WO2018179609A1 - 接着剤組成物 - Google Patents

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WO2018179609A1
WO2018179609A1 PCT/JP2017/044414 JP2017044414W WO2018179609A1 WO 2018179609 A1 WO2018179609 A1 WO 2018179609A1 JP 2017044414 W JP2017044414 W JP 2017044414W WO 2018179609 A1 WO2018179609 A1 WO 2018179609A1
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parts
mass
olefin copolymer
adhesive
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譲 高橋
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日立化成株式会社
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    • 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
    • C09J123/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C09J123/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms

Definitions

  • the present invention is a solvent-free type used for bonding a molded article such as polyolefin and a skin material such as a fabric with polyurethane foam, has a long open time, and has excellent single-sided coating adhesion.
  • the present invention relates to a non-reactive adhesive composition.
  • Automobile interior materials such as doors, instrument panels, ceiling materials, rear trays, pillars, etc. are generally composed of molded products and skin materials.
  • a polyolefin molded product is mainly used.
  • a skin material a skin material such as a polyurethane foam, a fabric with a polyurethane foam, or a polyolefin is used.
  • the molded product and the skin material are bonded together by a press molding method, a vacuum molding method, or the like via an adhesive.
  • Patent Document 1 discloses a chloroprene rubber adhesive composed of a modified polychloroprene, a tackifier, and an organic solvent.
  • Patent Document 2 discloses an adhesive containing no halogen such as chlorine, which is a combination of a styrene block copolymer and a liquid rubber.
  • the level of demand for environmental measures is increasing, and switching to a solventless adhesive is desired.
  • hot melt adhesives As a solvent-free alternative to solvent-type automotive interior adhesives, hot melt adhesives can be mentioned.
  • reactive hot melt adhesives have a feature of excellent heat resistance.
  • reactive hot melt adhesives have the disadvantage that it is difficult to achieve a balance between curing time and stability during application and storage.
  • a reactive polyolefin adhesive obtained by modifying a polyolefin with a silane, for example, a composition disclosed in Patent Document 3 is a candidate.
  • the reactive polyolefin adhesive releases an organic solvent into the atmosphere due to a hydrolysis reaction during curing, and has a concern as an environmentally friendly adhesive.
  • Patent Document 4 discloses that the surface temperature of a hot-melt adhesive at the time of bonding is a heat-resistant creep measurement atmosphere in order to obtain heat-resistant creep characteristics. A method of use at a temperature or higher is disclosed.
  • the hot melt adhesive described in Patent Document 4 has a drawback that the open time is extremely short.
  • the open time is the time from when the hot-melt adhesive melted by heating is separated from the heat source until the adherend is press-molded and pasted, that is, the pastable time.
  • an adhesive having a longer open time becomes an easier-to-use adhesive.
  • the skin is made of a fabric material, if the hot melt adhesive is applied immediately after being heated and melted, the molten adhesive will be hot, and the fabric will be hot pressed, causing the fabric surface to fall down. Will occur. Hair fall is a so-called poor appearance that causes streaks, color unevenness, and the like due to deformation or alteration of hair feet. Therefore, it is preferable that the open time is long from the viewpoint of design.
  • a polyolefin molded product and a polyurethane foam fabric are bonded only to the surface of the skin material that has high heat dissipation for the molded product.
  • the open time must be within 5 seconds. In particular, heat resistant creep characteristics may not be obtained.
  • the hot melt adhesive is softened for the purpose of extending the open time, the cohesive force is lowered and heat resistant creep characteristics cannot be obtained. For this reason, it is difficult to satisfy both the heat-resistant creep characteristics of the hot melt adhesive and the long open time.
  • the present invention provides an adhesive composition comprising (1) an ⁇ -olefin homopolymer, an ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher, a tackifying resin, a wax, and a liquid softener.
  • the present invention also provides (2) the adhesive composition according to (1), wherein the ⁇ -olefin homopolymer includes at least one of 1-butene homopolymer and propylene homopolymer.
  • the present invention further relates to (1) or (2), wherein (3) the ⁇ -olefin copolymer contains at least one of 1-butene / ⁇ -olefin copolymer and propylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • An adhesive composition is provided.
  • the invention according to any one of (1) to (3), wherein the (4) tackifying resin further comprises at least one selected from the group consisting of a terpene phenol resin, a hydrogenated terpene resin and a hydrogenated petroleum resin.
  • An adhesive composition is provided.
  • the present invention further provides (5) the adhesive composition according to any one of (1) to (4), wherein the wax contains a polypropylene wax.
  • the present invention further provides (6) the adhesive composition according to any one of (1) to (5), wherein the melt viscosity at 180 ° C. is 100 Pa ⁇ s or less. (7) After bonding the adherend using the adhesive composition with an open time of 45 seconds, the peel length is 10 mm or less when a heat-resistant creep test is performed for 24 hours at a load of 100 g in an 80 ° C. atmosphere.
  • the adhesive composition according to any one of (1) to (6) is also within the scope of the present invention.
  • the adhesive composition of the present invention can impart excellent heat-resistant creep characteristics even when bonded with an open time of 45 seconds due to the above-described configuration. That is, the adhesive composition of the present invention is a solventless adhesive in consideration of environmental problems, and is a non-reactive adhesive composition, and has excellent adhesion to polyolefin molded articles even after an open time of 45 seconds. It can be suitably used as an adhesive for automobile interiors exhibiting properties.
  • the adhesive composition of this embodiment is an adhesive composition comprising an ⁇ -olefin homopolymer, an ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher, a tackifying resin, a wax, and a liquid softening agent.
  • the complex rigidity (I) measured immediately after the adhesive composition is heated to 180 ° C. and then lowered to 20 ° C. is 1 MPa or less. That is, the adhesive composition of this embodiment is a mixture containing an ⁇ -olefin homopolymer, an ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or more, a tackifier resin, a wax, and a liquid softener as essential components. is there.
  • the complex rigidity (I) immediately after the temperature drop of the mixture at 20 ° C. is 1 MPa or less.
  • the adhesive composition of the present embodiment exhibits a delayed tack behavior in which the complex rigidity (II) after the mixture is lowered to 20 ° C. and 1500 seconds elapses is at least twice the complex rigidity (I).
  • It may be an adhesive composition.
  • the delayed tack behavior refers to a behavior in which the tackiness is maintained for a while even if the adhesive composition is in a state of tackiness by heating and then radiated (cooled).
  • the adhesive composition according to the present embodiment exhibits a delayed tack behavior, so that it can be bonded even when the temperature is lowered while being a hot melt adhesive.
  • the ⁇ -olefin homopolymer according to this embodiment can impart heat resistance to the adhesive composition due to crystallinity derived from the homopolymer.
  • the MFR 190 ° C., 2.16 kg load
  • the MFR is 100 g considering the influence on the melt viscosity at 180 ° C. of the adhesive composition.
  • / 10 min or more is preferable, and more preferably 200 g / 10 min or more.
  • MFR is a melt flow rate.
  • the ⁇ -olefin as a constituent monomer of the ⁇ -olefin homopolymer is preferably an ⁇ -olefin having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-octene, and the homopolymer has a melting point of 120 ° C. or higher.
  • the ⁇ -olefin having 3 to 4 carbon atoms shown is more preferable.
  • Commercially available products of ⁇ -olefin homopolymers such as “PB0800M” manufactured by Lion Delbacell, “Achieve 6936G2” manufactured by ExxonMobil, and “Prime Polypro S13B” manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. can be used.
  • fusing point of this material is a differential scanning calorimetry (DSC) value 10 days after solidifying from a molten state, and is the temperature of the peak of a melting peak.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • Two or more ⁇ -olefin homopolymers can be used in combination.
  • the ⁇ -olefin homopolymer preferably contains at least one of 1-butene homopolymer and propylene homopolymer.
  • the content of the ⁇ -olefin homopolymer is preferably 10 parts by mass or more from the viewpoint of heat resistance, and from the viewpoint of flexibility of a film formed from the adhesive composition (hereinafter referred to as “adhesive film”).
  • the mass part or less is preferable.
  • the content of the ⁇ -olefin homopolymer is more preferably 12 to 28 parts by mass, still more preferably 15 to 25 parts by mass. If the content of the ⁇ -olefin homopolymer is less than 10 parts by mass, sufficient heat resistance may be difficult to obtain, and if it is more than 30 parts by mass, the adhesive film may become hard and adhesion may be reduced. .
  • the ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher can impart tack when melted by a tackifier resin.
  • the ⁇ -olefin copolymer has a melting point higher than the heat resistant creep measurement ambient temperature, and thus does not impair the heat resistance in this application. Therefore, the ⁇ -olefin copolymer contributes to the flexibility, tackiness, heat resistance and multifunctionality of the adhesive film.
  • fusing point of this material is a differential scanning calorimetry (DSC) value 10 days after solidifying from a molten state, and is the temperature of the peak of a melting peak.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • An ⁇ -olefin copolymer is a copolymer of two or more types of ⁇ -olefin monomers and one or more types of ⁇ -olefins, and one or more types of monomers other than ⁇ -olefins that are copolymerizable with ⁇ -olefins. It is a copolymer of
  • the ⁇ -olefin as a constituent monomer of the ⁇ -olefin copolymer is preferably an ⁇ -olefin having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-octene, etc., and ⁇ having 2 to 4 carbon atoms is preferable. -Olefins are more preferred.
  • ⁇ -olefin copolymers Commercially available products of ⁇ -olefin copolymers include trade names “Tuffmer BL2491M”, “Tuffmer BL3450M”, “Tuffmer BL3110M”, “Tuffmer PN-2070”, “Tuffmer PN-3560”, “Made by Mitsui Chemical Co., Ltd.” “Tuffmer PN-2060”, “Tuffmer PN-20300”, “Tuffmer PN-0040” (“Tuffmer” is a registered trademark) and the like can be used. These ⁇ -olefin copolymers can be used in combination of two or more.
  • the content of the ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or more is preferably 7 to 27 parts by mass, more preferably 9 to 25 parts by mass, and further preferably 12 to 22 parts by mass from the viewpoint of adhesiveness. .
  • the lower limit of the melting point of the ⁇ -olefin copolymer is more preferably 100 ° C. or higher.
  • the ⁇ -olefin copolymer preferably contains at least one of 1-butene / ⁇ -olefin copolymer and propylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the upper limit of the melting point of the ⁇ -olefin copolymer is not particularly limited, and may be about 160 ° C.
  • Examples of the tackifying resin according to the present embodiment include petroleum resin, pure monomer petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, rosin resin, rosin ester resin, hydrogenated rosin resin, terpene resin, terpene phenol resin, and aromatic modified terpene resin. And selected from the group consisting of hydrogenated terpene resins, coumarone / indene resins, alkylphenol resins, and xylene resins, depending on the desired physical properties.
  • More desirable tackifying resin for imparting good melting tack to the ⁇ -olefin copolymer contains non-aromatic structure such as terpene phenol resin or hydrogenated resin (hydrogenated terpene resin, hydrogenated petroleum resin, etc.) It is a seed.
  • the tackifying resin preferably contains at least one selected from the group consisting of terpene phenol resins, hydrogenated terpene resins and hydrogenated petroleum resins.
  • tackifier resins Commercially available products of tackifier resins include “Arcon M90”, “Arcon M100”, “Arcon M115”, “Arcon M135”, “Arcon P90”, “Arcon P100”, “Arcon P115” manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. ”,“ Arcon P125 ”,“ Arcon P140 ”(“ Arcon ”is a registered trademark), trade names“ YS Polystar T80 ”,“ YS Polystar T100 ”,“ YS Polystar T115 ”,“ YS Polystar T130 ”manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.
  • the softening point of the tackifying resin is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 115 ° C. or higher, and further preferably 125 ° C. or higher.
  • the softening point of the tackifier resin is the ring and ball method softening point.
  • the upper limit of the softening point of tackifying resin is not specifically limited, About 160 degreeC may be sufficient.
  • the content of the tackifying resin is preferably 17 to 57 parts by mass from the viewpoint of tackiness, more preferably 22 to 52 parts by mass, and still more preferably 27 to 47 parts by mass.
  • the wax according to the present embodiment contributes to the development of heat resistance of the adhesive composition after cooling and solidification, in addition to imparting wettability to the adherend due to the effect of reducing the viscosity when heated and melted. Therefore, the wax preferably has a ring and ball softening point of 100 ° C. or higher. Furthermore, considering the adhesiveness to polypropylene, the wax type is preferably a polypropylene wax having a polypropylene structure.
  • waxes As commercially available wax products, trade names “Viscol 660-P” and “Viscol 550-P” (“Viscol” are registered trademarks) manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. can be used. In addition, these waxes can use 2 or more types together.
  • the wax content is preferably 4 parts by mass or more from the viewpoint of heat resistance, and preferably 24 parts by mass or less from the viewpoint of flexibility of the adhesive film.
  • the amount is more preferably 6 to 22 parts by mass, still more preferably 10 to 18 parts by mass.
  • the liquid softening agent according to the present embodiment is liquid at room temperature, it contributes to the extension of the open time of the adhesive composition by further enhancing the tackiness by the tackifying resin during heating and melting. Furthermore, the adhesive composition is delayed tack by delaying crystallization when the crystalline polymer such as ⁇ -olefin homopolymer and / or ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher is cooled from the heated and melted state. I guess it can show behavior, but it is not clear at this stage.
  • liquid softeners examples include liquid oils such as liquid paraffin, paraffinic, naphthenic, and aroma-based process oils, liquid anhydrides such as acid anhydride-modified liquid hydrocarbons, liquid polyisoprene, and liquid polybutene. From the group, it can be selected according to the desired physical properties. In view of good compatibility with the ⁇ -olefin homopolymer and / or the ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher, the liquid softener species is preferably a liquid hydrocarbon.
  • kinematic viscosity 100 degreeC, JISK2283
  • a thing of 3 mm ⁇ 2 > / s or more is preferable. More preferably, it is 30 mm ⁇ 2 > / s or more, More preferably, it is 50 mm ⁇ 2 > / s or more.
  • liquid softeners include trade names “NOF polybutene 200N”, “NOF polybutene 30N”, “NOF polybutene 10N”, “NOF polybutene 3N” manufactured by NOF Corporation, “Mitsubishi Chemical Corporation” Lucant HC-2000, Lucant HC-600, Lucant HC100 ("Lucant” is a registered trademark), and the like can be used. In addition, these liquid softeners can use 2 or more types together.
  • the content of the liquid softening agent is preferably 2 parts by mass or more from the viewpoint of the open time extension effect, and preferably 22 parts by mass or less from the viewpoint of heat resistance.
  • the content of the liquid softening agent is more preferably 4 to 20 parts by mass, still more preferably 8 to 16 parts by mass.
  • each component described above is a ratio based on a total of 100 parts by mass of an ⁇ -olefin homopolymer, an ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher, a tackifier resin, a wax, and a liquid softener.
  • additives such as an antioxidant, a stabilizer, a colorant, a compatibilizer, and an antiblocking agent are blended as necessary. May be.
  • the complex rigidity (I) measured immediately after the adhesive composition of this embodiment is heated at 180 ° C. and then cooled down to 20 ° C. is 1 MPa or less.
  • the adhesive composition can be bonded even if the press molding process of the adhesive composition is after 45 seconds of the open time. More preferable complex rigidity (I) is 600 kPa (0.6 MPa) or less, and still more preferable complex rigidity (I) is 400 kPa (0.4 MPa) or less.
  • the complex rigidity (I) is a measured value of a complex rigidity measured at a time when the temperature becomes 20.04 ° C.
  • the temperature below 20.04 ° C. for the first time after the start of cooling by the method described later is 220 to 260 seconds after the start of cooling.
  • the complex rigidity (II) after 1500 seconds (25 minutes) after the temperature of the adhesive composition is lowered to 20 ° C. is preferably at least twice the complex rigidity (I).
  • the complex rigidity (II) according to the present embodiment is twice or more than the complex rigidity (I)
  • heat resistance is easily exhibited even though it is a non-reactive system.
  • a more preferable ratio of [complex rigidity (II)] / [complex rigidity (I)] is 3 or more
  • a more preferable ratio of [complex rigidity (II)] / [complex rigidity (I)] is 5. That's it.
  • the complex rigidity (II) is the complex rigidity at the time when 1500 seconds have elapsed since the measurement of the complex rigidity at 20 ° C. of the adhesive composition in dynamic viscoelasticity measurement described later. The measured value.
  • the adhesive composition of the present embodiment preferably has a melt viscosity at 180 ° C. of 100 Pa ⁇ s or less, more preferably 10 to 100 Pa ⁇ s, and more preferably 15 to 80 Pa ⁇ s. Is more preferable.
  • the melt viscosity can be measured using a B-type viscometer according to JIS K6862.
  • the softening point of the adhesive composition of the present embodiment is preferably 100 to 170 ° C, more preferably 120 to 150 ° C.
  • the softening point can be measured by the ring and ball method in accordance with JIS K6863.
  • the adhesive composition of this embodiment is generally produced through the following steps. That is, the kneader set at 180 ° C. is kneaded while melting the ⁇ -olefin copolymer having a melting point of 90 ° C. or higher and the tackifier resin, and after melting completely, the ⁇ -olefin homopolymer is added and kneaded. And melt completely. Next, a wax and a liquid softening agent are added, kneaded and completely melted to obtain a melt. The obtained melt is filled into a release box or the like, or cut into pellets, etc., and cooled and solidified to produce the adhesive composition of this embodiment.
  • the adhesive composition of the present embodiment can be used as a hot melt adhesive.
  • the adhesive composition of the present embodiment can increase the time (open time) until it is separated from the heat source and bonded to the adherend after being heated by a heat source (for example, a far infrared heater). Moreover, the adhesive composition of the present embodiment can achieve both heat-resistant creep characteristics and a long open time. For example, after the heated adhesive composition is separated from the heat source, the adherend is bonded using the adhesive composition of the present embodiment with an open time of 45 seconds, and then 24 hours in an 80 ° C. atmosphere at a load of 100 g.
  • the peel length when performing a heat-resistant creep test over time can be set to 10 mm or less. That is, the adhesive composition of the present embodiment is bonded with an open time of 45 seconds, and the peel length in a heat-resistant creep test (load 100 g, 80 ° C., 24 hours) is 10 mm or less.
  • the adhesive composition of the present embodiment exhibits a delayed tack behavior and exhibits excellent heat resistance after solidification, and thus is an area where heat resistance is required, and can be bonded with a conventional heat resistant hot melt adhesive. It can be used in a wide temperature range.
  • the adhesive composition of the present embodiment is an adhesive for decorating automobile door trims that adheres polyurethane foam, cloth, and the like, which are adherend types that change in quality when pressed at a high temperature range of 100 ° C. or higher. It is suitable as.
  • Example 2 In a kneader with an internal volume of 2 L set at 180 ° C., 0.5 parts by mass of hindered phenolic antioxidant “Irganox 1010” and phosphorus antioxidant “Irgafos 168” so that the total amount of raw materials charged becomes 1 kg. 0.5 parts by mass, 17 parts by mass of 1-butene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer BL3450M” (Mitsui Chemicals, melting point 100 ° C.) and 37 parts by mass of hydrogenated terpene resin “Clearon P150” were dissolved. While kneading.
  • the hot melt adhesive (2) is obtained by changing the propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” of Example 1 to a 1-butene / ⁇ -olefin copolymer “Toughmer BL3450M”.
  • Example 3 In a kneader with an internal volume of 2 L set at 180 ° C., 0.5 parts by mass of hindered phenolic antioxidant “Irganox 1010” and phosphorus antioxidant “Irgafos 168” so that the total amount of raw materials charged becomes 1 kg. 0.5 parts by mass, 22 parts by mass of propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” and 37 parts by mass of hydrogenated terpene resin “Clearon P150” were kneaded while being dissolved. After completely melting, 15 parts by mass of 1-butene homopolymer “PB0800M” was added and kneaded to completely melt.
  • PB0800M 1-butene homopolymer
  • the hot melt adhesive (3) was formulated from 17 parts by weight to 22 parts by weight of the propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” of Example 1 and 1-butene homopolymer “PB0800M”. The amount is changed from 20 parts by mass to 15 parts by mass.
  • Example 4 In a kneader with an internal volume of 2 L set at 180 ° C., 0.5 parts by mass of hindered phenolic antioxidant “Irganox 1010” and phosphorus antioxidant “Irgafos 168” so that the total amount of raw materials charged becomes 1 kg. 0.5 parts by mass, 12 parts by mass of propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” and 37 parts by mass of hydrogenated terpene resin “Clearon P150” were kneaded while being dissolved. After complete melting, 25 parts by mass of 1-butene homopolymer “PB0800M” was added and kneaded to completely melt.
  • PB0800M 1-butene homopolymer
  • Example 5 In a kneader with an internal volume of 2 L set at 180 ° C., 0.5 parts by mass of hindered phenolic antioxidant “Irganox 1010” and phosphorus antioxidant “Irgafos 168” so that the total amount of raw materials charged becomes 1 kg. 0.5 parts by mass, 17 parts by mass of propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” and 37 parts by mass of hydrogenated terpene resin “Clearon P125” (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd., softening point 125 ° C.) While kneading.
  • the hot melt adhesive (5) is obtained by changing the hydrogenated terpene resin “Clearon P150” of Example 1 to the hydrogenated terpene resin “Clearon P125”.
  • Example 6 In a kneader with an internal volume of 2 L set at 180 ° C., 0.5 parts by mass of hindered phenolic antioxidant “Irganox 1010” and phosphorus antioxidant “Irgafos 168” so that the total amount of raw materials charged becomes 1 kg. 0.5 parts by mass, 17 parts by mass of a propylene / ⁇ -olefin copolymer “Toughmer PN-2070”, and 37 parts by mass of a hydrogenated petroleum resin “Alcon P140” (manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd., softening point 140 ° C.) Kneading while melting.
  • the hot melt adhesive (6) is obtained by changing the hydrogenated terpene resin “Clearon P150” of Example 1 to a hydrogenated petroleum resin “Alcon P140”.
  • the hot melt adhesive (8) is obtained by changing the propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” of Example 1 to a 1-butene / ⁇ -olefin copolymer “Toughmer BL2481M”.
  • the hot-melt adhesive (9) was formulated from 17 parts by weight to 0 parts by weight of the propylene / ⁇ -olefin copolymer “Tuffmer PN-2070” of Example 1, and 1-butene homopolymer “PB0800M”. The amount is changed from 20 parts by mass to 37 parts by mass.
  • a polypropylene wax “Biscol 660-P” was added, kneaded and completely melted, and the resulting melt was filled into a release box to obtain a hot melt adhesive (11).
  • the hot melt adhesive (11) the blending amount of the polypropylene wax “Biscol 660-P” of Example 1 is changed from 14 parts by weight to 26 parts by weight, and the blending amount of the liquid polybutene “NOF polybutene 30N” is 12 parts by weight. To 0 parts by mass.
  • liquid polybutene “NOF polybutene 30N” 26 parts by mass of liquid polybutene “NOF polybutene 30N” was added, kneaded and completely melted, and the resulting melt was filled into a release box, and hot melt adhesive (12) was added. Obtained.
  • hot melt adhesive (12) the amount of the polypropylene wax “Biscol 660-P” in Example 1 is changed from 14 parts by weight to 0 parts by weight (not blended), and the liquid polybutene “Nippon Polybutene 30N” is blended. The amount is changed from 12 parts by mass to 26 parts by mass.
  • the ratio between the complex rigidity (I) immediately after the temperature drop of 20 ° C. and the complex rigidity (II) after 1500 seconds from the start of measurement was obtained.
  • DISCOVERY HR-2 hybrid rheometer manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd. was used as the measuring device, and 25 mm parallel plate (peltier plate high temperature) was used as the parallel plate.
  • the measurement frequency was 1.0 Hz and the measurement strain was 0.1%.
  • the temperature of the circulating cooling water was set to 20 ° C., and the atmosphere temperature in the measurement chamber was 23 ° C.
  • Test piece preparation method Using a roll coater set at 190 ° C., 100 g / m 2 of a hot melt adhesive was applied to a fabric with a polyurethane foam (skin) (precoat). Thereafter, it was left in an atmosphere at 25 ° C. for 24 hours. Next, the hot melt adhesive side was heated with a far infrared heater, and when the hot melt adhesive surface temperature reached 180 ° C., the hot melt adhesive was taken out from the far infrared heater. Taken out of the far infrared heater, left in an atmosphere at 25 ° C. for 45 seconds, and then degreased with isopropyl alcohol. Polypropylene molded product “Kobe Poly Sheet PP” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and press molding method (0.05 MPa, 10 seconds) ) To obtain a test piece.
  • ⁇ -olefin homopolymer “PB0800M”, 1-butene homopolymer, melting point 124 ° C., MFR (90 ° C., 2.16 kg load) 200 g / 10 min
  • ⁇ -olefin copolymer (1) “Toughmer PN-2070”, propylene / ⁇ -olefin copolymer, melting point 140 ° C.
  • ⁇ -olefin copolymer (3) “Toughmer BL2481M”, 1-butene / ⁇ -olefin copolymer, melting point 58 ° C.
  • Tackifying resin (1) “Clearon P125”, hydrogenated terpene resin, softening point 125 ° C.
  • Tackifying resin (2) “Clearon P150”, hydrogenated terpene resin, softening point 150 ° C.
  • Wax “Biscol 660-P”, polypropylene wax, softening point 145 ° C.
  • Liquid softener “NOF polybutene 30N”, liquid polybutene, kinematic viscosity (100 ° C.) 670 mm 2 / s
  • Antioxidant (1) “Irganox 1010”, hindered phenol-based antioxidant (2): “Irgafos 168”, phosphorus-based antioxidant

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Abstract

本発明は、α-オレフィンホモポリマーと、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と、粘着付与樹脂と、ワックスと、液状軟化剤とを含む接着剤組成物であり、当該接着剤組成物を180℃に加熱してから20℃に降温した直後に測定される複素剛性率(I)が、1MPa以下である接着剤組成物に関する。

Description

接着剤組成物
 本発明は、ポリオレフィン等の成形品とポリウレタン発泡体付きファブリック等の表皮材とを接着する際に使用する、無溶剤型で、オープンタイムが長く、かつ片面塗布接着性に優れた自動車内装用の非反応型の接着剤組成物に関する。
 自動車内装材であるドア、インストルメントパネル、天井材、リアトレイ、ピラー等は、一般的に成形品と表皮材とから構成されている。成形品としては、主にポリオレフィン成形品が使用される。一方、表皮材としては、ポリウレタン発泡体、ポリウレタン発泡体付きファブリック、ポリオレフィン等の表皮材が使用されている。これら成形品と表皮材とは、接着剤を介して、プレス成形工法、真空成形工法等で接着される。
 この自動車内装用接着剤としては、現在に至るまで、特に耐熱クリープ特性を満足するために、溶剤型の一液反応系接着剤が使用されている。例えば、特許文献1には、変性ポリクロロプレン、粘着付与剤及び有機溶剤からなるクロロプレンゴム系接着剤が開示されている。また、特許文献2には、スチレンブロック共重合体と液状ゴムとを併用した塩素等のハロゲンを含まない接着剤が開示されている。しかしながら、環境対応への要求水準が高まり、無溶剤型接着剤への切り替えが望まれている。
 溶剤型自動車内装用接着剤の無溶剤化代替候補としては、ホットメルト接着剤が挙げられる。ホットメルト接着剤の中でも反応型ホットメルト接着剤は、耐熱性に優れるという特長を有する。しかしながら、反応型ホットメルト接着剤は、養生時間と塗布作業時及び貯蔵時安定性とのバランスが得難いという短所を有する。また、被着材がポリオレフィン成形品である場合の接着性を考慮すると、ポリオレフィンをシラン変性した反応型ポリオレフィン接着剤、例えば、特許文献3に開示されている組成物等が候補となる。しかしながら、上記反応型ポリオレフィン接着剤は、養生時の加水分解反応によって雰囲気中に有機溶剤を放出してしまい、環境対応型接着剤として懸念点を有する。
 反応型ホットメルト接着剤以外のホットメルト接着剤として、非反応型のホットメルト接着剤は、原材料及び加水分解反応由来の有機溶剤が揮発する懸念が無いため、環境対応型接着剤として期待が非常に大きく有望である。また、非反応型であるため、養生時間が不要であり、塗布作業時及び貯蔵時安定性も高く、使用者の使い勝手がよい。このような非反応型でポリオレフィン成形品への接着性に優れる接着剤として、例えば、特許文献4には耐熱クリープ特性を得るために貼り合わせ時のホットメルト接着剤の表面温度を耐熱クリープ測定雰囲気温度以上とした使用方法が開示されている。
特開平5-140522号公報 特開2005-290339号公報 特開2013-216724号公報 特開2004-284575号公報
 しかしながら、特許文献4に記載されるようなホットメルト接着剤の場合、オープンタイムが極端に短いという欠点を有する。ここでオープンタイムとは、加熱溶融したホットメルト接着剤を熱源から離してから被着材をプレス成形して貼るまでの時間、すなわち貼り付け可能時間である。接着作業の作業性を考慮すると、オープンタイムが長い接着剤の方が使い易い接着剤となる。さらに、表皮がファブリック素材の場合は、ホットメルト接着剤を加熱溶融させた直後に貼り付けると、溶融した接着剤が高温であるため、ファブリックが熱プレスされる状態となり、ファブリック表面に毛倒れが発生してしまう。毛倒れとは、毛足の変形又は変質により筋や色ムラ等となる、いわゆる外観不良である。そのため、意匠性の観点からもオープンタイムは長いことが好ましい。
 従来から知られている非反応型ホットメルト接着剤を使用して、ポリオレフィン成形品とポリウレタン発泡体付きのファブリック(表皮材)とを、成形品に対して放熱性が高い表皮材側にのみ接着剤を塗布した片面塗布によるプレス成形工法で接着すると、オープンタイムを5秒以内にする必要がある。特に耐熱クリープ特性が得られないおそれがある。また、オープンタイムを長くする目的でホットメルト接着剤を柔軟化させると、凝集力が低下してしまい耐熱クリープ特性が得られない。そのため、ホットメルト接着剤の耐熱クリープ特性とオープンタイムの長時間化とは両立が困難となっている。
 上記課題を解決するため本発明は、(1)α-オレフィンホモポリマーと、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と、粘着付与樹脂と、ワックスと、液状軟化剤とを含む接着剤組成物であり、当該接着剤組成物を180℃に加熱してから20℃に降温した直後に測定される複素剛性率(I)が、1MPa以下である接着剤組成物を提供するものである。
 本発明はまた、(2)α-オレフィンホモポリマーが、1-ブテンホモポリマー及びプロピレンホモポリマーの少なくともいずれか一方を含む(1)に記載の接着剤組成物を提供するものである。
 本発明はさらに、(3)α-オレフィン共重合体が、1-ブテン・αオレフィン共重合体及びプロピレン・αオレフィン共重合体の少なくともいずれか一方を含む(1)又は(2)に記載の接着剤組成物を提供するものである。
 本発明はさらに、(4)粘着付与樹脂が、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂及び水添石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む(1)~(3)のいずれかに記載の接着剤組成物を提供するものである。
 本発明はさらに、(5)ワックスがポリプロピレン系ワックスを含む(1)~(4)のいずれかに記載の接着剤組成物を提供するものである。
 本発明はさらに、(6)180℃での溶融粘度が100Pa・s以下である(1)~(5)のいずれかに記載の接着剤組成物を提供するものである。
 (7)オープンタイム45秒で当該接着剤組成物を用いて被着材を貼り合わせた後、80℃雰囲気中、荷重100gで24時間の耐熱クリープ試験を行った際の剥離長さが10mm以下である(1)~(6)のいずれかに記載の接着剤組成物も本発明の範疇である。
 本発明の接着剤組成物は、前記の構成により、オープンタイム45秒で貼り合せても、優れた耐熱クリープ特性を付与できる。すなわち、本発明の接着剤組成物は、環境問題を配慮した無溶剤型接着剤であり、非反応系接着剤組成物でありながら、オープンタイム45秒後でもポリオレフィン成形品に対して優れた接着性を示す自動車内装用接着剤として好適に使用することができる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではない。
 本実施形態の接着剤組成物は、α-オレフィンホモポリマーと、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と、粘着付与樹脂と、ワックスと、液状軟化剤とを含む接着剤組成物であり、当該接着剤組成物を180℃に加熱してから20℃に降温した直後に測定される複素剛性率(I)が、1MPa以下である。すなわち、本実施形態の接着剤組成物は、α-オレフィンホモポリマーと、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と、粘着付与樹脂と、ワックスと、液状軟化剤を必須成分とする混合物である。該混合物の20℃降温直後の複素剛性率(I)が1MPa以下である。
 本実施形態の接着剤組成物は、上記混合物を20℃に降温して1500秒間経過した後の複素剛性率(II)が、複素剛性率(I)の2倍以上となるディレードタック挙動を示す接着剤組成物であってもよい。ここで、通常のホットメルト接着剤は、加熱により粘着性を示す状態になるが、放熱(冷却)により速やかに固化し、粘着性を示さない状態になることが知られている。一方、ディレードタック挙動とは、接着剤組成物が加熱により粘着性を示す状態になった後に放熱(冷却)されても、しばらくの間は粘着性が持続する挙動をいう。本実施形態の接着剤組成物は、ディレードタック挙動を示すことにより、ホットメルト接着剤でありながら、温度が下がってからも接着させることが可能になる。
 本実施形態に係るα-オレフィンホモポリマーは、ホモポリマー由来の結晶性により、接着剤組成物に耐熱性を付与することができる。目的とする諸物性により異なるため特に限定しないが、接着剤組成物の180℃での溶融粘度への影響を考慮すると、α-オレフィンホモポリマーのMFR(190℃、2.16kg荷重)は、100g/10min以上のものが好ましく、更に好ましくは200g/10min以上である。ここで、MFRとはメルトフローレートのことである。
 α-オレフィンホモポリマーの構成モノマーとしてのα-オレフィンは、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-オクテン等の炭素数2~8のα-オレフィンが好ましく、ホモポリマーが融点120℃以上を示す炭素数3~4のα-オレフィンがより好ましい。α-オレフィンホモポリマーの市販品としては、ライオンデルバセル社製の商品名「PB0800M」、エクソンモービル社製「Achieve6936G2」、株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロS13B」等が使用できる。なお、本材料の融点とは、溶融状態から固化して10日後の示差走査熱量測定(DSC)値であり、融解ピークの頂点の温度である。なお、α-オレフィンホモポリマーは、2種以上を併用できる。α-オレフィンホモポリマーは、1-ブテンホモポリマー及びプロピレンホモポリマーの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。
 α-オレフィンホモポリマーの含有量は、耐熱性の観点から10質量部以上が好ましく、接着剤組成物から形成される被膜(以下、「接着剤被膜」という。)の柔軟性の観点から、30質量部以下が好ましい。α-オレフィンホモポリマーの含有量は、より好ましくは12~28質量部であり、更に好ましくは15~25質量部である。α-オレフィンホモポリマーの含有量が10質量部より少ないと十分な耐熱性が得られ難くなることがあり、30質量部より多いと接着剤被膜が硬くなり密着性が低下してしまうことがある。
 本実施形態に係る融点90℃以上のα-オレフィン共重合体は、粘着付与樹脂により溶融時のタックを付与することができる。また、上記α-オレフィン共重合体は、耐熱クリープ測定雰囲気温度より高い融点を有しているため、本用途での耐熱性を損なわない。そのため、上記α-オレフィン共重合体は、接着剤被膜の柔軟性、粘着性及び耐熱性と多機能に寄与する。なお、本材料の融点とは、溶融状態から固化して10日後の示差走査熱量測定(DSC)値であり、融解ピークの頂点の温度である。α-オレフィン共重合体とは、2種類以上のα-オレフィンモノマーの共重合物及び1種類以上のα-オレフィンと、α-オレフィンと共重合性を示すα-オレフィン以外のモノマー1種類以上との共重合物である。
 α-オレフィン共重合体の構成モノマーとしてのα-オレフィンは、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-オクテン等の炭素数2~8のα-オレフィンが好ましく、炭素数2~4のα-オレフィンがより好ましい。α-オレフィン共重合体の市販品としては、三井化学株式会社製の商品名「タフマーBL2491M」、「タフマーBL3450M」、「タフマーBL3110M」、「タフマーPN-2070」、「タフマーPN-3560」、「タフマーPN-2060」、「タフマーPN-20300」、「タフマーPN-0040」(「タフマー」は登録商標)等が使用できる。なお、これらのα-オレフィン共重合体は、2種以上を併用できる。
 融点90℃以上のα-オレフィン共重合体の含有量は、粘着性の観点から7~27質量部が好ましく、より好ましくは9~25質量部であり、更に好ましくは12~22質量部である。また、α-オレフィン共重合体の融点の下限は、より好ましくは100℃以上である。さらに、α-オレフィン共重合体としては、1-ブテン・αオレフィン共重合体及びプロピレン・αオレフィン共重合体の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい形態である。なお、α-オレフィン共重合体の融点の上限値は、特に限定されず、160℃程度であってもよい。
 本実施形態に係る粘着付与樹脂は、例えば、石油樹脂、ピュアモノマー系石油樹脂、水添石油樹脂、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジン樹脂、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、水添テルペン樹脂、クマロン・インデン樹脂、アルキルフェノール樹脂及びキシレン樹脂からなる群より、目的とする諸物性により選択することができる。αーオレフィン共重合体に良好な溶融時タックを付与するために、より望ましい粘着付与樹脂は、テルペンフェノール樹脂又は水添樹脂(水添テルペン樹脂、水添石油樹脂等)等の非芳香族構造含有種である。粘着付与樹脂は、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂及び水添石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 粘着付与樹脂の市販品としては、荒川化学株式会社製の商品名「アルコンM90」、「アルコンM100」、「アルコンM115」、「アルコンM135」、「アルコンP90」、「アルコンP100」、「アルコンP115」、「アルコンP125」、「アルコンP140」(「アルコン」は登録商標)、ヤスハラケミカル株式会社製の商品名「YSポリスターT80」、「YSポリスターT100」、「YSポリスターT115」、「YSポリスターT130」、「YSポリスターT145」、「YSポリスターT160」、「YSポリスターS145」、「YSポリスターG125」、「YSポリスターG150」、「クリアロンP85」、「クリアロンP105」、「クリアロンP115」、「クリアロンP125」、「クリアロンP135」、「クリアロンP150」(「クリアロン」は登録商標)、イーストマンケミカル社製の商品名「Eastotac C-100R」、「Eastotac C-100L」、「Eastotac C-100W」、「Eastotac C-115R」、「Eastotac C-115L」、「Eastotac C-115W」、「Eastotac H-100R」、「Eastotac H-100L」、「Eastotac H-100W」、「Eastotac H-115R」、「Eastotac H-115L」、「Eastotac H-115W」、「Eastotac H-130R」、「Eastotac H-130L」、「Eastotac H-130W」、「Eastotac H-142R」、「Eastotac H-142W」、「RegaliteR1090」、「RegaliteR1100」、「RegaliteS1100」、「RegaliteR1125」、「RegaliteR9100」、「RegaliteR7100」、「RegaliteS7125」、「RegaliteC6100」、「RegaliteS5100」、「Regalrez1085」、「Regalrez1094」、「Regalrez1126」、「Regalrez1128」、「Regalrez1139」、「Regalrez6108」、「Regalrez3102」等が使用できる。なお、これらの粘着付与樹脂は、2種以上を併用できる。
 粘着付与樹脂の軟化点は、好ましくは90℃以上であり、より好ましくは115℃以上であり、更に好ましくは125℃以上である。ここで、粘着付与樹脂の軟化点とは、環球法軟化点である。なお、粘着付与樹脂の軟化点の上限値は、特に限定されず、160℃程度であってもよい。
 粘着付与樹脂の含有量は、粘着性の観点から17~57質量部が好ましく、より好ましくは22~52質量部であり、更に好ましくは27~47質量部である。
 本実施形態に係るワックスは、加熱溶融時の粘度低減効果による被着材への濡れ性付与に加え、冷却固化後の接着剤組成物の耐熱性発現にも寄与する。そのため、ワックスは、環球法軟化点100℃以上を有することが好ましい。さらにポリプロピレンへの接着性を考慮すると、ワックス種はポリプロピレン構造を有するポリプロピレン系ワックスであることが好ましい。
 ワックスの市販品としては、三洋化成工業株式会社製の商品名「ビスコール660-P」、「ビスコール550-P」(「ビスコール」は登録商標)等が使用できる。なお、これらのワックスは、2種以上を併用できる。
 ワックスの含有量は、耐熱性の観点から4質量部以上が好ましく、接着剤被膜の柔軟性の観点から24質量部以下が好ましい。より好ましくは6~22質量部であり、更に好ましくは10~18質量部である。
 本実施形態に係る液状軟化剤は、常温で液状であるため、加熱溶融時の粘着付与樹脂による粘着性をより増強することで、接着剤組成物のオープンタイム延長に寄与する。さらにα-オレフィンホモポリマー及び/又は融点90℃以上のα-オレフィン共重合体等の結晶性ポリマーが加熱溶融状態から冷却される際の結晶化を遅延させることで、接着剤組成物がディレードタック挙動を示すことができると推察するが、現段階では明確ではない。
 液状軟化剤としては、例えば、流動パラフィン、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系等のプロセスオイル、酸無水物変性液状炭化水素、液状ポリイソプレン等の液状ゴム、液状ポリブテン等の常温で液状である材料群より、目的とする諸物性により選択することができる。α-オレフィンホモポリマー及び/又は融点90℃以上のα-オレフィン共重合体への良好な相溶性を考慮すると、液状軟化剤種は液状炭化水素であることが好ましい。
 目的とする諸物性により異なるため特に限定しないが、液状軟化剤の動粘度は(100℃、JIS K 2283)は3mm/s以上のものが好ましい。より好ましくは30mm/s以上であり、更に好ましくは50mm/s以上である。液状軟化剤の市販品としては、日油株式会社製の商品名「日油ポリブテン200N」、「日油ポリブテン30N」、「日油ポリブテン10N」「日油ポリブテン3N」、三井化学株式会社製「ルーカントHC-2000」、「ルーカントHC-600」、「ルーカントHC100」(「ルーカント」は登録商標)等が使用できる。なお、これらの液状軟化剤は、2種以上を併用できる。
 液状軟化剤の含有量は、オープンタイム延長効果の観点から2質量部以上が好ましく、耐熱性の観点から22質量部以下が好ましい。液状軟化剤の含有量は、より好ましくは4~20質量部、更に好ましくは8~16質量部である。
 上述した各成分の含有量は、α-オレフィンホモポリマー、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体、粘着付与樹脂、ワックス及び液状軟化剤の合計100質量部を基準とした割合である。
 本実施形態の接着剤組成物には、上記必須成分合計100質量部に加えて、必要に応じ、酸化防止剤、安定剤、着色剤、相溶化剤、ブロッキング防止剤等の添加剤を配合してもよい。
 本実施形態の接着剤組成物は、180℃で加熱してから20℃に降温した直後に測定される複素剛性率(I)が、1MPa以下である。本実施形態に係る複素剛性率(I)が1MPa以下であることで、接着剤組成物のプレス成形工程がオープンタイム45秒後であっても接着可能となる。より好ましい複素剛性率(I)は600kPa(0.6MPa)以下であり、更に好ましい複素剛性率(I)は400kPa(0.4MPa)以下である。ここで、複素剛性率(I)とは、後述する動的粘弾性法において測定され、接着剤組成物の冷却開始後初めて20.04℃以下となった時間の複素剛性率の測定値をいう。なお、後述の方法により冷却開始後初めて20.04℃以下となるのは、冷却開始後220~260秒である。
 上記接着剤組成物を20℃に降温してから1500秒間(25分間)経過した後の複素剛性率(II)は、複素剛性率(I)の2倍以上となることが好ましい。本実施形態に係る複素剛性率(II)が複素剛性率(I)の2倍以上であることで非反応系でありながら耐熱性を発現し易くなる。より好ましい[複素剛性率(II)]/[複素剛性率(I)]の比は3以上であり、更に好ましい[複素剛性率(II)]/[複素剛性率(I)]の比は5以上である。ここで、複素剛性率(II)とは、後述する動的粘弾性測定において、接着剤組成物の20℃での複素剛性率の測定を開始してから1500秒経過した時点での複素剛性率の測定値をいう。
 塗布性と耐熱性の観点から、本実施形態の接着剤組成物は、180℃での溶融粘度が100Pa・s以下であることが好ましく、10~100Pa・sがより好ましく、15~80Pa・sが更に好ましい。溶融粘度は、JIS K6862に準拠し、B型粘度計を用いて測定することができる。
 溶融可能温度と耐熱性の観点から、本実施形態の接着剤組成物の軟化点は、100~170℃であることが好ましく、120~150℃がより好ましい。軟化点は、JIS K6863に準拠し、環球法にて測定することができる。
 本実施形態の接着剤組成物は、一般的には以下の工程を経て作製される。すなわち、180℃に設定したニーダーで、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と粘着付与樹脂を溶かしながら混練りして、完全に溶融した後、α-オレフィンホモポリマーを添加し、混練りして完全に溶融させる。
 次に、ワックスと液状軟化剤を添加し、混練りして完全に溶融させて溶融物を得る。得られた溶融物は、離型箱等に充填又はペレット状等にカットされ、冷却固化して本実施形態の接着剤組成物が作製される。本実施形態の接着剤組成物は、ホットメルト接着剤として使用することができる。
 本実施形態の接着剤組成物は、熱源(例えば、遠赤外線ヒーター)で加熱された後、熱源から離して被着材を貼り合わせるまでの時間(オープンタイム)を長くできる。また、本実施形態の接着剤組成物は、耐熱クリープ特性とオープンタイムの長時間化とを両立できる。例えば、加熱された接着剤組成物を熱源から離してから、オープンタイム45秒で本実施形態の接着剤組成物を用いて被着材を貼り合わせた後、80℃雰囲気中、荷重100gで24時間の耐熱クリープ試験を行った際の剥離長さを、10mm以下とすることができる。すなわち、本実施形態の接着剤組成物は、オープンタイム45秒で貼り合わせて、耐熱クリープ試験(荷重100g、80℃、24時間)での剥離長さが10mm以下である。
 本実施形態の接着剤組成物は、ディレードタック挙動を示し、固化後は優れた耐熱性を示すため、耐熱性が要求される分野であり、かつ、従来の耐熱性ホットメルト接着剤で接着可能な温度域での使用が可能である。具体的には、本実施形態の接着剤組成物は、100℃以上の高温域でプレス成形すると変質してしまう被着体種であるポリウレタンフォーム、布等を接着する自動車ドアトリム加飾用接着剤として好適である。
 次に、実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[接着剤組成物の作製]
〔実施例1〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」(BASF社製)0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」(BASF社製)0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」(三井化学株式会社製、融点140℃)17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」(ヤスハラケミカル株式会社製、軟化点150℃)37質量部を溶かしながら混練りし、完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」(ライオンデルバセル社製、融点124℃)20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」(三洋化成工業株式会社製、軟化点145℃)14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」(日油株式会社製)12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(1)を得た。
〔実施例2〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、1-ブテン・α-オレフィン共重合体「タフマーBL3450M」(三井化学株式会社製、融点100℃)17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(2)を得た。
 ホットメルト接着剤(2)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」を1-ブテン・α-オレフィン共重合体「タフマーBL3450M」に変更したものである。
〔実施例3〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」22質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」15質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(3)を得た。
 ホットメルト接着剤(3)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」の配合量を17質量部から22質量部に、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」の配合量を20質量部から15質量部に変更したものである。
〔実施例4〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」12質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」25質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(4)を得た。
 ホットメルト接着剤(4)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」の配合量を17質量部から12質量部に、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」の配合量を20質量部から25質量部に変更したものである。
〔実施例5〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP125」(ヤスハラケミカル株式会社製、軟化点125℃)37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(5)を得た。
 ホットメルト接着剤(5)は、実施例1の水添テルペン樹脂「クリアロンP150」を水添テルペン樹脂「クリアロンP125」に変更したものである。
〔実施例6〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」17質量部と、水添石油樹脂「アルコンP140」(荒川化学株式会社製、軟化点140℃)37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(6)を得た。
 ホットメルト接着剤(6)は、実施例1の水添テルペン樹脂「クリアロンP150」を水添石油樹脂「アルコンP140」に変更したものである。
〔比較例1〕
 従来のポリオレフィン系高耐熱ホットメルト接着剤として日立化成株式会社製の商品名「YH871-7」を使用し、ホットメルト接着剤(7)とした。
〔比較例2〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、1-ブテン・α-オレフィン共重合体「タフマーBL2481M」(三井化学株式会社製、融点58℃)17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(8)を得た。
 ホットメルト接着剤(8)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」を1-ブテン・α-オレフィン共重合体「タフマーBL2481M」に変更したものである。
〔比較例3〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」37質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(9)を得た。
 ホットメルト接着剤(9)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」の配合量を17質量部から0質量部に、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」の配合量を20質量部から37質量部に変更したものである。
〔比較例4〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」37質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」14質量部及び液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」12質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(10)を得た。
 ホットメルト接着剤(10)は、実施例1のプロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」の配合量を17質量部から37質量部に、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」の配合量を20質量部から0質量部に変更したものである。
〔比較例5〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるように、ヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、ポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」26質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(11)を得た。
 ホットメルト接着剤(11)は、実施例1のポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」の配合量を14質量部から26質量部に、液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」の配合量を12質量部から0質量部に変更したものである。
〔比較例6〕
 180℃に設定した内容積2Lのニーダーで、原材料仕込み量合計が1kgとなるようにヒンダードフェノール系酸化防止剤「Irganox 1010」0.5質量部と、リン系酸化防止剤「Irgafos 168」0.5質量部と、プロピレン・α-オレフィン共重合体「タフマーPN-2070」17質量部と、水添テルペン樹脂「クリアロンP150」37質量部を溶かしながら混練りした。完全に溶融した後、1-ブテンホモポリマー「PB0800M」20質量部を添加し、混練りして完全に溶融させた。次に、液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」26質量部を添加し、混練りして完全に溶融させて、得られた溶融物を離型箱に充填して、ホットメルト接着剤(12)を得た。
 ホットメルト接着剤(12)は、実施例1のポリプロピレン系ワックス「ビスコール660-P」の配合量を14質量部から0質量部(配合せず)に、液状ポリブテン「日油ポリブテン30N」の配合量を12質量部から26質量部に変更したものである。
[評価]
 実施例1~6及び比較例1~6で得られたホットメルト接着剤組成物を用いて、軟化点測定、粘度測定及び動的粘弾性測定を実施した。さらに、次のとおり試験片を作製し、初期クリープ測定、耐熱クリープ測定、剥離接着強さ測定を行った。結果を表1及び表2に示す。
(1)軟化点測定
 JIS K6863に準拠し、各接着剤組成物の軟化点を、環球法にて測定した。
(2)粘度測定
 JIS K6862に準拠し、各接着剤組成物の180℃での溶融粘度を、B型粘度計を用いて測定した。
(3)動的粘弾性測定
 動的粘弾性法により、接着剤組成物を加熱溶融した状態から20℃まで冷却した後、20℃で保持し続けた際の硬化挙動を以下の手順で測定し、複素剛性率(I)及び複素剛性率(II)を求めた。
 まず、180℃に設定した試料台に接着剤組成物を供給した。試料台上の接着剤組成物が溶融した後に、パラレルプレートで接着剤組成物を測定厚みである300μmまで押し込み5分間静置した。その後、動的粘弾性の測定開始と同時に測定装置の限界冷却速度で180℃から20℃まで冷却した後、20℃を維持しながら接着剤組成物の複素剛性率を測定した。次いで、20℃降温直後の複素剛性率(I)と、測定開始から1500秒後の複素剛性率(II)との比を求めた。
 測定装置には、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製のDISCOVERY HR-2 hybrid rheometerを、パラレルプレートには、25mm parallel plate (peltier plate high temperature)を使用した。測定周波数は1.0Hzで、測定ひずみは0.1%とした。循環冷却水の温度は20℃設定とし、測定室の雰囲気温度は23℃で実施した。
(4)試験片作製方法
 190℃に設定したロールコーターを使用して、ポリウレタン発泡体付きファブリック(表皮)にホットメルト接着剤を100g/m塗布した(プレコート)。その後、25℃雰囲気中に24時間放置した。次に、遠赤外線ヒーターによりホットメルト接着剤側を加熱し、ホットメルト接着剤表面温度が180℃になったところで、遠赤外線ヒーターから取り出した。遠赤外線ヒーターから取り出して25℃雰囲気中に45秒放置した後、イソプロピルアルコールで脱脂処理したポリプロピレン成形品日立化成株式会社製の「コウベポリシートPP」)とプレス成形工法(0.05MPa、10秒間)により圧着して試験片とした。
(5)初期クリープ測定
 試験片作製5分後に、60℃雰囲気中でポリウレタン発泡体付きファブリックの一端に垂直方向200g/25mmの荷重をかけ、5分間のクリープ試験を行い、剥離長さを測定した。
(6)耐熱クリープ測定
 試験片作製2時間後に、80℃雰囲気中でポリウレタン発泡体付きファブリックの一端に垂直方向100g/25mmの荷重をかけ、24時間のクリープ試験を行い、剥離長さを測定した。
(7)剥離接着強さ測定
 試験片作製2時間後に、23℃雰囲気中での引張試験機による180°剥離接着強さを測定した(引張り速度:200mm/min、測定試験片幅:25mm)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び2中に記載の材料は、以下のとおりである。
α-オレフィンホモポリマー:「PB0800M」、1-ブテンホモポリマー、融点124℃、MFR(l90℃、2.16kg荷重)200g/10min
α-オレフィン共重合体(1):「タフマーPN-2070」、プロピレン・α-オレフィン共重合体、融点140℃
α-オレフィン共重合体(2):「タフマーBL3450M」、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、融点100℃
α-オレフィン共重合体(3):「タフマーBL2481M」、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、融点58℃
粘着付与樹脂(1):「クリアロンP125」、水添テルペン樹脂、軟化点125℃
粘着付与樹脂(2):「クリアロンP150」、水添テルペン樹脂、軟化点150℃
粘着付与樹脂(3):「アルコンP140」、水添石油樹脂、軟化点140℃
ワックス:「ビスコール660-P」、ポリプロピレン系ワックス、軟化点145℃
液状軟化剤:「日油ポリブテン30N」、液状ポリブテン、動粘度(100℃)670mm/s
酸化防止剤(1):「Irganox 1010」、ヒンダードフェノール系酸化防止剤酸化防止剤(2):「Irgafos 168」、リン系酸化防止剤
 また、表1及び2中の試験結果において、「A」はPP側からの界面破壊、「B」は表皮の材質破壊、「C」は接着剤の凝集破壊を示し、「/」は左側が主な破壊状態を示す。
 実施例1~6の試料では、良好な接着特性が得られた。
 比較例1(日立化成株式会社製の商品名「YH871-7」)では、接着不可であった。比較例2(α-オレフィン共重合体の融点が90℃未満)では、耐熱クリープ性が低下した。比較例3(融点90℃以上のα-オレフィン共重合体非含有)では、耐熱クリープ性が低下した。比較例4(α-オレフィンホモポリマー非含有)では、ロールコート塗布ができなかった。比較例5(液状軟化剤非含有)では、接着不可であった。比較例6(ワックス非含有)では、初期クリープ性及び耐熱クリープ性が悪化するとともに、剥離接着強さ測定においても表皮の材質破壊に至らなかった。

Claims (7)

  1.  α-オレフィンホモポリマーと、融点90℃以上のα-オレフィン共重合体と、粘着付与樹脂と、ワックスと、液状軟化剤とを含む接着剤組成物であり、
     接着剤組成物を180℃に加熱してから20℃に降温した直後に測定される複素剛性率(I)が、1MPa以下である、接着剤組成物。
  2.  α-オレフィンホモポリマーが、1-ブテンホモポリマー及びプロピレンホモポリマーの少なくともいずれか一方を含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
  3.  α-オレフィン共重合体が、1-ブテン・αオレフィン共重合体及びプロピレン・αオレフィン共重合体の少なくともいずれか一方を含む、請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
  4.  粘着付与樹脂が、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂及び水添石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  5.  前記ワックスが、ポリプロピレン系ワックスを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  6.  180℃での溶融粘度が100Pa・s以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  7.  オープンタイム45秒で当該接着剤組成物を用いて被着材を貼り合わせた後、80℃雰囲気中、荷重100gで24時間の耐熱クリープ試験を行った際の剥離長さが10mm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
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