CN101454394A - 带基材和粘胶带 - Google Patents
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Abstract
本发明提供均衡地兼具柔软性、手撕性和耐热性的特性,同时耐油性优异的带基材和使用了该带基材的粘胶带。本发明涉及带基材,其含有具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。此外,本发明还涉及乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物,在该共聚物的结构中,式(1)所示的由乙烯和芳香族乙烯基化合物构成的交替结构中的Ph(芳香族基团)的全同立构二单元组分率m大于0.75(式中,Ph为芳香族基团,xa表示重复单元数,是2以上的整数)。
Description
技术领域
本发明涉及使用了特定的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的带基材和使用了该带基材的粘胶带。
背景技术
在汽车、电车等车辆以及除此之外的飞机、船舶、房屋、工场等的电气设备中使用的绝缘带等各种粘胶带领域中,由于具有适度的柔软性和伸长性,在阻燃性、机械强度、耐热变形性、电绝缘性和成型加工性等方面优异,而且价格比较低,因此一直以来使用以含有聚氯乙烯等卤化乙烯基树脂的树脂组合物为原料的带。这样的卤化乙烯基树脂带在焚烧处理时产生有毒气体,因此最近开始使用以非卤素树脂组合物为原料的带,该非卤素树脂组合物在聚烯烃系树脂中大量含有由环境负荷小的金属氢氧化物(例如氢氧化镁、氢氧化铝等)等无机金属化合物构成的无机系阻燃剂。
作为这样的使用了非卤素树脂组合物的粘胶带,提出了以配合有烯烃系聚合物和无机系阻燃剂的组合物作为带基材的粘胶带(参照专利文献1)、以苯乙烯系聚合物组合物为带基材的粘胶带(参照专利文献2),但作为包缠汽车发动机室等的复杂电线电缆的粘胶带使用时,有时在柔软性、手撕性和耐磨耗性方面存在问题。
此外,还提出了使用了由CGC催化剂技术得到的不具有立构规整性的乙烯-苯乙烯共聚物的粘胶带(参照专利文献3、4),但这些粘胶带的耐油性低,特别是在汽车发动机室中的使用和在车辆、工场等中的使用,有时成为问题。
专利文献1:特开2001-192629号公报
专利文献2:特开2004-315658号公报
专利文献3:特表2002-506116号公报
专利文献4:特表2003-500514号公报
发明内容
本发明的目的在于提供均衡地兼具作为粘胶带所需的柔软性、手撕性的特性,同时耐油性优异的带基材和使用了该带基材的粘胶带。
本发明人进行了锐意研究,结果发现通过使用含有具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的树脂组合物,能够实现上述目的。
本发明基于上述见解,具有以下的要旨。
1.一种带基材,其特征在于,由树脂组合物制成,该树脂组合物含有具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。
2.上述1所述的带基材,其中,上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物具有下述式(1)表示的由乙烯和芳香族乙烯基化合物构成的交替结构,该结构中的Ph(芳香族基团)的全同立构二单元组分率m大于0.75,
(式中,Ph为芳香族基团,xa表示重复单元数并且是2以上的整数)。
3.上述1或2所述的带基材,其中,在上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的制造中使用的芳香族乙烯基化合物为苯乙烯。
4.上述1~3任一项所述的带基材,含有上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物、以及选自芳香族乙烯基化合物系树脂和烯烃系树脂中的至少一方。
5.上述4所述的带基材,其中,相对于上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,芳香族乙烯基化合物系树脂和/或烯烃系树脂的合计为1~100质量份。
6.上述4或5所述的带基材,其中,上述芳香族乙烯基化合物系树脂为选自无规立构聚苯乙烯、橡胶补强聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-酰亚胺化马来酸共聚物中的至少1种。
7.上述4~6中任一项所述的带基材,其中,上述烯烃系树脂为选自全同立构聚丙烯(i-PP)、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物中的至少1种。
8.上述1~7中任一项所述的带基材,其中,相对于上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,含有无机质填充剂1~200质量份。
9.上述1~8中任一项所述的带基材,其中,上述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物具有10~80的交替结构指数λ。
10.一种粘胶带,在上述1~9中任一项所述的带基材的至少单面形成有粘合剂层。
11.一种包缠用带,使用了上述10所述的粘胶带。
根据本发明,能够提供均衡地兼具柔软性、手撕性的特性,同时耐油性优异的带基材和使用了该带基材的粘胶带。
附图说明
图1为合成例1中使用的催化剂rac-二甲基亚甲基双(4,5-苯并-1-茚基)二氯化锆的说明图。
图2是比较合成例1中使用的催化剂CGC(限定几何构型)型Ti配合物(叔丁基酰胺)二甲基四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷二氯化钛的说明图。
具体实施方式
以下对本发明中使用的具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物(以下也称为本共聚物)进行说明。本说明书中,所谓本共聚物的芳香族乙烯基化合物含量,表示本共聚物中含有的来自芳香族乙烯基化合物单体的单元的含量。同样地,乙烯含量表示共聚物中含有的来自乙烯单体的单元的含量。
作为本发明中使用的构成本共聚物的芳香族乙烯基化合物,可以列举苯乙烯或各种取代苯乙烯,例如对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。工业上优选使用苯乙烯、对甲基苯乙烯,特别优选使用苯乙烯。
本发明中使用的具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物,是其共聚物结构中含有的以下式(1)所示的由乙烯和芳香族乙烯基化合物构成的交替结构的Ph(芳香族基团)具有全同立构的立构规整性的共聚物。
(式中,Ph为苯基等芳香族基团,xa表示重复单元数并且是2以上的整数)。
本共聚物中,所谓由乙烯和芳香族乙烯基化合物构成的交替结构的立构规整性具有全同立构的立构规整性,表示全同立构二单元组分率m(或者也称为内消旋二单元组分率)大于0.75,优选为0.85以上,更优选为0.95以上。全同立构二单元组分率m可以例如,通过以TMS(四甲基硅烷)为基准,采用核磁共振(13C-NMR)波谱的测定,由25ppm附近出现的来自于亚甲基碳峰的r结构的峰面积Ar和来自m结构的峰面积Am,由以下的式(2)求出。
m=Am/(Ar+Am) (2)
上述亚甲基碳峰的出现位置,因使用的芳香族乙烯基化合物的种类、测定条件、溶剂的不同,有时会略有位移。例如,在使用了作为芳香族乙烯基化合物中最优选例苯乙烯的乙烯-苯乙烯共聚物中,以重氯仿为溶剂,以TMS为基准时,来自r结构的峰出现在25.4~25.5ppm附近,来自m结构的峰出现在25.2~25.3ppm附近。此外,以重四氯乙烷为溶剂,以重四氯乙烷的3重线的中心峰(73.89ppm)为基准时,来自r结构的峰出现在25.3~25.4ppm附近,来自m结构的峰出现在25.1~25.2ppm附近。应予说明的是,m结构表示内消旋二单元组结构,r结构表示外消旋二单元组结构。
由于由乙烯和芳香族乙烯基化合物构成的交替结构的芳香族基团的全同立构的立构规整性,因此本共聚物可以结晶,能够形成微结晶结构~结晶结构。因此,具有弹性模量、断裂强度、伸长等力学物性优异,并且耐油性优异的特征。
本共聚物更优选是以下述式(3)所赋予的交替结构指数λ小于80且大于10为特征的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。其结构由核磁共振法(NMR法)确定。表示共聚物中含有的乙烯-苯乙烯交替结构的比例的指数λ由下述式(3)定义。
λ=A3/A2×100 (3)
式(2)中,A3是由13C-NMR测定得到的以下式(4)表示的来自乙烯-芳香族乙烯基化合物交替结构的3种峰a、b、c的面积的总和。此外,A2为采用以TMS为基准的13C-NMR在0~50ppm范围观测到的来自主链亚甲基和主链次甲基碳的峰面积的总和。
(式中,Ph为苯基等芳香族基团,xa表示重复单元数并且是2以上的整数)。
本共聚物的交替结构指数λ为10~80,优选为15~70。本共聚物的交替结构指数λ如果超过80,交替结构的比例过多,有时产生过度结晶化导致的弊病,即带基材***且缺乏柔软性,伸长减少。此外,当交替结构指数λ小于10时,来自交替结构的结晶结构减少,而代之以聚乙烯结晶度或聚苯乙烯链量增高,有时失去软质性等力学物性变差,而且耐油性降低。
本共聚物的交替结构指数λ满足小于80且大于10的条件的范围,以芳香族乙烯基化合物含量表示为15摩尔%~85摩尔%。交替结构指数λ满足小于70且大于15的条件时,芳香族乙烯基化合物含量为15摩尔%~60摩尔%。芳香族乙烯基化合物含量比60摩尔%、特别是比85摩尔%高时,芳香族乙烯基化合物之间的链结构增多,作为带基材有时出现不适合的硬、脆。
本共聚物的重均分子量为3万~100万,优选为10万~50万。如果重均分子量比3万低,有时力学物性降低,膜容易粘连,粘连性变得不良。如果重均分子量比100万高,有时成型加工性变差。
本共聚物的制造法,例如记载于EP-0872492B1公报、特开平11-130808号公报、特开平9-309925号公报、WO02/102862号公报、美国6239242、6579961、6451946号公报,可适合用于本发明。作为乙烯和芳香族乙烯基化合物以外的本共聚物的原料单体,可以列举碳原子数3~20的α烯烃,例如丙烯、1-辛烯、碳原子数3~40的环状烯烃,例如降冰片烯、二环戊二烯。
此外,本共聚物也可以以一般的接枝化、改性、被修饰的形式使用。此外,本共聚物也可以是WO01/19881公报、WO00/37517公报中记载的交叉共聚物(cross copolymer)。在这种情况下,交叉共聚物中使用的主链优选乙烯-芳香族乙烯基化合物-二烯共聚物,特别优选乙烯-苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。主链的组成与上述乙烯、芳香族乙烯基化合物的范围相同,二烯含量为0.001~1摩尔%,合计为100摩尔%。
对本发明中使用的具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物优选的制造法进行说明。本共聚物的制造方法并无特别限制,可以在聚合催化剂的存在下,使乙烯和芳香族乙烯基化合物和根据需要的它们以外的上述单体类共聚。本共聚物的制造中最适合使用的聚合催化剂,是由以下式(5)所示的过渡金属化合物和助催化剂构成的配位聚合催化剂。
使用由式(5)所示的过渡金属化合物和助催化剂构成的配位聚合催化剂时,可以制造适合工业化的活性极高且具有均匀组成的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。
此外,可以提供高透明性的共聚物。此外,可以提供力学物性优异、具有上述全同立构的立构规整性和头-尾的苯乙烯链结构的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。
式(5)中,A、B各自独立地表示选自未取代或取代苯并茚基、未取代或取代环戊二烯基、未取代或取代茚基、或者未取代或取代芴基的基团。
Y表示与A、B具有键,而且具有含氢或碳原子数1~20的烃的基团(该基团均可以含有1~5个的氮、硼、硅、磷、硒、氧、氟、氯或硫原子)作为取代基的亚甲基、亚甲硅烷基、亚乙基、亚甲锗烷基、硼原子。取代基可以互不相同,也可以相同。此外,Y可以具有环己叉基(cyclohexylidene)、环戊叉基(cyclopentylidene)等环状结构。
X各自独立地为氢原子、卤素原子、碳原子数1~15的烷基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数8~12的烷基芳基、具有碳原子数1~4的烃取代基的甲硅烷基、碳原子数1~10的烷氧基、或氢、或具有碳原子数1~22的烃取代基的酰胺基。n为0、1或2的整数。M为锆、铪或钛。
式(5)所示的过渡金属化合物是外消旋体和内消旋体的混合物时,优选内消旋体为总体的30摩尔%以下,最优选使用外消旋体。可以使用D体或L体。特别优选A、B中的至少1个是未取代或取代苯并茚基、或者未取代或取代茚基。作为该过渡金属化合物优选的例子,是EP-0872492A2公报、特开平11-130808号公报、特开平9-309925号公报中具体例示的具有取代亚甲基交联结构的过渡金属化合物。
作为本共聚物的制造方法中使用的助催化剂,可以使用以往与过渡金属化合物组合使用的公知助催化剂、烷基铝化合物。作为这样的助催化剂,优选使用甲基铝氧烷(或表示为MAO)或硼化合物。作为使用的助催化剂(甲基铝氧烷、硼化合物)、烷基铝化合物的例子,可以列举EP-0872492A2号公报、特开平11-130808号公报、特开平9-309925号公报、WO00/20426号公报、EP0985689A2号公报、特开平6-184179号公报中记载的助催化剂(甲基铝氧烷、硼化合物)、烷基铝化合物。
制造本发明中使用的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物时,使上述例示的各单体、催化剂(过渡金属化合物和助催化剂)接触,但接触的顺序、接触方法可以使用任意的公知方法。聚合条件、聚合方法可以采用任意的公知的条件、方法。从其他观点出发,如果规定本发明中可适合使用的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物,则是使用由式(5)所示的过渡金属化合物和助催化剂构成的配位聚合催化剂得到的芳香族乙烯基化合物含量为15摩尔%~85摩尔%、优选芳香族乙烯基化合物含量为15摩尔%~60摩尔%的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。
以下,对带基材的形成所使用的树脂组合物中能够含有的芳香族乙烯基化合物系聚合物和烯烃系聚合物进行说明。
[芳香族乙烯基化合物系树脂]
所谓芳香族乙烯基化合物系树脂,是指芳香族乙烯基化合物的均聚物、或者含有可以与芳香族乙烯基化合物共聚的1种以上单体成分的芳香族乙烯基化合物含量为10质量%以上、优选30质量%以上的共聚物。作为芳香族乙烯基化合物系聚合物中使用的芳香族乙烯基化合物单体,可以列举苯乙烯和各种取代苯乙烯,例如对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、邻叔丁基苯乙烯、间叔丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等,此外,也可以列举二乙烯基苯等一分子中具有多个乙烯基的化合物等。此外,也可以使用这些多个芳香族乙烯基化合物之间的共聚物。再有,芳香族乙烯基化合物的相互的芳香族基团之间的立构规整性可以是无规立构、全同立构、间同立构中的任一种。
作为可以与芳香族乙烯基化合物共聚的单体,可以列举丁二烯、异戊二烯、其他共轭二烯类、丙烯酸、甲基丙烯酸或者它们的酰胺衍生物或酯衍生物、马来酸酐或其衍生物。共聚形式可以是嵌段共聚、递变嵌段共聚、无规共聚、交替共聚中的任一种。此外,也可以在上述单体形成的聚合物上接枝聚合上述芳香族乙烯基化合物而含有10质量%以上、优选30质量%以上的芳香族乙烯基化合物。在包含丁二烯、异戊二烯的共聚物的情况下,可以将聚合物主链的双键的一部分或全部氢化。
作为上述芳香族乙烯基化合物系树脂,可以列举例如全同立构聚苯乙烯(i-PS)、间同立构聚苯乙烯(s-PS)、无规立构聚苯乙烯(a-PS)、橡胶补强聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-二烯嵌段/递变共聚物(SBS、SIS等)、氢化苯乙烯-二烯嵌段/递变共聚物(SEBS、SEPS等)、苯乙烯-二烯共聚物(SBR等)、氢化苯乙烯-二烯共聚物(氢化SBR等)、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-酰亚胺化马来酸共聚物。这些可以使用1种,也可以将2种以上组合使用。
上述的芳香族乙烯基化合物系聚合物,为了体现其作为实用树脂的性能,作为苯乙烯换算重均分子量,必须为3万以上,优选为5万以上。为了改善本发明的带基材的耐热性,在上述芳香族乙烯基化合物系树脂中,优选玻璃化转变温度为70℃以上、优选100℃以上的树脂。作为这样的例子,可以列举无规立构聚苯乙烯(a-PS)、橡胶补强聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-酰亚胺化马来酸共聚物。更优选为无规立构聚苯乙烯(a-PS)、橡胶补强聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-酰亚胺化马来酸共聚物。
[烯烃系树脂]
作为烯烃系树脂,可以列举例如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、全同立构聚丙烯(i-PP)、间同立构聚丙烯(s-PP)、无规立构聚丙烯(a-PP)、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚异丁烯、聚丁烯、聚降冰片烯等环状烯烃聚合物、乙烯-降冰片烯共聚物等环状烯烃共聚物。也可以是根据需要将丁二烯、α-ω二烯等二烯类共聚而成的烯烃系树脂。这些可以使用1种,也可以将2种以上组合使用。
上述的烯烃系树脂,为了体现其作为实用树脂的性能,作为苯乙烯换算重均分子量,必须为1万以上,优选为3万以上。为了改善本发明的带基材的耐热性,在上述烯烃系树脂中,优选结晶熔点为100℃以上、优选130℃以上的树脂。特别优选全同立构聚丙烯(i-PP)、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物。
芳香族乙烯基化合物系树脂和/或烯烃系树脂在树脂组合物中的配合(含有),目的是调节作为带基材的弹性模量、改善耐热性,因此,优选含有芳香族乙烯基化合物系树脂和烯烃系树脂中的至少一方以及具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。不过,因带基材的目的、用途、使用的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的耐热性,有时也不配合。
芳香族乙烯基化合物系树脂和/或烯烃系树脂的配合量,相对于具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,优选合计1~100质量份的范围,特别优选5~70质量份的范围。它们的配合量如果超过100质量份,有时会损害带基材的加工性,而且带基材变得刚直,伸长、耐针孔性、作为带基材的手感降低。
对于本发明中使用的树脂组合物中能够配合的无机质填充剂进行说明。配合无机质填充剂的理由在于提高带基材的手撕性,另一方面,通过增大成型加工时的热传导,使带基材的冷却效果提高,将带基材中产生的变形抑制到低水平。无机质填充剂的平均粒径例如为20μm以下,优选为10μm以下的范围。如果平均粒径小于0.5μm,有时作业性、手撕性变差。另一方面,如果平均粒径超过20μm,有时产生带基材的拉伸强度、断裂强度的降低,同时引起柔软性的降低、针孔的产生。
上述平均粒径是基于采用激光衍射法的粒子分布测定的值。作为粒子分布测定机,有例如Beckman Coulter公司制商品名“Model LS-230”。此外,配合无机质填充剂作为非卤素系阻燃剂时,也能够实现碳化层(char)的形成,提高带基材的阻燃性。
作为无机质填充剂,例如是氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钡、亚磷酸三苯酯、多磷酸铵、多磷酸酰胺、氧化锆、氧化镁、氧化锌、氧化钛、氧化钼、磷酸胍、水滑石、蒙脱石、硼酸锌、无水硼酸锌、偏硼酸锌、偏硼酸钡、氧化锑、三氧化锑、五氧化锑、红磷、滑石、氧化铝、二氧化硅、勃姆石、膨润土、硅酸钠、硅酸钙、硫酸钙、碳酸钙、碳酸镁,可使用由它们中选择的1种或2种以上的化合物。特别是使用从氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石、碳酸镁中选择的至少1种,使得阻燃性的赋予效果优异,在经济上有利。
无机质填充剂的配合量,相对于本共聚物100质量份是1~200质量份,优选为5~100质量份的范围。无机质填充剂小于1质量份时,有时带基材的阻燃性差。另一方面,如果无机质填充剂超过200质量份,有时带基材的成型性和强度等机械物性差。
在本发明中的树脂组合物中,根据需要还可以添加增塑剂、低分子量聚合物。作为增塑剂,可以列举例如石蜡系、环烷系、芳香系加工油、液体石蜡等矿物油系软化剂、蓖麻油、亚麻籽油、烯烃系蜡、矿物系蜡、各种酯类等公知的增塑剂。作为低分子量聚合物,可以列举例如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石油树脂、氢化石油树脂等。
这些增塑剂、低分子量聚合物用于调节带基材的成型加工性、流动性和硬度等。这些增塑剂或低分子量聚合物的配合量,相对于具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,为0.1~20质量份,优选为0.1~5质量份的范围。增塑剂或低分子量聚合物小于1质量份时,带基材的成型加工性等的调节不足,另一方面,如果超过20质量份,有可能使带自身的粘合性恶化。
此外,在形成带基材的树脂组合物中,根据需要,在不妨碍本发明效果的范围内,可以配合公知的着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、稳定剂、其他添加剂。
本发明中,带基材通常如下得到:将乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物、芳香族乙烯基化合物系树脂和/或烯烃系树脂以及根据需要配合的无机质填充剂、增塑剂、其他添加剂进行干式共混,使用班伯里混炼机、辊、挤出机等对得到的树脂组合物进行混炼,采用压缩成型、压延成型、注射成型、挤出成型等公知的成型方法将该混炼物成型为膜。
带基材的厚度因粘胶带的用途而异,带基材的厚度并无特别限制,例如为40~500μm,优选为70~200μm,更优选为80~160μm。再有,带基材可以具有单层的形态,或者也可以具有多层的形态。
通过对带基材照射电子束而交联,能够防止在高温下放置时带基材变形或收缩,能够减小温度依赖性。此时的电子束的照射量,优选10~150Mrad(兆拉德)的范围,特别优选15~25Mrad的范围。照射量小于10Mrad时,无法改善温度依赖性。另一方面,照射量超过150Mrad时,有时因电子束而使带基材劣化,在后加工时的加工性上产生问题。可以添加用于促进电子束交联的交联剂。作为具体的交联剂,可以是分子内具有至少2个以上碳-碳双键的低分子量化合物、低聚物,例如有丙烯酸酯系化合物、聚氨酯丙烯酸酯系低聚物、环氧丙烯酸酯系低聚物。
本发明的粘胶带在上述带基材的至少单面上设置粘合剂层而构成。作为粘合剂,可以应用橡胶系、热熔系、丙烯酸系、乳液系等现有的全部粘合剂。此外,为了使这些粘合剂具有所期望的性能,可以配合增粘剂、防老剂和固化剂等。
作为橡胶系粘合剂的基础聚合物,优选天然橡胶、再生橡胶、硅酮橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、聚异戊二烯、NBR、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物等。在橡胶系粘合剂中,可以根据需要添加交联剂、软化剂、填充剂、阻燃剂等。作为具体的例子,作为交联剂,可以列举异氰酸酯系交联剂;作为软化剂,可以列举液态橡胶;作为填充剂,可以列举碳酸钙;作为阻燃剂,可以列举氢氧化镁、红磷等无机阻燃剂等。
作为丙烯酸系粘合剂,可以列举(甲基)丙烯酸酯的均聚物或与共聚性单体的共聚物。作为(甲基)丙烯酸酯或共聚性单体,可以列举(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丁酯、2-乙基己酯、辛酯等)、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N-羟基酰胺、(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯(例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯等)、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等。其中,作为主单体,通常优选其均聚物(homopolymer)的玻璃化转变温度为-50℃以下的丙烯酸烷基酯。
作为增粘树脂剂,可以考虑软化点、与各成分的相容性等而选择。作为实例,可以列举萜烯树脂、松香树脂、氢化松香树脂、香豆酮-茚树脂、苯乙烯系树脂、脂肪族系或脂环族系等的石油树脂或它们的氢化物、萜烯-酚醛树脂、二甲苯系树脂、其他的脂肪族烃树脂或芳香族烃树脂等。
增粘树脂的软化点优选65~170℃,更优选软化点为65~130℃的石油树脂的脂环族饱和烃树脂、软化点为80~130℃的聚萜烯树脂、软化点为80~130℃的氢化松香的甘油酯等。这些树脂可以以单独、复合的任一种形式使用。
橡胶系粘合剂在橡胶分子中具有不饱和双键而在氧、光的存在下容易劣化,因此为了改善这点而使用防老剂。作为防老剂,可以列举例如酚系防老剂、胺系防老剂、苯并咪唑系防老剂、二硫代氨基甲酸盐系防老剂、磷系防老剂等的单独物或混合物。优选是酚系防老剂等。
作为丙烯酸系粘合剂用固化剂,可以列举例如异氰酸酯系、环氧系、胺系等,不仅可以是它们的单独物,还可以是混合物。作为异氰酸酯系固化剂,具体地有多元异氰酸酯化合物,例如2,4-亚苄基二异氰酸酯、2,6-亚苄基二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等。优选2,4-亚苄基二异氰酸酯、2,6-亚苄基二异氰酸酯等。
构成粘胶带的粘合剂层的粘合剂、增粘剂和防老剂等向带基材上的涂布方法,并无特别限定,有例如采用转印法将由粘合剂、增粘剂和防老剂等形成的粘合剂溶液涂布到该带基材的单面,进行干燥的方法。
粘合剂层的厚度(干燥后的厚度),能够在不损害粘合性、操作性的范围内适当选择。粘合剂层的厚度因粘胶带的用途而异,为5~100μm,优选为10~50μm。如果比其薄,有时粘合力和开卷力降低。另一方面,如果比其厚,有时涂布性能变差。
实施例
以下根据实施例对本发明进行更详细说明,但本发明的解释并不限于这些实施例。应予说明,“份”“%”等单位如无特别说明,以质量基准表示。
实施例中得到的共聚物的分析采用以下的方法实施。
<13C-NMR波谱>。
使用日本电子公司制α-500,使用重1,1,2,2-四氯乙烷溶剂,以TMS为基准进行测定。这里所说的以TMS为基准的测定是如下所述的测定。首先,以TMS为基准,确定重1,1,2,2-四氯乙烷的3重线13C-NMR峰的中心峰的位移值。
其次,将共聚物溶解于重1,1,2,2-四氯乙烷中,测定13C-NMR,以重1,1,2,2-四氯乙烷的3重线中心峰为基准算出各峰位移值。重1,1,2,2-四氯乙烷的3重线中心峰的位移值为73.89ppm。相对于这些溶剂,溶解3质量/体积%的聚合物来进行测定。进行峰面积定量的13C-NMR波谱测定采用消去NOE的质子门控去偶法,使用脉冲宽度为45°的脉冲,以重复时间5秒为标准进行。
<1H-NMR>
共聚物中的苯乙烯含量的确定用1H-NMR进行,设备使用日本电子公司制α-500和BRUCKER公司制AC-250。溶解于重1,1,2,2-四氯乙烷,测定在80~100℃下进行。以TMS为基准,通过来自苯基质子的峰(6.5~7.5ppm)和来自烷基的质子峰(0.8~3ppm)的面积强度比较来进行。分子量使用GPC(凝胶渗透色谱),求出标准聚苯乙烯换算的重均分子量。以THF(四氢呋喃)为溶剂,使用东曹公司制HLC-8020进行测定。
<DSC测定>
使用精工电子公司制DSC(差示扫描热量计)200,在氮气流下进行。即,使用树脂组合物10mg,以升温速度10℃/分钟从-50℃到240℃进行DSC测定。求出熔点、结晶熔解热和玻璃化转变温度。不进行第1次测定后用液体氮急冷后进行的第2次的测定。
表2、表3中,所谓“表面状态”,是用目视判定得到的带基材的表面状况,根据以下的评价标准进行评价。
优良:具有整齐的平滑面
良:稍有微细的凹凸(鱼鳞皮)
不良:观察到凹凸(鱼鳞皮),带基材的厚度存在不均
表2、表3中,所谓“柔软性(10%伸长下的拉伸应力)”,是根据JISK-6251测定的MD(带长边方向)10%模量的拉伸强度。在设定为温度23±2℃、湿度50+5%RH的评价试验室内,对进行试验的带基材的试验片测定n=3以上,示出其测定值的平均值,按以下的评价基准进行评价。
优良:10%伸长下的拉伸应力为2以上~小于15MPa
良:10%伸长下的拉伸应力为0.5以上~小于2MPa
不良:10%伸长下的拉伸应力为小于0.5MPa、15MPa以上
表2、表3中,所谓“伸长(断裂伸长率)”,是根据JIS K-6251测定的MD(带长边方向)拉伸断裂伸长率。在设定为温度23±2℃、湿度50±5%RH的评价试验室内,对进行试验的带基材的试验片测定n=3以上,示出其测定值的平均值,按以下的评价基准进行评价。
良:拉伸断裂伸长率为100以上~小于400%
不良:拉伸断裂伸长率为小于100%、400%以上
表2、表3中,所谓“手撕性”,是将带基材在MD(带长边方向)切出长100mm,在TD(带宽度方向)切出宽20mm,用人的手将带基材沿TD切断,用以下的评价标准对切断面的切口的状态进行评价。
优良:切口没有伸长而整齐地切断
良:切口略有伸长,但整齐地切断
不良:切口伸长,而且在MD(带长边方向)切断(纵向断裂)
表2、表3中,所谓“热收缩率”,是在110℃的气氛下将边长100mm见方的带基材静置10分后,在设定为温度23±2℃、湿度50±5%RH的评价试验室内静置20分钟以上后的MD(带长边方向)的收缩率。示出n=3以上的测定值的平均值,根据以下的评价标准进行评价。
优良:收缩率小于1%
良:收缩率为1%以上且小于10%
不良:收缩率为10%以上
表2、表3中,所谓“耐油性试验1”,是按照JIS K 7114实施带基材的耐油性试验。在23℃下将厚度3mm的圆形试验片浸渍在试验油(发动机油、橄榄油己烷),由以下的式求出14天后的重量变化率。
重量变化率(%)=100×(浸渍试验后的重量-浸渍试验前的重量)/浸渍试验前的重量
变化率为0%时,表示无重量变化,本值大时,成为油吸收(溶胀)产生的变形等的原因,表示耐油性低。优选本值为5%以下。
表2、表3中,所谓“耐油性试验2”,是按照JIS K 7114实施带基材的耐油性试验。将180℃的加压成型得到的厚度1mm的带基材冲压成JIS2号小型1/2哑铃形,在23℃下浸渍在试验油(发动机油、橄榄油)中,14天后取出,进行拉伸试验,测定断裂强度,由以下的式求出断裂强度的保持率。
断裂强度保持率(%)=100×浸渍试验后的断裂强度/浸渍试验前的断裂强度
上述保持率为100%时,表示断裂强度完全没有变化,因此最优选,本值优选为50%~200%。
表2、表3中,所谓“耐油性试验3”,是按照JIS K 7114实施带基材的耐油性试验。将带基材沿MD(带长边方向)冲压成JIS2号哑铃形,在23℃下浸渍在试验油(发动机油、橄榄油)中,7天后取出,进行拉伸试验,测定断裂强度,由以下的式求出断裂强度的保持率。
断裂强度保持率(%)=100×浸渍试验后的断裂强度/浸渍试验前的断裂强度
保持率为100%时,表示断裂强度完全没有变化。保持率为100%时,表示断裂强度完全没有变化,因此最优选,本值优选为50%~200%。
表2、表3中,“耐油性表面状态”,是将浸渍后的带基材的表面的油擦去后,观察带基材的表面状态,按以下的评价标准评价有无发粘。
良:带基材的表面无膨胀、凹陷等变化,无发粘
不良:带基材的表面发现膨胀、凹陷等变化、发粘
表2、表3中,所谓“粘连性”,是将带基材切割为50mm×100mm的形状,将50mm×50mm的部分两片重叠,在50℃下外加15kg的负荷并放置24小时,然后按以下的评价标准评价带基材的剥离状况。
良:带基材虽然附着乃至压接,但能够剥离
不良:带基材附着乃至压接,不能剥离
(合成例1)
(具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的合成)
作为催化剂,使用图1所示的rac-二甲基亚甲基双(4,5-苯并-1-茚基)二氯化锆,如下所述实施。
使用容量10L、带搅拌机和加热冷却用夹套的高压釜进行聚合。在高压釜中装入苯乙烯1900ml、环己烷2900ml,加热搅拌到内温60℃。然后,用约100L氮进行鼓泡,对体系内和聚合液进行净化。然后,加入三异丁基铝8.4mmol、以Al为基准的16.8mmol的甲基铝氧烷(TOSOHFINECHEM公司制、MMAO-3A),立即导入乙烯,在压力0.98MPa(10Kg/cm2G)下稳定后,从设置在高压釜上的催化剂罐向高压釜中装入rac-二甲基亚甲基双(4,5-苯并-1-茚基)二氯化锆8.4μmol、溶解有三异丁基铝0.84mmol的甲苯溶液约30ml。
然后,边维持内温为60℃、压力为1.1MPa,边实施聚合60分钟。该阶段的乙烯的消耗量在标准状态下为约200L。此外,聚合停止时的St(苯乙烯)转化率为30%。聚合结束后,向得到的聚合物液中加入大量的甲醇,用混合机进行剧烈的混合搅拌,从而将聚合物回收。在室温下将该聚合物风干1昼夜后,在50℃、真空中进行干燥直至无质量变化,得到800g的聚合物A(λ值30、m值>0.95)。将得到的聚合物A用于带基材的制造试验。
(合成例2)
将使用的苯乙烯变为2400ml,将环己烷变为3600ml,将乙烯压力变为0.6MPa,将催化剂量变为16.8μmol,将聚合变为1小时50分钟,除此以外与合成例1同样地实施,得到920g的聚合物B。
(合成例3)
将使用的苯乙烯变为1400ml,将环己烷变为3400ml,将乙烯压力变为1.1MPa,将聚合变为1小时40分钟,除此以外与合成例1同样地实施,得到630g的聚合物C。将合成例2、3中得到的聚合物的分析值示于表2、3中。
(比较合成例1)
(基本上不具有立构规整性的乙烯-苯乙烯共聚物的合成)
作为催化剂,使用图2所示的CGC(限定几何构型)型Ti配合物(叔丁基酰胺)二甲基四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷二氯化钛(以下记为{CpMe4-SiMe2-NtBu}TiCl2)。
使高压釜中的装入量为苯乙烯4000ml、环己烷800ml、聚合温度70℃,使催化剂为21μmol的{CpMe4-SiMe2-NtBu}TiCl2和以Al为基准的84mmol的甲基铝氧烷,在乙烯压力0.78MPa(8Kg/cm2G)下将聚合时间变为4小时,除此以外实施与合成例1同样的操作,得到700g的聚合物D(λ值27、m值0.5)。
将聚合物A~D的分析值示于表1。
(实施例1)
经过以下工序得到厚0.1mm的带基材。
(a)将合成例1的聚合物A和其他少量的稳定剂、润滑剂(芥酸酰胺1质量份)、着色剂配合而成的混合物用班伯里混炼机进行混炼,使用挤出机[フロンテイア公司制、挤出机类型(短轴、料筒直径20mm)],在料筒温度180~220℃下进行混合的工序;
(b)使用上述混合物,使用Laboplastomill[东洋精机公司制,挤出机类型(双轴、料筒直径25mm、L/D=25)],口模使用衣架型(宽150mm、模唇开度:0.15mmt),在料筒温度=170~200℃、口模温度=210℃、螺杆转数30rpm下进行膜化的工序。
(实施例2)
除了将实施例1的(a)工序中的聚合物A变为合成例2的聚合物B以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例3)
在实施例1的(a)工序中,除了加入聚苯乙烯(东洋苯乙烯公司制G-14L)25质量份作为芳香族乙烯基化合物系树脂以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例4)
在实施例1的(a)工序中,除了加入苯乙烯-MAA(甲基丙烯酸)共聚物(东洋苯乙烯公司制T-080)10质量份作为芳香族乙烯基化合物系树脂以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例5、6)
实施例5:在实施例4中,除了使苯乙烯-MAA共聚物为25质量份以外,与实施例4同样地实施,得到粘胶带。实施例6:在实施例1的(a)工序中,除了加入聚苯乙烯(东洋苯乙烯公司制G-14L)20质量份和苯乙烯-MAA共聚物(东洋苯乙烯公司制T-080)20质量份以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例7)
将实施例1的聚合物A变为合成例3的聚合物C,加入聚苯乙烯(东洋苯乙烯公司制G-14L)20质量份和苯乙烯-MAA共聚物(东洋苯乙烯公司制T-080)20质量份,除此以外与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例8)
在实施例1的(a)工序中,除了加入无规聚丙烯(三井化学公司制E-226)25质量份作为烯烃系树脂以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(实施例9)
在实施例6中,除了使用氢氧化镁(神岛化学公司制镁系列W-H4平均粒径5.0μm)30质量份作为无机质填充剂以外,与实施例6同样地实施,得到带基材。
(实施例10)
在实施例1的(a)工序中,除了加入聚苯乙烯(东洋苯乙烯公司制G-14L)20质量份、作为烯烃系树脂的无规聚丙烯(三井化学公司制E-226)10质量份、氢氧化镁(神岛化学公司制镁系列W-H4平均粒径5.0μm)10质量份以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(比较例1)
在实施例1的(a)工序中,除了将聚合物A变为比较合成例1的聚合物D以外,与实施例1同样地实施,得到带基材。
(比较例2)
在比较例1中,除了分别使聚苯乙烯(东洋苯乙烯公司制G-14L)和苯乙烯-MAA共聚物(东洋苯乙烯公司制T-080)为20质量份以外,与比较例1同样地实施,得到带基材。
(实施例11~13)
实施例11中,使表4的带基材的配合(实施例1)中含有其他少量的稳定剂、润滑剂、着色剂,用班伯里混炼机对该配合剂进行混炼,采用压延加工形成约0.1mm厚的带基材。然后,对该带基材涂布作为粘合剂的由天然橡胶和SBR的混合物形成的橡胶系粘合剂并干燥,切断为宽25mm的带状,得到粘胶带。
实施例12中,使用实施例6的带基材的配合,实施例13中,使用实施例10的带基材的配合,分别与上述同样地实施,形成约0.1mm厚的带基材后,均涂布丙烯酸系粘合剂后进行干燥,切断为宽25mm的带状,得到粘胶带。
表4中,所谓“背面粘合力”,按照JIS C 2107进行测定。在设定为温度23±2℃、湿度50±5%RH的评价试验室内,在粘贴有待进行试验的粘胶带的SUS试验板上压接试验片,以300mm/分钟的速度使压接辊往复1次后,放置20~40分钟后,以300mm/分钟的速度从试验板将试验片剥离,将这时的数值作为背面粘合力,示出n=3以上的测定值的平均值,按以下的标准进行评价。
良:背面粘合力为0.5~5.5N/10mm
不良:背面粘合力小于0.5N/10mm,超过5.5N/10mm
表4中,所谓“耐磨耗性”,是在长100mm、宽50mm的带基材上放置作为磨耗材料的平纹细棉布3号棉布,在其上放置负荷500g的砝码,通过目视按以下的标准对以每分80次往复的速度使带基材和磨耗材料相互摩擦后的带基材的划伤、磨削状况进行评价。
良:带基材上无划伤、磨削
不良:带基材上有划伤、磨削
表4中,所谓“作业性”,按以下的标准对将粘胶带缠绕于直径1mm的电线电缆时的使用方便度进行评价。
良:缠绕中,无粘胶带的伸长或断裂
不良:缠绕中,有粘胶带的伸长或断裂
表4中,所谓“末端剥离”,是将粘胶带缠绕在电线电缆上成半卷绕状,通过目视按以下标准对缠绕结束切断时有无末端部分的末端剥离进行评价。
良:无末端部分的末端剥离
不良:有末端部分的末端剥离
表4中,所谓“白化”,是将粘胶带缠绕在电线电缆上成半卷绕状,通过目视按以下的标准对缠绕结束的切断面有无白化进行评价。
良:切断面无白化
不良:切断面有白化
表4中,所谓“耐油性”,使用粘胶带本身,在与上述耐油性试验3同样的条件下浸渍于油中,在MD(带长边方向)实施拉伸试验,测定断裂强度保持率。
良:断裂强度保持率为50%~200%时。
不良:断裂强度保持率小于50%或超过200%时。
从表2和表3可知,根据本发明,容易得到均衡地兼具柔软性、手撕性和耐热性的特性,同时耐油性优异的带基材。此外,由表4可知,该带基材同时具有作为粘胶带和包缠带所必需的特性,可适合用作粘胶带、包缠带。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
表4
本发明的带基材的耐油性优异,使用了该带基材的粘胶带可适合用于例如包缠汽车乘客室和发动机室用的线束等的电线电缆的包缠用带。
再有,将2006年5月26日申请的日本专利申请2006-146124号的说明书、权利要求、附图和摘要的全部内容引用于此,作为本发明的说明书的公开而引入。
Claims (11)
1.一种带基材,其特征在于,由树脂组合物制成,该树脂组合物含有具有全同立构的立构规整性的乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的带基材,其中,在所述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物的制造中使用的芳香族乙烯基化合物为苯乙烯。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的带基材,含有所述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物、以及选自芳香族乙烯基化合物系树脂和烯烃系树脂中的至少一方。
5.根据权利要求4所述的带基材,其中,相对于所述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,芳香族乙烯基化合物系树脂和/或烯烃系树脂的合计为1~100质量份。
6.根据权利要求4或5所述的带基材,其中,所述芳香族乙烯基化合物系树脂为选自无规立构聚苯乙烯、橡胶补强聚苯乙烯HIPS、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-酰亚胺化马来酸共聚物中的至少1种。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的带基材,其中,所述烯烃系树脂为选自全同立构聚丙烯i-PP、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物中的至少1种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的带基材,其中,相对于所述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物100质量份,含有无机质填充剂1~200质量份。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的带基材,其中,所述乙烯-芳香族乙烯基化合物共聚物具有10~80的交替结构指数λ。
10.一种粘胶带,在权利要求1~9中任一项所述的带基材的至少单面形成有粘合剂层。
11.一种包缠用带,使用了权利要求10所述的粘胶带。
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