JP2021008582A - ホットメルト接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
1.温度23℃の条件で測定されるナノインデンター硬度(kPa)をX、温度23℃、周波数1Hzの条件で測定されるtanδをYとして、X及びYが、下記式(1)〜(3)を満たす、
ことを特徴とするホットメルト接着剤。
100≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.6・・・(2)
Y≦1.56×10−3X+0.10・・・(3)
2.式(1)及び式(2)が下記式である、項1に記載のホットメルト接着剤。
210≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.395・・・(2)
3.スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与剤(B)、並びに、カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物により変性された石油系樹脂(C)を含む、項1又は2に記載のホットメルト接着剤。
4.スチレン系ブロック共重合体(A)は、25%トルエン溶融粘度が250mPa・s以下、スチレン含有量が20〜60質量%であるスチレン系ブロック共重合体(A1)を含む、項3に記載のホットメルト接着剤。
本発明のホットメルト接着剤は、温度23℃の条件で測定されるナノインデンター硬度(kPa)をX、温度23℃、周波数1Hzの条件で測定されるtanδをYとして、X及びYが、下記式(1)〜(3)を満たす。
100≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.6・・・(2)
Y≦1.56×10−3X+0.10・・・(3)
ホットメルト接着剤が安定した剥離性を発現するには、高い凝集力を示すことが必要となる。ホットメルト接着剤の凝集力は、硬さを表すナノインデンター硬度、及び粘弾性特性を表すtanδの2つの指標により規定することができる。本発明のホットメルト接着剤は、ナノインデンター硬度(X)とtanδ(Y)とが上記式(1)〜(3)を満たす場合、高い凝集力を発現することができ、安定した剥離性を発現し、繰り返し開閉可能な袋体を製造するのに好適に機能することができる。
ナノインデンター(HYSITRON社製)を用いて、室温23℃環境下でバーコビッチ型圧子をホットメルト接着剤表面に、速度100nm/sec、3000nm、保持時間0secの条件で押し込んだ際の荷重μN(Pmax)を測定し、下記式より算出する。
ナノインデンター硬度(kPa)=(Pmax(μN))/(A(接触投影面積(m2)))
動的粘弾性測定器(ティーエーインスツルエント社製ローテェーショナルレオメーター、商品名「AR−G2」)を用いて、周波数1Hz、昇温速度5℃/分、測定範囲−40℃〜100℃の条件で損失弾性率G”及び貯蔵弾性率G’を測定し、23℃における損失弾性率G”及び貯蔵弾性率G’から、下記式によって23℃におけるtanδを算出する。
(tanδ)= 損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’
100≦X≦350・・・(1)
すなわち、本発明のホットメルト接着剤の温度23℃の条件で測定されるナノインデンター硬度(kPa)であるXは、100以上350以下である。Xが100未満であると、ホットメルト接着剤の凝集力が低下し、安定した剥離性を示せない。また、Xが350を超えると、被着体への密着性が低下し、粘着強度が低下する。ナノインデンター硬度(kPa)であるXは、150以上が好ましく、210以上がより好ましい。また、ナノインデンター硬度(kPa)であるXは、320以下が好ましい。上記式(1)は、下記式であることが好ましい。
150≦X≦350・・・(1)
また、上記式(1)は、下記式であることがより好ましい。
210≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.6・・・(2)
すなわち、本発明のホットメルト接着剤の温度23℃、周波数1Hzの条件で測定されるtanδ(Y)は、0.2以上0.6以下である。Yが0.6を超えると、ホットメルト接着剤の凝集力が低下し、安定した剥離性を示せない。また、Yが0.2未満であると、被着体への密着性が低下し、粘着強度が低下する。tanδ(Y)は、0.2以上が好ましく、0.25以上がより好ましい。また、tanδ(Y)は、0.451以下が好ましく、0.395以下がより好ましい。上記式(2)は、下記式であることが好ましい。
0.2≦Y≦0.395・・・(2)
Y≦1.56×10−3X+0.10・・・(3)
上記式(3)において、Yが上記範囲を超えると、ホットメルト接着剤の凝集力が低下し、安定した剥離性を示せない。
スチレン系ブロック共重合体(A)は、スチレン由来の構造単位からなる重合体ブロックと、共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックとを有するブロック共重合体であることが好ましい。
粘着付与剤(B)は、本発明のホットメルト接着剤を得ることができれば特に限定されず、ホットメルト接着剤に通常用いられるものを使用することができる。
本発明のホットメルト接着剤は、カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物により変性された石油系樹脂(C)を含んでいてもよい。上記石油系樹脂(C)を含有することにより、本発明のホットメルト接着剤の凝集力がより一層向上するため、ホットメルト接着剤がより一層凝集破壊し難くなる。
本発明のホットメルト接着剤は、可塑剤を含んでいてもよい。
本発明のホットメルト接着剤は、酸化防止剤を含んでいてもよい。
本発明のホットメルト接着剤は、液状ゴムを含んでいてもよい。
ホットメルト接着剤の製造方法としては、特に限定されず、例えば、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与剤(B)、カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物により変性された石油系樹脂(C)、及び必要に応じて可塑剤等の任意の添加剤を、加熱装置を備えた撹拌混練機中に投入し、加熱しながら混練する方法等が挙げられる。
ホットメルト接着剤を180℃に加熱することにより溶融させた後、スロットダイ塗工によって50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上にホットメルト接着剤を幅50mm、30μm厚で塗布する。次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムのホットメルト接着剤塗布面上に、表面に離型処理が施された紙を積層して積層体を作製し、23℃雰囲気下にて1日養生する。次いで、23℃雰囲気下にて、積層体から離型処理が施された紙を剥離した後、ホットメルト接着剤と所定の被着体とを貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させて圧締し、試験片を調製する。試験片を調製して30分後に、引っ張り試験機(島津製作所社製AGS−100NX)を用いて、引張速度300mm/分の条件で180°剥離試験を0℃、23℃、40℃の雰囲気下で行うことにより、接着強度(N/25mm)を測定する。測定は3回行い、測定値の平均を平均強度とする。また、剥離形態を目視で観察する。被着体には50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、25μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、50μm厚のポリエチレンフィルム(PE)を用いる。
ホットメルト接着剤を180℃に加熱することにより溶融させた後、スロットダイ塗工によって50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上にホットメルト接着剤を幅50mm、30μm厚で塗布する。次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムのホットメルト接着剤塗布面上に、表面に離型処理が施された紙を積層して積層体を作製し、23℃雰囲気下にて1日養生する。次いで、23℃雰囲気下にて、積層体から離型処理が施された紙を剥離する。次いで、以下の手順を20回繰り返す。ホットメルト接着剤と所定の被着体とを貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させて圧締し、試験片を調製する。試験片を調製して30分後に、引っ張り試験機(島津製作所社製AGS−100NX)を用いて、引張速度300mm/分の条件で180°剥離試験を23℃の雰囲気下で行うことにより、接着強度(N/25mm)を測定する。これまでの手順を1回とし、当該手順を20回繰り返す。測定は3回行い、測定値の平均を平均強度とする。また、剥離形態を目視で観察する。被着体には50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、25μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、50μm厚のポリエチレンフィルム(PE)を用いる。
・スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(SEBS)共重合体(A1−1)
(クレイトンポリマー社製 商品名「クレイトンG1726」、スチレン含有量:30重量%、25%トルエン溶液粘度:200mPa・s)
・スチレン−ブタジエン−スチレンブロック(SBS)共重合体(A1−2)
(旭化成社製 商品名「T−439」、スチレン含有量:45重量%、25%トルエン溶液粘度:170mPa・s)
・スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(SEBS)共重合体(A2)
(クレイトンポリマー社製 商品名「クレイトンG1.567」、スチレン含有量:13重量%、25%トルエン溶液粘度:4,200mPa・s)
・スチレン−ブタジエン−スチレンブロック(SBS)共重合体(A3)
(旭化成社製 商品名「T−438」、スチレン含有量:35重量%、25%トルエン溶液粘度:470mPa・s)
・脂環族系石油樹脂(B1)(Kolon社製 商品名「SU400」)
・芳香族系石油樹脂(B2)(荒川化学社製 商品名「アルコンP−100」
・テルペン樹脂(B3)(ヤスハラケミカル社製 商品名「PX−1000」)
・エチレン酢酸ビニル変性ポリエチレンワックス(C1)(ハネウェル社製 商品名「A−C400」)
・無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(C2)(クラリアントジャパン社製 商品名「リコセンPPMA6252」)
・エチレン酢酸ビニル共重合体(C3)(東ソー社製 商品名「ウルトラセン685」)
・フィッシャートロップシュワックス(C’1)(サゾール社製 商品名「サゾールC80」)
・パラフィン系プロセスオイル(ウィトコ社製 商品名「Kaydol」)
ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製 商品名「IRGANOX1010」)
上述した、スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与剤(B)、カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物により変性された石油系樹脂(C)、可塑剤、及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を、それぞれ表1〜表4に示した配合量で、加熱装置を備えた撹拌混練機中に投入した後、145℃で90分に亘って加熱しながら混練することにより、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、以下に示す測定方法により140℃粘度(溶融粘度)、粘着力、リシール性、糊残り性、ナノインデンター硬度、tanδを測定した。
日本接着剤工業会規格 JAI−7に準拠した測定方法により、ブルックフィールドRVF型粘度計及びサーモセルを用いて、No.27スピンドルにて、140℃におけるホットメルト接着剤の粘度(溶融粘度)(mPa・s)を測定した。
ホットメルト接着剤を180℃に加熱することにより溶融させた後、スロットダイ塗工によって50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上にホットメルト接着剤を幅50mm、30μm厚で塗布した。次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムのホットメルト接着剤塗布面上に、表面に離型処理が施された紙を積層して積層体を作製し、23℃雰囲気下にて1日養生した。次いで、23℃雰囲気下にて、積層体から離型処理が施された紙を剥離した後、ホットメルト接着剤と所定の被着体とを貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させて圧締し、試験片を調製した。試験片を調製して30分後に、引っ張り試験機(島津製作所社製AGS−100NX)を用いて、引張速度300mm/分の条件で180°剥離試験を0℃、23℃、40℃の雰囲気下で行うことにより、接着強度(N/25mm)を測定した。測定は3回行い、測定値の平均を平均強度とした。また、剥離形態を目視で観察した。被着体には50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、25μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、50μm厚のポリエチレンフィルム(PE)を用いた。
上述の粘着力の測定において調製した試験片を50mm四方に裁断し、40℃雰囲気下において500g/50mm四方の荷重をかけ、24時間養生した。養生後、引っ張り試験機(島津製作所社製AGS−100NX)を用いて、引張速度300mm/分の条件で180°剥離試験を23℃の雰囲気下で行い、接着強度(N/25mm)を測定し、下記式に従って糊残り率を算出した。測定は3回行い、測定値の平均を平均強度及び糊残り率とした。また、剥離形態を目視で観察した。
糊残り率(%)=凝集破壊面積(mm2)/接着面積(mm2)
ホットメルト接着剤を180℃に加熱することにより溶融させた後、スロットダイ塗工によって50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上にホットメルト接着剤を幅50mm、30μm厚で塗布した。次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムのホットメルト接着剤塗布面上に、表面に離型処理が施された紙を積層して積層体を作製し、23℃雰囲気下にて1日養生した。次いで、23℃雰囲気下にて、積層体から離型処理が施された紙を剥離した。次いで、以下の手順を20回繰り返す。ホットメルト接着剤と所定の被着体とを貼り合わせ、2kgのローラーを1往復させて圧締し、試験片を調製した。試験片を調製して30分後に、引っ張り試験機(島津製作所社製AGS−100NX)を用いて、引張速度300mm/分の条件で180°剥離試験を23℃の雰囲気下で行うことにより、接着強度(N/25mm)を測定した。これまでの手順を1回とし、当該手順を20回繰り返した。測定は3回行い、測定値の平均を平均強度とした。また、剥離形態を目視で観察した。被着体には50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、25μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、50μm厚のポリエチレンフィルム(PE)を用いた。
ナノインデンター(HYSITRON社製)を用いて、室温23℃環境下でバーコビッチ型圧子をホットメルト接着剤表面に、速度100nm/sec、3000nm、保持時間0secの条件で押し込んだ際の荷重μN(Pmax)を測定し、下記式より算出した。
ナノインデンター硬度(kPa)=(Pmax(μN))/(A(接触投影面積(m2)))
動的粘弾性測定器(ティーエーインスツルエント社製ローテェーショナルレオメーター、商品名「AR−G2」)を用いて、周波数1Hz、昇温速度5℃/分、測定範囲−40℃〜100℃の条件で損失弾性率G”及び貯蔵弾性率G’を測定し、23℃における損失弾性率G”及び貯蔵弾性率G’から、下記式によって23℃におけるtanδを算出した。
(tanδ)= 損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’
Claims (4)
- 温度23℃の条件で測定されるナノインデンター硬度(kPa)をX、温度23℃、周波数1Hzの条件で測定されるtanδをYとして、X及びYが、下記式(1)〜(3)を満たす、
ことを特徴とするホットメルト接着剤。
100≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.6・・・(2)
Y≦1.56×10−3X+0.10・・・(3) - 式(1)及び式(2)が下記式である、請求項1に記載のホットメルト接着剤。
210≦X≦350・・・(1)
0.2≦Y≦0.395・・・(2) - スチレン系ブロック共重合体(A)、粘着付与剤(B)、並びに、カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物により変性された石油系樹脂(C)を含む、請求項1又は2に記載のホットメルト接着剤。
- スチレン系ブロック共重合体(A)は、25%トルエン溶融粘度が250mPa・s以下、スチレン含有量が20〜60質量%であるスチレン系ブロック共重合体(A1)を含む、請求項3に記載のホットメルト接着剤。
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