JPH023432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエチレン、ポリプロピレンおよび
ポリブタジエンなどのポリオレフインからなるフ
イルムおよび成形物などの被着対象物に対する接
着強度と耐湿保持力の優れた感圧性接着剤に関す
るものである。 感圧性接着剤の用途はテープ、ラベル、ステツ
カー、シールなどであり、被着対象物の材質はプ
ラスチツク、金属、ガラス、紙、陶器などであ
る。特にプラスチツク製品は増大の一途を辿つて
いる。とりわけ、プラスチツク製品中でのポリオ
レフイン系のしめる割合は安全、衛生面より漸増
している。例えば、食器、容器、玩具、包装袋な
どであり、包装用フイルムとして、最近、ポリブ
タジエンフイルムが開発上市され、脚光を浴びて
いる。 一方、感圧性接着剤の組成は、従来、天然ゴ
ム、合成ゴム、ポリビニールアルキルエーテル、
ポリアクリル酸エステルなどを主成分とし、添加
剤、例えば、粘着附与剤、可塑剤などを補助成分
として成り立つている。 従来、感圧性接着剤としては、接着性、塗工適
性、乾燥性、耐水性などの点で優れている芳香族
類、エステル類、ケトン類などの有機溶剤を用い
たいわゆる、溶液型感圧性接着剤が主力であつた
が、近年、省資源、無公害、安全衛生面より、水
性分散型感圧性接着剤が注目され、なかでもアク
リル酸エステル共重合体を主成分とした水性分散
型感圧性接着剤が積極的に研究されており、その
成果も挙がり拡大の一途を辿つている。しかしな
がら、これらの水性分散型感圧性接着剤は溶液型
感圧性接着剤にくらべて、耐水性、接着性、乾燥
性、安定性などに欠点があり、なかでも耐水性の
ないことに起因する耐湿保持力および接着性、特
にポリオレフインからなる成型物などの被着対象
物に対する接着強度の向上が要望されていた。 本発明は、かかる従来のアクリル酸エステル共
重合体を主成分とした、水性分散型感圧性接着剤
における接着性の欠点を排除し、ポリエチレン、
ポリプロピレンおよびポリブタジエンなどのポリ
オレフインからなるフイルム、成型物などに対す
る接着強度および耐湿保持力に優れた感圧性接着
剤を提供するものである。 本発明で得られた感圧性接着剤は省資源、無公
害、安全、衛生面とポリオレフイン系からなる被
着対象物が増加している現状を考えた場合極めて
有望な感圧性接着剤と云える。本発明はこれらの
現状と要望を鑑み開発研究に着手し鋭意研究の結
果完成されたものである。 すなわち本発明は、炭素数４〜12のアルキル基
を有するアクリル酸アルキルエステルの１種もし
くは２種以上(a)60〜90重量部、α、β―不飽和カ
ルボン酸、ヒドロキシル基を有するアクリル酸も
しくはメタクリル酸アルキルエステル、およびア
クリルアミドもしくはメタクリルアミドまたはそ
れらの誘導体の１種もしくは２種以上(b)１〜７重
量部、ならびにその他のビニル系もしくはビニリ
デン系共重合性単量体の１種もしくは２種以上０
〜40重量部を、イソシアネート基と反応し得る官
能基を有する乳化剤を用いて乳化重合して得られ
る水性分散体(A)100重量部（固形分）に、ポリイ
ソシアネート化合物(B)0.1〜1.0重量部の水非混和
性有機溶媒溶液を加え、残存イソシアネート基が
検出されなくなるのに十分の反応温度、時間で反
応せしめた感圧性接着剤に関するものである。 本発明に係る感圧性接着剤が、なぜ優れた接着
性と、水性分散体型感圧性接着剤の最大の欠点で
ある耐水性が劣り、このため耐湿保持力が不十分
であるという欠点を克服できたかは未だ理論的に
解明されていない。しかしながら、耐水性に最も
悪影響を与えると考えられる乳化剤と、ポリイソ
シアネートとが水非混和性有機溶媒溶液の界面に
おいて選択的に反応し、乳化剤が一部疎水性とな
ることによるのではないかと考えられる。 本発明において用いられる炭素数４〜12個のア
ルキル基を有するアクリル酸エステル(a)として
は、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリ
ル酸２―エチルヘキシルなどの直鎖または分岐し
た脂肪族アルコールのアクリル酸エステルを挙げ
ることができ、２種以上の併用もさしつかえな
い。これらの単量体は、単量体総量の60〜99重量
部、好ましくは80〜95重量部が有効である。 また(b)の群の単量体としては、α、β不飽和カ
ルボン酸としては、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、フマール
酸などが挙げられ、ヒドロキシル基を含有するア
クリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル
としてはアクリル酸β―ヒドロキシエチル、アク
リル酸β―ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β
―ヒドロキシエチル、メタクリル酸β―ヒドロキ
シプロピルなどが挙げられ、アクリルアミドもし
くはメタクリルアミドまたはアクリルアミド誘導
体としてはＮ―メチロールアクリルアミド、Ｎ―
ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ―ブトキシメ
タクリルアミドなどが挙げられる。これらの単量
体(b)は１〜７重量部で有効である。 その他のビニル系もしくはビニリデン系共重合
性単量体(c)としては炭素数３以下のアルキル基を
有するアクリル酸アルキルエステル、例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プ
ロピルなど、アルキル基の炭素数１〜12個のメタ
クリル酸エステル、例えば、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２―エチ
ルヘキシルなどがあり、その他に酢酸ビニル、ス
チレン、ビニルトルエン、アクリルニトリルなど
が挙げられ、これらの単量体(c)は必要に応じて共
重合することができる。 本発明においてイソシアネート基と反応し得る
官能基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル
基、アミノ基、イミノ基、スルホ酸基のアンモニ
ウム塩などがあり、このような官能基を有する乳
化剤を例示すると、アルキルベンゼンスルホネー
トのアンモニウム塩、アルキルジフエニルエーテ
ルジスルホネートのアンモニウム塩、ポリオキシ
エチレンアルキルフエニルサルフエートのアンモ
ニウム塩、高級アルコールサルフエートのアンモ
ニウム塩、などの陰イオン性の乳化剤、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフエニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルアミン、ソルビタンラウレート、ソル
ビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、
ソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンソル
ビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンパルミテートなどのノニオン系の乳化剤であ
る。 上記乳化剤は併用することも可能で水性分散体
の固形分に対し0.5〜10重量％使用される。また
上記乳化剤を必須成分とし、他の乳化剤例えば、
アルキルベンゼンスルホネートのナトリウム塩、
ジアルキルスルホサクシネートのナトリウム塩、
オキシアルキルフエニルエーテルサルフエートの
ナトリウム塩などの乳化剤も本発明の効果を防げ
ない程度に使用することも可能である。 重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム、過硫酸ソーダなどの過硫酸塩、過
硫酸または過酸化水素、クメンハイドロパーオキ
サイドなどの過酸化物が使用され、場合によつて
は、これらのチオ硫酸ソーダ、エチルソルビン
酸、硫酸第一鉄アンモニウムのような還元剤を併
用して、レドツクス反応で重合させることもでき
る。 本発明において用いられるポリイソシアネート
化合物(B)としては、例えばトリレンジイソシアネ
ート、キシレンジイソシアネート、メチレンビス
ジフエニルイソシアネートなどの芳香族ジイソシ
アネート化合物、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネートなどの脂肪族も
しくは脂環式ジイソシアネート化合物、またトリ
メチロールプロパンなどヒドロキシル基を有する
化合物のジイソシアネート化合物よる付加物など
が挙げられ、これらポリイソシアネート化合物(B)
の使用量は、上記のようにして得られた水性分散
体(A)100重量部（固形分）に対して0.1〜1.0重量
部が適当である。0.1重量部より少ないと耐湿保
持力の向上が期待できず、また1.0重量部以上用
いても耐湿保持力の大幅な向上が期待できないと
同時に、水性分散体中にブツが発生し、感圧性接
着剤を調製した後に行われるろ過工程において著
しく作業性を害するというデメリツトを生ずる。 水非混和性有機溶媒としては、酢酸エチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど
の脂肪族の溶媒、ベンゼン、キシレン、トルエン
などの芳香族の溶媒などが挙げられ、その使用量
はポリイソシアネート化合物(B)を溶解するに足る
量、すなわちポリイソシアネート化合物(B)に対
し、１〜99重量％、好ましくは25〜75重量％であ
る。 ポリイソシアネート化合物(B)を単独で水性分散
体(A)中に添加すると、ポリイソシアネート化合物
(B)はもつぱら水との反応によつて先に消費され、
その結果ブツが発生したり、望ましい耐湿保持力
を得ることができなくなる。したがつて本発明に
おいてはポリイソシアネート化合物(B)を水非混和
性有機溶媒溶液として添加するためにその界面に
おいてイソシアネート基と反応する官能基を有す
る乳化剤と選択的して反応し、感圧性接着剤とし
て優れた特性を示すものと考えられる。 水性分散(A)とポリイソシアネート化合物(B)との
反応条件としては、５℃以上、100℃以下であり、
５℃以下の温度では反応が極めて遅く長時間を要
する。また100℃付近の温度では、発泡が著しく
かつ反応も不均一で粗粒子等の生成も有り好まし
い状態ではない。特に好ましい反応温度は10〜75
℃である。反応時間の制限はないが通常１分〜３
時間、特に好ましい温度においては５分〜２時間
程度である。 本発明の感圧性接着剤には顔料、可塑剤、粘着
附与剤、保護コロイド、増粘剤、乳化剤、消泡
剤、防腐防カビ剤、PH調整剤などを添加でき
る。 特に水性分散型感圧性接着剤を塗工するのには
約6000〜20000cps程度に増粘して使用する必要が
ある。この場合、増粘剤としては、ポリアクリル
酸塩、セルロース類、ポリビニルアルコールなど
が有用である。 本発明による感圧性接着剤を塗工する支持体と
しては、上質紙、アート紙、コート紙、フオイル
紙、クラフト紙などの紙、ポリエステル、アセテ
ート、ポリ塩化ビニルなどのフイルムもしくはこ
れらの複合積層物が挙げられる。 以上のとおり本発明においては、接着力が特に
耐湿保持力において多大の改良がされ、しかもイ
ソシアネート基が完全に消費された、いわゆる一
液型であるために使い易く、勿論貯蔵安定性が極
めて優れており、バラツキも少ない。 以下実施例および比較例により更に詳細に説明
する。なお例中、「部」、「％」はそれぞれ重量部、
重量％を示す。 実施例 １ 還流冷却器、温度計、窒素ガス吹入口、滴下ロ
ートおよび撹拌器を備えた４つ口フラスコにポリ
オキシエチレンアルキルフエニルエーテルサルフ
エートのアンモニウム塩２部、ポリオキシエチレ
ンアルキルフエニルエーテル２部を100部のイオ
ン交換水に溶解させた溶液を仕込み、さらに過硫
酸アンモニウム10％水溶液３部を添加した後、ア
クリル酸２―エチルヘキシル80部、アクリル酸ブ
チル17部アクリル酸３部からなる不飽和単量体混
合物を、撹拌下で最初に10部滴下し、70〜80℃で
反応させた。つぎに不飽和単量体の残り90部を
180分間で滴下し滴下終了後85℃で120分間撹拌を
継続し水性分散体を得た。 上記方法で得られた水性分散体に30℃において
撹拌下でヘキサメチレンジイソシアネートの50％
トルエン溶液１部を滴下し120分間反応させた後、
120メツシユのろ布でろ過を行い本発明の感圧性
接着剤組成物を得た。 この組成物を紙に塗布後乾燥し試験片を作成し
てステンレス板に対する接着力、40℃、相対湿度
65％における接着保持力、J.Dow法によるボール
タツクを測定した。結果を表１に示す。 実施例 ２ 実施例１において使用した乳化剤にかえてジア
ルキルスルホサクシネートのアンモニウム塩５部
使用し、不飽和単量体混合物としてアクリル酸２
―エチルヘキシル40部、酢酸ビニル５部、メタア
クリル酸β―ヒドロキシエチル５部を使用し、そ
してヘキサメチレンジイソシアネートにかえてメ
チレンビスジフエニルイソシアネートを使用した
ほかは実施例１と同操作により感圧性接着剤組成
物を得た。 実施例１と同様にして作成した試験片による測
定値を表１に示す。 比較例 １ 実施例１と同操作により得られた水性分散体
に、ヘキサメチレンジイソシアネートの50％トル
エン溶液を実施例１で使用した倍量添加したほか
は実施例１と同様にして感圧性接着剤組成物を得
た。 実施例１と同様にして作成した試験片による測
定値を表１に示す。 比較例 ２ 実施例２と同操作により得られた水性分散体
に、メチレンビスジフエニルイソシアネートの50
％トルエン溶液を実施例１で使用した10分の１量
使用したほかは実施例２と同様にして感圧性接着
剤組成物を得た。 実施例１と同様にして作成した試験片による測
定値を表１に示す。 比較例 ３ 実施例１と同操作により得られた水性分散体に
イソシアネート化合物を使用しないで感圧接着剤
として使用した。 実施例１と同様にして作成した試験片による測
定値を表１に示す。 実施例１および２、比較例１〜３において得ら
れた感圧性接着剤のステンレス板に対する接着
力、40℃、相対湿度65％における接着保持力、J.
Dow法によるボールタツクを測定したところ表
１の結果となつた。 表１から明らかなように本発明の感圧性接着剤
は、加湿保持力に優れた性能を有し、接着力、粘
着力とのバランスもよい。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素数４〜12のアルキル基を有するアクリル
   酸アルキルエステルの１種もしくは２種以上(a)60
   〜90重量部、α、β―不飽和カルボン酸、ヒドロ
   キシル基を有するアクリル酸もしくはメタクリル
   酸アルキルエステル、およびアクリルアミドもし
   くはメタクリルアミドまたはそれらの誘導体の１
   種もしくは２種以上(b)１〜７重量部、ならびにそ
   の他のビニル系もしくはビニリデン系共重合性単
   量体の１種もしくは２種以上０〜40重量部を、イ
   ソシアネート基と反応し得る官能基を有する乳化
   剤を用いて乳化重合して得られる水性分散体(A)
   100重量部（固形分）に、ポリイソシアネート化
   合物(B)0.1〜1.0重量部の水非混和性有機溶媒溶液
   を加え、残存イソシアネート基が検出されなくな
   るのに十分の反応条件で反応せしめてなる感圧性
   接着剤。