JPH03281585A

JPH03281585A - アクリル系感圧接着剤組成物

Info

Publication number: JPH03281585A
Application number: JP8468790A
Authority: JP
Inventors: Motoi Nagano; 長野　基
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-12

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】（産業上の利用分野）本発明は、ラベル、テープ、シートなどに使用されるア
クリル系感圧接着剤を形成し得る組成物に関する。特に
、広範囲の温度における粘着特性に優れたアクリル系感
圧接着剤を形成し得る組成物に関する。

（従来の技術）アクリル系感圧接着剤は、接着性、耐候性、耐久性など
に優れているので、従来の天然ゴム、合成ゴム系に代わ
って使用されつつある。このアクリル系感圧接着剤の性
質は、接着剤の被着材に対する粘着力、接着剤の分子間
凝集力などに大きく依存している。

粘着力に優れる接着剤であっても凝集力が劣ると、いわ
ゆる糊残り現象が生じるのでこのような接着剤を接着テ
ープに使用することはできない。

接着剤の凝集力を向上させるためには、例えば以下の方
法が採用される二〇アクリル共重合体の重量平均分子量
を大きくすること；■アクリル共重合体のガラス転移温
度を上げること；■イソシアネート、金属イオンなどの
架橋剤を配合すること。

しかし、上記の方法により凝集力を上げると接着剤の粘
着力が低下するという欠点がある。このように、粘着力
と凝集力とのバランスのとれた優れた粘着特性を有する
接着剤を得ることは難しい。

上記接着剤の粘着特性は温度にも大きく関与している。

例えば、低温での粘着特性を向上させるた約には、次の
方法が挙げられる＝（１）アクリル共重合体の重量平均
分子量を小さくすること；（２）アクリル共重合体のガ
ラス転移温度を下げること：（３）架橋剤の配合量を少
なくすること。しかし、上記の方法により低温での粘着
特性を向上させると高温での凝集力が極端に低下するた
め、高温で所望の粘着特性を得ることができない。この
ように、低温および高温のいずれの温度においても優れ
た粘着特性を有する感圧接着剤を得ることは難しい。

上記各種条件をある程度満足させ、比較的良好な粘着特
性を有する接着剤を得るには、重量平均分子量が５００
．０００以上で、かつガラス転移温度が一４５℃以上で
あるアクリル共重合体でなるアクリル系感圧接着剤を使
用するのが好ましいことが知られている。このような共
重合体のゲル分率を１０〜５０％の範囲に調整すること
により、接着剤の粘着力と凝集力とのバランスが保たれ
る。しかし、用いられる共重合体の分子量が太きいた杓
、得られる接着剤溶液の粘度が高くなり、接着テープな
どを作成するときの作業性が悪くなる。さらに、上記粘
度を低くするた約に、溶剤を多く必要とするので、コス
ト高となり、かつ作業効率が悪くなる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記欠点を解決するものであり、その目的と
するところは、ラベル、テープ、シートなどに利用され
得るアクリル系感圧接着剤であって、粘着力および凝集
力のいずれもが充分であり、かつ低温から高温にわたる
広範囲の温度における粘着特性に優れた接着剤を形成し
得る組成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明のアクリル系感圧接着剤組成物は、アクリル樹脂
、および１分子中にアジリジン基をもしくは置換アジリ
ジン基を２個以上有するアジリジン化合物を含有し、該
アクリル樹脂が主としてアクリル酸アルキルエステルと
、官能基を有するビニル化合物とから得られる共重合体
であって、該共重合体の重量平均分子量が２００．００
０〜５００．０００であり、かつ該共重合体のガラス転
移温度が一４５℃以下であって、そして該組成物のゲル
分率が５０〜８０％であり、かつ膨潤比が４０〜１５０
であり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明のアクリル系感圧接着剤組成物において、アクリ
ル樹脂は、一般に炭素数４〜１２のアルキル基を有する
アクリル酸アルキルエステルと、官能基を有するビニル
化合物とを共重合させて得られる。

上記アクリル酸アルキルエステルとしては、例えばブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルア
クリレート、２−エチルへキシルアクリレート、ノニル
アクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリ
レートなどがあげられる。必要に応じて上記以外のアク
リル酸アルキルエステルとして、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、エチルメタクリレート、２−エチル
ヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリルアクリレー
ト、ステアリルメタクリレートなどを加えることも可能
である。さらにスチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビ
ニルなどのビニルモノマーを共重合することも可能であ
る。上記炭素数４〜１２のアルキル基を有するアクリル
酸アルキルエステルの含有割合は、一般にアクリル樹脂
を構成する千ツマー全体の５０〜９９゜９重量％である
。アクリル酸アルキルエステルの含有量が５０重量％末
渦の場合には、アクリル樹脂の粘着力が低い。

上記官能基を有するビニル化合物としては、アクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸な
どのカルボン酸含有モ／７−；２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２
−ヒドロキシブチルメタクリレートなどの水酸基含有モ
ノマー；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチ
ロールアクリルアミド、アクリロニトリルなどがあげら
れる。官能基を有するビニル化合物は、一般に、アクリ
ル樹脂を構成する千ツマー全体の０．１〜１５重量％の
割合で含有される。本発明の組成物に含有されるアクリ
ル樹脂は、上記アクリル酸アルキルエステル、官能基を
有するビニル化合物および必要に応じて他のモノマーを
、例えば適当な溶剤に溶解させて溶液重合により重合さ
せて得られる。上記アクリル酸アルキルエステル、ビニ
ル化合物および他のモノマーは、それぞれ１種もしくは
それ以上が用いられ得る。

本発明に用いられる上記共重合体の重量平均分子量は２
００．０００〜５００．０００であることが必要である
。

重量平均分子量が２００．０００を下まわると、得られ
る感圧接着剤の凝集力が低く、該接着剤は常温−下では
、いわゆる糸引き現象を引き起こす。逆に、分子量が５
００．０００を超えると、接着剤の粘度が高くなり、か
つ低温での粘着特性が低下する。

上記分子量はアクリル酸アルキルエステルとビニル化合
物との共重合条件を調整することで、所望の値に調整さ
れ得る。例えば、反応温度、反応時の千ツマー濃度、触
媒の濃度、用いる溶剤の種類、連鎖移動剤の種類および
量などが適宜設定される。上記アクリル酸アルキルエス
テルとビニル化合物とから得られる共重合体は、ガラス
転移温度が一４５℃以下のものが用いられる。ガラス転
移温度が一４５℃より高くなると、得られる接着剤の粘
着力が劣る。このた於、共重合に用いるアクリル酸アル
キルエステルとしては比較的ガラス転移温度の低い樹脂
を形成し得るモノマー（例えば、２−エチルへキシルア
クリレート、ノニルアクリレート、ラウリルアクリレー
トなど）を比較的多量に配合し、そして、ガラス転移温
度（Ｔｇ）の高い樹脂を形成し得るモノマー（例えば、
エチルアクリレート、メチルアクリレート、スチレン、
酢酸ビニルなど）を少量配合することが好ましい。例え
ば、メチルメタクリレート１０部、アクリル酸５部およ
びアクリル酸アルキルエステル８５部から得られる共重
合体について、該アクリル酸アルキルエステルとしてブ
チルアクリレ−）　（ＢＡ）と２−エチルへキシルアク
リレート（２−ＥＨＡ）とを用いた場合に、該ＢＡと２
−ＢＨＡとの配合割合を変化させて、得られる共重合体
のＴｇを測定したときのグラフを第１図に示す。第１図
からＢＡと２−ＢＨＡとの配合割合（ＢＡ／２ＥＨＡ）
が、２５／　６０〜０７８５であるアクリル酸アルキル
エステルのＴｇが一４５℃以下であり、このような共重
合体を用いることが好ましい。

本発明において用いられるアジリジン化合物は、１分子
中に下記式（ｒ）に示されるアジリジン基もしくは置換
アジリジン基を２個以上有する化合物である。

ここで、Ｒは−Ｈまたは炭素数が１〜４のアルキル基で
あ゛る。上記アルキル基は直鎖であっても、もしくは分
枝状であってもよい。このような化合物としては、Ｎ、
Ｎ’−へキサメチレン−１，６−ビス（ｌアジリジンカ
ルボキシアミド）、トリメチルプロパン−トリーβ−ア
ジリジニルプロピオネート、ビスイソフタロイル−１−
（２−メチルアジリジン）などがある。上記アジリジン
化合物は、架橋剤として作用し、アクリル樹脂に配合さ
れると架橋反応が起こり、その結果、得られる接着剤の
凝集性が向上する。このアジリジン化合物は、得られる
感圧接着剤のゲル分率（後述）が５０〜８０％、かつ膨
潤比（後述）が４０〜１５０となるように配合される。

ここで上記膨潤比およびゲル分率は、次の方法より測定
される。

膨潤比：感圧接着剤１重量部を２５０容量部のテトラヒ
ドロフラン（ＴＨＦ）に２０℃にて２４時間浸漬する。

これを２００メツシユの金網で濾過し、回収された不溶
部分の表面のＴＩＩＦが蒸発した時点における重量（Ｗ
ｌ）を測定する。さらに、これを１１０℃で３時間乾燥
し、重量（Ｉｌ１２）を測定する。膨潤比はＬ／Ｗ２で
示される。

ゲル分率：上記感圧接着剤のもとの重量をｌＸ′ｏとす
ると、ゲル分率は（１＋１２／１１１０）　Ｘ　１００
で示される。

上記ゲル分率が５０％を下まわると、得られる接着剤の
高温での凝集力が低下する。逆に、８０％を超えると、
得られる接着剤の粘着力が低下する。

上記膨潤比が４０を下まわると、粘着力が低下し。

逆に、１５０を超えると、凝集力が低下する。

本発明のアクリル系感圧接着剤組成物には、石油樹脂、
テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノール樹
脂のような粘着付与剤、酸化防止剤、各種着色剤、老化
防止剤、充填剤などの公知の添加剤が配合されていても
よい。

本発明によるアクリル系感圧接着剤は、上記アクリル樹
脂にアジリジン化合物を配合して得られる。例えば、上
記アクリル樹脂を溶剤に溶解させた溶液に、あるいは上
記アクリル樹脂の重合により得られる反応液に、上記ア
ジリジン化合物が添加される。アジリジン化合物は架橋
剤として働き、該アクリル樹脂が架橋される。これによ
り得られる粘着剤の凝集力が向上する。例えば、このア
ジリジン化合物が添加された溶液を支持体に塗布し、乾
燥することにより接着テープ、シート、ラベルなどが得
られる。このような工程において、上記溶液に含有され
るアクリル樹脂はその分子量が小さいた杓、該溶液の粘
度が低く、従って作業性に優れる。溶剤の使用量が少な
いため低コストである。このようにして製造されるラベ
ル、シート、テープなどは凝集力、粘着力などの粘着特
性に優れる。特に、広範囲の温度における粘着特性に優
れるため、広い用途に適用が可能である。

（実施例）以下に、本発明の詳細な説明する。

実施例において、部数は全て重量部を表し、表中の部数
は樹脂１００重量部に対する重量部を表す。

実施例１〜６アクリル樹脂の組成ロープチルアクリレート　　　　　　　　　　２０部２
−エチルへキシルアクリレート　　　　　７０部酢酸ビ
ニル　　　　　　　　　　　　　　　５部アクリル酸　
　　　　　　　　　　　　　　　５部ｎ−ドデシルメル
カプタン　　　　　　　　０．２部冷却管を付けた反応
容器に酢酸エチル６０部と上記各材料をそれぞれ仕込み
、昇温しで１０分間還流させて酸素を追い出した。次に
、過酸化ベンゾイルの酢酸エチル希釈溶液（０，５部／
３，７部）を滴下し、還流下で５時間反応させた後、さ
らに過酸化ベンゾイルの酢酸エチル希釈溶液（０，３部
７３部）を滴下し、２時間の熟成を行った。このように
して得られた樹脂溶液の固形分は５９．５％、粘度は１
０．０００ｃｐｓ／２０℃含有されるポリマーの重量平
均分子量は２８０．０００（ゲルパーメーション・クロ
マトグラフィーによって測定した。以下の実施例・比較
例も同じ。）そしてガラス転移温度は一５３℃（ＪＩＳ
　Ｋ７１２１に準じて示差走査熱量測定を行った。以下
の実施例・比較例も同様。）であった。

この樹脂溶液に表１に示すアジリジン化合物を配合して
混合し、アクリル系感圧接着剤溶液を得た。得られたア
クリル系感圧接着剤溶液を厚さ２５虜のポリエステルフ
ィルム上に転写法にて塗布後の厚さが２５項になるよう
に塗工した後、８０℃で３分間乾燥してテープを作成し
た。

得られた接着テープを４０℃にて２４時間放置した後、
次の方法により各試験を行なった。その結果を表１に示
す。

粘着カニ　　ＪＩＳ　Ｚ０２３７に準じて５ｔｌＳ−３
０４にテープを１５ｍｍ幅で貼り合わせ、１５℃および
一５℃で２０分後の１８０°剥離強度をそれぞれ測定す
る。引っ張り速度は３００　ｍｍ／ｍｉｎとする。

保持カニ　　ＪＩＳ　Ｚ０２３７に準じて行なう。５Ｌ
ＩＳ−３０４に、テープを２０　ｘ　２０ｍｍで貼り合
わせ、４０℃および８０℃の恒温槽内に入れ、１　ｋｇ
の荷重をかける。１時間後のテープのずれ（もしくは落
下時間）をそれぞれ測定する。

ポールタック値：　Ｊ、　Ｄｏｗ法に準じて測定しく２
０℃）×７３２インチで表示する。

ゲル分率および膨潤比：接着テープを、該テープの接着
剤部分の重量が０．２ｇとなるように切断し、これを５
０ｍ１のＴＨＦ溶液に浸漬した。以下、本明細書に記載
の方法に従って、ゲル分率および膨潤比を算出する。

表１および後述の表２および３におけるアジリジン化合
物の略記号は次の化合物を示す。

ＨＤＩＪ　：　Ｎ、　Ｎ’−へキサメチレン−１，６−
ビス　（１−アジリジンカルボキシアミド）ＴＡ２Ｍ　：　）　ＩＪメチロールプロパン−トリーβ
−アジリジルプロピオネートＴＡ２０＝トリメチロールメタン−トリーβ−アジリジ
ニニルプロピオネート比較例１〜６表１に記載のアジリジン化合物を使用したこと以外は実
施例１〜６と同様である。

実施例７〜１５アクリル樹脂の組成ロープチルアクリレート　　　　　　　　　３７８２−
エチルへキシルアクリレート　　　　６０部アクリル酸
　　　　　　　　　　　　　　３部叶ドデシルメルカプ
タン　　　　　　０．２部アクリル樹脂の組成を上記の
ように変えたことと以外は、実施例１と同様にして重合
反応を行い固形分５９．７％、粘度１５．０００ｃｐｓ
／２０℃の樹脂溶液を得た。この溶液に含有される樹脂
の重量平均分子量は３５０．０００、そしてガラス転移
温度は一５５℃であった。

この樹脂溶液および表２に示すアジリジン化合物を用い
てアクリル系感圧接着剤溶液を得た。これを用いて実施
例１と同様にしてテープを作成しテープの各物性を測定
した。その結果を表２に示す。

比較例７〜１５アクリル樹脂の組成叶ブチルアクリレート　　　　　　　　　３７部２−エ
チルへキシルアクリレート　　　　６０部アクリル酸　
　　　　　　　　　　　　　３部ｎ−ドデシルメルカプ
タン　　　　　　０，０５部アクリル樹脂の組成を上記
のように変えたことと以外は、実施例１と同様にしてア
クリル樹脂溶液を得た。これにトルエン３３部を添加し
、固形分５０．５％、粘度１０．０００ｃｐｓ／２０℃
の樹脂溶液を得た。

この溶液に含有される樹脂の重量平均分子量は５５０．
０００、そしてガラス転移温度は一５３℃であった。

この樹脂溶液および表２に示すアジリジン化合物を用い
てアクリル系感圧接着剤溶液を得た。これを用いて実施
例１と同様にしてテープを作成し、テープの各物性を測
定した。その結果を表２に示す。

比較例１６〜２１アクリル樹脂の組成ｎ−ブチルアクリレート　　　　　　　　　７０部２−
エチルへキシルアクリレート　　　　２０部酢酸ビニル
　　　　　　　　　　　　　　５部アクリル酸　　　　
　　　　　　　　　　　５部ｎ−ドデシルメルカプタン
　　　　　　　０．２部アクリル樹脂の組成を上記のよ
うに変えたことと以外は、実施例１と同様にしてアクリ
ル樹脂溶液を得た。これにトルエン１３部を添加し、固
形分５５．５％、粘度１０．０ＯＯｃｐｓ／２０℃の樹
脂溶液を得た。

この溶液に含有される樹脂の重量平均分子量は４５０．
０００そしてガラス転移温度は一４２℃であった。

この樹脂溶液および表３に示すアジリジン化合物を用い
てアクリル系感圧接着剤溶液を得た。これを用いて実施
例１と同様にしてテープを作成し、テープの各物性を測
定した。その結果を表３に示す。

（以下余白）（発明の効果）本発明によれば、このように、低温から高温にわたる広
範囲の温度において、粘着力と凝集力とのバランスがと
れ、粘着特性に優れた感圧接着剤を形成し得るアクリル
系感圧接着剤組成物が提供される。本発明による感圧接
着剤は、ラベル、テープ、シートなどに使用され得るア
クリル系感圧接着剤として広く利用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はアクリル酸アルキルエステルを含有するアクリ
ル樹脂において、該アクリル酸アルキルエステルの成分
であるブチルアクリレ−）　（ＢＡ）および２−エチル
へキシルアクリレ−）　（２−Ｅ）ＩＡ）の配合を変化
させた場合に、得られる樹脂のガラス転移温度の変化を
示すグラフである。以上畠願大　積水化学工業株式会社代表者　廣　１）　馨

Claims

【特許請求の範囲】１、アクリル樹脂、および１分子中にアジリジン基をも
しくは置換アジリジン基を２個以上有するアジリジン化
合物を含有するアクリル系感圧接着剤組成物であって、該アクリル樹脂が主としてアクリル酸アルキルエステル
と、官能基を有するビニル化合物とから得られる共重合
体であって、該共重合体の重量平均分子量が２００，０００〜５００
，０００であり、かつ該共重合体のガラス転移温度が−
４５℃以下であって、そして該組成物のゲル分率が５０〜８０％であり、かつ膨潤比
が４０〜１５０であることを特徴とする、アクリル系感
圧接着剤組成物。