ
ソプロピルアルコール、５ｅｃ−ブタノールなどのアル
コール系親水性溶媒か、あるいは水酸基、カルボキシル
基、アミノ基などの親水基を有するオリゴマーないしプ
レポリマーの使用が望ましい。

一方、他の重合法では、それぞれに用いた媒体を合成後
に適宜の手段で除去して実質的に媒体を含まぬ固形物と
する。すなわち、たとえば乳化重合法では塩析によって
凝固させ分離することによって水分を除き、さらにパー
ル重合法では粒状の共重合体をろ取することによって水
分を取り除く。

このとき、有機溶剤以外の媒体は完全に除去されること
が望ましいか、多少であればその残存は許される。

なお、乳化重合法やパール重合法では、重合時に用いた
乳化剤が重合体粒子の表面に１部付着してくるが、この
乳化剤は上記の媒体除去操作時にまた必要なら洗浄によ
ってほぼ除去される。

また、乳化重合法では、高度に三次元化された共重合体
が生成してくることがあるが、このような三次元化ポリ
マーは引き続く工程でのヒドロシル化の障害となるため
、乳化重合に当たってかかるポリマーの生成をできるだ
け防ぐのが望ましい。

もし、これが１部生成してきたときには、ミキシングロ
ールやバンバＩＪ−ミキサーなどを用いて高い剪断力の
作用する条件下で素練りするのが望ましい。

アクリル系共重合体を得るために用いられる主モノマー
としては、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、アクリル酸インオクチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのアルキ
ル基の炭素数が２〜１５のアクリル酸ないしメタクリル
酸のアルキルエステルを主体とし、これと共重合可能な
他のモノマーを併用してもよい。

上記能のモノマーとしては、アクリル酸メチルやメタク
リル酸メチルの如きアルキル基の炭素数が前記範囲外の
アクリル酸ないしメタクリル酸のアルキルエステル、酢
酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、アクリル酸２
−メトキシエチル、ビニルエーテルなどのほか、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、アクリルアミド、メチロールア
クリルアミドの各種の官能性上ツマ−が広く含まれる。

上記の主モノマーとともに用いられる酸性基を有する共
重合性不飽和モノマーとしては、たとえばアクリル酸、
メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、
フマル酸などの酸性基としてカルボキシル基を有する不
飽和カルボン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン
酸、スルホプロピルアクリレート、２−アクリロイルオ
キシナフタレン−２−スルホン酸、２−メタクリロイル
オキシナフタレン−２−スルホン酸、２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイル
オキシベンゼンスルホン酸などの酸性基としてスルホン
基を有する不飽和スルホン酸などを挙げることができ、
またその他の酸性基を有するものであってもよく、これ
らの一種もしくは二種以上を使用する。

主モノマーと酸性基を有する共重合性不飽和モノマーと
の使用割合は、前者が８０〜９９重量％、後者が２０〜
１重量％とする必要があり、とくに好適には前者が９０
〜９７重量％、後者が１０〜３重量％となるようにする
のがよい。酸性基を有する共重合性不飽和モノマーが１
重量％に満たないときはヒドロシル化が難かしくなり、
２０重量％より多くなると、粘着性その他の接着特性の
低下をきたすためやはり不適当である。

また、この発明の実施にあたって用いられる分子中に少
なくとも１個の（メタ）アクリロイル基を有する光重合
性化合物とは、分子中に重合しうる二重結合としてのメ
タクリロイル基又はアクリロイル基を少なくとも１個有
するものであり、例えば、ブトキシエチル（メタ）アク
リレート、メチルジエチレングリコール（メタ）アクリ
レート、エチルジエチレングリコール（メタ）アクリレ
ート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート、■−４−ブチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、１０６−ヘキサンクリ
コールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（
メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（
メタ）アクリレートなどの単量体又はエポキシアクリレ
ート、ウレタン変性アクリレート、オリゴエステルアク
リレートなどのオリゴマーなどが挙げられ、これらは必
要に応じて２種以りを併用してもよい。

上記光重合性化合物とアクリル系共重合体との配合割合
は、１：９９〜８０ニア０好ましくは５では、光重合性
化合物が光照射により重合した後でも、感圧性接着テー
プの接着剤の凝集力が不充分であるため好ましくないも
のである。

この発明（こおいて用いられる光増感剤としては、前記
光重合性化合物の光重合反応を促進させるものであれば
殊に制限されないが、例えば、ベンゾイン、ベンゾイン
メチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ヘンジイ
ンイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾインなどの
ベンツイン類、１−クロロアントラキノン、２−クロロ
アントラキノンなどのアントラキノン類、ベンゾフェノ
ン、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−ジメチルアミノベ
ンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、ジフェニルジス
ルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの含
イオウ化合物類などを挙げることができる。

この光増感剤は前記化合物とアクリル系共重合体との合
計量１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、好ま
しくは１．０〜５．０重量部の範囲で添加される。

上記光重合性化合物と光増感剤とを均一に含有した光反
応性ヒドロシル組成物を作成するには、２種類の方法が
あけられる。

まず、アクリル系共重合体中の酸性基を中和処理する前
に、光重合性化合物と光増感剤とを添加混合した後ヒド
ロシル化する方法で、もう１つは、アクリル系共重合体
をヒドロシル化した後に、光重合性化合物と光増感剤と
を添加し、ヒドロシルに前記化合物と光増感剤を吸収さ
せる方法である。

どちらの方法においてもヒドロシル粒子内に均一に前記
化合物と増感剤とが混合されるものである。

ここで、光重合性化合物および光増感剤が液状である場
合にはこの化合物と光増感剤との混合物を直接アクリル
系共重合体あるいはヒドロシルに混合し、前記混合物が
固型である場合には、少量の溶剤あるいは液状の他の化
合物を用いて溶解させ、アクリル系共重合体あるいはヒ
ドロシルに混合することができる。

この発明においてのヒドロシル化の具体的方法としては
、上記のアクリル系共重合体あるいはこれに光重合性化
合物と光増感剤とを添加したものにアルカリと水とを加
えて撹拌見合することにより、共重合体中の酸性基の１
部または全部を中和する一方上記共重合体が水中に安定
に分散されたヒドロシルとするものである。

ここで用いられるアルカリは、ヒドロシルをテープ支持
体上に塗着したのち加熱乾燥する際に容易に飛散しうる
ものが選ばれる。このようなアルカリを用いることによ
って、アルカリ混入による接着特性への悪影響を防止で
き、良好な接着特性を得ることができる。飛散可能なア
ルカリの代表的なものはアンモニアである。その他α−
アミンエチルアルコール、エチルアミン、フロビルアミ
ンなども使用できる。アルカリの使用量はアクリル系共
重合体中に含まれる酸性基に対して通常約０．１〜２当
量となる割合でよい。

中和処理時の温度は、アクリル系共重合体の種類、性状
などに応じて一定温度下に保たれるが、一般には３０〜
８０°Ｃである。中和およびヒドロシルの生成方法は、
所定量のアルカリと水とを一度に加えてよく撹拌混合す
る方法で行ってもよいし、またまず所定量のアルカリな
いしアルカリ水溶液を加えてよく撹拌混合したのち、引
き続き水を徐々に加えて転相させることにより、水が連
続相となりこのなかに共重合体粒子が分散された０／Ｗ
型の分散体を生成するようにしてもよい。

かくして得られる分散体は、分散粒子である共重合体粒
子が水中に均一にかつ安定に分散されたヒドロシルであ
り、その粘度は一般に２５°Ｃで３０〜ｔ、ｏｏｏポイ
ズであり、固形分濃度は２５〜４５重量％である。

なお、この発明の方法では、一般の感圧性接着剤に配合
される粘着付与剤、軟化剤、可塑剤、充填剤などの添加
剤もアクリル系共重合体が主成分であるヒドロシル化前
の固形物中に添加しておくことができ、もちろんヒドロ
シル化した後に添加することも可能である。

このように構成してなる光反応性ヒドロシル組を 成惣々ｔラスチックフィルム、不織布、織布、紙、箔な
どの各種テープ支持体の片面または両面に常用の塗工設
備で均一厚みに塗工し、８０〜１５０°Ｃで約５分間加
熱乾燥して水分および飛散可能なアルカリを飛散させ、
その後、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドラ
ンプ、カーボンアーク灯、キセノン灯などの光源を用い
て０３秒以上、好ましくは３秒以上光照射し、前記ヒド
ロシル組成物中の光重合性化合物を重合硬化させること
により、目的とする耐水性および接着特性にすぐれた感
圧性接着テープを得ることができる。

以下、この発明を実施例により具体的に説明するが、こ
の発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお
、以下において部とあるのは重量部を意味し、実施例お
よび比較例で得られた感圧性接着テープの耐水性、接着
力、凝集力は次の方法で測定した。

〈耐水性〉 感圧性接着テープを２０℃の水中に７日間浸漬した場合
の経口変化を調べ、７日ども白化現象が認められない場
合を（○）、３日ごにやや白化現象が認められる場合を
（△）、１日とに白化現象が顕著に認められる場合を（
×）とした。

〈接着力〉 ２０ｍｍ幅、１５０＋ｕ＋長さの感圧性接着テープを作
成し、これをＪＩＳ−Ｚ−１５２８に準じて１８０度引
き剥がし接着力（ｙ／　２０　ｍｍ　）を測定した。

〈凝集力〉 ベークライト板に試料テープを貼付面積が２ｃｍ２とな
るように貼着し、５００ｙの荷重をかけ３０分後のずれ
距離を測定した。

実施例１ アクリル酸エチル　　　　　　　　　１．０　ｙアクリ
ル酸−２−エチルヘキシル　　８０ｙメタクリル酸　　
　　　　　　　　　　１０Ｐアゾビスイソブチロニトリ
ル　　　０．１５ｙトルエン　　　　　　　　　　　　
２００ｙ上記原料組成物を１１のフラスコに仕込み、撹
拌しながら６５℃で４時間反応させ、共重合体を合成し
た。この重合反応物から減圧蒸留によってトルエンおよ
び未反応のモノマーを留去した。

つぎに、この共重合体のカルボキシル基に対して１１５
当量のアンモニア水溶液（２５重量％濃度）を加えて８
０℃の温度下で中和処理し、その後さらに撹拌しながら
共重合体１００部に対して２５０部の水を加え転相させ
、連続相が水となったヒドロシルを得た。このヒドロシ
ルの固形分濃度は３８．２重量％、粘度は２５°Ｃで３
５０ポイズであった。

次にこのヒドロシル１００部（固型分）に対して、ヘキ
サングリコールジアクリレート７２部及びベンゾインエ
チルエーテル２部を、ヒドロシルを急速撹拌しつつ徐々
に滴下し、均一に混合して光反応性ヒドロシル組成物と
し、これを厚さ５０７部ｍ厚のポリエステルフィルムに
塗布し、１００°Ｃで２分間加熱乾燥した後、３０μｍ
の糊厚を有するテープとし、その後高圧水銀灯（８０Ｗ
　／ａｍ／１灯）で１０ｃｍの距離から約５秒間紫外線
照射を行い、感圧性接着テープを得た。

実施例２ アクリル酸ｎ−ブチル　　　　　　　８０ｇＩアクリロ
ニトリル　　　　　　　　　　１５ｙアクリル酸　　　
　　　　　　　　　　５ｙ上上記台物のうち１０ｙ−と
５ｅｃ−ブタノール５ｙとを１１の四つ目フラスコに仕
込み、撹拌しながら４０°Ｃで５０分間窒素置換した。

その後、アゾビスイソブチロニトリル０１ｙを添加し、
７０°Ｃで残りのモノマーを滴下しながら４時間反応さ
せ共重合体を合成した。

次に、この共重合体１００部に対して、トリメチルプロ
パントリアクリレート６部及びα−メチルベンゾイン１
．８部を添加混合した。

つぎに、この共重合体のカルボキシル基に対して１／４
当量のアンモニア水溶液（２５重量％）を加えて８０°
Ｃの温度下で中和処理し、その後さらに撹拌しながら共
重合体１００部に対して２５０部の水を加え転相させ、
連続相が水となった光反応性ヒドロシル組成物を得た。

このヒドロシル組成物の固形分濃度は３５．２重量％、
粘度は２５°Ｃで２８０ポイズであった。このヒドロシ
ル組成物を用い、実施例１と同様にして感圧性接着テー
プを得た。

実施例３ アクリル酸ｎ−ブチル　　　　　　　８０ｙメタクリル
酸メチル　　　　　　　　１０ｙメククリル酸　　　　
　　　　　　　１０ｙラウリルメルカプタン　　　　　
　ｏ、ｏ’ｔｇｔドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム　　　２ｙイオン交換水　　　　　　　　　　１７０
ｙ上記配合組成物を１１のフラスコに仕込み、撹拌しつ
つ７０°Ｃに加熱し、その後、過硫酸カリウム０．１ｇ
Ｉを５２の水に溶解した重合開始剤溶液を加え、７０°
Ｃで３時間反応させ、共重合体エマルジョンを合成した
。この共重合体エマルジョンを塩析し、沈殿した共重合
体を濾過、水洗、乾燥した。

次に、この共重合体１００部に対して１０部のｎ−ブタ
ノールを添加し加熱溶解させた後、実施例１と同様にし
て中和処理して転相させヒドロシルを得た。このヒドロ
シルの固形分濃度は、３５．０重量％、粘度（２５°Ｃ
）は、２８０ポイズであった。

このヒドロシルを用い、以下実施例１と同様にして光反
応性ヒドロシル組成物を得、またこれより感圧性接着テ
ープを得た。

比較例１ 実施例１で得られたヒドロシル１００部（固形分）に対
し、トリエポキシプロピルイソンアヌレート化合物（口
座化学工業社製ニッサンＴＥＰＩＣ）の１０重量％水溶
液４０部を加えてよく混合したのち、５０μｍ厚のポリ
エステルフィルムに塗布し、１３０°Ｃで５分加熱乾燥
した後、３０μ［ｎの糊厚を有する感圧性接着テープを
得た。

比較例２ 比較例１で得られたテープを、５０℃で２４時間熟成し
た。

以上の実施例および比較例にて得られた感圧性接着テー
プについて、その耐水性と接着力を測定した結果を次表
に示す。

×室温放置 上記結果から明らかなように、この発明の製造方法によ
ると耐水性、接着特性ともにすぐれた感圧性接着テープ
が得られることがわかる。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　アクリル酸エステルないしメタクリル酸エス
   テルを主体とした生モノマー８０〜９９重量％と酸性基
   を有する共重合性不飽和上ツマー１〜２０重量％とから
   なるアクリル系共重合体と、分子中に少なくとも１個の
   （メタ）アクリロイル基を有する光重合性化合物および
   光増感剤より成る光反応性ヒドロシル組成物をテープ支
   持体上に塗布したのち光照射により架橋させることを特
   徴とする感圧性接着テープの製造方法。