JPH0717886B2

JPH0717886B2 - 本裏張り用の強化ゴムベースホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number: JPH0717886B2
Application number: JP1201486A
Authority: JP
Inventors: トーマス・ピー・フラナガン
Original assignee: ナシヨナル・スターチ・アンド・ケミカル・コーポレイシヨン
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0291183A; EP0355468A1; DE68910044D1; DK403089A; DK403089D0; DE68910044T2; EP0355468B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、堅く綴じられた本の製造における裏張り用接
着剤として用いられる強化感圧性ホットメルト接着剤に
関するものである。

（従来の技術）「堅く綴じられた」本は、通常二つの主成分、即ち、外
箱および本体からなる。外箱は、背に連結した前および
後ろカバーからなる。ブロック（block）としても知ら
れている本の本体は、複数の紙製シートまたは一般に、
集団で中央の折り目に沿って綴じられている本の折り
（section）または「折帖」を形成している「葉」から
なる。折帖は、次いで一体化して、本の本体を形成す
る。本体の前および後ろにおいて、本体の外箱への付着
またはくるみを促進する「見開き」を、重い折り返し紙
に固着する。

他に、フックブロック（book block）は、「完全製
本」技術を用いて製造することができる。この操作にお
いて、切断され、折り返され、そして好ましくは、折帖
ともいわれる一連の積み重なりを形成する長い、連続紙
またはウェブに印刷され、そして次いでクランップを付
された連続回転鎖に供給される。圧締めされたシートの
自由端を、先ず切断して、折帖の折を除き、次いで、シ
ートの端において最大量の繊維を曝すように粗削りして
これを接着剤とさらに感受性とする。ホットメルト接着
剤組成物の層または皮膜を、次いで好適なアプリケータ
ーにより溶融状にて塗布し、その後、結合端紙を溶融接
着剤が硬化して本の背を形成する前に塗布する。ブック
ブロックの製造に関する第三の方法は、ブックブロック
が折帖の折を保持するが折帖の最も内側の頁中にバース
ト、ミシン目または切目を含み、且つ接着剤をバース
ト、ミシン目または切目折帖に施してブックブロックを
形成するバースト、ミシン目または切目方法を含む。

ブロックを形成した後、本を曲線または丸い形状のした
い場合は、製本の次の段階は、丸み付けおよび背付けで
ある。丸み付けの後、「スーパー」または「クラシュ」
と呼ばれる強化用の材料を背に施す。これは、ガーゼ状
の「スーパー」または「クラシュ」の中央をブックブロ
ックまたは背に糊付けすることによってなされる。下塗
りの端は、本体の片側上の端紙の外側にそって約7/8イ
ンチ延長する。下塗りまたはスーパーを施した後、接着
剤の第二皮膜を代表的に施し、クラフト小片を、任意の
ヘッドバンドとともに施す。幾つかの操作においては、
充分な接着剤を下塗りの糊付けにおいて施して下塗りを
浸透させ、そして、これらの場合、第二の接着剤被膜段
階は、必要とされない。本の背と正確に重合うように施
されたクラフト背付け、任意のヘッドバンドおよび下塗
りは、結合して本に対する通常の裏張りを形成する。

裏張りされたブックブロックを、次いで端紙における折
が外箱の背の近傍のなるように外箱に挿入する。接着剤
を、外箱のカバーの内側の近傍の前および後ろ紙に施
す。端紙は、カバーの内側糊で貼り、クラシュを封じ
る。次いで、外箱および本体は、「組み込み」操作を通
過させ外箱の背の端またはプレスに配置された端のいず
れかにおいて溝を形成する。「くるみ」と呼ばれる付着
操作が完成した際に、「本体」をカバーおよび葉が互い
に関連して動くことができるように綴代を取り込んだカ
バーに接着する。

本の背とカバーとの直接付着がないので、裏張り操作お
よびそれに使用する材料が満足ゆく本の製造に臨界的で
あることが認められる。特に、下塗りおよびクラフトラ
イナーを付着するのに使用される接着剤は、適用を促進
するために充分に低い粘度（例えば、350゜Ｆにおいて5
00乃至5000cpsである）でなければならない。即ち、接
着剤は、クラフトを流れ（bleed）なければならず、優
れた接着および凝集強度を示さねばならず、これにより
形成されたフィルムは「冷間破壊」を防ぐように低温に
おいても容易に開くように柔軟でなければならず、更に
は室温または高温において流れまたは滲んではならな
い。

非感圧製ホットメルト接着剤は、近年、このような用途
において動物製にかわにとって代わっているが、これら
の接着剤は、その風乾時間に関する欠点が伴う。この風
乾時間の欠点は、製造ラインの中断、低減または停止が
アグレシブタックの損失をもたらし、続いて大量の半完
成生成物の廃棄を必要とするという自動化された製本プ
ロセスにおける問題が生じる。目下のところこれらの用
途に使用されているホットメルト接着剤による別の問題
点は、固化した際にこれらが非常に堅く、「簡単に開く
本」に望ましくない剛性の背となるということである。

（発明の構成）本発明者等は、（ａ）スチレン含量35重量％以上であり、300％伸度に
おける弾性率が少なくとも4.5MPaであり、かつ溶液粘度
が1,000cps以下である実質的に放射状のスチレン−ブタ
ジエンブロックコポリマー10〜40重量％、（ｂ）混和性粘着付与性樹脂20〜65重量％、（ｃ）安定化剤0.1〜４重量％、および（ｄ）可塑化オイルからなる残部（100％まで）からな
る強化感圧性ホットメルト接着剤が堅く綴じられた本の
製造に於ける接着剤として特に有効であることを見出し
た。

従って、本発明は、感圧性ホットメルト接着剤が（ａ）
スチレン含量35重量％以上であり、300％伸度における
弾性率が少なくとも4.5MPaであり、かつ溶液粘度が1,00
0cps以下である実質的に放射状のスチレン−ブタジエン
ブロックコポリマー10〜40重量％、（ｂ）混和性粘着付与性樹脂20〜65重量％、（ｃ）安定化剤0.1〜４重量％、および（ｄ）可塑化オイルからなる残部（100％まで）からな
るホットメルト感圧性接着剤の溶融フィルムをブックブ
ロックの綴代端に施し、これにスクリムを施し、ホット
メルト感圧性接着剤の第二の溶融フィルムを施し、且つ
これに本の背に正確に重なり合うクラフト紙の小片を固
着する段階からなる硬く綴じられたブックブロックを裏
張りする方法に関するものである。

本発明が上記感圧性接着剤を一のみの付着操作に用い、
他の接着剤を第二の付着並びに裏張りを下塗りからのみ
形成し或いはクラフトのみまたは下塗りの二層および／
またはクラフトが強化に利用される操作に用いる本の裏
張り操作をも含むこが認められる。

得られた裏張りされた本の背は、柔軟性を保持し、容易
に開く本を製造する。

本発明において有効なブロックコポリマーは、実質的に
放射状の形状に配置されたスチレンおよびブタジエンか
らなり、スチレン部位少なくとも35重量％、一般には約
50重量％までを含有する。しかしながら、非常に重要な
ことは、選ばれるコポリマーは、300％伸度における弾
性率が少なくとも4.5MPaであり、かつ溶液粘度（トルエ
ン中における25％におけるブルックフィールド（Brookf
ield）粘度計を用いた23℃における粘度）が1,000cps以
下でなけらばならない。これらのコポリマーは、例え
ば、米国特許第3,239,478号、同第3,427,269号、同第3,
700,633号および同第3,932,327号等に教示される方法を
用いて製造することができる。他に、上記コポリマー
は、Kraton DX1122（スチレン37％、弾性率4.8MPa、粘
度670cps）の商標名でShell Chemical Co.から、Europr
ene SOL T 162LW/1（スチレン40％、弾性率5.0MPa、粘
度750cps）の商標名でまたはSOL T 162LW/2（スチレン4
0％、弾性率4.6MPa、粘度640cps）の商標名でEni Chem
Americas（Agip USA Inc.）から購入できる。接着剤に
使用するコポリマーの最適使用は、最終使用用途により
異なるが、上記コポリマーは、一般に、接着剤組成にお
いて10〜40重量％、好ましくは、15〜25重量％で存在す
る。

接着剤組成物に使用される粘着付与剤は、炭化水素樹
脂、水素化炭化水素樹脂、合成ポリテルペン類、ロジン
エステル類および天然テルペン類等であることができ
る。より詳しくは、有効な粘着付与剤としては、（１）
例えば、ガムロジン、ウッドロジン、タル油ロジン、蒸
留ロジン、水素化ロジン、二重化ロジンおよび重合ロジ
ン等の天然または改質ロジン類、（２）例えば、淡青色
ウッドロジンのグリセロールエステル、水素化ロジンの
グリセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエス
テル、水素化ロジンのペンタエリスリトールエステルお
よびロジンのフェノール改質ペンタエリスリトールエス
テル等の天然または改質ロジン類のグリセロールおよび
ペンタエリスリトールエステル、（３）例えば、スチレ
ン／テルペンおよびα−メチルスチレン／テルペン等の
天然テルペン類のポリマーおよびターポリマー、（４）
ASTM法E28−58Tにより測定された軟化点80〜150℃を有
するポリテルペン類（上記ポリテルペン類は、一般に、
緩やかな低い温度においてフリーデル−クラフツ触媒の
存在下にピネンとして知られている二環式モノテルペン
等のテルペン炭化水素類の重合より得られる；また水素
化ポリテルペン類をも含む）、（５）例えば、二環式モ
ノテルペンおよびフェノールの酸性触媒における縮合に
より得られる樹脂組成物等のフェノール改質テルペン樹
脂類およびこれらの誘導体類、（６）環球式軟化点70〜
135℃を有する脂肪族石油炭化水素樹脂類（上記樹脂は
主にオレフィン類およびジオレフィン類からなるモノマ
ーの重合によって得られ、水素化脂肪族石油炭化水素樹
脂類も含む）、（７）芳香族石油炭化水素樹脂類および
これらの誘導体類および（８）脂環式石油炭化水素樹脂
類およびこれらの誘導体類がある。二種以上の上記の粘
着付与剤の混合物は、数例の組成に必要とされる。粘着
付与剤は、20〜65重量％の量で用いられる。

ホットメルト接着剤の残部（約60重量％まで）は、少な
くとも一種のオイル希釈剤からなる。好適な可塑化また
は増量オイル類は、通常の可塑化オイル類だけでなくオ
レフィンオリゴマーおよび低分子量ポリマー類並びに植
物油および動物油およびこれらの誘導体をも含む。利用
することができる石油誘導オイル類は、小数部分として
のみ芳香族炭化水素類を含有する（好ましくは、上記オ
イルの30重量％以下、特に15重量％以下）比較的高沸点
物質である。他に、上記オイル類は、総合的に非芳香族
であってもよい。上記オリゴマーは、平均分子量350〜1
0,000のポリプロピレン、ポリブテン、水素化ポリイソ
プレンおよび水素化ポリブタジエン等であってもよい。

本発明に含まれる安定剤または抗酸化剤のうち、硫黄−
および燐−含有フェノール類等の高分子量ヒンダードフ
ェノール類および多官能フェノール類が好適である。ヒ
ンダードフェノール類は、当業者に公知であり、そのフ
ェノール性ヒドロキシル基近傍において立体的に疎なラ
ジカルをも含有するフェノール類として特徴付けること
ができる。特に、ターシャリーブチル基は、一般にフェ
ノール性ヒドロキシル基に対してオルト位の少なくとも
一つにおいてベンゼン環上に置換される。ヒドロキシル
基の周辺におけるこれらの立体的に疎なラジカルの存在
は、延伸振幅（stretching frequency）を遅延させ相応
してその反応性を遅延する役割を果たす。即ち、この立
体障害は、その安定性を有するフェノール性化合物を提
供する。代表的なヒンダードフェノール類としては、1,
3,5−トリメチル2,4,6−トリス（3,5−ジ−tert−ブチ
ル−４−ヒドロキシル）ベンゼン；ペンタエリスリトー
ルテトラキス−３（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒド
ロキシル）プロピオネート;n−オクタデシル−3,5−ジ
−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオ
ネート;4,4'−メチレンビス（2,6−tert−ブチルフェノ
ール）;4,4'−チオビス（６−tert−ブチル−ｏ−クレ
ゾール）;2,6−tert−ブチルフェノール;6−（４−ヒド
ロキシフェノキシ）−2,4−ビス（ｎ−オクチル−チ
オ）−1,3,5−トリアジン；ジ−ｎ−オクタデシル3,5−
ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネー
ト;2−（ｎ−オクチル−チオ）エチル3,5−ジ−tert−
ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート；およびソルビト
ールヘキサ［３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒド
ロキシフェノール）プロピオネート］が挙げられる。上
記安定剤は、0.1〜４重量％、好ましくは、約２重量％
以下の量で存在する。

任意の添加剤を、ホッツメルト組成物の性質を改良する
ためにホットメルト組成物に添加してもよい。上記の添
加剤としては、二酸化チタン等の着色剤、タルクおよび
粘土等の充填材並びに少量の（例えば、約５％以下）の
石油誘導ワックスが含まれる。

これらのホットメルト接着剤組成物を、当該技術分野に
公知の技術を用いて処方してもよい。操作例としては、
ジャケット付ケトル、好ましくはローターを付され、温
度を250〜350゜Ｆの範囲（利用する正確な温度は特定の
粘着付与剤の融点に依る）に上昇するBaker−Perkinsま
たはDay typeのジャケット付強力混合器に総粘着付与樹
脂濃度の約半分を配合することを含む。樹脂が融解した
際に撹拌を開始し、そしてブロックコポリマーおよび安
定剤を任意の添加剤（但し、その存在は所望により、後
者成分の添加は塊の形成を避けるために長期間にわたっ
て延ばされる）とともに加える。残りの粘着付与剤およ
びオイルを充分に且つ均一に混合して平滑であり且つ均
一な塊が得られるまで撹拌および加熱を続ける。得られ
るホットメルト接着剤組成物は、一般に塊状のオイルと
して製造され、剥離被膜チューブまたはボックスに包装
される。

（実施例）以下の説明のための実施例において、他にことわりのな
い限り、全ての部は、重量部を示し、また全てのは摂氏
を示す。

実施例Ｉ以下の実施例は、上記の通りの使い捨て工業における使
用に適する処方における本発明の接着剤の製造を説明す
るものである。

以下のサンプルの製造において、150℃に加熱され、撹
拌翼を付された強力混合器を粘着付与樹脂半分で満し
た。上記樹脂を溶融した後、次いで撹拌を開始して、ブ
ロックコポリマーおよび抗酸化剤をゆっくり加えた。均
一な塊が得られるまで撹拌および混合を続け、残りの粘
着付与樹脂およびオイルをこれに加えた。次いで、この
溶融混合物を、珪素化紙チューブに注ぎ、室温まで冷却
した。

上記の一般方法を用いて第１表に記載の物質および量か
ら接着剤を製造した。粘度測定は、325゜Ｆにおいてブ
ルックフィールド（Brookfield）粘度計（スピンドル2
7）を用いて行った。この接着剤に、以下の試験が施さ
れ、一定負荷および静応力並びに高温下における接着剤
の耐熱性を調べた。

この接着剤を、325゜Ｆに加熱し、クラフト紙の積層を
加熱ローラを用いて行った。この接着剤の厚さは50ミル
であり、ボンドは、１平方インチの接着剤領域を有し
た。このボンドを、72゜Ｆおよび50％RHで一晩劣化させ
た。剥離モードサンプルを、次いで300g/平方インチ重
を用いて105゜Ｆオーブンに吊るした。ボンドが破損し
て時間を破損のモードとして記録した。

ホットメルト接着剤の引張強度を、ホットメルトからキ
ャストし、シリコーンゴム型においてドッグボーン状に
成形したサンプルについて測定した。冷却後、このドッ
グボーン形態の検体を、離型し、毎分12インチの歪でIn
stron Tensile Testerを用いて試験した。検体を延伸し
始めるのに要する時間を「引張降状」として記録し、達
した最大力を、「極限引張」とする。この方法は、極限
引張において得られた破断点におけるホットメルトサン
プルの伸度のパーセンテージであるパーセント伸度の測
定をもたらす。

注：１） Permalyn 305、Hercules社のロジンペンタエリス
リトールエステルである。

２） Stereon 840Aは、Firestone社の43％スチレンを
含有し、弾性率2.4MPaおよび溶液粘度650cpsを有するス
チレン−ブタジエンマルチブロックコポリマーである。

３） Firestone SR 7360は、43％スチレンを含有し、3
00％伸度における弾性率3.7MPaおよび溶液粘度990cpsを
有するスチレン−ブタジエンポリマーである。

４） ECR 149Bは、Exxon社の脂肪族／芳香族C₅/C₉の樹
脂である。（軟化点95℃）。

５） ECR 149Aは、Exxon社の脂肪族／芳香族C₅/C₉の樹
脂である。（軟化点105℃）。

６） Kristalex 5140は、Hercules社のα−メチルスチ
レン樹脂である。（軟化点140℃）。

７） M 105は、Reichold社のスチレン化テルペンであ
る。

８） RES D2105はHercules社のスチレン化テルペンで
ある。

９） Exxon社の液体粘着付与性樹脂であるERS 143H 3
部をも含む。

サンプル１〜８の試験結果は、同様の量の原料を含有す
る現在市販の接着剤と比較した場合、本発明の接着剤が
著しく高い極限粘度であることを示す。

サンプル９は、少量のポリマーを使用して引張強度の損
失なしに低粘度接着剤を得ることができるこを示す。
（Stereon 15部を用いて製造したサンプル11と比較のこ
と）。但し、この生成物がクラフト／クラフト接着剤値
関する欠点を有し、それゆえに直接強制耐熱性を必要の
する一定の最終目的用途に直ちに有効でないことを注意
すること。

サンプル12、13および14は、サンプル９と同様な結果を
示し、加えて異なる粘着付与剤の使用により耐熱性に関
してサンプル９の欠点を克服することを示す。

サンプル17は、異なる粘着付与システムを用いた本発明
による別の処方を示す。特に、高耐熱性値であることに
注目のこと。

サンプル18〜26は、再び従来利用されているStereonま
たはSol T168と比較して改良された熱抵抗および極限引
張強さが本発明の接着剤組成物を用いて達成されるこ
とを示し、サンプル24、25および26は、低レベルのKrat
on D1122Xを用いて引張強度の損失なしに低粘度生成物
を得ることができるこを示す。

試験の際の、全てのサンプル１〜22は、クラフト対クラ
フトの耐熱性試験において完全に破壊の凝集モードを与
えた、即ち、接着剤残留物は、ボンド破壊後に両支持体
上に観察された。

得られたホットメルト接着剤を、施して下塗りおよび／
またはクラフトに接着して製本分野において通常の技術
および材料を用いて本裏張りを形成することができる。
これに関して、本発明の接着剤がこれらを被覆する本の
背の表面に混和性であり、利用する特定の製本技術に限
定されないことに注目することが重要である。従って、
ブックブロックを、これらに限定されるものではないが
例えば、ホットメルト接着剤による完全な接着、エマル
ジョン接着剤によりバースト接着し、次いでホットメル
ト接着剤により接着する、エマルジョンにより綴じおよ
び脱糊するまたはエマルジョン接着剤により完全または
バースト接着する等のいずれかの通常の方法で接着する
ことができる。更に、本発明のホットメルト感圧性接着
剤を、直接接着被覆された背に施し、下塗りをこれに施
すかまたは下塗りを施す前に背を結合された端のシート
またはキャップ用の小片により被覆してもよい。この後
者の目的に使用される材料は、通常および時折、ある程
度これをでんぷんと複合させた紙からなる。

本発明は、特許請求の範囲に記載の各請求項に関するも
のであるが、以下に記載の発明を実施態様として包含し
ている。

（１）上記ホットメルト感圧性接着剤組成物における
粘着付与剤が（１）天然および改質ロジン類、（２）天
然および改質ロジン類のグリセロールおよびペンタエリ
スリトールエステル類、（３）天然テルペン類のコポリ
マー類およびターポリマー類、（４）ASTM法E28−58Tに
より測定された軟化点80〜150℃を有するポリテルペン
樹脂類、（５）フェノール性改質テルペン樹脂類および
それらの水素化誘導体類、（６）環球式軟化点70〜135
℃を有する脂肪族石油系炭化水素樹脂類、（７）芳香族
石油系炭化水素樹脂類およびそれらの水素化誘導体類お
よび（８）脂環式石油系炭化水素樹脂類およびそれらの
水素化誘導体類からなる群から選ばれるいずれかの混和
性樹脂または上記樹脂類の混和物である請求項１に記載
の接着剤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホットメルト感圧性接着剤の溶融フィルム
をブックブロックの綴代端に施し、これにスクリムを施
し、ホットメルト感圧性接着剤の第二の溶融フィルムを
施し、且つこれに本の背に正確に重なり合うクラフト紙
の小片を固着する段階からなる硬く綴じられたブックブ
ロックを裏張りする方法において、上記感圧性ホットメ
ルト接着剤組成物が（ａ）スチレン含量35重量％以上であり、300％伸度に
おける弾性率が少なくとも4.5MPaであり、かつ溶融粘度
が1,000cps以下である実質的に放射状のスチレン−ブタ
ジエンブロックコポリマー10〜40重量％、（ｂ）混和性粘着付与性樹脂20〜65重量％、（ｃ）安定化剤0.1〜４重量％、および（ｄ）可塑化オイルからなる残部（100％まで）からな
る上記の方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法により裏張りされた
ブックブロック。