JPS5896670A - 感圧性接着テ−プの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は新規な感圧性接着テープの製法に関するもの
であり、さらに詳しくは感圧接着特性に優れしかも有機
溶剤をほとんど使用しない水分散型のアクリル系感圧性
接着剤を使用した感圧性接着テープの製造方法を提供す
るものである。

従来、アクリル系重合物を主体とする感圧性接着剤を用
いてなる感圧性接着テープの製法は、上記接着剤を固形
分濃度が約１０〜５０重量％の溶剤系となし、これに改
質材を添加してテープ支持体上に塗設する方法が一般的
に行なわれている。

しかし、近年は石油資源の問題、公害防止などの観点か
ら、溶剤量を少なくしたいわゆるハイソリッド型、溶剤
を使用しないエマルジョン型、ホットメルト型に移行し
ていく傾向を示しているのが現状である。

しかるに、ハイソリッド型は一般に従来の溶剤系と同程
度もしくはそれ以下の分子量の重合物を用いるために、
良好な耐クリープ性を得るためには、何らかの架橋手段
を用いる必要があり、そのため多くの場合、感圧性接着
剤組成物の可使時間（接着剤調製後コーターで塗工でき
なくなる状態にまでゲル化する時間）と、塗工後キユア
ーさせるのに必要な熱量とのバランスをとり難いといっ
た問題と、さらに高濃度であるため均一な厚みを得るた
めには、高精度の塗工設備が必要であるといった問題等
があるため、接着特性の面から満足し得ても工業的には
ほとんど実用化されていないのが現状である。また、エ
マルジョン型は塗工性には優れていても接着特性、耐水
性といった特性面で満足するものは得難く、ホットメル
ト型は耐熱性（こ問題が残されているため、これらはご
く一部の用途にしか実用化されていない。

この発明は、これらの問題点を解決する新規な感圧性接
着テープの製造方法を提供するものであって、その要旨
とするところは、乳化重合によって得られた室温で粘着
性を有するアクリル系ポリマーのエマルジョンからなる
第１液と、共重合モノマーとして２〜２０重量％の分子
内に酸性基を有する不飽和モノマーを用いた室温で粘着
性を有するアクリル系ポリマーをアルカリによって水分
散させてなる第２液とを、第１液のアクリル系ポリマー
１００重量部に対して第２液のアクリル系ポリマーが１
００〜９００重量部となる割合で混合し、必要に応じて
架橋剤、粘着付与樹脂、軟化剤、顔料等を添加すること
によって得らｔ−水分散型アクリル系感圧性接着剤をテ
ープ支持体上に塗設することを特徴とする感圧性接着テ
ープの製造方法にある。

我々は、バルク重合法などにより得られたアクリル系ポ
リマーをアルカリ水によって水分散液としたものを使用
して感圧性接着テープを製造する方法をすでに提案した
。この場合、ポリマーの分子量が小さければ比較的高固
形分の水分散型感圧性接着剤が得られるが、これでは感
圧接着特性が完全でなく、−刃高分子量化すると感圧接
着特性に優れたものが得られるが、塗布可能な粘度とす
るために低固形分としなければならす、これでは乾燥に
比較的多量の熱量を必要とするという問題点が残されて
いた。

この対策について種々検討した結果、従来より乳化重合
法で生産されているアクリル系ポリマーのエマルジョン
と上記提案に係る水分散液とのブレンド系にすると、感
圧接着特性および耐水性と固型分濃度とのバランスが非
常に良好となることを認め、この発明に致ったものであ
る。すなわち、前者のエマルジョンは比較的高固形分濃
度とすることが可能なためこの特性を活かすことができ
る一方、その欠点である耐水性や接着特性の低下を後者
の分散液によって補なうことができる。

この発明ｌこおいて第１液として用いられるアクリル系
ポリマーのエマルジョンは、従来公知の乳化重合法で調
製されたものを用いることがてきる。

モノマー組成としては、生モノマーとしてアクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが用いられ
、また共重合モノマーとして酢酸ビニル、メタクリル酸
メチル、アクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン
、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、ジメチルアミンエチルメタクリ
レート、グリシジルメタクリレートなどを用いることが
できる。乳化剤としては、アニオン性、ノニオン性や共
重合性の乳化剤などを使用でき、また乳化重合時必要に
応じて適宜の連鎖移動剤を使用してもよい。これら方法
で得ら　已室温で粘着性を有するアクリル系ポリマーは
、第２液のアクリル系ポリマーとの相溶性がよいもので
あることが望ましい。・モノマー組成は第２液のそれと
同一であってもよいし異なるものであってもよい。

この発明において上記第１液と併用される第２液は、共
重合モノマーとして分子内に酸性基を持つた不飽和モノ
マーを２〜２０重量％用いた室温で粘着性を有するアク
リル系ポリマーをアルカリによって水分散させてなるも
のである。ここで用いられる上記の室温で粘着性を有す
るアクリル系ポリマーは、好ましくはバルク重合法、溶
液重合法およびパール重合法によって合成されたものが
よく、もっとも好適にはバルク重合法で得られたものが
よい。しかし、場合により乳化重合法で合成されたもの
であってもよい。バルク重合法以外の場合は、所定の重
合を行なったのちに媒体を除去し、そのごにアルカリに
よって水分散化される。

上記媒体除去工程で、重合時に用いた乳化剤の如き不純
物は取り除かれる。なお、また、とくにパール重合法で
は、媒体としての水を除去しないでこれにそのままアル
カリを加えて乳化液とする手法を採用することも可能で
ある。

上記アクリル系ポリマーの合成に用いられるモノマーは
、前記第１液の場合と本質的にかわらないが、共重合上
ツマ−として分子内に酸性基を有する不飽和モノマーを
必要不可欠としている点において相違する。すなわち、
この棟のモノマーを全モノマー中２〜２０重量％使用す
ることが必要で、２重量％に満たないときはアルカリに
よって水分散化することが困難で、また２０重量％を越
えてしまうと得られる感圧性接着テープの耐水性や接着
特性を向上できなくなる。

分子内に酸性基を有する不飽和モノマーとしては、たと
えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸などの酸性基としてカルボキ
シル基を有する不飽和カルボン酸、スチレンスルホン酸
、アリルスルホン酸、スルホプロピルアクリレート、２
−アクリロイルオキシナフタレン−２−スルホン酸、２
−メタクリロイルオキシナフタレン−２−スルホン酸、
２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、
２−アクリロイルオキシベンゼンスルポン酸などの酸性
基としてスルホン基を有する不飽和スルホン酸などを挙
げることができ、またその他の酸性基を有するものであ
ってもよく、これらの一種もしくは二種以−七を使用す
る。

このような共重合モノマーを用いて得られるアクリル系
ポリマーの重量平均分子量は、一般に１０万〜１００万
、好適には２０万〜７ｏ万の範囲にあるのがよい。分子
量が低すぎると接着特性上好ましくなく、また高くなり
すぎるとアルカリによる水分散化が困難となるためであ
る。

また、上記アクリル系ポリマーは、その水分散化指数（
Ｑ）が７〜５０の範囲にあることが望まれる。上記水分
散化指数が小さすきると、引き続く工程でアルカリと水
とによって乳化分散させて得られる分散液の放置安定性
や機械的せん断力を受けたときの対せん断力安定性が低
下してくるため、アクリル系ポリマーを水中に安定に分
散させにくい。また、上記水分散化指数が大きくなりす
ぎると、最終的に得られる感圧性接着テープの耐水性に
問題が生じてくる。

ここで、水分散化指数（Ｑ）とは、っきの式にて表わさ
れるものである。

Ｑ＝ｙｎ、ｘδ／Ｖ閉 ｍ；分子内に酸性基を有する不飽和モノマーのこれ以外
のモノマー１００重量部に対する重量部数 δ；分子内に酸性基を有する不飽和モノマーを除くモノ
マー単独からなるポリマーの溶解パラメータ ＭＷ；アクリル系ポリマーの重量平均分子量（万）また
、上記溶解パラメータ（δ）とは、周知のように、Ｐ、
Ａ、　Ｊ、　Ｓｍａｌ　Ｉ　（Ｊ、　、Ａｐｐｌ、Ｃｈ
ｅｍ、３−７１゜１９５３）が提唱した次式によって求
められるものである。

八１ ここで、δは溶解パラメータ（［Ｃａｔ／ｃｌ　：ｌ　
’）、ｄは２５℃における密度（Ｆ／ＣＩ）、Ｇは２５
℃におけるモルけん引定数、Ｍは繰り返し単位当たりの
分子量（グ／ｍｏ＋）である。

たとえば、メタクリル酸メチルのホモポリマーでは、基
本構造が〜−ＣＨ２−Ｃ（ＣＨｓ　）　（ＣＯＯＣＨｓ
　）−〜となり、 構成グループ　　　その数　　　Ｇ −ＣＨ２−１１３３ −ＣＨａ　　　　　　　　　　　２　　　　　　２１４
−ＣＯＯ−１３１０ −Ｃ−１−９３ ■ であるから、ΣＧ＝　１３３＋２１４ｘ２＋３１０−９
３＝７７８となり、またｄ＝ｌ、１８、八（＝　１００
であるから、δＰＭＭＡ＝　１．１８　ｘ　７７８／　
１００〜９．２となる。

マタ、ニトリルゴム（アクリロニトリル３０モル％）の
場合は、基本構造が、 〜４　ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２＋ｖ（−ＣＨ２−Ｃ
Ｈ′＋ｒ−ＣＮ となり、ブタジェン部において、 構成グループ　　　その数　　　Ｇ −ＣＨ２−２１３３ −ＣＨ＝　　　　　　　　　　２　　　　　　１１１で
あり、またアクリロニトリル部において、構成グループ
　　　その数　　　Ｇ −ＣＨ２−１１３３ −ＣＨ−１２８ −ＣＮ　　　　　　　　　　　　１　　　　　　４１０
であるから、ΣＧ（ブタジェン）−（１３３＋１１１）
Ｘ２　＝　４８８、ΣＧ（アクリロニトリル）−１３３
＋２８＋４１０＝５７１となり、またこのゴムのｄ＝０
．９６、Ｍ＝５３５であるから、 δＮＢＲ＝（（４８８Ｘ７）＋（５７１Ｘ３））ｘｏ、
９６１５３５＝９．２ となる如くである。

このように、水分散化指数（Ｑ）は、アクリル系ポリマ
ーの重量平均分子量と分子内に酸性基を有する不飽和モ
ノマーの共重合部数とさらに上記モノマーを除く他のモ
ノマー単独からなるポリマーの溶解パラメータとによっ
て決定されるものであるため、用いるモノマーの種類お
よび分子内に酸性基を有する不飽和モノマーの使用割合
に応じて、アクリル系ポリマーの分子量を前記範囲内で
適宜調節して、前記好適な値に設定するのがよい。

かかるアクリル系ポリマーをとくにバルク重合法で得る
場合に、重合系内に多少の有機溶剤、たとえばベンゼン
、ヘキサン、アルコールなどを加えて重合させ、重合ご
上記溶剤を取り除かないでそのままアルカリによって水
分散化させることも可能である。また、上記バルク重合
法や他の重合法において適宜の連鎖移動剤やジオクチル
フタレート、ポリエチレングリコールなどの可塑剤を重
合系内に添加しておいてもよい。

かくして得られるアクリル系ポリマーは、これにアルカ
リと水とを加えて攪拌混合することにより、ポリマー中
の酸性基の１部または全部を中和するとともに上記ポリ
マーが水中に安定に分散された分散液とされる。ここで
用いられるアルカリは、最終的に得られる接着剤をテー
プ支持体上に塗着したのち加熱乾燥する際に容易番こ飛
散しつるものが好ましく選ばれる。このようなアルカリ
を用いることによって、アルカリ混入による接着特性へ
の悪影響を防止でき、良好な接着特性を得ることができ
る。飛散可能なアルカリの代表的なものは、アンモニア
であるが、その他α−アミンエチルアルコール、エチル
アミン、フロビルアミンなども使用できる。なお、これ
らのアルカリとともに少量であれば苛性カリ、苛性ソー
ダなどの一般のアルカリを併用することもできる。

アルカリの使用量は、アクリル系ポリマーに含まれる酸
性基に対して通常０．２〜１．５当量程度でよく、この
使用割合が少ないと水分散化が難しくなり、また多くな
りすぎると接着特性、耐水性および経済性の面で好まし
くない。水の使用量は、得られる水分散液の固形分濃度
が通常２０〜５０重置％程度となるようにするのが望ま
しい。中和処理時の温度は、アクリル系ポリマーの種類
、性状などに応じて一定温度下に保たれるが、一般には
３０〜９０℃程度である。

このようにして得られる分散液は、これをそのままこの
発明における第２液として使用に供してもよいが、必要
なら分散助剤として適宜の溶剤、少量の（通常ポリマー
１００重量部に対して０．５重量部以下の）界面活性剤
やその他安定剤としてメトキシセルロース、ホリビニル
アルコール、ホリアクリル酸塩などを添加して、第２液
とすることができる。

この発明においては、上述の如き第１液と第２液とを、
第１液のアクリル系ポリマー１００重量部に対して第２
液のアクリル系ポリマーが１００〜９００重量部、好適
には１５０〜５００重量部となる割合で混合して、水分
散型のアクリル系感圧性接着剤とする。この接着剤のト
ータル固形分濃度は通常２０〜４０重量％の範囲とされ
る。なお、第２液のアクリル系ポリマーが１００重量部
に満たないような混合割合では、第１液の特性が強く表
われて感圧性接着テープとしたときの接着特性や耐水性
が低下するおそれがあり、また逆に９００重量部を越え
るような混合割合では、第２液が多くなりすぎる結果と
して接着剤としての固形分濃度が低下し、また接着特性
ないし耐水性とのバランスをとり難くなる。また、上記
第１液と第２液とを混合するに当たり、好ましくは両液
のｐＨが近くなるように調整されているのがよく、ｐＨ
が違いすぎると接着剤としての安定性に好結果が得られ
ない。

この発明の水分散型感圧性接着剤には、必要に応じて架
橋剤、可塑剤、粘着付与樹脂、顔料などの一般の感圧性
接着剤に用いられている各種の添加剤を含ませることが
できる。これらの添加剤は、第１液と第２液とを混合し
たのちに、水分散液としであるいは有機溶剤に溶解させ
た溶液としてさらには単独でまたは水溶液として添加で
きるほか、両者の混合前に第１液および第２液の一方ま
たは両方にあらかじめ添加しておいてもよい。また、と
くに第２液に添加しておく場合に、アクリル系ポリマー
をアルカリにｉっで水分散化する前に添加してもよく、
この場合さらにアクリル系ポリマーを重合させる際に添
加する態様をとることもできる。

この発明においては、上記方法で調製される水分散型の
感圧性接着剤を、紙、プラスチックフィルムなどのテー
プ支持体上に、リバース、グラビヤ、キスコータなどの
常用の塗工機で均一に塗布し、これを熱風、赤外ヒータ
などの乾燥手段で加熱乾燥することにより、またこの乾
燥工程において飛散可能なアルカリを除去することによ
り、目的とする感圧性接着テープを得ることができる。

以上詳述したとおり、この発明によれば、従来のエマル
ジョン型接着剤に特定のアルカリ分散液を特定量配合す
ることにより、固形分濃度と接着テープとしたときの接
着特性および耐水性とのバランスをとることができ、実
用性の高い感圧性接着テープの製造法を提供できるもの
である。

以下、実施例によりこの発明をさらにくわしく説明する
。

実施例１ ３１の３つロフラスコに過硫酸カリウム２グを溶解した
１１の水を加え攪拌しながら窒素置換を充分行なった後
、７５℃に加温した。攪拌と窒素置換を続けながらアク
リル酸エチル２００２、アクリル酸ブチル８００９、ア
クリル酸６０ノ、ラウリルメルカプタン０．５２および
ノニオン性乳化剤２０グからなる混合液を、４時間で滴
下した後、さらに２時間８０℃を保った。その後室温ま
で冷却してアクリル系ポリマーのエマルジョン液を得、
これを第１液とした。なお、この第１液にはｐＨ調整の
ためポリマー中のカルボキシル基に対してし、当量のア
ンモニア水を加えた。

つぎに、窒素ガス流入口、コンデンサー用出口、モノマ
ー滴下口および温度計を付けた密閉型の２１容量のニー
ダ−を充分窒素置換し、このニーダ−を８０℃に加温し
た。ニーダ−の回転、窒素置換を続けつつ、アクリル酸
エチル３００ｉｉｉ’、アクリル酸ブチル７００９、ア
クリル酸１００９．チオグリコール０．６２およびアジ
ビスイソブチロニトリル２２からなる混合液を、６時間
で滴下しつつ、内温を８０℃に保って重合した。滴下終
了後さらに１時間８０℃に保った。

得られたポリマーの重量平均分子量は約２８万で、水分
散化指数（Ｑ）は約１８であった。なお、アクリル酸エ
チルとアクリル酸ブチルとの７：３コポリマーの溶解パ
ラメータ（δ）は９．６である。

ついで、このポリマーの含有カルボキシル基に対して３
／４当量のアンモニアと水とを加えて、６５℃で２時間
攪拌して固形分２５重量％のアルカリ水分散液を得、こ
れを第２液とした。

上記第１液と第２液とのｐＨを等しくして、固形分（ポ
リマー）比がつぎの表に示される割合となるように混合
し、さらに水溶性メラミン樹脂を全固型分に対して同表
に示される割合となるように加えて混合し、水分散型感
圧性接着剤とした。

各接着剤を、２５μ厚さのポリエステルフィルムに乾燥
厚みが３５μとなるように塗布し、１２０℃５分乾燥し
て、試料Ｎα１〜６の感圧性接着テープを得た。各テー
プの接着特性および耐水性は、同表に併記されるとおり
であった。

実施例２ アクリル酸エチル２００！ｉ’、アクリル酸ブチル５ｏ
ｏｐ、メタクリル酸１５０５’、ポリビニルアルコール
１り、ベンゾイルパーオキサイド２グおよび水２，３０
０Ｐを５，０００１の３つロフラスコ中に投入後、ゆっ
くり攪拌しながら約１時間窒素置換を行なった。内部の
酸素を十分排除した後、温度を７５℃に上げ約７時間反
応させて粒状重合物の水分散液を得た。これに、重合物
中のカルボキ°シル基に対して１．／２当量の２−アミ
ノエタノールを加えて、７０℃で５時間攪拌することに
より、粒状物が半溶解した乳白色のアルカリ水分散液を
得、これを第２液とした。この第２液のポリマーの重量
平均分子量は３６万で、水分散化指数（Ｑ）は約２３．
３であった。なお、アクリル酸エチルとアクリル酸ブチ
ルとの２：８コポリマーの溶解パラメータ（δ）は約９
．３である。

つぎに、実施例１て得た第１液に上記の第２液を固型分
比が１００：３００（重量部）になるように配合し、さ
らにポリエーテルイソシアネート５０ｖを加えて水分散
型の感圧性接着剤とした。

これを実施例１と同様にしてポリエステルフィルム上に
塗布乾燥して感圧性接着テープを得た。このテープの対
ステンレス板接着力は４８０Ｐ／１０ｍｍで、水中７日
この対ステンレス板接着力は４７０２／１０ｍｍであり
、実施例１のＮα２〜４と同様に接着特性および耐水性
に非常にすぐれるものであった。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）乳化重合によって得られた室温で粘着性を有する
   アクリル系ポリマーのエマルジョンからなる第１液と、
   共重合モノマーとして分子内に酸性基を持った不飽和モ
   ノマーを２〜２０重量％用いた室温で粘着性を有するア
   クリル系ポリマーをアルカリによって水分散させてなる
   第２液とを、第１液のアクリル系ポリマー１００重量部
   に対して第２液のアク“リル系ポリマーが１００〜９０
   ０重量部となる割合で混合し、これをテープ支持体上に
   塗布し加熱乾燥することを特徴とする感圧性接着テープ
   の製造方法。
2. （２）第２液のアクリル系ポリマーとじて、雇×δ／ぺ
   ｉ（ただし、ｍは分子内に酸性基を持った不飽和上ツマ
   −のこれ以外のモノマー１００重量部に対する重量部数
   、δは分子内に酸性基を持った不飽和モノマーを除いた
   七ツマー単独からなるポリマーの溶解パラメータ、Ｍｗ
   はアクリル系ポリマーの重量平均分子量（万）である）
   で表わされる水分散化指数（Ｑ）が７〜５０の範囲にあ
   るものを使用する特許請求の範囲第（１）項記載の感圧
   性接着テープの製造方法。
3. （３）　　アルカリがアンモニアの如き飛散可能なもの
   からなる特許請求の範囲第は）項または第（２）項記載
   の感圧性接着テープの製造方法。