JPS5937033B2 - 感圧性接着剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粘着性、接着性及び耐熱凝集力に優れた感圧性
接着剤組成物に関するものである。

従来、感圧性接着剤としては、天然ゴム、合成ゴムを主
体とし粘着付与樹脂、軟化剤、充填剤等を配合してなる
所謂ゴム系感圧性接着剤と、アクリル酸エステルを主単
量体としてアクリル酸に代表される極性単量体を共重合
せしめたアクリル系感圧性接着剤が、包装用、文具用、
医療用及びその他工業用途に広く用いられている。この
うち、ゴム系感圧性着剤は比較的多くの ・被着体に接
着可能であるという便宜さをもつ反面、主成分のゴムの
ジエン部分の二重結合のために耐久性（耐候性、耐熱性
）に乏しく、永久又は半永久接着分野には用いられない
という欠点を有する。

一方、アクリル系感圧性接着剤はその優れた耐候性の特
徴を生カルて近年益々多くの用途に用いられている。し
かしながらアクリル系感圧性接着剤の場合、従来の重合
技術、塗布技術上の問題から、その重量平均分子量が限
定され、せいぜい１０６以下にする必要があつた。かく
してアクリル系感圧性接着剤はその粘着性、接着力に優
れたものを得ることは可能であるが、保持力即ち凝集力
は非常に乏しいものしか得られなかつた。この凝集力の
欠如を補う手段として、架橋構造を有する組成物が検討
され、各種架橋系のアクリル系感圧性接着剤について提
案されている。この例として、アクリル酸エステル単量
体にカルボキシル基を有する単量体を均一に共重合せし
め、該共重合体を多官能性化合物すなわちイソシアネー
ト類、グリシジル化合物、メラミン樹脂類、フエノール
樹脂類等で架橋する方法あるいは有機金属化合物により
イオン結合を形成せしめる方法が知られている。かかる
架橋手段により凝集力が若干高くなり、耐クリープ性が
改良されたものが得られているが、粘着性、低温での接
着性、高温での耐クリープ性等のバランスが良好なもの
とすることができないという不満があると共に、製造時
の貯蔵安定性及び塗布後架橋反応が完了するまでのキユ
ア一条件設定に精密さが要求され品質の安定性が悪いと
いう欠点を有するのが現状である。例えば、カルポキシ
ル基とイソシアネート化合物との反応を利用した系では
常温キユア一が可能であるが、両官能基間の反応が比較
的遅く、大気中の水分による副反応が起こるため、適切
な架橋構造へコントロールするためには非常に厳密なキ
ユア一条件の制御が必要である。さらにメーラミン樹脂
類、フエノール樹脂類、グリシジル化合物等による架橋
においては高温に加熱する必要があり、粘着力に悪影響
を及ぼすことが避けられなかつた。

有機金属化合物による架橋方法ではすみやかに架橋は進
行するが高温での凝集力（耐クリープ性）が非常に劣つ
たものしか得られないという重大な欠点を有する。架橋
構造、特に全樹脂中の三次元架橋した分子分率（ゲル分
率）が粘着、接着物性に非常に密接に関連し、ゲル分率
が過大となをと粘着性とりわけ低温での粘着性が不充分
となり、一方ゲル分率が低すぎると凝集力とりわけ７０
℃程度の高温での耐クリープ性が極端に悪くなるため用
途的に限定される。

本発明は、上記従来のアタリル系感圧性接着剤の欠点を
解消し、適正な架橋構造に致らしめ、粘着性、接着性及
び耐熱凝集力に優れ、しかも製造時の安定性に優れた感
圧性接着剤組成物を提供することを目的とする。

１８であるアルキル基）で表わされる単量体７０〜９９
８モル％と一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯ（ＣＨ，ＣＨＯ）Ｎ
７Ｈ（式中Ｒ３６，Ｒ４は水素又はメチル基、ｎはｌ〜
６の整数）で表わされる単量体０．２〜１０モル％を重
合構成単位として含む共重合体〔Ａ〕と、一般式ＣＨ２
＝ＣＣＯＯＲ６（式中Ｒ，は水素又はメチル基、Ｒ６は
炭素数が４〜１８であるアルキル基）で表わされる単量
体７０〜９８モル％とアクリル酸又はメタクリル酸２〜
１５モル％を重合構成単位として含む共重合体〔Ｂ〕を
、１：１〜１：４の重量比で混合してなる感圧性接着剤
主成分に多官能性イソシアネート化合物を配合してなる
ことを特徴とする感圧性接着剤組成物に存する。

本発明に用いられる一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯＲ２で表わ
される単量体としては、例えばｎ−ブチルアクリレート
、ＩｓＯ−ブチルアクリレート、Ｔｅｒ−ブチルアクリ
レート、ＩｓＯ−アミルアクリレート、２エチルヘキシ
ルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ラウリル
アクリレートあるいはｎ−ブチルメタクリレート、２エ
チルヘキシルメタタリレート、ｎ−オクチルメタクリレ
ート、ラウリルメタクリレート等のアクリル酸エステル
、メタクリル酸エステルが挙げられる。このうち、ｏ−
ブチルアクリレート・ ＩｓＯ−アミルアクリレート、
２エチル、キシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリ
レート、ｎ−オクチルメタクリレート、ラウリルメタク
リレートの群より選ばれた１種又は２種以上の単量体が
より好適に使用される。一般式ＣＨ２−ＣＣＯＯ（ＣＨ
２ＣＨＯ）ｎ−Ｈで表わされる単量体としては、例えば
βヒドロキシエチルアクリレート、βヒドロキシエチル
メタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングライ
コールアクリル酸エステル、ポリエチレングライコール
メタクリル酸エステル、ポリプロピレングライコールア
クリル酸エステル、ポリプロピレングライコールメタク
リル酸エステルル等が挙げられる。

ａ 一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯ亀で表わされる単量体としては
前述の一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯＲ２で表わされる単量体
と同様のアクリル酸エステル、メタクリル酸１スチルが
用いられる。

本発明に用いられる多官能性イソシアネート化合物とし
ては、２，４トリレンジイソシアネート、メチレンビス
フエニルイソシアネート、トリメチロールプロパントリ
イソシアネート、ウレタンプレポリマ一等が使用される
。

轟 本発明においては、上記一般式ＣＨ２：℃（１）Ｒ２で
表わされる単量体と一般式ＡｌＣＨ２ ＝ＣＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨＯ）ｎ−｛−１で表わされる単
一量体を重合構成単位として含む共重合体〔Ａ〕と、暑
上記一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯＲ６で表わされる単量体と
アクリル酸又はメタクリル酸を重合構成単位として含む
共重合体〔Ｂ〕を混合して感圧性接着剤主成分に用いる
のである。

共重合体〔Ａ〕における一般式ＣＨ２＝ＣＣＯＯＲ２で
り粘着性を損ない、特に低温での粘着物性が劣る感圧性
接着剤しか得られない。

共重合体〔Ａ〕中には更に上記主単量体と共重合しうる
足量体６例えはスチレン、酢酸ビニル、アタリルニトリ
ル、アクリルアミド、無水マレイン酸、アタリル酸、メ
タタリル酸等を共重せしめてもよい。共重合体〔Ｂ〕に
おいては一般式 蟇 ＣＨ２＝ＣＣＯＯＲ６で表わされる単量体を組成分率と
して７０〜９８モル％含むことがアクリル系感圧性接着
剤の特質を発揮し良好な粘着性を有するものとするため
に必要である。

又、アクリル酸又はメタクリル酸の共重合体〔Ｂ〕中の
組成分率としては２〜１５モル％が各種被着体との優れ
た接着力を得るために必要である。アクリル酸又はメタ
クリル酸の組成分率が２モル％未満の場合、被着体との
接着性が悪く、物性的には剥離接着力に優れた感圧性接
着剤とすることができず、１５モル％を越えると組成物
が硬くなり過ぎ粘着性が低下する。共重合体〔Ｂ〕中に
は更に上記主単量体と共重合しうる単量体、例えばスチ
レン、酢酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアミド
、無水マレイン酸等を共重合せしめてもよい。共重合体
〔Ａ〕及び共重合体〔Ｂ〕は上記単量体を酢酸エチル、
トルエン、アセトン、メチル土チルケトン、シクロヘキ
サンの如き有機溶剤中において重合開始剤として従来公
知の徊機過酸化物あるいはアゾ系重合開始剤を用い重合
することにより得られる。

感圧性接着剤主成分は上記共重合体〔Ａ〕と共重合体〔
Ｂ〕．を重量比１：ｌ−１：４の範囲で混合して調製す
る必要があり、この範囲より共重合体〔Ｂ〕が多くても
少なくても、多官能性イソシアネート化合物で架橋後の
感圧性接着剤の粘着性と凝集力の良好なバランスを有す
ることができず、また塗工作業中における架橋制御ある
いは品質の安定性に好ましくない結果を生じる。

本発明においては上記感圧性接着剤主成分に多官能性イ
ソシアネート化合物を配合するのである。

そうすると多官能性イソシアネート化合物が感王性接着
剤主成分中の共重合体〔Ａ〕のヒドロキシル基と極めて
すばやく反応し架橋するため、感圧性接着剤組成物は物
性が優れ品質の安定したものとなるものである。感圧性
接着剤主成分（固形分）に対する多官能性イソシアネー
ト化合物の配合割合としては０．５〜４重量％の範囲が
好ましい。

多官能性イソシアネート化合物の配合割合が０．５重量
％未満であると架橋が効率よく進まず、４重量％を越え
ると架橋が過度に行なわれ粘着物性のバランスがくずれ
る。感圧性接着剤組成物の処方としては、先ず各々溶液
中で共重合体〔Ａ〕、共重合体〔Ｂ〕を重合し、その所
定量を秤量し、さらに所定量の多官能性イソシアネート
化合物を添加し均一になるように攪拌するのである。

そして例えばこの感圧性接着剤組成物をテープ基材上に
ロールコーター、ナイフコーター等を用い固形分が数十
μ〜数百μになるように塗布し、熱風により溶剤を蒸発
せしめれば感圧性接着テープとすることができる。

本発明の感圧性接着剤組成物は、上述のとおりに構成さ
れているから、製造時の安定性に優れ、多官能性イソシ
アネート化合物が共重合体〔Ａ〕のヒドロキシル基とす
ばやく反応して適正な架橋構造となり、粘着性、接着性
及び耐熱凝集力が優れているのである。

以下本発明を実施例により説明する。

実施例 １ ｎ−ブチルアクリレート２４２９、２エチルヘキシルア
クリレート１５０ｆ！、βヒドロキシエチルメタクリル
ート８９、重合溶媒として酢酸エチル６００９、重合開
始剤として２，２１アゾビスイソブナロニトリル０．８
９を、攪拌器、収縮器、温度計、窒素導入装置を備えた
反応器に投入し、窒素気流により反応器内の酸素を追い
出した後、反応器を７０℃に加熱し、１２時間窒素気流
下で重合を行ない共重合体〔Ａ〕溶液（固形分濃度４０
重量％）を得た。

次に、ｎ−ブチルアクリレート２３０ｆＩ１２エチルヘ
キシルアクリレート１５０９、アクリル酸２０９、重合
溶媒として酢酸エチル６００９、重合開始剤として２，
２７アゾビスイソブチロニトリル０８ｆ！を、共重合体
〔Ａ〕重合の場合と同様の反応器に投入し、窒素気流下
７０℃で１２時間重合を行い共重合体〔Ｂ〕溶液（固形
分濃度４０重量％）を得た。

そして共重合体〔Ａ〕溶液を１００９、共重合体〔Ｂ〕
溶液を２００９とり、両者を均一に混合し、これに架橋
剤としてトリメチロールプロパントリイソシアネート２
．６４９を添加して感圧性接着剤組成物溶液を得た。

次に上記感圧性接着剤組成物溶液を、下塗り処理を施し
た厚さ３５μのポリエステルフイルムの片面に糊厚が４
０μとなるように塗布乾燥して感圧性接着テーブを作成
した。

この塗布乾燥直後の感圧性接着テープを、温度２０℃、
相対湿度それぞれ２０％、６０％、１００％の環境下に
４８時間放置し、その接着物性を測定した。

結果を第１表に示す。実施例 ２ 共重合体〔Ａ〕溶液を１５０９、共重合体〔Ｂ〕溶液を
１５０９とした他は実施例１と同様にして感圧性接着テ
ープを作成した。

実施例１と同様に接着物性を測定した結果を第１表に示
す。比較例 １ 共重合体〔Ａ〕溶液を５０ｆ！、共重合体〔Ｂ〕溶液を
２５０ｇとした他は実施例１と同様にして感圧性接着テ
ープを作成した。

実施例１と同様に接着物性を測定した結果を第１表に示
す。比較例 ２ 共重合体〔Ａ〕溶液を２４０ｇ、共重合体〔Ｂ〕溶液を
８０９とした他は実施例１と同様にして感圧性接着テー
プを作成した。

実施例１と同様に接着物性を測定した結果を第１表に示
す。実施例 ３ ｎ−ブチルアクリレート２３０９、２エチルヘキシルア
クリレート１５０９、アクリル酸１６９、ヒドロキシプ
ロピルアクリレート４９、酢酸３エチル６００９、２，
２７アゾビスイソブチロニトリル１．０９、実施例１と
同様の反応器内に投入し、窒素気流下８０℃において１
０時間反応を行ない、共重合体〔Ｎ〕溶液（固形分濃度
４０重量０７０）を得た。

次に、ｎ−ブチルアクリレート２３０９、２エチノレヘ
キシルアダリレート１５０９、アクリル酸２０ｇ、酢酸
エチル６００９、２，２′アゾビスイソブチロニトリル
１．０９を、実施例１と同．様の反応器に投人し、窒素
気流下８０℃で１２時間反応を行ない、共重合体〔Ｂ７
〕溶液（固形分濃度４０重量％）を得た。

そのて共重合体〔Ｎ〕溶液を１００ｆ！、共重合体〔ｗ
〕溶液を２００９とり、両者を均一に混合し、これに架
橋剤としてトリメチロールプロパントリイソシアネート
２．６４９を添加して感圧性接着剤，組成物の溶液を得
た。

次に上記感圧性接着剤組成物溶液を、シリコーン処理さ
れた離型紙上に糊厚が７０μとなるように塗布し乾燥し
てシート状物を得、引続き該シート状物を不織布の両面
に転写して両面感圧性接着テープを作成した。

この両面感圧性接着テーブを、温度２０℃、相対湿度そ
れぞれ２０Ｓ１６０Ｃｊｋ１１００％の環境下に４８時
間放置レ その接着物性を実施例１と同様にして測定し
た。

結果を第２表に示す。比較例３実施例３の共重合体〔Ａ
勺溶液作成において、ヒドロキシプロビルアクリレート
を使用しない他は実施例３と同様にして共重合体溶液（
固形分濃度４０重量％）を作成した。

これを共重合体〔Ｃ〕溶液とする。次に、共重合体〔Ｃ
〕溶液１００９、実施例３の共重合体〔Ｂ！〕溶液２０
０９をとり、両者を均一に混合し、これにトリメチロー
ルプロパントリイソシアネート１，８９を添加して感圧
性接着削組成物溶液を得、実施例３と同様にして両面感
圧性接着テーブを作成し、接着物性を測定した。

結果を第２表に示す。第２表から、実施例３の両面感圧
性接着テープは粘着力、凝集力、耐熱凝集力とも優れて
いることがわかる。

実施例 ４ ｎ−ブチルアクリレート１７９９、メタクリル ３酸１
２９、βヒドロキシエチルメタクリレート９９、酢酸エ
チル６００９、重合開始剤としてベンゾイルバーオキサ
イド０．６９を、実施例１と同様の反応器内に投入し、
窒素気流下８０℃において８時間重合を行ない、共重合
体〔Ａ″″〕溶液（固形 ５分濃度４０重量％）を得る
。

同様に、ｎ−ブチルアクリレート１８８９、メタクリル
酸１２９、酢酸エチル６００９、ベンゾイルバーオキサ
イド０．６９を反応器に仕込み、８０℃で１０時間重合
を行ない、共重合体〔Ｂ５′〕 ４溶液（固形分濃１４
０重量％）を得た。

そして、共重合体〔Ａ″〕溶液８５．７９、共重合体〔
Ｂ″″〕溶液２１４．３９をとり、両者を均一に混合し
、これに架橋剤としてトリメチロールプロパントリイソ
シアネート１．８９を添加して感圧性接着剤組成物の溶
液を得た。

この感圧性接着剤組成物溶液を、厚さ３０μのポリエス
テルフイルム上に糊厚４０μとなるように塗布乾燥して
感圧性接着テープを作成した。

この感圧性接着テープを、温度２０℃、相対湿度６０％
の雰囲気中に４８時間放置し、その接着物性を測定した
結果を第３表に示す。実施例 ５ 実施例４におけるトリメチロールプロバントリイソシア
ネートを２．２９にした他は実施例４と同様にして感圧
性接着テープを作成し、その接着物性を測定しｔら結果
を第３表に示す。

実施例 ６ 実施例４におけるトリメチロールプロパントリイソシア
ネートを３．０９にした他は実施例４と同様にして感圧
性接着テープを作成し、その接着物性を測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式▲数式、化学式、表等があります▼（式中Ｒ＿１
   は水素又はメチル基、Ｒ＿２は炭素数が４〜１８である
   アルキル基）で表わされる単量体７０〜９９．８モル％
   と一般式▲数式、化学式、表等があります▼（式中Ｒ＿
   ３、Ｒ＿４は水素又はメチル基、ｎは１〜６の整数）で
   表わされる単量体０．２〜１０モル％を重合構成単位と
   して含む共重合体〔Ａ〕と、一般式▲数式、化学式、表
   等があります▼（式中Ｒ＿５は水素又はメチル基、Ｒ＿
   ６は炭素数が４〜１８であるアルキル基）で表わされる
   単量体７０〜９８モル％とアクリル酸又はメタクリル酸
   ２〜１５モル％を重合構成単位として含む共重合体〔Ｂ
   〕を、１：１〜１：４の重量比で混合してなる感圧性接
   着剤主成分に多官能性イソシアネート化合物を配合して
   なることを特徴とする感圧性接着剤組成物。 ２ 共重合体〔Ａ〕中の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼で表わされる単量体
   の組成分率が０．３〜７モル％である特許請求の範囲第
   １項記載の感圧性接着剤組成物。 ３ 多官能性イソシアネート化合物が感圧性接着剤主成
   分に対して０．５〜４重量％の割合で配合されている特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の感圧性接着剤組成
   物。