JP6906596B1

JP6906596B1 - ホットメルト組成物

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Publication number: JP6906596B1
Application number: JP2019238699A
Authority: JP
Inventors: ヴァンタイグエン; 和洋橋本
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: JP2021107483A

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、硬化後の安定性を維持したままで、塗布性が良好であることから塗布ムラや塊が発生せず、接着力や耐熱性に優れるホットメルト組成物を提供する。【解決手段】スチレン系ブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、を含有し、スチレン系ブロック共重合体（Ａ）は、スチレン含有割合が２０重量％未満でありジブロック割合が２２重量％未満であるスチレン系ブロック共重合体（ａ１）と、スチレン含有割合が２０重量％以上でありジブロック割合が２２重量％以上であるスチレン系ブロック共重合体（ａ２）と、を含む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、酸化防止剤並びに非晶性ポリアルファオレフィンが配合されていることを特徴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、接着性、密着性が良好で、熱による劣化を抑制するとともに、解体性にも優れるものであった。

特開２００５−０９７３６０号公報

従来から、一般住宅等において、壁面の内部に断熱材の層を設けることにより、冷暖房効率を向上させる手法が知られている。近年では、断熱材を何層も重ねることにより、さらに性能を向上させる取り組みもなされている。また、公共事業等において、風水害や土砂崩れの予防のために盛土による工法が用いられているが、その際に使用する盛土の代替として、軽量で弾力性に富む断熱材が採用されることがある。具体的には、板状の断熱材を数枚貼合して部材を製造し、現場まで運搬して順次設置するものである。

ここで、断熱材としては繊維系断熱材と発泡プラスチック系断熱材に大別され、発泡プラスチック系断熱材としてはスチレン系、ウレタン系、オレフィン系、フェノール系、メラミン系などが知られているところ、特許文献１に記載されているホットメルト組成物を用いた場合、硬化後の安定性に優れる半面、塗布性がやや十分ではなく、また接着力や耐熱性に改善の余地があった。

本発明が解決しようとする課題は、硬化後の安定性を維持したままで、塗布性が良好であることから塗布ムラや塊が発生せず、接着力や耐熱性に優れるホットメルト組成物を提供することである。

本発明は、スチレン系ブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、を含有し、スチレン系ブロック共重合体（Ａ）は、スチレン含有割合が２０重量％未満でありジブロック割合が２２重量％未満であるスチレン系ブロック共重合体（ａ１）と、スチレン含有割合が２０重量％以上でありジブロック割合が２２重量％以上であるスチレン系ブロック共重合体（ａ２）と、を含む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、硬化後の安定性を維持したままで、塗布性が良好であることから塗布ムラや塊が発生せず、接着力や耐熱性に優れ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、スチレン系ブロック共重合体（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。

当該（Ａ）成分の種類としては、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）などの未水添のブロック共重合体や、スチレン−ブタジエン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）、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）などの水添のブロック共重合体などが挙げられる。これらの中でも、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）を用いることが好ましい。

当該（Ａ）成分としては、スチレン含有割合が２０重量％未満でありジブロック割合が２２重量％未満であるスチレン系ブロック共重合体（ａ１）と、スチレン含有割合が２０重量％以上でありジブロック割合が２２重量％以上であるスチレン系ブロック共重合体（ａ２）と、を含むことを必要とする。

当該（ａ１）成分のスチレン含有割合としては、２０重量％未満である必要があり、１〜１９重量％であることが好ましく、５〜１８重量％であることが特に好ましい。また、ジブロック割合としては、２２重量％未満である必要があり、１〜２１重量％であることが好ましく、５〜２０重量％であることが特に好ましい。この範囲内において配合することにより、接着力や耐熱性を向上させることができる傾向がある。

当該（ａ１）成分の具体例としては、ＶＥＣＴＯＲ４１１３Ｎ（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：１５重量％、ジブロック割合：１８重量％、メルトフローレート：１１ｇ／ｍｉｎ（２００℃、５ｋｇ、ＡＳＴＭＤ１２３８）、ＴＳＲＣ社製）、ＪＳＲＳＩＳ５２２９（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：１５重量％、ジブロック割合：２０重量％、メルトフローレート：９．５ｇ／１０ｍｉｎ（２００℃、４９．０Ｎ、ＪＩＳＫ７２１０）、ＪＳＲ社製）などが挙げられる。

また、当該（ａ２）成分のスチレン含有割合としては、２０重量％以上である必要があり、２１〜４５重量％であることが好ましく、２２〜３５重量％であることが特に好ましい。また、ジブロック割合としては、２２重量％以上である必要があり、２３〜４５重量％であることが好ましく、２４〜３５重量％であることが特に好ましい。この範囲内において配合することにより、塗布性が向上することから、塗布ムラや塊の発生を抑制することができる傾向がある。

当該（ａ２）成分の具体例としては、ＶＥＣＴＯＲ４２１３Ｎ（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：２５重量％、ジブロック割合：２５重量％、メルトフローレート：１２ｇ／ｍｉｎ（２００℃、５ｋｇ、ＡＳＴＭＤ１２３８）、ＴＳＲＣ社製）、ＶＥＣＴＯＲ４２９３Ａ（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：３０重量％、ジブロック割合：２５重量％、メルトフローレート：１１ｇ／ｍｉｎ（２００℃、５ｋｇ、ＡＳＴＭＤ１２３８）、ＴＳＲＣ社製）などが挙げられる。

ここで、当該（ａ１）成分のみ用いた場合は、高温領域における粘性がやや高いことから、塗布する際の作業性が悪化する傾向がある。また、当該（ａ２）成分のみ用いた場合は、高温領域における凝集力がやや低いことから、接着力や耐熱性に欠ける傾向がある。

当該（Ａ）成分における、（ａ１）成分と（ａ２）成分との配合割合（重量部）としては、１：０．１〜５であることが好ましく、１：０．３〜３であることがさらに好ましく、１：０．５〜２であることが特に好ましい。この範囲内において配合することにより、本発明にかかるホットメルト組成物の諸物性を向上させることができる傾向がある。

＜粘着付与剤＞
本発明では、粘着付与剤（Ｂ）を用いる。当該（Ｂ）成分を用いることにより、被着体表面の濡れ性が高くなることから、層間の密着性を向上させることができる。

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、１０〜８００重量部配合することが好ましく、３０〜５００重量部配合することがより好ましく、５０〜３００重量部配合することが特に好ましい。

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、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、ロジン系樹脂、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℃）、タマノル９０１（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：１２５〜１３５℃）、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℃）、Ｔ−ＲＥＺＨＡ１２５（製品名、ＪＸＴＧエネルギー社製、脂環族系炭化水素、軟化点：１２０℃〜１３０℃）、ＥａｓｔｏｔａｃＣ１００Ｒ（製品名、イーストマン社製、脂肪族系石油樹脂、軟化点：１００℃）、Ｅｎｄｅｘ１５５（製品名、イーストマン社製、芳香族系石油樹脂、軟化点：１５２℃）などが挙げられる。

本発明では、その他の成分として、軟化剤（Ｃ）を用いることができる。当該（Ｃ）成分を用いることにより、可塑性を付与することができる。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、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどが挙げられる。

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、１〜５００重量部配合することが好ましく、１０〜３００重量部配合することがより好ましく、２０〜２００重量部配合することが特に好ましい。

当該（Ｃ）成分としてオイルを用いる場合、動粘度（４０℃）としては、１０〜８００ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、３０〜５００ｍｍ^２／ｓであることがさらに好ましく、５０〜３００ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。

オイルの具体例としては、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、動粘度（４０℃）：９１ｍｍ^２／ｓ）、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、動粘度（４０℃）：２７５ｍｍ^２／ｓ）、ＦＯＭＩ５５０（製品名、パラフィン系オイル、ＰＴＳａｒｉＳａｒａｎａＫｉｍｉａｔａｍａ社製、動粘度（４０℃）：１１０ｍｍ^２／ｓ）などが挙げられる。

当該（Ｃ）成分としてポリブテンを用いる場合、数平均分子量（Ｍｎ）としては、１００〜５０００であることが好ましく、２００〜４０００であることがさらに好ましく、３００〜３０００であることが特に好ましい。

ポリブテンの具体例としては、日石ポリブテンＨＶ−５０（製品名、ＪＸＴＧ社製、Ｍｎ：８００）、日石ポリブテンＨＶ−１００（製品名、ＪＸＴＧ社製、Ｍｎ：９８０）、日石ポリブテンＨＶ−３００（製品名、ＪＸＴＧ社製、Ｍｎ：１，４００）、日油ポリブテン１０Ｎ（製品名、日油社製、Ｍｎ：１，０００）、日油ポリブテン３０Ｎ（製品名、日油社製、Ｍｎ：１，３５０）、ＩｎｄｏｐｏｌＨ−１００（製品名、ＩＮＥＯＳ社製、Ｍｎ：９１０）、ＩｎｄｏｐｏｌＨ−３００（製品名、ＩＮＥＯＳ社製、Ｍｎ：１，３００）などが挙げられる。

さらに、本発明では、添加剤として老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。

当該成分の配合割合としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、０．０１〜３０重量部配合することが好ましく、０．１〜２０重量部配合することがより好ましく、０．３〜１５重量部配合することが特に好ましい。当該成分の種類及びその配合割合が、上記の範囲内であることにより、熱による劣化を効率的に抑制することができる傾向がある。

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、酸化防止剤、防腐剤、水分吸収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。
スチレン系ブロック共重合体１：ＶＥＣＴＯＲ４１１３Ｎ（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：１５重量％、ジブロック割合：１８重量％、メルトフローレート：１１ｇ／ｍｉｎ（２００℃、５ｋｇ、ＡＳＴＭＤ１２３８）、ＴＳＲＣ社製）
スチレン系ブロック共重合体２：ＶＥＣＴＯＲ４２１３Ｎ（製品名、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン含有割合：２５重量％、ジブロック割合：２５重量％、メルトフローレート：１２ｇ／ｍｉｎ（２００℃、５ｋｇ、ＡＳＴＭＤ１２３８）、ＴＳＲＣ社製）
粘着付与剤１：ＥａｓｔｏｔａｃＣ１００Ｒ（製品名、イーストマン社製、脂肪族系石油樹脂、軟化点：１００℃）
粘着付与剤２：Ｅｎｄｅｘ１５５（製品名、イーストマン社製、芳香族系石油樹脂、軟化点：１５２℃）
軟化剤１：ＦＯＭＩ５５０（製品名、パラフィン系オイル、ＰＴＳａｒｉＳａｒａｎａＫｉｍｉａｔａｍａ社製、動粘度（４０℃）：１１０ｍｍ^２／ｓ）
軟化剤２：ＩｎｄｏｐｏｌＨ−３００（製品名、ポリブテン、ＩＮＥＯＳ社製、Ｍｎ：１，３００）
老化防止剤：Ｓｏｎｇｎｏｘ１０１０（製品名、Ｓｏｎｇｗｏｎ社製）

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。

＜低温物性＞
１８０℃に設定したホットメルトガンを用いて、ポリエチレンフィルムに対して、塗布量１００ｇ／ｍ^２にてホットメルト組成物をスパイラル塗布し、試験片を作製した。試験片を０℃に調温した恒温機内に１時間静置した後、試験片の塗布部の表面タックを指触にて確認した。表面タックが確認できたものを○、確認できなかったものを×と評価した。

＜塗布性＞
１８０℃に設定したホットメルトガンを用いて、ホットメルト組成物をスパイラル塗布し、そのスパイラルパターンを観察した。パターンの最大塗布幅が２ｃｍ以上であるものを○、２ｃｍ未満であるものを×と評価した。
塗布条件としては、以下の通り。
ホットメルトガンのノズル直径：１．５ｍｍ、接着剤量調整エアー圧力：２．５ｂａｒ、スプレーエアー圧力：１ｂａｒ、ノズル先端と塗布面との距離：１０ｃｍ

＜耐熱クリープ＞
１８０℃に設定したホットメルトガンを用いて、押出法ポリスチレンフォーム（１０ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍｔ）において５ｃｍ四方に対して、塗布量１００ｇ／ｍ^２にてホットメルト組成物をスパイラル塗布し、フォーム同士を貼合することにより試験片を作製した。試験片を２３℃にて２４時間養生し、７０℃に調温した恒温機内に３０分間静置した後、片面に５０ｇの重りを取り付け、重りが落下するまでの時間を測定した。落下するまでの時間が１分以上であったものを○、１分未満であったものを×と評価した。

Claims

スチレン系ブロック共重合体（Ａ）と、粘着付与剤（Ｂ）と、を含有し、
スチレン系ブロック共重合体（Ａ）は、スチレン含有割合が２０重量％未満でありジブロック割合が２２重量％未満であるスチレン系ブロック共重合体（ａ１）と、スチレン含有割合が２０重量％以上でありジブロック割合が２２重量％以上であるスチレン系ブロック共重合体（ａ２）と、を含むことを特徴とするホットメルト組成物。
さらに、軟化剤（Ｃ）を含むことを特徴とする請求項１記載のホットメルト組成物。
断熱材に用いられることを特徴とする請求項１又は２記載のホットメルト組成物。