67●共重合石油樹脂ペトロタックの技術と特性
四日市研究所 ＳＰ分野 機能性ポリマーグループ

服部 晃幸

脂物性への影響を見直す中で、高い重合性と剛直な脂1．はじめに環構造をもつモノマーに着目して、共重合モノマーと弊社では、芳香族（C９）系石油樹脂「ペトコーして利用する新規な樹脂設計を考案し、新規グレードル 」の生産販売を1976年より開始し、その後、1989を開発した。これまで重合原料として用いることが難

年に脂肪族／芳香族共重合（C５／C９）系石油樹脂しかったモノマーを、精密重合技術と特殊な添加剤に「ペトロタック 」（以下、より使いこなすことに成功した。

を省略）を上市し、新グレード開発・市場開発を進めてきた。ロジン（松ヤニ）

表１にペトロタックの主要グレードと一般物性を示などの天然物の代替から端を発した石油樹脂の用途した。従来からのペトロタック70、90に加えて60、

1）

は、現在では、印刷インキ、粘接着剤 、ゴム配合剤、
2）

90HM、100、100Vの４グレードを開発し、C５モノ塗料、製紙用サイズ剤、アスファルト改質剤 など多マー比率30〜70％、軟化点70〜100℃の範囲で各種グ岐に渡り、石油樹脂は、特殊な機能をもつ機能性オリレードを取り揃えている。一般的に、C５モノマー比3）率の上昇と共に、①溶融粘度が低下して粘着性は増加ゴマーとして確固たる地位を築いている 。
本稿では、弊社が長年培ってきた原料精製技術、共し、②溶解度パラメータ（SP値）が低下する。一方、重合技術をベースに近年、精力的にグレード開発を進

軟化点はTgと相関し（一般的に、Tg＝軟化点−50±めてきたペトロタックについて、その技術的な特徴と５）4）、軟化点が高いほど耐熱性、耐ブロッキング性用途を紹介する。に優れる。

2．ペトロタックの構造と物性

3．ペトロタックの用途

脂肪族／芳香族共重合（C５／C９）系石油樹脂ペ［1］粘着テープ

トロタックは、ナフサクラッカーから副生するC５留

粘着テープの粘着剤は、昨今の脱溶剤化の流れの中分とC９留分を精製した後、カチオン重合によりオリで、トルエンなどの有機溶剤を用いる天然ゴム系から、ゴマー化（分子量Ｍｗ：500〜5,000）して製造される。

ホットメルトタイプの塗工が可能なブロックポリマー

その分子構造は図１で表される。

系へのシフトが進んだ。ホットメルト型粘着剤は、製一般的にC５留分とC９留分の共重合樹脂は、C５造時の塗布スピードが速い、溶剤回収・乾燥が不要、モノマー比率が増すに従って、樹脂の剛直さが低下し火災の心配がない、大気や作業環境の汚染が無い等のて軟化点、ガラス転移点Tgが低下する傾向にあり、理由から、現在は圧倒的に主流を占める。

C５モノマー比率と軟化点、Tgを任意に制御することは難しかった。

ホットメルト型粘着剤は、熱可塑性エラストマーであるSIS（スチレン−イソプレン−スチレン・ブロッ

C５留分、C９留分の各モノマーの共重合特性、樹ク共重合体）に、粘着付与樹脂、軟化剤、老化防止剤

CHCHCH222CH3CH2CHCHCHCH2CH3CH3l
インデン

図１m
スチレンn
ビニルトルエンoイソプレンpピペリレン

脂肪族−芳香族共重合系石油樹脂「ペトロタック」の推定分子構造（ 67 ）

68

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.52（2008）

表１グレードペトロタックのグレードと特徴

ペトロタックペトロタックペトロタックペトロタックペトロタックペトロタック

60

70

90

100

100V

90HM

淡黄色透明ビーズ 淡黄色透明ビーズ

外観

目視

淡黄色透明

淡黄色透明

淡黄色透明ビーズ

淡黄色透明ビーズ

軟化点［℃］

7070959794

色相

ガードナー色数

776666臭素価［Br2g／100g］

504535404545

数平均分子量Mn

GPC法

1000800

900

1000

1200

1000

重量平均分子量Mw

GPC法

3200

1300

1600

2700

3900

35008.28.48.88.68.38.1

エマルジョン接着剤

ホットメルト接着剤

ゴム配合剤

ゴム配合剤

撥水剤

撥水剤

トラフィックペイント

粘着テープ

溶解度パラメータSP値 Smallの推算式

粘着テープ
エマルジョン接着剤

主用途

撥水剤

88

粘着テープなどを高温で溶融混練りして製造される。ベースポリ（ブタジエンゴム）は天然ゴムよりも粘着性が小さく、マーであるSISは、軟質相に約−65℃のガラス転移温硬く、しかも抗張力が小さいのでそのままではゴム用度（Tg）を持つポリイソプレン（PI）相と、硬質相途に使用できない。ペトロタック90，100，100Vは合に約93℃のTgを持つポリスチレン（PS）相の共重合成ゴムと相溶して分子を解きほぐす働きをするので、体である。PI相とPS相は相溶することなく独立した粘着性と柔軟性を付与する効果がある（表３）。また、

ミクロ相分離構造をとり、粘着付与樹脂などを混合しC５モノマー比率の低いペトロタック90は加硫ゴムのても本構造は保持される。

引き裂き強度を高める特徴がある。

本用途で粘着付与樹脂として用いられるペトロタッ［3］紙用撥水剤

ク90HM、100Vは、C５モノマー比率を高めてイソプレンのSP値8.1に近付けた設計になっており、PI相へ鮮魚箱や青果物箱として用いられる撥水段ボールの高い相溶性に特徴がある。動的粘弾性（貯蔵弾性率、は、短時間の雨や多少の水ならはじいて水の浸入を防tanδ）の測定結果を図２に示す。ペトロタック90HM，

ぐ撥水加工が施されている。この撥水加工では段ボー

100VはSISのPI相に相溶し、ゴム状平坦領域のモジュルライナーの表面に、ワックス、石油樹脂、乳化剤なラスを低下させると共に、コンパウンドのガラス転移どを含むエマルジョンタイプの撥水剤を塗工して、撥温度Tgを上昇させる。室温領域のモジュラスの低下

水性を付与する。
石油樹脂を撥水剤用途で用いるためには親水基の導により濡れが向上し、タックが発現し、粘着力が向上
5）する 。一方、SP値が高いペトロタック100はSISのPS入が不可欠であり、無水マレイン酸で変性したマレイ相に相溶し、コンパウンドがより弾性的になる。

ン化石油樹脂を更にけん化したものが使用される。こペトロタック90HM、100Vの粘着物性評価結果をの用途ではマレイン化が容易な二重結合が多く（臭素表２に示す。ペトロタック90HM、100Vから、タック価が高く）、かつ70℃付近の軟化点をもつ石油樹脂ペ性を向上させた粘着剤が調製できる。

トロタック60、70が、撥水効果に優れることから主に用いられる。

［2］ゴム配合剤
合成ゴム、SBR（スチレン−ブタジエンゴム）、BR

表２

粘着テープ配合における粘着物性（テープ厚：25μm）

石油樹脂グレード
粘着テープ物性（テープ厚：25μm）
タック［ボールNo.］
粘着力［N／25mm］
保持力［min］

ペトロタック100V

ペトロタック90HM

他社脂肪族系
石油樹脂

119.3＞1440

1310.6＞1440

1310.3＞1440

40部
粘着テープ配合：SIS（KRATON社製D−1107）
石油樹脂
40部
軟化剤（Shell社製Shellflex371N） 20部（ 68 ）

東ソー研究・技術報告 第52巻（2008）

ペトロタック90HM
ペトロタック100

69

ペトロタック100V
SIS単独

貯蔵弾性率 G［Pa］

1.E＋081.E＋07

1.E＋06

1.E＋05

1.E＋04−60−40 −2002040
温度［℃］

ペトロタック90HM
ペトロタック100

6080

100

ペトロタック100V
SIS単独

損失正接 tanδ

1.E＋01

1.E＋001.E−01

1.E−02−60

図２

表３−40 −2002040
温度［℃］

6080

100

SISへのペトロタック添加の影響（SIS／ペトロタック＝1／1）

BR（ブタジエンゴム）／NR（天然ゴム）系タイヤ配合物a）でのペトロタック90、100、100Vの評価結果

グレード
未加硫コンパウンド物性
ムーニー粘度 ML（1＋4）100℃スコーチタイム ML（1）125℃
Vm
（分）
t5（分）
t35（kg）
粘着力b）
加硫ゴム物性c）（JIS−A）
硬度 HS（MPa）
引張強さ TB（％）
伸び EB（MPa）
M100（MPa）
M300（N／mm）
引裂強さ TR（B）（％）
圧縮永久歪みd）（mg）
摩耗試験（DIN）

無添加

ペトロタック90

ペトロタック100

ペトロタック
100V

他社脂肪族系
石油樹脂

6253525251

4520
230.514221240.57

4121240.58

4122
240.594120230.60

58
23760
1.4
6.2
72
3772

56
23800
1.2
5.2
100
4083

57
22780
1.25.665
3986

57
22780
1.45.864388157
23780
1.35.7663781ａ）配合［重量部］：BR／NR／石油樹脂／カーボン／オイル／亜鉛華／老防／硫黄／加硫促進剤／ステアリン酸／ワックス＝53／47／3／52／6／3／2／2／1／2／1ｂ）ロール混練（80℃、3分後、恒温室（23℃、55％RH）に3時間後、PICMAタックテスターで測定ｃ）加硫条件：150℃×17分、プレス加硫ｄ）70℃×70時間後（ 69 ）

70

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.52（2008）

4．おわりに今回紹介したペトロタックは新グレードを中心に順調に販売量を伸ばしており、現在は芳香族（C9）系石油樹脂ペトコールと並ぶ主力製品に成長した。同時に、製造設備面でも様々な市場ニーズに対応できる体制が整いつつある。基礎化学品は今後更に厳しい環境が予想されるが、エチレンクラッカーからの原料一貫生産の強みを活かすと共に、石油樹脂製造技術のブラッシュアップに努め、カスタマーの高い信頼を得ることができる製品を今後も開発していきたい。

5．参考文献１）服部、東ソー研究・技術報告、49，69（2005）２）服部、東ソー研究・技術報告、46，37（2002）３）M. J. Zohuriaan−mehr, et al，J. M. S.−Rev.
Macromol. Chem. Phys., C40（1）、23（2000）
４）岡崎巧、接着の技術、20（２），13（2000）
５）宮本圭介、接着の技術、19（４），38（2000）（ 70 ）