JP2000169816A - 粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents
粘着剤組成物及び粘着シートInfo
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Abstract
れた接着性、粗面接着性及び保持性を併せ持つ粘着剤組
成物及び粘着シートを提供する。 【解決手段】 水分散型粘着剤組成物は、室温粘着性を
有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体と、該(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体に対して熱架橋可能な
油溶性架橋剤及び水溶性架橋剤を含む。前記(メタ)ア
クリル酸エステル共重合体の溶剤不溶分は、例えば35
重量%以下である。油溶性架橋剤及び水溶性架橋剤の使
用量は、前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体10
0重量部に対して、それぞれ、例えば0.01〜1.5
重量部程度である。粘着シートは、上記の水分散型粘着
剤組成物を基材上に塗布し、熱架橋することにより得ら
れる。
Description
成物及び粘着シートに関する。
着シートは、溶剤を用いないため、環境衛生上望まし
く、耐溶剤性に優れるなどの利点を有している。しか
し、その一方で、溶剤型の粘着剤を用いた粘着シートと
比較した場合、接着性や粗面接着性及び保持性の各性能
を両立できないという欠点を有していた。
目的は、水分散型のアクリル系粘着剤であっても、優れ
た接着性、粗面接着性及び保持性を併せ持つ粘着剤組成
物及び粘着シートを提供することにある。
的を達成するため鋭意検討した結果、水分散型粘着剤に
おいて(メタ)アクリル酸エステル共重合体を架橋させ
る際に、架橋剤として油溶性架橋剤と水溶性架橋剤とを
併用すると、溶剤型粘着剤と比較して同等以上の優れた
接着性、粗面接着性及び保持性が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体と、該(メタ)ア
クリル酸エステル共重合体に対して熱架橋可能な油溶性
架橋剤及び水溶性架橋剤を含む水分散型粘着剤組成物を
提供する。この粘着剤組成物において、(メタ)アクリ
ル酸エステル共重合体における溶剤不溶分は、例えば3
5重量%以下である。油溶性架橋剤及び水溶性架橋剤の
含有量は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体100
重量部に対して、それぞれ、例えば0.01〜1.5重
量部程度である。
成物を基材上に塗布し、熱架橋して得られる粘着シート
を提供する。本発明は、さらに、水分散型アクリル系粘
着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着シート
であって、接着力(180度ピール、剥離速度300m
m/分)が530gf/20mm幅以上、粗面接着力
(180度ピール、剥離速度300mm/分、被着体:
粒度280番研磨紙)が40gf/20mm幅以上で、
且つ保持力(接触面積:10mm×20mm、80℃に
おける落下時間)が70分以上である粘着シートを提供
する。
とは、所定量(約500mg)の試料を精秤し(そのう
ち固形分の重量をW1mgとする)、これを酢酸エチル
中に室温で3日間浸漬した後、不溶の固体を濾過し、こ
の固体を100℃で2時間乾燥させて重量(W2mg)
を測定し、下記式 溶剤不溶分(重量%)=(W2/W1)×100 に従って算出したものである。
ス板(被着体)に貼り合わせ、23℃、65%RH、剥
離速度300mm/分の条件で剥離したときに要する力
を意味する。また、粗面接着力とは、粘着シートを粒度
280番の研磨紙(被着体)に貼り合わせ、23℃、6
5%RH、剥離速度300mm/分の条件で剥離したと
きに要する力を意味する。保持力とは、粘着シートをフ
ェノール樹脂板(被着体)に10mm×20mmの接触
面積で貼り合わせ、80℃の条件でフェノール樹脂板を
垂下し、粘着シートの自由端に600gの荷重を負荷し
たときに、粘着シートが落下するまでに要する時間を意
味する。
酸エステル共重合体としては、室温において粘着性を示
すものであればよい。該(メタ)アクリル酸エステル共
重合体の主単量体成分である(メタ)アクリル酸エステ
ルとしては、一般式(1) CH2=C(R1)COOR2 (1) (式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は炭素数2〜
14のアルキル基を示す)で表される化合物が挙げられ
る。
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、イ
ソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、2−エチルヘキ
シル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基
などが例示できる。これらの(メタ)アクリル酸エステ
ルは単独でまたは2種以上混合して使用できる。
では、熱架橋するための架橋点を導入するため、官能基
含有単量体が共重合されている。官能基含有単量体をコ
モノマー成分として用いることにより被着体に対する接
着力も向上する。
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、無水マレイン酸などのカルボキシル基含有
単量体又はその酸無水物;(メタ)アクリル酸2−ヒド
ロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロ
ピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチルなどの
水酸基含有単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−
ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メ
タ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アク
リルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミ
ドなどのアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸ジメ
チルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミ
ノエチルなどのアミノ基含有単量体;(メタ)アクリル
酸グリシジルなどのグリシジル基含有単量体;(メタ)
アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、(メタ)ア
クリロイルプロピルジメトキシシラン、(メタ)アクリ
ロイルプロピルトリエトキシシランなどの多官能性アル
コキシシラン;(メタ)アクリロニトリル、N−(メ
タ)アクリロイルモルホリン、N−ビニル−2−ピロリ
ドンなどが挙げられる。これらの官能基含有単量体は1
種または2種以上使用することができる。
重合体では、凝集力等の特性を高めるため、必要に応じ
て、その他の共重合性単量体をコモノマー成分として用
いられる。このような共重合性単量体としては、例え
ば、(メタ)アクリル酸メチル:酢酸ビニルなどのビニ
ルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族
ビニル化合物;シクロペンチルジ(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレートなどの環式アル
コールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチル
グリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール
ジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メ
タ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メ
タ)アクリレートなどの多価アルコールの(メタ)アク
リル酸エステル類などが挙げられる。これらの共重合性
単量体も1種または2種以上使用できる。
における溶剤不溶分は、粘着性等を損なわない範囲で適
宜選択できるが、一般には35重量%以下、好ましくは
20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下であ
る。
性架橋剤と水溶性架橋剤とを併用する点にある。なお、
本明細書において、「油溶性架橋剤」とは、実質的に水
に不溶な架橋剤(例えば、テトラッド−C:三菱瓦斯化
学株式会社製、デナコールEX−622:ナガセ化成工
業株式会社製)を意味し、「水溶性架橋剤」とは、実質
的に水に可溶な架橋剤(例えば、エポクロスWS−50
0:日本触媒化学工業株式会社製、TEPIC:日産化
学工業株式会社製)を意味する。
前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体を構成する官
能基含有単量体の種類に応じ、該官能基に対して反応性
を有するものを適宜選択して使用できる。
シル基含有単量体又はその酸無水物である場合には、架
橋剤として、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ
ート、エポキシ化合物(エポキシ樹脂等)、オキサゾリ
ン化合物、金属(過)酸化物、金属塩、金属水酸化物な
どが使用される。また、前記官能基含有単量体が水酸基
含有単量体である場合には、架橋剤として、メラミン樹
脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート、エポキシ化合物な
どが使用できる。さらに、アミド基含有単量体に対して
は、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート、エ
ポキシ化合物、カルボキシル基含有ポリマーなどが、ア
ミノ基含有単量体に対しては、ポリイソシアネート、エ
ポキシ化合物などが、グリシジル基含有単量体に対して
は、カルボキシル基含有ポリマー、酸無水物、ポリアミ
ンなどがそれぞれ用いられる。
橋剤にはエポキシ型架橋剤などが含まれ、代表的な水溶
性架橋剤にはオキサゾリン型架橋剤などが含まれる。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体中の架橋点となる
官能基に対して、それぞれ、例えば0.1〜5当量程度
用いられる。油溶性架橋剤及び水溶性架橋剤の使用量
は、一般には、前記(メタ)アクリル酸エステル共重合
体100重量部に対して、0.01〜1.5重量部、好
ましくは0.01〜1重量部程度である。また、油溶性
架橋剤と水溶性架橋剤との割合は、例えば、前者/後者
(重量比)=1/99〜99/1、好ましくは10/9
0〜90/10、さらに好ましくは20/80〜80/
20程度である。
ば、前記(メタ)アクリル酸エステル、官能基含有単量
体、及び必要に応じてその他の共重合性単量体を含む単
量体混合物を慣用の乳化重合に付して、(メタ)アクリ
ル酸エステル共重合体の水分散液を得、これに前記油溶
性架橋剤及び水溶性架橋剤を添加することにより調製で
きる。
続滴下重合、分割滴下重合などを採用でき、重合温度
は、例えば20〜100℃程度である。
ば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′
−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライ
ド、2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミ
ダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、
2,2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイソブチル
アミジン)などのアゾ系開始剤;過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウムなどの過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサ
イド、t−ブチルハイドロパーオキサイドなどの過酸化
物系開始剤;過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなどのレ
ドックス系開始剤などが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。重合開始剤の使用量は、モノマーの
総量100重量部に対して、例えば0.005〜1重量
部程度である。
い。連鎖移動剤としては、慣用の連鎖移動剤、例えば、
ドデカンチオール等のメルカプタン類等が例示できる。
連鎖移動剤の使用量は、モノマーの総量100重量部に
対して、例えば0.001〜0.5重量部程度である。
ウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル硫酸アンモニウムなどのアニオン系乳化
剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテルなどのノニオン系乳
化剤などを使用できる。これらの乳化剤は単独で用いて
もよく、2種以上を併用してもよい。乳化剤の使用量
は、モノマーの総量100重量部に対して、例えば0.
2〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部程度であ
る。
記溶剤不溶分は、重合条件、例えば、反応温度、反応時
間、モノマー組成、重合開始剤の種類及び使用量、連鎖
移動剤の種類及び使用量などを適宜選択することにより
調整できる。
ほか、前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体を乳化
重合以外の方法で得た後、前記架橋剤を添加し、乳化剤
により水に分散させて調製してもよい。水分散型粘着剤
組成物には、その他、必要に応じて、pHを調整するた
めの塩基(アンモニア水など)や酸、粘着剤に通常使用
される添加剤、例えば、粘着付与樹脂、界面活性剤、老
化防止剤、充填剤、顔料、着色剤などが添加されていて
もよい。
着剤組成物を基材上に塗布し、熱架橋することにより得
られる。基材としては、例えば、ポリプロピレンフィル
ム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエス
テルフィルム、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィ
ルム;クラフト紙などの紙;金属箔などを使用できる。
前記プラスチックフィルムは、無延伸フィルム及び延伸
(一軸延伸又は二軸延伸)フィルムの何れであってもよ
い。また、基材のうち粘着剤を塗布する面には、通常使
用される下塗剤やコロナ放電方式などによる表面処理が
施されていてもよい。基材の厚みは、目的に応じて適宜
選択できるが、一般には10〜500μm程度である。
ーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロ
ールコーター、キスロールコーター、ディップロールコ
ーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコー
ターなどを用いて行うことができる。前記粘着剤組成物
は、乾燥後の粘着剤層の厚みが、例えば10〜100μ
m程度となるように塗布される。
種類に応じて架橋反応が進行する温度にまで加熱するこ
とにより行われる。架橋後の粘着剤層の溶剤不溶分は、
例えば25〜70重量%程度、好ましくは30〜50重
量%程度である。架橋後の粘着剤層の溶剤不溶分は、例
えば、単量体総量に対する前記官能基含有単量体の割
合、架橋剤の種類や量を調整することによりコントロー
ルできる。粘着シートは、ロール状に巻回した粘着テー
プであってもよい。
を用いているにもかかわらず、接着力、粗面に対する接
着力が良好で且つ保持性能にも優れる。好ましい粘着シ
ートでは、接着力(180度ピール、剥離速度300m
m/分)は530gf/20mm幅以上(例えば530
〜2000gf/20mm幅、好ましくは650〜20
00gf/20mm幅程度)、粗面接着力(180度ピ
ール、剥離速度300mm/分、被着体:粒度280番
研磨紙)は40gf/20mm幅以上(例えば40〜2
00gf/20mm幅、好ましくは75〜200gf/
20mm幅程度)、保持力(接触面積:10mm×20
mm、80℃における落下時間)は70分以上(好まし
くは100分以上、さらに好ましくは120分以上)で
ある。
らかでないが、油溶性架橋剤と水溶性架橋剤とを併用す
ることで、水分散型粘着剤の粒子の内部と外側が均一に
架橋されることに起因するものと推測される。
粘着剤を用いるので、環境衛生上望ましいだけでなく、
水分散型であるにもかかわらず、接着性、粗面接着性及
び保持性の特性を併せ持つ。
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、「部」は、特に断りがない限り重量
基準である。
容器に、アクリル酸ブチル95部、アクリル酸5部、
2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾ
リン−2−イル)プロパン)]ジヒドロクロライド(開
始剤)0.1部、ドデカンチオール(連鎖移動剤)0.
01部を、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
硫酸ナトリウム(乳化剤)3部を添加した水100部に
加えて乳化重合したのち、10重量%アンモニウム水を
添加してpH8に調整した。得られたアクリル系共重合
体の溶剤不溶分は0重量%であった。上記で得られたア
クリル系共重合体の水分散液に、トルエンに溶解した油
溶性のエポキシ型架橋剤(テトラッド−C:三菱瓦斯化
学株式会社製)を0.08部、水に溶解した水溶性のオ
キサゾリン型架橋剤(エポクロスWS−500:日本触
媒化学工業株式会社製)を0.05部添加して、水分散
型粘着剤組成物を調製した。この水分散型粘着剤組成物
を厚さ40μmのポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムに塗布し、120℃で3分乾燥し、厚さ5
0μmの粘着剤層を付設して粘着シートを作製した。粘
着剤層の溶剤不溶分は40重量%であった。
モニウム(開始剤)0.1部、ドデカンチオール(連鎖
移動剤)0.01部を、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル硫酸ナトリウム(乳化剤)3部を添加した
水100部に加えて乳化重合したのち、10重量%アン
モニウム水を添加してpH8に調整した。得られたアク
リル系共重合体の溶剤不溶分は30重量%であった。上
記で得られたアクリル系共重合体の水分散液に、トルエ
ンに溶解した油溶性のエポキシ型架橋剤(テトラッド−
C:三菱瓦斯化学株式会社製)を0.05部、水に溶解
した水溶性のオキサゾリン型架橋剤(エポクロスWS−
500:日本触媒化学工業株式会社製)を0.05部添
加して、水分散型粘着剤組成物を調製した。この水分散
型粘着剤組成物を厚さ40μmのPETフィルムに塗布
し、120℃で3分乾燥し、厚さ50μmの粘着剤層を
付設して粘着シートを作製した。粘着剤層の溶剤不溶分
は40重量%であった。
液に、トルエンに溶解した油溶性のエポキシ型架橋剤
(テトラッド−C:三菱瓦斯化学株式会社製)を0.1
部添加して、水分散型粘着剤組成物を調製した。この水
分散型粘着剤組成物を厚さ40μmのPETフィルムに
塗布し、120℃で3分乾燥し、厚さ50μmの粘着剤
層を付設して粘着シートを作製した。粘着剤層の溶剤不
溶分は40重量%であった。
液に、水に溶解した水溶性のオキサゾリン型架橋剤(エ
ポクロスWS−500:日本触媒化学工業株式会社製)
を0.7部添加して、水分散型粘着剤組成物を調製し
た。この水分散型粘着剤組成物を厚さ40μmのPET
フィルムに塗布し120℃で3分乾燥し、厚さ50μm
の粘着剤層を付設して粘着シートを作製した。粘着剤層
の溶剤不溶分は40重量%であった。
調べた。結果を表1に示す。 (接着力)幅20mm、長さ100mmの大きさの試験
片を作製し、この試験片を被着体(SUS430BA
板)に2Kgのローラを1往復させる方法にて圧着し、
23℃下に20分放置後、23℃、65%RH雰囲気下
で剥離に要する力を測定した(180度ピール、剥離速
度300mm/分)。
mの大きさの試験片を作製し、この試験片を粒度280
番の研磨紙に2Kgのローラを1往復させる方法にて圧
着し、23℃下に20分放置後、23℃、65%RH雰
囲気下で剥離に要する力を測定した(180度ピール、
剥離速度300mm/分)。
フェノール樹脂板に対し10mm×20mmの接触面積
で貼り付け、20分経過後80℃下に20分放置した
後、フェノール樹脂板を垂下し、粘着テープの自由端に
600gの均一荷重を負荷して、80℃での粘着シート
の落下時間を測定した。
シートに比べ、接着力、粗面接着力及び保持力の何れの
特性も優れていることが明らかである。
Claims (5)
- 【請求項1】 室温粘着性を有する(メタ)アクリル酸
エステル共重合体と、該(メタ)アクリル酸エステル共
重合体に対して熱架橋可能な油溶性架橋剤及び水溶性架
橋剤を含む水分散型粘着剤組成物。 - 【請求項2】 (メタ)アクリル酸エステル共重合体に
おける溶剤不溶分が35重量%以下である請求項1記載
の水分散型粘着剤組成物。 - 【請求項3】 油溶性架橋剤及び水溶性架橋剤を、(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体100重量部に対し
て、それぞれ0.01〜1.5重量部含む請求項1又は
2記載の水分散型粘着剤組成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れかの項に記載の水分
散型粘着剤組成物を基材上に塗布し、熱架橋して得られ
る粘着シート。 - 【請求項5】 水分散型アクリル系粘着剤組成物から形
成された粘着剤層を有する粘着シートであって、接着力
(180度ピール、剥離速度300mm/分)が530
gf/20mm幅以上、粗面接着力(180度ピール、
剥離速度300mm/分、被着体:粒度280番研磨
紙)が40gf/20mm幅以上で、且つ保持力(接触
面積:10mm×20mm、80℃における落下時間)
が70分以上である粘着シート。
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