JPS6381183A - 水分散型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］ この発明はアクリル系の水分散型感圧性接着剤組成物に
関する。

〔従来の技術］ 近年、アクリル系感圧性接着剤は、そのすぐれた接着特
性ないし耐久性から、従来の天然ゴム系。

合成ゴム系の感圧性接着剤に代わって広く普及してきた
。また、この種の接着剤の中でも、最近では有機溶剤を
使用しない水分散型のものが省資源。

環境衛生などの観点から研究開発されている。

このような水分散型の感圧性接着剤は一般に乳化重合法
により調製されている。すなわち、（メタ）アクリル酸
アルキルエステルを必要に応じてアクリル酸、スチレン
、酢酸ビニルなどの改質用単量体とともに水媒体中で乳
化重合させることにより調製されており、この方法で得
られる室温で粘着性を倚するアクリル系重合体は、溶液
重合て得られる重合体に較べて比較的大きな分子量を有
するものとなるため、感圧性接着剤として比較的高い凝
集力が得られることが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の如き従来の水分散型感圧性接着剤
は、水分散系であるが故に温度変化などによって経口的
に性状が変わり、重合体粒子の一部が沈降したり、また
これに伴って接着特性、特に接着力や耐反発性が悪くな
るという保存安定性の面での問題があった。

なお、上記の耐反発性とは、感圧性接着剤の用途がたと
えば金属板やプラスチック板などを曲面を持った被着体
に対して屈曲状態に接着させる用途などである場合に特
に要求される特性である。

すなわち、屈曲された金属板やプラスチック板には復元
力が働くため、この復元力に充分に抗しつるような耐反
発性にすぐれていることが要求される。この耐反発性は
主に接着力と凝集力とのバランス特性にて表わされるも
のである。

また、上記従来の水分散型の感圧性接着剤は、既述のと
おり、比較的高い凝集力が得られるという利点を有して
いるが、この凝集力をさらに太きくし、特に高温での凝
集力の改善を図るために、乳化重合後の重合体エマルジ
ョンに有機溶剤タイプにおけるのと同様の外部架橋剤、
たとえばメラミン化合物、エポキシ化合物、金属塩など
を配合する試みがある。ところが、このような外部架橋
剤の配合によって凝集力をある程度改善できたとしても
、耐反発性が極端に低下してしまうという大きな問題が
あった。

したがって、この発明は、保存安定性が良好であって、
保存前はもちろん経日保存後においても接着力、凝集力
および耐反発性の調和が容易で、しかも外部架橋剤の配
合によって接着力はもちろん耐反発性の低下をきたすこ
となく凝集力を大幅に改善することができるようなアク
リル系の水分　　　　□散型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、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、従来公知の方法を含む種々の方法で得た分子
内にカルボキシル基を含有するアクリル系重合体の水分
散液に特定の溶剤を含ませるようにしたときには、保存
安定性にすぐれて、初期および経日保存後の接着特性が
良好で、しかも外部架橋剤の配合によって接着力や耐反
発性の低下をきたすことなく凝集力を大きく改善できる
接着剤組成物が得られ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、アルキル基の炭素数が１〜１４
個の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とす
る主単量体９０〜９９．５重量％とエチレン性不飽和カ
ルボン酸１０−０．５重量％とからなるコポリマーのガ
ラス転移点が２５０’に以下となりうる単量体混合物を
水媒体中で重合させて得られるアクリル系重合体の水分
散液に、誘電率が８０以上の溶剤を含ませてなることを
特徴とする水分散型感圧性接着剤組成物に係るものであ
る。

コノように、この発明は、分子内にカルボキシル基を含
有するアクリル系重合体の水分散液に上記特定の溶剤を
含ませることにより、経口保存後に重合体粒子の一部が
沈降したり、接着特性が変化するといった問題が回避さ
れ、初期および経口保存後においても接着力、凝集力お
よび耐反発性の調和が容易な水分散型感圧性接着剤組成
物を得ることができ、しかもこれに外部架橋剤を配合す
ることによって接着力や耐反発性の低下をきたすことな
く凝集力を大幅に改善しうるという特徴を存するもので
ある。

このような効果が上記溶剤の使用によっていかなる理由
で発現されるのかは現在のところ必ずしも解明されてい
るとはいえない。推測では、上記溶剤は誘電率が８０以
上であって、分散媒である水の誘電率＝７８５よりも高
いために、これが重合体分子内に含まれるカルボキシル
基部分に選択的に作用することによって、重合体粒子同
志が経日的に凝集融着するのを防ぎ、また外部架橋剤が
上記カルボキシル基部分と架橋反応する際にその反応を
均一に鴻める役割を果たすものと思われる。

そして、その結果として前記保存安定性や外部架橋剤の
配合における接着力と耐反発性の維持さらには凝集力の
改善に好結果が得られるものと推定される。

なお、この明細書において、（メタ）アクリル酸とある
はアクリル酸および／またはメタクリル酸を、（メタ）
アクリル酸アルキルニステルトするはアクリル酸アルキ
ルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステ
ルを、（メタ）アクリレート七あるはアクリレートおよ
び／またはメタクリレートを、それぞれ意味する。

〔発明の構成・作用〕

この発明においては、まずアクリル系の単量体混合物を
用いてこれを水媒体中で重合させることにより、常温で
接着性を示しうるようなガラス転移点が２５０°Ｋ以下
のアクリル系重合体の水分散液を調製する。ここで用い
る上記の単量体混合物とは、アルキル基の炭素数が１〜
１４個の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分
とする主単量体と、エチレン性不飽和カルボン酸とから
なるものである。

主単量体としての（メタ）アクリル酸アルキルエステル
としては、接着特性の観点から、アルキル基の炭素数が
１〜１４個のものが用いられ、特に好適な例としては、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチノペアクリル酸２−
エチルヘキシル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸イ
ソデシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、
メタクリル酸ラウリルなどが挙げられる。また、主単量
体としては、上記のエステルのほかこれと共重合可能な
不飽和単量体として、アクリロニドＩＪ　）ベメタクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、スチレンまたはその誘導体な
どを、主単１体中２５重量％以下の割合で使用すること
ができる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などが
用いられる。　　　′このカルボン酸は接着力の向上に
寄与するものである。

主単量体とエチレン性不飽和カルボン酸との使用割合と
しては、主単量体が９０〜９９．５重量％、エチレン性
不飽和カルボン酸が１０〜０．５重量％となるような割
合とすべきである。後者のカルボン酸が０５重量％に満
たないときは接着力が低下し、また１０重量％を超えて
しまうと重合安定性が損なわれて重合中に凝集物が多く
生成するため、不適当である。

このような主単量体とエチレン性不飽和カルボン酸とか
らなる単量体混合物は、いうまでもなく、そのコポリマ
ーが感圧接着性を示すようにガラス転移点が２５０°Ｋ
以下となるような組成とされる。

このような組成とされることにより、高凝集力であると
ともに高接着力であり、また耐反発性の良好な感圧性接
着剤組成物の調製が可能となる。

この単量体混合物の水媒体中での重合は、従来公知の方
法に準じて適宜の乳化剤を用いた乳化重合法を採用して
行うか、あるいは水に重合開始剤としての過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリウムの如き過硫酸塩などからなる水
溶性開始剤を添加溶解させておき、これに単量体混合物
を所定の滴下速度で滴下して、通常６０〜８０°Ｃで反
応させるという方法で行えばよい。後者の方法では、用
いる水溶性開始剤の分解により生成するイオン性末端基
が水媒体中での重合安定性および重合後のエマルジョン
の安定性に寄与するため、乳化剤をあえて用いる必要が
ない。

このようにして得られるアクリル系重合体の水分散液は
、その粘度特性や安定性さらには基材塗布後の乾燥時間
の短縮を考慮して、一般に重合体粒子の濃度、つまり固
型分濃度が５０〜６５重量％の範囲に調整されているの
が望ましい。

この発明においては、かかる水分散液に誘電率が８０以
上の溶剤を含ませることを大きな特徴としている。ここ
で、溶剤の誘電率が８０未満、つまり水のそれと同じか
それ以下となれば、前記したようなこの発明の効果は得
られない。誘電率が８０以上の溶剤としては、Ｎ−メチ
ルアセトアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミ
ド、炭酸エチレンなどが挙げられる。

上記特定の溶剤の使用量としては、アクリル系重合体１
００重量部に対して０１〜２０重量部、好ましくは０．
５〜１０重量部とするのがよい。この溶剤量が少なすぎ
てはこの発明の効果が得られず、逆に多くなりすぎると
基材へ塗布後の乾燥で溶剤が完全に飛散せず接着特性を
損なうおそれがあるため、いずれも好ましくない。

なお、上記の溶剤は、アクリル系重合体の水分散液を調
製したのちにこれに撹拌しながら加えるのが一般的であ
るが、上記重合体の水分散液を調製する際、つまり前記
重合を行う際に、重合時の安定性が阻害されない範囲で
加えるようにしても差し支えない。

この発明においては、上記の方法にて得られる水分散液
をそのまま水分散型感圧性接着剤組成物として使用に供
することができるが、この組成物には必要に応じて着色
剤、充てん剤、老化防止剤、粘着付与剤などの従来公知
の添加剤を適宜配合することができる。その配合量は通
常の量でよい。

また、この発明の水分散型感圧性接着剤組成物には、凝
集力の改善のために各種の外部架橋剤、たとえばエポキ
シ化合物、金属塩、メラミン化合物などを任意に配合す
ることができる。かかる外部架橋剤の配合によって、接
着力や耐反発性を低下させることなくａ集力を大幅に改
善することができる。外部架橋剤の配合量としては、ア
クリル系重合体１００重量部に対して通常５重量部以下
とするのがよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、誘電率が８０以上の
溶剤を含ませるようにしたことにより、保存安定性にす
ぐれて初期および長期保存後の接着特性が良好であり、
しかも外部架橋剤の配合によって接着力や耐反発性を低
下させることなく凝集力を大幅に改善しうるアクリル系
の水分散型感圧性接着剤組成物を提供することができる
。

また、この接着剤組成物は、上記溶剤の使用によって低
チキントロピー性となり、基材などに塗　　　　“布し
た際の塗布面の平滑性が良好となるため、接着面積の増
大に寄与させることができる。

したがって、この発明のアクリル系の水分散型感圧性接
着剤組成物は、一般の感圧性接着テープ、シート、ラベ
ル類などの用途のほか、耐反発性が特に要求される各種
用途に対しても非常に有用である。

〔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税関
する。なお、以下において部とあるは重量部を、％とあ
るは重量％を、それぞれ意味する。

また、接着力、凝集力、耐反発性は、下記の方法にて測
定したものである。

〈接　着　力〉 ２５／’Ｉ厚のポリエステルフィルムの両面に感圧性接
着剤組成物を乾燥後の厚みが片面５０ＪＩＭとなるよう
に塗布し、１００°Ｃで３分間乾燥して両面接着テープ
をつくり、ＪＩＳ　　Ｚ−１５２８により１８０度引き
剥がし接着力（ｙ／２０１ｍ幅）を測定した。

く凝　集　力〉 接着力試験と同様の両面接着テープをつくり、これを２
枚のベークライト板に２５　ｍｙ　Ｘ　２５　ｍｍの接
着面積で貼り合わせ、４０’Ｃおよび８０°Ｃで１Ｋｇ
の荷重をかけてベークライト板が落下するまでの時間（
分）を測定した。

〈耐反発性〉 ０３羽厚のアルミニウム板の片面に感圧性接着剤組成物
を乾燥後の厚みが５０／”となるように塗布腰　１００
°Ｃて３分間乾燥したのち、１０羽×８０ｍｍの大きさ
に切断して試験片をつくり、この試験片を５０朋径のア
ルミニウム製円柱に屈曲して貼りつけ、その後４０　’
Ｃで２４時間保存したときに、試験片が円柱から浮き上
がった距離（ｍｍ　）を測定した。

実施例１ 温度計、撹拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた
反応器内に、過硫酸カリウム０．６部を溶解してなる蒸
留水１００部を投入し、窒素気流下で８０°Ｃに加温し
たのち、アクリル酸２−エチルヘキシル５３％とアクリ
ル酸エチル４４％とアクリル酸３％とからなる単量体混
合物（コポリマーのガラス転移点２２１°Ｋ）１５０部
を、３時間かけて連続的に滴下して重合反応を行うこと
により、固型分濃度が６０％のアクリル系重合体の水分
散液を調製した。

この水分散液に、アクリル系重合体１００部に対して３
部のＮ−メチルアセトアミド（誘電率１９１．３）を加
え、均一に撹拌してこの発明に係る水分散型感圧性接着
剤組成物とした。

比較例１ 実施例１で得た固型分濃度が６０％のアクリル系重合体
の水分散液をそのまま比較用の水分散型感圧性接着剤組
成物とした。

上記の実施例１および比較例１の各組成物につき、初期
および４０℃で６０日間保存したのちの保存後の接着特
性を調べた結果は、下記の第１表に示されるとおりであ
った。また、上記保存後に各組成物の性状を肉眼にて調
べたところ、実施例１ではなんらの変化は認められなか
ったが、比較例１では重合体粒子が一部沈降しているの
が認められた。

第　　　１　　　表 実施例２ 実施例１と同様の反応器内に、過硫酸アンモニウム０３
部を溶解してなる蒸留水４０部を投入し、窒素気流下で
８０℃に加温した。ついで、ラウリル硫酸ナトリウムと
ノイゲンＥＡＩ　７０　（第一工業製薬社製の商品名）
との重量比１：１の混合乳化剤１部を溶解させてなる蒸
留水６０部に、アクリル酸ｎ−ブチル８５％と酢酸ビニ
ル１０％とアクリル酸５％とからなる単量体混合物（コ
ポリマーのガラス転移点２３５°Ｋ）１５０部を乳化混
合した乳化液をつくり、これを前記加温された反応器内
に４時間かけて連続的に滴下して重合反応を行うことに
より、固型分濃度が６０％のアクリル系重合、体の水分
散液を得た。

この水分散液に、アクリル系重合体１００部に対して４
部のＮ−メチルホルムアミド（誘電率１８２．４）を加
え、さらにエポキシ系架橋剤（８産化学社製の商品名Ｔ
ＥＰＩＣ）０．１部を水３部に溶解させてなる水溶液を
加え、均一に撹拌してこの発明に係る水分散型感圧性接
着剤組成物とした。

比較例２ Ｎ−メチルホルムアミドを加えなかった以外は、実施例
２と同様にして比較用の水分散型感圧性接着剤組成物を
得た。

上記実施例２および比較例２の各組成物に？き１．。

−１：＋ 接着特性を調べた結果は、下記の第２表に示されるとお
りてあった。

第　　　２　　　表 以−ヒの第１表、第２表の結果から明らかなように、こ
の発明によれば本文詳記のとおりの接着特性、保存安定
性にすぐれる水分散型感圧性接着剤組成物が得られるも
のであることが判る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルキル基の炭素数が１〜１４個の（メタ）アク
   リル酸アルキルエステルを主成分とする主単量体９０〜
   ９９．５重量％とエチレン性不飽和カルボン酸１０〜０
   ．５重量％とからなるコポリマーのガラス転移点が２５
   ０°Ｋ以下となりうる単量体混合物を水媒体中で重合さ
   せて得られるアクリル系重合体の水分散液に、誘電率が
   ８０以上の溶剤を含ませてなることを特徴とする水分散
   型感圧性接着剤組成物。
2. （２）誘電率が８０以上の溶剤をアクリル系重合体１０
   ０重量部に対して０．１〜２０重量部含ませてなる特許
   請求の範囲第（１）項記載の水分散型感圧性接着剤組成
   物。
3. （３）誘電率が８０以上の溶剤がＮ−メチルアセトアミ
   ド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミドおよび炭酸
   エチレンの中から選ばれた少なくとも一種である特許請
   求の範囲第（１）項または第（２）項記載の水分散型感
   圧性接着剤組成物。