JP2005290193A - 再接着性ホットメルト型接着剤 - Google Patents

Abstract

【課題】
一度接着したものを剥がしても再接着が可能であり、親油疎油面でも接着強度が同様であり、比較的低強度の一時的または交換を前提とした接着、固定に対応した組成物を提供することである。
【解決手段】
ポリブテンと共に１２−ヒドロキシステアリン酸を含することで得られた組成物を加温溶解後、接着剤として使用することにより、再接着が可能であり、プラスチックと金属のような親油、疎油面でも接着強度が同様である、比較的低強度の接着、固定に対応した、糸引きが少なく再接着時の使用性が良好で、機械設定が容易な接着剤組成物が得られる。

Description

本発明は、再接着性を有する接着剤に関し、詳しくは、製品を輸送容器から本容器へ移す場合や、建築、工作での仮止め等の一時的な固定や、あらかじめ交換が予定されている部品の固定を目的とした再接着性を有するホットメルト型接着剤に関する。

従来、各種の溶剤型接着剤 が広く用いられてきた。ところが溶剤を使用することにより、大気汚染、火災発生の危険、労働環境や衛生面の悪化などの問題が生じる。そのため、無溶剤型の接着剤 が広く用いられるようになっている。無溶剤型の接着剤 の代表例としては、水溶液や水分散液の形態にした水性接着剤 および加熱溶融して用いるホットメルト接着剤が挙げられる。ホットメルト型接着剤組成物は、溶剤型の接着剤組成物に比較して、溶剤の乾燥装置や回収装置が不要であること等の長所を有しており、包装、製本、衛生材料、合板、木工、建材、自動車等の各種業界において広く用いられている。

通常のホットメルト接着剤は、常温では固体であり、使用時に加熱溶融して各種基材に塗布し、冷却することにより固化して接着力を発現させるものである。水、溶媒を含まない熱可塑性樹脂からなる非溶剤型であるため、大気汚染、火災の危険性がなく労働環境および衛生上好ましい、また接着のセットタイムが短縮されることから、紙、木材、金属、プラスチックなどの接着において工業的に広く利用されている。

しかし、被着体の耐熱性やホットメルト接着剤との密着性等の物理的・化学的性質の相違から、単一のホットメルト接着剤では適用できない場合が数多くあった。例えば、ポリエチレン樹脂などのプラスチックとアルミニウムなどの金属の接着に関しての問題点は、通常親油系である接着剤とプラスチックに関しては必要とされる接着強度が得られるが、アルミニウムなどの金属は、疎油性であるため充分な接着強度が得られないなどの場合や、融点または軟化点が大きく異なるプラスチック同士を接着する場合などである。

本発明で、目的とされる再接着性は、たとえば製品を輸送容器から本容器へ移す場合や、建築、工作での仮止め等の一時的な固定や、あらかじめ交換が予定されている部品の固定などに有用であり、その他の分野でも利用される可能性がある。現在までホットメルト型の接着剤の分野では、接着強度や生産性、機械適正が検討されたのみで、再接着性について検討された例はない。

また、再接着性に関して粘着性物質で固定するという方法が考案されているが、一般的に粘着性物質は、接着塗布時や、剥がす時の糸引きが激しいために著しく使用性に劣ることや、工業的に接着剤を塗布する場合にも機械設定が難しい等の問題点がある。また、粘着性物質は油性の物質が使用されるためホットメルト型接着剤でも親油疎油の問題で接着強度が異なるといった問題も生じる。

他の再接着方法については、入れ歯安定剤のような真空を利用した一時的固定方法があるが、この方法では、接着面の平滑性に依存するため表面がザラついている場合には、真空の部分が少ないため充分な接着性が得られない。この場合充分な密着性を得るには、接着剤本体を非常に低粘性にする必要があるため接着剤本体の変形のため充分な接着強度が得られないという結果になる。
特開平８−８５２８９号公報 特開平１１−１０００８５号公報 特開２００３−３１２６８８号公報

解決しようとする問題点は、一度接着したものを剥がしても再接着が可能であり、親油疎油面でも接着強度が同様であり、比較的低強度の一時的または、交換を前提とした接着及び固定に対応した組成物を提供することである。

上記の課題を解決すべく本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリブテンと共に１２−ヒドロキシステアリン酸を含有することで得られた組成物を加温溶解後、接着剤として使用することにより、再接着が可能であり、プラスチックと金属のような親油、疎油面でも接着強度が従来の接着剤と同様である、比較的低強度の接着、固定に対応した接着剤組成物が得られること、そして、糸引きが少なく再接着時の使用性が良好で、機械設定が容易な組成物であるという特徴を有することも合わせて見出し本発明の完成に至った。

本発明の特徴は、通常のホットメルト型接着剤のような室温では、固体の樹脂による接着と異なり、非硬化型の接着であるため室温で再接着可能であるということである。本組発明の組成物は加温溶解後の冷却によりゲル化しているため固化しているが、本来は液状のため再接着の外力によりゲルが一部崩壊し液状化することで接着効果を得ることができる。従って、製品を輸送容器から本容器へ移す場合や、建築、工作での仮止め等の一時的な固定や、あらかじめ交換が予定されている部品の固定などに有用な接着剤を広く提供できる。

本発明に使用されるポリブテンは、イソブチレンと若干のブテン−１を共重合して得られる共重合体であれば特に限定はされない、日本食品添加物協会出版「食品添加物公定書第７版」収載のポリブテンであれは好ましい。

また、本発明に使用されるポリブテンの含有量は、２０〜８０重量部が必要である。ポリブテンの含有量が２０重量部未満であると、得られるホットメルト型接着剤組成物の低温接着力や柔軟性及び再接着性等が充分向上せず、８０重量部を超えると、ゲル化剤である１２−ヒドロキシステアリン酸の溶解性が低下し全体的に均一なゲル化が得られず糸引き性を改善することができず使用性が低下する。

本発明で使用される１２−ヒドロキシステアリン酸は、とくに限定されるものではなく、薬事日報社発行の「化粧品種別配合成分規格」収載のヒドロキシステアリン酸等を用いる事が出来る。

また、本発明に使用される１２−ヒドロキシステアリン酸の含有量は、０．１〜１０重量部が必要であり、さらに好ましくは、１〜５重量部である。１２−ヒドロキシステアリン酸の含有量が０．１重量部未満であると、得られる本発明のホットメルト型接着剤組成物のゲル化が不十分であり、ポリブテンの糸引き性が強くあらわれ使用性が低下する。逆に１０重量部を超えると、ゲル化が強く発現し再接着効果が得られない。

また、本発明には、接着強度調整剤として配合される油性成分であるオイル及び／又はワックスは、特に限定されるわけではないが、１２−ヒドロキシステアリン酸とポリブテンの相溶性に問題がなければ配合可能で、植物油としては、オリーブ油、ホホバ油、ヒマシ油、コメヌカ油、ヤシ油など、動物油としては、スクワラン、牛脂、ラノリンなど、合成油としては、シリコン油、ポリイソブテン、ポリイソプレン、脂肪酸エステル、脂肪酸グリセリンなど、ロウとして、ミツロウ、モクロウ、キャンデリラロウ、カルナウバロウなど、炭化水素としては、流動パラフィン、セレシン、マイクロクリスタリンワックス、ワセリンなど、高級アルコールとしては、セタノール、ステアリルアルコール、オクチルドデカノールなど、高級脂肪酸としては、イソステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸などがあげられる。相溶性に問題があった場合は、ホットメルト法で接着した後に接着面に油性成分がブリードしはく離するといった現象が発生する。

また、本発明品は、長時間加温する場合には、酸化防止剤を配合することが可能である。配合される酸化防止剤は、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、トコフェロールなどが例示される。

本発明のホットメルト型接着剤組成物の製造方法は、特別なものではなく、例えば、所定量の前記各種配合成分を加熱装置及び攪拌装置を備えた混合機中に投入し、常法により溶融攪拌し均一に混合することにより、所望のホットメルト型接着剤組成物を容易に得ることが出来る。

以下に実施例を示して本発明について具体的に説明するが、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきものではない。なお、以下の表に示す組成物の配合量は総て重量％で示す。

成分名 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
ホ゜リフ゛テン 20.0 80.0 50.0 60.0 60.0
12-ヒト゛キシステアリン酸 3.0 3.0 0.1 10.0 3.0
リュウト゛ウハ゜ラフィン 70.0 13.0 44.0 24.0 30.0
セレシン
7.0
4.0
6.0
6.0
7.0
接着強度g/cm² 412 997 542 667 612
再接着性 ○ ○ ○ ○
○
糸引き性 ○ ○ ○ ○
○
残存率 % 48.3 63.2 49.3 42.3 49.8
成分名 比較例１ 比較例２ 比較例３ 比較例４
ホ゜リフ゛テン 10.0 90.0 60.0 60.0
12-ヒト゛キシステアリン酸 3.0 3.0
0
15.0
リュウト゛ウハ゜ラフィン 80.0 4.0 44.0 20.0
セレシン
7.0
3.0
6.0
5.0
接着強度g/cm² 127 837 429 643
再接着性 × ○ × ×
糸引き性 ○ × × ○
残存率 % 7.9 43.2 12.3 54.8
〔評価〕
以下の２段階で評価を行った。
○ ・・・ 良い ，× ・・・ 悪い

実施例および比較例については、常法に従い加熱混合し試料を得た。なお、使用した原料は、日本石油化学株式会社製 ホリブテン ＨＶ−１９００、川研ファインケミカル社製 １２−ヒドロキシステアリン酸、米国Ｗｉｔｃｏ社製 カーネーション＃７０、日興リカ株式会社製 セレシン ８１０である。

上記試料をもちいて高密度ポリエチレン製プレートとアルミニウム製プレートを接着し評価を行った。なお、アルミニウム製プレートの表面は、アルマイト加工がなされている。接着方法は、試料を９０℃に加熱し高密度ポリエチレンプレート上に０．４ｇ滴下し、アルミプレートで抑えて直径１ｃｍの円形に試料がなるようにする。各試料につき５サンプル作成し接着強度および再接着可能かどうか、糸引き性がなく使用性が良好かどうかの評価を行った。接着強度の測定方法は、接着後２０℃にて４時間保管した後、ＦＵＤＯ社製 レオメーター ＮＲＭ−２００２Ｊを用いて高密度ポリエチレン製プレートとアルミニウム製プレートを剥がす際の荷重を測定した。そのときにアルミニウム製プレートに残存した試料の重量を測定しその残存率の計算を行った。なお、残存率に関しては５０％に近いものがポリエチレンのようなプラスチックとアルミニウムのような金属での異素材の接着に関して差異がなく良好な結果と思われる。

上記の評価の結果、実施例１〜５については、再接着性が良好でいと引きがなく使用性もよい目的とする組成物であった。比較例１については、基本的接着性能を司るポリブテンの配合が少ないため接着力、再接着性が不良であった。また、アルミニウムプレート側に油分がブリードする現象が見られた。比較例２については、ポリブテンが多すぎるため糸引きが激しく使用性に難があった。比較例３については、１２−ヒドロキシステアリン酸の配合がなされていないため糸引きが激しくかつ、アルミニウムプレートへの残存率が低く再接着効果が得られなかった。比較例４については、激しくゲル化しているため、剥がしたときにどちらかの側にほとんどの試料がついてしまったり、外力によるゲルの崩壊が起こらなかったりして安定した再接着性が得られなかった。

上記の結果を踏まえて、実施例６として、化粧品分野で用いる金皿固定ノリの作成を行った。
実施例６
成分 配合量
リュウドウパラフィン 29.9％
２−エチルヘキサン酸セチル
8.0%
１２−ヒドロキシステアリン酸
2.0%
ポリブテン
54.0%
セレシン
6.0%
ジブチルヒドロキシトルエン
0.1%

通常の金皿固定ノリは、セレシン、ポリブテン、パラフィン油などの混合物または、上記混合物に変性でんぷんなどを加えたものを、自作または、市販品として購入され使用されている。通常の金皿ノリもホットメルト法で使用されていおり金皿の固定に関しては、コンパクト容器または、入れ替え用容器に加温溶解したノリを吐出しその後、化粧品バルクが充填されたアルミニウム製または、ステンレス製の金皿をおき、自然冷却して固化、接着する。通常の金皿固定ノリでは、入れ替えるときに金皿にノリがほとんど残存せず安定した再接着性を得ることができない。そして、本発明で得られた金皿ノリ組成物をホットメルト法で使用した場合、安定した再接着力が得られた。また、透明性が良好であるため金皿裏の印字の確認性が良好であった。

実施例７として、仮止め用接着剤組成物を作成した。
実施例７
成分 配合量
リュウドウパラフィン 19.9％
２−エチルヘキサン酸セチル
5.0%
１２−ヒドロキシステアリン酸
5.0%
ポリブテン
54.0%
セレシン
16.0%
ジブチルヒドロキシトルエン
0.1%

本接着剤組成物を、仮止めを行う部品にあらかじめ塗布しておくと、なんども再接着が行えるので利便性の高いものであった。

交換部品固定用ノリを作成した。
実施例７
成分 配合量
２−エチルヘキサン酸セチル
8.0%
１２−ヒドロキシステアリン酸
2.0%
ポリブテン
70.0%
セレシン
19.9%
ジブチルヒドロキシトルエン
0.1%

本交換部品固定用ノリ組成物は、輸送中の部品の傷つき、紛失が発生しないため利便性の高いものであった。

本発明は、産業上のさまざまな分野に利用可能であり、たとえば日用品を保管、輸送容器から本容器へ移す場合の接着や、建築、工作での仮止め等の一時的な固定や、あらかじめ交換が予定されている部品の固定などに有用でありその他の分野でも利用される可能性がある。

Claims (3)

1. １２−ヒドロキシステアリン酸およびポリブテンが含有されることを特徴とするホットメルト型接着剤組成物。
2. １２−ヒドロキシステアリン酸が０．１〜１０．０重量部、及びポリブテンが２０〜８０重量部配合されることを特徴とする請求項１記載のホットメルト型接着剤組成物。
3. 接着強度調整剤としてオイル及び／又はワックスを含有することを特徴とする請求項１乃至請求項２記載のホットメルト型接着剤組成物。