JPH07133473A

JPH07133473A - 粘着付与剤樹脂エマルジョンおよび水性粘着剤組成物

Info

Publication number: JPH07133473A
Application number: JP30740793A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Ishimoto; 司石本; Takeshi Kondo; 武近藤
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【構成】粘着付与剤樹脂を乳化剤および保護コロイド
の存在下に乳化して得られる粘着付与剤樹脂エマルジョ
ン。アクリル系重合体エマルジョンおよび／または粘着
剤用ラテックス、ならびに前記粘着付与剤樹脂エマルジ
ョンを含有してなる水性粘着剤組成物。【効果】ギアーポンプ、ロール塗工、スプレー塗工時
等の機械的高シェアーに対する安定性の良好な水性粘着
剤組成物を提供でき、塗工時における作業性を大幅に改
良しうる。また、保護コロイドを使用していない従来の
水性粘着剤組成物と同様の優れた接着性等を有する他
に、耐熱性にも優れるといった特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘着付与剤樹脂エマル
ジョンおよび水性粘着剤組成物に関する。詳しくは機械
的安定性に優れた水性粘着剤組成物を提供しうる粘着付
与剤樹脂エマルジョンに関する。

【０００２】

【従来の技術】粘着剤は、紙、プラスチックフィルム等
に塗布され、テープ、シート、ラベル等に適用されるも
のであり、一般的にはアクリル系重合体等のベース樹脂
に、タック等の粘着特性を付与するために粘着付与剤樹
脂が添加されて使用されている。また、粘着剤は、従
来、溶剤型が汎用されてきたが、近年では、大気汚染が
ないこと、安全衛生に優れていることおよび省資源に適
すること等の種々の利点を有するため水性のエマルジョ
ン型粘着剤に転換される傾向にある。

【０００３】こうした水性エマルジョン型粘着剤は用途
が拡大するにつれて、求められる性能もより高度にな
り、かかる要求性能の一つにエマルジョンの安定性、特
に機械的なシェアーに対する安定性が新たに重要視され
るようになった。ここに、機械的なシェアーに対する安
定性とは、従来から知られていたギアーポンプやロール
塗工機等において加えられる機械的なシェアーに対する
安定性、さらには近年塗工システムで増加しているスプ
レー塗工の際に加えられる機械的なシェアーに対する安
定性をいい、このような機械的なシェアーに対する安定
性が劣る場合にはエマルジョンに凝集物が発生し、テー
プ、シート、ラベル等の商品価値を低下させるといった
問題があった。

【０００４】こうした機械的なシェアーに対する安定性
を改良するために、たとえばアクリル系重合体エマルジ
ョン等のベース樹脂または粘着付与剤樹脂エマルジョン
に使用されている乳化剤の種類もしくは使用量を調整す
る方法が検討されているが充分な改良はなされていな
い。また、ベース樹脂および粘着付与剤樹脂エマルジョ
ンに、ポリアクリル酸等の水溶性高分子を加える方法も
提案されているが、未だ機械的なシェアーに対する安定
性の良好な水性エマルジョン型粘着剤は得られていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的なシ
ェアーに対する安定性の良好な、エマルジョン型の水性
粘着剤組成物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、ベー
ス樹脂に、特定の製法により得られる粘着付与剤樹脂エ
マルジョンを配合することにより、機械的シェアーに対
して極めて安定性の良好な水性粘着剤組成物が得られる
ことを見出し本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、粘着付与剤樹脂を乳
化剤および保護コロイドの存在下に乳化して得られる粘
着付与剤樹脂エマルジョンに関する。さらに本発明は、
アクリル系重合体エマルジョンおよび／または粘着剤用
ラテックスならびに前記粘着付与剤樹脂エマルジョンを
含有してなる水性粘着剤組成物に関する。

【０００８】本発明で使用する、粘着付与剤樹脂は各種
公知のものを使用できる。たとえばロジン類、ロジン誘
導体、石油系樹脂、テルペン系樹脂があげられ、これら
の１種を単独でまたは２種以上を混合物として使用でき
る。

【０００９】ロジン類とはガムロジン、ウッドロジンも
しくはトール油ロジンの原料ロジンまたは前記原料ロジ
ンを不均化もしくは水素添加処理した安定化ロジンや重
合ロジン等をいう。

【００１０】また、ロジン誘導体としてはロジンエステ
ル類、ロジンフェノール類があげられる。ロジンエステ
ル類としては前記ロジン類と多価アルコールとをエステ
ル化反応させて得られたロジンエステル、原料ロジンを
部分的にフマル化もしくはマレイン化し、次いでエステ
ル化して得られる部分マレイン化もしくは部分フマル化
ロジンの多価アルコールエステル、原料ロジンを部分的
にフマル化もしくはマレイン化させた後、不均化し、次
いでエステル化して得られる部分マレイン化もしくは部
分フマル化不均化ロジンの多価アルコールエステル等を
いう。また、ロジンフェノール類とはロジン類にフェノ
ール類を付加させ熱重合したもの、または次いでエステ
ル化したものをいう。

【００１１】なお、前記エステル化に用いられる多価ア
ルコールは、特に制限はされず、ジエチレングリコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，
２，４−ブタントリオール、ペンタエリスリトール等の
各種公知のものを例示できる。

【００１２】また、石油樹脂系類とはＣ５系石油樹脂、
Ｃ９系石油樹脂、Ｃ５−Ｃ９共重合系石油樹脂、ピュア
モノマー樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂や、こ
れらの水素化物等を例示できる。

【００１３】また、テルペン系樹脂としてはα−ピネン
樹脂、β−ピネン樹脂や、α−ピネン、β−ピネン等の
テルペン類とスチレン等の芳香族モノマーを共重合させ
た芳香族変性のテルペン系樹脂を例示できる。

【００１４】これら粘着付与剤樹脂の軟化点は特に限定
されず２００℃以下の高軟化点のものから液状のもの
を、各種用途に応じて適宜選択して使用できる。

【００１５】本発明では、前記粘着付与剤樹脂を、乳化
剤と保護コロイドの存在下に乳化して、粘着付与剤樹脂
エマルジョンを製造する。

【００１６】乳化剤は各種公知のものを使用できる。た
とえば、α−オレフィンスルホン化物、アルキルサルフ
ェート、アルキルフェニルサルフェート、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエ−テルサルフェート、ポリオ
キシエチレンアラルキルフェニルエーテルのスルホコハ
ク酸ハーフエステル塩、ロジン石鹸等のアニオン系乳化
剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の
ノニオン系乳化剤があげられ、これらの１種を単独でま
たは２種以上を混合物として使用できる。乳化剤の使用
量は特に限定されないが粘着付与剤樹脂１００重量部に
対し、通常は固形分換算で１〜１０重量部程度、好まし
くは１〜５重量部である。１０重量部を越える場合には
得られる水性粘着剤の耐水性が低下し、また１重量部に
満たない場合には乳化時の樹脂エマルジョンの安定性が
悪くなる。

【００１７】また、保護コロイドとしては、各種の水溶
性高分子を使用できる。たとえば、カゼインの水溶性
塩、ゼラチン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアルコール誘導体、セルロースの水溶性
塩、セルロース誘導体等があげられ、これらの１種を単
独でまたは２種以上を混合物として使用できる。カゼイ
ンの水溶性塩とは、乳製、大豆製等の天然のリンタンパ
ク質であるカゼインを水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア、有機アミン類等の塩基性物質の水溶液
に可溶化して得られるものをいう。ポリビニルアルコー
ルとは、ケン化度７０％以上で、４％の水溶液としたと
きの粘度が７０ｃｐｓ（２０℃）以下のものをいい、ポ
リビニルアルコール誘導体とはアセチル化変性、シリコ
ン変性等の各種変性ポリビニルアルコールをいう。ま
た、セルロースの水溶性塩とはセルロースを前記塩基性
物質の水溶液に可溶化して得られるものをいい、セルロ
ース誘導体とはセルロースエーテル等をいう。これら保
護コロイドのなかでも、カゼインの水溶性塩が好まし
く、特にカゼインのアンモニウム塩が好ましい。

【００１８】かかる保護コロイドの使用量は特に限定さ
れるものではないが、粘着付与剤樹脂１００重量部に対
し、通常は固形分換算で０．１〜１０重量部程度、好ま
しくは１〜５重量部である。１０重量部を越える場合に
は乳化して得られる粘着付与剤樹脂エマルジョンの粘度
が上昇して取扱いが困難となり、また０．１重量部に満
たない場合は乳化して得られる粘着付与剤樹脂エマルジ
ョンを配合してなる水性粘着剤組成物の機械的シェアに
対する安定性を十分に改良することができない。

【００１９】本発明の粘着付与剤樹脂エマルジョンの製
造は、乳化剤とともに保護コロイドを使用する他は、従
来より知られている乳化方法と同様の方法を採用でき
る。なお、エマルジョンの製造後に保護コロイドを加え
ても機械的シェアーに対する安定性を十分に改良するこ
とはできない。

【００２０】乳化方法としては、たとえば、一般的な高
圧乳化法、反転乳化法等があげられる。具体的には前記
粘着付与剤樹脂をベンゼン、トルエン等の溶剤に溶解し
たのち前記乳化剤、保護コロイド及び軟水を添加し、高
圧乳化機を用いてエマルジョン化したのち減圧下に溶剤
を除去する方法、粘着付与剤樹脂に少量のベンゼン、ト
ルエン等の溶剤を混合し、つづいて乳化剤と保護コロイ
ドを練り込み、さらに熱水を徐々に添加してゆき転相乳
化させてエマルジョンを得たのち溶剤を減圧下に除去ま
たはそのまま使用する方法、オートクレーブ中にて樹脂
の軟化点以上に昇温して乳化剤と保護コロイドを練り込
み熱水を徐々に添加してゆき転相乳化させてエマルジョ
ン化する方法等をあげることができる。

【００２１】かくして得られる本発明の粘着付与剤樹脂
エマルジョンは、ベース樹脂であるアクリル系重合体エ
マルジョンおよび／または粘着剤用ラテックスに配合さ
れて、各種水性粘着剤組成物にタック等の粘着特性を付
与するとともに、水性粘着剤組成物の機械的なシェアー
を改良する。

【００２２】アクリル系重合体エマルジョンは、一般に
各種のアクリル系粘着剤に用いられているものを使用で
き、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エ
ステルを、一括仕込み重合法、モノマー逐次添加重合
法、乳化モノマー逐次添加重合法、シード重合法等の公
知の乳化重合法により容易に製造することができる。

【００２３】使用されるアクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル（以下、（メタ）アクリル酸エステルとす
る）としては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチルエ
ステル、（メタ）アクリル酸エチルエステル、（メタ）
アクリル酸ブチルエステル、（メタ）アクリル酸２−エ
チルヘキシルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジル
エステル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルエ
ステル等をあげることができ、これらを単独でもしくは
二種以上を混合して用いる。また、得られるエマルジョ
ンに安定性を付与するため前記（メタ）アクリル酸エス
テルに換えて（メタ）アクリル酸を少量使用してもよ
い。さらに所望により（メタ）アクリル酸エステル重合
体の接着特性を損なわない程度において、たとえば、酢
酸ビニル、スチレン等の共重合可能なモノマー併用でき
る。これら（メタ）アクリル酸エステルを主成分とする
重合体のガラス転移温度は通常−７０〜０℃程度、好ま
しくは−６０〜−１０℃である。０℃を越える場合には
タックが著しく低下し好ましくない。なお、アクリル系
重合体エマルジョンに用いられる乳化剤にはアニオン系
乳化剤、部分ケン化ポリビニルアルコール等を使用で
き、その使用量は重合体１００重量部に対して０．１〜
５重量部程度、好ましく０．５〜３重量部である。

【００２４】アクリル系重合体エマルジョンと粘着付与
剤樹脂エマルジョンの使用割合は、アクリル系重合体エ
マルジョン１００重量部（固形分換算）に対して、粘着
付与剤樹脂エマルジョンを通常５〜３０重量部程度（固
形分換算）とするのがよい。粘着付与剤樹脂エマルジョ
ンが５重量部に満たない場合には、接着力が低下する傾
向にあり、また５０重量部を越える場合には凝集力が低
下する傾向にありいずれの場合も適当ではない。

【００２５】また、粘着剤用ラテックスとしては、天然
ゴムラテックス、スチレン−ブタジエン共重合体ラテッ
クス、クロロプレンラテックス等があげられる。天然ゴ
ムラテックスとは、水性粘着剤組成物に用いられる公知
のものを使用でき、解重合したもの、解重合しないもの
のいずれでもよい。スチレン−ブタジエン共重合体ラテ
ックス、クロロプレンラテックスも通常、粘着剤用とし
て市販されているものを使用できる。またスチレン−ブ
タジエン共重合体ラテックス、クロロプレンラテックス
はカルボキシ変性されたものでもよい。

【００２６】粘着剤用ラテックスと粘着付与剤樹脂エマ
ルジョンの使用割合は、粘着剤用ラテックス１００重量
部（固形分換算）に対して、粘着付与剤樹脂エマルジョ
ンを通常５〜１５０重量部程度（固形分換算）とするの
がよい。粘着付与剤樹脂エマルジョンが５重量部に満た
ない場合は、接着力が低下する傾向にあり、また１５０
重量部を越える場合には凝集力が低下する傾向にありい
ずれの場合も適当ではない。

【００２７】本発明の水性粘着剤組成物は、ベース樹脂
としてアクリル系重合体エマルジョンと粘着剤用ラテッ
クスを併用することもでき、さらに必要に応じて消泡
剤、増粘剤、充填剤、酸化防止剤、耐水化剤、造膜助剤
等を使用することもできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明により得られる粘着付与剤樹脂エ
マルジョンによれば、ギアーポンプ、ロール塗工、スプ
レー塗工時等の機械的高シェアーに対する安定性の良好
な水性粘着剤組成物を提供でき、塗工時における作業性
を大幅に改良しうる。また、得られた水性粘着剤組成物
は、保護コロイドを使用していない従来の水性粘着剤組
成物と同様の優れた接着性等を有する他に、耐熱性にも
優れるといった特徴を有する。

【００２９】

【実施例】以下に、製造例、実施例及び比較例を挙げて
本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら各例に限定
されるものではない。尚、各例中、部及び％は重量基準
である。

【００３０】製造例撹拌装置、冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備え
た四つ口フラスコに、窒素ガス気流下、７０℃で、水４
３．４０部およびアニオン系乳化剤（「ハイテノール
Ｓ」、固形分５０％、第一工業製薬（株）製）０．９２
部を溶解した。また、（１）ブチルアクリレート４５．
１０部およびアクリル酸１．４０部と、（２）触媒（過
硫酸カリウム）０．２４部、ｐＨ調整剤（重曹）０．１
１部および水８．８３部を、それぞれ別々の滴下ロート
から、１／１０量ずつ滴下し、７０℃で窒素ガス気流下
にて３０分間予備反応を行ない、その後、（１）および
（２）の９／１０量を２時間かけて滴下重合を行なっ
た。（１）および（２）の全量を滴下し終った後、７０
℃で１時間完結反応を行ない、室温に冷却後、１００メ
ッシュ金網ろ過を行ないながら取り出し、固形分４５．
７％のアクリル系重合体エマルジョンを得た。

【００３１】実施例１軟化点１６０℃の重合ロジンのペンタエリスリトールエ
ステル１００部を、トルエン６０部に１００℃にて約１
時間溶解した後、８０℃まで冷却した。次いでアニオン
系乳化剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）を
固形分換算で３部、予め２８％アンモニア水０．３部、
カゼイン２部と水１０部を加熱溶解したカゼインのアン
モニア水溶液、および水１６０部を添加し、７５℃にて
１時間強撹拌し予備乳化を行なった。さらに得られた予
備乳化物を高圧乳化機（マントンガウリン社製）により
３００ｋｇ／ｃｍ² の圧力で高圧乳化して乳化物を得
た。次いで、減圧蒸留装置に前記乳化物２００部を仕込
み５０℃、１００ｍｍＨｇの条件下に８時間減圧蒸留を
行ない、固形分５０％の重合ロジンのペンタエリスリト
ールエステルのエマルジョンを得た。

【００３２】このようにして得た重合ロジンのペンタエ
リスリトーエステルのエマルジョン２０部（固形分換
算）と、前記製造例で得られたアクリル系重合体エマル
ジョン８０部（固形分換算）を混合し水性粘着剤組成物
を得た。

【００３３】実施例２実施例１において、重合ロジンのペンタエリスリトール
エステルの代りに、部分フマル化不均化ロジンのペンタ
エリスリトールエステル（軟化点１２５℃）を用いた他
は実施例１と全く同様の操作を行ない部分フマル化不均
化ロジンのペンタエリスリトールエステルのエマルジョ
ンを得た。また、実施例１と同様の配合により水性粘着
剤組成物を得た。

【００３４】実施例３実施例１において、重合ロジンのペンタエリスリトール
エステルの代りに、不均化ロジンのグリセリンエステル
（軟化点１００℃）を用いた他は実施例１と全く同様の
操作を行ない不均化ロジンのグリセリンエステルのエマ
ルジョンを得た。また、実施例１と同様の配合により水
性粘着剤組成物を得た。

【００３５】実施例４実施例１において、カゼインのアンモニア水溶液の代わ
りに、ポリビニルアルコール２部を水１０部に溶解した
ポリビニルアルコール水溶液を用いた他は実施例１と全
く同様の操作を行ない重合ロジンのペンタエリスリトー
エステルのエマルジョンを得た。また、実施例１と同様
の配合により水性粘着剤組成物を得た。

【００３６】比較例１実施例１において、カゼインのアンモニア水溶液を添加
しないこと以外は実施例１と全く同様の操作を行ない重
合ロジンのペンタエリスリトーエステルのエマルジョン
を得た。また、実施例１と同様の配合により水性粘着剤
組成物を得た。

【００３７】比較例２実施例２において、カゼインのアンモニア水溶液を添加
しないこと以外は実施例２と全く同様の操作を行ない部
分フマル化不均化ロジンのペンタエリスリトールエステ
ルのエマルジョンを得た。また、実施例１と同様の配合
により水性粘着剤組成物を得た。

【００３８】比較例３実施例３において、カゼインのアンモニア水溶液を添加
しないこと以外は実施例３と全く同様の操作を行ない不
均化ロジンのグリセリンエステルのエマルジョンを得
た。また、実施例１と同様の配合により水性粘着剤組成
物を得た。

【００３９】比較例４実施例１において、カゼインのアンモニア水溶液を添加
しないこと以外は実施例１と全く同様の操作を行ない重
合ロジンのペンタエリスリトーエステルのエマルジョン
を得た。また、実施例１で水性粘着剤組成物を調製する
際に、実施例１の重合ロジンのペンタエリスリトーエス
テルのエマルジョンの製造に使用したカゼインのアンモ
ニア水溶液を加えた他は、実施例１と同様の配合により
水性粘着剤組成物を得た。

【００４０】（機械的シェアーに対する安定性）実施例
および比較例にて調製した水性粘着剤組成物を、さらに
２８％アンモニア水にて、ｐＨ８、不揮発分３０％に調
整した後、マーロン試験を行い、凝集物の発生率（％）
＝（凝集物／初期固形分）×１００を算出した。マーロ
ン試験の条件は、荷重：１０ｋｇ、回転数：１０００ｒ
ｐｍ、シェア時間：１０分間である。結果を表１に示
す。

【００４１】（耐熱性）実施例および比較例にて調製し
た水性粘着剤組成物をＰＥＴフィルム上に塗布、乾燥
し、皮膜の厚さ３０μｍの粘着テープを作成し、ＰＣＴ
Ｃ−７に準じた方法で、クリープ試験を行い、耐熱性
（保持力）の評価を行った。評価は温度７０℃、荷重１
ｋｇの条件下でおもりが落下した時間で表した。結果を
表１に示す。

【００４２】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｊ 191/00 ＪＡＫ 201/00 ＪＢＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粘着付与剤樹脂を乳化剤および保護コロ
イドの存在下に乳化して得られる粘着付与剤樹脂エマル
ジョン。
【請求項２】粘着付与剤樹脂が、ロジン類、ロジン誘
導体、石油系樹脂およびテルペン系樹脂から選ばれる少
なくとも１種である請求項１記載の粘着付与剤樹脂エマ
ルジョン。
【請求項３】保護コロイドが、カゼインの水溶性塩、
ゼラチン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアルコール誘導体、セルロースおよびセルロー
ス誘導体から選ばれる少なくとも１種である請求項１記
載の粘着付与剤樹脂エマルジョン。
【請求項４】アクリル系重合体エマルジョンおよび／
または粘着剤用ラテックス、ならびに請求項１、２また
は３記載の粘着付与剤樹脂エマルジョンを含有してなる
水性粘着剤組成物。
【請求項５】アクリル系エマルジョン１００重量部
（固形分換算）に対し、請求項１、２または３記載の粘
着付与剤樹脂エマルジョン５〜３０重量部（固形分換
算）を使用してなる請求項４記載の水性粘着剤組成物。
【請求項６】粘着剤用ラテックス１００重量部（固形
分換算）に対し、請求項１、２または３記載の粘着付与
剤樹脂エマルジョン５〜１５０重量部（固形分換算）を
使用してなる請求項４記載の水性粘着剤組成物。