JP5220991B2 - Water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive sheet - Google Patents
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Description
本発明は水分散型粘着剤組成物、及び該水分散型粘着剤組成物からなる粘着剤層を基材の少なくとも片面に有する粘着シートに関する。 The present invention relates to a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition and a pressure-sensitive adhesive sheet having a pressure-sensitive adhesive layer comprising the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition on at least one side of a substrate.
粘着シートは、基材の少なくとも片面に粘着剤が塗布されたものであり、文具、包材、建材、家電製品、生活用品、医療用テープ、農業用テープ等の各種用途に幅広く利用されている。粘着剤としては、より良好な粘着特性が得られることからアクリル系粘着剤が主に用いられている。また、アクリル系粘着剤においては、ベースポリマーとして特にカルボキシル基のような酸残基を有するアクリル系共重合体を用いると、カルボキシル基等の酸残基は反応性が高く、また架橋点となることから更なる粘着特性の向上が可能になる。 The pressure-sensitive adhesive sheet is obtained by applying a pressure-sensitive adhesive to at least one side of a base material, and is widely used for various applications such as stationery, packaging materials, building materials, household appliances, daily necessities, medical tape, and agricultural tape. . As the pressure-sensitive adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive is mainly used because better adhesive properties can be obtained. In the acrylic pressure-sensitive adhesive, when an acrylic copolymer having an acid residue such as a carboxyl group is used as the base polymer, the acid residue such as a carboxyl group is highly reactive and becomes a crosslinking point. Therefore, it is possible to further improve the adhesive properties.
また、アクリル系粘着剤は、有機溶剤に溶解して液状にした溶剤型と、乳化剤等を利用して水に分散させた水分散型とに大別される。溶剤型粘着剤は、その使用後において揮発性有機溶剤(VOC)の残存量によりシックハウス症候群等の原因となる可能性があるため、VOCの使用が制限されるという問題がある。他方、水分散型粘着剤は、有機溶剤を用いないため環境衛生上望ましく、また耐溶剤性の点で優れる等の利点を有している反面、溶剤型に比べて粘着特性が一般的に劣り、粘着シートにした場合に被着体への接着性と保持性との両立が困難であり、また端部に剥がれ(以下、「端末剥がれ」という)を生じやすく実用面で溶剤型に劣るという問題がある。 Acrylic pressure-sensitive adhesives are roughly classified into a solvent type dissolved in an organic solvent and a liquid type dispersed in water using an emulsifier or the like. Since the solvent-based pressure-sensitive adhesive may cause sick house syndrome or the like due to the remaining amount of volatile organic solvent (VOC) after use, there is a problem that the use of VOC is limited. On the other hand, water-dispersed pressure-sensitive adhesives are desirable for environmental hygiene because they do not use organic solvents, and have advantages such as superior solvent resistance, but generally have poor adhesive properties compared to solvent-based adhesives. It is difficult to achieve both adhesion to the adherend and retainability when using a pressure-sensitive adhesive sheet, and it tends to be peeled off at the end (hereinafter referred to as “terminal peeling”), which is inferior to the solvent type in practical use. There's a problem.
水分散型粘着剤における上記問題点を解決すべく、本発明者らは(メタ)アクリル酸エステルを主成分とし、かつシラン系単量体を含む単量体混合物を重合して得られる重合体の水分散液に、フェノール骨格を含有する粘着付与剤を添加してなる水分散型粘着剤組成物を提案しており、かかる粘着剤組成物により接着性と保持性との両立が可能になることを報告している(特許文献1)。そして、本発明者らは、更なる粘着特性の向上を意図してカルボキシル基含有アクリル系共重合体を含む水分散型粘着剤組成物の開発を試みたところ、かかる粘着剤組成物を用いた粘着シートを細径の電線の結束をするために電線に巻き付けた場合に端末剥がれが発生し、粘着特性が著しく低下するという問題に遭遇した。 In order to solve the above-mentioned problems in water-dispersed pressure-sensitive adhesives, the present inventors have obtained a polymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing (meth) acrylic acid ester as a main component and containing a silane monomer. Has proposed a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition obtained by adding a tackifier containing a phenol skeleton to an aqueous dispersion of the above, and the pressure-sensitive adhesive composition makes it possible to achieve both adhesiveness and retention. (Patent Document 1). And when the present inventors tried to develop a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition containing a carboxyl group-containing acrylic copolymer with the intention of further improving the pressure-sensitive adhesive properties, this pressure-sensitive adhesive composition was used. When the pressure-sensitive adhesive sheet is wound around an electric wire in order to bind a small-diameter electric wire, the terminal peels and the adhesive property is remarkably deteriorated.
しかしながら、かかる端末剥がれを抑制可能な水分散型粘着剤組成物は未だ存在せず、また端末剥がれの要因も未だ解明されていないのが実情である。
そこで、本発明はこのような実情に鑑みなされたものであり、その解決しようとする課題は十分な粘着特性を有し、端末剥がれを抑制可能な水分散型粘着剤組成物、及びこれを用いる粘着シートを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition that has sufficient adhesive properties and can suppress terminal peeling, and uses the same. It is to provide an adhesive sheet.
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、前述した端末剥がれの要因が粘着シートを構成する基材及び/又は被着体に含まれる多価金属化合物によって粘着剤層中の溶剤に不溶の成分(以下、「溶剤不溶分」という)の割合が上昇し、低分子量成分が分離することにあるとの知見を得た。端末剥がれが発生するメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above-described factors of terminal peeling are caused in the pressure-sensitive adhesive layer by the polyvalent metal compound contained in the base material and / or the adherend constituting the pressure-sensitive adhesive sheet. The ratio of components insoluble in these solvents (hereinafter referred to as “solvent insolubles”) increased, and it was found that low molecular weight components were separated. Although the mechanism by which terminal peeling occurs is not necessarily clear, the present inventors infer as follows.
すなわち、粘着シートの基材等には難燃剤、放熱剤、補強剤等として多価金属化合物が多量に配合されることが多く、例えば、多価金属化合物(例えば、水酸化マグネシウム)を配合した基材と、カルボキシル基含有アクリル系共重合体を含有する水分散型粘着剤組成物からなる粘着剤層とを備える粘着シートを保存した後に被着体に貼付すると、粘着シートが水分を吸着して多価金属化合物から多価金属イオンが生成する。そして、この多価金属イオンがカルボキシル基とイオン結合すると、粘着剤層中のベースポリマーの架橋反応が進行して溶剤不溶分の割合が上昇するとともに、低分子量成分が分離して粘着剤層の表面に染み出す。これにより、被着体との界面(その近傍を含む)における凝集力が低下して端末剥がれが発生する。なお、端末剥がれは、粘着シートを高温多湿下で保存した場合に特に顕著に現れる。このようにして、カルボキシル基に由来の良好な粘着特性が損なわれるものと本発明者らは推察する。 That is, the base material of the pressure-sensitive adhesive sheet is often mixed with a large amount of a polyvalent metal compound as a flame retardant, a heat radiation agent, a reinforcing agent, etc., for example, a polyvalent metal compound (for example, magnesium hydroxide) is blended. When an adhesive sheet comprising a base material and an adhesive layer comprising a water-dispersed adhesive composition containing a carboxyl group-containing acrylic copolymer is stored and then attached to an adherend, the adhesive sheet adsorbs moisture. Thus, polyvalent metal ions are generated from the polyvalent metal compound. When this polyvalent metal ion is ion-bonded to the carboxyl group, the crosslinking reaction of the base polymer in the pressure-sensitive adhesive layer proceeds to increase the proportion of the solvent-insoluble component, and the low molecular weight component is separated to form the pressure-sensitive adhesive layer. Exudes to the surface. As a result, the cohesive force at the interface with the adherend (including the vicinity thereof) is reduced, and terminal peeling occurs. In addition, terminal peeling appears especially notably when an adhesive sheet is preserve | saved under high temperature and humidity. In this way, the present inventors infer that the good adhesive properties derived from the carboxyl group are impaired.
ここで、多価金属イオンとカルボキシル基との反応を抑制する手段として金属イオン封鎖剤を添加する方法が考えられるが、比較的少量の多価金属化合物に対して有効であるものの、充填剤として多価金属化合物を多量に配合した場合には経時で多価金属イオンとカルボキシル基との反応抑制効果が失われ、溶剤不溶分の割合の上昇及び低分子量成分の染み出しを抑制できないという問題がある。また、ベースポリマーとして酸残基を含まないアクリル系粘着剤を用いる方法が考えられるが、酸残基を含有しないため接着性が低下し、また十分な架橋を得るために長時間のエージングが必要となるという問題が生ずる。 Here, as a means for suppressing the reaction between the polyvalent metal ion and the carboxyl group, a method of adding a sequestering agent can be considered, but although effective for a relatively small amount of the polyvalent metal compound, as a filler, When a large amount of the polyvalent metal compound is blended, the reaction suppressing effect between the polyvalent metal ion and the carboxyl group is lost over time, and the increase in the ratio of solvent insolubles and the exudation of low molecular weight components cannot be suppressed. is there. In addition, a method using an acrylic pressure-sensitive adhesive containing no acid residue as the base polymer is conceivable. However, since no acid residue is contained, the adhesiveness decreases, and long-term aging is required to obtain sufficient crosslinking. Problem arises.
そして、これらの知見に基づき水分散型粘着剤組成物の組成を検討したところ、ベースポリマーとして特定の単量体を含む単量体混合物を重合して得られ、かつカルボキシル基等の酸残基を実質的に含有しない重合体を水分散型粘着剤組成物に含有せしめることで多価金属イオンと酸残基との反応を回避して溶剤不溶分の割合の上昇、及び低分子量成分の染み出しを抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Based on these findings, the composition of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was examined, and was obtained by polymerizing a monomer mixture containing a specific monomer as a base polymer, and an acid residue such as a carboxyl group. Incorporation of a polymer substantially free of water into the water-dispersed PSA composition avoids the reaction between polyvalent metal ions and acid residues, increases the proportion of solvent-insoluble matter, and stains with low molecular weight components The present inventors have found that it is possible to suppress the sticking out and have completed the present invention.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、これと共重合可能な窒素含有単量体及びシラン系単量体を含む単量体混合物を重合して得られ、かつ酸残基を実質的に含まない重合体を含有することを特徴とする水分散型粘着剤組成物。
(2)シラン系単量体の含有量が(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して0.005〜1重量部であることを特徴とする、上記(1)記載の水分散型粘着剤組成物。
(3)シラン系単量体がアルコキシ基含有シラン系単量体であることを特徴とする、上記(1)又は(2)記載の水分散型粘着剤組成物。
(4)窒素含有単量体の含有量が(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して0.5〜50重量部であることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の水分散型粘着剤組成物。
(5)重合体が(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な反応性乳化剤の存在下に単量体混合物を乳化重合して得られるものであることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の水分散型粘着剤組成物。
(6)基材の片面又は両面に、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の水分散型粘着剤組成物からなる粘着剤層が積層されていることを特徴とする、粘着シート。
(7)基材が多価金属化合物を含むことを特徴とする、上記(6)記載の粘着シート。
(8)多価金属化合物が金属水酸化物であることを特徴とする、上記(7)記載の粘着シート。
(9)被着体に貼付するための粘着剤組成物であって、粘着剤組成物が上記(1)〜(5)のいずれかに記載の水分散型粘着剤組成物であり、かつ被着体が多価金属化合物を含むことを特徴とする、粘着剤組成物。
(10)多価金属化合物が金属水酸化物であることを特徴とする、上記(9)記載の粘着剤組成物。
(11)被着体に貼付するための粘着シートであって、粘着シートが上記(6)〜(8)のいずれかに記載の粘着シートであり、かつ被着体が多価金属化合物を含むことを特徴とする、粘着シート。
(12)多価金属化合物が金属水酸化物であることを特徴とする、上記(11)記載の粘着シート。
That is, the present invention is as follows.
(1) It is obtained by polymerizing a monomer mixture containing a (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component and a nitrogen-containing monomer and a silane monomer copolymerizable therewith, and an acid residue. A water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition comprising a substantially free polymer.
(2) The content of the silane monomer is 0.005 to 1 part by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the nitrogen-containing monomer, 1) The water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition described in 1).
(3) The water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition as described in (1) or (2) above, wherein the silane monomer is an alkoxy group-containing silane monomer.
(4) The content of the nitrogen-containing monomer is 0.5 to 50 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the nitrogen-containing monomer, The water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition according to any one of 1) to (3).
(5) The above (1) to (1), wherein the polymer is obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture in the presence of a reactive emulsifier copolymerizable with (meth) acrylic acid ester. 4) The water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition according to any one of 4).
(6) A pressure-sensitive adhesive sheet, wherein a pressure-sensitive adhesive layer made of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition according to any one of the above (1) to (5) is laminated on one side or both sides of a substrate. .
(7) The pressure-sensitive adhesive sheet according to the above (6), wherein the substrate contains a polyvalent metal compound.
(8) The pressure-sensitive adhesive sheet according to (7), wherein the polyvalent metal compound is a metal hydroxide.
(9) A pressure-sensitive adhesive composition for application to an adherend, wherein the pressure-sensitive adhesive composition is the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition according to any one of (1) to (5) above and A pressure-sensitive adhesive composition, wherein the body contains a polyvalent metal compound.
(10) The pressure-sensitive adhesive composition as described in (9) above, wherein the polyvalent metal compound is a metal hydroxide.
(11) A pressure-sensitive adhesive sheet for attaching to an adherend, wherein the pressure-sensitive adhesive sheet is the pressure-sensitive adhesive sheet according to any one of the above (6) to (8), and the adherend includes a polyvalent metal compound. An adhesive sheet characterized by the above.
(12) The pressure-sensitive adhesive sheet as described in (11) above, wherein the polyvalent metal compound is a metal hydroxide.
本発明の水分散型粘着剤組成物によれば、多価金属イオンによる架橋反応を回避して溶剤不溶分の割合の上昇及び低分子量成分の染みだしを抑制することで、経時での粘着特性の低下、特に端末剥がれを防止することが可能になる。また、本発明の粘着シートによれば、粘着剤層が本発明の水分散型粘着剤組成物により構成されているため、十分な粘着特性を有し、端末剥がれを抑制可能な粘着シートを提供することができる。 According to the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition of the present invention, the cross-linking reaction due to polyvalent metal ions is avoided, and the increase in the ratio of solvent-insoluble components and the exudation of low molecular weight components are suppressed. Can be prevented, in particular, the terminal peeling. Moreover, according to the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention, since the pressure-sensitive adhesive layer is composed of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition of the present invention, a pressure-sensitive adhesive sheet having sufficient pressure-sensitive adhesive properties and capable of suppressing terminal peeling is provided. can do.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For the convenience of illustration, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.
まず、本発明の水分散型粘着剤組成物について説明する。
本発明の水分散型粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、これと共重合可能な窒素含有単量体及びシラン系単量体を含む単量体混合物を重合して得られ、かつ酸残基を実質的に含まない重合体を含有することを特徴とする。
First, the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition of the present invention will be described.
The water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition of the present invention comprises a monomer mixture containing a (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component and a nitrogen-containing monomer and a silane monomer copolymerizable therewith. And a polymer substantially free from acid residues.
前述のように、従来のカルボキシル基含有アクリル系共重合体を含有する水分散型粘着剤組成物においては、カルボキシル基等の酸残基が架橋点となるため凝集力及び接着力の向上に有効である反面、粘着剤層中のベースポリマーの架橋反応進行による溶剤不溶分の割合の上昇及び低分子量成分の染み出しにより端末剥がれを惹起するという問題がある。このため、本発明においては、水分散型粘着剤組成物のベースポリマーとして、特定の単量体混合物を重合して得られ、かつ酸残基を実質的に含まない重合体を含有する。ここで、「酸残基」とはカルボキシル基、スルホン酸基等の酸性残基を意味する。また、「酸残基を実質的に含まない」とは、粘着剤層中の溶剤不溶分の割合に影響を与える量の酸残基を含まないことを意味し、かかる酸残基を有する単量体(例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、スチレンスルホン酸等の酸性単量体)を、単量体混合物の全重量を基準として0.04重量%以上、好ましくは0.03重量%以上、より好ましくは0.01重量%以上含まないことをいう。 As mentioned above, in water-dispersed pressure-sensitive adhesive compositions containing conventional carboxyl group-containing acrylic copolymers, acid residues such as carboxyl groups serve as crosslinking points, which is effective for improving cohesion and adhesion. On the other hand, there is a problem that terminal peeling occurs due to an increase in the ratio of the solvent-insoluble component due to the progress of the cross-linking reaction of the base polymer in the pressure-sensitive adhesive layer and the leakage of the low molecular weight component. For this reason, in this invention, the polymer obtained by superposing | polymerizing a specific monomer mixture and containing substantially no acid residue is contained as a base polymer of a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition. Here, the “acid residue” means an acidic residue such as a carboxyl group or a sulfonic acid group. Further, “substantially free of acid residues” means that no acid residues are included in an amount that affects the proportion of solvent-insoluble components in the pressure-sensitive adhesive layer. A monomer (for example, an acidic monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, styrene sulfonic acid, etc.), based on the total weight of the monomer mixture, 0.04% by weight or more, preferably 0.03% by weight or more, More preferably, it means not containing 0.01% by weight or more.
以下、重合体の構成単位について説明する。
本発明に係る重合体は、その構成単位の主成分として(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有する。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、下記一般式(1)で表される化合物が好適に使用される。式(1)中、Rlは水素原子又はメチル基を示し、R2は炭素数2〜14のアルキル基を示す。
CH2=C(Rl)COOR2 (1)
Hereinafter, the structural unit of a polymer is demonstrated.
The polymer according to the present invention contains (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component of the structural unit. As the (meth) acrylic acid alkyl ester, a compound represented by the following general formula (1) is preferably used. In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms.
CH 2 = C (R l) COOR 2 (1)
R2で示されるアルキル基は、炭素数2〜14であれば、直鎖状、分岐状及び環状のいずれの形態であってもよい。R2としては、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、イソアミル基、へキシル基、へブチル基、2−エチルへキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基等が挙げられる。なかでも、R2としては、炭素数2〜10のアルキル基が好ましく、ブチル基、2−エチルへキシル基等の炭素数4〜8のアルキル基がより好ましい。R2の炭素数が上記範囲外であると、粘着力が不十分となり粘着剤として機能し難くなる。なお、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルは単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、アクリル酸ブチルを単独で、又はアクリル酸ブチルとアクリル酸2−エチルへキシルとを組み合わせて使用できる。タック感を得るにはガラス転移温度を低くすることの可能なアクリル酸2−エチルへキシルのような単量体が優れているが、端末剥がれ抑制の点からガラス転移温度を比較的高くすることの可能なアクリル酸ブチルが好適に使用される。 As long as the alkyl group represented by R 2 has 2 to 14 carbon atoms, the alkyl group may be any of linear, branched and cyclic forms. Examples of R 2 include an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a butyl group, a 2-ethylhexyl group, an isooctyl group, an isononyl group, and an isodecyl group. Can be mentioned. Among these, as R 2, preferably an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, a butyl group, more preferably an alkyl group having 4-8 carbon atoms such as 2-ethylhexyl group. When the carbon number of R 2 is outside the above range, the adhesive strength is insufficient and it becomes difficult to function as an adhesive. In addition, the said (meth) acrylic-acid alkylester can be used individually or in combination of 2 or more types. For example, as the (meth) acrylic acid alkyl ester, butyl acrylate can be used alone, or butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate can be used in combination. Monomers such as 2-ethylhexyl acrylate, which can lower the glass transition temperature, are excellent for obtaining a tack feeling, but the glass transition temperature should be made relatively high in terms of suppressing terminal peeling. The possible butyl acrylate is preferably used.
また、本発明に係る重合体は、その構成単位として上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な窒素含有単量体(以下、単に「窒素含有単量体」という)を含有する。窒素含有単量体は、エマルション粒子に機械的安定性を付与することができ、また凝集力及び接着力の向上にも寄与する。また、窒素含有単量体は、酸残基を有しないため多価金属化合物との反応による悪影響を排除できるとともに、塩基性であるため多価金属化合物による影響を緩和することができる。 Further, the polymer according to the present invention contains a nitrogen-containing monomer copolymerizable with the above (meth) acrylic acid alkyl ester (hereinafter, simply referred to as “nitrogen-containing monomer”) as a structural unit. The nitrogen-containing monomer can impart mechanical stability to the emulsion particles, and also contributes to an improvement in cohesion and adhesion. In addition, since the nitrogen-containing monomer does not have an acid residue, it can eliminate the adverse effects due to the reaction with the polyvalent metal compound, and since it is basic, the influence of the polyvalent metal compound can be reduced.
窒素含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアミド基含有単量体;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等のアミノ基含有単量体;その他、(メタ)アクリロニトリル、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−シクロへキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等が挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing monomer include (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-methoxymethyl (meth). Amide group-containing monomers such as acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N-methylenebis (meth) acrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide; dimethylamino (meth) acrylate Amino group-containing monomers such as ethyl, diethylaminoethyl (meth) acrylate, t-butylaminoethyl (meth) acrylate; others, (meth) acrylonitrile, N- (meth) acryloylmorpholine, N-vinyl-2- Pyrrolidone, N-vinyl caprolacta , Hexyl maleimide to N- cyclopropyl, N- phenylmaleimide, and the like.
窒素含有単量体の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、通常0.5〜50重量部、好ましくは0.7〜30重量部、より好ましくは1〜10重量部である。かかる使用量が0.5重量部未満であるとエマルション粒子の機械的安定性が損なわれ、また凝集力不足になる傾向にあり、他方50重量部を超えると、低温特性が損なわれる傾向にある。 The compounding quantity of a nitrogen-containing monomer is 0.5-50 weight part normally with respect to a total of 100 weight part of (meth) acrylic-acid alkylester and a nitrogen-containing monomer, Preferably 0.7-30 weight part More preferably, it is 1 to 10 parts by weight. If the amount used is less than 0.5 parts by weight, the mechanical stability of the emulsion particles tends to be impaired, and the cohesive force tends to be insufficient. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, the low-temperature characteristics tend to be impaired. .
さらに、本発明に係る重合体は、その構成単位として(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能なシラン系単量体を含有する。シラン系単量体としては、ケイ素原子を有するラジカル重合性化合物であれば特に限定されないが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの反応性に優れる点で(メタ)アクリロイルオキシアルキルシラン誘導体等の(メタ)アクリロイル基を有するシラン化合物が好適である。また、本発明においては、シラン系単量体として、Si−ORで表されるアルコキシ基を含有するシラン系単量体を用いることが好ましく、ORで表されるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。中でも、シラン系単量体として、メトキシシラン系単量体を用いることがより好ましい。 Furthermore, the polymer according to the present invention contains a silane monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid alkyl ester as a structural unit. The silane monomer is not particularly limited as long as it is a radically polymerizable compound having a silicon atom, but (meth) acryloyloxyalkylsilane derivatives such as (meth) acryloyloxyalkylsilane derivatives and the like in terms of excellent reactivity with (meth) acrylic acid alkyl ester ( Silane compounds having a (meth) acryloyl group are preferred. In the present invention, a silane monomer containing an alkoxy group represented by Si-OR is preferably used as the silane monomer, and the alkoxy group represented by OR includes a methoxy group, C1-C3 alkoxy groups, such as an ethoxy group, are preferable. Among these, it is more preferable to use a methoxysilane monomer as the silane monomer.
シラン系単量体としては、例えば、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
また、上記以外のシラン系単量体として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4−ビニルブチルトリメトキシシラン、4−ビニルブチルトリエトキシシラン、8−ビニルオクチルトリメトキシシラン、8−ビニルオクチルトリエトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10−アクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10−メタクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン、10−アクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン等も使用できる。これらのシラン系単量体は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
Examples of the silane monomer include 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane, and 3-methacryloyloxy. Examples include propylmethyldimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane.
Examples of silane monomers other than the above include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 4-vinylbutyltrimethoxysilane, 4-vinylbutyltriethoxysilane, 8-vinyloctyltrimethoxysilane, 8- Vinyloctyltriethoxysilane, 10-methacryloyloxydecyltrimethoxysilane, 10-acryloyloxydecyltrimethoxysilane, 10-methacryloyloxydecyltriethoxysilane, 10-acryloyloxydecyltriethoxysilane, and the like can also be used. These silane monomers can be used alone or in combination of two or more.
シラン系単量体の配合量は(メタ)アクリル酸アルキルエステルの種類や用途等に応じて適宜選択できるが、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、通常0.005〜1重量部、好ましくは0.008〜0.5重量部、より好ましくは0.01〜0.2重量部である。かかる使用量が0.005重量部未満であると十分な凝集力を得難くなる傾向にあり、他方1重量部を超えると硬くなり過ぎて、粘着剤としての機能が損なわれる傾向にある。 The compounding amount of the silane monomer can be appropriately selected according to the type and use of the (meth) acrylic acid alkyl ester, but with respect to the total of 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the nitrogen-containing monomer. The amount is usually 0.005 to 1 part by weight, preferably 0.008 to 0.5 part by weight, and more preferably 0.01 to 0.2 part by weight. If the amount used is less than 0.005 parts by weight, it tends to be difficult to obtain a sufficient cohesive force, and if it exceeds 1 part by weight, it becomes too hard and the function as an adhesive tends to be impaired.
シラン系単量体は、乳化時及び/又は乳化重合時に加水分解を起こし、重合後に水分散型粘着剤組成物として非常に安定な状態で存在する。水分散型粘着剤組成物を基材等に塗布し水分等の揮発成分を乾燥機等で蒸発させる際に、シラン系単量体に由来のシラノール基同士が縮合反応を起こし、重合体が架橋する。この縮合反応は非常に速い反応であり、乾燥が完了すると同時に架橋反応もほぼ完了している。したがって、乾燥後に加熱エージングをする必要がないため、製造工程の短縮、製造コストの低減に非常に有利である。特にメトキシシラン系単量体を使用した場合には、加水分解速度が非常に速く、乳化時及び/又は乳化重合時に大部分のメトキシ基がシラノール基に加水分解されるため、乾燥時に重合体に取り込まれたシラン系単量体に由来のシラノール基の大部分が架橋反応に消費される。そのため、架橋密度が高い上に、乾燥後の粘着特性の安定性が極めて高くなる。また、水分散型粘着剤組成物をそのまま乾燥するだけで架橋反応まで行えるため、配合ミスや分散不良等による粘着特性への影響を排除できる。
水分散型粘着剤組成物の架橋反応は、通常エマルション粒子の外側のみで反応が起こるため凝集性に劣るが、シラン系単量体による架橋反応はエマルション粒子の内外で均一に起こるため、凝集性はもとより、系全体の物性のバランスが非常に良好となる。
The silane monomer undergoes hydrolysis during emulsification and / or emulsion polymerization, and exists in a very stable state as a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition after polymerization. When a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition is applied to a substrate and the volatile components such as moisture are evaporated with a dryer, silanol groups derived from the silane monomer cause a condensation reaction, and the polymer is crosslinked. To do. This condensation reaction is a very fast reaction, and the crosslinking reaction is almost completed at the same time as the drying is completed. Accordingly, there is no need to perform heat aging after drying, which is very advantageous for shortening the manufacturing process and reducing the manufacturing cost. In particular, when a methoxysilane monomer is used, the hydrolysis rate is very fast, and most methoxy groups are hydrolyzed to silanol groups during emulsification and / or emulsion polymerization. Most of the silanol groups derived from the incorporated silane monomer are consumed in the crosslinking reaction. Therefore, the crosslinking density is high and the stability of the adhesive property after drying is extremely high. In addition, since the crosslinking reaction can be carried out by simply drying the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition as it is, the influence on the pressure-sensitive adhesive properties due to mixing errors and poor dispersion can be eliminated.
The cross-linking reaction of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition is inferior in agglomeration because the reaction usually takes place only outside the emulsion particles, but the cross-linking reaction by the silane monomer occurs uniformly inside and outside the emulsion particles. Besides, the balance of physical properties of the whole system is very good.
また、本発明に係る重合体は、凝集力等の特性を高めるために、必要に応じて上記以外の官能基含有単量体を構成単位として含有することができる。かかる官能基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル等の水酸基含有単量体;(メタ)アクリル酸メチル、酢酸ビニル等のビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;シクロぺンチルジ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の環式アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有単量体等が挙げられる。これらの単量体は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 In addition, the polymer according to the present invention can contain a functional group-containing monomer other than the above as a constituent unit, if necessary, in order to enhance characteristics such as cohesive force. Examples of such functional group-containing monomers include hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate; Vinyl esters such as methyl methacrylate and vinyl acetate; aromatic vinyl compounds such as styrene and vinyl toluene; cyclic alcohol (meth) acrylates such as cyclopentyl di (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate Neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( Me ) Polyvalent (meth) acrylic acid esters of alcohols such as acrylate, (meth) glycidyl group-containing monomers such as glycidyl acrylate. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
上記官能基含有単量体の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、通常0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部、より好ましくは0.2〜2重量部である。かかる配合量とすることで、凝集力及び粘着力の向上が可能になる。 The compounding quantity of the said functional group containing monomer is 0.01-10 weight part normally with respect to a total of 100 weight part of (meth) acrylic-acid alkylester and a nitrogen-containing monomer, Preferably it is 0.1-5. Parts by weight, more preferably 0.2 to 2 parts by weight. By setting it as this compounding quantity, the improvement of cohesion force and adhesive force is attained.
また、重合体を得るための重合方法としては公知の方法を採用することができるが、乳化重合が好ましい。乳化重合の方式としては、一般的な一括重合、連続滴下重合、分割滴下重合等を採用できる。重合温度は、例えば20〜100℃程度である。
重合に用いる重合開始剤としては、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メチルプロビオンアミジン)二硫酸塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイソブチルアミジン)等のアゾ系開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物系開始剤;フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;芳香族カルボニル化合物;過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムとの組み合わせ等のレドックス系開始剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Moreover, as a polymerization method for obtaining a polymer, a known method can be adopted, but emulsion polymerization is preferable. As a method of emulsion polymerization, general batch polymerization, continuous dropping polymerization, divided dropping polymerization and the like can be employed. The polymerization temperature is, for example, about 20 to 100 ° C.
Examples of the polymerization initiator used for the polymerization include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2′-azobis (2- Amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) Azo initiators such as potassium persulfate and ammonium persulfate; peroxide initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide and hydrogen peroxide; substituted ethanes such as phenyl substituted ethane Initiator; aromatic carbonyl compound; combination of persulfate and sodium bisulfite, combination of peroxide and sodium ascorbate Redox initiators such as combined, and the like, but not limited thereto.
重合開始剤の使用量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、例えば0.005〜1重量部程度である。 The usage-amount of a polymerization initiator is about 0.005-1 weight part with respect to a total of 100 weight part of a (meth) acrylic-acid alkylester and a nitrogen-containing monomer, for example.
重合に用いる乳化剤としては特に制限されず、公知の乳化剤を用いることができる。具体的には、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウム等のアニオン系乳化剤;ボ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フェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン系乳化剤等が挙げられる。 It does not restrict | limit especially as an emulsifier used for superposition | polymerization, A well-known emulsifier can be used. Specifically, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, ammonium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl sulfosuccinate Anionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer.
また、これら(ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン系乳化剤や、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン系乳化剤等)に、プロペニル基やアリルエーテル基等のラジカル重合性基(ラジカル反応性基)を導入した反応性乳化剤を用いることもできる。反応性乳化剤を用いることで乳化剤が重合体の分子鎖に結合するため、粘着剤層の表面への乳化剤の染み出しによる粘着特性の低下、特に端末剥がれを抑制することができる。乳化剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。 In addition, these (anionic emulsifiers such as sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer) A reactive emulsifier in which a radical polymerizable group (radical reactive group) such as a propenyl group or an allyl ether group is introduced into a nonionic emulsifier such as a nonionic emulsifier can also be used. By using the reactive emulsifier, the emulsifier is bonded to the molecular chain of the polymer, so that it is possible to suppress the deterioration of the adhesive property due to the exudation of the emulsifier to the surface of the pressure-sensitive adhesive layer, particularly the terminal peeling. An emulsifier can be used individually or in combination of 2 or more types.
乳化剤の使用量は、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、好ましくは0.4〜5重量部である。乳化剤の使用量を上記範囲内とすることにより、耐水性、接着特性の他、重合安定性や機械的安定性等を良好にすることができる。なお、乳化剤は、前述のように重合体を乳化重合により調製する際や、他の各種重合方法により予め調製された重合体を水に分散してエマルジョン化する際に用いることができる。また、乳化剤は一部を乳化重合の際に用い、残部を重合後に添加してもよい。なお、上記乳化重合によって得た重合体を、例えば酢酸エチルのような有機溶剤に浸漬させると、有機溶剤に溶解する成分と、溶剤不溶分とに分かれることがある。重合反応は、微小なエマルション粒子中で起こるため、粒子内での分子鎖の絡み合いが起こりやすい。そのため、溶剤不溶分が生成しやすいと考えられる。 The usage-amount of an emulsifier is 0.1-10 weight part normally with respect to a total of 100 weight part of (meth) acrylic-acid alkylester and a nitrogen-containing monomer, for example, Preferably it is 0.4-5 weight part. . By making the usage-amount of an emulsifier in the said range, polymerization stability, mechanical stability, etc. other than water resistance and an adhesive characteristic can be made favorable. The emulsifier can be used when the polymer is prepared by emulsion polymerization as described above, or when a polymer prepared in advance by other various polymerization methods is dispersed in water to be emulsified. A part of the emulsifier may be used in the emulsion polymerization, and the remaining part may be added after the polymerization. In addition, when the polymer obtained by the emulsion polymerization is immersed in an organic solvent such as ethyl acetate, it may be divided into a component dissolved in the organic solvent and a solvent-insoluble component. Since the polymerization reaction occurs in fine emulsion particles, the molecular chains are easily entangled within the particles. Therefore, it is considered that a solvent insoluble matter is likely to be generated.
また、本発明においては、連鎖移動剤を重合体の分子量を調節するために必要により含有することができる。連鎖移動剤としては、乳化重合に通常使用される連鎖移動剤を用いることができる。例えば、1−ドデカンチオール、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸2−エチルへキシル、2,3−ジメチルメルカプト−1−プロパノール等のメルカプタン類等が挙げられる。これらの連鎖移動剤は、適宜、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。また、連鎖移動剤の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して、通常0.001〜0.2重量部、好ましくは0.005〜0.15重量部、より好ましくは0.01〜0.1重量部である。 Further, in the present invention, a chain transfer agent can be contained as necessary in order to adjust the molecular weight of the polymer. As a chain transfer agent, the chain transfer agent normally used for emulsion polymerization can be used. Examples thereof include mercaptans such as 1-dodecanethiol, mercaptoacetic acid, 2-mercaptoethanol, 2-ethylhexyl thioglycolate, and 2,3-dimethylmercapto-1-propanol. These chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity of a chain transfer agent is 0.001-0.2 weight part normally with respect to a total of 100 weight part of (meth) acrylic-acid alkylester and a nitrogen-containing monomer, Preferably it is 0.005-0. .15 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.1 parts by weight.
乳化重合により得た重合体を含む水分散型粘着剤組成物には、単量体混合物の重合段階で溶剤不溶分を非常に多く含むものがあり、架橋剤を用いて架橋せずとも粘着シートの製造初期から端末剥がれが発生する場合もある。そのため、単量体混合物の重合時に連鎖移動剤を用いて、得られる重合体の分子量の絶対値を下げることにより、重合後の溶剤不溶分を低減することが望ましい。また、重合後の溶剤不溶分を低減できれば、エマルション粒子の内部と外部でより均一に架橋できるため、粘着剤層の系全体の物性がより安定化すると予測される。したがって、連鎖移動剤を用いて重合後の溶剤不溶分をより低減することにより、端末剥がれを抑制することが可能になる。 Some water-dispersed pressure-sensitive adhesive compositions containing a polymer obtained by emulsion polymerization contain a large amount of solvent-insoluble components in the polymerization stage of the monomer mixture, and pressure-sensitive adhesive sheets can be used without crosslinking using a crosslinking agent. In some cases, terminal peeling may occur from the beginning of manufacture. Therefore, it is desirable to reduce the solvent-insoluble content after polymerization by lowering the absolute value of the molecular weight of the resulting polymer using a chain transfer agent during the polymerization of the monomer mixture. In addition, if the solvent-insoluble content after polymerization can be reduced, the emulsion particles can be more uniformly cross-linked inside and outside, so that the physical properties of the entire system of the pressure-sensitive adhesive layer are expected to be further stabilized. Therefore, terminal peeling can be suppressed by further reducing the solvent insoluble content after polymerization using a chain transfer agent.
本発明においては、水分散型粘着剤組成物の用途に応じて架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、当該技術分野において通常用いられている架橋剤を使用することができ、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。架橋剤は、油溶性及び水溶性のいずれであってもよい。なお、溶剤不溶分は、重合体を架橋する際にも増加するが、通常架橋剤の添加量により水分散型粘着剤組成物の調製初期の溶剤不溶分を決定することができる。ここで、「溶剤不溶分」とは、所定量(約500mg)の試料を秤量し(そのうちの不揮発分の重量をW1mgとする)、これを酢酸エチル中に室温で3日間浸漬した後、不溶物を取り出し、この不溶物を100℃で2時間乾燥して重量(W2mg)を測定し、下記式にしたがって算出したものをいう。
溶剤不溶分(重量%)=W2/W1×100
In this invention, a crosslinking agent can be contained according to the use of a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition. As the crosslinking agent, a crosslinking agent usually used in the technical field can be used. For example, an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an oxazoline crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, a metal chelate crosslinking agent. Etc. The cross-linking agent may be either oil-soluble or water-soluble. In addition, although a solvent insoluble content increases also when bridge | crosslinking a polymer, normally the solvent insoluble content of the preparation of a water-dispersed adhesive composition can be determined with the addition amount of a crosslinking agent. Here, the “solvent insoluble matter” means that a predetermined amount (about 500 mg) of a sample is weighed (the weight of the non-volatile content is W 1 mg) and immersed in ethyl acetate at room temperature for 3 days. The insoluble matter was taken out, the insoluble matter was dried at 100 ° C. for 2 hours, the weight (W 2 mg) was measured, and it was calculated according to the following formula.
Solvent insoluble matter (% by weight) = W 2 / W 1 × 100
さらに、本発明においては、水分散型粘着剤組成物の用途に応じて粘着付与剤を含有することもできる。粘着付与剤としては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、キシレン樹脂、エラストマー等を挙げることができる。
さらに、本発明の水分散型粘着剤組成物は、必要に応じて粘着剤に通常使用される添加剤、例えば、老化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、pHを調整するための塩基(例えば、アンモニア水)等が添加されていてもよい。
Furthermore, in this invention, a tackifier can also be contained according to the use of a water-dispersed adhesive composition. Examples of the tackifier include rosin resins, terpene resins, aliphatic petroleum resins, aromatic petroleum resins, copolymer petroleum resins, alicyclic petroleum resins, xylene resins, elastomers, and the like.
Furthermore, the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains additives usually used for pressure-sensitive adhesives as necessary, for example, anti-aging agents, fillers, pigments, colorants, bases for adjusting pH ( For example, ammonia water) or the like may be added.
次に、本発明の粘着シートについて説明する。
図1は、本発明の粘着シートの一実施形態を示す断面図である。粘着シート10は、支持体1と、基材1の片面に形成された粘着剤層3とを備えるものである。粘着剤層3はそれ自体が粘着性を有しており、前述した本発明の水分散型粘着剤組成物から構成されていることを特徴とする。粘着シート10は、テープ、シート及びフィルムのいずれの形態であってもよい。
Next, the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention. The pressure-
基材1としては特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレンフィルム、エチレンープロピレン共重合体フィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム類;和紙、クラフト紙等の紙類;綿布、スフ布等の布類;ポリエステル不織布、ビニロン不織布等の不織布類;金属箔等が挙げられる。上記プラスチックフィルムは、無延伸フィルム及び延伸(一軸延伸又は二軸延伸)フィルムのいずれであってもよい。
Although it does not specifically limit as the
基材1は多価金属化合物を含んでいてもよく、多価金属化合物を含む基材1としては、例えば上記材質に多価金属化合物を練り込んで成形された基材が挙げられる。多価金属化合物を構成する多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられ、これらの金属は2価又はそれ以上の価数の金属イオンとなりうる。多価金属化合物としては特に限定されるものではないが、具体的には、酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、珪酸アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸カルシウム、酢酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、水酸化アルミナマグネシウム、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、珪酸アルミン酸マグネシウム、安息香酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、乳酸亜鉛、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、乳酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、ジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫ジアセテート、塩化第一鉄、安息香酸アルミニウム、乳酸アルミニウム等が挙げられる。
The
また、基材1の、水分散型粘着剤組成物を塗布すべき面には、通常使用される下塗剤やコロナ放電方式等による表面処理が施されていてもよい。
基材1の厚みは目的に応じて適宜選択できるが、端末剥がれの一因となる耐反発性は基材1の曲げ弾性率と厚さの影響を多分に受けるため、厚さを可及的に薄くした方がよい。一般的には、基材1の厚さは通常10〜500μm、好ましくは30〜400μm、より好ましくは50〜300μmである。
Further, the surface of the
Although the thickness of the
粘着シート10は、例えば、前述した本発明の水分散型粘着剤組成物を基材1上に塗布、乾燥して粘着剤層3を形成することにより得られる。水分散型粘着剤組成物が架橋剤を含む場合には、通常、加熱により熱架橋して粘着剤層3を形成する。熱架橋は、慣用の方法、例えば、架橋剤の種類に応じて架橋反応が進行する温度にまで加熱することにより行われる。
基材1上に水分散型粘着剤組成物を塗布する場合には、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等を用いることができる。この場合、乾燥後の粘着剤層3の厚みが、通常5〜100μm程度、好ましくは10〜60μm程度、より好ましくは15〜40μm程度となるように水分散型粘着剤組成物を塗布する。
The pressure-
When a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition is applied on the
架橋後の粘着剤層3中の溶剤不溶分の割合は、例えば25〜85重量%程度である。溶剤不溶分の割合は、例えば、単量体混合物の総量に対する上記シラン系単量体又は官能基含有単量体の割合、連鎖移動剤や架橋剤の種類や量、特にシラン系単量体と連鎖移動剤の量を適宜調整することにより任意に設定することができる。また、(メタ)アクリル酸エステルの種類により、端末剥がれが発生する溶剤不溶分の割合が異なる。例えば、(メタ)アクリル酸エステルとしてブチルアクリレートを単独で用いた場合には、他の単量体の種類、配合量、基材の種類、厚さ等に多少影響されるが、概ね溶剤不溶分の割合が85重量%程度まで端末剥がれの発生のないものが得られる。
The ratio of the solvent-insoluble component in the pressure-
また、粘着剤層3上には剥離ライナーを備えていてもよい。剥離ライナーとしては、上記基材1で例示した材料等が挙げられる。剥離ライナーの表面には粘着剤層3からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の離型処理が施されていてもよい。なお、上記実施形態においては、基材1の片面に粘着剤層3が形成された粘着シート10について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基材1の両面に粘着剤層3が形成された粘着シートであってもよい。
A release liner may be provided on the pressure-
カルボキシル基等の酸残基を有するアクリル系粘着剤組成物においては、酸残基に多価金属イオンが結合して重合体の架橋反応が進行して端末剥がれが起こり、粘着特性が低下する。基材や被着体に含まれる多価金属化合物は、標準状態のような比較的良好な状態であっても多価金属イオンを発生し粘着特性の低下を及ぼし、特に高温多湿等の悪条件になると粘着特性の低下が著しくなる。前述した多価金属化合物のうち、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムのような水酸化物は、水溶性で、しかも難燃剤として多量に使用される場合が多いため、粘着シートの基材及び/又は被着体に上記水酸化物が添加されている場合には、経時で粘着特性の低下が顕著に現れる。これに対し、本発明の粘着シートにおいては、粘着剤層を構成する水分散型粘着剤組成物のベースポリマーが特定の単量体単位からなり、かつカルボキシル基等の酸残基を含まないため、粘着剤層が多価金属化合物と接触するいかなる環境(保存又は使用する環境)においても、端末剥がれが十分に抑制されている。よって、本発明によれば粘着特性の変化が極めて少ない粘着シートとすることができる。なお、被着体としては、例えば、各種プラスチック材料、金属材料、紙材、繊維材料等が挙げられる。 In an acrylic pressure-sensitive adhesive composition having an acid residue such as a carboxyl group, a polyvalent metal ion is bonded to the acid residue and a crosslinking reaction of the polymer proceeds to cause terminal peeling, resulting in a decrease in adhesive properties. The polyvalent metal compound contained in the substrate or adherend generates a polyvalent metal ion even in a relatively good state such as the standard state, causing a decrease in adhesive properties, and particularly in adverse conditions such as high temperature and high humidity. If it becomes, the fall of an adhesive characteristic will become remarkable. Among the polyvalent metal compounds described above, hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are water-soluble and are often used in a large amount as a flame retardant. In the case where the above hydroxide is added to the adherend, the deterioration of the adhesive property remarkably appears with time. On the other hand, in the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention, the base polymer of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition constituting the pressure-sensitive adhesive layer is composed of a specific monomer unit and does not contain an acid residue such as a carboxyl group. In any environment where the pressure-sensitive adhesive layer comes into contact with the polyvalent metal compound (environment for storage or use), terminal peeling is sufficiently suppressed. Therefore, according to this invention, it can be set as the adhesive sheet with a very little change of an adhesive characteristic. Examples of the adherend include various plastic materials, metal materials, paper materials, and fiber materials.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(粘着シート用基材の作製)
各実施例及び比較例において、水分散型粘着剤組成物の性能を公平に評価するために、使用する基材は全て同一のものを使用した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体[商品名:エバフレックスEV270、三井デュポンポリケミカル(株)製]50重量部、低密度ポリエチレン[商品名:スミカセンG201、住友化学(株)製]50重量部、及び多価金属化合物としての水酸化マグネシウム(平均粒子径0.8μm)の表面を飽和脂肪酸で表面処理したもの[商品名:キスマ5A、協和化学工業(株)製]100重量部を配合し、加圧ニーダーにて混練して混和物を作製した。該混和物をカレンダー圧延機により0.16mmの厚さのフイルムに成形して粘着シート用基材を作製した。
(Preparation of base material for adhesive sheet)
In each Example and Comparative Example, the same base material was used in order to fairly evaluate the performance of the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition.
50 parts by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer [trade name: Evaflex EV270, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.], 50 parts by weight of low density polyethylene [trade name: Sumikasen G201, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.] The surface of magnesium hydroxide (average particle size 0.8 μm) as a polyvalent metal compound is surface-treated with saturated fatty acid [trade name: Kisuma 5A, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.] 100 parts by weight. The mixture was kneaded with a pressure kneader. The mixture was formed into a film having a thickness of 0.16 mm by a calendar rolling machine to prepare a base material for an adhesive sheet.
(水分散型粘着剤組成物及び粘着シートの製造)
(実施例1)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル95重量部、N−イソプロピルアクリルアミド5重量部、及び3一メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン[商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製]0.01重量部からなる単量体混合物を加えた。次いで、開始剤としての2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部を添加し、硫酸アンモニウム塩系反応性乳化剤[商品名:アクアロンHS−10、第一工業製薬(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整し重合体組成物を得た。
上記重合組成物の固形分100重量部に対し、粘着付与剤としての重合ロジン系樹脂[商品名:E−865、荒川化学工業(株)製]20重量部(固形分)、石油系炭化水素樹脂[商品名:AP−1085、荒川化学工業(株)製]10重量部(固形分)をそれぞれ加えて水分散型粘着剤組成物を得た。
次いで、上記で得られた基材の片面に下塗剤を施した後、水分散型粘着剤組成物を乾燥後の粘着剤層の厚さが30μmとなるように塗布、乾燥して粘着剤層を形成した。次いで、この粘着剤層に上記で得られた別の基材を更に貼り合わせて粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は84重量%であった。
(Production of water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive sheet)
Example 1
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, a thermometer and a stirrer, 95 parts by weight of butyl acrylate, 5 parts by weight of N-isopropylacrylamide, and 3 methacryloyloxypropyltrimethoxysilane [trade name: KBM-503 , Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] A monomer mixture consisting of 0.01 parts by weight was added. Subsequently, 0.05 parts by weight of 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride as an initiator was added, and an ammonium sulfate salt-based reactive emulsifier [trade name] : Aqualon HS-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] 100 parts by weight of an aqueous solution added with 2 parts by weight was further added, and emulsion polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition.
Polymerized rosin resin as a tackifier [trade name: E-865, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.] 20 parts by weight (solid content), petroleum hydrocarbon with respect to 100 parts by weight of the solid content of the polymerization composition Resin [trade name: AP-1085, manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.] 10 parts by weight (solid content) was added to obtain a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition.
Next, after applying a primer to one side of the substrate obtained above, the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was applied and dried so that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer after drying was 30 μm, and the pressure-sensitive adhesive layer Formed. Subsequently, another base material obtained above was further bonded to this pressure-sensitive adhesive layer to prepare a pressure-sensitive adhesive sheet. The solvent-insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 84% by weight.
(実施例2)
上記実施例1において、N−イソプロピルアクリルアミドの代わりに、N,N−ジエチルアクリルアミド5重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は83重量%であった。
(Example 2)
A water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of N, N-diethylacrylamide was used instead of N-isopropylacrylamide in Example 1 above, and a pressure-sensitive adhesive sheet Was made. The solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 83% by weight.
(実施例3)
上記実施例1において、N−イソプロピルアクリルアミドの代わりに、N−シクロへキシルマレイミド5重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は82重量%であった。
(Example 3)
In Example 1 above, a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of N-cyclohexylmaleimide was used instead of N-isopropylacrylamide, and a pressure-sensitive adhesive sheet Was made. The solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 82% by weight.
(実施例4)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル70重量部、アクリル酸2−エチルへキシル28重量部、N−イソプロピルアクリルアミド2重量部、及び3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン[商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製]0.02重量部からなる単量体混合物を加えた。次いで、連鎖移動剤としての1−ドデカンチオール0.05重量部、及び開始剤としての2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部を添加し、硫酸アンモニウム塩系反応性乳化剤[商品名:アクアロンHS−10、第一工業製薬(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整して重合体組成物を得た。以下、実施例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は17重量%であった。
Example 4
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a stirrer, 70 parts by weight of butyl acrylate, 28 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 2 parts by weight of N-isopropylacrylamide, and 3-methacryloyloxy A monomer mixture consisting of 0.02 parts by weight of propyltrimethoxysilane [trade name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] was added. Then 0.05 parts by weight of 1-dodecanethiol as chain transfer agent and 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride as initiator. 05 parts by weight was added, and 100 parts by weight of an aqueous solution to which 2 parts by weight of ammonium sulfate-based reactive emulsifier [trade name: Aqualon HS-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] was added was further added at 60 ° C. Emulsion polymerization was performed for a time. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition. Hereinafter, a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 1, and a pressure-sensitive adhesive sheet was produced. The solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 17% by weight.
(実施例5)
上記実施例4において、N−イソプロピルアクリルアミドの代わりに、N−シクロへキシルマレイミド2重量部を用いたこと以外は、実施例4と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は20重量%であった。
(Example 5)
A water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 4 except that 2 parts by weight of N-cyclohexylmaleimide was used instead of N-isopropylacrylamide in Example 4 above, and a pressure-sensitive adhesive sheet Was made. In addition, the solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 20% by weight.
(比較例1)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル90重量部、N−イソプロピルアクリルアミド5重量部、アクリル酸5重量部、及び3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン[商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製]0.01重量部からなる単量体混合物を加えた。次いで、開始剤としての2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部を添加し、硫酸アンモニウム塩系反応性乳化剤[商品名:アクアロンHS−10、第一工業製薬(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整して重合体組成物を得た。以下、実施例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は85重量%であった。
(Comparative Example 1)
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, a thermometer and a stirrer, 90 parts by weight of butyl acrylate, 5 parts by weight of N-isopropylacrylamide, 5 parts by weight of acrylic acid, and 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane [ Product name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] A monomer mixture consisting of 0.01 parts by weight was added. Subsequently, 0.05 parts by weight of 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride as an initiator was added, and an ammonium sulfate salt-based reactive emulsifier [trade name] : Aqualon HS-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] 100 parts by weight of an aqueous solution added with 2 parts by weight was further added, and emulsion polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition. Hereinafter, a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 1, and a pressure-sensitive adhesive sheet was produced. The solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 85% by weight.
(比較例2)
上記比較例1において、N−イソプロピルアクリルアミドの代わりに、N−シクロへキシルマレイミド5重量部を用いたこと以外は、比較例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は86重量%であった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that 5 parts by weight of N-cyclohexylmaleimide was used instead of N-isopropylacrylamide. Was made. The solvent insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 86% by weight.
(比較例3)
冷却管、窒素導入管、温度計及び捜拝機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル70重量部、アクリル酸2−エチルへキシル29重量部、メタクリル酸1重量部、及び3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン[商品名:KBM−503、信越化学工業(株)製]0.02重量部からなる単量体混合物を加えた。次いで、連鎖移動剤としての1−ドデカンチオールを0.05重量部、開始剤としての2,2′−アゾビス[2−(5−メチルー2−イミダゾリンー2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部を添加し、硫酸アンモニウム塩系反応性乳化剤[商品名:アクアロンHS−10、第一工業製薬(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整して重合体組成物を得た。以下、比較例1と同様の方法により水分散型粘着剤組成物を得、粘着シートを作製した。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は30重量%であった。
(Comparative Example 3)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a searcher, 70 parts by weight of butyl acrylate, 29 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 1 part by weight of methacrylic acid, and 3-methacryloyloxypropyl A monomer mixture comprising 0.02 part by weight of trimethoxysilane [trade name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] was added. Subsequently, 0.05 parts by weight of 1-dodecanethiol as a chain transfer agent and 0.05 parts by weight of 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride as an initiator 100 parts by weight of an aqueous solution to which 2 parts by weight of an ammonium sulfate-based reactive emulsifier [trade name: Aqualon HS-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] was added, and the mixture was heated at 60 ° C. for 2 hours. Emulsion polymerization was performed. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition. Hereinafter, a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was obtained by the same method as in Comparative Example 1, and a pressure-sensitive adhesive sheet was produced. The solvent-insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 30% by weight.
(比較例4)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル9重量部、アクリル酸2−エチルへキシル90重量部、メタクリル酸1重量部、及び開始剤として2,2′−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部からなる単量体混合物を添加し、硫酸アンモニウム塩系非反応性乳化剤[商品名:エマールAD−25R、花王(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整して重合体組成物を得た。上記重合組成物の固形分100重量部に対し、エポキシ系架橋剤[商品名:TETRAD−C、三菱ガス化学(株)製]0.01重量部、並びに粘着付与剤としてのロジン系樹脂[商品名:E−865、荒川化学工業(株)製]20重量部(固形分)、及び石油系炭化水素樹脂[商品名:AP−1085、荒川化学工業(株)製]10重量部(固形分)をそれぞれ加え、水分散型粘着剤組成物を得た。
次いで、上記で得られた基材の片面に下塗剤を施した後、水分散型粘着剤組成物を乾燥後の粘着剤層の厚さが30μmとなるように塗布、乾燥して粘着剤層を形成した。次いで、この粘着剤層に上記で得られた別の基材を更に貼り合わせて粘着シートを作製した。更に架橋反応を完了させるため、60℃で24時間エージングを行うことにより、評価サンプルを得た。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は59重量%であった。
(Comparative Example 4)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a stirrer, 9 parts by weight of butyl acrylate, 90 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 1 part by weight of methacrylic acid, and 2,2 as an initiator A monomer mixture comprising 0.05 parts by weight of '-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride was added, and an ammonium sulfate non-reactive emulsifier [trade name: Emar AD-25R, manufactured by Kao Corporation] 100 parts by weight of an aqueous solution added with 2 parts by weight was further added, and emulsion polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition. Epoxy crosslinking agent [trade name: TETRAD-C, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.] 0.01 parts by weight and rosin resin as a tackifier [commodity] with respect to 100 parts by weight of the solid content of the above polymerized composition. Name: E-865, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.] 20 parts by weight (solid content), and petroleum hydrocarbon resin [trade name: AP-1085, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.] 10 parts by weight (solid content) ) Were added to obtain a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition.
Next, after applying a primer to one side of the substrate obtained above, the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was applied and dried so that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer after drying was 30 μm, and the pressure-sensitive adhesive layer Formed. Subsequently, another base material obtained above was further bonded to this pressure-sensitive adhesive layer to prepare a pressure-sensitive adhesive sheet. Further, in order to complete the crosslinking reaction, an evaluation sample was obtained by aging at 60 ° C. for 24 hours. The solvent-insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 59% by weight.
(比較例5)
冷却管、窒素導入管、温度計及び捜拝機を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル70重量部、アクリル酸2−エチルへキシル29重量部、メタクリル酸1重量部からなる単量体混合物を加えた。次いで、連鎖移動剤としての1−ドデカンチオール0.1重量部、及び開始剤としての2,2′−アゾビス[2−(5一メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド0.05重量部を添加し、硫酸アンモニウム塩系非反応性乳化剤[商品名:エマールAD−25R、花王(株)製]2重量部を添加した水溶液100重量部を更に加えて、60℃で2時間、乳化重合を行った。そして、反応溶液に10%アンモニウム水を添加してpH8に調整して重合体組成物を得た。上記重合組成物の固形分100部に対し、エポキシ系架橋剤[商品名:TETRAD−C、三菱ガス化学(株)製]0.15重量部、並びに粘着付与剤としてのロジン系樹脂[商品名:E−865、荒川化学工業(株)製]20重量部(固形分)及び石油系炭化水素樹脂[商品名:AP−1085、荒川化学工業(株)製]10重量部(固形分)をそれぞれ加え、水分散型粘着剤組成物を得た。
次いで、上記で得られた基材の片面に下塗剤を施した後、水分散型粘着剤組成物を乾燥後の粘着剤層の厚さが30μmとなるように塗布、乾燥して粘着剤層を形成した。次いで、この粘着剤層に上記で得られた別の基材を更に貼り合わせて粘着シートを作製した。更に架橋反応を完了させるため、60℃で24時間エージングを行うことにより、評価サンプルを得た。なお、粘着剤層の溶剤不溶分は21重量%であった。
(Comparative Example 5)
A monomer mixture comprising 70 parts by weight of butyl acrylate, 29 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, and 1 part by weight of methacrylic acid is added to a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, a thermometer, and a search device. added. Then 0.1 part by weight of 1-dodecanethiol as chain transfer agent and 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride as initiator. Add 05 parts by weight, and further add 100 parts by weight of an aqueous solution to which 2 parts by weight of ammonium sulfate non-reactive emulsifier [trade name: EMAL AD-25R, manufactured by Kao Corporation] was added, and at 60 ° C. for 2 hours. Emulsion polymerization was performed. And 10% ammonium water was added to the reaction solution, and it adjusted to pH8, and obtained the polymer composition. 0.15 parts by weight of an epoxy crosslinking agent [trade name: TETRAD-C, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.] and a rosin resin as a tackifier [trade name] : E-865, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.] 20 parts by weight (solid content) and petroleum hydrocarbon resin [trade name: AP-1085, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.] 10 parts by weight (solid content) Each was added to obtain a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition.
Next, after applying a primer to one side of the substrate obtained above, the water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition was applied and dried so that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer after drying was 30 μm, and the pressure-sensitive adhesive layer Formed. Subsequently, another base material obtained above was further bonded to this pressure-sensitive adhesive layer to prepare a pressure-sensitive adhesive sheet. Further, in order to complete the crosslinking reaction, an evaluation sample was obtained by aging at 60 ° C. for 24 hours. The solvent-insoluble content of the pressure-sensitive adhesive layer was 21% by weight.
[評価試験]
作製直後の各粘着シートと、温度50℃、湿度92%の環境下で4週間保存し、更に温度23℃、湿度50%の標準状態で2時間放置した後の各粘着シートについて、以下に示す方法により端末剥がれ及び接着力を評価した。評価結果を表1及び2に示す。
[Evaluation test]
Each pressure-sensitive adhesive sheet immediately after production and each pressure-sensitive adhesive sheet after being stored for 4 weeks in an environment of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 92% and further allowed to stand for 2 hours in a standard state of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% are shown below. Terminal peeling and adhesive strength were evaluated by the method. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
(端末剥がれの評価)
ASTM D1000−88(電気・電子用の感圧接着テープの試験方法)の端末剥がれ性試験法に準じて測定を行った。
具体的には次のような方法で評価を行った。
作製直後又は保存後の各粘着シートから、幅6.4mm、長さ300mmの試験片を切り取る。次いで、一方の基材を剥がし、試験片の方端に380gの荷重を付けて1分間荷重をかけた状態を保つ。その後、直径3.2mm径の鋼棒に試験片が重ならないように1層巻き付ける。
次いで、1層目と同様に、試験片の方端に380gの荷重を付けて1分間荷重をかけた後、1層目の試験片の上に2層目をハーフラップ(1/2重ね合わせ)で巻き付ける。
2層目の終点部に、長さ約3mm、幅約10mm程度の紙を挟み込んで巻き付け、紙を挟んだ直後の試験片をはさみ等で切り取る。
このように準備した試料を、他のものと接触しないように垂直に立てて固定して、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間保存した後、紙で挟んだ端部が巻き付け部位から剥がれている長さを測定する。そして、剥がれている長さ(端末剥がれ距離)が5.0mm以下のものを合格とした。
(Evaluation of device peeling)
The measurement was performed according to the terminal peelability test method of ASTM D1000-88 (Test Method for Pressure Sensitive Adhesive Tape for Electricity and Electronics).
Specifically, the evaluation was performed by the following method.
A test piece having a width of 6.4 mm and a length of 300 mm is cut out from each pressure-sensitive adhesive sheet immediately after production or after storage. Next, one of the substrates is peeled off, and a load of 380 g is applied to the end of the test piece to keep the load applied for 1 minute. Thereafter, one layer is wound around a steel bar having a diameter of 3.2 mm so that the test piece does not overlap.
Next, as with the first layer, a load of 380 g was applied to the end of the test piece and a load was applied for 1 minute, and then the second layer was half-wrapped (1/2 overlapped on the first layer test piece). )
A paper having a length of about 3 mm and a width of about 10 mm is sandwiched and wound around the end point of the second layer, and the test piece immediately after the paper is sandwiched is cut with scissors.
The sample prepared in this manner was fixed vertically so as not to come into contact with other things, and stored for 7 days under an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. Measure the peeled length. And what peeled off (terminal peeling distance) 5.0 mm or less was set as the pass.
(接着力の評価)
ASTM D1000−88(電気・電子用の感圧接着テープの試験方法)の接着力試験(A法)に準じて測定を行った。
具体的には次のような方法で評価を行った。
作製直後又は保存後の各粘着シートから、幅19mm、長さ150mmの試験片を切り出し、評価用サンプルを準備する。
次いで、最後に貼り合せた基材の裏側に、幅50mm、長さ150mm程度の鋼板を両面テープで貼り合わせる。
次いで、このサンプルの粘着剤層を基材から一旦剥がし、再度空気の混入がないように貼り付けた後に、重さ2kgのローラにて貼り合わせた箇所を1往復転がし、圧着させる。
次いで、20分間放置した後、粘着剤層と基材とが反対方向に引っ張られるように、引張試験機[AG−20KNG、(株)島津製作所製]のチャックに挟み、23℃、50%RHの雰囲気下、300m/minの速度で引っ張ることにより、180°方向の自背面接着力を測定する。そして、自背面接着力が2.0N/19mm以上である場合、接着性が良好であると判断する。
(Adhesive strength evaluation)
The measurement was performed according to the adhesion test (Method A) of ASTM D1000-88 (Testing Method for Pressure Sensitive Adhesive Tape for Electricity and Electronics).
Specifically, the evaluation was performed by the following method.
A test piece having a width of 19 mm and a length of 150 mm is cut out from each pressure-sensitive adhesive sheet immediately after production or after storage, and an evaluation sample is prepared.
Next, a steel sheet having a width of about 50 mm and a length of about 150 mm is bonded to the back side of the last bonded substrate with a double-sided tape.
Next, the pressure-sensitive adhesive layer of this sample is once peeled off from the base material and pasted again so as not to be mixed with air, and then the part pasted by a roller having a weight of 2 kg is rolled back and forth once to be pressure-bonded.
Next, after being left for 20 minutes, the adhesive layer and the substrate are sandwiched between chucks of a tensile tester [AG-20KNG, manufactured by Shimadzu Corporation] so that the adhesive layer and the substrate are pulled in the opposite direction, and 23 ° C., 50% RH. The self-back surface adhesive force in the direction of 180 ° is measured by pulling at a speed of 300 m / min in the atmosphere. And when self-back surface adhesive force is 2.0 N / 19mm or more, it judges that adhesiveness is favorable.
実施例1〜5においては、アクリル酸等のカルボキシル基含有単量体が含まれていないため、温度50℃、湿度92%の条件で4週間保存した後にも端末剥がれが発生することなく、また接着力の低下や異常な上昇も見られなかった。
これに対し、窒素含有単量体と同量のアクリル酸が添加された比較例1及び2においては、初期値は良好であるものの、4週間保存後には端末剥がれが発生し、また接着力の低下も見られた。また、窒素含有単量体が未添加である比較例3〜5においても同様に、4週間保存した後の粘着特性は低下することが確認された。
以上のことから、粘着シートを構成する粘着剤層の形成に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、これと共重合可能な窒素含有単量体及びシラン系単量体を重合して得られ、かつ酸残基を実質的に含まない重合体を含有する水分散型粘着剤組成物を用いることにより、多価金属化合物による架橋反応の進行が回避されるため、端末剥がれを抑制し、経時での粘着特性の低下を防止可能な粘着シートが得られることが確認された。
In Examples 1 to 5, since no carboxyl group-containing monomer such as acrylic acid is contained, terminal peeling does not occur even after storage for 4 weeks at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 92%. There was no decrease in adhesion or abnormal increase.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the same amount of acrylic acid as the nitrogen-containing monomer was added, the initial value was good, but terminal peeling occurred after storage for 4 weeks, and the adhesive strength was low. There was also a decline. Similarly, in Comparative Examples 3 to 5 in which the nitrogen-containing monomer was not added, it was confirmed that the adhesive properties after storage for 4 weeks deteriorated.
From the above, the formation of the pressure-sensitive adhesive layer constituting the pressure-sensitive adhesive sheet is obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid alkyl ester, a nitrogen-containing monomer copolymerizable therewith and a silane monomer, and By using a water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition containing a polymer that does not substantially contain an acid residue, the progress of the crosslinking reaction by the polyvalent metal compound is avoided, so that terminal peeling is suppressed, It was confirmed that a pressure-sensitive adhesive sheet capable of preventing the deterioration of the pressure-sensitive adhesive properties can be obtained.
1…基材、3…粘着剤層、10…粘着シート
DESCRIPTION OF
Claims (2)
アルコキシ基含有シラン系単量体の含有量が(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して0.01〜0.2重量部であり、
窒素含有単量体の含有量が(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び窒素含有単量体の合計100重量部に対して0.5〜10重量部であり、
多価金属化合物を含む被着体への貼付用であることを特徴とする、水分散型粘着剤組成物。 A monomer mixture containing a (meth) acrylic acid alkyl ester as the main component and a copolymerizable nitrogen-containing monomer and alkoxy group-containing silane monomer can be copolymerized with (meth) acrylic acid ester. Containing a polymer obtained by emulsion polymerization in the presence of a reactive emulsifier and substantially free of acid residues,
The content of the alkoxy group-containing silane monomer is 0.01 to 0.2 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the nitrogen-containing monomer,
The content of the nitrogen-containing monomer is 0.5 to 10 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the nitrogen-containing monomer,
A water-dispersed pressure-sensitive adhesive composition, which is used for sticking to an adherend containing a polyvalent metal compound.
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