(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着性の架橋されたアクリル系エマルションポリマーを乳化性ワックスと混和して含み、該ワックスがアクリル系エマルションポリマー及び乳化性ワックスの重量を基準にして０．５〜１．５重量％の量で存在する裁断性かつ基材剥離性感圧性接着剤組成物。
【請求項２】
乳化性ワックスがパラフィンワックスである請求項１の感圧性接着剤組成物。
【請求項３】
艶消リトペーパー、キャスト塗工高光沢ペーパー、未塗被オフセットペーパー、リサイクルド艶消リトペーパー、ラテックス飽和面ペーパー、クリアアセテート及び艶消アセテートからなる群より選ぶ支持体を含み、その表面上に、架橋されたアクリル系エマルションポリマーを乳化性ワックスと混和して含み、該ワックスが乳化性ワックス及びアクリル系エマルションポリマーの重量を基準にして０．５〜１．５重量％の量で存在する裁断性かつ剥離性感圧性接着剤組成物のコーティングを備えた裁断性及び剥離性感圧性接着剤素材。
【請求項４】
乳化性ワックスがパラフィンワックスである請求項３の感圧性接着剤素材。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
発明は、種々の基材からのクリーンな剥離性を、裁断性を犠牲にしないで示す感圧性接着剤を指向するものである。
発明の背景
感圧性接着剤産業では、良好な剥離性、すなわち調節されたコーティングプロセス及び／又は接着剤流動学を達成しようとして２つのアプローチが試みられてきたことは、良く知られている。
接着剤のコート重量が所定の範囲内で調節されるならば、接着剤は剥離力の低下を示すことになり、かつ短い期間の間剥離可能な挙動を有することになる。しかし、ほとんどの接着剤の固有の恒久的な特性により、接着力はエージと共に成長して剥離不可能になる。
別の方法は、実際、コート重量の減少をもたらす接着剤セグメント或は微小球の不連続コートを使用することである。このアプローチはＳｉｌｖｅｒに係る米国特許第３，６９１，１４０号、Ｂａｋｅｒ等に係る米国特許第４，１６６，１５２号、Ｈｏｗａｒｄに係る米国特許第４，４９５，３１８号及び同第４，５９８，２１２号、Ｍａｌｌｙａ等に係る米国特許第４，８１０，７６３号に記載されている接着微小球並びにヨーロッパ特許第０１８０５９８号に記載されている接着剤セグメントを基にしており、各々を本明細書中に援用する。
流動学的アプローチは、剥離度数において低い接線デルタを有する高いゲルの、Ｔｇの低い接着剤をデザインすることであった。これらの流動学的性質により、接着剤は軟質物質のように挙動しかつ引きはがしテストの間小さい接着力を有するのが可能になる。しかし、この流動学的アプローチは裁断プロセスにおいて問題を生じる。
換言すると、良好な剥離性及び良好な裁断性は、互いに反する性質になるのがしばしばである。後者は、オフセットシーチングビジネスにおいて使用されるすべての接着剤について絶対必要な要件である。
また、裁断プロセスの間、接着剤とナイフとの間の結合を減小させるための接着剤を配合しようとする試みもあった。この性質を達成するために、Ｐａｒｓｏｎｓ等に係る米国特許第４，５４８，８４５号（本明細書中に援用する）に記載されている通りに、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のようなポリアルカレングリコールが、粘着性を増した水不溶性エラストマーと共に使用されてきたが、接着剤系とＰＥＧとの間の相分離及び不相容性により、その量及び使用法は限られてきた。例えば、Ｓａｃｋｏｆｆに係る米国特許第４，１５１，３１９号及びＬａｕｒａｎｔに係る同第４，３４６、１８９号（各々を本明細書中に援用する）に記載されている通りに、シリコーンもまた提案された。生成物は良好な裁断性、及び初期再配置可能性（ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ）を示すが、再配置可能性は経時的に失われる。
エージと共に悪化しない剥離性及び再配置可能性、並びにオフセット印刷用途において用いるための良好な裁断性を示す感圧性接着剤組成物を提供することは望ましいであろう。
発明の背景
本発明に従えば、所定の基材への剥離及び再配置可能特性を示し並びにその性質を長い期間の間保持しかつ同様に優れた裁断性を供する感圧性接着剤を提供する。この結果は、エマルションアクリル系粘着性感圧性接着剤と、接着剤の接着力を剥離性を与える程に低いレベルに低下させかつ同時に優れた細断性を含む優れた裁断性をもたらす程の潤滑性を供する濃度で存在する乳化性ワックスとを組み合わせることによって達成される。
本発明において使用するアクリル系感圧性接着剤ポリマーは固有に粘着性でもよく或は粘着力を配合階段の間に加える粘着付与剤或は可塑剤を入れることによって供してもよい。可塑剤は、また剥離性を増進させるために使用してもよい。接着剤はそのままで使用してもよく或はその粘着力を架橋によって低下させてもよい。ワックスを配合段階の間に供しかつ均質なエマルションの一部としてキャストして、未改質のアクリル系感圧性接着剤組成物に比べて、感圧性接着剤コーティングを任意の所望の均一なレベルの剥離性において供する。これは接着力レベルの低下の結果である。接着剤は、同時に優れた裁断性を付与する。
乳化性ワックスは、アクリル系エマルションポリマー及びワックスの約０．５〜約１．５重量％の量で使用することができる。界面活性剤を、アクリル系エマルションポリマー及び界面活性剤の約０．５〜約３．５重量％の量で使用することができる。組み合わせて使用する場合、存在するワックス及び界面活性剤の合計量はアクリル系エマルションポリマー及び添加剤ワックス及び界面活性剤の約３重量％より少なくすべきである。
現時点で、ポリマーワックス単独或はジナトリウムｎ−オクタデシルスルホスクシナメートとの混合物をブチルベンジルフタレート或はエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーと非イオン性乳化ワックスとである界面活性剤と組み合わせて使用するのが好適である。
現時点で好適なエマルションアクリル系接着剤は２−エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート及びカルボン酸をベースにした架橋されたアクリル系ポリマー或は２−エチルヘキシルアクリレート、メタクリル酸及びアクリル酸のコポリマーである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に従う接着剤組成物の９０°引きはがし及びループタック特性を対照と比較して例示する。
図２は、面ストック用の種々のバッキングと共に使用する本発明の接着剤についての９０°引きはがし接着力を例示する。
詳細な説明
本発明に従えば、エマルションから適したバッキング（支持体）或は面ストック（素材）にキャストする際に、優れた裁断性及び再配置可能性の性質を示す感圧性接着剤を提供する。
本発明の接着剤は、好ましくは架橋し、エマルションに配合したエマルションアクリル系ポリマーと、乳化性ワックスとを組み合わせたものをベースにし、これらは適したバッキングにキャストする際に、オフセット印刷用途について面ストック裁断並びに剥離性及び再配置可能性を可能にする。
本発明に従って有用なアクリル系エマルション感圧性接着剤ポリマーは、アルキル基において炭素原子約４〜約８を含有する一種又はそれ以上のアルキルアクリレートを重量％基準で３０〜約９８重量％含有する。全アルキルアクリレート濃度はモノマーの全重量を基準にして約６０〜約９５重量％であるが好ましい。有用なアルキルアクリレートはｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、等を含み、２−エチルヘキシルアクリレート及び２−エチルヘキシルアクリレートとブチルアクリレートとの混合物が好適である。
アクリレートポリマーの第二成分は、アクリレートモノマーの性能に影響を与える一種又はそれ以上の改質用モノマーである。それらの中で、炭素原子３〜約５を含有する一種又はそれ以上の不飽和カルボン酸を入れて、通常アクリル系ポリマーを形成するモノマーの約２〜１０重量％の量で存在させてよい。不飽和カルボン酸は、取り分けアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、等を含んだ。アクリル酸、メタクリル酸或はこれらの混合物が現時点で好適である。
存在させてもよいその他のモノマーは一種又はそれ以上のビニルエステルであり、これらを全モノマーの約１５〜約３５重量％の量で存在させてよく、ビニルアセテート、ビニルブチレート、ビニルプロパネート、ビニルイソブタレート、等のようなモノマーを含むことができる。加えて、ジ−２−エチルヘキシルマレエート、ジ−２−エチルヘキシルフマレート、等のような一種又はそれ以上のジカルボン酸のジエステル、等を供してよい。
アクリル系ポリマーは、反応させる場合ポリマーの一部となる反応性界面活性剤を含む一種又はそれ以上の界面活性剤の存在におけるエマルション重合によって作るのが普通である。アクリル系ポリマーは形成したまま使用してもよく、所望ならば慣用の手段によって重合の間か或は後のいずれかに架橋させてもよく、固形分５０重量％又はそれ以上、通常６０重量％又はそれ以上の固形分含量のエマルションとして供する。
現時点で好適なアクリル系エマルションポリマーは、Ａｖｅｒｙ  Ｄｅｎｎｉｓｏｎ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＡｖｅｒｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ部門により販売されるブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート及び不飽和カルボン酸を含有する架橋されたアクリル系ポリマー並びに２−エチルヘキシルアクリレート約９８％と、メタクリル酸約１．４％と、アクリル酸約０．６％とのコポリマーである。
再配置可能性及び裁断性を誘発させるために、エマルション感圧性接着剤に乳化性ワックスを組み合わせ、これらを配合段階でアクリル系感圧性接着剤ポリマーと組み合わせる。現時点で、添加剤は乳化された界面活性剤にするのが好適である。好適な界面活性剤はＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ−１０８として知られる、分子量約１４６０００を有しかつＨＬＢ値が２４より大きい通常固体のポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマーである非イオン系界面活性剤である。その界面活性剤はＢＡＳＦにより製造かつ販売される。最も好適な界面活性剤はＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏ．により製造かつ販売されるジナトリウムｎ−オクタデシルスルホスクシナメートである。
ワックス添加剤は、単にナイフ表面と接着剤との間の特殊な潤滑を供するばかりでなく、また接着力レベルを顕著に低下させる。ワックスエマルションは乳化された石油樹脂、パラフィンワックス、酸化されたパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、等の乳化されて非イオン系ワックスエマルションを形成するものを含む。好適なワックスはオハイオ、シンシナチのＭｏｃｈｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．により製造かつ販売される非イオン系パラフィンワックスエマルションであるＭＥ４７９５０である。最も好適なワックスはオランダ国のＢＶＫ−Ｃｅｒａ  Ｂ．Ｖ．により供給される乳化された混合改質ポリマーワックスである。
面ストックのバッキングは広く変えてよく、ペーパー面ストック、ポリマー面ストック、例えばビニル及びアセテート面ストックを含んでよい。現時点で好適な構造では、面ストックはキャスト塗工高光沢ペーパー、Ｃ２Ｓ艶消リトペーパー、未塗被オフセットペーパー、リサイクルド艶消リトペーパー、ラテックス飽和面ペーパー、クリアアセテート、艶消アセテート、ビニル、等の接着剤で１５〜２１ｇ／ｍ2、好ましくはシリコーンレリースライナーで保護された接着剤で１８ｇ／ｍ2のレベルに被覆されたものである。
例によって例示する通りの本発明の生成物は、ペーパーを面ストックとして及びレリースライナーにおいて使用する場合でさえ、カールを発生しないで、剥離性及び裁断性を独特に備える。それは、また、その他の剥離可能なペーパー及びテープに比べて、所定の基材からバッキング或は面ストックの引き裂き無しで引き剥しかつ剥離性及び裁断性を可能にする程の小さい接着力を備える能力を示す点で独特性を示した。
発明を例示する目的で、例１〜３について、好適な商用の架橋されたアクリル系エマルションポリマーである、Ａｖｅｒｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌにより２２０Ｘの名前で製造されるブチルアクリレートと、２−エチルヘキシルアクリレートと、不飽和カルボン酸とのエマルション重合ミックスをベース接着剤として使用した。
対照１について、エマルションポリマーを受け入れたままで使用した。例１〜３について、２２０Ｘ、ＢＡＳＦにより製造される平均分子量約１４６０００及び融点５７℃を有しかつＨＬＢ値が２４より大きい通常固体のポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマーであるＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｆ−１０８のエマルション溶液を配合した。それを２２０Ｘエマルションに加える脱イオン水に溶解し、塗布可能な混合物は固形分約５２％の固形分含量及び粘度７，０００ｃｐｓ（所望の範囲４，０００〜１０，０００ｃｐｓ）を有した。その組成物は、界面活性剤を界面活性剤とポリマー（接着剤Ａ）との重量を基準にして約３重量％含有した。接着剤Ｂは同じようにして作製したが、界面活性剤を約２％含有する。
配合したエマルションは界面活性剤を界面活性剤及びポリマーの重量を基準にして３％含有し、下記の表１に記載するバッキング上に被覆した際に、コート重量約１８ｇ／ｍ2において下記の適した性質を有する。
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表２及び図１は、対照１、接着剤Ａ、接着剤Ｂ、ポリエチレングリコール３重量％を含有する対照２及びポリエチレングリコール１重量％を含有する対照３の接着剤コーティング性能を比較する。ポリエチレングリコールは５０％水溶液で加え、相分離を示した。
表３は種々の基材からかつ同表に示す保留時間の間エージした例１の組成物の剥離性能を比較する。「Ｙｅｓ］は剥離性を意味する。引き出される結論は、グラス、ステンレススチール及び段ボールに関する性能は良好であるが、ペインティド金属、ポリエチレン及びＡＢＳ基材に関する性能は良好でないことであった。
表４は例１の接着剤の艶消アセテートバッキングに関する性能を比較する。結果に基づけば、バッキングの下塗りを必要とすると結論された。
図２は、種々の基材に関する界面活性剤３％を含有する接着剤Ａに対する対照１についての１ｂ／ｉｎで表わすブロックダイヤグラム比較引きはがし接着力である。
例１の構造の１００シートスタックを１５回裁断した際に、ナイフ及びスタックの両側面は、スタック或は刃の上に接着剤の付着が無く、優れていると評価されることが観測された。
表５は、ポリマー及び非イオン性エマルションとして供したパラフィンワックスのワックスの重量を基準にして１重量％のワックスを配合した対照１の接着剤の性能を示す。これは接着剤Ｃである。そのエマルションは、融点１４７°Ｆ（６４℃）、固形分含量５０％を有し、平均粒径０．３５ミクロンを有するＭＥ４７９５０パラフィンワックスとして知られるものであった。バッキングはＭａｔｔｅ  Ｌｉｔｈｏであった。総括裁断性性能は優れていた。
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添付の表６は、Ｍａｔｔｅ  Ｌｉｔｈｏバッキング上にコート重量約２５ｇ／ｍ2で付着させた接着剤Ｃの剥離性性能を示す。表７はワックス０．７５重量％（接着剤Ｄ）における性能を示し、表８はワックス０．５重量％（接着剤Ｅ）における性能を示す。剥離性及び裁断性はすべての例で優れていた。
エージングテストでは、５０℃における１週間の暴露は室温における６か月に相当し、５０℃における２週間は室温における１年に相当する。
対照４及び例５〜９
対照４及び例５〜９について、ポリマーとして、ＡＶＣ  ３６６６をポリマーが２−エチルヘキシルアクリレート約９８％、メタクリル酸約１．４重量％及びアクリル酸約０．６％を含有する固形分６７％のアクリル系ポリマーエマルションとして使用した。使用したワックスはオランダ国在ＢＶＫ−Ｃｅｒａ  Ｂ．Ｖ．により供給される混合ポリマーワックスのエマルションであるＡｑｕａｃｅｒ  ５３３であり、界面活性剤としては、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏ．により供給される水中ジナトリウムｎ−オクタデシルスルホスクシナメート３５％のペーストであるＡｅｒｏｓｏｌ１８であった。可塑剤はブチルベンジルフタレートであった。下記は現時点で好適な組成物である：
Ａ．ＡＶＣ３６６６（ＴＳＣ６７％）    １００湿潤部
Ａｅｒｏｓｏ１１８（ＴＳＣ３５％）５．０
ブチルベンジルフタレート          ５．０
Ｂ．ＡＶＣ３６６６（ＴＳＣ６７％）    １００湿潤部
Ａｑｕａｃｅｒ５３３（ＴＳＣ４０％）２．１
ブチルベンジルフタレート          ５．０
ＴＳＣ＝全固形分含量
対照及び例の組成を表９に示す。接着剤の性質を表１０に示す。対照はエージによる接着力の増加を示した。例５、８及び９の組成物は種々の基材への接着力の増加を示さなかった。例６及び７の組成物は７０℃においてポリメチルメタクリレートへの接着力の増加を示した。ポリマーとワックスとの混合物はほとんどの表面からの適当な剥離性をもたらすが、可塑剤をブレンドに加えると一層広い範囲の表面からの安定な剥離性をもたらすことが観測された。発明のすべての他の組成物に関するように、例は優れた裁断性及び切断性をもたらした。
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【図１】
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【図２】
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