JPH0931437A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、ポリエステルへの接着力に優
れ、固化速度の速いホットメルト接着剤組成物を提供す
る 【解決手段】エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン酸
エステル共重合体５〜９４重量％、粘着付与樹脂１〜９
０重量％、炭素数が２８〜４６に精製されたノルマルパ
ラフィンワックス１〜４０重量％からなることを特徴と
するホットメルト接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難接着と言われる
ポリエステル被着体への接着力に優れたホットメルト接
着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホットメルト接着剤は、無溶剤で瞬間接
着、高速接着が可能であるという工程上、経済的利点を
有しているため、包装、製本、合板、木工等の分野にお
いて汎用されている。しかしながら、被着体がポリエス
テルやポリエステルコートされたものの様に分子構造内
の官能基が少ない場合は非常に接着が困難であった。例
えば、特開昭５５−１５４２３５号公報には、Ａ−Ｂ−
Ａブロック共重合体（Ａはモノビニル芳香族炭化水素、
Ｂは共役ジエンか又はゴム様のモノオレフィン）からな
るベースポリマーと、粘着付与樹脂、ワックスからなる
ホットメルト接着剤が記載されているが、該ホットメル
ト接着剤においてはポリエステルへの接着性は満足する
ものの、溶融粘度が高く塗布しにくい、また塗布後の固
化速度が長すぎるために高速の製造ライン等には適さな
い、等の不具合点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、特にポリエステルへの接着力に優れ、固化速度の速
いホットメルト接着剤組成物を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のホットメルト接
着剤組成物は、エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン
酸エステル共重合体５〜９４重量％、粘着付与樹脂１〜
９０重量％、炭素数が２８〜４６に精製されたノルマル
パラフィンワックス１〜４０重量％からなることを特徴
としている。

【０００５】本発明において使用されるエチレン・一酸
化炭素・不飽和カルボン酸エステル共重合体は、エチレ
ン、一酸化炭素、不飽和カルボン酸エステルをランダム
共重合されてなるランダム共重合体である。該不飽和カ
ルボン酸エステルとしては、α、β−不飽和カルボン酸
エステルが好ましく、α、β−不飽和カルボン酸成分と
しては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレ
イン酸等が用いられ、エステルを構成するアルコール成
分としては、炭素数１〜１０程度の直鎖又は分岐のアル
コールが好ましく、具体的にはメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、イソブタノ
ール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−オ
クタノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−デカノール
などが用いられる。このような不飽和カルボン酸エステ
ルとしては、具体的には（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソブ
チル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニ
ル、マレイン酸ジメチルなどが用いられる。この中で
は、アクリル酸の１級エステルを用いるのが好ましい。

【０００６】上記エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボ
ン酸エステル共重合体におけるエチレン、一酸化炭素、
不飽和カルボン酸エステルの割合としては、エチレン３
０〜９５重量％、一酸化炭素３〜２０重量％、不飽和カ
ルボン酸エステル２〜５０重量％が好ましい。上記配合
で各モノマーを共重合させることにより他の粘着付与樹
脂との相溶性がとれ、難接着と言われる被着体への接着
力維持することができる。一酸化炭素の配合割合が３重
量％未満であると接着力が低下する傾向があり、２０重
量％を越えると耐候安定性が悪くなり使用分野が制限さ
れる傾向がある。さらに、上記エチレン・一酸化炭素・
不飽和カルボン酸エステル共重合体は１９０℃、２１６
０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．１〜３００
０ｇ／１０分のものが好適に用いられる。

【０００７】上記エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボ
ン酸エステル共重合体は、一般には反応温度１５０〜２
５０℃、反応圧力５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ² の条件
下でバルク重合の方法にてラジカル共重合することによ
って得られるが、溶液重合や乳化重合によって製造され
てもよい。

【０００８】上記エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボ
ン酸エステル共重合体は、ポリエステル接着用ホットメ
ルト接着剤組成物中に５〜９４重量％配合される。５重
量％・満だと得られるホットメルト接着剤の充分な接着
力が発現せず、９４重量％を越えると溶融粘度が高くな
りすぎて塗工しにくくなる。

【０００９】本発明において使用される粘着付与樹脂と
しては、一般にホットメルト接着剤の関連分野で使用さ
れているものであれば特に限定されるものではなく、例
えば脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、芳
香族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹脂、ロジン系樹
脂、スチレン系樹脂、クマロンインデン系樹脂などが挙
げられる。脂肪族系炭化水素樹脂の例としては、１−ブ
テン、イソブチレン、ブタジエン、１，３−ペンタジエ
ン、イソプレン、ピペリジン等の炭素数４〜５のモノ又
はジオレフィンを主成分とする重合体が挙げられる。脂
環族系炭化水素樹脂の例としては、炭素数４〜５の石油
留分中のジエン成分を環化二量体化後重合させた樹脂、
シクロペンタジエン等の環化モノマーを重合させた樹
脂、芳香族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂などが挙
げられる。芳香族系炭化水素樹脂の例としては、ビニル
トルエン、インデン、α−メチルスチレン等の炭素数９
〜１０のビニル芳香族炭化水素を主成分とした樹脂等が
挙げられる。ポリテルペン系樹脂の例としては、α−ピ
ネン重合体、ジペンテン重合体、テルペン−フェノール
共重合体、α−ピネン−フェノール共重合体等が挙げら
れる。ロジン系樹脂の例としては、ガムロジン、ウッド
ロジン、トール油等のロジン又はその変性物であって、
変成物としては水素添加、不均化、二量化、エステル化
等の変性手段を施したものが例示できる。ロジンエステ
ルの例としてはエチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のエステル
が含まれる。スチレン系樹脂の例としては、スチレン、
メチルスチレン、α−メチルスチレン、イソプロペニル
トルエン等の重合体が挙げられる。

【００１０】上記例示の粘着付与樹脂は、無水マレイン
酸、マレイン酸エステル等でグラフト変性されたもので
あってもよい。上記例示の粘着付与樹脂の中では、上記
エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン酸エステル共重
合体との相溶性を考慮するとロジン系樹脂、テルペン−
フェノール共重合体、芳香族系炭化水素樹脂、ポリスチ
レン系樹脂の中から選択するのが好ましい。

【００１１】上記粘着付与樹脂は、ホットメルト接着剤
組成物中に１〜９０重量％配合される。１重量％未満だ
と得られるホットメルト接着剤の温度特性が得られず接
着力が発現しない。９０重量％を越えると得られるホッ
トメルト接着剤が脆弱となり、又耐寒性も悪くなる。

【００１２】本発明において使用される炭素数が２８〜
４６に精製されたノルマルパラフィンワックスとは、炭
素数の小さい低分子のものは耐熱性発揮に悪影響を及ぼ
すため、炭素数の大きい高分子のものは粘着付与樹脂と
の相溶性に悪影響を及ぼすために意識的に取り除いて炭
素数を２８〜４７に精製したノルマルパラフィンワック
スのことをいう。よって、ノルマルパラフィンワックス
の炭素数が２８未満だと、得られるホットメルト接着剤
の耐熱性が悪くなり、４７を越えると粘着付与樹脂との
相溶性が悪くなる。該ノルマルパラフィンワックスには
炭素数の分布が２８〜４７においてピークを持つノルマ
ルパラフィンワックスも含まれる。好ましくは炭素数分
布の幅の狭い高純度精製ワックスであり、例えば、炭素
数３６のノルマルパラフィンワックスの純度が９０％以
上の高純度精製ノルマルパラフィンワックスが挙げられ
る。

【００１３】上記炭素数が２８〜４６に精製されたノル
マルパラフィンワックスは、ホットメルト接着剤組成物
中に１〜４０重量％配合される。１重量％未満だと、得
られるホットメルト接着剤の低粘度化や速固化が悪くな
り、４０重量％を越えると得られるホットメルト接着剤
の接着力が発現しない。

【００１４】本発明のホットメルト接着剤組成物には、
必要に応じて上記炭素数が２８〜４６に精製されたノル
マルパラフィンワックス以外のワックス、酸化防止剤、
各種安定剤、顔料、染料、オイル、可塑剤、無機充填剤
等のその他の成分を配合することができるが、上記した
「エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン酸エステル共
重合体」「粘着付与樹脂」「炭素数が２８〜４６に精製
されたノルマルパラフィンワックス」の本発明における
各重量％は、上記その他の成分により影響は受けない。

【００１５】上記酸化防止剤としては、一般にホットメ
ルト接着剤の関連分野で使用されているものであれば特
に限定されるものではなく、例えば２，６−ジ−ｔｅｒ
−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒ−６−
（３’−ｔｅｒ−ブチル−５−メチル−２’−ヒドロキ
シベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、３，
９−ビス｛２−〔３−（３−ｔｅｒ−ブチル−４−ヒド
ロキ−５−メチルフェニル）プロピニロキシ〕−１−１
−ジメチルエチル｝２，４，８，１０−テトラオクサス
ピロ−（５，５）アデカーネ、ペンタエリスリチル−テ
トラキス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒ−ブチル−４−ヒ
ドロキフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−
（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５
−ジ−ｔｅｒ−ブチルアニリン）１，３，５−トリアジ
ン、トリエチレングリコール−ビス−〔３−（３−ｔｅ
ｒ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキフェニル）プロ
ピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅ
ｒ−ブチル−４−ヒドロキフェニル）プロピオネー
ト〕、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス
（３，５−ジ−ｔｅｒ−ブチル−４−ヒドロキベンジ
ル）ベンゼン、２，４−ビス−〔（オクチルチオ）メチ
ル〕−ο−クレゾール等のフェノール系の酸化防止剤が
挙げられる。中でも、ペンタエリスリチル−テトラキス
〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒ−ブチル−４−ヒドロキフ
ェニル）プロピオネート〕が好ましい。

【００１６】上記酸化防止剤は、本発明のホットメルト
接着剤組成物１００重量部に対して、０．０１〜３重量
部配合される。０．０１重量部未満だと得られるホット
メルト接着剤に熱安定性の効果がなく、３重量部を越え
ると相溶性が悪くなる恐れがある。

【００１７】上記各種安定剤としては、周期律表Ｉａ族
又はＩＩ族の金属の脂肪酸塩が挙げられ、例えば周期律
表Ｉａ族又はＩＩ族の金属としてはカルシウム、亜鉛、
マグネシウム、ナトリウム、カリウム、アンチモン、ス
ズ等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属、脂肪酸
塩としてはステアリン酸、リシノール酸、パルミチン
酸、ピロカテコール酸等の高級脂肪酸塩が挙げられる。
好適に用いられるのは得られるホットメルト接着剤の熱
安定性の点からステアリン酸カルシウムである。

【００１８】上記各種安定剤は、本発明のホットメルト
接着剤組成物１００重量部に対して、０．０１〜３重量
部配合される。０．０１重量部未満だと得られるホット
メルト接着剤の熱安定性の効果がなく、３重量部を越え
ると相溶性が悪くなり得られるホットメルト接着剤に支
障を来す。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を具
体的に説明する。なお、実施例及び比較例において用い
られた原料樹脂及び配合物、組成物の調製方法、試験方
法等は次の通りである。

【００２０】（１）原料樹脂及び配合物 〔エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン酸エステル共
重合体〕 ○エチレン・一酸化炭素・アクリル酸ｎ−ブチル共重合
体；アクリル酸ｎ−ブチル＝３０重量％ 一酸化炭素＝１０重量％ ＭＦＲ＝１００g/10分

【００２１】〔粘着付与樹脂〕 ○ロジンエステル 荒川化学社製「スーパーエステルＡ１００」 ○テルペン−フェノール樹脂 安原ケミカル社製「ＹＳポリスターＴ１００」

【００２２】〔炭素数が２８〜４６に精製されたノルマ
ルパラフィンワックス〕 ○高純度精製ワックス 日本精蝋社製「ＨＮＰ−９」

【００２３】〔その他〕 ○ヒンダードフェノール系酸化防止剤 チバガイギー社製「イルガノックス１０１０」 ○リン系酸化防止剤；チバガイギー社製「イルガフォス
１６８」 ○ステアリン酸カルシウム 和光純薬社製 ○合成ワックス サゾール社製「サゾールＨ１」 ○天然ワックス カルナバワックス

【００２４】（２）ホットメルト接着剤の調製方法 エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン酸エステル共重
合体、粘着付与樹脂、炭素数が２８〜４６に精製された
ノルマルパラフィンワックス、場合によりヒンダードフ
ェノール系酸化防止剤、ステアリン酸カルシウム、その
他の配合物を所定量で配合した混合物１，０００ｇを２
リットルのビーカーに仕込み、これを１８０℃×１時間
溶融攪拌混合を行ってホットメルト接着剤を得た。

【００２５】（３）ホットメルト接着剤試験片の作成 得られたホットメルト接着剤をホットメルトオープンタ
イムテスター（旭化学合成社製）を用いて、厚さ２５μ
ｍのポリエチレンテレフタレート（東レ社製「ルミラ
ー」５０ｍｍ×１００ｍｍ）に塗布温度１８０℃、塗布
量０．０３ｇ／ｃｍ² 、塗布速度７．５ｍ／ｍｉｍ、オ
ープンタイム２秒、プレス荷重２ｋｇで貼り合わせ、こ
れを試験片とした。

【００２６】（４）試験方法 １，接着力 得られた試験片を２５ｍｍ×１００ｍｍに切断し、引っ
張り速度１００ｍｍ／ｍｉｍでＴ型剥離強度を測定し
た。測定は２０℃にて行った。

【００２７】２，固化時間 得られた試験片を所定時間（２、４、６、８、１０秒）
置いた後、荷重７００ｇにてＴ型剥離を行い、剥離が起
こらなくなるまでの時間を固化時間とした。

【００２８】１，溶融粘度 得られたホットメルト接着剤をブルックフィールド型粘
度計にて、ＪＩＳ−Ｋ−６８６２に準じて１８０℃、回
転数６ｍｉｎ^-1の条件にて溶融粘度を測定した。なお、
変化率は１８０℃、９６ｈｒ後の粘度と比較して算出し
た。

【００２９】２，着色 得られたホットメルト接着剤を１８０℃、９６ｈｒ熱風
乾燥機内に放置した後、溶融状態のままでガードナー目
盛りを利用して目視にて評価した。数字が小さいものほ
ど黄色く、大きいものほど黒っぽい。黒っぽいほど酸化
していると判断される。

【００３０】３，膜張り 得られたホットメルト接着剤を１８０℃、９６ｈｒ熱風
乾燥機内に放置した後、溶融液表面に膜が張っているか
どうかを目視にて評価した。膜張りが多いほど熱安定性
に劣ると判断される。

【００３１】実施例１〜５ 及び比較例１〜５ 表１及び２に示すように配合した混合物１，０００ｇを
使用し、上記方法にてホットメルト接着剤を調製した。
得られたホットメルト接着剤を実施例１〜３と比較例１
〜２については接着力と固化時間を、実施例４〜５と比
較例３〜５については溶融粘度、着色、膜張りを上記方
法にて評価した。結果を表１及び２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、エチレン・一酸化炭素
・不飽和カルボン酸エステル共重合体に炭素数が２８〜
４６に精製されたノルマルパラフィンワックスを配合す
ることにより難接着と言われるポリエステルの被着体へ
の接着力及び固化速度を向上させた。さらに、酸化防止
剤や各種安定剤を配合することにより高温で使用されて
も熱安定性に優れたホットメルト接着剤組成物を得るこ
とが可能である。このような特徴を生かし、本発明のポ
リエステル接着用ホットメルト接着剤組成物は、ポリエ
ステル同志、及びポリエステルと金属との接着に好適に
活用され得る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン・一酸化炭素・不飽和カルボン
   酸エステル共重合体５〜９４重量％、粘着付与樹脂１〜
   ９０重量％、炭素数が２８〜４６に精製されたノルマル
   パラフィンワックス１〜４０重量％からなることを特徴
   とするホットメルト接着剤組成物。