JPS58476B2 - 熱溶融接着剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なブタンジエン−スチレン−α−メチルス
チレン共重合体を含む熱溶融接着剤組成物に関する。

更に詳しくは、接着能力が大きく且つ溶融粘度も低く又
耐熱性、耐寒性も良好な熱溶融接着剤組成物に関する。

従来熱溶融接着剤としては各種のものが提案されており
エチレン−酢酸ビニル重合体とロジン又はワックスとの
混合物の使用が最も一般的であるが近来ブタジェン−ス
チレンブロック共重合体も又この目的のためパラフィン
ワックス、石油系炭化水素樹脂等を粗金せた使用例がみ
られる。

しかしながらこの組成物は溶融粘度が高く、それ故に接
着能力が小さく、作業性の低下を招来し、又耐熱性、耐
寒性についても満足すべきものではなく、工業的に実施
する場合望ましい性質を同時に備えていない。

かゝる観点から本発明者等は鋭意研究した結果、ブタジ
ェン−スチレン−α−メチルスチレンブロック共重合体
、ワックス、粘着樹脂及び安定剤との均一な混合物から
なる熱溶融接着剤組成物が各種の被着体に対し強力な接
着能力を有し且つ耐熱、耐寒性に優れ更に溶融粘度が小
さい接着組成物が得られることを見出し本発明を達成し
た。

すなわち、本発明は、耐熱性、耐寒性にすぐれかつ溶融
粘度が小さい熱溶融接着剤組成物を提供するものである
。

本発明の熱溶融接着剤組成物は、（１）ブタジェン−ス
チレン−α−メチルスチレンブロック共重合体１０〜８
０重量部（２）ワックス３０〜９０重量部（３）粘着樹
脂５０〜１６０重量部及び（４）安定剤０．５〜２重量
部を均一に混合して成るものであり、その特徴とすると
ころは、溶融粘度が小さい（１５０℃における溶融粘度
が３００００〜４５００センチポイズである。

）ことに基因して作業性に優れ且つ耐熱性及び耐寒性が
良好であるので多くの被着体に好ましく使用される。

本発明において用いられるブタジェン−スチレン−α−
メチルスチレンブロック共重合体とはアルカリ金属化合
物を開始剤として 共役ジエン（例えばイソプレン、１・３−ブタジェンな
ど）：Ａ Ｃを除くビニル置換芳香族炭化水素（例えばスチレン、
３−ビニルトルエンなど）：Ｂ α−メチルスチレン：Ｃ なる３成分を共重合して得られるブロック共重合体で、
例えば （Ａ−Ｃ）ｎ ｎ＝１以上 （Ａ−Ｃ−Ｂ）ｎ Ｂ−Ｃ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ なる構造を有し、又上記ブロック共重合体はテーパ一部
分をも含むブロック体もこの範囲に含まれる。

テーパーとはスチレンとブタジェンの共重合の割合が重
合連鎖に沿って連続的に変化している部分を示す。

各成分の組成はＡ：３０〜８０重量％、好ましくは５０
〜７０重量％の範囲にあり、Ｂ＋Ｃ：は７０〜２０重量
％、内Ｂは５重量％以上で５重量％以下だと本発明の目
的にはそばない。

又共重合体の分子量は２００００〜２０００００好まし
くは３００００〜１５００００が望ましい。

この範囲以下のものでは接着剤の凝集力が弱く、又上記
範囲を超えるものでは溶融粘度が不十分であり、何れの
場合も接着能力は不十分である。

本発明のブタジェン−スチレン−α−メチルスチレンブ
ロック共重合体を熱溶融接着剤組成物に使用することに
より従来のブタジェン−スチレンブロック共重合体に比
し著るしく溶融粘度が低下し又耐熱性の向上も期待でき
る。

式 ％式％） ） （但し、Ａは共役ジエン、Ｂはビニル置換芳香族炭化水
素、Ｃはα−メチルスチレンであり、ｎ＝１以上である
。

）のブロック共重合体を製造する方法としては、通常リ
ビングアニオン重合方法が用いられる。

すなわち、触媒として一般式Ｒ１−Ｘ、Ｘ−Ｒ２−Ｘで
示されるアルキル金属化合物を用い、（式中Ｒ１ばｎ−
ブチル、５ｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル等のアルキル基、
Ｒ２はブタジェン、スチレン、α−メチルスチレン等の
オリゴマー、Ｘはリチウム、ナトリウム等のアルカリ金
属）また溶媒としてベンゼン、トルエン、シクロヘキサ
ン等の芳香族又は脂環族溶媒等であり、該溶媒中で上記
モノマーを順次加えて重合することによって得られる。

さらにα−メチルスチレンの重合は平衡モノマー濃度を
低下させるため低温（−８０〜＋５℃）条件下で重合さ
せることが必要であり、重合活性化剤として、ヘキサメ
チレンフォスフオアミド等が加えられる。

これらの重合を工業的に有利に導く方法としては、例え
ば特願昭４７−９７７６８号があげられる。

本発明において用いられるワックスとしては通常パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエ
チレンフックスなどの炭化水素の他に塩素化パラフィン
ワックスのようなハロゲン化高分子量炭化水素、酸化パ
ラフィンワックス、マレイン化パラフィンワックスのよ
うな変性高分子量炭化水素もあげられる。

使用されるワックスは１種に限らず例えば普通パラフィ
ンワックスとマイクロクリスタリンワックスとの併用も
接着面で好ましい結果を与える。

ワックスの使用量としては３０重量部以下では溶融粘度
が高くなり又９０重量部以上では接着性の低下をきたす
。

３０〜９０重量部の範囲が適当である。

本発明において用いられる粘着樹脂としては天然産ロジ
ンの他に、合成ロジン様化合物例えばテルペン樹脂、石
油樹脂、インデンクマロン樹脂、キシレンホルマリン樹
脂が同様に用いられ、更に該ロジン類を水素化したもの
、グリセリン、グリコール類等でエステル化したもの、
ホルムアルデヒド、アミンもしくは不飽和酸例えばマレ
イン酸等で変性したものも好ましく使用できる。

これらの粘着樹脂は１種に限らず、２種以上併用して用
いてもよく好ましくは石油樹脂（ライヒホールド化学製
ベータプレンＨ−１００）とインデンクマロン樹脂（ペ
ンジルベニア工業化学社製ピコＮ１００）の併用が用い
られる。

これは本発明の接着剤組成物に極めて優れた粘着性及び
流動性を付与し且つ被着体えの濡れを増大せしめ接着能
力を著しく増大せしめる。

粘着樹脂の使用量としては５０重量部以下では濡れ効果
に乏しく又１６０重量部以上では接着性が低下する。

５０〜１６０重量部の範囲が適当である。

本発明において用いられる安定剤としては従来のブタジ
ェン−スチレン−ブロック共重合体に使用可能なもの例
えばアイオノツクス３３０（シェル社製）、イルガノッ
クス１０７６．１０１０゜５６５（チバ、ガイギー社製
）等が用いられる。

安定剤の使用量としては２重量部以下、０．５〜２重量
部で充分である。

本発明の組成物はこれを木材、プラスチック、金属等に
塗布した后熱溶融すると種々の基材に対し優れた接着性
を示し、その強さは商業的に入手し得るものに十分匹適
する。

本発明における接着剤組成物は前記の４成分又は５成分
を熱溶融して作られる。

即ち前記各成分を１８０〜１９０℃で均一に加熱混和す
ることによって得られる。

かようにして得られた組成物は１６０℃前後に加熱すれ
ば流動状態となるから、その状態で接着面に塗布して加
圧接着する。

以下に実施例をあげて本発明の顕著なる点を示すが、こ
れによって本発明の範囲が限定されるものではない。

実施例の剥離強度及び剪断強度試験は、被着面に接着剤
を塗布して加圧接着層室温に２日間放置し測定温度下に
１〜２時間時間放置フィンストロン引張試験引張速度５
０ｍｍ／分で強度を測定したものであり、又溶融粘度は
Ｂ型粘度計によって測定したものである。

ブロック共重合体の製法（実施例の配合）窒素ガス雰囲
気中で３１の攪拌器付ガラスフラスコに精製脱水したベ
ンゼン１１、スチレン５ｇを入れさらにブタジェン１３
４ｇを吹込み重合開始剤としてブタジェンオリゴマージ
リチウム３．５ミリモルを添加し、５０℃２時間重合し
た。

ブタジェンの重合が完結したのち重合系は赤色に発色し
スチレンの重合が続いて完結した。

この段階でＢ−Ａ−Ｂなる構造のりピングポリマーが出
来る。

続いてヘキサメチレンフォスフオアミド２ｍ１１を添加
した後反応器を５℃まで冷却し、α−メチルスチレン４
６ｇを添加し、１０分間重合した。

続いてスチレン１５ｇを約１時間少量づつ連続的に添加
し重合を完結させた。

得られた重合体溶液からスチームストリッピング法によ
り重合体を回収した。

収率は９９％であった。オスモメトリーによる数平均分
子量は１２万であった。

実施例 軟化点６８℃のパラフィン４３重量部、ベータプレンＨ
−１００（ライヒホールド製、軟化点１００℃）５５重
量部及びピコＮ１００（ペンシルバニア工業化学製、軟
化点１００℃）２０重量部をステンレス製加熱容器に入
れ、１５０℃前后で加熱混合した后 Ｂ−Ｃ−Ｂ −Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ Ａ：ブタジェン Ｂ：スチレン Ｃ：α−メチルスチレン の構造を有しＡは６７％、Ｂ＋Ｃは３３％（内Ｂは１０
％）なる組合せのブロック共重合体５０重量部及びアイ
オノックス３３０（シェル製）１重量部を添加し１８０
〜１９０℃に加熱攪拌を行なうと淡茶褐色透明の粘稠物
が得られた。

この溶融粘度は４０００センチポンズ／１５０℃であっ
た。

次いでこれを容器から取出し必要に応じて粒状、棒状に
成形する。

接着方法としてはこれを温度１５０〜１６０℃で溶融し
てプラスチックフィルムは金属片に塗布した后夫々もう
１片を１００℃、２〜５ｋｇ／ｃｍ２なる条件で加熱圧
着する。

温度２０℃、関係湿度６５％の条件下で測定した剥離強
度及び剪断強度を第１表に示す。

比較例としてブタジェン−スチレンブロック共重合体（
分子量１０００００）を使用し上記ブタジェン−スチレ
ン−α−メチルスチレンブロック共重合体の場合と全く
同じ配合からなる接着剤についても同様な溶融粘度及び
強度ブ々試験を行なった場合の結果を第１表に併せ示す
。

更に前記の剥離試験に準じて行なったポリエステルフィ
ルム相互の各温度における剥離強度を第２表に示す。

比較例１ 実施例のブタジェン６７％、スチレン＋α−メチルスチ
レン３３％（内Ｂは１０％）のブタジェン−スチレン−
α−メチルスチレンブロック共重合体の代りにブタジェ
ン８５％スチレン＋α−メチルスチレン１５％（内Ｂは
１０％）もの（製法は実施例と同様）５０重量部軟化点
６８℃のパラフィン４３重量部、ベータプレンＨ−１０
０５５重量部、ピコＮ１００２０重量部及びアイオノツ
クス３３０１重量部を使用し、以下実施例と同様な方法
で作製し、実施例と同様な試験方法で接着強度を試験し
た結果剥離強度はポリエステルフィルム相互で１．２ｋ
ｇ／２５ｍｍ剪断強度はステンレス板相互で１７ｋｇ／
ｃｍ、又５０℃でのポリエステルフィルム相互の剥離強
度は０．３ｋｇ／２５ｍｍと著しく強度が低下した。

比較例２ 実施例のブタジェン６７％、スチレン＋α−メチルスチ
レン３３％（内Ｂは１０％）のブタジェン−スチレン−
α−メチルスチレンブロック共重合体の代りにブタジェ
ン２０％スチレン＋α−メチルスチレン８０％（内Ｂは
１０％）もの（製法は実施例と同様）５０重量部、軟化
点６８℃のパラフィン４３重量部、ベータプレンＨ−１
００５５重量部、ピコＮ１００２０重量部及びアイオノ
ツクス３３０１重量部を使用し以下実施例と同様な方法
で接着剤を作成し、実施例と同様な試験方法で試験した
結果、溶融粘度は２５０００センチポイズと上昇し、剥
離強度はポリエステルフィルム相互で１．５ｋｇ／２５
ｍｍ、剪断強度はステンレス板相互で１９ｋｇ／ｃｍ２
、又５０℃でのポリエステルフィルム相互の剥離強度は
０．４ｋｇ／２５ｍｍと著しく強度が低下した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（１）式 ％式％） ） （但し、Ａは共役ジエン、Ｂはビニル置換芳香族炭化水
   素、Ｃはα−メチルスチレンでアリ、ｎは１以上の整数
   である） カラ選ばれた１種以上のブロック共重合体であって、し
   かもその組成が、Ａは３０〜８０重量％、Ｂ十Ｃは７０
   〜２０重量％、で、この内Ｂは５重量％以上であり、そ
   の平均分子量が２００００〜２０００００であるブロッ
   ク共重合体１０〜８０重量部 （２）パラフィンワックス ３０〜９０重量部（３
   ）粘着樹脂 ５０〜１６０重量部（４）安
   定剤 ０．５〜２重量部からなる熱
   溶融接着剤組成物。