JP2019199585A - ポリ乳酸系ホットメルト接着剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリ乳酸系ホットメルト接着剤の製造方法であって,
(1)180〜280℃の温度で,ジチオカルバミン酸塩と可塑剤の混合液に,ASTM D5225に準拠して測定される相対粘度が2.5〜4.0の第1ポリ乳酸100重量部を添加して溶融混合した後,亜リン酸エステルとヒンダードフェノールを添加して,第1ポリ乳酸組成物を調製する工程であって,該100重量部に対して,該可塑剤は10〜100重量部,該ジチオカルバミン酸塩は0.02〜0.3重量部,該亜リン酸エステルは1〜10重量部,及び該ヒンダードフェノールは1〜10重量部で添加され,該第1ポリ乳酸組成物の180〜220℃で測定される粘度が70〜700mPa・sである,工程,
(2)該第1ポリ乳酸組成物に,180〜280℃の温度で,ASTM D5225に準拠して測定される相対粘度が2.5〜4.0の第2ポリ乳酸を,第1ポリ乳酸/第2ポリ乳酸が重量比2/8〜8/2となる量で混合する工程,
を含む方法。
R6〜R9は,互いに独立に,C10〜18のアルキル基であり,R10はC2〜4のアルキレンオキシアルキレン基,又は4,4’−イソプロピリデン−ジフェニレン基である。
(1)撹拌装置を備えた500mlセパラブルフラスコに,エポキシ化大豆油16g,アジピン酸エステル28g,及びジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛(アクセルBZ,川口化学社製)0.28gを投入し,マントルヒーターにより270℃に加熱し,15分間撹拌した後,第1ポリ乳酸(Ingeo 4060D,ネイチャーワークス社製)200gをセパラブルフラスコに投入し40分撹拌混合を続けた。マントルヒーターの設定温度を240℃にして15分間撹拌混合した後,亜リン酸エステル(アデカスタブHP10,2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)2−エチルヘキシルホスファイト,アデカ社製),ヒンダードフェノール(アデカスタブAO−30,1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン,アデカ社製)各4gを投入し,5分間撹拌混合して,第1ポリ乳酸組成物を得た。該組成物の粘度は,180℃に設定されたブルックフィールド回転粘度計を用いて,400〜500mPa・sであった。
(2)次いで,マントルヒーターの温度を270℃にし,第2ポリ乳酸(Ingeo 4060D)156gを投入し,40分撹拌混合した後,徐々に温度を190℃に下げながら,50分撹拌混合を続けた。
得られた溶融ホットメルト接着剤を2cm×1cm×0.2cm×300個のシリコーン製成型シートに流し入れて,自然冷却し,短冊状のホットメルト接着剤組成物を得た。
実施例で得られたホットメルト接着剤の,180℃での初期溶融粘度と24時間後の溶融粘度をブルックフィールド粘度計により測定し,熱安定性を調べた。初期粘度1,085mPa・s,4時間後1,037mPa・s(粘度変化率4.4%),8時間後1,017mPa・s(粘度変化率6.3%),12時間後1,007mPa・s(粘度変化率7.2%),24時間後992mPa・s(粘度変化率8.6%)となった。該初期粘度は,上述のとおり,製造工程終了後,24時間室温でエイジング後,再溶解させて測定した粘度である。
室温にて,オープンタイム(試験1)とセットタイム(試験2)を測定した。試験条件は以下のとおりである。
試験片:表ライナーK170/中芯S115/裏ライナーK170 AF
試験片作成条件:試験片(100x50mm)に180℃で溶融したホットメルト剤を塗布量約3g/mで塗布し,その上から他の試験片(50x50mm)を圧締荷重2kgで圧着した。セットタイムを2秒に固定し,又はオープンタイムを2秒に固定して接着した後,接着強度をホットメルト試験機(ASM−15接着性評価機,JTトーシ(株)製)を用いて測定し,破壊の状況を目視した。比較試料として,EVA系ホットメルト剤(ニッタイトHC−225SS,新田ゼラチン(株)製)を用い,試験1ではオープンタイム5,10,15秒での測定を,試験2においては,セットタイム0.5,1,5秒で測定を行った。結果を夫々表1,2に示す。表中,「材破」は試験片の破壊を示す。「界面剥離」は試験片と接着層との界面での剥離を意味し,「凝集破壊」は接着層の破壊を意味する。
試験片:表ライナーK170/中芯S115/裏ライナーK170 AF
試験片作成条件:試験片(100x50mm)の一面に実施例で得られたホットメルト剤を180℃で溶融して,約3g/mの塗布量で塗布し,その上から他の試験片(50x50mm)を圧締荷重2kgで圧着した。オープンタイム2秒,セットタイム2秒で接着して得られた試験片を,下記それぞれの環境に放置した後,図1のaに示すように接着面の両端から治具を夫々挿入し,図1bに示すように該治具を手でつかんで垂直上方向に引き上げながら,試験片の破壊の状況を目視にて観察した。
<耐熱接着>
試験片5サンプルを60℃5日間放置後,接着強度を測定した。結果は,5サンプルすべてで試験片の材料破壊であった。
<耐寒接着>
試験片5サンプルを−18℃3日間放置後,接着強度を測定した。結果は,5サンプルすべてで試験片の材料破壊であった。
<加速エイジングテスト>
試験片15サンプルを40℃90%RHで96時間放置後,23℃50%RHで72時間放置して,接着強度を測定した。結果は,15サンプルすべてで試験片の材料破壊であった。
Claims (5)
- ポリ乳酸系ホットメルト接着剤の製造方法であって,
(1)180〜280℃の温度で,ジチオカルバミン酸塩と可塑剤の混合液に,ASTM D5225に準拠して測定される相対粘度が2.5〜4.0の第1ポリ乳酸100重量部を添加して溶融混合した後,亜リン酸エステルとヒンダードフェノールを添加して,第1ポリ乳酸組成物を調製する工程であって,該100重量部に対して,該可塑剤は10〜100重量部,該ジチオカルバミン酸塩は0.02〜0.3重量部,該亜リン酸エステルは1〜10重量部,及び該ヒンダードフェノールは1〜10重量部で添加され,該第1ポリ乳酸組成物の180〜220℃で測定される粘度が70〜700mPa・sである,工程,
(2)該第1ポリ乳酸組成物に,180〜280℃の温度で,ASTM D5225に準拠して測定される相対粘度が2.5〜4.0の第2ポリ乳酸を,第1ポリ乳酸/第2ポリ乳酸が重量比2/8〜8/2となる量で混合する工程,
を含む方法。 - 該可塑剤が,グリセリントリアセテート,フタル酸ブチルベンジル,エポキシ化大豆油,トール油,アジピン酸エステル,及びポリグリセリン脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種である,請求項1又は2記載の方法。
- 該ヒンダードフェノールが,1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン,又は4,4’−ブチリデンビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)である,請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
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