JP3657279B2 - 粘・接着剤組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は熱安定性の優れた粘・接着剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、溶剤を用いる粘・接着剤の溶剤に対する環境汚染問題が厳しく取り上げられるようになり、また省エネルギー、省資源の観点からホットメルト型の接着剤が広く用いられるようになってきている。従来より、このホットメルト型粘・接着剤のベースポリマーとして、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体が一般的に使用されている。しかし、これらの未水添スチレン系ブロック共重合体は、共役ジエンを有していることから耐熱劣化性が著しく乏しい。その結果、未水添スチレン系ブロック共重合体をベースポリマーとして用いる粘・接着剤配合物を溶融混練法で作製する際は、熱劣化を抑制するために窒素などの不活性ガス雰囲気下で混練する方法が取られることがあるが、混練が長時間に及ぶ場合は熱劣化を完全に防ぐことが出来ず、得られた組成物の溶融粘度を含む粘・接着剤性能が不安定になる。また、窒素気流下で混練を行うと可塑剤のような低分子量化合物が揮発し、正確な配合の組成物が得られず、組成物の溶融粘度を含む粘・接着剤性能が不安定になる。
【０００３】
そこで、未水添スチレン系ブロック共重合体をベースポリマーとして粘・接着剤配合物を溶融混練法で作製する際は、混練時間を短縮するために粘着付与樹脂、可塑剤などを多くするか、ベースポリマーとして溶融粘度の低いポリマーを用いざるを得ず、配合処方が大きく制約される。さらに、未水添スチレン系ブロック共重合体をベースポリマーとして用いる粘・接着剤配合物自体の耐熱老化性が劣るために経時変化が大きく、使用用途が限定されている。そこで、混練時の熱安定性及び組成物の熱安定性を満たすために、ベースポリマーとして水添スチレン系ブロック共重合体を用いることがある。しかしながら、一般に未水添スチレン系ブロック共重合体の溶融粘度に比べ、その水添物の溶融粘度は高くなるために、水添スチレン系ブロック共重合体をベースポリマーとする粘・接着剤組成物は加工性が劣るという欠点がある。また、水添スチレン系ブロック共重合体は各種粘着付与樹脂、可塑剤との相溶性において、未水添スチレン系ブロック共重合体に比べ良好な相溶性を示すものが少なく、配合処方が大きく制約されている。その結果、耐熱老化性に優れる未水添スチレン系ブロック共重合体を用いた粘・接着剤組成物が望まれているのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐熱老化性が改良された未水添スチレン系ブロック共重合体を用いた粘・接着剤組成物を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記課題は、ビニル芳香族化合物を主体とする少なくとも２個の重合体ブロックと、ブタジエンとイソプレンの混合物からなりイソプレンの含有率が１０〜９０ｗｔ％である少なくとも１個の重合体ブロックとからなり、該ビニル芳香族化合物を主体とするブロックの含有率が５〜５０ｗｔ％である熱可塑性エラストマーを含有する粘・接着剤組成物によって達成される。
【０００６】
本発明で用いられるビニル芳香族化合物としてはスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等があるが、特に一般的なものとしてスチレンが挙げられる。これらは１種のみならず２種類以上混合して使用してもよい。ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの分子量は４，０００〜５０，０００、好ましくは５，０００から３０，０００である。
【０００７】
ブタジエンとイソプレンの混合物からなる重合体ブロックはイソプレンの含有率が１０から９０ｗｔ％であることが必要である。イソプレンの含有率が１０ｗｔ％未満では溶融混練時に組成物の粘度が低下し、イソプレンの含有率が９０ｗｔ％を超える場合は溶融混練時に組成物の粘度が上昇し、粘度、物性の面で安定な組成物が得られない。ブタジエンとイソプレンの混合系からなるブロックの分子量は１０，０００〜５００，０００、好ましくは５０，０００〜２００，０００である。
【０００８】
ビニル芳香族化合物を主体とするブロックの含有率は５〜５０ｗｔ％であることが必要である。この割合が５ｗｔ％未満の場合は得られる組成物の凝集力が低く、その結果として所望の耐クリープ性が得られない。５０ｗｔ％を超える場合は接着性に欠ける。
【０００９】
本発明に用いられるブロック共重合体はアニオン重合法により容易に得ることができる。その例としてアルキルリチウムを触媒として用い、ビニル芳香族化合物、およびブタジエンとイソプレンの混合物を逐次重合させる方法、あるいはビニル芳香族化合物、およびブタジエンとイソプレンの混合物をそれぞれ重合後、得られた重合体を適当な方法で結合させる方法を挙げることができる。ブタジエンとイソプレンからなる重合体ブロックの結合様式に関しては、イソプレンとブタジエンがブロック状に結合されているもの、ランダム状に結合されているもの、テーパー状に結合されているものなどいずれの様式でもよい。
【００１０】
本発明の粘・接着剤組成物には必要に応じて粘着付与樹脂、可塑剤あるいはその他の配合物を添加することができる。この場合、粘着付与樹脂、可塑剤に特に制限はなく、必要とされる粘・接着剤性能に応じて配合される。配合剤としては酸化防止剤、紫外線吸収剤、及び炭酸カルシウム、酸化チタン等の充填剤が用いられる。また、本発明の趣旨を損なわない範囲で、他の未水添スチレン系ブロック共重合体、水添スチレン系ブロック共重合体を配合してもよい。
【００１１】
本発明の粘・接着剤組成物は、溶融した後、紙、セロハン、ポリプロピレン、ポリエステル等の基剤に塗布したり、あるいはトルエン等の溶剤に溶解して溶液状態で被着体に塗工するなどして用いられる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例をあげて詳細に説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、本発明が限定されるものではない。
（実施例１〜４）
ｎ−ブチルリチウムを触媒としてスチレンを重合後、イソプレンとブタジエンの混合物を重合し、その後スチレンを添加し重合させることにより表１に示すスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（Ｒ−１〜Ｒ−３）を得た。これらのブロック共重合体と他の成分とを表２に示す配合に従って窒素置換を十分に行ったニーダーで１７０℃で溶融混合することにより、粘着剤組成物を得た。組成物の熱安定性は組成物を１５０℃のギアーオーブン中に１２時間放置し、放置前後の溶融粘度の変化で評価した。結果を表２に示す。溶融粘度は１３０℃キャピラリーレオメーターで剪断速度６．１×１０² （１／秒）の場合を溶融粘度とした。この粘着剤組成物をポリエステルフィルムに塗工することにより粘着テープを作製し、接着力、保持力の評価を行った。結果を表２に示す。接着力は粘着テープをＳＵＳ３０４板に接着し、環境温度２５℃で１８０度角で引張速度３００ｍｍ／分で剥離させて測定した。保持力はＳＵＳ３０４板に２５ｍｍ×２５ｍｍのサイズにカットした粘着テープを接着し、環境温度４０℃で荷重１ｋｇを吊り下げ、落下時間を求めた。
（比較例１〜２）
実施例１〜４と同様にイソプレンとブタジエンの混合物からなるブロックのイソプレン含有率が５ｗｔ％と９５ｗｔ％の２種類のスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（Ｒ−４およびＲ−５）を作製し、これらのブロック共重合体を用いた外は実施例１〜４と同様にして組成物を作製し、粘着テープを作製した。物性を測定したところ、これらは熱安定性に欠けるものであった。
（比較例３〜４）
実施例１〜４と同様にイソプレンとブタジエンの混合物からなるブロックのイソプレン含有率が４５ｗｔ％でスチレン含有量が２ｗｔ％と６５ｗｔ％の２種類のスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（Ｒ−６およびＲ−７）を作製し、これらのブロック共重合体を用いた外は実施例１〜４と同様にして組成物を作製し、粘着テープを作製し、物性を測定した。これらは保持力、接着力の欠けるものであった。
（比較例５）
表１に示すスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（Ｒ−８）およびスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（Ｒ−９）を作製し、それらを１／１（重量比）の割合で配合したものをベースポリマーとして用いて実施例１〜４と同様にして組成物を作製し、粘着テープを作製し、物性を測定した。この組成物は熱劣化試験後、相分離を引き起こし、熱安定性に欠けるものであった。
【００１３】
【表１】

【００１４】
【表２】

【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば熱安定性に優れる粘・接着剤組成物が提供される。

Claims (1)

1. ビニル芳香族化合物を主体とする少なくとも２個の重合体ブロックと、ブタジエンとイソプレンの混合物からなりイソプレンの含有率が１０〜９０ｗｔ％である少なくとも１個の重合体ブロックとからなり、該ビニル芳香族化合物を主体とするブロックの含有率が５〜５０ｗｔ％である熱可塑性エラストマーを含有することを特徴とする粘・接着剤組成物。