(57)【要約】【課題】絶縁基材の片面または両面に水系粘着剤層を設けたテープ状絶縁材であって、粘着特性の高い粘着剤層を有するものを提供する。【解決手段】絶縁基材の片面または両面に粘着剤層を設けたテープ状絶縁材であって、前記粘着剤層が、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤により形成されたものであることを特徴とするテープ状絶縁材。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の片面または両面に粘着剤層を設けたテープ状絶縁材であって、
前記粘着剤層が、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤により形成されたものであることを特徴とするテープ状絶縁材。
【請求項２】
請求項１に記載のテープ状絶縁材が貼合されている絶縁物品。
【請求項３】
アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する、絶縁材用水分散型アクリル系粘着剤。
【請求項４】
アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤。
【請求項５】
基材の片面または両面に粘着剤層を設けた感圧性接着テープであって、前記粘着剤層が、請求項４に記載の水分散型アクリル系粘着剤により形成されたものである感圧性接着テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分散型アクリル系粘着剤、これを用いたテープ状絶縁材および当該テープ状絶縁材が貼合されている絶縁物品に関する。本発明のテープ状絶縁材は、トランス、コイル等の電気部品、電子部品等の層間絶縁や外面絶縁に使用され、これら物品を絶縁物品とする。また本発明は、前記粘着剤を用いた感圧性接着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テープ状絶縁材に使用される粘着剤としては、絶縁特性に優れるアクリル系又はゴム系の溶剤型粘着剤が使用されていた。かかるテープ状絶縁材に使用される粘着剤にも、一般の粘着剤の場合と同様に、環境保護、省資源、安全衛生等に対する社会的な要請と規制強化から、脱溶剤が重要な課題となっており、溶剤型粘着剤に代わるものが要望されている。前記溶剤型粘着剤に代わる粘着剤としては、汎用性や応用展開の可能性から、ホットメルト型や硬化型の粘着剤よりも、水系粘着剤が優位であると考えられている。
【０００３】
水系粘着剤として、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体を乳化剤存在下に重合して得られる重合体エマルションを含むアクリル系の水分散型粘着剤が開発されている（特許文献１、２および３を参照）。当該粘着剤は、重合体の分子量が高くなることを特徴としており、それに伴って粘着力が低くなる傾向がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４５６２３号公報
【特許文献２】
特開平６−１２８５４３号公報
【特許文献３】
特開２００２−３６３５２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、絶縁基材の片面または両面に水系粘着剤層を設けたテープ状絶縁材であって、粘着特性の高い粘着剤層を有するものを提供することを目的とする。また本発明は、テープ状絶縁材が貼合されている絶縁物品を提供することを目的とする。また本発明は、粘着特性の高い水系粘着剤層を形成しうる、絶縁材用水分散型アクリル系粘着剤を提供することを目的とする。また本発明は、粘着特性の高い水系粘着剤層を形成しうる、水分散型アクリル系粘着剤を提供することを目的とする。さらに本発明は、基材の片面または両面に水系粘着剤層を設けた感圧性接着テープであって、粘着特性の高い粘着剤層を有するものを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、テープ状絶縁材の水系粘着剤層を形成する水系粘着剤として以下に示すものを用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、絶縁基材の片面または両面に粘着剤層を設けたテープ状絶縁材であって、
前記粘着剤層が、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤により形成されたものであることを特徴とするテープ状絶縁材、に関する。
【０００８】
上記本発明では、水系粘着剤として前記重合開始剤量の水分散型アクリル系粘着剤を用いており、天然ゴムラテックスまたは合成ゴムラテックス粘着剤のようにイオン性乳化剤を多量に含有することによる絶縁特性の低下がない。また、水分散型アクリル系粘着剤に含まれる共重合体エマルションは乳化重合により得られるが、一般に、得られる重合体は比較的高分子量となり、単体では被着体への高い粘着力を発現する粘着剤が得られ難い。そこで、重合体エマルションの分子量を小さくすることで、単体でも高い粘着特性を発現する重合体エマルションが得られると考えられるが、そのためには乳化重合時に用いる重合開始剤量を上記範囲内にすることが有効であることを見出した。この手法により、接着力向上のため架橋剤その他の改質用単量体を添加することなく被着体に対して高接着力を有する水分散性アクリル系粘着剤を得ることができる。かかる粘着剤を用いて絶縁材上の片面または両面に粘着剤層を設けたテープ状絶縁材は、優れた粘着特性を有する。
【０００９】
また本発明は、前記テープ状絶縁材が貼合されている絶縁物品、に関する。
【００１０】
さらに本発明は、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する、絶縁材用水分散型アクリル系粘着剤、に関する。
【００１１】
また本発明は、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤、に関する。
【００１２】
さらに本発明は、基材の片面または両面に粘着剤層を設けた感圧性接着テープであって、前記粘着剤層が、前記水分散型アクリル系粘着剤により形成された感圧性接着テープ、に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のテープ状絶縁材において粘着剤層を形成する水分散型アクリル系粘着剤は、アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、かつカルボキシル基含有単量体を含有してなる単量体１００重量部に対し重合開始剤を０．３〜３重量部添加し、乳化剤の存在下で乳化重合して得られた共重合体エマルションを含有する。
【００１４】
アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、アクリル酸またはメタクリル酸と炭素数が４〜１２のアルコールとのエステルであって、具体的には、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸シクロペンチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニルなどがあげられ、これらの中からその１種または２種以上が用いられる。これら（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、単量体の主成分として、単量体中、５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、さらに好ましくは９０〜９９．５重量％の割合で用いられる。前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルの割合が少ないと、良好な接着性の粘着剤が得られにくい。
【００１５】
前記単量体中には、上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルのほかに、被着体への接着力を向上させるために、または得られる重合体を後架橋するための架橋点を導入するために、さらには粘着剤の凝集力を高めるために、また中和によって機械的安定性を向上させるために、上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な官能基含有単量体として、カルボキシル基含有単量体を含有している。カルボキシル基含有単量体は、前記アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの合計で単量体混合物として合計１００重量％になるように用いられる。通常、５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは０．５〜１０重量％の割合で用いられる。
【００１６】
カルボキシル基含有単量体としてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸などが用いられる。
【００１７】
また、被着体への接着力を向上させるために、または得られる重合体を後架橋するための架橋点を導入するために、さらには粘着剤の凝集力を高めるために、上記成分と共重合可能な前記以外の他の官能基含有単量体や改質用単量体を適量使用してもよい。なお、これらの他の官能基含有単量体等は、前記アルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、前記カルボキシル基含有単量体が前記割合を満足し、かつこれら単量体との合計で単量体混合物として合計１００重量％になるように用いられる。これらは、通常、５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは０．５〜１０重量％の割合で用いられる。
【００１８】
他の官能基含有単量体としては、（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、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシブチルなどの水酸基含有単量体、（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）アクリルアミドなどのアミド基含有単量体、（メタ）アクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルなどのアミノ基含有単量体、（メタ）アクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有単量体、（メタ）アクリル酸プロピルトリメトキシシラン、（メタ）アクリル酸プロピルジメトキシシラン、（メタ）アクリル酸プロピルトリエトキシシランなどの多官能アルコキシシラン、（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−ピロリドンなどがあげられる。これらの官能基含有単量体は、その１種を単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【００１９】
その他の改質用単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピルなどのアルキル基の炭素数が１〜３の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどのアルキル基の炭素数が１３〜１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、スチレン、ビニルトルエンなどがあげられる。また、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テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の二つ以上の重合性官能基を有するものがあげられる。これら改質用単量体もその１種を単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【００２０】
乳化剤としては、乳化重合において用いられるアニオン系乳化剤やノニオン系乳化剤を特に制限なく使用できる。たとえば、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ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、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などのノニオン系乳化剤などがあげられる。
【００２１】
前記乳化剤の使用量は、特に制限されないが、イオン性乳化剤を多量に含有することによる絶縁特性の低下を抑えるため、前記単量体１００重量部に対して、０．３〜５重量部程度とするのが好ましい。乳化剤の使用量が多くなると、得られる共重合体エマルションを含有する水分散型アクリル系粘着剤により形成される粘着剤層に含まれる水溶性成分量が多くなり、絶縁特性が低下する傾向があるため、乳化剤の使用量は、３重量部以下、さらには２重量以下とするのが好ましい。乳化剤の使用量は好ましくは０．５〜３重量部、特に好ましくは０．７〜２重量部である。
【００２２】
重合開始剤としては、たとえば、２  ，２  ′−アゾビスイソブチロニトリル、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（Ｎ，Ｎ′−ジメチレンイソブチルアミジン）などのアゾ系、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパ−オキサイドなどの過酸化物系や、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなどのレドツクス系開始剤などがあげられる。
【００２３】
前記重合開始剤の使用量は、得られる共重合体の高分子量化を抑制して粘着特性を向上させるためには、前記単量体１００重量部に対して０．３〜３重量部であり、０．４〜２．０重量部が好ましく、０．５〜１．０重量部がより好ましい。重合開始剤の使用量が増加するにつれて粘着力も増加する傾向があるが、３重量部を越えると、重合開始剤に含有されるイオン量が増加するために、絶縁特性が低下する。
【００２４】
前記単量体の乳化重合は、前記乳化剤の存在下、前記重合開始剤を用いて行い、アクリル系共重合体の水分散液を調製する。乳化重合は、一般的な一括重合、連続滴下重合、分割滴下重合などにより行う。重合温度は３０〜９０℃程度で行うことができる。
【００２５】
また、乳化重合にあたっては、得られる共重合体の分子量の調整のために、必要に応じて、メルカプタン類などに代表される適宜の連鎖移動剤を使用してもよい。
【００２６】
得られる共重合体エマルションは、アンモニアをはじめとするアミンにより中和する。中和時に使用するアミン量は、ｐＨ値を５〜１０にする量であるが、好ましくはｐＨ値を６〜９、特に好ましくはｐＨ値を７〜９にする量である。
【００２７】
本発明の水分散型アクリル系粘着剤は、上記共重合体エマルションを主剤成分とし、これに必要により、架橋剤を含有させることができる。架橋剤としては、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などの一般に用いられているものを使用できる。これら架橋剤は、官能基含有単量体を用いることにより重合体中に導入した官能基と反応して架橋する効果以外に、重合体エマルションまたは共重合体エマルションに含まれるホモポリマー等（たとえば、官能基含有単量体としてカルボキシル基含有単量体を用いた場合には、乳化重合時に、乳化剤のミセル中でカルボキシル基含有単量体が共重合し難く、水中でカルボキシル基含有単量体のホモポリマーまたはホモポリマーに近い共重合ポリマーが得られる）と反応することで水溶性成分の減少効果があり、使用するのが好ましい。これにより、水抽出成分量の減少効果がある。
【００２８】
架橋剤の使用量は、特に制限されないが、通常、共重合体中に導入した官能基：架橋剤の官能基の当量比で、１：０〜０．５程度、好ましくは１：０．００１〜０．３の範囲になるようにするのが好ましい。
【００２９】
さらに、本発明の水分散型アクリル系粘着剤には、粘着付与成分やその他の各種の添加剤を配合できる。粘着付与成分としては、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、キシレン系樹脂、エラストマーなどがあげられる。
【００３０】
本発明のテープ状絶縁材は、絶縁基材の片面または両面に、前記水分散型アクリル系粘着剤により、粘着剤層を形成したものである。水分散型アクリル系粘着剤の調製にあたっては、単量体の主成分であるアルキル基の炭素数が４〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステルおよびカルボキシル基含有単量体や、他の官能基含有単量体や改質用単量体の種類や添加量を適切に調整する。
【００３１】
絶縁基材は、特に限定されず、例えばポリエステル、ポリプロピレンなどのプラスチックフィルム、紙、不織布などの他、耐熱性のあるポリイミド、ポリアミド、ポリアセテートなどの単体またはこれらの複合基材、また場合によりこれらの基材にエポキシ樹脂などを含浸させたものなどがあげられる。
【００３２】
上記粘着剤層の形成は、上記水分散型アクリル系粘着剤を、絶縁基材上に直接塗布し乾燥することにより形成することもでき、セパレータ上に上記同様に形成した層を絶縁基材上に転写してもよい。本発明のテープ状絶縁材は、絶縁基材の片面または両面に粘着剤層をそれぞれ単層または複数層設けてシート状やテープ状の形態として得られる。
【００３３】
本発明のテープ状絶縁材は、各種電子部品用に好適に用いられ、電子部品類に接着されて電子部品類を構成する。かかる電子部品類は特に限定されないが、例えば、トランスの層間絶縁、外装絶縁などがあげられる。
【００３４】
上記水分散型アクリル系粘着剤は、一般的な感圧性接着テープの用途にも用いられる。
【００３５】
また、本発明の感圧性接着テープは、一般的なテープの用途にも使用することができる。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下、部は重量部を意味する。
【００３７】
実施例１
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、水３０部および過硫酸アンモニウム０．５部を仕込み、撹拌下に１時間窒素置換した。ここにアクリル酸ｎ−ブチル９５部、アクリル酸５部および乳化剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム（第一工業製薬（株）の商品名「ハイテノールＬＡ−１６」）１．０部（固形分換算）を水７０部で乳化したものを８０℃で３時間かけて滴下し、さらに８０℃で２時間熟成を行った。その後、室温まで冷却し、１０重量％アンモニア水によりｐＨ９に調整して、共重合体エマルションを得た。この共重合体エマルションに、その固形分（水分散系共重合体）１００部に対し、オキサゾリン基を含有する水溶性架橋剤として（株）日本触媒の商品名「エポクロスＷＳ−７００」（オキサゾリン基当量：２２０ｇ・ｓｏｌｉｄ／ｅｑ．）０  ．１部（固形分換算）を混合して、水分散型アクリル系粘着剤とした。
【００３８】
つぎに、この水分散型アクリル系粘着剤を、ポリエステルフィルム（２５μｍ厚）の片面に乾燥後の厚さが３０μｍになるように塗布して、１３０℃で３分間乾燥し、テープ状絶縁材を作製した。
【００３９】
実施例２
実施例１において、単量体としてアクリル酸ｎ−ブチル９５部およびメタクリル酸５部を用いたこと、また重合開始剤として過硫酸アンモニウム量を２．０部にしたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４０】
実施例３
実施例１において、単量体としてアクリル酸ｎ−ブチル９５部およびメタクリル酸５部を用いたこと、また重合開始剤として２  ，２  ′−アゾビスイソブチロニトリルを２．０部用いたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４１】
実施例４
実施例１において、単量体として２−エチルヘキシルアクリレート９４部およびアクリル酸６部を用いたこと、また重合開始剤として過硫酸アンモニウム量を２．０部にしたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４２】
実施例５
実施例１において、水溶性架橋剤を添加しないこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４３】
比較例１
実施例１において、重合開始剤として過硫酸アンモニウム量を０．１部にしたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４４】
比較例２
実施例３において、重合開始剤として２  ，２  ′−アゾビスイソブチロニトリル量を０．１部にしたこと以外は実施例３と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４５】
比較例３
実施例１において、重合開始剤として過硫酸アンモニウム量を４部にしたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状絶縁材を作製した。
【００４６】
以上の実施例１〜５および比較例１〜３で得られた各テープ状絶縁材について、下記の方法により電食係数（絶縁特性）および接着力を調べた。これらの結果を表１に示す。
【００４７】
＜電食係数（絶縁特性）＞
電気絶縁用ポリエステルフィルム粘着テープの試験方法が記載されているＪＩＳ  Ｃ−２３３８に準じて電食係数を測定した。
【００４８】
＜接着力＞
ＪＩＳ  Ｚ−０２３７に準じてステンレス板にテープ状絶縁材を貼合わせ、剥離力（１８０度ピール，剥離速度３００ｍｍ／分）を測定した。
【００４９】
【表１】
2004363067.tif 000002
表１に示す通り、実施例のテープ状絶縁材は、比較例の絶縁材と比べて接着力が非常に向上しており、本発明のテープ状絶縁材の粘着特性に優れていることが認められる。また、ＪＩＳ  Ｃ−２３３８で規定される電食係数が０．９８以上となっており、本発明のテープ状絶縁材の電食係数が良好であり、絶縁特性も優れていることが認められる。なお、比較例３のテープ状絶縁材は接着力には優れるが、電食係数が低く、絶縁性に劣るものである。