JP6812049B2 - ホットメルト組成物 - Google Patents
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Description
1.(A)スチレン系ブロック共重合体、及び、(B)可塑剤を含有するホットメルト組成物であって、
180℃での粘度が2,000〜60,000mPa・sであり、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量分布が、分子量500,000〜150,000の高分子領域、及び、分子量120,000〜50,000の低分子領域に、それぞれ1つ以上のピークを有し、
下記式(1)を満たす、
ことを特徴とするホットメルト組成物。
式(1):{ΣMp(H)n×h(H)n}/{ΣMp(L)m×h(L)m}>1.5
(式(1)中、Mp(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピーク高さを表し、nは、ピークの番号を表す。また、Mp(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピーク高さを表し、mは、ピークの番号を表す。)
2.(A)成分の含有量は、ホットメルト組成物を100質量%として40〜65質量%である、項1に記載のホットメルト組成物。
3.スチレン系ブロック共重合体は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)及びスチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)からなる群より選択される少なくとも1種である、項1又は2に記載のホットメルト組成物。
4.不織布の少なくとも片面側に、項1〜3のいずれかに記載のホットメルト組成物を有する伸縮性積層体。
本発明のホットメルト組成物は、(A)スチレン系ブロック共重合体、及び、(B)可塑剤を含有するホットメルト組成物であって、180℃での粘度が2,000〜60,000mPa・sであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量分布が、分子量500,000〜150,000の高分子領域、及び、分子量120,000〜50,000の低分子領域に、それぞれ1つ以上のピークを有し、下記式(1)を満たすホットメルト組成物である。
式(1):{ΣMp(H)n×h(H)n}/{ΣMp(L)m×h(L)m}>1.5
ここで、式(1)中、Mp(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピーク高さを表し、nは、ピークの番号を表す。また、Mp(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピーク高さを表し、mは、ピークの番号を表す。本発明のホットメルト組成物は、上記構成を備えるので、伸張性および伸張後の伸縮回復性に優れ、通常用いられるホットメルト接着塗布装置で塗布可能である。
本発明のホットメルト組成物は、スチレン系ブロック共重合体を含む。スチレン系ブロック共重合体とは、ビニル系芳香族炭化水素と共役ジエン化合物とのブロック共重合体をいう。
本発明のホットメルト組成物は、可塑剤を含む。可塑剤(B)は、25℃で液状、すなわち、25℃で流動性を示すものが好ましい。また、可塑剤(B)の流動点は、23℃以下が好ましく、10℃以下がより好ましい。
本発明のホットメルト組成物は、本発明の目的を本質的に妨げない範囲で、他の添加剤を含有していてもよい。上記他の添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、粘着付与樹脂、液状ゴム、ワックス、微粒子充填剤等が挙げられる。
本発明のホットメルト組成物は、180℃における溶融粘度が2,000〜60,000mPa・sである。溶融粘度が2,000mPa・s未満であると、使用後の伸縮回復性が十分に発現されない。溶融粘度が60,000mPa・sを超えると、通常用いられるホットメルト塗布装置で塗布することが困難となる。ホットメルト組成物の180℃における溶融粘度は、3,000mPa・s以上が好ましく、5,000mPa・s以上がより好ましく、8,000mPa・s以上が更に好ましい。また、ホットメルト組成物の180℃における溶融粘度は、50,000mPa・s以下が好ましく、45,000mPa・s以下がより好ましく、40,000mPa・s以下が更に好ましい。
式(1):{ΣMp(H)n×h(H)n}/{ΣMp(L)m×h(L)m}>1.5
測定装置:Waters社製 商品名「ACQUITY APC」
測定条件:カラム
・ACQUITY APCXT45 1.7μm×1本
・ACQUITY APCXT125 2.5μm×1本
・ACQUITY APCXT450 2.5μm×1本
移動相:テトラヒドロフラン 0.8mL/分
サンプル濃度:0.2質量%
検出器:示差屈折率(RI)検出器
標準物質:ポリスチレン(Waters社製 分子量:266〜1,800,000)
カラム温度:40℃
RI検出器温度:40℃
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量分布が、高分子領域(分子量500,000〜150,000)に2つピークを有し、低分子領域(分子量120,000〜50,000)に1つピークを有するホットメルト組成物であって、それぞれのピークトップ値を示す分子量及びピーク高さが以下の場合。
Mp(H)1=220,000、Mp(H)2=160,000、Mp(L)1=100,000、h(H)1=1,500、h(H)2=2,000、h(L)1=1,750
式(1)の左辺の値は、
(220,000×1,500+160,000×2,000)/(100,000×1,750)=3.71
となる。なお、図1において、横軸の分子量は、紙面に向かって左側が高分子量側であり、右側が低分子量側である。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量分布が、高分子領域(分子量500,000〜150,000)に1つピークを有し、低分子領域(分子量120,000〜50,000)に1つピークを有するホットメルト組成物であって、それぞれのピークトップ値を示す分子量及びピーク高さが以下の場合。
Mp(H)1=180,000、Mp(L)1=105,000、h(H)1=2,200、h(H)1=3,000
式(1)の左辺の値は、
(180,000×2,200)/(105,000×3,000)=1.26となる。なお、図2において、横軸の分子量は、紙面に向かって左側が高分子量側であり、右側が低分子量側である。
ホットメルト組成物を180℃の塗工温度で、離型処理されたPETフィルム上にスロット塗工で塗布する。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとする。次いで、離型処理された別のPETフィルムを積層し、室温下で圧着させることで積層体を作成する。得られた積層体を23℃、相対湿度50%雰囲気下で24時間保管し、ホットメルト組成物を室温に冷却して、ホットメルト組成物の塗工サンプルを調製する。
ホットメルト組成物の塗工サンプルを、塗工方向に対して幅50mm、塗工方向に対して垂直な方向に100mmの短冊状に切断し、試験片を調製する。次いで、治具幅50mmに設定した引張試験機へホットメルト組成物の塗工方向と垂直な方向が上下に位置するように試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片が破断する点まで引っ張る。試験片が破断した変位を破断伸び(%)とし、ホットメルト組成物の伸長性の評価基準とする。
ホットメルト組成物の塗工サンプルを、塗工方向に対して幅50mm、塗工方向に対して垂直な方向に100mmの短冊状に切断し、試験片を調製する。次いで、治具幅50mmに設定した引張り試験機に、ホットメルト組成物の塗工方向と垂直な方向が上下に位置するように試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片の歪み変位が300%となる点まで引張る。次いで、速度500mm/分で初期の位置まで戻す。歪み変位が300%となる点まで引張り、初期の位置に戻す工程を1サイクルとして、同一の試験片について2サイクル繰り返す。横軸を歪み変位(%)、縦軸を応力(N/mm2)としたグラフにおいて、1サイクル目の引張り時における積分値をS1、2サイクル目の引張時における積分値をS2とし、以下の式により永久歪み(%)を算出する。
永久歪み(%)=(S2/S1)×100
本発明のホットメルト組成物は公知の方法で製造される。例えば、(A)スチレン系ブロック共重合体、(B)可塑剤、各種添加剤等を150℃に加熱した双腕型混練機へ投入し、加熱しながら溶融混練することによって製造される。
・(A1)スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体:日本ゼオン社製 Quintac3390(スチレン含有量48質量%、Mp=105,000、172,000)
・(A2)スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体:TSRC社製 VECTOR4411(スチレン含有量44質量%、Mp=79,000)
・(A3)スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体:クレイトンポリマー社製 D1161(スチレン含有量15質量%、Mp=96,000、214,000)
・(A4)スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)共重合体:日本ゼオン社製 Quintac3520(スチレン含有量15質量%、Mp=144,000、350,000)
・(B1)パラフィン系プロセスオイル:出光興産社製 PS−32(流動点−17.5℃)
・(B2)ナフテン系プロセスオイル:Nynas社製 Nyflex222B(流動点−35℃)
・フェノール系酸化防止剤 BASF社製 IRGANOX1010
上述した原料を、それぞれ表1に示した配合量で、加熱装置を備えた攪拌混練機中に投入した。150℃で90分間加熱しながら混練して、ホットメルト組成物を製造した。
ホットメルト組成物を加熱溶融し、180℃における溶融状態の粘度を、ブルックフィールドRVT型粘度計(スピンドルNo.29)を用いて測定し、下記評価基準に従って評価した。
○:180℃溶融粘度が2,000〜60,000mPa・sである
×:180℃溶融粘度が60,000mPa・sを超えるか、又は、2,000mPa・s未満である
ホットメルト組成物の0.1wt%テトラヒドロフラン溶液を作製し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いて、標準ポリスチレンで換算することにより測定した。測定装置および測定条件は以下の通りである。
測定装置:Waters社製 商品名「ACQUITY APC」
測定条件:カラム
・ACQUITY APCXT45 1.7μm×1本
・ACQUITY APCXT125 2.5μm×1本
・ACQUITY APCXT450 2.5μm×1本
移動相:テトラヒドロフラン 0.8mL/分
サンプル濃度:0.2質量%
検出器:示差屈折率(RI)検出器
標準物質:ポリスチレン(Waters社製 分子量:266〜1,800,000)
カラム温度:40℃
RI検出器温度:40℃
式(1):{ΣMp(H)n×h(H)n}/{ΣMp(L)m×h(L)m}>1.5
式(1)中、Mp(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピーク高さを表し、nは、ピークの番号を表す。また、Mp(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピーク高さを表し、mは、ピークの番号を表す。なお、上記n及びmのピークの番号は、それぞれ、ピークトップ値を示す分子量が高い方から順に、1、2、・・・のように、1から番号を付与する。
ホットメルト組成物を180℃の塗工温度で、離型処理されたPETフィルム上にスロット塗工で塗布した。塗布量は50g/m2、塗布幅は100mmとした。次いで、離型処理された別のPETフィルムを積層し、室温下で圧着させることで積層体を作成した。得られた積層体を23℃、相対湿度50%雰囲気下で24時間保管し、ホットメルト組成物を室温に冷却して、ホットメルト組成物の塗工サンプルを調製した。
ホットメルト組成物の塗工サンプルを、塗工方向に対して幅50mm、塗工方向に対して垂直な方向に100mmの短冊状に切断し、試験片を調製した。次いで、治具幅50mmに設定した引張試験機へホットメルト組成物の塗工方向と垂直な方向が上下に位置するように試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片が破断する点まで引っ張った。試験片が破断した変位を破断伸び(%)とし、ホットメルト組成物の伸長性の評価基準とした。測定結果に基づいて、下記評価基準に従って評価した。
◎:破断伸びが750%以上である
○:破断伸びが600%以上750%未満である
△:破断伸びが500%以上600%未満である
×:破断伸びが500%未満である
ホットメルト組成物の塗工サンプルを、塗工方向に対して幅50mm、塗工方向に対して垂直な方向に100mmの短冊状に切断し、試験片を調製した。次いで、治具幅50mmに設定した引張り試験機に、ホットメルト組成物の塗工方向と垂直な方向が上下に位置するように試験片を治具で固定し、引張速度500mm/分で試験片の歪み変位が300%となる点まで引張った。次いで、速度500mm/分で初期の位置まで戻した。歪み変位が300%となる点まで引張り、初期の位置に戻す工程を1サイクルとして、同一の試験片について2サイクル繰り返した。横軸を歪み変位(%)、縦軸を応力(N/mm2)としたグラフにおいて、1サイクル目の引張り時における積分値をS1、2サイクル目の引張時における積分値をS2とし、以下の式により永久歪み(%)を算出した。
永久歪み(%)=(S2/S1)×100
測定結果に基づいて、下記評価基準に従って評価した。
◎:永久歪みが95%以上である
○:永久歪みが85%以上95%未満である
△:永久歪みが60%以上85%未満である
×:永久歪みが60%未満である
Claims (4)
- (A)スチレン系ブロック共重合体、及び、(B)可塑剤を含有するホットメルト組成物であって、
180℃での粘度が2,000〜60,000mPa・sであり、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量分布が、分子量500,000〜150,000の高分子領域、及び、分子量120,000〜50,000の低分子領域に、それぞれ1つ以上のピークを有し、
下記式(1)を満たし、
(A)スチレン系ブロック共重合体の含有量は、ホットメルト組成物を100質量%として43質量%以上65質量%以下である、
ことを特徴とするホットメルト組成物。
式(1):{ΣMp(H)n×h(H)n}/{ΣMp(L)m×h(L)m}>1.5
(式(1)中、Mp(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(H)は、分子量500,000〜150,000の領域のピーク高さを表し、nは、ピークの番号を表す。また、Mp(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピークトップ値を示す分子量を表し、h(L)は、分子量120,000〜50,000の領域のピーク高さを表し、mは、ピークの番号を表す。) - (A)スチレン系ブロック共重合体の含有量は、ホットメルト組成物を100質量%として43質量%以上63質量%以下である、請求項1に記載のホットメルト組成物。
- スチレン系ブロック共重合体は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)及びスチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1又は2に記載のホットメルト組成物。
- 不織布の少なくとも片面側に、請求項1〜3のいずれかに記載のホットメルト組成物を有する伸縮性積層体。
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