JPH07173445A

JPH07173445A - 水膨潤性の感圧接着剤組成物

Info

Publication number: JPH07173445A
Application number: JP6457194A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Soeda; 義和副田; Koichi Nakamura; 公一中村
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】常時感圧接着性を有し、常温および低温下で
大きな接着力を示すとともに、水膨潤性にもすぐれ、水
により容易にかつ比較的速やかに剥離でき、しかもその
際に被着体を汚染させることのない感圧接着剤組成物を
提供する。【構成】メトキシエチルアクリレ―トおよび／または
カプロラクトンアクリレ―トを必須モノマ―とした共重
合ポリマ―に、架橋剤および必要により可塑剤その他の
配合剤を配合してなり、かつ架橋後のゲル分率が２０〜
７０％、膨潤度が２０以上となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水膨潤性の感圧接着
剤組成物、つまり常時感圧接着性を有するとともに、水
により膨潤して容易に剥離できる接着剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】水により剥離できる感圧接着剤には、水
溶性のもの、水分散性のもの、水膨潤性のものがある。
しかし、前二者のものは、完全に溶解ないし分散するの
に時間がかかり、通常その途中で剥がれてくるが、凝集
破壊により接着剤の一部が被着体に残るため、被着体を
汚染し、剥離後の水洗いが不可欠となる。しかも、とく
に水分散性のものでは、接着特性自体にも不安がある。

【０００３】これに対し、水膨潤性のものは、水を吸う
ことにより界面での接着力がなくなつて、比較的速やか
に剥離できるし、その際に接着剤層は破壊しないので、
被着体を汚染する心配もない。このため、水により剥離
できる感圧接着剤としては、水膨潤性のものが最も好ま
しいものといえる。

【０００４】従来の水膨潤性の感圧接着剤は、米国特許
２，８３８，４２１号明細書、特公昭５０−８４５７８
号公報、特公昭５２−２２７６８号公報、特公昭４９−
２３８１３号公報などに示されているように、ポリアク
リル酸などの分子内にカルボキシル基を含有するポリマ
―をベ―スポリマ―とし、これに多官能の架橋剤を配合
して、水膨潤性の感圧接着剤としていた。

【０００５】しかし、分子内に極性の強い官能基である
カルボキシル基を含有するモノマ―を重合させて得たポ
リマ―は、ガラス転移温度が高く、このポリマ―だけで
は室温にて十分な感圧接着性を得にくく、そのうえ多官
能の架橋剤による架橋で硬さが増すため、感圧接着性に
どうしても劣りやすい。そこで、この感圧接着性を上げ
るために、上記ポリマ―に可塑剤を多量に配合させてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
水膨潤性の感圧接着剤は、多量の可塑剤の使用により低
温下での接着力が低くなりやすく、また可塑剤は通常水
溶性のものであるため、多量配合は接着剤全体を水溶性
に近いものとし、被着体を汚染させる。さらに、多官能
の架橋剤で架橋しているため、ポリマ―分子間の距離が
短くなり、水分子の入り込むスペ―スが小さく、それだ
け水膨潤性に劣る問題もあつた。

【０００７】この発明は、上記従来の事情に鑑み、常時
感圧接着性を有して、とくに常温はもちろん低温下でも
大きな接着力を示すとともに、水膨潤性にもすぐれて、
水により容易にかつ比較的速やかに剥離でき、しかもそ
の際に被着体を汚染させることのない感圧接着剤組成物
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題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、特定のモノ
マ―を重合させて得られるガラス転移温度の低い共重合
ポリマ―がこれ単独でも良好な感圧接着性を示し、これ
に架橋剤を配合して、架橋後のゲル分率および膨潤度が
特定の値となるように設定したときには、すぐれた水膨
潤性も発揮し、常温および低温での接着特性にすぐれ
て、しかも水により容易にかつ比較的速やかに剥離で
き、その際に被着体を汚染させることのない感圧接着剤
が得られることを知り、この発明を完成するに至つた。

【０００９】すなわち、この発明は、ａ）メトキシエチ
ルアクリレ―トおよび／またはカプロラクトンアクリレ
―ト１５〜１００重量％（ただし、カプロラクトンアク
リレ―トは５０重量％以下）と、ｂ）カプロラクトンア
クリレ―ト以外のカルボキシル基含有モノマ―１０〜０
重量％と、ｃ）これらと共重合可能な他のモノマ―８５
〜０重量％との共重合ポリマ―に、架橋剤および必要に
より可塑剤その他の配合剤を配合してなり、架橋後のゲ
ル分率が２０〜７０％、膨潤度が２０以上であることを
特徴とする水膨潤性の感圧接着剤組成物に係るものであ
る。

【００１０】なお、この明細書において、ゲル分率およ
び膨潤度は、以下の方法で測定，算出される値である。
まず、接着剤組成物を０．５ｇ程度秤量し、その重さを
Ａとする。つぎに、これを水５００ｍｌ中に４８時間浸
漬したのち、ナイロンメツシユでろ過し、水を含んだ接
着剤組成物の重さ（Ｂ）を測定する。その後、１３０℃
で５時間乾燥したのち、不揮発分の重さ（Ｃ）を測定す
る。これらの測定値Ａ〜Ｃより、ゲル分率および膨潤度
は、それぞれ、ゲル分率（％）＝〔Ｃ／Ａ〕×１００と
して、また膨潤度＝Ｂ／Ｃとして、求められる。

【００１１】

【発明の構成・作用】この発明において使用するａ成分
のモノマ―のひとつは、つぎの式；で表わされるメトキシエチルアクリレ―トであり、この
モノマ―はそのホモポリマ―のガラス転移温度が−２０
℃以下となるものであつて、感圧接着性を付与するモノ
マ―として有効に機能するものである。

【００１２】この発明において使用するａ成分のモノマ
―の他のひとつは、つぎの式；で表わされるカプロラクトンアクリレ―トであつて、式
中ｍの数が１〜１０の範囲でありかつｍの平均値が１〜
５の範囲にあるモノマ―混合物である。この種のモノマ
―は、重合性炭素−炭素二重結合とカルボキシル基との
間の距離が離れており、これを付加重合させたとき重合
主鎖に対して側鎖として結合するカルボキシル基が上記
主鎖から遠ざかつた位置に存在するというような分子構
造をとるため、ガラス転移温度の低いポリマ―を与え、
しかも架橋後の水膨潤性の向上にも好ましい結果を与え
るものである。

【００１３】この発明において使用するｂ成分のモノマ
―は、上記のカプロラクトンアクリレ―ト以外のカルボ
キシル基含有モノマ―であつて、具体的には、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリル
酸２−カルボキシルエチルなどを挙げることができる。
これらのカルボキシル基含有モノマ―は、主に接着力調
整用として必要により用いられるものであり、とくにａ
成分のモノマ―としてメトキシエチルアクリレ―トをこ
れ単独で用いるときには、このｂ成分のモノマ―を使用
することが望ましい。

【００１４】この発明において使用するｃ成分のモノマ
―は、上記のａ，ｂ成分のモノマ―と共重合可能なもの
であつて、このモノマ―もやはり接着力や凝集力などの
接着特性調整用として必要により用いられるものであ
る。具体的には、アルキル基の炭素数が１〜１２である
（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリ
ル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピルなどの水酸基含有モノマ―、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、スチレンまたはその誘導体
（たとえばスチレンスルホン酸ナトリウム）、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリルなどを挙げることができ
る。

【００１５】この発明において、上記ａ，ｂ，ｃ成分の
モノマ―の使用割合は、全モノマ―中、ａ成分のモノマ
―が１５〜１００重量％（好ましくは４０〜９５重量
％）、ｂ成分のモノマ―が１０〜０重量％（好ましくは
５〜０重量％）、ｃ成分のモノマ―が８５〜０重量％
（好ましくは５５〜５重量％）となるように、接着剤組
成物の個々の用途目的に応じて適宜決められる。また、
ａ成分のモノマ―は、メトキシエチルアクリレ―ト単
独、カプロラクトンアクリレ―ト単独、両者の併用系の
いずれでもよいが、併用系の場合はその合計量が上記割
合となるようにする。また、カプロラクトンアクリレ―
ト単独または上記併用系の場合、カプロラクトンアクリ
レ―トの使用量は、全モノマ―中、５０重量％以下（好
ましくは４０重量％以下）となるようにすべきである。

【００１６】ａ成分のモノマ―が１５重量％未満となつ
たり、カプロラクトンアクリレ―トが５０重量％を超え
たり、またｂ成分のモノマ―が１０重量％を超えたり、
さらにｃ成分のモノマ―が８５重量％を超えたりする
と、感圧接着性とくに低温接着力や水膨潤性などの特性
に好結果が得られない。なお、ａ成分のモノマ―がメト
キシエチルアクリレ―ト単独の場合は、ｂ成分のモノマ
―を、全モノマ―中、１〜１０重量％、好ましくは３〜
５重量％の割合で用いて、接着力の向上を図るのが望ま
しいが、ａ成分のモノマ―にカプロラクトンアクリレ―
トが含まれる場合は、ｂ成分のモノマ―はあえて使用し
なくてもよい。

【００１７】この発明において、これらのモノマ―から
共重合ポリマ―を生成するには、塊状重合法、溶液重合
法、エマルジヨン重合法、懸濁重合法などの適宜のラジ
カル重合手法により、上記モノマ―を共重合させればよ
い。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾ系化合物、ベン
ゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどの過
酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過
硫酸塩、これらと亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン
酸ナトリウム、金属塩などとのレドツクス系触媒が用い
られる。

【００１８】このようにして得られる共重合ポリマ―
は、ガラス転移温度が通常０℃以下、好ましくは−１０
℃〜−７０℃程度であつて、これ単独でも良好な感圧接
着性を発揮する。接着特性の調整のために、この共重合
ポリマ―にポリエ―テルポリオ―ル、多価アルコ―ル、
酸化ロジンのアルカノ―ルアミン塩などの水溶性の可塑
剤を配合してもよいが、その量は、低温接着力や非汚染
性を損なわないように、共重合ポリマ―１００重量部に
対し、１００重量部以下、好ましくは５０重量部以下、
さらに好ましくは２０重量部以下の少なめとする。

【００１９】この発明において、上記の共重合ポリマ―
に配合する架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、金属
塩、水溶性フエノ―ルなどが挙げられる。これらの中で
も、とくに好ましい架橋剤は、つぎの式；で表されるポリエチレングリコ―ル（重合度ｎが９以
上、通常２２程度まで）のジグリシジルエ―テルであつ
て、この架橋剤は、２官能でかつ長いポリエチレングリ
コ―ル鎖を有することから、架橋間分子量を大きくし
て、架橋後の接着剤組成物に非常にすぐれた水膨潤性を
付与する機能を有している。

【００２０】このような架橋剤は、共重合ポリマ―１０
０重量部に対し、通常０．０１〜５重量部、好ましくは
０．０５〜３重量部、さらに好ましくは０．１〜１重量
部の割合で配合するのがよい。０．０１重量部より少な
いと、十分な水膨潤性が得られない。また、５重量部を
超えて用いてもそれ以上の効果はなく、経済的に不利で
あるとともに、接着力などの低下を引き起こしやすい。

【００２１】この発明の水膨潤性の感圧接着剤組成物
は、上記の共重合ポリマ―に上記の架橋剤および必要に
より前記の可塑剤を配合してなり、さらに必要により着
色剤、充てん剤、老化防止剤などの公知の各種の配合剤
を配合できるが、その際、架橋後のゲル分率が２０〜７
０％、膨潤度が２０以上となるようにすべきであり、好
ましくは架橋後のゲル分率が３５〜６０％、膨潤度が５
０以上２００程度までとなるようにするのがよい。架橋
後のゲル分率が２０％未満では、水溶性の性質が強くな
つて被着体を汚染するおそれがあり、また同ゲル分率が
７０％を超えたり膨潤度が２０未満となると、水の吸収
が遅く、膨潤剥離までに時間がかかつたり剥がれなくな
るといつた問題を生じてくる。

【００２２】この発明の水膨潤性の感圧接着剤組成物
は、使用に際し、不織布、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンラミネ―ト紙などの
各種基材の片面または両面に塗工し、乾燥工程と同時ま
たはその後に適宜架橋処理して、シ―ト状やテ―プ状な
どの接着シ―ト類としてもよい。この接着シ―ト類は、
これを被着体に貼着後剥離する際に、水を付与して膨潤
させると、接着力が大きく低下して、容易にかつ短時間
に剥離できることから、被着体のリサイクルなどに有効
に寄与させることができる。

【００２３】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を記載して、より
具体的に説明する。なお、以下、部とあるのは重量部
を、粘度とあるのはＢ型粘度計による３０℃での粘度
を、それぞれ意味する。

【００２４】実施例１１リツトルの三つ口フラスコに、カプロラクトンアクリ
レ―ト〔東亜合成（株）の商品名「アロニツクスＭ−５
３００」；前記の式中、ｍ＝１〜５（平均値＝約１．
８）である〕４５部、アクリル酸ブチル５０部、スチレ
ンスルホン酸ナトリウム５部、水酸化カリウム８．８
部、水９６部、メタノ―ル１４４部、アゾビスイソブチ
ロニトリル０．１７５部を投入して混合し、フラスコ内
を窒素置換しながら、６０℃で５時間重合した。

【００２５】このようにして得た共重合ポリマ―のガラ
ス転移温度は−３６℃、このポリマ―を含む溶液の粘度
は３０ポイズであつた。このポリマ―溶液に、共重合ポ
リマ―１００部に対し、水溶性の可塑剤（三洋化成社製
の商品名「サンニツクスＳＰ７５０」２０部と、架橋剤
〔ナガセ化学社製の商品名「ＥＸ−８３０」；重合度
（ｎ）≒９のポリエチレングリコ―ルのジグリシジルエ
―テル〕０．２部とを配合し、均一に混合して、水膨潤
性の感圧接着剤組成物とした。

【００２６】実施例２架橋剤を、ナガセ化学社製の商品名「ＥＸ−５１２」
（直鎖状、４官能性のエポキシ化合物）０．１部に変更
した以外は、実施例１と同様にして、水膨潤性の感圧接
着剤組成物を調製した。

【００２７】実施例３重合原料を、メトキシエチルアクリレ―ト５５部、カプ
ロラクトンアクリレ―ト（実施例１と同じもの）４０
部、スチレンスルホン酸ナトリウム５部、水酸化カリウ
ム８．８部、水９６部、メタノ―ル１４４部、アゾビス
イソブチロニトリル０．１７５部とした以外は、実施例
１と同様に重合して、共重合ポリマ―のガラス転移温度
が−３３℃、溶液粘度が７０ポイズであるポリマ―溶液
を得た。この溶液に、実施例１と同じ水溶性の可塑剤２
０部と、架橋剤として酢酸クロム・１水和物〔Ｃｒ（Ｃ
Ｈ₃ＣＯＯ）₃・Ｈ₂Ｏ〕１部とを、配合して、水膨潤
性の感圧接着剤組成物とした。

【００２８】実施例４重合原料を、メトキシエチルアクリレ―ト７５部、アク
リル酸５部、アクリル酸２−エチルヘキシル２０部、水
９６部、メタノ―ル１４４部、アゾビスイソブチロニト
リル０．１７５部とした以外は、実施例１と同様に重合
して、共重合ポリマ―のガラス転移温度が−３０℃、溶
液粘度が８０ポイズであるポリマ―溶液を得た。この溶
液に、実施例１と同じ水溶性の可塑剤および架橋剤を、
実施例１と同量配合して、水膨潤性の感圧接着剤組成物
とした。

【００２９】実施例５架橋剤の配合量を１部に変更した以外は、実施例４と同
様にして、水膨潤性の感圧接着剤組成物を調製した。

【００３０】比較例１和光純薬工業（株）製のポリアクリル酸水溶液（固型分
濃度が２５重量％で、溶液粘度が約１００ポイズ）１０
０部に、実施例１と同じ水溶性の可塑剤４００部と、実
施例１と同じ架橋剤０．２部とを添加混合して、水膨潤
性の感圧接着剤組成物とした。

【００３１】比較例２実施例３で得たポリマ―溶液に、実施例１と同じ水溶性
の可塑剤２０部と、架橋剤〔日産化学（株）製の商品名
「ＴＥＰＩＣ」；トリグリシジルイソシアヌレ―ト〕１
部とを添加混合して、水膨潤性の感圧接着剤組成物とし
た。

【００３２】以上の実施例１〜５および比較例１，２の
各感圧接着剤組成物について、架橋後のゲル分率および
膨潤度を測定するとともに、以下の要領で、剥離性試
験、常温接着力試験および低温接着力試験を行つた。こ
れらの結果は、後記の表１に示されるとおりであつた。

【００３３】＜剥離性試験＞剥離紙上に感圧接着剤組成
物を乾燥後の厚さが８０μｍとなるように塗布，乾燥
し、これをポリエステル不織布からなる基材の両面に貼
り合わせて、両面接着シ―トを作製した。このシ―トよ
り幅２０mm，長さ１００mmの試験片をつくり、これを被
着体としてのポリスチレン板に貼り、糊面をさらした状
態で水中に浸漬して、剥離性を確認した。剥離性が良好
を○、不良を×、と判定した。

【００３４】＜常温接着力試験＞剥離性試験の場合と同
様にして作製した両面接着シ―トより、幅２０mm，長さ
１５０mmの試験片をつくつた。この試験片を、ポリスチ
レン板からなる被着体の表面に、２kgゴムロ―ラ１往復
にて貼り合わせ、約３０分間の放置後、引張速度３００
mm／分、剥離角１８０度にて、シヨツパ―式引張試験機
により、剥離接着力を測定した。なお、貼り合わせおよ
び測定は、いずれも、温度２３℃，相対湿度６５％の雰
囲気中で行つた。

【００３５】＜低温接着力試験＞常温接着力試験の場合
と同様にしてつくつた試験片と、ポリスチレン板からな
る被着体とを、ともに１０℃の雰囲気中に３０分間保存
したのち、同温度下で上記試験片を上記被着体の表面に
２kgゴムロ―ラ１往復にて貼り合わせ、同温度下に３０
分保存後、取り出して、同温度下で引張速度３００mm／
分、剥離角１８０度にて、シヨツパ―式引張試験機によ
り、剥離接着力を測定した。

【００３６】

【表１】（※）×中、比較例１は被着体汚染、比較例２は短時間
で剥離できない

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明の水膨潤性の感
圧接着剤組成物は、常時感圧接着性を有して、常温はも
ちろん低温下でも大きな感圧接着力を示すとともに、水
により膨潤する性質を備えており、水により容易にかつ
短時間に剥離できて、しかもその際に被着体を汚染する
おそれがないため、各種の産業分野において、剥離容易
な接着シ―ト類などとして幅広く利用することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）メトキシエチルアクリレ―トおよび
／またはカプロラクトンアクリレ―ト１５〜１００重量
％（ただし、カプロラクトンアクリレ―トは５０重量％
以下）と、ｂ）カプロラクトンアクリレ―ト以外のカル
ボキシル基含有モノマ―１０〜０重量％と、ｃ）これら
と共重合可能な他のモノマ―８５〜０重量％との共重合
ポリマ―に、架橋剤および必要により可塑剤その他の配
合剤を配合してなり、架橋後のゲル分率が２０〜７０
％、膨潤度が２０以上であることを特徴とする水膨潤性
の感圧接着剤組成物。
【請求項２】架橋剤がポリエチレングリコ―ル（重合
度９以上）のジグリシジルエ―テルである請求項１に記
載の水膨潤性の感圧接着剤組成物。