JPS5933377A - 常粘着性感圧接着テ−プおよびその製造方法 - Google Patents

常粘着性感圧接着テ−プおよびその製造方法

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JPS5933377A
JPS5933377A JP58130746A JP13074683A JPS5933377A JP S5933377 A JPS5933377 A JP S5933377A JP 58130746 A JP58130746 A JP 58130746A JP 13074683 A JP13074683 A JP 13074683A JP S5933377 A JPS5933377 A JP S5933377A
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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】 本発明は、感圧接着剤被覆シート材料に関し、かつすぐ
れた粘着性、室温および高温の双方におけるすぐれだせ
ん断時性および鋼および種々の重合体状基体に対する良
好な接着力を有する接着剤転写テープを初め特に感圧テ
ープに関する。
感圧接着剤の性質を特徴づけるに有用な6種の性質は粘
着性、はく離およびせん断である。第一の粘着性は接着
剤の迅速接着能力を測定し、第二のはく離は接着剤のは
4く離による除去に対する抵抗能力を測定し、かつ第三
のせん断はせん断力が加えられた場合に接着剤がその位
置を保つ能力を測定する。概して、最初の2者は、互に
直接関係しているが、しかしながら第三のものとは逆の
関係がある。例えば5andereonらの米国特許第
4.077,926号明細書第1樒、第31行から第5
6行までを参照されたい。
現代工業によって、つり合いのとれた特性(すなわちす
ぐれた粘着性、はく離、およびせん断)を有する感圧接
着剤製品を大いに要望する多くの状態が生じる。例えば
、自動車および他の工業用途においてガスケットおよび
ウニず−ストリツデ材料に取りつけるために、高い粘着
性、および高・低温、fi!度などの結果として使用時
に直面するような環境条件の下における高ぜん断を有す
る感圧接着剤が必要である。代表的な応用には、ネオグ
レンドアおよびトランクリッドガスケットの自動車への
応用が含まれ、がスケットは、しばL[高温において絶
えず応力の下にあり、取りつけ接着剤は、高せん断およ
び高接着力の両者を有することが不可欠になる。他の用
途にはトラックキャブおよび電子機器キャビネットにお
ける吸音7オームの積層が含まれる。利用できる空間に
合うように曲がるこのフオームはその元の寸法にもどろ
うとし、それによって接着剤に一定の応力が加えられる
。感圧接層剤を要するさらに他の用途としては、以後に
高温炉を通す場合にその結着性を保つために結合しなけ
れはならないフィルム、布はく、カーペットまたは紙ウ
ェブの工業的加工、渭止めパッドのポリエチレンサーフ
ボードへの積層、ポリ7ツ化ビニル壁装材の旅客機にお
ける隔壁の接着、ポリオレフィンで裏打ちしたカーペッ
トの金属基体への接着などがある。これらの要求の結果
として、多数の人々が特に高温におけるつり合いのとれ
た性質(すなわち、すぐれた粘着性、はく離およびぜん
断)を有する感圧接着剤の製造を試みている。
アクリル酸アルキルおよびアクリル酸のような共重合性
単量体の小割合の共重合体から本質的になる接着剤は、
粘着付与樹脂を必要とせず、しかもエージングに耐える
ことができるので、このような接着剤は以前のしかも一
層伝統的なゴム−樹脂接着剤にまさる利点を有すること
が長年の間認められている。Ulricb  の米国第
24,906号を参照されたい。アクリレート感圧接着
剤は溶液または水性乳濁液の何れかとして製造できるが
、この後者の水性乳濁液が実用的塗布粘度において得ら
れる一層高分子量および高固形分のために代表的に用い
られる。
以前のいわゆるアクリレート接着剤は、若干感熱性であ
り、(例えはBemme1θの米国特許第3.617.
562号および第3,707.518号明細臀を参照さ
れたい)、また架橋が提案された。
残念ながら、架橋によって得られたすぐれた耐熱性およ
び定着力は一般に粘着性の減少によって相殺された。5
andereonの米国特許第5.740.366号お
よび第4.077.926号明細書には、例えばオクタ
ン酸酸亜鉛または三価クロムイオンによる架橋によって
、アクリレート接着剤の耐熱性の内子を論じているが、
得られた接溝力およびせん断値は、例えば前記の自動車
用途に使用するには十分高くない。これらのl特許明細
書は、また粘着付与剤としてこのような従来の接着剤を
含有できることをも示唆しているがしかしこの点につい
て詳説していない。
Maskaの米国%杵築3.701,758号明細書は
、50℃から100℃までの温度においても粘着性、接
着力および凝集力のつり合いを有するといわれるシアノ
アクリレート重合体から形成された感圧接着剤を開示し
ている。この接着剤は、粘着付与剤を含有してもよい(
しかし通常は含有しない)が、架橋については言及して
おらず、その低粘着性および接着力値のためにこの接着
剤をネオグレンまたはポリエチレンのような低エネルギ
ー表面に強固に接着するのが不十分になる。
Jubileeの米国特許第3,222.419号明細
書は、酢酸♂ニル、アクリレートまたはメタクリレート
および架橋性樹脂のターポリマーを開示し、得られた生
成物は、粘着性、接着力および凝集力のつり合い、およ
び種々の基体に対する接着力を有すると言われるが、し
かしながら残念なことに、この接着剤は低耐熱性を有す
る。水素化ロジンニスステルは粘着付与剤として含有で
きるが、この接着剤はしかしながら高温において十分に
働かない。
Samour  の米国特許第!1,299,010号
および第5.400,105号明細書は、硬化または架
橋できるアクリレート:アクリル酸系列の感圧接着剤を
開示し、種々の粘着付与樹脂の何れも含有できることを
示唆しているが何ら詳説しておらず、これらの特許明細
書は1つの接着性はこれまで他の性質の犠牲において初
めて向上できるという一般原理を説明していると考えら
れる。公告ヨーロッパ特許出願第79101013号明
細書は、溶液中において製造され、しかもOr”” 0
.002重量%から0.2重量%をもって架橋され、高
温において良好な初期接着力および初期強さを有する生
成物ヲ得るアクリレート:アクリル19接着剤を記載し
ている1、シかしながら、この接着剤は、アクリロニト
リル:ツタジエン:スチレン(ABS)  ターポリマ
ー、低WF!Lポリエチレンおよびアイソタクチックポ
リプロピレンのような低エネルギー表面の若干またはす
べてに使用するに十分高い接着力を有していない。
近年、高粘着性、高はく離および高ぜん断性のつり合い
を有するアクリレートをベースとする接着剤はインオク
チルアクリレートおよびアクリル酸のような単は体のブ
レンドを基材に塗布し、不活性ふん囲気に保持し、次い
でこのブレンドをその場において重合することによって
製造されている。このようなテープ製品の商業的製造は
、しかしながら、従来のものでない製造設備に対する実
質的投資が必要である。さらに、これらの製品さえも、
低エネルギー重合体状基体に対して所望の均一なすぐれ
た接着力を有しない。
本発明前に、広い温度範囲においてつり合いのとれた性
質を有し、しかも低エネルギー表面に十分接着するのみ
でなく、従来の設備で容易にしかも経済的に製造できる
感圧接着チーf製品が要求されている。
本発明は、高温においてつり合いのとれた性質を示すの
みでなく、開学にしかも経済的に製造できる。感tE接
屑剤製品を提供する。これらの接着剤製品は、低エネル
ギー表面に対してすぐれた接着力を有する。本発明によ
り、溶媒の微坦を含有し、しかも a、イソオクチルアクリレート(または2−エチルへキ
シルアクリレート)から本質的になる中鑓体100重は
部およびアクリル酸3重16部から7重量部までの架橋
感圧共重合体であって、前記共重合体は、架橋前に軟質
、粘着性であり、かつインヒーレントビスフシチ−0,
75dl’gから1.5dl//gまでの程度を有する
架橋感圧共重合体1 、b、ヒンダードフェノールまたは硫黄含有有機金属塩
の何れかをベースとする酸化防止剤少量、C1粘着付与
ロジンエステルのブレンドから本質的になる常粘着性感
圧接着剤の薄層を少なくとも一表面上に有するシート材
料を含む常粘着性感圧接着テーゾにおいて1.前記接着
剤は、転がりボール粘着性値6cIrLより小、ステン
レス鋼、ABSターポリマー、低密度ポリエチレンおよ
びアイソタクチツクボリフロピレンに対する強固な接着
力および70℃におけるせん断僅少なくとも5.000
分によって特徴づけられる、常粘着性感圧接着テーフ0
が提供される。
本発明によるこの好ましいテープ製品は、a、(11イ
ンヒーレントビスコシチ−0,75”/gから1.5”
/9までの程度を有する感圧イソオクチルアクリレート
:アクリル酸共重合体の有機溶媒溶液 (2)  ヒンダードフェノール酸化防止剤の有効量、
および (3)  粘着付与ロジンエステルをブレンドし、b、
N、N’−ビス−1,2−フロピレンイソフタルアミド
架橋剤の有機溶媒溶液を加え、次いで成9分のブレンド
を続けて反応性接着剤溶液を形成し、 C,シート基材上に接着剤溶液の薄層を塗布し、次いで d、被覆されたシート基材を加熱して、溶媒の大部分を
除きかつ共重合体と架橋剤を反応させることによって製
造される。
本発明の製品および方法において、接着剤は代表的にシ
ート基材に永久的に接着される。しかしながら、若干の
用途においては、仕上製品がいわゆる転写テープであり
、使用時には、このテープの露出接着剤面が所望の基体
と接触して配置され、このはく離ライナーをはぎ取り、
次いで新たに露出された接着剤面が第二の基体に接着さ
れるように、このシート基材はは< rufライナーで
あってもよい。
本発明の方法から明らかなように、共重合体は、水性乳
濁液におけるよりもむしろ有機溶媒溶液において提供さ
れる。この水性乳濁液は界面活性剤を含有し、この界面
活性剤はある種の架橋剤を妨害するために本発明のテー
プの配合が複雑になる。
さらに、接着剤の界面活性剤は、表面に移行する傾向が
あり、そこで接着強さを低下させることが多い。従って
、本発明のテープの製造に用いられる接着剤は、少なく
とも実質的に(好ましくは完全に)界面活性剤を含まな
いとして特徴づけることができる。
試験操作 多数の工業において認められた試験を普通に用いて常粘
着性感圧接着テーノの性能を確認する。
本明細−において接着剤を評価するために用いられる試
験の概略を以下に記載する。
はく離接着力 この試験は[テスト・メソツズ・フォア・ブレラシャー
・センシティブ・チーシス(TestMethods 
for Pregsure −Elensitive 
Tapes ) J第7版、ブレラシャー・センシティ
ブ・テープ・カランシル(PresIIIure −5
ensitive Tape 0ouncil)、イリ
ノイ州グレンビュー所在、1976年に記載されたPS
TO−i  の変法である。供試接着剤の溶液を、溶媒
の蒸発時に残留接着剤の重量が約100リー であるよ
うな量ではく離ライナー上に塗布される。次いで、接着
剤の露出面をジメチルアミンと反応されたエポキシ化さ
れたポリブタジェンをもって被覆することによって下塗
りされた厚さ50マイクロメートルのアルミニウムはく
に積層され、それによって感圧接着テーゾを形成する。
長さ15 cm、if! 2.54 cmのストリング
をこのテープから切断し、次いで接着力を測定する基体
に接触して載置される。ライナーを除き、次いで2.0
5に9のローラーの2パスを用いてテープの接着剤面を
基体に接触させる。テープの一端をそれ自体の上に18
0°折り返し、基体の露出部分を引張試験機の上部ジョ
ーにフランジし、一方テープの折り返し端を下部ジョー
にクランプする。次いで、このジョーを速度60.5 
’部分で1碓し、分離する力をg/ l+lInで記録
する。基体がステンレス鋼の場合、n この力は本発明を実施するに有用な接着剤について少な
くとも800(好ましくは1.100 ) ’/、L幅
でなければならない。基体がABSターポリマー、低密
度ポリエチレン、またはアイソタクチックポリノロピレ
ンの場合、はく離に要する力はそれぞれ少なくとも70
0 (好ましくは1,000 )g/、fi 560(好ましくは670)gイン、および670(好
ましくは780 ) g/、でなければならなし)。
粘着転がりボール試験 この試験においては、直径11mmの鋼球を、接着剤厚
さ少なくとも25マイクロメートルの評価するテープの
接着剤面を上にしてその上に置いた、水平向に対して2
1°60 ′の角度で傾斜している長さ18αの平面を
耘がり落ちる。が−ルが、水平接着剤向に沿って転がる
距離を測定し、粘着、=゛−1性はこの州離に反比 例する。この試験のさらに詳細は、前記のテスト・メソ
ツズ・フォア・ブレラシャー・センシティブ・チーシス
に見られる。本発明の実施に用いられる接着剤は、転が
りボール粘着性値6.0のより多くなく、好ましくは2
.5 cm未満を有しなければならない。
せん断接着力(定着力) 本明細書において用いられるように、この試験は、前記
試験に述べられたと同じ刊行物に記載されたPSTO−
7の変法である。前記2つの試験において記載された接
着剤の1.27cWLX 2.54crnの試験片を前
記のように下塗りされた7、5crrLX20αステン
レス鋼製パネル上に載ゼ、次いで前記のように下塗りさ
れたアルミニウムはくをこの接着剤に接着させる。
次いで、パネルの裏面がテープの伸長された片と178
°の角度を形成し、接着剤の2.54αの寸法が垂直方
向に伸びるようにこのパネルをその長手寸法が垂直から
2°に配置した。この集成体を次いで70℃の炉に入れ
、次いでテープの自由端に1 k+7の重りをつける。
接着剤の凝集強さは下塗りされた鋼パネルまたは下塗り
されたウェブの何わかに対する接渣力より小さく、テー
プがパネルから自由落下することによって示される接着
剤が凝縮力不良となるまでの時間を分で記録する。
概して、本発明の実施に用いる接着剤はせん断接着力僅
少なくとも5,000分を有しなけれはならない。
試験結果の記録の簡単なために、多くの略号を用いる。
これらの略号の意味を下記に示す。
アクリレート共重合体 10A    インオクチルアクリレートまたは2−エ
チルへキシルアクリレート、 AA     アクリル酸 1、v、     インヒーレントビスコシチー、dシ
I 粘着付学則 Fe2    酸価9および軟化点82℃を有し、バー
キュリーズ・インコーホレイ テッドから商標名[7オラル (Fora’l) 8.5 Jの下に人手できる高度に
安定化されたロジンのグリ セリンエステル F2O3酸価12および軟化点104℃を有し、バーキ
ュリーズ・インコー ポレイテッドから商標名「フォラ ル105」の下に入手できる水素 化ロジンのペンタエリトリトール エステル、 PEE      酸価7を有し、バーキュリーズ・イ
ンコーホレーテッドから商標名 [ピー・イー・エステルガム (P]I+ Kitergu、m ) Jの下に市販さ
れているロジンのグリセリンニス チル、 PIflH酸価12および軟化点104℃を消シ、バー
キュリーズ・インコー ボレーテッドから、商標名「ペン タリノ(Pentalyn) HJ  の下に市販され
ている、部分水素化ロジン のペンタエリトリトールエステル、 SK10    酸filli 8および軟化点85℃
を有し、バーキュリース・インツー1?レイ テツドから商標名[ステイベライ ト拳エステル(Staybelite Meter)1
0Jの下に市販されている、水 嵩化ロジンのグリセリンエステル、 5K100   酸価7および軟化点100℃を有する
荒川化学工業株式会社から、 商標名[スーパー・エステル (Super meter) 100 Jの下に市販さ
れている、b:電化されたロジ ンエステル、 z 85     m9価7および軟化点86°Cを有
し、アリシナ・ケミカル・カンパニー (Arizona Chemical Oompa、n
y)から商標名「デネスタ−(Zone nter )
85」の下に市販されている、不 均化トール油ロジンのグリセリン 誘導エステル、 8Y4QN   シルバケム・コーポレーション(Sy
lvachem  Corporation  )  
力ち 、商標名「シルバタツク(5ylvatac )
4ONJの下に山数されている、 変性ロジンニス戸ル、 架橋剤 EA      N、N’−ビス−1+ 2−7°ロピ
レンイソ7タルアミド、 TBT     テトラゾチルチタネート、OR8オク
タン醸クロム、 C605アメリカン・サイアナミツド・カンハニーカら
、商標名[サイメル (Oymel) 305 Jの下に市販され、p−)ル
エンスルホン酸触媒0.5 モルを使用時に逆着剤100重最 部に添加する、ヘキサメトキシメ チルメラミン樹脂、 基  体 SEI     ステンレス鋼、 ABS     アクリロエトリル:プタジェン:スチ
レンターポリマー、 LDPFt    低密度ポリエチレンIPP    
 アイソタクチックポリゾロピレン、下表に示す例(特
記しない限り部はすべて重量による)の各々は適当な容
器に(1)固形分100部を含有する工OA:AA 接
層剤の溶液、(2)粘看付午樹脂、(3)酸化防止剤、
および(粘度低下を望むならば) (41)ルエンの少
h(をはかり取って製造した。
成分を、ゾロペラミキサーで約50分ブレンPし、その
後(団架橋剤を加えて、さらに10分混合を行った。何
れの連行気泡も溶液かLつ除かれた後、組成物を従来の
方法で基材に塗布し、次いで熱風炉中で乾燥して溶媒を
#発させた。(もち論、比較例の若干におけるように粘
着イ」与剤、架橋剤または両者の何れかを省略する場合
、操作は従って変更されることが認められる)。
当業者は、前例の非常に多くの変形を本発明の精神から
逸脱することなく行うと認められる。具体的に説明する
と94=6インオクチルアクリレート:アクリル酸共重
合体は特に好ましい接着剤であるが、単量体比96:7
から97:5までを有する共重合体はすぐれた品質であ
ると考えられる。単量体比90:10から98:2まで
う、有する共重合体は多くの用途特に1つの性質例えは
他の粘着性よりもむしろ例えばせん断を強調するのが望
ましい場合に満足であり得る。一般的に一つて、イソオ
クチルアクリレートの自分率が一層高い程、接着剤は一
層粘着性であり、逆に、アクリル酸の百分率が−75h
J高い程、せん断時性が一層高い。
所定の変数の変化は、また他の変数を適切に鮒化させる
ことによって相殺できる。例えは、粘着付与剤の量を減
少するかまたは一層低分量(一層低軟化温J!i)の粘
着付与剤を用いることによって、高アクリレート共車合
体または高分子散共重合体の何れかの粘着性は増大でき
る。
イソオクチルアクリレートおよびアクリル酸の両者を単
量体としてアクリレート感圧接着剤出発材料の製造に含
有するのが重要であることが分かったが、さらに単量体
(例えはイタコン酸、メタクリル酸、アクリルアミド、
メタクリルアミド、酢酸ビニル、n−ブチルアクリレー
トなど)ヲ少鉱含有できる、列えば74:20:6イソ
オクチルアクリレート:n−ブチルアクリレート:アク
リル酸ターポリマーは有用な接着 剤製品を生じる。同様に4個から14個までの炭素原子
を有するアルコールから誘導される他のアクリレートは
、一般に米国第24.906号に教示されているように
含有できる。
本発明による任意の接着剤組成物は、接着剤組成物がエ
ージングするにつれて粘着付与剤の1φ化およびその結
果の粘着性の減少を防止するために酸化防止剤を含有し
なけれはならない。この点について、(1)ヒンダード
フェノールまた【才(21Imp黄含有有機金属塩の何
れかをベースとする酸化防止剤の使用が重要であること
が分かった。ヒンダードフェノールの中には、各置換基
が6個から20個までの炭素原子を有する分枝炭化水素
基例えば第三ブチルまたGコ第三アミルであるオルト−
置換または2,5−ジー置換ヒンダードフェノールがあ
る。本発明の実施に有用な他のヒンダードフェノールと
しては、置換基が−ORで、Rがメチル、エチル、ろ−
置換ゾロピオン酸エステルなどである、パラー置換フェ
ノールがある。硫黄含有有機金属塩の中には、ジブチル
 ジチオカルバメートのニッケル誘導体がある。
前例は、非常に多数の架橋剤を用いているが、しかしな
がら同様に有効ななお他のものがあると考えられる。
代理人 浅 村    皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  常粘着性IcL圧接着テーノにおいて、溶媒
    の微賊ヲ含有し、しかもa)イソオクチルアクリレート
    から本p的になる単量体100重kjt部およびアクリ
    ル酸6八緻部から7重量部までの架橋感圧共重合体であ
    って、前記共重合体は、架橋前に軟質、粘着性であり、
    かつインヒーレント、ビスコシチー0.75”/ から
    1.5”2.までの程良を有する架橋感圧共重合体、b
    )  ヒンダードフェノールまたは硫黄含有有機金属塩
    の何れかをベースとする素化防止剤少量、およびC)粘
    着伺与ロジンエステルの少なくとも実質的に無溶媒のブ
    レンドから本質的になる常粘着性感圧接着剤の薄層を少
    なくとも一表面上に有するシート材料を言む常粘着性感
    田接着テーゾにおいて、前記接着剤は転がりボール粘着
    性値6cmより小、ステンレス鋼、ABSターポリマー
    、低密度ポリエチレンおよびアイソタクチックボリゾ四
    ピレンに対する弾固な接着力および70℃におけるせん
    断値少なくとも5.000分によって特徴づりられる、
    常粘着性感圧接着チー九(2)  ステンレス鋼、AB
    Sターポリマー、低密度ポリエチレンおよびアイソタク
    チツクボリフロビレンに対する接着力がそれぞれ少なく
    とも800g/幅、700 g/幅、560 g/幅お
    よび670CIrL              cT
    rLCnLg/幅で滓)る、特許請求の範囲第1項のチ
    ー7°0(3)  ステンレス@、ABBターtl’リ
    マー、低密度ポリエチレンおよびアイソタクチックポリ
    ン0ロピレンに対する接着力がそれぞれ少なくとも1.
    100g/ 1lllIl、 1.000g/ Il’
    iL 670り11すdおよびC尻         
           0π             0m7
    80 g/幅である、特許請求の範囲第1頂のテ、(I
    IL −ゾ。 (4)  転がりボール粘着性値が2.5cfrLより
    大きくない、特許81′ノ求の詐囲第1項、第2項また
    は植6項のテープ。 (5) 共重合体が94:6イソオクチルアクリレート
    :アクリル酸共重合体である、%111′請求の範囲第
    4項のテープ。 (6)  共重合体がN 、 N /−ビス−1,2−
    7’ロピレンイソ7タルアミVで架橋されている、特許
    請求の範囲第5項のテープ。 (7)  テープの製造方法において、a、(11イン
    ヒーレントぎスコシチ−0,5d〜から1.5dl!y
    9までの程度を有する感圧性イソオクチルアクリレート
    :アクリル酸共重合体の有機溶媒溶液、 (2)  ヒンダードフェノール酸化防止剤の有効量お
    よび (3)粘着付与ロジンエステル をブレンドし、 bt  NIN’−ビス−1、2−;)″ロピレンイソ
    フタルアミド架橋剤の有機溶媒溶液を加え、成分をブレ
    ンドし続けて反応性接着剤溶成を形成し、C,シート基
    材上に接着剤溶液の薄層をφす布し、次いで d、被覆されたシート基材を加熱して、溶媒の大部分を
    除きかつ共重合体と架橋剤を反応)さゼることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項のテープの製造方法。
JP58130746A 1982-07-19 1983-07-18 常粘着性感圧接着テ−プおよびその製造方法 Granted JPS5933377A (ja)

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