JP7209002B2 - 積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
この問題を解消する方法として、アクリル系ブロック共重合体に滑剤を添加する方法が検討されている(例えば、特許文献1)。
[1]アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程(1)、ペレットに付着した水分を除去してペレット(D)を得る工程(2)及び、工程(2)で得られたペレット(D)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3)を含む、積層体の製造方法;
[2]工程(3)において、粘着剤層及び基材層を押出成形する、[1]に記載の積層体の製造方法;
[3]アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程(1)、ペレットに付着した水分を除去してペレット(D)を得る工程(2)、さらにアクリル樹脂粒子(B)をペレット(D)に接触させてペレット(D’)を得る工程(2’)及び、工程(2’)で得られたペレット(D’)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3’)を含む、積層体の製造方法;
[4]工程(3’)において、粘着剤層及び基材層を押出成形する、[3]に記載の積層体の製造方法;
[5]工程(3’)において、ペレット(D)及びペレット(D’)を含む粘着剤原料からの粘着剤組成物の作製を溶融混練により行う、[3]または[4]に記載の積層体の製造方法。
[6]アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)にアクリル樹脂粒子(B)が付着したペレット(D)が、該アクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程を経て得られたペレット(D)であり、
そのペレット(D)を含む粘着剤原料から、粘着剤組成物を作製し、その粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程を含む、積層体の製造方法;
[7]水分散液(C)が、湿式粉砕されたアクリル樹脂粒子(B)を含む水分散液(C-1)、及び乾式粉砕されたアクリル樹脂粒子(B)を含む水分散液(C-2)からなる群より選ばれる少なくとも1つである、[1]~[6]のいずれかに記載の積層体の製造方法;
[8]水分散液(C)が、湿式粉砕されたアクリル樹脂粒子(B)を含む水分散液(C-1)である、[7]に記載の積層体の製造方法;
を提供することにより達成される。
本発明で用いる原料ペレットに含まれるアクリル系ブロック共重合体(A)は、アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有する。
(a2-a1)n
(a2-a1)n-a2
a1-(a2-a1)n
(a2-a1)n-Z
(a1-a2)n-Z
(式中、nは1~30の整数、Zはカップリング部位(カップリング剤がポリマー末端と反応して化学結合を形成した後のカップリング部位)を表す)で表されるものであることが好ましい。また、上記nの値は、1~15であることが好ましく、1~8であることがより好ましく、1~4であることがさらに好ましい。
具体的には、下記一般式:
(a2-a1)m
(a2-a1)n-a2
a1-(a2-a1)m
(a2-a1)m-Z
(a1-a2)m-Z
(式中、nは1~30の整数、mは2~30の整数、Zはカップリング部位(カップリング剤がポリマー末端と反応して化学結合を形成した後のカップリング部位)を表す)で表されるものであることが好ましい。上記mの値は、2~15であることが好ましく、2~8であることがより好ましく、2~4であることがさらに好ましい。
重合体ブロック(a2)の含有量が5質量%未満であると、アクリル系ブロック共重合体(A)の流動性が高く液状であったり、アクリル系ブロック共重合体(A)からペレットを製造する際、例えばアンダーウォーターカッター等でカットしてもペレット形状を維持することができない場合があり、また、粘着剤組成物としての保持力が得られにくい傾向にある。重合体ブロック(a2)の含有量が40質量%を超えると、粘着剤組成物としてのタック特性が得られにくい傾向にある。
アクリル系ブロック共重合体(A)における重合体ブロック(a2)の含有量は、柔軟性に優れるペレットを得る観点からは、8~35質量%であることが好ましく、15~31質量%であることがより好ましい。
AlR1R2R3 (1)
(式(1)中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立して置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基又はN,N-二置換アミノ基を表すか、或いはR1が上記したいずれかの基であり、R2及びR3が一緒になって置換基を有していてもよいアリーレンジオキシ基を形成している。)で表される有機アルミニウム化合物の存在下に、必要に応じて、反応系内に、ジメチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、12-クラウン-4等のエーテル化合物;トリエチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ピリジン、2,2’-ジピリジル等の含窒素化合物をさらに添加して、(メタ)アクリル酸エステルを重合させる方法を採用することができる。
本発明で用いる水分散液(C)は、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない。
メタクリル酸メチル単位の含有量が上記範囲にあるアクリル樹脂粒子(B)が水分散液(C)に含まれていることにより、アクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットとの相容性が良くなり透明性に優れる傾向にある。
かかる他の単量体単位を構成し得る他の単量体としては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸n-オクチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸イソボルニル等のメタクリル酸アルキルエステル(ただしメタクリル酸メチルを除く);アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸ステアリル等のアクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン化合物;エチレン、プロピレン等のオレフィン化合物;アクリル酸;メタクリル酸等が挙げられる。
また、水分散液(C)には、アクリル系ブロック共重合体(A)が本来有する特性に悪影響を与え難くする点から、水溶性セルロース誘導体等の保護コロイド成分、水溶性重合体からなる水溶性増粘剤が含まれていないことが望ましい。
具体的な製造方法としては、アクリル樹脂を、水を溶媒に用いたビーズミル湿式粉砕方法によって所定の粒子径分布に粉砕後、水分散液で回収し、得られた水分散液をさらに希釈することで水分散液(C-1)を製造することができる。なお、湿式粉砕の運転中に水分散液の固形分濃度が高すぎると高粘度になり運転に支障をきたすため、固形分濃度は30質量%以下が適当である。また、湿式粉砕に用いるアクリル樹脂は予めACMパルベライザーやカウンタージェットミル等の乾式粉砕方法で一次粉砕したものを使用することが好ましく、さらに、乾式粉砕で使用するアクリル樹脂は300μm程度のビーズ形状であることがより好ましい。また、アクリル樹脂をACMパルベライザーやカウンタージェットミル等の乾式粉砕方法で所定の粒子径分布に粉砕後、粉砕されたアクリル樹脂粒子(B)を水へ分散させて水分散液(C-2)を製造することができる。
本発明の製造方法では、アクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程(1)を含む。
工程(1)を経た原料ペレットの表面には、水分散液(C)が付着する。本発明の製造方法では、上記工程(1)の後、このペレットの表面に付着した水分散液(C)の水分を除去してペレット(D)を得る工程(2)を含む。
ペレット(D)は、例えば、その後、最終製品として梱包するまでの工程装置内で、原料ペレットの膠着性に由来するペレットの残存が抑制される。しかし、ペレット状の最終製品とされる際には、さらにその後の使用(溶融成形、粘着剤作製等)までその状態で比較的長時間保存される場合がある。そのため、より膠着防止効果を高めるため、工程(2)の後に、さらにアクリル樹脂粒子(B)をペレット(D)に接触させてペレット(D’)を得る工程(2’)を含んでいてもよい。
本発明の積層体の製造方法は、工程(2)で得られたペレット(D)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3)を含む。粘着剤組成物の作製は、後述するように、ペレット(D)を含む粘着剤原料を溶融混練することにより行うことができる。粘着剤原料はペレット(D)を含めばよく、ペレット(D)のみからなるものであってもよい。また、上記粘着剤層の積層は、粘着剤組成物からなる粘着剤層及び基材層を押出成形することによって行ってもよい。
本発明の積層体の製造方法は、上記工程(2’)を有する場合には、工程(2’)で得られたペレット(D’)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3’)を経て積層体を製造してもよい。また、工程(3’)において、工程(2’)で得られたペレット(D’)及び工程(2)で得られたペレット(D)の混合物を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層してもよい。粘着剤組成物の作製は、後述するように、ペレット(D’)又はペレット(D)及び(D’)を含む粘着剤原料を溶融混練することにより行うことができる。粘着剤原料はペレット(D’)又はペレット(D)及び(D’)を含めばよく、ペレット(D’)又はペレット(D)及び(D’)のみからなるものであってもよい。また、上記粘着剤層の積層は、粘着剤組成物からなる粘着剤層及び基材層を押出成形することによって行ってもよい。
本発明で用いる粘着剤組成物は、工程(2)で得られたペレット(D)及び/又は工程(2’)で得られたペレット(D’)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製、例えばこれらを含む粘着剤原料を溶融混練して得られる。また、本発明で用いる粘着剤組成物には、必要に応じて粘着付与樹脂が含まれていてもよい。粘着付与樹脂が含まれることにより、粘着性、タック、相容性が向上する。なお、本発明で用いる粘着剤組成物では、後述する可塑剤が含まれていないことがより好ましい一態様である。
本発明の工程(3)又は(3’)では、上記粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層することで、該粘着剤層及び基材層を有する積層体を製造する。押出成形の方法としては、例えば、Tダイ法、ホットメルト塗工法、インフレーション法、カレンダー成形法等を用いることができ、特に、Tダイ法、ホットメルト塗工法を好適に用いることができる。押出成形法によれば、溶剤を用いることなく作製することができ、かつ比較的簡単な製造設備で積層体を作製することができる。また、製造工程の簡略化により、積層体の製造コストも安価に抑えやすい。
アクリル系ブロック共重合体の重量平均分子量、数平均分子量、及び分子量分布は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフィー(以下GPCと略記する)によりポリスチレン換算分子量で求めた。詳細は以下のとおりである。
・装置:東ソー株式会社製GPC装置「HLC-8020」
・分離カラム:東ソー株式会社製の「TSKgel GMHXL」、「G4000HXL」及び「G5000HXL」を直列に連結
・溶離剤:テトラヒドロフラン
・溶離剤流量:1.0ml/分
・カラム温度:40℃
・検出方法:示差屈折率(RI)
アクリル系ブロック共重合体における各重合体ブロックの構成割合は、1H-NMR(1H-核磁気共鳴)測定によって求めた。詳細は以下のとおりである。
・装置:日本電子株式会社製 核磁気共鳴装置「JNM-LA400」
・重溶媒:重水素化クロロホルム
水分散液中のアクリル樹脂粒子の粒子径分布(D10値、D50値、D90値)は、レーザー回折式粒子径分布測定装置を用いて求めた。詳細は以下のとおりである。
・装置:マイクロトラック・ベル株式会社製 レーザー回折・散乱式 粒子径分布測定装置「マイクロトラックMT3000II」
ペレットに付着したアクリル樹脂粒子(B)又は膠着防止剤の付着量は、得られたペレット全質量と、水分散液の濃度変化から算出した。
付着量[ppm]={(水分散液の濃度変化[ppm])×(水分散液の総量[g])}/(ペレット全質量[g])
押出ラミネート加工法又は共押出成形加工法の場合は、ペレットをホッパーから押出機に投入する際の、ブロッキング状態を評価した。
(押出機におけるブロッキング)
CC:ブロッキングが発生し、押出機に安定して供給できない
AA:ブロッキングが発生することなく、安定した速度で押出機に供給できる
(ホッパーに供給する際のブロッキング)
BB:ホッパーに供給する際に、ブロッキングが発生する
AA:ホッパーに供給する際にも、ブロッキングが発生することなく、安定した速度で押出機に供給できる
(ニーダーにおけるブロッキング)
ホットメルト塗工法の場合は、ニーダーにペレットを投入する際のブロッキング状態から投入のしやすさを評価した。
CC:ブロッキングが著しく、所定量をニーダーにすぐに投入できない
AA:ブロッキングが発生することなく、すぐに所定量をニーダーに投入できた
1時間連続運転した場合の、ダイヘッド周辺でのメヤニの有無について確認した。
下記実施例又は比較例で得られた粘着フィルムを幅10mm、長さ100mmに切り出し、ガラス板に張り合わせ、2kgローラで2往復させた。室温、24時間後に粘着フィルムをはがした後、ガラス面を観察した。ガラス面への糊残りが見られる場合には「有」とし、被着体汚染しやすく、粘着性能に劣ると判断した。
(1)100Lの重合槽内部を窒素で置換した後、室温にて撹拌しながら、トルエン46.5kgと1,2-ジメトキシエタン1.08kgを加え、続いて、イソブチルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ)アルミニウム808.5mmolを含有するトルエン溶液1.60kgを加え、さらにsec-ブチルリチウム103.95mmolを含有するsec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液0.06kgを加えた。
(2)続いて、これにメタクリル酸メチル1.08kgを加えた。反応液は当初、黄色に着色していたが、室温にて60分間撹拌後には無色となった。
(3)引き続き、重合液の内部温度を-30℃に冷却し、アクリル酸n-ブチル13.53kgを2時間かけて滴下し、滴下終了後-30℃にて5分間撹拌した。
(4)さらに、これにメタクリル酸メチル1.49kgを加え、一晩室温にて撹拌した。
(5)メタノ-ル0.50kgを添加して重合反応を停止した後、得られた反応液を495kgのメタノール中に注ぎ、液状沈殿物を析出させた。その後、液状沈殿物を回収し、乾燥させることにより、メタクリル酸メチル単位含有量(重合体ブロック(a2)の含有量)16.3質量%、重量平均分子量159,000、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)1.10のアクリル系トリブロック共重合体(A1)14.8kgを得た。
(6)上記(1)~(5)を10回繰り返し、アクリル系トリブロック共重合体(A1)約150kgを得た。
(7)得られたアクリル系トリブロック共重合体(A1)を、二軸押出機(KRUPP WERNER & PFLEIDERER社製「ZSK-25」)にてストランドカット方式によりペレット化し、原料ペレット(A’1)を得た。
(1)100Lの重合槽内部を窒素で置換した後、室温にて撹拌しながら、トルエン43.4kgと1,2-ジメトキシエタン2.17kgを加え、続いて、イソブチルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ)アルミニウム2008.0mmolを含有するトルエン溶液4.0kgを加え、さらにsec-ブチルリチウム249.8mmolを含有するsec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液0.14kgを加えた。
(2)続いて、これにメタクリル酸メチル2.31kgを加えた。反応液は当初、黄色に着色していたが、室温にて60分間撹拌後には無色となった。
(3)引き続き、重合液の内部温度を-30℃に冷却し、アクリル酸n-ブチル10.49kgを2時間かけて滴下し、滴下終了後-30℃にて5分間撹拌した。
(4)さらに、これにメタクリル酸メチル2.19kgを加え、一晩室温にて撹拌した。
(5)メタノ-ル0.67kgを添加して重合反応を停止した後、得られた反応液を500kgのメタノール中に注ぎ、液状沈殿物を析出させた。その後、液状沈殿物を回収し、乾燥させることにより、メタクリル酸メチル単位含有量(重合体ブロック(a2)の含有量)30.3質量%、重量平均分子量61,000、分子量分布1.09のアクリル系トリブロック共重合体(A2)14.7kgを得た。
(6)上記(1)~(5)を10回繰り返し、アクリル系トリブロック共重合体(A2)約150kgを得た。
(7)得られたアクリル系トリブロック共重合体(A2)を、二軸押出機(KRUPP WERNER & PFLEIDERER社製「ZSK-25」)にてストランドカット方式によりペレット化し、原料ペレット(A’2)を得た。
(1)3Lの三口フラスコに三方コックを付け内部を窒素で置換した後、室温にて撹拌しながら、トルエン1409gと1,2-ジメトキシエタン32.7gを加え、続いて、イソブチルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ)アルミニウム24.5mmolを含有するトルエン溶液48.6gを加え、さらにsec-ブチルリチウム4.35mmolを含有するsec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液2.55gを加えた。
(2)続いて、これにメタクリル酸メチル43.5gを加えた。反応液は当初、黄色に着色していたが、室温にて60分間撹拌後には無色となった。
(3)引き続き、重合液の内部温度を-30℃に冷却し、アクリル酸n-ブチル360gを2時間かけて滴下し、滴下終了後-30℃にて5分間撹拌した。
(4)さらに、これにメタクリル酸メチル61.5gを加え、一晩室温にて撹拌した。
(5)メタノ-ル15gを添加して重合反応を停止した後、得られた反応液を15kgのメタノール中に注ぎ、液状沈殿物を析出させた。その後、液状沈殿物を回収し、乾燥させることにより、メタクリル酸メチル単位含有量(重合体ブロック(a2)の含有量)22.5質量%、重量平均分子量111,000、分子量分布1.09のアクリル系トリブロック共重合体(A3)450gを得た。
(6)得られたアクリル系トリブロック共重合体(A3)を、小型二軸押出機(株式会社テクノベル製「KZW-15」)にてストランドカット方式によりペレット化し、原料ペレット(A’3)を得た。
(1)3Lの三口フラスコに三方コックを付け内部を窒素で置換した後、室温にて撹拌しながら、トルエン1409gと1,2-ジメトキシエタン32.7gを加え、続いて、イソブチルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシ)アルミニウム24.5mmolを含有するトルエン溶液48.6gを加え、さらにsec-ブチルリチウム2.55mmolを含有するsec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液1.50gを加えた。
(2)続いて、これにメタクリル酸メチル22.7gを加えた。反応液は当初、黄色に着色していたが、室温にて60分間撹拌後には無色となった。
(3)引き続き、重合液の内部温度を-30℃に冷却し、アクリル酸n-ブチル434gを2時間かけて滴下し、滴下終了後-30℃にて5分間撹拌した。
(4)さらに、これにメタクリル酸メチル29.4gを加え、一晩室温にて撹拌した。
(5)メタノ-ル15gを添加して重合反応を停止した後、得られた反応液を15kgのメタノール中に注ぎ、液状沈殿物を析出させた。その後、液状沈殿物を回収し、乾燥させることにより、メタクリル酸メチル単位含有量(重合体ブロック(a2)の含有量)11.0質量%、重量平均分子量200,000、分子量分布1.11のアクリル系トリブロック共重合体(A4)440gを得た。
(6)得られたアクリル系トリブロック共重合体(A4)を、小型二軸押出機(株式会社テクノベル製「KZW-15」)にてストランドカット方式によりペレット化し、原料ペレット(A’4)を得た。
(1)窒素置換した撹拌装置付き耐圧容器に、α-メチルスチレン90.9g、シクロヘキサン138g、メチルシクロヘキサン15.2g及びテトラヒドロフラン3.2gを仕込んだ。この混合液にsec-ブチルリチウム(1.3Mシクロヘキサン溶液)9.8mlを添加し、-10℃で3時間重合した。重合開始から3時間後のポリα-メチルスチレンの数平均分子量(Mn)は6,600であり、α-メチルスチレンの重合転化率は89%であった。
(2)次いで、この反応混合液にブタジエン23gを添加し、-10℃で30分間撹拌して重合を行った後、シクロヘキサン930gを加えた。この時点でのα-メチルスチレンの重合転化率は89%であり、形成したポリブタジエンブロック(g1)の数平均分子量(GPC測定、標準ポリスチレン換算)は3,700であり、1H-NMR測定から求めた1,4-結合量は19モル%であった。
(3)次に、本反応液にさらにブタジエン141.3gを加え、50℃で2時間重合反応を行った。この時点のサンプリングで得られたブロック共重合体(構造:F-g1-g2)のポリブタジエンブロック(g2)の数平均分子量(Mn)は29,800であり、1H-NMR測定から求めた1,4-結合量は60モル%であった。
(4)続いて、この重合反応溶液に、ジクロロジメチルシラン(0.5Mトルエン溶液)12.2mlを加え、50℃にて1時間撹拌し、ポリα-メチルスチレン-ポリブタジエン-ポリα-メチルスチレントリブロック共重合体を得た。このときのカップリング効率を、カップリング体(ポリα-メチルスチレン-ポリブタジエン-ポリα-メチルスチレントリブロック共重合体:F-g1-g2-X-g2-g1-F;式中、Xはカップリング剤残基(-Si(Me)2-)を表す。数平均分子量(Mn)=81,000)と、未反応ブロック共重合体(ポリα-メチルスチレン-ポリブタジエンブロック共重合体:F-g1-g2、数平均分子量(Mn)=41,000)のGPCにおけるUV吸収の面積比から算出すると94質量%であった。また、1H-NMR解析の結果、ポリα-メチルスチレン-ポリブタジエン-ポリα-メチルスチレントリブロック共重合体中のポリα-メチルスチレンブロックの含有量は30質量%であり、ポリブタジエンブロック全体、すなわちブロック(g1)及びブロック(g2)の1,4-結合量は60モル%であった。
(5)上記で得られた重合反応溶液中に、オクチル酸ニッケル及びトリエチルアルミニウムから形成されるチーグラー系水素添加触媒を水素雰囲気下に添加し、水素圧力0.8MPa、80℃で5時間の水素添加反応を行ない、ポリα-メチルスチレン-ポリブタジエン-ポリα-メチルスチレントリブロック共重合体の水素添加物を得た。
(6)得られた水添ブロック共重合体をGPC測定した結果、主成分はピークトップ分子量(Mt)=81,000、数平均分子量(Mn)=78,700、重量平均分子量(Mw)=79,500、Mw/Mn=1.01であるポリα-メチルスチレン-ポリブタジエン-ポリα-メチルスチレントリブロック共重合体の水添物(カップリング体)であり、GPCにおけるUV(254nm)吸収の面積比から、カップリング体は94質量%含まれることが判明した。また、1H-NMR測定により、ブロック(g1)及びブロック(g2)から構成されるポリブタジエンブロックの水素添加率は99モル%であった。
アクリル樹脂(メタクリル酸メチル単位含有量:90質量%、重量平均分子量:85,000)を用いて、下記の乾式粉砕機によって粉砕後の粒子径分布のD50値=6μmになるようにアクリル樹脂粒子(B1)を製造した。得られたアクリル樹脂粒子(B1)を固形分濃度が0.5質量%になるように水に分散させた水分散液(C-2-1)を循環冷却水に用い、合成例1で得られたアクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を、下記のアンダーウォーターカット押出機にて直径3mm程度の球状ペレットに再ペレット化し、遠心脱水機を通した後に回収し、ペレット(D1)を得た。結果を表2に示す。
<製造条件>
・乾式粉砕機:衝撃式粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製、ACMパルベライザー-10)、カウンタージェットミル(ホソカワミクロン株式会社製、200AFG)
・アンダーウォーターカット押出機:JSW-JBaII 二軸 スクリュ径54mm、L/D=42
・押出条件:温度230℃ 樹脂吐出200kg/h スクリュ回転数520rpm ダイス孔径2.4mm×48穴 4枚刃カッター 循環冷却水(PCW)45℃ PCW流量200L/min
・遠心脱水機(株式会社日本製鋼所製)
アクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を合成例4で得られたアクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’4)に変更する以外は、製造例1と同様の方法で、ペレット(D2)を得た。結果を表2に示す。
アクリル樹脂(メタクリル酸メチル単位含有量:90質量%、重量平均分子量:85,000)を用いて、下記の乾式粉砕機によって粉砕後の粒子径分布のD50値=27μmになるようにアクリル樹脂粒子(B0)を製造した。その後、媒体を水とした下記の湿式粉砕機によって粉砕後の粒子径分布のD50値=6μmになるようにアクリル樹脂粒子(B2)の水分散液を製造した。その後、固形分濃度が0.5質量%になるように調整した水分散液(C-1-1)を循環冷却水に用い、合成例1で得られたアクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を、製造例1に記載のアンダーウォーターカット押出機にて直径3mm程度の球状ペレットに再ペレット化し、遠心脱水機を通した後に回収し、ペレット(D3)を得た。結果を表2に示す。
・乾式粉砕機:衝撃式粉砕機(ホソカワミクロン株式会社製、ACMパルベライザー-10)
・湿式粉砕機:スターミル(アシザワ・ファインテック株式会社製、LMZ)
アクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を表2に記載のアクリル系ブロック共重合体の原料ペレットに変更する以外は、製造例3と同様の方法でペレット(D4)~(D6)を得た。結果を表2に示す。
製造例3と同様の方法で、湿式粉砕機によって粉砕後のD50値=9μmになるようにアクリル樹脂粒子(B3)の水分散液を製造した。その後、固形分濃度が0.5質量%になるように調整した水分散液(C-1-2)を循環冷却水に用い、合成例1で得られたアクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を、アンダーウォーターカット押出機にて直径3mm程度の球状ペレットに再ペレット化し、遠心脱水機を通した後に回収し、ペレット(D7)を得た。結果を表2に示す。
アエロジルR972(日本アエロジル株式会社製、疎水性二酸化珪素)を固形分濃度が0.5質量%になるように水に分散させて循環冷却水に用い、製造例1と同様に、アクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)の再ペレット化試験を試みたが、アエロジルR972は疎水性であるため水への分散性は悪く、ペレットに固形分を十分に付着させることができず、遠心脱水機内部で、ペレットの膠着に起因する詰まりが観察され、工程通過性が著しく悪かった。また、ペレットへのアエロジルR972の付着量の算出を試みたが、付着量が少なく、検出限界以下であった。結果を表2に示す。
アエロジルR972の代わりにアエロジル200V(日本アエロジル株式会社製、親水性二酸化珪素)を用いた以外は製造例8と同様に再ペレット化試験を試みたところ、アエロジル200Vは親水性であるため水への分散性は良好であったが、ペレットに固形分を付着させることができず、遠心脱水機内部で、ペレットの膠着に起因する詰まりが観察され、工程通過性が著しく悪かった。また、ペレットへのアエロジル200Vの付着量の算出を試みたが、付着量が少なく検出限界以下であった。結果を表2に示す。
アエロジルR972の代わりにアルフローH50T(日油株式会社製、エチレンビスステアリン酸アミド)を用いた以外は製造例8と同様に再ペレット化試験を試みたところ、アルフローH50Tの水への分散性は悪く、ペレットに固形分を付着させることができず、遠心脱水機内部で、ペレットの膠着に起因する詰まりが観察され、工程通過性が著しく悪かった。また、ペレットへのアルフローH50Tの付着量の算出を試みたが、付着量が少なく検出限界以下であった。結果を表2に示す。
アエロジルR972の代わりにアルフローH50ES(日油株式会社製、エチレンビスステアリン酸アミド乳化液:不揮発分42質量%)を用いた以外は製造例8と同様に再ペレット化試験を試みたところ、アルフローH50ESの水への分散性は良好であり、ペレットへの付着性も良好で、ダイス部あるいは遠心脱水機内部で、ペレットの膠着に起因する詰まりは観察されず、良好な工程通過性を示し、ペレット(D11)を得た。結果を表2に示す。
製造例1に記載の方法に加えて、製造例1で得られたアクリル樹脂粒子(B1)を、遠心脱水後のペレット(D1)にオンラインで、ペレットの質量に対して500ppm程度添加し、ペレット(D’1)を得た。結果を表3に示す。
アクリル樹脂粒子(B1)及びペレット(D1)を表3に記載の通りに変更する以外は製造例12と同様の方法でペレット(D’2)~(D’6)を得た。結果を表3に示す。
製造例11に記載の方法に加えて、アルフローH50Tを遠心脱水後のペレット(D11)にオンラインで、ペレットの質量に対して500ppm程度添加し、ペレット(D’7)を得た。結果を表3に示す。
製造例11に記載の方法に加えて、アエロジルR972を遠心脱水後のペレット(D11)にオンラインで、ペレットの質量に対して500ppm程度添加し、ペレット(D’8)を得た。結果を表3に示す。
製造例3と同様の方法で、固形分濃度が0.5質量%になるように調整した水分散液(C-1-1)に界面活性剤としてオレイン酸ナトリウムを100ppm添加したものを循環冷却水に用い、合成例1で得られたアクリル系ブロック共重合体の原料ペレット(A’1)を、アンダーウォーターカット押出機にて再ペレット化試験を試みたところ、界面活性剤の添加により水への分散性は良好であったが、泡立ちが激しく工程通過性が著しく悪くなった。またペレットに固形分を付着させにくく、遠心脱水機内部で、ペレットの膠着に起因する詰まりも観察され、全体として工程通過性が著しく悪かった。結果を表2に示す。
(基材層)
・PETフィルム:E5000、厚さ75μm、東洋紡株式会社製
・シリコン離形処理PETフィルム:A31、厚さ25μm、帝人ソリューション株式会社製
(不織布)
・不織布A:ポリエステル系不織布 15TH-36、廣瀬製紙株式会社製
・不織布B:ポリエステル系不織布 05TH-20、廣瀬製紙株式会社製
製造例1で得られたペレット(D1)をホッパーから二軸押出機に投入し、290℃の温度条件下で加熱溶融させて、Tダイ法にてPETフィルム上に、幅300mm、厚さ75μmの粘着剤層をラミネートし、さらにシリコン離形処理PETでカバーすることで粘着フィルムを作製した。引き取り速度は4.0m/minとした。用いたペレット(D1)は耐膠着性に優れていることから、ブロッキングが発生することなく、安定した速度で二軸押出機に供給でき、厚み斑の小さい(±2μm)粘着フィルムが得られた。なお、1時間連続運転したが、ダイヘッド周辺でのメヤニは確認されなかった。
ついで得られた粘着フィルムを幅10mm、長さ100mmに切り出し、ガラス板に張り合わせ、2kgローラで2往復させた。室温、24時間後に粘着フィルムをはがした後、ガラス面を目視確認したが、糊残り等は見られず、被着体汚染は確認されなかった。結果を表4に示す。
表4に記載の条件に変更した以外は、実施例1と同様の手法で粘着フィルムを作製し、評価を行った。湿式粉砕機を用いて作製されたアクリル樹脂微粒子分散液から得られたペレット、及び遠心脱水後にオンラインでアクリル樹脂微粒子を添加したペレットは、ホッパーに供給する際にも、ペレット同士のブロッキングもなく、ホッパーでのブロッキングも発生することなく、より安定した速度で押出機に供給できた。結果を表4に示す。
合成例1で得られたアクリル系ブロック共重合体からなる原料ペレット(A’1)を用い、実施例1と同様の手法で塗工しようと試みたが、ホッパーでのブロッキングが著しく発生し、二軸押出機に安定して供給できなかったため、目的とする粘着フィルムを得ることができなかった。結果を表4に示す。
表4に記載の条件に変更した以外は、実施例1と同様の手法で塗工しようと試みたが、ホッパーでのブロッキングが著しく発生し、二軸押出機に安定して供給できなかったため、目的とする粘着フィルムを得ることができなかった。結果を表4に示す。
表4に記載の条件に変更した以外は、実施例1と同様の手法で粘着フィルムを作製したところ、いずれもブロッキングが発生することなく、より安定した速度で二軸押出機に供給でき、厚み斑の小さい(±2μm)粘着フィルムが得られた。しかし、1時間連続運転したところ、ダイヘッド周辺にメヤニが確認された。また、実施例1と同様の手法で粘着性能を確認したところ、ガラス面への糊残りが見られ、被着体汚染しやすいことが確認された。結果を表4に示す。
(基材層)
ブロックPP:ノバテックPP「BC4FC」、日本ポリプロ株式会社製
表5に示す配合割合で、二軸押出機により230℃で溶融混練した後、押出し、ストランドカット方式によりペレット化し、中間層用の樹脂組成物(N1~N3)を得た。
・商品名:「アクリフトWH401-F」、住友化学株式会社製
・商品名:「エルバロイAC12024S」、三井・デュポン ポリケミカル株式会社製
・商品名:「パラペットGF」、株式会社クラレ製
・粘着付与樹脂W:商品名「YS resin SX100」ヤスハラケミカル株式会社製、芳香族炭化水素系樹脂
・粘着付与樹脂X:商品名「Arkon P140」荒川化学工業株式会社製、水添石油系樹脂
表6の共押出成形時の使用形態において、「前混練後ペレット化」と記載した、実施例16においては、粘着剤層に用いるペレットと粘着付与樹脂をドライブレンドした後、二軸押出機により230℃で溶融混練、押出後、ストランドを製造例3で用いたアクリル樹脂粒子(B2)の固形分濃度が0.5質量%の水分散液(C-1-1)に通した後、ストランドカット方式によりペレット化した。
3種3層フィードブロック式Tダイ共押出装置を用いて、基材層、中間層、粘着剤層の成分をそれぞれホッパーから単軸押出機に投入し、下記の温度条件下で加熱溶融させて、Tダイにフィードし、下記の共押出成形加工法条件にて、粘着フィルムを作製した。用いたペレット、粘着付与樹脂とのドライブレンド、及び共押出成形前に事前混練したペレットはいずれも耐膠着性に優れていることから、ブロッキングが発生することなく、安定した速度で単軸押出機に供給でき、総厚みとして厚み斑の小さい(±2μm)粘着フィルムを作製することができた。特に、実施例14~19は、湿式粉砕機を用いて作製されたアクリル樹脂微粒子分散液から得られたペレット、及び遠心脱水後にオンラインでアクリル樹脂微粒子を添加したペレットを用いており、ホッパーに供給する際にも、ペレット同士のブロッキングもなく、ホッパーでのブロッキングも発生することなく、より安定した速度で押出機に供給できた。なお、1時間連続運転したが、ダイヘッド周辺でのメヤニは確認されなかった。
ついで得られた粘着フィルムを幅10mm、長さ100mmに切り出し、ガラス板に張り合わせ、2kgローラで2往復させた。室温、24時間後に粘着フィルムをはがした後、ガラス面を目視確認したが、糊残り等は見られず、被着体汚染は確認されなかった。
<共押出成形加工法条件>
・層構成と各層の厚み
基材層/中間層/粘着層=40μm/10μm/10μm
・押出温度
各層の押出時の各押出機での成形温度は、基材層:230℃、中間層:210℃、粘着層:230℃とした。
・Tダイ、フィードブロック、冷却ロールの仕様及び成形時の温度、引き取り条件幅
Tダイの幅は300mmであり、3種の組成物の合流地点までのアダプタ、Tダイ、3種3層用フィードブロック(合流地点での成形装置)の温度はいずれも230℃とした。Tダイから吐出された積層体を引き取る冷却ロールの温度は40℃、引取り速度は4.0m/minとし、カバーフィルムは用いずにそのまま巻き取った。
合成例1で得られた原料ペレット(A’1)を粘着剤層に用い、実施例13と同様に、基材層、中間層、粘着剤層の成分をそれぞれホッパーから単軸押出機に投入し、共押出成形加工法を試みたが、ホッパーでのブロッキングが著しく発生し、単軸押出機に安定して供給できなかったため、目的とする粘着フィルムを得ることができなかった。
ペレット(D’7)を用い、実施例13と同様の手法を試みた。用いたペレット(D’7)は耐膠着性に優れていることから、ブロッキングが発生することなく、より安定した速度で単軸押出機に供給でき、総厚みとして厚み斑の小さい(±2μm)粘着フィルムを作製することができた。一方、1時間連続運転したところ、ダイヘッド周辺にメヤニが確認された。また、粘着性能を確認したところ、ガラス面への糊残りが見られ、被着体汚染しやすいことが確認された。
(基材層)
・PETフィルム:E5000、厚さ75μm、東洋紡株式会社製
・シリコン離形処理PETフィルム:A31、厚さ25μm、帝人ソリューション株式会社製
(粘着付与樹脂)
・粘着付与樹脂O:商品名「KE311」荒川化学工業株式会社製、水添ロジンエステル
・粘着付与樹脂P:商品名「Ysertack311」Euro Yser社製、ロジンエステル
・粘着付与樹脂Q:商品名「Pensel D125」荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル
・粘着付与樹脂R:商品名「FORAL AX-E」Eastman社製、ロジン酸
・粘着付与樹脂S:商品名「YS polyster T160」ヤスハラケミカル株式会社製、テルペンフェノール系樹脂
・粘着付与樹脂T:商品名「YS resin SX100」ヤスハラケミカル株式会社製、芳香族炭化水素系樹脂
・粘着付与樹脂U:商品名「Arkon P100」荒川化学工業株式会社製、水添石油系樹脂
(可塑剤)
・可塑剤L1:商品名「DOTP」Eastman社製、ビス(2-エチルヘキシル)テレフタレート
・可塑剤L2:商品名「ATBC」旭化成ファインケム株式会社製、アセチルクエン酸トリブチル
・可塑剤L3:商品名「Micryl 105」Polychem社製、ポリn-ブチルアクリレートオリゴマー
表7の配合比に基づき、170℃に設定したニーダーにペレットを投入して均一に溶融させた。用いたペレットは、耐膠着性に優れていることから、ブロッキングが発生することなく、所定量をすぐにニーダーに投入することができた。その後、そのニーダーの温度を155℃に設定し、粘着付与樹脂を表7の配合比に基づき添加し、均一になるまで溶融混練させた後、可塑剤を表7の配合比に基づき添加し、均一になるまで溶融混練させて粘着剤組成物を得た。得られた粘着剤組成物を非接触式のホットメルトコーター(ITWダイナテック株式会社製、クロスコーター)を用いて上記PETフィルム上に粘着層の厚さが25μmになるように170℃にて溶融塗工し、さらに上記シリコン離形処理PETでカバーすることで粘着フィルムを作製した。引き取り速度は4.0m/minとした。なお、1時間連続運転したが、ダイヘッド周辺でのメヤニは確認されなかった。
ついで得られた粘着フィルムを幅10mm、長さ100mmに切り出し、ガラス板に張り合わせ、2kgローラで2往復させた。室温、24時間後に粘着フィルムをはがした後、ガラス面を目視確認したが、糊残り等は見られず、被着体汚染は確認されなかった。
合成例1で得られた原料ペレット(A'1)を粘着剤層に用い、実施例20と同様に、ニーダーに所定量投入しようと試みたが、原料ペレット(A'1)の膠着が著しく、所定量投入することが困難であり、強制的に解砕して投入したため、正確な量を仕込むことができなかった。それ以外は、実施例20と同様の結果であった。
表7に記載の条件に変更した以外は、実施例20と同様の手法で粘着フィルムを作製したところ、用いたペレットが耐膠着性に優れていることから、ブロッキングが発生することなく、所定量をすぐにニーダーに投入することができ、表7の配合比からなる粘着剤組成物を得た。得られた粘着剤組成物を非接触式のホットメルトコーター(ITWダイナテック株式会社製、クロスコーター)を用いて上記PETフィルム上に粘着剤層の厚さが25μmになるように170℃にて溶融塗工し、さらに上記シリコン離形処理PETでカバーすることで粘着フィルムを作製した。引き取り速度は4.0m/minとした。なお、1時間連続運転したところ、ダイヘッド周辺にメヤニが確認された。
ついで得られた粘着フィルムを幅10mm、長さ100mmに切り出し、ガラス板に張り合わせ、2kgローラで2往復させた。室温、24時間後に粘着フィルムをはがした後、ガラス面を目視確認したところ、ガラス面への糊残りが見られ、被着体汚染しやすいことが確認された。
Claims (6)
- アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程(1)、
ペレットに付着した水分を除去してペレット(D)を得る工程(2)及び、
工程(2)で得られたペレット(D)を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3)を含み、
前記アクリル樹脂粒子(B)が、樹脂塊から乾式粉砕により樹脂粒子を製造した後に、この樹脂粒子から湿式粉砕により製造されたものである、
積層体の製造方法。 - 工程(3)において、粘着剤層及び基材層を押出成形する、請求項1に記載の積層体の製造方法。
- アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、アクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程(1)、
ペレットに付着した水分を除去してペレット(D)を得る工程(2)、
さらにアクリル樹脂粒子(B)をペレット(D)に接触させてペレット(D')を得る工程(2')及び、
工程(2')で得られたペレット(D')を含む粘着剤原料から粘着剤組成物を作製し、その粘着剤組成物からなる粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程(3')を含む、積層体の製造方法。 - 工程(3')において、粘着剤層及び基材層を押出成形する、請求項3に記載の積層体の製造方法。
- 工程(3')において、ペレット(D)及びペレット(D')を含む粘着剤原料からの粘着剤組成物の作製を溶融混練により行う、請求項3または4に記載の積層体の製造方法。
- アクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a1)とメタクリル酸アルキルエステル単位からなる少なくとも1つの重合体ブロック(a2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(A)にアクリル樹脂粒子(B)が付着したペレット(D)が、該アクリル系ブロック共重合体(A)の原料ペレットを、樹脂塊から乾式粉砕により樹脂粒子を製造した後に、この樹脂粒子から湿式粉砕により製造されたアクリル樹脂粒子(B)を含み、界面活性剤を含まない水分散液(C)に接触させる工程を経て得られたペレット(D)であり、
そのペレット(D)を含む粘着剤原料から、粘着剤組成物を作製し、その粘着剤層を押出成形して該粘着剤層と基材層とを積層する工程を含む、積層体の製造方法。
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