作成： 1997/03/17 佐々木 隆
データ番号 ：010051
放射線硬化型粘着剤用スチレンブロック共重合体
目的 ：SISブロック共重合体の放射線架橋
放射線の種別 ：電子
放射線源 ：電子加速器
線量（率） ：20-100kGy
応用分野 ：粘着剤、接着剤
概要 ：
スター状SISブロック共重合体をUV並びEBで硬化させて、耐熱性の向上を検討した。 断界面破壊温度や95℃の保持力は線量とともに増大し、ローリングボールタックやピーリング接着強度は未照射時の値を維持している。耐熱性を向上させる為の指標として、組成物中の不飽和指数が役立つ。そしてUV硬化の場合、開始剤にイルガキュア651を用いると最も良好な耐熱性が得られる。
詳細説明 ：
スチレンブロック共重合体は、粘着剤の原料として知られ、優れた低温特性を示す。しかし、ポリスチレン部の物理的架橋が保持力発現に寄与しているのみで、耐熱性や耐溶剤性は比較的劣る。そこで、直鎖状(商品名；Cariflex TR-1107)とスター状スチレンブロック共重合体(商品名；Kraton D-1320X)にUV／EBを照射してそれらの改善を試みた。TR-1107はUV／EB架橋で、耐熱性は向上するが、高線量を必要とすることと、柔軟性の低下による、タックの消失が認められた。
一方、D-1320Xは耐熱性の向上と高タックの維持を両立させることが可能とわかり、かつ比較的低線量で改善できた。なお、耐熱性は95℃における保持力と、断界面破壊温度(Shear Adhesion Temperature；SAFTと略す)で表わす。SAFTは粘着テープをパネルに貼り、一定静荷重と一定昇温(22℃／時間)下で、テープがずり落ちた時の温度である。D-1320Xに添加される種々粘着付与剤や可塑剤の効果を知る目的で、各成分の不飽和指数(Ui)に着目してその影響を検討した。また、組成物中の不飽和総量パーセントをUFとした。各成分の配合比と耐熱性の関係をUFに基づいて検討した結果を表1及び２に示す。
表1 Cured properties of formulations varying in unsaturation index as a function of the radiation dose.（原論文1より引用。 Reproduced by permission of TAPPI, 163-172, Tab.2(p.168), Copyright 1993, published in the 1993 Polymers, Laminations & Coating Conference.）
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Formulation,pbw 1 2 3 4 5
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Kraton D-1320X 100 100 100 100 100
Regalife R101 179
Ondina 100(V-oil 7047) 31 29
Regalife R91 150 170
Regalrez 1018 60
Hercures C-10 40
Piccotac 95E 182
Shellflex 451 28
Foral 85 181
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Irganox 1010 2 2 2 2 2
Irgacure 651(EB/UV) 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3
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Unsaturation of the
formulation, UF,% 0.5 1.4 2.8 6.6 11.3
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SAFT,℃
EB dose, Mrad 0 90 80 85 95 73
2 127 127 125 101 81
4 159 150 151 125 105
6 165 165 157 135 117
UV dose, passes 0 86 79 84 91 70
1 162 154 152 133 126
2 165 165 163 143 129
3 166 165 162 148 140
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Holding power at 95℃,h
EB dose,Mrad 0 0 0 0 0 0
2 9 7 5 1 0
4 >100 >100 >100 8 1
6 >100 >100 >100 20 2
UV dose,passes 0 0 0 0 0 0
1 88 70 47 31 6
2 >100 >100 96 44 15
3 >100 >100 >100 52 21
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表2 Adhesive properties of a formulation before and after UV curing under a D-bulb at 5m/min, Formulation: Kraton D-1320X/egalite R91/Ondina 68 = 100/200/50.（原論文1より引用。 Reproduced by permission of TAPPI, 163-172, Tab.3(p.171).）
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Before After
curing 2 passes,UV
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Loop tack N/25mm 19 18
Peel adhesion N/25mm 13 13
Holding power(23℃、2kg）h 22 32
SAFT ℃ 76 150
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Formulation:Kraton D-1320X/Regalife R91/Ondina 68＝100/200/50
コメント ：
粘接着分野では SISブロック共重体をゴム系配合物の主原料として多用している。しかし、耐熱性、耐溶剤性に劣り、使用範囲は限定される。本報告では、スター状SISブロック共重合体に不飽和度の小さい粘着付与樹脂を添加して、UV/EB 硬化させると従来のタックを損なうことなく耐熱性を向上させ得るとして、その用途開拓が期待される。
原論文１ Data source 1：
Styrenic block copolymer for radiation curing of pressure sensitiue adhesives
Ir. Eric Debier, Ir. Martne Dupont
Shell Research S.A., Chemical Research Centre, Shell, Louvain-Neuve, Belgium
1993 Polymers, Laminations & Coatings Conference, p.163-p.172
キーワード：スター状SISブロック共重合体、UV/EBキュアリング、保持力、断界面破壊温度、ピール温度限界、不飽和指数
star shaped SIS block copolymer, UV／EB curing, holding power, shear adhesion failure temperature, peel temperature limit, unsaturation index
分類コード：010303