JPH07252462A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents
ホットメルト接着剤組成物Info
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- JPH07252462A JPH07252462A JP6309969A JP30996994A JPH07252462A JP H07252462 A JPH07252462 A JP H07252462A JP 6309969 A JP6309969 A JP 6309969A JP 30996994 A JP30996994 A JP 30996994A JP H07252462 A JPH07252462 A JP H07252462A
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Abstract
低いタック値(ピーリング、クイックスティック)を維
持した感圧性ホットメルト接着剤組成物を提供する。 【構成】 スチレン−ブタジエンラジアルブロック共重
合体、スチレン−イソプレン線状及び/又はラジアルブ
ロック共重合体及び可塑剤オイルを主剤とする。
Description
チレンとのラジアルブロック共重合体、b)イソプレン
とスチレンとの線状又はラジアルブロック共重合体、
c)少なくとも1つの可塑剤オイル及び酸化防止剤と共
に、少なくとも1つの接着促進樹脂を基材とする自己接
着(self−adhesive)組成物に係る。
ムを接着促進樹脂と混合することによって得られる混合
物のものと同様の優れた自己接着特性を有する。この組
成物は接着テープ、ラベル、衛生用自己接着用品(たと
えばナプキン)の製造に使用される。当該組成物は、技
術的特性(たとえば結合性(cohesion))は低いが、結
合性及び接着性の良好な均衡を要求する用途に適する天
然ゴムを主剤とする混合物に匹敵するものである。これ
らの特性は下記のテストに従って評価される。 −ローリングボールタック(ASTM D3121) −プローブタック(prove tack)(ASTM D2979/71) −180°引きはがし接着力テスト;PSTC 1 −クイックスティック(quick stick);PSTC 5 −せん断接着力(保持力);変形 PSTC 7 −老化安定性(aging stability) ABA線状ブロック共重合体を主剤とする接着剤組成物を
開示する公知の特許文献としては、PCT WO 91/02039号
及び米国特許第3,239,478号、同第3,784,587号、同第3,
427,269号が挙げられる。(AB)nBAタイプのラジアルブ
ロック共重合体を主剤とする接着剤組成物を開示する公
知の特許文献としては、米国特許第4,096,203号及びイ
タリー国特許出願第93/A 00879号が挙げられる。
い)物質(たとえばポリエチレンなど)との接着が求め
られる場合、及び生成物を機械的及び/又は弾性プレス
に供するような用途では、特にスチレンブロック共重合
体を主剤とするホットメルト接着剤組成物も使用され
る。後者はナプキン用接着剤の場合である。
主剤とする接着剤処方は、極めてしばしば、その限られ
た粘着性に由来する技術的問題があり、一方、スチレン
−イソプレンブロック共重合体を主剤とする接着剤処方
は過剰の粘着性を有し、接着テープのアンローリング
(unrolling)における重大な困難性を生ずる。
ル切断操作の間にうるさい及び過剰の騒音を発生する原
因となる。スプール切断のためのアンローリング操作の
際に大きい騒音値は高い粘着値(たとえばピーリン及び
クイックスティック)に伴うものである。
しかつ後述する特別な性質を有するスチレン−ブタジエ
ンブロック共重合体を主剤とし、少なくとも1つの接着
促進樹脂、可塑剤オイル及び酸化防止剤と共に、スチレ
ン−イソプレン共重合体を含有又は含有しない重合体組
成物が、上述の欠点を有することなく、部分的に架橋し
た天然ゴム及び接着促進樹脂から得られたものと同様の
優れた自己接着剤特性を有するとの知見を得て本発明に
至った。その特性のため、衛生用品の製造、ナプキンの
製造、ラベル及び上述のすべての接着テープの製造にお
いて、アンローリングの間に騒音を発生することなく使
用される。
リスチレンブロックに相当し、Xは4価結合剤の残基で
ある)で表される4つのブランチを有するラジアルブロ
ック共重合体15〜50重量%、b)一般式(II) (S−I−)3−X (式中、Iはポリイソプレンブロックに相当し、Sはポ
リスチレンブロックに相当し、Xは結合剤の残基であ
る)で表されるラジアルブロック共重合体0〜35重量
%、c)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体0〜35重量%、d)少
なくとも1つの接着促進樹脂35〜80重量%、e)少なく
とも1つの可塑剤オイル 0〜30重量%、f)少なくと
も1つの酸化防止剤0〜1重量%を含有するスチレンと
ブタジエンとのラジアルブロック共重合体及びスチレン
とイソプレンとのラジアルブロック及び/又は線状ブロ
ック共重合体を主剤とするホットメルト接着剤組成物に
おいて、(i)前記ブロック共重合体(I)におけるポ
リスチレンの総含量が40重量%より小であり、(ii)前
記ブロック共重合体(II)におけるポリスチレンの総含
量が35重量%より小であり、(iii)前記線状ブロック共
重合体(III)におけるポリスチレンの総含量が40重量
%より小であり、(iv)前記共重合体(I)におけるポ
リスチレンブロックの分子量が30,000より小であり、前
記共重合体(II)におけるポリスチレンブロックの分子
量が32,000より小であり、前記共重合体(III)におけ
るポリスチレンブロックの分子量が36,000より小であ
り、(v)一般式(I) (S−B−)4−X で表されるラジアルブロック共重合体の分子量が180,00
0〜260,000であり、(vi)一般式(II) (S−I−)3−X で表されるラジアルブロック共重合体の分子量が120,00
0〜270,000であり、(vii)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体の分子量が70,000〜18
0,000であることを特徴とするホットメルト接着剤組成
物に係る。
(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体40
重量%、d)少なくとも1つの接着促進樹脂50樹脂、
e)少なくとも1つの可塑剤オイル 9.6重量%、f)酸
化防止剤0.4重量%を含有するが、前記成分b)及び
c)を含有しないホットメルト接着剤組成物に係る。
(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体20
重量%、c)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体20重量%、d)少なく
とも1つの接着促進樹脂50重量%、e)少なくとも1つ
の可塑剤オイル 9.6重量%、f)酸化防止剤0.4重量%
を含有し、前記成分b)を含有しないホットメルト接着
剤組成物に係る。
衡に関して有効な接着剤組成物は、a)一般式(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体32
重量%、b)一般式(II) (S−I−)3−X (式中、I、S及びXは前記と同意義である)で表され
るラジアルブロック共重合体8重量%、d)少なくとも
1つの接着促進樹脂50重量%、e)少なくとも1つの可
塑剤オイル 9.6重量%、f)少なくとも1つの酸化防止
剤0.4重量%を含有し、前記成分c)を含有しないもの
である。
(又はブランチ)を有する共重合体及び一般式(II)の
3つのラジアルブロックを有するものは、公知の調製法
のいずれかに従って調製される。これらの方法は、たと
えば米国特許第4,096,203号及び同第5,118,762号に開示
されている。
ウムの有機金属化合物を使用するアニオン系溶液重合を
利用する方法が好適である。
体の調製には、公知の各種の溶媒を使用できる。各種の
溶媒の中でも、ヘキサン、ヘプタン及びシクロヘキサン
が好適である。反応速度を改善する目的で調節剤を使用
することもできる。これらとしては、直鎖状又は環状エ
ーテル(たとえばジメチルエーテル、テトラヒドロフラ
ンなど)がある。
式炭化水素である)で表されるリチウムの有機金属化合
物と接触させることによって開始される。無水の単量体
の量と共に、触媒の量は、得ようとする重合体の分子量
に関連して選択される。開始剤と単量体との間の比が大
きければ大きいほど、相当するブロックの長さが小さく
なる。一般に、単量体100g当たり開始剤1.1〜2.0ミリ
モルが使用される。重合反応は一般に広い範囲内の温度
に維持される(実用的には温度20〜100℃である)。ス
チレンの重合反応後(重合温度に応じて20〜40分)、所
望量の無水のジエン単量体(イソプレン又はブタジエ
ン)を添加し、混合物を徹底的に重合させる(反応温度
に応じて一般に40〜60分)。このようにして、2ブロッ
クリビング重合鎖(Sはスチレンブロックを示し、Dは
ジエンブロックを示す)が得られ、これらを結合剤で結
合剤させる。
部位を含有するいくつかの多官能性結合剤、たとえばポ
リエポキシド、ポリイソシアネート、ポリアミン、ポリ
アルデヒド、ポリケトン、ポリアンヒドリッド、ポリエ
ステル、ポリクロリドを使用できる。
これらの中でも、フェニルトリクロロシラン(3ブラン
チ共重合体を生成する)及び四塩化ケイ素(4ブランチ
共重合体を生成する)が好適である。しかしながら、当
分野で公知のものの中から3価及び4価の多数の結合剤
が選択される(たとえば、米国特許第3,468,972号及び
同第3,595,941号に開示されたもの)。結合反応の反応
温度は一般に80〜120℃の範囲内に維持される。リビン
グ鎖を水又は過剰のアルコールで中和し、アルコールで
凝固させ、減圧下でのオーブン処理又はカレンダーリン
グによって乾燥させた後、最終重合体が得られる。
る樹脂は、一般に140℃より低い、好ましくは110℃より
低い軟化点を有し、次の成分、すなわちテルペン樹脂、
ロジン酸及びそれらのエステル、水素化ロジンエステ
ル、C5オレフィン樹脂(特にシクロペンタジエン)、
C9オレフィン系留分からの樹脂及び、さらに一般的に
は、三塩化アルミニウム又は三フッ化ホウ素を主剤とす
る触媒(電子供与体化合物と錯化させたもの及び錯化さ
せていないもの)を使用する炭素数4〜6の少なくとも
1つのオレフィン系単量体及び/又はピペリレンの共重
合によって調製される樹脂、の少なくとも1つである。
よって調製された樹脂(任意にα−メチルスチレン及び
/又はジシクロペンタジエンを含有する)が特に好適で
ある。
変安定性を得るためには、水素化又は飽和形の上記樹脂
が好適に使用される。
から入手できる。これらは、商標名Escorez 5000(Exxo
n)、Escorez 6000(Exxon)、Piccotack 95E、Hercoli
te、Regalite,Regalrez(Hercules)、Westrez 2110
(Westvaco Chem.Co.)、Zonatac(Arizona)、Wingta
ck(Goodyear)として市販されている。
組成物の35〜80重量%を占める。この量は、好ましくは
ブロック共重合体又はブロック共重合体の混合物の重量
に等しいか又はそれよりも多い。たとえば、上述の如
く、この種の樹脂に必須と考えられる特性の優れた均衡
に関して特に研究されたホットメルト接着剤組成物は、
一般式(I)を有するラジアルブロック重合体32重量
%、一般式(II)を有する線状ブロック共重合体8重量
%及び接着促進樹脂50重量%を含有し、残余は少なくと
も1つの可塑剤オイルでなる。
して多数の可塑剤オイルを使用できる。これらの高分子
オリゴマーとしては、動物性又は植物性の可塑剤オイル
(たとえば脂肪酸のグリセルエステル)と共に、オレフ
ィン系オリゴマーがある。これらも市場から入手可能で
ある(たとえば、Tufflo オイル 6056;Arco)。
は、本発明の接着剤組成物の0〜30重量%を構成する。
この量は、好ましくは組成物の5〜20重量%である。
点を有するC5オレフィン系樹脂(たとえば Wingtack 1
0;Goodyear)も使用できる。
ることもでき、これらの中には、組成物を特徴づけるも
のよりも低い粘度が望まれる際には、粘度低減剤として
使用されるワックス、及び熱及び/又は酸化劣化を阻止
し又は抑制するために使用される安定剤又は酸化防止剤
がある。
フェノール系酸化防止剤及びホスファイトを基材とする
酸化防止剤がある。これら酸化防止剤の例としては、ペ
ンタエリトリトール−テトラキス−3(3,5−ジ第3級
ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,
4′−メチレンビス(4−メチル−6−第3級ブチルフ
ェノール)、ジ−n−オクタデシル−3,5−ジ第3級
ブチル−4−ヒドロキシベンゾホスホネートがある。
無機フィラー(CaCO3、SiO2 など)も添加できる。
技術のいずれかを使用して調製される。これら技術の代
表的な例によれば、SIGMA BLADEタイプのミキサーにお
いて、温度130〜190℃、好ましくは140〜170℃で各成分
を混合し、均質なブレンドが得られるまで混合を続ける
ことによって組成物を調製する。SIGMA BLADEタイプの
ミキサーの代わりに、同じブレンドを生成できる各種の
手段を使用できる。
(I) (S−B−)4−X で表される4ブランチ含有ラジアルブロック重合体及び
一般式(II) (S−I−)3−X で表される3ブランチ含有ラジアルブロック重合体の両
方を含有し、一般式(III) S−I−S− で表される線状ブロック共重合体を含有することも可能
である(式中、Bはポリブタジエンブロックに相当し、
Sはポリスチレンブロックに相当し、これらは炭化水素
溶媒の溶液中でのアニオン共重合によって得られる)。
した時点でリビング重合体をジエン系単量体と接触させ
る。この段階で、タイプ(I)又は(II)の場合には、
リビング重合体を結合剤で結合し、つづいて好適な脱活
性化剤(たとえば水)で脱活性化する。一方、タイプ
(II)の場合には、好適量のスチレンの添加後も反応を
続け、停止剤(アルコール、水など)で停止させる。
高い結合効率を有することができる結合剤を使用するこ
とを試みた(他の場合には、接着特性にマイナスの影響
を及ぼすことがある)。結合効率は、結合した重合体の
分子数/(結合した重合体の分子数+結合しなかった重
合体の分子数)として定義される。この結合効率は、理
論的には結合を完了させるために必要な結合剤の化学量
論量から決定され、ゲル浸透クロマトグラフィー(GP
C)分析によって測定される。面積%に基づき、次式に
より重合体の結合効率を知ることができる。
結合効率が低すぎる(たとえば50%より小)場合には、
実用的には保持力が不十分である。
論量に対して結合剤を低減することにより、又は活性中
心の一部を脱活性化し、つづいて結合に供することによ
って制御される。
の実施例は詳細を説明するためのものであって、限定す
るものではない。
は、別に示さないかぎり重量基準であり、各実施例に示
すブロック共重合体は結合効率75〜95%を有する。
ー国特許出願第93A00879号を参照する。
合成は、結合剤を変更するのみで同様に行われる。いず
れの場合にも、この合成法を利用する。
するシクロヘキサン 700gを、恒温ジャケット及び撹拌
システムを具備するステンレス鋼製反応器(2リット
ル)に供給した。
ム 0.12g(ヘキサン溶液)を添加した。反応25分後、
温度を55℃に上昇させた。抽出した溶液サンプルを分析
したところ、スチレンが完全に変化したことを示した。
ついで、ブタジエン 75gを添加し、第2の単量体が完
全に変化するまで混合物を25分間反応させた。混合物の
温度は90℃である。
(S−B)の2ブロック共重合体を得た後、これを結合に
供してブランチ4個を有するラジアル重合体を生成し
た。ついで、ブロック重合体を含有する溶液に四塩化ケ
イ素0.08g(5重量%シクロヘキサン溶液)を添加し、
90℃に維持し、混合物をこの温度で10分間反応させた。
(2,6−ジ第3級ブチルパラクレゾール)0.5g及び T
NPP(トリノニルフェニルホスファイト)1gを酸化防
止剤として添加した。
ブンにおいて減圧下60℃で12時間ラジアル共重合体を乾
燥させた。
ル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分析では、重
量平均分子量PMwが210,000であることを示し、結合前の
S−B共重合体が重量平均分子量PMw=60,500を有する
ことを示した。スチレンブロックの分子量(GPCによっ
て測定)は15,500であった。従って、ブロック共重合体
におけるポリスチレンの合計含量は25重量%(FT−IRで
測定)であった。結合効率は87%である。これは、総面
積に対する非結合タイプのクロマトグラフィーピークに
関する面積として定義される。
分を Werner SIGMA BLADEタイプミキサーにおいて温度1
40℃で約50分間ブレンドすることによって接着剤組成物
を調製した。
族炭化水素樹脂でなる粘着剤120g及びナフテン系オイ
ル 30gを含有する。
ganox 1010;Ciba Geigy)1gを添加した。
ルエン 100g中に溶解)をポリエステルフィルム上に延
展し、120℃で3分間乾燥させて厚さ3μmとした。こ
れらの組成物の接着特性及び結合特性を下記の方法によ
って測定した。 −180°引きはがし接着力(PSTC 1):PSTC 1に従っ
て、180°で引きはがし、g/2.5cmで測定した鋼上にお
ける接着能力 −ローリングボールタック(ASTM D3121):ASTM D3121
に従って測定したダイナミック接着能力 −プローブタックテスト(ASTM D2979/71):ASTM D29
79/71に従って測定した接着能力 −クイックスティック(PSTC 5):PSTC 5に従って鋼
及びクラフト紙上で測定した接着能力 −せん断接着力(保持力)(PSTC 7):PSTC 7に従って
鋼及びクラフト紙上で測定した結合能力 テストの結果を表1に示す。
を主剤とするもので、処方2として示すと共に、処方
1、3、4、5及び6は重合体(I)、(II)及び(II
I)の間の比の点で相違する。
る処方2は、調製後及び老化後のいずれにおいても、評
価したフィルム上での180°引きはがし接着力及びクイ
ックスティックの値が高すぎることが理解される。
を主剤とする処方1は、直後及び老化後のいずれにおい
ても低い引きはがし接着力及びクイックスティックの値
を有し、他の接着特性(プローブタックテスト及びロー
リングボールタック)に関する他の値は処方2のものと
同様であることが証明された。
ラジアル SIS 重合体のラジアルを含有する処方3、
4、5及び6は、中間の特性及び均衡のとれた接着/結
合特性を有することが証明され、従って、所望の特性に
応じて複数の処方の中から選択できるようになる。一般
に、SIS重合体の量に応じて接着力が増大する。
Claims (4)
- 【請求項1】a)一般式(I) (S−B−)4−X (式中、Bはポリブタジエンブロックに相当し、Sはポ
リスチレンブロックに相当し、Xは4価結合剤の残基で
ある)で表される4つのブランチを有するラジアルブロ
ック共重合体15〜50重量%、b)一般式(II) (S−I−)3−X (式中、Iはポリイソプレンブロックに相当し、Sはポ
リスチレンブロックに相当する)で表されるラジアルブ
ロック共重合体0〜35重量%、c)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体0〜35重量%、d)少
なくとも1つの接着促進樹脂35〜80重量%、e)少なく
とも1つの可塑剤オイル 0〜30重量%、f)少なくと
も1つの酸化防止剤0〜1重量%を含有するスチレンと
ブタジエンとのラジアルブロック共重合体及びスチレン
とイソプレンとのラジアル及び/又は線状ブロック共重
合体を主剤とするホットメルト接着剤組成物において、
(i)前記ブロック共重合体(I)におけるポリスチレ
ンの総含量が40重量%より小であり、(ii)前記ブロッ
ク共重合体(II)におけるポリスチレンの総含量が35重
量%より小であり、(iii)前記線状ブロック共重合体
(III)におけるポリスチレンの総含量が40重量%より
小であり、(iv)前記共重合体(I)におけるポリスチ
レンブロックの分子量が30,000より小であり、前記共重
合体(II)におけるポリスチレンブロックの分子量が3
2,000より小であり、前記共重合体(III)におけるポリ
スチレンブロックの分子量が36,000より小であり、
(v)一般式(I) (S−B−)4−X で表されるラジアルブロック共重合体の分子量が180,00
0〜260,000であり、(vi)一般式(II) (S−I−)3−X で表されるラジアルブロック共重合体の分子量が120,00
0〜180,000であり、(vii)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体の分子量が70,000〜18
0,000であることを特徴とする、ホットメルト接着剤組
成物。 - 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、a)一般式
(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体40
重量%、d)少なくとも1つの接着促進樹脂50樹脂、
e)少なくとも1つの可塑剤オイル 9.6重量%、f)酸
化防止剤0.4重量%を含有するが、前記成分b)及び
c)を含有しない、ホットメルト接着剤組成物。 - 【請求項3】請求項1記載のものにおいて、a)一般式
(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体20
重量%、c)一般式(III) S−I−S で表される線状ブロック共重合体20重量%、d)少なく
とも1つの接着促進樹脂50重量%、e)少なくとも1つ
の可塑剤オイル 9.6重量%、f)酸化防止剤0.4重量%
を含有し、前記成分b)を含有しない、ホットメルト接
着剤組成物。 - 【請求項4】請求項1記載のものにおいて、a)一般式
(I) (S−B−)4−X (式中、B、S及びXは前記と同意義である)で表され
る4つのブランチを有するラジアルブロック共重合体32
重量%、b)一般式(II) (S−I−)3−X (式中、I、S及びXは前記と同意義である)で表され
るラジアルブロック共重合体8重量%、d)少なくとも
1つの接着促進樹脂50重量%、e)少なくとも1つの可
塑剤オイル 9.6重量%、f)少なくとも1つの酸化防止
剤0.4重量%を含有し、前記成分c)を含有しない、ホ
ットメルト接着剤組成物。
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