JPS6329905B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、熱溶融型感圧接着剤に関するもので
ある。さらに詳しくはブロツクドイソシアネート
の賦活時に加工条件が変動しても良好な粘着性を
有する加工物が得られ、また加工物の経日変化が
ない熱溶融型感圧接着剤に関するものである。 アクリル系熱溶融型感圧接着剤として、ブロツ
クドイソシアネート化合物を架橋剤に用いたもの
が、特開昭51−2742号公報に記載されている。こ
のものは、アクリル系共重合体に対するブロツク
ドイソシアネート化合物の使用割合が、アクリル
系共重合体中のイソシアネート基と反応する官能
基1当量に対して、イソシアネート基が望ましく
は0.5ないし10当量の範囲、より望ましくは3な
いし7当量の範囲のものである。これは感圧接着
剤の加工の際、ブロツクドイソシアネートの賦活
(解離)が十分でないため、多量のブロツクドイ
ソシアネートを必要とするものである。したがつ
て、加工時の条件(温度、時間)が変動し、ブロ
ツクドイソシアネートの賦活が十分に行われる条
件(たとえば高温、長時間)になつた場合には、
加工物の粘着力が著しく低下し、感圧接着剤とし
ての特性を失つてしまう。また加工物たとえば粘
着テープ、ラベル、ステツカーなどを長期間保存
した場合に、ブロツクドイソシアネートの賦活が
おこるなどして、経日変化するおそれが大きかつ
た。 そこで本発明者らは、上記問題点を有しない熱
溶融型感圧接着剤について鋭意検討した結果、本
発明に到達した。すなわち本発明は(A)イソシアネ
ート基と反応し得る活性水素含有基を有するエチ
レン性不飽和単量体(a)0.5ないし10重量%と、炭
素数1ないし14のアルコールの(メタ)アクリル
酸エステルおよび必要により他のエチレン性不飽
和単量体からなるイソシアネート基と反応し得る
活性水素を有しない単量体(b)90ないし99.5重量%
との共重合体;(B)ブロツクドイソシアネート化合
物および(C)一般式 (式中、R1はHまたは炭素数1から8のアルキ
ル基、R2は炭素数が1から8のアルキル基、R1
とR2は結合してメチレン基の数が2から11で連
なる一つの環を形成してよい。nは2から6であ
り、環はいずれの場合も低級アルキル基で置換さ
れていてもよい)で示される少くとも一種のシク
ロアミジン類またはその塩からなる触媒からなる
ことを特徴とする熱溶融型感圧接着剤である。 本発明で(C)成分として使用される一般式(1)で示
されるシクロアミジン類またはその塩としては、
特公昭46−10188号公報、特公昭46−37503号公
報、特開昭52−117992号公報および特開昭52−
117993号公報に記載されている化合物があげられ
る。一般式(1)で示されるシクロアミジン類として
は、 (1) 1−メチルイミダゾリン (2) 1,2−ジメチルイミダゾリン (3) 1−メチル−2−エチルイミダゾリン (4) 1−メチル−2−オクチルイミダゾリン (5) 1−メチル−1,4,5,6−テトラハイド
ロピリミジン (6) 1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラ
ハイドロピリミジン (7) 1−メチル−2−エチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (8) 1−メチル−2−ブチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (9) 1−エチル−2−オクチル−1,4,5,6
−テトラハイドロピリミジン (10) 1,2,4−トリメチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (11) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,2,0)オ
クテン−5 (12) 1,4−ジアザ−ビシクロ(3,3,0)オ
クテン−4 (13) 3−メチル−1,4−ジアザ−ビシクロ
(3,3,0)オクテン−4 (14) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,3,0)
ノネン−5 (15) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,3,0)
ドデセン−8 (16) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,4,0)
デセン−5 (17) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,4,0)
トリデセン−8 (18) 1,8−ジアザ−ビシクロ(5,3,0)
デセン−7 (19) 1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)
ウンデセン−7 (20) 9−メチル−1,8−ジアザ−ビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7 (21) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,5,0)
テトラデセン−8 (22) 1,10−ジアザ−ビシクロ(7,4,0)
トリデセン−9 (23) 1,14−ジアザ−ビシクロ(11,4,0)
ヘプタデセン−13 をあげることができる。これらのうち好ましいも
のは一般式 (式中、mは2から11、nは2から6であり、い
ずれの環も低級アルキル置換基を有していてもよ
い)で示されるジアザ−ビシクロアルケン類であ
り、上記(11)〜(23)の化合物があげられる。また
とくに好ましいものは(19)の化合物である。 シクロアミジン類の塩は酸(フエノール、カル
ボン酸など)との反応生成物であり、フエノール
類としては、一価フエノールたとえばフエノー
ル、クレゾール類、キシレノール類、ナフトール
類、トリメチルフエノール類、テトラメチルフエ
ノール類、ペンタメチルフエノール類、エチルフ
エノール類、n−およびイソ−プロピルフエノー
ル類、n−およびイソ−ブチルフエノール類、シ
クロヘキシルフエノール類、n−およびイソ−ア
ミルフエノール類、イソ−オクチルフエノール
類、イソ−ノニルフエノール類、イソ−ドデシル
フエノール類、ジ−およびポリ置換フエノール類
(チモール、カルバクロール、ジ−イソ−アルキ
ルフエノールなど)、メトキシフエノール類(オ
イゲノール、グアヤコールなど);二価フエノー
ル類たとえばカテコール類、レゾルシン類など;
多価フエノール類たとえばピロガロール、フロロ
グルシンなどがあげられる。カルボン酸として
は、直鎖または分岐脂肪酸たとえばぎ酸、酢酸、
プロピオン酸、らく酸、吉草酸、カプロン酸、エ
ナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン
酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、
ミルスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、
ヘプタデシル酸、ステアリン酸、2−エチルヘキ
サン酸など、不飽和脂肪酸たとえばアクリル酸、
クロトン酸、イソクロトン酸、ウンデシレン酸、
オレイン酸、エライジン酸、セトレイン酸、エル
カ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、リノール酸、
リノレン酸、アラキドン酸、プロピオール酸、ス
テアロール酸など;またオキシ脂肪酸たとえば乳
酸、グリコール酸、リシノール酸、オキシステア
リン酸、などがあげられる。また、その他、酸と
しては、たとえば安息香酸、サリチル酸、エノー
ル酸(たとえばバルビタール酸)、炭酸、リン酸
などの弱酸があげられる。これらの酸のうち好ま
しいものはフエノール類、カルボン酸類、とくに
好ましくはフエノール、ぎ酸、2−エチルヘキサ
ン酸である。 本発明の接着剤の(A)成分において、(a)成分であ
るイソシアネート基と反応し得る活性水素含有基
を有するエチレン性不飽和単量体(a)としては、カ
ルボキシル基を有するビニルモノマー〔(メタ)
アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン
酸、フマル酸など〕;ヒドロキシル基を有するビ
ニルモノマー〔ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
トなど〕;アミド基を有するビニルモノマー〔(メ
タ)アクリルアミドなど〕;エポキシ基を有する
ビニルモノマー〔グリシジル(メタ)アクリレー
トなど〕;メチロール基を有するビニルモノマー
〔N−メチロールアクリルアミドなど〕などのモ
ノエチレン性不飽和単量体およびこれらの二種以
上の混合物をあげることができる。これらのうち
好ましいものは、カルボキシル基を有するビニル
モノマー、ヒドロキシル基を有するビニルモノマ
ー、およびアミド基を有するビニルモノマーであ
り、とくに好ましいものはアクリル酸、ヒドロキ
シエチルアクリレートおよびアクリルアミドであ
る。 (b)成分である炭素数1ないし14のアルコールの
(メタ)アクリル酸エステルとしては、炭素数1
ないし14の脂肪族アルコールからの(メタ)アク
リレートたとえば、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレ
ート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブ
チル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)ア
クリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2
−エチル−ヘキシル(メタ)アクリレート、デシ
ル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アク
リレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ミ
リスチル(メタ)アクリレート、オキソ法もしく
はチーグラー法アルコールからの(メタ)アクリ
レートなどの直鎖もしくは分岐の天然もしくは合
成アルコールからの(メタ)アクリレート;脂環
式アルコールからの(メタ)アクリレート、たと
えばシクロヘキシル(メタ)アクリレートなど;
芳香族アルコールからの(メタ)アクリレートた
とえば、ベンジル(メタ)アクリレートなどおよ
びこれらの二種以上の混合物があげられる。これ
らのうち好ましいものは炭素数2ないし10の脂肪
族アルコールからの(メタ)アクリレートであ
り、とくに好ましいものは炭素数4のアクリレー
ト、炭素数8のアクリレートおよびこれらの混合
物である。 必要により(b)成分となる他のエチレン性不飽和
単量体からなるイソシアネート基と反応し得る活
性水素を有しない単量体としては、芳香族モノマ
ー〔スチレン、ビニルトルエンなど〕;アリル基
を有するモノマー〔酢酸アリルなど〕;ニトリル
基を有するモノマー〔(メタ)アクリロニトリル
など〕;ハロゲン含有のビニルまたはビニリデン
系モノマー〔塩化ビニル、塩化ビニリデンな
ど〕;ビニルエステル系モノマー〔酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、バーサテイク
酸ビニルなど〕;ビニルエーテル系モノマー〔ビ
ニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、
ビニルイソブチルエーテルなど〕などの非反応性
のモノエチレン性不飽和単量体およびこれらの二
種以上の混合物をあげることができる。これらの
うち好ましいものは、ビニルエステル系モノマー
であり、とくに好ましいものは酢酸ビニルおよび
プロピオン酸ビニルである。 イソシアネート基と反応し得る活性水素を有し
ない単量体(b)中の(メタ)アクリル酸エステルの
含有量は通常20重量%以上、好ましくは50重量%
以上、とくに好ましくは70重量%以上である。
(メタ)アクリル酸エステルの含有量が20重量%
未満では、十分な粘着性が得られないため感圧接
着剤としての用をなさない。 (a)と(b)との共重合体において、(a)および(b)の割
合は、(a)が0.5ないし10重量%、(b)は99.5ないし
90重量%、好ましくは(a)が1ないし6重量%、好
ましくは(b)が99ないし94重量%である。(a)が0.5
重量%未満では架橋が不十分なため感圧接着剤が
凝集破壊(糊残り)を呈し使用に耐えない。一方
(a)が10重量%より大になると粘着力が低下してし
まう。 (a)と(b)との共重合体は公知の重合法(塊重合、
溶液重合、乳化重合、懸濁重合など)で製造でき
る。塊重合法は、溶液留去の必要がなく最も望ま
しい方法であるが、通常の溶液重合や乳化重合な
どの重合法で重合し、共重合体を単離(貧溶媒中
への再沈澱法、溶媒留去法、塩析法、濾別法な
ど)する方法も可能である。重合の際、重合開始
剤として、通常ラジカル開始剤が用いられる。こ
の様なラジカル開始剤としては、たとえば油溶性
開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイドなどのパーオキサイド系
開始剤、あるいはアゾビスイソブチロニトリル、
アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシア
ノ吉草酸などのアゾ系開始剤をあげることができ
る。また水溶性開始剤としては、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの
過硫酸塩あるいは、過酸化水素、あるいは過酸化
水素と塩化第二鉄などとの組合せからなるレドツ
クス系開始剤をあげることができる。重合開始剤
の使用量は、全モノマー重量に対して、通常0.01
ないし5重量%である。重合温度は、重合開始剤
の分解温度により選択する必要があるが、通常0
ないし200℃の範囲である。重合時間は、通常1
ないし24時間である。また共重合体の溶融粘度
(重合度)の調整のために、必要に応じて、公知
の連鎖移動剤を使用することもできる。この様な
連鎖移動剤としては、たとえば、ドデシルメルカ
プタン、n−ブチルメルカプタンなどのメルカプ
タン類、あるいは四塩化炭素等のハロゲン化合物
をあげることができる。 得られた共重合体の分子量は、通常5000ないし
1000000である。これらの共重合体の溶融粘度は
200℃において、2000ないし500000CPSである。
また感圧接着剤の成分とすることを考慮すると好
ましい分子量は、50000ないし500000である。分
子量が5000未満では、粘着性および保持力が不十
分であり、一方1000000を越えると、溶融塗工が
困難となる。 本発明の接着剤の(B)成分であるブロツクドイソ
シアネート化合物としては、ポリイソシアネート
化合物とイソシアネートブロツク化剤との付加反
応物で、従来から用いられているものがあげられ
る。 ポリイソシアネート化合物としては、芳香族ポ
リイソシアネート〔トルイレンジイソシアネート
(TDI)、ジフエニルメタンジイソシアネート
(MDI)、ポリフエニレンメタンポリイソシアネ
ート、ナフチレンジイソシアネートなど〕、脂肪
族ポリイソシアネート〔ヘキサメチレンジイソシ
アネート(HDI)など〕、脂環式ジイソシアネー
ト〔水添MDI、イソホロンジイソシアネート
(IPDI)など〕、およびこれらの混合物などのイ
ソシアネート類およびこれらのイソシアネート類
の過剰と低分子ポリオール(エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、ヒマシ油な
ど)、ポリエーテルポリオール〔上記低分子ポリ
オール、アミン類(アルカノールアミン、エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチ
ルピペラジンなど)のアルキレンオキシド(エチ
レンオキシド、プロピレンオキシドなど)付加
物〕、ポリエステルポリオール〔低分子ポリオー
ルまたはポリエーテルポリオールとポリカルボン
酸(アジピン酸、(テレ)フタル酸など)との反
応により得られるもの〕などとを反応させて得ら
れる末端イソシアネート含有化合物(イソシアネ
ートプレポリマー;NCO含量:通常0.5%以上好
ましくは2〜20%)があげられる。これらのうち
で好ましいものは、イソシアネート類およびポリ
エーテルポリオールから得られるイソシアネート
プレポリマーである。 またブロツク化剤としては、フエノールまたは
その誘導体(フエノール、キシレノール、クロル
フエノールなど);活性メチレン化合物〔アセト
酢酸エステル(アセト酢酸エチルなど)、マロン
酸ジエステル(マロン酸ジエチルなど)、アセチ
ルアセトンなど〕;ラクタム類(ε−カプロラク
タム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタ
ム、β−プロピオラクタムなど);オキシム類
(ケトキシム:アセトキシム、メチルエチルケト
キシム、シクロヘキサノキシムなど);および重
亜硫酸塩があげられる。これらのうち好ましいも
のは、フエノールまたはその誘導体ならびにオキ
シム類である。 ブロツクドイソシアネート化合物(B)は、ポリイ
ソシアネート化合物とブロツク化剤とを公知の方
法で付加反応することによつて得られる。たとえ
ば、ポリイソシアネート化合物とブロツク化剤と
を当量比で通常1:1〜1.2程度で50〜120℃、好
ましくは60〜100℃で反応させることにより得る
ことができる。 本発明の接着剤は(A)、(B)および(C)成分からなる
ものである。(C)成分であるシクロアミジン類また
はその塩は触媒として用いられその使用量は、多
い程低温でイソシアネート基が再生されるが、(A)
成分であるアクリル共重合体に対し、通常0.01〜
20重量%、好ましくは0.05〜10重量%である。(C)
成分の量が0.01重量%未満では、触媒活性が弱く
イソシアネート基の再生が十分でない。また20重
量%より多くなると、イソシアネート基の再生が
低温でもおきるようになるため、(A)、(B)および(C)
成分の溶融混合または塗工時にイソシアネート基
の再生がおこり、粘度が上昇し、混合または塗工
が困難となることがある。 アクリル共重合体(A)に対するブロツクドイソシ
アネート化合物(B)の比率は、(B)の潜在イソシアネ
ート基と(a)の活性水素含有基の当量比が(0.01〜
0.4):1が望ましい。(B)の潜在イソシアネート基
が0.01未満の場合は、保持力が不十分であり、ま
た0.4を越える場合は、粘着性を著しく低下させ
てしまう。 本発明の接着剤を製造する方法は、とくに限定
されないが、塊重合法で得た(A)成分の共重合体と
(B)成分のブロツクドイソシアネート化合物および
(C)成分のシクロアミジン類またはその塩を加熱
(50〜150℃)混合する方法が経済的であり好まし
い。 本発明の接着剤は、ブロツクドイソシアネート
化合物の賦活(イソシアネートの再生)温度
(120ないし250℃)以下、好ましくはブロツクド
イソシアネート化合物のイソシアネートの再生温
度より20ないし60℃低い温度において溶融塗工さ
れる。 溶融塗工は、公知のホツトメルトコーター、た
とえば「パークコーター(ボルトン・エマーソン
社製)」、「パツク(マツクス・クロエナート社
製)」、「ポリメルト(ポリタイプ社製)」、「サーモ
コーター(パーゲンダム社製)」、「マルチメルト
(ホルウエグ社製)」等を用いて行なうことができ
る。塗工は感圧接着剤を剥離紙(シリコンペーパ
ー)に塗工したのち、基材に圧着する転写方式で
も、あるいは、基材に感圧接着剤を直接塗工する
直塗方式のいずれの方式でも行なうことができ
る。基材としては、一般に、ポリエステルフイル
ム、ポリプロピレンフイルムなどのプラスチツク
フイルムあるいは、上質紙、ミラーコート紙など
の紙あるいは合成紙類が用いられるが、熱的に敏
感なプラスチツクフイルムなどを用いる場合に
は、転写方式が好ましい。 溶融塗工された基材は、熱風または(近)赤外
線、高周波などのエネルギーにより、ブロツクド
イソシアネート化合物の解離温度以上に加熱し、
さらにエージングを行ない完全硬化させることに
より、十分な粘着特性を発揮する。エージングの
条件は、たとえば室温で3〜7日間、あるいは70
℃で24時間である。 本発明の接着剤は、(A)、(B)および(C)からなるも
のであるが、必要に応じて、溶融塗工可能な範囲
において、他の成分、たとえば粘着性付与樹脂な
どを使用することができる。使用しうる粘着性付
与樹脂としては、たとえばロジン、ロジン誘導体
あるいはこれらの水添樹脂、ポリテルペン樹脂、
テルペンフエノール樹脂、スチレン系樹脂、クマ
ロン・インデン系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石
油樹脂、脂環族系水添石油樹脂などをあげること
ができる。 本発明の接着剤は、接着剤の溶融塗工時の加工
条件(温度、時間)が変動しても良好な粘着性を
有する加工物が得られるものである。またこのよ
うにして得られた加工物は、経日変化がなく、接
着力の経日低下がない。 本発明の熱溶融型感圧接着剤は、ラベル、ステ
ツカー、テープなどの用途に有用である。特に残
留溶剤が問題とされる医療用分野において有用で
ある。 以下実施例により、本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実
施例中の部は重量部を、また%は重量%を示す。 実施例 1 n−ブチルアクリレート95部とアクリル酸5部
とからなる混合物を調製し、この混合物の20%
を、滴下ロート、冷却器、撹拌器および窒素導入
管のついた四つ口コルベンに入れ、コルベン内を
撹拌しながら、窒素置換し、80℃まで昇温する。
上記混合物の残りに、ベンゾイルパーオキサイド
を全モノマー量に対して0.5部溶解し、滴下ロー
トから滴下した。滴下には4時間を要し、さらに
4時間の熟成を行なつた。重合時の発熱を利用し
ながら、徐々に昇温し、重合系の温度を120℃ま
で上げ取り出した。得られた共重合体の溶融粘度
は120℃で100000CPSであつた。 上記アクリル共重合体100部に対し、ミリオネ
ートMS−50(日本ポリウレタン工業製;メチレ
ンビスフエニルイソシアネートをクレゾールでブ
ロツクした化合物)3部、ならびに1,8−ジア
ザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7の
0.5部を130℃で混合したのち、ポリエステルフイ
ルム(25μ)に塗工(塗布厚;25μ)後、160℃の
熱風を用い2分間または10分間加熱した。70℃で
24時間エージングを行なつた塗布試料について粘
着力および保持力の測定を行なつた。 すなわち、粘着力については、20℃、65%R・
Hの雰囲気下で、25mm幅試料片をステンレス板に
2Kgローラーで往復圧着し、30分後に180度剥離
試験(引張速度300mm/min)を行なつた。保持
力については、ステンレス板に、試料片を面積が
25mm×25mmになるように貼り付け、5Kgローラー
にて一往復圧着し、40℃雰囲気中に20分間放置し
たのち、1Kgの荷重をかけ、24時間後のズレ距離
または荷重が落下するまでの時間を測定した。 測定結果を表−1に示す。 比較例 1 実施例1で得られたアクリル共重合体100部に
対し、ミリオネートMS−50の3部を130℃で混
合したのち、同様に塗布試料を作成した。 比較例 2 実施例1で得られたアクリル共重合体100部に
対し、ミリオネートMS−50の45部を130℃で混
合したのち、同様に塗布試料を作成した。
ある。さらに詳しくはブロツクドイソシアネート
の賦活時に加工条件が変動しても良好な粘着性を
有する加工物が得られ、また加工物の経日変化が
ない熱溶融型感圧接着剤に関するものである。 アクリル系熱溶融型感圧接着剤として、ブロツ
クドイソシアネート化合物を架橋剤に用いたもの
が、特開昭51−2742号公報に記載されている。こ
のものは、アクリル系共重合体に対するブロツク
ドイソシアネート化合物の使用割合が、アクリル
系共重合体中のイソシアネート基と反応する官能
基1当量に対して、イソシアネート基が望ましく
は0.5ないし10当量の範囲、より望ましくは3な
いし7当量の範囲のものである。これは感圧接着
剤の加工の際、ブロツクドイソシアネートの賦活
(解離)が十分でないため、多量のブロツクドイ
ソシアネートを必要とするものである。したがつ
て、加工時の条件(温度、時間)が変動し、ブロ
ツクドイソシアネートの賦活が十分に行われる条
件(たとえば高温、長時間)になつた場合には、
加工物の粘着力が著しく低下し、感圧接着剤とし
ての特性を失つてしまう。また加工物たとえば粘
着テープ、ラベル、ステツカーなどを長期間保存
した場合に、ブロツクドイソシアネートの賦活が
おこるなどして、経日変化するおそれが大きかつ
た。 そこで本発明者らは、上記問題点を有しない熱
溶融型感圧接着剤について鋭意検討した結果、本
発明に到達した。すなわち本発明は(A)イソシアネ
ート基と反応し得る活性水素含有基を有するエチ
レン性不飽和単量体(a)0.5ないし10重量%と、炭
素数1ないし14のアルコールの(メタ)アクリル
酸エステルおよび必要により他のエチレン性不飽
和単量体からなるイソシアネート基と反応し得る
活性水素を有しない単量体(b)90ないし99.5重量%
との共重合体;(B)ブロツクドイソシアネート化合
物および(C)一般式 (式中、R1はHまたは炭素数1から8のアルキ
ル基、R2は炭素数が1から8のアルキル基、R1
とR2は結合してメチレン基の数が2から11で連
なる一つの環を形成してよい。nは2から6であ
り、環はいずれの場合も低級アルキル基で置換さ
れていてもよい)で示される少くとも一種のシク
ロアミジン類またはその塩からなる触媒からなる
ことを特徴とする熱溶融型感圧接着剤である。 本発明で(C)成分として使用される一般式(1)で示
されるシクロアミジン類またはその塩としては、
特公昭46−10188号公報、特公昭46−37503号公
報、特開昭52−117992号公報および特開昭52−
117993号公報に記載されている化合物があげられ
る。一般式(1)で示されるシクロアミジン類として
は、 (1) 1−メチルイミダゾリン (2) 1,2−ジメチルイミダゾリン (3) 1−メチル−2−エチルイミダゾリン (4) 1−メチル−2−オクチルイミダゾリン (5) 1−メチル−1,4,5,6−テトラハイド
ロピリミジン (6) 1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラ
ハイドロピリミジン (7) 1−メチル−2−エチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (8) 1−メチル−2−ブチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (9) 1−エチル−2−オクチル−1,4,5,6
−テトラハイドロピリミジン (10) 1,2,4−トリメチル−1,4,5,6−
テトラハイドロピリミジン (11) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,2,0)オ
クテン−5 (12) 1,4−ジアザ−ビシクロ(3,3,0)オ
クテン−4 (13) 3−メチル−1,4−ジアザ−ビシクロ
(3,3,0)オクテン−4 (14) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,3,0)
ノネン−5 (15) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,3,0)
ドデセン−8 (16) 1,5−ジアザ−ビシクロ(4,4,0)
デセン−5 (17) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,4,0)
トリデセン−8 (18) 1,8−ジアザ−ビシクロ(5,3,0)
デセン−7 (19) 1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)
ウンデセン−7 (20) 9−メチル−1,8−ジアザ−ビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7 (21) 1,8−ジアザ−ビシクロ(7,5,0)
テトラデセン−8 (22) 1,10−ジアザ−ビシクロ(7,4,0)
トリデセン−9 (23) 1,14−ジアザ−ビシクロ(11,4,0)
ヘプタデセン−13 をあげることができる。これらのうち好ましいも
のは一般式 (式中、mは2から11、nは2から6であり、い
ずれの環も低級アルキル置換基を有していてもよ
い)で示されるジアザ−ビシクロアルケン類であ
り、上記(11)〜(23)の化合物があげられる。また
とくに好ましいものは(19)の化合物である。 シクロアミジン類の塩は酸(フエノール、カル
ボン酸など)との反応生成物であり、フエノール
類としては、一価フエノールたとえばフエノー
ル、クレゾール類、キシレノール類、ナフトール
類、トリメチルフエノール類、テトラメチルフエ
ノール類、ペンタメチルフエノール類、エチルフ
エノール類、n−およびイソ−プロピルフエノー
ル類、n−およびイソ−ブチルフエノール類、シ
クロヘキシルフエノール類、n−およびイソ−ア
ミルフエノール類、イソ−オクチルフエノール
類、イソ−ノニルフエノール類、イソ−ドデシル
フエノール類、ジ−およびポリ置換フエノール類
(チモール、カルバクロール、ジ−イソ−アルキ
ルフエノールなど)、メトキシフエノール類(オ
イゲノール、グアヤコールなど);二価フエノー
ル類たとえばカテコール類、レゾルシン類など;
多価フエノール類たとえばピロガロール、フロロ
グルシンなどがあげられる。カルボン酸として
は、直鎖または分岐脂肪酸たとえばぎ酸、酢酸、
プロピオン酸、らく酸、吉草酸、カプロン酸、エ
ナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン
酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、
ミルスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、
ヘプタデシル酸、ステアリン酸、2−エチルヘキ
サン酸など、不飽和脂肪酸たとえばアクリル酸、
クロトン酸、イソクロトン酸、ウンデシレン酸、
オレイン酸、エライジン酸、セトレイン酸、エル
カ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、リノール酸、
リノレン酸、アラキドン酸、プロピオール酸、ス
テアロール酸など;またオキシ脂肪酸たとえば乳
酸、グリコール酸、リシノール酸、オキシステア
リン酸、などがあげられる。また、その他、酸と
しては、たとえば安息香酸、サリチル酸、エノー
ル酸(たとえばバルビタール酸)、炭酸、リン酸
などの弱酸があげられる。これらの酸のうち好ま
しいものはフエノール類、カルボン酸類、とくに
好ましくはフエノール、ぎ酸、2−エチルヘキサ
ン酸である。 本発明の接着剤の(A)成分において、(a)成分であ
るイソシアネート基と反応し得る活性水素含有基
を有するエチレン性不飽和単量体(a)としては、カ
ルボキシル基を有するビニルモノマー〔(メタ)
アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン
酸、フマル酸など〕;ヒドロキシル基を有するビ
ニルモノマー〔ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
トなど〕;アミド基を有するビニルモノマー〔(メ
タ)アクリルアミドなど〕;エポキシ基を有する
ビニルモノマー〔グリシジル(メタ)アクリレー
トなど〕;メチロール基を有するビニルモノマー
〔N−メチロールアクリルアミドなど〕などのモ
ノエチレン性不飽和単量体およびこれらの二種以
上の混合物をあげることができる。これらのうち
好ましいものは、カルボキシル基を有するビニル
モノマー、ヒドロキシル基を有するビニルモノマ
ー、およびアミド基を有するビニルモノマーであ
り、とくに好ましいものはアクリル酸、ヒドロキ
シエチルアクリレートおよびアクリルアミドであ
る。 (b)成分である炭素数1ないし14のアルコールの
(メタ)アクリル酸エステルとしては、炭素数1
ないし14の脂肪族アルコールからの(メタ)アク
リレートたとえば、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレ
ート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブ
チル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)ア
クリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2
−エチル−ヘキシル(メタ)アクリレート、デシ
ル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アク
リレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ミ
リスチル(メタ)アクリレート、オキソ法もしく
はチーグラー法アルコールからの(メタ)アクリ
レートなどの直鎖もしくは分岐の天然もしくは合
成アルコールからの(メタ)アクリレート;脂環
式アルコールからの(メタ)アクリレート、たと
えばシクロヘキシル(メタ)アクリレートなど;
芳香族アルコールからの(メタ)アクリレートた
とえば、ベンジル(メタ)アクリレートなどおよ
びこれらの二種以上の混合物があげられる。これ
らのうち好ましいものは炭素数2ないし10の脂肪
族アルコールからの(メタ)アクリレートであ
り、とくに好ましいものは炭素数4のアクリレー
ト、炭素数8のアクリレートおよびこれらの混合
物である。 必要により(b)成分となる他のエチレン性不飽和
単量体からなるイソシアネート基と反応し得る活
性水素を有しない単量体としては、芳香族モノマ
ー〔スチレン、ビニルトルエンなど〕;アリル基
を有するモノマー〔酢酸アリルなど〕;ニトリル
基を有するモノマー〔(メタ)アクリロニトリル
など〕;ハロゲン含有のビニルまたはビニリデン
系モノマー〔塩化ビニル、塩化ビニリデンな
ど〕;ビニルエステル系モノマー〔酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、バーサテイク
酸ビニルなど〕;ビニルエーテル系モノマー〔ビ
ニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、
ビニルイソブチルエーテルなど〕などの非反応性
のモノエチレン性不飽和単量体およびこれらの二
種以上の混合物をあげることができる。これらの
うち好ましいものは、ビニルエステル系モノマー
であり、とくに好ましいものは酢酸ビニルおよび
プロピオン酸ビニルである。 イソシアネート基と反応し得る活性水素を有し
ない単量体(b)中の(メタ)アクリル酸エステルの
含有量は通常20重量%以上、好ましくは50重量%
以上、とくに好ましくは70重量%以上である。
(メタ)アクリル酸エステルの含有量が20重量%
未満では、十分な粘着性が得られないため感圧接
着剤としての用をなさない。 (a)と(b)との共重合体において、(a)および(b)の割
合は、(a)が0.5ないし10重量%、(b)は99.5ないし
90重量%、好ましくは(a)が1ないし6重量%、好
ましくは(b)が99ないし94重量%である。(a)が0.5
重量%未満では架橋が不十分なため感圧接着剤が
凝集破壊(糊残り)を呈し使用に耐えない。一方
(a)が10重量%より大になると粘着力が低下してし
まう。 (a)と(b)との共重合体は公知の重合法(塊重合、
溶液重合、乳化重合、懸濁重合など)で製造でき
る。塊重合法は、溶液留去の必要がなく最も望ま
しい方法であるが、通常の溶液重合や乳化重合な
どの重合法で重合し、共重合体を単離(貧溶媒中
への再沈澱法、溶媒留去法、塩析法、濾別法な
ど)する方法も可能である。重合の際、重合開始
剤として、通常ラジカル開始剤が用いられる。こ
の様なラジカル開始剤としては、たとえば油溶性
開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイドなどのパーオキサイド系
開始剤、あるいはアゾビスイソブチロニトリル、
アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシア
ノ吉草酸などのアゾ系開始剤をあげることができ
る。また水溶性開始剤としては、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの
過硫酸塩あるいは、過酸化水素、あるいは過酸化
水素と塩化第二鉄などとの組合せからなるレドツ
クス系開始剤をあげることができる。重合開始剤
の使用量は、全モノマー重量に対して、通常0.01
ないし5重量%である。重合温度は、重合開始剤
の分解温度により選択する必要があるが、通常0
ないし200℃の範囲である。重合時間は、通常1
ないし24時間である。また共重合体の溶融粘度
(重合度)の調整のために、必要に応じて、公知
の連鎖移動剤を使用することもできる。この様な
連鎖移動剤としては、たとえば、ドデシルメルカ
プタン、n−ブチルメルカプタンなどのメルカプ
タン類、あるいは四塩化炭素等のハロゲン化合物
をあげることができる。 得られた共重合体の分子量は、通常5000ないし
1000000である。これらの共重合体の溶融粘度は
200℃において、2000ないし500000CPSである。
また感圧接着剤の成分とすることを考慮すると好
ましい分子量は、50000ないし500000である。分
子量が5000未満では、粘着性および保持力が不十
分であり、一方1000000を越えると、溶融塗工が
困難となる。 本発明の接着剤の(B)成分であるブロツクドイソ
シアネート化合物としては、ポリイソシアネート
化合物とイソシアネートブロツク化剤との付加反
応物で、従来から用いられているものがあげられ
る。 ポリイソシアネート化合物としては、芳香族ポ
リイソシアネート〔トルイレンジイソシアネート
(TDI)、ジフエニルメタンジイソシアネート
(MDI)、ポリフエニレンメタンポリイソシアネ
ート、ナフチレンジイソシアネートなど〕、脂肪
族ポリイソシアネート〔ヘキサメチレンジイソシ
アネート(HDI)など〕、脂環式ジイソシアネー
ト〔水添MDI、イソホロンジイソシアネート
(IPDI)など〕、およびこれらの混合物などのイ
ソシアネート類およびこれらのイソシアネート類
の過剰と低分子ポリオール(エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、ヒマシ油な
ど)、ポリエーテルポリオール〔上記低分子ポリ
オール、アミン類(アルカノールアミン、エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチ
ルピペラジンなど)のアルキレンオキシド(エチ
レンオキシド、プロピレンオキシドなど)付加
物〕、ポリエステルポリオール〔低分子ポリオー
ルまたはポリエーテルポリオールとポリカルボン
酸(アジピン酸、(テレ)フタル酸など)との反
応により得られるもの〕などとを反応させて得ら
れる末端イソシアネート含有化合物(イソシアネ
ートプレポリマー;NCO含量:通常0.5%以上好
ましくは2〜20%)があげられる。これらのうち
で好ましいものは、イソシアネート類およびポリ
エーテルポリオールから得られるイソシアネート
プレポリマーである。 またブロツク化剤としては、フエノールまたは
その誘導体(フエノール、キシレノール、クロル
フエノールなど);活性メチレン化合物〔アセト
酢酸エステル(アセト酢酸エチルなど)、マロン
酸ジエステル(マロン酸ジエチルなど)、アセチ
ルアセトンなど〕;ラクタム類(ε−カプロラク
タム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタ
ム、β−プロピオラクタムなど);オキシム類
(ケトキシム:アセトキシム、メチルエチルケト
キシム、シクロヘキサノキシムなど);および重
亜硫酸塩があげられる。これらのうち好ましいも
のは、フエノールまたはその誘導体ならびにオキ
シム類である。 ブロツクドイソシアネート化合物(B)は、ポリイ
ソシアネート化合物とブロツク化剤とを公知の方
法で付加反応することによつて得られる。たとえ
ば、ポリイソシアネート化合物とブロツク化剤と
を当量比で通常1:1〜1.2程度で50〜120℃、好
ましくは60〜100℃で反応させることにより得る
ことができる。 本発明の接着剤は(A)、(B)および(C)成分からなる
ものである。(C)成分であるシクロアミジン類また
はその塩は触媒として用いられその使用量は、多
い程低温でイソシアネート基が再生されるが、(A)
成分であるアクリル共重合体に対し、通常0.01〜
20重量%、好ましくは0.05〜10重量%である。(C)
成分の量が0.01重量%未満では、触媒活性が弱く
イソシアネート基の再生が十分でない。また20重
量%より多くなると、イソシアネート基の再生が
低温でもおきるようになるため、(A)、(B)および(C)
成分の溶融混合または塗工時にイソシアネート基
の再生がおこり、粘度が上昇し、混合または塗工
が困難となることがある。 アクリル共重合体(A)に対するブロツクドイソシ
アネート化合物(B)の比率は、(B)の潜在イソシアネ
ート基と(a)の活性水素含有基の当量比が(0.01〜
0.4):1が望ましい。(B)の潜在イソシアネート基
が0.01未満の場合は、保持力が不十分であり、ま
た0.4を越える場合は、粘着性を著しく低下させ
てしまう。 本発明の接着剤を製造する方法は、とくに限定
されないが、塊重合法で得た(A)成分の共重合体と
(B)成分のブロツクドイソシアネート化合物および
(C)成分のシクロアミジン類またはその塩を加熱
(50〜150℃)混合する方法が経済的であり好まし
い。 本発明の接着剤は、ブロツクドイソシアネート
化合物の賦活(イソシアネートの再生)温度
(120ないし250℃)以下、好ましくはブロツクド
イソシアネート化合物のイソシアネートの再生温
度より20ないし60℃低い温度において溶融塗工さ
れる。 溶融塗工は、公知のホツトメルトコーター、た
とえば「パークコーター(ボルトン・エマーソン
社製)」、「パツク(マツクス・クロエナート社
製)」、「ポリメルト(ポリタイプ社製)」、「サーモ
コーター(パーゲンダム社製)」、「マルチメルト
(ホルウエグ社製)」等を用いて行なうことができ
る。塗工は感圧接着剤を剥離紙(シリコンペーパ
ー)に塗工したのち、基材に圧着する転写方式で
も、あるいは、基材に感圧接着剤を直接塗工する
直塗方式のいずれの方式でも行なうことができ
る。基材としては、一般に、ポリエステルフイル
ム、ポリプロピレンフイルムなどのプラスチツク
フイルムあるいは、上質紙、ミラーコート紙など
の紙あるいは合成紙類が用いられるが、熱的に敏
感なプラスチツクフイルムなどを用いる場合に
は、転写方式が好ましい。 溶融塗工された基材は、熱風または(近)赤外
線、高周波などのエネルギーにより、ブロツクド
イソシアネート化合物の解離温度以上に加熱し、
さらにエージングを行ない完全硬化させることに
より、十分な粘着特性を発揮する。エージングの
条件は、たとえば室温で3〜7日間、あるいは70
℃で24時間である。 本発明の接着剤は、(A)、(B)および(C)からなるも
のであるが、必要に応じて、溶融塗工可能な範囲
において、他の成分、たとえば粘着性付与樹脂な
どを使用することができる。使用しうる粘着性付
与樹脂としては、たとえばロジン、ロジン誘導体
あるいはこれらの水添樹脂、ポリテルペン樹脂、
テルペンフエノール樹脂、スチレン系樹脂、クマ
ロン・インデン系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石
油樹脂、脂環族系水添石油樹脂などをあげること
ができる。 本発明の接着剤は、接着剤の溶融塗工時の加工
条件(温度、時間)が変動しても良好な粘着性を
有する加工物が得られるものである。またこのよ
うにして得られた加工物は、経日変化がなく、接
着力の経日低下がない。 本発明の熱溶融型感圧接着剤は、ラベル、ステ
ツカー、テープなどの用途に有用である。特に残
留溶剤が問題とされる医療用分野において有用で
ある。 以下実施例により、本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実
施例中の部は重量部を、また%は重量%を示す。 実施例 1 n−ブチルアクリレート95部とアクリル酸5部
とからなる混合物を調製し、この混合物の20%
を、滴下ロート、冷却器、撹拌器および窒素導入
管のついた四つ口コルベンに入れ、コルベン内を
撹拌しながら、窒素置換し、80℃まで昇温する。
上記混合物の残りに、ベンゾイルパーオキサイド
を全モノマー量に対して0.5部溶解し、滴下ロー
トから滴下した。滴下には4時間を要し、さらに
4時間の熟成を行なつた。重合時の発熱を利用し
ながら、徐々に昇温し、重合系の温度を120℃ま
で上げ取り出した。得られた共重合体の溶融粘度
は120℃で100000CPSであつた。 上記アクリル共重合体100部に対し、ミリオネ
ートMS−50(日本ポリウレタン工業製;メチレ
ンビスフエニルイソシアネートをクレゾールでブ
ロツクした化合物)3部、ならびに1,8−ジア
ザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7の
0.5部を130℃で混合したのち、ポリエステルフイ
ルム(25μ)に塗工(塗布厚;25μ)後、160℃の
熱風を用い2分間または10分間加熱した。70℃で
24時間エージングを行なつた塗布試料について粘
着力および保持力の測定を行なつた。 すなわち、粘着力については、20℃、65%R・
Hの雰囲気下で、25mm幅試料片をステンレス板に
2Kgローラーで往復圧着し、30分後に180度剥離
試験(引張速度300mm/min)を行なつた。保持
力については、ステンレス板に、試料片を面積が
25mm×25mmになるように貼り付け、5Kgローラー
にて一往復圧着し、40℃雰囲気中に20分間放置し
たのち、1Kgの荷重をかけ、24時間後のズレ距離
または荷重が落下するまでの時間を測定した。 測定結果を表−1に示す。 比較例 1 実施例1で得られたアクリル共重合体100部に
対し、ミリオネートMS−50の3部を130℃で混
合したのち、同様に塗布試料を作成した。 比較例 2 実施例1で得られたアクリル共重合体100部に
対し、ミリオネートMS−50の45部を130℃で混
合したのち、同様に塗布試料を作成した。
【表】
実施例1の場合は、賦活時間が変つても、粘着
力、保持力は変化せず、良好である。
力、保持力は変化せず、良好である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)イソシアネート基と反応し得る活性水素含
有基を有するエチレン性不飽和単量体(a)0.5ない
し10重量%と、炭素数1ないし14のアルコールの
(メタ)アクリル酸エステルおよび必要により他
のエチレン性不飽和単量体からなるイソシアネー
ト基と反応し得る活性水素を有しない単量体(b)
99.5ないし90重量%との共重合体;(B)ブロツクド
イソシアネート化合物および(C)一般式 (式中、R1はHまたは炭素数1から8のアルキ
ル基、R2は炭素数が1から8のアルキル基、R1
とR2は結合してメチレン基の数が2から11で連
なる一つの環を形成していてもよい。nは2から
6であり、環はいずれの場合も低級アルキル基で
置換されていてもよい)で示される少くとも一種
のシクロアミジン類またはその塩からなる触媒か
らなることを特徴とする熱溶融型感圧接着剤。 2 (B)の潜在イソシアネート基と(a)の活性水素含
有基の当量比が(0.01〜0.4):1である特許請求
の範囲第1項記載の接着剤。 3 (C)の量が(A)の量に対して0.01〜20重量%であ
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の接着
剤。
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JPS6329905B2 true JPS6329905B2 (ja) | 1988-06-15 |
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Family Applications (1)
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