JP2003286471A

JP2003286471A - 易剥離性水性接着剤組成物

Info

Publication number: JP2003286471A
Application number: JP2002091974A
Authority: JP
Inventors: Masao Kishi; 岸　　正夫; Tomio Tsuchida; 富雄土田
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】接着体製造時の初期接着性を有し、接着体使用
時には接着力が堅持されており、不要となった接着体に
エネルギー照射することにより、室温冷却後も容易に接
着体から基材を剥離できる、リサイクル（再利用若しく
は分別廃棄処理）に適した水性エマルジョン型接着剤を
提供する。【解決手段】（Ａ）ガラス転移温度が−６０〜０℃の範
囲で、粘着性を有するスチレン−ブタジエン系共重合体
ラテックスまたはアクリル系エマルジョンである）水性
エマルジョンに、（Ｂ）充填材及び（Ｃ）発泡剤を配合
した水性接着剤組成物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接着体にエネルギー
照射する事により、容易に剥離し、接着基材をリサイク
ル（再利用若しくは分別廃棄処理）可能とする水性エマ
ルジョン型の易剥離性を有する水性接着剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】基材を接着剤で貼り合わせた接着体は、
建築用部材、電気電子部品、自動車用部品、事務用品、
生活用品等数多くの用途に用いられている。近時、環境
問題、省資源問等より、接着基材をリサイクル（再利用
若しくは分別廃棄処理）させるため、不要となった時に
は容易に剥離可能な接着剤が求められている。例えば特
開平５−２６９９０６号公報には、基材／架橋性ポリマ
ー／発泡剤を含有する架橋性ポリマー／架橋性ポリマー
／基材からなる積層体、ならびに、基材／発泡剤を含有
する架橋性ポリマー／基材からなる積層体が開示され、
該積層体をエネルギー照射することにより、基材を剥
離、回収し得ることが報告されており、特開平１３−２
１２９００号公報には、（１）基材、（２）発泡剤を含
有する架橋性ポリマー、（３）架橋性ポリマーを順次積
層してなることを特徴とする積層体、及び該積層体から
再利用し得る基材の回収方法が報告されている。

【０００３】しかしながら、建築用部材、自動車用部
品、事務用品、生活用品等の分野においては環境問題、
安全性、価格等より水性エマルジョン型接着剤の再剥離
開発要求が高く、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジ
ョンに発泡剤と充填剤を配合した接着剤が、熱照射で剥
離可能と紹介された経緯はあるものの、初期接着性と剥
離性のバランスが採れず汎用には至っていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願の目的は、不要と
なった時には容易に剥離でき、接着基材をリサイクル
（再利用若しくは分別廃棄処理）させることが可能な、
初期接着性と剥離性のバランスの採れた、建築用部材、
電気電子部品、自動車用部品、事務用品、生活用品等数
多くの用途に用いられ接着剤の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような状況下、本発
明者等は水性エマルジョン型接着剤が主に用いられる建
築用部材、自動車用部品、事務用品、生活用品等の基
材、例えば、ポリオレフィン鋼鈑，塗装鋼鈑、アルミニ
ウム等の金属板、ガラス、タイル、石材、セラミック、
セメント板、スレート板、石膏ボード等の無機物、ポリ
オレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ゴム、ＡＢＳ、綿、麻、絹、ナ
イロン、アクリル等の繊維、木材、紙、皮革等に代表さ
れる基材、中でも、特に表面強度が低く易剥離が難しい
石膏ボードとポリオレフィン鋼鈑、又は塗装鋼鈑接着体
の易剥離性付与を鋭意検討の結果、ガラス転移温度−６
０〜０℃の範囲の水性エマルジョンに、所定範囲の充填
材及び発泡剤を配合することで、初期接着性及び接着力
を堅持しつつ、エネルギー照射で容易に剥離可能である
ことを見出し本発明を完成させた。

【０００６】本発明は、ガラス転移温度−６０〜０℃の
範囲の水性エマルジョンは通常粘着性を呈し、エネルギ
ー照射により、この粘着性が更に活性化され、発泡剤を
配合しただけでは、照射を止め放置冷却すれば再度接着
してしまうので、初期接着性及び接着力を損ねない範囲
で充填材を用いて粘着性を低減させ、エネルギー照射時
の再接着を防止し、エネルギー照射を止め放置冷却して
も容易に剥離できることに着目したものである。

【０００７】すなわち本発明は、次の（１）〜（３）の
通りである。（１）（Ａ）水性エマルジョンに、（Ｂ）充填材及び
（Ｃ）発泡剤を配合してなる易剥離性水性接着剤組成
物。（２）（Ａ）水性エマルジョンがガラス転移温度−６０
〜０℃の範囲で、粘着性を有するスチレン−ブタジエン
系共重合体ラテックスまたはアクリル系エマルジョンで
あることを特徴とする（１）に記載の易剥離性水性接着
剤組成物。（３）（Ａ）水性エマルジョンの固形分１００重量部に
対して、（Ｂ）充填材を固形分として５〜１５０重量
部、（Ｃ）発泡剤を固形分として５〜１００重量部を配
合してなることを特徴とする（１）または（２）に記載
の易剥離性水性接着剤組成物。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の（A）ガラス転移温度−
６０〜０℃（以下Ｔｇと略称する）の範囲の水性エマル
ジョンとしては、固形分４０〜６０重量％の、粘着性を
有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスまた
はアクリルエマルジョンである。

【０００９】スチレン−ブタジエン系共重合体ラテック
スとしては、スチレンとブタジエンを主原料モノマーと
し、変性軟質モノマーとしてエチルアクリレート、ｉ−
ブチルアクリレート、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、ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート等
のアクリル酸エステル、官能性モノマーとしてアクリル
酸、メタアクリル酸，アクリルアマイド、メタクリルア
マイド、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、Ｎ−メチロ
ールメタクリルアマイド、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタクリレート等、分子量調整剤
としてｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカ
プタン等を共重合した粘着性を有するラテックスが挙げ
られる。

【００１０】アクリルエマルジョンとしては、エチルア
クリレート、ｉ−ブチルアクリレート、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、ラウリルメタクリレート、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピ
ルアクリレート等のアクリル酸エステルに、スチレン、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｉ−ブ
チルメタクリレート、アクリロニトリル等、官能性モノ
マーとしてアクリル酸、メタアクリル酸、アクリルアマ
イド、メタクリルアマイド、Ｎ−メチロールアクリルア
マイド、Ｎ−メチロールメタクリルアマイド、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト等を共重合した粘着性を有するアクリルエマルジョン
が挙げられる。

【００１１】これらの中、初期接着性及び接着力から好
適なＴｇは−５〜−３０℃の範囲である。

【００１２】本発明の（Ｂ）充填材としては、炭酸カル
シウム、クレー、ベントナイト、セリサイト粉、タル
ク、シリカ粉、珪藻土、軽石粉、スレート粉、雲母粉、
水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、
フライアッシュ、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機充
填材、再生ゴム、ゴム粉末、エボナイト粉末、ココナッ
ツやし殻粉、木粉、コルク粉、セラック等の有機充填材
が挙げられる。これらの中、価格、水性エマルジョンへ
の分散のし易さ、貯蔵時の安定性等から炭酸カルシウム
中、平均粒子径２〜３μの重質炭酸カルシウムが好まし
い。充填材の配合量は水性エマルジョンの固形分１００
重量部に対して、固形分として５〜１５０重量部であ
る。初期接着力及び接着力、更にはエネルギー照射後の
粘着による再接着防止とのバランスから５０〜１００重
量部が好適である。

【００１３】本発明の（Ｃ）発泡剤としては、加熱する
ことにより体積膨張するものが挙げられ、具体的には、
無機発泡剤、有機発泡剤及び熱膨張性中空球体等が例示
される。

【００１４】無機発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、
炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモ
ニウム等；ポリリン酸アミド、ポリリン酸アンモニウ
ム、リン酸メラミン等；でんぷん、セルロース、糖類、
ジペンタエリスリトール等；マグネシウム末、アルミニ
ウム末等の軽金属粉末；水素化ホウ素ナトリウム、水素
化ナトリウムなどの水素化物；アジ化ナトリウムなどの
アジ化物等が挙げられる。

【００１５】有機発泡剤としては、アゾジカルボンアミ
ド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；Ｎ,
Ｎ'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ,Ｎ'−
ジニトロソ− Ｎ,Ｎ'−ジメチルテレフタルアミド等の
ニトロソ化合物；ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、
ｐ,ｐ'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジ
ド）、ヒドラゾルカルボンアミド等のヒドラジド化合
物；ｐ−トルエンスルホニルアジド、アセトン−ｐ−ス
ルホニルヒドラゾン、メラミン、尿素、ジシアンジアミ
ド等などが挙げられる。

【００１６】また、熱膨張性中空球体としては、例え
ば、松本油脂製薬（株）製「マイクロスフィアー」のよ
うにポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデンとアクリロニ
トリルの共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニ
トリルとアクリル酸メチルの共重合体などからなる殻部
分の内部にエタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタンなどの低沸点炭化水素を含有する粒径１
〜５０μの球体などが挙げられる。

【００１７】本発明の発泡剤として、２種類以上の発泡
剤を併用しても良い。また、発泡剤としては、中でも熱
膨張性中空球体が好適である。該発泡剤の配合量として
は、接着体の使用時には充分接着力を有し、エネルギー
を照射して基材を剥離回収する時には、容易に剥離し得
る程度に接着力が低下するのに足る量であり、具体的に
は、発泡剤の種類によっても異なるが、例えば、発泡剤
が熱膨張性中空球体の場合には、水性エマルジョンの固
形分１００重量部に対して、固形分として５〜１００重
量部であり、好ましくは1０〜５０重量部である。攪拌
機付き容器に（Ａ）水性エマルジョンを採り、攪拌しな
がら（Ｂ）充填材、次いで（Ｃ）発泡剤を順次配合する
ことで本発明の接着剤は得られる。

【００１８】かくして得られた接着剤組成物には、初期
接着力及び接着力を堅持しつつ、エネルギー照射時には
容易に剥離する性質を損なわない範囲で、離型剤、消泡
剤、着色剤、増粘剤、遥変化剤、水、保水剤等に代表さ
れる薬剤を配合しても良い。

【００１９】本発明の接着体を剥離せしめるために照射
するエネルギーとしては、例えば紫外線、可視光、赤外
線、レーザー光線等の光エネルギー、マイクロ波、超音
波、電波、磁場等の電磁気エネルギー、加熱、冷却等の
熱エネルギー等が挙げられ、中でも光エネルギー、熱エ
ネルギー照射が好ましく、とりわけ加熱が好適である。
具体的な剥離回収の方法としては、例えば、乾燥機、温
水槽等に接着体を入れ、８０〜３００℃程度、好ましく
は１００〜２００℃程度で加熱することにより、離型剤
は接着剤と基材界面に移行し、かつ発泡剤が破裂し基材
を浮き上がらせて剥離回収する方法、火炎、赤外線、遠
赤外線、スチーム、超音波、電磁場等を照射して前記同
様離型剤を移行させ、かつ発泡剤を破裂させ剥離回収方
法等が挙げられる。中でも接着体の大きさに比較的左右
されず、設備的に安価で、短時間に接着体を加熱できる
点で、遠赤外線ヒーター加熱が好適である。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を示して、本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。

【００２１】［実施例１］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして、ストラクトボンド１６３２（三井
化学（株）製、スチレン−ブタジエン共重合体ラッテク
ス、Ｔｇ−１０℃、固形分４７％、粘度４０００ｍＰａ
・s、ＰＨ７）を固形分として１００重量部採取し、
（Ｂ）充填材として、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム
（株）製、ＴＦ重質炭酸カルシウム平均粒子径２〜３
μ）を固形分として６０重量部、（Ｃ）発泡剤として、
マツモトマイクロスフアーＦ−３０（松本油脂製薬
（株）製、熱膨張性中空球体、粒子径１０〜２０μｍ、
ＰＨ弱アルカリ、水分約３０％、比重１.１３、最高膨
張倍率約７０倍、殻壁の軟化温度８０〜８５℃）を固形
分として２０重量部を順次攪拌しながら混合し、本発明
の接着剤組成物を得た。因みに粘度は２５００ｍＰａ・s
であった。本接着剤を熊谷理機（株）製ワイヤーバーコ
ーターを用い、吉野石膏（株）製石膏ボード面に１２０
ｇ／ｍ²塗布し、オープンタイム１分後、東洋製鋼
（株）製ポリオレフィン鋼鈑裏面のエポキシ樹脂系塗料
サービスコート面と接着し、０.１Ｋｇ／ｍ²の加重をか
け１時間圧締後開圧し接着体を得た。本接着体の初期接
着力確認のため、直ちにスクッレパーを用い割裂試験に
供したところ、石膏ボード紙は１００％材料破壊であっ
た。同じくして得た接着体を６０℃乾燥機中に１６８時
間放置後、前記同様の試験に供したところ石膏ボード紙
は１００％材料破壊で接着力は堅持していることが確認
された。更に、同じくして得た接着体を本発明の主目的
である易剥離性確認のため、簡易的にポリオレフィン鋼
鈑面に熱風ドライヤーを当て、表面温度を１５０〜１６
０℃とし３０秒間加熱し、室温まで冷却後、前記同様の
試験に供したところ抵抗なく石膏ボードとポリオレフィ
ン鋼鈑は剥がれ、鋼鈑面の糊残りは全く認めづ、易剥離
性を有することが確認された。

【００２２】［実施例２］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして、ストラクトボンド１３５１（三井
化学（株）製、アクリルエマルジョン、Ｔｇ−２５℃、
固形分４７％、粘度１００ｍＰａ・s、ＰＨ７）を固形分
として１００重量部採取し、（Ｂ）充填材は実施例１と
同一品を同量用い、（Ｃ）発泡剤として、マツモトマイ
クロスフアーＦ−５０（松本油脂製薬（株）製、熱膨張
性中空球体、粒子径１０〜２０μｍ、ＰＨ弱アルカリ、
水分約３０％、比重１.０３、最高膨張倍率約２０倍、
殻壁の軟化温度１００〜１０５℃）を固形分として４０
重量部を順次攪拌しながら混合し、少量のポリアクリル
酸エマルジョンを用い増粘させ、本発明の接着剤組成物
を得た。因みに粘度は２５００ｍＰａ・sであった。本接
着剤を実施例１同様に接着し、性能を評価したところ、
初期接着力、１６８時間放置後の接着力共、石膏ボード
紙は１００％材料破壊で全く問題なかった。易剥離性に
関しても実施例１同様の結果であった。

【００２３】［実施例３］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして、ＭＴタック７０５７（三井化学
（株）製、アクリルエマルジョン、Ｔｇ−５５℃、固形
分４７％、粘度５０００ｍＰａ・s、ＰＨ７）を固形分と
して１００重量部採取し、（Ｂ）充填材は実施例１と同
一品を固形分として１００重量部用い、（Ｃ）発泡剤と
して、実施例１で用いたマツモトマイクロスフアーＦ−
３０を、固形分として５０部を順次攪拌しながら混合
し、少量の水を配合し、本発明の接着剤組成物を得た。
因みに粘度は３５００ｍＰａ・sであった。本接着剤を実
施例１同様に接着し、性能を評価したところ、初期接着
力、１６８時間放置後の接着力共、石膏ボード紙は１０
０％材料破壊で全く問題なかった。易剥離性に関しも実
施例１同様の結果であった。

【００２４】［実施例４］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして実施例１で用いたストラクトボンド
１６３２を固形分として１００重量部採取し、（Ｂ）充
填材は実施例１と同一品を固形分として１０重量部用
い、（Ｃ）発泡剤として、実施例１で用いたマツモトマ
イクロスフアーＦ−３０を、固形分として９０部を順次
攪拌しながら混合し、本発明の接着剤組成物を得た。因
みに粘度は２１００ｍＰａ・sであった。本接着剤を実施
例１同様に接着し、性能を評価したところ、初期接着
力、１６８時間放置後の接着力共、石膏ボード紙は１０
０％材料破壊で全く問題なかった。易剥離性に関しては
接着体全面積の約１０％に糊残りが確認されたが、ほと
んど抵抗無く剥離できた。

【００２５】［実施例５］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして実施例１で用いたストラクトボンド
１６３２を固形分として１００重量部採取し、（Ｂ）充
填材は実施例１と同一品を固形分として１３０重量部用
い、（Ｃ）発泡剤として、実施例１で用いたマツモトマ
イクロスフアーＦ−３０を、固形分として６部を順次攪
拌しながら混合し、少量の水を配合し、本発明の接着剤
組成物を得た。因みに粘度は２７００ｍＰａ・sであっ
た。本接着剤を実施例１同様に接着し、性能を評価した
ところ、初期接着力、１６８時間放置後の接着力共、石
膏ボード紙の、全面積の５％程度の剥離か確認されたも
のの実用上問題の無い範囲であった。易剥離性に関して
は実施例１同様問題なかった。

【００２６】［比較例１］実施例１組成から（Ｂ）充填
材を除き実施例１同様に調整し、粘度１８００ｍＰａ・s
の接着剤を得た。本接着剤を実施例１同様に接着し、性
能を評価したところ、初期接着力、１６８時間放置後の
接着力共、石膏ボード紙は１００％材料破壊で全く問題
なかっものの、易剥離性に関してはポリオレフィン鋼鈑
の接着体全面積の約９０％以上の石膏ボード紙の材料破
壊（９０％以上の糊の残り）が確認され、易剥離性は全
く不充分であった。

【００２７】［比較例２］実施例１組成から（Ｃ）発泡
剤を除き実施例１同様に調整し、粘度２２００ｍＰａ・s
の接着剤を得た。本接着剤を実施例１同様に接着し、性
能を評価したところ、初期接着力、１６８時間放置後の
接着力共、石膏ボード紙は１００％材料破壊で全く問題
なかっものの、再剥離性に関してはポリオレフィン鋼鈑
の全面積の約７０％程度の石膏ボード紙の材料破壊（約
７０％の糊残り）が確認され、易剥離性が全く不充分で
あった。

【００２８】［比較例３］攪拌機付き容器に（Ａ）水性
エマルジョンとして実施例１で用いたストラクトボンド
１６３２を固形分として１００重量部採取し、（Ｂ）充
填材は実施例１と同一品を固形分として２００重量部用
い、（Ｃ）発泡剤として、実施例１で用いたマツモトマ
イクロスフアーＦ−３０を、固形分として２０部を順次
攪拌しながら混合し、少量の水を配合し、本発明の接着
剤組成物を得た。因みに粘度は２８００ｍＰａ・sであっ
た。本接着剤を実施例１同様に接着し、性能を評価した
ところ、初期接着力、１６８時間放置後の接着力共、石
膏ボード紙の、全面積の９０％程度の剥離か確認され、
全く接着剤機能が認められなかった。易剥離性に関して
は実施例１同様問題なかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の易剥離性水性接着剤組成物は、
接着体製造時の初期接着性を有し、６０℃で１６８時間
放置しても接着力の低下が見られず、更に最大の目的で
ある易剥離性に関しては、エネルギー照射することによ
り、室温冷却後も容易に接着体から基材を剥離でき、糊
残りも極めて少ないことから、リサイクル（再利用若し
くは分別廃棄処理）が問題となっている建築用部材、自
動車用部品、事務用品、生活用品等の分野での利用価値
は極めて高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J040 CA081 DB051 DB061 DF041 DF051 HA196 HA306 HA356 JA03 KA37 KA42 LA02 MA02 MA05 MA06 MA09 MA10 MA11 MA12 MA13 NA05 NA12 NA16 PA42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）水性エマルジョンに、（Ｂ）充填材
及び（Ｃ）発泡剤を配合してなる易剥離性水性接着剤組
成物。
【請求項２】（Ａ）水性エマルジョンがガラス転移温度
−６０〜０℃の範囲で、粘着性を有するスチレン−ブタ
ジエン系共重合体ラテックスまたはアクリル系エマルジ
ョンであることを特徴とする請求項１に記載の易剥離性
水性接着剤組成物。
【請求項３】（Ａ）水性エマルジョンの固形分１００重
量部に対して、（Ｂ）充填材を固形分として５〜１５０
重量部、（Ｃ）発泡剤を固形分として５〜１００重量部
を配合してなることを特徴とする請求項１または２に記
載の易剥離性水性接着剤組成物。