CN105585809A - 氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物,所述氢化嵌段共聚物组合物可形成色调、尺寸控制性、冲切性优异、它们的平衡也优异的粘合剂组合物,所述粘合剂组合物使用了该氢化嵌段共聚物组合物。一种氢化嵌段共聚物组合物,其包含氢化嵌段共聚物和钛化合物,上述氢化嵌段共聚物具有以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,上述钛化合物的含量为0.000001质量份~2质量份。
Description
技术领域
本发明涉及氢化嵌段共聚物组合物和使用了该氢化嵌段共聚物组合物的粘合剂组合物。
背景技术
近年来,从节能、节约资源、降低环境负荷等方面考虑,广泛利用了热熔型的粘合剂,作为热熔型粘合剂的基础聚合物,广泛使用了乙烯基芳香族烃单体-共轭二烯单体系嵌段共聚物(例如SBS:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-嵌段共聚物等)。
例如,专利文献1中公开了由三嵌段共聚物和二嵌段共聚物形成的粘合剂组合物。另外,专利文献2中公开了一种由嵌段共聚物形成的粘合剂组合物,该嵌段共聚物是通过用特定的2官能性偶联剂(特定的二卤化合物)进行偶联而得到的。此外,专利文献3中公开了一种由嵌段共聚物形成的粘合剂组合物,该嵌段共聚物以特定的比例对乙烯基芳香族烃单体与共轭二烯单体的嵌段共聚物进行了氢化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-278578号公报
专利文献2:日本特开昭63-248817号公报
专利文献3:日本特开平05-98130号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述现有提出的技术中,色调、尺寸控制性、冲切性的改良效果尚不充分,而且它们的平衡更不充分。
鉴于上述现有技术的问题,本发明的目的在于提供一种氢化嵌段共聚物组合物和使用了该氢化嵌段共聚物组合物的粘合剂组合物,所述氢化嵌段共聚物组合物可形成色调、尺寸控制性和冲切性优异、而且它们的平衡也优异的粘合剂组合物。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述现有技术的问题而进行了反复深入的研究,结果发现,特定结构的氢化嵌段共聚物组合物、和分别以特定量含有该氢化嵌段共聚物组合物和增粘剂的粘合剂组合物能够解决上述现有技术的问题,由此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种氢化嵌段共聚物组合物,其包含氢化嵌段共聚物和钛化合物,上述氢化嵌段共聚物具有以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,上述钛化合物的含量为0.000001质量份~2质量份。
[2]
如[1]所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率为5mol%以上且小于90mol%。
[3]
如[1]或[2]所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述共轭二烯单体单元包含丁二烯单体单元。
[4]
如[1]~[3]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段的平均分子量超过7,500且为150,000以下。
[5]
如[1]~[4]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,上述钛化合物的含量为0.000001质量份~0.05质量份。
[6]
如[1]~[5]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,上述钛化合物的含量超过0.0075质量份且为0.02质量份以下。
[7]
如[1]~[6]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述钛化合物包含选自由氧化钛、钛酸锂、水合氧化钛和氢氧化钛组成的组中的至少一种。
[8]
如[1]~[7]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,上述钛化合物的80vol%以上是粒径为0.1μm~100μm的颗粒。
[9]
如[1]~[8]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,作为上述氢化嵌段共聚物,包含氢化嵌段共聚物(A)和氢化嵌段共聚物(B),
上述氢化嵌段共聚物(A)具有上述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和上述以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
上述氢化嵌段共聚物(B)具有至少2个上述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段,并具有上述以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
上述氢化嵌段共聚物(B)相对于上述氢化嵌段共聚物(A)的重均分子量之比(上述氢化嵌段共聚物(B)的重均分子量/上述氢化嵌段共聚物(A)的重均分子量)为1.3~10,
相对于上述氢化嵌段共聚物(A)和上述氢化嵌段共聚物(B)的合计100质量%,上述氢化嵌段共聚物(A)的含量为20质量%以上90质量%以下,
相对于上述氢化嵌段共聚物(A)和上述氢化嵌段共聚物(B)的合计100质量%,上述氢化嵌段共聚物(B)的含量为10质量%以上80质量%以下。
[10]
一种粘合剂组合物,其含有[1]~[9]中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物100质量份、和增粘剂20质量份~700质量份。
[11]
如[10]所述的粘合剂组合物,其含有芳香族乙烯基系弹性体。
[12]
如[10]或[11]所述的粘合剂组合物,其含有共轭二烯系合成橡胶。
[13]
如[10]~[12]中任一项所述的粘合剂组合物,其含有天然橡胶。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种氢化嵌段共聚物组合物和使用了该氢化嵌段共聚物组合物的粘合剂组合物,该氢化嵌段共聚物组合物可形成色调、尺寸控制性、冲切性优异、它们的平衡也优异的粘合剂组合物。
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。本发明不限定于以下的实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形而实施。
需要说明的是,下文中,将构成聚合物的构成单元称为“~单体单元”,在作为聚合物的材料记载的情况下省略“单元”而仅记为“~单体”。
[氢化嵌段共聚物组合物]
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物包含氢化嵌段共聚物和钛化合物,该氢化嵌段共聚物含有以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,上述钛化合物的含量为0.000001质量份~2质量份。
[氢化嵌段共聚物]
本实施方式的氢化嵌段共聚物含有至少1个以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)、和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D)。
氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为2,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为30,000以上。另外,氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为1,000,000以下、更优选为400,000以下、进一步优选为300,000以下。通过使氢化嵌段共聚物的重均分子量为2,000以上,具有保持力进一步提高的倾向。另外,通过使氢化嵌段共聚物的重均分子量为1,000,000以下,具有可得到具有优异的低熔融粘度特性、生产率的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,氢化嵌段共聚物的重均分子量可以通过实施例中记载的方法求出。
本说明书中,“以乙烯基芳香族烃单体单元为主体”是指,聚合物嵌段中的乙烯基芳香族烃单体单元的含量为60质量%以上、优选为80质量%以上、更优选为95质量%以上。通过使聚合物嵌段中的乙烯基芳香族烃单体单元的含量为60%质量以上,可得到保持力优异的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物。
另外,本说明书中“以共轭二烯单体单元为主体”是指,聚合物嵌段中的共轭二烯单体单元的含量为60质量%以上、优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。
作为氢化嵌段共聚物的结构,没有特别限定,例如可以举出下述式(i)~(vi)。
(Ar-D)n···(i)
D-(Ar-D)n···(ii)
Ar-(D-Ar)n···(iii)
Ar-(D-Ar)n-X···(iv)
[(Ar-D)k]m-X···(v)
[(Ar-D)k-Ar]m-X···(vi)
上述式(i)~(vi)中,Ar表示以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar),D表示以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),X表示偶联剂的残基或多官能有机锂等聚合引发剂的残基,m、n和k表示1以上的整数,分别优选为1~6的整数。聚合物嵌段(Ar)和/或聚合物嵌段(D)存在两个以上的情况下,各聚合物嵌段(Ar)和/或各聚合物嵌段(D)的重均分子量、组成、结构可以相同也可以不同,聚合物嵌段(Ar)存在两个以上的情况下,从保持力、耐热性、生产率的方面考虑,优选存在两个以上的聚合物嵌段(Ar)的重均分子量之差小。另外,优选将各聚合物嵌段(Ar)含有的乙烯基芳香族烃单体单元的含量除以聚合物嵌段(Ar)的个数所得到的值、与将氢化嵌段共聚物中所占的乙烯基芳香族烃单体单元的含量除以聚合物嵌段(Ar)的个数所得到的值之差小。
对存在两个以上的聚合物嵌段(Ar)的重均分子量之差没有特别限制,相对于具有最大重均分子量的聚合物嵌段(Ar),其他聚合物嵌段(Ar)的重均分子量之差优选为具有最大重均分子量的聚合物嵌段(Ar)的重均分子量的35%以下、更优选为25%以下、进一步优选为15%以下、更进一步优选为5%以下。另外,对下限没有特别限制,但优选为0%以上。
需要说明的是,聚合物嵌段(Ar)的重均分子量可以通过实施例中记载的测定方法求出。
对将各聚合物嵌段(Ar)含有的乙烯基芳香族烃单体单元的含量除以聚合物嵌段(Ar)的个数所得到的值、与将氢化嵌段共聚物中所占的乙烯基芳香族烃单体单元的含量除以聚合物嵌段(Ar)的个数所得到的值之差没有特别限制,优选为将氢化嵌段共聚物中所占的乙烯基芳香族烃单体单元的含量除以聚合物嵌段(Ar)的个数所得到的值的7%以下、更优选为5%以下、进一步优选为3%以下、更进一步优选为1%以下。另外,对下限没有特别限制,但优选为0%以上。
需要说明的是,各聚合物嵌段(Ar)含有的乙烯基芳香族化合物单体单元含量通过下述方式得到:在聚合物嵌段(Ar)和聚合物嵌段(D)的聚合终止时将其少量抽出,利用实施例中记载的方法测定乙烯基芳香族烃单体单元的含量,考虑最终得到的氢化嵌段共聚物的结构进行计算,由此得到。
本实施方式的氢化嵌段共聚物中的乙烯基芳香族烃单体单元的含量优选为5质量%以上、更优选为8质量%以上、进一步优选为10质量%以上。另外,氢化嵌段共聚物中的乙烯基芳香族烃单体单元的含量优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为80质量%以下。通过使乙烯基芳香族烃单体单元的含量在上述范围,具有得到具有优异的粘合性能、而且其平衡也优异的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。特别是,通过使乙烯基芳香族烃单体单元的含量为5质量%以上,具有得到具有优异的保持力的氢化嵌段共聚物的倾向。另外,通过使乙烯基芳香族烃单体单元的含量为95质量%以下,具有得到具有优异的粘性、生产率的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。在用于胶带等用途的情况下,优选为10质量%以上、更优选为12质量%以上,优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下。在用于胶粘标签用途等用途的情况下,优选为10质量%以上、优选为12质量%以上、更优选为18质量%以上,优选为35质量%以下、更优选为30质量%以下。在用于卫生材料用途等用途的情况下,优选为12质量%以上、更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上,优选为70质量%以下、更优选为68质量%以下。通过使乙烯基芳香族烃单体单元的含量为上述范围,具有得到具有优异的粘合性能、而且其平衡也优异的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,氢化嵌段共聚物中的乙烯基芳香族烃单体单元的含量可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
另外,本实施方式的氢化嵌段共聚物中的氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量优选为95mol%以下、优选为90mol%以下、更优选为85mol%以下。另外,氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量优选为15mol%以上、更优选为18mol%以上、进一步优选为20mol%以上。更具体地说,氢化嵌段共聚物具有的氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量优选为15mol%以上95mol%以下、更优选为18mol%以上90mol%以下、更优选为20mol%以上85mol%以下。通过使共轭二烯单体单元的乙烯基键量为上述范围内,具有得到生产率和粘合特性优异的特性的倾向。
此处,乙烯基键量是指,氢化前相对于以1,2-键、3,4-键和1,4-键的键合方式引入的共轭二烯单体单元的总mol量,以1,2-键和3,4-键引入的共轭二烯单体单元的总mol量的比例。需要说明的是,氢化后相对于以未氢化的1,2-键、氢化后的1,2-键、未氢化的3,4-键、氢化后的3,4-键、未氢化的1,4-键和氢化后的1,4-键的键合方式引入共轭二烯单体单元的总mol量,以未氢化的1,2-键、氢化后的1,2-键、未氢化的3,4-键和氢化后的3,4-键引入的共轭二烯单体单元的总mol量的比例等于氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量。因此,氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量可以使用氢化后的嵌段共聚物通过核磁共振谱分析(NMR)进行测定,具体可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
需要说明的是,乙烯基芳香族烃单体单元的含量、重均分子量的值在氢化前后为大致相同的值,因而采用氢化后的值。
氢化前的共轭二烯单体单元可以通过如后所述在聚合工序中使用极性化合物或无规化剂来进行控制。
氢化工序中,乙烯基芳香族烃单体单元的共轭键可以被氢化,从保持力和粘接力的方面考虑,全部乙烯基芳香族烃单体单元的共轭键的氢化率优选为30mol%以下、优选为10mol%以下、进一步优选为3mol%以下。
另外,从保持力、粘性的方面考虑,本实施方式的氢化嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率优选为5mol%以上、更优选为15mol%以上、进一步优选为20mol%以上。另外,从低熔融粘度的方面考虑,氢化嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率优选小于90mol%、更优选为88mol%以下、进一步优选为87mol%以下。通过使氢化率为5mol%以上,具有得到具有优异的保持力、粘性的氢化嵌段共聚物的倾向。另外,通过使氢化率小于90mol%,具有得到具有优异的粘性、低熔融粘度特性的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,氢化嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元的氢化率可以通过实施例中记载的方法进行测定。
另外,本实施方式的聚合物嵌段(Ar)中,形成25聚体以上的乙烯基芳香族烃单体单元的含量优选为90质量%以上、更优选为93质量%以上、进一步优选为95质量%以上、更进一步优选为98质量%以上。另外,对上限没有特别限定,但优选为100质量%以下。聚合物嵌段(Ar)中,通过使形成25聚体以上的乙烯基芳香族烃单体单元的含量为上述范围,具有得到具有优异的粘合性能、而且其平衡也优异的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。特别是,通过为90质量%以上,具有得到具有优异的保持力、耐热性的氢化嵌段共聚物的倾向。另外,通过为100质量%以下,具有得到具有优异的生产率的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,形成25聚体以上的乙烯基芳香族烃单体单元的含量可以使用由实施例中记载的测定方法求出的乙烯基芳香族烃单体单元构成的聚合物嵌段成分的重量(但是,平均聚合度为24以下的乙烯基芳香族聚合物成分除外)求出。
另外,本实施方式的以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的平均分子量优选超过7,500、更优选为8,000以上、进一步优选为10,000以上、更进一步优选为11,500以上。另外,聚合物嵌段(Ar)的平均分子量优选为150,000以下、更优选为50,000以下、进一步优选为30,000以下、更进一步优选为20,0000以下。通过使聚合物嵌段(Ar)的平均分子量超过7,500,具有得到具有优异的保持力的氢化嵌段共聚物的倾向。另外,通过使聚合物嵌段(Ar)的平均分子量为150,000以下,具有得到具有优异的粘性的氢化嵌段共聚物和粘合剂组合物的倾向。此处,关于“聚合物嵌段(Ar)的平均分子量”,在氢化嵌段共聚物中包含的聚合物嵌段(Ar)为一个的情况下,是指该嵌段的分子量,在聚合物嵌段(Ar)为两个以上的情况下,是指这些嵌段的平均分子量。聚合物嵌段(Ar)的平均分子量可以通过调整后述制造方法的各种条件而控制到上述范围内。另外,聚合物嵌段(Ar)的平均分子量可以通过实施例中记载的方法进行测定。
作为本实施方式的氢化嵌段共聚物,从改善粘合特性和低熔融粘度特性的平衡的方面考虑,可以含有下述氢化嵌段共聚物(A)(下文中也称为“成分(A)”)和氢化嵌段共聚物(B)(下文中也称为“成分(B)”)这两种具有不同结构的氢化嵌段共聚物。此处,成分(A)是含有至少1个聚合物嵌段(Ar)和至少1个聚合物嵌段(D)的氢化嵌段聚合物,成分(B)是含有至少2个聚合物嵌段(Ar)和至少1个聚合物嵌段(D)的氢化嵌段聚合物。
相对于成分(A)和成分(B)的总量100质量%,成分(A)的含量优选为20质量%以上90质量%以下、更优选为25质量%以上85质量%以下、进一步优选为30质量%以上80质量%以下、更进一步优选为40质量%以上75质量%以下。
相对于成分(A)和成分(B)的总量100质量%,成分(B)的含量优选为10质量%以上80质量%以下、更优选为15质量%以上75质量%以下、进一步优选为20质量%以上70质量%以下、更进一步优选为25质量%以上60质量%以下。
通过使成分(A)和成分(B)的含量在上述范围内,具有得到低熔融粘度特性和粘合特性均优异、其平衡也好的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,通过调整后述的制造方法的各条件,能够将成分(A)和成分(B)的含量控制在上述范围内。另外,成分(A)和成分(B)的含量可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定。需要说明的是,成分(A)和成分(B)的含量的值在氢化前后几乎为相同值,但采用氢化后的值。
包含成分(A)和成分(B)时,成分(B)的重均分子量相对于成分(A)的重均分子量之比[(成分(B)的重均分子量)/(成分(A)的重均分子量)]为1.3以上10以下、优选为1.5以上8.0以下、更优选为1.8以上5.0以下。通过使成分(B)的重均分子量相对于成分(A)的重均分子量之比在上述范围内,具有得到低熔融粘度特性、粘合特性优异、而且其平衡也优异的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物的倾向。
通过调整后述的制造方法的各条件,能够将成分(A)和成分(B)的含量、重均分子量、和重均分子量之比控制在上述范围内。另外,成分(A)和成分(B)的含量、重均分子量、和重均分子量之比可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
包含成分(A)、成分(B)作为氢化嵌段共聚物的情况下,乙烯基芳香族烃单体单元的含量并不是各成分的值,而是作为氢化嵌段共聚合整体的含量、即各成分的含量的平均值。
包含成分(A)、成分(B)作为氢化嵌段共聚物的情况下,氢化前的共轭二烯单体单元的乙烯基键量并不是各成分的值,而是作为氢化嵌段共聚物整体的乙烯基键量、即各成分的乙烯基键量的平均值。
另外,氢化嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率也不是各成分的值,而是作为氢化嵌段共聚物整体的乙烯基键量、即各成分的乙烯基键量的平均值。
下面,对各成分进行更详细的说明。
(成分(A))
成分(A)优选含有至少1个以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)、和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D)。
成分(A)的氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为2,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为20,000以上。另外,成分(A)的氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为500,000以下、更优选为200,000以下、进一步优选为150,000以下。通过使成分(A)的重均分子量为2,000以上,保持力、生产率优异,另外,通过使成分(A)的重均分子量为500,000以下,可得到具有优异的低熔融粘度特性的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物。需要说明的是,成分(A)的重均分子量可以通过实施例中记载的方法求出。
作为成分(A)的结构,没有特别限定,例如可以举出下述的式(i)~(vi)。
(Ar-D)n···(i)
D-(Ar-D)n···(ii)
Ar-(D-Ar)n···(iii)
Ar-(D-Ar)n-X···(iv)
[(Ar-D)k]m-X···(v)
[(Ar-D)k-Ar]m-X···(vi)
(上述式(i)~(vi)中,Ar表示聚合物嵌段(Ar),D表示聚合物嵌段(D),X表示偶联剂的残基或多官能有机锂等聚合引发剂的残基,m、n和k表示1以上的整数,分别优选为1~6的整数,Ar存在两个以上的情况下,乙烯基芳香族烃单体的种类可以相同也可以不同,D存在两个以上的情况下,共轭二烯单体的种类和分子量可以相同也可以不同,存在两个以上Ar的情况下,优选使用上述方式。)
上述式(i)~(vi)中,优选含有1个以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的氢化嵌段共聚物,更优选由Ar-D、D-Ar-D表示的氢化嵌段共聚物。通过使成分(A)具有这种结构,具有得到具有优异的低熔融粘度特性、粘着力、其平衡也优异的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物的倾向。
(成分(B))
成分(B)优选含有至少2个以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D)。
成分(B)的氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为4,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为20,000以上。另外,成分(B)的氢化嵌段共聚物的重均分子量优选为1,000,000以下、更优选为400,000以下、进一步优选为300,000以下。通过使成分(B)的重均分子量为4,000以上,具有保持力和生产率进一步提高的倾向。另外,通过使成分(B)的重均分子量为1,000,000以下,具有得到具有优异的低熔融粘度特性的氢化嵌段共聚物组合物和粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,成分(B)的重均分子量可以通过实施例中记载的方法求出。
另外,作为成分(B)的结构,没有特别限定,例如可以举出下述的式(vii)~(xii)。
(Ar-D)e···(vii)
D-(Ar-D)e···(viii)
Ar-(D-Ar)g···(ix)
[Ar-(D-Ar)g]f-X···(x)
[D-(Ar-D)g]f-X···(xi)
[(Ar-D)g]f-X···(xii)
[(Ar-D)g-Ar]f-X···(xiii)
(上述式(vii)~(xiii)中,Ar表示以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar),D表示以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),X表示偶联剂的残基或多官能有机锂等聚合引发剂的残基,e和f表示2以上的整数,g表示1以上的整数,分别优选为6以下的正整数,Ar存在两个以上的情况下,乙烯基芳香族烃单体的种类可以相同也可以不同,D存在两个以上的情况下,共轭二烯单体的种类和分子量可以相同也可以不同,存在两个以上Ar的情况下,优选使用上述方式。)
上述式(vii)~(xiii)中,优选由式(vii)、(ix)、(xi)、(xii)(e=2、g=1、f=2~4)表示的氢化嵌段共聚物。通过使成分(B)为这种结构,具有粘合性能的平衡和生产率进一步提高的倾向。
[氢化嵌段共聚物的制造方法]
氢化嵌段共聚物可以依次进行下述工序来制造:聚合工序,在烃溶剂中,将有机锂化合物作为聚合引发剂,至少使共轭二烯单体和乙烯基芳香族烃单体聚合而得到聚合物;氢化工序,对所得到的聚合物的共轭二烯单体单元中的双键进行氢化;脱溶剂工序,对于包含经氢化的嵌段共聚物的溶液的溶剂进行脱溶剂。氢化嵌段共聚物的重均分子量可以通过例如控制后述的偶联剂的种类或添加量来调整。另外,通过控制后述的聚合引发剂的添加量和添加次数,分复数次进行添加,也能够调整重均分子量。
作为氢化嵌段共聚物,包含具有成分(A)和成分(B)这两种不同结构的氢化嵌段共聚物的情况下,成分(A)和成分(B)可以分别制造后再混合,也可以同时制造。同时制造成分(A)和成分(B)的情况下,成分(A)和成分(B)的重均分子量、重均分子量之比和含量可以通过例如控制后述的偶联剂的种类或添加量来调整。另外,通过控制后述的聚合引发剂的添加量和添加次数,分复数次进行添加,也能够调整成分(A)和成分(B)的重均分子量、重均分子量之比和含量。另外,通过控制后述失活剂的添加量进行一次失活工序,进而继续聚合反应,也可以调整成分(A)和成分(B)的重均分子量、重均分子量之比和含量。
(聚合工序)
聚合工序是下述工序:在烃溶剂中,将有机锂化合物作为聚合引发剂,使至少包含共轭二烯单体和乙烯基芳香族烃单体的单体聚合而得到聚合物。
聚合反应温度为通常10℃~150℃、优选为30℃~130℃、更优选为40℃~100℃。关于聚合压力,只要能够在上述聚合温度范围内对将单体和溶剂维持为液相来说足够的压力范围进行即可,没有特别限定。所需要的时间因条件而异,通常为48小时以内、优选为0.5小时~10小时。
<烃溶剂>
如上所述,在聚合工序中使用烃溶剂。作为烃溶剂,没有特别限定,例如可以举出丁烷、戊烷、己烷、异戊烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃;环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等脂环式烃;苯、甲苯、乙苯、二甲苯等芳香族烃等。烃溶剂可以单独仅使用1种,也可以混合使用2种以上。
<聚合引发剂>
聚合工序中,作为聚合引发剂,至少使用有机锂化合物。作为有机锂化合物,没有特别限定,例如可以举出分子中结合有一个以上锂原子的有机单锂化合物、有机二锂化合物、有机多锂化合物。更具体地说,可以举出乙基锂、正丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、六亚甲基二锂、丁二烯二锂、异戊二烯二锂等。聚合引发剂可以单独仅使用1种,也可以合用2种以上。
聚合引发剂可以分复数次添加至反应液中。通过如此添加,可以一次性得到包含重均分子量或结构不同的复数种嵌段共聚物的组合物。
<聚合中所用的单体>
构成聚合物嵌段(D)的共轭二烯单体是具有一对共轭双键的二烯烃。作为共轭二烯单体,没有特别限定,例如可以举出1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、2,3二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯等。其中,优选1,3-丁二烯、异戊二烯。另外,从粘合剂组合物的保持力改良的方面考虑,更优选1,3-丁二烯。共轭二烯单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为构成聚合物嵌段(Ar)的乙烯基芳香族烃单体,没有特别限定,例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、1,1-二苯基乙烯、N,N-二甲基-对氨基乙基苯乙烯、N,N-二乙基对氨基乙基苯乙烯等。其中,从经济性的方面考虑,优选苯乙烯。乙烯基芳香族烃单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
嵌段共聚物也可以包含乙烯基芳香族烃单体单元和共轭二烯单体单元以外的单体单元,在聚合工序中,除了乙烯基芳香族烃单体和共轭二烯单体以外,可以使用能够与该单体共聚的其他单体。
<极性化合物和无规化剂>
聚合工序中,出于调整聚合速度、控制所聚合的共轭二烯单体单元的微结构(顺式、反式、乙烯基的比例)、调整共轭二烯单体与乙烯基芳香族烃单体的反应比例等目的,可以使用特定的极性化合物、无规化剂。
作为极性化合物和无规化剂,没有特别限定,例如可以举出四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚等醚类;三乙胺、四甲基乙二胺等胺类;硫醚类、膦类、磷酰胺类、烷基苯磺酸盐、钾或钠的醇盐等。
<偶联剂>
聚合工序中,在含有具有活性末端的乙烯基芳香族-共轭二烯嵌段共聚物的溶液中,相对于其活性末端,可以以官能团小于1mol当量的量添加上述式(iv)~(vi)、(x)~(xiii)中X表示的偶联剂。
作为所添加的偶联剂,没有特别限定,可以使用2官能以上的任意的偶联剂。作为2官能的偶联剂,没有特别限定,例如可以举出二氯硅烷、单甲基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷等2官能性卤化硅烷;二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷等2官能性烷氧基硅烷;二氯乙烷、二溴乙烷、二氯甲烷、二溴甲烷等2官能性卤化链烷烃;二氯锡、单甲基二氯锡、二甲基二氯锡、单乙基二氯锡、二乙基二氯锡、单丁基二氯锡、二丁基二氯锡等2官能性卤化锡;二溴苯、苯甲酸、CO、2-氯丙烯等。
作为3官能的偶联剂,没有特别限定,例如可以举出三氯乙烷、三氯丙烷等3官能性卤化链烷烃;甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷等3官能性卤化硅烷;甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等3官能性烷氧基硅烷;等。
作为4官能的偶联剂,没有特别限定,例如可以举出四氯化碳、四溴化碳、四氯乙烷等4官能性卤化链烷烃;四氯硅烷、四溴硅烷等4官能性卤化硅烷;四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等4官能性烷氧基硅烷;四氯锡、四溴锡等4官能性卤化锡;等。
作为5官能以上的偶联剂,没有特别限定,例如可以举出1,1,1,2,2-五氯乙烷、全氯乙烷、五氯苯、全氯苯、八溴联苯醚、十溴二苯醚等。除此以外,还可以使用环氧化大豆油、2~6官能的含环氧基化合物、羧酸酯、二乙烯基苯等聚乙烯基化合物。偶联剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
上述之中,从色调、对设备的不良影响性低的方面考虑,优选为非卤素系偶联剂。另外,从生产率、对设备的不良影响性低的方面考虑,优选为含环氧基化合物、烷氧基硅烷。
如上所述,在含有具有活性末端的芳香族乙烯基-共轭二烯嵌段共聚物的溶液中,相对于其活性末端以官能团小于1mol当量的量添加偶联剂时,在具有活性末端的芳香族乙烯基-共轭二烯嵌段共聚物中的一部分嵌段共聚物中,活性末端彼此通过偶联剂的残基而结合。并且,具有活性末端的乙烯基芳香族-共轭二烯嵌段共聚物的剩余一部分以未反应的状态残留于溶液中。在使用这些偶联剂的反应中,可以通过调节偶联剂的种类、添加量等来控制偶联率。
本实施方式的聚合物的制造方法中,对聚合工序中实施的聚合方法没有特别限定,可以适用公知的方法,例如可以举出日本特公昭36-19286号公报、日本特公昭43-17979号公报、日本特公昭46-32415号公报、日本特公昭49-36957号公报、日本特公昭48-2423号公报、日本特公昭48-4106号公报、日本特公昭56-28925号公报、日本特开昭59-166518号公报、日本特开昭60-186577号公报等中记载的方法。
<失活剂>
聚合工序中可以添加失活剂。对失活剂没有特别限定,已知水或醇等。其中,从失活效率的方面考虑,优选醇。失活剂可以在聚合工序的任意时刻添加。所添加的失活剂若为少于活性末端的100mol%的量,则在添加失活剂后可以进一步继续添加共轭二烯单体和/或乙烯基芳香族烃单体。这样的话,未失活的活性末端与共轭二烯单体和/或乙烯基芳香族烃单体的聚合反应继续,可以得到包含不同分子量的聚合物的聚合物溶液。
另外,具有成分(A)和成分(B)的不同结构的氢化嵌段共聚物存在两种时,失活工序中成分(A)和成分(B)的含量可以通过调整失活剂相对于聚合引发剂的添加量的添加摩尔量来控制。具有失活剂的添加摩尔量越多则成分(A)的含量越多、失活剂的添加摩尔量越少则成分(B)的含量越少的倾向。
此外,通过在添加失活剂后添加共轭二烯单体和/或乙烯基芳香族烃单体来继续聚合反应,可以控制成分(A)和成分(B)的重均分子量、重均分子量之比。具体地说,添加失活剂后所添加的共轭二烯单体和/或乙烯基芳香族烃单体的量越多,则具有成分(B)的重均分子量越大,与之相伴重均分子量之比也越大的倾向。
(氢化工序)
氢化工序是通过氢化反应使聚合工序中得到的聚合物的至少共轭二烯单体中的双键形成氢化物的工序。具体地说,可以在惰性溶剂中在氢化催化剂的存在下进行氢化,得到经氢化的嵌段共聚物溶液。此时,嵌段共聚物的氢化率可以通过调整反应温度、反应时间、氢供给量、催化剂量等来控制。
作为氢化反应中使用的催化剂,没有特别限定,例如已知有:(1)将Ni、Pt、Pd、Ru等金属负载于碳、二氧化硅、氧化铝、硅藻土等载体上的负载型非均相催化剂;(2)使用Ni、Co、Fe、Cr等的有机盐或乙酰丙酮盐与有机Al等还原剂的所谓齐格勒型催化剂、或者Ru、Rh等的有机金属化合物等所谓有机络合催化剂、或者二茂钛化合物中使用有机Li、有机Al、有机Mg等作为还原剂的均相催化剂。其中,从经济性、聚合物的着色性或者粘接力的方面考虑,优选二茂钛化合物中使用有机Li、有机Al、有机Mg等作为还原剂的均相催化剂系。
氢化反应温度优选为0℃~200℃、更优选为30℃~150℃。另外,氢化反应中使用的氢的压力优选为0.1MPa~15MPa、更优选为0.2MPa~10MPa、进一步优选为0.3MPa~5MPa。此外,氢化反应时间优选为3分钟~10小时、更优选为10分钟~5小时。需要说明的是,氢化反应可以为分批工艺、连续工艺、或者它们的组合中的任一种。
作为氢化方法,没有特别限定,例如可以举出日本特公昭42-8704号公报、日本特公昭43-6636号公报、日本特公昭63-4841号公报以及日本特公昭63-5401号公报中记载的方法。
对氢化反应没有特别限定,从高氢化活性的方面考虑,优选在后述的使聚合物的活性末端失活的工序后进行。
(脱溶剂工序)
脱溶剂工序是对包含聚合物的溶液的烃溶剂进行脱溶剂的工序。作为脱溶剂方法,没有特别限定,例如可以举出利用汽提法或直接脱溶剂法进行脱溶剂的方法。
利用上述聚合物的制造方法得到的聚合物中的残存溶剂量优选为2质量%以下、更优选为0.5质量%以下、进一步更优选为0.2质量%以下、再进一步优选为0.05质量%以下、尤其更优选为0.01质量%以下。
另外,从本实施方式的嵌段共聚物的耐热老化性和凝胶化的抑制的方面考虑,优选添加抗氧化剂。作为抗氧化剂,没有特别限定,例如可以举出自由基捕捉剂的酚系抗氧化剂、过氧化物分解剂的磷系抗氧化剂和硫系抗氧化剂。另外,也可以使用兼具两种性能的抗氧化剂。它们可以单独使用,也可以合用两种以上。其中,从聚合物的耐热老化性和凝胶化的抑制的方面考虑,优选至少添加酚系抗氧化剂。
除此以外,从防止聚合物的着色及高机械强度的方面考虑,也可以进行以下工序:除去聚合物中的金属的脱灰工序;调整聚合物的pH的中和工序,例如添加酸或添加二氧化碳。
可如上制造的本实施方式的氢化嵌段共聚物可以包含:含有选自由氮、氧、硅、磷、硫、锡组成的组中的原子的含极性基团的官能团与嵌段共聚物键合而成的所谓改性聚合物;或用马来酸酐等改性剂对嵌段共聚物成分进行了改性的改性嵌段共聚物。这种改性共聚物通过对利用上述方法得到的氢化嵌段共聚物进行公知的改性反应而得到。
作为赋予这些官能团的方法,没有特别限定,例如可以举出引发剂、单体、偶联剂或者终止剂使用具有官能团的化合物,从而对聚合物附加官能团的方法。
作为包含官能团的引发剂,没有特别限定,例如优选含有N基的引发剂,可以举出二辛基氨基锂、二-2-乙基己基氨基锂、乙基苄基氨基锂、(3-(二丁基氨基)-丙基)锂、哌啶基锂等。
另外,作为包含官能团的单体,没有特别限定,例如可以举出上述聚合中所用的单体中包含羟基、酸酐基、环氧基、氨基、酰胺基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基的化合物。其中,优选含有N基的单体,可以举出N,N-二甲基乙烯基苄基胺、N,N-二乙基乙烯基苄基胺、N,N-二丙基乙烯基苄基胺、N,N-二丁基乙烯基苄基胺、N,N-二苯基乙烯基苄基胺、2-二甲基氨基乙基苯乙烯、2-二乙基氨基乙基苯乙烯、2-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基苯乙烯、1-(4-N,N-二甲氨基苯基)-1-苯基乙烯、N,N-二甲基-2-(4-乙烯基苄氧基)乙胺、4-(2-吡咯烷基乙基)苯乙烯、4-(2-哌啶基乙基)苯乙烯、4-(2-六亚甲基亚氨基乙基)苯乙烯、4-(2-吗啉代乙基)苯乙烯、4-(2-噻嗪基乙基)苯乙烯、4-(2-N-甲基哌嗪基乙基)苯乙烯、1-((4-乙烯基苯氧基)甲基)吡咯烷、1-(4-乙烯基苄氧基甲基)吡咯烷等。
此外,作为包含官能团的偶联剂和终止剂,没有特别限定,例如可以举出上述偶联剂中包含羟基、酸酐基、环氧基、氨基、酰胺基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基的化合物等。其中,优选含有N基或O基的偶联剂,可以举出四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷、四缩水甘油基-对苯二胺、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、二缩水甘油基苯胺、γ-己内酯、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二乙基乙氧基硅烷、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、N,N’-二甲基丙烯脲、N-甲基吡咯烷酮等。
[钛化合物]
本实施方式的氢化嵌段共聚物组合物包含钛化合物。以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,钛化合物的含量为0.000001质量份~2质量份。此处,“钛原子换算”是指包含氧化钛、钛酸锂等化合物的钛化合物中的钛原子的量。具体地说,可以利用实施例中记载的方法来测定。
作为钛化合物的种类,没有特别限定,例如可以举出金红石型、锐钛矿型、板钛矿型等结晶性的氧化钛;非晶性氧化钛、原钛酸或偏钛酸等水合氧化钛;氢氧化钛、钛酸锂、钛酸钡、钛酸锶之类的钛与异种金属的复合氧化物等。其中,钛化合物优选包含选自由氧化钛、水合氧化钛、氢氧化钛以及钛酸锂组成的组中的至少一种。通过使用这样的钛化合物,具有色调更优异的倾向。它们可以单独使用1种或合用2种以上。
另外,钛化合物也可以包含作为共轭二烯系聚合物的氢化催化剂使用的钛化合物的反应物。通过使用这样的钛化合物,具有经济性、生产率更优异的倾向。具体地说,在嵌段共聚物为使用钛化合物进行了氢化反应的氢化嵌段共聚物的情况下,氢化嵌段共聚物可以含有钛化合物。因此,例如可以将该钛化合物制备成粒径0.1μm~100μm的钛化合物,并且将该钛化合物的含量控制为0.000001质量份~2质量份。具体地说,可以举出下述方法:通过例如与水等的接触而将作为催化剂的钛化合物制成钛氧化物,并且使所得到的钛氧化物的颗粒生长为特定的粒径。需要说明的是,通过与水的接触使钛化合物进行颗粒生长的情况下,虽然也取决于钛化合物的含量和水的量,但具有接触时间及频率越高则颗粒越生长的倾向。另外,钛化合物的含量可以通过过滤等方法进行控制。
相对于钛化合物的总量100vol%,粒径为0.1μm以上100μm以下的钛化合物的含量优选为80vol%以上、更优选为85vol%以上、进一步优选为90vol%以上。对粒径为0.1μm以上100μm以下的钛化合物的含量的上限没有特别限制,优选为100vol%以下。通过具有这种粒径分布,具有得到粘合特性、尺寸控制性、冲切性优异的氢化嵌段共聚物组合物及粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,氢化嵌段共聚物组合物包含钛化合物以外的其他金属化合物颗粒的情况下,例如,金属化合物包含钛化合物和锂化合物的情况下,上述“粒径为0.1μm以上100μm以下的钛化合物的含量”可以换称为“粒径为0.1μm以上100μm以下的金属化合物的含量”。
另外,更优选的是,相对于钛化合物的总量100vol%,粒径为0.1μm以上50μm以下的钛化合物的含量为80vol%以上100vol%以下,进一步优选的是,相对于钛化合物的总量100vol%,粒径为0.1μm以上30μm以下的钛化合物的含量为80vol%以上100vol%以下。通过具有这种粒径分布,具有得到尺寸控制性、冲切性优异的氢化嵌段共聚物组合物及粘合剂组合物的倾向。需要说明的是,氢化嵌段共聚物组合物包含钛化合物以外的其他金属化合物颗粒的情况下,例如,金属化合物包含钛化合物和锂化合物的情况下,上述“粒径为0.1μm以上50μm以下的钛化合物的含量”可以换称为“粒径为0.1μm以上50μm以下的金属化合物的含量”。
以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,钛化合物的含量为0.000001质量份以上、优选为0.00001质量份以上、更优选为0.0001质量份以上、进一步优选为0.0005质量份以上、更进一步优选超过0.0075质量份。另外,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,钛化合物的含量为2质量份以下,从保持力、粘性的方面考虑,优选为1质量份以下、优选为0.05质量份以下、更优选为0.025质量份以下、进一步优选为0.02质量份以下。通过使钛化合物的含量为0.000001质量份以上,具有优异的色调、尺寸控制性、冲切性,通过为2质量份以下,具有得到具有优异的生产率、经济上有利的氢化嵌段共聚物组合物及粘合剂组合物的倾向。另外,若钛化合物的含量超过2质量份,则具有粘合剂组合物的保持力和粘性受损的倾向。
钛化合物的平均粒径优选为0.1μm~50μm、更优选为0.1μm~30μm、进一步优选为0.1μm~20μm。通过为这种平均粒径,可以得到优异的色调、尺寸控制性、冲切性以及它们与粘合特性的良好的平衡。
钛化合物的含量可以通过后述的实施例中记载的方法求出。另外,共轭二烯系聚合物中包含的钛化合物的平均粒径可以通过用激光衍射式的粒度分布计对将含钛组合物溶解于惰性溶剂中得到的聚合物溶液进行分析来测定。更具体地说,可以通过实施例中记载的方法求出。
需要说明的是,含钛组合物包含钛化合物以外的其他金属化合物颗粒的情况下,例如,金属化合物包含钛化合物和锂化合物的情况下,“钛化合物的粒径”可以换称为“金属化合物的粒径”。此处,“金属化合物的粒径”是指由钛化合物与其他金属化合物构成的颗粒的粒径、或者钛化合物颗粒与其他金属化合物颗粒的粒径。
作为包含钛化合物的氢化嵌段共聚、或者包含钛化合物的氢化嵌段共聚物组合物的制造方法,没有特别限定,可以举出下述方法:利用炼塑机、挤出机、辊等将固体状的共轭二烯系聚合物和钛化合物混合,从而分散于氢化嵌段共聚物或者氢化嵌段共聚物组合物中的方法;在氢化嵌段共聚物或者氢化嵌段共聚物组合物溶解而成的聚合物溶液中添加钛化合物,对溶液进行搅拌后,通过加热或減压操作将溶剂除去的方法;在聚合物溶液中加入钛醇盐和水,使钛醇盐水解,在体系内生成钛化合物等的方法。此时,通过控制混合方法(搅拌方法),可以控制粒径。除此以外,如上所述,也可以按照在氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物中形成粒径为0.1μm~100μm的钛化合物的方式来制备包含钛化合物的氢化嵌段共聚、或者包含钛化合物的氢化嵌段共聚物组合物。
[粘合剂组合物]
本实施方式的粘合剂组合物优选含有:上述氢化嵌段共聚物或氢化嵌段共聚物组合物100质量份、后述的增粘剂20质量份~700质量份、和必要时的后述的其他成分。这种本实施方式的粘合剂组合物具有优异的保持力、粘性、低熔融粘度特性、色调、尺寸控制性、冲切性,可形成这些特性的平衡优异的粘合剂组合物。
需要说明的是,本实施方式的粘合剂组合物也可以含有成分(A)和成分(B)以外的聚合物(例如,聚烯烃;聚烯烃系共聚物;苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物等芳香族乙烯基系弹性体;其他橡胶等)。该情况下,相对于这些聚合物与本实施方式的成分(A)和成分(B)的总含量100质量份,包含后述的增粘剂20质量份~500质量份和后述的软化剂0质量份~300质量份。
需要说明的是,优选根据用途选择氢化嵌段共聚物组合物中的成分(A)和(B)的重均分子量,调整增粘剂和软化剂等各成分的混配量。
(增粘剂)
增粘剂可以根据所得到的粘合剂组合物的用途、要求性能进行各种各样的选择。作为增粘剂,没有特别限定,例如可例示出天然松香、改性松香、天然松香的甘油酯、改性松香的甘油酯、天然松香的季戊四醇酯、改性松香的季戊四醇酯、氢化松香、氢化松香的季戊四醇酯等松香系化合物;天然萜烯的共聚物、天然萜烯的3维聚合物、芳香族改性萜烯树脂、芳香族改性萜烯树脂的氢化衍生物、萜烯酚树脂、萜烯酚树脂的氢化衍生物、萜烯树脂(单萜烯、二萜烯、三萜烯、聚萜烯等)、氢化萜烯树脂等萜烯系化合物;脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)、芳香族石油烃树脂的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物等石油烃类化合物。这些增粘剂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
增粘剂也可以使用色调为无色~浅黄色、实质上无异味、热稳定性良好的液态型的增粘树脂。
下面,对于与用途和性能对应的优选的增粘剂,进行更具体的说明。
(氢化衍生物的增粘剂)
从着色的难度及异味低的方面考虑,增粘树脂优选氢化衍生物。作为氢化衍生物,没有特别限定,例如可以举出松香树脂的氢化衍生物、松香酯的氢化衍生物、芳香族改性萜烯树脂的氢化衍生物、萜烯酚树脂的氢化衍生物;脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、改性双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物。其中,特别优选芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物等。作为这样的氢化衍生物的市售品,没有特别限定,可以举出荒川化学社制造的ARKONP90、ARKONP100、ARKONP115、ARKONP125、ARKONP140(商品名)、ARKONM90、ARKONM100、ARKONM115、ARKONM135(商品名)、ESTERGUMH、ESTERGUMHP(商品名)、HYPALE(商品名)、EastmanChemical社制造的REGALITER1010、REGALITER1090、REGALITER1100、REGALITES5100、REGALITER7100、REGALITEC6100(商品名)、EastotacC100W、EastotacC100L、EastotacC100R、EastotacC115W、EastotacC115R(商品名)、StaybeliteE(商品名)、ForalAXE(商品名)、StaybeliteEster10E(商品名)、YASUHARACHEMICAL社制造的ClearonP(商品名)、ClearonM(商品名)、ClearonK(商品名)、YSPOLYSTARUH(商品名)、埃克森社制造的Escorez5340、Escorez5320、Escorez5300、Escorez5380、Escorez5400、Escorez227E、Escorez5600、Escorez5690(商品名)、日本Zeon社制造的QUINTONA100、QUINTONB170、QUINTONM100、QUINTONR100、QUINTONS195、QUINTOND100、QUINTONU185、QUINTONDX395、QUINTON390N、QUINTONN180、QUINTONG100B、QUINTONG115、QUINTONE200SN、QUINTOND200、QUINTON1105、QUINTON1325、QUINTON1340(商品名)、出光兴产社制造的I-MARVS100、I-MARVS110、I-MARVP100、I-MARVP125、I-MARVP140(商品名)、RikaFine-Tech社制造的RIKAROSINF(商品名)等。
(氢化衍生物以外的增粘剂)
作为氢化衍生物以外的增粘剂,没有特别限定,例如可以举出天然松香、聚合松香、改性松香、天然松香的甘油酯、改性松香的甘油酯、天然松香的季戊四醇酯、改性松香的季戊四醇酯等之类的松香酯;天然萜烯的共聚物、天然萜烯的3维聚合物、芳香族改性萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯树脂;蒎烯树脂、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)、双环戊二烯系树脂、C5/C9共聚系树脂、环状脂肪族石油烃树脂。其中,优选脂肪族石油烃树脂(C5系)、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)、C5/C9共聚系树脂、环状脂肪族石油烃树脂、萜烯树脂、天然和改性松香酯、以及、它们的混合物。作为市售品,可以举出荒川化学社制造ESTERGUMAA-L、ESTERGUMA、ESTERGUMAAV、ESTERGUM、ESTERGUM105、ESTERGUMAT、PENSELA、PENSELAZ、PENSELC、PENSELD125、PENSELD160(商品名)、SUPERESTER(商品名)、TAMANOL(商品名)、PINECRYSTAL(商品名)、ARADIME(商品名)、CrayValley社制造的Wingtack10、Wingtack95、Wingtack98、WingtackExtra、WingtackRWT-7850、WingtackPLUS、WingtackET、WingtackSTS、Wingtack86(商品名)、Norsolnene(产品名)、EastmanChemical社制造的Piccotac8095、Piccotac1095、Piccotac1098、Piccotac1100(商品名)、埃克森美孚化学社制造的Escorez1102、Escorez1202、Escorez1204LS、Escorez1304、Escorez1310、Escorez1315、Escorez224、Escorez2101、Escorez213、Escorez807(商品名)、ArizonaChemical社制造的Sylvagum(商品名)和Sylvalite(商品名)、和Ashland制造的Piccolyte(商品名)、YASUHARACHEMICAL社制造的YSRESINPX(商品名)、YSRESINPXN(商品名)、YSPOLYSTARU(商品名)、YSPOLYSTART(商品名)、YSPOLYSTARS(商品名)、YSPOLYSTARG(商品名)、YSPOLYSTARN(商品名)、YSPOLYSTARK(商品名)、YSPOLYSTARTH(商品名)、YSRESINTO(商品名)、YSRESINTR(商品名)、YSRESINSX(商品名)、丸善石油化学社制造的MARUKAREZM(商品名)等。
(脂肪族系增粘剂)
从得到具有高粘着性、高保持力的粘合剂组合物、以及经济性的方面出发,优选使用脂肪族系增粘剂作为增粘剂。作为脂肪族系增粘剂,没有特别限定,例如可以举出脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物。需要说明的是,脂肪族系增粘剂是指脂肪族烃基的含量为优选的50质量%以上、更优选的70质量%以上、进一步优选的80质量%以上、更进一步优选的88质量%以上、再进一步优选的95质量%以上的增粘剂。通过使脂肪族烃基的含量在上述范围内,具有粘着性、保持力和经济性进一步提高的倾向。
脂肪族系增粘剂可以通过使具有脂肪族基团和可聚合的不饱和基团的单体均聚或共聚来制造。作为具有脂肪族基团和可聚合的不饱和基团的单体,没有特别限定,例如可以举出包含C5或C6环戊基或环己基的天然和合成的萜烯。另外,作为共聚中可使用的其他单体,没有特别限定,例如可以举出1,3-丁二烯、顺式-1,3-戊二烯、反式-1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-2-丁烯、环戊二烯、双环戊二烯、萜烯、萜烯-酚树脂等。
(芳香族系增粘剂)
从得到具有高粘接力、高凝聚力、高涂布性的粘合剂组合物、或者改善粘合剂组合物的凝聚力与粘性的平衡的方面考虑,优选使用芳香族系增粘剂作为增粘剂。作为芳香族系增粘剂,没有特别限定,例如可以举出芳香族石油烃树脂(C9系树脂)和C5/C9共聚系树脂。需要说明的是,芳香族系增粘剂是指芳香族系烃基的含量为优选的50质量%以上、更优选的70质量%以上、进一步优选的80质量%以上、更进一步优选的88质量%以上、再进一步优选的95质量%以上的增粘剂。通过使芳香族系烃基的含量在上述范围内,具有粘着力、涂布性进一步提高的倾向。
芳香族系增粘剂可以通过使分别具有芳香族基团和可聚合的不饱和基团的单体均聚或共聚而制造。作为分别具有芳香族基团和可聚合的不饱和基团的单体,没有特别限定,例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、茚单体(包括甲基茚)。另外,作为共聚中可使用的其他单体,没有特别限定,例如可以举出1,3-丁二烯、顺式-1,3-戊二烯、反式-1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-2-丁烯、环戊二烯、双环戊二烯、萜烯、萜烯-酚树脂等。作为市售品,可以举出EastmanChemical社制造的Endex155(商品名)、Kristalex1120、Kristalex3085、Kristalex3100、Kristalex5140、KristalexF100(商品名)、Plastolyn240、Plastolyn290、Piccotex100(商品名)、日涂化学的NittoResinCoumaroneG-90、V-120、V-120S(商品名)等。
(与嵌段共聚物的玻璃相(例如,聚合物嵌段(Ar))和/或非玻璃相(例如,聚合物嵌段(D))的嵌段具有亲和性的增粘剂)
作为粘合剂组合物,从得到粘接性高的物质、粘接强度的经时变化或蠕变性能(值小较好)低的物质、熔融粘度低的物质、耐热性高的物质、以及它们的平衡良好的物质的方面考虑,更优选含有20质量%~75质量%的与粘接合剂组合物中包含的嵌段共聚物的非玻璃相的嵌段(例如聚合物嵌段(D)、通常为中间嵌段)具有亲和性的增粘剂、且含有0.1质量%~30质量%的与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段(例如,聚合物嵌段(Ar)、通常为外侧嵌段)具有亲和性的增粘剂。此处,嵌段共聚物是包含成分(A)、(B)的概念。
作为与嵌段共聚物的非玻璃相的嵌段(例如聚合物嵌段(D))具有亲和性的增粘剂,没有特别限定,例如可以举出松香系化合物、萜烯系化合物、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物等。
相对于粘合剂组合物100质量%,与嵌段共聚物的非玻璃相具有亲和性的增粘剂的含量优选为20质量%~75质量%、更优选为25质量%~70质量%、进一步优选为30质量%~65质量%。
作为与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段(例如聚合物嵌段(Ar))具有亲和性的增粘剂,没有特别限定,例如优选分子内具有芳香环的树脂。作为这样的树脂,没有特别限定,例如可以举出含有乙烯基甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯并呋喃、或茚作为结构单元的均聚物或共聚物等含芳香族基团的树脂。此外,这些之中,优选具有α-甲基苯乙烯的Kristalex或Plastolyn、Piccotex(EastmanChemical社制、商品名)等。
相对于粘合剂组合物100质量%,与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段具有亲和性的增粘剂的含量优选为0.5质量%~30质量%、更优选为1质量%~20质量%、进一步优选为2质量%~12质量%。
从得到具有高的初期粘接力、高润湿性、低熔融粘度或者高涂布性等的粘合剂组合物的方面考虑,优选使用芳烃含量(アロマ含有率)为3质量%~12质量%的石油树脂作为增粘剂。作为这样的石油树脂,没有特别限定,例如可以举出脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物。该石油树脂的芳烃含量优选为3质量%~12质量%、更优选为4质量%~10质量%。其中,特别优选氢化的石油树脂。
从得到具有较高的初期粘接力、高润湿性、低熔融粘度或者高涂布性等的粘合剂组合物的方面考虑,优选使用苯乙烯低聚物作为增粘剂。作为苯乙烯低聚物,没有特别限定,可以举出PiccolasticA5(商品名)、PiccolasticA75(Eastman化学社制造、商品名)等芳香族石油烃树脂(C9系树脂)。
相对于粘合剂组合物100质量%,苯乙烯低聚物的含量优选为35质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
从得到具有较高的低异味特性、高耐候性、高透明性、无色性、低加热变色性等的粘合剂组合物的方面考虑,优选使用氢化的树脂(例如上述氢化衍生物)作为增粘剂。
相对于氢化嵌段共聚物组合物100质量份,增粘剂的含量为20质量份以上、优选为30质量份以上、更优选为50质量份以上、进一步优选为75质量份以上。另外,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,增粘剂的含量为700质量份以下、优选为500质量份以下、更优选为400质量份以下、350质量份以下。另外,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,增粘剂的含量为20质量份~700质量份、优选为20质量份~500质量份、更优选为30质量份~400质量份、进一步优选为50质量份~350质量份、再进一步优选为75质量份~350质量份。通过使增粘剂的含量在上述范围内,粘合特性进一步提高。
需要说明的是,本实施方式的粘合剂组合物包含后述成分(A)和成分(B)以外的聚合物的情况下,相对于粘合剂组合物中包含的聚合物的合计100质量份,增粘剂的含量为20质量份以上、优选为30质量份以上、更优选为50质量份以上、进一步优选为75质量份以上。另外,相对于粘合剂组合物中包含的聚合物的合计100质量份,增粘剂的含量为500质量份以下、优选为400质量份以下、350质量份以下。通过使增粘剂的含量在上述范围内,粘合特性进一步提高。此处,粘合剂组合物中包含的聚合物是指成分(A)、成分(B)和后述的芳香族乙烯基系弹性体、共轭二烯系合成橡胶、天然橡胶。
(软化剂)
“软化剂”是指具有降低粘合剂组合物的硬度、降低粘度的作用的物质。作为软化剂,没有特别限定,例如可以举出公知的链烷烃系操作油、环烷烃系操作油、芳香系操作油、增量油和它们的混合油等石油系油类;植物性油;增塑剂;合成液体低聚物;以及它们的混合物。
下面,对于与用途和性能对应的优选的软化剂,进行更具体的说明。
从降低粘合组合物的粘度、提高粘着性、低硬度化的方面考虑,可以使用油类。作为油类,没有特别限定,例如可以举出公知的链烷烃系操作油、环烷烃系操作油、芳香系操作油、增量油和它们的混合油等。从低温特性、耐老化性、耐污染性、色调的方面出发,优选链烷烃系操作油,从相容性的方面出发,优选芳香系操作油,从低温特性、耐老化性、耐污染性、色调、相容性的平衡的方面出发,优选环烷烃系操作油。
在将粘合组合物用作经皮吸收制剂的情况下,从提高经皮吸收性和保存稳定性、提高在粘合剂组合物中的药物溶解性的方面考虑,可以使用增塑剂作为软化剂。作为增塑剂,没有特别限定,例如可以举出液体石蜡;十四酸异丙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸异丙酯等碳原子数为12~16的高级脂肪酸与碳原子数为1~4的低级一元醇形成的脂肪酸酯;碳原子数为8~10的脂肪酸;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇等二醇类;橄榄油、蓖麻油、鲨鱼烯、羊毛脂等油脂类;乙酸乙酯、乙醇、二甲基癸基亚砜、癸基甲基亚砜、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基月桂基酰胺、十二烷基吡咯烷酮、异山梨糖醇、油烯基醇、月桂酸等有机溶剂;液态的表面活性剂;乙氧基化硬脂醇、甘油酯、十四酸异十三烷基、N-甲基吡咯烷酮、油酸乙酯、油酸、己二酸二异丙酯、棕榈酸辛酯、1,3-丙二醇、甘油等。在这些之中使用常温下为液态的化合物。其中,优选甘油酯,更优选作为8~10的脂肪酸与甘油的酯的中链脂肪酸甘油三脂。作为中链脂肪酸甘油三脂,例如可以举出三(辛酸/癸酸)甘油酯。增塑剂可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
在将粘合剂组合物和胶带用作胶粘带等医疗用胶带的情况下,优选将液体石蜡与其他增塑剂组合使用。
在将粘合剂组合物和胶带用于医疗用途的情况下,相对于粘合剂组合物100质量%,增塑剂的添加量优选为3质量%~30质量%、更优选为3质量%~20质量%、进一步优选为3质量%~10质量%。通过使液态增塑剂的添加量为3质量%以上,具有经皮吸收性、保存稳定性以及在粘合剂组合物中的药物溶解性进一步提高的倾向。另外,通过使液态增塑剂的添加量为20质量%以下,具有粘合剂组合物的凝聚力进一步提高的倾向。
希望使粘合组合物更柔软的情况下,从改善渗出性的方面出发,可以使用合成液体低聚物。合成液体低聚物有时也称为液态橡胶,没有特别限定,例如可以举出苯乙烯低聚物、丁二烯低聚物、异戊二烯低聚物、丁烯低聚物、异丁烯低聚物等。
希望使用天然来源的成分作为软化剂的情况下,使用植物性油。作为植物性油,没有特别限定,可以举出蓖麻油、妥尔油、松焦油等。从耐寒性的方面出发,优选蓖麻油。
作为增塑剂,没有特别限定,可以举出DBP、DOP之类的二元酸酯等。
作为这样的软化剂的市售品,没有特别限定,例如可以举出出光兴产社制造的DianaFresiaS32、DianaProcessOilPW-32、PW-90、PW-150、PS-430、DianaProcessOilNP-24、NR-26、NR-68、NS-90S、NS-100、NM-280、DianaProcessOilAC-12、AC-640、AH-16、AH-24、AH-58(商品名)、KukdongOil&Chem社制造的WhiteOilBroom350(商品名)、DNOilKP-68(商品名)、BP化学社制造的EnerperM1930(商品名)、Crompton社制造的Kaydol(商品名)、Esso社制造的Primol352(商品名)、PetroChinaCompany社制造的KN4010(商品名)、神户油化学制造的SyntacN-40、N-60、N-70、N-75、N-80、SyntacPA-95、PA-100、PA-140、SyntacHA-10、HA-15、HA-30、HA-35(商品名)、JapanEnergy制造的JOMOProcessP200、P300、P500、750、JOMOProcessR25、R50、R200、R1000、JOMOProcessX50、X100E、X140(商品名)、JapanSunOil制造的SUNPAR110、115、120、130、150、2100、2280、SUNTHENEOil310、410、415、420、430、450、380、480、3125、4130、4240、JSOAROMA790、ニトプレン720L(商品名)、富士兴产制造的FukkolProcessP-100、P-200、P-300、P-400、P-500、FukkolFLEX1060W、1060E、1150W、1150E、1400W、1400E、2040E、2050N、FukkolAromax1、3、5、EXP1(商品名)、ShellJapan社制造的ShellFlex371JY(商品名)、山文油化制造的ペトレックスプロセスオイルPN-3、PN-3M、PN-3N-H(商品名)、ペトレックスプロセスオイルLPO-R、LPO-V、PF-2(商品名)、COSMOOILLUBRICANTS制造的COSMOPROCESS40、40A、40C、200A、100、1000(商品名)等。
另外,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,软化剂的含量为0质量份~300质量份、优选为10质量份~175质量份、更优选为20质量份~150质量份。通过使软化剂的含量在上述范围内,粘合特性进一步提高。
另外,相对于粘合剂组合物,软化剂的含量优选为35质量%以下、更优选为3质量%以上、30质量%以下。通过使软化剂的含量在上述范围内,粘合特性进一步提高。
需要说明的是,本实施方式的粘合剂组合物包含后述成分(A)和成分(B)以外的聚合物的情况下,相对于粘合剂组合物中包含的聚合物的合计100质量份,软化剂的含量为0质量份~300质量份、优选为10质量份~175质量份、更优选为20质量份~150质量份。通过使软化剂的含量在上述范围内,粘合特性进一步提高。
(其他成分)
根据需要,本实施方式的粘合剂组合物可以包含成分(A)和成分(B)以外的聚合物、蜡、含极性基团的聚合物、稳定剂、以及微粒填充剂。
(成分(A)和成分(B)以外的聚合物)
作为成分(A)和成分(B)以外的聚合物,没有特别限定,例如可以举出聚烯烃、聚烯烃系共聚物、芳香族乙烯基系弹性体、其他橡胶。需要说明的是,本说明书中,“成分(A)和成分(B)以外的”是指不符合成分(A)和成分(B)中的任一种。
对成分(A)和成分(B)以外的聚合物的含量没有限定,相对于成分(A)、成分(B)、以及成分(A)和成分(B)以外的聚合物的合计100质量份,成分(A)和成分(B)的合计优选为10质量份以上。成分(A)和成分(B)的合计可以为20质量份以上、可以为30质量份以上、可以为50质量份以上、可以为70质量份以上、可以为80质量份以上、也可以为90质量份以上。另外,也可以不包含成分(A)和成分(B)以外的聚合物。
作为聚烯烃、聚烯烃系共聚物,可以为结晶性也可以为非晶性,它们也可以共存,没有特别限定,例如可以举出由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯等中的一种或者两种以上单体构成的聚合物、或无规立构聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。作为聚烯烃的市售品,可以举出Degussa社制造的VESTOPLAST308、VESTOPLAST408、VESTOPLAST508、VESTOPLAST520、VESTOPLAST608、VESTOPLAST703、VESTOPLAST704、VESTOPLAST708、VESTOPLAST750、VESTOPLAST751、VESTOPLAST792、VESTOPLAST828、VESTOPLAST888、VESTOPLAST891、VESTOPLASTEPNC702、VESTOPLASTEP807、VESTOPLAST206、VESTOPLASTEP2403、VESTOPLAST2412、(商品名)、科莱恩(日本)社制造的LicocenePP1302、LicocenePP1502、LicocenePP1602、LicocenePP2602(商品名)等。
作为芳香族乙烯基系弹性体,没有特别限定,例如可以举出苯乙烯-乙烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯系嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物等成分(A)和成分(B)以外的聚合物。
作为苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物的市售品,可以举出日本Zeon社制造的Quintac3421、Quintac3620、Quintac3433N、Quintac3520、Quintac3450、Quintac3270、Quintac3280、Quintac3390(商品名)、KratonPolymers社制造的D1107P、D1111、D1112P、D1113P、D1114PX、D1117P、D1119P、D1124P、D1128PX、D1193P、D4433P(商品名)、TSRC社制造的VECTOR4111A、VECTOR4111N、VECTOR4113A、VECTOR4113N、VECTOR4114A、VECTOR4114N、VECTOR4186A、VECTOR4187A、VECTOR4211A、VECTOR4211N、VECTOR4213A、VECTOR4213N、VECTOR4215A、VECTOR4230、VECTOR4293A、VECTOR4411A(商品名);作为苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物的市售品,可以举出KratonPolymers社制造的D1101、D1102、D1116、D1118、D1122、D1133、D1144、D1184、D4141、D4150、D4158(商品名)、TSRC社制造的VECTOR2336、VECTOR2411、VECTOR2411P、VECTOR2518、VECTOR2518A、VECTOR2518LD、VECTOR2518P、VECTOR2518PC、VECTOR、VECTOR6241A、VECTOR7400、VECTOR8508、VECTOR8508A、Taipol3201、Taipol3206、Taipol4202、Taipol4230、Taipol4270(商品名)、旭化成化学社制造的TufpreneA、Tufprene125、Tufprene126S、Tufprene315P、AsapreneT411、AsapreneT412、AsapreneT413、AsapreneT420、AsapreneT432、AsapreneT436、AsapreneT437、AsapreneT438、AsapreneT439(商品名)等。作为氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物的市售品,可以举出KratonPolymers社制造的G1701、G1702、G1750X、G1765X、G1780X(商品名)、KURARAY社制造的SEPTON1001、SEPTON1020、SEPTON2002、SEPTON2004、SEPTON2005、SEPTON2006、SEPTON2007、SEPTON2063、SEPTON2104(商品名)等。作为氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物的市售品,可以举出KratonPolymers社制造的G1643、G1645、G1650、G1651、G1652、G1654、G1657、G1726(商品名)、KURARAY社制造的SEPTON8004、SEPTON8006、SEPTON8007、SEPTON8076、SEPTON8104(商品名)、TSRC社制造的Taipol6150、Taipol6151、Taipol6152、Taipol6154、Taipol6159(商品名)、旭化成化学社制造的H1221、H1062、H1052、H1041、H1051、H1057、H1043、N504(商品名)等。作为氢化苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物的市售品,可以举出KURARAY社制造的SEPTON4033、SEPTON4044、SEPTON4055、SEPTON4077、SEPTON4099(商品名)等。
另外,相对于成分(A)、成分(B)、以及成分(A)和成分(B)以外的嵌段共聚物的合计100质量份,成分(A)和成分(B)以外的芳香族乙烯基系弹性体的含量优选为5质量份~95质量份、更优选为10质量份~90质量份、进一步优选为15质量份~85质量份。
作为其他橡胶,没有特别限定,例如可以举出天然橡胶;异戊二烯-异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸类橡胶、聚环戊烯橡胶之类的合成橡胶。其中,从交联性、经济性的方面出发,优选天然橡胶。
通过使用天然橡胶,具有粘合剂组合物的交联性进一步提高、经济性也优异的倾向。
含有天然橡胶的情况下,相对于粘合剂组合物100质量%,其含量优选为3质量%~90质量%、更优选为10质量%~80质量%、进一步优选为15质量%~75质量%。通过使天然橡胶的含量在上述范围内,具有粘合组合物的交联性、耐热性、耐溶剂性、经济性进一步提高的倾向。
下面,对于与用途和性能对应的优选的成分(A)和成分(B)以外的聚合物,进行更具体的说明。
(氢化芳香族乙烯基系弹性体)
从将粘合剂组合物粘贴至被粘体并将其剥下时的浆料残留的降低、粘合剂组合物的粘接强度的经时变化的抑制、或者蠕变性(值小较好)、耐热性和耐候性等方面出发,可以使用氢化芳香族乙烯基系弹性体。作为氢化芳香族乙烯基系弹性体,没有特别限定,例如可以举出具有S-EB-S(S:聚苯乙烯嵌段、EB:乙烯/丁烯共聚物嵌段)等结构的氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物;具有S-EP-S(S:聚苯乙烯嵌段、EP:乙烯/丙烯共聚物嵌段)等结构的氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物;具有S-EEP-S(S:聚苯乙烯嵌段、EEP:乙烯/乙烯/丙烯共聚物嵌段)等结构的氢化苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物等。其中,优选氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物。
相对于氢化芳香族乙烯基系弹性体100质量%,氢化芳香族乙烯基系弹性体的苯乙烯含量优选为10质量%~45质量%、更优选为13质量%~40质量%、进一步优选为15质量%~35质量%。
另外,相对于氢化芳香族乙烯基系弹性体100质量%,氢化芳香族乙烯基系弹性体的聚苯乙烯嵌段的含量优选为30质量%以下、更优选为21质量%以下、进一步优选为15质量%以下。通过使聚苯乙烯嵌段的含量在上述范围内,具有柔软性、相容性进一步提高的倾向。
另外,氢化芳香族乙烯基系弹性体中的乙烯/丁烯共聚物嵌段中的B的含量高较好,相对于氢化芳香族乙烯基系弹性体100质量%,优选为35mol%以上、更优选为45mol%以上、进一步优选为55mol%以上、特别优选为60mol%以上。通过使乙烯/丁烯共聚物嵌段中的B的含量在上述范围内,具有柔软性、相容性进一步提高的倾向。
氢化芳香族乙烯基系弹性体中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的氢化率优选超过90mol%。
(其他的部分氢化芳香族乙烯基系弹性体)
从粘合组合物的凝聚力、粘着力、粘性、T(ODT)(有序无序转变温度)的调整的方面考虑,优选使用其他的部分氢化芳香族乙烯基系弹性体。通过调整T(ODT)(有序无序转变温度),可以调整熔融粘度。其他的部分氢化芳香族乙烯基系弹性体是指以下的物质:含有至少1个以乙烯基芳香族烃为主体的聚合物嵌段和至少1个以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段,基于共轭二烯化合物的不饱和双键的氢化率H(%)为5mol%~90mol%,且-100℃至0℃条件下的损耗因子tanδ的最大值小于0.4。
(非氢化芳香族乙烯基系弹性体)
作为粘合剂组合物,从具有高柔软性、高粘接性、抑制凝胶化的方面、或者从高经济性等方面出发,可以使用非氢化芳香族乙烯基系弹性体。作为非氢化芳香族乙烯基系弹性体,没有特别限定,例如可以举出苯乙烯-乙烯系嵌段共聚物;具有S-B-S、(S-B)nX(S:聚苯乙烯嵌段,B:聚丁二烯嵌段,X:偶联剂的残基)等结构的苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物;苯乙烯-丙烯系嵌段共聚物;具有S-I-S、(S-I)nX(S:聚苯乙烯嵌段,I:聚异戊二烯嵌段,X:偶联剂的残基)等结构的苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物;具有(S-(I/B))nX、S-(I/B)-S(S:聚苯乙烯嵌段,I/B:异戊二烯/丁二烯共聚物嵌段(异戊二烯和丁二烯可以以任意的比例交替排列,其比例可以不恒定),X:偶联剂的残基)等结构的苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物。其中,优选(S-I)nX、(S-B)nX、(S-(I/B))nX,更优选具有辐射形结构。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
相对于非氢化芳香族乙烯基系弹性体100质量%,非氢化芳香族乙烯基系弹性体的苯乙烯含量优选为45质量%以下。
另外,相对于非氢化芳香族乙烯基系弹性体100质量%,非氢化芳香族乙烯基系弹性体的二嵌段(例如S-B、S-I、S-B-X、S-I-X)的含量优选为10质量%~80质量%。
(异戊二烯系嵌段共聚物)
作为粘合剂组合物,从具有优异的粘性的方面或经济性的方面出发,可以使用具有非氢化异戊二烯单体单元的异戊二烯系嵌段共聚物。作为异戊二烯系嵌段共聚物,没有特别限定,例如优选具有(S-I)n、(S-I)n-S、(S-I)nX(S:聚苯乙烯嵌段,I:聚异戊二烯嵌段,n:1以上的整数、优选为1~6的整数,X:偶联剂的残基)等结构的苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
相对于异戊二烯系嵌段共聚物100质量%,异戊二烯系嵌段共聚物的苯乙烯含量优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下、更进一步优选为18质量%以下。
(共轭二烯系合成橡胶)
从加工性、180℃以下的低熔融粘度、良好的粘性和粘着力、粘接性、冲切性的方面出发,可以使用共轭二烯系合成橡胶。作为共轭二烯系合成橡胶,没有特别限定,例如可以举出异戊二烯-异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶等。
另外,作为胶带用粘合剂组合物,从提高自身背面粘着力、皮肤粘贴力的方面出发,可以使用聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶。其中,更优选聚异戊二烯橡胶。相对于粘合剂组合物100质量%,聚丁二烯橡胶和聚异戊二烯橡胶的添加量优选为3质量%~25质量%、更优选为5质量%~20质量%、进一步优选为5质量%~15质量%。通过使聚丁二烯橡胶和聚异戊二烯橡胶的添加量为3质量%以上,具有自身背面粘着力和皮肤粘贴力进一步提高的倾向。另外,通过使聚丁二烯橡胶和聚异戊二烯橡胶的添加量为25质量%以下,具有凝聚力进一步提高、浆料残留进一步得以抑制的倾向。
作为共轭二烯系合成橡胶,从粘合剂组合物的加工性、180℃以下的低熔融粘度、良好的粘性及粘着力、粘接性的方面出发,可以使用共轭二烯系二嵌段共聚物。作为共轭二烯系二嵌段共聚物,没有特别限定,例如可以举出具有S-I、(S-I)X、S-B、(S-B)X等结构的聚合物、它们的氢化物。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上,在常温下可以为液态也可以为固态。
相对于粘合剂组合物100质量%,共轭二烯系合成橡胶的含量优选为3质量%~90质量%、更优选为10质量%~80质量%、进一步优选为15~75质量%。通过使共轭二烯系合成橡胶的含量在上述范围内,具有粘合组合物的耐渗油性、低熔融粘度性、粘性、粘着力、粘接性、柔软性进一步提高的倾向。
(离聚物)
作为粘合剂组合物,在需要较高的低温涂布性、低蠕变性能、高强度或者高伸长率等的情况下,可以以离聚物的状态使用聚合物。作为离聚物,没有特别限定,例如优选包含被金属离子中和或部分中和的羧酸酯、磺酸酯或膦酸酯的均聚物或共聚物。相对于粘合剂组合物的总量,离聚物的含量优选为5质量%以下。
(聚烯烃系树脂)
作为粘合剂组合物,从具有高温储藏稳定性、高伸长率的方面、或者降低粘合剂组合物中的增粘树脂量(组合物中的55质量%以下、进而45质量%以下)、高流动性、改善流动性和粘合特性、经济性等方面出发,可以使用聚烯烃系树脂。作为聚烯烃系树脂,没有特别限定,例如优选使用α-烯烃与烯烃的共聚物、或者丙烯均聚物。这些聚合物的熔点(条件:DSC测定、5℃/分钟)优选为110℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为60℃~90℃。这些聚合物可以为树脂,也可以为弹性体。作为聚烯烃系弹性体的市售品,没有特别限定,可以举出陶氏化学社制造的AFFINITY和AFFINITYGA(商品名)、埃克森美孚化学社制造的Vistamaxx(商品名)等,没有特别限定,优选AFFINITYGA1875、GA1900、GA1000R、GA1950、EG8185、EG8200G、PL1280G等。
另外,从蠕变性能(以值小为宜)的方面出发,更优选具有嵌段的烯烃系弹性体。这些聚合物的分子量分布优选为1~4、更优选为1~3。另外,从加工性的方面出发,更优选合用2种以上的该聚合物。具体地说,优选将30,000~60,000和60,000~90,000的聚合物合用,更优选至少将3,5000~5,5000和60,000~80,000的聚合物合用。
(液态成分)
在使用了聚烯烃系树脂的粘合剂组合物中,优选含有液态成分(油等)。相对于粘合剂组合物100质量%,液态成分的含量优选为20质量%以上、更优选为25质量%以上。另外,在需要伸长率的情况下,优选合用烯烃系弹性体,更优选合用在-10℃以下具有Tg的烯烃系弹性体。
(蜡)
根据需要,可以在粘合剂组合物中含有蜡。相对于粘合剂组合物100质量%,蜡的添加量优选为20质量%以下、更优选为2质量%~10质量%、进一步优选为5质量%~10质量%。通过使蜡的添加量在上述范围内,具有熔融粘度、特别是140℃以下的熔融粘度进一步降低的倾向。
作为蜡,没有特别限定,例如可以举出固体石蜡、微晶蜡、以及费托蜡。通过使用这样的蜡,具有熔融粘度、特别是140℃以下的熔融粘度进一步降低的倾向。
蜡的熔点优选为50℃以上、更优选为65℃以上、进一步优选为70℃以上、更进一步优选为75℃以上。另外,蜡的熔点优选为110℃以下。通过使蜡的熔点在上述范围内,具有熔融粘度、特别是140℃以下的熔融粘度进一步降低的倾向。
需要说明的是,与蜡合用的增粘剂的软化点优选为70℃以上、更优选为80℃以上。此时得到的粘合剂组合物的G‘(测定条件:25℃、10rad/s)优选为1Mpa以下,结晶温度优选为7℃以下。
作为可以使用的蜡,作为市售品,可以举出NipponSeiro社制造的商品名“115”、商品名“120”、商品名“125”、商品名“130”、商品名“135”、商品名“140”、商品名“150”、商品名“155”、商品名“HNP-3”、商品名“HNP-5”、商品名“HNP-9”、商品名“HNP-10”、商品名“HNP-11”、商品名“HNP-12”、商品名“HNP-51”、商品名“SP-0145”、商品名“SP-0160”、商品名“SP-0165”、商品名“SP-1035”、商品名“SP-1040”、商品名“SP-3035”、商品名“SP-3040”、商品名“EMW-0001”、商品名“EMW-0003”、商品名“Hi-Mic-1045”、商品名“Hi-Mic-1070”、商品名“Hi-Mic-1080”、商品名“Hi-Mic-1090”、商品名“Hi-Mic-2045”、商品名“Hi-Mic-2065”、商品名“Hi-Mic-2095”、东曹社制造的“Ultrathene7A55A”、Honeywell社制造的商品名“A-C540”、商品名“A-C540A”、商品名“A-C580”、商品名“A-C5120”、商品名“A-C400”、商品名“A-C400A”、商品名“A-C405(S)”、商品名“A-C405(M)”、商品名“A-C405(T)”、商品名“A-C645P”、商品名“A-C573A”、商品名“A-C573P”等。
(含极性基团的聚合物)
根据需要,粘合剂组合物可以包含含有选自由氮、氧、硅、磷、硫、锡等组成的组中的原子的含极性基团的聚合物。作为含极性基团的聚合物,没有特别限定,例如可以举出与嵌段共聚物结合的所谓改性聚合物;用马来酸酐等改性剂将嵌段共聚物成分改性而得到的改性嵌段共聚物;用胺、环氧化物、羧酸、羧酸酐等将侧链或末端改性而得到的油等。通过使用含极性基团的聚合物,具有针对高吸水性高分子(SAP)、丙烯酸类树脂、氯乙烯、尼龙等树脂或其交联物以及玻璃、金属等具有高SP值的被粘体的粘合特性进一步提高的倾向。作为市售品,可以举出KURARAY社制造的HG252(商品名)、旭化成化学社制造的M1943、M1911、M1913、MP10、Tufprene912(商品名)、TSRC社制造的Taipol7131(商品名)等。
(稳定剂)
根据需要,粘合剂组合物可以包含稳定剂。“稳定剂”是为了防止热熔性接合剂的热导致的分子量降低、凝胶化、着色、异味的产生等、提高热熔性接合剂的稳定性而混合的物质,对其没有特别限制。
作为稳定剂,例如可例示出抗氧化剂和光稳定剂等。抗氧化剂和光稳定剂通常用于一次性制品中,只要可得到后述目的的一次性制品即可使用,没有特别限制。
(抗氧化剂)
“抗氧化剂”可以为了防止例如热熔性接合剂的氧化劣化而使用。作为抗氧化剂,没有特别限定,例如可以举出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,4-双[(辛硫基)甲基]-o-甲酚、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-[1-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)乙基]苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)]丙烯酸酯等酚系抗氧化剂;硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸月桂基硬脂酯、四(β-月桂基硫代丙酸)季戊四醇酯等硫系抗氧化剂;亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等磷系抗氧化剂等。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为抗氧化剂的市售品的具体例,可例示出住友化学工业株式会社制造的SumilizerGM(商品名)、SumilizerTPD(商品名)和SumilizerTPS(商品名)、CibaSpecialtyChemicals社制造的IRGANOX1076(商品名)、IRGANOX1010(商品名)、IRGANOXHP2225FF(商品名)、Irgafos168(商品名)和IRGANOX1520(商品名)、城北化学社制造的JF77(商品名)。
相对于粘合剂组合物100质量份,抗氧化剂的含量优选为10质量份以下、更优选为5质量份以下。
(光稳定剂)
“光稳定剂”可以为了改善例如热熔性接合剂的耐光性(UV照射后的低粘合特性变化)而使用。作为光稳定剂,没有特别限定,例如可以举出2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂;2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂;三嗪系紫外线吸收剂;受阻胺系光稳定剂;内酯系稳定剂:HALS等。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为光稳定剂的市售品的具体例,可例示出BASF制造的TinuvinP(商品名)、Tinuvin770DF(商品名)、Cimassorb2020FDL(商品名)、ADEKA社制造的ADKSTABLA-52(商品名)、ADKSTABLA-57(商品名)、ADKSTABLA-77Y(商品名)。
作为本实施方式的粘合剂组合物中的光稳定剂含量,从高耐光性的方面考虑,优选为0.03质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进一步优选为0.07质量%以上。
另外,作为本实施方式的粘合剂组合物中的耐光剂含量,从抑制耐光剂的渗出和经济性的方面考虑,优选为1质量%以下、更优选为0.5质量%以下、进一步优选为0.3质量%以下。
从更高的耐光性的方面考虑,优选在上述耐光剂中进一步合用上述的抗氧化剂。
在抗氧化剂中,从更高的耐光性的方面考虑,除了上述耐光剂外,优选至少使用磷系抗氧化剂。
作为本实施方式的粘合剂组合物中的抗氧化剂含量,从高耐光性的方面考虑,优选为0.02质量%以上、更优选为0.04质量%以上、进一步优选为0.06质量%以上。
另外,作为本实施方式的粘合剂组合物中的耐光剂含量,从抑制抗氧化剂的渗出和经济性的方面考虑,优选为1.5质量%以下、更优选为1.0质量%以下。
(微粒填充剂)
根据需要,粘合剂组合物也可以包含微粒填充剂。作为微粒填充剂,没有特别限定,例如可以举出云母、碳酸钙、高岭土、滑石、氧化钛、硅藻土、脲系树脂、苯乙烯珠、烧制粘土、淀粉、锌白、活性锌白形质碳酸镁、氢氧化硅胶、硅藻土、硫酸钡等。它们的形状优选为球状,对其尺寸(在球状的情况下为直径)没有特别限定。
[粘合剂组合物的特性]
关于本实施方式的粘合剂组合物的性能,可以使用根据在后述实施例中示出的条件所制作的胶带,根据实施例中所示出的测定条件进行测定。
粘合剂组合物的G‘(测定条件:25℃、10rad/s)优选为20000以下、更优选为15000以下。通过使粘合剂的G‘在上述范围内,具有粘合剂组合物的浆料残留进一步减少的倾向。
另外,相对于粘合剂组合物100质量%,液态稀释剂的含量优选为60质量%以下。通过使液态稀释剂的含量在上述范围内,对包含经皮药物传送用途的接合剂应用于皮肤特别有用。
本实施方式的粘合剂组合物还能够用于纸加工、装订、一次性制品等。其中,由于湿润状态下的粘接优异,因而适合于一次性制品。一次性制品可以通过对选自由织物、无纺布、橡胶、树脂、纸类、聚烯烃膜、聚酯膜、PVC膜、离聚物膜、PVDC膜、PVA膜、PC膜、PS膜、PAN膜、PEN膜、赛璐玢膜、尼龙膜、聚酰亚胺膜、EMAA膜、EVOH膜组成的组中的至少一种部件溶液涂布或热熔性涂布粘合剂组合物而构成。需要说明的是,出于耐久性和成本等理由,聚烯烃膜优选聚乙烯膜、聚丙烯膜。需要说明的是,出于耐久性和成本等理由,纸类优选牛皮纸、无纤维纸,从耐久性和耐水性的方面出发,优选将聚乙烯层积而成的牛皮纸。
适于卫生材料的一次性制品用热熔性粘合剂在150℃的熔融粘度优选为5000mPa.s以下、更优选为400mPa.s~3500mPa.s、进一步优选为800mPa.s~3000mPa.s。熔融粘度是指热熔性粘合剂的熔融体的粘度,利用BrookfieldRVT型粘度计(轴No.27)进行测定。通过使熔融粘度在上述范围,热熔性粘合剂适合于低温涂布,进而还能够均匀地涂布至无纺布上,容易渗透,因而对适于卫生材料的一次性制品用途是合适的。
作为适于卫生材料的一次性制品,没有特别限定,例如可以举出纸尿片、卫生巾、宠物垫、病号服、手术服等。
[粘合剂组合物的制造方法]
本实施方式的粘合剂组合物可以通过公知的方法将上述氢化嵌段共聚物组合物、增粘剂、软化剂、根据需要的其他成分混合来制造。作为混合方法,没有特别限定,例如可以举出将嵌段共聚物组合物、增粘剂、软化剂用混合机或捏合机等一边加热一边均匀混合的方法。
混合时的温度优选为130℃~220℃、更优选为140℃~210℃、进一步优选为150℃~200℃。通过使混合时的温度为130℃以上,能够将嵌段共聚物组合物充分熔融,具有分散变好的倾向。另外,通过使混合时的温度为220℃以下,具有能够防止交联剂、增粘剂的低分子量成分的蒸发、粘合特性的劣化的倾向。
[粘合剂组合物的涂布方法]
在涂布使用粘合剂组合物的情况下,对其涂布方法没有特别限制,只要能够得到目标制品即可,例如可以举出将粘合剂组合物溶解于溶剂中进行溶液涂布的方法;使粘合剂组合物熔融而涂布的热熔性涂布法等方法。
其中,从环境污染、涂布的容易性的方面出发,优选热熔性涂布法。热熔性涂布法大致分为接触涂布和非接触涂布。“接触涂布”是指在涂布热熔性接合剂时使喷出机与构件或膜接触的涂布方法。另外,“非接触涂布”是指在涂布热熔性接合剂时使喷出机不与构件或膜接触的涂布方法。作为接触涂布方法,没有特别限定,例如可以举出狭缝涂布机涂布和辊涂机涂布、模涂机涂布、涂布成多孔状的多孔涂布、图案涂布等。另外,作为非接触涂布方法,没有特别限定,例如可以举出能够利用间歇或连续涂布将接合剂在空气中以螺旋状涂布的螺旋涂布;能够以波状涂布的欧米茄涂布或控制缝涂布;能够以面状涂布的狭缝喷涂或帘式喷涂;能够以点状涂布的点涂布;能够以线状涂布的珠涂;使热熔粘接剂发泡的发泡熔融涂布;涂布成丝状的涂布;以雾状涂布的喷涂等。
对于现有的缺乏热稳定性的热熔性接合剂来说,在高温罐内成分容易发生相分离。相分离也会成为罐过滤器、输送配管堵塞的原因。在这方面,本实施方式的粘合剂组合物的热稳定性良好,在100℃~220℃的高温罐内均匀地熔融,抑制了相分离。
在适于卫生材料的一次性制品的制造线中,通常将热熔性接合剂涂布至一次性制品的各种构件(例如纸巾、棉花、无纺布、聚烯烃膜等)。在涂布时,可以将热熔性接合剂从各种喷出机喷出而使用。
用于适于卫生材料的一次性制品的热熔性粘合剂适合于螺旋涂布。能够利用喷涂以较宽的宽度涂布热熔性粘合剂对于制造一次性制品极其有用。对于能够以较宽的宽度涂布的热熔性接合剂,通过调整热空气的压力,能够将涂布宽度调节得较窄。
若难以以较宽的宽度涂布热熔性粘合剂,为了得到充分的粘接面积而需要大量的喷嘴,也不适合于制造失禁衬垫之类的比较小的一次性制品、复杂形状的一次性制品。在这方面,本实施方式的粘合剂组合物能够以较宽的宽度螺旋涂布,因而作为适于卫生材料的一次性制品用途是合适的。
本实施方式的粘合剂组合物在150℃以下的涂布适应性良好,因而在适于卫生材料的一次性制品的制造中有用。若以高温涂布热熔性接合剂,则作为一次性制品的基材的聚烯烃(优选聚乙烯)膜发生熔融或热收缩,因而一次性制品的外观大幅受损。若以150℃以下涂布热熔性粘合剂,作为一次性制品的基材的聚烯烃(优选聚乙烯)膜或无纺布的外观几乎无变化,制品的外观不受损。
本实施方式的粘合剂组合物的高速涂布适应性优异,因而适合于在短时间内制造适于卫生材料的一次性制品。对高速输送的基材涂布热熔性粘合剂的情况下,在接触式的涂布方法中有时会因摩擦而发生基材的断裂。本实施方式的粘合剂组合物适合于作为非接触涂布之一的螺旋涂布,因而适合于高速涂布,能够提高一次性制品的生产效率。此外,适于高速涂布的本实施方式的粘合剂组合物也不会使涂布图案紊乱。
<粘合性带和标签的制造方法>
作为本实施方式的粘合剂组合物的制造方法,没有特别限制,可以举出下述方法:针对氢化嵌段共聚物和增粘树脂、以及根据需要的其他嵌段共聚物和油等各成分,一边用公知的混合机、捏合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、班伯里混炼机等加热,一边以规定的混配比均匀混合。
本实施方式的粘合组合物优选至少层积于基材上而使用。对基材的种类没有限定,例如也可以使用由热塑性树脂构成的膜、及纸、金属、织物、无纺布等非热塑性的基材。
在作为涂料的重涂作业时的遮蔽材料使用的情况下,从抑制被试剂腐蚀的方面考虑,优选使用铝箔等金属箔作为基材。
另外,在用于卫生用品的情况下,可以使用无纺布作为基材,在无纺布上依次层积粘合剂组合物层和弹性体层而制成伸缩性层积体。为了显示出优异的适合性,优选伸缩性层积体的100%伸长时强度残存率为80%以上、且50%伸长时强度残存率为70%以上。
对于基材的材料,可以添加或涂布剥离剂。作为剥离剂,可以举出长链烷基系剥离剂、硅系剥离剂等。除了基材以外,还可以进一步设置剥离层。
在需要更高的耐候性(UV照射后的低粘着力变化)的情况下,更优选使用紫外线透过率低的基材或剥离层,进一步优选透过率为1%以下。
另外,从抑制UV照射导致的氧化劣化的方面考虑,优选使用氧透过系数低的基材或剥离层,优选20℃、干燥条件下的氧透过系数为10,000(cc·20μ/m2·天·atm)以下,更优选为1,000(cc·20μ/m2·天·atm)以下,进一步优选为500(cc·20μ/m2·天·atm)以下。
作为将本实施方式的粘合剂组合物涂布至基材的方法,没有特别限定,例如可以举出T模涂布法、辊涂布法、多珠(マルチビード)涂布法、以及喷雾涂布法等。另外,挤出涂布(热熔融涂布)法或溶展涂布法中任一者均可,本实施方式的粘合组合物适合耐热老化性高、经济性高的挤出涂布法。
[用途]
本实施方式的粘合剂组合物具有良好的溶解性和涂布性、排出稳定性、表面肌肤,粘着性和粘着力优异,且这些粘合特性的平衡也良好。利用这种特点,可以用于各种胶带和标签类、压敏性薄板、压敏性片、表面保护片和膜、各种轻量塑料成型品固定用背胶、地毯固定用背胶、瓷砖固定用背胶、接合剂等,特别可以适合用作粘着性带用途、粘着性片·膜用途、粘着性标签用途、表面保护片·膜用途、卫生材料用途等各种用途的粘合剂用途。
实施例
下面,举出具体的实施例和比较例来详细说明本发明,但本发明不限定于以下的实施例。需要说明的是,在以下的实施例和比较例中,聚合物的特性和物性的测定通过下述方法进行。
[(1):氢化嵌段共聚物的特性]
<(1-1)重均分子量>
氢化嵌段共聚物的重均分子量如下求出:使用由市售的标准聚苯乙烯的测定求出的校正曲线(使用标准聚苯乙烯的峰值分子量制成),基于色谱图的峰的分子量来求出。作为氢化嵌段共聚物,包含具有成分(A)和成分(B)这两种不同结构的氢化嵌段共聚物的情况下,将重均分子量最小的峰作为成分(A),将紧随成分(A)的重均分子量大的峰作为成分(B),同样地求出。需要说明的是,对于成分(A)和成分(B),使各成分的峰面积除以总峰面积而得到的值((成分(A)或成分(B)的峰面积)/(总峰面积))为0.1以上。作为测定软件,使用HLC-8320EcoSEC收集,作为解析软件,使用HLC-8320解析。峰面积通过后述的方法进行测定。
(测定条件)
GPC:HLC-8320GPC(东曹株式会社制造)
检测器:RI
检测灵敏度:3mV/分钟
采样间距:600msec
柱:TSKgelsuperHZM-N(6mmI.D×15cm)4根(东曹株式会社制造)
溶剂:THF
流量:0.6mm/分钟
浓度:0.5mg/mL
柱温:40℃
注入量:20μL
<(1-2)乙烯基芳香族烃单体单元(苯乙烯)的含量>
将一定量的氢化嵌段共聚物溶解于氯仿中,使用紫外分光光度计(岛津制作所制造、UV-2450)测定基于溶解液中的乙烯基芳香族化合物成分(苯乙烯)的吸收波长(262nm)的峰强度。利用校正曲线由所得到的峰强度计算出乙烯基芳香族烃单体单元(苯乙烯)的含量。
<(1-3)共轭二烯单体单元中的乙烯基键合量和共轭二烯单体单元的氢化率>
在氢化反应后的反应液中添加大量的甲醇,由此使氢化前的嵌段共聚物和氢化嵌段共聚物沉淀而进行回收。接下来,用丙酮提取氢化嵌段共聚物,将氢化嵌段共聚物真空干燥。将其用作1H-NMR测定的样品,测定了氢化率和乙烯基键合量。将1H-NMR测定的条件记于下文。
(测定条件)
测定设备:JNM-LA400(JEOL制造)
溶剂:氘代氯仿
测定样品:将聚合物氢化前后的抽样物
样品浓度:50mg/mL
观测频率:400MHz
化学位移基准:TMS(四甲基硅烷)
脉冲延迟:2.904秒
扫描次数:64次
脉冲宽度:45°
测定温度:26℃
<(1-4)以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的平均分子量>
聚合物嵌段(Ar)的平均分子量使用氢化嵌段共聚物的重均分子量和氢化嵌段共聚物中的聚合物嵌段(Ar)的含量(质量%)由下式求出。
(氢化嵌段共聚物的重均分子量)×(氢化嵌段共聚物中的聚合物嵌段(Ar)的平均含量(质量%))/100=(以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的平均分子量)
关于“氢化嵌段共聚物中的聚合物嵌段(Ar)的平均含量(质量%)”,在氢化嵌段共聚物中包含的聚合物嵌段(Ar)为1个的情况下,指该嵌段的含量,在聚合物嵌段(Ar)为2个以上的情况下,指这些嵌段的平均含量。氢化嵌段共聚物中的聚合物嵌段(Ar)的平均含量(质量%)可以由乙烯基芳香族烃单体单元的含量、氢化嵌段共聚物所具有的以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的个数如下算出。
(氢化嵌段共聚物中的聚合物嵌段(Ar)的平均含量(质量%))=(氢化嵌段共聚物所具有的乙烯基芳香族烃单体单元的含量(质量分率))÷(氢化嵌段共聚物所具有的以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)的个数)
(需要说明的是,氢化嵌段共聚物包含成分(A)和成分(B)的情况下,采用利用各成分的重均分子量如上算出的值。)
<(1-5)成分(A)和成分(B)的含量>
作为氢化嵌段共聚物,包含具有成分(A)和成分(B)这两种不同结构的氢化嵌段共聚物的情况下,将成分(A)的峰面积相对于上述(1-1)中测定的溶出曲线的总峰面积的比例作为成分(A)的含量。另外,将成分(B)的峰面积相对于上述(1-1)中测定的溶出曲线的总峰面积的比例作为成分(B)的含量。需要说明的是,关于面积比,解析软件使用HLC-8320解析,通过各峰间曲线的拐点处的垂直分割来求出。
<(2):制造例中得到的氢化嵌段共聚物组合物的物性的测定方法>
<(2-1)金属原子换算的金属化合物(金属量)的测定>
后述的制造例中得到的氢化嵌段共聚物组合物中包含的金属量可使用感应耦合等离子体(ICP,InductivutyCoupledPlasa,株式会社岛津制作所制造,装置名:ICPS-7510)进行测定。首先,将氢化嵌段共聚物用硫酸和硝酸完全溶解,将包含金属成分的水溶液喷雾至氩等离子体中,计测从此处放出的各种金属元素固有的光的波长的强度,通过校正曲线法来确定氢化嵌段共聚物组合物100质量份中包含的金属量。
<(2-2)粒径(粒径分布)的测定>
利用激光衍射式粒度分布计(株式会社HORIBA社制造、LA-300),通过下述方法测定了后述的制造例中得到的氢化嵌段共聚物组合物中包含的金属化合物颗粒的粒径。
在使环己烷循环的循环浴中,滴加氢化嵌段共聚物组合物的环己烷溶液,控制成透过率达到70%~98%的区域的循环浓度,在下述条件下进行粒径的测定。
需要说明的是,在氢化嵌段共聚物组合物包含钛化合物以外的金属的情况下,利用下述方法求出的平均粒径是包含钛化合物和其他金属化合物的金属化合物颗粒整体的粒径。
[测定条件]
测定方式:米氏散射理论
测定范围:0.1μm~600μm
测定时间:20sec
光源:650nm半导体激光器5mW
数据读取次数:5次~10次
测定温度:25℃
此处,平均粒径是算术平均粒径,是对频率分布进行算术平均而得到的值,由下式表示。
算术平均径=Σ{q(J)×X(J)}÷Σ{q(J)}
J:粒径分割编号
q(J):频率分布值(%)
X(J):第J号的粒径范围的代表值(μm)
另外,在钛化合物中具有0.1μm~50μm的粒径的钛化合物的含量和具有0.1μm~100μm的粒径的钛化合物的含量、以及钛化合物的平均粒径由LA-300软件中的通过部分积分求出。
<(2-3)氢化嵌段共聚物组合物中的金属成分的状态分析>
对于后述的制造例中得到的氢化嵌段共聚物组合物中包含的金属成分,使用X射线衍射装置XRD(株式会社Rigaku制造Ultra-IV(Cu灯)),以激发电压:电流=40kV:40mA、狭缝DS=1度、SS开放、RS开放、纵狭缝10mm、扫描范围2θ=5~65度(0.02度/step)、扫描速度1~10度/分钟的条件进行分析。由此,分析了聚合物中包含的钛化合物的状态。
[(3):粘合剂组合物的物性的测定]
(粘合剂组合物的制作)
将氢化嵌段共聚物100质量份、作为增粘剂的QUINTONR100(日本Zeon株式会社制造)200质量份、和作为软化剂的PW-90(出光兴产株式会社制造)100质量份混合。一边用油浴将混合物加热,一边用混合器(型号:L5M-A、SilversonJapan株式会社、叶轮型4片桨叶)以180℃×60分钟进行熔融混炼,得到热熔型粘合剂组合物。
需要说明的是,在粘合剂组合物中,相对于氢化嵌段共聚物组合物100质量份混配了1质量份2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯作为稳定剂。
(粘合剂组合物的评价)
<(3-1)粘合剂组合物的熔融粘度>
粘合剂组合物的熔融粘度是在温度180℃用Brookfield型粘度计(Brookfield社制造DV-III)测定的。基于所得到的值,根据下述基准评价熔融粘度。评价中,从良好起的顺序依次为◎、〇、△、×。
熔融粘度(180℃)(mPa·s)≤1500:◎
1500<熔融粘度(180℃)(mPa·s)≤4500:〇
4500<熔融粘度(180℃)(mPa·s)≤8000:△
8000<熔融粘度(180℃)(mPa·s):×
<(3-2)粘合剂组合物的冲切性评价>
将粘合剂组合物成型为厚度1cm的片,切割成5cm×5cm的尺寸。用通过乙醇润湿的纱布擦拭剪刀的刃部后,立即用剪刀对所切割的粘合剂组合物进行剪切。基于所得到的结果,根据下述基准评价冲切性。评价中,从良好起的顺序依次为〇、×。
粘合剂组合物未残留于剪刀上的情况:〇
粘合剂组合物残留于剪刀上的情况:×
(胶带的制作)
将熔融的粘合剂组合物冷却到室温,将其溶解于甲苯中。用涂布器将所得到的甲苯溶液涂布至PET膜,之后在室温保持30分钟,在70℃的烘箱中保持7分钟,使甲苯完全蒸发,制作粘着层的厚度为30μm的胶带。在以下的评价中使用所得到的胶带。
(胶带的评价α)
<(3-3)粘合剂组合物的保持力>
将胶带粘贴至SUS板上,使15mm×25mm的面积接触,在50℃施加1kg的负荷并测定至胶带滑落为止的时间。基于所得到的时间,根据下述基准评价粘合剂组合物的保持力。评价中,从良好起的顺序依次为☆、◎、○、△、×。
40≤保持力(分钟):☆
20≤保持力(分钟)<40:◎
5≤保持力(分钟)<20:〇
2≤保持力(分钟)<5:△
保持力(分钟)<2:×
<(3-4)粘合剂组合物的粘性>
根据ASTMD2979测定了粘合剂组合物的探针粘性。在温度23℃将胶带粘贴至砝码(负荷10g)上后,使探针()以1mm/sec的速度与胶带接触,接触1秒后以1mm/sec的速度将探针剥离。测定此时的最大值作为探针粘性的值,评价了粘性。评价中,从良好起的顺序依次为◎、○、△、×。
探针粘性(N/)≥2.0:◎
2.0>探针粘性(N/)≥1.0:〇
1.0>探针粘性(N/)≥0.2:△
0.2>探针粘性(N/):×
(胶带的评价β)
<(3-5)粘合剂组合物的保持力>
将胶带粘贴至SUS板上,使15mm×25mm的面积接触,在50℃施加1kg的负荷并测定至胶带滑落为止的时间。基于所得到的时间,根据下述基准评价粘合剂组合物的保持力。评价中,从良好起的顺序依次为○、△、×。
150≤保持力(分钟):〇
50≤保持力(分钟)<150:△
保持力(分钟)<50:×
<(3-6)粘合剂组合物的粘性>
粘合剂组合物的粘着性是根据JIS-Z0237基于倾斜式球粘性进行评价的。具体地说,准备三角形的装置(倾斜角30度),该装置在斜面具备放置刚球的起点、接着起点的助跑道(100mm)、和接着助跑道的胶带的粘着面(100mm),使刚球(尺寸:1/32~32/32英寸)从斜面上方的起点朝向斜面下方的粘着面滚动。将在粘着面上停止的球的尺寸的32倍的数值称为“球编号”,测定了在各胶带停止的最大的球编号。基于所得到的球编号,根据下述基准评价了粘合剂组合物的粘着性。评价中,从良好起的顺序依次为○、△、×。
10≤球编号:○
3≤球编号<10:△
球编号<3:×
<(3-7)粘合剂组合物的经时变化特性>
将宽25mm的胶带粘贴至SUS板,制作了在23℃静置12小时的样品(K)和在60℃静置48小时的样品(L)。以剥离速度300mm/min剥离,测定了此时的180°剥离力。基于样品(L)的剥离力和样品(K)的剥离力之差的绝对值,根据下述基准评价了粘合剂组合物的粘着力。评价中,从良好起的顺序依次为◎、○、△、×。
剥离力之差(N/10mm)<4:◎
4≤剥离力之差(N/10mm)<8:○
8≤剥离力之差(N/10mm)<20:△
20≤剥离力之差(N/10mm):×
(胶带的品质评价)
<(3-8)粘合剂组合物的色调>
将50mm×50mm的胶带粘贴至白色的无纤维纸上,通过PET膜目视评价了粘合剂组合物的色调。基于所得到的结果,根据下述基准评价了粘合剂组合物的色调。评价中,从良好起的顺序依次为○、△、×。
为白色的情况下:○
既非白色也非黄色的情况下:△
黄色醒目的情况下:×
<(3-9)粘合剂组合物的尺寸控制性>
将50mm×50mm的胶带粘贴至白色的无纤维纸上,用50cm×50cm×2cm的2片玻璃板夹住,将其在60℃的吉尔老化恒温箱中静置3天。基于所得到的结果,根据下述基准评价了粘合剂组合物的尺寸控制性。评价中,从良好起的顺序依次为○、×。
胶带的边缘发粘的情况下:○
胶带的边缘无发粘的情况下:×
[(4)氢化催化剂的制备]
在后述的实施例和比较例中,通过下述方法制备了制作氢化嵌段共聚物时使用的氢化催化剂。预先对具备搅拌装置的反应容器进行氮气置换,向其中投入干燥、精制后的1L环己烷。接着,添加双(η5-环戊二烯)二氯化钛100mmol。一边对其进行充分搅拌,一边进一步添加包含三甲基铝200mmol的正己烷溶液,于室温反应约3天。由此得到氢化催化剂。
[(5)氢化嵌段共聚物和氢化嵌段共聚物组合物的制备]
<制造例1>
对带有搅拌机和夹套的内容量40L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷5960g,向夹套通入温水,将内容物设定为65℃。添加N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(以下称为TMEDA)2.0g和正丁基锂环己烷溶液(以纯度计为5.34g),连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为335g)。苯乙烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含1,3-丁二烯的环己烷溶液(以纯度计为2370g),继续聚合。丁二烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为335g),继续聚合。苯乙烯的聚合转化率为100%。在苯乙烯的第2阶段的聚合后,加入甲醇2.21g使其失活。对所得到的溶液进行分析,结果所得到的嵌段共聚物中苯乙烯的含量为22质量%,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为30mol%。另外,重均分子量为70,000。
在嵌段共聚物溶液中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应。将所得到的氢化嵌段共聚物溶液抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率为75mol%。
相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份,添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。对于所得到的共聚物溶液添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.02质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例1的氢化嵌段共聚物组合物。
<制造例2、4>
分别如表1所示那样变更TMEDA、正丁基锂、苯乙烯、1,3-丁二烯、偶联剂、甲醇以及氧化钛的量,除此以外与制造例1同样地得到氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表1。
<制造例3>
分别如表1所示那样变更TMEDA、正丁基锂、苯乙烯、1,3-丁二烯、偶联剂以及甲醇,之后与制造例1同样地得到氢化嵌段共聚物溶液。
将氢化嵌段共聚物溶液:水=1:2(质量比)的量的水添加至氢化嵌段共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例3的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表1。
<制造例5、5-H>
对带有搅拌机和夹套的内容量40L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷5960g,向夹套通入温水,将内容物设定为65℃。添加TMEDA1.8g和正丁基锂环己烷溶液(以纯度计为3.85g),连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为360g)。苯乙烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含1,3-丁二烯的环己烷溶液(以纯度计为2655g),继续聚合。丁二烯的聚合转化率为100%。之后,添加偶联剂5.70g进行偶联反应。作为偶联剂,使用将EPOTOHTOZX-1059(新日铁住金化学株式会社)与环己烷以质量比90:10混合而成的物质。添加偶联剂后,加入甲醇0.88g使其失活。将所得到的溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的嵌段共聚物组合物中苯乙烯的含量为12质量%,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为35mol%。另外,所得到的嵌段共聚物的成分(A)的含量为40质量%,重均分子量为115,000,成分(B)的含量为60质量%,重均分子量为228,000。
在所得到的氢化嵌段共聚物组合物溶液中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应。在氢化反应的途中将氢化嵌段共聚物溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为55mol%。将氢化嵌段共聚物溶液:水=1:2(质量比)的量的水添加到该氢化嵌段共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行混合。之后,相对于聚合物溶液混合以Si原子换算为50ppm的二氧化硅#300S-A(ChuoSilikaCo.,Ltd.制造),使用具有2μm的细孔径的过滤器进行抽滤。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物组合物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例5的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表2。
另外,使抽出后残留的共聚物溶液的氢化反应完全进行,使总氢化率为100mol%。相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。对于所得到的共聚物溶液添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.02质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例5-H的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物的一部分进行分析的结果示于表2。
<制造例6>
对带有搅拌机和夹套的内容量40L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷5960g,向夹套通入温水,将内容物设定为65℃。添加TMEDA2.5g和正丁基锂环己烷溶液(以纯度计为5.14g),连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为360g)。苯乙烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含1,3-丁二烯的环己烷溶液(以纯度计为2655g),继续聚合。丁二烯的聚合转化率为100%。之后,添加偶联剂7.60g进行偶联反应。作为偶联剂,使用将EPOTOHTOZX-1059(新日铁住金化学株式会社)与环己烷以质量比90:10混合而成的物质。添加偶联剂后,加入甲醇1.27g使其失活。将所得到的溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的嵌段共聚物组合物中苯乙烯的含量为12质量%,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为35mol%。另外,所得到的嵌段共聚物的成分(A)的含量为40质量%,重均分子量为80,000,成分(B)的含量为60质量%,重均分子量为160,000。
在所得到的氢化嵌段共聚物组合物溶液中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应。将共聚物溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为55mol%。相对于氢化嵌段共聚物组合物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。对于所得到的共聚物溶液添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.02质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例6的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例7-B>
对带有搅拌机和夹套的内容量40L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷5960g,向夹套通入温水,将内容物设定为65℃。添加TMEDA2.6g和正丁基锂环己烷溶液(以纯度计为5.28g),连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为793g)。苯乙烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含1,3-丁二烯的环己烷溶液(以纯度计为2655g),继续聚合。丁二烯的聚合转化率为100%。之后,添加偶联剂3.91g进行偶联反应。作为偶联剂,使用将EPOTOHTOZX-1059(新日铁住金化学株式会社)与环己烷以质量比90:10混合而成的物质。添加偶联剂后,加入甲醇1.53g使其失活,得到嵌段共聚物溶液7。将所得到的溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的嵌段共聚物组合物中苯乙烯的含量为26质量%,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为35mol%。另外,所得到的嵌段共聚物组合物的成分(A)的含量为70质量%,重均分子量为70,000,成分(B)的含量为30质量%,重均分子量为140,000。
对于嵌段共聚物溶液7,相对于氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。对于共聚物溶液7添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.01质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例7-B的嵌段共聚物组合物。对所得到的嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例7-1>
在制造例7-B中得到的嵌段共聚物溶液7中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应,得到氢化嵌段共聚物溶液7-H。将氢化嵌段共聚物溶液7-H的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为65mol%。将氢化嵌段共聚物溶液7-H:水=1:2(质量比)的量的水添加至共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例7-1的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表2。
<制造例7-2>
对于制造例7-1中得到的氢化嵌段共聚物溶液7-H添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.02质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例7-2的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例7-3>
对于制造例7-1中得到的氢化嵌段共聚物溶液7-H添加氢化钛(OSAKATitaniumTechnologies、粒径~45μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.02质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例7-3的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例7-4、7-6>
如表2所示那样变更氧化钛的量,除此以外与制造例7-2同样地得到氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例7-5>
在制造例7-B中得到的嵌段共聚物溶液7中添加等质量的环己烷,并添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应,得到氢化嵌段共聚物溶液7-5。将氢化嵌段共聚物溶液7-5:水=1:2(质量比)的量的水添加至共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例7-5的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表2。
<制造例7-7>
在制造例7-B中得到的嵌段共聚物溶液7中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应,得到氢化嵌段共聚物溶液7-7。将氢化嵌段共聚物溶液7-7的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为18mol%。将氢化嵌段共聚物溶液7-7:水=1:2(质量比)的量的水添加至共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例7-7的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表2。
<制造例7-8>
对于制造例7-1中得到的氢化嵌段共聚物溶液7-H添加氧化钛(纯正化学株式会社制造;金红石型、平均粒径1.5μm~2.1μm)和氢化钛(OSAKATitaniumTechnologies、粒径~150μm),使得以钛原子换算计相对于氢化嵌段共聚物100质量份达到0.01质量份,使用LABOLUTION(Primix株式会社制造)进行充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例7-8的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例8、9>
分别如表2所示那样变更TMEDA、正丁基锂、苯乙烯、1,3-丁二烯、偶联剂、和甲醇的量,使基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为40mol%,除此以外与制造例6同样地得到氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物组合物进行分析的结果示于表2。
<制造例10>
对带有搅拌机和夹套的内容量40L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷5960g,向夹套通入温水,将内容物设定为65℃。添加TMEDA5.5g和正丁基锂环己烷溶液(以纯度计为10.04g),连续添加包含苯乙烯的环己烷溶液(以纯度计为607g)。苯乙烯的聚合转化率为100%。接着,连续添加包含1,3-丁二烯的环己烷溶液(以纯度计为2428g),继续聚合。丁二烯的聚合转化率为100%。之后,添加偶联剂4.95g进行偶联反应。作为偶联剂,使用将EPOTOHTOZX-1059(新日铁住金化学株式会社)与环己烷以质量比90:10混合而成的物质。添加偶联剂后,加入甲醇3.65g使其失活。将所得到的溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的嵌段共聚物组合物中苯乙烯的含量为20质量%,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为35mol%。另外,所得到的嵌段共聚物的成分(A)的含量为80质量%,重均分子量为35,000,成分(B)的含量为20质量%,重均分子量为70,000。
在所得到的嵌段共聚物组合物溶液中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应。将氢化嵌段共聚物溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为40mol%。
将氢化嵌段共聚物溶液:水=1:2(质量比)的量的水添加至氢化嵌段共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液。之后,用离心分离机(久保田商事株式会社制造)将氢化嵌段共聚物溶液分离,仅采集共聚物溶液的上清。相对于上述氢化嵌段共聚物组合物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到制造例10的氢化嵌段共聚物组合物。对所得到的氢化嵌段共聚物的一部分进行分析的结果示于表2。
<制造例11>
使用内容积为10L的带有搅拌装置和夹套的槽型反应器,通过以下的方法进行聚合。将环己烷投入反应器中并调整为温度70℃后,添加正丁基锂和TMEDA,之后添加含有苯乙烯14质量份作为单体的环己烷溶液。苯乙烯的聚合转化率为100%。
接着,将含有丁二烯75质量份的环己烷溶液和含有苯乙烯11质量份的环己烷溶液分别以恒定速度连续地供给至反应器中。此时,调整添加速度以使2种溶液的添加开始和添加终止相同,由此进行添加。苯乙烯和丁二烯的聚合转化率为100%。
接着,添加EPOTOHTOZX-1059的环己烷溶液,添加甲醇使其失活。将所得到的溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的嵌段共聚物组合物中苯乙烯的总含量为25质量%,形成了25聚体以上的苯乙烯的含量为14质量%,成分(A)和成分(B)分别具有由Ar-D/Ar、(Ar-D/Ar)2X表示的无规嵌段,丁二烯部分的平均乙烯基键合量为40mol%。另外,所得到的嵌段共聚物的成分(A)的含量为70质量%,重均分子量为90,000,成分(B)的含量为30质量%,重均分子量为180,000。
在所得到的嵌段共聚物组合物溶液中添加如上制备的氢化催化剂,进行氢化反应。将氢化嵌段共聚物溶液的一部分抽出并进行分析,结果所得到的氢化嵌段共聚物组合物中的基于共轭二烯化合物的不饱和双键的总氢化率为50mol%。
将所得到的氢化嵌段共聚物溶液与水的质量比为1:2的量的水添加至共聚物溶液中,用LABOLUTION(Primix株式会社制造)混合。静置分离并分取共聚物溶液后,相对于上述氢化嵌段共聚物100质量份添加3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯0.3质量份,并充分混合。之后加热除去溶剂,得到包含钛酸锂作为钛化合物的制造例11的氢化嵌段共聚物组合物。相对于100质量份氢化嵌段共聚物的钛量为0.009质量份,具有粒径0.1μm~100μm的钛量为98vol%。
<实施例1>
使用制造例1的氢化嵌段共聚物组合物,通过上述的粘合剂组合物的制作方法得到热熔型粘合剂组合物。此外,通过上述的胶带的制作方法得到胶带。使用这些粘合剂组成物和胶带进行了上述粘合剂组合物的物性的测定(粘合剂组合物的评价、胶带的评价α、胶带的品质评价)。将这些结果示于表3。
<实施例2~7、9~12、15~19>
代替制造例1的氢化嵌段共聚物而使用制造例2~6、7-1、7-2、7-3、7-5、7-6、7-7、7-8、8、9、11的氢化嵌段共聚物组合物,除此以外进行与实施例1相同的操作,分别制作了粘合剂组合物和胶带,对特性进行了评价。将这些结果示于表3。
<实施例8>
代替制造例1的氢化嵌段共聚物组合物而使用制造例7-2的氢化嵌段共聚物组合物,代替QUINTONR100(日本Zeon株式会社制造)而使用ARKONM100(荒川化学工业株式会社制造),除此以外进行与实施例1相同的操作,分别制作了粘合剂组合物和胶带,对特性进行了评价。将这些结果示于表3。
<实施例13~14>
代替制造例1的氢化嵌段共聚物组合物而使用制造例5、7-1的氢化嵌段共聚物组合物,代替QUINTONR100(日本Zeon株式会社制造)而使用I-MARVS100(出光兴产株式会社制造),除此以外进行与实施例1相同的操作,分别制作了粘合剂组合物和胶带,对特性进行了评价。将这些结果示于表3。
<实施例20~22、比较例1>
代替制造例1的氢化嵌段共聚物组合物而使用制造例5-H、制造例7-B、制造例10、制造例7-4的氢化嵌段共聚物组合物,除此以外进行与实施例1相同的操作,分别制作了粘合剂组合物和胶带,对特性进行了评价。将这些结果示于表3。
<实施例23~36>
(A1)非氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物
(A1-1)D1161(KratonPolymers社制造)
SI/SIS、苯乙烯含量16质量%、SI含量20质量%
(A1-2)Quintac3520(日本Zeon社制造)
SI/SIS、苯乙烯含量15质量%、SI含量78质量%
(A2)氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物
(A2-1)G1726(KratonPolymers社制造)
SEB/SEBS、苯乙烯含量30质量%、SEB含量70质量%
(A2-2)G1652(KratonPolymers社制造)
SEBS、苯乙烯含量30质量%、SEB含量0%
(A2-3)G1657(KratonPolymers社制造)
SEB/SEBS、苯乙烯含量13质量%、SEB含量30%
(A3)氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物
(A3-1)SEPTON2063(KURARAY社制造)
(A3-2)SEPTON2043(KURARAY社制造)
(A3-3)SEPTON2007(KURARAY社制造)
(A3-4)SEPTON2277(KURARAY社制造)
(A3-5)SEPTON4033(KURARAY社制造)
(B)增粘剂
(B1)QUINTONR100(脂肪族石油烃树脂/日本Zeon社制造)
(B2)ClearonP125(氢化萜烯树脂/YASUHARACHEMICAL社制造)
(C)软化剂
(C1)DianaProcessOilNS90S(环烷烃系油/出光兴产社制造)
(D)抗氧化剂
(D1)IRGANOX1010(CibaSpecialtyChemicals社制造)
以表4所示的比例混配这些成分,除此以外通过上述粘合剂组合物的制作方法得到热熔型粘合剂组合物,进而通过上述胶带的制作方法得到胶带。使用这些粘合剂组成物和胶带进行了上述粘合剂组合物的物性的测定(粘合剂组合物的评价、胶带的评价β、胶带的品质评价)。将这些结果示于表4。
将实施例33、34中得到的胶带切割成50mm×50mm,粘贴至SUS板上,将SUS板置于朝南的窗前,使太阳照射至粘着层,进行静置。二周后将胶带撕下,感受到来自粘着层劣化的气味。此时,与实施例33的胶带相比,实施例34的胶带的气味较弱。
【表1】
Ar:表示以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段。
D:表示以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段。
【表4】
※-:未实施测定
工业实用性
本发明的粘合剂组合物能够用于各种粘着性带、粘着性片、粘着性膜、粘着性标签类、压敏性薄板、压敏性片、表面保护片、表面保护膜、卫生材料、各种轻量塑料成型品固定用背胶、地毯固定用背胶、瓷砖固定用背胶、接合剂等,特别是作为粘着性带用、粘着性片用、粘着性膜用、粘着性标签用、表面保护片用、表面保护膜用、卫生材料用的粘合剂具有工业实用性。
Claims (13)
1.一种氢化嵌段共聚物组合物,其包含氢化嵌段共聚物和钛化合物,所述氢化嵌段共聚物具有以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,所述钛化合物的含量为0.000001质量份~2质量份。
2.如权利要求1所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述共轭二烯单体单元中的不饱和双键的总氢化率为5mol%以上且小于90mol%。
3.如权利要求1或2所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述共轭二烯单体单元包含丁二烯单体单元。
4.如权利要求1~3中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段的平均分子量超过7,500且为150,000以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,所述钛化合物的含量为0.000001质量份~0.05质量份。
6.如权利要求1~5中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,以钛原子换算计,相对于氢化嵌段共聚物100质量份,所述钛化合物的含量超过0.0075质量份且为0.02质量份以下。
7.如权利要求1~6中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述钛化合物包含选自由氧化钛、钛酸锂、水合氧化钛和氢氧化钛组成的组中的至少一种。
8.如权利要求1~7中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,所述钛化合物的80vol%以上是粒径为0.1μm~100μm的颗粒。
9.如权利要求1~8中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物,其中,作为所述氢化嵌段共聚物,包含氢化嵌段共聚物(A)和氢化嵌段共聚物(B),
所述氢化嵌段共聚物(A)具有所述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段、和所述以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
所述氢化嵌段共聚物(B)具有至少2个所述以乙烯基芳香族烃单体单元为主体的聚合物嵌段,并具有所述以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,
所述氢化嵌段共聚物(B)相对于所述氢化嵌段共聚物(A)的重均分子量之比、即所述氢化嵌段共聚物(B)的重均分子量/所述氢化嵌段共聚物(A)的重均分子量为1.3~10,
相对于所述氢化嵌段共聚物(A)和所述氢化嵌段共聚物(B)的合计100质量%,所述氢化嵌段共聚物(A)的含量为20质量%以上90质量%以下,
相对于所述氢化嵌段共聚物(A)和所述氢化嵌段共聚物(B)的合计100质量%,所述氢化嵌段共聚物(B)的含量为10质量%以上80质量%以下。
10.一种粘合剂组合物,其含有权利要求1~9中任一项所述的氢化嵌段共聚物组合物100质量份、和增粘剂20质量份~700质量份。
11.如权利要求10所述的粘合剂组合物,其含有芳香族乙烯基系弹性体。
12.如权利要求10或11所述的粘合剂组合物,其含有共轭二烯系合成橡胶。
13.如权利要求10~12中任一项所述的粘合剂组合物,其含有天然橡胶。
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