JPH0959588A - ポリビニルアルコール系ホットメルト接着剤 - Google Patents

ポリビニルアルコール系ホットメルト接着剤

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JPH0959588A
JPH0959588A JP23903695A JP23903695A JPH0959588A JP H0959588 A JPH0959588 A JP H0959588A JP 23903695 A JP23903695 A JP 23903695A JP 23903695 A JP23903695 A JP 23903695A JP H0959588 A JPH0959588 A JP H0959588A
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polyvinyl alcohol
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hot melt
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aliphatic polyester
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和行 花田
Katsumi Kuriyama
勝美 栗山
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂自身の溶融粘度、軟化温度が低く、且つ
柔軟性、可撓性及び耐水性等に優れたポリビニルアルコ
ール系共重合樹脂かならるホットメルト接着剤を提供す
ること。 【解決手段】 脂肪族ポリエステルがグラフトされてい
るポリビニルアルコール系共重合樹脂からなることを特
徴とするホットメルト接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホットメルト接着
剤に関し、更に詳しくは溶融粘度、軟化温度が低く、且
つ柔軟性、可撓性及び耐水性等に優れたホットメルト接
着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ホットメルト接着剤は種々の被接
着体に適用でき、毒性や危険性が少なく、コスト的に有
利であること等により、包装用、木工用、製本用、製靴
用、織物用等の用途に広く使用されている。従来のホッ
トメルト接着剤としては、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビ
ニルアルコール等が一般に使用されており、接着性、溶
融性、耐熱性、耐寒性、柔軟性及び耐水性等の諸性能が
要求される。これらの中で最近、水溶性であるポリビニ
ルアルコール樹脂からなるホットメルト接着剤が注目さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリビ
ニルアルコール樹脂は、軟化点が高く溶融粘度が高い樹
脂であり、単独ではホットメルト接着剤としては適さな
い。そこで、ポリビニルアルコール樹脂にグリセリン等
の可塑剤が配合されるが、可塑剤を添加しても、その軟
化点や溶融粘度を目標とする値まで低下させることは不
可能であり、やむを得ずに高温(150℃以上)で使用
せざるを得ない状況にある。又、ポリビニルアルコール
樹脂中の可塑剤が各種溶剤により抽出されたり、ブリー
ド等の経時変化があるとともに、高温時に蒸発が激し
く、製品の品質、作業性及び環境保全を阻害するという
問題がある。
【0004】かかる欠点を解決すべくポリビニルアルコ
ールの可塑剤についての研究が行われ、特開昭51−1
23257公報には、可塑剤として多価アルコールと多
価カルボン酸とのエステル化物が示され、又、特開昭4
9−120946公報には、グリセリン・フタル酸エス
テルが示されているが、上記の諸問題を十分には解決し
ていない。加えてポリビニルアルコール樹脂は低温可撓
性に劣るため、低温時に製品のホットメルト接着剤部分
が脆くなるという問題点がある。
【0005】かかる状況から溶融粘度及び軟化温度が低
く、且つ柔軟性、可撓性及び耐水性等に優れたホットメ
ルト接着剤の開発が望まれる。従って本発明の目的は、
樹脂自身の溶融粘度、軟化温度が低く、且つ柔軟性、可
撓性及び耐水性等に優れたポリビニルアルコール系共重
合樹脂かならるホットメルト接着剤を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、脂肪族ポリエ
ステルがグラフトされているポリビニルアルコール系共
重合樹脂からなることを特徴とするホットメルト接着剤
である。更に詳しくは鹸化度60モル%以上のポリビニ
ルアルコール70〜20重量部に、例えば、ポリカプロ
ラクトン又はポリバレロラクトン等の脂肪族ポリエステ
ル30〜80重量部とより構成されるポリビニルアルコ
ール系共重合樹脂からなるホットメルト接着剤が特に好
ましい。
【0007】本発明に係わるポリビニルアルコール系共
重合樹脂は、ポリビニルアルコールに脂肪族ポリエステ
ルをグラフトすることにより、ポリビニルアルコールの
接着性を損なわず、共重合する脂肪族ポリエステルによ
り溶融粘度、軟化温度、柔軟性、可撓性及び耐水性等が
付与された優れたホットメルト接着剤である。更に詳し
くは、ポリビニルアルコールにグラフトする脂肪族ポリ
エステルの量、即ちポリビニルアルコールと脂肪族ポリ
エステルとの重量比を本発明の範囲内で変化させること
により、得られるホットメルト接着剤の溶融粘度、軟化
温度、柔軟性、可撓性及び耐水性等を自由に変化させる
ことができ、各種用途に容易に適合させることができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明のホットメルト接着
剤は次のようにして得られる。即ち、鹸化度60モル%
以上のポリビニルアルコールに脂肪族ポリエステル化合
物として、好ましくはε−カプロラクトン化合物又はδ
−バレロラクトン化合物等のラクトン化合物をグラフト
共重合させる。
【0009】本発明で使用するポリビニルアルコール
は、酢酸ビニル単位の鹸化度は60モル%以上で、重合
度20〜20,000、好ましくは200〜3,000
のポリビニルアルコールが望ましい。又、本発明におい
てポリビニルアルコールと反応せしめる脂肪族ポリエス
テル化合物は、ε−カプロラクトン化合物、δ−バレロ
ラクトン化合物等の如く、従来のラクトン開環重合によ
ってポリエステルを形成し得るラクトン化合物であるこ
とが好ましい。
【0010】本発明においてポリビニルアルコールと反
応せしめるカプロラクトン化合物としては、例えば、ε
−カプロラクトン、モノメチル−ε−カプロラクトン、
モノエチル−ε−カプロラクトン、モノプロピル−ε−
カプロラクトン、及びモノドデシル−ε−カプロラクト
ンのような種々のモノアルキル−ε−カプロラクトン
類、2個のアルキル基の双方がε−位置の炭素原子に結
合せずに同様な別個の炭素原子に各々置換しているジア
ルキル−ε−カプロラクトン類、ラクトン環のε−位置
の炭素原子はジ−置換されておらず他の2個又は3個の
炭素原子が3個のアルキル基によって置換されているト
リアルキル−ε−カプロラクトン、エトキシ−ε−カプ
ロラクトンのようなアルコキシ−ε−カプロラクトン
類、或いはシクロヘキシル−、フェニル−及びベンジル
−ε−カプロラクトンのようなシクロアルキル−ε−カ
プロラクトン、アリール−ε−カプロラクトン及びアラ
ルキル−ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【0011】又、δ−バレロラクトン化合物としては、
例えば、5−バレロラクトン、3−メチル−5−バレロ
ラクトン、3,3−ジメチル−5−バレロラクトン、2
−メチル−5−バレロラクトン、3−エチル−5−バレ
ロラクトン等が挙げられる。
【0012】ポリビニルアルコールと上記ラクトン化合
物との反応は、両者を混合し、好ましくは窒素気流下で
適当な触媒を使用し、10〜220℃の温度で数時間乃
至数十時間反応させることによってポリビニルアルコー
ルに脂肪族ポリエステルがグラフトしたホットメメルト
接着剤が得られる。
【0013】つまり、従来、ポリビニルアルコールをホ
ットメルト接着剤に使用するべく、可塑化する場合は、
一般にポリビニルアルコールを乳化分散状態や水、アル
コール等の溶媒に溶解させた状態であった。これは、ポ
リビニルアルコールの軟化温度が非常に高いことに加
え、100℃以上の温度で長時間加熱されると、ポリビ
ニルアルコールが徐々に熱分解を起こす為である。
【0014】しかし、本発明の方法によれば、ポリビニ
ルアルコールとラクトン化合物との反応において、初期
の混合状態では白色粉末のポリビニルアルコールと液状
のラクトン化合物は不均一の状態であるが、反応の進行
とともに白色粉末のポリビニルアルコールは均一な反応
生成物に変化し、高温下にもかかわらず、未反応状態の
ポリビニルアルコールにおいて生じる如き熱分解は見ら
れなかった。
【0015】次に、本発明によりポリビニルアルコール
にグラフトする脂肪族ポリエステルの量、即ちポリビニ
ルアルコールと脂肪族ポリエステルとの重量比を変化さ
せることにより、ポリビニルアルコール及び脂肪族ポリ
エステルのそれぞれの特性を持ったホットメルト接着剤
が得られる。
【0016】ポリビニルアルコールと脂肪族ポリエステ
ルの重量比としては、ポリビニルアルコール70〜20
重量部と脂肪族ポリエステル30〜80重量部の範囲が
好ましい。ポリビニルアルコールが70重量部を超え、
且つ脂肪族ポリエステルが30重量部未満のポリビニル
アルコール系共重合樹脂は、ポリビニルアルコールから
の性能の影響が大であるため、溶融粘度、軟化温度、柔
軟性及び可撓性等において本発明の目的の性能には適さ
ない場合がある。
【0017】一方、ポリビニルアルコールが20重量部
未満で、脂肪族ポリエステルが80重量部を超えるポリ
ビニルアルコール系共重体樹脂は、脂肪族ポリエステル
からの性能の影響が大であるため、溶融粘度及び軟化温
度等が低くなり過ぎて、本発明の目的の性能には適さな
い場合がある。
【0018】本発明においてポリビニルアルコールにラ
クトン化合物をグラフト重合させるには、両者を混合
し、好ましくは窒素気流下で触媒を添加し、80乃至2
20℃の温度で数時間攪拌しながら行う。又、一軸及び
二軸押し出し機、バンバリーミキサー、ニーダー、ブラ
ベンダー等の混練機で溶融加熱状態で重合することも可
能である。
【0019】本発明の上記ポリビニルアルコール系共重
合樹脂は、本発明の趣旨を損なわない範囲で他の樹脂、
例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレン等を配
合することもできる。又、ロジン系樹脂、水添石油樹
脂、炭化水素樹脂等のホットメルト接着剤用の周知の添
加剤、酸化防止剤、滑剤、充填剤、着色剤、安定剤等の
添加剤を配合することができる。
【0020】又、本発明のポリビニルアルコール系共重
合樹脂中の水酸基を種々の架橋剤によって架橋させるこ
とにより、耐熱性、機械的強度、耐水性及び耐溶剤性等
に優れたホットメルト接着剤を得ることができる。種々
の架橋剤としては水酸基と反応するものならいずれも使
用可能である。具体的には、フェノール樹脂、メラミン
樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂等が適当であ
る。
【0021】本発明のポリビニルアルコール系共重合樹
脂は、溶融後に任意の形状に成形して製品化される。例
えば、ホットルメト接着剤として、従来より行われてい
る如く、短冊、ビスケット、ロープ、ペレット、ブロッ
ク、フィルム、粉末状等、適当な形状に加工できる。
又、ボトル、シート、ホース、チューブ、容器、袋、繊
維等の成形物にも加工できる。
【0022】かくして得られたポリビニルアルコール系
共重合樹脂よりなる本発明のホットメルト接着剤は、低
溶融粘度及び低軟化温度であるため、塗工作業に極めて
優れるとともに、柔軟性、可撓性及び耐水性等にも優れ
ている。又、従来使用されている、可塑剤等の添加によ
るポリビニルアルコール系ホットメルト接着剤に比べ、
経時変化等も少なく、ホットメルト加工された被接着製
品の保存安定性に優れている。
【0023】本発明のポリビニルアルコール系共重合樹
脂からなるホットメルト接着剤の被接着体は特に制限は
なく、段ボール箱、カートン箱の製函ないし製函用、製
菓、菓子、おもちゃ等の包装用、電話帳、カタログ、伝
票等の製本用、家具等の木工用、紙、ラベル等の紙用、
アルミニウム等の製缶用、アルミサッシ化粧紙用の建築
用、皮革、生地等の衣料用、その他自動車用、電気部品
用、製靴用として用いられる。
【0024】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文・表中、部又は%とあるのは
特に断りのない限り重量基準である。 実施例1〜4 後記表1に記載の割合で、鹸化度98.5%のポリビニ
ルアルコール(重合度550)、ε−カプロラクトン及
びテトラブチルチタネート(少量)を反応容器に仕込
み、窒素気流下攪拌しながら1℃/2〜3minで加温
する。150〜160℃でそれまでの不均一系が徐々に
均一になり、180〜200℃では完全均一系となる。
200〜220℃で反応を6時間続け、本発明のホット
メルト接着剤が得られる。
【0025】比較例1 実施例1で使用した鹸化度98.5%のポリビニルアル
コール(重合度550)そのもの。 比較例2 実施例1で使用した鹸化度98.5%のポリビニルアル
コール(重合度550)100部に、グリセリン25部
を170℃で溶融混合した。以上の実施例及び比較例の
ホットメルト接着剤の各種物性は後記表1の通りであっ
た。
【0026】表1 注)破壊:材料破壊
【0027】試験方法 表1における各物性の試験は次の方法で行った。 *1)分子量:N,N−ジメチルホルムアミド溶液(5
%)でのGPC測定値。 *2)硬度:実施例1〜4で得られた樹脂を160℃の
温度でプレス成型し得られたシートをJIS K−63
01に基づいてA型硬度計で測定した。尚、比較例のポ
リビニルアルコールはプレス成型は出来なかった。 *3)100%モジュラス(MPa)、抗張力(MP
a)、伸度(%):実施例1〜4で得られた樹脂のプレ
ス成型シートをJIS K−7311の3号ダンベルで
打ち抜き物性を測定した。尚、比較例のポリビニルアル
コールは水溶液のキャスティングから得られたシートを
同様に3号ダンベルで打ち抜き物性を測定した。
【0028】*4)ビカット軟化点:各樹脂の軟化点を
JIS K−7206により測定した。 *5)溶融粘度:JAI−7−1991に従い、ブルッ
クフィールド型回転粘度計で、スピンドルNo.29、
回転数1,000rpm、温度140℃、170℃の溶
融粘度を測定した。
【0029】*6)可撓性:厚み1mmのシートを作製
し、これを−10℃に1時間放置後、シートを折り曲
げ、屈曲部の状態を観察した。 ○ ・・・ 変化なし △ ・・・ 折り曲げ部分が白化する × ・・・ 割れがある。
【0030】*7)接着性:各樹脂組成物で得た溶融物
をフィーダーからスチールベルト上にストランド状に流
し冷却固化させた。カッターで、長さ20mm、幅20
mm、厚み3mmの短冊状に成形してホットメルト接着
剤を得た。次に、このホットメルト接着剤を加熱溶融
し、塗工面に上質紙をのせ、約150℃の熱ローラーを
通して接着紙を得、これを23℃、65%RHに24時
間放置後、同条件下で180°剥離強度を測定した。
【0031】
【発明の効果】上記のように、本発明で得られるポリビ
ニルアルコール系共重合樹脂は、溶融粘度及び軟化温度
が低く、且つ柔軟性及び可撓性に優れており、ホットメ
ルト接着剤として有効である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脂肪族ポリエステルがグラフトされてい
    るポリビニルアルコール系共重合樹脂からなることを特
    徴とするホットメルト接着剤。
  2. 【請求項2】 ポリビニルアルコール70〜20重量部
    と脂肪族ポリエステル30〜80重量部とからなる請求
    項1に記載のホットメルト接着剤。
  3. 【請求項3】 ポリビニルアルコールが、鹸化度60モ
    ル%以上である請求項1に記載のホットメルト接着剤。
  4. 【請求項4】 脂肪族ポリエステルが、ポリカプロラク
    トン又はポリバレロラクトンよりなる請求項1に記載の
    ホットメルト接着剤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308839A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Cosmo Tec:Kk 反射シート及びそれを用いた面光源装置
JP2013536277A (ja) * 2010-07-26 2013-09-19 マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ホットメルト接着剤及び該ホットメルト接着剤の製造方法

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