JPS59226076A - 水分散型感圧接着剤 - 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】 本発明はアクリル系の水分散型感圧粘着剤に関するもの
である。近年アクリル系感圧粘着剤はその優れた粘着特
性及び耐久性等の特徴をペースに、天然ゴム、合成ゴム
系等の感圧粘着剤に代わって広く普及する様になって来
ている。

更に、此の種の粘着剤の中でも最近では、特に。

有機溶剤を使用しない、水分散型のものが、省資源、環
境条件改善等の観点から、注目を集めている。此の様な
アクリル系の水分散型感圧粘着剤は、一般ＶＣはアクリ
ル酸エステルやメタアクリル酸エステル等のアクリル系
不飽和単量体を必要に応じてメタアクリル酸、スチレン
、酢酸ビニル等の改質用モノマーと共に水媒体中で乳化
重合させ゛ることにより作られている。

此の方法で製造される。室温で粘着性を有するアクリル
系ポリマーは、溶液重合で作られるポリマーに較べて比
較的大きな重合度を有するため、感圧接着剤としては高
い凝集力を持つことが知られている。

一般的に此等の感圧接着剤は代表的な初期粘着力（ポー
ルタック）粘着力（１８０°剥離強度）（凝集力）保持
力等の性能に依って評価されるもの＼、従来は本発明が
目的とする様な、此等３性能共に同時に高水準に位置す
る様な製品は殆んど見当らなかった。

其の理由は主として、初期粘着力を高めるには。

硝子転移温度の低い成分を多くせねばならず。

故に、柔軟性が増せばクリープし易くなるので。

今度は分子量を増さざるを得なく、一方９分子量の増大
は、初期粘着力及び粘着力の低下を招く、と云った重合
に、必要性能がお互に、相反する一面を有しているから
である。然るに我々に、低温及び高温使用９曲面粘着等
をも含む。

種々の特殊用途にも適性のある多用途向は水分散型感圧
粘着剤の開発を鋭意検討の結果９％殊のアクリル酸エス
テル上採用した。限定されたモノマー組成物に対し、特
に性能アップに寄与する。限定された界面活性剤を用い
て乳化重合することに依り、初期粘着力、粘着力、保持
力（凝集力）共に、高水準に位置する組成物の製法を見
い出し９本発明を完成するに至った。

特に本発明感圧接着剤は、常温のみならず、高温に於て
も保持力が優れることを特徴としている。

即ち１本発明に於ては重合終了層のラテックスにアルカ
リ成分及び増粘剤を加え、ｐ）Ｔ、粘度を調整して得ら
れた感圧接着剤が初期粘着力（ポールタック）≧１５．
粘着力（１８０°剥離試験）〉３００　’／（Ｂ、　１
００℃に於ける保持力（凝集力）；２４時間后もクリー
プなし、の性能を示すことを目的としている。

本発明に於てはまずアクリル酸イソノニルエステル（Ｔ
？キー８２℃）、アクリル酸、アルキル基が０５〜Ｃ１
１゛のアクリル酸エステルを必須成分とし、此等に対し
て、他の共重合可能なエチレン系不飽和モノマーを併用
することを特徴としている。

共重合可能なエチレン系不飽和モノマーとしては、アク
リル酸メチル、メタアクリル酸エチル。

メタアクリル酸ｎ〜ブチル、メタアクリル酸イソブチル
、メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸ラウリル、
アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸
エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、・メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリルＭｎ−アミル。

メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル
、メタクリル酸１ｓｏ−オクチル、メタクリル酸α−エ
チルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデ
シル等のメタクリル酸エステル類、スチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ク
ロルスチレン等のスチレン系モノマー。

アクリル酸ヒドロキンエチル、アクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸
ヒドロキシプロピル等のヒドロキシ基含有化合物、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチ
ル（メタ）アクリル系モノマー、等のＮ−置換（メタ）
アクリル系モノマー、アクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジル等のエポキシ基含有化合物及び酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル（ベオ
バ）等のビニルエステル及びアクリロニトリル等が挙げ
られる。

又アルキル基が０２〜Ｃ８のアクリル酸エステルとして
はアクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸インブチル、アクリル酸ｎ
−アミル、アクリル酸イノアミル、アクリル酸ｎ−ヘキ
クル、アクリル酸α−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−
オクチル、アクリル酸インオクチル等が挙げられる。

本発明に於ける主要成分の一つであるイソノニルアクリ
レートは詳細がｕ、　ｓ、　ｐ、　４，５７６，２１２
に記載されているが、限定された範囲でアクリル酸及び
アルキル基が０２〜Ｃ８のアクリル酸エステル、更に共
重合可能な０〜１５重量％からなるエチレン系不飽モノ
マー等を乳化重合する際に併用することにより９％徴が
発揮される。

即ち、インノニルアクリレートが５重ｉｓ以下では其の
効果が認められず、一方、５０重量−以上に多くすると
、柔軟性が増し過ぎとなり粘着力、保持力等を目標値に
維持することが不可能となる。又、アクリル酸も量は少
ないが、併用効果の影響は大で、１重量−以下では効果
が発揮されず、逆に８重量−以上になると、初期粘着力
等の性能が目標値以下に低下する。更にアルキル基が０
２〜Ｃ８のアクリル酸エステルは少なくとも４２重量％
以上含有していないと硝子転位温度が上昇して、初期粘
着力の維持が難しくなシ、一方イソニルアクリレート、
及びアクリル酸の最小必要量を含有しないと、保持力等
の維持が不可能となる。

本発明で使用するアクリル系の水分散型感圧接着剤は９
通常の手法に基づき此等の単量体を乳化重合することに
依シ製造されるが１重合開始剤としては既知の水溶性過
酸化塩類９例えば水溶性のアルカリ金属又はアンモニウ
ムの過硫酸塩、過ホウ酸塩等を使用することが出来、そ
の代表例として過硫酸カリ過硫酸アンモン、過ホウ酸ソ
ーダ等が挙げられる。又、場合に依っては、此等過硫酸
塩とメタ重亜硫酸ソーダの如き還元剤を併用したレドッ
クス重合法等も利用することか可能である。

又、乳化重合の際には一般的にはアニオン系及びノニオ
ン系の界面活性剤を２種又はそれ以上の併用を行ってい
るが９本発明に於いては、イソノニルアクリレート、及
びアクリル酸を必須成分とする限定されたモノマー組成
物に対し。

アニオン系及びノニオン系の界面活性剤が何れもエチレ
ンオキサイドを含有しており、其の付加モル数がｎ　＝
　１０〜６ｏの場合が特に好適であること全見い出した
。

理由の詳細は、現状では未だ不明であるが、限定された
七ツマー組成物に対し、特に相溶性が良好な為と推定さ
れる。此の場合、アニオン系界面活性剤としては、ポリ
オキシエチレン、アルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポ
リオキシエチレン、アルキルエーテル硫酸、トリエタノ
ールアミン、ポリオキシエチレン・アルギルフェノール
エーテル硫酸・ナトリウム、ポリオキシ・アルキル（ア
リル）、サルフェートのアンモニウム塩、脂肪酸アミド
エーテルサルフェート。

等が挙げられる。

又、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、エチレンオキサイドとプロピレン
オキサイドのブロックコポリマー、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン。

ポリオキシエチレンアルキルチオエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアマイド、ポリオキシエチレンアルキ
ルエステル等が挙げられる。

ポリオキシエチレン・ソルビタンアルキレート界面活性
剤の使用量はモノマー１００部に対し。

０．４〜６．０部が好適である。０．４部以下では乳化
重合物の重合安定性が低下し、析出物が発生し易くなり
、一方、３．０部以上多量添加すると。

耐水性等が著るしく低下してしまう。

又、使用比率はアニオン系：ノニオン系＝２＝８〜８：
２の範囲が好適であり、此の範囲外では、乳化重合の重
合安定性、貯蔵安定等が低下してしまう。

一方、エチレンオキサイドの付加モル数は、粘着剤の性
能と大きな相関性がらり、付加モル数ｎ（１０，又はｎ
）５０の範囲では９本発明の目的性能の１つである。１
００℃、２４時間。

クリープなしを示す、保持力（凝集力）の確保が不可能
となる。

又、乳化重合する際にアルカリ成分を併用して。

ｐＦ７５〜１０の範囲内で重合するのが好適であるが、
此のｐＨ調整剤としては、塩酸、リン酸。

酢酸、コハク酸、ホウ酸、炭酸９等の塩類、アルカリ金
属水酸化物、アンモニア水、アミン類等を使用するのが
好適である。

実際の重合反応に際してｉｌｔ、ｆず反応缶にイオン交
換水を張込み１次いで１重合開始剤、　ｐＨ調整剤等を
逐次溶解させ、其のま＼又は一部モノマー成分も添加層
、窒素気流下で加熱を開始し所定温度迄昇温后、又は、
モノマー併用系の場合ＶＣは一定時間所定温度に保った
后９滴下ロートよりモノマー成分のフィードを開始する
９重合反応Ｆｉ９５〜５０℃、特に８５〜５５℃の範囲
が好適でアリ、モノマーのフィード時間Ｆｉ２〜４時間
が好適である。反応温度が９５℃以上の場合や、モノマ
ーフィード時間が２時間以下の場合は１反応速度が早過
ぎて、除熱不良になり易く、一方反応温度が５０℃以下
の場合や。

フィード時間が４時間以上の場合、生産性の低下となる
ばかりでなく、得られるポリマーの分子量が増大し、目
的とする性能が得られなくなってしまう。

重合終了后は、再びアルカリ成分を加えてＰＨ７〜１０
に調整し更に増粘剤を添加し、乳化重合物の室温におけ
る粘度ｆ：９．５００〜１２，０００　ｃｐｓ１ｃ迄高
める。

此の際、増粘剤としては、アルギン酸ナトリウム、ポリ
アクリル酸ナトリウム、マレイン酸共重合物塩、ポリア
クリルアミド部分加水分解塩等の陰イオン系、水溶性ア
ニリン樹脂塩酸塩。

ポリエチレンイミン−ビニルピリジン共重合物塩、ポリ
チオ尿素酢酸塩等の陽イオン系、および水溶性尿素樹脂
、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリ
アクリルアミド、アクリル酸又はメタアクリル酸とアク
リル酸エステル又はメタアクリル酸エステルとの共重合
樹脂、ポリオキシアルキレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート系ポリマー等の適用が好適である。

以下に於て１本発明の詳細を実施例にて説明するが、此
の際部との記載は全て重量部を意味し。

また、初期粘着力、粘着力、保持力等の性能評価は下記
の測定条件に従った。

◎く初期粘着力（ポールタック）　＞　；　、ｙｘｓ−
ｚ−０２３７（案）法。５／　５２　／／〜５２　／ｓ
　２“のスチールボールを１０僚助走させた後、粘着面
に触れて停止するボール中最大径の分子数で示す。

◎く粘着力）；肉厚２５μのＰＫＴフィルムに粘着剤を
２５μになる様に塗布し、１００℃オ＋　：Ｆ°ノン中
３分間乾燥した后、２５ｍｍ幅に切断して粘着テープを
作成する。此れをステンレス板に接着させた后、、Ｔｌ
５−Ｚ＝’１５２Ｂに従い、１８０°方向に引剥しを行
い、粘着力（’／１０ｍｍ）を求めた。

◎く１００℃保持力（凝集力）＞、上記く粘着力）測定
の場合と同じ手順で粘着シートを作成した后、　　２　
ｓ、Ｉｚｘ　２　ｓｍｍの面積をステンレス板に接着さ
せ、１００℃のオーブン中で１Ｋｇの荷重を掛け、錘が
落下する迄の時間（分）を測定した。

実施例−１ 攪拌機、温度計、冷却管１滴下ロート、及び窒素ガス導
入管を備えた４日フラスコにイオン交換水：４５部を仕
込み窒素置換した後。

約８０℃に加熱して攪拌し、過硫酸アンモニウム：０．
７部をイオン交換水；２．５部で溶解した溶液を加え９
次いで下記の表−１に示すプレエマルションを加えて重
合反応を開始する。プレエマルジョｙを滴下の際に過硫
酸アンモニウム；０．３部をイオン交換水：２．５部で
溶解した溶液を併用し、３時間をかけて連続的に添加し
９反応源度を８０部１℃に維持する。滴下終了后は、其
のま＼の温度で更に２時間加熱を継続し１反応を終了す
る。

かくして得られたエマルション；１００部に対し、アク
リル系の増粘剤（ブライマールＡｓＥ−６０）？加える
と共に、アンモニア水を加え、　ｐＩ（７〜１０粘度が
約１０，００口ｃｐｓ（Ｂ型粘度計ローターＡ６．２　
Ｏｒｐｍで測定）になる様に調整した。得られた粘着剤
の性能は９表−１１Ｃ示す通りであったが、何れも。

６性能共に満足なものであった。

表−２ 実施例−２ 実施例−１の実験点■をベースに、界面活性剤の種類、
量のみを表−６の様に変化させて。

他は全く同一の条件で重合を行った結果は表−３に示す
通りであったが、何れも満足な粘着剤性能を示した。此
の場合の増粘剤にはプライマルＡＳＦ−６０（ローム＆
ハス社）を用いた。

実施例−６ 実施例−１の実験点■、■、をベースに、モノマー組成
を９表−４の様に変化させて、他は全く同一の条件で重
合を行った。

結果は表−４に示す通りであったが、倒れも満足な粘着
剤性能を示した。此の場合の増粘剤Ｖｃｔ１．７０ンエ
マルションＡｓ−７０５０（日本アクリル）を用いた。

比較例−１ 実施例−１と同一の条件で重合を試みたが。

プレ乳化系のみは表−１に示されるモノマー組成を用い
た。

結果は９表−１に示す様に３性能共に満足なレベルの感
圧接着剤は得られなかった。

比較例−２ 実施例−２と同一の条件で重合を試みたが。

界面活性剤の種類及び量は０表−５ＶＣ示すものを用い
た。

結果は表−３に示したが、性能的１ｃｉｌｔ満足なレベ
ルのものは得られなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）イソノニルアクリレート；５〜５０重量％。 （ロ）アクリル酸；１〜８重量％、（ハ）アルキル基が
   ０２〜Ｃ８のアクリル酸エステル：９４〜４２重量％、
   に）上記（イ）（ロ）（ハ）と共重合可能なエチレン系
   不飽和モノマー；０〜１５重量％、からなる単量体混合
   物を乳化重合する際に、（ホ）付加モル数がｎ＝１０〜
   ３０である。エチレンオキサイド付加型のアニオン系及
   びノニオン系の界面活性剤を、アニオン系；ノニオン系
   ＝２＝８〜８：２の比率で併用し、モノマーの総量１０
   ０重量部に対して、０．４〜３６０重量部を使用するこ
   とを特徴とする水分散型感圧接着剤。