JPH11323072A - ブロック共重合体組成物およびその粘着剤用途 - Google Patents
ブロック共重合体組成物およびその粘着剤用途Info
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- JPH11323072A JPH11323072A JP10153638A JP15363898A JPH11323072A JP H11323072 A JPH11323072 A JP H11323072A JP 10153638 A JP10153638 A JP 10153638A JP 15363898 A JP15363898 A JP 15363898A JP H11323072 A JPH11323072 A JP H11323072A
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Abstract
性に優れ、かつ耐熱性、耐候性およびホットメルト塗工
性にも優れるために粘着剤などとして有用な高分子素材
を提供する。 【解決手段】 本発明は、特定のブロック共重合体
(A)と特定のジブロック共重合体(B)を含むブロッ
ク共重合体組成物である。ブロック共重合体(A)は、
一般式:−〔a1〕−〔b〕−〔a2〕−で示される構
造を重合体主鎖中に有するブロック共重合体である。こ
の一般式中、〔a1〕、〔a2〕はガラス転移温度が+
110℃以上、シンジオタクチシチーが70%以上のメ
タクリル酸アルキルエステル重合体ブロックであり、
〔b〕はガラス転移温度が+30℃以下の(メタ)アク
リル酸アルキルエステル重合体ブロックである。ジブロ
ック共重合体(B)は、少なくとも1個の(メタ)アク
リル酸アルキルエステル重合体ブロックを含有するジブ
ロック共重合体である。
Description
を始めとする各種の粘着特性(タック、保持力および粘
着力)に優れ、かつ耐熱性、耐候性およびホットメルト
塗工性にも優れるブロック共重合体組成物、ならびに該
ブロック共重合体組成物の特長が有効に活用される粘着
剤(感圧接着剤;pressure−sensitiv
e adhesive)に関する。また本発明は、該ブ
ロック共重合体組成物を使用して製造され、高温下での
保持力を始めとする各種の粘着特性に優れると共に、貼
付後の耐熱性、耐候性および耐ブリード性にも優れる粘
着シートまたは粘着テープに関する。
の、基材の少なくとも一部の表面上に粘着層を有する粘
着物品の製造などに使用される。この粘着層の形成方法
としては、従来は、天然ゴム、合成ゴム等のベースポリ
マーを有機溶剤に溶解してなる粘着剤を基材に塗布し、
有機溶剤を蒸発させることからなる方法が多用されてい
た。このような粘着剤は、その形態に基づき、溶液型粘
着剤と称されている。近年になって、環境汚染の防止、
安全性、省資源などの点から、溶液型粘着剤に代えて、
溶融状態で基材に塗布して使用するホットメルト型粘着
剤や水性エマルジョンの状態で基材に塗布して使用する
水性エマルジョン型粘着剤が広く使用されるようになっ
ている。
としては、芳香族ビニルモノマー重合体ブロック−共役
ジエン重合体ブロック−芳香族ビニルモノマー重合体ブ
ロックよりなるトリブロック共重合体が知られている
(米国特許第3,676,202号明細書、米国特許第
3,723,170号明細書等)。このトリブロック共重
合体を用いて製造された粘着剤は、常温および低温での
粘着特性に優れ、加熱すると容易に流動化して基材に簡
単に塗布することができることなどの特長を有してい
る。しかしながら、このトリブロック共重合体を用いた
粘着剤は、共役ジエン重合体ブロックに由来する炭素−
炭素間二重結合や、芳香族ビニルモノマー重合体ブロッ
クに由来する芳香環を分子中に有しているために紫外線
や熱によって劣化し易く、使用後に高温や紫外線照射に
晒されるような用途には適しておらず、このため使用上
の制約が大きい。
開平9−125019号公報および特開平9−3241
65号公報では、耐候性に優れた粘着剤用ベースポリマ
ーとして、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エス
テルからなる重合体ブロックとビニル系モノマーからな
る重合体ブロックとを有するブロック共重合体が提案さ
れている。これらの公報には、該ブロック共重合体とし
て、ラジカル重合法を利用して製造されたメタクリル酸
メチルからなる重合体ブロックとアクリル酸エステルか
らなる重合体ブロックとを有するブロック共重合体が記
載されている。
は、キシリレン−ビス(N,N−ジエチルジチオカルバ
メート)、キシリレン−ビス(N−カルバゾリルジチオ
カルバメート)等のイニファーターを使用するイニファ
ーター重合法によりメタクリル酸エステルからなる重合
体ブロックとアクリル酸エステルからなる重合体ブロッ
クとを有するブロック共重合体が得られ、該ブロック共
重合体を粘着剤用ベースポリマーとして使用することが
提案されている。
合法またはイニファーター重合法を利用して製造された
メタクリル酸エステルからなる重合体ブロックとアクリ
ル酸エステルからなる重合体ブロックとを有するブロッ
ク共重合体を用いて製造された粘着剤は、加工性におい
ては良好な性質を有し、前記の芳香族ビニルモノマー重
合体ブロック−共役ジエン重合体ブロック−芳香族ビニ
ルモノマー重合体ブロックよりなるトリブロック共重合
体に比べて改善された耐候性を有するが、高温下におけ
る凝集力がまだ不十分であるため、高温下での保持力に
代表される高温下での粘着特性を改良することが望まれ
る。
とする各種粘着特性に優れると共に、耐熱性および耐候
性が良好であり、ホットメルト塗工性にも優れるために
粘着剤(とりわけ、ホットメルト型粘着剤)として好適
な高分子素材、これらの特長を具備した粘着剤、ならび
に、これらの特長を具備した粘着層を有する粘着シート
および粘着テープを提供することである。
行った結果、特定のアクリル系ブロック共重合体を特定
の他のブロック共重合体と組み合わせてなる重合体組成
物が上記の特長を具備し、それを使用することによって
上記の目的に適合した粘着剤、粘着シートおよび粘着テ
ープが得られることを見いだして本発明を完成するに至
った。
ぞれ、主としてメタクリル酸アルキルエステルからな
り、ガラス転移温度が+110℃以上であり、かつシン
ジオタクチシチーが70%以上である重合体ブロックを
表し;〔b〕は、主としてアクリル酸アルキルエステル
および/またはメタクリル酸アルキルエステルからな
り、かつガラス転移温度が+30℃以下である重合体ブ
ロックを表す)
ロック共重合体(A)、および、主としてアクリル酸ア
ルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエ
ステルからなる重合体ブロックを少なくとも一方の重合
体ブロックとして含有するジブロック共重合体(B)を
含むことを特徴とするブロック共重合体組成物である。
組成物からなる粘着剤である。
組成物からなる粘着層を基材シートの少なくとも一部の
表面上に有する粘着シートである。
組成物からなる粘着層を基材テープの少なくとも一部の
表面上に有する粘着テープである。
は、必須の構成成分として、上記一般式(I)で示され
る構造を重合体主鎖中に有するブロック共重合体
(A)、および、主としてアクリル酸アルキルエステル
および/またはメタクリル酸アルキルエステルからなる
重合体ブロックを少なくとも一方の重合体ブロックとし
て含有するジブロック共重合体(B)を含有する。
重合体ブロックおよび〔a2〕で示される重合体ブロッ
ク(以下、これらの重合体ブロックを「重合体ブロック
a」と総称することがある)を構成する主たるモノマー
成分はメタクリル酸アルキルエステルである。重合体ブ
ロックaを構成し得るメタクリル酸アルキルエステルモ
ノマーとしては、必ずしも限られるものではないが、例
えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メ
タクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタ
クリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メ
タクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリ
ル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、
メタクリル酸ペンタデシル、メタクリル酸シクロヘキシ
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2−ヘキシルデシルなどの1種または2種
以上を挙げることができる。ただし、重合体ブロックa
のガラス転移温度を+110℃以上とする必要性から、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル等の、メタ
クリル酸と炭素数3以下のアルコールとのエステルを主
体とすることが一般に好ましい。重合体ブロックaに
は、少割合であれば、メタクリル酸トリメチルシリル、
メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸アリルなどのアルキルエス
テル以外のメタクリル酸エステル;アクリル酸メチル、
アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチルなどのア
クリル酸アルキルエステル;エチレン、プロピレン等の
オレフィン;ε−カプロラクトン、バレロラクトン等の
ラクトンなどのモノマーに由来する構成成分が含有され
ていてもよい。
10℃以上である。重合体ブロックaのガラス転移温度
が+110℃未満である場合には、それを用いたブロッ
ク共重合体組成物の粘着特性(特に、高温下での保持
力)が不十分となる。
転移温度は、ブロック共重合体(A)を示差走査熱量計
(以後、DSCと略することがある)で測定して得られ
た曲線において認められる重合体ブロックaの転移領域
の外挿開始温度(Tgi;転移前の基線の直線部分と転移
領域の変曲点の接線とを外挿して得られる交点の温度;
例えば、齋藤安俊著「物質科学のための熱分析の基礎」
(1990年12月15日共立出版株式会社発行)第1
26頁等参照)である。本発明におけるブロック共重合
体(A)のDSC測定による曲線に基づけば、重合体ブ
ロックaのガラス転移温度、重合体ブロックbのガラス
転移温度等の複数のガラス転移温度が求められるが、そ
の中の重合体ブロックaに由来するガラス転移温度は、
重合体ブロックaと同様の化学構造(モノマー組成、立
体規則性等)を有する重合体のDSC測定による曲線の
ガラス転移温度と同一であるか、またはそれに近い温度
であるので、容易に判定することができる。なお、重合
体ブロックaと同様の化学構造を有する重合体は、ブロ
ック共重合体(A)を1H−NMR、13C−NMR等の
手段で分析することにより重合体ブロックaのモノマー
組成、立体規則性等の化学構造が判明するので、その化
学構造が再現されるように適宜、重合を行うことにより
容易に製造することができる。また、本発明のブロック
共重合体(A)を製造する際、最初の重合工程が重合体
ブロックaの形成工程である場合には、その工程で形成
された重合体ブロックaの一部をそのまま、重合体ブロ
ックaと同様の化学構造を有する重合体のDSC測定用
試料として利用するのが簡便である。
は70%以上である。このシンジオタクチシチーが70
%未満の場合には、得られるブロック共重合体組成物は
高温下における凝集力が不十分なものとなり、高温下で
の保持力に代表される高温下での粘着特性が悪くなる。
なお、重合体ブロックaのシンジオタクチシチーは、ブ
ロック共重合体(A)を重水素化クロロホルムに溶解し
てなる試料の1H−NMR測定および13C−NMR測定
により求められる、シンジオタクチックトライアッド
(rr)の含量として定義される。
合体ブロック(以下、これを「重合体ブロックb」と称
することがある)を構成する主たるモノマー成分はアク
リル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸ア
ルキルエステルである。重合体ブロックbを構成し得る
アクリル酸アルキルエステルモノマーとしては、必ずし
も限られるものではないが、例えば、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸sec−ブチル、アクリル酸
t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソアミ
ル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸ラウリルなどの1種または2種以上
を挙げることができる。また、重合体ブロックbを構成
し得るメタクリル酸アルキルエステルモノマーとして
は、必ずしも限られるものではないが、例えば、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−
プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n
−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸se
c−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ア
ミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n−ヘキ
シル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸
ペンタデシル、メタクリル酸シクロヘキシル、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
2−ヘキシルデシルなどの1種または2種以上を挙げる
ことができる。ただし、重合体ブロックbをメタクリル
酸アルキルエステルを主たるモノマー成分として用いて
構成する場合には、そのガラス転移温度を+30℃以下
とする必要性から、使用するメタクリル酸アルキルエス
テルモノマーは、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソ
アミル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−
エチルヘキシル、メタクリル酸ペンタデシル、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
2−ヘキシルデシル等の、メタクリル酸と炭素数4以上
のアルコールとのエステルを主体とすることが好まし
い。なお、重合体ブロックbには、少割合であれば、他
の構成成分が含有されていてもよい。
0℃以下である。重合体ブロックbのガラス転移温度が
+30℃より高い温度である場合には、得られるブロッ
ク共重合体組成物は粘着特性(特に粘着力、保持力等)
に劣るものとなる。
転移温度は、ブロック共重合体(A)をDSC測定して
得られた曲線において認められる重合体ブロックbの転
移領域の外挿開始温度(Tgi)である。上記のように本
発明におけるブロック共重合体(A)のDSC測定によ
る曲線に基づけば複数のガラス転移温度が求められる
が、その中の重合体ブロックbに由来するガラス転移温
度は、重合体ブロックbと同様の化学構造(モノマー組
成、立体規則性等)を有する重合体のDSC測定による
曲線のガラス転移温度と同一であるか、またはそれに近
い温度であるので、容易に判定することができる。な
お、重合体ブロックbと同様の化学構造を有する重合体
は、ブロック共重合体(A)を1H−NMR、13C−N
MR等の手段で分析することにより重合体ブロックbの
モノマー組成、立体規則性等の化学構造が判明するの
で、その化学構造が再現されるように適宜、重合を行う
ことにより容易に製造することができる。
部に、一般式(I)で示されるように、2個の重合体ブ
ロックaの間に1個の重合体ブロックbが位置する構造
を有するが、上記の3個の重合体ブロックを所定の順序
で含んでいれば、これらの3個の重合体ブロックのみか
ら構成されていてもよく、さらに1個以上の他の重合体
ブロックをも含む4個以上の重合体ブロックから構成さ
れていてもよい。該他の重合体ブロックは重合体ブロッ
クaまたはbと同種の重合体ブロックでも、それとは別
種の重合体ブロックcでもよい。別種の重合体ブロック
cとしては、エチレン、プロピレン等のオレフィン;ε
−カプロラクトン、バレロラクトン等のラクトンなどに
よって構成される重合体ブロックなどが例示される。
(A)の形態としては、重合体ブロックa−重合体ブロ
ックb−重合体ブロックa、重合体ブロックa−重合体
ブロックb−重合体ブロックa−重合体ブロックb、重
合体ブロックa−重合体ブロックb−重合体ブロックa
−重合体ブロックcなどが挙げられる。
平均分子量が10,000〜1,000,000の範囲内
にあるのがよく、15,000〜700,000の範囲内
にあるのがより好ましい。また、ブロック共重合体
(A)全体の分子量分布は、重量平均分子量/数平均分
子量の比において、1.00〜2.00の範囲内にある
のがよく、1.00〜1.50の範囲内にあるのがより
好ましい。
子中に含まれる重合体ブロックbの総重量を基準とした
場合における重合体ブロックaの総重量の割合が小さす
ぎると、得られるブロック共重合体組成物の凝集力が小
さくなり、保持力(せん断クリープ強度)等の粘着特性
が低下する傾向があり、逆に重合体ブロックaの総重量
の割合が大きすぎると、得られるブロック共重合体は粘
着特性(特に粘着力)が不足気味となる傾向がある。こ
れらの点から、ブロック共重合体(A)の分子中に含ま
れる重合体ブロックaの総重量と重合体ブロックbの総
重量との割合は、a/bの重量比において5/95〜8
0/20の範囲内であるのが好ましく、10/90〜7
5/25の範囲内であるのがより好ましい。
は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応
じて、分子側鎖中または分子主鎖末端に水酸基、カルボ
キシル基、酸無水物基、アミノ基、トリメトキシシリル
基などの官能基を有していてもよい。ただし、ブロック
共重合体(A)は、分子中に硫黄原子および芳香環をい
ずれも実質的に有しないことが好ましい。ブロック共重
合体(A)が、重合体主鎖末端部に硫黄原子を有してい
る場合(例えば、式−S−C(=S)−N(アルキル)2で
示される基を主鎖末端に有する場合)、重合体主鎖中に
芳香環構造(例えば、パラキシリレン基)を有している
場合などでは、ブロック共重合体組成物の耐候性が低下
する傾向がある。
の製造方法は、化学構造、ガラス転移温度、シンジオタ
クチシチー等に関する上記定義の条件を満足するブロッ
ク共重合体が得られる限りにおいて特に限定はされず、
例えば適当な重合開始剤を用いて、不活性溶媒中で、重
合体ブロックaを形成させるためのメタクリル酸アルキ
ルエステルを主体とするモノマーの重合と重合体ブロッ
クbを形成させるためのアクリル酸アルキルエステルお
よび/またはメタクリル酸アルキルエステルを主体とす
るモノマーの重合を、所望のブロック結合順序になるよ
うに順次行うことからなる手法によりブロック共重合体
(A)を製造することができる。その場合の重合開始剤
の例としては有機金属化合物が挙げられ、その中でも、
形成される重合体ブロックaのシンジオタクチシチーを
70%以上にしやすい点において、有機希土類金属錯体
または有機リチウム化合物が好ましい。有機希土類金属
錯体としては、ペンタメチルシクロペンタジエニル基を
配位子として有する希土類金属錯体、例えばビス(ペン
タメチルシクロペンタジエニル)サマリウムメチルテト
ラヒドロフラナート、ビス(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)イットリウムメチルテトラヒドロフラナート
などが挙げられる。さらに上記の有機希土類金属錯体と
共に、必要に応じて例えばトリメチルアルミニウムなど
のアルキルアルミニウム類を使用してもよい。有機リチ
ウム化合物としては、t−ブチルリチウム等のアルキル
リチウム、アルキルリチウムを1,1−ジフェニルエチ
レン、ジフェニルメタン等と反応させて得られる化合物
などが挙げられる。有機リチウム化合物を重合開始剤と
して使用する場合には、リチウムクロライド等の無機
塩、リチウム2−(2−メトキシエトキシ)エトキサイ
ド等のアルコキサイドのリチウム塩、ジイソブチル
(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)ア
ルミニウム等の有機アルミニウム化合物等の添加剤を共
存させることが好ましい。また、上記の重合用の不活性
溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化
水素系溶媒;クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素
等のハロゲン化炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、
ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒などを使用するこ
とができる。
合物を重合開始剤として使用してブロック共重合体
(A)を製造する場合について説明すると、例えば、該
重合開始剤の存在下で重合体ブロックaを形成させるた
めのメタクリル酸アルキルエステルを主体とするモノマ
ーの重合を行う第1段階の重合工程、重合体ブロックb
を形成させるためのアクリル酸アルキルエステルおよび
/またはメタクリル酸アルキルエステルを主体とするモ
ノマーの重合を行う第2段階の重合工程および重合体ブ
ロックaを形成させるためのメタクリル酸アルキルエス
テルを主体とするモノマーの重合を行う第3段階の重合
工程を含む3段階以上の重合工程を経て製造することが
できる。第1段階の重合工程で、活性アニオン末端を主
鎖片末端に有する重合体ブロックaからなるリビングポ
リマーが生成し、第2段階の重合工程で活性アニオン末
端を重合体ブロックbの主鎖片末端に有する重合体ブロ
ックa−重合体ブロックbの2元ブロックのリビングポ
リマーが生成し、続く第3段階の重合工程で、活性アニ
オン末端を一方の重合体ブロックaの主鎖片末端に有す
る重合体ブロックa−重合体ブロックb−重合体ブロッ
クaの3元ブロックのリビングポリマーが生成するの
で、これをアルコール等と反応させることによって重合
停止すれば重合体ブロックa−重合体ブロックb−重合
体ブロックaの3元ブロック共重合体を得ることができ
る。ここで、4元以上のブロック共重合体を製造したい
のであれば、上記重合体ブロックa−重合体ブロックb
−重合体ブロックaの3元ブロックのリビングポリマー
に対して、さらに、重合体ブロックbを形成させるため
のアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリ
ル酸アルキルエステルを主体とするモノマーの重合、重
合体ブロックaを形成させるためのメタクリル酸アルキ
ルエステルを主体とするモノマーの重合、その他の重合
体ブロックcを形成させるための所望のモノマーの重合
などの所望の重合操作を適宜の回数および順次で行い、
その後にアルコール等による重合停止反応に供すればよ
い。
−ビス(N,N−ジエチルジチオカルバメート)等のイ
ニファーターを使用するイニファーター重合法によって
ブロック共重合体(A)を製造しようとしても、通常
は、シンジオタクチシチーが70%以上となる重合体ブ
ロックaを形成させることはできない。
記したブロック共重合体(A)と、主としてアクリル酸
アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキル
エステルからなる重合体ブロックを少なくとも一方の重
合体ブロックとして含有するジブロック共重合体(B)
とを組み合わせることによって、ブロック共重合体
(A)単独に比べて、粘着剤の3つの要素であるタッ
ク、粘着力および保持力をバランスよく調節することが
できるため粘着特性の総合性能を向上させることがで
き、またホットメルト塗工性も向上する。
て、一方の重合体ブロック(イ)を構成する主たるモノ
マーは、アクリル酸アルキルエステルおよび/またはメ
タクリル酸アルキルエステルである。該重合体ブロック
(イ)を構成し得るアクリル酸アルキルエステルモノマ
ーとしては、必ずしも限られるものではないが、例え
ば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n
−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec−
ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、ア
クリル酸イソアミル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリルなどの1
種または2種以上を挙げることができる。また、重合体
ブロック(イ)を構成し得るメタクリル酸アルキルエス
テルモノマーとしては、必ずしも限られるものではない
が、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロ
ピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブ
チル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、
メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ペンタデシル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、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2−ヘキシルデシルなどの1種ま
たは2種以上を挙げることができる。重合体ブロック
(イ)には、少割合であれば、エチレン、プロピレン等
のオレフィン;ε−カプロラクトン、バレロラクトン等
のラクトン;メタクリル酸アリル、メタクリル酸ビニ
ル、アクリル酸アリル、アクリル酸ビニル等の二官能性
モノマーなどのモノマーに由来する構成成分が含有され
ていてもよい。
方の重合体ブロック(ロ)は、それと組み合わせる重合
体ブロック(イ)とは異なる構造の重合体ブロックであ
れば必ずしも限られるものではなく、それを構成するモ
ノマーとしては、例えば、芳香族ビニルモノマー;ブタ
ジエン、イソプレン等の共役ジエン;酢酸ビニル;アク
リロニトリル;メタクリル酸アルキルエステル;アクリ
ル酸アルキルエステル;エチレン、プロピレン、イソブ
チレン等のオレフィン;ε−カプロラクトン、バレロラ
クトン等のラクトンなどが挙げられる。したがって、重
合体ブロック(ロ)には、主としてアクリル酸アルキル
エステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステル
からなる重合体ブロック(ただし、それと組み合わせる
重合体ブロック(イ)とは異なる構造の重合体ブロッ
ク)が包含される。なお重合体ブロック(ロ)は、重合
体ブロック(ロ)が芳香族ビニルモノマー、イソプレ
ン、ブタジエン、イソブチレンなどのモノマーから主と
して構成される場合には、得られるブロック共重合体組
成物における各種ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチレン等の非極性ポリマーに対する粘着特性を向上さ
せるのに有効である。該芳香族ビニルモノマーとして
は、必ずしも限られるものではないが、スチレン、α−
メチルスチレン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチ
レンなどを例示することができる。なお、重合体ブロッ
ク(ロ)は、少割合であれば、メタクリル酸アリル、メ
タクリル酸ビニル、アクリル酸アリル、アクリル酸ビニ
ル等の二官能性モノマーを有していてもよい。
分子量が5,000〜500,000の範囲内にあるのが
好ましく、6,000〜400,000の範囲内にあるの
がより好ましい。また、ジブロック共重合体(B)にお
いて、重合体ブロック(イ)の割合が少なすぎるとブロ
ック共重合体(A)との相溶性が低下するため、得られ
るブロック共重合体組成物を粘着剤として使用した場合
にブリードを生じやすくなり、逆に、重合体ブロック
(ロ)の割合が少なすぎるとブロック共重合体組成物の
粘着特性(特に低温下での粘着力)が低下する傾向があ
る。これらの点から、重合体ブロック(イ)と重合体ブ
ロック(ロ)の重量比は、(イ)/(ロ)の比において
5/95〜80/20の範囲内であるのが好ましく、1
0/90〜75/25の範囲内であるのがより好まし
い。
(B)は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必
要に応じて、分子側鎖中または分子主鎖末端に水酸基、
カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、トリメトキシ
シリル基などの官能基を有していてもよい。ただし、ブ
ロック共重合体組成物の耐候性を特に高めたいときに
は、分子主鎖中に芳香環構造(例えば、パラフェニレン
基)を実質的に有さず、かつ主鎖末端部に硫黄原子を実
質的に有しないジブロック共重合体を使用することが好
ましい。
造法としては、特に限定されることなく、アニオン重合
法、カチオン重合法、有機希土類金属錯体を用いる重合
法、ラジカル重合法等を採用することができる。例え
ば、有機希土類金属錯体または有機リチウム化合物を重
合開始剤として使用する重合法では、ブロック共重合体
(A)に関して先に例示した方法と同様にして、2段階
の重合工程を経ることによってジブロック共重合体を製
造することができる。
は、各種の粘着特性(タック、保持力および粘着力の総
合性能等)およびホットメルト塗工性が特に良好となる
点から、ブロック共重合体(A)とジブロック共重合体
(B)との重量比(A)/(B)が20/80〜95/
5の範囲内であるのが好ましく、25/75〜90/1
0の範囲内であるのが特に好ましい。
ブロック共重合体(A)およびジブロック共重合体
(B)のみからなっていてもよいが、所望に応じ、他の
成分が配合されていてもよい。例えば、本発明のブロッ
ク共重合体組成物を粘着剤または粘着物品の粘着層形成
用材料として使用する場合などにおいて任意に配合され
ていてもよい成分としては、粘着付与樹脂、可塑剤、他
の重合体などを挙げることができる。
着付与樹脂を配合させた場合、タック、粘着力および保
持力の調節が容易となることがある。粘着付与樹脂とし
ては、ロジンエステル、ガムロジン、トール油ロジン、
水添ロジンエステル、マレイン化ロジンなどのロジン系
樹脂;テルペンフェノール樹脂、α−ピネン、β−ピネ
ン、リモネンなどを主体とするテルペン樹脂;(水添)
石油樹脂、クマロン−インデン系樹脂、水素化芳香族コ
ポリマー、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレ
ン樹脂などの1種または2種以上を使用することができ
る。粘着付与樹脂の配合量は、粘着付与樹脂の種類、粘
着剤の用途、被着体の種類などに応じて適宜選択するこ
とができるが、ブロック共重合体(A)およびジブロッ
ク共重合体(B)の合計100重量部に対して500重
量部以下の割合とするのが一般的である。
タレート、ジn−オクチルフタレート、ビス2−エチル
ヘキシルフタレート、ジn−デシルフタレート、ジイソ
デシルフタレート等のフタル酸エステル類、ビス2−エ
チルヘキシルアジペート、ジn−オクチルアジペート等
のアジピン酸エステル類、ビス2−エチルヘキシルセバ
ケート、ジn−ブチルセバケート等のセバシン酸エステ
ル類、ビス2−エチルヘキシルアゼレート等のアゼライ
ン酸エステル類等の脂肪酸エステル類;塩素化パラフィ
ン等のパラフィン類;ポリプロピレングリコール等のグ
リコール類;エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等
のエポキシ系高分子可塑剤;トリオクチルホスフェー
ト、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類;
トリフェニルホスファイト等の亜リン酸エステル類;ア
ジピン酸と1,3−ブチレングリコールとのエステル化
物等のエステルオリゴマー類;ポリブテン;ポリイソブ
チレン;ポリイソプレン;プロセスオイル;ナフテン系
オイルなどが挙げられ、これらは単独でまたは混合物で
用いられる。可塑剤の使用量は、通常、ブロック共重合
体(A)およびジブロック共重合体(B)の合計100
重量部当たり200重量部以下の割合である。
明の効果を損なわない範囲において、さらに他の重合体
を含有していてもよく、そのような他の重合体の例とし
ては、ポリn−ブチルアクリレート、EPR、EPD
M、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニルなどを挙げること
ができる。
は、必要に応じて各種の添加剤を含有していてもよい。
そのような添加剤の例としては、耐候性、耐熱性、耐酸
化性をさらに向上させるための酸化防止剤や紫外線吸収
剤;炭酸カルシウム、酸化チタン、マイカ、タルクなど
の無機粉末充填剤;ガラス繊維、有機補強用繊維などの
繊維状充填剤などを挙げることができる。
ック共重合体(A)、ジブロック共重合体(B)および
所望に応じて使用される他の成分を、所定割合で混合す
ることによって調製することができる。混合方法は特に
制限されず、例えば、各成分を、ニーダールーダー、押
し出し機、ミキシングロール、バンバリーミキサーなど
の既知の混合または混練装置を使用して、通常100℃
〜250℃の範囲内の温度で混合することにより、ブロ
ック共重合体組成物を調製することができる。
下での保持力を始めとする各種の粘着特性において優れ
ると共に、耐熱性および耐候性にも優れることから粘着
剤として好適に使用される。さらに、本発明のブロック
共重合体組成物は、通常、加熱下に容易に溶融して流動
性を有するようになるので、ホットメルト型粘着剤とし
て特に好適に使用される。
態で、フイルム状、シート状、テープ状またはその他の
所望の形状を有する、紙、紙ボード、セロハン、有機重
合体フイルム・シート、布、木材、金属などの基材に塗
工し冷却することにより、該ブロック共重合体組成物か
らなる粘着層を基材の少なくとも一部の表面上に有する
粘着物品を製造することができる。また、本発明のブロ
ック共重合体組成物は、トルエンなどの溶剤に溶かして
溶液状にして溶剤型粘着剤として使用することも可能で
あり、基材に塗布後、溶剤を蒸発させることによって上
記のような粘着物品を製造してもよい。
体組成物からなる粘着層を基材上に形成させることによ
って得られる粘着物品としては、粘着シート(粘着フイ
ルムを包含する)、粘着テープ、感圧性テープ、マスキ
ングテープ、電気絶縁用テープ、ラミネートなどが挙げ
られる。
のとしては、本発明のブロック共重合体組成物からなる
粘着層を基材シート(基材フイルムを包含する)または
基材テープの少なくとも一部の表面上に有する粘着シー
ト(粘着フイルムを包含する)または粘着テープなどを
挙げることができる。
明するが、本発明はそれらにより限定されない。
コ内に、乾燥トルエン500mlと、重合開始剤として
のビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)サマリウ
ム・テトラヒドロフラナート錯体〔(C5Me5)2Sm
Me(THF)〕1.02gの乾燥トルエン溶液100
mlを加えた。これに、0℃でメタクリル酸メチル(M
MA)を16.0ml加え、0℃で30分間攪拌した。
系中から20mlの溶液をサンプリングした(サンプリ
ング試料1)。上記のMMAの重合後、重合反応系を−
78℃まで冷却し、第2番目のモノマーとしてアクリル
酸n−ブチル(nBA)66.6mlを加え、−78℃
で3時間攪拌を行った。系中から20mlの溶液をサン
プリングした(サンプリング試料2)。上記のnBAの
重合後、この重合系に第3番目のモノマーとしてMMA
16.0mlを−78℃で添加して溶液を攪拌した。溶
液が均一になった後、0℃に昇温して、さらに1時間攪
拌した。得られた反応混合液に、メタノールを50ml
加えて室温で2時間反応させることによって重合を停止
した。この重合停止後の反応溶液を大量のヘキサン中に
注ぎ、析出した白色沈殿物を得た。その一部をサンプリ
ングした(サンプリング試料3)。
いて、NMR測定、DSC測定、GPC(ゲルパーミエ
イションクロマトグラフィー)測定を行い、その結果に
基づいて、数平均分子量(Mn)、PMMA/PnBA
(ポリメタクリル酸メチルブロック/ポリアクリル酸n
−ブチルブロック)比等を求めたところ、上記の白色沈
殿物はポリメタクリル酸メチル(PMMA)ブロック−
ポリアクリル酸n−ブチル(PnBA)ブロック−ポリ
メタクリル酸メチル(PMMA)ブロックのトリブロッ
ク共重合体(PMMA−b−PnBA−b−PMMA)
であり、そのPMMAブロック部のシンジオタクチシチ
ーは83.6%であり、同ブロック部のガラス転移温度
は122℃であり、PnBAブロック部のガラス転移温
度は−45℃であり、共重合体全体のMnは82700
であり、共重合体全体のMw/Mn(分子量分布)は
1.09であり、各重合体ブロックの割合はPMMA
(16重量%)−PnBA(69重量%)−PMMA
(15重量%)であることが判明した。
コ内に、乾燥トルエン500mlと、重合開始剤として
のビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)サマリウ
ム・テトラヒドロフラナート錯体〔(C5Me5)2Sm
Me(THF)〕0.34gの乾燥トルエン溶液100
mlを加えた。これに、0℃でメタクリル酸メチル(M
MA)を5.3ml加え、0℃で30分間攪拌した。系
中から10mlをサンプリングした(サンプリング試料
1)。上記のMMAの重合後、重合反応系を−78℃ま
で冷却し、第2番目のモノマーとしてアクリル酸n−ブ
チル(nBA)33.3mlを加え、−78℃で3.5時
間攪拌を行った。得られた反応混合液に、メタノールを
50ml加えて室温で2時間反応させることによって重
合を停止した。この重合停止後の反応溶液を大量のメタ
ノール中に注ぎ、沈殿物を得た。その一部をサンプリン
グした(サンプリング試料2)。
について、NMR測定、DSC測定、GPC測定を行
い、その結果に基づいて、数平均分子量(Mn)、PM
MA/PnBA(ポリメタクリル酸メチルブロック/ポ
リアクリル酸n−ブチルブロック)比等を求めたとこ
ろ、上記沈殿物はポリメタクリル酸メチル(PMMA)
ブロック−ポリアクリル酸n−ブチル(PnBA)ブロ
ックのジブロック共重合体(PMMA−b−PnBA)
であり、そのPMMAブロック部のシンジオタクチシチ
ーは82.8%であり、PnBAブロック部はアタクチ
ックであり、共重合体全体のMnは73700であり、
共重合体全体のMw/Mnは1.04であり、各重合体
ブロックの割合はPMMA(13重量%)−PnBA
(87重量%)であることが判明した。
に、乾燥トルエン20mlと、重合開始剤としてのt−
ブチルリチウムを1.57mol/lの濃度で含むペン
タン溶液0.31mlを添加し、これに、トリイソブチ
ルアルミニウム1.3mlと2,6−ジ−t−ブチル−
4−メチルフェノール1.1gより調製した有機アルミ
ニウム化合物のトルエン溶液10mlを加えた。これ
に、−10℃でメタクリル酸メチル(MMA)を1.2
ml加え、−10℃で1時間攪拌した。 上記のMMA
の重合終了後、第2番目のモノマーとしてメタクリル酸
ラウリル(LMA)8.5mlを加え、−10℃で5時
間攪拌を行った。上記のLMAの重合終了後、この重合
系に第3番目のモノマーとしてMMA1.2mlを−1
0℃で添加して溶液を攪拌し、3時間反応させた。得ら
れた反応混合液に、メタノールを5ml加えて室温で1
時間反応させることによって重合を停止した。このよう
にして重合停止した後、得られた溶液を大量のメタノー
ル中に注ぎ、沈殿物として重合体を定量的に得た。
について、NMR測定、DSC測定、GPC測定を行
い、その結果に基づいて、数平均分子量(Mn)、PM
MA/PLMA(ポリメタクリル酸メチルブロック/ポ
リメタクリル酸ラウリルブロック)比等を求めたとこ
ろ、上記沈殿物はポリメタクリル酸メチル(PMMA)
ブロック−ポリメタクリル酸ラウリル(PLMA)ブロ
ック−ポリメタクリル酸メチル(PMMA)ブロックの
トリブロック共重合体(PMMA−b−PLMA−b−
PMMA)であり、そのPMMAブロック部のシンジオ
タクチシチーは73%であり、同ブロック部のガラス転
移温度は114℃であり、PLMAブロック部のガラス
転移温度は−60℃であり、共重合体全体のMnは91
300であり、共重合体全体のMw/Mnは1.23で
あり、その重合体ブロック比はPMMA(12重量%)
−PLMA(75重量%)−PMMA(13重量%)で
あることが判明した。
メルト型粘着剤として用いて、粘着テープを作製した。
すなわち、このトリブロック共重合体100重量部をヒ
ンダードフェノール系酸化防止剤(チバガイギー社製
「イルガノックス1010」)1重量部とともに溶融混
合槽中で220℃で20分間、溶融条件下に混合した
後、220℃の温度でコーターを用いて厚さ100μm
のポリエステルフイルムの片面上に40μmの塗工厚み
にコーティングし、フイルムを所定幅に切断することに
よって粘着テープを作製した。このトリブロック共重合
体について、177℃における溶融粘度を下記の方法に
より測定した。上記のコーティング時における塗工性を
下記の方法により評価した。また、得られた粘着テープ
を用いて、各種粘着特性〔粘着性(ボールタック)、保
持力および粘着力〕、耐熱性、耐候性および耐ブリード
性を下記の方法により測定または評価した。これらの測
定結果および評価結果を下記の表1に示す。
トリック・メカニカル・スペクトロメーター800(平
行プレートを備えたもの)を用いて測定し、剪断速度1
00sec-1におけるものをcps単位で表した。適度
な溶融粘度を有することは、ホットメルト塗工性が良好
であることの目安となる。
温度でコーターを用いて厚さ100μmのポリエステル
フイルム上に40μmの塗工厚みにコーティングする際
における塗工性を、「極めて良好」(◎)、「良好」
(〇)、「やや不良」(△)、「不良」(×)、「極め
て不良」(××)の5ランクに分けて判定した。
37に準拠して10℃および25℃におけるボールタッ
ク値を調べた。ここで、ボールタック値は数字の大きい
ほど粘着性(タック性)が良好であることを示す。
の貼り合わせ面に対して平行方向に1kgの荷重をか
け、25℃、80℃または160℃の温度雰囲気中に放
置して、荷重が落下するまでに要した時間を測定して保
持力を評価した。保持時間が長いほど保持力(クリープ
性能)が良好であることを示す。また、160℃での保
持時間が長いことは高温条件下での保持力に優れること
を示す。
レス鋼に貼り付け、180度角で剥離した際に要する剥
離力を測定した。
12時間放置した後の粘着層の着色を目で観察し、耐熱
性を「着色が全く認められず極めて良好」(○)、「着
色がややある」(△)、「着色が著しく極めて不良」
(×)の3ランクに分けて判定した。
0に準拠して1箇月間の屋外暴露試験に供した。試験後
の粘着層の着色を目で観察し、耐候性を「着色が全く認
められず極めて良好」(○)、「着色がややある」
(△)、「着色が著しく極めて不良」(×)の3ランク
に分けて判定した。
合わせ、これを70℃で2週間加熱したときの上質紙へ
の粘着剤のしみだしの有無を調べ、耐ブリード性を「し
みだしが認められず良好」(○)、「しみだしが認めら
れ不良」(×)の2ランクに分けて判定した。
記合成例2で得られたジブロック共重合体を下記表1に
示す割合で予備混合し、その予備混合物100重量部
を、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(チバガイギー
社製「イルガノックス1010」)1重量部とともに溶
融混合槽中で220℃で20分間、溶融条件下に混合す
ることによって、それぞれブロック共重合体組成物を得
た。これらのブロック共重合体組成物をホットメルト型
粘着剤として用いて、参考例1におけると同様にしてコ
ーティングし、粘着テープを作製した。すなわち、これ
らのブロック共重合体組成物を、それぞれ、220℃の
温度でコーターを用いて厚さ100μmのポリエステル
フイルムの片面上に40μmの塗工厚みにコーティング
し、フイルムを所定幅に切断することによって粘着テー
プを作製した。これらのブロック共重合体組成物に関
し、参考例1におけると同様にして各種項目について測
定または評価した。これらの結果を下記の表1に示す。
量部、上記合成例2で得られたジブロック共重合体30
重量部、水素化芳香族コポリマー系粘着付与樹脂(ハー
キュレス(Hercules)社製「Regalrez
1078」)10重量部、およびヒンダードフェノー
ル系酸化防止剤(チバガイギー社製「イルガノックス1
010」)1重量部を溶融混合槽中で220℃で20分
間、溶融条件下に混合することによって、ブロック共重
合体組成物を得た。このブロック共重合体組成物をホッ
トメルト型粘着剤として用い、参考例1におけると同様
にしてコーティングし切断することにより、粘着テープ
を作製した。このブロック共重合体組成物に関し、参考
例1におけると同様にして各種項目について測定または
評価した。これらの結果を下記の表1に示す。
メート)を重合開始剤として用いるイニファーター重合
法にてnBAおよびMMAを重合することによって、分
子主鎖中央部にパラキシリレン基を有し、分子主鎖両末
端にそれぞれ式−S−C(=S)−N(C2H5)2で示され
る基を有するPMMA(14重量部)−PnBA(72
重量部)−PMMA(14重量部)のトリブロック共重
合体(これを「ABA」と略記する)を得た。そのPM
MAブロック部分のシンジオタクチシチーは60%であ
り、トリブロック共重合体全体の数平均分子量(Mn)
は140000であり、分子量分布(Mw/Mn)は
2.26であった。このABAをホットメルト型粘着剤
として用い、参考例1におけると同様にして、ABA1
00重量部に対して1重量部のヒンダードフェノール系
酸化防止剤と溶融混合した後、コーティングし切断する
ことにより、粘着テープを作製した。このABAに関
し、参考例1におけると同様にして各種項目について測
定または評価した。これらの結果を下記の表1に示す。
の水添物(数平均分子量:110000;全スチレン単
位含量:30重量%;水添前のポリイソプレン部分の
1,4−結合量:89%;水添率:95%)(これを
「HSIS」と略記する)をホットメルト型粘着剤とし
て用い、参考例1におけると同様にして、HSIS10
0重量部に対して1重量部のヒンダードフェノール系酸
化防止剤と溶融混合した後、コーティングし切断するこ
とにより、粘着テープを作製した。このHSISに関
し、参考例1におけると同様にして各種項目について測
定または評価した。これらの結果を下記の表1に示す。
1〜4のブロック共重合体組成物はホットメルト塗工
性、高温下での保持力を始めとする各種粘着特性、耐熱
性、耐候性および耐ブリード性のすべてにおいて良好な
性能を有していることがわかる。さらに、参考例1のト
リブロック共重合体単独と対比しても、タック、粘着力
およびホットメルト塗工性において優れており、また、
ほぼ同程度の高い保持力を有していることがわかる。そ
れに対して、本発明以外の比較例1および2のブロック
共重合体は高温における保持力、耐熱性および耐候性に
劣っており、また塗工性もやや劣ることがわかる。
種粘着特性(タック、保持力および粘着力)に優れるの
で粘着剤として有用であり、それを使用することによっ
て粘着テープ、粘着シートなどの高品質の粘着物品を得
ることができる。しかも、本発明のブロック共重合体組
成物は、加熱により溶融して取り扱い性の良好な流動状
態になるので基材へのホットメルト塗工性が極めてよ
く、ホットメルト型粘着剤として使用することによって
粘着物品を円滑に製造することができる。さらに、本発
明のブロック共重合体組成物を用いた粘着剤および粘着
物品は、高温下において高い保持力を発揮でき、耐熱
性、耐候性および耐ブリード性も良好であるため、接着
後に長期間、加熱雰囲気や紫外線に晒される環境下に置
かれても、被着体同士の強固な接着を維持でき、しかも
着色、過度のべたつき等の不都合を生じることもない。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式 【化1】 −〔a1〕−〔b〕−〔a2〕− (I) (式中、〔a1〕および〔a2〕は、それぞれ、主とし
てメタクリル酸アルキルエステルからなり、ガラス転移
温度が+110℃以上であり、かつシンジオタクチシチ
ーが70%以上である重合体ブロックを表し;〔b〕
は、主としてアクリル酸アルキルエステルおよび/また
はメタクリル酸アルキルエステルからなり、かつガラス
転移温度が+30℃以下である重合体ブロックを表す)
で示される構造を重合体主鎖中に有するブロック共重合
体(A)、および、主としてアクリル酸アルキルエステ
ルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステルからな
る重合体ブロックを少なくとも一方の重合体ブロックと
して含有するジブロック共重合体(B)を含むことを特
徴とするブロック共重合体組成物。 - 【請求項2】 ブロック共重合体(A)とジブロック共
重合体(B)との重量比(A)/(B)が20/80〜
95/5の範囲内である請求項1記載のブロック共重合
体組成物。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のブロック共重合
体組成物からなる粘着剤。 - 【請求項4】 ホットメルト型粘着剤である請求項3記
載の粘着剤。 - 【請求項5】 請求項1または2記載のブロック共重合
体組成物からなる粘着層を基材シートの少なくとも一部
の表面上に有する粘着シート。 - 【請求項6】 請求項1または2記載のブロック共重合
体組成物からなる粘着層を基材テープの少なくとも一部
の表面上に有する粘着テープ。
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|---|---|---|---|
| JP15363898A JP4021054B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ブロック共重合体組成物およびその粘着剤用途 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH11323072A true JPH11323072A (ja) | 1999-11-26 |
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ID=15566901
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| JP15363898A Expired - Lifetime JP4021054B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ブロック共重合体組成物およびその粘着剤用途 |
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