JPWO2008099865A1 - プロピレン系重合体、プロピレン系重合体組成物、ペレットおよび粘着剤 - Google Patents

プロピレン系重合体、プロピレン系重合体組成物、ペレットおよび粘着剤 Download PDF

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Abstract

粘着剤として使用した際、各種被着体に貼り付けて、必要な初期粘着力を発現し、また被着体汚染を発生させない、ペレットハンドリングが可能なプロピレン系重合体(A)、該プロピレン系重合体(A)を含むペレット、該プロピレン系重合体(A)を含む粘着剤を提供する。プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)含み、かつDSC法により測定した、結晶融解熱量が5〜45(J/g)であるプロピレン系重合体(A)、並びにプロピレン系重合体(A)を含む組成物。

Description

本発明は、粘着剤として好適に用いられるプロピレン系重合体、ないしプロピレン系重合体組成物に関する。すなわち、各種被着体への粘着剤、或いは粘着シートとして使用した際に、必要な初期粘着力を発現し、被着体の汚染を長期にわたって抑制し、またペレットハンドリング性に優れたプロピレン系重合体、該プロピレン系重合体を含むプロピレン系重合体組成物、該プロピレン系重合体からなるペレット、該プロピレン系重合体組成物からなるペレットに係る。また本発明は前記プロピレン系重合体を含む粘着剤に係る。
金属、ガラス、あるいは合成樹脂板及びこれらの部材からなる製品及び部品を保護するために粘着層と基材層を積層した表面保護フィルムが使用されている。例えば、特許文献1には、プロピレン、炭素数4〜12のα−オレフィン及びエチレンを共重合体成分として含むプロピレン系重合体であって、示差走査熱量計(DSC)の0〜200℃の温度範囲における測定において、1J/g以上の吸熱ピークを有さないプロピレン系重合体を含有する粘着剤により形成されていることを特徴とする金属メッキ用マスキングテープが記載されている。このようなフィルムは貼り付け後3日のような短期間では、耐汚染性、耐変色性に優れるが、貼り付け後1月を越えるような長期間では、被着体への汚染が発生する(剥離跡が残る)とういう問題があった。また、ペレットハンドリングについて十分考慮されたものとは言えなかった。
特開2003−213485号公報
本発明が解決しようとする課題は、ペレットとした場合にペレット同士がブロッキングを起こさないなどハンドリング性に優れ、そのまま粘着剤として用いた場合には、各種被着体に貼り付けることで、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させることが少なく、例えば表面保護フィルムとして好適に用いられるプロピレン系重合体およびプロピレン系重合体組成物を提供することにある。
また本発明が解決しようとする課題は、ペレットブロッキングしにくくハンドリング性が容易であり、そのまま粘着剤として用いた場合には、各種被着体に貼り付けることで、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させることが少なく、また他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーとブレンドする際にも作業性に優れ、また他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーの粘着性を改良することもできるペレットを提供することにある。
また本発明が解決しようとする課題は、各種被着体に貼り付けることで、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させることが少なく、例えば表面保護フィルムとして好適に用いられる粘着剤を提供することにある。
本発明のプロピレン系重合体(A)は、プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量含み、かつDSC法により測定した結晶融解熱量が5〜45J/gであることを特徴としている。
本発明のプロピレン系重合体(A)の好ましい態様は、広角X線回折測定から求められた結晶化度が5〜30%であるという特徴を有し、更に好ましくは、13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ 〔mm分率(%)〕が85%以上であるという特徴を併せ持つ。
本発明の、プロピレン系重合体組成物(C)は、プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量含むプロピレン系重合体(A)を50重量部以上100重量部未満の量で含み、ポリプロピレン(B)を0重量部を超えて50重量部以下(ここで(A)と(B)との合計を100重量部とする)含むことを特徴としている。
プロピレン系重合体組成物(C)を構成するプロピレン系重合体(A)の好ましい態様は、広角X線回折測定から求められた結晶化度が5〜30%を満たし、更に好ましい態様は、13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ 〔mm分率(%)〕が85%以上である。
本発明のペレット(X1)は、前記プロピレン系重合体(A)からなる。
本発明のペレット(X2)は、前記プロピレン系重合体組成物(C)からなる。
本発明の粘着剤は、前記プロピレン系重合体(A)を含んでなる。本発明の好ましい粘着剤は、実質的に前記プロピレン系重合体(A)からなる粘着剤か、または実質的に前記プロピレン系重合体組成物(C)からなる粘着剤である。なお本発明の粘着剤において、「実質的に」とは、粘着剤に占める重合体(A)または組成物(C)の重量が95重量%以上であることとして定義される。
本発明は、前記した粘着剤からなる粘着層を有する、少なくとも1層以上の粘着シート又はフィルムに係る。
本発明のプロピレン系重合体(A)、及び本発明のプロピレン系重合体組成物(C)は、ペレットとした場合にペレット同士がブロッキングを起こさないのでハンドリング性に優れ、またプロピレン系重合体(A)、または本発明のプロピレン系重合体組成物(C)をそのまま粘着剤として用いた場合には、各種被着体に貼り付けることで、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体の汚染を発生させることが少なく、例えば表面保護フィルムとして好適に用いられる。
またプロピレン系重合体(A)からなるペレット(X1)、または本発明のプロピレン系重合体組成物(C)からなるペレット(X2)は、上記のようにペレットブロッキングしにくいため、ハンドリング性が容易である。従って、他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーとブレンドする際にも作業性に優れ、また他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーの粘着性を改良することもできる。
本発明の粘着剤は、各種被着体に貼り付けることで、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させることが少なく、例えば表面保護フィルムとして好適に用いられる。
以下、本発明について詳細に説明する。
プロピレン系重合体(A)
本発明のプロピレン系重合体(A)は、プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、好ましくは65.6〜80.0モル%、エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、好ましくは5.0〜9.4モル%、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%、好ましくは15.0〜25.0モル%の量を含む共重合体(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)であって、かつDSC法により測定した結晶融解熱量が5〜45J/gである。
本発明において炭素原子数が4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられるが、炭素原子数が4〜10のα−オレフィンが好ましく、1−ブテンが特に好ましい。これらの炭素原子数4〜20のα−オレフィンは、2種以上用いられても良い。
本発明のプロピレン系重合体(A)は、DSC法(示差走査熱量計法)で観測される結晶融解熱量が5〜45J/gであり、好ましくは10〜40J/gである。この範囲であればペレットとした際にブロッキング性に優れ、被着体の耐汚染性にも優れる。
本発明のプロピレン系重合体(A)は、X線回折で測定した結晶化度が特に制限はないが、通常5〜30%、好ましくは5〜25%、より好ましくは5〜20%である。
本発明のプロピレン系重合体(A)は、ASTM D 1238に準拠して230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が1〜10g/10分、好ましくは4〜6g/10分の範囲にある。
また本発明のプロピレン系重合体(A)はランダム共重合体であることが好ましい。すなわち、プロピレン系重合体(A)の、G. R. Rayら、Macromolecules, 10, 773(1997)において定義されたB値は、通常0.9以上1.5以下、好ましくは0.9以上1.3以下である。
本発明におけるプロピレン系重合体(A)の製造方法としては特に制限はないが、オレフィンをアイソタクチックまたはシンジオタクチック構造で立体規則性重合することのできる公知の触媒、例えば、固体状チタン成分と有機金属化合物を主成分とする触媒、またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレン、エチレン、ブテン−1などを共重合させることにより得られる。本発明の粘着剤が前記した発明効果を遺憾なく発揮するためにはアイソタクチック構造で立体規則性重合することのできるメタロセン触媒を用いた製造法が好ましく、このようなメタロセン触媒の非限定的例として、本願出願人による国際公開2004−087775号パンフレットの請求項6〜8に記載されたメタロセン触媒を挙げることができる。なお後述する本願実施例においては、同国際公開公報の実施例3cに記載されたメタロセン化合物からなる触媒を用いてプロピレン系重合体(A)を調製しているが、該プロピレン系重合体(A)が本願請求項1で規定される要件を満たす限りは、本願発明に係る重合触媒は何ら限定されるものではない 。
本発明のプロピレン系重合体(A)の、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)は4.0以下であることが好ましく、より好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.5以下である。
本発明のプロピレン系重合体(A)は、13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ(mm分率(%))は、好ましくは85%以上、より好ましくは85〜97.5%、更に好ましくは87〜97%、特に好ましくは、90〜97%の範囲にある。
本発明のプロピレン系重合体(A)のショアA硬度は、特に制限される訳ではないが、通常75以上、好ましくは78以上である。ショアA硬度がこの範囲にあると、プロピレン系重合体(A)を用いて粘着剤として使用した場合に、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過した場合の被着体の耐汚染性によりすぐれている。
トリアドタクティシティ(mm分率)は、国際公開2004−087775号パンフレットの21頁7行目から26頁6行目までに記載された方法を用いて測定することができる。
プロピレン系重合体(A)には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤、結晶核剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤等の公知の添加剤を目的に応じて添加することが出来る。
上記の特徴を有するプロピレン系重合体(A)は、本発明の目的を達する上で好ましい。すなわち、ペレットとした場合にはブロッキングが少なくすなわちハンドリングが可能で、プロピレン系重合体(A)自体を粘着剤として使用する際、各種被着体に貼り付けて、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させないため、表面保護フィルムとして好適に用いることが出来る。
本発明のプロピレン系重合体組成物(C)は、上記プロピレン系重合体(A)と、ポリプロピレン(B)からなる。以下、ポリプロピレン(B)、次いでプロピレン系重合体組成物(C)について詳説する。
ポリプロピレン(B)
本発明で用いるポリプロピレン(B)は、プロピレン単独重合体、またはプロピレンと、エチレンおよび、炭素原子数が4〜20のα−オレフィンから選ばれる少なくとも1種の共重合体が挙げられる。ここで、炭素原子数が4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられる。ポリプロピレン(B)としては、ホモポリプロピレン、またはプロピレンとエチレンまたは炭素原子数が4〜10のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。なお、これらのエチレンまたはα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合あるいはブロック共重合体を形成してもよい。
本発明に用いられるポリプロピレン(B)は、NMR法により測定したアイソタクチックペンタッド分率が(mmmm)が0.9以上であることが好ましく、0.95以上のポリプロピレンであることがより好ましい。アイソタクチックペンタッド分率(mmmm)は、特開2003−147135号公報に記載されている方法によって測定および算出可能である。
本発明に係るポリプロピレン(B)は、ASTM D 1238に準拠して、230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が通常0.01〜100g/10分であり、好ましくは0.05〜20g/10分、更に好ましくは0.5〜15g/分である。
ポリプロピレン(B)の非限定的例としては、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン(通常3〜30wt%の23℃ノルマルデカン溶出ゴム成分を有する公知のもの)、さらには、ランダムポリプロピレン(通常DSCにより測定される融点が110〜150℃の範囲のあるもの、例えばプロピレン以外の炭素数2〜20のα−オレフィンが、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの合計100モル%に対し、0モル%を超えて9モル%以下、好ましくは、1モル%以上7モル%以下含まれるもの)などを挙げることができる。
ポリプロピレン(B)としては、本発明の目的を遺憾なく達する上では、特にエチレン由来の構成単位および/または炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位の合計量が、エチレン由来の構成単位および/または炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位およびプロピレン由来の構成単位の合計量に対し、0モル%を超え3モル%以下であるプロピレン共重合体またはプロピレンホモポリマーであると耐熱性に優れ、上記ポリプロピレン系重合体(A)との相容性がより良好となるため特に好ましい。
本発明においては、必要に応じて複数のポリプロピレン(B)を併用することもでき、例えば、融点や剛性の異なる2種類以上の成分を用いることが出来る。
本発明に係るポリプロピレン(B)は、例えば、マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分と有機アルミニウム化合物および電子供与体からなるチーグラー触媒系、またはメタロセン化合物を構成成分としたメタロセン触媒系で、プロピレンを重合または、プロピレンとエチレンあるいは炭素原子数4以上のα−オレフィンとを共重合することにより製造できる。
プロピレン系重合体組成物(C)
本発明のプロピレン系重合体組成物(C)は、上記プロピレン系重合体(A)を50重量部以上100重量部未満、ポリプロピレン(B)を、0重量部を超えて50重量部以下の割合で含む(ここでプロピレン系重合体(A)とポリプロピレン(B)との合計を100重量部とする)。
本発明のプロピレン系重合体組成物(C)は、プロピレン系重合体成分(A)とポリプロピレン成分(B)、必要に応じて後述する公知の添加剤を上記のような範囲で種々公知の方法、たとえば、多段重合法、ヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー等で混合する方法、あるいは混合後、一軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等で溶融混練後、造粒あるいは粉砕する方法を採用して製造することが出来る。
また、プロピレン系重合体組成物(C)には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤、結晶核剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤等の公知の添加剤を目的に応じて添加することが出来る。
上記の特徴を有するポリプロピレン(B)とプロピレン系重合体(A)とが上記の範囲にあるプロピレン系重合体組成物(C)は、本発明の目的を達する上で好ましい。すなわち、ペレットとした場合にはペレットハンドリング可能で、プロピレン系重合体組成物(C)自体を粘着剤として使用する際、各種被着体に貼り付けて、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させないため、表面保護フィルムを好適に得ることが出来る。
本発明のペレット(X1)は、上記プロピレン系重合体(A)を、いわゆるペレット状に加工したものである。また本発明のペレット(X2)は、上記のプロピレン系重合体組成物(C)を、いわゆるペレット状に加工したものである。
本発明のペレット(X2)は、特に制限はないが、例えばX線回折で測定した結晶化度が5以上である。
本発明のペレット(X2)は、特に制限はないが、ASTM D 1238に準拠して230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が1〜20g/10分である。
上記ペレット(X1)、(X2)は、本発明の目的を達する上で好ましい。すなわち、ブロッキングが少なくすなわちペレットハンドリング可能で、本ペレット自体を粘着剤として使用する際、各種被着体に貼り付けて、必要な初期粘着力を発現し、また貼り付け後長期間経過しても被着体汚染を発生させないため、表面保護フィルムを好適に得ることが出来る。
またプロピレン系重合体(A)からなるペレット(X1)、または本発明のプロピレン系重合体組成物(C)からなるペレット(X2)は、上記のようにペレットブロッキングしにくいため、ハンドリング性が容易であるため、他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーとブレンドする際にも作業性に優れ、また他の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーの粘着性を改良することもできる。
本発明に係る上記プロピレン系重合体(A)をペレット(X1)とする製造方法、あるいは上記プロピレン系重合体組成物(C)をペレット(X2)とする製造方法としては、たとえば下記の方法を例示することができる。
(1)一軸押出機、二軸押出機、フィーダールーダー等で加熱溶融後、ストランド状に賦型し、水槽等で冷却後ペレタイザーで切断して得る方法。
(2)いわゆるアンダーウォーターカット方式のペレタイザーが取り付けられた一軸押出機、二軸押出機、フィーダールーダー等で加熱溶融後水中でカットし付着した水分を脱水乾燥して得る方法。
(3)加熱溶融状態にある樹脂を冷却し粉砕する方法。
ペレット化後の再凝集、いわゆるブロッキング防止のため、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、液体や粉体をペレット表面に付着させることが出来る。たとえば、国際公開2002−085979号パンフレットに記載されている方法などがある。
本発明の粘着剤は、前記プロピレン系重合体(A)を含むことを特徴とする。そしてプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤の好ましい態様は、プロピレン系重合体(A)とポリプロピレン(B)からなるプロピレン系重合体組成物(C)である。
本発明の粘着剤は、プロピレン系重合体(A)と、プロピレン系重合体(A)およびポリプロピレン(B)以外の熱可塑性樹脂および/またはプロピレン系重合体(A)およびポリプロピレン(B)以外の熱可塑性エラストマー(該樹脂および該エラストマーを総称して成分(D)と呼称する場合がある)を含むこともできる。
換言すれば、本発明の粘着剤は、既述の粘着剤を含めて次の3種類[N−1]、[N−2]および[N−3]に分類される。
[N−1] 実質的にプロピレン系重合体(A)からなる粘着剤。
[N−2]実質的にプロピレン系重合体組成物(C)からなる粘着剤。
[N−3]実質的にプロピレン系重合体(A)と成分(D)からなる粘着剤。
なお、本発明の粘着剤において、「実質的に」とは、例えば粘着剤[N−1]および[N−2]においては粘着剤に占める、各々プロピレン系重合体(A)および重合体組成物(C)の重量が95重量%以上であり、残り5重量%未満を占める成分が、公知の各種添加剤および/または後述する成分(D)の一部である粘着付与剤であることとして定義される。また、粘着剤[N−3]においては、粘着剤に占める、プロピレン系重合体(A)と成分(D)の合計重量が、95重量%以上であり、残り5重量%未満を占める成分が、公知の各種添加剤および/または既述した成分(B)であることとして定義される。
以下、粘着剤[N−3]について説明する。
粘着剤[N−3]においては、プロピレン系重合体成分(A)と成分(D)との比率は、プロピレン系重合体(A)が1重量部以上100重量部以下、成分(D)が0重量部以上99重量部以下であり、成分(D)が必須の場合は好ましくはプロピレン系重合体(A)が1重量部〜99重量部以下、より好ましくは40重量部〜99重量部、さらに好ましくは70重量部〜95重量部以下、成分(D)が好ましくは99〜1重量部、より好ましくは60〜1重量部、さらに好ましくは5〜30重量部である〔ここでプロピレン系重合体(A)と成分(D)との合計は100重量部である〕。
成分(D)としては特に制限はないが、例えばポリオレフィン系熱可塑性樹脂あるいはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましく、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂あるいはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの例として、具体的には、エチレン系重合体が挙げられる。より具体的には、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンの他、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等の各種ビニル化合物をコモノマーとするエチレン系共重合体等が挙げられる。
また、成分(D)としては、ポリスチレン系エラストマーを挙げることもできる。ポリスチレン系エラストマーとしては、硬質部(結晶部)となるポリスチレンブロックと、軟質部となるジエン系モノマーブロックとのブロック共重合体(SBS)、水添スチレン・ブタジエン・スチレンブロック(HSBR)、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(SEBS)などを例示することができる。ポリスチレン系エラストマーは、単独または2種類以上を組み合せて用いられる。
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は、スチレン・イソブチレン・スチレンブロック共重合体(SIS)を水素添加してなるものである。SISの具体例としては、JSR株式会社から商品名:JSR SIS(登録商標)として、またはシェル株式会社から商品名:クレイトンD(登録商標)として市販されているものなどが挙げられる。
また、SEPSの具体例としては、株式会社クラレから商品名:セプトン(登録商標)として市販されているものなどが挙げられる。
さらには、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーの例として、オレフィン系ブロック共重合体からなるエラストマーも使用することができる。ポリオレフィン系ブロック共重合体からなるエラストマーとして、例えば硬質部となるポリプロピレン等の結晶性の高いポリマーを形成するポリオレフィンブロックと、軟質部となる非晶性を示すモノマー共重合体とのブロック共重合体が挙げられ、具体的には、オレフィン(結晶性)・エチレン・ブチレン・オレフィンブロック共重合体、ポリプロピレン・ポリオレフィン(非晶性)・ポリプロピレンブロック共重合体等を例示することができる。具体例としては、JSR株式会社から商品名DYNARONとして市販されているものが挙げられる。
本発明に係る成分(D)としては、以下の成分〔成分(D1)ということがある〕も挙げられる。この粘着付与成分は、一般に粘着付与剤として製造・販売されている樹脂状物質で、具体的には、クロマン・インデン樹脂等のクロマン樹脂;フェノール・ホルムアルデヒド樹脂及びキシレン・ホルムアルデヒド樹脂等のフェノール系樹脂;テルペン・フェノール樹脂、テルペン樹脂(α,β−ピネン樹脂)、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂等のテルペン樹脂;合成ポリテルペン樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂、脂肪族系環状炭化水素樹脂、水素添加炭化水素樹脂及び炭化水素系粘着化樹脂等の石油系炭化水素樹脂;ロジンのペンタエリスリトール・エステル、ロジンのグリセリン・エステル、水素添加ロジン、水素添加ロジン・エステル、特殊ロジン・エステル及びロジン系粘着付与剤等のロジン誘導体;等を例示できる。
これら成分(D1)の中では、軟化点70℃以上、好ましくは70〜130℃の範囲にある水素添加炭化水素樹脂、水素添加脂肪族系環状炭化水素樹脂、水素添加脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加テルペン樹脂、水素添加合成ポリテルペン樹脂等の水素添加樹脂、ロジンのペンタエリスリトール・エステル、ロジンのグリセリン・エステル、水素添加ロジン、水素添加ロジン・エステル、ロジンのグリセリン・エステル、水素添加ロジン、水素添加ロジンエステル、特殊ロジン・エステル及びロジン系粘着付与剤等のロジン誘導体;等を例示できる。上記のような成分(D1)は、一般に粘着付与剤、と呼ばれるものである。
また、本発明の粘着剤には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤、結晶核剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤等の添加剤が目的に応じて含まれていても良い。
成分(D)を成分(A)に添加することにより、被着体への必要な粘着力を調整することが可能となる。
本発明は、前記した粘着剤からなる粘着層を有する、少なくとも1層以上の粘着シート又はフィルムに係る。本発明の粘着剤を使用した多層フィルムとしては、具体的には前記本発明のプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤[N−1]、[N−2]または[N−3]からなる表面層(粘着層)が、単層または多層構成の基材の片面または両面へ積層されてなるものである。
多層フィルムにおける基材層としては特に制限はないが、好ましくは熱可塑性樹脂であり、例えばポリプロピレン系樹脂(プロピレンの単独重合体および、プロピレンと少量のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体)、ポリエチレン系樹脂(低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレン)、公知のエチレン系重合体(エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−n−ブチルアクリレート共重合体)、ポリ−4−メチル−ペンテン−1、ならびにこれらの組合せを例示することができる。
表面層(粘着層)と基材間の良好な接着力を得る観点から、表面層(粘着層)と直接接する層には本発明のプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤[N−1]、[N−2]または[N−3]との相容性のよいポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
基材層の表面は、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理、電子線照射処理および紫外線照射処置のような表面処理法で処理されていても良く、基材層は無色透明の層であっても良いし、着色された又は印刷された層であっても良い。
基材は一軸または二軸方向に延伸されたものを用いることもできる。
本発明の粘着剤を使用した多層フィルムの製造方法としては例えば公知の多層フィルムの成形方法で得ることができるが、好ましい方法としてTダイフィルム成形法やインフレーションフィルム成形法を用いて本発明のプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤[N−1]、[N−2]または[N−3]からなる表面層と基材層を共押出する方法や、予め成形された基材上に本発明のプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤[N−1]、[N−2]または[N−3]からなる表面層を押出コーティングして得る方法などが例示できる。
本発明の多層フィルムは一軸方向または二軸方向に延伸されていても良い。一軸延伸の好ましい方法として、通常用いられているロール延伸法を例示することができる。二軸延伸の方法として、一軸延伸の後に二軸延伸を行う逐次延伸法や、チューブラ延伸法のような同時二軸延伸法を例示することができる。また粘着剤を溶媒に溶かして基材にコートする方法もある。
本発明の粘着剤を使用した表面保護フィルム(多層フィルム)の厚さは特に限定されないが、好ましくは5〜5000μm程度、より好ましくは10〜1000μm程度である。表面層(粘着層)の厚さは特に制限がなく、被着体の種類や要求される物性(たとえば粘着強度)に応じて選択できるが、通常1〜1000μm、好ましくは3〜500μmである。
本発明の粘着剤を使用した多層フィルムを表面保護フィルムとして使用する場合、本発明の多層フィルム同士のブロッキング(くっつき)を防ぐために剥離紙や剥離フィルムを挟んだり、基材層の背面に剥離剤を塗布したりしても良い。
基材層用の熱可塑性樹脂は、必要に応じて基材層表面に滑り性のような機能を付与するために、離型剤のような添加剤と組合せて用いてもよい。
本発明の粘着剤を用いて得られた多層フィルムはアルミニウム板、鋼板、ステンレス板等の金属板、およびそれらの塗装板、あるいはガラス板、合成樹脂板等の加工用部材、さらにはこれらの部材を用いた家電製品や自動車部品、電子部品を保護するための表面保護フィルムとして好適に利用でき、例えば、レンズ保護フィルム、半導体ウエハー用バックグラインドテープ、ダイシングテープ、プリント基板用保護テープのようなエレクトロニクス分野、窓ガラス保護用フィルム、焼付塗装用フィルム、などが例示することができる。
以下本発明について実施例を挙げて更に詳細に説明する。
なお、本発明の粘着剤に係る評価項目及び評価方法は以下の通りである。
[E1] 被着体への耐汚染性
粘着フィルムサンプルの粘着層を、ゴムローラーを用いて黒色タイル(イナックス製、商品名 INTERIOR TILE INAX、品番 SPKC-100、色版 L06-J、形状 100角平)へ貼付けて(室温)、試験サンプルを作成した。この試験サンプルを40℃雰囲気下の恒温室へ投入し、2週間および2ヶ月エージングしたそれぞれの試験サンプルから粘着フィルムサンプルを剥離してタイル表面に転写があるか目視で評価した。評価基準は以下の通りである。
○ 汚染なし
× 汚染あり
[E2] 粘着力
粘着フィルムの試験方法(JIS Z0237−2000)に準拠して、粘着力を測定した。粘着フィルムサンプルの、粘着力を測定する対象でない面には25μmのポリエチレンテレフタレートのシートを貼り付けた。試験板として50mm幅×150mm長さ×2mm厚のSUS−BA板と粘着フィルムを温度23℃、相対湿度50%の環境下に1時間放置した後、粘着フィルムを約2kgのゴムロールで圧力を加えながら2往復通過させて試験板に貼り付けた。貼り付け後、温度23℃、相対湿度50%の一定環境下に30分間置いた後、温度23℃相対湿度50%の環境で、180°方向に、速度300mm/分でSUS−BA板から引き剥がし粘着力を測定した。これを初期粘着力とする。
[E3] ペレットハンドリング
120mm×210mmのポリエチレン袋に試料ペレット(ペレット1個の平均重量;約40mg)60gを入れ、この袋を三つ折にして袋の開口部をセロハン粘着テープで閉じる。次いで上記記載の方法で得られた三つ折りの袋を二段積みし、その上に90g/cmの荷重をかけ、24時間保持し、ペレットを袋から取り出してペレットのブロッキングの有無を観察し以下の判定を行った。
○ ブロッキングなし
△ くっついているペレットが手でほぐせる
× ペレット同士がくっついて手でほぐすことが困難
次に、本発明の実施例及び比較例で用いた原材料である、プロピレン系重合体(A)とポリプロピレン(B)について調製方法、分析方法及びその性状について説明する。
[1] プロピレン系重合体(A)
(A−1)プロピレン・ブテン・エチレンランダム共重合体(PBER)
エチレン含量=9モル%、1-ブテン含量=20モル%、MFR(230℃)=4g/10min、X線回折による結晶化度=16%、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、ショアA硬度=80、mm値=94%、結晶融解熱量 17J/g
(A−2)プロピレン・ブテン・エチレンランダム共重合体(PBER)
エチレン含量=6モル%、1-ブテン含量=20モル%、MFR(230℃)=4g/10min、X線回折による結晶化度=29%、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、ショアA硬度=96、mm値=94% 結晶融解熱量 37J/g
(A−3)プロピレン・ブテン・エチレンランダム共重合体(PBER)
エチレン含量=6モル%、1-ブテン含量=24モル%、MFR(230℃)=5g/10min、X線回折による結晶化度=27%、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、ショアA硬度=94、mm値=94%、結晶融解熱量 36J/g
(A−4)プロピレン・ブテン・エチレンランダム共重合体(PBER)
エチレン含量=9モル%、1-ブテン含量=21モル%、MFR(230℃)=7g/10min、X線回折による結晶化度=15%、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、ショアA硬度=82、mm値=94%、結晶融解熱量16J/g
(A−5)プロピレン・ブテン・エチレンランダム共重合体(PBER)
エチレン含量=11モル%、1-ブテン含量=20モル%、MFR(230℃)=6g/10min、X線回折による結晶化度=4%、分子量分布(Mw/Mn)=2.0、ショアA硬度=60、mm値=93%、結晶融解熱量 0.5J/g
なお、本発明で用いた上記プロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体は、国際公開2004−087775号に記載の方法に準拠し、組成比及び重合条件を調整することによって製造した。具体的には以下の方法によってプロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体(A−1)〜(A−5)を調製した。
[合成例1]
―メタロセン化合物の合成―
ジフェニルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチル−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−tert−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドは、国際公開2004−087775号パンフレットの実施例3c記載の合成手順にて合成した。
[合成例2]
―プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(A−1)の調製―
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、780mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン70gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mol)を常温で仕込んだ後、重合装置内温を55℃に昇温し、プロピレンで系内の圧力を0.7MPaGになるように加圧した後に・BR>Aエチレンで、系内圧力を0.72MPaGに調整した。次いで、合成例1で調製したジフェニルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチル−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−tert−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド0.001mmolとアルミニウム換算で0.3mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケミ社製)を接触させたトルエン溶液を重合器内に添加し、内温55℃、系内圧力を0.72MPaGにエチレンで保ちながら30分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、10時間乾燥した。得られたポリマー(A−1)は、40.2gであり、エチレン含量は9モル%であり、ブテン含量は20モル%であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、MFR(230℃、2.1kg)が4g/10分であり、X線回折による結晶化度16%であり、ショアA硬度は80であり、NMRで測定したmm値は94%であった。同条件で重合を繰り返し合計400gのポリマー(A−1)を得た。
[合成例3]
―プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(A−2)の調製―
エチレンでの系内圧力を0.71MPaGにした以外は、合成例2と同様の方法で重合を行った。得られたポリマー(A−2)は、38.9gであり、エチレン含量は4モル%であり、ブテン含量は29モル%であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、MFR(230℃、2.1kg)が4g/10分であり、X線回折による結晶化度29%であり、ショアA硬度は96であり、NMRで測定したmm値は94%であった。同条件で重合を繰り返し合計400gのポリマー(A−2)を得た。
[合成例4]
―プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(A−3)の調製―
1−ブテンの仕込み量を85g、重合時間を23分にした以外は、合成例2と同様の方法で重合を行った。得られたポリマー(A−3)は、38.8gであり、エチレン含量は6モル%であり、ブテン含量は24モル%であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、MFR(230℃、2.1kg)が5g/10分であり、X線回折による結晶化度27%であり、ショアA硬度は94であり、NMRで測定したmm値は94%であった。同条件で重合を繰り返し合計400gのポリマー(A−3)を得た。
[合成例5]
―プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(A−4)の調製―
1−ブテンの仕込み量を75g、重合温度を57℃、重合時間を30分にした以外は、合成例2と同様の方法で重合を行った。得られたポリマー(A−4)は、39.5gであり、エチレン含量は9モル%であり、ブテン含量は21モル%であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、MFR(230℃、2.1kg)が5g/10分であり、X線回折による結晶化度15%であり、ショアA硬度は82であり、NMRで測定したmm値は94%であった。同条件で重合を繰り返し合計400gのポリマー(A−4)を得た。
[合成例6]
―プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(A−5)の調製―
エチレンでの系内圧力を0.725MPaGにした以外は、合成例5と同様の方法で重合を行った。得られたポリマー(A−5)は、41.2gであり、エチレン含量は11モル%であり、ブテン含量は20モル%であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、MFR(230℃、2.1kg)が6g/10分であり、X線回折による結晶化度4%であり、ショアA硬度は60であり、NMRで測定したmm値は93%であった。同条件で重合を繰り返し合計400gのポリマー(A−5)を得た。
[2] ポリプロピレン(B)
ポリプロピレン(B)としては、Tm=161℃、MFR(230℃)=7.0g/10分、mmmm=97%、Mw/Mn=4.3であるアイソタクティックホモポリプロピレン(hPP)を用いた。該ホモポリプロピレンは公知のチーグラーナッタ触媒によって調製された。
なお、上記した原材料である、プロピレン系重合体(A)とポリプロピレン(B)の物性測定は以下の方法で行った。
[R1] コモノマー(エチレン、1−ブテン)含量および立体規則性(mm、mmmm)
13C−NMRスペクトルの解析により求めた。
[R2] メルトフローレート(MFR)
ASTM D−1238に準拠し、190℃または230℃、2.16kg荷重におけるMFRを測定した。
[R3] 結晶融解熱量
約5mgのサンプルをDSC測定用のアルミパンに入れ、これをDSC測定装置にセットして窒素雰囲気下、220℃で10分融解し、次に10℃/分で室温まで冷却し、DSC測定装置から取り出して10日間23℃で保管した。このサンプル入りアルミパンを再びDSC測定装置にセットして、室温から−20℃まで20℃/分で降温し、5分間−20℃に保持後、200℃まで20℃/分で昇温した。この最後の昇温の際に得られた吸熱曲線から融解熱を測定した。
[R4] 結晶化度
広角X線回折測定にて結晶化度を算出した。広角X線回折は、下記の方法で測定を行う。測定に供するX線は、(株)リガク製X線回折装置RINT2500を用いて発生させる。ターゲットとして銅対陰極を用い、出力50kV×300mAのポイントフォーカスで取り出したX線を試料に照射し、回折X線の強度をシンチレーションカウンタで計測する。2θ走査は5〜35°で行ない、試料の広角X線回折プロファイルを得る。
サンプルは、窒素雰囲気下、220℃で10分融解し、10℃/分で室温まで冷却し10日以上23℃で保管して作成した。また、同材料の非晶質試料を以下のようにして用意した。
すなわち、上記測定しようとするポリマーと同じポリマーを窒素雰囲気下、220℃で10分融解し、10℃/分で室温まで冷却し8時間23℃で保管して作成したものを非晶質試料とした。なお非晶質であることは、DSC測定により、吸熱ピークがみられないことで確認した。
この際のDSC測定は、室温から−20℃まで20℃/分で降温し、5分間−20℃に保持後、200℃まで20℃/分で昇温した。この最後の昇温の際に得られた吸熱曲線から融解熱を測定した。
この非晶質試料について、同様の測定を行って得た非晶質試料のX線回折プロファイル(非晶ハロー)を用いて、実試料のX線回折プロファイルを非晶ハローと結晶ピークとに分離する。実試料の結晶化度は次の通りに求める。はじめにベースラインを切り離し、全面積における結晶ピーク面積総和の比を百分率で求めた。
[R5] 分子量分布(Mw/Mn)
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、オルトジクロロベンゼン溶媒(移動相)とし、カラム温度140℃で測定した(ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)。具体的には分子量分布(Mw/Mn)は、Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC- 2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムは、TSKgel GNH6-HTを2本、およびTSKgel GNH6-HTLを2本であり、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであり、カラム温度は140 ℃とし、移動相にはo-ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%を用いて、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は15mg/10mlとし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw <1000、およびMw >4×10については東ソー社製を用いて、1000 ≦Mw≦4×10についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。
[R6] ショアA硬度
190℃で加熱プレス成形し、室温まで冷却し10日間経過させた2mm厚みのシートサンプルについてA型測定器を用い、押針接触後直ちに目盛りを読み取った(ASTM D−2240に準拠)。
〔実施例1〜11〕、〔比較例1〜2〕
表1、表2および表3に記載した配合比からなる原料を、ラボプラストミル(東洋精機社製)を用いて40rpm、190℃で5分間混練し、フィーダールーダーでストランド状に引き取り10℃の水槽で5分間冷却固化後、ペレタイザーでペレットを得た。得られたペレットのペレットハンドリング性と物性を上記の方法で評価測定した。
更にそのペレットを、190℃、5MPaの荷重で5分間加熱後、20℃で5分間冷却し、100μm厚の粘着剤シートを得た。

Figure 2008099865
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Claims (13)

  1. プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、
    エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、
    炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)含み、かつDSC法により測定した、結晶融解熱量が5〜45J/gであるプロピレン系重合体(A)。
  2. 広角X線回折測定から求められた結晶化度が5〜30%である請求項1記載のプロピレン系重合体(A)。
  3. 13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ 〔mm分率(%)〕が85%以上である請求項1または2に記載のプロピレン系重合体(A)。
  4. プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、
    エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、
    炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)含み、かつDSC法により測定した結晶融解熱量が5〜45J/gであるプロピレン系重合体(A)を50重量部以上100重量部未満、
    プロピレン由来の構成単位を90モル%以上含むポリプロピレン(B)(ここでポリプロピレンを構成する全構成単位の合計を100モル%とする)を、0重量部を越えて50重量部以下(ここで(A)と(B)との合計を100重量部とする)の量で含むことを特徴とするプロピレン系重合体組成物(C)。
  5. プロピレン系重合体(A)の広角X線回折測定から求められた結晶化度が5〜30%である請求項4記載のプロピレン系重合体組成物(C)。
  6. (A)成分の13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ 〔mm分率(%)〕が85%以上である請求項4または5に記載のプロピレン系重合体組成物(C)。
  7. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロピレン系重合体(A)からなるペレット(X1)。
  8. 請求項4〜6のいずれか1項に記載のプロピレン系重合体組成物(C)からなるペレット(X2)。
  9. プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、
    エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、
    炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)含み、かつDSC法により測定した結晶融解熱量が5〜45J/gの範囲にあるプロピレン系重合体(A)を含む粘着剤。
  10. プロピレン由来の構成単位を65〜80モル%、
    エチレン由来の構成単位を5〜10モル%、
    炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を15〜25モル%の量(ここでプロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と、炭素数4から20のα−オレフィン由来の構成単位との合計を100モル%とする)含み、かつDSC法により測定した結晶融解熱量が5〜45J/gであるプロピレン系重合体(A)を50重量部以上100重量部未満、
    プロピレン由来の構成単位を90モル%以上含むポリプロピレン(B)(ここでポリプロピレンを構成する全構成単位の合計を100モル%とする)を、0重量部を越えて50重量部以下(ここで(A)と(B)との合計を100重量部とする)の量で含むことを特徴とするプロピレン系重合体組成物(C)からなる粘着剤。
  11. プロピレン系重合体(A)の広角X線回折測定から求められた結晶化度が5〜30%である請求項9または10に記載の粘着剤。
  12. プロピレン系重合体(A)の13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ(mm分率(%))が85%以上である請求項9〜11のいずれか1項に記載の粘着剤。
  13. 請求項9〜12のいずれか1項に記載の粘着剤からなる粘着層を有する、少なくとも1層以上の粘着シート又はフィルム。
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