JP2009197085A - 粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】より良好な粘着特性を有するとともに、粘着特性の温度依存性が小さい粘着剤組成物を提供する。
【解決手段】ポリマー成分と、軟化剤成分と、樹脂成分とを含む粘着剤組成物である。軟化剤成分としてアスファルトと加硫ゴム粉との混合物を含有し、かつ、アスファルトがナフテン系アスファルトである。本発明の粘着剤組成物においては、ポリマー成分１００質量部に対し、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物を１０〜１５０質量部にて、樹脂成分を１０〜２００質量部にて、それぞれ添加することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は粘着剤組成物（以下、単に「組成物」とも称する）に関し、詳しくは、軟化剤成分の改良に係る粘着剤組成物に関する。

粘着剤として用いられる組成物として、高分子量成分（ポリマー成分）に対し、軟化剤成分および樹脂成分を添加して構成される粘着剤組成物が知られている。この場合、高分子量の基材成分には、全体の強度保持機能を中心として、被着物との親和性が要求特性として求められる。

これに対し、軟化剤成分は、接着剤全体の硬さを調整することにより被着物との密着性を改良する機能を有する。また、樹脂成分は、粘着剤組成物に凝集力を付与することにより組成物の接着力そのものを改良する機能を有する。このため、粘着剤組成物の粘着力を改善するためには、一般に、凝集力改善の手法に基づき、基材成分に対し多量の樹脂成分を配合する手法が用いられる。

粘着剤組成物に関する改良技術としては、例えば、ゴム成分が天然ゴム１０〜４０重量％、イソプレンラバー１０〜４０重量％及びブロック共重合体２０〜８０重量％からなり、ゴム成分１００重量部に対して粘着付与樹脂４０〜８０重量部及び軟化剤２０〜５０重量部を含有している粘着剤組成物が知られている（特許文献１参照）。
特開平９−１７６５９２号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、上述の基材成分に対し多量の樹脂成分を配合する手法では、組成物全体のＴｇが上昇してしまうために、温度に対する粘着特性の依存性が非常に大きなものとなってしまうという問題点が存在する。また、粘着特性の温度依存性を改善するために、粘着剤組成物の基材成分を架橋して用いることも試みられてきたが、この場合、被着体との親和性が低下して、接着力自体が低下してしまう問題が発生する。

そこで本発明の目的は、より良好な粘着特性を有するとともに、粘着特性の温度依存性が小さい粘着剤組成物を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。すなわち、上記問題点から、粘着剤組成物の粘着特性全体を改善するためには、ポリマー基質そのものに関しては非架橋型のポリマー運動性の高い状態を維持させるとともに、それに最小限の軟化剤成分および樹脂成分を配合して、かつ、粘着特性の温度依存性の発現を防止するための技術的対応手法を導入することが必要となると考えられる。

かかる観点から、本発明者らは、各種材料要素に対して鋭意検討を行った結果、既に高い凝集力を有する材料であって、温度依存性改善のため加硫ゴムを伸展させうる材料として、アスファルトを軟化剤成分として用いることで、非常に高い粘着特性の確保と温度依存性の改善との両立が可能であることを見出すに至った。

一般に用いられる軟化剤成分としては、アロマオイル、ナフテンオイルに代表される石油系軟化剤が知られている。これに対し、アスファルト系の材料は、これら一般的なオイル類に比べて高分子量の成分を有し、さらに一定の極性基を有しており、これらの特性は、一般に粘着材用の軟化剤成分としては好ましい特性であると考えられる。また、アスファルト系の材料に関しては、一般に材料価格が安価であり、より優れた経済性をも期待できる。

一方で、これらアスファルト系材料の問題点としては、一般に用いられるポリマー成分としての天然ゴム（ＮＲ）類に対し、必ずしも十分な親和性を有していないという点がある。このように親和性が十分ではない軟化剤成分を用いると、組成物中に存在するアスファルトミクロ相成分により、基材の粘着特性や粘着強度それ自体が十分でなくなる場合が生ずる。

本発明者らは、このアスファルトの問題点を解決するために、加硫ゴム粒子の補強性およびゴム成分とアスファルト成分との双方に対する親和性の良さに注目して、さらに詳細な検討を行ったところ、軟化剤成分として、アスファルトに対し加硫ゴム粉を混合して得られた混合物を用いることで、ポリマー成分に対する親和性の問題についても解消できることを見出した。また、加硫ゴム粉とアスファルトとの間の親和性を高めることを目的として、アスファルトとしてナフテン系のアスファルトを用いることにより、特に優れた性能が得られることについても見出した。

すなわち、本発明の粘着剤組成物は、ポリマー成分と、軟化剤成分と、樹脂成分とを含む粘着剤組成物において、
前記軟化剤成分として、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物を含有し、かつ、該アスファルトがナフテン系アスファルトであることを特徴とするものである。

本発明の粘着剤組成物においては、前記ポリマー成分１００質量部に対し、前記アスファルトと加硫ゴム粉との混合物が１０〜１５０質量部にて、前記樹脂成分が１０〜２００質量部にて、それぞれ添加されてなることが好ましい。また、前記ポリマー成分は、好適にはイソプレン系ゴムである。さらに、本発明においては、前記樹脂成分として、Ｃ５系の樹脂成分を含有することが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、より良好な粘着特性を有するとともに、粘着特性の温度依存性が小さい粘着剤組成物を実現することが可能となった。

以下、本発明の好適実施形態について詳細に説明する。
本発明の粘着剤組成物は、ポリマー成分と、軟化剤成分と、樹脂成分とを含むものであり、軟化剤成分として、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物を含有する点に特徴を有する。かかるアスファルトと加硫ゴム粉との混合物はポリマー成分に対する親和性に優れるため、これにより、良好な粘着特性を確保することができるとともに、粘着特性の温度依存性が小さい粘着剤組成物とすることができる。

また、本発明においては、アスファルトとして、ナフテン系原油から得られるナフテン系アスファルトを用いることが必要である。これにより、前述したように、加硫ゴム粉とアスファルトとの間の親和性を高めて、より良好な性能を有するゴム組成物を得ることができる。

本発明において用いるアスファルトと加硫ゴム粉との混合物とは、アスファルト中に加硫ゴム粉を混合して得られるものである。使用可能なアスファルトとしては、ナフテン系原油から誘導されるナフテン系アスファルトであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ストレートアスファルト４０／６０、６０／８０、８０／１００、１００／１２０等を挙げることができる。これらはいずれも市販品を容易に入手可能であり、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、ストレートアスファルトは、脱色アスファルトであってもよい。特には、安価である点で、アロマ系原油から得られるストレートアスファルトを好適に用いることができる。

また、加硫ゴム粉としては、平均粒径が１０〜５０００μｍの範囲内である微細ゴム粉を用いることが好ましい。加硫ゴム粉の材質等については特に限定されず、ＮＲやＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲ等の一般的なジエン系ゴムをポリマー成分とした硫黄架橋ゴムであれば、いずれも用いることができる。具体的には例えば、ゴムタイヤ、ウェザーストリップ、ホース類等の使用済み廃材、成形の際に生成する不要の端材、成形不良品等から得られる粉砕ゴム粉を好適に用いることができる。

本発明に用いるアスファルトと加硫ゴム粉との混合物における加硫ゴム粉の量は、アスファルト１００質量部に対し、通常５〜５０質量部、好適には５〜２０質量部とする。加硫ゴム粉の量がこの範囲よりも多いと十分な混合攪拌が困難となる場合があり、この範囲よりも少ない場合は、目的の性能の発現が十分観察されなくなるおそれがある。

本発明に用いるアスファルトと加硫ゴム粉との混合物は、十分な混合状態が得られるものであれば、その調製方法については制限されない。特には、高温溶融させたアスファルトに対し加硫ゴム粉を溶解したものが良好な性能を示す。したがって、具体的には例えば、１３０℃以上、好適には１３０℃〜１８０℃で溶融したアスファルトに対し加硫ゴム粉を混合して、プロペラ対応の攪拌機を用いて内容物の溶解を確認しながら攪拌を行い混合物を調製することができ、特に１時間以上、好適には１時間〜５時間攪拌した場合に良好な混合物を得ることができる。

本発明の粘着剤組成物において使用できるポリマー成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などのイソプレン系ゴムや、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などのブタジエン系ゴム等が挙げられる。

また、樹脂成分としては、例えば、ロジンエステルや水添ロジンエステル、不均化ロジンエステルや重合ロジンエステルなどのロジン系樹脂、クマロンインデン樹脂や水添クマロンインデン樹脂、フェノール変性クマロンインデン樹脂やエポキシ変性クマロンインデン樹脂などのクマロンインデン系樹脂、ポリテルペン樹脂やスチレン変性テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などのテルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂や芳香族系石油樹脂、芳香族変性脂肪族系石油樹脂や芳香族系純モノマー樹脂などの石油系樹脂等のうちから、適宜選択して用いることができる。中でも特に、Ｃ５系の成分を有するテルペン系の樹脂やテルペンフェノール樹脂が、ポリマー成分との親和性の高さにおいて、好ましい結果を与える。

なお、本発明においては、軟化剤成分として前記したアスファルトと加硫ゴム粉との混合物を用いるが、他の従来公知の軟化剤成分と併用することも可能である。かかる他の軟化剤成分としては、例えば、アロマオイル、ナフテンオイルなどの石油系軟化剤等が挙げられる。

本発明の粘着剤組成物における各成分の好適配合量としては、ポリマー成分１００質量部に対し、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物については１０〜１５０質量部、特には３０〜１００質量部であり、樹脂成分については１０〜２００質量部、特には３０〜１５０質量部である。また、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物以外の他の軟化剤を併用する場合のその好適配合量は、ポリマー成分１００質量部に対し、１０〜７０質量部とすることができる。

本発明の粘着剤組成物においては、上記ポリマー成分、軟化剤成分および樹脂成分に加えて、通常使用される各種添加剤を適宜配合することが可能である。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１）
ＮＩＮＡＳ製のナフテン系アスファルト６０／８０の２ｋｇを、攪拌機を備えた加熱装置付反応槽中で、１７０℃にて溶解させた。また、下記表１中に示す配合のゴム組成物を、常法に従い混練し、加硫して得られた加硫ゴムをロール粉砕して、平均粒径０．５ｍｍに調整した加硫ゴム粉を作製した。これを、溶解アスファルト中に２５０ｇにて投入し、その後、２．５時間攪拌して、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物を得た。

＊１）ゴム成分：ＪＳＲ社製，＃１５００（ＳＢＲ）
＊２）老化防止剤：大内新興化学工業（株）製，ノクラック６Ｃ
＊３）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製，ノクセラーＤＭ
＊４）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製，ノクセラーＤ

次に、ニーダー型混練り装置を用いて、天然ゴム１００質量部に対し、テルペン系粘着付与樹脂（ヤスハラケミカル（株）製，ＹＳポリスター）６０質量部、上記アスファルトと加硫ゴム粉との混合物３０質量部、および老化防止剤（大内新興化学工業（株）製，ノクラック６Ｃ）１質量部を混合して、実施例１の粘着剤組成物を得た。さらに、この組成物をトルエン１００質量部に溶解して、粘着剤溶液を得た。これを厚さ３０μｍのポリエステルフィルム上に塗工し、１００℃で５分間乾燥させて、厚さ約４０μｍの粘着剤層を有する粘着テープを得た。

（比較例１）
軟化剤成分として、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物に代えてアロマオイルを用いた以外は実施例１と同様にして、粘着剤組成物および粘着テープを得た。

（比較例２）
アスファルトと加硫ゴム粉との混合物の調製時に、ナフテン系アスファルトに代えて通常のアロマ系アスファルトを用いた以外は実施例１と同様にして、粘着剤組成物および粘着テープを得た。

実施例および比較例で得られた各粘着テープについて、下記の特性につき評価した。その結果を、下記の表２中に示す。

（接着力）
２８０番の耐水研磨紙で表面研磨した厚さ２ｍｍのステンレス鋼板に、幅２０ｍｍの粘着テープを、２ｋｇのゴムローラを一往復させることにより圧着して、３０分経過後、その接着力を調べた（１８０度ピール、引張り速度３００ｍｍ／分、２３℃、６５％Ｒ．Ｈ．）。結果は、比較例１を１００とする指数にて示す。数値が大なるほど結果が良好である。

（保持力）
温度２３℃において、ベーク板に、上記に準じて粘着テープを幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍの面積にて圧着して垂下し、その粘着テープの自由端に５００ｇの均一荷重を負荷した。これを温度４０℃に保持して、粘着テープが剥がれ落ちるまでの時間をクリープ試験機にて測定した。結果は、比較例１を１００とする指数にて示す。数値が大なるほど結果が良好である。

上記表２の結果より、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物においてナフテン系アスファルトを用いた実施例１の粘着剤組成物は、軟化剤成分としてアロマオイルを用いた比較例１の粘着剤組成物、および、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物において通常のアロマ系アスファルトを用いた比較例２の粘着剤組成物に比して、接着力および凝集性（保持力）に優れ、実用性に優れていることがわかる。

Claims (4)

1. ポリマー成分と、軟化剤成分と、樹脂成分とを含む粘着剤組成物において、
   前記軟化剤成分として、アスファルトと加硫ゴム粉との混合物を含有し、かつ、該アスファルトがナフテン系アスファルトであることを特徴とする粘着剤組成物。
2. 前記ポリマー成分１００質量部に対し、前記アスファルトと加硫ゴム粉との混合物が１０〜１５０質量部にて、前記樹脂成分が１０〜２００質量部にて、それぞれ添加されてなる請求項１記載の粘着剤組成物。
3. 前記ポリマー成分がイソプレン系ゴムである請求項１または２記載の粘着剤組成物。
4. 前記樹脂成分として、Ｃ５系の樹脂成分を含有する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の粘着剤組成物。