JP7356425B2 - ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7356425B2
JP7356425B2 JP2020534720A JP2020534720A JP7356425B2 JP 7356425 B2 JP7356425 B2 JP 7356425B2 JP 2020534720 A JP2020534720 A JP 2020534720A JP 2020534720 A JP2020534720 A JP 2020534720A JP 7356425 B2 JP7356425 B2 JP 7356425B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypropylene
polypropylene resin
mass
parts
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020534720A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020027222A1 (ja
Inventor
望 藤井
正実 金丸
卓治 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Publication of JPWO2020027222A1 publication Critical patent/JPWO2020027222A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7356425B2 publication Critical patent/JP7356425B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C09J123/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J191/00Adhesives based on oils, fats or waxes; Adhesives based on derivatives thereof
    • C09J191/06Waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/50Partial depolymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/16Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the structure of the carrier layer
    • C09J2301/162Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the structure of the carrier layer the carrier being a laminate constituted by plastic layers only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法に関する。
ポリプロピレン系接着剤は、機械的強度、加工性等に優れ、また経済性とのバランスにおいて極めて有用なため各分野で広く用いられている。しかしながら、近年においては生産性の向上の観点から、更なる塗布性の向上等が求められており、接着剤の主原料であるポリプロピレン系樹脂を改質するための様々な試みがなされている。
例えば特許文献1には、反応性前駆体として好適な、触媒残渣が少なく末端不飽和度の高い高純度オレフィン系重合体、及びこれを効率良く製造する方法が開示されている。
国際公開第2008/047860号
しかし、特許文献1に記載の技術では、変性重合体を効率的に製造するための反応性前駆体を得られるものの、ポリプロピレン系接着剤の塗布性を向上させる点では不十分であった。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、塗布性が良好なポリプロピレン系接着剤を提供することである。
本願開示は、以下に関する。
<1>示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから得られる融解吸熱量(ΔH-D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させたポリプロピレン系樹脂(A’)を含む、ポリプロピレン系接着剤。
<2>前記ポリプロピレン系樹脂(A’)の一分子当たりに含まれる末端不飽和基としてのビニリデン基が0.9個以上、2.0個以下である、上記<1>に記載のポリプロピレン系接着剤。
<3>前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が150,000以下である、上記<1>又は<2>に記載のポリプロピレン系接着剤。
<4>前記ポリプロピレン系樹脂(A)のB型粘度計で測定した粘度が400,000mPa・s以下である、上記<1>~<3>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<5>前記ポリプロピレン系樹脂(A)の分子量分布(Mw/Mn)が4.0以下である、上記<1>~<4>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<6>前記ポリプロピレン系樹脂(A)がプロピレン単独重合体である、上記<1>~<5>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<7>更に、ラジカル発生剤(B)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下含む、上記<1>~<6>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<8>更に、粘着付与樹脂(C)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して0質量部以上400質量部以下含む、上記<1>~<7>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<9>更に、オイル(D)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して0質量部以上100質量部以下含む、上記<1>~<8>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<10>更に、ワックス(E)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して0質量部以上50質量部以下含む、上記<1>~<9>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
<11>上記<1>~<10>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤を含む積層体。
<12>上記<1>~<10>のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤を含む不織布。
<13>示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから得られる融解吸熱量(ΔHm-D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(A)をラジカル発生剤(B)の存在下で分解することによりポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させてポリプロピレン系樹脂(A’)を得る工程を含む、ポリプロピレン系接着剤の製造方法。
<14>前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させる方法が、ラジカル発生剤(B)の添加、加熱及び放射線の照射からなる群より選ばれる少なくとも1つの方法である、上記<13>に記載のポリプロピレン系接着剤の製造方法。
本発明によれば、塗布性が良好なポリプロピレン系接着剤を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において、数値の記載に関する「A~B」という用語は、「A以上B以下」(A<Bの場合)又は「A以下B以上」(A>Bの場合)を意味する。また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
<ポリプロピレン系樹脂(A)>
本実施形態で用いるポリプロピレン系樹脂(A)は、示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから得られる融解吸熱量(ΔH-D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂である。
融解吸熱量(ΔH-D)が80J/gを超えると、柔軟性の観点から問題がある。このような観点から、融解吸熱量(ΔH-D)は、好ましくは70J/g以下、より好ましくは60J/g以下、更に好ましくは50J/g以下であり、そして、べたつきをより抑制する観点から、好ましくは5J/g以上、より好ましくは10J/g以上、更に好ましくは15J/g以上である。
上記融解吸熱量(ΔH-D)は、熱量変化の無い低温側の点と熱量変化の無い高温側の点とを結んだ線をベースラインとして、DSC測定により得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークを含むライン部分と当該ベースラインとで囲まれる面積を求めることで算出される。
なお、融解吸熱量(ΔH-D)は、モノマー濃度や反応圧力を適宜調整することで制御することができる。
ポリプロピレン系樹脂(A)は、プロピレン単独重合体であってもよく、共重合体であってもよいが、熱安定性と固化速度の観点からプロピレン単独重合体であることがより好ましい。本発明における「ポリプロピレン」という用語は、プロピレン単独重合体のみならず、重合体中にプロピレン単位以外のオレフィン単位を50質量%以下含んでいるプロピレン-オレフィンランダム共重合体及びプロピレン-オレフィンブロック共重合体も包含する。
ポリプロピレン系樹脂(A)が共重合体である場合、プロピレン単位の共重合比は、50モル%を超え、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上である。共重合可能なモノマーとしては、エチレン及び炭素数4~30のα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1つであり、具体例としては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン等の直鎖オレフィンや、イソブテン、4-メチル-1-ペンテン等の分岐オレフィンが挙げられる。ポリプロピレン系樹脂(A)が共重合体である場合、ポリプロピレン系樹脂(A)は、エチレン及び炭素数4~30のα-オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも1つの構成単位を、0モル%を超え20モル%以下含むことが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂(A)は、柔軟性の観点から、示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークトップとして定義される融点(Tm-D)が、観測されないか又は0℃以上120℃以下であることが好ましい。融点が観測される場合には、より好ましくは20℃以上、更に好ましくは30℃以上、より更に好ましくは40℃以上であり、そして、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは110℃以下である。なお、融点は、モノマー濃度や反応圧力を適宜調整することで制御可能である。
ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、流動性と材料強度のバランスの観点から、好ましくは20,000以上、より好ましくは25,000以上、更に好ましくは30,000以上であり、そして、好ましくは150,000以下、更に好ましくは90,000以下、より更に好ましくは60,000以下、より更に好ましくは55,000以下、より更に好ましくは50,000以下である。
ポリプロピレン系樹脂(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、塗布性の観点から、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.0以下、更に好ましくは2.8以下、より更に好ましくは2.6以下、より更に好ましくは2.5以下であり、そして、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.6以上、更に好ましくは1.7以上、より更に好ましくは1.8以上である。
上記の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)測定により求められる。重量平均分子量は、下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量であり、分子量分布は、同様にして測定した数平均分子量(Mn)及び上記重量平均分子量(Mw)より算出した値である。なお、後述するモノマー平均分子量(M)も同様にして求められる。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR-H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4-トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :5mg/10mL
注入量 :300μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT-GPC(Ver.1.0)
ポリプロピレン系樹脂(A)の190℃においてB型粘度計で測定した粘度は、塗布性の観点から、好ましくは1,500mPa・s以上、より好ましくは5,000mPa・s以上、更に好ましくは7,500mPa・s以上、特に好ましくは8,000mPa・s以上であり、そして、好ましくは400,000mPa・s以下、より好ましくは75,000mPa・s以下、より更に好ましくは10,000mPa・s以下、特に好ましくは9,000mPa・s以下である。ポリプロピレン系樹脂(A)の190℃における粘度は、ASTM D3236に準拠して、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて190℃の条件で測定される。
ポリプロピレン系樹脂(A)としては市販品を用いることができる。具体例としては、「L-MODU」(登録商標)(出光興産(株)製)の「S400」、「S410」、「S401」、「S600」、「S901」が挙げられる。非晶質ポリα-オレフィンの市販品として、REXtac,LLC社製の「REXtac」、エボニック社製の「Vestoplast」、Eastman社製の「Eastoflex」、「Aerafin」等も挙げられる(いずれも商品名)。プロピレン系エラストマーの市販品として、三井化学(株)製の「タフマーXM」、「タフマーPN」、「タフマーSN」;住友化学(株)製の「タフセレン」;(株)プライムポリマー製の「プライムTPO」;ダウ・ケミカル(株)製の「Versify」;エクソンモービル社製の「Vistamaxx」、「Linxar」、クラリアント社製の「Licocene」;バセル社製の「Adflex」等も挙げられる(いずれも商品名)。
ポリプロピレン系樹脂(A)は、チーグラーナッタ型の触媒やメタロセン触媒等の重合触媒の存在下で単量体を重合させて得ることができる。中でも、ポリプロピレン系樹脂(A)は、メタロセン触媒により得られるポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。メタロセン触媒は均一系触媒の一種であり、得られる重合体は狭い分子量分布や狭い組成分布を有する均一な重合体となる。メタロセン触媒により得られるポリプロピレン系樹脂を用いることで、ラジカル発生剤(B)との反応が均一して発生するため、均一な製品が得られやすい。
ポリプロピレン系樹脂(A)は、単一成分である必要は無く、2種以上のポリプロピレン系樹脂(A)を混合して用いることも可能である。さらに、本発明の目的に反しない範囲で、ポリエチレン系樹脂や、ポリブテン系樹脂をはじめとするポリオレフィン樹脂や他の熱可塑性樹脂を混合することもできる。
<ポリプロピレン系樹脂(A’)>
本実施形態のポリプロピレン系接着剤は、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させたポリプロピレン系樹脂(A’)を含む。
前記ポリプロピレン系樹脂(A’)の一分子当たりに含まれる末端不飽和基としてのビニリデン基(末端ビニリデン基)は、塗布性の観点から、好ましくは0.9個以上、より好ましくは1.0個以上であり、そして、好ましくは2.0個以下、より好ましくは1.75個以下、更に好ましくは1.5個以下である。
一分子当たりの末端ビニリデン基の個数は、常法に従い1H-NMRの測定により求められる。
当該方法においては全末端基種を決定し、更にその存在量を測定する。全末端基量に対する末端ビニリデン基の存在割合から一分子当たりの末端ビニリデン基数を決定することができる。
具体的には、1H-NMR測定から得られたδ4.8~4.6(2H)に出現する末端ビニリデン基に基づいて、定法により末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)を算出する。更にゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)より求めた数平均分子量(Mn)とモノマー分子量(M)から、次式によって一分子当たりの末端ビニリデン基の個数を算出する。
一分子当たりの末端ビニリデン基(個)=(Mn/M)×(C/100)
以下にプロピレン重合体の場合を例にして末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)を算出する方法を説明する。
プロピレン重合体には、<1>末端ビニル基のメチレン基(5.10~4.90ppm)、<2>末端ビニリデン基のメチレン基(4.8~4.6ppm)及び<3>プロピレン連鎖のメチン、メチレン、メチル基(0.6~2.3ppm)が観測される。末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)は次式で計算できる。
末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)=(<2>/2)/[(<3>+4×<1>/2+3×<2>/2)/6]×100
<ラジカル発生剤(B)>
本実施形態のポリプロピレン系接着剤は、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させるために、ラジカル発生剤(B)を含むことが好ましい。生産性の観点から、ラジカル発生剤(B)として、過酸化物及びヒドロキシルアミン誘導体から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
過酸化物としては、従来公知のラジカル開始剤、例えば各種有機過酸化物や、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系化合物等の中から適宜選択して用いることができるが、これらの中で有機過酸化物が好適である。
この有機過酸化物としては、例えば、ジベンゾイルパーオキシド、ジ-(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジラウロイルパーオキシド、ジデカノイルパーオキシド、ジ-(2,4-ジクロロベンゾイル)パーオキシド等のジアシルパーオキシド類;t-ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド類;ジ-t-ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、3,6,9-トリエチル-3,6,9-トリメチル-1,4,7-トリパーオキソナン等のジアルキルパーオキシド類;1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類;t-ブチルパーオキシオクトエート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエステル類;ジ-(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート類等が挙げられる。これらの中では、ジアルキルパーオキシド類が好ましい。また、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの有機過酸化物の具体的な市販品としては、例えば、日油(株)製の「パーヘキシン25B」、「パーブチルD」、「パーブチルC」、「パーヘキサ25B」、「パークミルD」、「パーブチルP」、「パーブチルH」、「パーヘキシルH」、「パークミルH」、「パーオクタH」、「パークミルP」、「パーメンタH」、「パーブチルSM」、「パーメックN」、「ペロマーAC」、「パーヘキサV」、「パーヘキサ22」、「パーヘキサCD」、「パーテトラA」、「パーヘキサC」、「パーヘキサ3M」、「パーヘキサHC」、「パーヘキサTMH」、「パーブチルIF」、「パーブチルZ」、「パーブチルA」、「パーヘキシルZ」、「パーヘキサ25Z」、「パーブチルE」、「パーブチルL」、「パーヘキサ25MT」、「パーブチルI」、「パーブチル355」、「パーブチルMA」、「パーヘキシルI」、「パーブチルIB」、「パーブチルO」、「パーヘキシルO」、「パーシクロO」、「パーヘキサ250」、「パーオクタO」、「パーブチルPV」、「パーヘキシルPV」、「パーブチルND」、「パーヘキシルND」、「パーシクロND」、「パーオクタND」、「パークミルND」、「ダイパーND」、「パーロイルSOP」、「パーロイルOPP」、「パーロイルMBP」、「パーロイルEEP」、「パーロイルIPP」、「パーロイルNPP」、「パーロイルTCP」、「パーロイルIB」、「パーロイルSA」、「パーロイルS」、「パーロイルO」、「パーロイルL」、「パーロイル355」、「ナイパーBW」、「ナイパーBMT」、「ナイパーCS」、化薬ヌーリオン(株)製の「トリゴノックス(登録商標)301」等が挙げられる(いずれも商品名)。
また、ヒドロキシルアミン誘導体としては、例えば、[9-(アセロキシ)-3,8,10-トリエチル-7,8,10-トリメチル-1,5-ジオキサ-9-アザスピロ[5,5]ウンデック-3-イル]メチルオクタデカノアート等のヒドロキシルアミン類等が挙げられる。
ヒドロキシルアミン誘導体の具体的な市販品は、例えば、BASF社製の「イルガテック(登録商標)CR 76 IC」(商品名)等が挙げられる。
ラジカル発生剤(B)としては特に制限はなく、改質ポリプロピレン系樹脂の所望物性に応じて適宜選定されるが、例えば、過酸化物のように半減期を有するものを用いる場合は、1分間半減期温度が原料ポリプロピレン系樹脂の融点以上のものを選択することが好ましい。ここで、「1分間半減期温度」とは、ラジカル発生剤が分解して1分間で元の半分の量になるときの温度である。
上記ラジカル発生剤(B)は、水、不活性溶媒、又は不活性な無機化合物のエマルジョン溶液や樹脂の粉体を用いて希釈して用いることもできる。不活性溶媒の具体例としては、オクタン、デカン、キシレン、シリコンオイル等がある。不活性無機化合物としては、シリカゲル、アルミナ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等がある。この希釈を行うことでラジカル発生剤(B)の危険性を低減することができる。
ポリプロピレン系接着剤中のラジカル発生剤(B)の含有量は、粘度制御の観点から、ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対し、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、更に好ましくは0.05質量部以上、より更に好ましくは0.1質量部以上、特に好ましくは0.2質量部以上であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下、より更に好ましくは1質量部以下、特に好ましくは0.5質量部以下である。
なお、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させるにあたり、ラジカル発生剤(B)を使用すると共に、又は使用する代わりに、電離性放射線を照射することでラジカルを発生させることもできる。
電離性放射線としては、α線、β線、γ線、X線、電子線が挙げられるが、高分子鎖の切断しやすさの観点から、好ましいのはγ線と電子線であり、実用上最も好ましいのは電子線である。これら電離性放射線の照射線量率は特に規定されないが、γ線の場合は照射線量率として約2.6×10-2~2.6×102C・kg-1/h程度、また電子線の場合はγ線の500倍以上の照射線量率での照射条件が可能である。高線量率での照射が可能な電子線の場合には短時間で多量の改質ポリプロピレン系樹脂が得られるので経済的に好ましい。これら電離性放射線のポリプロピレン系樹脂(A)への照射は、高分子鎖の切断しやすさの観点から吸収線量が0.1~20kGyとなる範囲が好ましく、より好ましくは0.2~15kGyであり、最も好ましくは0.5~10kGyである。ここで(Gy)とは通常、放射線源に無関係に被照射物1kg当たり、1Jのエネルギーの吸収を生じる電離性放射線の量と定義される。本発明においては、ポリプロピレン系樹脂(A)の吸収線量は直接測定されないが、被照射混合物の表面に置かれた公知の通常の線量計が吸収し、測定表示された線量と等価であることを意味する。
ポリプロピレン系樹脂(A)への電離性放射線照射時の温度は、高分子鎖の切断しやすさの観点から、好ましくは-10~80℃、より好ましくは-5~60℃、特に好ましくは0~50℃の範囲で実施する。また、照射時の雰囲気としては空気中でも実施することが可能であるが、得られる改質ポリプロピレン系樹脂の固有粘度のコントロール性と溶融張力の向上の面から不活性ガス雰囲気下、例えば窒素雰囲気下において実施することがより好ましい。
なお、ラジカル発生剤(B)として電離性放射線を用いる場合、ポリプロピレン系樹脂(A)に電離性放射線を照射するが、照射前に溶融混練し、更に粒状にカットし、ペレットとした後、電離性放射線の照射をすることも可能である。
また、ラジカルを発生させるその他の手段として、加熱が挙げられる。加熱の条件は高分子鎖の切断しやすさの観点から、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上、特に好ましくは250℃以上がよい。
(粘着付与樹脂(C))
本実施形態の樹脂組成物は、粘着付与樹脂(C)を更に含有してもよい。
粘着付与樹脂としては、例えば、脂肪族系炭化水素石油樹脂の水素化誘導体、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂等からなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの等を挙げることができる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明では、ベースポリマーとの相溶性を考慮して、水素添加物を用いることが好ましい。中でも、熱安定性に優れる石油樹脂の水素化物がより好ましい。
粘着付与樹脂の市販品としては、以下を挙げることができる。
原油及びナフサ精製過程で得られる原料を用いて製造した粘着付与剤としては、「アイマーブ」(出光興産(株)製)、「アルコン」(荒川化学工業(株)製)、「クイントン」(日本ゼオン(株)製)、「T-REZ」(JXTGエネルギー(株)製)、「Escorez」、「Oppera」(以上、ExxonMobil Chemical社製)、「Eastotac」、「Regalite」、「Regalrez」、「Plastolyn」(以上、Eastman社製)、「Sukolez」(Kolon社製)及び「Wingtack」、「Norsolene」(以上、Cray Valley社製)等を挙げることができる(いずれも商品名)。
オレンジ等から得られる精油を原料として用いて製造した粘着付与剤としては、「クリアロン」(ヤスハラケミカル(株)製)及び「Sylvalite」、「Sylvares」(Arizona Chemical社製)等を挙げることができる(いずれも商品名)。
ロジン等の原料を用いて製造した粘着付与剤としては、「ハリタック」、「ネオトール」(ハリマ化成(株)製)及び「エステルガム」、「ペンセル」(荒川化学工業(株)製)等を挙げることができる(いずれも商品名)。
本実施形態の樹脂組成物における粘着付与樹脂(C)の含有量は、粘着性向上、塗布性、及び粘度低下による被着体への濡れ性向上の観点から、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、より更に好ましくは10質量部以上、より更に好ましくは20質量部以上であり、そして、好ましくは400質量部以下、より好ましくは200質量部以下、更に好ましくは150質量部以下、より更に好ましくは100質量部以下である。
また、粘着付与樹脂(C)の軟化点は、特に限定されるものではないが、粘着付与の観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
(オイル(D))
本実施形態の樹脂組成物は、オイル(D)を更に含有してもよい。
オイル(D)としては、特に限定されず、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、イソパラフィン系オイル等の鉱物油、芳香族系の鉱物油系炭化水素、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリ(α-オレフィン)等の低分子量物等の合成樹脂系炭化水素、アルキルベンゼンやひまし油、あまに油、ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート等のエステル系可塑剤等が例示できる。中でも、鉱物油系炭化水素、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が好ましく用いられる。特にパラフィン系炭化水素の炭素数が全炭素数の50%を占めるパラフィン系オイルが好ましい。
オイル(D)の市販品としては、出光興産(株)製の「ダイアナプロセスオイルPW」、「ダイアナプロセスオイルPS」;ExxonMobil社製の「AP/E Core」、「SpectraSyn」;三井化学(株)製の「ルーカント」、シェブロン社製の「Synfluid」、シェブロンUSA社製の「Kaydolオイル」、クラリアント社製の「Licocene PPA 330 TP」及びイネオス社製の「Durasyn」等が挙げられる(いずれも商品名)。
本実施形態の樹脂組成物におけるオイル(D)の含有量は、粘着性向上、塗布性、及び粘度低下による被着体への濡れ性向上の観点から、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは200質量部以下、より好ましくは100質量%以下、更に好ましくは50質量部以下である。
(ワックス(E))
本実施形態の樹脂組成物は、ワックス(E)を更に含有してもよい。
ワックスとしては、例えば、動物ワックス、植物ワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、木蝋、蜜蝋、鉱物ワックス、石油ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、高級脂肪酸ワックス、高級脂肪酸エステルワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等を例示できる。
ただし、本発明の樹脂組成物におけるワックス(E)の含有量は、塗布性向上の観点から、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは50質量部以下であり、更に好ましくは30質量部以下であり、そして、含まなくてもよく、好ましくは0質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。
<添加剤>
本発明のポリプロピレン系接着剤において、通常ポリオレフィンに使用される添加剤を使用してもよい。添加剤は、熱可塑性樹脂の成形性改良、物性改良、改質、機能性付与、安定化等の目的で用いられるものであり、特に限定されない。添加剤としては、例えば、成形性改良剤、物性改良剤、機能性付与剤及び安定化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
成形性改良剤としては、粘度調整剤(増粘剤、減粘剤)、可塑剤、結晶核剤、結晶化速度調整剤、滑剤、離型剤等が挙げられる。物性改良剤としては、強度向上剤、架橋剤、分解剤、柔軟化剤、難燃剤、難燃助剤、カップリング剤、感光剤、光重合開始剤、硬化剤等が挙げられる。機能性付与剤としては、摺動剤(スリップ剤)、防曇剤、導電剤、帯電防止剤、熱伝導剤、発泡剤、着色剤(染料、顔料)、蛍光剤、香料、消臭剤、界面活性剤、防虫剤、殺虫剤、防菌・防かび剤等が挙げられる。安定化剤としては、酸化防止剤、老化防止剤、耐候剤、光安定剤、熱や加水分解による主鎖切断等の分解防止剤、抗菌剤等が挙げられる。これらの添加剤は1種単独でも2種以上の組合せであってよい。
結晶核剤の例としては、リン酸エステル金属塩、安息香酸金属塩、ピメリン酸金属塩、ロジン金属塩、ベンジリデンソルビトール、キナクリドン、シアニンブルー、タルク等が挙げられる。これらの市販品としては、「アデカスタブNA」シリーズ((株)ADEKA製)、「ゲルオール」シリーズ(新日本理化(株)製)、「RiKAFAST」シリーズ(新日本理化(株)製)、「IRGACLEAR」(BASF社製)、「ミラッド」シリーズ(ミリケンジャパン社製)、「ハイパフォーム」シリーズ(ミリケンジャパン社製)等が挙げられる。
また、本発明のポリプロピレン系接着剤には、本発明の効果を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を配合することも可能である。熱可塑性樹脂としては、例えば、一般のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シンジオタクティックポリスチレン系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル・スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、ABS樹脂、スチレン系エラストマー樹脂、エチレン・プロピレン・ジエン共重合樹脂、ポリブタジエン、天然ゴム、合成ゴム、ポリビニルブチレート樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、スーパーエンジニアリングプラスチック(ポリフェニレンスルファイドや液晶ポリマー等)、ロジン及びその誘導体、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、脂環式系石油樹脂、水素化石油樹脂、アルキルフェノール樹脂等が挙げられる。
<接着剤の製造方法>
本発明のポリプロピレン系接着剤の製造方法は、ポリプロピレン系樹脂(A)をラジカル発生剤(B)の存在下で分解することによりポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させてポリプロピレン系樹脂(A’)を得る工程を含む。
好ましい一実施態様としては、ポリプロピレン系樹脂(A)にラジカル発生剤(B)を添加し、ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させてポリプロピレン系樹脂(A’)を得る工程(i)、並びに前記ポリプロピレン系樹脂(A’)に、粘着付与樹脂(C)、オイル(D)、ワックス(E)及びその他の添加剤からなる群より選ばれる1つ以上を添加する工程(ii)を含む方法が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、前記ポリプロピレン系樹脂(A)にラジカル発生剤(B)以外の添加剤を加えず、そのまま接着剤として用いる場合は、工程(ii)を経る必要はない。
また、工程(i)においては、前記ポリプロピレン系樹脂(A)にラジカル発生剤(B)を添加すると共に、又は添加する代わりに、電離放射線を照射したり、加熱したりすることでラジカルを発生させてもよい。すなわち、ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させる方法は、好ましくはラジカル発生剤(B)の添加、加熱及び放射線の照射からなる群より選ばれる少なくとも1つの方法である。
また、工程(i)及び工程(ii)は同時に実施してもよく、順序を入れ替えて実施してもよく、それぞれの工程を複数に分けて異なるタイミングで実施してもよい(例えば、前記ポリプロピレン系樹脂(A)にオイル(D)を添加し、次にラジカル発生剤(B)を添加し、次に粘着付与樹脂(C)を添加する等)。
また、これらの工程はバッチ式の混練で実施してもよく、押し出し機等を用いた連続的な方法により実施してもよい。
上記工程(i)における撹拌は、バッチ式の釜やタンブラーミキサーやヘンシェルミキサー等の一般的に用いられる混合装置を用いて行うことができる。
ハンドリング性の観点から、ポリプロピレン系樹脂(A)は固体状であることが好ましい。ただし、完全な固体に限定されず、ゲル状であってもよい。ポリプロピレン系樹脂(A)の形態は、ハンドリング性の観点から、好ましくはペレット又はフレークであり、より好ましくはペレットである。
上記工程(i)における反応時間は、生産性の観点から、好ましくは5分~6時間であり、より好ましくは30分~2時間である。
工程(i)及び工程(ii)を含む方法により得られた接着剤は、その後固化させることなく、そのまま各種用途に用いてもよく、一度固化させて、各種用途に用いる際に再度加熱して用いてもよい。
本発明のポリプロピレン系接着剤は、衛生材料用、製本用、繊維用、製缶用、フィルター用、低圧成形用、製袋用に好適に用いることができる。具体的には、包装分野(カートン、ダンボール、緩衝材の固定、紙器自動包装ラインの補修、サンプル固定、梱包チェック開梱後の包装、食品包装内の乾燥剤の包装等)、電気材料用(Cボードに電子部品固定、補強仮止め、防振補強、コネクター空きスペース充填、基板絶縁、ワイヤーの固定、カプセル化)、フィルム粘着加工、滑り止め(DM等のフィルム塗工)、住宅、建材(サイディング、タイル、床材、カーペット、生地、壁紙、見本接着)、建築・インテリア(断熱材フォームの接着、台所防水シート、畳表切断時ほつれ防止、屋根、ベランダFRP、クラック、タイル)、家具、木工(テーブル、椅子、ソファー、ベッド、鏡台キャビネット、補強材固定、布地の接着、フリルの固定、仏壇、バインディング等)、ホビー、小物類の接着、アクセサリー、伝統工芸品、自動車工業(ダッシュボード防振補強材の接着、ヘッド・ランプケースの接着、ドアー内装材、断熱防音防振材、フィルター、組立工程上の仮留め)、衛材分野(オムツ、生理用品の組み立て)、医療(シーツ、手術着、マスクの組み立て)、テキスタイルラミネート、自動車のフロアマットに代表されるアッセンブリー用途や、不織布又は高吸水性高分子(SAP)の固定に代表される衛生材料用途等に好適に用いることができる。本発明の好ましい一実施形態は、本発明のポリプロピレン系接着剤を含む積層体である。また、本発明の好ましい別の一実施形態は、本発明のポリプロピレン系接着剤を含む不織布である。本発明の好ましい実施形態は、これらに限定されない。
なお、本発明のポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させたポリプロピレン系樹脂(A’)は、接着剤としてのみならず、例えば、メルトブローン不織布を成形するための原料として用いることも可能である。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
実験例及び比較例で使用した原料は以下の通りである。
<ポリプロピレン系樹脂(A)>
・A1:「エルモーデュ S400」、出光興産(株)製、融解吸熱量(ΔH-D)=36J/g、融点(Tm-D)=80℃、重量平均分子量(Mw)=45,000、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、粘度=8,500mPa・s、メタロセン触媒により得られたポリプロピレン系樹脂。
ポリプロピレン系樹脂(A)の各種物性は下記方法で測定した。
〔DSC測定〕
示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、「DSC-7」)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから融解吸熱量(ΔH-D)として求めた。また、得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップから融点(Tm-D)を求めた。
なお、融解吸熱量(ΔH-D)は、熱量変化の無い低温側の点と熱量変化の無い高温側の点とを結んだ線をベースラインとして、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、「DSC-7」)を用いた、DSC測定により得られた融解吸熱カーブのピークを含むライン部分と当該ベースラインとで囲まれる面積を求めることで算出される。
〔重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)測定〕
ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)及び数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)及びZ平均分子量Mzと重量平均分子量Mwとの比(Mz/Mw)を求めた。測定には、下記の装置及び条件を使用し、ポリスチレン換算の重量平均分子量、Z平均分子量及び数平均分子量を得た。分子量分布(Mw/Mn)は、これらの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)より算出した値であり、Mz/MwはZ平均分子量(Mz)及び重量平均分子量(Mw)より算出した値である。なお、モノマー平均分子量(M)も同様にして求めた。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR-H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出器 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4-トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :5mg/10mL
注入量 :300μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT-GPC(Ver.1.0)
〔粘度測定〕
ASTM D3236に準拠して、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて190℃の条件で測定した。
<ラジカル発生剤(B)>
・B1:「パーブチルH」、日油(株)製、ターシャリーブチルクミルパーオキシド
・B2:「トリゴノックス(登録商標)301-10PP」、化薬ヌーリオン(株)製、「トリゴノックス(登録商標)301」をポリプロピレンパウダーに10質量%含浸させたもの、環状ジアルキルパーオキシド
・B3:「イルガテック(登録商標)CR 76 IC」、BASF社製、ヒンダードヒドロキシルアミンエステルをポリプロピレンパウダーに10質量%コンパウンドさせたもの
<粘着付与樹脂(C)>
・C1:「アイマーブP-100」、出光興産(株)製、水添石油樹脂
<オイル(D)>
・D1:「PW-90」、出光興産(株)製、パラフィン系オイル
<その他>
・酸化防止剤:「イルガノックス1010」、BASF社製、テトラキス[3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)プロパン酸](メタンテトライルテトラキスメチレン)
実施例1
撹拌装置付きステンレス製反応器(内容量500mL)に、表1に記載の配合割合となるように、ポリプロピレン系樹脂(A1)、ラジカル発生剤(B1)、粘着付与樹脂(C1)及びオイル(D1)を投入し、窒素気流下で30分間撹拌した。
撹拌を停止し、マントルヒーターを用いて樹脂温度を230℃に昇温した。5分間撹拌した後、マントルヒーターを樹脂温度が150℃で一定になるように制御した後に、酸化防止剤を前記ポリプロピレン系樹脂(A1)、ラジカル発生剤(B1)、粘着付与樹脂(C1)及びオイル(D1)の合計100質量部に対して2000ppmに相当する量を添加し、10分間撹拌した後、内容物をテフロン(登録商標)コート製のバットに取り出して、ホットメルト型の接着剤を得た。
比較例1
実施例1でラジカル発生剤(B1)を添加しない以外は同様の工程で接着剤を得た。
実施例2
実施例1において、粘着付与樹脂(C1)及びオイル(D1)を添加しないこと以外は実施例1と同様にして接着剤を得た。
比較例2
実施例1において、ラジカル発生剤(B1)、粘着付与樹脂(C1)及びオイル(D1)を添加しないこと以外は実施例1と同様にして接着剤を得た。
実施例3~8
二軸混練押出機(東芝機械製、TEM18SS)を用いてバレルの温度をC1:100℃、C2:150℃、C3~Hを表1に記載の設定温度に設定して、表1に記載のスクリュー回転数及び吐出量で溶融混錬し、ホットメルト型の接着剤をそれぞれ得た。ポリプロピレン系樹脂(A)及びラジカル発生剤(B)は、表1に記載の配合割合となるように、全てトップフィードで供給した。
比較例3
実施例3において、ラジカル発生剤(B)を添加しないこと以外は実施例3と同様にして接着剤を得た。
実施例1~8及び比較例1~3で作製した接着剤について、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
〔一分子当たりに含まれる末端不飽和基としてのビニリデン基〕
1H-NMR測定から得られたδ4.8~4.6(2H)に出現する末端ビニリデン基に基づいて、定法により末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)を算出した。更にゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)より求めた数平均分子量(Mn)とモノマー分子量(M)から、次式によって一分子当たりの末端ビニリデン基の個数を算出した。
一分子当たりの末端ビニリデン基(個)=(Mn/M)×(C/100)
末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)を算出するにあたっては、<1>末端ビニル基のメチレン基(5.10~4.90ppm)、<2>末端ビニリデン基のメチレン基(4.8~4.6ppm)及び<3>プロピレン連鎖のメチン、メチレン、メチル基(0.6~2.3ppm)を観測し、次式によって算出した。
末端ビニリデン基の含有量(C)(モル%)=(<2>/2)/[(<3>+4×<1>/2+3×<2>/2)/6]×100
〔T-Peel強度測定〕
T-Peel強度は接着力の強さを表す指標であり、強度が高いほど剥離しにくく好ましい。
以下の条件で、実施例1~2又は比較例1~2で作製したホットメルト接着剤を所定量塗布して、不織布(NW)同士の貼合せを行い、貼り合わせたサンプルの基材進行方向に対して垂直の方向(CD方向)に25mm幅で切断して試験片を作製した。
・スパイラルスプレーガン:ノードソン(株)製のユニバーサルアプリケーター及びユニバーサルCFノズル(ノズル径約0.5mmφ)
・ライン速度:150m/min
・塗布量:5g/m2
・スパイラル径:15mm
・塗布温度:150℃
・接着圧:0.1MPa
上記の通り作製した試験片を用いてT型剥離強度を測定した。測定環境は、23℃、50%Rh、剥離速度100mm/minであり、剥離強度の値は、極大値2点の平均値とした。
塗布後に室温(23℃)で24時間静置したものを「初期T-Peel」、50℃で2週間経過後に室温で24時間静置したものを「エイジングT-Peel」とした。また、塗布後2分経過した試験片を手で引き剥がした際の状態を確認し、接着剤が破壊されているものを「凝集破壊」、接着剤ではなく基布である不織布が破断したものを「材料破壊」と判断した。
〔塗布性評価〕
T-Peel強度測定と同様の方法により、実施例1~2又は比較例1~2で作製したホットメルト接着剤を所定量塗布した。この際、塗布温度を5℃ずつ段階的に下げて行き、エアー流量を適宜調整して安定した形状のスパイラル径15mmを維持できる最も低い塗布可能温度を測定することで、塗布性を評価した。塗布可能温度が低いほど、接着剤の塗布性が向上していることを意味する。
〔糸引き評価〕
T-Peel強度測定と同様の方法により、実施例1又は比較例1で作製したホットメルト接着剤を所定量塗布している途中で、樹脂の供給を止めた。樹脂の供給を止めた直後にノズルから樹脂が垂れたか否かで、糸引きの有無を判断した。接着剤の性質として、糸引きは無いことが好ましい。
〔粘度測定〕
ASTM D3236に準拠して、ブルックフィールド型回転粘度計を用いて190℃の条件で測定した。
Figure 0007356425000001
表1から、実施例においては、ラジカル発生剤を添加することによって接着剤全体の粘度が下がり、塗布性が向上していることが分かる。また、任意の効果として、不織布への染み込み性が向上する結果、初期の接着強度が向上することが分かる。さらに、他の任意の効果として、低粘度化により糸引きが改善していることが分かる。そして、さらに他の任意の効果として、押出成形の各条件の設定を変えることによって、得られる接着剤の粘度を制御することができることが分かる。

Claims (13)

  1. 示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから得られる融解吸熱量(ΔH-D)がJ/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を分解により低下させたポリプロピレン系樹脂(A’)を含
    前記ポリプロピレン系樹脂(A)がメタロセン触媒により得られるポリプロピレン系樹脂であり、前記ポリプロピレン系樹脂(A’)の一分子当たりに含まれる末端不飽和基としてのビニリデン基が0.9個以上、2.0個以下である、ポリプロピレン系接着剤。
  2. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が150,000以下である、請求項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  3. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)のB型粘度計で測定した粘度が400,000mPa・s以下である、請求項1又は2に記載のポリプロピレン系接着剤。
  4. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)の分子量分布(Mw/Mn)が4.0以下である、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  5. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)がプロピレン単独重合体である、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  6. 更に、ラジカル発生剤(B)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下含む、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  7. 更に、粘着付与樹脂(C)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して質量部以上400質量部以下含む、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  8. 更に、オイル(D)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して質量部以上100質量部以下含む、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  9. 更に、ワックス(E)を、前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対して10質量部以上50質量部以下含む、請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤。
  10. 請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤を含む積層体。
  11. 請求項1~のいずれか一項に記載のポリプロピレン系接着剤を含む不織布。
  12. 示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下-10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから得られる融解吸熱量(ΔHm-D)がJ/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(A)をラジカル発生剤(B)の存在下で分解することによりポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させてポリプロピレン系樹脂(A’)を得る工程を含
    前記ポリプロピレン系樹脂(A)がメタロセン触媒により得られるポリプロピレン系樹脂であり、前記ポリプロピレン系樹脂(A’)の一分子当たりに含まれる末端不飽和基としてのビニリデン基が0.9個以上、2.0個以下である、ポリプロピレン系接着剤の製造方法。
  13. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量を低下させる方法が、ラジカル発生剤(B)の添加、加熱及び放射線の照射からなる群より選ばれる少なくとも1つの方法である、請求項12に記載のポリプロピレン系接着剤の製造方法。
JP2020534720A 2018-08-02 2019-07-31 ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法 Active JP7356425B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018146091 2018-08-02
JP2018146091 2018-08-02
PCT/JP2019/030070 WO2020027222A1 (ja) 2018-08-02 2019-07-31 ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020027222A1 JPWO2020027222A1 (ja) 2021-08-12
JP7356425B2 true JP7356425B2 (ja) 2023-10-04

Family

ID=69231868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020534720A Active JP7356425B2 (ja) 2018-08-02 2019-07-31 ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210292610A1 (ja)
EP (1) EP3831906A4 (ja)
JP (1) JP7356425B2 (ja)
CN (1) CN112469794B (ja)
WO (1) WO2020027222A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4332195A1 (en) 2022-09-01 2024-03-06 Organik Kimya Sanayi Ve Tic. A.S. Polypropylene based hot melt adhesive compositions

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040921A (ja) 2001-07-30 2003-02-13 Chisso Corp アイソタクチック−アタクチック−ブロックポリプロピレン
WO2011148586A1 (ja) 2010-05-26 2011-12-01 出光興産株式会社 末端不飽和ポリオレフィン、及びその製造方法
JP2013249459A (ja) 2012-06-04 2013-12-12 Idemitsu Kosan Co Ltd α−オレフィン重合体
WO2014069606A1 (ja) 2012-11-02 2014-05-08 出光興産株式会社 ポリオレフィン、これを含む粘接着剤組成物及びこれを用いた粘着テープ
WO2015068385A1 (ja) 2013-11-05 2015-05-14 三井化学株式会社 変性プロピレン・α-オレフィン共重合体とその製造方法、それを含むコーティング材、成形用樹脂組成物およびホットメルト組成物
WO2016031883A1 (ja) 2014-08-29 2016-03-03 日本製紙株式会社 ブロック共重合体および樹脂組成物
JP2016514176A (ja) 2013-02-21 2016-05-19 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 弾性アタッチメント接着剤およびその使用
JP2016089090A (ja) 2014-11-07 2016-05-23 三井化学株式会社 樹脂組成物、接着剤、カバーレイフィルム、ボンディングシート、銅張積層板および電磁波シールド材

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008047860A1 (fr) 2006-10-20 2008-04-24 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polymère d'oléfine à terminaison insaturée et hautement pur et son procédé de fabrication
EP2411423B1 (en) * 2009-03-27 2015-05-06 Henkel AG & Co. KGaA Adhesives made from polymer systems
BR112013007118A2 (pt) * 2010-09-27 2016-06-14 Henkel Ag & Co Kgaa colagem usando adesivos termofundíveis
US9376597B2 (en) * 2010-11-19 2016-06-28 Henkel Ag & Co. Kgaa Adhesive composition and use thereof
WO2013183611A1 (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 出光興産株式会社 α-オレフィン重合体
JP6386874B2 (ja) * 2014-10-24 2018-09-05 出光興産株式会社 ポリオレフィン系組成物およびポリオレフィン延伸フィルム並びに延伸フィルムの製造方法
WO2016069089A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin adhesive compositions for elastic applications
JP6825773B2 (ja) * 2015-07-28 2021-02-03 出光興産株式会社 一軸延伸成形物、及びその製法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040921A (ja) 2001-07-30 2003-02-13 Chisso Corp アイソタクチック−アタクチック−ブロックポリプロピレン
WO2011148586A1 (ja) 2010-05-26 2011-12-01 出光興産株式会社 末端不飽和ポリオレフィン、及びその製造方法
JP2013249459A (ja) 2012-06-04 2013-12-12 Idemitsu Kosan Co Ltd α−オレフィン重合体
WO2014069606A1 (ja) 2012-11-02 2014-05-08 出光興産株式会社 ポリオレフィン、これを含む粘接着剤組成物及びこれを用いた粘着テープ
JP2016514176A (ja) 2013-02-21 2016-05-19 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 弾性アタッチメント接着剤およびその使用
WO2015068385A1 (ja) 2013-11-05 2015-05-14 三井化学株式会社 変性プロピレン・α-オレフィン共重合体とその製造方法、それを含むコーティング材、成形用樹脂組成物およびホットメルト組成物
WO2016031883A1 (ja) 2014-08-29 2016-03-03 日本製紙株式会社 ブロック共重合体および樹脂組成物
JP2016089090A (ja) 2014-11-07 2016-05-23 三井化学株式会社 樹脂組成物、接着剤、カバーレイフィルム、ボンディングシート、銅張積層板および電磁波シールド材

Also Published As

Publication number Publication date
US20210292610A1 (en) 2021-09-23
CN112469794B (zh) 2023-02-17
JPWO2020027222A1 (ja) 2021-08-12
CN112469794A (zh) 2021-03-09
WO2020027222A1 (ja) 2020-02-06
EP3831906A1 (en) 2021-06-09
EP3831906A4 (en) 2022-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6687536B2 (ja) 改良された性質を有するポリオレフィンベースのホットメルト接着剤
EP3480273B1 (en) Adhesive compositions and use thereof
US8476359B2 (en) Polyolefin based hot melt adhesive having improved heat resistance
US8614271B2 (en) Propylene-alpha-olefin polymers, hot melt adhesive compositions that include propylene-alpha-olefin polymers and articles that include the same
US10619078B2 (en) Adhesive compositions and use thereof
EP2272933A2 (de) Modifizierte Polyolefine mit besonderem Eigenschaftsprofil, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
WO2013003197A1 (en) Free radical initiator modified hot melt adhesive composition including functionalized polyethylene and propylene-alpha-olefin polymer
EP3526300B1 (de) Haftklebstoffe
JP7406497B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びホットメルト接着剤
JP7356425B2 (ja) ポリプロピレン系接着剤及びその製造方法
JP7431910B2 (ja) 改善された環境適合性を有する永久接着性感圧接着剤
EP4077569B1 (en) Hot-melt adhesive composition
WO2020004598A1 (ja) 特定のプロピレン系樹脂組成物を含むホットメルト接着剤
JP2019044185A (ja) 改質ポリプロピレン系樹脂及びその製造方法
JP2020040372A (ja) 成形体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7356425

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150