CN110305273A - 嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物,所述嵌段共聚物组合物会成为粘着力和低温区域的粘着性优异的粘着粘结剂组合物。一种嵌段共聚物组合物,其含有20~90质量%的成分(A)、10~80质量%的成分(B),成分(A)具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和以1,3‑丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),是Mw为30000~150000的嵌段共聚物,成分(B)具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和以1,3‑丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),包含相对于成分(A)的Mw具有2.5倍以上且小于3.4倍的Mw的成分(B‑2),是Mw为45000~675000的嵌段共聚物,成分(A)和成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0~14.5质量%。
Description
技术领域
本发明涉及嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物。
背景技术
近年来,作为溶液型和热熔型的粘结剂或粘着剂的基础聚合物,广泛使用乙烯基芳香族单体-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、SIS:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物)。例如,在专利文献1和专利文献2中公开了使用有SBS的粘结剂组合物或粘着剂组合物。
但是,这些使用了SBS或SIS的粘结剂组合物或粘着剂组合物的熔融粘度高,存在溶解性或涂布性与粘着力等粘着粘结剂特性的平衡不充分这样的问题。特别是,室温下的粘着力与低温区域的粘着性不充分。
作为这些问题的改良方法,在专利文献3中公开了含有三嵌段共聚物和二嵌段共聚物的粘结剂组合物。
此外,在专利文献4中公开了含有三支链体、四支链体的粘着粘结剂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭44-17037号公报
专利文献2:日本特公昭56-49958号公报
专利文献3:日本特开昭61-278578号公报
专利文献4:国际公开第2015/111669号
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,根据本发明人的研究,专利文献3和4中公开的粘着剂组合物和粘着粘结剂组合物中,上述各种性能方面的改良效果不充分,依然存在在室温下的粘着力和低温区域的粘着性方面尚有改良余地这样的技术问题。
因此,本发明是鉴于上述现有技术的问题而进行的,其目的在于提供一种可得到室温下的粘着力和低温区域的粘着性优异的粘着粘结剂组合物的嵌段共聚物组合物、以及包含该嵌段共聚物组合物的粘着粘结剂组合物。
用于解决技术问题的手段
本发明人为了解决上述技术问题进行了反复深入的研究,结果发现,通过使用具有特定的结构、组成和重均分子量的两种嵌段共聚物,能够解决上述技术问题,由此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种嵌段共聚物组合物,其含有20质量%以上90质量%以下的成分(A)、10质量%以上80质量%以下的成分(B),其中,
所述成分(A)具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),是重均分子量为30000以上150000以下的嵌段共聚物,
所述成分(B)具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),包含成分(B-2),所述成分(B-2)相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量,所述成分(B)是重均分子量为45000以上675000以下的嵌段共聚物,
所述成分(A)和所述成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。
[2]
如上述[1]所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含成分(B-1),所述成分(B-1)相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量。
[3]
如上述[1]或[2]所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含成分(B-3),所述成分(B-3)相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量。
[4]
如上述[1]~[3]中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含选自由下述成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)组成的组中的至少1种成分,所述成分(B-1)在GPC洗脱曲线中的面积比小于所述成分(B-2)和所述成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比的合计,
成分(B-1):相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分;
成分(B-2):相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分;
成分(B-3):相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分。
[5]
如上述[1]~[4]中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)包含下述式(A1)所示的结构和/或下述式(A2)所示的结构,
所述成分(B)包含相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),
所述成分(B-1)具有下述式(B1)所示的结构,
所述成分(B-2)具有下述式(B2)所示的结构,
所述成分(B-3)具有下述式(B3)所示的结构,
Ar-D (A1)
(Ar-D)X (A2)
(Ar-D)2X (B1)
(Ar-D)3X (B2)
(Ar-D)4X (B3)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
[6]
如上述[1]~[4]中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)包含下述式(A11)所示的嵌段共聚物和/或下述式(A21)所示的嵌段共聚物,
所述成分(B)包含相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),
所述成分(B-1)具有下述式(B11)所示的结构,
所述成分(B-2)具有下述式(B21)所示的结构,
所述成分(B-3)具有下述式(B31)所示的结构,
D-Ar-D (A11)
(D-Ar-D)X (A21)
(D-Ar-D)2X (B11)
(D-Ar-D)3X (B21)
(D-Ar-D)4X (B31)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
[7]
如上述[1]~[6]中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)和所述成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率H为10摩尔%以上且小于80摩尔%。
[8]
如上述[7]所述的嵌段共聚物组合物,其中,氢化前的所述成分(A)和所述成分(B)的氢化前的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量V与所述氢化率H满足下述关系,
V<H<V+30
其中,乙烯基键合量V的单位为摩尔%。
[9]
一种粘着粘结剂组合物,其含有上述[1]~[8]中任一项所述的嵌段共聚物组合物、赋粘剂和软化剂,
所述赋粘剂的含量相对于所述嵌段共聚物组合物100质量份为1质量份~600质量份,所述软化剂的含量相对于所述嵌段共聚物组合物100质量份为200质量份以下。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种会成为室温下的粘着力和低温区域的粘着性优异的粘着粘结剂组合物的嵌段共聚物组合物、和包含该嵌段共聚物组合物的粘着粘结剂组合物。
附图说明
图1是求出成分(B-1)、(B-2)和(B-3)的各峰间的拐点并进行拐点垂直分割的图,成分(B-1)、(B-2)和(B-3)是分别具有不同重均分子量的成分。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,本发明并不限于以下的实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
(嵌段共聚物组合物)
本实施方式的嵌段共聚物组合物含有20质量%以上90质量%以下的成分(A)、10质量%以上80质量%以下的成分(B)。
成分(A)具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),是重均分子量为30000以上150000以下的嵌段共聚物。
成分(B)具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),包含相对于上述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2),该成分(B)是重均分子量为45000以上675000以下的嵌段共聚物。
成分(A)和成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。
本实施方式的嵌段共聚物组合物通过具备上述构成,室温下的粘着力和低温区域的粘着性优异。
“乙烯基芳香族单体单元”表示1个乙烯基芳香族烃化合物发生聚合结果产生的结构,“1,3-丁二烯单体单元”表示1个1,3-丁二烯发生聚合结果产生的结构。
“以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)”是指含有50质量%以上、优选为70质量%以上、更优选为85质量%以上、进一步优选为95质量%以上的乙烯基芳香族单体单元的聚合物嵌段。
另外,“以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D)”是指含有超过50质量%、优选为70质量%以上、更优选为85质量%以上、进一步优选为95质量%以上的1,3-丁二烯单体单元的聚合物嵌段。下面更详细地对各成分进行说明。
(成分(A))
成分(A)具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),是重均分子量为30000以上150000以下的嵌段共聚物。
成分(A)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。
成分(A)的重均分子量为30000以上150000以下。
重均分子量越低,越倾向于得到熔融粘度低、粘性高、粘着力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物,从该方面出发,成分(A)的重均分子量更优选为140000以下、进一步优选为130000以下、进一步优选为120000以下、进一步优选为110000以下。
另外,分子量越高,越倾向于得到保持力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物,从该方面出发,成分(A)的重均分子量优选为40000以上、更优选为50000以上、进一步优选为60000以上、进一步更优选为70000以上。
成分(A)的重均分子量可以通过实施例中记载的评价方法求出。
对成分(A)的结构没有特别限定,优选为下述式(A1)、(A2)、(A11)和(A21)中的任意一种以上表示的结构。通过使成分(A)具有这样的结构,倾向于得到具有优异的粘着力和低熔融粘度性的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物。
Ar-D (A1)
(Ar-D)X (A2)
D-Ar-D (A11)
(D-Ar-D)X (A21)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
(成分(B))
成分(B)具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),包含相对于上述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2),该成分(B)是重均分子量为45000以上675000以下的嵌段共聚物。
成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。
成分(B)通过具有2个以上以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,具有可有效地提高保持力的效果。
成分(B)的重均分子量为45000以上675000以下。
重均分子量越低,越倾向于得到熔融粘度低、粘性高、粘着力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物,从该方面出发,成分(B)的重均分子量优选为630000以下、更优选为585000以下、进一步优选为540000以下、进一步优选为495000以下。
另外,重均分子量越高,越倾向于得到保持力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物,从该方面出发,成分(B)的重均分子量优选为60000以上、更优选为75000以上、进一步优选为90000以上、进一步更优选为105000以上。
作为成分(B)的结构没有特别限定,可以仅由单一结构的物质构成,也可以为具有两种以上结构的物质的混合物。
成分(B)优选进一步包含相对于成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)。
处于上述重均分子量范围的成分(B-1)对作为低分子量成分的成分(A)的低粘度性的损害程度少,能够有效地提高保持力。
从制造工艺的简便性的方面出发,成分(B-1)优选为将成分(A)进行了偶联的物质。因此,成分(B-1)的结构优选为下述式(B1)和/或(B11)所示的结构。
(Ar-D)2X (B1)
(D-Ar-D)2X (B11)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
成分(B)包含相对于成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)。处于上述重均分子量范围的成分(B-2)对作为低分子量成分的成分(A)的低粘度性的损害程度与成分(B-1)相比更大,但提高保持力的效果不小于损害低粘度性的程度。即,在希望兼顾高保持力和低粘度的情况下,相较于大量增加成分(B-1)的含量,少量增加成分(B-2)时平衡更优异。
从制造工艺的简便性的方面出发,成分(B-2)优选为将成分(A)进行了偶联的物质。因此,成分(B-2)的结构优选为下述式(B2)和/或(B21)表示的结构。
(Ar-D)3X (B2)
(D-Ar-D)3X (B21)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
成分(B)优选包含相对于成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3)。处于上述重均分子量范围的成分(B-3)具有与成分(B-2)相比保持力与熔融粘度的平衡进一步提高的倾向。即,由于成分(B-3)为高分子量,因而熔融粘度会上升,但倾向于发挥出与该上升量相比更优异的保持力的提高效果。
从制造工艺的简便性的方面出发,成分(B-3)优选为将成分(A)进行了偶联的物质。因此,成分(B-3)的结构优选为下述式(B3)和/或(B31)表示的结构。
(Ar-D)4X (B3)
(D-Ar-D)4X (B31)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
优选的是,成分(A)包含所述式(A1)所示的嵌段共聚物和/或所述式(A2)所示的嵌段共聚物,成分(B)包含相对于成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),成分(B-1)为所述式(B1)所示的结构(嵌段共聚物),成分(B-2)为所述式(B2)所示的结构(嵌段共聚物),成分(B-3)为所述式(B3)所示的结构(嵌段共聚物)。由此,具有得到显示出优异的粘着力、粘性、且保持力与熔融粘度的平衡优异的粘着粘结剂的倾向。
优选的是,成分(A)包含所述式(A11)所示的嵌段共聚物和/或所述式(A21)所示的嵌段共聚物,成分(B)包含相对于成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),成分(B-1)为所述式(B11)所示的嵌段共聚物,成分(B-2)为所述式(B21)所示的嵌段共聚物,成分(B-3)为所述式(B31)所示的嵌段共聚物。由此,具有得到显示出优异的粘着力、粘性、且保持力与熔融粘度的平衡优异的粘着粘结剂的倾向。
需要说明的是,关于成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)作为成分(B)包含于嵌段共聚物组合物中的情况,可以通过凝胶渗透色谱法(下文中也称为“GPC”)的下述所示的规定条件下的分子量分布曲线的峰位置的差异来进行判断。即,在GPC图中,通过确认成分(A)的重均分子量的1.5倍以上且小于2.5倍处的峰(成分(B-1))、成分(A)的重均分子量的2.5倍以上且小于3.4倍处的峰(成分(B-2))、成分(A)的重均分子量的3.4倍以上且小于4.5倍处的峰(成分(B-3)),能够确认共聚物组合物中包含的成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)。
成分(B)的重均分子量可以利用实施例中记载的评价方法求出。
另外,关于相对于成分(B)的总面积的成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)的面积比,以后述实施例中记载的装置(ACQUITY APC系统)和条件测定GPC后,利用同样的实施例中记载的系统/软件,通过实施GPC曲线各峰间拐点处至基线的垂直分割来求出。
此处,成分(B-1)、(B-2)和(B-3)的各峰间拐点为相邻峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。并且在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用规定的波形分离软件进行垂直分割,分割后进行各重均分子量的计算、面积比计算。求出成分(B-1)、(B-2)和(B-3)的各峰间的拐点,将进行了拐点垂直分割的图示于图1。
成分(A)和成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。乙烯基芳香族单体单元的含量越低,越倾向于得到室温下的粘着力、粘性高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物。
另外,在选择苯乙烯作为乙烯基芳香族单体的情况下,由于苯乙烯的玻璃化转变温度为约100℃,因而嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物的粘度具有随着接近100℃而急剧上升的倾向。因此,苯乙烯的含量越低则在100℃左右的粘度越急剧下降。此外在室温以下的低温区域中,已处于玻璃状态的乙烯基芳香族单体单元的含量越少,则粘着粘结剂越不发生固化而保持粘着性直至更低温。若粘着粘结剂在低温下发生固化,则完全无法发挥出粘着力,因此如何保持粘着性直至低温,在设想于低温区域使用的用途中特别重要。若使用本实施方式的嵌段共聚物组合物,能够得到在特别是150℃以下的低温下具有优异的涂布性的热熔型粘着粘结剂组合物。从这些方面出发,上述含量更优选为14.2质量%以下、进一步优选为14.0质量%以下、进一步优选为13.8质量%以下、进一步优选为13.6质量%以下。另一方面,乙烯基芳香族单体单元的含量越高,则越倾向于得到保持力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物。从该方面出发,上述含量优选为5.5质量%以上、更优选为6.0质量%以上、进一步优选为6.5质量%以上、进一步优选为7.0质量%以上。成分(A)和成分(B)的乙烯基芳香族单体单元的含量为上述范围内即可,相互可以相同也可以不同。
[包含成分(A)和成分(B)的嵌段共聚物组合物]
本发明的嵌段共聚物组合物含有20质量%以上90质量%以下的成分(A)、10质量%以上80质量%以下的成分(B)。
成分(A)仅具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,因此形成非交联末端。若较多地含有非交联末端,则具有得到粘性高、粘着力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物的倾向。另外,将成分(A)偶联而生成成分(B)的情况下,成分(A)成为分子量相对较低的成分,因此在成分(A)的含量多的情况下,具有得到粘度低、粘性、粘着力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物的倾向。从这些方面出发,成分(A)的含量优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上、更优选为55质量%以上、进一步更优选为60质量%以上。成分(A)的含量过多时,无法充分形成交联,具有保持力降低的倾向。因此,成分(A)的含量优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
成分(B)具有2个以上以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar),因此形成交联结构。因此,在成分(B)的含量多的情况下,具有得到保持力高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物的倾向。因此,成分(B)的含量优选为15质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为25质量%以上、进一步更优选为30质量%以上。另外,将成分(A)偶联而生成成分(B)的情况下,成分(B)成为分子量相对较高的成分,因此在成分(B)的含量多的情况下,具有熔融粘度增加的倾向。因此,成分(B)的含量优选为75质量%以下、更优选为70质量%以下、进一步优选为65质量%以下、进一步更优选为60质量%以下。
成分(B)包含成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)的情况下,从提高熔融粘度和保持力的平衡的效果高的方面出发,成分(B-1)在GPC洗脱曲线中的面积比优选小于成分(B-2)和成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比的合计。
成分(B)包含成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)的所有成分时,优选的是,成分(B-1)在GPC洗脱曲线中的面积比相对于成分(B)在GPC洗脱曲线中的总面积为0.1以上0.4以下的范围,成分(B-2)在GPC洗脱曲线中的面积比相对于成分(B)在GPC洗脱曲线中的总面积为0.2以上0.5以下的范围,成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比相对于成分(B)在GPC洗脱曲线中的总面积为0.2以上0.5以下的范围。各成分的比例为上述范围时,具有得到熔融粘度、粘着力、粘性以及保持力的平衡高的嵌段共聚物组合物和粘着粘结剂组合物的倾向。
为了使成分(B-1)在GPC洗脱曲线中的面积比小于成分(B-2)和成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比的合计,对制造本实施方式的嵌段共聚物组合物时的偶联反应工序中的条件(例如偶联剂的添加量、时间等)进行调整是有效的。
作为构成成分(A)和成分(B)中的聚合物嵌段(Ar)的乙烯基芳香族烃化合物单元中的乙烯基芳香族烃化合物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯和对叔丁基苯乙烯等烷基苯乙烯;对甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯;乙烯基萘等。其中,作为乙烯基芳香族烃,优选苯乙烯。乙烯基芳香族烃化合物可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
成分(A)和(B)中的聚合物嵌段(D)是以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段。通过使用1,3-丁二烯,成为与异戊二烯相比耐热老化性和耐光性优异的粘着粘结剂。
[成分(A)和成分(B)的氢化率(H)]
成分(A)和成分(B)所具有的1,3-丁二烯单体单元的氢化率H优选为10摩尔%以上且小于80摩尔%。氢化率越高则热稳定性越优异。从该方面出发,成分(A)和成分(B)所具有的1,3-丁二烯单体单元的氢化率H优选为20摩尔%以上、更优选为30摩尔%以上、进一步优选为40摩尔%以上、进一步更优选为50摩尔%以上、进一步优选为60摩尔%以上、特别优选为70摩尔%以上。
另外,氢化率越低则聚合物的玻璃化转变温度越低,由此具有各种低温特性提高的倾向。例如若玻璃化转变温度低,则可保持柔软性直至更低温,耐冲击性提高,在制成粘着粘结剂组合物时具有可保持粘接性直至更低温的倾向。从该方面出发,成分(A)和上述成分(B)所具有的上述1,3-丁二烯单体单元的氢化率H优选为75摩尔%以下、更优选为70摩尔%以下、进一步优选为65摩尔%以下、进一步优选为60摩尔%以下。
此外,氢化率越高,以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段整体的相容性参数越倾向于变低,但若完全氢化,则在制成粘着粘结剂组合物时与所混合的赋粘剂的相容性变差,具有粘着性能变差的倾向。为了表现出与通常使用的多种赋粘剂的良好的相容性,上述1,3-丁二烯单体单元的氢化率H更优选为20摩尔%以上70摩尔%以下、进一步优选为30摩尔%以上60摩尔%以下、进一步优选为40摩尔%以上55摩尔%以下。
所述成分(A)和所述成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的双键的氢化率可以通过实施例中记载的方法进行测定。
另外,关于所述成分(A)和所述成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的双键的氢化率,可以通过在制造嵌段共聚物组合物时的氢化工序中对氢化量、温度、压力等条件进行调整而控制为上述数值范围。
[成分(A)和成分(B)中的氢化前的乙烯基键合量(V)]
氢化前,成分(A)和成分(B)的氢化前的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量V(摩尔%)与氢化率H优选满足下述关系。
V<H<V+30
通常若对1,3-丁二烯进行聚合,则生成基于1,4-键合的双键部位和基于1,2-键合(乙烯基键合)的双键部位。对两种键合进行比较,乙烯基键合的反应性更高,热稳定性、耐光性更差。通过将氢化率调整为高于基于氢化前的嵌段共聚物所含有的1,3-丁二烯的上述乙烯基键合量,能够有效地减少基于1,2-键合(乙烯基键合)的双键部位,有效地提高热稳定性、耐光性。另一方面,若对基于1,4-键合的双键部位进行氢化,会生成相对缺乏柔软性的烯烃结构,因此柔软性降低,有时不优选。
如上所述,通过将氢化率调整为H<V+30(摩尔%)的范围,能够抑制柔软性的降低。需要说明的是,在氢化后,相对于以未氢化的1,2-键合、氢化后的1,2-键合、未氢化的3,4-键合、氢化后的3,4-键合、未氢化的1,4-键合和氢化后的1,4-键合的键合方式引入的1,3-丁二烯单体单元的总质量,以未氢化的1,2-键合、氢化后的1,2-键合、未氢化的3,4-键合和氢化后的3,4-键合引入的1,3-丁二烯单体单元的总质量的比例与氢化前的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量相等。因此,氢化前的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量可以使用氢化后的嵌段共聚物通过核磁共振光谱分析(NMR)来测定,具体而言,可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
为了调整本实施方式的嵌段共聚物组合物中的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量,例如可以举出使用醚类或叔胺类等的方法。具体而言,使用选自乙二醇二甲醚、四氢呋喃、α-甲氧基四氢呋喃、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺等中的1种或2种以上的混合物。它们优选在投入1,3-丁二烯单体前的阶段预先投入聚合溶剂中。
[嵌段共聚物组合物的制造方法]
(聚合反应和偶联反应)
作为本实施方式的嵌段共聚物组合物的制造方法,可以举出例如具有下述工序的方法:聚合工序,在惰性烃溶剂中,将有机锂化合物作为聚合引发剂,使苯乙烯等乙烯基芳香族烃化合物和1,3-丁二烯共聚,得到嵌段共聚物;偶联工序,使所得到的嵌段共聚物和偶联剂反应,得到成分(A)和成分(B)。这种情况下,例如,偶联后的嵌段共聚物成为成分(B),未偶联而残留的嵌段共聚物成为成分(A)。需要说明的是,在该偶联反应中通过控制偶联剂的添加量,能够将成分(A)和成分(B)的含量调整为上述规定的范围。另外,嵌段共聚物组合物也可以利用下述方法得到:分别将成分(A)和(B)预先聚合,之后进行混合。成分(A)和(B)的重均分子量可以通过控制有机锂化合物等引发剂的量来调整。聚合反应结束后,可以进行偶联反应,添加水、醇、酸等使活性种失活,进行例如汽提等将聚合溶剂分离后进行干燥,由此得到成分(A)和(B)。
作为成分(A)和(B)的嵌段共聚物的聚合方法没有特别限定,可以举出例如配位聚合、阴离子聚合或阳离子聚合等聚合方法。其中,从结构控制的容易性的方面出发,优选阴离子聚合。作为利用阴离子聚合的嵌段共聚物成分的制造方法,可以使用公知的方法,没有特别限定,可以举出例如日本特公昭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49-36975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。
作为成分(A)和(B)的聚合工序中使用的惰性烃溶剂没有特别限定,可以举出例如丁烷、戊烷、己烷、异戊烷、庚烷、辛烷、异辛烷等脂肪族烃;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。它们可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。
另外,作为在成分(A)和(B)的聚合工序中用作聚合引发剂的有机锂化合物没有特别限定,可以使用公知的化合物,可以举出例如乙基锂、丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、苯基锂、丙烯基锂、己基锂等。特别优选正丁基锂、仲丁基锂。有机锂化合物可以仅使用1种,也可以使用2种以上的混合物。作为用于得到多支链嵌段共聚物的偶联剂,可以使用公知的偶联剂。
作为2官能的偶联剂没有特别限定,可以举出例如二氯硅烷、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官能性卤化烷烃;二氯化锡、单甲基二氯化锡、二甲基二氯化锡、单乙基二氯化锡、二乙基二氯化锡、单丁基二氯化锡、二丁基二氯化锡等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,可以举出例如三氯乙烷、三氯丙烷等3官能性卤化烷烃;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;等等。
作为4官能的偶联剂没有特别限定,可以举出例如四氯化碳、四溴化碳、四氯乙烷等4官能性卤化烷烃;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;四氯化锡、四溴化锡、四丁基锡等4官能性锡化合物等。
作为5官能以上的偶联剂没有特别限定,可以举出例如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。此外还可以使用环氧化大豆油、2~6官能的含有环氧基的化合物、羧酸酯、二乙烯基苯等多乙烯基化合物。偶联剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。其中,特别优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷。
成分(B)中的成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比可以如上所述通过对偶联反应中的偶联剂的添加量、温度和时间进行调整来控制。
具体而言,在偶联剂为烷氧基硅烷化合物的情况下,可以举出下述方法:将反应温度达到最高温度后至添加偶联剂为止的时间设为1~30分钟,将偶联剂的反应时间设为1~60分钟,将反应温度设为55~100℃,将偶联剂的添加量调整为相对于聚合引发剂的总摩尔数的摩尔比为0.025~0.30。另外,在偶联剂为烷氧基硅烷化合物以外的情况下,可以举出下述方法:将反应温度达到最高温度后至添加偶联剂为止的时间设为1~30分钟,将偶联剂的反应时间设为1~35分钟,将反应温度设为50~95℃,将偶联剂的添加量调整为相对于聚合引发剂的总摩尔数的摩尔比为0.025~0.20。
另外,还可以在嵌段共聚物的成分(A)聚合的途中添加失活剂。这种情况下,生成分子量比较小的成分(A)’。具体而言,可以在乙烯基芳香族单体单元聚合后,在1,3-丁二烯单体单元的聚合中的任意阶段,添加未使其完全失活而使其50质量%以下失活的量的失活剂,生成由通式(Ar-D’)(式中,D’表示在聚合中通过失活而得到的聚合物嵌段(D))表示的二嵌段共聚物(A)’。
由通式(Ar-D’)表示的二嵌段共聚物的含量相对于本实施方式的嵌段共聚物组合物的总量优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下、进一步优选为10质量%以下。
通过包含由通式(Ar-D’)表示的二嵌段共聚物(A)’,具有熔融粘度容易进一步降低的倾向。另外,二嵌段共聚物(A)’由于聚合物嵌段(Ar)的含量多,因此具有进一步提高粘着力和保持力的倾向。
(氢化反应)
将成分(A)和成分(B)的来自1,3-丁二烯的不饱和双键的一部分或全部氢化的情况下,对其氢化方法没有特别限定,可以利用使用氢化催化剂的公知技术来进行。
作为氢化催化剂没有特别限定,可以使用公知的催化剂,使用例如:将Ni、Pt、Pd、Ru等金属负载至碳、氧化硅、氧化铝、硅藻土等而成的负载型非均相氢化催化剂;使用Ni、Co、Fe、Cr等的有机酸盐或乙酰丙酮盐等过渡金属盐和有机铝等还原剂的所谓齐格勒型氢化催化剂;Ti、Ru、Rh、Zr等的有机金属化合物等所谓有机金属络合物等均相氢化催化剂。
具体而言,可以使用日本特公昭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、日本特公平1-37970号公报、日本特公平1-53851号公报、日本特公平2-9041号公报中记载的氢化催化剂。
其中,作为优选的氢化催化剂,可以举出环戊二烯钛化合物、还原性有机金属化合物、或者它们的混合物。
作为环戊二烯钛化合物没有特别限定,可以举出例如日本特开平8-109219号公报中记载的化合物。具体而言,可以举出双环戊二烯二氯化钛、单(五甲基环戊二烯基)三氯化钛等具备至少1个以上具有(取代)环戊二烯骨架、茚基骨架或者芴基骨架的配位体的化合物。
作为还原性有机金属化合物没有特别限定,可以举出例如有机锂等有机碱金属化合物、有机镁化合物、有机铝化合物、有机硼化合物、或者有机锌化合物等。
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。
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工艺。
可以根据需要从经氢化反应得到的嵌段共聚物的溶液中除去催化剂残渣,对溶液进行分离,由此得到嵌段共聚物组合物。作为溶剂的分离方法没有特别限定,可以举出例如:向氢化后的反应液中加入丙酮或醇等相对于氢化嵌段共聚物等为不良溶剂的极性溶剂使聚合物沉淀并进行回收的方法;在搅拌下将氢化后的反应液投入到热水中,通过汽提除去溶剂进行回收的方法;将氢化后的反应液加热来蒸馏除去溶剂的方法等。
另外,相对于为了对构成本实施方式的嵌段共聚物组合物的嵌段共聚物进行聚合而使用的全部乙烯基芳香族单体单元量(100质量%),聚合物嵌段(Ar)量(质量%)、即嵌段率优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上、进一步优选为97质量%以上。通过使嵌段率为上述范围内,具有得到精加工性优异的嵌段共聚物组合物的倾向,含有该嵌段共聚物组合物的粘着粘结剂组合物具有粘着力和保持力优异的倾向。
以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)量可以如下得出:将嵌段共聚物组合物溶解在氯仿中,添加锇酸/叔丁基过氧化氢溶液,切断丁二烯成分的双键,接着加入甲醇,进行过滤,将过滤物溶解在氯仿中,对于所得到的溶液,利用紫外分光光度计由峰强度(吸收波长:262nm)计算出嵌段苯乙烯含量。
在本实施方式的嵌段共聚物组合物的制造方法中,可以根据需要采用对来自聚合引发剂等的金属类进行脱灰的工序。另外,在本实施方式的嵌段共聚物组合物的制造方法中,可以进一步根据需要采用添加抗氧化剂、中和剂、表面活性剂等的工序。
作为抗氧化剂没有特别限定,可以举出例如与下文所述相同的受阻酚系化合物、磷系化合物、硫系化合物等。
作为中和剂没有特别限定,可以举出例如各种硬脂酸金属盐、水滑石、苯甲酸等。
作为表面活性剂没有特别限定,可以举出例如阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂等。作为阴离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基芳基磺酸盐等。另外,作为非离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚等。此外,作为阳离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如烷基胺盐、季铵盐等。
对于能够如上述那样进行制造的本实施方式的嵌段共聚物组合物,其可以包含改性嵌段共聚物,该改性嵌段共聚物是包含选自氮、氧、硅、磷、硫、锡中的原子的含极性基团的官能团结合在嵌段共聚物上而成的所谓改性嵌段共聚物;或可以包含利用马来酸酐等改性剂对嵌段共聚物成分进行改性而成的改性嵌段共聚物。这样的改性嵌段共聚物通过对成分(A)和(B)成分进行公知的改性反应而得到。
作为提供这些官能团的方法没有特别限定,可以举出例如将具有官能团的化合物用于聚合引发剂、单体、偶联剂或聚合终止剂,在聚合物上加成官能团的方法。
作为包含官能团的聚合引发剂,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,可以举出在上述聚合中使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,可以举出例如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-吡咯烷子基乙基)苯乙烯、4-(2-哌啶子基乙基)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-噻嗪子基乙基)苯乙烯、4-(2-N-甲基哌嗪子基乙基)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聚合终止剂,可以举出上述偶联剂中的包含羟基、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,可以举出例如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。
如上述那样制造出构成本实施方式的嵌段共聚物组合物的成分(A)和(B)的嵌段共聚物后,通过后述的方法进行嵌段聚合体的分离、即精加工。
在惰性烃溶剂中进行成分(A)和(B)的聚合工序的情况下,将惰性烃溶剂除去而分离嵌段共聚物。作为除去溶剂的具体方法,可以举出汽提。可以通过汽提得到含水粒屑,对所得到的含水粒屑进行干燥来得到嵌段共聚物。
在汽提中,优选使用表面活性剂作为粒屑化剂。作为这样的表面活性剂没有特别限定,可以举出例如与上述同样的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂。这些表面活性剂相对于汽提带的水通常可以添加0.1ppm~3000ppm。另外,除了表面活性剂以外,也可以使用Li、Na、Mg、Ca、Al、Zn等金属的水溶性盐作为粒屑的分散助剂。
经嵌段共聚物的聚合工序和上述汽提得到的分散在水中的粒屑状的嵌段共聚物的浓度通常为0.1质量%~20质量%(相对于汽提带的水的比例)。若为该范围则不会产生运转上的障碍,可得到具有良好粒径的粒屑。优选通过对该嵌段共聚物的粒屑进行脱水而将含水率调整至1质量%~30质量%,之后进行干燥直至含水率为1质量%以下。
在上述粒屑的脱水工序中,可以利用辊、班伯里式脱水机、螺杆挤出机式压榨脱水机等压缩水压榨进行脱水,或者也可以利用传送带、箱式热风干燥机同时进行脱水和干燥。
[粘着粘结剂组合物]
本实施方式的粘着粘结剂组合物含有上述的嵌段共聚物组合物、赋粘剂和软化剂,赋粘剂的含量相对于嵌段共聚物组合物100质量份为1质量份~600质量份,软化剂的含量相对于嵌段共聚物组合物100质量份为200质量份以下。由此,得到室温下的粘着力和低温区域的粘着性优异的粘着粘结剂组合物。粘着粘结剂组合物也可以根据需要含有后述的其他成分。
需要说明的是,在本实施方式的粘着粘结剂组合物中,添加上述成分(A)、成分(B)以外的苯乙烯-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等的情况下,相对于成分(A)、成分(B)以外的嵌段共聚物和成分(A)和成分(B)的总含量100质量份,包含后述的赋粘剂1质量份~600质量份和后述的软化剂0~200质量份。
需要说明的是,优选根据粘着粘结剂组合物的用途对嵌段共聚物组合物中的成分(A)和(B)的重均分子量进行选择,对赋粘剂和软化剂等各成分的混配量进行调整。
(赋粘剂)
赋粘剂可以根据所得到的粘着粘结剂组合物的用途、要求性能进行各种各样的选择。作为赋粘剂没有特别限定,可示例出例如天然松香、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、天然萜烯的三维聚合物、芳香族改性萜烯脂、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、多萜烯等)、氢化萜烯树脂、氢化萜烯树脂的氢化衍生物等萜烯系化合物;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系化合物、含芳香族基团的树脂。
这些赋粘剂可以单独使用1种,或将2种以上组合使用。需要说明的是,C5/C9共聚系是指将C5馏分和C9馏分的混合物作为原料聚合而成的共聚石油树脂。
赋粘剂也可以使用色调为无色~浅黄色、实质上没有异味、热稳定性良好的液态型的赋粘剂。
下面对与用途、性能相符的优选的赋粘剂进行更具体的说明。
(氢化衍生物的赋粘剂)
从抑制着色、异味低的方面出发,赋粘剂优选氢化衍生物。作为氢化衍生物没有特别限定,可以举出例如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、氢化萜烯树脂的氢化衍生物、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、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、氢化萜烯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,可以举出荒川化学公司制造的ALCON P和M系列(商品名)、出光兴产公司制造的I-Marv S和P系列、埃克森美孚化学公司制造的Escorez 5000系列(商品名)、YASUHARA CHEMICAL公司制造的CLEARON P系列等。
(氢化衍生物以外的赋粘剂)
作为氢化衍生物以外的赋粘剂没有特别限定,可以举出例如天然松香、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;天然萜烯的共聚物、天然萜烯的三维聚合物、芳香族改性萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯树脂、氢化萜烯树脂;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系树脂)、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,可以举出作为脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的日本Zeon公司制造的Quinton 100系列(商品名)、埃克森美孚化学公司制造的Escorez 1000系列、Cray Valley制造的Wingtack系列(商品名)、芳香族石油烃树脂(C9系树脂);作为C5/C9共聚系树脂的Eastman Chemical公司制造的PICCOTAC系列(商品名)、埃克森美孚化学公司制造的Escorez 2000系列(商品名)、三井化学公司制造的FTR系列(商品名);作为萜烯系树脂、天然和改性松香酯的ArizonaChemical公司制造的Sylvalite系列、Sylvares系列(商品名)、PINOVA公司制造的PICCOLYTE系列(商品名)等。
(脂肪族系赋粘剂)
从得到具有高粘着性、高保持力的粘着粘结剂组合物以及经济性的方面出发,作为赋粘剂优选使用脂肪族系赋粘剂。作为脂肪族系赋粘剂没有特别限定,可以举出例如脂肪族石油烃树脂(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。需要说明的是,脂肪族系赋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%以上的赋粘剂。通过使脂肪族烃基的含量为上述范围内,具有粘着性、保持力和经济性进一步提高的倾向。
脂肪族系赋粘剂可以通过使具有脂肪族基团和能够聚合的不饱和基团的单体进行均聚或共聚来制造。作为具有脂肪族基团和能够聚合的不饱和基团的单体没有特别限定,可以举出例如包含C5或C6环戊基或环己基的天然和合成的萜烯。另外,作为在共聚中可使用的其他单体没有特别限定,可以举出例如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。
(芳香族系赋粘剂)
从得到具有高粘接力、高涂布性的粘着粘结剂组合物的方面出发,优选使用芳香族系赋粘剂作为赋粘剂。作为芳香族系赋粘剂没有特别限定,可以举出例如芳香族石油烃树脂(C9系树脂)和C5/C9共聚系树脂。需要说明的是,芳香族系赋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、进一步更优选的88质量%以上、再进一步优选的95质量%以上的赋粘剂。通过使芳香族系烃基的含量为上述范围内,具有粘着力、涂布性进一步提高的倾向。
芳香族系赋粘剂可以通过使分别具有芳香族基团和能够聚合的不饱和基团的单体进行均聚或共聚来制造。作为分别具有芳香族基团和能够聚合的不饱和基团的单体没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、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,作为在共聚中可使用的其他单体没有特别限定,可以举出例如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。
(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赋粘剂)
从高粘接力、抑制粘接力的经时变化或蠕变性能(值越小越好)的方面出发,在粘着粘结剂组合物中更优选含有20质量%~75质量%的与嵌段共聚物的非玻璃相的嵌段(通常为中间嵌段)具有亲和性的赋粘剂、以及3质量%~30质量%的与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段(通常为外侧嵌段)具有亲和性的赋粘剂。此处,嵌段共聚物为包含成分(A)、(B)的含义。
作为与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段具有亲和性的赋粘剂没有特别限定,优选例如在分子间具有芳香环的树脂。作为这样的树脂没有特别限定,可以举出例如含有乙烯基甲苯、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、Plastolyn(EastmanChemical公司制造、商品名)。
相对于粘着粘结剂组合物100质量%,与嵌段共聚物的玻璃相的嵌段具有亲和性的赋粘剂的含量优选为3质量%~30质量%、更优选为5质量%~20质量%、进一步优选为6质量%~12质量%。
从高初期粘接力、高润湿性、粘着粘结剂组合物的低熔融粘度或高涂布性等方面出发,作为赋粘剂优选使用芳香含量为3质量%~12质量%的石油树脂。作为这样的石油树脂没有特别限定,可以举出例如脂肪族石油烃树脂(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。该石油树脂的芳香含量优选为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。
赋粘剂的含量相对于嵌段共聚物组合物100质量份为1质量份~600质量份,可以根据得到的粘着粘结剂组合物的用途、要求性能进行各种各样的选择。
作为一个方式,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,赋粘剂的含量优选为120质量份~380质量份、更优选为150质量份~350质量份、进一步优选为170质量份~330质量份。通过使赋粘剂的含量为上述范围内,倾向于得到具有优异的溶解性、涂布性、吐出稳定性、均匀的光泽、具有粗糙或不均、例如无波纹、模糊、条纹、梨皮样糙面等的表面皮的粘着粘结剂组合物,在例如涂布温度比较低、要求低粘度性能的卫材用粘着粘结剂等中是适宜的。此外,使用了作为成分(A)和/或成分(B)包含氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物的粘着粘结组合物在更高温的保持力、热稳定性、异味抑制方面优异,在例如纸尿片的腰部褶皱部等要求强内聚力的部位、或者长时间滞留于加工机/涂布机的可能性高的生产工艺中是适宜的。
另外,作为另一方式,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,赋粘剂的含量优选为50质量份~350质量份、更优选为50质量份~300质量份、进一步优选为50质量份~250质量份。通过使赋粘剂的含量为上述范围内,具有得到粘着性、保持力的平衡优异的粘着粘结剂组合物的倾向,在例如比较要求粘着性的胶带/标签用途中是适宜的。此外,使用了作为成分(A)和/或成分(B)包含氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物的粘着粘结剂组合物在更高温的保持力、耐光性、异味抑制方面优异,在例如强粘着用途或长期比较要求粘着性的胶带/标签用途中是适宜的。
(软化剂)
“软化剂”是指具有降低粘着粘结剂组合物的硬度、使粘度降低的作用的物质。作为软化剂没有特别限定,可以举出例如油类;增塑剂;合成液体低聚物;以及它们的混合物。
下面对与用途、性能相符的优选的软化剂进行更具体的说明。
从粘着粘结组合物的粘度降低、粘着性提高、低硬度化的方面出发,可以使用油类。作为油类没有特别限定,可以举出例如公知的链烷烃系操作油、环烷烃系操作油、芳香系操作油和它们的混合油等。
在将粘着粘结组合物作为经皮吸收制剂使用的情况下,从提高经皮吸收性和保存稳定性、提高药物在粘着粘结剂组合物中的溶解性的方面出发,可以使用增塑剂作为软化剂。作为(液态)增塑剂没有特别限定,可以举出例如液体石蜡;十四酸异丙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸异丙酯等由碳原子数为12~16的高级脂肪酸和碳原子数为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、二甘醇、三甘醇、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;液态表面活性剂;乙氧基化硬脂醇、甘油酯、十四酸异十三烷基酯、N-甲基吡咯烷酮、油酸乙酯、油酸、己二酸二异丙酯、十六酸辛酯、1,3-丙二醇、甘油等。它们之中,使用在常温下为液态的化合物。增塑剂可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
在增塑剂中,优选甘油酯,更优选作为优选的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,可以举出例如三(辛酸/癸酸)甘油酯。
在将粘着粘结剂组合物和粘着胶带作为缠贴胶带(taping tape)等医疗用粘着胶带使用的情况下,作为增塑剂,优选将液体石蜡与其他液态增塑剂组合使用。
相对于粘着粘结组合物的总量,液态增塑剂的含量优选为3质量%以上30质量%以下、更优选为3质量%以上20质量%以下、进一步优选为3质量%以上10质量%以下。通过使液态增塑剂的含量为3质量%以上,经皮吸收性和保存稳定性进一步提高,具有药物在粘着粘结剂组合物中的溶解性进一步提高的倾向。另外,通过使液态增塑剂的含量为30质量%以下,具有粘着粘结组合物的内聚力进一步提高的倾向。
在希望粘着粘结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。作为合成液体低聚物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯低聚物、丁二烯低聚物、异戊二烯低聚物、丁烯低聚物等。
作为这样的软化剂的市售品没有特别限定,可以举出例如出光兴产公司制造的Diana Fresia S32(商品名)、Diana Process Oil PW-90(商品名)、Process Oil NS100(商品名)、Process Oil NS90S(商品名)、Kukdong Oil&Chem公司制造的White Oil Broom 350(商品名)、DN Oil KP-68(商品名)、BP Chemicals公司制造的Enerper M1930(商品名)、Crompton公司制造的Kaydol(商品名)、Esso公司制造的Primol 352(商品名)、Petro ChinaCompany公司制造的KN4010(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0~200质量份,可以根据所得到的粘着粘结剂组合物的用途、要求性能进行各种各样的选择。
作为一个方式,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,软化剂的含量优选为50质量份~190质量份、更优选为70质量份~180质量份、进一步优选为80质量份~150质量份、进一步优选为90质量份~140质量份。通过使软化剂的含量为上述范围内,倾向于得到具有优异的溶解性、涂布性、吐出稳定性、表面皮的粘着粘结剂组合物,在例如涂布温度比较低、要求低粘度性能的卫材用粘着粘结剂等中是适宜的。此外,使用了作为成分(A)和/或成分(B)包含氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物的粘着粘结组合物在更高温的保持力、热稳定性、异味抑制方面优异,在例如纸尿片的腰部褶皱部等要求强内聚力的部位、或者长时间滞留于加工机/涂布机的可能性高的生产工艺中是适宜的。
另外,作为另一方式,相对于嵌段共聚物组合物100质量份,软化剂的含量优选为10质量份~170质量份、更优选为10质量份~150质量份、进一步优选为15质量份~140质量份、进一步更优选为20质量份~130质量份。通过使软化剂的含量为上述范围内,具有得到粘着性、保持力的平衡优异的粘着粘结剂组合物的倾向,在例如比较要求粘着性的胶带/标签用途中是适宜的。此外,使用了作为成分(A)和/或成分(B)包含氢化嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物的粘着粘结剂组合物在更高温的保持力、耐光性、异味抑制方面优异,在例如强粘着用途或长期比较要求粘着性的胶带/标签用途中是适宜的。
(其他成分)
本实施方式的粘着粘结剂组合物可以根据需要包含抗氧化剂、成分(A)和(B)以外的聚合物、蜡、光稳定剂等稳定剂、以及其他添加剂。
<抗氧化剂>
作为抗氧化剂没有特别限定,可以举出例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、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]邻甲酚、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)]丙烯酸酯等受阻酚系抗氧化剂;硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸月桂基硬脂酯、季戊四醇四(β-月桂基硫代丙酸酯)等硫系抗氧化剂;三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等磷系抗氧化剂等。
作为抗氧化剂的市售品的具体例,可示例出住友化学工业株式会社制造的Sumilizer GM(商品名)、Sumilizer TPD(商品名)和Sumilizer TPS(商品名)、CibaSpecialty Chemicals公司制造的IRGANOX 1010(商品名)、IRGANOX HP2225FF(商品名)、Irgafos 168(商品名)和IRGANOX 1520(商品名)、城北化学公司制造的JF77(商品名)。这些稳定化剂可以单独使用或组合使用。
抗氧化剂的含量是任意的,但优选相对于粘着粘结剂组合物100质量份为5质量份以下。
<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,可以举出例如聚烯烃系共聚物、乙烯基芳香族系共聚物、其他橡胶。需要说明的是,在本说明书中,“成分(A)和成分(B)以外的”是指不属于成分(A)和成分(B)中的任一者。
作为聚烯烃系共聚物没有特别限定,可以举出例如无规立构聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、α-烯烃系聚合物等。
作为乙烯基芳香族系共聚物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯-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、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、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。乙烯基芳香族系共聚物可以为乙烯基芳香族系热塑性树脂,也可以为乙烯基芳香族系弹性体。
相对于成分(A)和成分(B)以外的嵌段共聚物以及成分(A)和成分(B)的合计100质量份,成分(A)和成分(B)以外的乙烯基芳香族系共聚物的含量优选为10质量份~80质量份、更优选为10质量份~70质量份、进一步优选为10质量份~60质量份、更进一步优选为20质量份~50质量份。
作为其他橡胶没有特别限定,可以举出例如天然橡胶;异戊二烯-异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、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、氯丁橡胶、丙烯酸类橡胶、聚戊烯橡胶之类的合成橡胶。
下面对与用途、性能相符的优选的成分(A)和(B)以外的聚合物进行更具体的说明。
[氢化乙烯基芳香族系共聚物]
在需要降低剥离粘着粘结剂组合物时的残胶、抑制粘结强度的经时变化、或者蠕变性(数值小的情况为良好)、热稳定性、耐光性等的情况下,作为所述成分(a)和(b)以外的聚合物,可以使用氢化乙烯基芳香族系共聚物。作为氢化乙烯基芳香族系共聚物没有特别限定,可以举出例如具有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;或者具有S-E-EP-S(S:聚苯乙烯嵌段、E:乙烯嵌段、EP: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。
相对于氢化乙烯基芳香族系共聚物100质量%,该氢化乙烯基芳香族系共聚物的苯乙烯含量优选为10质量%~45质量%。
另外,该氢化乙烯基芳香族系共聚物中,共轭二烯中的不饱和基团的氢化率优选为30摩尔%以上、更优选为50摩尔%以上、进一步优选为70摩尔%以上、更进一步优选为85摩尔%以上。
[异戊二烯系嵌段共聚物]
在作为粘着粘结剂组合物需要高粘结性或者需要抑制凝胶化等的情况下,作为所述成分(a)和(b)以外的聚合物,可以使用具有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,可以举出例如具有(S-I)n、(S-I)n-S、(S-I)nY(S:聚苯乙烯嵌段、I:聚异戊二烯嵌段)等结构的苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物;具有(S-I-B)n、(SI-B)n-S、(S-I-B)nY(S:聚苯乙烯嵌段、I:聚异戊二烯嵌段、B:聚丁二烯嵌段、Y:多官能性偶联剂的残基或聚合引发剂的残基、n为1以上的整数、优选为1~5的整数)、或者(S-I/B)n、(S-I/B)n-S、(S-I/B)nY(S:聚苯乙烯嵌段、I/B:异戊二烯/丁二烯共聚物嵌段、Y:偶联剂的残基或聚合引发剂的残基、n为1以上的整数、优选为1~5的整数)等结构的苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物。它们更优选具有辐射形结构。
[离聚物]
在作为粘着粘结剂组合物需要较高的低温涂布性、蠕变(数值小的情况为良好)、高强度或者高伸长率等的情况下,可以将所述成分(a)和(b)以外的聚合物以离聚物的状态使用。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。相对于粘着粘结剂组合物的总量,离聚物的含量优选为5质量%以下。
[聚烯烃系共聚物]
在作为粘着粘结剂组合物需要高温储藏稳定性、高伸长率或者降低嵌段共聚物组合物中的赋粘剂量(为组合物中的55质量%以下、进而为45质量%以下)等的情况下,作为所述成分(a)和(b)以外的聚合物,可以使用聚烯烃系共聚物。作为聚烯烃系共聚物没有特别限定,优选例如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℃。这些聚合物可以为热塑性树脂、也可以为弹性体。这些聚合物的分子量分布优选为1~4、更优选为1~3。
另外,从加工性的观点出发,更优选将2种以上的使用了α-烯烃的共聚物或丙烯均聚物合用。具体而言,优选将重均分子量为30000~60000的聚合物与重均分子量为60000~90000的聚合物合用,更优选将重均分子量为35000~55000的聚合物与重均分子量为60000~80000的聚合物合用。另外,使用了这些聚合物的粘着粘结剂组合物中的液态成分(油等)优选为20质量%以上、更优选为25质量%以上。
[共轭二烯系橡胶]
作为粘着胶带的组合物,在改善自背面粘着力、皮肤贴合力的情况下,作为所述成分(a)和(b)以外的聚合物,可以使用共轭二烯系橡胶。作为共轭二烯系橡胶没有特别限定,可以举出例如异戊二烯-异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶。其中,从效果的高度的方面出发,更优选聚异戊二烯橡胶。
相对于粘着粘结剂组合物的总量,共轭二烯系橡胶的含量优选为3质量%以上25质量%以下、更优选为5质量%以上20质量%以下、进一步优选为5质量%以上15质量%以下。通过使共轭二烯系橡胶的含量为3质量%以上,具有自背面粘着力、皮肤贴合力进一步提高的倾向。另外,通过使共轭二烯系橡胶的含量为25质量%以下,内聚力进一步提高,具有残胶进一步被抑制的倾向。
[烯烃系弹性体]
作为粘着粘结剂组合物,在需要伸长率等的情况下,优选合用烯烃系弹性体。作为烯烃系弹性体没有特别限定,例如优选在-10℃以下具有Tg的烯烃系弹性体。另外,从蠕变性能(数值小的情况为良好)的方面出发,更优选具有嵌段的烯烃系弹性体。
(蜡)
在粘着粘结剂组合物中可以根据需要含有蜡。作为蜡没有特别限定,可以添加例如固体石蜡、微晶蜡、低分子量聚乙烯蜡等。
作为粘着粘结剂组合物,在需要低熔融粘度、特别是140℃以下的低熔融粘度的情况下,优选合用选自固体石蜡、微晶蜡以及费托蜡中的至少一种蜡。
蜡的含量优选为2质量%~10质量%、更优选为5质量~10质量%。另外,上述蜡的熔点优选为50℃~110℃、更优选为65℃~110℃、进一步优选为70℃~110℃、更进一步优选为75℃~110℃。另外,此时合用的赋粘剂的软化点优选为70℃以上、更优选为80℃以上。此时,所得到的粘着粘结剂组合物的G’(测定条件:25℃、10rad/s)优选为1Mpa以下。另外,粘着粘结剂组合物的结晶温度优选为7℃以下。
(光稳定剂)
在粘着粘结剂组合物中可以根据需要含有光稳定剂。作为光稳定剂没有特别限定,可以举出例如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;受阻胺系光稳定剂等。
(微粒填充剂)
在本实施方式的粘着粘结剂组合物中,作为其他添加剂,可以进一步包含微粒填充剂。微粒填充剂为通常使用的微粒填充剂即可,没有特别限定。作为微粒填充剂没有特别限定,可示例出例如云母、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、淀粉等。它们的形状优选为球状,关于其尺寸(球状的情况下为直径)没有特别限定。
[粘着粘结剂组合物的特性]
关于本实施方式的粘着粘结剂组合物的性能,可以使用根据后述实施例中示出的条件制作的粘着胶带,按照实施例中示出的测定条件进行测定。
[粘着粘结剂组合物的制造方法]
本实施方式的粘着粘结剂组合物可以利用公知的方法将上述的嵌段共聚物组合物、赋粘剂、软化剂、以及必要时的其他添加剂混合来制造。作为混合方法没有特别限定,可以举出例如将嵌段共聚物组合物、赋粘剂、软化剂利用混合机或捏合机等在加热下进行均匀混合的方法。
进行混合时的温度优选为130℃~210℃、更优选为140℃~200℃、进一步优选为150℃~190℃。通过使进行混合时的温度为130℃以上,具有嵌段共聚物组合物充分熔融、分散变得良好的倾向。另外,通过使进行混合时的温度为210℃以下,具有能够防止交联剂或赋粘剂的低分子量成分的蒸发、防止粘着粘结特性劣化的倾向。
另外,混合时间优选为5分钟~90分钟、更优选为10分钟~80分钟、进一步优选为20分钟~70分钟。通过使混合时间为5分钟以上,具有能够使各成分均匀分散的倾向。另外,通过使混合时间为90分钟以下,具有能够防止交联剂或赋粘剂的低分子量成分的蒸发、防止粘着粘结特性劣化、防止嵌段共聚物劣化的倾向。
[粘着粘结剂组合物的涂布方法]
关于涂布粘着粘结剂组合物的方法,只要能够得到目的制品就没有特别限制,可以举出例如将粘着粘结剂组合物溶解在溶剂中并进行溶液涂布的方法;利用使粘着粘结剂组合物熔融来进行涂布的热熔性涂布法等进行涂布的方法。
其中,出于环境污染和涂布容易性的原因,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”是指在涂布热熔性粘结剂时,使喷出机与部件或膜接触的涂布方法。另外,“非接触涂布”是指在涂布热熔性粘结剂时,使喷出机不与部件或膜接触的涂布方法。作为接触涂布方法没有特别限定,可以举出例如模涂机涂布、狭缝涂布机涂布和辊涂机涂布等。另外,作为非接触涂布方法没有特别限定,可以举出例如可涂布成螺旋状的螺旋涂布、可涂布成波浪状的欧米伽(Ω)涂布或控制接缝涂布、可涂布成面状的狭缝喷雾涂布或帘幕喷雾涂布、可涂布成点状的点涂布、可涂布成线状的液珠涂布等。
另外,本实施方式的粘着粘结剂组合物适于螺旋涂布。所谓“螺旋涂布”是通过间歇或连续涂布将粘结剂利用空气以螺旋状进行非接触涂布的方法。热熔性粘结剂可以利用喷雾涂布以宽幅进行涂布,这一点对于制造一次性制品是极为有用的。能够以宽幅进行涂布的热熔性粘结剂可以通过调整热空气的压力将涂布宽度调窄。热熔性粘结剂难以以宽幅进行涂布,因此为了得到充分的粘结面积,需要大量的喷雾喷嘴,也不适于制造吸尿垫之类的比较小型的一次性制品、复杂形状的一次性制品。因此,由于本实施方式的粘着粘结剂组合物能够以宽幅进行螺旋涂布,因而作为一次性制品用是适合的。
本实施方式的粘着粘结剂组合物在150℃以下的涂布适应性良好,因而在一次性制品的制造中是有用的。若在高温下涂布热熔性粘结剂,则作为一次性制品的基材的聚烯烃(优选聚乙烯)膜会发生熔融或发生热收缩,因而一次性制品的外观大大受损。另一方面,将本实施方式的粘着粘结剂组合物用于热熔性粘结剂在150℃以下进行涂布时,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没有变化,不会损害制品的外观。
本实施方式的粘着粘结剂组合物的高速涂布适应性优异,因而适于在短时间内制造一次性制品。在将热熔性粘结剂涂布至以高速传送的基材的情况下,利用接触式涂布方法可能会发生摩擦所致的基材的断裂。本实施方式的粘着粘结剂组合物适于作为非接触涂布中的一种的螺旋涂布,因而可适于高速涂布,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热熔性粘结剂也不会发生涂布图案的混乱。
本实施方式的粘着粘结剂组合物的热稳定性良好,在100℃~200℃的高温罐内可均匀地熔融、不会发生相分离。缺乏热稳定性的热熔性粘结剂在高温罐内容易发生成分的相分离。相分离也是罐过滤器、传输配管发生堵塞的原因。
[用途]
本实施方式的粘着粘结剂组合物在室温下的粘着力特别良好。利用这样的特征,可在各种粘着胶带/标签类、压敏性薄板、压敏性片、表面保护片/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、粘结剂等中加以利用,特别是可适宜地用作粘着性胶带用途、粘着性片/膜用途、粘着性标签用途、表面保护片/膜用途、卫材用的粘着粘结剂用途。此外,本实施方式的粘着粘结剂组合物在低温区域的粘着性特别优异。因此,可适宜地用作要求在寒冷地区的使用性的信封封口用粘着剂、商业表格用途的粘着粘结剂,并且可适宜地用作要求冰箱/冰柜内的使用性的食品用标签用途的粘着粘结剂。
实施例
下面举出具体的实施例和比较例详细说明本发明,但本发明并不限于以下实施例。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按下述方法进行。
[(1):嵌段共聚物组合物的特性]
<(1-1)乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量>
将一定量的嵌段共聚物组合物溶解在氯仿中,利用紫外分光光度计(岛津制作所制造、UV-2450)进行测定,使用校正曲线由起因于乙烯基芳香族化合物成分(苯乙烯)的吸收波长(262nm)的峰强度计算出乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量。
<(1-2)重均分子量>
基于后述的测定条件,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求出成分(A)和成分(B)的重均分子量。
首先,将在分子量20,000以上的范围内峰值分子量最低且相对于嵌段共聚物组合物的总峰面积利用后述的峰分割计算出的面积比为0.1以上的单独峰作为成分(A),将与其相比更高分子量范围的全部峰作为成分(B)。成分(A)、成分(B)的各重均分子量利用后述的系统/软件通过在GPC曲线各峰间拐点处进行直至基线为止的垂直分割而求出。此处,成分(A)、成分(B)的峰间拐点为相邻峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。并且,在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用上述系统/软件内的波形分离功能进行垂直分割,分割后计算出各重均分子量和面积比。
(测定条件)
GPC:ACQUITY APC系统(日本Waters株式会社制造)
系统(测定/分析)软件:Empower3
检测器:RI
折射率单元满刻度:500μRIU
输出满刻度:2000mV
采样速率:10点数/sec
柱:ACQUITY APC XT125(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT200(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT900(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT450(4.6mm×150mm):1根
溶剂:THF
流量:1.0mL/分钟
浓度:0.1mg/mL
柱温度:40℃
注入量:20μL
<(1-3)重均分子量比>
重均分子量比(成分(B)/成分(A))由上述求出的成分(A)和成分(B)的重均分子量算出。
<(1-4)成分(A)和成分(B)的含量>
将上述(1-2)中测定的洗脱曲线中成分(A)的面积相对于总峰面积的比例作为成分(A)的含量。另外,将上述(1-2)中测定的洗脱曲线中分子量高于成分(A)的分子量范围的全部峰的面积相对于总峰面积的比例作为成分(B)的含量。
<(1-5)成分(B-1)、(B-2)和(B-3)的含量、重均分子量、相对于成分(A)的重均分子量比>
在成分(B)中,将相对于成分(A)的重均分子量具有位于1.5倍以上且小于2.5倍的峰顶的峰作为成分(B-1),将相对于成分(A)的重均分子量具有位于2.5倍以上且小于3.4倍的峰顶的峰作为成分(B-2),将相对于成分(A)的重均分子量具有位于3.4倍以上且小于4.5倍的峰顶的峰作为成分(B-3),将在上述(1-2)中测定的洗脱曲线中各成分的峰面积相对于总峰面积的比例作为各成分的含量。
关于成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)的峰面积和重均分子量以及重均分子量比,利用上述的装置和条件进行GPC测定后,利用与上述相同的系统/软件在GPC曲线各峰间拐点处进行直至基线为止的垂直分割来求出。
此处,成分(B-1)、(B-2)和(B-3)的各峰间拐点为相邻峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。并且,在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用上述系统/软件内的波形分离功能进行垂直分割,分割后计算出各重均分子量、各重均分子量比以及峰面积。
<(1-6)1,3-丁二烯单体单元中的平均乙烯基键合量>
使用氢化前的嵌段共聚物组合物,利用红外分光光度计(日本分光公司制造、FT/IR-230)通过Hampton法算出。
<(1-7)氢化率>
嵌段共聚物中的1,3-丁二烯单体单元的双键的氢化率使用核磁共振装置(NMR)在下述条件下进行测定。首先,在氢化反应后的反应液中添加大量的甲醇,从而使嵌段共聚物沉淀并进行回收。接下来,利用丙酮提取嵌段共聚物,将提取液真空干燥,用作1H-NMR测定的样品,1H-NMR测定的条件如下所述。
(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出品
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℃
((2)粘着粘结剂组合物的物性的测定)
(粘着粘结剂组合物的制作)
将各实施例和比较例的嵌段共聚物组合物100质量份、作为赋粘剂的QUINTONR100(日本Zeon株式会社制造)200质量份、作为软化剂的Process Oil NS-90S(出光兴产株式会社制造)80质量份、和作为稳定剂的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1质量份混合,利用加压型捏合机(型号:DR0.5-3MB-E、株式会社Moriyama)在180℃、50rpm熔融混炼30分钟,得到均匀的热熔型粘着粘结剂组合物。
(粘着胶带的制作)
将熔融的粘着粘结剂组合物冷却到室温,将其溶解在甲苯中。将所得到的甲苯溶液利用涂布器涂布在聚酯膜上,其后在室温保持30分钟、在70℃的烘箱中保持7分钟,使甲苯完全蒸发,制作粘着胶带。需要说明的是,涂布厚度为25μm(基材厚度38μm)。
<粘着粘结剂组合物的粘着特性(1)(探针粘性)>
使用实施例1~11和比较例1~2的粘着粘结剂组合物,如上述(粘着胶带的制作)那样制作30mm长×30mm宽的粘着胶带。将所制作的粘着胶带按照粘着面向下贴在探针粘性试验机(NTS-4800/TESTER SANGYO株式会社公司制造)的10g负荷(筒形)顶面上。对于粘着面,从下方将直径5mmφ的圆柱(SUS制)以上浮的状态粘结1秒。其后测定剥下圆柱时的剥离力(N/5mmφ)。粘结和剥下按照速度为10毫米/秒进行。
<粘着粘结剂组合物的粘着特性(2)(粘着力)>
使用实施例1~11和比较例1~2的粘着粘结剂组合物,如上述(粘着胶带的制作)那样制作25mm宽的粘着胶带。将所制作的粘着胶带粘贴在SUS板(SUS304)上,以300mm/min的剥离速度测定180度剥离力(N/10mm)。
<粘着粘结剂组合物的粘着特性(3)(保持力)>
使用实施例1~11和比较例1~2的粘着粘结剂组合物,如上述(粘着胶带的制作)那样制作15mm宽的粘着胶带。将所制作的粘着胶带用作测定用试样,按照接触面积为15mm×25mm粘贴在SUS板(SUS304)上。其后在50℃对于粘着胶带在垂直方向施加1kg的负荷,测定直至粘着胶带变形脱落为止的保持时间(分钟)。
基于下述判断基准判定各样品的保持力。在实用上,根据粘着粘结剂的用途不同,存在需要保持力的情况和不需要保持力的情况,因此保持力的判定基准为是否适合于如粘着胶带那样要求保持力的用途。需要说明的是,即使保持力的评价低,若像标签的粘着层那样粘贴即可,在不要求强度的用途中能够用作粘着粘结剂。
〇:保持时间为20分钟以上(还能够用于特别要求高保持力的用途)
△:保持时间为10分钟以上且小于20分钟(能够用于要求一般保持力的用途)
×:保持时间小于10分钟(不适于需要保持力的用途)
<最低粘着温度>
使用实施例1~11和比较例1~2的粘着粘结剂组合物,如上述(粘着胶带的制作)那样制作25mm宽的粘着胶带。将所制作的粘着胶带用作测定用试样,在室温(23℃)下粘贴在SUS板(SUS304)上后,将样品设置于设定为0℃的恒温槽中。在恒温槽内放置3小时以上后,在恒温槽内以300mm/min的剥离速度测定180度剥离力。在-5℃、-10℃、-15℃也进行同样的试验,将能够测定剥离力而不引起不连续剥离(ジッピング)的最低温度作为该样品的最低粘着温度。
[氢化催化剂的制备]
在后述的实施例和比较例中,在制作氢化嵌段共聚物组合物时使用的氢化催化剂通过下述方法制备。
对具备搅拌装置的反应容器进行氮气置换,在其中装入干燥和精制后的环己烷1L。接着添加双(η5-环戊二烯)二氯化钛100mmol。在将其充分搅拌的同时添加包含三甲基铝200mmol的正己烷溶液,于室温反应约3天。由此得到氢化催化剂。
[嵌段共聚物的制备]
<实施例1>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯62g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA(四甲基乙二胺),在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度55℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1138g的环己烷溶液,继续进行聚合。1,3-丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为50.1摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物1。
<实施例2>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯118g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度56℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1082g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为49.9摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物2。
<实施例3>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯145g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度57℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1055g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为49.8摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物3。
<实施例4>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为2.39g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂3.76g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为1.22g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇1.22g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为50.0摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物4。
<实施例5>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为50.0摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物5。
<实施例6>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为0.86g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.35g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.44g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.44g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为49.9摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物6。
<实施例7>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行7分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为12.2摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物7。
<实施例8>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行45分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为75.3摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物8。
<实施例9>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯156g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1044g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.20(以重量计为1.25g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.29g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为49.9摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物9。
<实施例10>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯163g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1037g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为50.1摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物10。
<实施例11>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯166g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.48(以重量计为1.67g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度58℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1034g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为51.8摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物11。
<比较例1>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯193g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.35(以重量计为1.22g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度59℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1007g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为50.0摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物12。
<比较例2>
对于带搅拌机和夹套的内容量10L的不锈钢制高压釜进行清洗、干燥、氮气置换,投入环己烷4778g以及预先精制的苯乙烯198g,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.48(以重量计为1.67g)的方式添加TMEDA,在夹套中通入温水,将内容物加热至52℃。接着,添加包含正丁基锂1.92g的环己烷溶液,引发苯乙烯的聚合。
液温由于苯乙烯的聚合而升高,从反应温度达到最高温度59℃起5分钟后,添加包含1,3-丁二烯1002g的环己烷溶液,继续进行聚合。丁二烯大致完全聚合,从反应温度达到最高温度89℃起3分钟后,按照相对于正丁基锂的总摩尔数的摩尔比为0.10(以重量计为0.62g)的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,进行25分钟偶联反应。其间的平均反应温度为81℃。从添加偶联剂起25分钟后加入甲醇0.62g,使反应失活。
此外,向所得到的嵌段共聚物组合物中添加相对于嵌段共聚物组合物100质量份以Ti基准计为50ppm的如上制备的氢化催化剂,以氢压0.8MPa、平均温度85℃的条件进行30分钟氢化反应。所得到的嵌段共聚物组合物中,成分(A)和成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率为52.0摩尔%。
向所得到的嵌段共聚物组合物的溶液中添加相对于上述嵌段共聚物组合物100质量份为0.3质量份的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,充分进行混合。其后加热除去溶剂,得到嵌段共聚物组合物13。
将所得到的各实施例1~11和各比较例1~2的物性值示于表1。
利用上述方法对如上得到的各实施例1~11和各比较例1~2的特性进行评价。此外,通过上述粘着胶带的制作方法得到粘着胶带。利用上述方法对所得到的粘着胶带进行评价。将它们的评价结果示于表2。
可知:在实施例1~11中表现出12.0N/10mm以上的非常优异的粘着力。另外可知:最低粘着温度为-10℃以下,显示出非常优异的低温粘着性。
Claims (9)
1.一种嵌段共聚物组合物,其含有20质量%以上90质量%以下的成分(A)、10质量%以上80质量%以下的成分(B),其中,
所述成分(A)具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),是重均分子量为30000以上150000以下的嵌段共聚物,
所述成分(B)具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(Ar)和至少1个以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(D),包含成分(B-2),所述成分(B-2)相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量,所述成分(B)是重均分子量为45000以上675000以下的嵌段共聚物,
所述成分(A)和所述成分(B)中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上14.5质量%以下。
2.如权利要求1所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含成分(B-1),所述成分(B-1)相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量。
3.如权利要求1或2所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含成分(B-3),所述成分(B-3)相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量。
4.如权利要求1~3中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(B)包含选自由下述成分(B-1)、成分(B-2)和成分(B-3)组成的组中的至少1种成分,所述成分(B-1)在GPC洗脱曲线中的面积比小于所述成分(B-2)和所述成分(B-3)在GPC洗脱曲线中的面积比的合计,
成分(B-1):相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分;
成分(B-2):相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分;
成分(B-3):相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分。
5.如权利要求1~4中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)包含下述式(A1)所示的结构和/或下述式(A2)所示的结构,
所述成分(B)包含相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),
所述成分(B-1)具有下述式(B1)所示的结构,
所述成分(B-2)具有下述式(B2)所示的结构,
所述成分(B-3)具有下述式(B3)所示的结构,
Ar-D(A1)
(Ar-D)X(A2)
(Ar-D)2X(B1)
(Ar-D)3X(B2)
(Ar-D)4X(B3)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
6.如权利要求1~4中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)包含下述式(A11)所示的嵌段共聚物和/或下述式(A21)所示的嵌段共聚物,
所述成分(B)包含相对于所述成分(A)的重均分子量具有1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分(B-1)、相对于所述成分(A)的重均分子量具有2.5倍以上且小于3.4倍的重均分子量的成分(B-2)、和相对于所述成分(A)的重均分子量具有3.4倍以上4.5倍以下的重均分子量的成分(B-3),
所述成分(B-1)具有下述式(B11)所示的结构,
所述成分(B-2)具有下述式(B21)所示的结构,
所述成分(B-3)具有下述式(B31)所示的结构,
D-Ar-D(A11)
(D-Ar-D)X(A21)
(D-Ar-D)2X(B11)
(D-Ar-D)3X(B21)
(D-Ar-D)4X(B31)
上述各式中,Ar表示以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段,D表示以1,3-丁二烯单体单元为主体的聚合物嵌段,X表示偶联剂的残基或聚合引发剂的残基。
7.如权利要求1~6中任一项所述的嵌段共聚物组合物,其中,所述成分(A)和所述成分(B)中的1,3-丁二烯单体单元的氢化率H为10摩尔%以上且小于80摩尔%。
8.如权利要求7所述的嵌段共聚物组合物,其中,氢化前的所述成分(A)和所述成分(B)的氢化前的1,3-丁二烯单体单元的乙烯基键合量V与所述氢化率H满足下述关系,
V<H<V+30
其中,乙烯基键合量V的单位为摩尔%。
9.一种粘着粘结剂组合物,其含有权利要求1~8中任一项所述的嵌段共聚物组合物、赋粘剂和软化剂,
所述赋粘剂的含量相对于所述嵌段共聚物组合物100质量份为1质量份~600质量份,所述软化剂的含量相对于所述嵌段共聚物组合物100质量份为200质量份以下。
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