JP3498123B2 - アクリル系感圧接着剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の技術分野】本発明は、アクリル系ポリマーを主
な接着成分とする感圧接着剤組成物に関する。さらに詳
しくは本発明は、粘着力が強く、耐熱性に優れると共
に、一定の荷重をかけ続けたときに、剥離しにくい感圧
接着剤組成物に関する。 【０００２】 【発明の技術的背景】近年、アクリル系ポリマ―からな
る感圧接着剤は、工業用粘着テープ、粘着シート、ラベ
ル、液晶表示板用等の種々の分野で使用されている。こ
うした感圧接着剤は、高い接着力を有していると共に、
用途の多様化に伴って高い耐熱性を有することも必要に
なってきている。 【０００３】ところで、このような感圧接着剤において
は、壁掛けフックの接着剤のように常に一定の荷重がか
かる条件下で使用されるものがある。こうした条件で使
用される接着剤は本質的に初期接着力が高いことが必要
になるが、初期接着力が高いだけでは必ずしも定荷重剥
離性（一定の比較的軽い荷重を長期間かけ続けたときの
剥離しにくさ）および保持力は高くならない。こうした
定荷重剥離性および保持力を向上させるには、接着剤に
かかる応力（剥離力）が接着剤と被着体との界面に直接
作用する前に、この応力を接着剤内で分散・吸収する必
要がある。 【０００４】そこで、本発明者は、感圧接着剤の定荷重
剥離性および保持力を向上させるべく研究を重ねた結
果、アクリル系接着剤に特定のエポキシ化合物を用いて
アクリル系接着剤の分子間に比較的低い密度で架橋構造
を形成することにより、接着剤の定荷重剥離性および保
持力が著しく向上するとの知見を得て本発明を完成し
た。 【０００５】なお、特開平4-18478号公報には、重量平
均分量が１０００〜３００００のテレケリックオリゴマ
ーをアクリル系接着剤に配合することが開示されてい
る。このテレケリックオリゴマーは、分子末端に２個以
上の官能基を有するオリゴマーであり、この官能基とし
てはイソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、カルボ
キシル基、水酸基などであり、主鎖部分は、ポリオキシ
エチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖等で形成されてい
る。そして、この実施例３には、アクリル酸n-ブチル・
アクリル酸共重合体（モノマー重量組成；９:１）１０
０重量部に、重量平均分子量２０００の２官能エポキシ
系テレケリックオリゴマー０.５重量部を配合した例が
示されている。しかしながら、こうした接着剤におい
て、エポキシ基を有するテレケリックオリゴマーによっ
て形成される均一な架橋構造によって、この接着剤にか
かる応力が、三次元的に分散されて吸収されるのであ
り、上記公報に記載されているような分子量の大きなテ
レケリックオリゴマーを用いてもアクリルポリマーとの
相溶性が悪く、均一な架橋が形成されないため高温にお
ける応力分散効果が小さい。即ち、接着剤にかかる応力
を分散させて吸収するには、アクリルポリマー間に低密
度で均一な架橋構造が形成され、しかもこうして形成さ
れた架橋構造が、接着剤の凝集力を損なわない程度に形
成されていることが必要になるのである。 【０００６】 【発明の目的】本発明は定荷重剥離強度が特に優れたア
クリル系感圧接着剤を提供することを目的としている。 【０００７】さらに本発明は、高温における接着強度が
高く、しかも定荷重剥離強度の高いアクリル系感圧接着
剤を提供することを目的としている。 【０００８】 【発明の概要】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物
は、アクリル系ポリマーとエポキシ化合物とからなるア
クリル系感圧接着剤組成物であって、該アクリル系ポリ
マーは、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、
マレ.イン酸モノブチルおよびβ-カルボキシエチルアク
リレートよりなる群から選ばれる少なくとも1種類の化
合物から誘導されるカルボキシル基を有する繰り返し単
位を０.５〜２０重量部の量で含有しており、該エポキ
シ化合物が、エポキシ当量２５０〜４００の直鎖状のグ
リシジル系２官能エポキシ化合物であり、かつ該アクリ
ル系ポリマー１００重量部に対して、該エポキシ化合物
を０.０２〜２重量部の量で含有すると共に、該アクリ
ル系ポリマー中に（メタ）アクリル酸エステルから誘導
される繰り返し単位が６０〜９９．５重量部の範囲内の
量で共重合しており、さらに、アクリル系ポリマーにお
けるカルボキシル基を有する繰り返し単位、（メタ）ア
クリル酸エステルから誘導される繰り返し単位以外の残
部は、他の官能基を有するモノマーが共重合しており、
該他の官能基を有するモノマーが、水酸基を含有するモ
ノマー、アミド基を含有するモノマー、アミド基とメチ
ロール基とを含有するモノマー、アミノ基を含有するモ
ノマー、α,β-不飽和二塩基酸のジエステル、ビニルエ
ステル、ビニルエーテル、ビニル芳香族化合物および
(メタ)アクリロニトリルよりなる群から選ばれる少なく
とも一種類のモノマーであることを特徴としている。 【０００９】上述のようにアクリル系感圧接着剤にエポ
キシ化合物を配合することは既に知られており、エポキ
シ化合物を含有することによってアクリル系感圧接着剤
の耐熱保持力は向上する。ところが、こうして従来から
使用されていたエポキシ化合物では定荷重剥離性（一定
の比較的軽い荷重を長時間かけたときの剥離しにくさ）
が弱点となっていた。しかし、特定のエポキシ化合物を
特定量配合して架橋構造を形成すると、従来アクリル系
感圧接着剤の弱点とされていた定荷重剥離性が著しく向
上する。 【００１０】さらに、このようなエポキシ化合物により
架橋構造を形成することにより、熱時の接着性も向上す
る。 【００１１】 【発明の具体的説明】次に本発明のアクリル系感圧接着
剤組成物について具体的に説明する。本発明のアクリル
系感圧接着剤組成物は、アクリル系ポリマーと特定のエ
ポキシ化合物とを含有している。 【００１２】アクリル系ポリマーは、接着の主成分とな
るものであり、通常は、炭素原子数１〜１８程度のアル
キル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルモ
ノマーとカルボキシル基を有する単量体とを共重合させ
ることにより製造される。 【００１３】ここで使用される（メタ）アクリル酸アル
キルエステルモノマーの例としては、（メタ）アクリル
酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリ
ル酸n-プロピル、（メタ）アクリル酸sec-プロピル、
（メタ）アクリル酸n-ブチル、（メタ）アクリル酸sec-
ブチル、（メタ）アクリル酸tert-ブチル、（メタ）ア
クリル酸イソアミル、（メタ）アクリル酸n-ヘキシル、
（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル
酸n-オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メ
タ）アクリル酸2-エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸
ウンデシルおよび（メタ）アクリル酸ラウリル等を挙げ
ることができる。 【００１４】この（メタ）アクリル酸アルキルエステル
は、通常はアクリル系ポリマー中に６０〜９９.５重量
部の量で共重合している。また、本発明のアクリル系ポ
リマーを形成するカルボキシル基を有する単量体として
は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マ
レイン酸、マレイン酸モノブチルおよびβ-カルボキシ
エチルアクリレート等のカルボキシル基を含有するモノ
マーを挙げることができる。 【００１５】本発明の接着剤の主成分であるアクリル系
ポリマー中には、上記カルボキシル基を有する繰り返し
単位が０.５〜２０重量部の量、好ましくは１〜１０重
量部の量で共重合されている。このカルボキシル基を有
する基が０.５重量部より少ないと、エポキシ化合物と
の反応性が低下し、接着剤中に未反応のエポキシ基が残
存することが多くなり、また２０重量部を超えるとこの
アクリル系ポリマーのガラス転移温度が高くなり、常温
で良好な接着性能を示さなくなる。 【００１６】また、本発明で使用するアクリル系ポリマ
ーには、上記の他にこのアクリル系ポリマーの特性を損
なわない範囲内で他の官能基を有するモノマーが共重合
していても良い。 【００１７】ここで他の官能基を有するモノマーの例と
しては、（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およびアリルアル
コール等の水酸基を含有するモノマー；（メタ）アクリ
ルアミド、N-メチル（メタ）アクリルアミドおよびN-エ
チル（メタ）アクリルアミド等のアミド基を含有するモ
ノマー；N-メチロール（メタ）アクリルアミドおよびジ
メチロール（メタ）アクリルアミド等のアミド基とメチ
ロール基とを含有するモノマー、アミノメチル（メタ）
アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ートおよびビニルピリジン等のアミノ基を含有するモノ
マーのような官能基を有するモノマ−等を挙げることが
できる。 【００１８】さらに、上記のようなアクリル系モノマー
の他に、エチレン性二重結合を有するモノマーを使用す
ることができる。ここでエチレン性二重結合を有するモ
ノマーの例としては、マレイン酸ジブチル、マレイン酸
ジオクチルおよびフマル酸ジブチル等のα,β−不飽和
二塩基酸のジエステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル等のビニルエステル；ビニルエーテル；スチレン、α
−メチルスチレンおよびビニルトルエン等のビニル芳香
族化合物；（メタ）アクリロニトリル等を挙げることが
できる。 【００１９】 【００２０】このようなアクリル系ポリマーは、有機溶
媒中に上記の単量体を投入し、窒素ガス等の不活性ガス
雰囲気下で、反応温度５０〜１００℃、反応時間２〜２
０時間反応させることにより製造することができる。こ
の反応に際しては、アゾビスイソブチロニトリルのよう
な反応開始剤を使用する。こうして得られたアクリル系
ポリマーの重量平均分子量は、通常は１０００００〜１
５０００００の範囲内にある。また、上記のようにして
有機溶媒中で反応させることにより、アクリル系ポリマ
ーは有機溶媒溶液として得られる。こうして得られたア
クリル系ポリマーの有機溶媒溶液は、有機溶媒を分離せ
ずそのまま使用することができる。 【００２１】本発明のアクリル系感圧接着剤は、特定の
エポキシ化合物を含有している。このエポキシ化合物
は、直鎖状の構造を有しており、その分子の両末端にエ
ポキシ基を有するグリシジル系２官能エポキシ化合物で
ある。 【００２２】さらに、このエポキシ化合物のエポキシ当
量は２５０〜４００の範囲内にあることが必要である。
このエポキシ当量は、間接的にではあるが、エポキシ化
合物によって形成される架橋構造の長さを表している。
エポキシ化合物は、アクリル系ポリマー中のカルボキシ
ル基と結合して架橋構造を形成する。そして、エポキシ
当量が２５０〜４００のエポキシ化合物を使用すると、
アクリル系ポリマーとの間に均一な架橋構造が形成さ
れ、接着剤分子の間には緩い拘束状態が形成される。接
着剤層にかかった応力は、上記のように緩く拘束された
接着剤分子間で、均一な架橋構造の変形により吸収され
るものと考えられる。従って、エポキシ当量が２５０に
満たないエポキシ化合物を使用したのでは、アクリル系
ポリマーの凝集力が高くなり保持力は向上するものの架
橋構造の変形性が少ないため定荷重剥離性が悪くなる。
また、このエポキシ当量が４００を超えるエポキシ化合
物は、アクリル系ポリマーとの相溶性が低下し、架橋構
造が均一でないため変形性が悪く、保持力、定荷重剥離
性は低下する。 【００２３】本発明で使用することができるエポキシ化
合物の具体的な例を以下に示す。 【００２４】 【化１】 【００２５】このようなエポキシ化合物は、主にアクリ
ル系ポリマー中のカルボキシル基と結合してアクリル系
ポリマー分子の間で均一な架橋構造を形成する。こうし
て形成された架橋構造は、アクリル系ポリマーを緩やか
に拘束する程度に形成されていることが必要であり、従
って、このエポキシ化合物をアクリル系ポリマー１００
重量部に対して、０.０２〜２重量部の量で使用して架
橋構造を形成することが必要である。このエポキシ化合
物の量が０.０２重量部に満たないと応力を吸収するの
に有効な密度の架橋構造を形成することができない。ま
た、２重量部を超えると架橋密度が高くなりすぎて、定
荷重剥離性が悪くなる。 【００２６】このようなエポキシ化合物による架橋構造
を迅速に形成するために、本発明では反応促進剤を使用
することが好ましい。この反応促進剤の例としては、イ
ミダゾールのようなアミノ化合物を挙げることができ
る。このような反応促進剤を使用する場合、反応促進剤
は、アクリル系ポリマー１００重量部に対して、通常は
０.０１〜５重量部、好ましくは０.１〜２重量部の量で
使用される。 【００２７】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物は、
通常、アクリル系ポリマーからなる主剤とエポキシ系架
橋剤成分とからなる２液型感圧接着剤として使用され
る。さらに、本発明の感圧接着剤組成物には、他の成分
を配合してもよい。 【００２８】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物に配
合できる他の成分としては、タッキファイヤー、可塑剤
および染料等を挙げることができる。上記の他の成分と
しては、既に公知の成分を単独あるいは組み合わせて配
合することができる。 【００２９】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物は、
通常の２液型感圧接着剤と同様に使用することができ
る。例えば、有機溶媒中に溶解若しくは分散しているア
クリル系ポリマー中に所定量のエポキシ化合物を加えて
充分に混合する。この際にタッキファイヤー等の他の成
分も必要により配合して混合する。 【００３０】次いでこの混合物を剥離紙上に塗布し、溶
剤を除去後支持体上に転写し接着剤として使用すること
ができる。特に本発明のアクリル系感圧接着剤組成物
は、上記のように支持体上に転写した後、常温で５〜１
０日程度熟成させた後に使用することが好ましい。 【００３１】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物は、
金属、ガラス等との接着性が良好であり、高耐久用途の
工業用粘着テープ、工業用粘着シート、ラベル用接着
剤、液晶表示装置用の接着剤（特に基板上に偏光板ある
いは偏光板と位相差板との積層板を接着する際の接着
剤）等として有用性が高い。 【００３２】 【発明の効果】本発明のアクリル系感圧接着剤組成物
は、アクリル系ポリマーと特定のエポキシ化合物とから
なるので、主としてアクリル系ポリマー間にこのエポキ
シ化合物による均一な架橋構造が形成され、この架橋構
造により接着剤に加わる応力を分散することができる。
従って、本発明のアクリル系感圧接着剤組成物は、特に
定荷重剥離強度に優れている。さらに、本発明のアクリ
ル系感圧接着剤組成物は、被着体に対する粘着力が高
く、特に高温条件下における粘着性、凝集性に優れてい
る。また、本発明の感圧接着剤組成物は高温例えば９０
℃付近での接着強度が高いので、耐熱性の接着剤として
特に優れている。 【００３３】 【実施例】次に製造例および実施例を挙げ、本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定的
に解釈されるべきではない。なお、以下に示す実施例等
において「部」との表現は特に限定しない限り「重量
部」を表す。 【００３４】 【製造例１】 ［アクリル系ポリマーの製造］攪拌機、冷却管、温度計
および窒素導入管を備えた反応装置に、酢酸エチル８０
部、トルエン３０部、アクリル酸ブチル５０部、アクリ
ル酸2-エチルヘキシル４７部、アクリル酸２.５部およ
びメタアクリル酸2-ヒドロキシエチル０.５部を仕込ん
だ後、窒素気流下に系内温度が約７５℃となるまで昇温
した。 【００３５】この反応液にアゾビスイソブチロニトリル
０.２部を投入して反応を開始させ、２時間後にさらに
アゾビスイソブチロニトリルを０.３部追加して添加
し、反応液の温度を８０℃まで昇温し、この温度で５時
間攪拌を継続した。この反応液中に冷却トルエン４０部
を入れ、固形分が３９.１％、２３℃における粘度が４
８００cps、重量平均分子量（Ｍｗ）が５４万の重合体
溶液を得た。 【００３６】 【実施例１】上記製造例１で得られた重合体１００部
（固形分、以下同じ）に対し架橋剤として、下式（１）
の構造を有するエポキシ当量が約２８０であるエポキシ
化合物［デナコール ＥＸ-８３２；ナガセ化成工業
（株）製］０.４部、架橋促進剤としてイミダゾ−ル０.
５部を添加し、剥離紙上に乾燥後の厚さが２５μｍとな
るように塗布し、乾燥後ポリエステルフィルムに転写し
た。 【００３７】溶剤を乾燥器で除去後、２３℃で７日間熟
成して粘着テープを得た。 【００３８】 【化２】 【００３９】 【実施例２】上記製造例１で得られた重合体１００部に
対し架橋剤として、下式（２）の構造を有するエポキシ
当量が約３８２であるエポキシ化合物［デナコール Ｅ
Ｘ-８４１；ナガセ化成工業（株）製］０.４部、架橋促
進剤としてイミダゾール０.５部を添加し、剥離紙上に
乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布し、乾燥後ポ
リエステルフィルムに転写した。 【００４０】溶剤を乾燥器で除去後、２３℃で７日間熟
成して粘着テープを得た。 【００４１】 【化３】 【００４２】 【比較例１】製造例１で得られた重合体１００部に対し
架橋剤として、下式（３）の構造を有するエポキシ当量
が約１３５であるエポキシ化合物［デナコール ＥＸ-
８１０；ナガセ化成工業（株）製］０.０８部、架橋促
進剤としてイミダゾ−ル０.１部を添加し、剥離紙上に
乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布し、乾燥後ポ
リエステルフィルムに転写した。 【００４３】溶剤を乾燥器で除去後、２３℃で７日間熟
成して粘着テープを得た。 【００４４】 【化４】 【００４５】 【比較例２】製造例１で得られた重合体１００部に対し
架橋剤として、エポキシ当量が、約１００であるエポキ
シ化合物［テトラッドＸ；三菱瓦斯化学（株）製］０.
０３部を添加し、剥離紙上に乾燥後の厚さが２５μｍと
なるように塗布し、乾燥後ポリエステルフィルムに転写
した。 【００４６】溶剤を乾燥器で除去後、２３℃で７日間熟
成して粘着テープを得た。 【００４７】 【比較例３】製造例１で得られた重合体１００部に対し
架橋剤として、ポリイソシアネート化合物［コロネート
Ｌ；日本ポリウレタン（株）製］０.５部を添加し、剥
離紙上に乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布し、
乾燥後ポリエステルフィルムに転写した。 【００４８】溶剤を乾燥器で除去後、２３℃で７日間熟
成して粘着テープを得た。 【００４９】 【試験例】上記のように調製した、実施例１、２のテー
プおよび比較例１〜３の比較テープについて、粘着性能
を以下の通りの方法で調べた。この結果は、第１表に示
す。 【００５０】（試験方法）粘着性能 粘着力 試験テープを２８０番の研磨材で研磨したＳＵＳ３０４
板およびガラス板に２kgのハンドローラーで１往復して
圧着させた。１時間放置後、この試験テープを剥離角度
１８０度、引張り速度３００mm／分の条件で剥離したと
きの強度を測定した（剥離温度２３℃（常温）および９
０℃、ｇ／２５mm）。 【００５１】 保持力 上記のＳＵＳ３０４板を被着体とし、貼付面積２０×
２０mm²の試験テ−プに荷重１kgをかけ、８０℃雰囲気
中、６０分後のずれを測定した（mm）。 【００５２】 定荷重剥離性 試験テ−プをＳＵＳ３０４およびガラス板に貼り付け面
積が幅２０mm、長さ５０mmとなるように貼付し、８０℃
で剥離方向９０゜に２００ｇの荷重をかけた。こうして
加重をかけた試験テープの６０分経過後の剥がれ距離ま
たは落下時間を測定した（mmまたは分）。 【００５３】上記の粘着力、定加重剥離性および保持力
について行った試験の結果を表１に示す。 【００５４】 【表１】 【００５５】表１の結果より、本発明のアクリル系感圧
接着剤組成物のみが優れた粘着性能を示すことが明らか
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−46982（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−1957（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−173445（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 163/00 - 163/10 C08G 59/40 - 59/66

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 アクリル系ポリマーとエポキシ化合物と
   からなるアクリル系感圧接着剤組成物であって、 該アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリル酸、イタコン
   酸、クロトン酸、マレイン酸モノブチルおよびβ-カル
   ボキシエチルアクリレートよりなる群から選ばれる少な
   くとも1種類の化合物から誘導されるカルボキシル基を
   有する繰り返し単位を０.５〜２０重量部の量で含有し
   ており、 該エポキシ化合物が、エポキシ当量２５０〜４００の直
   鎖状のグリシジル系２官能エポキシ化合物であり、 かつ該アクリル系ポリマー１００重量部に対して、該エ
   ポキシ化合物を０.０２〜２重量部の量で含有すると共
   に、 該アクリル系ポリマー中に（メタ）アクリル酸エステル
   から誘導される繰り返し単位が６０〜９９．５重量部の
   範囲内の量で共重合しており、さらに、アクリル系ポリ
   マーにおけるカルボキシル基を有する繰り返し単位、
   （メタ）アクリル酸エステルから誘導される繰り返し単
   位以外の残部は、他の官能基を有するモノマーが共重合
   しており、 該他の官能基を有するモノマーが、水酸基を含有するモ
   ノマー、アミド基を含有するモノマー、アミド基とメチ
   ロール基とを含有するモノマー、アミノ基を含有するモ
   ノマー、α,β-不飽和二塩基酸のジエステル、ビニルエ
   ステル、ビニルエーテル、ビニル芳香族化合物および
   (メタ)アクリロニトリルよりなる群から選ばれる少なく
   とも一種類のモノマーであることを特徴するアクリル系
   感圧接着剤組成物。