JP3123779B2 - 耐熱性を有する感圧エマルションの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘着テープ、粘着ラベ
ル、自動車内装材接着用等に用いられる耐熱性を有する
感圧エマルションの製造方法に関するものである。更に
詳しくは、粘着付与樹脂の溶解液の水性エマルション化
に於いて、通常行われている水による乳化の代わりに、
固形分を有するコロイダルシリカ及び水性エマルション
を用い、これら中の水を利用する事により、乳化物の固
形分低下を起こす事なく安定な乳化物を作成し、且つ、
エマルション中にコロイダルシリカを内添させる事で、
耐熱性付与並びに貯蔵中の分離現象の向上を計った、感
圧エマルションの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粘着付与樹脂は、粘着テープ、粘着ラベ
ル、自動車内装材接着剤等の分野で粘着力、被着体に対
する密着性向上等の目的で、エチレン−酢酸ビニル共重
合体エマルション、アクリルエマルション、合成ゴムラ
テックス等の水性エマルションに配合し用いられている
事は周知のごとくである。かかる水性エマルションへの
粘着付与樹脂の配合に際しては、通常粘着付与樹脂は水
性エマルション又は、ディスパージョン化された物が用
いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら粘着付与樹脂の
水性エマルション又はディスパージョンは、一旦有機溶
剤に溶解せしめ、界面活性剤を配合し、撹拌しながら徐
々に水を添加する事で、油性から水性に相転換させる手
法が一般にとられ、場合によつては更に脱溶剤工程で完
全水性化を計っている。これらの固形分は、４０〜５５
％濃度の物が一般的であり比較的高価なものである。か
かる水溶性エマルションとして、本出願人は先に特開平
２−２５５７８２号を提案したが、この様な方法による
水溶性エマルション又はディスパージョンを粘着テー
プ、粘着ラベル、自動車内装材用として用いても、接着
性能的には一応満足されるが、近時省エネルギーの問題
より、高固形分化のニーズが高く、水を直接用いた乳化
方法では最終乳化物の高固形分化に限界がある。又、近
年上昇傾向にある自動車分野用接着剤の高耐熱化ニーズ
に対応し切れない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、粘着付与樹脂と
水性エマルションから成る感圧接着剤の製造に当り、高
固形分化と合わせて、耐熱性付与及び貯蔵安定性向上を
目的として、粘着付与樹脂の乳化に、単純に水を用いる
代りにとして、コロイダルシリカ及び水性エマルション
中の水を利用した乳化方法の採用により、高固形分化に
成功し、合わせて、コロイダルシリカ、水性エマルショ
ンの順序で連続的に投与する事で、耐熱性、貯蔵時の安
定性付与を計り、本発明を完成させるに至った。即ち、
本発明は、イ． 粘着付与樹脂１００重量部、界面活性剤２〜１０重
量部、有機溶剤１０〜１００重量部を含有する均一溶解
液を３０〜８０℃の範囲で加熱保温し、撹拌条件下で、
連続的にコロイダルシリカを固形分として５〜１００重
量部及び、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリルエマ
ルション及び合成ゴムラテックスから選ばれる水性エマ
ルションを固形分として１００〜５００重量部投与して
成る、耐熱性を有する感圧エマルションの製造方法。ロ． コロイダルシリカが水分散液であり、且つ粒子径が
５〜５０マイクロミクロンの範囲である前記（イ）の耐
熱性を有する感圧エマルションの製造方法。ハ． 粘着付与樹脂、界面活性剤、有機溶剤を含有する均
一溶解液へ、コロイダルシリカ、水性エマルションの順
で連続投与する事を特徴とする前記（イ）の耐熱性を有
する感圧エマルションの製造方法である。

【０００５】本発明に用いる粘着付与樹脂としては、天
然又は重合ロジン、変性ロジン及び水添ロジン、ポリテ
ルペン系樹脂、テルペン変性体、脂肪族系炭化水素樹
脂、シクロペンタジエン樹脂、芳香族石油樹脂、フェノ
ール樹脂、アルキルフェノールアセチレン系樹脂、スチ
レン系樹脂、キシレン系樹脂、クマロンインデン樹脂等
の軟化点６０〜１３０℃の、単独若しくは２種以上の併
用が挙げられる。乳化安定性、感圧性、耐熱性等から軟
化点１００℃前後が好ましい。本発明に用いられる界面
活性剤は、アニオン系、ノニオン系の単独若しくはそれ
等の併用が挙げられ、アニオン系としては脂肪族塩、ア
ルキル硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、
ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、ナフタレンスル
ホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル
硫酸エステル塩等が挙げられ、それ等の内、粘着付与樹
脂の乳化性安定性、及び最終製品の発泡性面より、乳化
力が高く且つ表面張力低下効果の高い、ジアルキルスル
ホコハク酸エステル塩が好ましい。又、ノニオン系とし
ては、ＨＬＢ（ Hydrophile-Lipophile Balance ) が１
０〜１５の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、ポリオキシ
エチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセ
リン脂肪酸エステル等が挙げられ、これ等の内発泡性面
より具体的には、ポリエチレングリコールアルキルアリ
ルエーテルが好ましい。本界面活性剤の使用割合は、粘
着付与樹脂１００重量部に対し２〜１０重量部の範囲で
ある。更に好ましくは４〜７重量部の範囲である。使用
割合が２重量部より少ない場合、乳化時の安定性に欠
け、場合によっては粗大な凝集物を発生する。又、１０
重量部より多い場合、最終乳化物の粘度が高く、発泡
性、耐水性、耐湿性面に於いて実用性に欠ける。

【０００６】本発明に用いる有機溶剤は、基本的には粘
着付与樹脂を溶解可能なものであれば使用可能で、代表
的には、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット、ベ
ンゼン、石油ベンジン、ｎ- ヘキサン、ｎ- ヘプタン、
メチルエチルケトン、アセトン、アルコール類、及び可
塑剤類としてジブチルフタレート、ジオクチルフタレー
ト等の単独若しくは２種以上の併用が挙げられる。特
に、最終乳化物を接着剤として用いた場合の、乾燥性面
より沸点の異なった２種以上の併用が好ましい。本有機
溶剤の使用割合は、粘着付与樹脂１００重量部に対し、
１０〜１００重量部の範囲、好ましくは２０〜５０重量
部の範囲である。１０重量部より少ない場合、粘着付与
樹脂の均一溶解に支障をきすと同時に、溶解物が高粘度
過ぎて、安定な乳化物が得にくくなる。又、１００重量
部より多い場合は、目的とする高固形分乳化物が得られ
ないばかりか、最終乳化物の臭気、人体への悪影響、火
災の危険性等の問題が発生し、実用性に欠ける。本発明
に用いるコロイダルシリカは、無水珪酸の超微粒子を水
中分散したコロイド溶液で、粒子径が５〜５０マイクロ
ミクロンの範囲の無水珪酸含有量２０〜５０重量％、Ｐ
Ｈ９〜１１、粘度２〜５０ｃｐｓ、比重1.11〜1.50、外
観が透明若しくは半透明の水溶液が挙げられる。これ等
の内、粒子径が２０〜３０マイクロミクロン、無水珪酸
含有量３０〜５０重量％品が粘着付与樹脂の乳化安定性
及び貯蔵時の安定性、更には高固形分の乳化物を得る上
で好ましい。本コロイダルシリカの使用割合は、粘着付
与樹脂１００重量部に対し固形分として、５〜１００重
量部の範囲であり、好ましくは１０〜５０重量部の範囲
である。５重量部より少ない場合、目的とする耐熱性の
向上が僅少で、１００重量部より多い場合は最終乳化物
の粘度が異常に上昇すると同時に、感圧性が極端に低下
し実用性に欠ける。

【０００７】本発明の粘着付与樹脂、界面活性剤、有機
溶剤を含有する均一溶解液へのコロイダルシリカ及び水
性エマルションの投与順序は、先ずコロイダルシリカを
連続投与し、次いで水性エマルションを連続投与する粘
着付与樹脂溶解液の乳化による感圧エマルションの製造
方法である。本投与方法により、結果的に感圧エマルシ
ョンの耐熱性及び貯蔵時の安定性が付与される。投与順
序を逆転した場合、耐熱性の向上は認められず、目的と
する感圧性は低下し、更に貯蔵時に分離現象を生じ実用
性に欠ける。耐熱性及び貯蔵時の安定性付与効果を推測
すると、乳化物は異相構造を形成しているものと推測さ
れる。即ち粘着付与樹脂が粒子の核となり、中間層がコ
ロイダルシリカ層をなし、粒子表層は水性エマルション
層で覆われた粒子を形成しているため、感圧性を保持し
た状態で、耐熱性が付与され、貯蔵時の安定性も計られ
たものと推測される。本発明に用いる水性エマルション
は、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルション、アクリ
ルエマルション、合成ゴムラテックス等が挙げられ、こ
れ等水性エマルションの固形分は４５〜６５％、粘度１
０〜２００ｃｐｓ、粒子径０．１〜５ミクロンのものが
好ましい。本発明の水性エマルションの使用割合は、粘
着付与樹脂１００重量部に対し固形分として１００〜５
００重量部の範囲であり、好ましくは２００〜４００重
量部の範囲である。１００重量部より少ない場合、絶対
水分が少ない事から完全に油性から水性へ相転換が困難
で乳化物は極めて不安定となる。５００重量部より多い
場合、目的とする高固形分化に支障を生じ、合わせて粘
着性も低下し感圧エマルション系接着剤としての機能を
発揮しない。

【０００８】本発明の粘着付与樹脂、界面活性剤、有機
溶剤の均一溶解液の加熱保温条件は３０〜８０℃の範囲
である。低沸点の有機溶剤を併用する場合を考慮する
と、好ましくは４０〜６０℃の範囲である。３０℃より
低い条件で乳化した場合、前記粘着付与樹脂の溶解時の
粘度が高く、均一乳化が困難となり、安定性が著しく低
下する。８０℃より高い場合、低沸点溶剤が還流を起こ
し最終乳化物は有機溶剤の分離を起こし、安定性面より
実用性に欠ける。本発明の乳化方法をより具体的に述べ
ると、先ず粘着付与樹脂、界面活性剤、有機溶剤をコン
デンサー付きのフラスコに仕込み、低速で撹拌しながら
昇温し、粘着付与樹脂を均一溶解させる。次いで、撹拌
の回転を上げ、所定量のコロイダルシリカを連続的に徐
々に投与する。引き続き、水性エマルションをコロイダ
ルシリカの投与と同じ要領で連続投与する。粘度は油性
から水性に転相するまで徐々に上昇し、水性に転相した
次点で急激に減粘し、安定且つ、水洗可能な乳化物が得
られる。かくして得られた乳化物は、室温まで冷却後ア
ンモニア水でＰＨ調整する事により、安定な耐熱性を有
する感圧エマルションとなる。

【０００９】本エマルションの製造時若しくは使用時
に、必要に応じ、消泡剤、老化防止剤、レベリング剤、
着色剤、増粘剤、充填剤等を用いても良い。以上の様
に、本発明の耐熱性を有する感圧エマルションの製造方
法は、粘着付与樹脂の乳化を、コロイダルシリカ及び、
水性エマルション中の水を利用した乳化方法であり、従
来の感圧性エマルションの問題点であった、高固形分
化、耐熱性付与が、一貫した製造工程で可能ならしめた
事から、経済的にも極めて意義が有り、特に高耐熱性が
要求される自動車内装材の接着分野に於いて感圧接着剤
としての実用価値は極めて高い。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明するため、
実施例、参考例、比較例を挙げて説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。尚、以下に
於いて特に指定のない限り部又は％は重量基準とする。 実施例１ 粘着付与樹脂として、エステルガムＳ−１００[ 荒川化
学工業（株）製、変性ロジンのグリセリンエステル、軟
化点１００℃] １００部に対して、界面活性剤としてネ
オコールＰ[ 第一工業製薬（株）製、ジアルキルスルホ
コハク酸エステル、有効成分７５％] ５部と、有機溶剤
として、トルエン１０部、ｎ- ヘキサン１０部、ジオク
チルフタレート３部、エチルアルコール７部をコンデン
サー及び撹拌機付きの１Ｌフラスコに仕込み、低速で撹
拌しながら８０℃にて加熱溶解した。均一溶解を確認
後、５０℃に降温し撹拌機[ スリーワンモーター、新東
科学（株）製] の回転数を３００ｒｐｍに設定した。該
溶解液中に、コロイダルシリカとしてスノーテックス５
０[ 日産化学（株）製、無水珪酸含有量５０％、粒子径
１０〜２０マイクルミクロン、比重1.375 、粘度１６ｃ
ｐｓ] を４０部、１００ｇ／分のスピードで連続滴下
し、引き続き水性エマルションとして、ストラクトボン
ド１３５１[ 三井東圧化学（株）製ＳＢＲラテックス、
固形分４８％、粘度１５０ｃｐｓ、ガラス転移温度−３
０℃]６００部をコロイダルシリカ同様の操作で連続滴
下した。得られた乳化物を、１４％に稀釈したアンモニ
ア水を用いＰＨを８に調整後、１００メッシュの金網で
ろ過し、本発明の耐熱性を有する感圧エマルションを得
た。該エマルションを以下に示す方法で物性を評価し、
結果を表３に示した。

【００１１】＜参考例−物性評価方法＞ (1) 乳化の安定性 前記ＰＨ調整直後のエマルションを１００ｇ採取し、１
００メツシュの金網でろ過し、残渣を１００℃乾燥機で
１時間乾燥させ、元の金網との重量差よりｍｇで表示。
( 数値の大なるは、粗大粒子が多発し安定性に欠ける事
を意味する。) (2) 貯蔵時の安定性 １００ｃｃのガラス製メスシリンダーに、１００ｇの前
記エマルションを採取し、４０℃恒温槽中に１週間放置
後、目視で分離を観察すると共に、メスシリンダーを傾
斜しエマルションを他容器に移した時の、シリンダー低
部の異常付着物の有無を観察し下記のごとく表示した。 〇 → 分離、シリンダー低部の異常付着物なし △ → 若干の分離、シリンダー低部の異常付着あり × → 分離、シリンダー低部の異常付着物大 (3) 感圧接着性測定 ステンレス板に１５０ｇ／ｍ² の該エマルションを均一
塗布し、１００℃乾燥機で２分乾燥後、室温に５分放置
し、直ちに２５ｍｍ幅の４０番綿布を圧着し、３０分後
にテンシロン引張試験機にて１８０゜剥離強度を測定
し、Ｋｇ／２５ｍｍ当りの剥離強度で表示。 (4) 耐熱性 前記、感圧接着性試験と同様の操作で試料を作成し、９
０℃恒温槽中で３５０ｇの分銅を剪断方向に釣下げ、分
銅の落下までの時間により表示。( 数値の大なるは、耐
熱性良好なるを示す。)

【００１２】

【表１】表ー１

【００１３】実施例２〜１２ 実施例１の方法に準じて表−１に示す配合組成条件に
て、本発明の耐熱性を有する感圧エマルションを製造
し、実施例１ど同様の評価に供し、その結果を表−３に
示した。 比較例１〜７ 実施例１の方法に準じ表−２に示す配合組成条件にて、
感圧エマルションを製造し、実施例１と同様の試験に供
し、その結果を表−３に示した。

【００１４】

【表２】

【００１５】

【表３】表ー３

【００１６】

【表４】

【００１７】

【発明の効果】表−３から明らかなごとく、本発明の方
法は、粘着付与樹脂の乳化に当り、粘着付与樹脂、界面
活性剤、有機溶剤の均一溶解液に単純に水を用いる事な
く、コロイダルシリカ及び水性エマルションで直接乳化
する方法、即ちこれら中の水を利用して乳化せしめる方
法であり、高固形分の乳化物が容易に得られ、且つコロ
イダルシリカが乳化物粒子内に存在するため、貯蔵時の
安定性が著しく向上し、合わせて従来の感圧性エマルシ
ョンに見られない高耐熱性が得られ、更には粘着付与樹
脂とコロイダルシリカ及び水性エマルションの配合が一
貫工程で行われる事から、粘着テ−プ、粘着ラベル用は
元より、特に耐熱性が要求される、自動車内装材接着に
於ける感圧性接着剤としての実用価値は極めて高く、そ
の意義は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−68868（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68870（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−342502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−51769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−40377（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−342728（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 1/00 - 201/10 C08L 1/00 - 101/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着付与樹脂１００重量部、界面活性剤
   ２〜１０重量部、有機溶剤１０〜１００重量部を含有す
   る均一溶解液を３０〜８０℃の範囲で加熱保温し、撹拌
   条件下で、連続的にコロイダルシリカを固形分として５
   〜１００重量部及び、エチレン酢酸ビニル共重合体、ア
   クリルエマルション及び合成ゴムラテックスから選ばれ
   る水性エマルションを固形分として１００〜５００重量
   部投与して成る、耐熱性を有する感圧エマルションの製
   造方法。
2. 【請求項２】 コロイダルシリカが水分散液であり、且
   つ粒子径が５〜５０マイクロミクロンの範囲である請求
   項１記載の耐熱性を有する感圧エマルションの製造方
   法。
3. 【請求項３】 粘着付与樹脂、界面活性剤、有機溶剤を
   含有する均一溶解液へ、コロイダルシリカ、水性エマル
   ションの順で連続投与する事を特徴とする請求項１記載
   の耐熱性を有する感圧エマルションの製造方法。