JP2015013920A - 酸変性α−オレフィン重合体、これを用いた粘接着剤組成物及び粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原料α−オレフィン重合体を有機酸で変性してなる酸変性α−オレフィン重合体であって、下記(1)及び(2)を満たす酸変性α−オレフィン重合体、これを用いた粘接着剤組成物及び粘着テープ。
(1)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解吸熱量ΔH−Dが0〜10J/gである。
(2)前記原料α−オレフィン重合体が、プロピレン単独重合体、1−ブテン単独重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体である
【選択図】なし
Description
また、特許文献4は、無定形ポリオレフィンあるいはそれらの酸変性品を用いた人工芝用ホットメルト接着剤を開示している。
[1] 原料α−オレフィン重合体を有機酸で変性してなる酸変性α−オレフィン重合体であって、下記(1)及び(2)を満たす酸変性α−オレフィン重合体。
(1)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解吸熱量ΔH−Dが0〜10J/gである。
(2)前記原料α−オレフィン重合体が、プロピレン単独重合体、1−ブテン単独重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体である。
[2] 前記原料α−オレフィン重合体がプロピレン単独重合体であり、かつ、下記(3−1)を満たす[1]に記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(3−1)メソペンタッド分率[mmmm]が20モル%以下である。
[3] 前記原料α−オレフィン重合体が1−ブテン単独重合体であり、かつ、下記(3−2)を満たす[1]に記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(3−2)メソペンタッド分率[mmmm]が50モル%以下である。
[4] さらに、下記(4)及び(5)を満たす[1]〜[3]のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(4)極限粘度[η]が0.1〜2.0dl/gである。
(5)分子量分布が1.5〜4.0である。
[5] 前記有機酸が無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される一種以上である[1]〜[4]のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体。
[6] メタロセン触媒を用いて原料α−オレフィン重合体を得る第一工程と、第一工程で得られた原料α−オレフィン重合体を、ラジカル開始剤及び有機酸を用いて変性処理する第二工程とを有することを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体の製造方法。
[7] 前記第二工程で用いられる有機酸が、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される一種以上である[6]に記載の酸変性α−オレフィン重合体の製造方法。
[8] [1]〜[5]のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体を含む粘接着剤組成物。
[9] ホットメルト接着剤である[8]に記載の粘接着剤組成物。
[10] 支持体上に、[8]又は[9]に記載の粘接着剤組成物を用いて粘接着層を形成してなる粘着テープ。
本発明の酸変性α−オレフィン重合体は、原料α−オレフィン重合体を有機酸で変性してなり、下記(1)及び(2)を満たすことを特徴とする。
(1)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解吸熱量ΔH−Dが0〜10J/gである。
(2)前記原料α−オレフィン重合体が、プロピレン単独重合体、1−ブテン単独重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体である。
なお、融解吸熱量ΔH−Dは、DSC測定により求める。すなわち、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、DSC−7)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱量をΔH−Dとする。
融解吸熱量ΔH−Dを10J/g以下に制御するためには、原料α−オレフィン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率[mmmm]を50モル%以下に制御する必要があり、これは主触媒の構造や重合条件によって制御できる。例えば、触媒の構造によって制御する場合、触媒の中心金属にモノマーが配位する空間を適する大きさに設計する必要がある。配位空間の大きさによって、モノマーの挿入が起こりづらく活性が低下したり、ラセミ型の構造であれば規則性の高いポリマーが得られ、融解吸熱量が10J/gを超える。メソ型の構造であれば、規則性の低いポリマーが得られやすく、融解吸熱量が10J/g以下になる可能性があるが、結合割合と融解吸熱量のバランスを有する重合体の合成は難しい。例えば、後述する二重架橋の触媒を用いることで、モノマーの配位空間を制御し、結合割合と融解吸熱量のバランスを有する重合体を合成することが可能となる。
尚、本明細書において、融解吸熱量ΔH−Dが0J/gであるとは、DSC測定において結晶化速度が極めて遅いため結晶融解ピークを実質的に観測できないことをいう。
本発明の酸変性α−オレフィン重合体の酸変性量は、下記測定方法により求める。
[酸変性量の測定方法]
変性する前の原料α−オレフィン重合体と有機酸とのブレンド物を0.1mmのスペーサーを用いてIR測定を行い(透過型顕微IR測定機器:サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製「NICOLET 8700」、顕微鏡:同「NICOLET CONTINUμM」)、特徴的なカルボルニル(1900〜1600cm-1)の吸収量と有機酸の仕込量とから検量線を作成し、酸変性体のIR測定を行い、単位質量当たりの(無水)カルボン酸残基の変性量を決定した。なお、本明細書で定義する変性量は、有機酸が(無水)カルボン酸以外であっても(無水)カルボン酸残基換算で算出した。尚、試料の厚み補正のため、カルボニルの吸収量を下記式にて補正した。
(1900〜1600cm-1の吸収量)/(4480〜3950-1の吸収量)
また、IR測定は以下の条件にて行った。
<測定条件>
測定領域:4500cm-1〜650cm-1
測定深度の端数依存性:補正せず
検出器:MCT
分解能:4cm-1
積算回数:100回
低温での粘着力を向上させる観点からは、プロピレン単独重合体よりもガラス転移温度Tgの低い1−ブテン単独重合体を用いる方が好ましい。
また、本発明の酸変性α−オレフィン重合体の原料α−オレフィン重合体がプロピレン−1−ブテン共重合体である場合、そのメソダイアッド分率[m]は、耐熱性及び粘着性のバランスの観点から、好ましくは30〜95モル%、より好ましくは40〜90モル%、更に好ましくは50〜85モル%である。
13C−NMRスペクトルの測定は、下記の装置及び条件にて行った。
装置:日本電子(株)製JNM−EX400型13C−NMR装置
方法:プロトン完全デカップリング法
濃度:230mg/ミリリットル
溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼンと重ベンゼンの90:10(容量比)混合溶媒
温度:130℃
パルス幅:45°
パルス繰り返し時間:4秒
積算:10000回
1,3−結合分率=(D/2)/(A+B+C+D)×100(モル%)
2,1−結合分率=[(A+B)/2]/(A+B+C+D)×100(モル%)
A:15〜15.5ppmの積分値
B:17〜18ppmの積分値
C:19.5〜22.5ppmの積分値
D:27.6〜27.8ppmの積分値
1,4−結合分率=E/(A+B+C+D+E)×100(モル%)
2,1−結合分率={(A+B+D)/3}/(A+B+C+D)×100(モル%)
A:29.0〜28.2ppmの積分値
B:35.4〜34.6ppmの積分値
C:38.3〜36.5ppmの積分値
D:43.6〜42.8ppmの積分値
E:31.1ppmの積分値
上記1−ブテン−プロピレン共重合体は、ランダム共重合体であることが好ましい。
プロピレン−1−ブテン共重合体における、各構造単位は、上述の13C−NMRスペクトルの測定結果より、下記のように算出できる。
[ダイアッド連鎖強度]
a(プロピレン−プロピレン連鎖):48.0〜46.2ppmの積分値
b(プロピレン−ブテン連鎖):44.4〜43.0ppmの積分値
c(ブテン−ブテン連鎖):40.8〜39.8ppmの積分値
[ダイアッド連鎖分率(モル%)]
d(プロピレン−プロピレン連鎖分率)=a/(a+b+c)×100(モル%)
e(プロピレン−ブテン連鎖分率)=b/(a+b+c)×100(モル%)
f(ブテン−ブテン連鎖分率)=c/(a+b+c)×100(モル%)
[共重合比(モル%)]
プロピレン単位共重合比=d+e/2
1−ブテン単位共重合比=f+e/2
メソダイアッド分率[m]=(40.4〜39.9ppmの積分値)/(40.4−39.9ppmの積分値+40.7〜40.4ppmの積分値)
<GPC測定装置>
カラム :TOSO GMHHR−H(S)HT
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0ミリリットル/分
試料濃度 :2.2mg/ミリリットル
注入量 :160マイクロリットル
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
上記末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造の数は、下記のようにして求められる。
[末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造の数]
1H−NMR測定より得られる4.85〜5.50ppmに出現する末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造における内部二重結合の水素原子、0.70〜1.80ppmに出現するα−オレフィン主鎖の水素原子に基づいて、末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合の数を以下のようにして算出した。
末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造のCH(i):4.85〜5.50ppmの積分値
α−オレフィン主鎖の水素原子(ii):0.70〜1.80ppmの積分値
モノマー単位の平均分子量(Mm)=プロピレン単位比率×42.08+1−ブテン単位比率×56.11
モノマー単位の平均水素数(Hnum)=プロピレン単位比率×6+1−ブテン単位比率×8
末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造濃度=[(i)/((ii)/(Hnum))
上記方法により算出した末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造濃度(C、モル%)と、ゲルパーミエイションクロマトグラフ(GPC)より求めた数平均分子量(Mn)及びモノマー単位の平均分子量(Mm)から、下記式により1分子当りの末端(無水)カルボン酸−内部二重結合構造の数を算出した。
1分子当りの末端(無水)カルボン酸−内部二重結合構造の数(個)=(Mn)/(Mm)×[末端(無水)カルボン酸残基−内部二重結合構造濃度]
原料α−オレフィン重合体の製造方法としては、メタロセン触媒を用いて、プロピレン又は1−ブテンを単独重合してプロピレン単独重合体又は1−ブテン単独重合体を製造する方法や、1−ブテンとプロピレン(さらに必要に応じて用いられる炭素数5〜20のα−オレフィン)とを共重合して1−ブテン−プロピレン共重合体を製造する方法が挙げられる。
メタロセン系触媒としては、特開昭58−19309号公報、特開昭61−130314号公報、特開平3−163088号公報、特開平4−300887号公報、特開平4−211694号公報、特表平1−502036号公報等に記載されるようなシクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基等を1又は2個配位子とする遷移金属化合物、及び該配位子が幾何学的に制御された遷移金属化合物と助触媒を組み合わせて得られる触媒が挙げられる。
具体的に例示すれば、(A)一般式(I)で表される遷移金属化合物、及び(B)(B−1)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる成分を含有する重合用触媒の存在下、プロピレン又は1−ブテンを単独重合させる方法、又は1−ブテンとプロピレン(さらに必要に応じて用いられる炭素数5〜20のα−オレフィン)とを共重合させる方法が挙げられる。
炭素数1〜20のケイ素含有基としては、メチルシリル基、フェニルシリル基等のモノ炭化水素置換シリル基;ジメチルシリル基、ジフェニルシリル基等のジ炭化水素置換シリル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリナフチルシリル基等のトリ炭化水素置換シリル基;トリメチルシリルエーテル基等の炭化水素置換シリルエーテル基;トリメチルシリルメチル基等のケイ素置換アルキル基;トリメチルシリルフェニル基等のケイ素置換アリール基等が挙げられる。なかでもトリメチルシリルメチル基、フェニルジメチルシリルエチル基等が好ましい。
炭素数1〜20のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、パルミトイル基、テアロイル基、オレオイル基等のアルキルアシル基、ベンゾイル基、トルオイル基、サリチロイル基、シンナモイル基、ナフトイル基、フタロイル基等のアリールアシル基、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸からそれぞれ誘導されるオキサリル基、マロニル基、スクシニル基等が挙げられる。
アミンとしては、炭素数1〜20のアミンが挙げられ、具体的には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、メチルエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、メチルエチルアミン等のアルキルアミン;ビニルアミン、プロペニルアミン、シクロヘキセニルアミン、ジビニルアミン、ジプロペニルアミン、ジシクロヘキセニルアミン等のアルケニルアミン;フェニルアミン、フェニルエチルアミン、フェニルプロピルアミン等のアリールアルキルアミン;ジフェニルアミン、ジナフチルアミン等のアリールアミンが挙げられる。
X1はσ結合性の配位子を示し、X1が複数ある場合、複数のX1は同じでも異なっていてもよく、他のX1又はY1と架橋していてもよい。このX1の具体例としては、一般式(I)のXの説明で例示したものと同じものを挙げることができる。
Y1はルイス塩基を示し、Y1が複数ある場合、複数のY1は同じでも異なっていてもよく、他のY1又はX1と架橋していてもよい。このY1の具体例としては、一般式(I)のYの説明で例示したものと同じものを挙げることができる。R4〜R9はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20の炭化水素基,炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基,珪素含有基又はヘテロ原子含有基を示すが、その少なくとも一つは水素原子でないことが必要である。また、R4〜R9はたがいに同一でも異なっていてもよく、隣接する基同士がたがいに結合して環を形成していてもよい。なかでも、R6とR7は環を形成していること及びR8とR9は環を形成していることが好ましい。R4及びR5としては、酸素、ハロゲン、珪素等のヘテロ原子を含有する基が重合活性が高くなり好ましい。別の好ましい形態として、R4とR6あるいはR6とR7は環を形成していること及びR5とR8あるいはR8とR9は環を形成していることが好ましい。R4及びR5、R7、R9が環を形成していない場合の置換基としては、重合活性の観点から、酸素、ハロゲン、珪素等のヘテロ原子を含有する基が好ましい。
この二重架橋型ビスシクロペンタジエニル誘導体を配位子とする遷移金属化合物は、配位子間の架橋基にケイ素を含むものが好ましい。
より好ましい具体例としては、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1,2’−メチルフェニルシリレン)(2,1’−メチルフェニルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド(Sym.)、(1,1’−エチレン)(2,2’−テトラメチルジシリレン)ビスインデニルジルコニウムジクロライド等が挙げられる。
(〔L1−R10〕k+)a (〔Z〕-)b ・・・(III)
(〔L2〕k+)a(〔Z〕-)b ・・・(IV)
(ただし、L2はM2、R11R12M3、R13 3C又はR14M3である。)
〔Z1〕-は複数の基が元素に結合したアニオンすなわち〔M1G1G2・・・Gf〕-を示す。ここで、M1は周期律表第5〜15族元素、好ましくは周期律表第13〜15族元素を示す。G1〜Gfはそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数2〜40のジアルキルアミノ基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリール基,炭素数6〜20のアリールオキシ基,炭素数7〜40のアルキルアリール基,炭素数7〜40のアリールアルキル基,炭素数1〜20のハロゲン置換炭化水素基,炭素数1〜20のアシルオキシ基,有機メタロイド基、又は炭素数2〜20のヘテロ原子含有炭化水素基を示す。G1〜Gfのうち2つ以上が環を形成していてもよい。fは〔(中心金属M1の原子価)+1〕の整数を示す。
〔Z2〕-は、酸解離定数の逆数の対数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸単独又はブレンステッド酸及びルイス酸の組合わせの共役塩基、あるいは一般的に超強酸と定義される酸の共役塩基を示す。また、ルイス塩基が配位していてもよい。
また、R10は水素原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数6〜20のアリール基,アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示す。
R11及びR12はそれぞれシクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル基,インデニル基又はフルオレニル基を示す。
R13は炭素数1〜20のアルキル基,アリール基,アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示す。
R14はテトラフェニルポルフィリン,フタロシアニン等の大環状配位子を示す。kは〔L1−R10〕,〔L2〕のイオン価数で1〜3の整数、aは1以上の整数、b=(k×a)である。M2は、周期律表第1〜3、11〜13、17族元素を含むものであり、M3は、周期律表第7〜12族元素を示す。
(B−1)は一種用いてもよく、また二種以上を組み合わせて用いてもよい。
で示される鎖状アルミノキサン、及び一般式(VI)
で示される環状アルミノキサンを挙げることができる。
これらのアルミノキサンは一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、(C)成分の有機アルミニウム化合物としては、一般式(VII)
R16 v AlJ3-v ・・・(VII)
〔式中、R16は炭素数1〜10のアルキル基、Jは水素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン原子を示し、vは1〜3の整数である。〕
で示される化合物が用いられる。
前記一般式(VII)で示される化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム,トリエチルアルミニウム,トリイソプロピルアルミニウム,トリイソブチルアルミニウム,ジメチルアルミニウムクロリド,ジエチルアルミニウムクロリド,メチルアルミニウムジクロリド,エチルアルミニウムジクロリド,ジメチルアルミニウムフルオリド,ジイソブチルアルミニウムヒドリド,ジエチルアルミニウムヒドリド,エチルアルミニウムセスキクロリド等が挙げられる。
これらの有機アルミニウム化合物は一種用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
前記(A)触媒成分と(C)触媒成分との使用割合は、モル比で好ましくは1:1〜1:10000、より好ましくは1:5〜1:2000、さらに好ましくは1:10ないし1:1000の範囲が望ましい。該(C)触媒成分を用いることにより、遷移金属当たりの重合活性を向上させることができるが、あまり多いと有機アルミニウム化合物が無駄になるとともに、重合体中に多量に残存し、好ましくない。
無機酸化物担体としては、具体的には、SiO2,Al2O3,MgO,ZrO2,TiO2,Fe2O3,B2O3,CaO,ZnO,BaO,ThO2やこれらの混合物、例えばシリカアルミナ,ゼオライト,フェライト,グラスファイバーなどが挙げられる。これらの中では、特にSiO2,Al2O3が好ましい。なお、上記無機酸化物担体は、少量の炭酸塩,硝酸塩,硫酸塩などを含有してもよい。
一方、上記以外の担体として、MgCl2,Mg(OC2H5)2などで代表される一般式MgR17 XX1 yで表されるマグネシウム化合物やその錯塩などを挙げることができる。ここで、R17は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基又は炭素数6〜20のアリール基、X1はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示し、xは0〜2、yは0〜2であり、かつx+y=2である。各R17及び各X1はそれぞれ同一でもよく、また異なってもいてもよい。
また、有機担体としては、ポリスチレン,スチレン−ジビニルベンゼン共重合体,ポリエチレン,ポリ1−ブテン,置換ポリスチレン,ポリアリレートなどの重合体やスターチ,カーボンなどを挙げることができる。
上記製造方法において用いられる担体としては、MgCl2,MgCl(OC2H5),Mg(OC2H5)2,SiO2,Al2O3などが好ましい。また担体の性状は、その種類及び製法により異なるが、平均粒径は通常1〜300μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmである。
粒径が小さいと重合体中の微粉が増大し、粒径が大きいと重合体中の粗大粒子が増大し嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原因になる。
また、担体の比表面積は、通常1〜1000m2/g、好ましくは50〜500m2/g、細孔容積は通常0.1〜5cm3/g、好ましくは0.3〜3cm3/gである。
比表面積又は細孔容積のいずれかが上記範囲を逸脱すると、触媒活性が低下することがある。なお、比表面積及び細孔容積は、例えばBET法に従って吸着された窒素ガスの体積から求めることができる。
さらに、上記担体が無機酸化物担体である場合には、通常150〜1000℃、好ましくは200〜800℃で焼成して用いることが望ましい。
該担体に、(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方を担持させる方法については、特に制限されないが、例えば(i)(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と担体とを混合する方法、(ii)担体を有機アルミニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物で処理したのち、不活性溶媒中で(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と混合する方法、(iii)担体と(A)成分及び/又は(B)成分と有機アルミニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物とを反応させる方法、(iv)(A)成分又は(B)成分を担体に担持させたのち、(B)成分又は(A)成分と混合する方法、(v)(A)成分と(B)成分との接触反応物を担体と混合する方法、(vi)(A)成分と(B)成分との接触反応に際して、担体を共存させる方法などを用いることができる。
なお、上記(iv)、(v)及び(vi)の反応において、(C)成分の有機アルミニウム化合物を添加することもできる。
このようにして得られた触媒は、いったん溶媒留去を行って固体として取り出してから重合に用いてもよいし、そのまま重合に用いてもよい。
また、本発明においては、(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方の担体への担持操作を重合系内で行うことにより触媒を生成させることができる。例えば(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と担体とさらに必要により前記(C)成分の有機アルミニウム化合物を加え、エチレンなどのオレフィンを常圧〜2MPa(gauge)加えて、−20〜200℃で1分〜2時間程度予備重合を行い触媒粒子を生成させる方法を用いることができる。
本発明においては、(B−1)成分と担体との使用割合は、質量比で好ましくは1:5〜1:10000、より好ましくは1:10〜1:500とするのが望ましく、(B−2)成分と担体との使用割合は、質量比で好ましくは1:0.5〜1:1000、より好ましくは1:1〜1:50とするのが望ましい。(B)成分として二種以上を混合して用いる場合は、各(B)成分と担体との使用割合が質量比で上記範囲内にあることが望ましい。また、(A)成分と担体との使用割合は、質量比で、好ましくは1:5〜1:10000、より好ましくは1:10〜1:500とするのが望ましい。
(B)成分〔(B−1)成分又は(B−2)成分〕と担体との使用割合、又は(A)成分と担体との使用割合が上記範囲を逸脱すると、活性が低下することがある。このようにして調製された本発明の重合用触媒の平均粒径は、通常2〜200μm、好ましくは10〜150μm、特に好ましくは20〜100μmであり、比表面積は、通常20〜1000m2/g、好ましくは50〜500m2/gである。平均粒径が2μm未満であると重合体中の微粉が増大することがあり、200μmを超えると重合体中の粗大粒子が増大することがある。比表面積が20m2/g未満であると活性が低下することがあり、1000m2/gを超えると重合体の嵩密度が低下することがある。また、本発明の触媒において、担体100g中の遷移金属量は、通常0.05〜10g、特に0.1〜2gであることが好ましい。遷移金属量が上記範囲外であると、活性が低くなることがある。
このように担体に担持することによって工業的に有利な高い嵩密度と優れた粒径分布を有する重合体を得ることができる。
この場合、重合方法は特に制限されず、スラリー重合法,気相重合法,塊状重合法,溶液重合法,懸濁重合法などのいずれの方法を用いてもよいが、スラリー重合法,気相重合法が特に好ましい。
重合条件については、重合温度は通常−100〜250℃、好ましくは−50〜200℃、より好ましくは0〜130℃である。また、反応原料に対する触媒の使用割合は、原料モノマー/上記(A)成分(モル比)が好ましくは105〜108、特に106〜107となることが好ましい。さらに、重合時間は通常5分〜10時間、反応圧力は好ましくは常圧〜3MPa(gauge)さらに好ましくは常圧〜2MPa(gauge)である。
重合体の分子量の調節方法としては、各触媒成分の種類,使用量,重合温度の選択、さらには水素存在下での重合などがある。
重合に際しては、前記重合用触媒を用いて予備重合を行うことができる。予備重合は、固体触媒成分に、例えば、少量のオレフィンを接触させることにより行うことができるが、その方法に特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。予備重合に用いるオレフィンについては特に制限はなく、例えばエチレン、炭素数3〜20のα−オレフィン、あるいはこれらの混合物などを挙げることができるが、該重合において用いるオレフィンと同じオレフィンを用いることが有利である。
また、予備重合温度は、通常−20〜200℃、好ましくは−10〜130℃、より好ましくは0〜80℃である。予備重合においては、溶媒として、脂肪族炭化水素,芳香族炭化水素,モノマーなどを用いることができる。これらの中で特に好ましいのは脂肪族炭化水素である。また、予備重合は無溶媒で行ってもよい。
予備重合においては、予備重合生成物の極限粘度[η](135℃デカリン中で測定)が0.2デシリットル/g以上、特に0.5デシリットル/g以上、触媒中の遷移金属成分1ミリモル当たりに対する予備重合生成物の量が1〜10000g、特に10〜1000gとなるように条件を調整することが望ましい。
本発明の酸変性α−オレフィン重合体は、前記α−オレフィン重合体を、ラジカル開始剤と有機酸を用いて改質処理して製造することができる。
この改質処理に用いられる有機酸としては、不飽和カルボン酸やその誘導体を用いることができる。
不飽和カルボン酸の例としては、アクリル酸,メタクリル酸,マレイン酸,フマル酸,イタコン酸,クロトン酸,シトラコン酸,ソルビン酸,メサコン酸,アンゲリカ酸等が挙げられる。
また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、酸物水物,エステル,アミド,イミド,金属塩等があり、例えば、無水マレイン酸,無水イタコン酸,無水シトラコン酸,アクリル酸メチル,メタクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸ブチル,アクリル酸2−エチルヘキシル、マレイン酸モノエチルエステル,アクリルアミド,マレイン酸モノアミド,マレイミド,N−ブチルマレイミド,アクリル酸ナトリウム,メタクリル酸ナトリウム等を挙げることができる。これらの中で、特に無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルから選択されるものが好ましく、無水マレイン酸又は(メタ)アクリル酸がさらに好ましい。
また、これらの有機酸は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
この有機過酸化物としては、例えば、ジベンゾイルパーオキシド,ジ−3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド,ジラウロイルパーオキシド,ジデカノイルパーオキシド,ジ(2,4−ジクロロベンゾイル)パーオキシド等のジアシルパーオキシド類、t−ブチルヒドロパーオキシド,キュメンヒドロパーオキシド,ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド,2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド類、ジ−t−ブチルパーオキシド,ジクミルパーオキシド,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン,2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α’ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン等のジアルキルパーオキシド類、1,1−ビス−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン,2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類、t−ブチルパーオキシオクトエート,t−ブチルパーオキシピバレート,t−ブチルパーオキシネオデカノエート,t−ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエステル類、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート,ジイソプロピルパーオキシジカーボネート,ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート,t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート類等が挙げられる。
これらの中では、ジアルキルパーオキシド類が好ましい。
また、これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの有機化酸化物の具体的な市販品としては、例えば、日本油脂株式会社製のパーヘキシン25B、パーブチルD、パーブチルC、パーヘキサ25B、パークミルD、パーブチルP、パーブチルH、パーヘキシルH、パークミルH、パーオクタH、パークミルP、パーメンタH、パーブチルSM、パーメックN、ペロマーAC、パーヘキサV、パーヘキサ22、パーヘキサCD、パーテトラA、パーヘキサC、パーヘキサ3M、パーヘキサHC、パーヘキサTMH、パーブチルIF、パーブチルZ、パーブチルA、パーヘキシルZ、パーヘキサ25Z、パーブチルE、パーブチルL、パーヘキサ25MT、パーブチルI、パーブチル355、パーブチルMA、パーヘキシルI、パーブチルIB、パーブチルO、パーヘキシルO、パーシクロO、パーヘキサ250、パーオクタO、パーブチルPV、パーヘキシルPV、パーブチルND、パーヘキシルND、パーシクロND、パーオクタND、パークミルND、ダイパーND、パーロイルSOP、パーロイルOPP、パーロイルMBP、パーロイルEEP、パーロイルIPP、パーロイルNPP、パーロイルTCP、パーロイルIB、パーロイルSA、パーロイルS、パーロイルO、パーロイルL、パーロイル355、ナイパーBW、ナイパーBMT、ナイパーCS等が挙げられる。
このスチレン系化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンを始め、p−メチルスチレン,p−エチルスチレン,p−プロピルスチレン,p−イソプロピルスチレン,p−ブチルスチレン,p−tert−ブチルスチレン,p−フェニルスチレン,o−メチルスチレン,o−エチルスチレン,o−プロピルスチレン,o−イソプロピルスチレン,m−メチルスチレン,m−エチルスチレン,m−イソプロピルスチレン,m−ブチルスチレン,メシチルスチレン,2.4−ジメチルスチレン、2.5−ジメチルスチレン、3.5−ジメチルスチレン等のアルキルスチレン類;p−メトキシスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン等のアルコキシスチレン類;p−クロロスチレン、m−クロロスチレン、o−ブロモスチレン、p−フルオロスチレン、m−フルオロスチレン、o−フルオロスチレン、o−メチル−p−フルオロスチレン等のハロゲン化スチレン類;更にはトリメチルシリルスチレン、ビニル安息香酸エステル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
これらのスチレン系化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、スチレン系化合物の使用量は、原料α−オレフィン重合体100質量部に対し、通常0.1〜10.0質量部、好ましくは0.1〜5.0質量部の範囲である。
スチレン系化合物を使用することにより、より効率的に変性処理することができる。
このビニルシラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシシラン、ビニルモノエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメトキシシラン、ビニルモノメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン等が挙げられる。
これらのビニルシラン化合物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、ビニルシラン化合物の使用量は、原料α−オレフィン重合体100質量部に対し、通常0.1〜10.0質量部、好ましくは0.1〜5.0質量部の範囲である。
ビニルシラン化合物を使用することにより、本発明の酸変性α−オレフィン重合体に湿気硬化機能を付与することができる。
また、本発明の酸変性α−オレフィン重合体は、接着剤、粘着剤やゴム等に添加して、改質剤として用いることができる。
上記接着剤の具体例としては、ウレタン系、エポキシ系、アルコキシシランタイプ等のものが挙げられる。
上記粘着剤の具体例としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系等のものが挙げられる。
本発明の粘接着剤組成物は、上記酸変性α−オレフィン重合体を含むことを特徴とする。
本発明の粘接着剤組成物は、上記酸変性α−オレフィン重合体と共に、ウレタン系、エポキシ系、アルコキシシランタイプ、アクリル系、ゴム系、及びシリコン系から選択される一種以上の粘接着剤をも含有していてもよい。
本発明の酸変性α−オレフィン重合体と、上記粘接着剤とを含有することにより、その粘接着剤の極性をコントロールすることができるため、ポリエチレンやポリプロピレンなどの低極性材料との接着性をコントロールする改質剤として使用できる。
本発明の粘接着剤組成物は、必要に応じて粘着性付与材や溶媒を含有してもよい。
粘接着剤組成物における酸変性α−オレフィン重合体の含有量は、粘着力やタック性と、保持力や低糊残り性のバランスの観点から、5〜95質量%、より好ましくは10〜80質量%、さらに好ましくは20〜70質量%、特に好ましくは30〜60質量%である。
上記ホットメルト接着剤は、必要に応じてオイル、可塑剤、ワックス、無機フィラー、酸化防止剤等の各種添加剤を含有してもよい。
本発明の粘接着剤組成物に含まれても良いウレタン系粘接着剤の例としては、特開2008−63425や、特開2011−231317に記載の(1)ポリオール組成物と(2)イソシアネート基含有化合物を含む接着剤が挙げられる。
本発明の酸変性α−オレフィン重合体をウレタン系粘接着剤に含有させる方法としては特に限定されないが、(1)ポリオール組成物と(2)イソシアネート基含有化合物を混合させた後に本発明の酸変性α−オレフィン重合体を添加しても良いし、(1)ポリオール組成物と本発明の酸変性α−オレフィン重合体を混合した後に(2)イソシアネート基含有化合物を混合しても良い。
本発明の粘接着剤組成物において、ウレタン系粘接着剤に対する本発明の酸変性α−オレフィン重合体の含有量は、ウレタン系粘接着剤100質量部に対して、酸変性α−オレフィン重合体5〜50質量部であることが好ましく、さらに好ましくは5〜30質量部である。
粘着性付与材としては、例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂などからなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの等を挙げることができる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明では、ブテン系重合体との相溶性を考慮して、水素添加物を用いることが好ましい。中でも、熱安定性に優れる石油樹脂の水素化物がより好ましい。
粘着性付与材の市販品としては、アイマーブP−125、P−100、P−90(以上、出光興産株式会社製)、ユーメックス1001(三洋化成工業株式会社製)、ハイレッツT1115(三井化学株式会社製)、クリアロンK100(ヤスハラケミカル株式会社製)、ECR227、エスコレッツ2101(以上、トーネックス株式会社製)、アルコンP100(荒川化学株式会社製)、Regalrez 1078(ハーキュレス(Hercules)社製)等を挙げることができる(いずれも商品名)。
本発明の粘接着剤組成物における粘着性付与材の含有量は、粘着性向上と糊残りとのバランスの観点から、好ましくは5〜95質量%、より好ましくは10〜80質量%、さらに好ましくは20〜70質量%、特に好ましくは30〜60質量%である。
溶媒としては、酢酸エチル、アセトン、tert−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルアセタート、エチルセルソルブ、エチルセルソルブアセタート、ブチルセルソルブ、ブチルセルソルブアセタート等や、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ペンタンなどの芳香族炭化水素類などの有機溶媒を挙げることができる。
本発明の粘接着剤組成物は、上記酸変性α−オレフィン重合体とは別に、さらにα−オレフィン重合体を含有してもよい。
本発明の粘接着剤組成物は、α−オレフィン重合体を含有させることにより、容易に粘接着剤組成物中の極性をコントロールし接着性をコントロールすることができる。
α−オレフィン重合体の詳細は、基本的に上述の原料α−オレフィン重合体と同様である。なお、粘接着剤組成物が硬度を要求される場合には、そのメソペンタッド分率[mmmm]は20〜80モル%、好ましくは40〜80モル%、さらに好ましくは50〜80モル%であることが好ましい。
本発明の粘接着剤組成物におけるα−オレフィン重合体の含有量は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは5〜30質量%である。
本発明の粘接着剤組成物は、添加剤を含有してもよい。
添加剤としては、従来公知の添加剤を本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができ、例えば、発泡剤、耐侯安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、難燃剤、合成油、ワックス、電気的性質改良剤、オイル(プロセスオイル)、粘度調製剤、着色防止剤、防曇剤、顔料、染料、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、塩素捕捉剤、酸化防止剤等が挙げられる。
本発明の粘接着剤組成物における添加剤の含有量は、好ましくは0.01〜1.00質量%、より好ましくは0.05〜0.50質量%である。
本発明の粘接着剤組成物は、粘着テープやプロテクトフィルム、接着剤に好適に使用することができる。
本発明の粘着テープは、支持体上に、上記粘接着剤組成物を用いて粘接着層を形成したものであり、粘接着剤組成物は、支持体上に直接塗布してもよく、または補助支持体上に塗着し、それから最終的な支持体上に転写してもよい。支持体の材料は特に限定されないが、例えば、織物、ニット、スクリム、不織布、ラミネート、ネット、フィルム、紙、ティシュー、発泡体、発泡フィルム等を使用することができ、フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、配向ポリエステル、硬質PVCおよび軟質PVC、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、EPDM、クロロプレン発泡体等が挙げられる。
支持体は、粘接着層を形成する前に、下塗りによって化学的に、またはコロナなどの物理的前処理によって、準備することができる。支持体の背面には、抗接着性の物理的処理またはコーティングを施すことができる。
[錯体A((1,1’−エチレン)(2,2’−テトラメチルジシリレン)ビスインデニルジルコニウムジクロライド)の製造]
500ミリリットル2口フラスコにマグネシウム(12グラム,500ミリモル)及びテトラヒドロフラン(30ミリリットル)を投入し、1,2−ジブロモエタン(0.2ミリリットル)を滴下することでマグネシウムを活性化した。ここへテトラヒドロフラン(150ミリリットル)に溶解させた2−ブロモインデン(20グラム,103ミリモル)を滴下し、室温で1時間撹拌した。その後、1,2−ジクロロテトラメチルジシラン(9.4ミリリットル,5.1ミリモル)を0℃で滴下した。反応混合物を室温で1時間撹拌した後、溶媒を留去し、残渣をヘキサン(150ミリリットル×2回)で抽出し、1,2−ジ(1H−インデン−2−イル)−1,1,2,2−テトラメチルジシランを白色固体として得た(15.4グラム,44.4ミリモル,収率86%)。
これをジエチルエーテル(100ミリリットル)に溶解し、0℃でn−ブチルリチウム(2.6モル/リットル,38ミリリットル,98ミリモル)を滴下し、室温で1時間撹拌したところ白色粉末が沈殿した。上澄みを除去し、固体をヘキサン(80ミリリットル)で洗浄して、リチウム塩を白色粉末状固体として得た(14.6グラム,33.8ミリモル,76%)。
これをテトラヒドロフラン(120ミリリットル)に溶解させ、−30℃で1,2‐ジブロモエタン(2.88ミリリットル,33.8ミリモル)を滴下した。反応混合物を室温で1時間撹拌した後、乾固し、残渣をヘキサン(150ミリリットル)で抽出することにより2架橋配位子を無色オイル状液体として得た(14.2グラム,37.9ミリモル)。
これをジエチルエーテル(120ミリリットル)に溶解させ、0℃でn−ブチルリチウム(2.6モル/リットル,32ミリリットル,84ミリモル)を滴下し、室温で1時間撹拌したところ白色粉末が沈殿した。上澄みを除去し、固体をヘキサン(70ミリリットル)で洗浄することにより2架橋配位子のリチウム塩を白色粉末として得た(14.0グラム,31ミリモル,収率81%)。
得られた2架橋配位子のリチウム塩(3.00グラム,6.54ミリモル)のトルエン(30ミリリットル)懸濁液に、−78℃で四塩化ジルコニウム(1.52グラム,6.54ミリモル)のトルエン(30ミリリットル)懸濁液をキャヌラーにより滴下した。反応混合物を室温で2時間撹拌した後、上澄み液を分離し、さらに残渣をトルエンで抽出した。
減圧下、上澄み液及び抽出液の溶媒を留去して乾固することにより黄色固体として下記式(1)に示す(1,1’−エチレン)(2,2’−テトラメチルジシリレン)ビスインデニルジルコニウムジクロライドを得た(2.5グラム,4.7ミリモル,収率72%)。
1H−NMR(CDCl3):δ0.617(s,6H,−SiMe2−),0.623(s,6H,−SiMe2−),3.65−3.74,4.05−4.15(m,4H,CH2CH2),6.79(s,2H,CpH),7.0−7.5(m,8H,Aromatic−H)
[錯体B((1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド)]
特許第4053993号公報の参考例1の記載に従って、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド)を合成した。
[錯体C((1,2’−ジメチルシリレン)(2’,1−ジメチルシリレン)ビス(3−ネオペンチルインデニル)ジルコニウムジクロリド)]
シュレンク瓶に(1,2’−ジメチルシリレン)(2’,1−ジメチルシリレン)ビス(インデン)5.0g(14.5mmol)とエーテル40mLを入れ、0℃でn−BuLi(ヘキサン溶液,2.69M)12.0mLを滴下した後、そのまま室温まで上げて8時間撹拌した。沈殿部をろ別し、ヘキサン30mLで洗浄、減圧乾燥してリチウム塩の白色固体を得た。これをTHF40mLに溶解し、1−ヨード−2,2−ジメチルプロパン4.9mL(36.6mmol)を滴下し、4時間加熱還流した。水20mLによる加水分解後、分液し有機層を乾燥、溶媒を留去することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2’,1−ジメチルシリレン)ビス(3−ネオペンチルインデン)を明橙色油状物として7.1g(14.7mmol)得た。
次に、窒素気流下で、シュレンク瓶に(1,2’−ジメチルシリレン)(2’,1−ジメチルシリレン)ビス(3−ネオペンチルインデン)7.1g(14.7mmol)とエーテル40mLを添加した。0℃に冷却し、n−BuLi(ヘキサン溶液,2.69M)を12.0mL(32.3mmol)加えた後、室温で2時間撹拌した。上澄みをろ別し、得られた固体をヘキサン40mLで洗浄、乾燥することによりリチウム塩を得た。
このリチウム塩にトルエン50mLを加え、−78℃に冷却し、ここへ予め−78℃に冷却しておいた四塩化ジルコニウム3.4g(14.7mmol)のトルエン懸濁液を添加する。室温で8時間撹拌後、上澄み液をろ別し黄色沈殿物をジクロロメタン65mLで抽出、ろ過後溶媒留去することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2’,1−ジメチルシリレン)ビス(3−ネオペンチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを0.7g(1.1mmol)得た。
1H NMR(CDCl3):δ0.99(6H,SiMe2),1.06(6H,SiMe2),0.85(18H,C(CH3)3),2.50,3.02(4H,CH2),7.1−7.5(8H,Aromatic−H)
(非晶質1−ブテン単独重合体の製造)
加熱乾燥した1リットルオートクレーブに、ヘプタン(200mL)、トリイソブチルアルミニム(2M、0.2mL、0.4mmol)、ブテン−1(200mL)、錯体Aのヘプタンスラリー(10μmol/mL、0.20mL、2.0μmol)、東ソーファインケム社製MAO(2000μmol)を加え、さらに水素0.1MPa導入した。撹絆しながら温度を70℃にした後、30分間重合した。重合反応終了後、5mLのエタノールで重合を停止し、反応物を減圧下、乾燥することにより、非晶質1−ブテン単独重合体82gを得た(重合体a)。
上記重合体aについて、下記の装置及び条件にて13C−NMRスペクトルの測定を行い、メソペンタッド分率(mmmm)、メソダイアッド分率(m)、1,3−結合分率、1,4−結合分率及び2,1−結合分率を求めた。結果を表1に示す。
装置:日本電子(株)製JNM−EX400型13C−NMR装置
方法:プロトン完全デカップリング法
濃度:230mg/ミリリットル
溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼンと重ベンゼンの90:10(容量比)混合溶媒
温度:130℃
パルス幅:45°
パルス繰り返し時間:4秒
積算:10000回
[ダイアッド連鎖強度]
a(プロピレン−プロピレン連鎖):48.0〜46.2ppmの積分値
b(プロピレン−ブテン連鎖):44.4〜43.0ppmの積分値
c(ブテン−ブテン連鎖):40.8〜39.8ppmの積分値
[ダイアッド連鎖分率(モル%)]
d(プロピレン−プロピレン連鎖分率)=a/(a+b+c)×100(モル%)
e(プロピレン−ブテン連鎖分率)=b/(a+b+c)×100(モル%)
f(ブテン−ブテン連鎖分率)=c/(a+b+c)×100(モル%)
[共重合比(モル%)]
プロピレン単位共重合比=d+e/2
1−ブテン単位共重合比=f+e/2
メソダイアッド分率(m)=(40.4〜39.9ppmの積分値)/(40.4−39.9ppmの積分値+40.7〜40.4ppmの積分値)
<プロピレン系重合体の場合>
1,3−結合分率=(D/2)/(A+B+C+D)×100(モル%)
2,1−結合分率=[(A+B)/2]/(A+B+C+D)×100(モル%)
A:15〜15.5ppmの積分値
B:17〜18ppmの積分値
C:19.5〜22.5ppmの積分値
D:27.6〜27.8ppmの積分値
<1−ブテン系重合体の場合>
1,4−結合分率=E/(A+B+C+D+E)×100(モル%)
2,1−結合分率={(A+B+D)/3}/(A+B+C+D)×100(モル%)
A:29.0〜28.2ppmの積分値
B:35.4〜34.6ppmの積分値
C:38.3〜36.5ppmの積分値
D:43.6〜42.8ppmの積分値
E:31.1ppmの積分値
上記重合体aについて、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、商品名:DSC−7)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下にて−10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱量をΔH−D(J/g)として求めた。また、このとき得られる融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップを融点Tm(℃)として求めた。結果を表1に示す。
上記重合体aについて、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を求めた。測定には、下記の装置及び条件を使用し、ポリスチレン換算の重量平均分子量を得た。結果を表1に示す。
<GPC測定装置>
カラム :TOSO GMHHR−H(S)HT
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0ml/分
試料濃度 :2.2mg/ml
注入量 :160μl
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
上記重合体aについて、粘度計((株)離合社製、商品名:「VMR−053U−PC・F01」)、ウベローデ型粘度管(測時球容積:2〜3ml、毛細管直径:0.44〜0.48mm)、溶媒としてテトラリンを用いて、0.02〜0.16g/dLの溶液を135℃にて測定した。結果を表1に示す。
(非晶質1−ブテン−プロピレン共重合体の製造)
加熱乾燥した1リットルオートクレーブに、ヘプタン(300mL)、トリイソブチルアルミニウム(2M、0.2mL、0.4mmol)、ブテン−1(60mL)、錯体Bのヘプタンスラリー(10μmol/mL、0.02mL、0.2μmol)、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのヘプタンスラリー(10μmol/mL、0.06mL、0.6μmol)を加え、さらに水素0.05MPa導入した。撹絆しながら温度を60℃にすると同時にプロピレンを導入することにより、全圧を0.8MPaとした。その後、20分間重合した後、5mLのエタノールで重合を停止し、反応物を減圧下、乾燥することにより、非晶質1−ブテン−プロピレン共重合体57gを得た(重合体b)。重合体bの物性について、製造例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(非晶質プロピレン単独重合体の製造)
加熱乾燥した1リットルオートクレーブに、ヘプタン(400mL)、トリイソブチルアルミニウム(2M、0.2mL、0.4mmol)、錯体A(10μmol/mL、0.20mL、2.0μmol)、東ソーファインケム社製MAO(2000μmol)を加え、更に水素0.1MPa導入した。撹拌しながらプロピレンを張り込み、全圧0.7MPaまで昇圧し、温度50℃で60分重合した。重合反応終了後、プロピレン、水素を脱圧し、重合液を加熱、減圧下にて乾燥することにより、非晶質プロピレン単独重合体105gを得た(重合体c)。重合体cの物性について、製造例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
加熱乾燥した2リットルオートクレーブに、ヘプタン(600mL)、錯体A(10μmol/mL、0.60mL、6.0μmol)、東ソーファインケム社製MAO(2000μmol)を加え、20℃にて、−0.09MPaまで減圧した。そして、水素を−0.08MPa(水素分圧0.01MPa)まで投入後、ブテン−1を0.16MPaまで加圧(ブテン−1分圧0.24MPa)し、温度40℃まで昇温し、40℃で2時間重合した。重合反応終了後、ブテン−1、水素を脱圧し、重合液を加熱、減圧下にて乾燥することにより、非晶質ブテン−1単独重合体223gを得た(重合体d)。重合体dの物性について、製造例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(結晶性1−ブテン単独重合体の製造)
製造例1において、錯体Aに代えて錯体B(10μmol/mL、0.04mL、0.4μmol)を用い、東ソーファインケム社製MAO(2000μmol)に代えてN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのヘプタンスラリー(10μmol/mL、0.12mL、1.2μmol)を用い、重合温度を52℃にしたこと以外は製造例1と同様にして、結晶性1−ブテン単独重合体83gを得た(重合体e)。重合体eの物性について、製造例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
加熱乾燥した1リットルオートクレーブに、ヘプタン(400mL)、トリイソブチルアルミニウム(0.5mmol)、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(0.8μmol)、錯体C(0.2μmol)を加え、更に、水素0.05MPaを導入し、プロピレン導入して全圧を0.8MPaとして、70℃で30分間重合した。重合反応終了後、反応物を減圧下で乾燥させることにより、結晶性プロピレン単独重合体90gを得た(重合体f)。重合体fの物性について、製造例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
[酸変性α−オレフィン重合体の合成]
1リットルのジムロート管付きのナスフラスコに、製造例1で得られた重合体a 50.0g及びトリクロロベンゼン400mLを投入し、120℃で1時間攪拌した。
その後、有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3(日本油脂社製「パーヘキシン25B」)0.1gと、無水マレイン酸1.0gとを投入し、180℃で30分間加熱攪拌した。
加熱終了後、室温になるまで放置した後、メタノール2Lに投入し、沈殿物をろ別、乾燥することにより、酸変性α−オレフィン重合体Aを得た。
酸変性α−オレフィン重合体Aについて、下記のようにして酸変性量を測定した。
変性する前の原料α−オレフィン重合体と有機酸とのブレンド物を0.1mmのスペーサーを用いてプレスしIRを測定し、特徴的なカルボルニル(1600〜1900cm-1)の吸収量と有機酸の仕込量とから検量線を作成し、酸変性体のプレス板のIR測定を行い、単位重量当たりの(無水)カルボン酸残基の変性量を決定した。なお、本明細書で定義する変性量は、有機酸が(無水)カルボン酸以外であっても(無水)カルボン酸残基換算で算出した。
IR測定機器:日本分光株式会社製「FT/IR−5300」
上述のようにして得た酸変性α−オレフィン重合体A 4.5g、出光興産株式会社製水添石油樹脂アイマーブ(P−100)4.5g、及び出光興産株式会社製ダイアナプロセスオイル(PW−90)1.0gを、50mLのサンプル瓶に入れ、180℃で30分間加熱して溶融させた後、金属スプーンで十分に混合・撹拌し、粘接着剤組成物を製造した。
得られた粘接着剤組成物を基材用PETフィルム(東レ株式会社製、商品名:ルミラーS10、厚み50μm)と離型用PETフィルムとで挟み、110℃に加熱されたホットロールコーターにて、粘着層厚みが30μm程度になるように塗布した後、離型用PETフィルムを剥がし、室温で一日状態安定させ、粘着テープの試験片を得た。
上述のようにして得た粘着テープの粘着力を、JIS Z 0237に準拠して評価した。粘着層が形成されている粘着テープを、被着体用のPETフィルム(東レ株式会社製、商品名:ルミラーS10、厚み50μm)、及びステンレス鋼材(SUS304)に貼り合わせ、幅25mm、長さ200mmのサイズに切削した後、張り合わせ部を2.0kg/25mmの力で2回ゴムローラーにて力を加え、粘着させた。測定温度23℃において、引張試験機(株式会社島津製作所製、商品名:オートグラフAG−I)を用いて、初期長L0を120mmに設定し、速度300mm/minで引張り、180°剥離試験を行った。剥離試験の際の、平均的な荷重を5点取り、その平均値を粘着力とした。また、剥離試験の際、スリップスティックやジッピングが起きた場合は、応力値のバラつきが大きくなるため、最大値及び最小値のそれぞれ4番目の数値の平均値を粘着力とした。結果を表2に示す。
[酸変性α−オレフィン重合体の合成]
重合体aに代えて、製造例2で得られた重合体b 50.0gを用いた以外は実施例1と同様にして酸変性α−オレフィン重合体Bを製造した。
また、酸変性α−オレフィン重合体Bを用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
[酸変性α−オレフィン重合体の合成]
1リットルのジムロート管付きのナスフラスコに、製造例3で得られた重合体cを50.0g及びトリクロロベンゼン400mLを投入し、120℃で1時間攪拌した。
その後、有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3(日本油脂社製「パーヘキシン25B」)0.1g、無水マレイン酸1.0g、及びアクリル酸0.5gを投入し、180℃で30分間加熱攪拌した。
加熱終了後、室温になるまで放置した後、メタノール2Lに投入し、沈殿物をろ別、乾燥することにより、酸変性α−オレフィン重合体Cを得た。
また、酸変性α−オレフィン重合体Cを用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
[酸変性α−オレフィン重合体の合成]
重合体aに代えて、製造例3で得られた重合体c 50.0gを用いた以外は実施例1と同様にして酸変性α−オレフィン重合体Dを製造した。
また、酸変性α−オレフィン重合体Dを用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
重合体aに代えて、製造例5で得られた重合体e 50.0gを用いた以外は実施例1と同様にして酸変性α−オレフィン重合体Eを製造した。
また、酸変性α−オレフィン重合体Eを用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
重合体aに代えて、製造例6で得られた重合体f 50.0gを用いた以外は実施例1と同様にして酸変性α−オレフィン重合体Fを製造した。
また、酸変性α−オレフィン重合体Fを用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
重合体aを酸変性せずにそのまま用いて、実施例1と同様にして粘接着剤組成物及び粘着テープを製造し、その粘着力評価を実施した。結果を表2に示す。
300mLのポリエチレン製カップに出光興産株式会社製ポリブタジエン(エポール、水酸基含量=0.84meq/g、数平均分子量=2590、粘度=5.1Pa・s/30℃)100g、実施例1で製造した重合体A(20g)を入れオーブンで50℃程度に加温し、よく混合した。さらに、20℃程度で、イソホロジイソシアナート9.8g、ジブチル錫ジラウレート0.05gを加えた後、よく混合して接着剤組成物を得た(イソシアナート/水酸基=約1)。
得られた接着剤組成物について、以下のようにして引張せん断強さの測定を行った。
JIS−K6850に準拠し、被着体としてポリカーボネートおよびポリプロピレンの異種の素材を用い、引張せん断強さの測定を行った。試験片の製造方法および測定条件を以下に示し、測定により得られた最大応力(試験片5点の平均値)を表3に示す。
幅25.0mm、長さ100mm、厚さ1.5mmのポリカーボネート製の剛性被着材の端から12.5mmの全面に厚さ1mm〜2mmで実施例5または比較例4で得られた接着剤組成物を塗布した。当該塗布面とポリプロピレン製剛性被着材の端から12.5mmの全面を重ね合わせ、約20Nの力で圧着したまま室温で3日間放置した。さらに70℃で1時間放置した後、室温で4日間放置した。
試験速度:50mm/min
試験機:島津製作所社製引張試験機 AUTOGRAPH AG−X
温度:20℃および80℃
300mLのポリエチレン製カップに出光興産株式会社製ポリブタジエン(エポール、水酸基含量=0.84meq/g、数平均分子量=2590、粘度=5.1Pa・s/30℃)100g、製造例1で得られた重合体a(20g)を入れオーブンで50℃程度に加温し、よく混合した。さらに、20℃程度で、イソホロジイソシアナート9.8g、ジブチル錫ジラウレート0.05gを加えた後、よく混合して接着剤組成物を得た(イソシアナート/水酸基=約1)。
得られた接着剤組成物について、実施例5と同様にして引張せん断強さの測定を行った。
Claims (10)
- 原料α−オレフィン重合体を有機酸で変性してなる酸変性α−オレフィン重合体であって、下記(1)及び(2)を満たす酸変性α−オレフィン重合体。
(1)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解吸熱量ΔH−Dが0〜10J/gである。
(2)前記原料α−オレフィン重合体が、プロピレン単独重合体、1−ブテン単独重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体である。 - 前記原料α−オレフィン重合体がプロピレン単独重合体であり、かつ、下記(3−1)を満たす請求項1に記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(3−1)メソペンタッド分率[mmmm]が20モル%以下である。 - 前記原料α−オレフィン重合体が1−ブテン単独重合体であり、かつ、下記(3−2)を満たす請求項1に記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(3−2)メソペンタッド分率[mmmm]が50モル%以下である。 - さらに、下記(4)及び(5)を満たす請求項1〜3のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体。
(4)極限粘度[η]が0.1〜2.0dl/gである。
(5)分子量分布が1.5〜4.0である。 - 前記有機酸が無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される一種以上である請求項1〜4のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体。
- メタロセン触媒を用いて原料α−オレフィン重合体を得る第一工程と、第一工程で得られた原料α−オレフィン重合体を、ラジカル開始剤及び有機酸を用いて変性処理する第二工程とを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体の製造方法。
- 前記第二工程で用いられる有機酸が、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される一種以上である請求項6に記載の酸変性α−オレフィン重合体の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の酸変性α−オレフィン重合体を含む粘接着剤組成物。
- ホットメルト接着剤である請求項8に記載の粘接着剤組成物。
- 支持体上に、請求項8又は9に記載の粘接着剤組成物を用いて粘接着層を形成してなる粘着テープ。
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|---|---|---|---|---|
| WO2018088359A1 (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 出光興産株式会社 | プロピレン系重合体、プロピレン系樹脂組成物及びそれらを含むホットメルト接着剤 |
| JP2018131591A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 花王株式会社 | 水系インク |
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| JP2003201322A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-07-18 | Mitsubishi Chemicals Corp | プロピレン系重合体、それを含む組成物及び用途 |
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- 2013-07-03 JP JP2013139970A patent/JP2015013920A/ja active Pending
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