JP6794999B2 - 低エネルギー表面基材用接着剤組成物 - Google Patents
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Description
本発明に用いる変性ポリエチレン共重合体(以下、単に「A成分」ともいう。)とは、エチレン−α−オレフィン共重合体、或いはアクリル酸、アクリル酸アルキルエステル、α,β−不飽和カルボン酸およびその酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも1種とエチレンとの共重合体であることが好ましい。
本発明で使用される粘着付与剤(以下、単に「B成分」ともいう。)は変性ポリエチレン共重合体(A成分)に対して相溶性の高い事が必須の条件である。相溶性が悪い場合、本発明の接着剤組成物の特徴である低温下での有機溶剤溶液の安定性が得られないことがある。また種々ポリエチレン基材の内、特に高密度ポリエチレン(以下HDPEと示す)基材に対する接着性が発現されないことがある。ここでHDPE基材とは密度が0.94g/cm3以上のポリエチレン樹脂基材であり、特に0.95g/cm3付近のポリエチレン基材を意味するものである。
δ(高分子化合物)=ρΣE/M
ここでρ:高分子化合物の密度、M:高分子化合物の繰り返し構造単位の分子量、E:高分子化合物を構成する個々の構造単位のモル凝集エネルギー定数である。Eの数値は種々文献に掲載されている数値を使用する事が出来る。数値が記載されている文献としては例えば、J.Paint Technology vol.42 76−118 (1970)が挙げられる。
本発明の接着剤組成物に用いられる有機溶剤(以下、単に「C成分」ともいう。)としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等脂環族炭化水素の各々単独或いはこれらの混合物を主溶剤として用いることが出来る。また、n−ブチルアセテート、エチルアセテート、1−ブタノール、2−ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を全有機溶媒に対して、20重量%未満の範囲で上記主溶剤に混合して用いる事が出来る。
本発明の接着剤組成物には有機溶剤に対する溶解性をより高める目的で、ポリプロピレン系樹脂(以下、単に「D成分」ともいう)を配合することができる。ポリプロピレン系樹脂(D成分)としては、非結晶性ポリプロピレン樹脂や、塩素化変性ポリプロピレン共重合体を挙げることができる。塩素化変性ポリプロピレン共重合体は、ポリプロピレンまたはプロピレン−α−オレフィン共重合体の側鎖に塩素原子を付加させたものが好ましい。ここで、プロピレン−α−オレフィン共重合体とは、プロピレンを主体としてこれにα−オレフィンを共重合したものである。α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテンなどを1種または数種用いることができる。これらの中では、1−ブテンが好ましい。プロピレン−α−オレフィン共重合体のプロピレン成分とα−オレフィン成分との比率には特に制限はないが、プロピレン成分が50モル%以上であることが好ましく、50モル%超であることがより好ましい。市販されているこれら塩素化変性ポリプロピレン共重合体の具体例としては東洋紡(株)製ハードレン(登録商標)DXシリーズ(「DX−526P」、「DX−530P」等)が挙げられる。一方、非結晶性ポリプロピレン樹脂としては出光興産(株)製エルモーデュ(登録商標)(「エルモーデュS400」、「エルモーデュS600」、「エルモーデュS901」)等が挙げられる。
本発明の接着剤組成物は、前記融点が80℃未満の変性ポリエチレン共重合体(A成分)、テルペン系粘着付与剤(B成分)、および有機溶剤(C成分)を含有し、A成分100重量部に対して、B成分が30〜100重量部の組成物である。或いは場合によりA成分100重量部に対して、15重量部未満のポリプロピレン系樹脂(D成分)をさらに含有する組成物である。
5cm径、深さ1cmのアルミ製カップにサンプル(接着剤組成物)約1gを採り、精秤する。次いでサンプルを入れたアルミカップを60℃の減圧乾燥機で6時間乾燥させる。減圧乾燥機から取り出したアルミカップをデシケーターに入れ、室温で30分放置・冷却する。デシケーターからアルミカップを取り出し、重量を精秤し、減圧乾燥前後の重量変化(下記式)からサンプル(接着剤組成物)の固形分濃度の重量%を算出する。
接着剤組成物の固形分濃度(重量%)=[(減圧乾燥前のサンプル重量)−(減圧乾燥後のサンプル重量)]/(減圧乾燥前のサンプル重量)×100
上記固形分濃度の測定で得られた乾燥したサンプル(樹脂)を重クロロホルムに溶解し、ヴァリアン社製核磁気共鳴分析計(NMR)“ジェミニ−400−MR”を用い、1H−NMR分析により変性ポリエチレン共重合体、粘着付与剤およびポリプロピレン系樹脂の比率を求めた。
実施例・比較例で得られた接着剤組成物を50CC密栓付ガラス製サンプル管に入れ25℃の恒温水槽で12時間保持した。次いで東機産業(株)製“Viscometer TV-22”(E型粘度計)を用い、0.6gのサンプルをローターNo.0.8°(=48’)×R24、レンジH、回転数5rpm、25℃の条件で測定した。
TAインストルメント社製DSC Q2000を用い、変性ポリエチレン共重合体サンプル約5mgを密閉式アルミパンに秤量し、10℃/min.の速度で−50℃→200℃→−50℃の昇温・冷却サイクルを2回繰り返した。2回目昇温時に現れた吸熱ピークの極小点温度を融点として読み取った。
実施例・比較例で調製された接着剤組成物を20℃及び15℃のインキュベーター内で静置状態で保存した。24時間放置後の溶液の外観変化を観察し、結果を以下の様な基準で評価した。
○:接着剤組成物が調製時と同等の流動性を保持している。
△:接着剤組成物が増粘しているが流動性は保持している。
×:接着剤組成物が固化しており、流動性が無い。
実施例・比較例で得られた接着剤組成物を(株)パルテック社製2mm厚、25mm×100mmサイズの高密度ポリエチレン(HDPE)テストピース(密度:0.95g/cm3)及び同サイズの同社製低密度ポリエチレン(LDPE)テストピース(密度:0.92g/cm3)に#16Eのワイヤーバーを用いて乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗工し、90℃の熱風乾燥機で10分乾燥させた。乾燥機から取り出したテストピースを室温下で1時間放置した後、塗装面にカッターナイフにて1mm間隔で100個の碁盤目を作り、その上にセロハン粘着テープを使用して引き剥がし(碁盤目剥離試験)を実施した。剥がれたマス目を数え、全て剥がれた場合は、0/100とし、全く剥がれが生じなかった場合は、100/100とした。結果を表2に示した。
中川製袋加工(株)製の40μm厚LDPEフィルム(密度:0.92g/cm3)に#16Eのワイヤーバーを用いて実施例・比較例で得られた接着剤組成物を乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗工し、90℃の熱風乾燥機で10分乾燥させた。乾燥後、フィルムから2.5cm×10cmの短冊状片を10枚切り出し、塗工面同士を貼り合せ、90℃、3kgf/cm2圧で30秒間ヒートシールし、1cm幅のヒートシール層を形成した試験片を5枚作製した。試験片の先端を引っ張り試験機(Orientec社製“RTM−100”)のチャックで挟み5kgfロードセルを用い、25℃雰囲気下、50mm/分の引っ張り速度で上下方向に引いて90°剥離試験を実施した。得られた5個の剥離強度の平均値を算出し、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した1Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネル(登録商標)KJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)100部
・YSポリスター(登録商標)T130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)50部
・MCH(メチルシクロヘキサン)850部
冷却後溶液を取り出し、接着剤組成物を得た。固形分濃度、変性ポリエチレン共重合体樹脂および粘着付与剤の含有量を測定し、その結果から上記各成分の重量比率を求めた。変性ポリエチレン共重合体の融点の測定値と共に表1に示した。併せて上述した評価測定方法に従い、25℃での溶液粘度、20℃及び15℃保存下での溶液(接着剤組成物)の保存安定性、及びHDPE及びLDPEシート碁盤目剥離とLDPEフィルム90°剥離試験の評価結果を表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した1Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・レクスパールET350X
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)100部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)70部
・トルエン 963部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した2Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)100部
・YSポリスターU130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)40部
・MCH(メチルシクロヘキサン)793部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した2Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)90部
・ハードレンDX−526P(塩素含有率26重量%)
(東洋紡(株)製塩素化変性ポリプロピレン共重合体)10部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)50部
・CH(シクロヘキサン)765部
・酢酸エチル85部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した2Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)90部
・エルモーデュS400
(出光興産(株)製ポリプロピレン樹脂)10部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)50部
・CH(シクロヘキサン)765部
・酢酸エチル85部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した2Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)100部
・ハードレンDX−526P(塩素含有率26重量%)
(東洋紡(株)製塩素化変性ポリプロピレン共重合体)10部
・クリアロンK100
(ヤスハラケミカル(株)製水添テルペン系粘着付与剤)50部
・CH(シクロヘキサン)765部
・酢酸ブチル85部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した2Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン共重合体)110部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)110部
・MCH(メチルシクロヘキサン)780部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「カーネルKJ640T」を「レクスパール(登録商標)ET330H」(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン樹脂 融点:86℃)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性を表1に示した。表1に示したとおり得られた接着剤組成物は室温下(25℃)では固化した状態であったため、基材塗布が不可能で接着性能を評価する事が出来なかった。
実施例1の「カーネルKJ640T」を「レクスパールET720X」(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン樹脂 融点:98℃)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性を表1に示した。表1に示したとおり得られた接着剤組成物は室温下(25℃)では固化した状態であったため、基材塗布が不可能で接着性能を評価する事が出来なかった。
実施例1の「カーネルKJ640T」を「ニュクレル(登録商標)N1560」(三井化学(株)製変性ポリエチレン樹脂 融点:95℃)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性を表1に示した。表1に示したとおり得られた接着剤組成物は室温下(25℃)では固化した状態であったため、基材塗布が不可能で接着性能を評価する事が出来なかった。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した1Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T(融点:58℃)
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン樹脂)150部
・MCH(メチルシクロヘキサン) 850部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した1Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T(融点:58℃)
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン樹脂)100部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)20部
・MCH(メチルシクロヘキサン)680部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
以下の原料を温度計、コンデンサー、攪拌棒を具備した1Lガラスフラスコに仕込み、80℃で1時間攪拌し、樹脂分を均一溶解して接着剤組成物を調製した。
・カーネルKJ640T(融点:58℃)
(日本ポリエチレン(株)製変性ポリエチレン樹脂)100部
・YSポリスターT130
(ヤスハラケミカル(株)製テルペンフェノール系粘着付与剤)120部
・MCH(メチルシクロヘキサン)1247部
冷却後溶液を取り出し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「YSレジンSX−100」(ヤスハラケミカル製スチレン樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「ハリスターTF」(ハリマ化成(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「ハリタックSE10」(ハリマ化成(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「ネオトール(登録商標)125HK」(ハリマ化成(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「スーパーエステルA−75」(荒川化学(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「エステルガムH」(荒川化学(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「エステルガムAA−L」(荒川化学(株)製ロジン系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「アルコン(登録商標)P−90」(荒川化学(株)製脂環族飽和炭化水素系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「アルコンM−90」(荒川化学(株)製脂環族飽和炭化水素系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
実施例1の「YSポリスターT130」を「パインクリスタル(登録商標)KR−50M」(荒川化学(株)製ロジン金属塩系樹脂)に変更し、得られた接着剤組成物の溶液特性及びポリエチレン基材に対する接着性能を実施例1と同様に測定し、各々表1、表2に示した。
尚、比較例1〜3は変性ポリエチレン共重合体(A成分)の融点が80℃を超える場合の例、比較例4〜6はA成分100重量部に対してB成分が30〜100重量部を外れる場合の例、及び比較例7〜16はB成分としてテルペン系以外の粘着付与剤を使用した場合の例である。
Claims (5)
- 融点が80℃未満の変性ポリエチレン共重合体(A成分)、テルペン系粘着付与剤(B成分)、および有機溶剤(C成分)を含有し、A成分100重量部に対して、B成分が30〜100重量部である接着剤組成物。
- テルペン系粘着付与剤(B成分)が、テルペンフェノール樹脂である事を特徴とする請求項1に記載の接着剤組成物。
- 有機溶剤(C成分)が、脂環族炭化水素化合物および/または芳香族炭化水素化合物である事を特徴とする請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- 前記A成分、B成分およびC成分の合計重量に占めるA成分とB成分の重量比率が20重量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物。
- さらにポリプロピレン系樹脂(D成分)を含有し、D成分が前記A成分100重量部に対して15重量部未満である事を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物。
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