JPH07278512A - アクリル系粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】アクリル系共重合体、粘着付与樹脂および架橋
剤からなるアクリル系粘着剤組成物において、アクリル
系共重合体の重量平均分子量は２０〜１５０万で、且
つ、重量平均分子量（Ｍ_w ）と数平均分子量（Ｍ_n ) の
比（Ｍ_w ／Ｍ_n ）は２〜４であり、粘着付与樹脂の水酸
基指数は１．５〜６．０、および軟化点指数は４．５〜
６．５の範囲であることを特徴とするアクリル系粘着剤
組成物。 【効果】 本発明のアクリル系粘着剤組成物は、極性の
高い被着体のみならず低極性の被着体面にも接着力が高
い粘着剤が得られる。さらに、高温下での凝集力や樹脂
発泡体などの凹凸表面にも比較的接着性が高く、上記特
性がバランス良く具備される。従って、本発明の粘着剤
組成物は、各種用途粘着テープに好適に使用出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクリル系の粘着剤組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴム系の粘着剤に比較して、耐候
性や耐溶剤性に優れる粘着剤として、アクリル系の粘着
剤が開発され、各種用途に利用されているが、アクリル
系粘着剤は低温の接着性に劣るという欠点がある。

【０００３】上記問題点を解決する方法として、特定の
水酸基価を有する樹脂酸のエステル化物を粘着付与樹脂
として使用したアクリル系粘着剤組成物が報告されてい
る（特開平３−２８１５８７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記記
載のアクリル系粘着剤は低温の接着性は改善されるもの
の、ウレタンフォームやポリエチレンフォームなどの合
成樹脂発泡体への接着性、および凝集力という点では必
ずしも満足できるものではなかった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは極性および非極性の被着体
面と共に、合成樹脂発泡体などの凹凸表面を有する被着
体面にも高い接着力を有し、且つ、凝集力においても優
れた性能を有するアクリル系粘着剤組成物を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアクリル系粘着
剤組成物は、アクリル系共重合体、粘着付与樹脂および
水酸基と架橋反応可能な架橋剤からなる。

【０００７】上記アクリル系共重合体は、アルキル（メ
タ）アクリレートと、水酸基を有するビニルモノマーか
らなり、該アルキル（メタ）アクリレートのアルキル基
の炭素数は２〜１４が好ましく、さらに好ましくは４〜
９である。

【０００８】上記アルキル（メタ）アクリレートとして
は、エチルアクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリ
レート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アク
リレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−オク
チル（メタ）アクリレート、イソオクチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノ
ニルアクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなど
が挙げられ、１種以上を併用しても良い。

【０００９】上記アクリル系共重合体中の上記アルキル
（メタ）アクリレートの配合量としては、７０〜９９．
５重量％さらには、７５〜９５重量％が好ましい。７０
重量％未満では、後で述べる粘着付与樹脂を配合した後
の粘着剤の凝集力が高くなり過ぎて、粘着力が低下す
る。また、９９．５重量％を越えると、必要な凝集力が
得にくくなる。

【００１０】上記水酸基を有するビニルモノマーとして
は、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロ
キシ（メタ）ブチルアクリレート、カプロラクトン変性
（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレンオキシド変
性（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【００１１】上記アクリル系共重合体中の水酸基を有す
るビニルモノマーの配合量としては、０．０５〜１．０
重量％が好ましい。０．０５重量％未満では、凝集力が
得にくくなり、１．０重量％を越えると、凝集力が高く
なり過ぎて凹凸面への接着性が得られにくくなる。

【００１２】上記モノマー以外に必要に応じて、さら
に、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（無水）マレイ
ン酸、（無水）フマル酸などのカルボキシル基含有ビニ
ルモノマー、（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモ
ルフォリン、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノ
エチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリ
ルアミドなどの高極性基を有するビニルモノマー、メチ
ル（メタ）アクリレート、スチレン、酢酸ビニルなどの
共重合可能なビニルモノマーを併用しても良い。

【００１３】上記アクリル系共重合体中の上記ビニルモ
ノマーの配合量としては、０．５〜３０重量％が好まし
い。０．５重量％未満では凝集力が得にくくなり、３０
重量％を越えると、凝集力が高くなり過ぎて凹凸面への
接着性が得られにくくなる。

【００１４】上記アクリル系共重合体は、上記ビニルモ
ノマーに重合開始剤を添加して溶液重合、塊状重合、懸
濁重合、光重合などの方法により得られるが、重合熱を
分散出来ること、粘度を調整出来ること、粘着付与樹脂
を均一に混合し易いなどの点で溶液重合が好ましい。上
記溶液重合の重合開始剤としては、アゾイソブチロニト
リル、過酸化ベンゾイルなどが挙げられる。

【００１５】上記アクリル系共重合体の重量平均分子量
は、２０〜１５０万である。さらに好ましくは３５〜７
５万である。２０万未満の場合では必要な凝集力が得ら
れにくくなり、また、１５０万を越えると粘度が高くな
り粘着付与樹脂との混合や塗工工程での生産性が悪くな
るからである。

【００１６】また、上記アクリル系共重合体の重量平均
分子量（Ｍ_w ）と数平均分子量（Ｍ _n ）の比（Ｍ_w ／Ｍ
_n ）、すなわち分子量分布は２．０〜４．０であり、さ
らに最も好ましい範囲としては２．０〜３．５である。
４．０を越えると凝集力と粘着力とのバランスが悪くな
り、２．０未満の重合体を製造することは実質的に困難
である。

【００１７】本発明に使用される粘着付与樹脂の水酸基
指数（Ｉ）は、１．５〜６．０である。上記水酸基指数
とは、各粘着付与樹脂の水酸基価と該粘着付与樹脂の重
量分率（アクリル系共重合体と粘着付与樹脂の合計量に
対する各粘着付与樹脂の重量％）との積の総和を示した
ものであり、粘着剤系内に存在する粘着付与樹脂の水酸
基の濃度を表すパラメーターである。上記水酸基指数
（Ｉ）は、以下に示す式で求めることが出来、水酸基価
は、ＪＩＳ−Ｋ００７０に準じて測定することが出来
る。 水酸基指数（Ｉ）＝Σ（ＯＨＶ_i ×Ｗ_i ） （１） 〔ＯＨＶ_i ：第ｉ成分の水酸基価、Ｗ_i ：第ｉ成分の重
量分率〕上記水酸基指数が１．５未満の場合には、凹凸
面への接着性が悪くなり、また、６．０を越えると、必
要な凝集力が得られなくなる。

【００１８】また、本発明に使用される粘着付与樹脂の
軟化点指数（II）は、４．５〜６．５である。上記軟化
点指数が４．５未満の場合には、ポリオレフィンへの接
着性が低くなり、また、６．５を越えると凹凸面への接
着性や低温での粘着力が低下する。

【００１９】軟化点指数（II）とは、各粘着付与樹脂の
重量分率（アクリル系共重合体と粘着付与樹脂の合計量
に対する各粘着付与樹脂の重量％）と軟化点との商の総
和を１００００倍した値を示したもので、粘着剤全体の
凝集力レベルを示すパラメーターである。上記軟化点指
数は、以下に示す式で示すことが出来、高分子混合系の
ガラス転移点を求める式に準じて求めることが出来、粘
着剤全体のガラス転移温度に相関する（Ｊ．Ｅ．ＮＩＥ
ＬＳＥＮ著、小野木 重治訳：「高分子と複合材料の力
学的性質」、Ｐ１６に記載）。 軟化点指数（II）＝Σ（Ｗ_i ／Ｓｐ_i ）×１０⁴ （２） 〔Ｓｐ_i ：第ｉ成分の軟化点、Ｗ_i ：第ｉ成分の重量分
率〕

【００２０】上記粘着付与樹脂は水酸基を有するもので
あって、主としてロジン系化合物のエステル化物が挙げ
られる。上記ロジン系化合物としては、ロジンモノマ
ー、ロジンダイマー、不均化ロジン、水添ロジンおよび
これらの混合物が挙げられ、ロジン系化合物のエステル
化物は、上記ロジン系化合物と多価アルコールとのエス
テル化物が挙げられる。上記多価アルコールとしては、
ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリト
ールなどが挙げられ、さらに好ましくはグリセリン、ペ
ンタエリスリトールである。

【００２１】さらに、水酸基を含まないものとして、Ｃ
５系（脂肪族系）およびＣ９系（芳香族系）などの石油
樹脂、テルペン樹脂、キシレン樹脂、スチレン系樹脂な
らびにこれらの変性フェノール化合物や、エステル化し
ない上記ロジン化合物が挙げられる。

【００２２】本発明の粘着剤組成物は、上記粘着付与樹
脂を任意に併用して水酸基指数（Ｉ）および軟化点指数
（II）の値が上記範囲内に入るようにすれば良い。

【００２３】本発明の粘着剤組成物は、水酸基と反応可
能な架橋剤を使用する。上記架橋剤としては、例えばト
リレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、トリジンジイソシ
アネート（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などの芳
香族ジイソシアネート化合物、ヘキサメチレンジイソシ
アネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート
（ＩＤＩ）などの脂肪族もしくは脂環式ジイソシアネー
ト化合物、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシ
アネート３量体付加物、トリフェニルメタントリイソシ
アネート、メチレンビス（４−フェニルメタン）トリイ
ソシアネートなどのトリイソシアネート化合物が挙げら
れる。

【００２４】また、エチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、トリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジ
オールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン
トリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジグ
リシジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジ
ルｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジ
グリシジルアミノメチル）シクロヘキサン等のエポキシ
化合物が挙げられる。

【００２５】さらに、トリメトキシシラン、トリエトキ
シシラン、トリブトキシシランなどのアルコキシシラン
化合物が挙げられる。

【００２６】上記架橋剤の添加量としては、上記アクリ
ル系重合体１００重量部に対して、０．０２〜２重量部
が好ましい。

【００２７】本発明の粘着剤組成物には、必要に応じて
可塑剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料などの添加剤が添
加されても良い。

【００２８】本発明の粘着剤組成物を、基材の片面また
は両面に塗布して粘着剤層を形成させることにより粘着
テープが得られる。上記基材としては、紙、不織布、ポ
リエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの合成樹脂フ
ィルム、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
クロロプレン樹脂、アクリル系樹脂などの合成樹脂発泡
体などが使用出来る。さらに、粘着剤自体のみをシート
状に成形することにより基材層を有しない所謂、ノンサ
ポートタイプの両面粘着テープも得られる。

【００２９】

【作用】本発明のアクリル系粘着剤組成物は、分子量と
分子量分布が限定された特定組成のアクリル系共重合体
と、限定された範囲の水酸基指数および軟化指数を有す
る粘着付与樹脂を組み合わせることにより常温粘着力お
よびポリオレフィンなどの非極性への接着性が確保で
き、且つ、凹凸面への接着性にも優れている。さらに、
凝集力も高いため、高温保持力においても優れている。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、以下、「部」とあるのは「重量部」を意味する。 （アクリル系共重合体１〜８の作成）表１に示した配合
組成に従って、イソノニルアクリレート、ｎ−ブチルア
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エ
チルヘキシルメタクリレート、エチルアクリレート、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、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、
Ｎ−ビニルカプロラクタム、酢酸ビニルおよびラウリル
メルカプタンを、酢酸エチル８０部と共に、攪拌機、還
流冷却管、温度計、滴下ロートおよび窒素ガス導入口を
備えた五つ口フラスコ中に仕込み、攪拌溶解して均一混
合物とした後、窒素ガスで約３０分間パージして、モノ
マー溶液中に存在する酸素を除去した。

【００３１】その後、窒素ガスでフラスコ内の空気を置
換し、攪拌しながら昇温し、これを７０℃に保持してベ
ンゾイルパーオキサイド０．０３部を１部の酢酸エチル
に溶解させた溶液を、滴下ロートにより滴下した後、そ
のままの温度で１０時間重合反応させて、水酸基を有す
るアクリル系共重合体の溶液を得た。

【００３２】（アクリル系共重合体の分子量測定）上記
各配合組成で得られたアクリル系共重合体溶液の重量平
均分子量および数平均分子量の測定を行った。上記分子
量は、ゲルパーミッションクロマトグラフィーにより、
標準ポリスチレンを基準とし、テトラヒドロフランを溶
離剤とし、検出は屈折系を用いて測定した。その結果を
同様に表１に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】（アクリル系粘着剤組成物の作成）表２、
３に示した配合組成（１〜１６）に従って、アクリル系
重合体Ａ〜Ｇと各種粘着付与樹脂をトルエンで希釈しな
がら均一に混合して４５重量％の粘着剤組成物の溶液を
得た。

【００３５】尚、表２、３において各成分の詳細は以下
の通りである。尚、以下、「ＯＨＶ」は水酸基価、「Ｓ
ｐ」は軟化点（絶対温度）を表す。粘着付与樹脂１：水
添ロジンのペンタエリスリトールによるエステル化物、
荒川化学工業社製、商品名「エステルガムＨＰ」（ＯＨ
Ｖ＝５６．０、Ｓｐ＝３６８）。

【００３６】粘着付与樹脂２：不均化ロジンのグリセリ
ンエステルによるエステル化物、荒川化学工業社製、商
品名「スーパーエステルＡ１００」（ＯＨＶ＝１０．
１、Ｓｐ＝３７３）。

【００３７】粘着付与樹脂３：Ｃ９系石油樹脂、三菱石
油社製、商品名「オリゴテック１４００」（ＯＨＶ＝
０、Ｓｐ＝３９３）。

【００３８】粘着付与樹脂４：Ｃ５系石油樹脂、三井石
油化学社製、商品名「ＦＴＲ６１００」（ＯＨＶ＝０、
Ｓｐ＝３７３）。

【００３９】粘着付与樹脂５：不均化ロジンを、グリセ
リンおよびペンタエリスリトールの混合物によりエステ
ル化したもの：荒川化学工業社製、商品名「スーパーエ
ステルＡ１１５」（ＯＨＶ＝２０．８、Ｓｐ＝３８
８）。

【００４０】粘着付与樹脂６：不均化ロジンのペンタエ
リスリトールによるエステル化物、荒川化学工業社製、
商品名「スーパーエステルＡ１２５」（ＯＨＶ＝１０．
４、Ｓｐ＝３９８）。

【００４１】粘着付与樹脂７：ロジンモノマーと重合ロ
ジンの混合物、荒川化学工業社製、商品名「シルバタッ
ク１４０」（ＯＨＶ＝０、Ｓｐ＝４１３）。

【００４２】粘着付与樹脂８：ロジンモノマーおよび重
合ロジンの混合物を、ペンタエリスリトールおよびグリ
セリン混合物によりエステル化したもの、荒川化学工業
社製、商品名「ペンセルＤ１６０」（ＯＨＶ＝４１．
０、Ｓｐ＝４３３）。

【００４３】さらに、上記配合組成（１〜１６）による
各粘着剤組成物の水酸基指数および軟化指数を表２、３
に示した。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】（粘着テープの作成）上記配合組成（１〜
１６）の各粘着剤組成物の溶液に、トリメチロールプロ
パンのトリレンジイソシアネート付加物の酢酸エチル溶
液（商品名「コロネートＬ５５Ｅ、日本ポリウレタン工
業社製、固形分５５重量％）２．４部を添加（アクリル
系重合体１００部に対して）して均一に混合した後、剥
離シート上に塗布乾燥して６５μｍの粘着剤層を形成さ
せた積層体を得た。上記積層体を坪量１４ｇ／ｍ² の不
織布の両面にラミネートすることにより転写塗布した
後、４０℃中で３日間養生して両面粘着テープを得た。

【００４７】（粘着テープの評価方法） （ＳＰ粘着力の評価）上記両面粘着テープを、ＪＩＳ−
Ｚ０２３７に準じてＳＵＳ３０４板に２０ｍｍ幅で貼り
合わせ、２３℃、２０分間放置した後、１８０度方向、
引張り速度３００ｍｉｎ／分の条件で剥離強度を測定し
た。

【００４８】（対ポリプロピレンの粘着力評価）上記両
面粘着テープを、ポリプロピレン板に２０ｍｍ幅で貼り
合わせ、２３℃、２０分間放置した後、常温下、１８０
度方向、引張り速度３００ｍｉｎ／分の条件で剥離強度
を測定した。

【００４９】（保持力の評価）上記両面粘着テープ（２
０×２０ｍｍの大きさにカットしたもの）の両面に、Ｓ
ＵＳ３０４板を貼合わせて積層体とし、２３℃、２０分
間放置した。上記積層体を、８０℃温度下に２０分間放
置し、ズレ方向に１ｋｇの荷重をかけて１時間後のズレ
長さ（もしくは落下時間）を測定した。

【００５０】（凹凸面接着性）上記両面粘着テープの片
面を３８μｍのポリエステルフィルムでバッキングして
２０ｍｍ幅の片面粘着テープ試料を作成した。上記粘着
テープ試料を幅２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ１０ｍ
ｍにカットした密度０．０５ｇ／ｃｍ³ のウレタン発泡
体シートの被着体面に５℃雰囲気下で５００ｇローラー
を用いて貼付け圧着（ウレタン発泡体が１／２厚みに圧
縮するまで）し、５℃雰囲気下、１８０度方向、引張り
速度３００ｍｉｎ／分の条件で凹凸面からの剥離力を測
定をした。その評価結果を表４、５に示した。

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】

【発明の効果】本発明の粘着剤組成物は、特定の分子量
と分子量分布を有するアクリル系共重合体と、特定の水
酸基濃度と特定の軟化点を有するロジン誘導体を組合わ
せることにより、極性の高い被着体面のみならず低極性
の被着体面に対しても高い接着力を有する。さらに、高
温下での凝集力や樹脂発泡体などの凹凸表面にも比較的
接着性が高く、上記各特性がバランス良く具備される。
従って、本発明の粘着剤組成物は、各種用途の粘着テー
プおよび両面粘着テープに好適に使用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルキル（メタ）アクリレートと水酸基を
   有するビニルモノマーからなるアクリル系共重合体、粘
   着付与樹脂および水酸基と架橋反応可能な架橋剤からな
   るアクリル系粘着剤組成物において、 上記アクリル系共重合体の重量平均分子量は２０〜１５
   ０万で、且つ、重量平均分子量（Ｍ_w ）と数平均分子量
   （Ｍ_n ）の比（Ｍ_w ／Ｍ_n ）は２．０〜４．０であり、
   粘着付与樹脂の水酸基指数（Ｉ）は１．５〜６．０、お
   よび軟化点指数（II）は４．５〜６．５の範囲であるこ
   とを特徴とするアクリル系粘着剤組成物。