JPH04323289A - 水性分散型粘着剤組成物 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高水準でバランスのと
れた粘着性能を有する水性分散型粘着剤組成物に関する
。

【０００２】

【従来の技術】近年、粘着剤分野においては、公害規制
、安全衛生、省資源等の面から、無溶剤化が強く要望さ
れており、従来主体であった溶剤型粘着剤から、水性分
散型粘着剤に置き換わりつつある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水性分
散型粘着剤は、粘着性能上、未だ溶剤型の水準まで到達
しておらず、高度な粘着性能を要求される用途には、従
来通り、溶剤型粘着剤が使用されており、水性分散型粘
着剤の更なる改良が切望されている。水性分散型粘着剤
の大きな欠点の一つとして、粘着物性のバランスをとる
ことが非常に困難であるという問題がある。即ち、初期
接着力（タック）、或は粗面に対する接着力、或はポリ
オレフィン等の低極性被着体に対する接着力と凝集力（
保持力）との関係において、前者の粘着性能を向上させ
るため、一般的に低分子量化、或は粘着付与樹脂の添加
等の手段が知られている。こうした場合、凝集力、特に
高温における保持力が著しく損なわれるという欠点を有
し、これらの粘着性能を、高水準でバランス良く保つこ
とは困難である。従来、上記のような問題点に対して、
主に水性分散型アクリル系粘着剤において改良検討が行
われてきたが、これまで有効な手段を見い出すに至って
いない。特に、水性分散体の重要因子である粒子径に着
目した粘着性能の改良検討は、数少ない。その中で、例
えば、特開昭６３−２３４０７６号には、水性分散型ア
クリル系粘着剤において、特定の平均粒子径を有する粒
子を、特定割合で混在させる組成物が開示されている。 しかしながら、本発明者らの研究によると、上記の提案
のように、同一組成共重合物での粒子径が、単に２ピー
クとなる粒子の混在だけでは、高水準での粘着特性のバ
ランスをとることは不十分である。本発明は、上記のよ
うな、従来の水性分散型粘着剤の欠点を克服した高水準
でバランスのとれた粘着性能を有する水性分散型粘着剤
組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するため、水性分散体における粒子径が粘
着性能に及ぼす影響が極めて大きいことに着目して鋭意
研究を行った結果、アクリル酸アルキルエステルを主成
分とする共重合体の水性分散体において、特定の平均粒
子径を有する分散体の混合物とし、それぞれの分散体の
平均粒子径比を特定し、更にそれぞれの分散体の組成を
異なった特定の共重合組成物とすることにより、高水準
でバランスのとれた粘着性能を有する粘着剤組成物とな
ることを見い出し、本発明に到達した。

【０００５】即ち本発明は、アクリル酸アルキルエステ
ル単量体を主成分とする単量体混合物を水媒体中で乳化
重合して得られる、下記２種の水性分散体Ａ及びＢを含
有し、Ａの混合割合が５〜９５重量％（固形分換算）、
Ｂが９５〜５重量％からなる混合体であることを特徴と
する水性分散型粘着剤組成物。 （１）　Ａは平均粒子径が０．０１〜１μの範囲にあり
、共重合体のゲル含有率が３５重量％未満の水性分散体
（２）　Ｂは平均粒子径がＡの平均粒子径の２倍以上で
、かつ０．１〜３μの範囲にあり、共重合体のゲル含有
率が３５重量％以上の水性分散体

【０００６】本発明で用いられるアクリル酸アルキルエ
ステル単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル
酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−エチ
ルヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル等
が挙げられるが、特に望ましいものとしては、炭素数２
〜８のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル
である。また、これらの主単量体とともに、これと共重
合可能な他の単量体も使用できる。このような共重合可
能な他の単量体としては、例えば、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、グリシジルメタクリレート、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
ド等の官能基含有単量体、メチルメタクリレート、ブチ
ルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート
等のメタクリル酸アルキルエステル単量体、その他酢酸
ビニル、スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル等の
ビニル系単量体、ブタジエン、ジビニルベンゼン、（ポ
リ）エチレングリコールジアクリレート、（ポリ）エチ
レングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート等の架橋性単量体等が挙げられる。

【０００７】これら単量体混合物の水性分散体を得るに
は、従来より公知の、通常の乳化重合法が適用される。 即ち、水、単量体混合物、界面活性剤、連鎖移動剤（重
合度調節剤）、ラジカル重合開始剤を基本構成とする水
分散系において、単量体混合物を、共重合体粒子の水性
分散体とする製造方法で合成できる。この際の共重合体
粒子濃度は、一般的に３０〜７０重量％の範囲が適当で
ある。上記界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、
ロジン酸石鹸、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩、ア
ルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩等
のアニオン性界面活性剤、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アリールエーテ
ル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オ
キシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等の
ノニオン性界面活性剤が挙げられる。通常アニオン性界
面活性剤単独またはアニオン性界面活性剤とノニオン性
界面活性剤の混合系で用いられ、単量体混合物に対する
使用割合としては、０．０１〜５重量％の範囲が一般的
である。上記連鎖移動剤としては、例えば、ｎ−オクチ
ルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデ
シルメルカプタン、メルカプトエタノール等のメルカプ
タン類、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類等が挙げ
られる。上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、過
硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム
等の過硫酸塩、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブ
チルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキ
サイド等の過酸化物、２，　２−アゾビスイソブチロニ
トリル等のアゾビス化合物等が挙げられるが、特に過硫
酸塩が最も好ましい。尚、重合温度は通常６０〜９０℃
の範囲が一般的であるが、重亜硫酸ソーダ、アスコルビ
ン酸（塩）、ロンガリット等の還元剤をラジカル重合開
始剤に組合わせた低温レドックス重合も用いることがで
きる。また所望によっては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等のＰ
Ｈ調節剤等の重合調節剤を添加することもできる。水性
分散体粒子の粒子径は、単量体混合物組成、重合温度等
の様々な、重合因子により変化するが、粒子径の制御は
界面活性剤の使用割合によるのが一般的であり、さらに
公知であるシード重合方法を用いればより簡便となる。

【０００８】本発明における水性分散体の平均粒子径は
、サブミクロン粒子アナライザーＮ４ＳＤ型（コールタ
ーエレクトロニック社製）により測定したものである。 また乳化重合で得られる共重合体のゲル含有率も、粒子
径同様様々な重合因子により変化するが、ゲル含有率の
制御は連鎖移動剤、架橋性単量体の使用によるのが一般
的かつ簡便である。本発明におけるゲル含有率とは、３
０℃で減圧乾燥した共重合体１ｇを、テトラハイドロフ
ラン２００ｃｃ中に、３０℃で２４時間浸漬後、ガラス
フィルター（３号）で濾別し、濾別された共重合体重量
の、もとの共重合体重量に対する割合である。

【０００９】本発明における水性分散体は、水性分散体
（Ａ）においては、平均粒子径が０．０１〜１μの範囲
にあり、かつ、その共重合体のゲル含有率が３５重量％
未満であることが必要であり、好ましくは、平均粒子径
が０．０５〜０．５μの範囲にあり、かつ、その共重合
体のゲル含有率が２５重量％未満である。また、水性分
散体（Ｂ）においては、平均粒子径が、０．１〜３μの
範囲にあり、かつ、上記水性分散体（Ａ）の２倍以上で
あり、さらにその共重合体のゲル含有率が３５重量％以
上であることが必要であり、好ましくは、平均粒子径が
、０．５〜１．５μの範囲にあり、かつその共重合体の
ゲル含有率が４５〜８５重量％である。上記の範囲内な
らば、本発明の効果が十二分に発揮されるが、これらの
範囲を外れた場合には本発明の目的を達成することはで
きない。即ち、水性分散体（Ａ）において平均粒子径が
０．０１μ未満の場合は、水性分散体の粘度が著しく増
大し、安定的製造が困難となり、また共重合体粒子濃度
も高くすることができず、実用上極めて困難を伴う。 　　また、１μを超える場合は、満足できる凝集力を得
ることが困難となる。また、共重合体のゲル含有率が３
５重量％以上になると、満足できる初期タック等の粘着
性能が得られない。水性分散体（Ｂ）において、平均粒
子径が水性分散体（Ａ）の２倍未満或は０．１μ未満の
場合は、本発明の目的である高水準で粘着性能のバラン
スを保つことが極めて困難となり、また水性分散体（Ａ
）との関連で、比較的高粘度となり、共重合体粒子濃度
を高くすることができず実用上不都合である。また３μ
を超える場合も、製造上、重合安定性、保存安定性等に
問題があり、乾燥時の造膜性にも支障をきたし、実用上
不都合である。また、共重合体のゲル含有率が３５重量
％未満になると、満足できる凝集力を得ることが困難に
なる。さらに、本発明は水性分散体（Ａ）と水性分散体
（Ｂ）との混合体であることが必要であり、水性分散体
（Ａ）の混合割合が、固形分重量の百分率で５〜９５重
量％の範囲でなければならない。即ちこの範囲を外れた
場合には、本発明の目的は達成されない。好ましくは水
性分散体（Ａ）の混合割合が、固形分重量の百分率で３
０〜８０重量％であり本発明の効果が十二分に発揮され
る。本発明の水性分散型粘着剤は、必要に応じて可塑剤
、粘着付与樹脂、増粘剤、ＰＨ調整剤、湿潤剤、防かび
剤等を添加して使用することができる。また本発明の水
性分散型粘着剤が加工される支持体として、例えば、上
質紙、アート紙、コート紙、クラフト紙等の紙類、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アセテート
、ポリ塩化ビニル等のフィルム類或いはこれらの複合体
を挙げることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を、更に具体的に説明するため
、実施例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。尚、部は重量部
を示す。

【００１１】製造例１ ［水性分散体（Ａ）］窒素導入管、撹拌機を設置した温
度調節可能な反応器に、蒸留水９６部、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ０．３部、過硫酸カリウム１．０部
を仕込み、窒素気流下で７０℃まで昇温した後、２−エ
チルヘキシルアクリレート６６部、ブチルアクリレート
１１６部、メチルアクリレート１２部、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート４部、アクリル酸２部、ｔ−ドデ
シルメルカプタン０．６部からなる単量体混合物を、ド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．８部、蒸留水６８
部に乳化分散させた、単量体乳化物を３時間で連続的に
添加し、さらに８０℃で３時間反応を継続し重合を完結
させ、共重合体粒子濃度５５％の水性分散体を得た。こ
の水性分散体の平均粒子径は０．１４μ、ゲル含有率は
２１％であった。 製造例２ ［水性分散体（Ｂ）］製造例１と同様の装置で、蒸留水
６８部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．００５
部、過硫酸カリウム２．０部を仕込み、窒素気流下で７
０℃まで昇温した後、２−エチルヘキシルアクリレート
６６部、ブチルアクリレート１１６部、メチルアクリレ
ート１２部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４部
、アクリル酸２部からなる単量体混合物を、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ０．８部、蒸留水６８部に乳化
分散させた単量体乳化物を、５時間で連続的に添加し、
さらに８０℃で３時間反応を継続し重合を完結させ、共
重合体粒子濃度６０％の水性分散体を得た。この水性分
散体の平均粒子径は、０．６４μ、ゲル含有率は４８％
であった。 製造例３ ［水性分散体（Ｂ）］製造例１と同様の装置で、蒸留水
６８部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．００１
部、過硫酸カリウム１．０部を仕込み、窒素気流下で６
５℃まで昇温した後、２−エチルヘキシルアクリレート
１１６部、ブチルアクリレート５６部、酢酸ビニル２０
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４部、メタク
リル酸２部、アクリルアミド２部、ジビニルベンゼン２
部からなる単量体混合物を、ドデシルベンゼンスルホン
酸ソーダ１．０部、蒸留水６８部に乳化分散させた単量
体乳化物を、６時間で連続的に添加し、さらに８０℃で
３時間反応を継続し重合を完結させ共共重合体粒子濃度
６０％の水性分散体を得た。この水性分散体の平均粒子
径は、０．８７μ、ゲル含有率は７５％であった。 製造例４ ［比較例の水性分散体］製造例２の単量体混合物に、ｔ
−ドデシルメルカプタン０．６部を添加した以外は製造
例２と同様の方法で、共重合体粒子濃度６０％の水性分
散体を得た。この水性分散体の平均粒子径は０．６６μ
、ゲル含有率は１９％であった。 製造例５ ［比較例の水性分散体］製造例１の単量体混合物におい
て、ｔ−ドデシルメルカプタンを無くし、ジビニルベン
ゼン２部を添加した以外は製造例１と同様の方法で、共
重合体粒子濃度５５％の水性分散体を得た。この水性分
散体の平均粒子径は０．１６μ、ゲル含有率は７４％で
あった。

【００１２】実施例１ 製造例１の水性分散体の固形分で４０重量％と、製造例
２の水性分散体の固形分で６０重量％とを混合した後ア
ンモニア水でＰＨ８．５に調整し次にプライマルＡＳＥ
−６０（増粘剤：日本アクリル社製）を少量添加し約５
０００ｃｐｓまで増粘した。これを剥離紙に乾燥重量で
約２０ｇ／ｍ２　となる様に塗工し、１００℃で３分乾
燥させた後上質紙に転写させ粘着物性測定用試料を作成
した。物性測定は以下の方法により行った。 １）　初期接着力：上部水平面にポリエチレンの被着体
を取り付けた分銅（５０ｇ刻み）に対し、ループ状にし
た幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの試験片を２０℃の雰囲
気下で、接着面積２５ｍｍ×２５ｍｍ、荷重１０ｇで３
秒間圧着後、直ちに上方に引き上げ、２０秒以上接着を
保持できる最大の分銅の重量を初期接着力とした。 ２）　接着力 幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を、２０℃の雰囲
気下において、２ｋｇ重量のゴムロールを用いて、ポリ
エチレン及びＫライナーに３００ｍｍ／分の速さで圧着
し、この接着サンプルの１８０度ピーリング強度を圧着
３０分後にテンシロン型引っ張り試験機を用いて荷重ス
ピード３０ｍｍ／分で測定した。 ３）　保持力 幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を、２０℃の雰囲
気下において、２ｋｇ重量のゴムロールを用いて、ステ
ンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）に接着面積が２５ｍｍ×２
５ｍｍになる様に圧着した接着サンプルを、圧着３０分
後に７０℃の雰囲気中に垂直に吊し、試験片の下端に１
ｋｇの分銅を掛け静置させ分銅が落下するまでの時間を
測定した。

【００１３】実施例２ 製造例１の水性分散体の固形分で７０重量％と、製造例
３の水性分散体の固形分で３０重量％とを混合した後、
これを実施例１と同様の方法で、粘着物性を測定した。

【００１４】比較例１ 製造例１の水性分散体を単独で用い、これを実施例１と
同様の方法で、粘着物性を測定した。 比較例２ 製造例３の水性分散体を単独で用い、これを実施例１と
同様の方法で、粘着物性を測定した。 比較例３ 製造例１の水性分散体の固形分で４０重量％と、製造例
４の水性分散体の固形分で６０重量％とを混合した後、
これを実施例１と同様の方法で、粘着物性を測定した。 比較例４ 製造例５の水性分散体の固形分で７０重量％と、製造例
３の水性分散体の固形分で３０重量％とを混合した後、
これを実施例１と同様の方法で、粘着物性を測定した。 比較例５ 製造例１の水性分散体の固形分で７０重量％と、製造例
５の水性分散体の固形分で３０重量％とを混合した後、
これを実施例１と同様の方法で、粘着物性を測定した。 比較例６ 製造例４の水性分散体の固形分で４０重量％と、製造例
２の水性分散体の固形分で６０重量％とを混合した後、
これを実施例１と同様の方法で、粘着物性を測定した。 下表にこれらの粘着物性測定結果を示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、水性分散型粘着剤にお
いて従来技術では達成されなかった高水準でバランスの
とれた粘着性能が達成される。即ち、本発明の範囲外で
ある比較例１、比較例３は、高温での凝集力が著しく劣
り、比較例２、比較例４は高温での凝集力は良好である
が、初期タック等が劣っている。また比較例５、比較例
６の粘着性能も満足できるものではない。これに対し本
発明の範囲内である実施例１、実施例２は、すべての粘
着性能に優れており、高水準でバランスがとれている。 従って、本発明の水性分散型粘着剤を使用すれば、相反
物性である初期接着力、粗面に対する接着力、ポリオレ
フィン等の低極性被着体に対する接着力と高温での凝集
力において高度にバランスのとれた粘着ラベル、粘着テ
ープの製造を可能にし、従来水性分散型粘着剤が使用不
能であった分野にも用途拡大が可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アクリル酸アルキルエステル単量体を
   主成分とする単量体混合物を水媒体中で乳化重合して得
   られる、下記２種の水性分散体Ａ及びＢを含有し、Ａの
   混合割合が５〜９５重量％（固形分換算）、Ｂが９５〜
   ５重量％からなる混合体であることを特徴とする水性分
   散型粘着剤組成物。 （１）　Ａは平均粒子径が０．０１〜１μの範囲にあり
   、共重合体のゲル含有率が３５重量％未満の水性分散体
   （２）　Ｂは平均粒子径がＡの２倍以上で、かつ０．１
   〜３μの範囲にあり、共重合体のゲル含有率が３５重量
   ％以上の水性分散体