JP2003301154A - 温熱材用粘着剤及びこれを用いた温熱材 - Google Patents
温熱材用粘着剤及びこれを用いた温熱材Info
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Abstract
く、発熱前及び使用中において十分な接着力を有し、使
用後も剥がしやすい温熱材用粘着剤及びこれを用いた温
熱材を提供すること。 【解決手段】 (i)芳香族ビニルモノマー(a1)
と、脂肪族若しくは脂環式の不飽和炭化水素(a2)及
び/又はアルキル基若しくはアルケニル基の炭素数が4
〜24のアルキル若しくはアルケニル(メタ)アクリレ
ート(a3)とを必須構成単量体とする共重合体
(A)、並びに(ii)(A)より10℃以上高いガラ
ス転移温度を有し、(a1)を必須構成単量体とする
(共)重合体(B)を含むことを特徴とする、温熱材を
被着体に貼着固定するための粘着剤、及びこの粘着剤か
ら構成される粘着層を備えた温熱材。
Description
びこれを用いた温熱材に関する。さらに詳しくは、例え
ば衣類や身体の任意の所定個所に自在に貼着でき、使用
中から使用後の接着力の変動が少なく、かつ使用後も剥
がしやすい温熱材用粘着剤(粘着剤フィルム等も含
む)、及びこの粘着剤を用いた温熱材に関する。
温熱効果を与える温熱材用の粘着剤や粘着フィルム等に
は、発熱中に接着力が増大するため、発熱(使用)後に
剥がすとき、剥がしにくい、衣類に粘着剤が残る、衣類
を傷める等の欠点があった。これらの欠点を解決するた
めに、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とを主体
とする特定の放射状ブロック共重合体から構成される粘
着剤が提案されている(特許文献1)。
は、この粘着剤によれば発熱(50〜60℃)後、温度
を常温(23℃)に下げた場合の接着力を、発熱前の接
着力の4倍以下にすることができる旨の記載はあるが、
この粘着剤では、逆に発熱中(温熱材使用中)の接着力
は初期の接着力に比べて著しく低下して、接着している
部位の一部又は全部が使用中に剥がれるという不都合が
生じる。
して接着力の変動が少なく、発熱前及び使用中において
十分な接着力を有し、使用後も剥がしやすい温熱材用粘
着剤及びこれを用いた温熱材の提供を目的とする。
は、温熱材を被着体に貼着固定するための粘着剤であっ
て、該粘着剤が、(i)芳香族ビニルモノマー(a1)
と、脂肪族若しくは脂環式の不飽和炭化水素(a2)及
び/又はアルキル基若しくはアルケニル基の炭素数が4
〜24のアルキル若しくはアルケニル(メタ)アクリレ
ート(a3)とを必須構成単量体とする共重合体
(A)、並びに(ii)(A)より10℃以上高いガラ
ス転移温度(以下「Tg」と記す)を有し、(a1)を
必須構成単量体とする(共)重合体(B)を含む点を特
徴とする。なお、本発明において、「粘着剤」は、粘着
剤自体に加え、粘着剤を任意の基材に塗布等して作られ
る所謂粘着剤フィルムも包含する意味で用いられる。
樹脂(D)及び/又は可塑剤(E)をさらに含むことが
できる。また、本発明の粘着剤は、ゴム(C)、粘着付
与樹脂(D)及び/又は可塑剤(E)を含む又は含まな
い態様において、さらに経皮吸収性の薬物を含有するこ
とができる。
成される粘着層を備えたことを特徴とする。この粘着層
は、経皮吸収性の薬物を含有することができる。本発明
の温熱材は、温熱材を構成する発熱体が、その少なくと
も片面が通気性フィルムで構成された袋体に発熱組成物
が収納されていることを特徴とする発熱体であることが
できる。
しては、スチレン、α−メチルスチレン、アルキル基の
炭素数が1〜6のアルキルスチレン(ビニルトルエン、
エチルスチレン及びt−ブチルスチレン等)、ハロゲン
化スチレン(クロロスチレン、ブロモスチレン及びフル
オロスチレン等)、及びアミノ基含有スチレン〔N,N
−ジエチルアミノスチレン等のN,N‐ジアルキルアミ
ノスチレン(アルキル基の炭素数1〜3)、N‐モノア
ルキルアミノスチレン(アルキル基の炭素数1〜3)、
m‐アミノスチレン等〕、多官能芳香族ビニルモノマー
(ジビニルベンゼン等)等が挙げられる。これらのう
ち、スチレン及びα−メチルスチレンが好ましく、さら
に好ましくはスチレンである。
(a2)としては、炭素数4〜20(好ましくは4〜1
6)の脂肪族若しくは脂環式の不飽和炭化水素及びこれ
らの混合物等が使用できる。脂肪族不飽和炭化水素とし
ては、モノオレフィン(1−ブテン、4−メチル−1−
ペンテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−オクテ
ン、1−デセン及び1−ドデセン等)、及びアルカジエ
ン(ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,
3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−
1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,4
−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジ
エン及び3−ブチル−1,3−オクタジエン等)等が用
いられる。
クロアルカジエン(シクロペンタジエン、ジシクロペン
タジエン、メチルシクロペンタジエン、エチリデンノル
ボルネン及びビニリデンノルボルネン等)等が用いられ
る。これらのうち、アルカジエン及び(ジ)シクロアル
カジエンが好ましく、さらに好ましくはブタジエン、ジ
シクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネンであ
る。
が4〜24のアルキル若しくはアルケニル(メタ)アク
リレート(a3)としては、ブチル(メタ)アクリレー
ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリ
ル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレ
ート、ステアリル(メタ)アクリレート及びオレイル
(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのうち、
アルキル基若しくはアルケニル基の炭素数が12〜18
のアルキル若しくはアルケニル(メタ)アクリレートが
好ましく、より好ましくはアルキル(メタ)アクリレー
トであり、特に好ましくはステアリル(メタ)アクリレ
ートである。
体に加えて、必要によりその他のモノマー(a4)を含
むことができる。その他のモノマー(a4)としては、
ニトリル基含有ビニルモノマー、ヒドロキシル基含有
(メタ)アクリレート、アミノ基含有(メタ)アクリレ
ート、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキル(メタ)
アクリレート、脂環式(ジ)シクロアルキル(メタ)ア
クリレート、アラルキル(メタ)アクリレート、(無
水)不飽和カルボン酸、エポキシ基含有(メタ)アクリ
レート、不飽和ジカルボン酸ジアルキル(炭素数1〜2
0)エステル、アミド基若しくはイミド基含有モノマ
ー、多価アルコール(メタ)アクリレート及びこれらの
混合物等が使用できる。
素数3〜10のニトリル基を含有するビニルモノマー等
が用いられ、(メタ)アクリロニトリル及びシアノスチ
レン等が挙げられる。ヒドロキシル基含有モノ(メタ)
アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が4〜10
のヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレート及びポ
リオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート(アルキ
レン基の炭素数2〜4、重合度2〜10)等が用いら
れ、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリオキシ
エチレン(重合度2)モノ(メタ)アクリレート及びポ
リオキシプロピレン(重合度10)モノ(メタ)アクリ
レート等が挙げられる。
は、ジアルキル(アルキル基の炭素数1〜10)アミノ
アルキル(アルキル基の炭素数2〜10)(メタ)アク
リレート等が用いられ、ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート及びジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート等が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレート
としては、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキル(メ
タ)アクリレート等が用いられ、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート及びイソプロピル
(メタ)アクリレート等が挙げられる。脂環式(ジ)シ
クロアルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数8
〜16の脂環式(ジ)シクロアルキル(メタ)アクリレ
ート等が用いられ、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト及びジシクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げ
られる。
は、炭素数9〜21のアラルキル(メタ)アクリレート
等が用いられ、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げ
られる。(無水)不飽和カルボン酸としては、炭素数3
〜22のモノカルボン酸、炭素数3〜22のジカルボン
酸及びジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜20)
エステル等が用いられ、(メタ)アクリル酸、(イソ)
クロトン酸、ケイ皮酸、(無水)マレイン酸、フマール
酸、(無水)イタコン酸、マレイン酸モノメチルエステ
ル、マレイン酸モノブチルエステル及びフマール酸モノ
オレイルエステル等が挙げられる。エポキシ基含有(メ
タ)アクリレートとしては、炭素数6〜20のエポキシ
基含有(メタ)アクリレート等が用いられ、グリシジル
(メタ)アクリレート等が挙げられる。
〜20)エステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜
20の不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル等が用い
られ、ジエチルマレート及びジブチルフマレート等が挙
げられる。アミド基若しくはイミド基含有モノマーとし
ては、炭素数3〜20の不飽和モノカルボン酸アミド及
び炭素数4〜20の不飽和ジカルボン酸イミド等が用い
られ、(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)
アクリルアミド、N−メチルエチル(メタ)アクリルア
ミド、N,N−ジメチルエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−デシルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、
N−メチル−N−エチル−ヘキシル(メタ)アクリルア
ミド、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−ブチル
マレイミド及びN−フェニルマレイミド等が挙げられ
る。
ては、3〜5価アルコール(炭素数3〜15)の(メ
タ)アクリレート等が用いられ、ネオペンチルグリコー
ルジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジグリセリンジ(メタ)アクリレート及びトリグリ
セリンテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。こ
れらのうち、ニトリル基含有ビニルモノマー、(無水)
不飽和カルボン酸、(メタ)アクリレート及び不飽和ジ
カルボン酸ジアルキルエステルが好ましく、さらに好ま
しくは(無水)不飽和カルボン酸及び(メタ)アクリレ
ート、特に好ましくは(メタ)アクリル酸、無水マレイ
ン酸、メチル(メタ)アクリレート及びエチル(メタ)
アクリレートである。
量%)は、共重合体(A)の重量に基づいて、凝集力、
耐熱性及び柔軟性等の観点から、25以上が好ましく、
さらに好ましくは30以上、特に好ましくは40以上で
ある。また、90以下が好ましく、さらに好ましくは8
5以下、特に好ましくは75以下である。
ル基若しくはアルケニル基の炭素数が4〜24のアルキ
ル若しくはアルケニル(メタ)アクリレート(a3)の
含量(重量%)は、共重合体(A)の重量に基づいて、
凝集力及び相溶性等の観点から、10以上が好ましく、
さらに好ましくは15以上、特に好ましくは25以上で
ある。また、70以下が好ましく、さらに好ましくは6
5以下、特に好ましくは55以下である。(a2)と
(a3)とを併用する場合の割合は、好ましくは10:
90〜90:10である。
合、その他のモノマー(a4)の含量(重量%)は、共
重合体(A)の重量に基づいて、相溶性等の観点から、
15以下が好ましく、さらに好ましくは12以下、特に
好ましくは6以下である。
要によりその他のモノマー(a4)を公知の重合方法
(ラジカル重合又はカチオン重合)等で重合することに
より得ることができる。得られたポリマーは、ランダ
ム、ブロック及び/又はグラフトポリマーを含む。ま
た、共重合体(A)の製造方法としては特に限定されな
いが、溶液重合法、バルク重合法及び共存重合法等が適
用できる。
構成成分である(共)重合体(B)、ゴム(C)、粘着
付与樹脂(D)及び/又は可塑剤(E)からなるものの
少なくとも1種類以上の溶融物中、またはこれらの1種
類以上と溶剤とからなる溶液中に、重合開始剤の存在下
で必須構成単量体及び必要によりその他のモノマー(a
4)を連続的若しくは断続的に供給して重合させ、重合
終了後、必要により溶剤及び未反応モノマーを常圧又は
減圧下で留去する方法を意味する。
剤としては、芳香族炭化水素溶剤(トルエン、キシレン
及びクメン等)、脂肪族炭化水素溶剤(n−ヘキサン、
n−オクタン及びn−デカン等)、脂環式炭化水素溶剤
(シクロヘキサン及びメチルシクロヘキサン等)、ハロ
ゲン化炭化水素溶剤(クロロホルム、四塩化炭素及びジ
クロロエタン等)、ケトン溶剤(アセトン及びメチルエ
チルケトン等)、エーテル溶剤(ジオキサン及びジベン
ジルエーテル等)、エステル溶剤(酢酸エチル、酢酸イ
ソプロピル及び酢酸ブチル等)等が挙げられる。上記重
合法における重合温度は、80〜240℃が好ましく、
使用する重合開始剤の種類、その使用量又は共重合体
(A)の分子量に応じて適宣選択することができる。反
応の終点は重合時における未反応モノマーの量をガスク
ロマトグラフィー等を用いて測定することにより確認で
きる。溶剤及び/又は未反応モノマーを留去する温度
は、100〜200℃が好ましい。共重合体(A)の重
合法のうち、相溶性の観点から共存重合法が好ましい。
始剤としては、通常使用されるアゾ系重合開始剤及び有
機パーオキサイド系重合開始剤等が使用できる。アゾ系
重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニ
トリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロ
ニトリル)等が挙げられる。
は、パーオキシケタール[2,2−ビス(4,4−ジ−
t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,
1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−
トリメチルシクロヘキサン等]]、ハイドロパーオキサ
イド(t−ブチルハイドロパーオキサイド等)、ジアル
キル(炭素数1〜12)パーオキサイド(ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等)、ジア
シルパーオキサイド(ラウロイルパーオキサイド、ステ
アロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド
等)、パ−オキシエステル(t−ブチルパーオキシベン
ゾエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカ
ーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロ
テレフタレート等)、及びパーオキシジカーボネート
(ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート等)等の
有機過酸化物が挙げられる。
開始剤が好ましく、さらに好ましくはジアルキルパーオ
キサイド及びパーオキシエステル、特に好ましくはジ−
t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド及
びt−ブチルパーオキシベンゾエートである。重合開始
剤を使用する場合、その使用量(重量%)は、必須構成
単量体及びその他のモノマー(a4)の合計重量に基づ
いて、0.01以上が好ましく、さらに好ましくは0.
05以上である。また、20以下が好ましく、さらに好
ましくは15以下である。
調整するために、必要により連鎖移動剤を用いることが
できる。連鎖移動剤としては、α−オレフィン(1−ド
デセン等)、メルカプタン(t−ブチルメルカプタン及
びn−ドデシルメルカプタン等)、ジスルフィド(ビス
−2−アミノ−フェニルジスルフィド及びジイソプロピ
ルザントゲンジスルフィド等)、ジアゾチオエーテル
(p−メトキシフェニルジアゾチオ−2−ナフチルエー
テル等)、有機ハロゲン化物(四塩化炭素、四臭化炭素
及びクロロホルム等)等が挙げられ、連鎖移動恒数は
0.01〜1,000のものが好ましい。連鎖移動剤を
使用する場合、その使用量(重量%)は、必須構成単量
体及びその他のモノマー(a4)の合計重量に基づい
て、0.001以上が好ましく、さらに好ましくは0.
01以上である。また、10以下が好ましく、さらに好
ましくは5以下である。
を向上する観点から−50℃以上が好ましく、さらに好
ましくは−45℃以上、特に好ましくは−40℃以上、
最も好ましくは−35℃以上である。また、粘着剤を柔
らかくし、低温での接着力を向上させる観点から、20
℃以下が好ましく、さらに好ましくは10℃以下、特に
好ましくは0℃以下、最も好ましくは−10℃以下であ
る。
n」と記す)は、接着剤の凝集力及び保持力を向上させ
る観点から、500以上が好ましく、さらに好ましくは
750以上、特に好ましくは1,000以上である。ま
た、ゴム(C)との相溶性を良くし、接着力を向上させ
る観点から、10,000以下が好ましく、さらに好ま
しくは7,500以下、特に好ましくは5,000以下
である。
(以下「Mw」と記す)は、1,000以上が好まし
く、さらに好ましくは1,200以上、特に好ましくは
1,500以上である。また、20,000以下が好ま
しく、さらに15,000以下、特に好ましくは10,
000以下である。
く、さらに好ましくは1.2以上、特に好ましくは1.
3以上であり、また2.5以下が好ましく、さらに好ま
しくは2.3以下、特に好ましくは2.1以下である。
なお、上記のMn及びMwは、ポリスチレンを標準とし
てゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)
法で求められる値である。
(以下「SP値」と記す。)は、ポリオレフィン成型品
との接着力を向上させる観点から、8.5以上が好まし
く、さらに好ましくは9.0以上、特に好ましくは9.
5以上であり、また11.5以下が好ましく、さらに好
ましくは11.0以下、特に好ましくは10.5以下で
ある。なお、SP値はFedors法[Polym.E
ng.Sci.14(2)152,(1974)]によ
って算出される値である。
(A)のTgより少なくとも10℃以上高いことが好ま
しく、さらに好ましくは15℃以上であることが好まし
い。また、(B)のTgと(A)のTgとの差は、好ま
しくは230℃以下であり、より好ましくは210℃以
下である。具体的に(B)のTgとしては、(B)を配
合して得られる粘着剤の凝集力及び耐熱性を向上させる
観点から25℃以上が好ましく、さらに好ましくは30
℃以上である。また、(B)を配合して得られる粘着剤
の溶融粘度を増加させないという観点から200℃以下
が好ましく、さらに好ましくは180℃以下である。
ルモノマー(a1)のうち、スチレン及びα−メチルス
チレンが好ましく、さらに好ましくはスチレンである。
して、必要により上記(a1)と共にその他の共重合単
量体を共重合することができる。その他の共重合単量体
としては、不飽和炭化水素(a2)、アルキル若しくは
アルケニル(メタ)アクリレート(a3)及びその他の
モノマー(a4)等が使用できる。これらのうち好まし
いものは上記の共重合体(A)の場合と同じである。
の含量(重量%)は、粘着剤の相溶性及び凝集力の観点
から、40以下が好ましく、さらに好ましくは30以
下、特に好ましくは20以下である。共重合体のTg
は、使用するモノマーから予測することができるので、
使用するモノマーを選択することによりTgが10℃以
上高い(共)重合体(B)を合成することができる。
に限定されないが、共重合体(A)と同じ方法が適用で
きる。
集力を向上させる観点から1,300以上が好ましく、
かつ、後述するゴム(C)との相溶性を向上させる観点
から10,000以下が好ましい。さらに好ましくは
1,400以上、特に好ましくは1,500以上であ
り、また7,500以下が好ましく、さらに好ましくは
5,000以下、特に好ましくは4,000以下であ
る。また、(共)重合体(B)のMwは、好ましくは
1,500以上、さらに好ましくは1,800以上、特
に好ましくは2,100以上であり、また20,000
以下が好ましく、さらに好ましくは15,000以下、
特に好ましくは10,000以下である。
(A)との相溶性を良くして接着力を向上させる観点か
ら、9.0以上が好ましく、さらに好ましくは9.4以
上、特に好ましくは9.8以上であり、また12.5以
下が好ましく、さらに好ましくは12.0以下、特に好
ましくは11.5以下である。
量比率{(A)/(B)}は、粘着剤中の各成分の相溶
性及び凝集力の観点から、重量基準で、0.1以上が好
ましく、さらに好ましくは0.5以上であり、また30
以下が好ましく、さらに好ましくは10以下である。ま
た、共重合体(A)及び(共)重合体(B)の合計含量
(重量%)は、本発明の粘着剤の重量に基づいて、3以
上が好ましく、さらに好ましくは4以上、特に好ましく
は5以上であり、また100以下が好ましく、さらに好
ましくは60以下、特に好ましくは40以下である。
(共)重合体(B)に加え、ゴム(C)、粘着付与樹脂
(D)及び/又は可塑剤(E)を含むことができる。ゴ
ム(C)としては、ジエン(共)重合体、αオレフィン
(共)重合体及びこれらの混合物等が使用できる。ジエ
ン(共)重合体には、炭素数4〜18のジエンからなる
単量体(ブタジエン及びイソプレン等)又はこれらと他
の単量体(ジエンと他の単量体との重量比=0.1〜1
00:99.9〜0)とを構成単位とする(共)重合体
及びその水素化体等が含まれる。他の単量体の例として
は、芳香族ビニルモノマー(a1)、炭素数2〜8のオ
レフィン(エチレン、プロピレン等)、不飽和ニトリル
(アクリロニトリル等)等が挙げられる。
タジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴ
ム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブ
ロック共重合ゴム(SBS)、スチレン−イソプレン−
スチレンブロック共重合ゴム(SIS)、スチレン−ブ
タジエンランダム共重合ゴム(SBR)、ジエン(共)
重合ゴムのジエン部分の一部又は全部が水素化された水
素化体[スチレン−(エチレン−プロピレン)−スチレ
ンブロック共重合ゴム(SEPS;SISの水素化
体)、スチレン−(エチレン−ブテン)−スチレンブロ
ック共重合ゴム(SEBS;SBSの水素化体)、水素
化SBR等]等が挙げられる。
レンとαオレフィン(炭素数3〜18;プロピレン、1
−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン
等)とが0.1〜95:99.9〜5の重量比で共重合
されたゴム、エチレンとαオレフィンと非共役ジエン
(炭素数4〜18;エチリデンノルボルネン、ジシクロ
ペンタジエン等)とが30〜90:5〜80:0.1〜
30の重量比で三元共重合されたゴム等が挙げられる。
これらのうち、ジエン(共)重合体及びその水素化体が
好ましく、さらに好ましくはSBS、SIS、SEPS
及びSEBSである。
合は、放射状及び線状のいずれの型であってもよいが、
線状であることが好ましい。ゴム(C)のASTM D
1238−G法(200℃、5,000g)によるメル
トインデックス(以下「MI」と記す)は、0.01以
上が好ましく、さらに好ましくは0.1以上であり、ま
た300以下が好ましく、さらに好ましくは100以下
である。この範囲であると、凝集力及び接着加工性のバ
ランスがさらに良好な粘着剤が得られやすい。
ジン誘導体樹脂(重合ロジン及びロジンエステル等;M
n200〜1,000)、テルペン樹脂(αピネン、β
ピネン又はリモネン等の(共)重合体;Mn300〜
1,200)、クマロン−インデン樹脂、石油樹脂(C
5留分、C9留分、C5/C9留分、ジシクロペンタジ
エン等の(共)重合体;Mn300〜1,200)、キ
シレン樹脂(キシレンホルムアルデヒド樹脂等;Mn3
00〜3,000)、フェノール樹脂(フェノールキシ
レンホルムアルデヒド樹脂等;Mn300〜3,00
0)及びこれらの樹脂の水素化体から選ばれる少なくと
も1種が使用できる。これらのうち、熱安定性、臭気及
び色相の観点から、テルペン樹脂の水素化体及び石油樹
脂の水素化体が好ましく、さらに好ましくはC9留分、
C5/C9留分の(共)重合石油樹脂の水素化体、ジシ
クロペンタジエンの(共)重合石油樹脂の水素化体であ
る。
フテン系若しくは芳香族系のプロセスオイル;液状ポリ
ブテン、液状ポリブタジエン又は液状ポリイソプレン等
の液状樹脂(Mw=300〜10,000);これらの
液状樹脂の水素化体;天然若しくは合成ワックス(パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分
子量ポリオレフィン(炭素数2〜4)ワックス(Mw=
1,000〜30,000)等);及びこれらの2種以
上の混合物等が使用できる。これらのうち、熱安定性及
び耐候性に優れた粘着剤が得られるという観点から、パ
ラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル
及びこれらの混合物が好ましい。
は可塑剤(E)を使用する場合、(C)、(D)、及び
(E)の合計重量に基づいて、(C)の含量は、5以上
が好ましく、さらに好ましくは7以上、特に好ましくは
9以上、また60以下が好ましく、さらに好ましくは5
0以下、特に好ましくは40以下である。また、(D)
の含量は、20以上が好ましく、さらに好ましくは30
以上、特に好ましくは40以上であり、また90以下が
好ましく、さらに好ましくは80以下、特に好ましくは
70以下である。また、(E)の含量は、5以上が好ま
しく、さらに好ましくは7以上、特に好ましくは9以上
であり、また60以下が好ましく、さらに好ましくは5
0以下、特に好ましくは40以下である。
他の添加剤(F)を含有させることができる。添加剤
(F)としては、酸化防止剤{ヒンダードフェノール系
化合物(ペンタエリスチル−テトラキス[3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等)、リ
ン系化合物(トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)フォスファイト等)、イオウ系化合物(ペンタエリ
スチル−テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネー
ト)、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート
等)等〕、紫外線吸収剤{ベンゾトリアゾール系化合物
(2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒ
ドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等)〕、光安定
剤{ヒンダードアミン系化合物((ビス−2,2,6,
6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート
等)〕、吸着剤(アルミナ、シリカゲル、モレキュラー
シーブ等)、有機若しくは無機充填剤(タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化カルシウム
等)、顔料、染料及び香料等が挙げられる。
使用する場合、それぞれの添加量(重量%)は、本発明
の粘着剤の重量に基づいて、0.005以上が好まし
く、さらに好ましくは0.1以上であり、また5以下が
好ましく、さらに好ましくは3以下である。吸着剤又は
充填剤を使用する場合、それぞれの添加量(重量%)
は、本発明の粘着剤の重量に基づいて、0.1以上が好
ましく、さらに好ましくは0.5以上であり、また40
以下が好ましく、さらに好ましくは15以下である。顔
料、染料又は香料を使用する場合、それぞれの添加量
(重量%)は、本発明の粘着剤の重量に基づいて、0.
001以上が好ましく、さらに好ましくは0.01以上
であり、また2以下が好ましく、さらに好ましくは1以
下である。
発明の粘着剤の各成分{(A)〜(F)}を加熱溶融混
合する方法、及び本発明の粘着剤の各成分を有機溶剤
(トルエン又はキシレン等)と共に加熱溶融して均一混
合した後に溶剤を留去する方法等が適用できる。また、
混合装置としては、公知の加熱溶融混合機等を用いるこ
とができる。加熱溶融混合機としては、その様式や形状
等は特に限定されるものではないが、圧縮性の高いスク
リュー状又はリボン状の攪拌機を装備する、混合機、反
応混合槽、ニーダー、一軸若しくは多軸押出機又はミキ
サー等が挙げられる。混合温度は80〜200℃が好ま
しい。また、樹脂劣化を防ぐため、混合は窒素ガス等の
不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
熱材が通常使用される程度の高温(50〜60℃)での
接着力とに大きな差がなく、かつ、そのような高温にさ
らされた後、常温に戻った場合にも接着力に大きな変動
が生じないという特徴を有する。ここで、接着力は、J
IS Z0237−2000に準拠して測定される18
0°引き剥がし強度を意味する。
し強度と粘着剤フィルム形成後1日経過後の23℃に
おける引き剥がし強度との比(/)は、0.7〜
1.3が好ましい。また、60℃から23℃に下げ30
分経過後の引き剥がし強度と粘着剤フィルム形成後1
日経過後の23℃における引き剥がし強度の比(/
)は、0.8〜1.6が好ましい。
熱材上に設けることにより、使用中の接着力が使用前の
接着力に比べて大きく低下せず、かつ、使用後の接着力
が使用前の接着力に比べ著しく変化しない温熱材を提供
することができる。なお、使用前とは、温熱材が被着体
(衣類等)に貼着固定されて温熱効果を発現する前を意
味する。また、使用中とは、温熱効果を発現している間
を意味する。また使用後とは、温熱効果を発現し終えた
後、常温まで冷やされた後を意味する。
成される粘着層及び発熱体を必須構成要素とする。ま
た、本発明の温熱材における発熱体は、フィルム等の包
材及びこれに内包される発熱組成物から構成される。
ていてもよい。このような温熱材は、薬物を吸収させた
血液等の循環を温熱効果によって活発にするため、一層
効果的に生体内の各部に薬物を循環させることができ、
局所治療効果及び全身治療効果を向上させるので好まし
い。経皮吸収性の薬物としては、経皮吸収性のものであ
れば特に限定されるものではないが、皮膚刺激剤、鎮痛
消炎剤、中枢神経作用剤(睡眠鎮静剤、抗てんかん剤、
精神神経用剤)、利尿剤、血圧降下剤、冠血管拡張剤、
鎮咳去痰剤、抗ヒスタミン剤、不整脈用剤、強心剤、副
腎皮質ホルモン剤及び局所麻酔剤等が挙げられる。これ
らの薬効成分は、一種で又は必要に応じて二種以上配合
されて用いられる。経皮吸収性の薬物の量(重量%)
は、粘着剤合計重量に対して好ましくは10%以下、よ
り好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下であ
る。
包材上に粘着剤を塗布して形成される。粘着層は、発熱
体を構成するフィルム等の包材の全面又は部分に、好ま
しくは10〜300μm、より好ましくは20〜200
μmの厚みで形成することができる。塗布方法として
は、すじ状又はドット状に塗布する方法等が例示できる
が、これらの方法に限定されるものではない。塗布に
は、ロール塗工機、スパイラル塗工機、ビード塗工機、
スロットコート機又はスクリーン塗工機等を使用するこ
とができる。塗布温度(℃)は、90以上が好ましく、
さらに好ましくは100以上、特に好ましくは110以
上であり、また220以下が好ましく、さらに好ましく
は200以下、特に好ましくは180以下である。粘着
層の形成は、発熱体を形成した後でもよく、発熱体を形
成する前でもよい。後者の場合、例えば発熱体を構成す
るフィルム上に予め粘着剤を塗布して粘着層を形成し、
これを後述のように充填機で熱シールして袋状にし、そ
こに発熱組成物を充填して発熱体を形成することができ
る。また、粘着剤を、離型紙又は別のフィルム等の上に
予め塗布して粘着剤フィルムを得た後、これを発熱体に
圧着転写して粘着層を設けることもできる。
包される発熱組成物から構成される。例えば、少なくと
も片面が通気性フィルムで構成された袋体の内部に発熱
組成物が収納されたものであることが好ましい。通気性
フィルムとしては、一般に単層又は多層の多孔質フィル
ム等が用いられ、多孔質フィルム等と不織布等とのラミ
ネートフィルムも好適に用いられる。多孔質フィルムを
構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン
及びポリフッ化エチレン等が挙げられる。これらのう
ち、ポリエチレンが好ましく、中でも線状低密度ポリエ
チレンが加工性等の点からより好ましい。これらは単独
で又は組合せて用いることができる。多孔質フィルムの
孔径は、必要通気量に応じて適宜定められるが、100
μm以下が好ましく、さらに好ましくは10μm以下で
ある。通気性フィルムの厚さは、10μm〜1,000
μmが好ましく、さらに好ましくは20〜500μmで
ある。
あるいは空気を透過しない単層又は積層のフィルムであ
ればよい。このフィルムを構成する樹脂としては、ポリ
エチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びポリエステル等が
挙げられ、これらは単独で又は組合せて用いることがで
きる。また、上記フィルムと不織布等とのラミネートフ
ィルムも好適に用いられる。非通気性フィルムの厚さ
は、20μm〜200μmが好ましく、さらに好ましく
は30〜100μmである。
するものであればどのようなものでもよく、鉄粉等の主
剤に、食塩水、活性炭、吸水性樹脂及び/又はバーミキ
ュライト等の補助剤を添加した公知の材料が用いられ
る。
が配置されていてよく、あるいは、その内部に1以上の
発熱体を含んでいてもよい。後者の場合、温熱材には1
以上の発熱体を包含する別の支持体(伸縮性不織布等)
が用いられる。
を以下に示す。発熱体を構成する通気性フィルム及び非
通気性フィルム(発熱体が通気性フィルムのみで構成さ
れる場合は、2つの通気性フィルム)を長方形(縦10
〜20cm、横5〜10cm)等の所定形状に裁断す
る。裁断された非通気性フィルム(発熱体が通気性フィ
ルムのみで構成される場合は、何れか1の通気性フィル
ム)上に予め作製しておいた離型フィルムに塗布された
粘着剤フィルムを圧着転写して粘着層を設ける。圧着転
写は、熱ラミネート等の公知の方法で行うことができ
る。この際、フィルムの周辺部に、好ましくは5〜10
mmの粘着層のない個所(シール用部)を設ける。次
に、粘着層の離型フィルムが外側にくるように、通気性
フィルムと非通気性フィルムとを(又は通気性フィルム
同士を)重ね合わせ、その周辺部の3つの辺を熱圧着等
の手段でシールすることによって袋体を得る。この際、
熱圧着に替えて、各フィルムの周辺部にホットメルト剤
又は通常の粘着剤からなる層を設け、ラミネート等の手
段によっても袋体を製造することができる。次に、開口
部(まだシールされていない一辺)から発熱組成物を入
れた後、開口部を熱圧着等によりシールすること等によ
り、粘着層が設けられた発熱体(即ち、温熱材)が製造
される。この場合も、熱圧着に替えて、予め開口部にホ
ットメルト剤又は通常の粘着剤からなる層を設けてお
き、ラミネート等の手段によってシールすることもでき
る。
定個所に自在に貼着できる温熱材(カイロ等)として最
適である。さらに経皮吸収性の薬物を粘着層に含有させ
たときは、特に医療用温熱材等としても好適である。
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
反応器にキシレン1,000重量部を投入し、容器内を
窒素置換した後、密閉下で200℃まで昇温させた。こ
の温度でスチレン700重量部、ステアリルメタクリレ
ート300重量部及びジ−t−ブチルパーオキサイド
2.5重量部の混合液を4時間かけて滴下し、さらに1
80℃で30分保持し、重合を完結させた。反応の終点
はガスクロマトグラフィーによるモノマーの消失で確認
した。次に、生成したポリマー溶液からキシレンを留去
(150℃、2kPa)することにより、スチレン、ス
テアリルメタクリレートがランダムに共重合した共重合
体(A−1)を得た。この共重合体(A−1)のTgは
−30℃、Mnは1,700、Mwは2,800、SP
値は10.1であった。
て、スチレン700重量部に代えてスチレン500重量
部、α−スチレン180重量部を、ステアリルメタクリ
レート300重量部に代えてミリスチルメタクリレート
240重量部とジシクロペンタジエン80重量部を使用
する以外は製造例1と同様にしてランダム共重合体(A
−2)を得た。この共重合体(A−2)のTgは−20
℃、Mnは1,800、Mwは2,800、SP値は
9.8であった。
反応器にキシレン1,000重量部を投入し、容器内を
窒素置換した後、密閉下で200℃まで昇温させた。こ
の温度でスチレン700重量部、ステアリルメタクリレ
ート300重量部、パラフィン系オイル(ダイアナプロ
セスオイルPW‐90;出光興産社製)1,000重量
部及びジ−t−ブチルパーオキサイド2.5重量部の混
合液を4時間かけて滴下し、さらに180℃で30分保
持し、重合を完結させた。反応の終点はガスクロマトグ
ラフィーによるモノマーの消失で確認した。次に、生成
したポリマー溶液からキシレンを留去(150℃、2k
Pa)することにより、スチレン、ステアリルメタクリ
レートがランダムに共重合した共重合体とパラフィン系
オイルとの混合物(A−3)を得た。この共重合体(A
−3)のTgは−30℃、Mnは1,800、Mwは3,
000、SP値は10.1であった。
量部)で混合した各成分の混合物をステンレス製加圧反
応容器に入れ、容器内を窒素置換した後、密閉下で16
0℃まで昇温させ、4時間攪拌して溶融混合を行うこと
により、本発明の粘着剤(実施例1〜6)及び比較の粘
着剤(比較例1〜4)を得た。ここで可塑剤(E)は、
共重合体(A‐1)の合成時に加えたものと、新たに加
えたものとの合計量を示す。
化成工業(株)製;Tg=40℃、Mn=2,000、
Mw=3,000、SP値=10.5 ) C−1:水添スチレン−イソプレンースチレンブロック
共重合ゴム「セプトン2063」((株)クラレ製;ス
チレン含量13重量%;線状;MI=7) C−2:スチレン−ブタジエンースチレンブロック共重
合ゴム「クレイトンD−1155」(クレイトンポリマ
ージャパン(株)製;スチレン含量40重量%;線状;
MI=14) D−1:部分水添石油樹脂(C9留分を主成分とする共
重合体)「アルコンM−115」(荒川化学(株)製;
軟化点=115℃) D−2:水添石油樹脂(DCPDを主成分とする共重合
体)「エスコレッツECR−229F」(トーネックス
(株)製;軟化点=135℃) E−1:パラフィン系オイル「ダイアナプロセスオイル
PW−90」(出光興産(株)製) F−1:ヒンダードフェノール系酸化防止剤「イルガノ
ックス1010」(チバ・スペシャリティー・ケミカル
ズ(株)製) F−2:リン系酸化防止剤「アデカスタブ2112」
(旭電化工業(株)製)
温度における180°引き剥がし強度は以下のようにし
て測定した。 ・被着体 :ポリエチレン製フィルム(厚さ80μ
m)、金巾3号 ・試験片寸法:巾25mm×長さ150mm ・測定方法 :160℃で溶融した粘着剤を、ポリエチ
レンフィルム上に30μmの厚みで均一に塗工し、以下
〜の方法で測定した。
テープ、粘着シート試験方法」に基づき、粘着剤を塗工
したポリエチレンフィルムと金巾3号とを23℃の雰囲
気下、2kgローラーの1往復で貼り合わせ、30分後
に23℃における180°引き剥がし強度を測定する。
り合わせた後、測定環境温度を60℃とし、30分後に
60℃における180°引き剥がし強度を測定する。
り合わせた後、測定環境温度を60℃とし、30分後に
60℃の雰囲気下で2kgローラーの1往復で加重を加
える。次いで、測定環境温度を23℃とし、30分後に
180°引き剥がし強度を23℃で測定する。測定後、
試験片(金巾3号)の糊残り状態を目視判定し、下記の
基準で評価する。
り合わせた後、測定環境温度を10℃とし、30分後に
10℃における180°引き剥がし強度を測定する。同
様にして、測定環境温度を20℃、30℃、40℃、5
0℃、60℃に変化させ、各環境温度で30分間保持し
た後、各温度での180°引き剥がし強度を測定する。
方眼紙の横軸に測定環境温度を、縦軸に引き剥がし強度
をプロットし、接着力の温度依存性を確認する。
の評価結果を表2に、で得られた結果を図1に、それ
ぞれ示す。
は、比較例のものに比べて、10℃から60℃の温度範
囲における180℃引き剥がし強度が3〜5N/25m
mであり温熱材用粘着剤として最適な強度を示す。ま
た、各温度における180℃引き剥がし強度の差が小さ
く、かつ、60℃で保持した後、23℃(常温)にもど
して引き剥がした後の糊残りも少ないことから、温熱材
用粘着剤として好適なことがわかる。また、図1から、
実施例1は比較例2と比べると、引き剥がし強度が高
く、温度依存性が小さいことが分かる。
部)、活性炭(8.0重量部)、NaCl(2.0
部)、水(27.0重量部)及び高吸水性樹脂「サンフ
レッシュST571」(商品名;三洋化成工業(株)
製)(5.0重量部)を攪拌混合して発熱組成物を調製
した。次に、70mm×95mmの長方形のナイロン不
織布で被覆したポリエチレン通気性フィルムと、同じ大
きさの非通気性ポリエチレンフィルムとを、いずれもフ
ィルム側が内側になるように重ねて三方を熱シールし、
袋体を作成した。この袋体に上記発熱組成物15gを入
れ、残りの未シール部を熱シールして発熱体を製造し
た。
ム側の面に、実施例1〜6及び比較例1〜4の粘着剤の
いずれかを30g/m2の量で塗布して、粘着層を形成
し、温熱材を得た。 <温熱材の試験例>上記で製造した各温熱材を、被験者
男性が着用している綿100%の肌着(丸首シャツ)の
腹部に貼付し、その上から綿100%のトレーナーを重
ね着した状態で発熱を開始させた。温熱材は約5時間発
熱し、粘着剤と肌着との間の温度を測定したところ、最
高温度は平均52℃であった。その後、発熱が終了し、
発熱体が室温まで冷えてから、温熱材を肌着から剥がし
た。発熱開始から温熱材を剥がすまでの間、被験者は、
室内で、立つ、座る、歩く、本を読む等の通常の日常的
動作をした。この実験室は室温23℃であった。
着層を有する温熱材は、いずれも使用中の粘着は良好
で、一部又は全部が肌着から剥がれることはなく、ま
た、発熱終了後は、肌着の生地を傷めずに糊残りなしで
容易に剥がれた。一方、比較例1の粘着剤からなる粘着
層を有する温熱材は、発熱終了後に肌着から容易に剥が
れず、それを引っ張って剥がすと生地の表面が傷んだ。
また、比較例2及び3の粘着剤からなる粘着層を有する
温熱材は、発熱中に一部が肌着から剥がれ、不安定な状
態となったが、剥がす際には容易に剥がれず、生地の表
面に糊が残った。比較例4の粘着剤からなる粘着層を有
する温熱材は、発熱終了の少し前に温熱材全体が肌着か
ら剥がれ落ちた。
力の低下が少なく、しかも、発熱後(温熱材使用後)に
常温にもどされた時の接着力の上昇も小さい温熱材用粘
着剤及びこれから構成される粘着層を備えて成る温熱材
を得ることができる。
に、貼付固定している部位の一部から剥がれたり、温熱
材全体が剥がれ落ちるということもなく、また、使用後
も剥がしやすいという効果を有する。さらに、温熱材を
剥がした後は、衣類等に粘着剤成分が残るという糊残り
の心配もない。
ないホットメルト型の粘着剤を用いるため、剥離紙の使
用を省ける可能性があり、従来から温熱材に使用されて
きた溶剤タイプの粘着剤に比べて生産性が向上し、かつ
溶剤の飛散をなくすことができ、環境面からも好ましい
ものである。
て、測定環境温度と180°引き剥がし強度との関係を
表したグラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】 温熱材を被着体に貼着固定するための粘
着剤であって、該粘着剤が、 (i)芳香族ビニルモノマー(a1)と、脂肪族若しく
は脂環式の不飽和炭化水素(a2)及び/又はアルキル
基若しくはアルケニル基の炭素数が4〜24のアルキル
若しくはアルケニル(メタ)アクリレート(a3)とを
必須構成単量体とする共重合体(A)、並びに(ii)
(A)より10℃以上高いガラス転移温度を有し、(a
1)を必須構成単量体とする(共)重合体(B)を含む
ことを特徴とする温熱材用粘着剤。 - 【請求項2】 ゴム(C)、粘着付与樹脂(D)及び/
又は可塑剤(E)をさらに含んでなる請求項1記載の粘
着剤。 - 【請求項3】 さらに経皮吸収性の薬物を含有してなる
請求項1又は2記載の粘着剤。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤
から構成される粘着層を備えたことを特徴とする温熱
材。 - 【請求項5】 粘着層に経皮吸収性の薬物を含有してな
る請求項4に記載の温熱材。 - 【請求項6】 温熱材を構成する発熱体が、その少なく
とも片面が通気性フィルムで構成された袋体に発熱組成
物が収納されていることを特徴とする発熱体である請求
項4又は5に記載の温熱材。
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-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003031511A patent/JP4106283B2/ja not_active Expired - Lifetime
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