JP5192681B2 - 親水性ホットメルト接着剤 - Google Patents
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Description
従来、ポリオレフィン系のフィルム、不織布、紙、樹脂成型品などの接着に用いられるホットメルト接着剤としては、ジエン共重合体に粘着付与樹脂成分及びプロセスオイル等の液状可塑剤、他添加剤等を配合してなるものなど(例えば、特許文献1参照)が知られている。
本発明の目的は、被着体が水に濡れた状態でも良好な接着力を示すホットメルト接着剤を提供することにある。
即ち、本発明は、ポリオレフィン(a)のブロックと、体積固有抵抗値が1×105〜1×1011Ω・cmの親水性ポリマー(b)のブロックとが、エステル結合又はアミド結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマーであって下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するブロックポリマー(A1)、ジエン共重合体(B)及び粘着付与樹脂(C)からなる親水性ホットメルト接着剤;該接着剤で接着されてなる接着体である。
(1)被着体が水に濡れた状態でも良好な接着力を示す。
(2)親水性を付与する成分がポリマーであるので、ブリードアウト等による親水性能の低下がない。
×105〜1×1011Ω・cmの親水性ポリマー(b)のブロックとが、エステル結合、
アミド結合、エーテル結合及びイミド結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有する。
(a)のブロックとしては、カルボニル基(好ましくはカルボキシル基、以下同じ。)をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a1)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a2)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a3)が使用でき、さらに、カルボニル基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a4)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a5)及びアミノ基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a6)が使用できる。これらのうち、変性のし易さからカルボニル基を有するポリオレフィン(a1)及び(a4)が好ましい。
(a0)は、通常、両末端が変性可能なポリオレフィン、片末端が変性可能なポリオレフィン及び変性可能な末端基を持たないポリオレフィンの混合物であるが、両末端が変性可能なポリオレフィンが主成分であるものが好ましい。
α−オレフィンとしては、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン及び1−ドデセンなどが挙げられ、ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、シクロペンタジエン及び1,11−ドデカジエンなどが挙げられる。
これらのうち後述するジエン共重合体(B)との相溶性の観点から好ましいのは、C2〜12(エチレン、プロピレン、C4〜12のα−オレフィン、ブタジエン及び/又はイソプレンなど)、さらに好ましいのはC2〜10(エチレン、プロピレン、C4〜10のα−オレフィン及び/又はブタジエンなど)、とくに好ましいのはエチレン、プロピレン及び/又はブタジエンである。
重合法によって得られるポリオレフィンは公知の方法等で製造でき、例えば、ラジカル触媒、金属酸化物触媒、チーグラー触媒及びチーグラー−ナッタ触媒等の存在下で上記オレフィンを(共)重合させる方法等により容易に得ることができる。
ラジカル触媒としては、公知のもの、例えばジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルベンゾエート、デカノールパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、パーオキシ−ジ−カーボネートエステル、アゾ化合物等、及びγ−アルミナ担体に酸化モリブデンを付着させたもの等が挙げられる。
金属酸化物触媒としては、シリカ−アルミナ担体に酸化クロムを付着させたもの等が挙げられる。
チーグラー触媒及びチーグラー−ナッタ触媒としては、(C2H5)3Al−TiCl4等が挙げられる。
重合法又は熱減成法で得られるポリオレフィンのうち、変性基であるカルボニル基の導入のしやすさ、及び入手のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィンが好ましい。
(a0)中の二重結合の量は、相溶性の観点から好ましくは、C1,000当たり1〜40個、さらに好ましくは2〜30個、とくに好ましくは4〜20個である。
1分子当たりの二重結合の平均数は、繰り返し構造の形成性の観点及び相溶性の観点から好ましくは、1.1〜5、さらに好ましくは1.3〜3、とくに好ましくは1.5〜2.5、最も好ましくは1.8〜2.2である。
熱減成法においては、Mnが800〜6,000の範囲で、一分子当たりの平均末端二重結合数が1.5〜2個の低分子量ポリオレフィンが容易に得られる〔例えば、村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、192頁(1975)参照〕。
装置 :高温ゲルパーミエイションクロマトグラフィー
溶媒 :オルトジクロロベンゼン
基準物質 :ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel MIXED−B
カラム温度 :135℃
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)としては、C3〜12のカルボン酸、例えばモノカルボン酸[(メタ)アクリル酸など]、ジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸など)、これらのアルキル(C1〜4)エステル[(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、イタコン酸ジエチルなど]及びこれらの無水物が挙げられる。
これらのうち(a0)との反応性の観点から好ましいのは、ジカルボン酸、これらのアルキルエステル及びこれらの無水物、さらに好ましいのはマレイン酸(無水物)及びフマル酸、とくに好ましいのはマレイン酸(無水物)である。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)によるポリオレフィン(a0)の変性は公知の方法、例えば、(a0)の末端二重結合に、溶液法又は溶融法のいずれかの方法で、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を熱的に付加(エン反応)させることにより行うことができる。
溶液法としては、キシレン、トルエン等の炭化水素系溶媒の存在下、(a0)にα,β
−不飽和カルボン酸(無水物)を加え、窒素等の不活性ガス雰囲気中170〜230℃で反応させる方法などが挙げられる。
溶融法としては、(a0)を加熱溶融した後に、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を加え、窒素等の不活性ガス雰囲気中170〜230℃で反応させる方法が挙げられる。これらの方法のうち、反応の均一性の観点から好ましいのは溶液法である。
ラクタムとしては、C6〜12(好ましくは6〜8、さらに好ましくは6)のラクタム、例えば、カプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム及びウンデカノラクタムが挙げられる。
アミノカルボン酸としては、C2〜12(好ましくは4〜12、さらに好ましくは6〜12)のアミノカルボン酸、例えば、アミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニンなど)、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸及び12−アミノドデカン酸が挙げられる。
これらのうち、二次変性の反応性の観点から好ましいのは、カプロラクタム、ラウロラクタム、グリシン、ロイシン、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸及び12−アミノドデカン酸、さらに好ましいのはカプロラクタム、ラウロラクタム、ω−アミノカプリル酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、特に好ましいのはカプロラクタム及び12−アミノドデカン酸である。
ラクタム又はアミノカルボン酸の使用量は、相溶性の観点から好ましくは、α,β−不飽和カルボン酸からカルボキシル基を除いた残基1個当たり、ラクタム又はアミノカルボン酸0.1〜20個、さらに好ましくは0.3〜15個、特に好ましくは0.5〜10個である。
酸化によるカルボニル基の導入は、公知の方法、例えば、米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。ヒドロホルミル化によるカルボニル基の導入は、公知の方法、例えば、Macromolecules、Vol.31、5943頁記載の方法で行うことができる。
ラクタム及びアミノカルボン酸としては、(a12)で例示したものが挙げられその使用量も同様である。
また、(a1)の酸価は、(b)との反応性の観点から好ましくは、4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、さらに好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。
式中、E1は、(b01)又は(b02)から水酸基を除いた残基を表し、A1は、ハロゲン原子を含んでいてもよいC2〜12(好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜4)のアルキレン基;m及びm’は1〜300、好ましくは2〜250、さらに好ましくは5〜200、とくに好ましくは8〜150、最も好ましくは10〜100の整数を表し、mとm’とは同一でも異なっていてもよい。また、m個の(OA1)とm’個の(A1O)とは同一でも異なっていてもよく、また、これらが2種以上のオキシアルキレン基で構成される場合の結合形式はブロック、ランダム又はこれらの組合せのいずれでもよい。
脂肪族2価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,12−ドデカンジオールなどが挙げられる。
脂環式2価アルコールとしては、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロオクタンジオール及び1,3−シクロペンタンジオールなどが挙げられる。
芳香脂肪族2価アルコールとしては、キシリレンジオール、1−フェニル−1,2−エタンジオール及び1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼンなどが挙げられる。
モノアミンのビスヒドロキシアルキル化物は、公知の方法、例えば、モノアミンとC2〜4のAO[エチレンオキシド(以下、EOと略記)プロピレンオキシド(以下、POと略記)、ブチレンオキシドなど]とを反応させるか、モノアミンとC1〜12のハロゲン化ヒドロキシアルキル(2−ブロモエチルアルコール、3−クロロプロピルアルコールなど)とを反応させることにより容易に得ることができる。
脂環式1級モノアミンとしては、シクロプロピルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。
芳香(脂肪)族1級モノアミンとしては、アニリン及びベンジルアミンなどが挙げられる。
その他のAO及び置換AOとしては、C5〜12のα−オレフィンのエポキシ化物、スチレンオキシド及びエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン及びエピブロモヒドリン等)等が挙げられる。他のAO及び置換AOのそれぞれの使用量は、全AOの重量に基づいて親水性の観点から好ましくは、30重量%以下、さらに好ましくは0又は25重量%以下、とくに好ましくは0又は20重量%以下である。
AOの付加モル数は、親水性ポリマー(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、(b01)又は(b02)の水酸基1個当り1〜300モル、さらに好ましくは2〜250モル、とくに好ましくは10〜100モルである。
ポリエーテルジオール(b1)中のオキシアルキレン単位の含量は、(b1)の重量に基づいて親水性ポリマー(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、5〜99.8重量%、さらに好ましくは8〜99.6重量%、とくに好ましくは10〜98重量%である。また、ポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン単位の含量は、ポリオキシアルキレン鎖の重量に基づいて(b)の体積固有抵抗値の観点から好ましくは、5〜100重量%、さらに好ましくは10〜100重量%、とくに好ましくは50〜100重量%、最も好ましくは60〜100重量%である。
RNH−A2−(OA1)mO−E1−O(A1O)m'−A2−NHR
で示されるものが挙げられる。
式中の記号E1は、(b01)又は(b02)から水酸基を除いた残基を表し、A1は、ハロゲン原子を含んでいてもよいC2〜12(好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜4)のアルキレン基;m及びm’は1〜300、好ましくは2〜250、さらに好ましくは5〜200、とくに好ましくは8〜150、最も好ましくは10〜100の整数を表し、mとm’とは同一でも異なっていてもよい。A2はハロゲン原子を含んでいてもよいC2〜12(好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜4)のアルキレン基を表し、A1とA2とは同じでも異なってもよい。RはH又はC1〜4(好ましくは1又は2)のアルキル基を表す。
(b2)は、(b1)の両末端水酸基を公知の方法によりアミノ基に変えることにより、容易に得ることができる。
水酸基をアミノ基に変える方法としては、公知の方法、例えば、(b1)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端シアノアルキル基を還元してアミノ基とする方法[例えば、(b1)とアクリロニトリルとを反応させ、得られるシアノエチル化物に水素添加する方法]、(b1)とアミノカルボン酸又はラクタムとを反応させる方法、及び(b1)
とハロゲン化アミンをアルカリ条件下で反応させる方法等が挙げられる。
(b)として上述したものは、2種以上を任意に併用してもよい。
(b)のMnは、耐熱性及びポリオレフィン(a)との反応性の観点から好ましくは、150〜20,000、さらに好ましくは300〜18,000、とくに好ましくは1,000〜15,000、最も好ましくは1,200〜8,000である。
において述べたものと同じでH又はC1〜4(好ましくは1又は2)のアルキル基、R3
はC1〜11(好ましくは2〜11、さらに好ましくは5〜11)の2価の炭化水素基、R4はH又はC1〜10(好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6)のアルキル基、
A2はC2〜4のアルキレン基;rは1〜20(好ましくは1〜15、さらに好ましくは1〜10)の整数であり、uは0又は1;Q、Q’、T及びT’は次式で示される基
〜10(好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6)のアルキル基、R6はH又はメチ
ル基、tはR6がメチル基のとき1、Hのとき0である。
(A1)には(a11)と(b1)とを組み合わせた(A11)、(a12)と(b1)とを組み合わせた(A12)、及び(A11)と(A12)の混合物が含まれる。また、同様に(A2)には(a11)と(b2)とを組み合わせた(A21)、(a12)と(b2)とを組み合わせた(A22)、及び(A21)と(A22)の混合物が含まれる。
上記の重合反応では、公知の触媒等、例えばアンチモン触媒(三酸化アンチモン等);スズ触媒(モノブチルスズオキシド等);チタン触媒(テトラブチルチタネート等);ジルコニウム触媒(テトラブチルジルコネート等);有機酸金属塩触媒[ジルコニウム有機酸塩(酢酸ジルコニル等)、酢酸亜鉛等];及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、ジルコニウム触媒及びジルコニウム有機酸塩、さらに好ましいのは酢酸ジルコニルである。
触媒の使用量は、(a11)及び/又は(a12)と(b1)の合計重量に対して、通常0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%である。
また、(A2)のうち、(A22)は(b2)を前記ラクタムもしくはアミノカルボン酸で二次変性した後に、これと(a11)とを反応させて製造してもよい。
(A3)には(a13)と(b1)とを組み合わせた(A31)、(a14)と(b1)とを組み合わせた(A32)、及び(A31)と(A32)の混合物が含まれる。また、同様に(A4)には(a13)と(b2)とを組み合わせた(A41)、(a14)と(b2)とを組み合わせた(A42)、及び(A41)と(A42)の混合物が含まれる。
(A3)及び(A4)は(A1)や(A2)と同様の方法で製造することができる。
Nnは、(A)のMn及び1H−NMR分析によって求めることができる。
例えば、(a11)のブロックと(b1)のブロックとが繰り返し交互に結合した構造を有する(A1)の場合は、1H−NMR分析において、4.0〜4.1ppmのエステ
ル結合{−C(C=O)−OCH2−}のプロトンに帰属されるシグナル、及び3.2〜
3.7ppmのポリエチレングリコールのプロトンに帰属されるシグナルが観測できることから、これらのプロトン積分値の比を求めて、この比とMnとからNnを求めることができる。
のうち反応性の観点から末端として好ましいのはカルボニル基、アミノ基、水酸基、さらに好ましいのはカルボニル基、水酸基である。
これらのうち好ましいものは、接着強度の観点から、SBS、SIS、SEPS、SEBS、SEEPS、SIBSである。
SBSの具体例としては、クレイトンポリマー(株)製「クレイトンD−1155」(スチレン含量40重量%)、旭化成ケミカルズ(株)製「タフプレン315」(スチレン含量20重量%)等、SISの具体例としては、クレイトンポリマー(株)製「クレイトンD−1107」(スチレン含量15重量%)等、SEPSの具体例としては、(株)クラレ製「セプトン2063」(スチレン含量13重量%)等、SEBSの具体例としては、クレイトンポリマー(株)製「クレイトンG1651」(スチレン含量33重量%)等、SEEPSの具体例としては、(株)クラレ製「セプトン4033」(スチレン含量30重量%)等、SIBSの具体例としては、(株)カネカ製「シブスター072T」(スチレン含量23重量%)等がそれぞれ挙げられる。
に基づいて、要求される性能に応じて種々変えることができるが、十分な親水性及び接着性を付与する観点から、好ましくは2〜80%、さらに好ましくは5〜70%である。
これらのうち、相溶性の観点から、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン/エチレン共重合体およびこれらの(無水)不飽和カルボン酸によるグラフト変性体が好ましく、さらに好ましいのはポリプロピレンおよびポリプロピレンの(無水)不飽和カルボン酸によるグラフト変性体である。
これらのうち、熱安定性及び耐候性の観点から、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及びこれらの混合物が好ましい。
(A)、(B)及び(C)の合計重量に基づく該添加剤全体の使用量は、通常170%以下、好ましくは0.001〜100%である。
(F)の具体例としては、酢酸塩(酢酸リチウム、酢酸カリウム等)、ハライド[塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化マグネシウム、過塩素酸塩(過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等)等]、硫酸カリウム、燐酸カリウム、チオシアン酸カリウム等が挙げられる。
(F)のうち親水性の観点から好ましいのは、酢酸塩(さらに好ましいのは酢酸カリウム)、ハライド[さらに好ましいのは塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、過塩素酸塩(さらに好ましいのは過塩素酸カリウム)]である。
(F)の使用量は(A)、(B)及び(C)の合計重量に基づいて、通常5%以下、樹脂表面に析出せず良好な外観の樹脂を与えるとの観点から、好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%、とくに好ましくは0.1〜2.5%、最も好ましくは0.15〜1.5%である。
(F)を含有させる方法としては、好ましくは(A)中に予め分散させておく方法、さらに好ましくは(A)の製造時に(F)を含有させ分散、溶解させておく方法である。(F)を(A)の製造時に含有させるタイミングとしては特に限定はなく、ポリオレフィンのブロックと親水性ポリマーのブロックとの重合前、重合中及び重合後のいずれでもよい。
,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど];及びジヒドロピリミジニウムカチオン[1,3−ジメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウムなど]が挙げられる。
チルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−
ジメチル−4−エチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウムなど];イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウムなど];テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど];及びジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン[2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウムなど]が挙げられる。
これらのうち、初期電導度の観点から好ましいのはアミジニウムカチオン、さらに好ましいのはイミダゾリウムカチオン、特に好ましいのは1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオンである。
有機酸としては、例えばカルボン酸、硫酸エステル、高級アルキルエーテル硫酸エステル、スルホン酸及びリン酸エステルが挙げられる。
無機酸としては、例えば超強酸(例えばホウフッ素酸、四フッ化ホウ素酸、過塩素酸、六フッ化リン酸、六フッ化アンチモン酸及び六フッ化ヒ素酸)、リン酸及びホウ酸が挙げられる。
上記有機酸及び無機酸は1種単独でも2種以上の併用でもいずれでもよい。
上記有機酸及び無機酸のうち、(G)の初期電導度の観点から好ましいのは(G)を構成するアニオンのHamett酸度関数(−H0)が12〜100である、超強酸、超強
酸の共役塩基以外のアニオンを形成する酸及びこれらの混合物である。
超強酸としてのプロトン酸としては、例えばビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド酸、ビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタン、過塩素酸、フルオロスルホン酸、アルカン(C1〜30)スルホン酸[例えばメタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸など)、ポリ(n=1〜30)フルオロアルカン(C1〜30)スルホン酸(例えばトリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペンタンスルホン酸及びトリデカフルオロヘキサンスルホン
酸)、ホウフッ素酸及び四フッ化ホウ素酸が挙げられる。
これらのうち合成の容易さの観点から好ましいのはホウフッ素酸、トリフルオロメタンスルホン酸及びビス(ペンタフルオロエチルスルホニル)イミド酸である。
これらのうち(G)の初期電導度の観点から好ましいのはフッ化水素である。
これらのうちで、(G)の初期電導度の観点から好ましいのは三フッ化ホウ素及び五フッ化リンである。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせは任意であるが、これらの組み合わせからなる超強酸としては、例えばテトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸、六フッ化タンタル酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化タンタルスルホン酸、四フッ化ホウ素酸、六フッ化リン酸、塩化三フッ化ホウ素酸、六フッ化ヒ素酸及びこれらの混合物が挙げられる。
(G)を添加する方法についても特に限定はないが、樹脂中への効果的な分散の観点から、(A)中に予め分散させておくことが好ましく、(A)の製造後に(G)を予め添加し分散させておくのがさらに好ましい。
顔料としては、無機顔料[アルミナホワイト、グラファイト、酸化チタン(超微粒子酸化チタンなど)、亜鉛華、黒色酸化鉄、雲母状酸化鉄、鉛白、ホワイトカーボン、モリブデンホワイト、カーボンブラック、リサージ、リトポン、バライト、カドミウム赤、カドミウム水銀赤、モリブデン赤、ベンガラ、鉛丹、黄鉛、バリウム黄、カドミウム黄、ストロンチウム黄、チタン黄、オーレオリン、チタンブラック、酸化クロム緑、酸化コバルト、コバルト緑、コバルト・クロム緑、群青、紺青、コバルト青、セルリアン青、マンガン紫、コバルト紫等]、及び有機顔料(シェラック、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、フタロシアニンブルー、染色レーキ等)が挙げられる。
染料としては、アゾ、アンスラキノン、インジゴイド、硫化、トリフェニルメタ ン、
ピラゾロン、スチルベン、ジフェニルメタン、キサンテン、アリザリン、アクリジン、キノンイミン、チアゾール、メチン、ニトロ、ニトロソ及びアニリン染料等が挙げられる。
繊維状充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、ジルコニア繊維、アラミド繊維及び金属(ステンレス、アルミニウム、チタン、銅等)繊維等が挙げられる。これらのうち成形品の機械強度の観点から好ましいのはガラス繊維及びカーボン繊維である。
粉粒状充填剤としてはカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、珪酸塩(珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、珪石粉、等)、金属酸化物(酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等)、金属の炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等)、金属の(亜)硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、亜硫酸カルシウム等)、金属の硫化物(二硫化モリブデン等)、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素及び各種金属(マグネシウム、珪素、アルミ、チタン、銅、銀、金等)粉末等が挙げられる。
板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク及び各種の金属(アルミ、銅、銀、金等)箔等が挙げられる。
これらの充填剤は1種単独又は2種以上の併用のいずれでもよい。
上記の充填剤のうち成形品の機械強度の観点から好ましいのは繊維状充填剤であり、より好ましいのはガラス繊維である。
ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4−クミルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−クミル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−エチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−i−プロピル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−エチリデン−ビス(4−s−ブチル−6−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−ブチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−メチルフェニル)ホスフェート、2,2’−t−オクチルメチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2
’−ビフェニル)ホスフェート等のアルカリ金属(例えばリチウム、ナトリウム、カリウム)の塩、モノ−及びビス−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ジヒドロオキシ−ビス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート、トリス(4−t−ブチルフェニル)ホスフェート等のアルミニウム、カルシウム及び亜鉛の塩が挙げられる。
・3−p−クロルベンジリデン−2・4−ベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−クロルベンジリデン−2・4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1・3−p−メチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1・3−p−エチルベンジリデン−2・4−p−クロルベンジリデンソルビトール、及び1・3,2・4−ビス(p−クロルベンジリデン)ソルビトール等が挙げられる。
上記それぞれの(H)は1種用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記(H1)〜(H9)の間で添加剤が同一で重複する場合は、それぞれが添加効果を奏する量を他の効果に関わりなく使用するのではなく、使用目的に応じて使用量を調整するものとする。
(測定方法);ホットメルト接着剤約10gを離型紙に挟み加熱プレス成形して厚み1mmのシート状に成形し、30mm×30mm×1mmのシートサンプルにカットして、重量(X)を電子天秤で小数点以下4桁まで測定する。次いで、25℃に温調された水中に8時間浸せきし、表面の水滴を除去後重量(Y)を同様に測定する。次式により吸水率を算出する。
吸水率(%)=[{(Y)−(X)}/(X)]×100
する。
(測定方法);内径16mm×高さ105mmの試験管に約8gのサンプルを投入し、オイルバス中で160℃に20分間温調し、SB型粘度計(JIS k7117−1987、SB4号スピンドル、例えば東機産業社製のBL型粘度計及び4号ローター)をセットしてさらに10分間温調した後、ローターを回転させ10分後の溶融粘度を読み取る。
混合装置としては加熱溶融混練機を用いることができる。加熱溶融混練機としては、その様式形状などは特に限定されるものではないが、例えば撹拌機付き加圧反応器、圧縮性の高い形状のスクリュー又はリボン状撹拌機を有する混合機、ニーダー、一軸又は多軸押出機、ミキサーなどを挙げることができる。混合温度は、通常100℃〜250であり、樹脂劣化を防ぐため窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
塗工方法としては、スパイラル塗工、スプレー塗工、ロール塗工、スロットコート塗工、コントロールシーム塗工及びビード塗工等の公知のいずれの塗工方法でもよいが、これらに限定されるものではない。塗工量(g/m2)としては、面塗工では接着性の観点から0.1以上が好ましく、さらに好ましくは1以上である。また裏抜け性の観点から100以下が好ましく、さらに好ましくは50以下である。
線塗工における塗工量(g/m)は、接着性の観点から0.005以上が好ましく、さらに好ましくは0.01以上である。また柔軟性の観点から1以下が好ましく、さらに好ましくは0.5以下である。
被着体に適用するときの本発明の接着剤の溶融温度(℃)は、塗工性の観点から80以上が好ましく、さらに好ましくは100以上である。また熱安定性の観点から220以下が好ましく、さらに好ましくは200以下である。
熱減成法[23℃における密度0.90(単位はg/cm3、以下数値のみを示す。)
MFR6.0g/10分のエチレン/プロピレンランダム共重合体(エチレン含量2%)
を410±0.1℃で熱減成]で得られた低分子量エチレン/プロピレンランダム共重合体(Mn3,500、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量7.1個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90%)90部、無水マレイン酸10部及びキシレン30部を混合後、窒素ガス雰囲気下(密閉下)、200℃で溶融させ、200℃で20時間反応させた。
その後、過剰の無水マレイン酸とキシレンを減圧下、200℃、3時間で留去して、酸変性ポリプロピレン(a111)を得た。(a111)の酸価は27.2、Mnは3,700であった。
熱減成法[23℃における密度が0.90でMFRが10(g/10分)のポリプロピレンを410±0.1℃で熱減成] で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn10,0
00、密度0.89、C1,000個当たりの二重結合量1.3個、1分子当たりの二重結合の平均数1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有量90重量%)94部、無水マレイン酸6部及びキシレン30部を混合後、製造例1と同様にして、酸変性ポリプロピレン(a112)を得た。(a112)の酸価は5.0、Mnは10,000であった。
酸変性ポリプロピレン(a111)を66部と12−アミノドデカン酸34部を窒素ガス雰囲気下、200℃で溶融し、200℃、3時間、10mmHg以下の減圧下で反応させ、酸変性ポリプロピレン(a121)を得た。
(a121)の酸価は17.7、Mnは、5,700であった。
製造例2で用いた低分子量ポリプロピレン90部及び水酸化コバルト0.5部を耐圧反応容器に入れ、150℃で溶融し、水素と一酸化炭素1:1の混合気体を100気圧になるまで吹き込み、150℃で5時間反応させた。その後、圧力を常圧に戻し、Tollens試薬(硝酸銀−アンモニア水溶液)を加え、150℃で3時間反応させ、酸変性ポリプロピレン(a131)を得た。(a131)の酸価は41.6、Mnは2,600であった。
酸変性ポリプロピレン(a111)95部とビス(2−アミノエチル)エーテル40部を窒素ガス雰囲気下、180℃で溶融し、同温度で2時間反応させた。その後、過剰のビス(2−アミノエチル)エーテルを減圧下、180℃、2時間で留去して、アミノ基を有する変性ポリプロピレン(a141)と得た。(a141)のアミン価は26.2、Mn
は3,800であった。
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリプロピレン(a121)を60部、ポリエチレングリコール(b11)(Mn3,200、体積固有抵抗値3×108Ω・cm)3
3部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム7部、酸化防止剤[イルガノックス10
10、チバスペシャリティケミカルズ(株)製、以下同じ。]0.3部及び酢酸亜鉛0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で4時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。このポリマーをベルト上にストランド状で取り出し、ペレット化することによって、ブロックポリマー(A11)を得た。
(A11)のMnは、28,000であった。また、このMnと1H−NMR分析より
求めた(A11)の平均繰り返し数Nnは3.4であった。
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリプロピレン(a112)を71部、12−アミノドデカン酸2部、α、ω−ジアミノポリエチレングリコール(b21)(Mn8,000、体積固有抵抗値3×107Ω・cm)25部、トリフルオロメタンスルホン酸リ
チウム0.5部、酸化防止剤0.3部及び酢酸ジルコニル0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で5時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、製造例6と同様にしてブロックポリマー(A21)を得た。
(A21)のMnは、36,000であった。また、このMnと1H−NMR分析より
求めた(A21)の平均繰り返し数Nnは2.0であった。
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリプロピレン(a131)を31部、ポリエチレングリコール(b12)(Mn6,000、体積固有抵抗値2×105Ω・cm)6
9部、酢酸カリウム0.5部、酸化防止剤0.3部及び酢酸ジルコニル0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で4時間重合し、粘稠なポリマーを得た。以下、製造例6と同様にしてブロックポリマー(A31)を得た。
(A31)のMnは、59,000であった。また、このMnと1H−NMR分析より
求めた(A31)の平均繰り返し数Nnは6.6であった。
ステンレス製オートクレーブに、酸変性ポリプロピレン(a112)を71部、α、ω−ジアミノポリエチレングリコール(b21)(Mn8,000、体積固有抵抗値3×107Ω・cm)25部、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム0.5部、酸化防止剤0.3部及び酢酸ジルコニル0.5部を加え、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で5時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、製造例6と同様にしてブロックポリマー(A41)を得た。(A41)のMnは、33,000であった。また、このMnと1H−NMR分析より求めた(A41)の平均繰り返し数Nnは1.9であった。
ステンレス製のオートクレーブに、アミノ基を有する変性ポリプロピレン(a141)71部、α、ω−ジエポキシポリエチレングリコール(b31)(Mn1,700、体積固有抵抗値2×107Ω・cm)29部、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド
酸リチウム2.0部、酸化防止剤0.3部、酸化亜鉛0.5部を仕込み、撹拌下、230℃、1mmHg以下の減圧下の条件で4時間重合させ、粘稠なポリマーを得た。以下、製造例6と同様にしてブロックポリマー(A51)を得た。(A51)のMnは12,000であった。また、このMnと1H−NMR分析より求めた(A51)の平均繰り返し数Nnは2.2であった。
(B1):スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体[商品名:TR−2000
、JSR(株)製、スチレン含量40重量%;MFR:3(230℃、2.1
6kg)]
(B2):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[商品名:
セプトン2063、(株)クラレ製、スチレン含量13重量%;MFR:7(2
30℃、2.16kg)]
(C1):ジシクロペンタジエン共重合石油樹脂の水素化体[商品名:エスコレッツE−
5600、エクソンモービル(有)製、軟化点:100℃]
(C2):C9留分の共重合石油樹脂の水素化体[商品名:アルコンP−100、荒川化
学工業(株)製、軟化点:100℃]
(D1):低分子量ポリオレフィン[商品名:ビスコール660P、三洋化成工業(株)
製、軟化点:145℃]
(D2):無水カルボン酸変性低分子量ポリオレフィン[商品名:ユーメックス1010
、三洋化成工業(株)製、軟化点:145℃]
(E1):パラフィン系プロセスオイル[商品名:ダイアナプロセスオイルPW−90、
出光興産(株)製]
(E2):ナフテン系プロセスオイル[商品名:ダイアナプロセスオイルNS−100、
出光興産(株)製]
(H1):フェノール系酸化防止剤[商品名:イルガノックス1010、チバスペシャリ
ティーケミカルズ(株)製]
(H2):リン系酸化防止剤[商品名:アデカスタブ2112、旭電化工業(株)製]
熱安定性評価を実施した。測定方法は以下の通りである。
(1)T型剥離強度
本発明及び比較のホットメルト接着剤を長さ100mm×幅25mm×厚さ100μmのポリプロピレン不織布に25mm幅でビード状に塗布(塗布温度160℃、塗布量0.2g/m)し、同じ大きさの綿布を貼り合わせた後25℃雰囲気下で24時間放置したものをT型剥離強度評価用テストピースとした。
(i)乾燥(ドライ)状態
上記テストピースを引張試験機(オートグラフAGS−500B((株)島津製
作所社製)を用いて300mm/分の引張速度で剥離強度を測定し、最大値をT型
剥離強度(ドライ)とした(N/25mm)。
(ii)水に濡れた(ウエット)状態
上記テストピースを引張試験機(オートグラフAGS−500B((株)島津製
作所社製)にセットし、綿布側にスポイドで水を落とし(約3〜5滴)、ホットメ
ルト接着剤塗布部全体が水に濡れた状態にする。30秒後に300mm/分の引張
速度で剥離強度を測定し、最大値をT型剥離強度(ウエット)とした(N/25m
m)。
Claims (3)
- ポリオレフィン(a)のブロックと、体積固有抵抗値が1×105〜1×1011Ω・cmの親水性ポリマー(b)のブロックとが、エステル結合又はアミド結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマーであって下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するブロックポリマー(A1)、ジエン共重合体(B)及び粘着付与樹脂(C)からなる親水性ホットメルト接着剤。
- さらに、低分子量ポリオレフィン(D)及び可塑剤(E)を含んでなる請求項1記載の親水性ホットメルト接着剤。
- 請求項1又は2記載の親水性ホットメルト接着剤で接着されてなる接着体。
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