JP6726011B2 - 易解体性ホットメルト組成物 - Google Patents

Description

本願発明は、易解体性ホットメルト組成物に関する。

従来、ポリオレフィン樹脂に対するシール性、及び解体性に優れるホットメルト組成物として、重量平均分子量が２５万以上の、ＳＥＥＰＳ（ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ポリスチレンのブロックコポリマー）１００質量部に対して、水酸基価が２０〜２００（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であるテルペンフェノール樹脂５〜５００質量部と、炭化水素系可塑剤３５０〜２０００質量部とを含有する易解体性ホットメルト組成物が提案されている（特許文献１）。

特許第４９１８８４５号公報

しかしながら、特許文献１に示された易解体性ホットメルト組成物は、ポリオレフィン樹脂に対するシール性と解体性には優れていても、一般的なポリプロピレン樹脂に対しては、十分な易剥離性を有しない傾向があった。また、２２０℃の高温下に放置すると、粘度低下の変化率が大きく、耐熱性が不十分な場合があった。

本願発明が解決しようとする課題は、ポリプロピレン樹脂に対しても、良好な密着性と易剥離性を有するとともに、組成物自体の弾力性に優れ、２２０℃の高温下に放置しても、粘度低下の変化率が小さく、十分な耐熱性を有する易解体性ホットメルト組成物を提供することにある。

本願発明は、重量平均分子量が１５万以上のＳＥＥＰＳブロックコポリマー（Ａ）１００重量部に対して、動粘度（４０℃）が２００〜１０００ｍｍ^２／ｓのパラフィンオイル（Ｂ）３００〜８００重量部と、軟化点が１００℃以上の芳香族系石油樹脂（Ｃ）３０〜４００重量部と、非極性の粘着付与剤（Ｄ）３０〜６００重量部と、を含み、ポリプロピレンワックスを含まないことを特徴とする易解体性ホットメルト組成物を提供する。

本願発明にかかる組成物は、ポリプロピレン樹脂に対して、良好な密着性と易剥離性を有するとともに、組成物自体の弾力性に優れ、２２０℃の高温下に放置しても、粘度低下の変化率が小さく、十分な耐熱性を有するという効果を有する。

本願発明にかかる組成物は、重量平均分子量が１５万以上のＳＥＥＰＳブロックコポリマー（Ａ）と、動粘度（４０℃）が２００〜１０００ｍｍ^２／ｓのパラフィンオイル（Ｂ）と、軟化点が１００℃以上の芳香族系石油樹脂（Ｃ）と、非極性の粘着付与剤（Ｄ）と、を含み、ポリプロピレンワックスを含まないことを特徴とし、この他に必要により、老化防止剤、充填材、着色剤、ポリエチレンワックス、補強材等を配合することができる。

＜ＳＥＥＰＳブロックコポリマー＞
重量平均分子量が１５万以上のＳＥＥＰＳブロックコポリマー（Ａ）は、本願発明にかかる組成物のベースポリマーとして用いられる。当該（Ａ）成分の重量平均分子量は、ＧＰＣ法により測定した数値において、１５万以上である必要があり、１５万以上４０万未満であることが好ましく、１５万以上３０万未満であることがより好ましく、２０万以上２５万未満であることが特に好ましい。また、当該（Ａ）成分の配合量としては、組成物全体に対して、１〜５０重量％配合することが好ましく、３〜３０重量％配合することがさらに好ましく、５〜１５重量％配合することが特に好ましい。この範囲内であることにより、組成物自体の弾性を維持したままで、被着体との密着性を向上させることができる。

当該（Ａ）成分のスチレン含有量としては、１０〜７０重量％であることが好ましく、２０〜４０重量％であることが特に好ましい。この範囲内であることにより、組成物を塗布する際の作業性が良好となり、また塗布した後の易解体性が向上する傾向がある。

＜パラフィンオイル＞
動粘度（４０℃）が１００〜１０００ｍｍ^２／ｓのパラフィンオイル（Ｂ）は、本願発明にかかる組成物を、２２０℃程度の高温下に放置した際の、粘度低下の変化率を抑えるために用いられる。当該（Ｂ）成分は、比較的に高分子量の脂肪族系飽和炭化水素化合物であり、その動粘度としては、ＪＩＳ Ｋ２２８３による４０℃における測定値にて、１００〜１０００ｍｍ^２／ｓである必要があり、２００〜８００ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、３００〜６００ｍｍ^２／ｓであることがさらに好ましく、３５０〜５００ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。また、同様に、１００℃における測定値にて、１５〜４５ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、２０〜４０ｍｍ^２／ｓであることがさらに好ましく、２５〜３５ｍｍ^２／ｓであることが特に好ましい。この範囲内であることにより、組成物を塗布する際の作業性が良好となり、また粘度低下の変化率を抑えられることから、耐熱性が向上する傾向がある。当該（Ｂ）成分として適する市販品としては、ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０（出光興産株式会社、商品名、動粘度（４０℃）：４０９ｍｍ^２／ｓ、動粘度（１００℃）：３１ｍｍ^２／ｓ）がある。

当該（Ｂ）成分の配合量としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、３００〜２０００重量部配合することが好ましく、４００〜１５００重量部配合することがさらに好ましく、５００〜１０００重量部配合することが特に好ましい。この範囲内において、配合することにより、組成物を塗布する際の作業性が良好となり、また粘度低下の変化率を抑えられることから、耐熱性が向上する傾向がある。

また、当該（Ｂ）成分に加えて、塗布作業性や耐熱性を損なわない範囲において、動粘度が上記規格による４０℃における測定値にて、１００ｍｍ^２／ｓ未満のパラフィンオイルを配合することもできる。この成分として適する市販品としては、ダイアナプロセスオイルＰＷ−９０（出光興産株式会社、商品名、動粘度（４０℃）：９１ｍｍ^２／ｓ、動粘度（１００℃）：１１ｍｍ^２／ｓ）がある。

＜芳香族系石油樹脂＞
軟化点が１００℃以上の芳香族系石油樹脂（Ｃ）は、本願発明にかかる組成物に、耐熱性を付与するために用いられる。軟化点としては、熱機械分析方法（ＴＭＡ）により測定した数値において、１００℃以上である必要があり、１００℃〜２５０℃であることが好ましく、１２０℃〜２００℃であることがより好ましく、１４０℃〜１８０℃であることが特に好ましい。この範囲内であることにより、十分な耐熱性を付与できる上、組成物自体の弾性が向上する傾向がある。当該（Ｃ）成分として適する市販品としては、エンデックス１５５（イーストマンケミカルジャパン社、商品名、α−メチルスチレン系共重合体、軟化点：１５５℃）がある。

当該（Ｃ）成分の配合量としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、３０〜５００重量部配合することが好ましく、５０〜４００重量部配合することがさらに好ましく、７０〜３００重量部配合することが特に好ましい。この範囲内において、配合することにより、組成物自体の弾性が良好なものとなる上、高温下における粘度低下の変化率を抑えられることから、耐熱性が向上する傾向がある。

＜粘着付与剤＞
非極性の粘着付与剤（Ｄ）としては、水添テルペン樹脂、Ｃ_５〜Ｃ_９水添脂環族系炭化水素樹脂、Ｃ_５〜Ｃ_９水添変性脂環族系炭化水素樹脂、シクロペンタジエン系石油樹脂などが挙げられる。当該（Ｄ）成分の配合量としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、１０〜６００重量部配合することが好ましく、３０〜４００重量部配合することがさらに好ましく、５０〜２００重量部配合することが特に好ましい。この範囲内において、配合することにより、組成物に十分な粘着性を付与することができる上、高温下における粘度低下の変化率を抑制できる傾向がある。

本願発明にかかる組成物においては、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須とするが、表面タック性を低下させるために、さらに、ポリエチレンワックスを配合してもよい。当該成分は、常温で固体の化学物質であり、その配合量としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、１〜１００重量部配合することが好ましく、３〜５０重量部配合することがさらに好ましく、５〜３０重量部配合することが特に好ましい。この範囲内において、配合することにより、表面タック性を十分に低下させることができる上、ポリプロピレン樹脂に対する易解体性が良好なものとなる傾向がある。

その一方で、本願発明にかかる組成物においては、ポリプロピレンワックスを含まない必要がある。当該成分を配合すると、仮に、被着体がポリプロピレンである場合は、親和性が良好となる反面、易解体性が悪化する傾向がある。

その他の成分として、熱による劣化を防止するために、老化防止剤を配合することができる。当該成分としては、亜リン酸塩系、ナフチルアミン系、ｐ−フェニレンジアミン系、キノリン系、ヒドロキノン系、ビス・トリス・ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダードフェノール系などの化合物が挙げられ、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、一次酸化防止剤のヒンダードフェノール系、二次酸化防止剤の亜リン酸塩系を併用したものが好ましい。当該成分として適する市販品としては、ノクラックＴＤ（大内新興化学工業株式会社、商品名）、ノンフレックスＲＤ（精工化学株式会社、商品名）、ＡＬ−１２２（共同薬品株式会社、商品名）が挙げられる。当該成分の配合量としては、上記（Ａ）成分１００重量部に対して、０．１〜２０重量部配合することが好ましい。０．１重量部未満では、熱劣化防止効果が十分ではなく、２０重量部を超えて配合を行っても、それ以上効果が得られない。

また、充填性、軽量化、流動性の調整などに加え、沈降防止のために、中空フィラーを配合することもできる。当該成分は、平均粒子径（重量による累積５０％Ｄ_５０）が１００μｍ以下、見かけ比重が１．０以下のガラスマイクロバルーン、パーライト、シリカバルーン、アルミナバルーン、カーボンバルーン、アルミノシリケートバルーンを使用することが好ましい。この範囲内において、配合することにより、外観不良が発生したり、本願発明にかかる組成物が溶融する際にフィラーが沈降したりするのを抑えることができる。

＜実施例及び比較例＞
表１に示す配合において、２軸エクストルーダーにて２２０℃で十分に混練し、実施例及び比較例の易解体性ホットメルト組成物を得た。以下に、使用した原材料を示す。
ＳＥＥＰＳブロックコポリマー：セプトン４０５５（株式会社クラレ、商品名、重量平均分子量：２３万、Ｍｗ／Ｍｎ：１．３）
パラフィンオイル１：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０（出光興産株式会社、商品名、動粘度（４０℃）：４０９ｍｍ^２／ｓ、動粘度（１００℃）：３１ｍｍ^２／ｓ）
パラフィンオイル２：ダイアナプロセスオイルＰＷ−９０（出光興産株式会社、商品名、動粘度（４０℃）：９１ｍｍ^２／ｓ、動粘度（１００℃）：１１ｍｍ^２／ｓ）
芳香族系石油樹脂：エンデックス１５５（イーストマンケミカルジャパン社、商品名、α−メチルスチレン系共重合体、軟化点：１５５℃）
粘着付与剤：エスコレッツ５３２０（エクソンモービル社、商品名、水添脂環族系炭化水素樹脂、軟化点１２０℃〜１３０℃）
ポリエチレンワックス：サンワックスＬＥＬ２５０（三洋化成工業株式会社、商品名、軟化点（ＪＩＳ Ｋ２２０７）：１２４℃）
ポリプロピレンワックス：ＡＣ−１０８９（ハネウェル社、商品名、滴点（ＡＳＴＭ Ｄ−３９５４）：１４６℃）
老化防止剤：ＡＬ−１２２（共同薬品株式会社、商品名）
充填材：スコッチＫ３７（住友スリーエム株式会社、商品名、中空ガラスバルーン、平均粒経Ｄ_５０（重量による５０％積算値）：４０μｍ）
着色料：旭サーマルカーボン（旭カーボン株式会社、商品名、カーボンブラック）

また、実施例及び比較例にて得られた易解体性ホットメルト組成物について、以下の物性評価を行なった。この結果を表２に示す。

＜粘度変化率＞
実施例又は比較例の易解体性ホットメルト組成物１３ｍｌを、ブルックフィールドＢＨ型粘時計にて、２２０℃に加熱したセルに入れ、２０分後にＮｏ．２９のスピンドルを挿入し、当該スピンドルを５ｒｐｍで回転させ、さらに２０分後の値を測定値（粘度Ａ）とした。
次に、易解体性ホットメルト組成物１００ｇを、蓋が開放状態にある丸缶に入れ、２２０℃２４時間静置し、同様に粘度を測定し、測定値（粘度Ｂ）とした。
そして、粘度Ａに対する、粘度Ｂの変化率を算出した。±２５％以内を○、これを超えるものを×と評価した。

＜ＰＰ解体性＞
実施例又は比較例の易解体性ホットメルト組成物を２２０℃に加熱し、ポリプロピレン板状にφ１０ｍｍでビード状に塗付し、２０℃まで冷却した。その後、直ちに手で当該ビード状の組成物を引っ張るようにして剥離させ、界面剥離するものを○、組成物が凝集破壊するものを×と評価した。

＜圧縮永久歪＞
実施例又は比較例の易解体性ホットメルト組成物をφ２７ｍｍ、高さ２０ｍｍに成形して、高さ方向に２枚の厚さ３ｍｍのアルミ金属板間に挟持した。そして、高さ１０ｍｍまで圧縮し、８０℃２４時間静置した。その後、２０℃にてアルミ金属板を除去して当該圧縮を開放し、開放後２４時間の高さ（開放後高さ）をノギスにて測定した。圧縮永久歪（％）を次式により算出し、５０％以下を○、５０％超を×と評価した。
圧縮永久歪（％）＝（（２０−開放後高さ）／１０）×１００

Claims (3)

1. 重量平均分子量が１５万以上のＳＥＥＰＳブロックコポリマー（Ａ）１００重量部に対して、
   動粘度（４０℃）が２００〜１０００ｍｍ^２／ｓのパラフィンオイル（Ｂ）３００〜８００重量部と、
   軟化点が１００℃以上の芳香族系石油樹脂（Ｃ）３０〜４００重量部と、
   非極性の粘着付与剤（Ｄ）３０〜６００重量部と、を含み、
   ポリプロピレンワックスを含まないことを特徴とする易解体性ホットメルト組成物。
2. さらに、ポリエチレンワックスを含むことを特徴とする請求項１記載の易解体性ホットメルト組成物。
3. 芳香族系石油樹脂（Ｃ）が、α−メチルスチレン系共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記載の易解体性ホットメルト組成物。