JPH04246488A - 粘着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
更に詳しくは特定の不均等分岐ブロック共重合体又はそ
の混合物をベースポリマーとして使用することにより、
優れた加工性、保油性、粘着特性(タック、剥離強度、
保持力等)を有する粘着剤組成物に関する。
に対して、加工性の面からは溶融粘度の低粘度化が要求
され、また品質の面からは保油性と保持力の向上が要求
されている。粘着剤用のベースポリマーには様々な構造
のポリマーが提案されている。例えば、特公昭55−4
1686号公報には(S−D−)X Yで示される構造
のポリマーを用いた接着剤組成物が開示されている。ま
た特開昭63−207875号公報には衛生材料用ホッ
トメルト粘着剤組成物に用いるブロックポリマーとして
ビニル芳香族炭化水素含有量とブタジエン部のビニル結
合含有量が特定の関係にあるブロックポリマーを用いる
ことが示されている。
ては、粘着付与剤樹脂、またはプロセスオイルの配合量
の増量、或はベースポリマーの分子量の低分子量化等の
方法が考えられるが、この様な方法の場合、溶融粘度は
低下するものの粘着剤の凝集力の低下を伴い、保持力が
著しく低下する。またベースポリマーの分岐化、更にブ
ロック構造の異なるポリマーのカップリング分岐化によ
って溶融粘度を低粘度化する方法では、溶融粘度、タッ
ク、保持力のバランスが未だ不十分であり、特にタック
の向上が求められた。
、粘着剤組成物の粘着特性改良、特に低溶融粘度化と高
タック、高保持力の達成を目的としてなされたものであ
る。
粘着剤組成物の溶融粘度及び粘着特性とベースポリマー
の構造との関係について鋭意検討を重ねた結果、特定の
ブロック構造を有する不均等分岐ブロック共重合体又は
その混合物を用いた粘着剤組成物が、溶融粘度、タック
、保持力のバランスに優れていることを見いだし、本発
明を完成するに至った。
A2 −B3 −X (C) B4 −X (B1 〜B4 は共役ジエンブロック、A1 、A2
はビニル芳香族炭化水素を主体とするビニル芳香族炭
化水素と共役ジエンの共重合ブロック、Xはリビングア
ニオン重合の活性末端を表す。)から選ばれた2種以上
のポリマーブロックを、(A)又は(B)はそれぞれ0
〜90重量%、(C)は0〜50重量%の重量比で組み
合わせた配合物に該リビングアニオン重合の活性末端と
3官能以上で反応するカップリング剤をカップリング率
が50重量%以上になるまで反応させて得られる、ビニ
ル芳香族炭化水素含有量が10〜50重量%でMIが0
.5〜50g/10min(200℃、5Kg)の不均
等分岐ブロック共重合体又はその混合物10〜50重量
%(II) 粘着付与剤樹脂20〜80重量%(II
I) プロセスオイル2〜50重量%(IV) 安定
剤0.1〜5重量% からなる粘着剤組成物である。
用いられる(I) の不均等分岐ブロック共重合体又は
その混合物において、A1 及びA2 はビニル芳香族
炭化水素を主体とするビニル芳香族炭化水素と共役ジエ
ンの共重合ブロックであって、ビニル芳香族炭化水素含
有量が50〜100重量%、好ましくは80〜100重
量%、更に好ましくは90〜100重量%の共重合ブロ
ックである。
はテーパー状に存在してもよいしランダムでもかまわな
いが、凝集力を高め、高保持力を得るためには該ブロッ
クのどの部分であってもビニル芳香族炭化水素含有量が
50重量%以上であることが望ましい。更に、該ブロッ
クの重量平均分子量は高保持力を得るために1000〜
40000、好ましくは5000〜40000、更に好
ましくは10000〜20000である。
分岐ブロック共重合体又はその混合物において、B1
〜B4 ブロックは、共役ジエン重合体ブロックである
。それらのブロックの数平均分子量は、最終的な不均等
分岐ブロック共重合体又はその混合物のMIが0.5〜
50を満足するように設計されるが、高保持力を得るた
めにB1 の分子量は5000以下が好ましく、B2
及びB3 の分子量は10000〜100000が好ま
しく、更に好ましくは20000〜70000である。
0が好ましく、更に好ましくは5000〜30000で
ある。不均等分岐ブロック共重合体又はその混合物(I
) に含まれる芳香族ビニル炭化水素の含有量は保油性
と高タックを得るために10〜50重量%、好ましくは
15〜40重量%、更に好ましくは15〜30重量%で
ある。
未満ではブロック共重合体又はその混合物としてのハン
ドリング性に劣り、逆に50重量%を越えると粘着剤組
成物のタックが劣る。不均等分岐ブロック共重合体又は
その混合物(I) を構成する(A)、(B)、(C)
のポリマーブロックは、(A)及び(B)が0〜90重
量%、(C)が0〜50重量%、好ましくは40重量%
以内になるように、2種以上を用いてカップリングされ
る。(A)及び(B)のポリマーブロックが90重量%
を超えて用いられた場合には均等分岐ブロック共重合体
に近い構造となるため保持力と初期粘着性のバランスに
劣り、(C)のポリマーブロックが50重量%を超えて
用いられた場合には保持力が劣る。
物(I) のカップリング率は、該混合物のゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィー(GPC)によって得ら
れるピークの総面積に対する高分子量側のピークの面積
の割合で表わされるが、溶融粘度とタックからは低カッ
プリング率が好ましく、剥離強度と保持力からは高カッ
プリング率が好ましい。
り、50%未満の場合には、熱可塑性エラストマーとし
ての性能を発揮するいわゆるS−B−S(ハード−ソフ
ト−ハード)構造の含有率が低下して凝集力が不足とな
り保持力が低下する。不均等分岐ブロック共重合体又は
その混合物(I) のカップリング率は、用いる(A)
、(B)、(C)のブロックポリマーの重量比、各々の
分子量によって、粘着剤用のベースポリマーとしての最
適値が存在する。
物(I) のMIは、ブロック共重合体の構造、分子量
(重合開始剤の使用量)、カップリング率を変えること
でコントロールすることができる。最終的な粘着剤組成
物の溶融粘度と粘着特性から、好適なMIは0.5〜5
0であり、好ましくは2〜30、更に好ましくは4〜2
5である。0.5未満では溶融粘度が高くなり、50を
超えると十分な剥離強度、保持力が発現しない。
物(I) を構成するビニル芳香族炭化水素には、スチ
レン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、1,1−
ジフェニルエチレンなどがある。なかでもスチレン、1
,1−ジフェニルエチレンが好適である。また、共役ジ
エンには、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジ
エン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどがあ
り、安定性からはブタジエンが好適である。
に制限は無いが、共役ジエン含有量の多い場合にはペン
ダントビニル結合の多い方がハンドリングの点で好まし
い。更に、これらの不均等分岐ブロック共重合体又はそ
の混合物は、共役ジエン重合体のペンダントビニル基を
選択的に水添したり、あるいは残存二重結合が殆ど無く
なるまで水添して用いることもできる。
その混合物としては、カップリング率が実質的に100
重量%である場合は、ポリマーブロック(A)、(B)
、(C)からなる不均等分岐ブロック共重合体、ポリマ
ーブロック(A)、(C)からなる不均等分岐ブロック
共重合体、ポリマーブロック(A)、(B)からなる不
均等分岐ブロック共重合体、ポリマーブロック(B)、
(C)からなる不均等分岐ブロック共重合体を、カップ
リング率が50重量%以上100重量%未満である場合
は、前記各不均等分岐ブロック共重合体と各ポリマーブ
ロックの混合物を挙げることができる。
物(I) の代表的な例として、例えば特公昭55−4
1686号公報に記載の方法で製造することができる。 即ち、水、酸素を除いた不活性溶媒中てせアルカリ金属
有機化合物を重合開始剤として各ブロック毎にモノマー
を所定量添加して重合し、末端に活性なリビング金属ア
ニオンの存在するポリマーブロック(A)、(B)、(
C)を重合する。これらの混合物中に活性末端と3官能
以上で反応するカップリング剤を所定のカップリング率
になるまで添加して重合を完結する。
合物、ポリエポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物
、ポリケトン化合物、ポリカルボン酸エステルや酸無水
物化合物等が用いられる。好ましい化合物の例は、四塩
化珪素、四塩化スズ、エポキシ化大豆油、1,3−ビス
(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサンで
ある。
水添ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、水添テルペン系樹
脂、C5 ・C9 系脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂
などの公知の粘着付与剤樹脂中から選ばれ、中でもテル
ペン系樹脂、更には水添テルペン系樹脂が保持力の点で
好ましい。これらの粘着付与剤樹脂は、1種のみならず
2種以上のものを組み合わせて用いても良い。
、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オ
イル等がある。色調や熱安定性からはパラフィン系、ま
たはナフテン系のプロセスオイルが好ましい。上記不均
等分岐ブロック共重合体又はその混合物(I) 、粘着
付与剤樹脂(II)、プロセスオイル(III) の配
合量は、I;10〜50重量% II;20〜80重量% III;2〜50重量% であり、好ましくは I;15〜40重量% II;40〜75重量% III;5〜40重量% 更に好ましくは I;20〜30重量% II;50〜70重量% III;10〜20重量% である。
ると、粘着剤組成物は樹脂状となり、粘着性が低下する
。粘着付与剤樹脂配合量が20重量%未満では、加工性
が著しく低下して好ましくない。プロセスオイル配合量
が50重量%を超えると、粘着剤組成物の凝集力が低下
し、保持力も著しく低下する。プロセスオイル配合量が
2重量%未満では、加工性が低下して好ましくない。
系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤などの安定剤
の1種又は2種以上を0.1〜5重量%、好ましくは0
.2〜4重量%、更に好ましくは0.3〜3重量%の範
囲で使用される。安定剤の使用量が0.1重量%未満の
場合には熱安定性の改良効果が認められず、逆に5重量
%を超えると得られる粘着剤組成物の粘着特性が劣り、
又、長時間加熱時の臭気が多くなるため好ましくない。
ウ系安定剤としては従来公知のものが使用できる。好適
なフェノール系安定剤としてはテトラキス〔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、1,3,5
−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジter
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,
6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4
−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−tert−ブチルフ
ェノール、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−
(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニ
リノ)−1,3,5−トリアジン。
t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert
−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオネート〕、1,3,5−トリス−(4−tert−
ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)
イソシアヌル酸、2,2′−メチレン−ビス−(4−メ
チル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビ
ス〔2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキ
シ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,
1−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキ
サスピロ〔5,5〕ウンデカン。
ルフェノール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,2
′−ジヒドロキシ−3,3′−ジシクロヘキシル−5,
5′−ジメチル−ジフェニルメタン、1,1,3−トリ
ス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチ
ルフェニル)ブタン、4,4′−ブチリデンビス(6−
tert−ブチル−m−クレゾール、4,4′−チオビ
ス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−5−メチ
ルフェニル)メタン、2,2′−メチレンビス(4−エ
チル−6−tert−ブチル−フェノール)。
ロキシ−5′−tert−ブチル−フェニル)ブタン、
2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−
5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフ
ェニルアクリレート、2,4−ジ−tert−ブチル−
6−〔1−(3,5−ジtert−ブチル−2−ヒドロ
キシフェニル)エチル〕フェニルアクリレート、2,4
−ジ−tert−アミル−6−〔1−(3,5−ジ−t
ert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル〕フ
ェニルアクリレートなどがあげられる。
ノニルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペ
ンタンテトライルビス(オクタデシルフォスファイト)
、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フ
ォスファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチ
ル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)
フォスファイト、4,4′−ビフエニレンジホスフィン
酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル
)、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4
−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイトなど
があげられる。
ウリル−3,3′−チオジプロピオン酸エステル、ジミ
リスチル−3,3′−チオジプロピオン酸エステル、ジ
ステアリル−3,3′−チオジプロピオン酸エステル、
ラウリルステアリル−3, 3′−チオジプロピオン酸
エステル、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−
ラウリル−チオ−プロピオネート)、3,9−ビス−(
2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ〔5,5〕ウンデカンなとがあげられる。
安定剤を使用することができる。光安定剤としては、例
えば2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)
ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,
5′−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェ
ニル)−5−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾト
リアゾール系紫外線吸収剤や2−ヒドロキシ4−メトキ
シベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤
。
挙げることができる。上記の光安定剤以外に、本発明の
粘着剤組成物には必要により、ベンガラ、二酸化チタン
などの顔料;パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス、低分子量ポリエチレンワックスなどのワッ
クス類;無定形ポリオレフィン、エチレン−エチルアク
リレート共重合体などのポリオレフィン系又は低分子量
のビニル芳香族系熱可塑性樹脂;天然ゴム;ポリイソプ
レンゴム。
ンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム
、アクリルゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ポリ
ペンテナマーゴム、及び、本発明以外のスチレン−ブタ
ジエン系ブロック共重合体、スチレン−イソプレン系ブ
ロック共重合体などの合成ゴムを添加してもよい。上記
の粘接着剤組成物は、公知の混合機、ニーダーなどで、
加熱下で均一混合する方法で調製される。
表するものであり、本発明の範囲を制限するものではな
い。
共重合体混合物(以後ブロック共重合体混合物と記す)
のポリマー−ブロック構造が、前記一般式で表わされる
、(A)B1 −A1 −B2 −X、(B)A2 −
B3 −X、(C)B4 −Xをノルマルブチルリチウ
ムで重合した。ここでB1 〜B4 はブタジエンの重
合体ブロック、A1 、A2 はスチレン重合体ブロッ
クである。B1 〜B4 、A1 、A2 それぞれの
含有量の比が表1で示されるポリマーブロックのリビン
グアニオン重合の活性末端であるリチウムのXを1,3
−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキ
サンをカップリング剤として反応させブロック共重合体
混合物を得た。
マーブロックの数平均分子量は2.4万であり、カップ
リング後のブロック共重合体混合物の数平均分子量は7
.0万であった。これらのブロック共重合体混合物をベ
ースポリマーとして43重量%、粘着付与剤樹脂(クイ
ントンU−185、日本ゼオン社製)43重量%、ナフ
テン系のプロセスオイル(ソニックプロセスオイルR−
200、協同石油製)13.5重量%、安定剤(スミラ
イザ−GM、住友化学社製)0.5重量%を配合してホ
ットメルト粘着剤組成物を作製した。
処理したクラフト紙にそれぞれ塗布してクラフト粘着テ
ープを作成し、次の様な性能評価を行った。初期粘着性
はJ.Dow法〔Proc.Inst.Rub.Ind
.,1.105(1954)〕に準じ、傾斜30度のス
テンレス板上の斜面に長さ10cmの粘着テープを貼り
つけ、テープ上端から上方10cmの斜面位置より直径
1/3インチから1インチまでの32種類の大きさのス
テンレス製ボールを初速度0でころがして粘着テープ上
で停止する最大径の球の大きさで表示した。
、ステンレス板に巾25mm×長さ100mmとして粘
着テープを貼り付け、23℃において300mm/mi
n.の速度で180度の方向に剥離して測定した。保持
力はJIS Z−1524に準じ、ステンレス板に2
5mm×25mmの面積が接するように粘着テープを貼
り付け、60℃において1Kgの荷重を加えて粘着テー
プがずれ落ちるまでの時間を測定した。
イナシート及び薬包紙の上に溶融状態の粘着剤組成物を
載せ、60℃において4日間放置後、目視観察した。各
表における◎は保油性が極めて良好、○は良好、△はや
や不良、×は不良を示す。また、溶融粘度は加工性の指
標として示した。結果を表1,2に示したが本発明で規
定する粘着剤組成物は良好な初期粘着性、接着力、耐ク
リープ特性を示すことがわかる。
ンクロマトグラフィー(GPC)を用いてカップリング
前とカップリング後のブロック共重合体を測定し高分子
量部と低分子量部の面積の割合から算出した。 (表1,2の注−2)JIS K−6870(200
℃、荷重5Kg)で測定した。
ーブロックを重合し、テトラクロルシラン(実施例5)
と2官能カップリング剤であるジメチルジクロルシラン
(比較例8)でカップリングした。比較例9,10はB
1 −A1 −B2 −A2 、A1 −B1 −A2
で表わされる直鎖状スチレン−ブタジエンブロック共
重合体であり、B1 、B2 はブタジエン重合体ブロ
ック、A1 、A2 はスチレン重合体ブロックである
。
れの含有量の比を表3に示した。これらのブロック共重
合体混合物と直鎖状スチレン−ブタジエンブロック共重
合体をベースポリマーとして実施例1と同様な方法によ
りホットメルト粘着剤組成物を作製し、その性能を評価
した。結果を表3に示した。
1 、A2はスチレンが80重量%、ブタジエンが20
重量%のランダム共重合ブロックである以外は実施例1
と同様の方法でブロック共重合体混合物を得た。これら
のブロック共重合体混合物をベースポリマーとして実施
例1と同様な方法によりホットメルト粘着剤組成物を作
製し、その性能を評価した。結果を表4に示した。
合量に従ってホットメルト粘着剤組成物を作製し、その
性能を評価した。尚、ブロック共重合体混合物は実施例
1と同一のものであり、粘着付与剤樹脂はYSレジンT
O−105(安原油脂製)を使用した。又、プロセスオ
イルはシェルフレックス371N(シェル石油社製)を
用い、安定剤としてイルガノックス1010(チバガイ
ギー社製)を使用した。結果を表5に示した。
、ビニル化剤としてテトラヒドロフランを少量用いる以
外は実施例1と同様の方法で重合を行い、ビニル結合の
含有量が約30%であり、カップリング率が85重量%
のブロック共重合体混合物を得た。次にナフテン酸コバ
ルトとトリエチルアルミニウムを触媒として、水素添加
を行ってブタジエンに基づく二重結合の約25%が水素
添加され、スチレンに基づくベンゼン環ほとんどが水素
添加されていないMIが20のブロック共重合体混合物
を得た。
マーとして実施例1と同様な方法によりホットメルト粘
着剤組成物を作製し、その性能を評価した。その結果、
溶融粘度2700(cps,180℃)、剥離強度90
0(gf/cm)、ボールタック 19(NO)
保持力930(分、60℃)であり、保油性は○の良好
な性能を示した。
着性、耐クリープ特性に優れるため、各種粘着テープ・
ラベル類、感圧性薄板、感圧性シート、各種軽量プラス
チック成型品固定用裏糊、カーペット固定用裏糊、タイ
ル固定用裏糊などに利用でき、特に粘着テープ・ラベル
用として有効である。又、本発明の粘着剤組成物は、プ
ラスチック、ゴム状物質、発泡体、金属、木材、紙製品
などの接着剤としても使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (I) (A) B1 −A1 −
B2 −X(B) A2 −B3 −X (C) B4 −X (B1 〜B4 は共役ジエンブロック、A1 、A2
はビニル芳香族炭化水素を主体とするビニル芳香族炭
化水素と共役ジエンの共重合ブロック、Xはリビングア
ニオン重合の活性末端を表す。)から選ばれた2種以上
のポリマーブロックを、(A)又は(B)はそれぞれ0
〜90重量%、(C)は0〜50重量%の重量比で組み
合わせた配合物に該リビングアニオン重合の活性末端と
3官能以上で反応するカップリング剤をカップリング率
が50重量%以上になるまで反応させて得られる、ビニ
ル芳香族炭化水素含有量が10〜50重量%でMIが0
.5〜50g/10min(200℃、5Kg)の不均
等分岐ブロック共重合体又はその混合物10〜50重量
%(II) 粘着付与剤樹脂20〜80重量%(II
I) プロセスオイル2〜50重量%(IV) 安定
剤0.1〜5重量% からなる粘着剤組成物。
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