JP2023162607A

JP2023162607A - ホットメルト組成物

Info

Publication number: JP2023162607A
Application number: JP2022073048A
Authority: JP
Inventors: 達也藤野; Tatsuya Fujino
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2023-11-09

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、溶融粘度が適度であるため作業性が高く、被着体を貼合した際の初期接着に優れ、剥離強度が高いことから接着力が高く、油脂成分の染み出しが著しく低減されているホットメルト組成物を提供することである。【解決手段】スチレン系ブロック共重合体としてスチレン－ファルネセンブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、軟化剤（Ｃ）と、を含有することを特徴とするホットメルト組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、ホットメルト組成物に関する。

一般に、ホットメルト組成物は、無溶剤で環境に優しく、短時間で硬化可能で、非常に扱いやすい材料であることから、製造現場における作業環境を改善することが可能である。そのため、ホットメルト組成物は、自動車・電機などの精密分野のほか、建築分野など幅広く用いられている。

過去に、出願人は、水添パラフィン系プロセスオイル、高分子量スチレン系ブロックコポリマー、ポリフェニレンエーテル樹脂または変性ポリフェニレンエーテル樹脂、粘着付与樹脂並びに酸化防止剤を必須成分とするホットメルト組成物を発明した（特許文献１）。このホットメルト組成物は、高温下に置かれたのちも、粘度保持率、抗張力保持率が高く保たれ、また解体性にも優れるものであった。

特開２００４－１８９８４４号公報

従来から、包装分野においては、包装資材やその内容物によって、各種接着剤が使い分けられているが、非常に扱いやすい材料であり、乾燥工程を必要とせず、２５℃程度の常温における接着安定性に優れていることから、特にホットメルト組成物を用いる例が増加しつつある。

スチレン系ホットメルト組成物は、スチレン系ブロック共重合体を主成分とするものであるが、被着体表面の濡れ性を高め、その層間の密着性を向上させるため、副成分としてオイルなどの軟化剤が配合されている。このようなホットメルト組成物を、例えば、封筒のような繊維質基材において封緘用として用いた場合、そのまま静置しておくと、軟化剤の油脂成分が繊維質基材に染み出し、外観を損ねる可能性があった。また、封筒を封緘した際の初期接着や、封緘後の郵送中における接着力の向上も求められており、改善の余地があった。

本発明が解決しようとする課題は、溶融粘度が適度であるため作業性が高く、被着体を貼合した際の初期接着に優れ、剥離強度が高いことから接着力が高く、油脂成分の染み出しが著しく低減されているホットメルト組成物を提供することである。

本発明は、スチレン－ファルネセンブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、軟化剤（Ｃ）と、を含有することを特徴とするホットメルト組成物である。

本発明にかかるホットメルト組成物は、溶融粘度が適度であるため作業性が高く、被着体を貼合した際の初期接着に優れ、剥離強度が高いことから接着力が高く、油脂成分の染み出しが著しく低減されているという効果がある。

＜スチレン系ブロック共重合体＞
本発明では、スチレン－ファルネセンブロック共重合体（Ａ）を用いる。当該（Ａ）成分は、本発明にかかるホットメルト組成物のベースポリマーとして用いられる。

スチレン系ブロック共重合体は、主に、スチレン系化合物由来のハードブロックと、ジエン系化合物由来のソフトブロックから構成されている。各ブロックの結合形態としては、直線状、分岐状、放射状のものが存在するが、直線状であるものが比較的多く提供されている。その具体例としては、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン－エチレン／ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン－エチレン／プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン－エチレン－エチレン／プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）などが挙げられる。

本発明においては、特に、ジエン系化合物としてファルネセンを用いた、スチレン－ファルネセンブロック共重合体（Ａ）を用いる必要がある。ファルネセンは、サトウキビから糖分を抽出して、発酵することにより得られる植物由来原料であり、その構造の違いから、α－ファルネセンとβ－ファルネセンに分けることができる。本発明においては、β－ファルネセンを用いることがより好ましい。

当該（Ａ）成分の結合形態としては、直線状、分岐状、放射状のうち、いずれであっても構わないが、特に直線状であることが好ましい。また、当該（Ａ）成分のスチレン割合としては、５～５０重量％であることが好ましく、８～３５重量％であることが特に好ましい。

当該（Ａ）成分の具体例としては、セプトンＳＦ９０２（製品名、クラレ社製、スチレン割合：１８重量％）、セプトンＳＦ９０３（製品名、クラレ社製、スチレン割合：３０重量％）、セプトンＳＦ９０４（製品名、クラレ社製、スチレン割合：２１重量％）などが挙げられる。

＜粘着付与剤＞
本発明では、粘着付与剤（Ｂ）を用いる。当該（Ｂ）成分の種類としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、及びその水添物又は変性物などが挙げられる。

当該（Ｂ）成分の軟化点としては、６０～２５０℃であることが好ましく、７０～２００℃であることがさらに好ましく、８０～１８０℃であることが特に好ましい。

当該（Ｂ）成分の配合割合としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、１～１０００重量部配合することが好ましく、１５～８００重量部配合することがさらに好ましく、３０～６００重量部配合することが特に好ましい。

当該（Ｂ）成分の具体例としては、ＹＳレジンＰＸ１２５０（製品名、ヤスハラケミカル社製、テルペン樹脂、軟化点：１２０℃～１３０℃）、タマノル８０３Ｌ（製品名、荒川化学工業社製、テルペンフェノール樹脂、軟化点：１４５～１６０℃）、パインクリスタルＫＲ－８５（製品名、荒川化学工業社製、ロジン系樹脂、軟化点：８０～８７℃）、ＨＭ－１０００（製品名、Ｈｅｎｇｈｅ社製、芳香族系炭化水素樹脂、軟化点：１００℃）、Ｅｎｄｅｘ１５５（製品名、イーストマン社製、芳香族系炭化水素樹脂、軟化点：１５２℃）、Ｔ－ＲＥＺＨＡ１２５（製品名、ＥＮＥＯＳ社製、水添脂環族系炭化水素樹脂、軟化点：１２０℃～１３０℃）などが挙げられる。

本発明では、軟化剤（Ｃ）を用いる。当該（Ｃ）成分を用いることにより、上記（Ａ）・（Ｂ）成分の分散性が良好となることから、被着体表面の濡れ性を高めることができ、その層間の密着性を向上させることができる。

当該（Ｃ）成分としては、常温（２３℃程度）において、液状であることが好ましい。当該（Ｃ）成分の種類としては、パラフィン系やナフテン系のオイル、ポリブテン、ワックスなどが挙げられる。

当該（Ｃ）成分の配合割合としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、１～８００重量部配合することが好ましく、１０～６００重量部配合することがより好ましく、２０～５００重量部配合することが特に好ましい。

当該（Ｃ）成分の具体例としては、ダイアナプロセスオイルＰＷ－９０（製品名、パラフィン系オイル、出光興産社製）、ダイアナプロセスオイルＮＰ－２５０（製品名、パラフィン系・ナフテン系混合オイル、出光興産社製）、ＦＯＭＩ５５０（製品名、パラフィン系オイル、ＰＴＳａｒｉＳａｒａｎａＫｉｍｉａｔａｍａ社製）、ＫＮ－４００６（製品名、Ｋａｒａｍａｙ社製、パラフィン系・ナフテン系混合オイル）、日石ポリブテンＨＶ－５０（製品名、ＥＮＥＯＳ社製、ポリブテン）、日油ポリブテン１０Ｎ（製品名、日油社製、ポリブテン）、ＩｎｄｏｐｏｌＨ－１００（製品名、ＩＮＥＯＳ社製、ポリブテン）などが挙げられる。

また、本発明では、酸化防止剤を用いることができる。当該成分の種類としては、例えば、亜リン酸塩系、ナフチルアミン系、ｐ－フェニレンジアミン系、キノリン系、ヒドロキノン系、ビス・トリス・ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダードフェノール系などが挙げられ、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。当該成分の具体例としては、ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＧＰ（製品名、住友化学社製）、Ｓｏｎｇｎｏｘ１０１０（製品名、Ｓｏｎｇｗｏｎ社製）などが挙げられる。

なお、本発明においては、炭酸カルシウム、タルク、クレーなどの充填材や、防腐剤、着色剤などの各種添加剤が含まれていても良い。

＜実施例及び比較例＞
表１に示す配合において、１９０℃に設定したニーダーにより十分に混練し、実施例及び比較例のホットメルト組成物を得た。ここで、表１における数値は、重量部を表すものとする。以下に、使用した原材料を示す。
セプトンＳＦ９０２（製品名、クラレ社製、スチレン－ファルネセン－スチレンブロック共重合体、直線状）
ＶＥＣＴＯＲ４２１１ＮＤ（製品名、ＴＳＲＣ社製、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体、直線状）
ＴＡＩＰＯＬ３２０６（製品名、ＴＳＲＣ社製、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体、直線状）
ＴＡＩＰＯＬ６１５２Ｐ（製品名、ＴＳＲＣ社製、スチレン－エチレン／ブチレン－スチレンブロック共重合体、直線状）
ＨＭ－１０００（製品名、Ｈｅｎｇｈｅ社製、芳香族系炭化水素樹脂、軟化点：１００℃）
ＫＮ－４００６（製品名、Ｋａｒａｍａｙ社製、パラフィン系・ナフテン系混合オイル）
Ｓｏｎｇｎｏｘ１０１０（製品名、Ｓｏｎｇｗｏｎ社製、酸化防止剤）

上記の実施例等にて得られたホットメルト組成物について、以下の物性評価を行なった。この結果を表２に示す。

＜溶融粘度＞
ホットメルト組成物を１４０℃にて溶融させ、ブルックフィールド粘度計により、測定温度：１４０℃、スピンドルＮｏ．２７、回転数：５ｒｐｍにて、１０分間静置させた後、回転を開始し、１０分後の溶融粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。溶融粘度が２，０００～６，０００ｍＰａ・ｓであれば、作業性が良好である。

＜初期接着（ループタック試験）＞
ホットメルト組成物を１６０℃にて溶融させ、厚みが５０μｍのシートとした後、２５ｍｍ×３００ｍｍにカットし、温度２３℃・湿度５０％にて１２時間養生することにより試験片を作製した。そして、試験片の端部同士を重ねて固定することにより、円周２００ｍｍの楕円状とし、引張試験機の上側に取り付け、引張試験機の下側には、ＳＵＳ板を取り付けた。その後、試験片がＳＵＳ板に接するように、３００ｍｍ／ｍｉｎにて降下させ、１５秒後に同じ速度で上昇させた際の引張強度の最大値を初期接着（Ｎ／２５ｍｍ）とした。

＜剥離強度（１８０度剥離試験）＞
ホットメルト組成物を１６０℃にて溶融させ、厚みが５０μｍのシートとし、２５ｍｍ×３００ｍｍにカットしてＳＵＳ板に載せ、２ｋｇロールで２往復圧締した後、温度２３℃・湿度５０％にて１２時間養生することにより試験片を作製した。そして、テクノグラフ試験機（ミネビア社製）により、３００ｍｍ／ｍｉｎにて、１８０度方向に剥離させた際の平均強度を剥離強度（Ｎ／２５ｍｍ）とした。

＜染み出し試験＞
筒状の金属容器（内径２９ｍｍ、高さ２０ｍｍ）に、溶融させたホットメルト組成物５ｇを流し込み、２３℃にて１２時間養生させ、完全に固化させた。そして、固化させたホットメルト組成物をコピー用紙に載せ、８０℃にて２時間静置し、コピー用紙への油脂成分の染み出しを目視により観察した。コピー用紙がほとんど変色していないものを〇、コピー用紙が部分的に変色しているものを△、コピー用紙が著しく変色しているものを×と評価した。

実施例にかかるホットメルト組成物は、溶融粘度が適度であるため作業性が高く、被着体を貼合した際の初期接着に優れ、剥離強度が高いことから接着力が高く、油脂成分の染み出しが著しく低減されているものであった。その一方で、比較例にかかるホットメルト組成物は、いずれかの項目において、物性評価が劣るものであった。

Claims

スチレン－ファルネセンブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、軟化剤（Ｃ）と、を含有することを特徴とするホットメルト組成物。
繊維質基材に用いられることを特徴とする請求項１記載のホットメルト組成物。