JPH02163185A - アクリル系粘着剤の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクリル系粘着剤であって、特に粘着保持力
の優れた、溶剤を使用しないイオン架橋型のアクリル系
粘着剤を容易に得ることができる製造方法に関する。

（従来の技術及びその課題） アクリル系粘着剤として、不飽和カルボン酸が共重合さ
れたアクリル系共重合体に対し金属イオンを含有させ、
イオン架橋体を形成させたいわゆるイオン架橋型の粘着
剤が知られている。

このイオン架橋型の粘着剤では、高温溶融時にはイオン
架橋が解離し常温では架橋するという可逆的特性を有し
ているため架橋反応を促進するための熟成が不要である
。また高温溶融状態で塗布することもでき、常温では架
橋により優れた粘着保持力、すなわち粘着後、外力によ
り剥離せずその粘着状態を保持できる性能を得ることが
できるものである。

このようなイオン架橋型のアクリル系粘着剤を製造する
方法として、アクリル系共重合体を溶液重合した後、溶
液状態で有機又は無機金属化合物を添加することで溶液
タイプの粘着剤を得る方法がある。このような溶液タイ
プではフィルム等への粘着剤塗布工程で溶剤を揮発し除
去させなければならないという環境上の問題がある。

また上記アクリル系共重合体を溶液重合した後、溶液状
態で有機又は無機金属化合物を添加後、反応系から溶剤
を留去し、無溶剤タイプの粘着剤を得る方法がある。こ
の方法では溶剤の留去とともに架橋反応が進行し、系内
は極めて高粘度となる。このなめ溶剤を完全に留去する
ことが不可能となったり、反応槽から架橋が進行した粘
着剤を取出すことが非常に困難になるという問題がある
。

本発明は取扱いが容易なイオン架橋型アクリル系粘着剤
の製造方法を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の製造方法において
は、特定のアクリル系共重合体と特定の金属化合物とを
使用し、溶剤を使用せずに溶融混練することにより、上
記問題点を解消できることを見出したものであって、そ
の要旨とするところは、 側鎖に金属イオンと架橋可能な反応基を有すると共に、
１３０℃での溶融粘度が５×１０４〜７Ｘ１０５ｃｐｓ
の範囲のアクリル系共重合体に対して、金属キレート化
合物、金属アルコラード、カルボン酸金属塩より選ばれ
てなる有機金属化合物を添加した後、無溶剤で加熱混合
して反応させることを特徴とするアクリル系粘着剤の製
造方法に存する。

本発明に使用するアクリル系共重合体は、アクリル酸エ
ステル及び／又はメタクリル酸エステルを６０重量％以
上含有するものである。エステルを構成するアルコール
成分としては、例えばブチルアルコール、オクヂルアル
コール、２−エチルヘキシルアルコール、ラウリルアル
コール等の一級アルコールが通常使用される。

共重合体中には、さらに酢酸ビニルや塩化ビニル等の共
重合可能なとニルモノマーを含有させてもよい。この場
合のビニルモノマーの使用量は共重合体成分の全原料中
３２重量％以下とするのがよく、３２重量％を越すもの
ではタックが不足しやすい。　当該アクリル酸及び／又
はメタクリル酸エステルには金属イオンと架橋可能な反
応基を少なくとも１以上有する単量体を共重合させる必
要があり、下記（ａ）乃至（ｅ）に示した反応基を有す
る単量体が好適に使用できる。

（ａ）カルボキシル基を有する単及体；アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等。

（ｂ）ヒドロキシル基を有する単量体：２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート等。

（ｃ）アミド基を有する単量体；アクリルアミド、メタ
クリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブ
チロ−ルアクリルアミド等。

（ｄ）アミノ基を有する単量体；Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート等。

（ｅ）りん酸基を有する単量体：２−アクリロイルオキ
シエチルアシドフォスフェート、２−メタクリロイルオ
キシアシドフォスフェート等。

上記単量体は、一種又は二種類以上含有させでもよく、
その使用量は、共重合体成分の全原料中０．０５〜８．
０重量％程度の範囲で好適に使用できる。使用量が０．
０５重１％未満では粘着保持力の向上が見られず、また
ロール状に巻取ったテープの側面への粘着剤のしみ出し
が起こりやすく不都合である。８．０重量％を越すもの
ではタックが不足しゃすい。

上記成分からなるアクリル系共重合体は、通常の溶液重
合法等により得られるが、脱溶剤後の粘度特性として、
１３０℃における溶融粘度が５×１０〜７Ｘ１０５ｃｐ
ｓの範囲、好ましくは１０×１０〜５Ｘ１０５ｃｐｓの
範囲のちのが好適に使用できる。溶融粘度の測定方法は
通常のＢ型粘度計によればよく、上記溶融粘度が５Ｘ１
０５ｃｐｓ未溝のものでは５ｃカが不足気味で粘着保持
力が低く、また金属化合物の添加量を壜やして凝集力を
上げても、タックが不足する等、粘着特性のバランスが
悪くなるという問題がある。また７Ｘ１０５ｃｐｓを越
えるものについては通常の溶液重合法では共重合が困難
になる傾向があり、また得られる粘着剤を塗布すること
が困難になりやすい傾向が見られる。

本発明では上記溶融粘度を有するアクリル系共重合体に
特定の有機金属化合物を添加し加熱混合して反応させる
必要がある。有機金属化合物としては、（ｉ　）金属キ
レート化合物、（１１）金属フルコラートおよび（ｉｉ
ｉ）カルボン酸金属塩・ら選ぶ必要があり、これらの金
属化合物は、無溶剤で溶融混合により容易にポリマー中
に均一分散でき、また上記アクリル系共重合体中の反応
基と容易に反応し、架橋構造を形成できる。

上記（ｉ　）乃至（ｉｉｉ）以外の金属化合物、例えば
酸化亜鉛や酸化カルシウム等の無機金属化合物を使用し
た場合はアクリル系共重合体に対する相溶性に劣るとい
う問題がある。

ここで、（ｉ）金属キレート化合物としては、キレータ
−成分として、β−ジケトン類（２゜４ベンタンジオン
、２．４へブタンジオン等）、ケトエステル類（アセト
酢酸メチル、アセト酢酸エチル等）、しドロキシカルボ
ン酸類（乳酸エステル、酒石酸等）、ケトアルコール類
（４−ヒドロキシ−２−ペンタノン、４−ヒドロキシ−
２−ヘプタノン等）、アミノアルコール類（モノエタノ
ールアミン、ジェタノールアミン等）等が挙げられ、こ
れらのキレータ−と、キレート結合をなし得る金属、例
えばＮａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｐｂ、、Ｆｅ、Ｃ
ｃ、Ｎｌ、Ｚｎ、ＡＩ、Ｔｉ、Ｚｒ等から形成されるキ
レート化合物が挙げられる。

また、（ｉｉ）金属アルコラードとしては、アルカリ金
属アルコラード類（リチウムプロピナート、ナトリウム
メチラート、セシウムプロピナート等）、アルミニウム
アルコラード（イソプロピレート、５ｅｃ−ブチレート
等）、チタンアルコラード（テトライソプロピルチタネ
ート、テトラｎ−ブチルチタネート、ポリトリブチルチ
タネート等）等が使用できる。

（１ｉｉ）カルボン酸金属塩のカルボン酸としては脂肪
族カルボン酸、芳香族カルボン酸、修酸、クエン酸、ロ
ジン、水添ロジン等があり、金属としては　Ｎａ、に、
Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ。

Ｓｎ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ。

Ａ　Ｉ　、　Ｚ　ｒ等が使用できる。

上記有機金属化合物はアクリル系共重合体に対する添加
量が増加するに従い粘着保持力は改良されるが、ポール
タック等の粘着特性が低下するため、上述のアクリル系
共重合体中の反応基に対し当量比で０．０５〜２．０の
範囲とするのが好ましい。

本発明では上述したアクリル系共重合体と有機金属化合
物を無溶剤で加熱混合して反応させる必要があるが、そ
の方法としては、加熱機構を有するニーダ−等のバッチ
式の混線機や、押出機を用いて混練り吐出により連続し
て行なうこともできる。架橋前後の粘度等によって、適
宜選択すればよい。

上記の方法で得られた粘着剤はイオン架橋のために、す
でに充分な内部凝集力を有しており、このもの単独でも
粘着剤組成物として使用できるが、必要に応して粘着付
与剤、可塑剤、安定剤、充填剤等の配合剤を添加しても
よい。

以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。

（実施例） 実施例１〜４ アクリル酸２−エチルヘキシル　５７重量％アクリル酸
ブチル　　　　　　　４ｏツノアクリル酸　　　　　　
　　　　　　３．。

上記組成からなる共重合体の４０％酢酸エチル溶液を、
減圧下で脱溶剤を行ない、１３０℃での溶融粘度（Ｂ型
粘度計による）が２．３×１０５ｃｐｓのアクリル系共
重合体を得た。

次に加熱機構を有するニーダ−にて窒素雰囲気下で１６
０°Ｃまで昇温させ、上記アクリル系共重合体１００重
量部に対して表１に示しな組成の有機金属化合物及び添
加剤を添加し、１゜５時間溶融混練することにより粘着
剤を得な。

得られた粘着剤をホットメルト塗布装置により、ポリエ
ステルフィルム（ＰＥＴ、３８μｍ）上に塗布厚み２０
μｍとなるように均一に塗布した。塗布後の各フィルム
試料を用いてｒボールタック」、「保持力」及び「接着
力」について下記の方法で評価した結果を表１に示しな
。

比較例１ 有機金属化合物の代りに酸化亜鉛を使用した以外は、実
施例１〜４と同一内容でフィルム試料を得、その評価を
行なった。

［評　　価　　方　　法　　］ 「ポールタック」；各フィルム試料を、傾斜角度が３０
度の傾斜面上に粘着剤層を表面にして置き、フィルムの
上端より傾斜面上１０ｃｍＭれな所より直径１／３２イ
ンチ〜３２／３２インチの範囲の、径が異なる鋼球を２
３℃の雰囲気温度下でころがし、フィルムの上端から傾
斜面の下方１０ｃｍ以内で静止した鋼球の最大径で示し
た。

「保持力」；各フィルム試料（１８ｍｍＸ　２Ｑｍｍ）
をステンレス板（ＳＵＳ３０４）上に貼Ｗ　ｆ＆、２Ｋ
ｇ重のゴムロールで一往復加圧し、４０℃×２０分間放
置後、ステンレス板を垂直にし、試料の下端にＩＫｇの
荷重をかけ、試料が落下するまでの時間、又は、この時
間が２時間以上の場合は２時間後のずれ長さを測定しな
。

「接着力」；各フィルム試料（１８ｍｍＸ２Ｑｍｍ）を
ステンレス板（ＳＵＳ３０４）上に貼着後、２Ｋｇ重の
ゴムロールで一往復加圧し、２３℃×２０分間放置後、
２３°Ｃの雲囲気下３００圓／分の引張速度で１８０度
剥離試験を行なった。

ここで、上記特性は「ポールタック」５以上、「保持力
」として２時間後のずれが５ｍｍ以下、「接着力」が４
００　ｇ／　１８’ｍｍ以上の全ての特性を満足するも
のが粘着テープとして良好とされる。

表１から本発明により得られた実施例１乃至４の粘着剤
は、充分な保持力を有しており、その他の粘着特性も優
れていることが判る。これに対して、有機金属化合物を
使用しない比較例１についてはアクリル系共重合体の架
橋が不充分ななめ粘着特性が劣ることが判る。なお比較
例１の粘着剤は酸化亜鉛が充分に溶解せず白濁が見られ
た。

実施例５〜７、比較例２〜３ 実施例１〜４に示した組成のアクリル系共重合体であっ
て、１３０°Ｃでの溶融粘度が表２に示した数値を有す
る各共重合体を使用し、ビスアセチルアセトナト亜鉛を
上記共重合体１００重量部に対し表２に示した重量部を
添加、実施例１〜４と同様な操作により各試料を得な。

ついで、実施例１〜４と同様に「ポールタック」、「保
持力」及び「接着力」について測定した結果を表２に示
した。

表２から本発明により得られた実施例５〜７の粘着剤は
、充分な保持力を有し、かつ他の粘着特性についても優
れていることが判る。これに対して、１３０°Ｃ溶融粘
度が低いアクリル系共重合体を用いた比較例２について
は保持力が不足しており、また保持力を改良するために
有機金属化合物の添加量を増加した比較例３ではタック
が不足することが判る。

（発　　明　　の　　効　　果　　） 以上説明したように、本発明の方法によれば粘着保持力
の優れたイオン架橋型のアクリル系粘着剤を容易に得る
ことができ、各種粘着デー１等への利用性が大である。

特許出願人　　　　三菱樹脂株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 側鎖に金属イオンと架橋可能な反応基を有すると共に、
   １３０℃での溶融粘度が５×１０〜７×１０＾５ｃｐｓ
   の範囲のアクリル系共重合体に対して、金属キレート化
   合物、金属アルコラード、カルボン酸金属塩より選ばれ
   てなる有機金属化合物を添加した後、無溶剤で加熱混合
   して反応させることを特徴とするアクリル系粘着剤の製
   造方法。