JPH08199148A

JPH08199148A - アクリル系粘着剤組成物

Info

Publication number: JPH08199148A
Application number: JP1161895A
Authority: JP
Inventors: Hirosuke Tanabe; 弘介田辺; Takeshi Iwasaki; 剛岩崎; Akihiro Yamada; 昭洋山田
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】軟質塩化ビニルやゴム等、安定剤や可塑剤を
含有する被着体に対し経時的な接着力の低下が少なく且
つ常温下でもエージング時間を短縮した生産性の高いア
クリル系粘着剤組成物を得る。【構成】（ａ）炭素数が１〜１２のアルキル基を有す
る（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体６０〜９
８重量％と、（ｂ）窒素含有ビニル単量体２〜３０重量
％と、（ｃ）水酸基含有ビニル単量体０．１〜２．０重
量％と、（ｄ）酸性基含有ビニル単量体０．１〜２．０
重量％とからなるアクリル系共重合体と、架橋剤として
のポリイソシアネート架橋剤を含有するアクリル系粘着
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、粘着ラベル、テープ及
びシート等に用いられるアクリル系粘着剤組成物に於い
て、安定剤や可塑剤を含有する軟質塩化ビニルやゴム等
の被着体に対し経時的な接着力の低下が少なく、且つ、
常温下でもエージング時間を短縮できるため生産性を向
上できるアクリル系粘着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、不織布又はフィルムの少なく
とも一面に、アクリル系粘着剤組成物を設けた粘着ラベ
ル、テープ又はシートが一般に使用されている。しかし
ながら、該基材が軟質塩化ビニルであったり、被着体が
軟質塩化ビニルやゴム、移行物を含むポリオレフィンで
ある場合、軟質塩化ビニルやゴム、ポリオレフィン中の
可塑剤、安定剤等が経時的に粘着剤層表面または内部に
移行し、粘着剤層中の活性水素を有する極性基と反応し
た結果、接着性が低下してしまう。このような問題を解
決する手段として、特開平４−１５４８８２号公報に
は、極性基としてＮ−ビニルピロリドンを３〜３０重量
％アクリル系粘着剤中に共重合することにより、可塑剤
による接着性の低下を防止した粘着剤が開示されてい
る。また、架橋点として水酸基を含有する単量体を共重
合したアクリル系粘着剤において、架橋剤としてポリイ
ソシアネート化合物を配合し、高温特性を改善すること
は公知であるが、特開平４−１５４８８２号公報開示の
粘着剤をポリイソシアネートで架橋すると、架橋反応が
非常に遅いため基材上に粘着剤を塗工乾燥後、４０〜８
０℃で４８時間以上の加熱エージングが必要な上、エー
ジング後の粘着物性にばらつきがでるという問題があっ
た。この課題を解決する手段として、特開平５−１６３
４８０号公報では、窒素含有単量体と非常にフレキシブ
ルな水酸基含有単量体であるカプロラクトン変成（メ
タ）アクリル酸エステルを共重合することにより、ポリ
イソシアネートとの反応性を改善しようとしているが、
エージング時間を充分短縮するには至っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可塑
剤や安定剤を含む軟質塩化ビニル等に対して経時的に接
着力が安定しており、且つ塗工乾燥後のエージングが常
温下でも短時間で完了するようなアクリル系粘着剤組成
物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のアクリル系粘着
剤組成物は、（ａ）炭素数１〜１２のアルキル基を有す
る（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体６０〜９
８重量％と、（ｂ）窒素含有ビニル単量体２〜３０重量
％と、（ｃ）水酸基含有単量体０．１〜２．０重量％
と、（ｄ）酸性基含有単量体０．１〜２．０重量％とを
共重合したアクリル系共重合体に架橋剤としてポリイソ
シアネートを配合することによって、上記問題を解決す
るものである。

【０００５】本発明における（ａ）成分である炭素数１
〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステル単量体としては、例えば、ブチルアクリレー
ト、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルア
クリレート、ノニルアクリレート、エチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート等が挙げられる。（ａ）成分
の共重合比率は、６０〜９８重量％で、好ましくは、７
０〜９５重量％である。６０重量％未満では、粘着性が
低下し、９８重量％を越える場合は、粘着剤の凝集力が
著しく低下する。

【０００６】（ｂ）成分である窒素含有ビニル単量体と
しては、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラク
タム、アクリロイルモルホリン、ジメチルアミノエチル
アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等が挙
げられる。上記窒素含有単量体のアクリル共重合体中の
共重合比率は、２〜３０重量％、好ましくは３〜１５重
量％であり、少なくとも一種以上が用いられる。２重量
％未満では粘着剤の凝集力が低下し、粘着テープ等に製
品化後の粘着剤のはみ出しや、耐クリープ性が低下して
しまう。また３０重量％を越えると、粘着剤特有の初期
タックや粘着性が損なわれる。

【０００７】（ｃ）成分の水酸基含有ビニル単量体とし
ては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４
−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変
成（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールアク
リレート等がある。アクリル共重合体中の（ｃ）成分の
共重合比率は、０．１〜２．０重量％であり、好ましく
は０．１〜１．０重量％である。０．１重量％未満で
は、ポリイソシアネート架橋剤で架橋した場合に、架橋
点が不十分なため凝集力が低くなり、逆に２．０重量％
を越えると、粘着剤のゲル化を招き易い。

【０００８】（ｄ）成分の酸性基含有ビニル単量体とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸、クロトン酸、エチレンオキサイド変性琥珀酸アク
リレート等のカルボキシル基含有単量体の他、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸等のスル
ホン酸基含有単量体等がある。アクリル共重合体中の
（ｄ）成分の共重合比率は、０．１重量％〜２．０重量
％であり、好ましくは、０．５重量％〜１．０重量％で
ある。０．１重量％未満では、（ｃ）成分の官能基であ
る水酸基と架橋剤であるポリイソシアネートのイソシア
ネート基の反応が著しく遅くなり、また粘着剤中の架橋
度にばらつきが生じ、物性が安定しない。また２．０重
量％を越えると、可塑剤や安定剤等を含有する軟質塩化
ビニルやゴム、ポリオレフィンに対する経時接着安定性
が著しく低下する。

【０００９】本発明のアクリル系粘着剤組成物に用いら
れるアクリル系共重合体は、溶液重合、隗状重合、懸濁
重合などの公知の重合方法で共重合させることにより得
ることができる。

【００１０】本発明のアクリル系粘着剤組成物は、上記
アクリル系共重合体に架橋剤としてポリイソシアネート
化合物が配合される。使用可能なものとしては、トリレ
ンジイソシアネートまたはその水素添加物、トリレンジ
イソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、
トリフェニルメタントリイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、あるいは分子内にイソシアネート
基を２個以上有する上記化合物の重合物が挙げられる。

【００１１】ポリイソシアネート化合物は、上記アクリ
ル系共重合体の接着力、タック、凝集力のバランスをと
るのに効果があり、特に高温での凝集力の改善に効果が
ある。上記ポリイソシアネートの添加量は、アクリル系
共重合体１００部に対し０．１〜５．０部が適当であ
る。０．１部未満では、架橋度が不十分のため高温での
凝集力の改善効果が得られず、５．０部を越えると、架
橋度が高くなりすぎ、タックや粘着性に欠ける。

【００１２】本発明の粘着剤組成物は、本発明の目的を
阻害しない範囲で必要に応じてアクリル系共重合体に、
石油樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデ
ン樹脂、フェノール樹脂等の粘着付与剤やガラスやプラ
スチックの繊維・バルーン・ビーズや金属粉等の充填
剤、顔料、染料等の着色剤を任意に添加することができ
る。

【００１３】

【作用】本発明のアクリル系粘着剤組成物は、主成分で
ある（ａ）（メタ）アクリル酸エステル単量体に、
（ｃ）水酸基含有ビニル単量体と、（ｄ）酸性基含有ビ
ニル単量体が含有されており、該水酸基含有ビニル単量
体の水酸基とイソシアネート架橋剤のイソシアネート基
との反応に、酸性基含有ビニル単量体の酸性基が触媒的
に働き、水酸基とイソシアネート基の架橋反応が常温下
でも非常に速やかに起こるため、加熱エージングを施さ
なくても粘着物性のバランスがとれるまでに必要なエー
ジング時間が短縮できる。

【００１４】また、本発明のアクリル系粘着剤組成物
は、（ｂ）窒素含有ビニル単量体を２〜３０重量％共重
合することにより、軟質塩化ビニル樹脂、ゴム、オレフ
ィン樹脂からの可塑剤、添加剤による経時での粘着物性
の低下を防止することができる。これは、粘着剤の凝集
成分、接着成分として活性水素を持たない窒素含有ビニ
ル単量体が主に働き、酸成分は触媒としてのみ働き実質
的に凝集成分、接着成分として作用していないため、軟
質塩化ビニル樹脂等からの可塑剤や添加剤の移行に耐性
を示すものと思われる。

【００１５】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を記載し具体的に説
明するが本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定されるものではない。尚、以下に表示する部は重
量部である。

【００１６】（実施例１）（１）粘着剤の調整冷却管、攪拌機、温度計、滴下漏斗を備えた反応容器に
ｎ−ブチルアクリレート８６．０部、Ｎ−ビニルピロリ
ドン１２．５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート
０．５部、アクリル酸１．０部と重合開始剤として２，
２’−アゾビスイソブチルニトリル０．２部とを酢酸エ
チル１００部に溶解し、窒素置換後、８０℃で８時間重
合し酢酸エチルで調整後、固形分４０％、粘度２５００
０ｃｐｓの粘着剤溶液を得た。（２）粘着テープの調整この粘着剤溶液の固形分１００％に対しイソシアネート
系架橋剤（日本ポリウレタン工業社製、商品名：コロネ
ートＬ−４５／トリレンジイソシアネートとトリメチロ
ールプロパンとの付加物のトルエン４５％溶液）２．５
部を混合し、この混合液を、コロナ処理した厚さ２５μ
ｍのポリエステルフィルム上に、塗工乾燥後の厚さが６
５μｍになるように塗工し８０℃で３分間乾燥後、２３
℃で２日間エージングし粘着テープを得た。

【００１７】（実施例２〜８）単量体組成及び架橋剤添
加量を（表１、２）に示す。その他の手順は実施例１と
同様にして粘着剤を調整し、実施例１の調整方法により
粘着テープを得た。

【００１８】（比較例１〜５）単量体組成及び架橋剤添
加量を（表３）に示す。その他の手順は実施例１と同様
にして粘着剤を調整し、実施例１の調整方法により粘着
テープを得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】（表１）〜（表３）で用いた共重合組成及
び架橋剤の略号は以下の化合物を示している。ＢＡ：ｎ−ブチルアクリレート、ＥＨＡ：２−エチルヘキシルアクリレートＩＡ：イソノニルアクリレートＥＡ：エチルアクリレートＭＭＡ：メチルメタクリレートＮＶＰ：Ｎ−ビニルピロリドンＮＶＣ：Ｎ−ビニルカプロラクタムＨＥＡ：２−ヒドロキシエチルアクリレートＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレートＨＢＡ：４−ヒドロキシブチルアクリレートＣＡ：カプロラクトン変成アクリレート（ダイセル
化学社製、商品名：プラクセルＦＭ−２Ｄ）ＡＡ：アクリル酸ＭＡＡ：メタクリル酸ＮＣＯ：イソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタン
工業社製、商品名：コロネートＬ−４５）

【００２３】実施例１〜８、比較例１〜５で作成した粘
着テープについて、下記に示すゲル分率、対塩ビ板接着
力、対塩ビ板保持力を測定し（表４、５）に示した。

【００２４】（１）ゲル分率粘着テープの粘着剤試料をＷ₀ を、大容量のトルエンに
２３℃で２４時間浸漬し２００メッシュ金網で濾過した
不溶分を１１０℃２時間乾燥し、乾燥後の重量Ｗ ₁ を測
定する。ゲル分率はＷ₁ ／Ｗ₀ ×１００％で表示する。

【００２５】（２）対塩ビ板接着力塩化ビニル樹脂（重合度１１００）１００部、ジオクチ
ルフタレート５０部、ステアリン酸バリウム３０部、重
炭酸カルシウム１５部からなる軟質塩化ビニル板に、常
温下で２０ｍｍ巾の粘着テープを貼付し、２．０ｋｇロ
ーラで一往復加圧し常温２４時間放置後及び８０℃１週
間放置後、３００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で１８０度剥
離接着力を測定した。

【００２６】（３）対塩ビ板保持力（２）で使用した塩ビ板に常温下で、貼付面積が２５ｍ
ｍ×２５ｍｍになるように粘着テープを貼付し、２４時
間放置後及び８０℃１週間放置後、４０℃中で０．５ｋ
ｇの荷重を粘着テープのせん断方向にかけ２４時間後の
ズレ距離を測定した。

【００２７】

【表４】

【００２８】

【表５】

【００２９】表５に於ける（−）は常温２４時間で、凝
集破壊したため測定出来なかったことを示す。

【００３０】表４、５から分かるように、比較例１，２
は２３℃３日後では充分に架橋が進行していないためゲ
ル分率が低い値を示し、塩ビ板に対して粘着剤凝集破壊
を示す。比較例３では（ｄ）成分であるアクリル酸量が
過剰なため、８０℃１週間後の接着力の低下が著しい。
比較例４では、（ｂ）成分であるＮ−ビニルピロリドン
が少ないため、粘着剤の凝集力不足で、凝集破壊とな
る。比較例５では（ｂ）成分であるＮ−ビニルピロリド
ンが過剰なため、２３℃架橋反応は進行するが、塩ビ板
に対して充分な接着力が発揮できない。これに対して、
実施例１〜８の粘着テープは、２３℃２日で充分に架橋
が進行し、室温２４時間後、及び８０℃１週間後の対塩
ビ板接着力では凝集破壊傾向を示さず高い接着力を発揮
し、且つ高い保持性をも備えもつことがわかる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明のアクリル系粘着
剤組成物は、主成分である（ａ）（メタ）アクリル酸エ
ステルに（ｃ）水酸基含有ビニル単量体と、（ｄ）酸性
基含有ビニル単量体が含有されており、該水酸基含有単
量体の水酸基とイソシアネート架橋剤のイソシアネート
基との反応に、酸性基含有ビニル単量体の酸性基が触媒
的に働き、水酸基とイソシアネート基の架橋反応が非常
に速やかに起こるため、常温下でも粘着物性のバランス
がとれるまでに必要なエージング時間が短縮でき、且
つ、（ｂ）窒素含有ビニル単量体を特定量共重合するこ
とにより、軟質塩化ビニルやゴム、ポリオレフィン樹脂
からの可塑剤や添加剤による経時での粘着物性の低下を
防止することができる。すなわち、本発明によると軟質
塩化ビニル樹脂からなる基材を使用した粘着テープやラ
ベル、または軟質塩化ビニルを被着体とする用途に最適
なアクリル系粘着剤組成物を高い生産性で供給すること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）炭素数が１から１２のアルキル基
を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体６
０〜９８重量％と、（ｂ）窒素含有ビニル単量体を２〜
３０重量％と、（ｃ）水酸基含有ビニル単量体０．１〜
２．０重量％と、（ｄ）酸性基含有ビニル単量体０．１
〜２．０重量％とからなるアクリル系共重合体と、架橋
剤としてポリイソシアネート架橋剤を含むことを特徴と
する、アクリル系粘着剤組成物。
【請求項２】前記したアクリル系粘着剤組成物におい
て、（ｂ）窒素含有ビニル単量体が、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホ
リン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、及びジメチル
アミノエチルアクリレートよりなる群の中から選ばれた
化合物のうち少なくとも一種を含むものである、「請求
項１」に記載のアクリル系粘着剤組成物。