JPS63122772A - 感圧性接着剤組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は主として粗面接着性や無極性被着体に対する
接着性、特に低温でのこれら特性にすぐれることが要求
される用途に対して有用な感圧性接着剤組成物に関する
。

〔従来の技術〕

従来、包装用感圧性接着テープとしては、ダンボールな
どへの粗面接着性、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
からなる無極性被着体に対する接着性、および戸外でよ
く作業されるということから低温での上記両接着性など
をバランス良く兼ね備えていることが必要とされ、これ
ら性能にすぐれたものとして天然ゴム系の感圧性接着テ
ープが多用されている。ところが、この種のテープは耐
熱性や耐紫外線などの特性に劣り、用途によっては接着
剤の劣化現象のひとつである、劣化した接着剤が紙など
のテープ基材に含浸して変色をおこす、いわゆる“油焼
け”を生じるなどの弊害があつた。

そこで、上記天然ゴム系の感圧性接着テープに代わるも
のとして、耐熱性や耐紫外線などの特性にすぐれたアク
リル系の感圧性接着テープが検討されるようになり、一
部工業化されている。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかるに、従来公知のアクリル系感圧性接着剤を用いた
接着テープは、金属や極性の高いプラスチックに対する
接着性はすぐれているものの、ベニヤ板、ダンボール箱
のフラップ面やクラフト包装紙などへの粗面接着性が悪
く、また近年包装用資材として多用されているポリエチ
レン、ポリプロピレンフィルムなどの無極性被着体に対
する接着性も天然ゴム系のものに較べると著しく悪く、
さらに低温時にはこれら接着性が一段と悪くなるという
問題があった。

このため、この種の接着テープをたとえばダンボール箱
のフラップ面に軽い圧着で貼り付けた場合やポリエチレ
ンフィルム面に貼り付けた場合に、これらの被着体を固
定することにより発生する反撓力に耐えることができず
、貼り付は後の時間経過とともに、特に低温放置下にお
いて、短時間のうちに剥がれてしまうことがしばしばみ
られた。

このようなアクリル系感圧性接着剤の欠点を回避するた
めに、今日まで種々の検討が行われてきたが、前記特性
、特に低温下での粗面接着性や無極性被着体への接着性
を大幅に改良しつるほどの充分な成果は得られていない
。

したがって、この発明は、天然ゴム系のものに比し耐熱
性や耐紫外線などにすぐれるという利点を有するアクリ
ル系感圧性接着剤における上記従来の問題点を解決する
こと、特に低温での粗面接着性や無極性被着体への接着
性にすぐれた感圧性接着剤組成物を提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段］ この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、アクリル系感圧性接着剤の主成分となるアクリ
ル系ポリマーとして特定のモノマー組成からなる共重合
体を使用して、これに必要に応じて粘着付与剤や架橋剤
などの任意成分を加えてなる接着剤組成物の常温でのモ
ジュラスが一定範囲となるものを用いたときには、低温
での粗面接着性や無極性被着体への接着性を著しく改善
できるものであることを知り、この発明を完成するに至
った。

すなわち、この発明は、ａ）アクリル酸と平均炭素数６
〜９個の第一級または第二級アルコールとのエステル８
２〜９７．５重量％と、ｂ）ホモポリマーまたはコポリ
マーのガラス転移点が０〜５０℃の範囲となるモノマー
２〜１５重量％と、Ｃ）カルボキシル基、無水酸基およ
び水酸基の中から選ばれた少なくとも一種の官能基を含
有するモノマー０゜５〜３重量％とを共重合させてなる
共重合体を主成分とし、かつ常温でのモジュラスとして
破断時の引張強度が０．５〜１０Ｋｇ／ｃｍ、破断時の
伸びが１．５００％以上であることを特徴とする感圧性
接着剤組成物に係るものである。

なお、この明細書において、重量平均分子量とあるのは
ＧＰＣ（ゲルパーミェーションクロマトグラフィー）に
よりポリスチレン換算にて求められる平均分子量を意味
するものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用するアクリル系ポリマーとしての
共重合体は、そのモノマーとして、ａ）アクリル酸と平
均炭素数６〜９個の第一級または第二級アルコールとの
エステルと、ｂ）ホモポリマーまたはコポリマーのガラ
ス転移点が０〜５０℃の範囲トなるモノマーと、Ｃ）カ
ルボキシル基、無水酸基および水酸基の中から選ばれた
少なくとも一種の官能基を含有するモノマーとを用いて
なるものであり、これらモノマーを後述する特定割合で
併用することにより粗面接着性や無極性被着体への接着
性の改善が図れるものである。

ａ成分としてのエステルは、上記モノマーの中でもアク
リル系ポリマーとしての特性を発揮させるためのモノマ
ーとして特に重要な七ツマー混合物中の主成分を構成す
るものであり、アクリル酸との反応によってエステルを
構成させるためのアルコールとして特に平均炭素数６〜
９個の第一級または第二級アルコールを用いたことを特
徴としている。すなわち、上記アルコールの代わりに、
第三級アルコールや平均炭素数５以下および１０以上の
第一級または第二級アルコールを用いたのでは、天然ゴ
ムに匹敵しうるような粗面接着性や無極性被着体への接
着性、特に低温でのこれら接着性にすぐれる感圧性接着
剤を得ることが難しくなるのに対し、上記特定のアルコ
ールを用いることにより上述の如き接着性の改善を図れ
るものである。

このようなＣ成分としてのエステルの具体例としては、
ｎ−へキシルアクリレート、２−エチルへキシルアクリ
レート、インオクチルアクリレート、ｎ−７ニルアクリ
レート、イソノニルアクリレートなどがあり、これらの
中でも２−エチルへキシルアクリレート、インオクチル
アクリレート、イソノニルアクリレートが特に好ましい
。また、アルコール成分の平均炭素数が６〜９の範囲と
なれば、上述のアクリレートなどに少量のブチルアクリ
レート、エチルアクリレートなどを加えたものであって
もよい。

ｂ成分としてのモノマーは、共重合体の凝集力の向上に
寄与して接着剤の保持性能を高める働きを有するもので
あり、ホモポリマーまたはコポリマーのガラス転移点が
０〜５０’Ｃの範囲となる一種または二種以上のモノマ
ーが用いられる。上記ガラス転移点がＯ′Ｃより低くな
るモノマーでは、共重合体の凝集力が不足して接着剤の
保持性能が悪くなり、また５　０　’Ｃより高くなるモ
ノマーでは、凝集力が高くなりすぎて接着性、特に低温
での粗面接着性が悪くなるため、いずれも不適当である
。

このようなり成分の具体例としては、ｔｅｒｔ　−ブチ
ルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、メチル
アクリレート、ベンジルアクリレート、酢酸ビニル、ｎ
−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート
などが挙げられ、これらの中でも凝集力の向上と粗面接
着性の維持に特に好結果をもたらす酢酸ビニルが最も好
適である。

Ｃ成分としてのモノマーは、これに含まれる特定の官能
基が架橋点としての役割を果たして共重合体の凝集力の
向上に寄与するとともに接着性にも好結果を与えるもの
であり、上記の官能基として特にカルボキシル基、無水
酸基および水酸基の中から選ばれた少なくとも一種の官
能基を有するモノマーが用いられる。

このようなＣ成分の具体例としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリ
レートなどが挙げられ、これらの中でも特にアクリル酸
が最適である。

ａ　＋　ｂ　＋　Ｃ成分の各七ツマ−の使用量としては
、全モノマー中、Ｃ成分が８２〜９７．５重量％、好適
には８８〜９４重量％、ｂ成分が２〜１５重量％、好適
には５〜１０重量％、Ｃ成分が０．５〜３重量％、好適
には１〜２重１％となるような割合とすべきである。こ
のような使用割合とすることにより、粗面接着性や無極
性被着体への接着性の改善、特に低温でのこれら接着性
の改善を図れるとともに、凝集力の向上によって保持性
能などの改善を図ることができる。

すなわち、Ｃ成分が８２重重量未満となると、共重合体
の可撓性が不充分となって特に低温での粗面接着性や無
極性被着体への接着性が悪くなり、また９７．５重量％
を超えると、凝集力が不足してテープ側面からの糊はみ
出しなどの問題がおこる。

また、ｂ成分が２重量％未満となると凝集力が不足して
上述と同様の問題や保持性能の低下をきたし、１５重量
％より多くなると凝集力が高くなりすぎて接着性、特に
低温での粗面接着性や無極性被着体への接着性が悪くな
る。さらに、Ｃ成分が０．５重量％未満では凝集力が不
足して上述と同様の問題を生じやすく、また３重量％を
超えると上記す成分が過多となる場合と同様の問題をお
こしやすい。

この発明においては、上記のａ、ｂ、Ｃ成分からなるモ
ノマー混合物を共重合させることにより得られるアクリ
ル系ポリマーとしての共重合体を主成分とし、これに必
要に応じて後述する粘着付与剤、軟化剤、架橋剤などの
任意成分を加えて感圧性接着剤組成物とするが、この組
成物のモジュラスが一定範囲にあることがこの発明の目
的を達成するうえで特に重要である。

すなわち、上記モジュラスとして、常温での破断時の引
張強度が０．５〜１０Ｋｇ／ｃ♂、特に好適には１〜６
Ｋｇ／ｃｒＡの範囲にあり、かつ破断時の伸びが１，５
００％以上、特に好適には２，０００〜４，０００％の
範囲にあることが要求される。上記引張強度が０．５Ｋ
ｇ／ｃ♂未満となると、ダンボールのフラップ面を接着
固定する際に発生する反撓力などの応力に耐えることが
できずに剥がれやすくなり、また１０Ｋｇ／ｃｕｔを超
えると粗面接着性や無極性被着体に対する接着性、特に
低温でのこれら接着性が低下し、またダンボールのフラ
ップ面を接着固定する際にテープ端部に応力集中が生じ
て剥がれやすくなるという問題がある。さらに、上記伸
びが１．５００％未満では接着固定部で僅かにずれて応
力集中を緩和するという機能が減少し、ダンボールのフ
ラップ面を接着固定する際に上述のような問題を招きや
すい。

なお、この明細書において、破断時の引張強度および伸
びとは、ＪＩＳ　Ｋ−６３０１に準じて、感圧性接着剤
組成物から厚さ０．２　ｍ　、幅５朋の短冊状シート片
を作製しく上記組成物が架橋剤を含むものでは必要な架
橋処理を施し）、このシート片をチャック間隔１０調で
長さ方向の両端を固定して、常温（２０〜２５℃）下引
張速度５０朗／分で引っ張って測定した値を意味するも
のである。

前記の如きモジュラス特性は、前記任意成分などの使用
によっても当然影響されるものであるが、主としてアク
リル系ポリマーとしての共重合体の特性に依存する。特
に、共重合体の重１平均分子量が１００万以上となった
とき、前記の如きモジュラス特性を得やすいことから、
このような高分子量の共重合体を用いることが望まれる
。

このような共重合体を得るには、たとえば前記ａ、ｂ、
ｃ成分からなるモノマー混合物を、通常のラジカル重合
開始剤を用いて、酢酸エチル、トルエンの如き溶媒中で
、モノマー混合物の初期仕込み濃度が８０重量％以上と
なる高濃度状態で共重合させ、その際の重合温度を５０
〜６０℃の範囲にコントロールして行えばよい。

この発明において上記共重合体に配合しうる任意成分の
代表的なものとしては、粘着付与剤や軟化剤がある。粘
着付与剤としては、テルペン系、テルペンフェノール系
、クマロンインデン系、スチレン系、ロジン系、キシレ
ン系、フエ／−ル系、石油系などの樹脂が挙げられ、ま
た軟化剤としては、室温で液状の粘着付与樹脂、プロセ
スオイル、ポリエステル系可塑剤、ポリブテン、液状ゴ
ムなどが挙げられる。これらの粘着付与剤や軟化剤は、
その合計量が共重合体１００重量部に対して６０重量部
以下となるようにするのがよい。

また、他の任意成分として各種の架橋剤を使用できる。

たとえば多官能性インシアネート化合物、エポキシ樹脂
とアミン、過酸化物、金属キレート化合物などが挙げら
れる。この架橋剤の使用量は、前記の共重合体１００重
量部に対して１０重量部程度までであるのが望ましい。

さらに、接着特性の微調節の目的で前記した特定の共重
合体以外のアクリル系ポリマーやその他の各種ポリマー
を配合してもよい。また、従来公知の酸化防止剤、紫外
線吸収剤、充てん剤、顔料、増量剤など感圧性接着剤に
添加される種々の添加剤を配合することができる。これ
らの使用量は通常の使用量でよい。

この発明の感圧性接着剤組成物を用いて接着テープなど
を製造するには、常法に準じて行えばよく、たとえば上
記組成物をポリプロピレンフィルム、クラフト紙、ポリ
エステルフィルムなどの公知の基材上に組成物の形態（
たとえば溶液状など）に応じた手段で塗工し、乾燥すれ
ばよい。その際の接着剤層の厚みは、使用目的に応じて
決められるが、通常は約５〜５０／−１であるのがよい
。

［発明の効果］ 以上のように、この発明においては、アクリル系ポリマ
ーとして特定の七ツマー組成からなる共重合体を用いて
これを主成分とした接着剤組成物のモジュラス特性が一
定範囲となるような構成としたことにより、粗面接着性
や無極性被着体への接着性、特に低温でのこれら接着性
にすぐれ、かつアクリル系としてのすぐれた耐熱性や耐
紫外線などの特性を保有した感圧性接着剤組成物を提供
できるという効果が得られる。

［実施例］ 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において部とあるは重量部を意味する
ものとする。

実施例１ 撹拌機、温度計、コンデンサー、滴下ロートを備えた四
つロフラスコに、２−エチルへキシルアクリレート１９
０部、酢酸ビニル（ホモポリマーのガラス転移点３０℃
）１０部、アクリル酸６部、アゾビスインブチロニトリ
ル０．４部および酢酸エチル５０部を入れ、窒素置換し
た。内温を６０℃にし重合が開始したのちに外温を下げ
、内温を５５℃に保って８時間重合を行った。重合の後
半では、粘度の上昇に伴って５ｍｌ’／１０分の割合で
酢酸エチルを滴下した。

このようにして得られた共重合体溶液は、固型分が４０
重量％で、共重合体の重量平均分子量が１２０万であっ
た。この溶液に共重合体１００部に対して２官能性イン
シアネ一ト化合物（日本ポリウレタン社製の商品名ミリ
オネートＭＴ）３部を配合して、感圧性接着剤組成物の
溶液とした。

この溶液を総厚１２０声の片面ポリエチレンラミネート
紙のクラフト紙面に乾燥後の接着剤層の厚みが３０μと
なるように塗布したのち、乾燥機で加熱乾燥して感圧性
接着テープを作製した。なお、上記接着剤組成物の溶液
を用いて既述の方法により短冊状シート片を作製し、こ
れを室温に１０日間放置したのちに常温での破断時の引
張強度および伸びを測定したところ、引張強度は４．９
Ｋｙ／ｃ♂、伸びは２，３００％であった。

実施例２〜５ 後記の表に示す各種モノマー（そのうちのｎ　−プロピ
ルメタクリレートはホモポリマーのガラス転移点が３３
℃である）を用いて実施例１と同様にして共重合させる
ことにより、同表に示す重量平均分子量を有する共重合
体を得、この共重合体の溶液に共重合体１００部に対し
て同表に示す部数の架橋剤またはこれと粘着付与剤とを
配合して四覆の感圧性接着剤組成物の溶液を調製した。

これら溶液を用いて前記同様にして常温での破断時の引
張強度および伸びを測定した結果は、同表に示されると
おりであった。つぎに、これら溶液を用いて実施例１と
同様にして感圧性接着テープを作製した。

比較例１ 実施例１と同様の四つロフラスコに、ブチルアクリレー
ト１８０部、酢酸ビニル２０部、アクリル酸４部、アゾ
ビスイソブチロニトリル０．４部および酢酸エチル２０
０部を入れ、窒素置換後内温を６５℃にして１０〜６０
分間維持した。重合開始により発熱が始まったときに外
温を下げ、内温を６０℃に保って６時間重合を行った。

このようにして得られた共重合体溶液は、固型分が４０
重量％で、共重合体の重量平均分子量が６５万であった
。この溶液に共重合体１００部に対して実施例１と同様
の２官能性インシアネ一ト化合物３部を配合して、感圧
性接着剤組成物の溶液とした。この溶液を用いて前記同
様にして常温での破断時の引張強度および伸びを測定し
た結果、引張強度は２．３　Ｋｇ　／　ｃａ、伸びは１
，７００％であった。つぎに、上記溶液を用いて実施例
１と同様にして感圧性接着テープを作製した。

比較例２．３ 後記の表に示す各種モノマーを用いて比較例１と同様に
して共重合させることにより、同表に示す重量平均分子
量を有する共重合体を得、この共重合体の溶液に共重合
体１００部に対して同表に示す部数の架橋剤またはこれ
と粘着付与剤とを配合して二種の感圧性接着剤組成物の
溶液を調製した。これら溶液を用いて前記同様にして常
温での破断時の引張強度および伸びを測定した結果は、
同表に示されるとおりであった。つぎに、これら溶液を
用いて実施例１と同様にして感圧性接着テープを作製し
た。

以上の実施例１〜５および比較例１〜３の各接着テープ
につき、室温で１０日間放置したのちに（これは架橋反
応を進行させることを意味する）、以下の四つのテスト
を行った。これらの結果を後記の表に併記した。なお、
参考のために市販の天然ゴム系の感圧性接着テープを用
いて同様のテストを行った結果を、参考例として併記し
た。なおまた、後記の表において、感圧性接着剤組成物
を構成する配合成分としての２官能性インシアネ一ト化
合物は実施例１に記載のものであり、エポキシ樹脂はシ
ェル社製の商品名工ピコ−）＃８２８、三級アミンは試
薬１級のＮ−Ｎ−ジメチルベンジルアミン、部分水添ロ
ジンは荒用化学社製の商品名エステルガムＨである。

〈ダンボールシールテスト〉 市販ダンボール箱（Ａ−Ｉ；サイズ６４０　ｆｌＸ２５
５ｍｍ×３００ｗｎ）のフラップを折りたたみ、中央部
に５０ｍｍ角のテープサンプルを貼り付け、軽く手で圧
着して放置し、テープが剥がれてフラップが開くまでの
時間（分）を測定した。測定値はサンプル数５個の平均
値であり、また上記測定は１８〜２０℃の温度下で行っ
た。

く粗面接着テスト〉 市販ダンボール板とテープサンプル（２５＋ｍＸ１００
ｍ）とを０℃下で２時間保存した。つぎに、上記のダン
ボール板面に上記のテープサンプルを貼り付は面積が２
５ｍｍＣ幅）Ｘ１５ＩＩｍ（長さ）となるようにテープ
自重により貼り付け、３００　ｒｕｓｔ／分の速度で引
き剥がしたときのせん断接着強度（Ｋｙ／　２５　ｔａ
ｘ　Ｘ　１５　ｒｕｌ）を測定した。

〈無極性被着体面接着テスト〉 表面が鏡面状とされた低密度ポリエチレン板（３０ｍＸ
１２０麿×５問）とテープサンプル（２５ｔｍ　Ｘ　１
００　ｔｒｉｍ　）とをＯ′Ｃ下で２時間保存した。つ
ぎに、上記のポリエチレン板面に上記のテープサンプル
を貼り付は面積が２５馴（幅）Ｘ　１５ｒＩｕＩｔ（長
さ）となるようにテープ自重により貼り付け、３００ｍ
ｙｔＺ分の速度で引き剥がしたときのせん断接着強度（
ＫｆＦ／２５Ｉ１１＋Ｘ１５ｆｌ）を測定した。

〈油焼はテスト〉 テープサンプル（２５ＢＸ２５ｍ）をインディアンペー
パーに貼り合わせ、テープ面から１０ｃＩｎの距離より
８０Ｗの水銀ランプにより紫外線を照射したときに、は
ぼ全面に油焼けが発生するまでの時間を測定した。

上記表の結果から明らかなように、この発明の感圧性接
着剤組成物は、アクリル系としてのすぐれた耐紫外線特
性を有するとともに、粗面接着性および無極性被着体へ
の接着性、特に低温でのこれら特性に非常にすぐれたも
のであることが判る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）アクリル酸と平均炭素数６〜９個の第一級ま
   たは第二級アルコールとのエステル８２〜９７．５重量
   ％と、ｂ）ホモポリマーまたはコポリマーのガラス転移
   点が０〜５０℃の範囲となるモノマー２〜１５重量％と
   、ｃ）カルボキシル基、無水酸基および水酸基の中から
   選ばれた少なくとも一種の官能基を含有するモノマー０
   ．５〜３重量％とを共重合させてなる共重合体を主成分
   とし、かつ常温でのモジュラスとして破断時の引張強度
   が０．５〜１０Ｋｇ／ｃｍ＾２、破断時の伸びが１，５
   ００％以上であることを特徴とする感圧性接着剤組成物
   。
2. （２）ｂ成分のモノマーが酢酸ビニル、ｃ成分のモノマ
   ーがアクリル酸である特許請求の範囲第（１）項記載の
   感圧性接着剤組成物。
3. （３）共重合体の重量平均分子量が１００万以上である
   特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の感圧
   性接着剤組成物。