JP2020037695A - ホットメルト接着剤及び伸縮性積層体 - Google Patents
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Abstract
【課題】接着性に優れ、伸縮後の基材との剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示し、且つ、熱安定性にも優れたホットメルト接着剤、及びそれを用いてなる伸縮性積層体を提供する。【解決手段】スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択され、前記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度(η2)が8,000mPa・s以下であるホットメルト接着剤。【選択図】なし
Description
本発明は、接着性に優れ、伸縮後の基材との剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示し、且つ、熱安定性にも優れており、比較的低温でも通常用いられるホットメルト接着剤塗布装置で塗布可能なホットメルト接着剤、及びそれを用いてなる伸縮性積層体に関する。
近年、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材が広く使用されており、着用時のずれ落ち防止のために、伸縮性を有する部材で構成された伸縮性積層体であるギャザー部位が設けられている。
ギャザー部に用いられる部材を形成するための接着剤として、ホットメルト伸縮性接着剤組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1にはブタジエン重合体もしくはイソプレン重合体の水素添加重合体、又はエチレンプロピレン重合体より選択された1種以上の重合体である弾性重合体セグメントとポリスチレン重合体セグメントを含むブロック共重合体を含むホットメルト伸縮性接着剤組成物が開示されている。当該ホットメルト伸縮性接着剤組成物によれば、通常のホットメルトアプリケーターを使用して塗工可能であり、且つ、それ自体が接着性と伸縮性を合わせて有するので、不織布等の基材と積層することで、容易にギャザー部を形成することができるホットメルト接着剤が提供される。
一般的に、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材の製造時にホットメルト接着剤を使用する際は、150〜170℃程度に加熱されたタンク内で熱溶融し、150〜170℃程度に加熱されたホットメルトアプリケーターで所定の形状で基材へ塗布される。このとき、それ以上使用温度が高くなると、ホットメルト接着剤の熱安定性が低下して熱劣化を生じ、性状が変化し、臭気を発生するという問題があり、また、使用者の安全性が低下するという問題がある。
特に、特許文献1に記載のホットメルト伸縮性接着剤組成物を用いると、溶融粘度が高くなり、塗工適性に劣るという問題がある。このため、ホットメルトアプリケーターで使用する場合、塗工温度を通常温度以上に高くする必要があり、熱劣化を生じ、ホットメルト接着剤の性状が変化し、不快な臭気を発生し、また、使用者の安全性が低下するという問題がある。また、ホットメルト伸縮性接着剤組成物の基材への接着強度が不十分であるという問題があり、且つ、不織布などの基材へ塗布し別の不織布などの基材で貼り合せした伸縮性積層体を伸縮させた際、ホットメルト伸縮性接着剤組成物と不織布等の基材とが剥がれてしまい、伸縮時に剥離するという問題がある。
また、特許文献1に記載のホットメルト伸縮性接着剤組成物は、伸縮回復性について十分に検討されておらず、衛生材を形成する部材として用いた際に、伸長後の回復が十分でないという問題がある。
本発明は上記事情を鑑み、接着性に優れ、伸縮後の基材との剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示し、且つ、熱安定性にも優れており、比較的低温でも通常用いられるホットメルト接着剤塗布装置で塗布可能な、いわゆる塗工適性に優れたホットメルト接着剤、及びそれを用いてなる伸縮性積層体を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、上記スチレン系ブロック共重合体(A)として特定の共重合体を用い、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度が8,000mPa・s以下であるホットメルト接着剤によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記のホットメルト接着剤及び伸縮性積層体に関する。
1.スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、
前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、
前記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度(η2)が8,000mPa・s以下である、
ことを特徴とするホットメルト接着剤。
2.前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、項1に記載のホットメルト接着剤。
3.前記可塑剤(C)の含有量は、前記スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量部として50〜200質量部である、項1又は2に記載のホットメルト接着剤。
4.項1〜3のいずれかに記載のホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されていることを特徴とする伸縮性積層体。
1.スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、
前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、
前記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度(η2)が8,000mPa・s以下である、
ことを特徴とするホットメルト接着剤。
2.前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、項1に記載のホットメルト接着剤。
3.前記可塑剤(C)の含有量は、前記スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量部として50〜200質量部である、項1又は2に記載のホットメルト接着剤。
4.項1〜3のいずれかに記載のホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されていることを特徴とする伸縮性積層体。
本発明のホットメルト接着剤は、接着性に優れ、伸縮後の基材との剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示し、且つ、熱安定性にも優れており、比較的低温でも通常用いられるホットメルト接着剤塗布装置で塗布可能であり、優れた塗工適性を示す。また、本発明の伸縮性積層体は、上記ホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されているので、伸縮後の層間剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示すことができる。
本発明のホットメルト接着剤は、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、上記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、上記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度が8,000mPa・s以下であるホットメルト接着剤である。本発明のホットメルト接着剤は、上記(A)〜(C)を含み、特に、スチレン系ブロック共重合体(A)がスチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有するので、接着性に優れ、伸縮後の基材との剥離が抑制されており、伸長後の良好な伸縮回復性を示し、且つ、熱安定性にも優れており、塗工適性にも優れている。
上記本発明のホットメルト接着剤は、衛生材等のギャザー部に用いられる部材として好適に用いることができる。一般に、ギャザー部に用いられる部材としては、天然ゴムや合成高分子を糸状にした糸ゴムが知られている。従来の衛生材のギャザー部位に用いられる伸縮性部材は、不織布などの基材と、複数本の糸ゴムを接合することで形成される。このように形成された伸縮性部材は良好な伸縮性を有するため、吸収性物品に用いることで、着用時のずれがおきにくく、着用者に安心感を与えることができる。しかし、上述のようにして形成されたギャザー部位は、線状の糸ゴムによる線圧が着用者の胴回りにかかるため、強い締め付け感を感じる場合がある。
面圧で胴回りを締め付ける、伸縮性フィルムを用いた伸縮性部材を用いることにより、着用者にかかる圧力が分散されるため、良好な締め付け感を達成することができる。しかしながら、伸縮性フィルムに接着性はなく、伸縮性フィルムを含む伸縮性部材を形成させるためには、ホットメルト接着剤や熱融着、超音波接合などにより、不織布などの基材に対して伸縮性フィルムを接合する工程が不可欠であり、工程が煩雑化する。
これに対し、本発明のホットメルト接着剤を用いて衛生材のギャザー部位に用いられる基材を接合すれば、基材間に本発明のホットメルト接着剤により伸縮性を示す接着剤層が形成され、且つ、当該接着剤層が接着性を有するため、基材への接合工程を新たに設ける必要がない。
以下、本発明のホットメルト接着剤及び伸縮性積層体について詳細に説明する。
1.ホットメルト接着剤
本発明のホットメルト接着剤は、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、上記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、上記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度が8,000mPa・s以下である。
本発明のホットメルト接着剤は、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、上記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、上記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度が8,000mPa・s以下である。
(スチレン系ブロック共重合体(A))
スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体(「SEBS/S」)、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体(「SEPS/S」)、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(「非対称SIS」)、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(「非対称SBS」)からなる群より選択される少なくとも1種を含有する。スチレン系ブロック共重合体(A)が上記構成であることにより、本発明のホットメルト接着剤が良好な伸縮性を示し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、優れた塗工適性を示すことができる。熱安定性がより一層向上し、より一層臭気を低減することができる点で、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体が好ましく、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体がより好ましい。
スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体(「SEBS/S」)、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体(「SEPS/S」)、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(「非対称SIS」)、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(「非対称SBS」)からなる群より選択される少なくとも1種を含有する。スチレン系ブロック共重合体(A)が上記構成であることにより、本発明のホットメルト接着剤が良好な伸縮性を示し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、優れた塗工適性を示すことができる。熱安定性がより一層向上し、より一層臭気を低減することができる点で、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体が好ましく、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体がより好ましい。
上記スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体は、末端のスチレン単位がエンドブロック相となり、エチレン−ブチレン単位がミッドブロック相となるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体において、ミッドブロック相にもスチレンが分散されている共重合体である。ミッドブロック相にスチレンが分散されている共重合体を用いることで、ホットメルト接着剤中のスチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体の配合量が増加しても、140℃以下程度の低温における溶融粘度の増加が抑制されるため塗工滴性に優れ、良好な伸縮性を有し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、熱安定性にも優れた伸縮性ホットメルト接着剤を提供することができる。
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体を調製する方法としては特に限定されず、例えば、米国特許第7,169,848号に記載の方法が挙げられる。
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体を100質量%として20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体を100質量%として70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な接着強度を発現することができる。
なお、本明細書において、スチレン系ブロック共重合体の「スチレン含有量」とは、スチレン系ブロック共重合体中のスチレンブロックの含有割合(質量%)をいう。
また、本明細書における、スチレン系ブロック共重合体中のスチレン含有量の算出方法は特に限定されないが、例えば、JIS K6239に準じたプロトン核磁気共鳴法や赤外分光法を用いる方法が挙げられる。
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体としては、市販されている製品を用いることができる。市販品としては、クレイトンポリマー社製MD6951、クレイトンポリマー社製A1536等が挙げられる。
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スチレン含有量が高いスチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体と、スチレン含有量が低いスチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体とを、混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いた場合のスチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体全体のスチレン含有量は、重量に基づく平均値により算出すればよい。
上記スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体は、末端のスチレン単位がエンドブロック相となり、エチレン−プロピレン単位がミッドブロック相となるスチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体において、ミッドブロック相にもスチレンが分散されている共重合体である。ミッドブロック相にスチレンが分散されている共重合体を用いることで、ホットメルト接着剤中のスチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体の配合量が増加しても、140℃以下程度の低温における溶融粘度の増加が抑制されるため塗工滴性に優れ、良好な伸縮性を有し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、熱安定性にも優れた伸縮性ホットメルト接着剤を提供することができる。
スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体を100質量%として20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体を100質量%として70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な接着強度を発現することができる。
スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スチレン含有量が高いスチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体と、スチレン含有量が低いスチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体とを、混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いた場合のスチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体全体のスチレン含有量は、重量に基づく平均値により算出すればよい。
上記非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体は、非対称のスチレン−イソプレン−スチレン共重合体であり、「非対称」とは、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体における両末端のスチレン相において、スチレン含有量が異なることを意味する。非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体を用いると、ホットメルト接着剤中の非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体の配合量が増加しても、140℃以下程度の低温における溶融粘度の増加が抑制されるため、良好な伸縮性を有し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、塗工適性に優れた伸縮性ホットメルト接着剤を提供することができる。
非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体を100質量%として20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体を100質量%として70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体のスチレン含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な接着強度を発現することができる。
本発明に用いられる非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体としては市販されている製品を用いることができる。例えば、日本ゼオン社3390等が挙げられる。
非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スチレン含有量が高い非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体と、スチレン含有量が低い非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体とを、混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いた場合の非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体全体のスチレン含有量は、重量に基づく平均値により算出すればよい。
上記非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体は、非対称のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体であり、「非対称」とは、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体における両末端のスチレン相において、スチレン含有量が異なることを意味する。非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体を用いると、ホットメルト接着剤中の非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の配合量が増加しても、140℃以下程度の低温における溶融粘度の増加が抑制されるため、良好な伸縮性を有し、伸縮後の基材からの剥離が抑制されており、塗工適性に優れた伸縮性ホットメルト接着剤を提供することができる。
非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体を100質量%として20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のスチレン含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のスチレン含有量は、非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体を100質量%として70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のスチレン含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な接着強度を発現することができる。
非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スチレン含有量が高い非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体と、スチレン含有量が低い非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体とを、混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いた場合の非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体全体のスチレン含有量は、重量に基づく平均値により算出すればよい。
スチレン系ブロック共重合体(A)は、上記スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体以外の他のスチレン系ブロック共重合体を含有していてもよい。他のスチレン系ブロック共重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)、スチレン−ブタジエン/ブチレン−スチレン共重合体(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)等が挙げられる。
上記他のスチレン系ブロック共重合体としては、市販されている製品を用いることができる。市販品としては、例えば、日本ゼオン社製クインタック3433(SIS)、旭化成社性タフテックP1500(SBBS)、旭化成社製タフテックH1041(SEBS)、クラレ社製セプトン2002(SEPS)等が挙げられる。
スチレン系ブロック共重合体(A)中の上記他のスチレン系ブロック共重合体の含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量%として1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。また、スチレン系ブロック共重合体(A)中の上記他のスチレン系ブロック共重合体の含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量%として50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。他のスチレン系ブロック共重合体の含有量を上記範囲とすることにより、本発明のホットメルト接着剤が、より一層優れた接着性、伸縮後の基材との剥離の抑制、伸長後の伸縮回復性を示すことができ、且つ、より一層優れた熱安定性及び塗工適性を示すことができる。
本発明のホットメルト接着剤中のスチレン系ブロック共重合体(A)の含有量は、ホットメルト接着剤を100質量%として25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上が更に好ましい。また、本発明のホットメルト接着剤中のスチレン系ブロック共重合体(A)の含有量は、ホットメルト接着剤を100質量%として65質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下が更に好ましい。本発明のホットメルト接着剤中のスチレン系ブロック共重合体(A)の含有量を上記範囲とすることにより、本発明のホットメルト接着剤が、より一層優れた接着性、伸縮後の基材との剥離の抑制、伸長後の伸縮回復性を示すことができ、且つ、より一層優れた熱安定性及び塗工適性を示すことができる。
本発明のホットメルト接着剤中のスチレン系ブロック共重合体(A)のスチレン含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量%として20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましい。スチレン系ブロック共重合体(A)のスチレン含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、スチレン系ブロック共重合体(A)のスチレン含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量%として70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましい。スチレン系ブロック共重合体(A)のスチレン含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な接着強度を発現することができる。
本発明のホットメルト接着剤に含まれるスチレン系ブロック共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、30,000以上が好ましく、40,000以上がより好ましく、45,000以上が更に好ましく、50,000以上が特に好ましい。スチレン系ブロック共重合体(A)の重量平均分子量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。また、本発明のホットメルト接着剤に含まれるスチレン系ブロック共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、200,000以下が好ましく、150,000以下がより好ましく、125,000以下が更に好ましく、110,000以下が特に好ましい。スチレン系ブロック共重合体(A)の重量平均分子量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤がより柔らかくなり、より一層良好な伸長性を発現することができる。
スチレン系ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いて、標準ポリスチレンで換算することにより得られる測定値である。
上記スチレン系ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は、例えば、下記測定装置及び測定条件にて測定することができる。
測定装置:Waters社製 商品名「ACQUITY APC」
測定条件:カラム
・ACQUITY APC XT45 1.7μm×1本
・ACQUITY APC XT125 2.5μm×1本
・ACQUITY APC XT450 2.5μm×1本
移動相:テトラヒドロフラン 0.8mL/分
サンプル濃度:0.2質量%
検出器:示差屈折率(RI)検出器
標準物質:ポリスチレン(Waters社製 分子量:266〜1,800,000)
カラム温度:40℃
RI検出器温度:40℃
測定装置:Waters社製 商品名「ACQUITY APC」
測定条件:カラム
・ACQUITY APC XT45 1.7μm×1本
・ACQUITY APC XT125 2.5μm×1本
・ACQUITY APC XT450 2.5μm×1本
移動相:テトラヒドロフラン 0.8mL/分
サンプル濃度:0.2質量%
検出器:示差屈折率(RI)検出器
標準物質:ポリスチレン(Waters社製 分子量:266〜1,800,000)
カラム温度:40℃
RI検出器温度:40℃
(粘着付与樹脂(B))
本発明のホットメルト接着剤は、粘着付与樹脂(B)を含む。粘着付与樹脂(B)としては、天然ロジン、変性ロジン、天然ロジンのグリセロールエステル、変性ロジンのグリセロールエステル、天然ロジンのペンタエリスリトールエステル、変性ロジンのペンタエリスリトールエステル、天然テルペンのコポリマー、天然テルペンの三次元ポリマー、天然テルペンのコポリマーの水素化誘導体、テルペン樹脂、フェノール系変性テルペン樹脂の水素化誘導体;C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5C9系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂等の石油樹脂、また、それら石油樹脂に水素を添加した部分水添石油樹脂、完全水添石油樹脂等が挙げられる。粘着付与樹脂(B)としては、ホットメルト接着剤の臭気、熱安定性に優れている点で、石油樹脂、部分水添石油樹脂、及び完全水添石油樹脂が好ましく、部分水添石油樹脂、及び完全水添石油樹脂がより好ましい。
本発明のホットメルト接着剤は、粘着付与樹脂(B)を含む。粘着付与樹脂(B)としては、天然ロジン、変性ロジン、天然ロジンのグリセロールエステル、変性ロジンのグリセロールエステル、天然ロジンのペンタエリスリトールエステル、変性ロジンのペンタエリスリトールエステル、天然テルペンのコポリマー、天然テルペンの三次元ポリマー、天然テルペンのコポリマーの水素化誘導体、テルペン樹脂、フェノール系変性テルペン樹脂の水素化誘導体;C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5C9系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂等の石油樹脂、また、それら石油樹脂に水素を添加した部分水添石油樹脂、完全水添石油樹脂等が挙げられる。粘着付与樹脂(B)としては、ホットメルト接着剤の臭気、熱安定性に優れている点で、石油樹脂、部分水添石油樹脂、及び完全水添石油樹脂が好ましく、部分水添石油樹脂、及び完全水添石油樹脂がより好ましい。
上記粘着付与樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
粘着付与樹脂の環球式軟化点温度は、ホットメルト接着剤の伸縮性、熱安定性がより一層優れる点で、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。また、粘着付与樹脂の環球式軟化点温度は、ホットメルト接着剤組成物により一層柔軟性を持たせ、より一層脆弱化を抑制することができる点で、125℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。なお、本明細書において、粘着付与樹脂の環球式軟化点温度は、JIS K2207に準拠して測定される値である。
本発明のホットメルト接着剤中の粘着付与樹脂(B)の含有量は、上記スチレン系ブロック共重合体(A)100質量部に対して10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましく、20質量部以上が更に好ましい。粘着付与樹脂(B)の含有量の下限が上記範囲であることにより、本発明のホットメルト接着剤がより一層良好な接着強度を発現することができる。また、本発明のホットメルト接着剤中の粘着付与樹脂(B)の含有量は、上記スチレン系ブロック共重合体(A)100質量部に対して80質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、50質量部以下が更に好ましい。粘着付与樹脂(B)の含有量の上限が上記範囲であることにより、相対的にスチレン系ブロック共重合体(A)の含有量が多くなり、本発明のホットメルト接着剤の伸縮性及び熱安定性がより一層向上する。
粘着付与樹脂(B)としては、市販されている製品を用いることができる。市販品としては、例えば、東燃ゼネラル石油社製HA−103、荒川化学社製アルコンM−100、出光興産社製アイマーブP100、Kolon社製スコレッツSU400等が挙げられる。
(可塑剤(C))
本発明のホットメルト接着剤は、可塑剤(C)を含む。可塑剤(C)としては特に限定されず、例えば、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、芳香族系プロセスオイル、流動パラフィン、炭化水素系合成油等が挙げられる。なかでも、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、流動パラフィン、及び炭化水素系合成油が好ましく、パラフィン系プロセスオイル、流動パラフィン、及び炭化水素系合成油がより好ましい。塗工適性がより一層向上する点で、パラフィン系プロセスオイルが更に好ましい。
本発明のホットメルト接着剤は、可塑剤(C)を含む。可塑剤(C)としては特に限定されず、例えば、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、芳香族系プロセスオイル、流動パラフィン、炭化水素系合成油等が挙げられる。なかでも、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、流動パラフィン、及び炭化水素系合成油が好ましく、パラフィン系プロセスオイル、流動パラフィン、及び炭化水素系合成油がより好ましい。塗工適性がより一層向上する点で、パラフィン系プロセスオイルが更に好ましい。
パラフィン系プロセスオイルとしては、市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、出光興産社製PW−32、出光興産社製ダイアナフレシアS32、出光興産社製PS−32等が挙げられる。パラフィン系プロセスオイルを用いることにより、ホットメルト接着剤の低温での溶融粘度の上昇が抑制されて、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)をより低下させることができ、塗工適性がより一層向上する。
ナフテン系プロセスオイルとしては、市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、出光興産社製ダイアナフレシアN28、出光興産社製ダイアナフレシアU46、出光興産社製ダイアナプロセスオイルNR等が挙げられる。
流動パラフィンとしては、市販品を用いることができる。市販品としては、MORESCO社製P−100、Sonneborn社製Kaydol等が挙げられる。
炭化水素合成油としては、市販品を用いることができる。市販品としては、三井化学社製ルーカントHC−10、三井化学社製ルーカントHC−20等が挙げられる。炭化水素合成油を用いることにより、ホットメルト接着剤の伸縮回復性(永久ひずみ)がより一層向上する。
上記可塑剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のホットメルト接着剤中の可塑剤(C)の含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100重量部として50質量部以上が好ましく、70質量部以上がより好ましい。可塑剤(C)の含有量の下限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤の溶融粘度がより一層低下し、ホットメルト接着剤の塗工適性がより一層向上する。また、本発明のホットメルト接着剤中の可塑剤(C)の含有量は、スチレン系ブロック共重合体(A)を100重量部として200質量部以下が好ましく、150質量部以下がより好ましく、130質量部以下が更に好ましく、100質量部以下が特に好ましい。本発明のホットメルト接着剤中の可塑剤(C)の含有量の上限が上記範囲であると、ホットメルト接着剤が柔らかくなりすぎず、ホットメルト接着剤の伸長後の伸縮回復性がより一層向上する。
(他の添加剤)
本発明のホットメルト接着剤は、本発明の目的を本質的に妨げない範囲で、他の添加剤を含有していてもよい。上記他の添加剤としては、ワックス、酸化防止剤、紫外線吸収剤、液状ゴム等が挙げられる。
本発明のホットメルト接着剤は、本発明の目的を本質的に妨げない範囲で、他の添加剤を含有していてもよい。上記他の添加剤としては、ワックス、酸化防止剤、紫外線吸収剤、液状ゴム等が挙げられる。
ワックスとしては特に限定されず、例えば、シュラックワックス、蜜ろう等の動物系ワックス;カルナバワックス、はぜろう等の植物系ワックス;パラフィンワックス、マクロクリスタリンワックス等の鉱物系ワックス;フィッシャートロプシュワックス、エチレン―酢酸ビニル共重合体(EVA)系ワックスを含むポリオレフィン系ワックス等の合成ワックス等が挙げられる。なかでも、ホットメルト接着剤の熱安定性の低下をより一層抑制することができ、臭気の発生をより一層低減させることができる点で、ポリオレフィン系ワックスが好ましい。ワックスは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
ワックスとしては、市販品を用いることができる。ポリオレフィン系ワックスの市販品としては、Honeywell社製A−C7、INNOSPEC社製VISCOWAX 122、エチレン―酢酸ビニル共重合体(EVA)系ワックスの市販品としては、Honeywell社製A−C400、INNOSPEC社製VISCOWAX 334が挙げられる。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルべンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−〔1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル〕フェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ぺンチルフェニル)]アクリレート、テトラキス〔メチレン−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〕メタン等のヒンダードフェノール系酸化防止剤;ジラウリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。酸化防止剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
紫外線吸収剤としては、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;サリチル酸エステル系紫外線吸収剤;シアノアクリレート系紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。紫外線吸収剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
液状ゴムとしては、液状ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン及びこれらの水添樹脂が挙げられる。液状ゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のホットメルト接着剤中の上記他の添加剤の含有量の合計は、上記スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量部として、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。また、上記他の添加剤の含有量の合計は、上記スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量部として、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。上記他の添加剤の含有量の合計を上記範囲とすることにより、本発明のホットメルト接着剤が、より一層優れた接着性、伸縮後の基材との剥離の抑制、伸長後の伸縮回復性を示すことができ、且つ、より一層優れた熱安定性及び塗工適性を示すことができるとともに、本発明のホットメルト接着剤に所望の性能を付与することができる。
本発明のホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下である。η1/η2が5を超えると、塗工温度を下げた際にホットメルト接着剤の溶融粘度が増加し、良好な塗工適性を保つことができない。η1/η2は、5以下が好ましく、4以下がより好ましい。また、η1/η2の下限は特に限定されず、1.5程度である。
本明細書において、「溶融粘度」は、一定の温度で加熱溶融状態となったホットメルト接着剤の粘度である。140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)は、以下の測定方法により測定される値である。即ち、ホットメルト接着剤を加熱溶融し、140℃及び180℃における溶融状態の粘度を、ブルックフィールドRVT型粘度計(スピンドルNo.29)を用いて測定し、それぞれη1及びη2とする。測定結果に基づいて、140℃及び180℃における溶融粘度の比η1/η2を算出することにより測定される値である。
本発明のホットメルト接着剤は、180℃における溶融粘度(η2)が8000mPa・s以下である。η2が8000mPa・sを超えると、本発明のホットメルト接着剤の塗工適性が低下する。η2は、7,500mPa・s以下が好ましい。また、η2は、3000mPa・s以上が好ましく、4,000mPa・s以上がより好ましい。η2を上記範囲とすることにより、本発明のホットメルト接着剤がより一層塗工適性に優れ、且つ、η1/η2の値を、5以下により容易に調整することができる。
上記140℃における溶融粘度(η1)は、10,000mPa・s以上が好ましく、13,000mPa・s以上がより好ましい。また、η1は、30,000mPa・s以下が好ましく、20,000mPa・s以下がより好ましい。η1を上記範囲とすることにより、本発明のホットメルト接着剤がより一層塗工適性に優れ、且つ、η1/η2の値を、5以下により容易に調整することができる。
本発明のホットメルト接着剤の伸縮回復性(永久ひずみ)は、15%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。
本発明のホットメルト接着剤の伸縮回復性(永久ひずみ)は、以下の測定方法により測定される。
(伸縮回復性の測定方法)
ホットメルト接着剤を160〜180℃の塗工温度でスロット塗工により、Suominen社製スパンレース不織布F2650に塗布する。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとする。次いで、不織布F2650を別途用意し、上述のようにして調製された、ホットメルト接着剤が塗布された不織布に積層し、室温下で圧着させることにより、積層体を調製する。このとき、第一の不織布にホットメルト接着剤が塗布されてから第二の不織布を積層し、圧着するまでの時間は1秒とする。積層体を、23℃、相対湿度50%雰囲気下の条件で24時間にわたって保管し、ホットメルト接着剤を冷却する。次いで、冷却された積層体を、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に幅25mm、長手方向に対して垂直な方向に150mmの短冊状に切断し、試験片を調製する。
ホットメルト接着剤を160〜180℃の塗工温度でスロット塗工により、Suominen社製スパンレース不織布F2650に塗布する。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとする。次いで、不織布F2650を別途用意し、上述のようにして調製された、ホットメルト接着剤が塗布された不織布に積層し、室温下で圧着させることにより、積層体を調製する。このとき、第一の不織布にホットメルト接着剤が塗布されてから第二の不織布を積層し、圧着するまでの時間は1秒とする。積層体を、23℃、相対湿度50%雰囲気下の条件で24時間にわたって保管し、ホットメルト接着剤を冷却する。次いで、冷却された積層体を、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に幅25mm、長手方向に対して垂直な方向に150mmの短冊状に切断し、試験片を調製する。
治具幅50mmに設定した引張り試験機へ、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)と垂直な方向が上下に位置するよう試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片のひずみ変位が50%となる点まで引張る。次いで、速度500mm/分で初期の位置に戻す。ひずみ変位50%まで引張り、その後初期の位置に戻す工程を1サイクルとし、同一試験片について2サイクル繰り返す。1サイクル目で荷重が0.05Nとなるひずみ変位の値、及び2サイクル目で荷重が0.05Nとなるひずみ変位の値を測定し、下記式に基づいて永久ひずみの値を算出して、伸縮回復性を評価する。
[永久ひずみ(%)]=(2サイクル目のひずみ変位の値(%))−(1サイクル目のひずみ変位の値(%))
[永久ひずみ(%)]=(2サイクル目のひずみ変位の値(%))−(1サイクル目のひずみ変位の値(%))
本発明のホットメルト接着剤の接着性は、0.1N/25mm以上が好ましく、1N/25mm以上がより好ましい。また、上記接着性の上限は特に限定されず、接着性の評価に用いる不織布が破れる「材破」の状態となることが好ましい。
本発明のホットメルト接着剤の接着性は、以下の測定方法により測定される。
(接着性の測定方法)
上述の伸縮性の測定方法と同様にして調製した試験片を用い、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に対して垂直な方向に、引張速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行うことにより接着強度を測定する。T型剥離試験により不織布が破れた場合は十分な接着強度を発現している材料破壊状態となるため、「材破」と評価する。
上述の伸縮性の測定方法と同様にして調製した試験片を用い、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に対して垂直な方向に、引張速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行うことにより接着強度を測定する。T型剥離試験により不織布が破れた場合は十分な接着強度を発現している材料破壊状態となるため、「材破」と評価する。
本発明のホットメルト接着剤は、使い捨て製品の製造に好適に用いられる。使い捨て製品としては特に限定されず、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、ペットシート、病院用ガウン、手術用白衣等のいわゆる衛生材料等が挙げられる。
2.伸縮積層体
本発明は、また、上記ホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されている伸縮性積層体でもある。
本発明は、また、上記ホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されている伸縮性積層体でもある。
本発明のホットメルト接着剤を用いて一対の基材を接合する方法としては特に限定されず、例えば、次の方法が用いられる。先ず、ホットメルト接着剤を加熱することにより溶融状態とする。加熱温度は140℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましい。また、加熱温度は180℃以下が好ましく、170℃以下がより好ましい。次いで、溶融状態のホットメルト接着剤を一方の基材に塗工する。次いで、塗工されたホットメルト接着剤上にもう一方の基材を積層した後、ホットメルト接着剤を冷却固化させ、これにより一対の基材を接合することができる。
基材としては特に限定されず、例えば、不織布、親水性繊維材、高分子組成フィルム等が挙げられる。中でも、良好な伸縮性を有する伸縮性積層体を製造することができる観点から、伸縮性を有する基材が好ましい。伸縮性を有する基材としては、具体的には、伸縮性不織布、伸縮性高分子組成フィルム等が挙げられる。
不織布としては特に限定されず、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、スパンレース不織布、エアスルー不織布等一般に使用される不織布が挙げられる。中でも、長手方向、又は、長手方向に対して垂直な方向、或いはその両方へ伸縮性を示す、伸縮性不織布であることが好ましい。伸縮性不織布を用いることで、ホットメルト接着剤の伸縮性を阻害せず、且つ、良好な風合いをもつ伸縮性積層体を形成することができる。
上記伸縮性不織布としては特に限定されず、市販されている製品を用いることができる。例えば、Suominen社製スパンレース不織布F6600、Suominen社製スパンレース不織布F2650等が挙げられる。
溶融状態のホットメルト接着剤の塗工方法としては、特に制限されず、公知の方法により塗工することができる。例えば、スロットコーター塗工、ロールコーター塗工、スパイラル塗工、オメガ塗工、コントロールシーム塗工、カーテンスプレー塗工、ドット塗工等が挙げられる。スロットコーター塗工、ロールコーター塗工等の塗工方法は、ホットメルト接着剤を直接基材に接触させながら基材上に平面で塗工するため、比較的少量のホットメルト接着剤で良好な伸縮性を発現できる。一方、スパイラル塗工、オメガ塗工、カーテンスプレー塗工等の、熱溶融されたホットメルト接着剤をファイバー状にして基材と非接触で塗工する方法では基材上にホットメルト接着剤が塗布されない領域ができるため、通気性を有する伸縮性積層体を形成するのに好適である。
本発明の伸縮性積層体は、使い捨て製品として好適に用いられる。使い捨て製品としては特に限定されず、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、ペットシート、病院用ガウン、及び手術用白衣などのいわゆる衛生材料等が挙げられる。
以下、本発明の実施例について説明する。本発明は、下記の実施例に限定されない。
なお、実施例及び比較例で用いた原料は以下のとおりである。
スチレン系ブロック共重合体(A)
・スチレン系ブロック共重合体(A1):
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン(SEBSS)共重合体 クレイトンポリマー社製 MD6951(スチレン含有量34質量%、Mw=100,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A2):
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン(SEBSS)共重合体 クレイトンポリマー社製 A1536(スチレン含有量42質量%、Mw=125,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A3):
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン(SEBS)共重合体 旭化成社製 H1041(スチレン含有量30質量%、Mw=61,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A4):
非対称スチレン−イソプレン−スチレン(非対称SIS)共重合体 日本ゼオン社製 クインタック3390(スチレン含有量48質量%、Mw=85,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A5):
スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体 TSRC社製 ベクター4411(スチレン含有量45質量%、Mw=75,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A1):
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン(SEBSS)共重合体 クレイトンポリマー社製 MD6951(スチレン含有量34質量%、Mw=100,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A2):
スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン(SEBSS)共重合体 クレイトンポリマー社製 A1536(スチレン含有量42質量%、Mw=125,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A3):
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン(SEBS)共重合体 旭化成社製 H1041(スチレン含有量30質量%、Mw=61,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A4):
非対称スチレン−イソプレン−スチレン(非対称SIS)共重合体 日本ゼオン社製 クインタック3390(スチレン含有量48質量%、Mw=85,000)
・スチレン系ブロック共重合体(A5):
スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体 TSRC社製 ベクター4411(スチレン含有量45質量%、Mw=75,000)
粘着付与樹脂(B):
・水添石油樹脂(B1) 東燃ゼネラル石油社製 HA−103(軟化点100℃)
・水添石油樹脂(B2) エクソンモービル社製 エスコレッツ5690(軟化点90℃)
・水添石油樹脂(B1) 東燃ゼネラル石油社製 HA−103(軟化点100℃)
・水添石油樹脂(B2) エクソンモービル社製 エスコレッツ5690(軟化点90℃)
可塑剤(C):
・パラフィン系プロセスオイル(C1) 出光興産社製 PW−32
・炭化水素系合成油(C2) 三井化学社製 ルーカントHC−10
・流動パラフィン(C3) Sonneborn社製 Kaydol
・ナフテン系プロセスオイル(C4) Nynas社製 Nyflex222B
・パラフィン系プロセスオイル(C1) 出光興産社製 PW−32
・炭化水素系合成油(C2) 三井化学社製 ルーカントHC−10
・流動パラフィン(C3) Sonneborn社製 Kaydol
・ナフテン系プロセスオイル(C4) Nynas社製 Nyflex222B
酸化防止剤:
・フェノール系酸化防止剤 BASF社製 IRGANOX1010
・フェノール系酸化防止剤 BASF社製 IRGANOX1010
(実施例及び比較例)
上述した原料を、それぞれ表1に示した配合量で、加熱装置を備えた攪拌混練機中に投入した。145℃で90分間加熱しながら混練して、ホットメルト接着剤を製造した。
上述した原料を、それぞれ表1に示した配合量で、加熱装置を備えた攪拌混練機中に投入した。145℃で90分間加熱しながら混練して、ホットメルト接着剤を製造した。
得られたホットメルト接着剤について、以下の測定条件により特性を評価した。
(溶融粘度)
ホットメルト接着剤を加熱溶融し、140℃及び180℃における溶融状態の粘度を、ブルックフィールドRVT型粘度計(スピンドルNo.29)を用いて測定し、それぞれη1及びη2とした。また、測定結果に基づいて、140℃及び180℃における溶融粘度の比η1/η2を算出した。η1/η2の値が1に近いほど、塗工適性に優れていると評価できる。
ホットメルト接着剤を加熱溶融し、140℃及び180℃における溶融状態の粘度を、ブルックフィールドRVT型粘度計(スピンドルNo.29)を用いて測定し、それぞれη1及びη2とした。また、測定結果に基づいて、140℃及び180℃における溶融粘度の比η1/η2を算出した。η1/η2の値が1に近いほど、塗工適性に優れていると評価できる。
(熱安定性)
ホットメルト接着剤20gを70mlのガラス瓶に入れ、アルミ箔で蓋をした状態で180℃で3日間静置した。次いで、室温条件下でホットメルト接着剤の炭化、変色について目視で観察し、以下の評価基準に従って評価した。なお、評価が△以上であれば実使用において問題ないと評価できる。
◎:ホットメルト接着剤の炭化が見られず、変色が軽微である。
○:ホットメルト接着剤の炭化は見られないが、変色の度合いが濃い。
△:ホットメルト接着剤の炭化が見られるが、変色の度合いが軽微である。
×:ホットメルト接着剤の炭化物が確認され、変色の度合いが濃い。
ホットメルト接着剤20gを70mlのガラス瓶に入れ、アルミ箔で蓋をした状態で180℃で3日間静置した。次いで、室温条件下でホットメルト接着剤の炭化、変色について目視で観察し、以下の評価基準に従って評価した。なお、評価が△以上であれば実使用において問題ないと評価できる。
◎:ホットメルト接着剤の炭化が見られず、変色が軽微である。
○:ホットメルト接着剤の炭化は見られないが、変色の度合いが濃い。
△:ホットメルト接着剤の炭化が見られるが、変色の度合いが軽微である。
×:ホットメルト接着剤の炭化物が確認され、変色の度合いが濃い。
(臭気)
ホットメルト接着剤20gを70mlのガラス瓶に入れ、アルミ箔で蓋をした状態で160℃で1時間放置した。次いで、室温条件下でアルミ箔の蓋を取ってホットメルト接着剤の臭気を確認し、以下の評価基準に従って評価した。なお、評価が△以上であれば実使用において問題ないと評価できる。
○:臭気を感じない。
△:やや臭気を感じる。
×:強い臭気を感じる。
ホットメルト接着剤20gを70mlのガラス瓶に入れ、アルミ箔で蓋をした状態で160℃で1時間放置した。次いで、室温条件下でアルミ箔の蓋を取ってホットメルト接着剤の臭気を確認し、以下の評価基準に従って評価した。なお、評価が△以上であれば実使用において問題ないと評価できる。
○:臭気を感じない。
△:やや臭気を感じる。
×:強い臭気を感じる。
(伸縮回復性)
ホットメルト接着剤を160〜180℃の塗工温度でスロット塗工、又はカーテンスプレー塗布により、第一の不織布であるSuominen社製スパンレース不織布F2650に塗布した。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとした。次いで、第二の不織布となる不織布F2650を別途用意し、上述のようにして調製された、ホットメルト接着剤が塗布された第一の不織布に積層し、室温下で圧着させることにより、積層体を調製した。このとき、第一の不織布にホットメルト接着剤が塗布されてから第二の不織布を積層し、圧着するまでの時間は1秒であった。積層体を、23℃、相対湿度50%雰囲気下の条件で24時間にわたって保管し、ホットメルト接着剤を冷却した。次いで、冷却された積層体を、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に幅25mm、長手方向に対して垂直な方向に150mmの短冊状に切断し、試験片を調製した。
ホットメルト接着剤を160〜180℃の塗工温度でスロット塗工、又はカーテンスプレー塗布により、第一の不織布であるSuominen社製スパンレース不織布F2650に塗布した。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとした。次いで、第二の不織布となる不織布F2650を別途用意し、上述のようにして調製された、ホットメルト接着剤が塗布された第一の不織布に積層し、室温下で圧着させることにより、積層体を調製した。このとき、第一の不織布にホットメルト接着剤が塗布されてから第二の不織布を積層し、圧着するまでの時間は1秒であった。積層体を、23℃、相対湿度50%雰囲気下の条件で24時間にわたって保管し、ホットメルト接着剤を冷却した。次いで、冷却された積層体を、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に幅25mm、長手方向に対して垂直な方向に150mmの短冊状に切断し、試験片を調製した。
治具幅50mmに設定した引張り試験機へ、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)と垂直な方向が上下に位置するよう試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片のひずみ変位が50%となる点まで引張った。次いで、速度500mm/分で初期の位置に戻した。ひずみ変位50%まで引張り、その後初期の位置に戻す工程を1サイクルとし、同一試験片について2サイクル繰り返した。1サイクル目で荷重が0.05Nとなるひずみ変位の値、及び2サイクル目で荷重が0.05Nとなるひずみ変位の値を測定し、下記式に基づいて永久ひずみの値を算出して、伸縮回復性を評価した。
[永久ひずみ(%)]=(2サイクル目のひずみ変位の値(%))−(1サイクル目のひずみ変位の値(%))
[永久ひずみ(%)]=(2サイクル目のひずみ変位の値(%))−(1サイクル目のひずみ変位の値(%))
(伸縮時剥離性)
上述の伸縮回復性測定におけるサイクル試験後、ホットメルト接着剤と基材とがはがれているかどうかを目視により確認し、下記評価基準に従って評価した。
○:ホットメルト接着剤と不織布との間に剥がれが生じていない。
×:ホットメルト接着剤と不織布とが剥がれが生じている。
上述の伸縮回復性測定におけるサイクル試験後、ホットメルト接着剤と基材とがはがれているかどうかを目視により確認し、下記評価基準に従って評価した。
○:ホットメルト接着剤と不織布との間に剥がれが生じていない。
×:ホットメルト接着剤と不織布とが剥がれが生じている。
(接着性)
上述のようにして調製した試験片を用い、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に対して垂直な方向に、引張速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行うことにより接着強度を測定した。T型剥離試験により不織布が破れた場合は十分な接着強度を発現している材料破壊状態となるため、「材破」と評価した。
上述のようにして調製した試験片を用い、長手方向(ホットメルト接着剤の塗工方向)に対して垂直な方向に、引張速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行うことにより接着強度を測定した。T型剥離試験により不織布が破れた場合は十分な接着強度を発現している材料破壊状態となるため、「材破」と評価した。
結果を表1に示す。
1…伸縮性積層体、2…基材、3…ホットメルト接着剤、4…基材
Claims (4)
- スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、及び可塑剤(C)を含むホットメルト接着剤であって、
前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン/スチレン−スチレン共重合体、非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有し、
前記ホットメルト接着剤は、140℃における溶融粘度(η1)と180℃における溶融粘度(η2)との比(η1/η2)が5以下であり、且つ、180℃における溶融粘度(η2)が8,000mPa・s以下である、
ことを特徴とするホットメルト接着剤。 - 前記スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン−エチレン−ブチレン/スチレン−スチレン共重合体、及び非対称スチレン−イソプレン−スチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤。
- 前記可塑剤(C)の含有量は、前記スチレン系ブロック共重合体(A)を100質量部として50〜200質量部である、請求項1又は2に記載のホットメルト接着剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のホットメルト接着剤により、一対の基材が接合されていることを特徴とする伸縮性積層体。
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