JP2009057397A - 難接着基材用ホットメルト接着剤 - Google Patents

難接着基材用ホットメルト接着剤 Download PDF

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Takanori Kawakami
貴教 川上
Tetsuya Shimada
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Abstract

【課題】 比較的低温(170〜190℃)でのスプレー塗工が可能で、初期接着強度が大きく生産性に優れ、ポリオレフィン、ポリエステル等の難接着基材同士等の接着において優れた接着性および耐熱接着性を有するホットメルト接着剤を提供する。
【解決手段】
190℃で8〜500Pa・sの溶融粘度を有する、プロピレンを必須構成単位とする非晶質オレフィン(共)重合体(A)、2,000〜20,000の数平均分子量、140〜160℃の軟化点および炭素1,000個当たりの末端および/または側鎖の二重結合数が0〜10個である、プロピレンを必須構成単位とする結晶質オレフィン(共)重合体(B)、並びに、粘着付与樹脂(C)からなることを特徴とする、難接着基材用ホットメルト接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明はホットメルト接着剤に関する。さらに詳しくは、特にポリオレフィン、ポリエステル等の難接着基材の接着に適し、耐熱性と塗工性に優れたホットメルト接着剤に関する。
従来、ポリオレフィン等の難接着基材同士の接着に用いられるホットメルト接着剤としては、エチレン系共重合体、スチレン系ブロック共重合体およびオレフィン系樹脂からなる群から選ばれる1種以上のベースポリマーと粘着付与樹脂、結晶性極性基含有化合物を含有するもの(例えば、特許文献1参照)や、アモルファス−ポリ(α−オレフィン)、粘着付与樹脂およびポリプロピレン系ワックスを必須成分とするもの(例えば、特許文献2参照)等が知られている。
特開平10−168417号公報 特開2004−284575号公報
しかしながら、上記のものは、常温(23℃)での接着性は確保できるものの、高温(80℃)では凝集力が低下するため接着性が劣るという問題、また、高温(80℃)での接着力を確保するためには、高ガラス転移温度(以下Tgと略記)、高軟化点の樹脂を主成分とする必要があり、その場合ホットメルト接着剤が高粘度となり、塗工性が悪化するという問題があった。さらに、ポリオレフィン基材同士等の接着性を確保するためには、非晶性樹脂を主成分とする必要があるため、固化速度が遅くなり生産性が悪化するという問題もあった。
本発明の目的は、比較的低温(170〜190℃)でのスプレー塗工が可能で、初期接着強度が大きく生産性に優れ、ポリオレフィン、ポリエステル等の難接着基材同士等の接着において優れた接着性および耐熱接着性を有するホットメルト接着剤を提供することにある。
本発明者らは、上記の目的を達成するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、190℃で8〜500Pa・sの溶融粘度を有する、プロピレンを必須構成単位とする非晶質オレフィン(共)重合体(A)、2,000〜20,000の数平均分子量、140〜160℃の軟化点および炭素1,000個当たりの末端および/または側鎖の二重結合数が0〜10個である、プロピレンを必須構成単位とする結晶質オレフィン(共)重合体(B)、並びに、粘着付与樹脂(C)からなることを特徴とする、難接着基材用ホットメルト接着剤である。
本発明のホットメルト接着剤は、下記の効果を奏する。
(1)溶融粘度が低く、比較的低温(170〜190℃)でのスプレー塗工が可能である。
(2)初期接着強度が大きく、生産性に優れる。
(3)ポリオレフィン等の難接着基材同士等の接着性に優れる。
(4)耐熱クリープ性に優れる。
[非晶質オレフィン(共)重合体(A)]
本発明における、プロピレンを必須構成単位とする非晶質オレフィン(共)重合体(A)には、プロピレンのみを構成単位とするポリプロピレン(A1)、プロピレンと、プロピレンを除くC2〜30のオレフィンの1種または2種以上を構成単位とするオレフィン共重合体(A2)、およびこれらの混合物が含まれる。
(A2)を構成する、プロピレンを除くC2〜30のオレフィンとしては、エチレン、C4〜30(好ましくは4〜12、さらに好ましくは4〜10)のα−オレフィン、およびC4〜30(好ましくは4〜18、さらに好ましくは4〜8)のジエン等が挙げられる。
C4〜30のα−オレフィンとしては、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンおよび1−ドデセン等が挙げられ、C4〜30のジエンとしては、アルカジエン(ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン、1,11−ドデカジエン等)、シクロアルカジエン(シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン等)等が挙げられる。
これらのうちポリオレフィン等の難接着基材同士等の接着性の観点から好ましいのは、エチレン、C4〜12のα−オレフィン、アルカジエン、さらに好ましいのはエチレン、C4〜10のα−オレフィン、ブタジエン、とくに好ましいのはエチレン、1−ブテンである。
非晶質オレフィン(共)重合体(A)における、プロピレンの割合(重量%)は、本発明のホットメルト接着剤の接着性および塗工性の観点から好ましくは50〜100、さらに好ましくは60〜99.5、とくに好ましくは70〜99である。
なお、本発明において、非晶質とは、示差走査熱量分析(以下DSCと略記)法による結晶化エネルギー(J/g)が、通常50以下、好ましくは0〜30であるものを意味するものとする。
(A)の製造法には、(1)上記オレフィンを(共)重合させる方法[重合法]、および(2)該(1)の重合法で得られるオレフィン(共)重合体を熱減成する方法[熱減成法]が含まれる。
該(1)の方法のうち、ポリプロピレン(A1)の場合は、ジルコニウム化合物を触媒として用いてプロピレンをラジカル重合させて分子立体構造をアタクチックなものとすること等により、非晶質なポリプロピレンを製造する方法が挙げられる。
また、オレフィン共重合体(A2)の場合は、プロピレンの割合(重量%)を好ましい上記範囲とし、ジルコニウム化合物を触媒として用いてラジカル重合させること等により、非晶質なオレフィン共重合体を製造する方法が挙げられる。
該(2)の方法としては、上記(1)の重合法で得られる高分子量〔好ましくは数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。測定条件は後述する。]50,000〜1,000,000〕のオレフィン(共)重合体を、例えば約350℃で40分間窒素気流下(100ml/min)で加熱処理して熱減成された非晶質なオレフィン(共)重合体を製造する方法が挙げられる。
上記(1)、(2)の方法のうち、接着剤の凝集力の観点から好ましいのは[重合法]で得られるポリオレフィンである。
(A)の190℃における溶融粘度[測定はJIS K7117による。単位はPa・s、以下同じ。]は、8〜500、好ましくは30〜470、さらに好ましくは80〜420である。溶融粘度が8未満では接着剤の凝集力が低下し、500を超えると接着剤の塗工性が悪化する。
(A)のMnは、接着剤の凝集力および塗工性の観点から好ましくは5,000〜100,000、さらに好ましくは6,000〜70,000、とくに好ましくは7,000〜50,000である。
(A)のMnは、重合法では重合条件(重合温度、開始剤、触媒量等)を選択することにより、また熱減成法では熱減成条件(温度、時間等)を選択することにより上記範囲に調整することができる。
(A)の密度(測定はJIS K7112による。単位はg/cm3、以下同じ。)は、接着剤の凝集力および接着力の観点から好ましくは0.83〜0.92、さらに好ましくは0.84〜0.91、特に好ましくは0.85〜0.90である。
(A)の密度は、ポリプロピレン(A1)の場合は、結晶化度を調整することにより、また、オレフィン共重合体(A2)の場合は、プロピレンと他のオレフィンとの比率を前記の範囲で選択すること等により上記範囲に調整することができる。
(A)の軟化点[測定はJIS K6863(環球式)による。以下同じ。]は、接着剤の凝集力および塗工性の観点から好ましくは100〜170℃、さらに好ましくは120〜168℃、とくに好ましくは140〜166℃である。
(A)の軟化点は、(A)のMnおよび密度を選択することにより上記範囲に調整することができる。
(A)の市販品としては、「ベストプラストシリーズ」[商品名、デグサジャパン(株)製]「レックスタックシリーズ」[商品名、ハンツマンポリマーズ(株)製]、等が挙げられる。
[結晶質オレフィン(共)重合体(B)]
本発明における、プロピレンを必須構成単位とする結晶質オレフィン(共)重合体(B)には、プロピレンのみを構成単位とするポリプロピレン(B1)、プロピレンと、プロピレンを除くC2〜30のオレフィンの1種または2種以上を構成単位とするオレフィン共重合体(B2)、およびこれらの混合物が含まれる。
(B2)を構成する、プロピレンを除くC2〜30のオレフィンとしては、前記(A2)を構成するものと同じであり、好ましいものも同じである。
結晶質オレフィン(共)重合体(B)における、プロピレンとプロピレン以外のオレフィンとの割合(重量%)は、本発明のホットメルト接着剤の初期接着強度および塗工性の観点から好ましくは50/50〜100/0、さらに好ましくは60/40〜99.5/0.5、とくに好ましくは70/30〜99/1である。
結晶質オレフィン(共)重合体(B)における、プロピレンの割合(重量%)は、初期接着強度の観点から好ましくは80〜100、さらに好ましくは90〜100、最も好ましくは95〜100である。
なお、本発明において、結晶質とは、DSC法による結晶化エネルギー(J/g)が60以上、好ましくは65〜300であるものを意味する。
(B)の製造法には、(1)上記オレフィンを(共)重合させる方法[重合法]、および(2)該(1)の重合法で得られるオレフィン(共)重合体を熱減成する方法[熱減成法]が含まれる。
該(1)の方法のうち、ポリプロピレン(B1)の場合は、チーグラー・ナッタ触媒[TiCl3、TiCl4・Al(C253等。以下同じ。]を用いてプロピレンをラジカル重合させて分子立体構造をアイソタクチック構造とすること等により、結晶質であるポリプロピレンを製造する方法が挙げられる。
また、オレフィン共重合体(A2)の場合は、プロピレンの割合(重量%)を上記好ましい範囲として、チーグラー・ナッタ触媒を用いてオレフィンをラジカル重合させること等により、結晶質であるオレフィン共重合体を製造する方法が挙げられる。
該(2)の方法としては、上記(1)の重合法で得られる高分子量(好ましくはMn50,000〜1,000,000)のオレフィン(共)重合体に対して前記熱減成法を用いて結晶質オレフィン(共)重合体を製造する方法が挙げられる。
上記(1)、(2)の方法のうち、接着剤の低収縮性の観点から好ましいのは(2)の熱減成法で得られるポリオレフィンである。
上記(B)としては、上記結晶質オレフィン(共)重合体の他に、さらにこれらに各種変性剤を反応させた変性体(酸変性体、アミノ変性体およびエポキシ変性体等)も使用することができる。
酸変性剤としては、不飽和(無水)カルボン酸〔モノカルボン酸[C3〜10、例えば(メタ)アクリル酸]、ジカルボン酸[C4〜12、例えば(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸]等〕等が挙げられる。
アミノ変性剤としては、アミノ基含有不飽和カルボン酸エステル[C5〜14、例えばアミノエチル(メタ)アクリレート]等が挙げられる。
エポキシ変性剤としては、エポキシ基含有不飽和カルボン酸エステル[C6〜C16、例えばグリシジル(メタ)アクリレート]等が挙げられる。
該変性における(B)の重量に基づく変性剤の使用量は、相溶性および接着性の観点から好ましくは0.5〜50%、さらに好ましくは1〜30%である。
上記酸変性体は、例えば(B)を約180℃で加熱溶融した後に(B)の重量に基づいて10%の無水マレイン酸と0.5%のジクミルパーオキサイドの、キシレン溶液を5分で滴下、その後30分間の熟成を行い、さらに(B)の重量に基づいて0.25%のジクミルパーオキサイドのキシレン溶液を5分で滴下、1時間の熟成を行う。次いで2.6kPa以下の圧力で2時間未反応の無水マレイン酸とキシレンを減圧留去して得られる。
アミノ変性体は、例えば上記酸変性体の場合における無水マレイン酸をアミノエチル(メタ)アクリレートに置き換えること以外は同様にして得られる。
また、エポキシ変性体は、例えば上記酸変性体の場合における無水マレイン酸をグリシジル(メタ)アクリレートに置き換えること以外は同様にして得られる。
上記で得られる変性体は、(B)と変性剤とのブロック重合体、ランダム重合体および/またはグラフト重合体等であり、とくに限定されるものではないが、接着性の観点から好ましいのは熱減成法で得られるオレフィン(共)重合体と変性剤とのグラフト重合体、さらに好ましいのは変性剤が不飽和(無水)カルボン酸であるグラフト重合体、とくに好ましいのは変性剤が無水マレイン酸であるグラフト重合体である。
(B)のMnは、2,000〜20,000、好ましくは3,000〜20,000、さらに好ましくは5,000〜20,000である。Mnが2,000未満では接着剤の凝集力が悪化し、20,000を超えると接着剤の塗工性が悪化する。(B)のMnは、重合法では重合条件(重合温度、開始剤、触媒量等)を選択することにより、また熱減成法では熱減成条件(温度、時間等)を選択することにより上記範囲に調整することができる。
GPCによるMnの測定条件は以下のとおりである。
<GPC測定条件>
[1]装置 :Waters150−CV[Waters(株)製]
[2]カラム :PLgel 10.MIXED−B[ポリマーラボラトリーズ(株)
製]
[3]溶離液 :o−ジクロロベンゼン
[4]基準物質:ポリスチレン
[5]注入条件:サンプル濃度3mg/ml、カラム温度135℃
(B)の軟化点は、140〜160℃、好ましくは142〜158℃、さらに好ましくは145〜155℃である。軟化点が140℃未満では接着剤の凝集力が悪化し、160℃を超えると接着剤の塗工性が悪化する。(B)の軟化点は、(B)のMnおよび密度を選択することにより上記範囲に調整することができる。軟化点は後述の方法で測定することができる。
(B)の炭素1,000個当たりの末端および/または側鎖の二重結合数(以下、二重結合数と略記)は、0〜10個、好ましくは0〜8個、さらに好ましくは0〜7個である。二重結合数が10個を超えると接着剤の初期接着強度が悪化する。該二重結合数は、1H−NMR(核磁気共鳴)分光法から得られるスペクトル中の4.5〜6.0ppm間における二重結合由来のピークと、0.5〜2.0ppm間における飽和炭化水素基由来のピークの各積分値の比率から算出できる。
(B)の二重結合数は、熱減成条件(温度、時間等)を選択することにより上記範囲に調整することができる。
(B)の密度は、接着剤の接着性と生産性の観点から好ましくは0.86〜0.98、さらに好ましくは0.87〜0.97、とくに好ましくは0.88〜0.96である。
(B)の密度は、プロピレンと他のオレフィンとの比率を前記の範囲で選択すること等により上記範囲に調整することができる。
(B)の市販品としては、「ビスコールシリーズ」[商品名、三洋化成工業(株)製]、「ユーメックスシリーズ」[商品名、三洋化成工業(株)製]等が挙げられる。
[粘着付与樹脂(C)]
本発明における粘着付与樹脂(C)としては、ロジン/ロジン誘導体樹脂(重合ロジン、ロジンエステル等)、テルペン系樹脂[αピネン、βピネン、リモネン等の(共)重合体、並びにこれらのフェノール変性体等]、クマロン−インデン樹脂、石油樹脂[C5留分、C9留分、C5/C9留分、ジシクロペンタジエン等の(共)重合体等]、フェノール樹脂(フェノールキシレンホルムアルデヒド樹脂等)およびこれらの樹脂の水素化体から選ばれる1種または2種以上の樹脂が挙げられる。
これらのうち熱安定性および接着性の観点から好ましいのは、テルペン系樹脂、および石油樹脂の水素化体、さらに好ましいのはテルペン系樹脂、C5留分、C9留分、およびC5/C9留分の(共)重合石油樹脂の水素化体である。
(C)のMnは、接着剤の凝集力および塗工性の観点から好ましくは200〜3,000、さらに好ましくは300〜2,000;軟化点は、接着剤の凝集力および塗工性の観点から好ましくは70〜160℃、さらに好ましくは80〜155℃、とくに好ましくは90〜150℃である。
(C)の市販品としては、「YSポリスターシリーズ」[商品名、ヤスハラケミカル(株)製]、「アルコンシリーズ」[商品名、荒川化学工業(株)製]、「リガライトシリーズ」[商品名、イーストマンケミカルジャパン(株)製]、「イーストタックシリーズ」[商品名、イーストマンケミカルジャパン(株)製]等が挙げられる。
本発明の難接着基材用ホットメルト接着剤は、上記(A)、(B)および(C)からなる。(A)、(B)、(C)の合計重量に基づいて、(A)の含量は、接着剤の凝集力および溶融粘度の観点から好ましくは10〜50%、さらに好ましくは13〜47%、とくに好ましくは16〜44%、最も好ましくは20〜40%;(B)の含量は、接着剤の耐熱クリープ性および接着性の観点から好ましくは20〜60%、さらに好ましくは23〜55%、とくに好ましくは25〜50%、最も好ましくは28〜45%;(C)の含量は、接着剤の凝集力および接着性の観点から好ましくは10〜50%、さらに好ましくは15〜45%、とくに好ましくは20〜42%、最も好ましくは23〜40%である。
本発明のホットメルト接着剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、さらに必要に応じて可塑剤(D)およびその他の添加剤(E)を含有させることができる。
可塑剤(D)としては、種々の可塑剤[例えば接着の技術Vol.20,(2),21(2000)等に記載のもの]が使用でき、プロセスオイル(パラフィン、ナフテンもしくは芳香族化合物型);液状樹脂(Mn300〜6,000、例えば液状ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン);該液状樹脂の水素化体;低分子量(Mn300〜10,000)ポリイソブチレン;およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、接着剤の熱安定性の観点からパラフィンおよびナフテン化合物型プロセスオイル、およびこれらの併用である。
(D)の使用量は、ホットメルト接着剤の全重量に基づいて、通常20%以下、柔軟性および該接着剤の凝集力の観点から好ましくは0.1〜20%、さらに好ましくは0.5〜10%である。
その他の添加剤(E)としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、吸着剤、有機もしくは無機充填剤、顔料、染料、香料等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール化合物〔ペンタエリスチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等〕、リン化合物〔トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等〕、イオウ化合物〔ペンタエリスチル−テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネート等〕等;
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール化合物〔2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等〕等;
光安定剤としては、ヒンダードアミン化合物〔(ビス−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等〕等;
吸着剤としては、アルミナ、シリカゲル、モレキュラーシーブ等;
有機充填剤としては、ポリウレタン樹脂(架橋ポリマー微粒子)、有機バルーン等;
無機充填剤としては、タルク、シリカ、無機バルーン等;
顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン等;
染料としては、アゾ、アンスラキノン、インジゴイド、アニリン染料等;
香料としては、ジテルペン等が挙げられる。
(E)の使用量は、ホットメルト接着剤の全重量に基づいて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤では、通常それぞれ8%以下、それぞれの添加効果および該接着剤の接着効果の観点から好ましくは0.005〜5%、さらに好ましくは0.1〜3%;以下同様に吸着剤、充填剤では、通常それぞれ45%以下、好ましくは0.1〜30%、さらに好ましくは0.5〜15%;顔料、染料、香料では、通常それぞれ10%以下、好ましくは0.001〜5%、さらに好ましくは0.01〜3%である。
また、(E)の合計使用量は、通常60%以下、(E)の添加効果および該接着剤の接着性の観点からホットメルト接着剤の全重量に基づいて、好ましくは0.002〜50%、さらに好ましくは0.01〜30%である。
[ホットメルト接着剤の製造方法]
本発明のホットメルト接着剤の製造方法としては特に限定されないが、例えば、下記の(i)、(ii)の方法が挙げられる。
(i)(A)〜(C)、および必要により(D)、(E)を一括溶融混合する方法。
(ii)(A)〜(C)、および必要により(D)、(E)を有機溶剤(トルエン、キシレン等)に加えて加熱溶解もしくは分散させ、均一混合した後に溶剤を留去する方法。
これらのうち工業的に好ましいのは(i)の方法である。
溶融混合装置としては、種々の加熱溶融混練機を用いることができる。加熱溶融混練機としては、その様式や形状等は特に限定されるものではないが、撹拌機付き加圧反応器、圧縮性の高い形状のスクリューまたはリボン状撹拌機を有する混合機、ニーダー、一軸もしくは多軸押出機およびミキサー等が挙げられる。
混合温度は、塗工性および熱安定性の観点から好ましくは80〜200℃である。また、樹脂の劣化を防ぐため、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
本発明のホットメルト接着剤の180℃での溶融粘度(測定はJIS K7117による。)は、耐熱クリープ性および塗工性の観点から好ましくは1〜50Pa・s、さらに好ましくは3〜45Pa・s、とくに好ましくは5〜42Pa・s、最も好ましくは10〜40Pa・sである。
また、該ホットメルト接着剤の軟化点は、接着剤の凝集力と塗工性の観点から好ましくは110〜170℃、さらに好ましくは120〜165℃、とくに好ましくは130〜160℃である。
本発明のホットメルト接着剤を基材に適用する方法としては、
(1)溶融させて基材に塗工する方法、
(2)フィルム状に成形したホットメルト接着剤を複数の基材間に配置させてから加熱、圧着する方法、等が挙げられる。
(1)の方法における塗工方法としては、スプレー塗工、スパイラル塗工、ロール塗工、スロットコート塗工、コントロールシーム塗工およびビード塗工等、種々のいずれの塗工方法でもよいが、これらに限定されるものではない。
塗布量(g/m2)としては、面塗工では接着性および接着体の柔軟性の観点から好ましくは0.1〜1,000、さらに好ましくは1〜500である。
また、線塗工における塗布量(g/m)は、接着性および接着体の柔軟性の観点から好ましくは0.01〜500、さらに好ましくは0.1〜100である。
(2)の方法における、フィルムの厚み(μm)としては、接着性および接着体の柔軟性の観点から好ましくは1〜2,000、さらに好ましくは5〜1,000である。
基材に適用するときの本発明のホットメルト接着剤の溶融温度は、塗工性および基材の耐熱性の観点から好ましくは150〜210℃、さらに好ましくは160〜200℃である。
本発明の接着体は、本発明のホットメルト接着剤を用いて、難接着基材同士またはこれと他の基材とを接着させることにより得られる。
難接着基材には、ポリオレフィンおよびポリエステルからなる群から選ばれる樹脂からなる基材が含まれる。ここにおいて難接着基材とは、JIS K6768によるぬれ張力が22.6〜38mN/mの範囲にある基材を指すものとする。
上記ポリオレフィンとしては、Mn50,000〜1,000,000、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、α−オレフィン共重合体(エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等)等が挙げられる。
ポリエステルとしては、Mn10,000〜500,000、例えばポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
本発明のホットメルト接着剤は、上記難接着基材同士の接着の他、該難接着基材とその他の基材[紙、不織布、金属、木、その他樹脂(例えばABS、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンおよびポリスチレン樹脂)等]との接着、並びに該その他の基材同士の接着にも使用することができる。
以下実施例および製造例により本発明をさらに説明するが本発明はこれに限定されるものではない。実施例中の部は重量部を示す。
実施例1〜7、比較例1〜4
表1に示す処方で配合した混合物を撹拌可能なステンレス製加圧反応容器に投入し、容器内を窒素置換した後、密閉下で180℃まで昇温し、4時間撹拌下で溶融混合を行うことにより、ホットメルト接着剤を得た。
Figure 2009057397
<記号の説明>
A−1:重合法プロピレン−エチレン−ブテン共重合体[商品名「ベストプラスト888
」、デグサジャパン(株)製、溶融粘度(190℃)80Pa・s、Mn15,
000、軟化点161℃、密度(20℃)0.86、結晶化エネルギー8J/g

A−2:重合法プロピレン−エチレン−ブテン共重合体[商品名「ベストプラストEPX 35」、デグサジャパン(株)製、溶融粘度(190℃)420Pa・s、Mn
20,000、軟化点163℃、密度(20℃)0.86、結晶化エネルギー8
J/g]
A−3:重合法プロピレン重合体[商品名「レックスタックRT2180」、ハンツマン ポリマーズ(株)製、 溶融粘度(190℃)8Pa・s、Mn10,000、
密度(20℃)0.86、軟化点157℃、結晶化エネルギー5J/g]
A’−1:エチレン−アクリル酸エチル共重合体[商品名「エバフレックスA−715」 、三井デュポンポリケミカル(株)製]
A’−2:アモルファス−ポリα−オレフィン[商品名「ウベタックUT2715」、宇 部興産(株)製、溶融粘度190℃、1.5Pa・s、軟化点107℃]
B−1:熱減成法ポリプロピレン[商品名「ビスコール330P」、三洋化成工業(株) 製、Mn15,000、密度(20℃)0.89、軟化点160℃、二重結合数 1.5個、結晶化エネルギー107J/g]
B−2:熱減成法ポリプロピレン酸変性体[商品名「ユーメックス1010」、三洋化成 工業(株)製、Mn5,000、密度(20℃)0.95、軟化点142℃、二 重結合数0個、結晶化エネルギー78J/g]
B−3:熱減成法ポリプロピレン酸変性体[商品名「ユーメックス1001」、三洋化成 工業(株)製、Mn20,000、密度(20℃)0.95、軟化点158℃、 二重結合数0個、結晶化エネルギー97J/g]
B−4:熱減成法ポリプロピレン[商品名「ビスコール660P」、三洋化成工業(株) 製、Mn2,000、密度(20℃)0.89、軟化点140℃、二重結合数7 個、結晶化エネルギー103J/g]
B−5:熱減成法ポリプロピレン[商品名「ビスコール550P」、三洋化成工業(株) 製、Mn3,000、密度(20℃)0.89、軟化点152℃、二重結合数3 個、結晶化エネルギー106J/g]
B’−1:結晶性極性基含有化合物[商品名「ダイアミッド200」、日本化成(株)製
、融点103℃]
C−1:石油樹脂(C9留分)の水添水素化体[商品名「アルコンP−140」、荒川
化学(株)製、軟化点140℃]
C−2:石油樹脂(C9留分)の水添水素化体[商品名「リガライトR1125」、イー
ストマンケミカルジャパン(株)製、軟化点123℃]
C−3:石油樹脂(C5留分)の水添水素化体[商品名「イーストタックH−142W」
、イーストマンケミカルジャパン(株)製、軟化点142℃]
C−4:テルペン系樹脂のフェノール変性体[商品名「YSポリスターN125」、ヤス ハラケミカル(株)製、軟化点125℃]
C−5:テルペン系樹脂のフェノール変性体[商品名「マイティエースG150」、ヤス ハラケミカル(株)製、軟化点150℃]
C’−1:水素添加ロジンエステル樹脂[商品名「エステルガムH」、荒川化学工業(株
)製、軟化点75℃]
D−1:パラフィンプロセスオイル[商品名「ダイアナプロセスオイルPW−90」、出
光興産(株)製]
E−1:ヒンダードフェノール酸化防止剤[商品名「イルガノックス1010」、チバ・
スペシャリティー・ケミカルズ(株)製]
E−2:リン化合物酸化防止剤[商品名「アデカスタブ2112」、旭電化工業(株)製
<性能評価>
上記で得られた接着剤について、下記項目を評価した。結果を表2に示す。
(1)180℃溶融粘度(Pa・s)
JIS K7117に基づき東機産業(株)製BL型粘度計4号ローターを用い6rpmで測定した。
(2)軟化点(℃)
JIS K6863に基づき環球式軟化点を測定した。
(3)初期接着強度
基材(形状):ポリプロピレン板(幅25mm×長さ100mm×厚さ1.5mm)、
ポリエステル製不織布(幅25mm×長さ100mm×厚さ100μm)
試験片作成 :ポリプロピレン板に180℃で溶融されたホットメルト接着剤をスプレー 塗布(塗布量:約50g/m2)し、直ちにポリエステル製不織布を貼り
合わせて(プレス圧:約7kg/cm2、プレス時間:5秒)試験片を作
成した。
初期接着強度測定:試験片作成後、直ちに試験片の長さ方向の片末端から約3cmの不織
布を剥がし、該不織布端部に直ちにプッシュプルゲージ[(株)丸菱科学
機械製作所製]を取り付けて、室温23℃、湿度60%の雰囲気下、引張 速度200mm/minで180°剥離試験を行い、目盛りの最大値を読
み取って、初期接着強度とした。
(4)剥離接着強度
上記(3)の試験片作成後、室温23℃、湿度60%で24時間養生を行い、養生後の試験片について(株)島津製作所製オートグラフを用いて、室温23℃、湿度60%の雰囲気下、引張速度200mm/minでJIS K6854に準じて剥離接着強度を測定した。
(5)耐熱クリープ性
上記(3)の試験片作成後、室温23℃、湿度60%で24時間養生を行い、養生後の試験片の長さ方向の片末端から約3cmの不織布を剥がした。該不織布を剥がした側を上にした上端ポリプロピレン板を固定し、剥がした不織布の端部に100gの錘を吊り下げた状態で80℃の循風型恒温機中に24時間静置した。該静置前から静置後までに剥離した距離(mm)を測定した。
(6)スプレー塗工性
ホットメルト接着剤を180℃に加熱溶融してスプレー塗工機[サンツール(株)製]で、スプレー塗布した時の塗布パターン(ホットメルト接着剤の均一塗布性)と飛散性(周囲への飛散程度)で評価した。塗布パターンが均一で飛散性の少ないものがスプレー塗工性に優れる。
(評価基準)
◎:塗布パターンが均一、かつ飛散なし
○:塗布パターンが均一であるが、飛散わずかにあり
△:塗布パターンが不均一、かつ飛散あり
×:塗工機でスプレー吐出できない
Figure 2009057397
表2の結果から、本発明のホットメルト接着剤(実施例1〜8)は、比較のものに比べて、剥離接着強度、耐熱クリープ性およびスプレー塗工性に優れ、さらに初期接着強度が良好であることから生産性に優れることがわかる。
本発明のホットメルト接着剤は、難接着基材に対する接着性に優れるため難接着基材同士またはこれらとその他の基材とを接着するためのホットメルト接着剤として好適に用いられ、さらに、比較的低温(170〜190℃)でのスプレー塗工が可能であるため、熱に弱い基材に対しても適用可能である。また、初期接着強度が良好であるため生産性に優れる。これらのことから、本発明のホットメルト接着剤は、ポリオレフィン、ポリエステル等の難接着基材(樹脂成形品、不織布、フィルム等)同士またはこれらと他の基材との接着等に幅広く好適に用いられる。

Claims (4)

  1. 190℃で8〜500Pa・sの溶融粘度を有する、プロピレンを必須構成単位とする非晶質オレフィン(共)重合体(A)、2,000〜20,000の数平均分子量、140〜160℃の軟化点および炭素1,000個当たりの末端および/または側鎖の二重結合数が0〜10個である、プロピレンを必須構成単位とする結晶質オレフィン(共)重合体(B)、並びに、粘着付与樹脂(C)からなることを特徴とする、難接着基材用ホットメルト接着剤。
  2. (B)が、さらに不飽和(無水)カルボン酸をグラフト重合させてなる請求項1記載の接着剤。
  3. (A)、(B)、(C)の合計重量に基づいて、(A)が10〜50%、(B)が20〜60%、(C)が10〜50%である請求項1または2記載の接着剤。
  4. ポリオレフィン基材およびポリエステル基材からなる群から選ばれる難接着基材同士または該難接着基材と他の基材とが請求項1〜3のいずれか記載の接着剤で接着されてなる接着体。
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