JP4449496B2 - アクリル系共重合体エマルジョン及びエマルジョン型アクリル系粘着剤 - Google Patents
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Description
水系のエマルジョン型粘着剤と従来の溶剤系粘着剤とを比較すると、一般にエマルジョン型粘着剤は耐水性の点で劣る。この耐水性には、耐水粘着力と耐水白化性の2つの意味がある。
耐水粘着力とは、被着体に貼付されて粘着テープ等が水に接触した場合に剥離しないことをいう。
また、耐水白化とは、被着体に貼付された粘着テープ等が水に接触した場合に粘着剤層が白化しないことをいい、粘着テープ等を構成する基材が透明フィルムの場合、粘着剤層が白化すると美観性が損なわれるので、耐水白化性が厳しく要求される。
即ち、粘着テープ等を構成する剥離シートを剥がし、粘着剤層を露出させた状態で水に浸漬し、その後被着体に貼着しても、水に浸漬しないものと遜色のない粘着性能を有することが求められるようになってきた。このような新たな「耐水性」を本発明では「耐浸水性」という。
尚、実際に水に浸漬した後に貼着することは一般にないので、このような要求は貼着前に粘着テープ等が過酷な状況、例えば高温高湿度下に放置されたり、保管されたりする場合を想定しているものと考察される。
しかしながら、フィルム基材上に設けた粘着剤面を水に浸漬させた後に指でこすった場合、フィルム基材から粘着剤層が剥がれるといった、フィルム基材への密着性不足の問題があった。
すなわち、本発明は、アルキル基の炭素数が4〜12であるアクリル酸アルキルエステル(a)50〜85重量%、アルキル基の炭素数が1〜4であるメタクリル酸アルキルエステル(b)1〜10重量%、アルキル基の炭素数が1〜3であるアクリル酸アルキルエステル(c)10〜30重量%、アクリル酸とメタクリル酸とを1/1〜1/5の重量比で含有するアクリル酸およびメタクリル酸(d)2〜10重量%を含有するアクリル系単量体を水中で重合してなる、平均粒径が0.08〜0.15μmの粘着剤用アクリル系共重合体エマルジョンに関する。
C4〜C12のアクリル酸アルキルエステル(a):50〜85重量%、
C1〜C4のメタクリル酸アルキルエステル(b):1〜10重量%、
C1〜C3のアクリル酸アルキルエステル(c):10〜30重量%、及び
アクリル酸およびメタクリル酸(d):2〜10重量%を共重合することが重要であり、アクリル酸とメタアクリル酸との重量比が1/1〜1/5であることが重要である。
C1〜C3のアクリル酸アルキルエステル(c)10重量%未満の場合は基材への密着性が悪くなり、30重量%を超えると粘着力の低下に繋がる。
アクリル酸およびメタクリル酸(d)の合計が2重量%未満では粘着剤層の耐浸水性が悪くなり、10重量%を超えると粘着力の低下に繋がる。
さらにアクリル酸とメタクリル酸の比率において、メタクリル酸が相対的にアクリル酸よりも少ない場合、およびメタクリル酸がアクリル酸の5倍よりも多い場合、粘着剤層の耐浸水性が悪くなる。
アニオン系界面活性剤としては、ノニルフェニル骨格の旭電化工業(株)製「アデカリアソープSE−10N」、第一工業製薬(株)製「アクアロンHS−10、HS−20」等、長鎖アルキル骨格の第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−05、KH−10」、旭電化工業(株)製「アデカリアソープSR−10N」等、燐酸エステル骨格の日本化薬(株)製「KAYARAD」等が挙げられる。
例えば、非反応性界面活性剤としては、日本乳化剤(株)製の「ニューコールSFシリーズ」、「ニューコール2360」、「RA−9314」、「RA−9607」等が挙げられる。このような非反応性界面活性剤は、反応性界面活性剤を主とする界面活性剤の総量100重量%中に0〜50重量%であることが好ましい。
本発明の粘着剤は、上記アクリル系共重合体エマルジョンを主たる成分とするものであり、このアクリル系共重合体エマルジョンに必要に応じて粘着力調整のために、適当な粘着付与剤、例えば、ロジン樹脂、フェノール樹脂、ポリテルペン、アセチレン樹脂、石油系炭化水素樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、合成ゴム、天然ゴム等を適当量添加することができる。さらに架橋剤、粘度調整剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、中和剤、着色剤、シランカップリング剤、防腐剤なども添加しても良い。
また、架橋剤として、アクリル系共重合体エマルジョン中のアクリル酸及びメタクリル酸(d)由来のカルボン酸と反応が可能なエチレンイミン、オキサゾリン、カルボジイミド、炭酸ジルコニルアンモニウムおよびエポキシ基等を適宜添加しても良い。
フィルム基材上に直接粘着剤組成物を塗布した場合は、乾燥後に剥離性シートと貼り合わせることにより、また剥離性シート上に粘着剤組成物を塗布した場合は、乾燥後にフィルム基材と貼りあわせることにより、どちらの手法によっても各種粘着塗工を得ることができる。
2−エチルヘキシルアクリレート73部、メチルメタクリレート3部、アクリル酸1部、メタアクリル酸3部、アクリル酸メチル20部、これら全単量体100部に対してチオグリコール酸オクチル0.1部、反応性アンモニア中和型アニオン性界面活性剤として第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−10」2部をイオン交換水32部に溶解したものを加えて攪拌して乳化し、乳化物を得、これを滴下ロートに入れた。
撹拌機、冷却管、温度計および上記滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコに、イオン交換水を75部、日本乳化剤(株)製「RA−9607」を0.2部仕込み、フラスコ内部を窒素ガスで置換し、撹拌しながら内温を80℃まで昇温し、3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.1部添加した。
5分後、上記滴下ロートから上記乳化物の滴下を開始し、これと並行して3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.35部を別の滴下口から3時間かけて滴下した。
内温を80℃に保ったまま、上記乳化物滴下終了60分後に1%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液、1%ロンガリット水溶液を固形分として0.02部を3回に分けて30分おきに添加した。
さらに撹拌しながら80℃にて60分間熟成した後冷却し、アンモニア水にて中和し、平均粒子径0.1μmの固形分45%のアクリル系共重合体エマルジョンを得た。平均粒子径は日機装(株)製マイクロトラックで測定した。
得られたアクリル系共重合体エマルジョンに、消泡剤、レベリング剤、防腐剤を加え、さらにアンモニア水でpH=7.5〜8に調整し、さらに粘度調整剤で3000mPa・s(BL型粘度計、#4ローター使用、60rpmにて測定)に調整し、エマルジョン型アクリル系粘着剤を得た。
これをコンマコーターで剥離性シート上に乾燥塗膜量が25g/m2になるように塗工し、100℃の乾燥オーブンで60秒間乾燥させ、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムとラミネートして巻き取り、粘着剤塗工物を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート73部、メチルメタクリレート3部、アクリル酸1部、メタアクリル酸3部、アクリル酸メチル15部、アクリル酸エチル5部、これら全モノマー100部に対してチオグリコール酸オクチル0.1部、反応性アンモニア中和型アニオン性界面活性剤として第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−10」1部をイオン交換水32部に溶解したものを加えて攪拌して乳化し、乳化物を得、これを滴下ロートに入れた。
撹拌機、冷却管、温度計および上記滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコに、イオン交換水を75部、日本乳化剤(株)製「RA−9607」を0.2部仕込み、フラスコ内部を窒素ガスで置換し、撹拌しながら内温を80℃まで昇温し、3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.1部添加した。5分後、上記滴下ロートから上記乳化物の滴下を開始し、これと並行して3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.35部を別の滴下口から3時間かけて滴下した。
内温を80℃に保ったまま、上記乳化物滴下終了60分後に1%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液、1%ロンガリット水溶液を固形分として0.02部を3回に分けて30分おきに添加した。
さらに撹拌しながら80℃にて1時間熟成した後冷却し、アンモニア水にて中和し、平均粒子径0.1μmの固形分45%のアクリル系共重合体エマルジョンを得た。
得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
実施例1で得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1に更にロジン系粘着付与樹脂として荒川化学(製)「スーパエステルE−865」(固形分50%)を固形分として5部加え、平均粒子径0.1μmのエマルジョン型アクリル系粘着剤を得、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート93部、メチルメタクリレート3部、アクリル酸1部、メタアクリル酸3部、これら全モノマー100部に対してチオグリコール酸オクチル0.1部、反応性アンモニア中和型アニオン性界面活性剤として第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−10」2部をイオン交換水32部に溶解したものを加えて攪拌して乳化し、乳化物を得、これを滴下ロートに入れた。
撹拌機、冷却管、温度計および上記滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコに、イオン交換水を75部、日本乳化剤(株)製「RA−9607」を0.2部仕込み、フラスコ内部を窒素ガスで置換し、撹拌しながら内温を80℃まで昇温し、3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.07部添加した。5分後、上記滴下ロートから上記乳化物の滴下を開始し、これと並行して3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.35部を別の滴下口から3時間かけて滴下した。
内温を80℃に保ったまま、上記乳化物滴下終了60分後に1%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液、1%ロンガリット水溶液を固形分として0.02部を3回に分けて30分おきに添加した。
さらに撹拌しながら80℃にて1時間熟成した後冷却し、アンモニア水にて中和し、平均粒子径0.1μmの固形分45%のアクリル系共重合体エマルジョンを得た。
得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート73部、メチルメタクリレート3部、アクリル酸1部、メタアクリル酸3部、アクリル酸メチル20部、これら全モノマー100部に対してチオグリコール酸オクチル0.1部、反応性アンモニア中和型アニオン性界面活性剤として第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−10」2部をイオン交換水32部に溶解したものを加えて攪拌して乳化し、乳化物を得、これを滴下ロートに入れた。
撹拌機、冷却管、温度計および上記滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコに、イオン交換水を75部、日本乳化剤(株)製「RA−9607」を0.05部仕込み、フラスコ内部を窒素ガスで置換し、撹拌しながら内温を80℃まで昇温し、3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.1部添加した。5分後、上記滴下ロートから上記乳化物の滴下を開始し、これと並行して3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.35部を別の滴下口から3時間かけて滴下した。
内温を80℃に保ったまま、上記乳化物滴下終了60分後に1%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液、1%ロンガリット水溶液を固形分として0.02部を3回に分けて30分おきに添加した。
さらに撹拌しながら80℃にて1時間熟成した後冷却し、アンモニア水にて中和し、平均粒子径0.2μmの固形分45%のアクリル系共重合体エマルジョンを得た。
得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
実施例1では1部であったアクリル酸を4部とした以外は実施例1と同様にして、平均粒子径0.1μmのアクリル系共重合体エマルジョンを得た、得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート58部、メチルメタクリレート3部、アクリル酸1部、メタアクリル酸3部、アクリル酸メチル35部、これら全モノマー100部に対してチオグリコール酸オクチル0.1部、反応性アンモニア中和型アニオン性界面活性剤として第一工業製薬(株)製「アクアロンKH−10」2部をイオン交換水32部に溶解したものを加えて攪拌して乳化し、乳化物を得、これを滴下ロートに入れた。
撹拌機、冷却管、温度計および上記滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコに、イオン交換水を75部、日本乳化剤(株)製「RA−9607」を0.2部仕込み、フラスコ内部を窒素ガスで置換し、撹拌しながら内温を80℃まで昇温し、3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.07部添加した。5分後、上記滴下ロートから上記乳化物の滴下を開始し、これと並行して3%過硫酸カリウム水溶液を固形分として0.35部を別の滴下口から3時間かけて滴下した。
内温を80℃に保ったまま、上記乳化物滴下終了60分後に1%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液、1%ロンガリット水溶液を固形分として0.02部を3回に分けて30分おきに添加した。
さらに撹拌しながら80℃にて1時間熟成した後冷却し、アンモニア水にて中和し、平均粒子径0.14μmの固形分45%のアクリル系共重合体エマルジョンを得た。
得られたアクリル系共重合体エマルジョンを用い、実施例1と同様の所作で粘着剤塗工物を得た。
(1)常態接着力
粘着剤塗工物を幅25mmの短冊状にカットし剥離紙を剥がして、23℃雰囲気下でSUS板に貼り付け、2kgロールで1往復した後、20分後に測定に供した。接着強度は、23℃雰囲気下で、300mm/分の速さで180゜方向に剥離した際の接着強度を測定した。
粘着剤塗工物を幅25mmの短冊状にカットし剥離紙を剥がして、40℃の温水に6時間浸漬し、取り出して直ぐに23℃雰囲気下でSUS板に貼り付け、2kgロールで1往復した後、20分後に測定に供した。接着強度は、23℃雰囲気下で、300cm/分の速さで180゜方向に剥離した際の接着強度を測定した。
粘着剤塗工物を幅25mmの短冊状にカットし剥離紙を剥がして、40℃の温水に3時間浸漬し、取り出して直ぐに指で粘着剤層をこすり、フィルム基材から粘着剤層がこすり取られるかの確認を行なった。
評価基準
○:フィルム基材から粘着剤層が剥がれない。
×:フィルム基材から粘着剤層が剥がれる。
これに対し、各実施例の場合、水に浸漬しても基材に対する密着性も低下せず、水に浸漬しない場合と遜色ない粘着性能を有する。
Claims (2)
- アルキル基の炭素数が4〜12であるアクリル酸アルキルエステル(a)50〜85重量%、アルキル基の炭素数が1〜4であるメタクリル酸アルキルエステル(b)1〜10重量%、アルキル基の炭素数が1〜3であるアクリル酸アルキルエステル(c)10〜30重量%、アクリル酸とメタクリル酸とを1/1〜1/5の重量比で含有するアクリル酸およびメタクリル酸(d)2〜10重量%を含有するアクリル系単量体を水中で重合してなる、平均粒径が0.08〜0.15μmの粘着剤用アクリル系共重合体エマルジョン。
- 請求項1記載のアクリル系共重合体エマルジョンを含有するエマルジョン型アクリル系粘着剤。
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