JP6735772B2 - ホットメルト組成物、ホットメルト組成物の製造方法、シール材、電子装置、及び灯具 - Google Patents

ホットメルト組成物、ホットメルト組成物の製造方法、シール材、電子装置、及び灯具 Download PDF

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Description

本発明は、ホットメルト組成物、ホットメルト組成物の製造方法、シール材、電子装置、及び灯具に関する。
ホットメルト組成物は、加熱によって溶融され、その溶融状態で、塗布等によって、所望の箇所に適用でき、その後、冷却によって、固化される。この固化されたホットメルト組成物が、種々の機能を発揮しうる。例えば、ホットメルト組成物は、ホットメルト接着剤として用いることができる。ホットメルト組成物は、加熱によって溶融された状態で塗布可能であるので、溶剤を含ませる必要がなく、接着剤として用いた場合、無溶剤の接着剤となりえる。
また、ホットメルト組成物は、シール材としても用いることができる。シール材を配置したい箇所に、溶融状態のホットメルト組成物を、塗布等により適用した後、固化したものがシール材となる。このため、Ｏリング等のシール材等と異なり、予め成形しておく必要がない。このため、シール材を製品に組み込むときに、シール材を所望の形状に形成させることができる。
これらのことから、ホットメルト組成物は、例えば、段ボールや小箱等の包装分野、紙おむつや生理用品等の衛生材料分野、製本分野、合板分野、木工分野、自動車分野、家電分野、及び住宅分野等の、様々な分野に用いられている。
また、ホットメルト組成物には、様々な性能が求められる。例えば、シール材として用いる場合、シール材を適用する部材の、膨張、収縮、及び反り等に追従して、シール機能を維持できるような柔軟性を発揮できることが求められる。また、シール材には、耐熱性も求められる。例えば、自動車用部材のシール材として用いる場合、エンジンルーム内や、夏季の車室内等は非常に高温になるため、高い耐熱性が求められる。また、シール材として用いられるホットメルト組成物には、適切な塗布が可能であることも求められる。
このようなホットメルト組成物としては、特許文献１〜３に記載のものが挙げられる。
特許文献１には、芳香族ビニル化合物単位から主としてなる重合体ブロックと共役ジエン単位を主としてなる共重合体ブロックとから少なくとも構成されるブロック共重合体が水素添加された、重量平均分子量３７００００〜５０００００、結晶融解熱５〜２５ｍＪ／ｍｇである水添ブロック共重合体、ゴム用軟化剤、及びポリオレフィン樹脂を含有する熱可塑性エラストマー組成物が記載されている。
特許文献１によれば、加工性と柔軟性とを維持しつつ、耐熱性を格段に向上させた熱可塑性エラストマー組成物が得られる旨が開示されている。
また、特許文献２には、２つのケーシング部分の間の可とう性のシールとしてのブチルゴムからなるシール材が記載されている。
特許文献２によれば、２つのケーシング部分の間に、ブチルゴムからなるシール材を用いると、両方のケーシング部分を接ぎ合わせる際にシール材が接ぎ合わせ面の微小粗面凹所内に侵入することができる旨が開示されている。そして、これによって、両方のケーシング部分が弾性的にかつ極めて大きな密封性をもって結合される旨が開示されている。
また、特許文献３には、ウレタンジオール、ポリオールおよび過剰のポリイソシアネートを反応させることによって製造されるイソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーであって、ここで前記ウレタンジオールが、ポリイソシアネートと過剰量の低分子量ジオールとの反応生成物であるウレタンプレポリマーを含むシーラント組成物が記載されている。
特許文献３によれば、物品を接着するために塗布された後、不可逆の固体状形態を有する材料に固化及び硬化させることができる旨が開示されている。
そして、ホットメルト組成物には、部材間に配置されるシール材として用いる場合、上記のような性能だけではなく、繰り返し開閉しても、高温環境下でも、優れた気密性を維持できることも求められる。このように、部材間に配置されるシール材として好適なシール材となるホットメルト組成物が求められている。
特開２０１０−２４８３２８号公報 特表２００１−５２５９８５号公報 特表２０１１−５１８２３９号公報
本発明は、好適なシール材となるホットメルト組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、前記ホットメルト組成物からなるシール材、前記シール材を用いた電子機器、及び前記シール材を用いた灯具を提供することを目的とする。
本発明の一局面は、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含み、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であることを特徴とするホットメルト組成物である。
また、本発明の他の一局面は、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含み、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であることを特徴とするホットメルト組成物である。
また、本発明の他の一局面は、熱可塑性ポリマーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物と、軟化剤と、触媒とを混合する工程と、前記混合により得られた混合物を攪拌しながら、加熱する工程とを備え、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であり、前記熱可塑性ポリマーを、前記シランカップリング剤で変性することを特徴とするホットメルト組成物の製造方法である。
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになるだろう。
図１は、本実施形態に係る電子装置を示す概略断面図である。 図２は、本実施形態に係る灯具を示す概略断面図である。 図３は、本実施例において、ボイドが発生していない状態の一例を示す写真である。 図４は、本実施例において、ボイドが発生している状態の一例を示す写真である。
本発明者等の検討によれば、特許文献１に記載の組成物をシール材として用いると、気密性を充分に維持できない場合があった。このことは、まず、特許文献１に記載の組成物には、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン／イソプレン）−ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物等の水添ブロック共重合体が含まれていることによると考えられる。このようなポリスチレンを含む水添ブロック共重合体を含む組成物は、ポリスチレンのガラス転移温度である１００℃を超える温度になると、軟化しはじめる。一方で、粘着付与剤を配合すると、組成物のガラス転移温度が上昇し、低温において、シール材が基材界面から剥離したり、場合によっては、ひび割れが発生する場合がある。これらのことから、気密性を充分に維持することが困難な場合があった。
また、本発明者等の検討によれば、特許文献２に記載されているような、ブチルゴムからなるシール材は、耐熱性が不充分であり、例えば、自動車用部材のシール材のような、高温環境下で用いる場合、熱劣化により、気密性が低下する場合がある。さらに、ブチルゴムからなるシール材は、凝集力が小さいため、両方のケーシング部分をシール材で接ぎ合わせた後、開放した場合、ケーシング部分にシール材がくっついて、シール材が破損してしまう場合がある。このことから、ブチルゴムからなるシール材は、繰り返し開閉するような場合には、使用しにくいものであった。
また、本発明者等の検討によれば、特許文献３に記載の組成物をシール材として用いると、不可逆の固体状形態を有する材料に固化及び硬化する際、脱離化合物として二酸化炭素が発生することにより、シール材にボイド（空隙）が発生し、気密性が低下するおそれがあった。
これらのことから、特許文献１〜３に記載の組成物をシール材として用いると、好適なシール材が得られない場合があった。例えば、シール材を介した部材間を開放することができない場合、シール材を介した部材間を開放したときに、シール材や部材を損傷してしまう場合、及び優れた気密性を有するものでない場合等が挙げられる。すなわち、特許文献１〜３に記載の組成物をシール材として用いた場合、シール材を介した部材間を開放可能なものでなかったり、優れた気密性を有するものでなかった。
本発明者等は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
本発明の実施形態に係るホットメルト組成物は、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含む。また、本発明の実施形態に係るホットメルト組成物は、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含むものであってもよい。このようなホットメルト組成物であれば、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーとを含むことによって、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性されると考えられる。このことにより、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーとなると考えられる。また、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーは、アルコキシ基等の加水分解性基を分子内に有する熱可塑性ポリマーである。なお、ホットメルト組成物は、常温で固形（固体）であり、加熱することで流動性を発揮し、塗布可能になる組成物である。
このようなホットメルト組成物を加熱溶融して得られた溶融物は、所定の位置に好適に塗布できる。このような溶融物を、例えば、シール性が求められる部材間に塗布することによって、部材の所定の位置にシール材を形成することができる。その際、塗布されたホットメルト組成物が、空気中の水分に触れて、変性熱可塑性ポリマーの有する、アルコキシ基等の加水分解性基同士が反応（架橋反応）することによって、硬化されたシール材は、気密性に優れたものとなると考えられる。すなわち、以下のような反応が起こると考えられる。加水分解性基がアルコキシ基（−ＯＲ）である場合、まず、ある変性熱可塑性ポリマーに有するアルコキシ基（−ＯＲ）と、その変性熱可塑性ポリマーに隣接する変性熱可塑性ポリマー有するアルコキシ基（−ＯＲ）とが、それぞれ、空気中の水分で加水分解され、アルコール（ＲＯＨ）が脱離されると考えられる。そして、アルコール（ＲＯＨ）が脱離されるとともに、変性熱可塑性ポリマー間に、アルコキシ基同士が反応したことにより形成される結合（−Ｏ−）が形成されると考えられる。この結合は、シランカップリング剤のシランに結合されたアルコキシ基由来の結合であるので、（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）である。よって、変性熱可塑性ポリマーは、このように架橋されると考えられる。
また、ホットメルト組成物が、空気中の水分に触れて、加水分解性基同士が反応する際に、加水分解性基から脱離される化合物（脱離化合物）が、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、シール材等に混入すると考えられる。すなわち、加水分解性基が、アルコキシ基である場合、上述したように、アルコキシ基由来のアルコールが脱離され、このアルコールが、シール材等に混入すると考えられる。この化合物（脱離化合物）の沸点が比較的低いと、得られたシール材等を高温環境下に置くことによって、この化合物（脱離化合物）が、瞬時に気化し、膨張し、そのことより、シール材等にボイドが発生する場合がある。これに対して、本実施形態に係るホットメルト組成物は、前記シランカップリング剤として、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であるシランカップリング剤を含む。例えば、加水分解性基としてアルコキシ基を有するシランカップリング剤の場合、脱離するアルコールの沸点が、７０〜１８０℃であるシランカップリング剤を含む。脱離する化合物（脱離化合物）の沸点が、上記のように、比較的高いので、上記のようなボイドの発生が抑制されると考えられる。
そして、このシール材は、架橋されているので、部材間を繰り返し開閉しても、開閉によるシール材の損傷を抑制できると考えられる。
これらのことから、本実施形態に係るホットメルト組成物は、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できると考えられる。
また、本発明の実施形態に係るホットメルト組成物は、上述したように、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含む組成物、又は、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含む組成物である。つまり、前記ホットメルト組成物は、前記シランカップリング剤及び前記熱可塑性ポリマーと、前記変性熱可塑性ポリマーとの少なくとも一方を含んでいればよい。具体的には、前記ホットメルト組成物は、前記シランカップリング剤及び前記熱可塑性ポリマーを含み、前記変性熱可塑性ポリマーを含まないものであってもよいし、前記変性熱可塑性ポリマーを含み、前記シランカップリング剤及び前記熱可塑性ポリマーを含まないものであってもよい。また、前記ホットメルト組成物は、前記シランカップリング剤及び前記熱可塑性ポリマーと、前記変性熱可塑性ポリマーとを含むものであってもよい。また、前記ホットメルト組成物は、前記変性熱可塑性ポリマーを含む場合、前記熱可塑性ポリマー（シランカップリング剤で変性する前の熱可塑性ポリマー）を含んでいてもよい。すなわち、前記ホットメルト組成物は、前記変性熱可塑性ポリマーと、前記熱可塑性ポリマーとを含み、前記シランカップリング剤を含まないものであってもよい。
まず、本実施形態において用いられる熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤等のホットメルト組成物に含まれる熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されない。また、本実施形態においては、この熱可塑性ポリマーは、シランカップリング剤で変性されるものであり、変性した状態の変性熱可塑性ポリマーとして用いることもある。
また、前記変性熱可塑性ポリマーの変性前の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤等のホットメルト組成物を構成する成分として用いられる熱可塑性ポリマーであれば、特に限定されない。また、この熱可塑性ポリマーとしては、ホットメルト接着剤等のホットメルト組成物の主成分であるベースポリマーとして用いられる熱可塑性ポリマー等が挙げられる。熱可塑性ポリマーとしては、具体的には、スチレンブロックコポリマー・アクリルブロックコポリマー等のエラストマー系、オレフィン系、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）系、ポリエステル系、及びポリアミド系の熱可塑性ポリマー等が挙げられる。この中でも、本実施形態においては、エラストマー系及びオレフィン系の熱可塑性ポリマーが好ましく、エラストマー系の熱可塑性ポリマーがより好ましい。
エラストマー系の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト組成物における、エラストマー系の熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、共役ジエン化合物に基づく構成単位（共役ジエン単位）を有する重合体である共役ジエン系重合体等が挙げられる。また、エラストマー系の熱可塑性ポリマーとしては、具体的には、共役ジエン系化合物とビニル系芳香族炭化水素との共重合体である熱可塑性ブロック共重合体等が挙げられる。すなわち、前記熱可塑性ポリマーとして、このような熱可塑性ブロック共重合体が好ましく用いられる。
共役ジエン系化合物は、少なくとも一対の共役二重結合を有するジオレフィン化合物であれば、特に限定されない。共役ジエン系化合物としては、具体的には、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン（イソプレン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。
ビニル系芳香族炭化水素は、ビニル基を有する芳香族炭化水素であれば、特に限定されない。ビニル系芳香族炭化水素としては、具体的には、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、及びビニルアントラセン等が挙げられる。
共役ジエン系重合体としては、水素添加した水素添加型の共役ジエン系共重合体であってもよいし、水素添加していない非水素添加型の共役ジエン系共重合体であってもよい。
熱可塑性ポリマーとしては、熱可塑性ブロック共重合体が好ましく、その具体例としては、例えば、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、水素添加されたスチレン−ブタジエンブロックコポリマー、及び水素添加されたスチレン−イソプレンブロックコポリマー等が挙げられる。また、これらの共重合体は、ＡＢＡ型トリブロック共重合体を含む。スチレン−ブタジエンブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）等が挙げられる。また、スチレン−イソプレンブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）等が挙げられる。また、水素添加されたスチレン−ブタジエンブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）等が挙げられる。また、水素添加されたスチレン−イソプレンブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。
また、本実施形態において用いられる変性熱可塑性ポリマーとしては、共役ジエン系化合物とビニル系芳香族炭化水素との共重合体の組成物であることが好ましい。すなわち、本実施形態において用いられる変性熱可塑性ポリマーの変性前の熱可塑性ポリマーとしては、前記熱可塑性ブロック共重合体が好ましい。また、この熱可塑性ポリマーとしては、水素添加型の共役ジエン系共重合体がより好ましい。このような熱可塑性ポリマーの変性物を用いると、得られたホットメルト組成物が、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
オレフィン系の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤における、オレフィン系の熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、α−オレフィン等のオレフィン（アルケン）をモノマーとして重合されたポリマー等が挙げられる。オレフィン系の熱可塑性ポリマーとしては、具体的には、プロピレンの単独重合体（プロピレンホモポリマー）、及びプロピレンと他のモノマーとの共重合体（コポリマー、ターポリマー）等が挙げられる。また、この共重合体としては、例えば、エチレン−プロピレンコポリマー等の、エチレンとプロピレンとの共重合体等が挙げられ、より具体的には、メタロセン触媒等のシングルサイト触媒を用いて、エチレンとプロピレンとを重合して得られたエチレン−プロピレンコポリマー等が挙げられる。また、プロピレンホモポリマーとしては、例えば、メタロセン触媒等のシングルサイト触媒を用いてプロピレンを重合して得られたプロピレンホモポリマー等が挙げられる。
ＥＶＡ系の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤における、ＥＶＡ系の熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、エチレンと酢酸ビニルから合成される共重合体等が挙げられる。
ポリエステル系の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤における、ポリエステル系の熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されない。ポリエステル系の熱可塑性ポリマーとしては、例えば、モノマーとしてダイマー酸を用いて重合されたポリエステル等が挙げられる。
ポリアミド系の熱可塑性ポリマーは、ホットメルト接着剤における、ポリアミド系の熱可塑性ポリマーとして用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリアミド等が挙げられる。
前記熱可塑性ポリマーは、上述したような熱可塑性ポリマーを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記熱可塑性ポリマーの重量平均分子量は、熱可塑性ポリマーの種類等によっても異なり、特に限定されないが、例えば、１万〜５０万であることが好ましく、５万〜３０万であることがより好ましい。熱可塑性ポリマーの分子量が小さすぎると、凝集力が低下し、また経時安定性が低下する傾向がある。また、熱可塑性ポリマーの分子量が大きすぎると、溶融粘度が上昇して塗工性が低下する傾向がある。なお、ここでの重量平均分子量は、一般的な測定方法で測定した重量平均分子量であればよく、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した重量平均分子量等が挙げられる。
また、前記シランカップリング剤は、前記熱可塑性ポリマーと反応することにより、分子内にアルコキシ基等の加水分解性基を有する変性熱可塑性ポリマーとなるものである。また、加水分解性基としては、加水分解されることにより発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃である基である。前記シランカップリング剤は、このようなシランカップリング剤であれば、特に限定されない。
また、前記シランカップリング剤を加水分解して発生する化合物（脱離化合物）の沸点は、７０〜１８０℃であり、１００〜１６０℃であることが好ましく、１１０〜１５０℃であることがより好ましい。この沸点が低すぎると、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、得られたシール材等におけるボイドの発生を充分に抑制することができない傾向がある。また、前記沸点が高すぎると、空気中の水分と接触することによる硬化が進行しにくくなる傾向がある。よって、前記沸点が上記範囲内であるシランカップリング剤を用いることで、好適なシール材が得られるホットメルト組成物になる。
また、前記シランカップリング剤としては、例えば、分子内に、アルコキシ基等の加水分解性基と、樹脂等と反応しうる反応性基とを有するものが挙げられる。この加水分解性基としては、エトキシ基、イソプロポキシ基やイソブチルオキシ基等の、炭素数が２〜４のアルコキシ基、メトキシエトキシ基等の、エーテル基を有するアルコキシ基、２−ブタノンオキシム基等のオキシム基、ｎ−ブチルアミノ基等のアルキルアミノ基、及びトリメチルシラノキシ基等のアルキルシラノキシ基等が挙げられる。また、前記反応性基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、アクリル基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、及びイソシアネート基等が挙げられる。
また、前記シランカップリング剤としては、例えば、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（脱離化合物：エタノール、沸点７８℃）、ビニルトリイソプロポキシシラン（脱離化合物：２−プロパノール、沸点８３℃）、ビニルトリス（２− メトキシエトキシ） シラン（脱離化合物：２−メトキシエタノール、沸点１２５℃）、ビニルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン（脱離化合物：２−ブタノンオキシム、沸点１５２℃以上）、ビニルトリス（ｎ−ブチルアミノ）シラン（脱離化合物：ｎ−ブチルアミン、沸点７８℃）、ビニルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（脱離化合物：トリメチルシラノール、沸点７５℃）、及びビニルトリス（イソブチルオキシ）シラン（脱離化合物：２−メチルプロピルアルコール、沸点１０８℃）等が挙げられる。
前記シランカップリング剤は、上述したようなシランカップリング剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記変性熱可塑性ポリマーは、上述したように、シランカップリング剤で変性した熱可塑性ポリマーであれば、特に限定されない。このシランカップリング剤で変性した熱可塑性ポリマーとしては、前記熱可塑性ポリマーと前記シランカップリング剤とが反応して得られたもの等が挙げられる。この反応は、前記熱可塑性ポリマーと前記シランカップリング剤との共存下で起こり、例えば、攪拌や加熱等をしてもよく、また、有機過酸化物系化合物を添加してもよい。
上記反応に用いられる有機過酸化物系化合物は、上記反応を進行させることができるものであれば、特に限定されず、公知のものの中から適宜選択することができる。有機過酸化物系化合物としては、例えば、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジラウリルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−シクロヘキサン、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエ−ト、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、クミルパーオキシオクトエート等が挙げられる。この中でも、ジクミルパーオキサイドが好ましい。また、前記有機過酸化物系化合物は、上記例示した有機過酸化物系化合物を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機過酸化物系化合物の添加量は、上記反応を好適に進行させることができれば、特に限定されない。有機過酸化物系化合物の添加量としては、シランカップリング剤及び熱可塑性ポリマーの合計質量、すなわち、変性熱可塑性ポリマーの質量に対し、０．１〜５質量％であることが好ましく、０．５〜２質量％であることがより好ましい。有機過酸化物系化合物の添加量を上記範囲内とすることにより、熱可塑性ポリマーにシランカップリング剤を好適に反応させることができる。
本実施形態において用いられる軟化剤は、ホットメルト接着剤等のホットメルト組成物に一般的に用いられる軟化剤であれば、特に限定されない。軟化剤としては、例えば、常温常圧で液状又はペースト状の炭化水素等が挙げられる。軟化剤としては、具体的には、流動パラフィン等のパラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、液状のポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、水素化ポリブタジエン、及び植物油等のエステル構造を持つオイル等が挙げられる。また、前記軟化剤は、上記例示した各軟化剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態において用いられる触媒は、加水分解性基同士の反応を促進する触媒であれば、特に限定されない。前記触媒としては、例えば、有機金属化合物、カルボン酸、カルボン酸金属塩、有機スルホン酸、酸性リン酸エステル類、及びアミン化合物等が挙げられる。また、前記有機金属化合物としては、例えば、有機錫化合物、有機チタネート化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、及び有機ホウ素化合物等が挙げられる。また、前記有機金属化合物としては、具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレエート、及びチタンアセチルアセトネート等が挙げられる。また、前記触媒は、上記例示した各触媒を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
次に、本実施形態に係るホットメルト組成物には、粘着付与剤をさらに含有することが好ましい。この実施形態において用いられる粘着付与剤は、ホットメルト接着剤等のホットメルト組成物に一般的に用いられる粘着付与剤であれば、特に限定されない。粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、及び石油系樹脂等が挙げられる。
ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、トールロジン及びウッドロジン等の天然ロジン、不均斉化ロジン、重合ロジン、これらのロジンのグリセリンエステル及びペンタエリスリトールエステル等が挙げられる。また、このロジン系樹脂は、上記各ロジン系樹脂を、水素添加していないものであってもよいし、水素添加したもの、すなわち、上記ロジン系樹脂の水素添加物（水素化物）であってもよい。
テルペン系樹脂としては、テルペン樹脂、炭化水素変性テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、及びフェノール系変性テルペン樹脂等が挙げられる。また、このテルペン系樹脂は、上記各テルペンを、水素添加していないものであってもよいし、水素添加したもの、すなわち、上記テルペン系樹脂の水素添加物（水素化物）であってもよい。また、テルペン系樹脂としては、芳香族変性テルベン樹脂水素化物、芳香族変性テルベン樹脂、テルペン樹脂水素化物が好ましく、芳香族変性テルベン樹脂水素化物がより好ましい。
石油系樹脂としては、例えば、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、及びこれらの水素添加物（水素化物）等が挙げられる。また、石油系樹脂水素化物としては、脂肪族石油樹脂水素化物、脂環族石油樹脂水素化物、芳香族石油樹脂水素化物が好ましい。
また、粘着付与剤としては、上記粘着付与剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記ホットメルト組成物において、前記シランカップリング剤、前記熱可塑性ポリマー、前記軟化剤、及び前記触媒の各含有量は、本発明の目的とする所望の特性を阻害しない範囲であれば、特に限定されない。前記各含有量としては、例えば、以下のような範囲が挙げられる。
前記シランカップリング剤の含有量は、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、０．５〜１５質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。前記シランカップリング剤が少なすぎると、硬化が不充分になる傾向がある。また、前記シランカップリング剤が多すぎると、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、シール材等の可撓性が低下する傾向がある。よって、前記シランカップリング剤の含有量を上記範囲内にすることによって、より好適なシール材となるホットメルト組成物が得られる。
また、前記熱可塑性ポリマーの含有量は、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましい。すなわち、前記変性熱可塑性ポリマーの含有量は、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５．５〜６５質量％であることが好ましく、１１〜５０質量％であることがより好ましい。前記熱可塑性ポリマーの含有量が少なすぎると、凝集力が低下する傾向がある。このため、得られたシール材を繰り返し開閉すると、損傷してしまう傾向がある。また、前記熱可塑性ポリマーの含有量が多すぎると、ホットメルト組成物の粘度が高くなりすぎて、好適に塗布できなくなる傾向がある。よって、前記熱可塑性ポリマーの含有量を上記範囲内にすることによって、より好適なシール材となるホットメルト組成物が得られる。
また、前記軟化剤の含有量は、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５０〜９５質量％であることが好ましく、６０〜９０質量％であることがより好ましい。前記軟化剤の含有量が少なすぎると、軟化剤（可塑剤）としての効果を充分に発揮できなくなり、得られたシール材の柔軟性等が低下する傾向がある。また、前記軟化剤の含有量が多すぎると、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、シール材等の機械的強度が低下する傾向がある。よって、前記軟化剤の含有量を上記範囲内にすることによって、より好適なシール材となるホットメルト組成物が得られる。
また、前記触媒の含有量は、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがより好ましい。前記触媒の含有量が少なすぎると、ホットメルト組成物の硬化が好適に進まない傾向がある。また、前記触媒の含有量が多すぎると、ホットメルト組成物のポットライフが短くなり、保存安定性が低下する傾向がある。よって、前記触媒の含有量を上記範囲内にすることによって、シール材を好適に製造できる、保存安定性に優れるホットメルト組成物が得られる。
また、前記粘着付与剤を含有する場合は、その含有量が、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、４０質量％以下であることが好ましい。また、粘着付与剤は含有していなくてもよいが、含有する場合は、その効果を充分に発揮するために、前記粘着付与剤の含有量は５質量％以上であることが好ましい。すなわち、５〜４０質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。前記粘着付与剤の含有量が少なすぎると、粘着付与剤を含有した効果を充分に発揮できない傾向がある。すなわち、粘着力等を充分に向上されることができない傾向ある。また、前記粘着付与剤の含有量が多すぎると、柔軟性や可撓性が低下する傾向がある。よって、前記粘着付与剤を、上記含有量で含有させることにより、より好適なシール材を製造できるホットメルト組成物が得られる。
本実施形態に係るホットメルト組成物には、本発明の目的とする所望の特性を阻害しない範囲で、前記シランカップリング剤、前記熱可塑性ポリマー、前記軟化剤、及び前記触媒以外のものを含有してもよい。具体的には、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、充填材、界面活性剤、カップリング剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、ワックス、及び可塑剤等の添加剤を含有してもよい。
また、酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤や有機硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等が挙げられる。有機硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、上記例示した酸化防止剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ワックスは、ホットメルト接着剤に含有されるワックスであれば、特に限定されない。ワックスとしては、例えば、合成ワックス、石油ワックス、及び天然ワックス等が挙げられる。また、合成ワックスとしては、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスやポリプロピレンワックス等の、ポリオレフィンワックス等が挙げられる。石油ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、及びペトラタム等が挙げられる。天然ワックスとしては、例えば、モンタンワックス、木ロウ、カルバナロウ、ミツロウ、及びカスターワックス等が挙げられる。これらのワックスは、上記例示したワックスを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記ホットメルト組成物は、ガラス転移温度が、−２０℃以下であることが好ましい。また、このガラス転移温度は、低いほど好ましい傾向があるが、−８０℃程度が限界である。すなわち、ホットメルト組成物のガラス転移温度は、−８０〜−２０℃であることが好ましく、−６０〜−２０℃であることがより好ましく、−５０〜−３０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が高すぎると、低温環境下で、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、シール材等が基材表面から剥離したり、場合によっては、ひび割れが発生する場合がある。このことから、ホットメルト組成物のガラス転移温度が上記範囲内であれば、気密性のより優れたシール材となるホットメルト組成物が得られる。このことは、ガラス転移温度が、上記範囲内になるように、組成を調整することによって、低温環境下におけるシール材の剥離やひび割れの発生を抑制できることによると考えられる。よって、気密性のより優れたシール材が得られると考えられる。
なお、ガラス転移温度は、一般的な測定方法で測定することができ、例えば、動的粘弾性測定（レオメータ）で測定することができる。
また、前記ホットメルト組成物において、１８０℃での溶融粘度は、１００，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。また、この溶融粘度は、低いほど好ましい傾向があるが、１，０００ｍＰａ・ｓ程度が限界である。すなわち、ホットメルト組成物の１８０℃での溶融粘度は、１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２，０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。この溶融粘度が高すぎると、好適に塗布できなくなる傾向がある。また、この溶融粘度が低すぎても、好適に塗布できなくなる傾向がある。よって、溶融粘度を上記範囲内にすることによって、より好適なシール材となるホットメルト組成物が得られる。すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材をより好適に形成することができる。このことは、１８０℃での溶融粘度が、上記範囲内になるように、組成を調整することによって、ホットメルト組成物を加熱溶融して得られた溶融物を、部材の所定の位置に好適に塗布できることによると考えられる。このことにより、シール材を所定の位置に形成できると考えられる。
なお、１８０℃での溶融粘度は、一般的な測定方法で測定することができ、例えば、ホットメルト組成物を加熱して、１８０℃にしたものの粘度を、粘度計で測定することができる。粘度計としては、例えば、ブルックフィールド粘度計を用いることができる。
また、本実施形態に係るホットメルト組成物を製造する方法としては、上記構成のホットメルト組成物を製造することができる製造方法であれば、特に限定されない。ホットメルト組成物を製造する方法としては、例えば、ホットメルト組成物を構成する成分を加熱溶融し、攪拌混練する方法等が挙げられる。そうすることによって、ホットメルト組成物を構成する成分の分散性の高いホットメルト組成物が得られる。また、この方法を実現する装置としては、例えば、加熱装置を備えた、攪拌混練機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、及び押出機等が挙げられる。
また、本実施形態に係るホットメルト組成物の製造方法は、具体的には、熱可塑性ポリマーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物と、軟化剤と、触媒とを混合する工程と、前記混合により得られた混合物を攪拌しながら、加熱する工程とを備える。そして、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であり、前記熱可塑性ポリマーを、前記シランカップリング剤で変性する。そうすることによって、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を製造することができる。このことは、以下のことによると考えられる。
前記混合する工程及び前記加熱する工程により、前記熱可塑性ポリマーを、前記シランカップリング剤で変性する。このことにより、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーとなる。この変性熱可塑性ポリマーは、シランカップリング剤由来の、アルコキシ基等の加水分解性基を有する。この加水分解性基によって、上記のように、変性熱可塑性ポリマーが架橋されると考えられる。この架橋により、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できるホットメルト組成物となると考えられる。また、前記シランカップリング剤としては、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃と比較的高いシランカップリング剤であるので、上記と同様、ボイドの発生を抑制できると考えられる。よって、前記製造方法は、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を製造することができると考えられる。
また、本実施形態に係るホットメルト組成物は、ホットメルト接着剤等の様々な用途に用いることができる。この中でも、シール材に用いることが好ましい。具体的には、まず、ホットメルト組成物を、加熱によって溶融させる。そして、その溶融状態のホットメルト組成物を、部材間等のシール材を配置する位置に塗布する。そして、この部材間等に塗布された状態で、ホットメルト組成物を放置することで、ホットメルト組成物が、冷却し、固化される。このようにして得られたホットメルト組成物が硬化されたものがシール材となる。すなわち、本実施形態に係るシール材は、ホットメルト組成物からなる。このようなシール材は、上記ホットメルト組成物からなるので、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材である。また、このシール材は、ボイドの発生が抑制された好適なシール材である。
また、本実施形態に係るシール材は、例えば、電子装置のシール材、自動車用灯具等の灯具のシール材及び自動車の外装品用のシール材等として用いることができる。自動車の外装品としては、例えば、エンブレムや装飾品等が挙げられる。
本実施形態に係るシール材を用いた電子装置は、例えば、以下のようなものが挙げられる。電子装置１０は、図１に示すように、電子回路部品１１と、電子回路部品１１を収容する容器１２と、容器１２を覆う蓋１３と、容器１２と蓋１３との間に介在するシール材１４とを備える。そして、このシール材１４が、上記シール材、すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材である。そうすることによって、高い気密性で容器１２と蓋１３とに収納された電子回路部品１１を備える電子装置１０が得られる。また、この電子装置１０は、高い気密性を有しつつ、容器１２、蓋１３、及びシール材１４の損傷を抑制しつつ、蓋を開けることが可能である。なお、図１は、本実施形態に係る電子装置を示す概略断面図である。
本実施形態に係るシール材を用いた灯具は、例えば、以下のようなものが挙げられる。具体的には、灯具２０は、図２に示すように、光源２７と、光源２７を保持するハウジング２３と、ハウジング２３を覆うレンズ２１と、レンズ２１とハウジング２３との間に介在するシール材２６とを備える。ハウジング２３は、光源２７から出射された光をレンズ２１側に反射させるリフレクタ２４を備え、その外側に、光源２７とリフレクタ２４とを保持する保持部２５とを備える。また、レンズ２１は、光源２７から出射された光を透過させることができる部材であれば、特に限定されない。そして、前記シール材２６が、上記シール材、すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材である。そうすることによって、レンズ２１によって高い気密性で覆われたハウジング２３に保持された光源２７を備える灯具２０が得られる。また、この灯具２０は、高い気密性を有しつつ、レンズ２１、ハウジング２３、及びシール材２６の損傷を抑制しつつ、レンズを開けることが可能である。また、この灯具は、前記シール材が、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるので、自動車等の車両用としても用いることができる。なお、図２は、本実施形態に係る灯具を示す概略断面図である。
本明細書は、上述したように、様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
本発明の一局面は、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含み、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であることを特徴とするホットメルト組成物である。
このような構成によれば、好適なシール材となるホットメルト組成物を提供することができる。具体的には、繰り返し開閉しても、優れた気密性を維持できるシール材、すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも気密性を有するシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を提供することができる。このことは、以下のことによると考えられる。
まず、シランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーとを含むことによって、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性されると考えられる。このことにより、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーとなると考えられる。
そして、例えば、シール材を配置する部材間に、このホットメルト組成物を塗布する場合、その塗布されたホットメルト組成物が、空気中の水分に触れて、変性熱可塑性ポリマーのシランに結合されたアルコキシ基等の加水分解性基同士が反応して硬化すると考えられる。すなわち、架橋反応が起こると考えられる。この架橋反応により、高温環境下でも優れた気密性を維持できるシール材となると考えられる。
また、ホットメルト組成物が、空気中の水分に触れて、加水分解性基同士が反応する際に、加水分解性基から脱離される化合物（脱離化合物）が、ホットメルト組成物を硬化したもの、例えば、シール材等に混入すると考えられる。この化合物（脱離化合物）の沸点が比較的低いと、得られたシール材等を高温環境下に置くことによって、この化合物（脱離化合物）が、瞬時に気化し、膨張し、そのことより、シール材等にボイドが発生する場合がある。上記ホットメルト組成物においては、この化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃と、比較的高いので、このようなボイドの発生が抑制されると考えられる。
さらに、このシール材は、架橋されているので、部材間を繰り返し開閉しても、開閉によるシール材の損傷を抑制できると考えられる。また、このシール材は、反応後も柔軟であり、部材間を繰り返し開閉しても、部材を損傷させないため、部材を再利用できる。
また、このホットメルト組成物を加熱溶融して得られた溶融物は、部材の所定の位置に好適に塗布できるので、シール材を所定の位置に形成できると考えられる。
よって、このようなホットメルト組成物は、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できると考えられる。
また、本発明の他の一局面は、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、触媒とを含み、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であることを特徴とするホットメルト組成物である。
このような構成によれば、好適なシール材となるホットメルト組成物を提供することができる。具体的には、繰り返し開閉しても、優れた気密性を維持できるシール材、すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも気密性を有するシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を提供することができる。このことは、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーは、分子内にアルコキシ基等の加水分解性基を有するので、このホットメルト組成物は、上記と同様、空気中の水分に触れて、架橋反応が起こるためと考えられる。
さらに、このシール材は、架橋されているので、部材間を繰り返し開閉しても、開閉によるシール材の損傷を抑制できると考えられる。また、このシール材は、反応後も柔軟であり、部材間を繰り返し開閉しても、部材を損傷させないため、部材を再利用できる。
また、前記シランカップリング剤としては、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃と比較的高いシランカップリング剤であるので、上記と同様、ボイドの発生を抑制できると考えられる。
また、このようなホットメルト組成物も、上記と同様、シール材を所定の位置に形成できると考えられる。
よって、このようなホットメルト組成物は、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できると考えられる。
また、前記ホットメルト組成物において、前記シランカップリング剤が、炭素数が２〜４のアルコキシ基、エーテル基を有するアルコキシ基、オキシム基、アルキルアミノ基、及びアルキルシラノキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有することが好ましい。
このような構成によれば、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
このことは、変性熱可塑性ポリマーには、加水分解性基として、上記官能基を有するので、空気中の水分に触れることによる反応、すなわち、架橋反応により生じるものは、沸点の高いものになることによると考えられる。このため、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
また、前記ホットメルト組成物において、前記炭素数が２〜４のアルコキシ基が、エトキシ基、又はイソプロポキシ基であり、前記エーテル基を有するアルコキシ基が、メトキシエトキシ基であり、前記オキシム基が、２−ブタノンオキシム基であり、前記アルキルアミノ基が、ｎ−ブチルアミノ基であり、前記アルキルシラノキシ基が、トリメチルシラノキシ基、又はイソブチルオキシ基であることが好ましい。
このような構成によれば、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
このことは、変性熱可塑性ポリマーには、加水分解性基として、上記官能基を有するので、空気中の水分に触れることによる反応、すなわち、架橋反応により生じるものは、沸点の高いものになることによると考えられる。このため、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
また、前記ホットメルト組成物において、前記シランカップリング剤が、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、アクリル基、メタクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、及びイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも１種をさらに有することが好ましい。
このような構成によれば、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。このことは、以下のことによると考えられる。シランカップリング剤が熱可塑性ポリマーを好適に変性させることができるので、前記変性熱可塑性ポリマーが、分子内にアルコキシ基等の加水分解性基を好適に有するものとなると考えられる。よって、加水分解性基による硬化反応が好適に進行するものと考えられる。このことから、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、気密性のより優れ、その優れた気密性をより維持できるシール材となると考えられる。
また、前記ホットメルト組成物において、前記熱可塑性ポリマーが、共役ジエン系化合物とビニル系芳香族炭化水素との共重合体であることが好ましい。また、前記共重合体が、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、水素添加されたスチレン−ブタジエンブロックコポリマー、及び水素添加されたスチレン−イソプレンブロックコポリマーからなる群から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
このような構成によれば、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
また、前記ホットメルト組成物において、前記熱可塑性ポリマーの含有量が、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５〜５０質量％であることが好ましい。また、前記軟化剤の含有量が、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５０〜９５質量％であることが好ましい。
このような構成によれば、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、より優れた気密性をより維持できるシール材が得られる。
また、前記ホットメルト組成物において、ガラス転移温度が、−６０〜−２０℃であることが好ましい。
このような構成によれば、気密性のより優れたシール材が得られる。
このことは、ガラス転移温度が、上記範囲内になるように、組成を調整することによって、低温環境下におけるシール材の剥離やひび割れの発生を抑制できることによると考えられる。よって、気密性のより優れたシール材が得られると考えられる。
また、前記ホットメルト組成物において、１８０℃での溶融粘度が、１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
このような構成によれば、好適なシール材をより好適に形成することができる。すなわち、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材をより好適に形成することができる。
このことは、１８０℃での溶融粘度が、上記範囲内になるように、組成を調整することによって、ホットメルト組成物を加熱溶融して得られた溶融物を、部材の所定の位置に好適に塗布できることによると考えられる。このことにより、シール材を所定の位置に形成できると考えられる。
また、本発明の他の一局面は、熱可塑性ポリマーと、シランカップリング剤と、有機過酸化物と、軟化剤と、触媒とを混合する工程と、前記混合により得られた混合物を攪拌しながら、加熱する工程とを備え、前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であり、前記熱可塑性ポリマーを、前記シランカップリング剤で変性することを特徴とするホットメルト組成物の製造方法である。
このような構成によれば、好適なシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を製造することができる。具体的には、繰り返し開閉しても、高温環境下でも気密性を維持できるシール材、すなわち、繰り返し開閉可能で、優れた気密性を有するシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を製造することができる。このことは、以下のことによると考えられる。
前記混合する工程及び前記加熱する工程により、前記熱可塑性ポリマーを、前記シランカップリング剤で変性する。このことにより、前記熱可塑性ポリマーが、前記シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーとなる。この変性熱可塑性ポリマーは、シランカップリング剤由来の、アルコキシ基等の加水分解性基を有する。この加水分解性基によって、上記のように、変性熱可塑性ポリマーが架橋されると考えられる。この架橋により、繰り返し開閉可能で、優れた気密性を維持できるシール材を好適に形成できるホットメルト組成物となると考えられる。また、前記シランカップリング剤としては、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃と比較的高いシランカップリング剤であるので、上記と同様、ボイドの発生を抑制できると考えられる。よって、前記製造方法は、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも気密性を維持できるシール材を好適に形成できるホットメルト組成物を製造することができると考えられる。
また、本発明の他の一局面は、前記ホットメルト組成物からなることを特徴とするシール材である。
このような構成によれば、好適なシール材を提供することができる。具体的には、まず、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材を提供することができる。また、このシール材は、ボイドの発生が抑制された好適なシール材である。
また、本発明の他の一局面は、電子回路部品と、前記電子回路部品を収納する容器と、前記容器を覆う蓋と、前記容器と前記蓋との間に介在するシール材とを備え、前記シール材が、前記シール材であることを特徴とする電子装置である。
このような構成によれば、高い気密性で容器と蓋とに収納された電子回路部品を備える電子装置を提供することができる。また、前記シール材が、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材であるので、このシール材で封止した電子装置は、高い気密性を有しつつ、蓋、容器、及びシール材の損傷を抑制しつつ、蓋を開けることが可能である。
また、本発明の他の一局面は、光源と、前記光源を保持するハウジングと、前記ハウジングを覆うレンズと、前記レンズと前記ハウジングとの間に介在するシール材とを備え、前記シール材が、上述のシール材であることを特徴とする灯具である。
このような構成によれば、レンズによって高い気密性で覆われたハウジングに保持された光源を備える灯具を提供することができる。また、前記シール材が、繰り返し開閉可能で、高温環境下でも、優れた気密性を維持できるシール材であるので、この灯具は、高い気密性を有しつつ、レンズ、ハウジング、及びシール材の損傷を抑制しつつ、レンズを開けることが可能である。
本発明によれば、好適なシール材となるホットメルト組成物を提供することができる。また、本発明によれば、前記ホットメルト組成物からなるシール材、前記シール材を用いた電子機器、及び前記シール材を用いた灯具が提供される。
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
まず、ホットメルト組成物を構成する各成分について説明する。
［シランカップリング剤］
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング株式会社製のＯＦＳ−６０３０）（脱離化合物：メタノール、沸点６５℃）
メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＥ−５０３）（脱離化合物：エタノール、沸点７８℃）
ビニルトリイソプロポキシシラン（Ｑｕｆｕ Ｗａｎｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ製のＮＱ−３３１）（脱離化合物：２−プロパノール、沸点８３℃）
ビニルトリス（２− メトキシエトキシ） シラン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のＳＩＬＱＵＥＳＴ Ａ−１７２）（脱離化合物：２−メトキシエタノール、沸点１２５℃）
ビニルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン（東レ株式会社製のＶＴＯ（ＶＯＳ））（脱離化合物：２−ブタノンオキシム、沸点１５２℃以上）
［熱可塑性ポリマー］
熱可塑性ポリマー１：スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）（株式会社クラレ製のセプトン８００６、重量平均分子量Ｍｗ：２０万）
熱可塑性ポリマー２：ＳＥＢＳ（株式会社クラレ製のセプトン８００４、重量平均分子量Ｍｗ：１０万）
［軟化剤］
軟化剤：パラフィン系オイル（プロセス油、出光興産株式会社製のダイアナフレシアＳ３２）
［有機過酸化物系化合物（有機過酸化物）］
ジクミルパーオキサイド（日油株式会社製のパークミルＤ）
［触媒］
ジブチル錫ジラウレート（東京化成工業株式会社製）
［ホットメルト組成物の製造方法］
上記各成分を、下記表１に示す配合量（組成：質量部）となるように、攪拌混練機中に投入し、１５０〜１９０℃になるように加熱した状態で混練することによって、充分に溶融させた。その際、可能な限り、ホットメルト組成物の均一性が高まるまで混練した。そうすることで、ホットメルト組成物を製造した。
［評価］
（塗工性）
以下のようにして、硬化前のホットメルト組成物の１８０℃での溶融粘度を測定した。具体的には、ＪＩＳ Ｋ ６６８２に記載の測定方法に準拠し、ホットメルト組成物の１８０℃で溶融させた溶融液の粘度を、ブルックフィールド粘度計により、測定した。この粘度が、硬化前のホットメルト組成物の１８０℃での溶融粘度である。
溶融粘度が、５万ｍＰａ・ｓ以下であれば、「◎」と評価し、５万ｍＰａ・ｓより高く１０万ｍＰａ・ｓ以下であれば、「○」と評価し、１０万ｍＰａ・ｓより高ければ、「×」と評価した。
（柔軟性）
以下のようにして、硬化後のホットメルト組成物の２３℃でのＧ’を測定した。具体的には、まず、厚み１ｍｍの硬化後のホットメルト組成物（ホットメルト組成物の硬化物）から、直径８ｍｍのサンプルを切り出した。動的粘弾性測定装置（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＡＲＥＳ ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）を用いて、得られたサンプルの動的粘弾性を測定した。測定条件としては、フラットプレート、周波数１Ｈｚ、歪み０．０５％として、−５０℃〜１８０℃の動的粘弾性を測定した。この測定により、ホットメルト組成物の硬化物の２３℃でのＧ’（Ｐａ）を測定した。
２３℃でのＧ’が１０４Ｐａ以上１０６Ｐａ以下であれば、「○」と評価し、１０３Ｐａより高く１０４Ｐａより低ければ、「△」と評価し、１０３Ｐａ以下、又は、１０６Ｐａより高ければ、「×」と評価した。
（高温特性）
以下のようにして、硬化後のホットメルト組成物の１５０℃でのＧ’を測定した。具体的には、上記動的粘弾性測定により、ホットメルト組成物の硬化物の１５０℃でのＧ’（Ｐａ）を測定した。
１５０℃でのＧ’が１０４Ｐａ以上であれば、「○」と評価し、１０３Ｐａより高く１０４Ｐａより低ければ、「△」と評価し、１０３Ｐａ以下であれば、「×」と評価した。また、１５０℃で形状を保持できなければ、「測定不可」と評価した。
（低温特性）
以下のようにして、硬化後のホットメルト組成物のＴｇを測定した。具体的には、上記動的粘弾性測定により、ホットメルト組成物の硬化物のｔａｎδを測定した。この測定した動的粘弾性測定におけるｔａｎδのピーク温度をＴｇとして測定した。
Ｔｇが−４０℃以下であれば、「◎」と評価し、−４０℃より高く−２０℃未満であれば、「○」と評価し、−２０℃以上であれば、「×」と評価した。
（空隙）
幅５ｍｍのビード状にホットメルト組成物を塗布した。この塗布したホットメルト組成物を、温度４０℃、湿度６０％ＲＨで７２時間放置した後、所定の温度まで加熱した後、その温度（加熱温度）で２４時間放置した。この加熱温度としては、種々の温度で行った。
種々の加熱温度で放置したホットメルト組成物を目視で確認した。なお、この目視したホットメルト組成物は、硬化しており、この目視は、硬化時に発生した空隙（ボイド）の有無等を確認した。なお、図３は、本実施例において、ボイドが発生していない状態の一例を示す写真である。図４は、本実施例において、ボイドが発生している状態の一例を示す写真である。
この目視により、ボイドの発生が確認できる加熱温度のうち、最低の温度を求めた。そして、この最低の加熱温度が、１１０℃以上であれば、「◎」と評価し、７０℃以上１１０℃未満であれば、「○」と評価し、７０℃未満であれば「×」と評価した。
(再利用容易性)
ホットメルト組成物をシール材として用いる場合、そのシール材を介して封止していた部材と部材とを開放しても、部材が破損（損傷）することなく、シール機能を維持できることが求められる。また、このことは、常温環境下だけではなく、高温環境下でも求められる。さらに、これらの特性は、部材を繰り返し開閉可能なことも、使用現場の利便性を考慮し、求められる事項である。これらのことから、再利用容易性を以下のようにして、評価した。
まず、リペア性について検討した。評価用治具として、２つの部材間にシール材を配置できるものを用いた。この評価用治具の２つの部材間に、ホットメルト組成物を塗布し、シール材を形成させた。その後、この２つの部材を締め付けた後、開けたときのシール材及び部材を目視で確認した。塗工性、柔軟性、及び高温特性や低温特性等の温度特性が良好であり、空隙が発生する温度が高いこと、前記リペア性の評価後のシール材及び部材に損傷がなく、シール材を部材から容易に剥離できること等により、部材を再利用する際に、クリーニング作業を必要としない場合を「○」と評価した。また、シール材を介した部材と部材とを離間させた際に、シール材及び部材に、使用不可能なほどの損傷が発生していたり、シール材を部材から容易に剥離できない等により、部材を再利用する際に、クリーニング作業を必要とする場合を「×」と評価した。
Figure 0006735772
表１からわかるように、加水分解されて発生する化合物（脱離化合物）の沸点が、７０〜１８０℃であるシランカップリング剤を含むホットメルト組成物の場合（実施例１、２、及び参考例１、２）は、この沸点が７０℃未満である場合（比較例１、２）と比較して、ボイドの発生が少なかった。また、これらのホットメルト組成物は、塗工しやすい溶融粘度であり、柔軟性、高温特性、及び低温特性に優れていた。さらに、これらのシール材は、部材間に介在させた後、部材と部材とを離間させても、部材やシール材の損傷が発生しにくいものであった。これらのことから、実施例１、２、及び参考例１、２に係るホットメルト組成物は、ボイドの発生も抑制された好適なシール材となるホットメルト組成物であることがわかった。このことは、シランカップリング剤が、熱可塑性ポリマーを変性するので、ホットメルト組成物には、シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーが含まれることによると考えられる。
この出願は、２０１５年１２月７日に出願された日本国特許出願特願２０１５−２３８１４１号を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
本発明によれば、好適なシール材となるホットメルト組成物が提供される。また、本発明によれば、前記ホットメルト組成物からなるシール材、前記シール材を用いた電子機器、及び前記シール材を用いた灯具が提供される。

Claims (9)

  1. ２−メトキシエトキシ基又はメチルエチルケトオキシム基を加水分解性基として分子内に有するシランカップリング剤と、熱可塑性ポリマーと、前記熱可塑性ポリマーを前記シランカップリング剤で変性する反応を進行させる有機過酸化物と、軟化剤と、前記シランカップリング剤の有する加水分解性基同士の反応を促進する触媒とを含み、
    前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物の沸点が、１００〜１８０℃であり、
    前記熱可塑性ポリマーが、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマーであることを特徴とするホットメルト組成物。
  2. ２−メトキシエトキシ基又はメチルエチルケトオキシム基を加水分解性基として分子内に有するシランカップリング剤を有機過酸化物で熱可塑性ポリマーに反応させて、前記シランカップリング剤で変性した変性熱可塑性ポリマーと、軟化剤と、前記シランカップリング剤の有する加水分解性基同士の反応を促進する触媒とを含み、
    前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物の沸点が、１００〜１８０℃であり、
    前記熱可塑性ポリマーが、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマーであることを特徴とするホットメルト組成物。
  3. 前記熱可塑性ポリマーの含有量が、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５〜５０質量％であり、
    前記軟化剤の含有量が、前記熱可塑性ポリマーと前記軟化剤との合計質量に対して、５０〜９５質量％である請求項１又は請求項２に記載のホットメルト組成物。
  4. ガラス転移温度が、−６０〜−２０℃である請求項１〜３のいずれか１項に記載のホットメルト組成物。
  5. １８０℃での溶融粘度が、１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓである請求項１〜４のいずれか１項に記載のホットメルト組成物。
  6. 熱可塑性ポリマーと、２−メトキシエトキシ基又はメチルエチルケトオキシム基を加水分解性基として分子内に有するシランカップリング剤と、有機過酸化物と、軟化剤と、前記シランカップリング剤の有する加水分解性基同士の反応を促進する触媒とを混合する工程と、
    前記混合により得られた混合物を攪拌しながら、加熱する工程とを備え、
    前記シランカップリング剤は、加水分解されて発生する化合物の沸点が、１００〜１８０℃であり、
    前記熱可塑性ポリマーが、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマーであり、
    前記熱可塑性ポリマーに前記シランカップリング剤を前記有機過酸化物で反応させることによって、前記熱可塑性ポリマーを前記シランカップリング剤で変性することを特徴とするホットメルト組成物の製造方法。
  7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のホットメルト組成物からなることを特徴とするシール材。
  8. 電子回路部品と、前記電子回路部品を収納する容器と、前記容器を覆う蓋と、前記容器と前記蓋との間に介在するシール材とを備え、
    前記シール材が、請求項７に記載のシール材であることを特徴とする電子装置。
  9. 光源と、前記光源を保持するハウジングと、前記ハウジングを覆うレンズと、前記レンズと前記ハウジングとの間に介在するシール材とを備え、
    前記シール材が、請求項７に記載のシール材であることを特徴とする灯具。
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