69−技術資料−●粘着剤用石油樹脂の特性
四日市研究所 SP分野 機能性ポリマーグループ 服部 晃幸るもので、感圧型接着剤とも呼ばれる。プラスチック

1．はじめにフィルム、セロハン、紙、布などに塗布し、各種粘着粘着付与樹脂として用いられる石油樹脂は、ナフサクラッカーから生成するC5留分やC9留分のカチオンテープ、粘着ラベル・シートなど多様な粘着製品に加工され使用される2)。

重合により製造され、図１に示す分子構造（分子量粘着剤は、各種高分子エラストマーをベースに、必Mw：500〜5,000）をとる。原料モノマー組成や分子要に応じて粘着付与剤、架橋剤、安定剤、可塑剤など量を制御することで多様な物性の石油樹脂が製造でを配合して構成される。使用されるエラストマーの種

き、粘接着剤、印刷インキなどを中心に幅広い用途で類により、ゴム系、アクリル系、シリコーン系に大別

1)使用されている 。当社では、芳香族（C9）系石油樹される（表１）。

R

ゴム系粘着剤の中では、トルエンなどの有機溶剤に脂「ペトコール 」及び脂肪族／芳香族共重合（C5／R

C9）系石油樹脂「ペトロタック 」の生産販売を行っ天然ゴム、粘着付与樹脂、軟化剤などを溶解させる天ている。

然ゴム系が、タック、濡れ性、低温・高温特性が優れ本稿では、低環境負荷で高生産性の特長から近年、ることから、これまで圧倒的に主流を占めてきた。し比率を伸ばしているホットメルト型粘着剤に絞り、粘かし、昨今の脱溶剤化の流れの中で、ホットメルトタ着性能に大きく作用する石油樹脂（粘着付与樹脂）について、その技術的なポイントと製品としての特徴を

表１

紹介する。
種類

エラストマー

ゴム系
アクリル樹脂系
シリコーン系
その他

2．粘着剤
粘着剤は、水、溶剤、熱などを使用せず、常温で短粘着剤のエラストマー別分類

天然ゴム、合成ゴム（SIS，SBR）
アクリル酸エステル系共重合体
シリコーンゴム
ビニルエーテル共重合体、ウレタン樹脂

時間わずかな圧力を加えるだけで接着することができ(a)芳香族石油樹脂
CH2C
H2CH3lインデンm
スチレンnビニルトルエン(b)脂肪族−芳香族共重合石油樹脂
CH2CH2CH2CHＨC Ｃ
H2CHCH2CHCH3CH3CH3ml
インデン

図１スチレンnビニルトルエンoイソプレンp
ピペリレン

芳香族石油樹脂(a)と脂肪族−芳香族共重合石油樹脂(b)の推定分子構造（ 69 ）

70

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.49（2005）

イプの塗工が可能なブロックポリマー系が、製造時のを混合しても本構造は保持される。一方、配合剤の種塗布スピードが速い、溶剤回収・乾燥が不要、火災の類によってPI相とPS相に対する相溶性が異なり、SIS心配がない、大気や作業環境の汚染が無い等の理由か系粘着剤の設計では、両相への相溶性を考慮した粘着ら、ホットメルト型粘着剤として普及しつつある。

付与樹脂や軟化剤の選択が鍵となる3)。

3．ホットメルト型粘着剤

4．粘着テープへの応用

ホットメルト型粘着剤は、熱可塑性エラストマーで粘着テープの設計においては、貼り合わせの工程であるSIS（スチレン−イソプレン−スチレン・ブロッ

は被着体に濡れていくための流動性、また、剥離に対ク共重合体）に、粘着付与樹脂、軟化剤、老化防止剤してはこれに抵抗する凝集性という、相反する性質のなどを高温で溶融混練りして製造される。ベースポリバランスが重要となる。ここでは、PI相とPS相へのマーであるSISは、軟質相に約−65℃のガラス転移温相溶性の全く異なる２種類の石油樹脂を配合して、粘度（Tg）を持つポリイソプレン（PI）相と、硬質相着剤の三要素であるタック、粘着力、保持力への影響に約93℃のTgを持つポリスチレン（PS）相の共重合を示す。なお、粘着テープのタック、粘着力、保持力体（図２）である。PI相とPS相は相溶することなくは表２に示す方法で測定した。

独立したミクロ相分離構造をとり、粘着付与樹脂など

ポリイソプレンブロック
ポリスチレンブロックポリスチレンドメイン

図２

熱可塑性エラストマーSISの代表的な構造モデル

表２

タック、粘着力、保持力の測定方法

タック（初期粘着力）
定義

軽い力で短時間に被着体に粘着する力

粘着力

粘着面と被着体との接触によって生じる力

保持力（凝集力）
長さ方向に静荷重をかけたとき粘着剤がずれに耐える力

被着体（ダンボール）

試験方法

試験片
25mm × 150mm
試験片

30°

JIS Z 0237

条評

被着体（ダンボール）

180°
剥離
JIS Z 0237

試験片

荷重
JIS Z 0237

件

試験環境：23℃／55％RH
助走距離：100mm
滑走距離：100mm
剛球直径：１／32〜２インチ

試験環境：23℃／55％RH
設置面積：25×25mm2
圧着荷重：500g１往復
剥離条件：300mm／min

測定条件：40℃
設置面積：25×25mm2
圧着荷重：500g１往復
試験荷重：１kg

価

剛球を転がし、完全に停止する剛球の最大径の大きさで表示。大きいほどタックが強いことを表す。

荷重をかけて十分に接触させた試験片を剥がすときの応力（N／25mm）を測定。大きいほど粘着力が強いことを表す。

荷重をかけた試験片が被着体から落下するまでの時間（min）で表す。
大きいほどずれ抵抗が大きい。

（ 70 ）

東ソー研究・技術報告 第49巻（2005）

表３

石油樹脂の物性

グレード
軟化点
色相
数平均分子数Mn
重量平均分子量Mw
溶解度パラメータSP値

ペトロタックR
90HM

ペトコールR
120

他社
脂肪族系石油樹脂

8869603030
8.11207830
1480
9.19581260
2370
7.8［℃］
ガードナー色数
GPC法
GPC法
Smallの推算式

表４71

粘着テープ配合と粘着物性
123454545001045045010404000204040022040400520139.4＞1440

510.3＞1440

168.9980

158.91150

159.8＞1440

配合No
配合剤（重量部）
SIS
石油樹脂

軟化剤

KRATON社製D-1107
ペトロタック R 90HM
他社脂肪族系石油樹脂
ペトコール R 120
Shell社製Shellflex371N

粘着テープ物性（テープ厚：25μm）
タック
粘着力
保持力

［ボールNo.］［N/25mm］［min］

R〔１〕ペトロタック 90HM

SIS単独
SIS／ペトロタックR 90HM＝１／１
SIS／ペトコール R 120＝１／１

ペトロタック R 90HMは表３に示す物性の脂肪族／芳香族共重合系石油樹脂である。脂肪族成分を高める

1.E＋08プレンのSP値8.1にほぼ一致し、PI相への高い相溶性に特徴がある。
脂肪族系石油樹脂との粘着物性の比較評価結果を表
４配合１，２に示す。脂肪族系石油樹脂に比べてペト貯蔵弾性率G［Pa］

ことにより、溶解度パラメータ（SP値）がポリイソ
1.E＋07

1.E＋06

1.E＋05

R

ロタック 90HMを配合することで、タック性を向上
1.E＋04−60 −40 −20させた粘着剤が調製できる。

0動的粘弾性（貯蔵弾性率、tanδ）の測定結果を図３に示す。ペトロタック R 90HMはSISのPI相に相溶し、ンパウンドのガラス転移温度Tgを上昇させる。室温〔２〕ペトコール R 120
ペトコール R 120は表３に示す物性の芳香族系石油樹脂である。ペトコール R 120のSP値はポリスチレンのSP値8.9に類似し、ペトロタック R 90HMとは逆に、

80

100 120

1.E＋001.E−01

1.E−02−60 −40 −20020406080

100 120

温度［℃］

PS相への高い相溶性に特徴がある。
ペトコール R 120配合量の粘着物性への影響を、表４の配合３〜５で示す。ペトコール

60

1.E＋01損失正接tanδ［Pa］が発現し、粘着力が向上する4)。

40

SIS単独
SIS／ペトロタック R 90HM＝１／１
SIS／ペトコール R 120＝１／１

ゴム状平坦領域のモジュラスを低下させると共に、コ領域のモジュラスの低下により濡れが向上し、タック

20

温度［℃］

R120は、配合量（ 71 ）

図３

SISへの石油樹脂添加の影響
a) 貯蔵弾性率G 、b) 損失正接tanδ72

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.49（2005）の上昇と共に保持力が増大する。
また、図３の動的粘弾性（貯蔵弾性率、tanδ）の結果から、ペトコール R 120がSISのPS相に相溶し、PS相の体積百分率が増加し、コンパウンドがより弾性的になり、粘着剤の高温保持力の向上が示唆される。

5．おわりにこれまで粘着剤用石油樹脂として、当社石油樹脂ペトロタック R 90HMとペトコール R 120を配合したホットメルト型粘着テープへの応用例を紹介した。これら２クレードは前述の粘着特性に加えて、低臭気、耐ブロッキング性の特徴により、カスタマーの高い信頼を得て、現在、粘着テープ市場で使用されている。ホットメルト型粘着剤は安全性や環境面で優れることから、今後、更に応用展開が進み、市場拡大することを期待したい。

6．参考文献１）大河原信、三枝武夫、東村敏延、オリゴマー（1976）、講談社サイエンティフィック
２ ） 浦 浜 圭 彬 、 日 本 ゴ ム 協 会 誌 、 7 6 （ ７ ）、 2 5 5（2003）
３ ） 浦 浜 圭 彬 、 日 本 ゴ ム 協 会 誌 、 7 6 （ ９ ）、 3 3 4（2003）
４）宮本圭介、接着の技術、19（４）、38（2000）（ 72 ）