JP2022516908A - ホットメルト粘着剤組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[比較例1]
<ブロック共重合体組成物の製造>
アルゴン(Ar)で置換された10L反応器を温度50℃、圧力1.0barに設定し、この反応器に、シクロヘキサン(5000g)、スチレン(110g)を入れて撹拌した。10分間撹拌した後、n‐ブチルリチウム(25g)を投入し、重合を開始した。スチレン単量体の重合温度が最高温度に逹した時から15分後に、イソプレン単量体(558g)を投入し、重合させた。イソプレン重合温度が最高温度に逹した時から10分後に、カップリング剤であるジメチルジクロロシラン(1.0g)を投入した。カップリング剤投入10分後に、重合終結剤であるメタノールを投入して重合を終結し、ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体を含む組成物を製造した。10分間撹拌した後、酸化防止剤を添加した。最後に、撹拌機が設置されているガラス反応器に蒸留水を入れてサーキュレータで90℃に温度を維持し、撹拌を行うとともに、滴下漏斗(dropping funnel)を用いて、製造された重合物をゆっくり投入し、シクロヘキサンを除去した。生成されたクラム(crumb)を低温乾燥し、ジブロック共重合体とトリブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物を製造した。
1Lガラスビーカーに可塑性オイルとして白色鉱油(white mineral oil)であるKixx Process600(GS Caltex社製)、粘着付与剤としてSU100(kolon社製)、酸化防止剤としてIrganox 1010を入れ、ガラスビーカーを160℃heating Mantleに固定させ、80rpmで撹拌してから、ビーカー内部の温度が160℃に逹した後、100rpmに速度を高め、追加撹拌した。
前記比較例1でジブロック共重合体およびトリブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物を製造した後、過酸化水素とギ酸の混合物を投入し、70℃で2時間ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体に含まれたイソプレン由来の単位のうち一部と反応させ、次に、10分間撹拌した後、反応終結剤であるSDD(Sodium dimethyldithiocarbamate hydrate)と酸化防止剤を添加した以外は、比較例1と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。この際、過酸化水素とギ酸は、使用されたイソプレン1モルを基準として、ギ酸と過酸化水素の合計量として0.035モル使用し、過酸化水素とギ酸は、1:1.5のモル比で使用した。
前記比較例2で、ギ酸と過酸化水素を、使用されたイソプレン1モルを基準として、ギ酸と過酸化水素の合計量として0.07モル使用した以外は、比較例2と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例2で、ギ酸と過酸化水素を、使用されたイソプレン1モルを基準として、ギ酸と過酸化水素の合計量として0.175モル使用した以外は、比較例2と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例2で、ギ酸と過酸化水素を、使用されたイソプレン1モルを基準として、ギ酸と過酸化水素の合計量として0.35モル使用した以外は、比較例2と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例3で製造したトリブロック共重合体およびジブロック共重合体に含まれたエポキシ化イソプレン単位のモル数に対して、同量のモル数([epoxy]/[PEG]=1)のポリエチレングリコール(PEG)を添加してブロック共重合体組成物を架橋し、架橋ブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物を製造し、これを用いてホットメルト粘着剤組成物を製造した以外は、比較例3と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。
上記の比較例で製造されたそれぞれのジブロック共重合体とトリブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物のジブロック共重合体の含量、スチレンの含量、ビニルの含量、TSV粘度およびエポキシ化イソプレン単位の含量を分析し、下記表1に示した。
ブロック共重合体組成物に含まれたジブロック共重合体の含量を、前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体の全体100重量部に対する重量部で表示した。前記ジブロック共重合体の含量を測定するためのGPCは、Waters 2707 autosampler、Waters 2414 Refractive index detector、Waters 1515 Isocratic HPLC pumpで構成された機器を使用した。GPC用展開溶媒は、テトラヒドロフラン(Fisher T425‐4)を使用し、試料は、シェ-カを用いて完全に溶解させて準備した。このように準備した試料は、オートサンプラ(autosampler)を用いて投入し、Isocratic flowは1mL/minにした。カラム温度は、内部および外部を両方とも40℃にした。GPC上、二つのピークのうち分子量が小さい部分を分析し、測定した。
前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体の全体100重量部に対するスチレン単量体由来の単位の全含量を測定し、重量部で表示した。Varian VNMRS 500Mhz NMRを使用して分析しており、溶媒としては、Cambridge Isotope社製の1,1,2,2‐テトラクロロエタンD2を使用した。スチレン含量は、NMR7.4~6.0ppmのピークを積分し、測定された面積の値で含量を決定した。
前記ブロック共重合体組成物を25重量%の濃度でトルエンに溶解し、25℃に維持している恒温槽で回転粘度計(Rotary viscometer)を用いて測定した。
前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体内のビニルの含量は、バリアン社製の500MHz NMR装置により測定した。前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体の全重量対比重量%で示した。
前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体に含まれたエポキシ化イソプレン単位の含量を、イソプレン由来の単位と前記エポキシ化イソプレン単位の計100重量部に対する含量で測定した。
<ブロック共重合体組成物の製造>
前記比較例3と同じ方法で実施し、前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物を製造した。
1Lガラスビーカーに可塑性オイルとして白色鉱油(white mineral oil)であるKixx Process600(GS Caltex社製)、粘着付与剤としてSU100(kolon社製)、酸化防止剤としてIrganox1010を入れ、ガラスビーカーを160℃heating Mantleに固定させ、80rpmで撹拌してから、ビーカー内部の温度が温度が160℃に逹した後、100rpmに速度を高め、追加撹拌した。
前記実施例1で、ポリエチレングリコールの使用量を、エポキシ化イソプレン単位のモル数に対して0.5モル比で使用した以外は、実施例1と同様に実施し、架橋ブロック共重合体を含むホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記実施例1で、ポリエチレングリコールの使用量を、エポキシ化イソプレン単位のモル数に対して0.33モル比で使用した以外は、実施例1と同様に実施し、架橋ブロック共重合体を含むホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記実施例1で、ポリエチレングリコールの代わりに、エチレングリコールを使用した以外は、実施例1と同様に実施し、架橋ブロック共重合体を含むホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例4で製造したブロック共重合体組成物を使用した以外は、実施例1と同様に実施し、架橋ブロック共重合体を含むホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例5で製造したブロック共重合体組成物を使用した以外は、実施例1と同様に実施し、架橋ブロック共重合体を含むホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記比較例1で製造したブロック共重合体組成物を使用した以外は、実施例1と同様に実施し、ホットメルト粘着剤組成物を製造した。
前記実施例および比較例で製造したホットメルト粘着剤組成物を120℃のホットメルトコ-タのロールの上で5分間溶融させ、粘着層の厚さが50μmになるようにホットメルトコータのローラを通過させてPETフィルム上にコーティングし、粘着部材を製造した。
前記実施例および比較例で製造したホットメルト粘着剤組成物に対して、以下のような方法で、軟化点、粘着性、粘度、剥離強度、および粘度変化率を測定し、その結果を表2および3に示した。
Automatic Softening Point Analyzer RB 365G Modelを用いて、リング(ring)に前記ホットメルト粘着剤組成物を充分に入れ、1時間放置した後、ボール(直径:9.525mm、重量:3.5g)を載せた。試料を5℃/minの速度で昇温させて加熱し、ボールが1インチ下がった時の温度を測定した(関連規格:ASTM D36)。
前記で製造された粘着部材に対して、LT‐1000 Loop Tack Testerを用いて粘着性を測定した。粘着部材サンプルは、1インチの幅および150mmの長さで裁断し、常温で測定機ホルダーに半分に折り曲げて固定した後、金属板に接着されてから離れる時の接着力を測定した(関連規定:ASTM D 6195B)。
前記で製造された粘着部材を、Texture Analyzer(TA)を用いて、180゜‐peel方式で、粘着力を測定した。粘着部材サンプルは、1インチの幅および150mmの長さで裁断し、常温で0.3m/minの速度条件で測定した(関連規格:ASTM D1876)。
前記ホットメルト粘着剤組成物約10gを、サンプルチャンバ(Sample chamber)に入れ、ブルックフィールド粘度計(DV2+ Model、Spindle Number27)を用いて、180℃で粘度を30分間測定した。次に、前記ホットメルト粘着剤組成物を24時間、180℃で放置した後、同じ方法で粘度を測定し、180℃の粘度を測定した(関連規格:ASTM D4402)。
Claims (15)
- 前記ホットメルト粘着剤組成物に含まれた前記エポキシ化イソプレン単位は、前記イソプレン由来の単位および前記エポキシ化イソプレン単位の全体100重量部に対して、0.5~5重量部である、請求項1に記載のホットメルト粘着剤組成物。
- 前記ホットメルト粘着剤組成物に含まれたスチレン系単量体由来の単位は、前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体の全体100重量部に対して、10~20重量部である、請求項1に記載のホットメルト粘着剤組成物。
- 前記ジブロック共重合体は、前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体の全体100重量部に対して、15~25重量部である、請求項1に記載のホットメルト粘着剤組成物。
- 前記架橋剤由来の架橋部は、ポリアルキレングリコールおよびエチレングリコールからなる群から選択される1種以上である、請求項1に記載のホットメルト粘着剤組成物。
- 前記ホットメルト粘着剤組成物は、粘着付与剤、可塑性オイルおよび酸化防止剤からなる群から選択される1種以上のホットメルト粘着剤用配合物をさらに含む、請求項1に記載のホットメルト粘着剤組成物。
- 炭化水素溶媒および重合開始剤の存在下で、スチレン系単量体を重合し、スチレン系単量体ブロックを製造するステップ(S10)と、
前記スチレン系単量体ブロックとイソプレンを重合し、スチレン系単量体由来の単位およびイソプレン由来の単位を含むジブロック共重合体を製造するステップ(S20)と、
2以上の前記ジブロック共重合体とカップリング剤をカップリング反応させてトリブロック共重合体を製造し、前記トリブロック共重合体および前記ジブロック共重合体を含むブロック共重合体組成物を製造するステップ(S30)と、
前記トリブロック共重合体および前記ジブロック共重合体に含まれたイソプレン由来の単位のうち一部と過酸化水素およびカルボン酸混合物を反応させ、前記イソプレン由来の単位のうち一部をエポキシ化イソプレン単位で置換するステップ(S40)と、
前記エポキシ化イソプレン単位を含むトリブロック共重合体およびジブロック共重合体のうち2以上を架橋剤で架橋させて架橋ブロック共重合体を製造するステップ(S50)とを含む、ホットメルト粘着剤組成物の製造方法。 - 前記ステップS40での前記過酸化水素およびカルボン酸は、前記トリブロック共重合体および前記ジブロック共重合体に含まれたイソプレン由来の単位 1モルを基準として0.01モル~0.4モル使用する、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記カルボン酸は、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ベンジルオキシギ酸、ジニトロ安息香酸およびメタクロロ安息香酸からなる群から選択される1種以上である、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記過酸化水素とカルボン酸混合物は、過酸化水素とカルボン酸を1:0.8~1:3のモル比で含む、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体に含まれた前記エポキシ化イソプレン単位は、前記イソプレン由来の単位および前記エポキシ化イソプレン単位の全体100重量部に対して、0.5~5重量部である、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記ステップS50は、ホットメルト粘着剤用配合物および前記ステップS40を終了したブロック共重合体組成物の配合過程中に前記架橋剤を投入して行われる、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記ホットメルト粘着剤用配合物は、粘着付与剤、可塑性オイルおよび酸化防止剤からなる群から選択される1種以上を含む、請求項12に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記架橋剤は、前記ジブロック共重合体およびトリブロック共重合体内に含まれたエポキシ化イソプレン単位1モルに対して、0.1~1のモル比で使用される、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
- 前記架橋剤は、ポリアルキレングリコールおよびエチレングリコールからなる群から選択される1種以上である、請求項7に記載のホットメルト粘着剤組成物の製造方法。
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