JPH0641504A - アルカリ可溶型粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タック紙や粘着テープ等に使用でき、かつ資
源保護の目的で再パルプ化する際に容易にアルカリ水で
離解できる粘着剤組成物を提供する。 【構成】 （メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有
ビニル系単量体を水性媒体または有機溶媒中で重合して
えられる（共）重合体と可塑性付与可能な界面活性剤と
を主成分とし、必要に応じて架橋剤やシランカップリン
グ剤等を添加してなるアルカリ可溶型粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタック紙や粘着テープ用
として種々の用途に使用できかつ資源保護等の目的で再
パルプ化する時に簡単にアルカリ水に離解でき、抄紙後
に粘着力の残らないアルカリ可溶型粘着剤組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、再パルプ化の重要性が高まり、そ
れらの要求を満たすことができる粘着剤の開発に種々の
努力がなされてきた。その試みの例として、特開平３−
７４４８６号の明細書には例えばアクリル酸エステルと
酢酸ビニルと無水マレイン酸からなる共重合体に非イオ
ン界面活性剤を添加し、苛性ソーダで中和したものが記
載されている。また特公昭４９−２３２９４号の明細書
には例えば酢酸ビニルとクロトン酸共重合体またはアク
リル酸エチルとアクリル酸共重合体に非イオン界面活性
剤を添加したものが記載されている。特開昭５２−３３
９２６号の明細書にはカルボキシル基を有する重合性ビ
ニル単量体と塩基性単量体の共重合体に水溶性可塑剤を
添加したものが記載されている。また米国特許３,８６
５,７７０号の明細書にはアクリル酸エステルとビニル
カルボン酸の共重合体をアルカノールアミンで中和した
ものが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平３−７
４４８６号の発明のものは無水マレイン酸や酢酸ビニル
の中和やケン化された部分は水に溶解するが、主な主成
分であるアクリル酸エステルの部分は本質的には水にと
けないために故紙に付着しているか小さな粒状になって
分散している。これら粘着性を持った分散物は残さの瀘
過時にフィルターの目詰まりを起こし、作業に支障をき
たす。またバージンパルプと混合され抄紙された時タッ
クが生じたり、品質に欠陥のある紙質ができる。再パル
プ化する時は粘着剤の部分はタックのない状態で溶解し
ていなければならない。特公昭４９−２３２９４号のも
のも上記で説明したように水に不溶または溶けにくい部
分があるので好ましい組成分とは言えない。特開昭５２
−３３９２６号は再パルプ化用水性粘着剤の性能を得る
ために多価アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリ
プロピレングリコール等の水溶性可塑剤を添加している
が、これらの水溶性可塑剤は紙基剤に応用するとブリー
ジリングを起こし易い。また紙製品に粘着テープを貼付
した場合には粘着剤中の水溶性可塑剤が移行し紙汚れの
問題を起こすので好ましくない。

【０００４】本発明は上記の問題点を改善したものであ
って、水溶性粘着剤の欠点である水分依存性、低温時の
タック不足、高温時のブリ−シングとせん断強度不足の
改良および再パルプ化工程において離解性に優れかつ抄
紙したときにタックの残らない粘着剤組成物である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は水溶性粘着剤の
抱える問題を解決するものであって、乾燥皮膜は本質的
には水に不溶であってアルカリ水には溶ける粘着剤組成
物である。具体的には １．カルボキシル基含有ビニル系単量体を水性媒体中で
重合して得られる重合体の水溶液に可塑性付与可能な界
面活性剤を添加してなるアルカリ可溶型粘着剤組成物。 ２．可塑性付与可能な界面活性剤を分散または溶解した
水溶液中でカルボキシル基含有ビニル系単量体を重合し
て得られるアルカリ可溶型粘着剤組成物。 ３．カルボキシル基含有ビニル系単量体を有機溶媒中で
重合して得られる重合体の溶液に可塑性付与可能な界面
活性剤を添加してなるアルカリ可溶型粘着剤組成物。 ４．可塑性付与可能な界面活性剤を分散または溶解した
有機溶媒中でカルボキシル基含有ビニル系単量体を重合
して得られるアルカリ可溶型粘着剤組成物である。

【０００６】カルボキシル基含有重合性ビニル系単量体
としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水
マレイン酸、フマール酸、無水フマール酸、イタコン
酸、クロトン酸等が挙げられる。これらの中でアクリル
酸、メタクリル酸が好適である。特にアクリル酸の単独
重合体かメタクリル酸との共重合体が優れた性能を発揮
する。

【０００７】可塑性付与可能な界面活性剤としては、ア
ルキルアリルエーテル型の例えばポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフ
ェニルエーテル、アルキルエーテル型のポリオキシエチ
レンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエ
ーテル、アルキルエステル型のポリオキシエチレンラウ
レート、ポリオキシエチレンオレエート、ソルビタンオ
レエート、アルキルエーテルリン酸エステル塩等のエチ
レンオキサイド基を有する非イオン界面活性剤および商
品名のプルロニックおよびテトロニック（共に旭電化株
式会社製）のようなエチレンオキサイド／プロピレンオ
キサイドブロックコポリマー基を有するものがある。ま
たアニオン性界面活性剤のエチレンオキサイド基を持っ
ているものも使用できる。

【０００８】以下カルボキシル基含有ビニル系単量体の
重合方法を記述する。例えばアクリル酸を過酸化水素、
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムのような水溶性重
合開始剤を使用して水の中で重合反応を行ないベースポ
リマーを得るか、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシアノ吉草
酸のような油溶性重合開始剤を使用して、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ア
セトン等の中で重合反応を行ないベースポリマーを得る
ことができる。水性媒体中で重合反応を行なう際にはリ
ン酸ソーダ、次亜リン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、ト
リポリリン酸ソーダ、重炭酸ソーダ等の無機塩を添加す
ることによって重合性を高めることはできる。分子量の
コントロールは触媒量や公知の重合調整剤にて容易にで
きる。分子量はタック始め諸物性に影響してくるが、好
ましくはポリアクリル酸換算で２０万〜１５０万のもの
が良い。このようにして得られたベースポリマーは乾燥
皮膜にした場合は水に溶けにくくアルカリ水に溶解す
る。また有機溶媒中で重合反応を行なう際は例えばメチ
ルアルコール単独または他の有機溶剤との併用および少
量の水の存在下でベースポリマーを得ることができる。

【０００９】本発明の粘着剤組成物はベースポリマーを
製造後に界面活性剤を添加する方法と、カルボキシル基
含有ビニル系単量体を重合反応するときに界面活性剤の
一部または全量を媒体中に添加しておく方法があるが、
反応時に添加する場合は量と種類を選択する必要があ
る。界面活性剤を添加することによってエステル化反応
を起こすと思われるが、このとき若干の発熱がある。こ
のとき粘度が上昇し粘性が悪くなる種類の界面活性剤が
あるが、これらのものについては相溶性が悪いと判断し
てよい。

【００１０】粘着剤のバランスがとれる界面活性剤のＨ
ＬＢは１０〜１６位のものがよく可塑化率が高くなる。
ＨＬＢが１０以下であると凝集力が不足してブリージン
グが激しく使用できない。またＨＬＢが１６以上では目
的のタックがでない。しかしＨＬＢ１０以下と１６以上
のものを混合して使用することはできる。添加量として
は不揮発分換算でベースポリマー１００重量部に対して
界面活性剤の量は５０〜５００重量部を使用することが
できる。特に１００〜２５０重量部使用することが好ま
しい。

【００１１】こうして得られた粘着剤組成物の乾燥皮膜
は水には溶けないがアルカリ水には良く溶解するものが
できる。またさらに水に対しての依存性を少なくするた
めにはカルボキシル基の活性水素と反応する架橋剤を添
加することが有効である。架橋剤としては例えば多価金
属塩であるマグネシウム、アルミニウム、カルシウム、
亜鉛の如き金属の酢酸塩、硫酸塩、金属キレートである
アルミニウムトリスアセチルアセトネート、エチルアセ
トアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミ
ニウムモノアセチルアセトネートビスエチルアセトアセ
テート等、アジリジン系化合物であるジフェニルメタン
ビス−４，４’，Ｎ，Ｎ’−ジエチレンウレア、２−
（１−アジリジニル）エチルメタクリレート、１，６−
ヘキサメチレンジエチレンウレア等およびエポキシ系化
合物の１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、グリセロールポリグリシジルエーテル、その他メラ
ミン系等公知の架橋剤がある。

【００１２】また用途がガラスビン用として使用される
ときは耐水接着力を要求されるが、そのような場合には
シランカップリング剤をベースポリマーに対して０．０
１〜５重量％重合反応中または重合反応後に添加すると
優れた性能を発揮する。シランカップリング剤としては
ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン等がある。また、天然樹脂、石油樹脂等でアルカ
リ可溶なタッキファイヤーや粘着付与可能な多価アルコ
ールも物性を阻害しない程度に使用することもできる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。文中の部および％は全て重量基準によるものであ
る。

【００１４】実施例１ 冷却管、窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器
に水２００部および重炭酸ソーダ０．５部を入れて窒素
置換しながら攪拌する。アクリル酸１００部と水７０部
との混合液および重合開始剤として水に０．５％濃度に
溶解した過硫酸カリウム溶液２０部を別々の容器に用意
する。内温を加熱して８８℃になった時点より上記のア
クリル酸と水との混合液と過硫酸カリウムの水溶液を別
口より逐次滴下せしめ重合反応を開始させる。その後反
応温度を９３℃に保持しながら３時間滴下反応する。滴
下終了後同温度で２時間継続して重合反応を終結してか
ら冷却し透明なベースポリマーを得た。次にベースポリ
マー１００部にポリオキシエチレンオクチルフェニルエ
ーテル（エチレンオキサイド付加モル数７，ＨＬＢ１
２．２のノニオン性界面活性剤）を３０部添加して５０
℃で２時間攪拌しアルカリ可溶型粘着剤組成物を得た。

【００１５】実施例２ 実施例１と同じ容器に水２００部、リン酸ソーダ０．２
部およびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（エチレンオキサイド付加モル数１３，ＨＬＢ１４．５
のノニオン性界面活性剤）を５部入れて窒素置換しなが
ら攪拌する。またアクリル酸９５部、メタクリル酸５部
および水７０部からなる混合液および重合開始剤として
０．５％濃度の過硫酸カリウム２０部を別々の容器に用
意する。次いで実施例１と同様に重合反応を行ない、や
や不透明なベースポリマーを得た。次にベースポリマー
１００部にポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（エチレンオキサイド付加モル数１３，ＨＬＢ１４．５
のノニオン性界面活性剤）２０部、ポリオキシエチレン
ラウリルエーテル（エチレンオキサイド付加モル数５，
ＨＬＢ１０．８のノニオン性界面活性剤）１５部を添加
し５０℃で２時間攪拌しアルカリ可溶型粘着剤組成物を
得た。

【００１６】実施例３ 実施例１で得られた粘着剤組成物１００部に、凝集力を
高め高温高湿下のブリード性を良くするために架橋剤と
して１．６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルを
２部添加しアルカリ可溶型粘着剤組成物を得た。

【００１７】実施例４ 実施例３で得られた粘着剤組成物に、ガラス容器に対し
て接着力を高める目的でγ−アミノプロピルトリエトキ
シシランを０．８部添加しアルカリ可溶型粘着剤組成物
を得た。

【００１８】実施例５ 冷却管、窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器
にメタノール２５０部、過酸化ベンゾイル０．５部を入
れて窒素置換しながら攪拌する。次にアクリル酸１００
部を入れ加温し重合反応する。反応温度７３℃にて反応
時間６時間続けてから、冷却し透明なベースポリマーを
得た。次にベースポリマー１００部にポリオキシエチレ
ンオクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイド付加
モル数７，ＨＬＢ１２．２のノニオン性界面活性剤）を
４０部添加して５０℃で２時間攪拌してアルカリ可溶型
粘着剤組成物を得た。

【００１９】比較例１ アクリル酸ブチル４０部、酢酸ビニル４０部、アクリル
酸２０部と重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ル１部をメチルアルコールと酢酸エチルの混合溶剤１５
０部を用いて溶液重合反応を行ないベースポリマーを得
た。次にベースポリマー１００部にポリオキシエチレン
オクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイド付加モ
ル数７，ＨＬＢ１２．２のノニオン性界面活性剤）を３
０部添加して５０℃で２時間攪拌し粘着剤組成物を得
た。

【００２０】比較例２ アクリル酸９０部、ジメチルアミノエチルアクリレート
１０部、アゾビスイソブチロニトリル１部、イソプロピ
ルアルコール３００部からなる組成物を溶液重合反応し
てベースポリマーを得た。次にベースポリマー１００部
にポリエーテルポリオールであるサンニックスＴＰ−４
００（三洋化成株式会社製）３５０部および水１０５０
部を加え均一に混合し水溶性粘着剤組成物を得た。

【００２１】実施例および比較例で得た粘着剤組成物を
以下の方法にて評価した。ここで使用するタック紙の基
材には上質紙５５Ｋを用い、塗布量は２５ｇ／m²で行な
った。

【００２２】接着力：試験片を２５×１５０mmに切断し
剥離紙を剥した後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７で規定される
圧着装置を用いてＳＵＳ３０４板の上に圧着した。６０
分経過後にテンシロン万能試験機を用い１８０゜引き剥
し接着力を測定した。ただし引張り速度は３００mm／分
で行なった。

【００２３】保持力（ズレ距離）：ＪＩＳ Ｚ−０２３
７に準拠し、試験片を清浄にしたＳＵＳ３０４板の一端
に、試験片の２５×２５mmの面積が接するように貼り付
けローラーで圧着する。２０分経過後、試験片の一端を
留金で止め試験片が垂直に垂れ下がるようにし、その先
端に１kgの重りを取り付ける。４０℃の雰囲気下で５時
間後のズレた距離を測る。途中で落下した場合は時間で
表わす。

【００２４】ループタック：試験は株式会社オリエンテ
ック製テンシロン万能試験機；モデルＵＴＭ−４を用い
て実施した。試験片を２５×１５０mmに切断し、両端１
５mmを合わせて、テンシロン万能試験機のチャックには
さみ込み円周３１．８５mmのループを作る。次にＪＩＳ
Ｚ−０２３７で規定されている研磨したＳＵＳ３０４
を３００mm／分の速度で上昇させループと接触される。
その際ＳＵＳ板から最下部までの距離は２０mmになるよ
う設計する。ＳＵＳ板が所定の位置まで上昇すれば試験
片はループがつぶれた状態でＳＵＳ板と接触することと
なる。接着後直ちに３００mm／分の速度でＳＵＳ板を下
降させる。このときのＳＵＳ板と試験片の間の接着力を
もってループタックとした。

【００２５】ブリード：この試験方法においては、湿度
や温度にさらされたときに紙を通して粘着剤およびその
一部の成分がしみ出す傾向を測定する。三本ロールのト
ップフィード法の塗工機で一般的に行なわれるタック紙
の製造方法にて直径１５０mmのロール状とシート状の試
料を用意する。用意された試料を７０℃の雰囲気下およ
び５０℃，９０％の温湿下に放置し１４日間放置後に取
り出し剥離紙を取り去る。ブリードの有無を調べるため
に角度を変え光線を当てながらブンランクの試料と比較
する。

【００２６】再パルプ化：予め用意した容器に水２９７
部および苛性ソーダ３部を入れる。タック紙を１０×１
０mmに切断した後剥離紙を取り去り容器に３０部入れ
る。温度を６０℃に保ち３０分放置後５００回転／分で
３時間攪拌する。その後瀘紙で瀘過して残さをとる。そ
の後残さを水洗いした後乾燥し重量とタックを測定す
る。本試験方法は粘着剤が溶解しないと粘着剤の残さが
混入しタックがでる。特にタックが残ったものを離解性
が悪いと判断して不合格とし、タックが残らないものを
合格とした。

【００２７】ガラスビンに対する接着性：試験片を３０
×３０mmに切断した後剥離紙を取り去り、清浄にしたビ
ールビンに貼り合わせ室温で３日間放置する。その後常
温水に浸漬し、ビールビンより落下する時間を測定し
た。

【００２８】 試験結果 接着力 保持力 ルーフ゜タック フ゛リート゛ 再ハ゜ルフ゜化 カ゛ラスに対する接着性 (g) (ス゛レ) (g) (有無) 実施例１ 1500 3mm 950 なし 合格 １時間 実施例２ 1800 5mm 850 なし 合格 − 実施例３ 1700 なし 800 なし 合格 ２時間 実施例４ 1700 なし 800 なし 合格 １０時間 実施例５ 1550 なし 850 なし 合格 − 比較例１ 1700 1mm 800 僅少 不合格 − 比較例２ 1300 3mm 700 あり 不合格 −

【００２９】

【発明の効果】本発明のアルカリ可溶型粘着剤組成物
は、粘着剤成分としてカルボキシル基含有ビニル系単量
体を水性媒体または有機溶媒中で重合して得られる重合
体と可塑性付与可能な界面活性剤とを主成分としてなる
ものであるから、これを用いたタック紙や粘着テープを
再パルプ化する際には容易にアルカリ水にて離解でき、
粘着性の残存しない再生紙を生成し得る。また水分依存
性、低温時のタック性、高温時の耐ブリージング性等に
も優れ、殊に架橋剤の添加によりせん断強度も向上し、
またシランカップリング剤の添加によりガラスに対する
接着力も増強するのでビールビン等のラベル用等として
も好適である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基含有ビニル系単量体を水
   性媒体中で重合して得られる重合体の水溶液に可塑性付
   与可能な界面活性剤を添加してなるアルカリ可溶型粘着
   剤組成物。
2. 【請求項２】 可塑性付与可能な界面活性剤を分散また
   は溶解した水溶液中でカルボキシル基含有ビニル系単量
   体を重合して得られるアルカリ可溶型粘着剤組成物。
3. 【請求項３】 カルボキシル基含有ビニル系単量体を有
   機溶媒中で重合して得られる重合体の溶液に可塑性付与
   可能な界面活性剤を添加してなるアルカリ可溶型粘着剤
   組成物。
4. 【請求項４】 可塑性付与可能な界面活性剤を分散また
   は溶解した有機溶媒中でカルボキシル基含有ビニル系単
   量体を重合して得られるアルカリ可溶型粘着剤組成物。
5. 【請求項５】 カルボキシル基含有ビニル系単量体がア
   クリル酸またはメタクリル酸である請求項１，２，３ま
   たは４記載のアルカリ可溶型粘着剤組成物。
6. 【請求項６】 シランカップリング剤を添加してなる請
   求項１，２，３または４記載のアルカリ可溶型粘着剤組
   成物。
7. 【請求項７】 架橋剤を添加してなる請求項１，２，３
   または４記載のアルカリ可溶型粘着剤組成物。
8. 【請求項８】 界面活性剤がエチレンオキサイド単独ま
   たはエチレンオキサイド／プロピンレンオキサイドブロ
   ックコポリマーを有するものからなる請求項１，２，３
   または４記載のアルカリ可溶型粘着剤組成物。