JPH07292344A - 感熱性粘着剤および感熱性粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐チョーキング性、接着特性に優れた感熱性粘
着剤の提供。 【構成】固体可塑剤 100重量部に対して粘着付与剤 5〜
100 重量部を予め溶融混合した混合物の水性分散液
（〔Ｉ〕液）と、熱可塑性樹脂の水性分散液（〔II〕
液）とが配合されていることを特徴とする感熱性粘着
剤、および該感熱性粘着剤を基材上に塗工してなる感熱
性粘着シート。 【効果】本発明により、作業環境の向上および機械の故
障の低減、ラベルの印刷面への粉の付着の低減等ができ
るようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、常温では非粘着性であ
るが加熱により粘着性が発現し、しかも粘着性発現後、
加熱源を取り去っても暫くの間、粘着性が持続する感熱
性粘着剤および感熱性粘着シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の感熱性粘着剤は、粘着発現後の粘
着性を持続させるため、公知のディレードタック型粘着
剤に代表されるような水分散型粘着剤として使用される
場合が多い。例えば、「接着便覧」（第12版、昭和55
年、高分子刊行会発行）に記載されているように、組成
として、熱可塑性樹脂、粘着付与剤および固体可塑剤を
基本骨格としている。熱可塑性樹脂は粘着力・接着力の
根源となるものである。また、固体可塑剤は常温では固
体であるため樹脂に可塑性を与えず、加熱により溶融し
て樹脂を膨潤あるいは軟化させるため、常温では非粘着
性の粘着剤に、加熱することによって粘着性を発現させ
る作用をする。この際、粘着付与剤が存在していると粘
着性が一層顕著に現れ、実用特性が向上する。

【０００３】感熱性粘着剤は、上質紙、コート紙、アー
ト紙、蒸着紙等の紙あるいはＰＥＴフィルム等のプラス
チック基材上に塗工して、感熱性粘着シートにされ、金
属、ガラスあるいはプラスチックの面等にラベル等とし
て貼り付け使用される。しかしながら、従来の感熱性粘
着剤を基材上に塗工して得られる感熱性粘着シートは、
乾燥・保存温度等の条件によっては、塗工した粘着層表
面に、固体可塑剤の粉吹き（チョーキング）が観察され
る問題点があった。チョーキングが生じた場合には、作
業中に固体可塑剤の粉が飛散する等して、作業環境の悪
化を招き、さらには、ラベリング時に粉によるラベラー
の故障が発生したり、粉がラベルの印刷面に付着する等
種々な問題が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐チ
ョーキング性、接着特性に優れた感熱性粘着剤の提供に
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、固体
可塑剤 100重量部に対して粘着付与剤 5〜100 重量部を
予め溶融混合した混合物の水性分散液（〔Ｉ〕液）と、
熱可塑性樹脂の水性分散液（〔II〕液）とが配合されて
いることを特徴とする感熱性粘着剤および該感熱性粘着
剤を基材上に塗工してなる感熱性粘着シートを提供す
る。

【０００６】本発明において、〔Ｉ〕液と〔II〕液と
は、〔Ｉ〕液の固体可塑剤 100重量部に対して〔II〕液
の熱可塑性樹脂が20〜200 重量部、好ましくは30〜140
重量部の固形分比で配合されることが好ましい。この範
囲外で配合すると、充分な接着特性が得られない。

【０００７】チョーキング発生の原因としては、固体可
塑剤が、乾燥工程において若干溶融し、経時で再結晶お
よび結晶成長することにより粘着剤層表面に粉として存
在する場合と、ブリード現象を起こして表面に浮いてく
る場合とが考えられる。固体可塑剤と粘着付与剤とを予
め溶融混合した混合物の水性分散液を使用した本発明の
感熱性粘着剤の場合には、チョーキング発生の原因とな
る固体可塑剤が単独で存在せず、粘着付与剤と溶融混合
していることにより、固体可塑剤の結晶成長が抑えら
れ、チョーキングが発生しにくくなっていると推定され
る。

【０００８】固体可塑剤と粘着付与剤とを予め溶融混合
した混合物の水性分散液（〔Ｉ〕液）は、例えば以下の
方法で作製することができる。すなわち、固体可塑剤と
粘着付与剤を加熱、攪拌が行える装置中で、60〜 210℃
の範囲、好ましくは80〜 180℃の範囲で加熱し、溶融状
態の可塑剤と粘着付与剤の混合物を得る。混合する粘着
付与剤は、固形の粘着付与剤に限定されず、エマルジョ
ン等の水分散液で混合してもよいが、取り扱い上、固形
の粘着付与剤を用いることが好ましい。粘着付与剤の水
分散液を使用する場合には、予め乾燥して水を除いてか
ら固体可塑剤と混合、加熱する、あるいは固体可塑剤と
混合しながら加熱して乾燥後、溶融させる方がよい。な
お、粘着付与剤の水分散液を使用する場合には、固体可
塑剤 100重量部に対して粘着付与剤の固形分が 5〜100
重量部になる割合で配合する。

【０００９】このようにして得られた固体可塑剤と粘着
付与剤の混合物を攪拌しながら、分散剤を含有した水を
添加すると、水が分散相で、可塑剤と粘着付与剤の混合
物が連続相であるＷ／Ｏ型エマルジョンが生成する。こ
の場合に、混合比によっては、粘度が上昇する。また、
水の量は、全量（溶融状態の可塑剤と粘着付与剤の混合
物＋水）に対して、溶融状態の可塑剤と粘着付与剤の混
合物の量が、60〜90重量％、好ましくは70〜85重量％と
なる様に調製する。

【００１０】次に、激しく攪拌しながら温水（温水の量
は、可塑剤と粘着付与剤の混合物の濃度が 5〜80重量
％、好ましくは20〜70重量％となる量）を滴下すると、
エマルジョンが反転し、水が連続相になり可塑剤と粘着
付与剤の混合物が分散相であるＯ／Ｗ型エマルジョンが
生成する。ここで、可塑剤と粘着付与剤の混合物の水性
分散液を冷却した直後は、可塑剤と粘着付与剤の混合物
が溶融状態のまま存在しているため、これをすぐに熱可
塑性樹脂エマルジョン等と混合して粘着剤を作製した場
合には塗工物が粘着性を保持しており、感熱性粘着剤の
原料としては使用できない。そこで、可塑剤と粘着付与
剤の混合物の水性分散液を数日間放置すると、水を含有
するか、ある程度水とは相分離を起こした状態で半固化
する。但し、この場合、固体可塑剤、粘着付与剤および
水の混合割合、加熱温度、滴下時間あるいは冷却速度に
よって、形態は異なる。これを、分散機を用いて分散さ
せると、可塑剤と粘着付与剤の混合物（固体）の微細な
水性分散液が得られる。

【００１１】固体可塑剤としては、例えばフタル酸ジフ
ェニル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジシクロヘキシ
ル、フタル酸ジヒドロアビエチル、イソフタル酸ジメチ
ル、安息香酸スクロース、二安息香酸エチレングリコー
ル、三安息香酸トリメチロールエタン、三安息香酸グリ
セリド、四安息香酸ペンタエリトリット、八酢酸スクロ
ース、クエン酸トリシクロヘキシル、N-シクロヘキシル
-p- トルエンスルホンアミド等が挙げられるが、フタル
酸ジシクロヘキシルが好ましい。

【００１２】固体可塑剤と溶融混合する粘着付与剤は、
固体可塑剤 100重量部に対して 5〜100重量部、好まし
くは10〜50重量部の固形分比で用いる。粘着付与剤とし
ては、例えばテルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族
系石油樹脂、クマロン−インデン樹脂、スチレン系樹
脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジ
ン誘導体（ロジン、重合ロジン、水添ロジンおよびそれ
らのグリセリン、ペンタエリスリトール等とのエステ
ル、樹脂酸ダイマー等）が挙げられる。

【００１３】熱可塑性樹脂の水性分散液（〔II〕液）と
しては、熱可塑性樹脂を乳化重合して得られるエマルジ
ョンタイプだけではなく、溶液重合あるいは乳化重合等
により得た重合物を再度水中に分散剤等を使用して分散
させたタイプ、溶媒に溶解させて水中に分散させそのま
ま使用するタイプ、あるいは溶媒を蒸発留去させて水中
に分散させたタイプ等、結果として、熱可塑性樹脂が水
中に分散しているものならば、その製造の過程を問わ
ず、使用可能である。

【００１４】熱可塑性樹脂としては、例えばアクリル酸
エステル、スチレン−アクリル酸エステル、スチレン−
ブタジエン、エチレン−酢酸ビニル、酢酸ビニル、酢酸
ビニル−アクリル酸エステル、エチレン−塩化ビニル、
エチレン−アクリル酸エステル、エチレン−アクリル
酸、ブタジエン、ウレタン、スチレン−イソプレン、ア
クリロニトリル−ブタジエン等の重合体が挙げられる。
なかでも、ガラス転移温度が-5℃以上、さらには 0℃以
上のものは、耐ブロッキング性に優れるため好適に用い
られる。

【００１５】前記固体可塑剤、粘着付与剤あるいは熱可
塑性樹脂は、２種類以上の混合物で使用することができ
る。すなわち、固体可塑剤としては、フタル酸ジシクロ
ヘキシルおよびフタル酸ジフェニル、フタル酸ジシクロ
ヘキシルおよびフタル酸ジヘキシル、フタル酸ジシクロ
ヘキシルおよびフタル酸ジヒドロアビエチル、フタル酸
ジシクロヘキシルおよびイソフタル酸ジメチル、フタル
酸ジシクロヘキシルおよび安息香酸スクロース、フタル
酸ジシクロヘキシルおよび二安息香酸エチレングリコー
ル、フタル酸ジシクロヘキシルおよび三安息香酸トリメ
チロールエタン、フタル酸ジシクロヘキシルおよび三安
息香酸グリセリド、フタル酸ジシクロヘキシルおよび四
安息香酸ペンタエリトリット、フタル酸ジシクロヘキシ
ルおよび八酢酸スクロース、フタル酸ジシクロヘキシル
およびクエン酸トリシクロヘキシル、フタル酸ジシクロ
ヘキシルおよびN-シクロヘキシル-p- トルエンスルホン
アミド等との２種類あるいはフタル酸ジシクロヘキシ
ル、フタル酸ジフェニルおよびフタル酸ジヘキシル等と
の３種類あるいはそれ以上の混合物で使用することがで
きる。

【００１６】また、粘着付与剤も、テルペン樹脂および
脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂およびクマロン−
インデン樹脂、スチレン系樹脂およびフェノール樹脂、
テルペン−フェノール樹脂およびロジン誘導体、テルペ
ン樹脂およびロジン誘導体、脂肪族系石油樹脂およびロ
ジン誘導体、芳香族系石油樹脂およびロジン誘導体、ク
マロン−インデン樹脂およびロジン誘導体、スチレン系
樹脂およびロジン誘導体、フェノール樹脂およびロジン
誘導体等との２種類あるいはロジン誘導体、脂肪族系石
油樹脂および芳香族系石油樹脂等との３種類あるいはそ
れ以上の混合物で使用することができる。

【００１７】また、熱可塑性樹脂は、アクリル酸エステ
ルおよびスチレン−アクリル酸エステル、スチレン−ブ
タジエンおよびエチレン−酢酸ビニル、酢酸ビニルおよ
び酢酸ビニル−アクリル酸エステル、エチレン−塩化ビ
ニルおよびエチレン−アクリル酸エステル、エチレン−
アクリル酸およびブタジエン、ウレタンおよびスチレン
−イソプレン、スチレン−ブタジエンおよびアクリル酸
エステル、スチレン−ブタジエンおよびスチレン−アク
リル酸エステル、スチレン−ブタジエンおよび酢酸ビニ
ル、スチレン−ブタジエンおよび酢酸ビニル−アクリル
酸エステル、スチレン−ブタジエンおよびエチレン−塩
化ビニル、スチレン−ブタジエンおよびエチレン−アク
リル酸エステル、スチレン−ブタジエンおよびエチレン
−アクリル酸、スチレン−ブタジエンおよびブタジエ
ン、スチレン−ブタジエンおよびウレタン、スチレン−
ブタジエンおよびスチレン−イソプレン、スチレン−ブ
タジエンおよびアクリロニトリル−ブタジエン等との２
種類あるいはスチレン−アクリル酸エステル、スチレン
−ブタジエンおよびエチレン−酢酸ビニル等との３種類
あるいはそれ以上の混合物で使用することができる。

【００１８】本発明の感熱性粘着剤には、この他に、フ
ィラー等も本発明の目的を妨げない範囲で添加可能であ
り、例えば、酸化チタン、アルミナ、カオリン、タル
ク、コロイダルシリカ、アルミナゾル等の無機物や、パ
ラフィン、天然ワックス、合成ワックス、天然油脂等の
有機物、あるいは樹脂粉末等も使用することができる。
また、塗膜の造膜性を改善する目的で、溶剤、液体可塑
剤等も添加可能である。さらに、必要に応じて分散剤、
消泡剤、増粘剤等を使用することもできる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施例により
何等限定されるものではない。例中、部とは重量部を、
％とは重量％をそれぞれ表わす。 〔実施例１〜７〕表１に示す処方で、固体可塑剤と固形
粘着付与剤を予め 120℃で溶融混合させ、この混合液を
攪拌しながら、マレイン酸系樹脂およびポリビニルアル
コールの混合分散剤水溶液を添加した。次に、激しく攪
拌しながら温水を添加し、水が連続相で可塑剤と粘着付
与剤の混合物が分散相である、粒径約３μｍの水性分散
液を得た。この水性分散液を自然冷却後、３日間25℃の
恒温室に放置し、分散液がケーキ状に半固化した後、ボ
ールミルで分散し、可塑剤と粘着付与剤の混合固体の水
性分散液（〔Ｉ〕液）を作製した。次に、〔Ｉ〕液、熱
可塑剤樹脂の水性分散液（〔II〕液）および添加剤を加
え、 5分間混合攪拌を行い、粘着剤を調製した。

【００２０】〔比較例１〕表１に示す処方で、固体可塑
剤を予め 120℃で溶融させ、この溶融液を攪拌しなが
ら、分散剤の水溶液を添加した。次に、激しく攪拌しな
がら温水を添加し、水が連続相で可塑剤が分散相であ
る、粒径約３μｍの水性分散液を得たのち、実施例と同
様にして可塑剤の水性分散液を作製した。次に、前記可
塑剤の水性分散液、粘着付与剤の水性分散液、熱可塑剤
樹脂の水性分散液（〔II〕液）および添加剤を加え、 5
分間混合器により、混合攪拌を行い、感熱性粘着剤を調
製した。 〔比較例２〜３〕実施例で記述した方法により、表１に
示す処方で、粘着剤を調製した。

【００２１】実施例１乃至７および比較例１乃至３で得
られた粘着剤を、片面アート紙上に、塗工量が20g/m²と
なるように直接塗工し、45℃で30秒間乾燥した。乾燥後
の状態では粘着性は確認できなかった。塗工物につい
て、接着力、保持力、およびチョーキング性の評価を行
った結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】 ＊１ エチレン−酢酸ビニル共重合体 ＊２ スチレン−ブタジエン共重合体 ＊３ 固形分比

【００２３】塗工物の接着力、保持力およびチョーキン
グ性は、以下の方法で評価した。 接 着 力 ；塗工物を 120℃で25秒間加熱し粘着性を
発現させた後、速やかにステンレス鋼板およびガラス板
に貼り付け、JIS K-6848に準じて 180度剥離により接着
強度を測定し、以下の基準で判定した。ただし、糊付け
部は 100mmとした。 ◎・・・・・・ 800g/25mm以上 ○・・・・・・ 500g/25mm以上、 800g/25mm未満 ×・・・・・・ 500g/25mm未満

【００２４】保 持 力 ；加熱による粘着性発現後、
粘着剤塗工物を速やかにステンレス鋼板に貼り付け、JI
S K-6848に準じてクリープ試験を行い、以下の基準で判
定した。ただし、糊付け部は25mmとした。 ◎・・・・・・2000sec 以上 ○・・・・・・1000sec 以上、2000sec 未満 ×・・・・・・1000sec 未満

【００２５】チョーキング性；45℃で30秒間乾燥した塗
工物をさらに50℃で 4分間加熱後、25℃の状態で保存
し、 3日後および 7日後に、塗工面を黒布で 3往復こす
った後の黒布の表面状態の観察を行い、以下の基準で判
定した。 ◎・・・・・・ほとんど白粉がつかない。 ○・・・・・・白粉が軽く拭き取れる。 △・・・・・・黒布の一部が白くなる。 ×・・・・・・黒布全体が白くなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、従来の感熱性粘着剤を塗
工してなる粘着シートと比較して、耐チョーキング性が
向上し、粘着性発現時間も長くならず、接着力および保
持力とも実用特性を満足することができる粘着シートが
得られるようになった。また、作業環境の向上および機
械の故障の低減、ラベルの印刷面への粉の付着の低減等
ができるようになったことの産業的意義は、極めて多大
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 眞 東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋イン キ製造株式会社内 (72)発明者 菊池 明 東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋イン キ製造株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体可塑剤 100重量部に対して粘着付与剤
   5〜100 重量部を予め溶融混合した混合物の水性分散液
   （〔Ｉ〕液）と、熱可塑性樹脂の水性分散液（〔II〕
   液）とが配合されていることを特徴とする感熱性粘着
   剤。
2. 【請求項２】〔Ｉ〕液と〔II〕液とが、〔Ｉ〕液の固体
   可塑剤 100重量部に対して〔II〕液の熱可塑性樹脂が20
   〜200 重量部の固形分比で配合されていることを特徴と
   する請求項１記載の感熱性粘着剤。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の感熱性粘着剤を基
   材上に塗工してなる感熱性粘着シート。