JPH0726228A - 機能性アクリル系粘着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線吸収機能を有する感圧性粘着剤組成物 【構成】 １−アリール−６−ヘプテン−１，３−ジオ
ン１〜１０重量部、（メタ）アクリル酸エステル３５〜
８０重量部及びα−モノオレフィンカルボン酸３〜１５
重量部を溶剤中でラジカル共重合して得られる４００ｎ
ｍ以下の波長の紫外線吸収機能を有する共重合体を含有
する感圧性粘着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋外等の紫外線に曝さ
れる箇所で連続的に使用される粘着テープ及びシートに
用いることを可能ならしめる分子内に紫外線吸収機能を
有する共重合体成分を含有する感圧性粘着剤組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】感圧性粘着テープやシートは近年その利
便さから様々な用途に使用されており、その用途も年々
拡大している。特に最近は屋内だけでなく、太陽光に曝
されるような厳しい環境である屋外での用途が増大して
きている。一般に太陽光のスペクトルは５００ナノメー
ターに極大ピークを持ち、３００〜２，０００ナノメー
ターの範囲に連続的に分布している。この内、４００ナ
ノメーター以下のいわゆる紫外線が化学反応等を引き起
こす因子であり、化学物質に様々な影響を及ぼす事が知
られている。

【０００３】粘着剤が利用される用途において、建築現
場で使用される養生用テープや保護シート及び一般の屋
外広告パネルやポスター等は太陽光よりの紫外線に直接
曝される為、比較的耐候性が良いと見なされているアク
リル系粘着剤が使用されている。しかし、従来の一般的
なアクリル系粘着剤の場合、紫外線のエネルギーで粘着
剤の主鎖分解反応や粘着剤中に残された未反応モノマー
の再重合反応等により、粘着テープやその加工品を引き
剥がす際に著しい糊残りを引き起こし、この除去作業が
困難であったり、粘着力の低下による被着体からの脱落
等の危険や共役系の増加による黄変で商品価値が低下す
る等の欠点が存在した。

【０００４】紫外線によるこのような不利を避ける為、
粘着剤中の未反応モノマーを低減する方法として、反応
効率を向上させる方法や低温重合等の重合方法の利用、
未反応モノマーを除去する為の洗浄方法の検討等が種々
試みられていたが、重合時に未反応モノマーをゼロとす
ることは不可能であるし、洗浄方法にしても膨大な工程
とコストが掛かるため、これらの各方法は、いずれも決
定的な解決手段とはなっていないのが現状である。

【０００５】他方、紫外線による主鎖の切断等を防ぐ方
法として、例えばベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾー
ル系、サリチル酸フェニル系のような４００ナノメータ
ー以下の紫外線をカットする紫外線吸収剤を粘着剤中に
混合する方法も提案され、実用化もされているが、吸収
剤自体の安定性や粘着剤に対する相溶性の問題で使用中
に混合した吸収剤がブリードして粘着特性を消失させた
り、吸収剤の変質や分解により紫外線吸収効果そのもの
が失われたりして、耐紫外線性付与に決定的な効果を与
える事は出来なかった。更に、金属粉やカーボンブラッ
ク等を混合して紫外線を遮断する方法も提案されている
が、粘着剤そのものの耐紫外線性付与には効果なく、又
透明性が失われる等の用途が限定される不利が存在し
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は４００ナノメ
ーター以下の波長の紫外線による前述のような粘着剤の
劣化を防ぐ為、通常の使用に対しては良好な粘着特性を
呈し、長時間の使用中においても粘着剤が何ら変化する
ことがなく、使用後も糊残り等の不利の発生がなく、紫
外線に対し長時間安定した耐性を有する粘着剤を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】更に本発明は粘着剤ポリマー内に紫外線吸
収機能を付与することによって、ブリードや劣化のな
い、紫外線に対して安定した粘着性能と粘着剤自体の耐
久性を有する、新規なアクリル系粘着剤組成物を提供す
ることに関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、前述のような不利を防ぐ目的で新規で効果
的な紫外線吸収機能を粘着剤ポリマー中に付与させる
為、１−アリール−６−ヘプテン−１，３−ジオン系物
質をアクリル酸エステルとα−モノオレフィンカルボン
酸とに共重合せしめて得られる共重合体を粘着剤ポリマ
ー成分として含有せしめることを特徴とするものであ
る。該共重合体を粘着剤ポリマー成分として含有するこ
とにより、通常の紫外線吸収剤を粘着剤中に分散混合す
ることにより発生するブリードや紫外線吸収機能が失活
する等のことのない新規な紫外線吸収機能を粘着剤内部
に有する感圧性粘着剤が得られる。

【０００９】本発明の感圧性粘着剤組成物における紫外
線吸収機能を有する上記共重合体の製造に使用される１
−アリール−６−ヘプテン−１，３−ジオンは、２−ア
ロイルシクロヘキサノンのタイプII開裂反応によって得
られる化合物であり、具体的には、アリール基としてフ
ェニル基又は、置換基がハロゲン、特に塩素や、炭素数
１〜５の低級アルキル基である置換フェニル基を有する
１−アリール−６−ヘプテン−１，３−ジオン等が使用
できる。これらの化合物は、前記三成分系共重体の製造
において、モノマーとして１〜１０重量部の配合率で添
加使用される場合に有効な紫外線吸収効果を発揮する。
１重量部以下の場合、紫外線吸収効果は明確に発現せ
ず、１０重量部以上では共重合物である粘着剤の凝集性
が阻害される欠点が発生する。

【００１０】共重合体の製造に使用されるモノマーの第
二成分であるアクリル酸エステル又はメタクリル酸エス
テルは粘着剤としての共重合体の骨格となる成分で、通
常炭素数が２〜８である直鎖アルコールのアクリル酸又
はメタクリル酸のエステルからなり、一般的には二種又
は三種類の該エステルモノマーを混合して、３５〜８０
重量部の比率で他のモノマー成分と配合され、共重合体
の製造に使用される。このエステルモノマーが３５重量
部以下の場合、共重合物が固くなり粘着剤としての適当
な粘弾性が発現しなかったり、共重合の制御が不能とな
ったりする事があるし、８０重量部以上では極端に凝集
性が不足し、粘着剤としての特性を発揮させることが出
来なくなる。

【００１１】共重合体の製造に使用されるモノマーの第
三成分であるα−モノオレフィンカルボン酸としては、
アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、アリル酢酸の
ようなモノカルボン酸のみならず、イタコン酸のような
ジカルボン酸も使用できる。α−モノオレフィンカルボ
ン酸は３〜１５重量部の範囲で配合され、共重合体の製
造に使用される。３重量部以下では、後添加される硬化
剤との反応性が不足して粘着テープとしての凝集力の発
現が不足するし、１５重量部以上では共重合体の適度な
粘度が出ず、共重合、制御自体も困難となり、粘着剤製
造や粘着テープ生産に支障をきたす。

【００１２】本発明の共重合体は上記の配合比率で三成
分のモノマーを混合した反応原料１００重量部を８０〜
１５０重量部のトルエン、酢酸エチル等の有機溶剤に溶
解させるか、又は水に分散させ、過酸化ベンゾイルやア
ゾビスイソブチルニトリル等の重合開始剤を添加して共
重合させることによって製造される。

【００１３】上記の共重合反応によって得られる共重合
体は重量平均分子量が５０，０００〜５００，０００の
透明で粘稠な液体であり、塗布工程に合致するように更
に有機溶剤や水で粘度調整して使用される。本発明の感
圧性粘着剤組成物を調整するに当っては、上記共重合体
に、通常使用されている各種添加剤、例えば各種金属キ
レート錯体、ポリアミン、ジアミン、ポリイソシアネー
ト、エポキシ樹脂等の硬化剤や各種粘着性付与樹脂を添
加することが出来る。

【００１４】このようにして配合された粘着剤組成物
は、ポリエチレン、塩ビ、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、アセテート等のフィル
ム、綿、スフ、ガラス、アセテート、ポリエステル、ア
クリル等の繊維の布、アルミニウム、銅、鉄等の金属
箔、ポリエステル、ポリプロピレン等の不織布、和紙、
クレープ、フラット等の紙類等の各種基材にロールコー
ター、リバースコーター、ディップコーター等で塗布
し、乾燥した後、所定長さに巻取り、所定幅に切断して
粘着テープとすることができる。

【００１５】本発明における共重合体は、それ自体が粘
着剤成分であり、しかも紫外線吸収機能がポリマー内に
包含されているため、他の粘着剤成分に配合使用する場
合でも、配合量の制限を受けることが少なく、したがっ
て、利用範囲が広がる利点がある。

【００１６】本発明の粘着剤を使用した粘着テープは、
基材面側及び粘着剤面側のいずれの側からの紫外線に曝
されてもこの粘着剤は安定であり、例えば、屋外で使用
されるポスターや工事現場の各種養生、保護シート及び
生体用の貼着シート等の基材を通して紫外線に曝される
用途や、窓ガラスの保護等に使用された場合のような、
粘着剤面より紫外線に直接曝される用途などのすべての
用途に有効に使用出来る。

【００１７】これら粘着テープはテープ単独で使用され
る用途だけでなく、打抜きや貼合せで他の材料と組み合
わせて自動車等の輸送機器や玩具、文具等様々な紫外線
に曝される用途にも使用される。このような用途に使用
された粘着テープは、その目的が終了し剥がす必要が生
じたとき、無造作に引き剥がしても被着体に糊残りする
ことはないし、また使用期間中の黄変の発生もなく、更
には粘着特性の喪失による粘着テープ及びその加工品の
脱落のような危険もない。一方、人工的な紫外線利用分
野として、露光等の手法を用いる電子部品のエッジング
用途などにも、透明且つ安定したマスキングシートとし
て使用出来る。

【００１８】本発明を具体的に説明するため、以下に実
施例を述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【実施例】

実施例１ アクリル酸ブチルエステル７５重量部、アクリル酸エチ
ルエステル５重量部、アクリル酸２０重量部に１−フェ
ニル−６−ヘプテン−１，３−ジオンを１．５重量部混
ぜ、等比の酢酸エチルエステルとトルエンの混合溶剤１
００重量部中で１．５％のアゾビスイソブチルニトリル
をラジカル開始剤として、コンデンサ付反応槽中で８５
℃、３時間共重合させた。得られた共重合物は重量平均
分子量が約７５０００の無色透明な粘性体で、このもの
をアルコールと酢酸エチルを交互に用いて５回洗浄を行
った後、紫外可視吸収スペクトルを測定すると３１３ナ
ノメーターに極大吸収がある分子内に紫外線吸収機能を
有する粘着性ポリマーであった。

【００１９】本共重合物を３５重量％となるようにトル
エンで濃度調整し、固型分共重合物に対し１．２％のト
リレンジイソシナートを加えて粘着剤溶液とし、このも
のを厚さ２５μの片面放電処理済透明ポリエチレンフィ
ルムの処理面にロールコータで総厚が５０μとなるよう
塗布し、８５℃、３分間乾燥した後室温で１週間放置し
て感圧性粘着テープを製造した。この粘着テープの引き
剥がし粘着力は、ステンレス板に対し３００ミリ／分の
剥離速度で１８０°剥離力を測定した時１２００グラム
／２５ミリ幅であり、タックは球転法で、角度１０°に
おいて２５であった。更に、１０ミリ角の接着面積で静
止荷重を５００グラムとした時の保持力は、７０℃雰囲
気中でもズレは０．２ミリに留まり、良好な粘着特性を
示した。なお、１８０°剥離力、タック及び保持力はＪ
ＩＳ−Ｚ−０２３７の８．３．１「１８０度引き剥がし
法」、１２「タック」及び１１「保持力」の試験方法に
準じて行った。

【００２０】本粘着剤の耐紫外線性を実証するため、こ
の粘着テープをステンレス板及びパイレックスガラス板
に貼着し、ステンレス板試料はポリエチレン基材面よ
り、パイレックス板試料は粘着剤面を曝し、各々屋外暴
露７日間及びサンシャインウエザーメーターに２０００
時間かけた後の外観、粘着力及び糊残り性を調べた結果
は表−１に示す通り、いずれも良好な結果であった。

【００２１】実施例２ ２−エチルヘキシルアクリレート５０重量部、アクリル
酸ブチル２５重量部及びアクリル酸１５重量部に１−フ
ェニル−６−ヘプテン−１，３−ジオンを１重量部混ぜ
トルエン５０重量部及び酢酸エチル５０重量部の溶剤と
１％の過酸化ベンゾイルで実施例１と同一条件で共重合
させた。得られた共重合物は重量平均分子量が約９０，
０００の透明粘稠な溶液であり、実施例１と同様な方法
で洗浄後の紫外可視吸収スペクトルは３１５ナノメータ
ーに極大吸収があった。

【００２２】本粘着剤組成物を実施例１と同一の基材に
同様の方法で粘着テープを作成し、その粘着特性及び耐
紫外線性を測定した結果を表−１に示す。表−１より、
本共重合組成物は良好な粘着特性と耐紫外線性を示すも
のであった。

【００２３】比較例 本発明の効果を比較するため、実施例−１の配合組成か
ら１−フェニル−６−ヘプテン−１，３−ジオンを抜い
た配合及び溶剤及びラジカル重合開始剤を用い、実施例
−１と同様の条件で共重合させた。得られた共重合組成
物は重量平均分子量が約９５，０００の無色透明な粘性
体であり、溶剤洗浄後の紫外可視吸収スペクトルを測定
した結果は、紫外部に有効な吸収はなかった。

【００２４】本重合物を実施例−１と同一の基材に同様
の方法で粘着テープを作成し、粘着特性及び耐紫外線性
の同一項目を測定した結果を表−１に示す。表−１の結
果より、１−アリール−６−ヘプテン−１，３−ジオン
系成分である１−フェニル−６−ヘプテン−１，３−ジ
オンを共重合成分に含まない粘着剤を塗布した粘着テー
プは耐紫外線性が十分ではなく、本発明の有効性が実証
された。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】以上のごとく、本発明は１−アリール−
６−ヘプテン−１，３−ジオン系成分を粘着剤の共重合
系に取り組む事により、効果的に紫外線を吸収し、屋外
暴露される用途等直接紫外線に曝されても安定した粘着
物性と糊残りや変色することのない、極めて有効な耐紫
外線性を有する粘着剤組成物を得ることが出来た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １−アリール−６−ヘプテン−１，３−
   ジオン１〜１０重量部、アクリル酸エステル及び／又は
   メタクリル酸エステル３５〜８０重量部及び、α−モノ
   オレフィンカルボン酸３〜１５重量部の割合よりなる三
   成分のモノマーを有機溶剤中又は水溶媒中でラジカル共
   重合して得られる４００ナノメーター以下の波長の紫外
   線を効率的に吸収する機能を分子内に有する共重合体を
   含有することを特徴とする感圧性粘着剤組成物。