CN104704075B - 瓦楞纸板用热熔树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种瓦楞纸板用热熔树脂组合物，其含有乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)25～50质量％、赋粘剂10～60质量％、蜡成分10～30质量％、α-烯烃共聚物树脂0.3～5质量％。

Description

瓦楞纸板用热熔树脂组合物
技术领域
本发明涉及瓦楞纸板用热熔树脂组合物。
背景技术
由于热熔粘接剂无溶剂且具备能够瞬间粘接、高速粘接这样的粘接工序及经济方面的优点，因此主要大量用于包装、装订、木工等领域。此外，由于热熔粘接剂需要在高温下涂布，因此在涂布时使用被称为热熔涂布器(hot-meltapplicator)的专用涂布装置。就该热熔涂布器而言，通常，通过使用压缩空气或齿轮泵，将加热至120～190℃程度的热熔粘接剂从喷嘴的顶端间歇性地喷出(喷射)，并涂布于被粘接体。此时，通常，在喷出热熔粘接剂的喷嘴顶端与被粘接体之间，每次喷出时会因热熔粘接剂所具有的拉丝性而产生丝状物。如果产生该丝状物，则会产生如下问题：在各种各样的使用过程中，污染周边装置或被粘接体，或者引起传感器误操作、印字错误等。
因此，为了抑制拉丝，开发研究了如下热熔粘接剂：在烯烃系共聚物中添加作为不相溶树脂的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物所得的热熔粘接剂；配合了由不饱和聚羧酸、其酸酐或其酯改性而成的抗拉丝剂的聚烯烃系热熔粘接剂；及配合了乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物和聚乙烯的热熔粘接剂(参照专利文献1～3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-314716号公报
专利文献2：日本特开2007-051235号公报
专利文献3：日本特开2008-214539号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于瓦楞纸板用途的热熔树脂组合物，除了抑制上述拉丝，还要求作为粘接性的对于瓦楞纸板的剥离粘接性、抗蠕变性等，进而还要求加热稳定性(耐热性)。
然而，对于以往的热熔粘接剂而言，虽然关于拉丝抑制进行了各种改善，但对于瓦楞纸板的粘接性不充分，特别是高温时的抗蠕变性、低温时的粘接性等差。此外，虽然也已知改善了拉丝的聚烯烃系热熔粘接剂，但从降低成本的观点考虑，要求以非烯烃系材料作为主成分。
即，本发明的目的是，提供对于瓦楞纸板的粘接性优异、拉丝少、热稳定性良好的低成本的瓦楞纸板用热熔树脂组合物。
用于解决课题的方法
本发明如下：
(1)一种瓦楞纸板用热熔树脂组合物，其含有乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)25～50质量％、赋粘剂10～60质量％、蜡成分10～30质量％、α-烯烃共聚物树脂0.3～5质量％。
(2)如(1)所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)含有基于醋酸乙烯酯(VA)的单元10～50质量％，乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂的熔体流动速率(MFR)为200～3000g/10分钟，并且环球法软化温度为60～120℃。
(3)如(1)或(2)所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，α-烯烃共聚物树脂是乙烯系树脂与丁烯系树脂的共聚物树脂、或乙烯系树脂与丙烯系树脂的共聚物树脂。
(4)如(1)～(3)中任一项所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，赋粘剂含有选自包含双环戊二烯/芳香族共聚系的加氢石油树脂、C9加氢石油树脂及C5加氢石油树脂的组中的至少一种。
(5)如(2)～(4)中任一项所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，熔体流动速率(MFR)为200～1000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量为1～40质量％，熔体流动速率(MFR)为1001～3000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量为1～30质量％。
发明效果
根据本发明，能够提供对于瓦楞纸板的粘接性优异、拉丝少、热稳定性良好的低成本的瓦楞纸板用热熔树脂组合物。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
本实施方式的瓦楞纸板用热熔树脂组合物(以下，简称为树脂组合物)以其总量为基准含有乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)25～50质量％、赋粘剂10～60质量％、蜡成分10～30质量％、α-烯烃共聚物树脂0.3～5质量％。
作为本实施方式的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)，优选EVA中基于醋酸乙烯酯(VA)的单元的含量为10～50质量％、熔体流动速率(MFR)为200～3000g/10分钟、环球法软化温度为60～120℃，更优选基于VA的单元的含量为15～35质量％、环球法软化温度为75～95℃。这些乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)可以单独使用也可以并用2种以上。
树脂组合物中，熔体流动速率(MFR)为200～600g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量可以为25～40质量％，此外，熔体流动速率(MFR)为601～2000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量可以为25～50质量％。
更优选树脂组合物中熔体流动速率(MFR)为200～1000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量为1～40质量％、熔体流动速率(MFR)为1001～3000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量为1～30质量％。
例如，作为乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)，可以举出Ultracene 684(VA含有率20质量％，熔体流动速率(MFR)2000g/10分钟，环球法软化温度80℃，东曹株式会社制商品名，“Ultracene”为注册商标)、Ultracene 722(VA含有率28质量％，熔体流动速率(MFR)400g/10分钟，环球法软化温度82℃，东曹株式会社制商品名，“Ultracene”为注册商标)、Ultracene 735(VA含有率28质量％，熔体流动速率(MFR)1000g/10分钟，环球法软化温度85℃，东曹株式会社制商品名，“Ultracene”为注册商标)等市售品。
予以说明的是，通常，熔体流动速率(MFR)是指根据JIS K7210在190℃、载荷21.18N的条件下测定的值，环球法软化温度是指根据JIS K2207测定的值。
树脂组合物中的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)含量为25～50质量％，优选为30～48质量％，更优选为30～45质量％，进一步优选为33～40质量％。
在EVA的含量小于25质量％的情况下，可能产生低温下的粘接性降低，如果大于50质量％，则可能产生粘度上升、抗蠕变性降低、拉丝抑制效果降低等不良状况。
作为本实施方式的蜡成分，通常，只要是用于热熔系粘接剂的蜡成分就没有特别限制，例如，可以举出精制石蜡、石蜡、微晶蜡等石油系蜡，聚乙烯蜡、费歇尔-托普希蜡、结晶性聚乙烯蜡、结晶性聚丙烯蜡、无规聚丙烯蜡、乙烯/一氧化碳共聚物蜡等合成蜡等。在这些蜡成分中，特别优选聚乙烯蜡、费歇尔-托普希蜡等。这些蜡成分可以仅为1种也可以为2种以上。作为蜡成分，例如，可以举出SaSOL H1(Sasol公司制，费歇尔-托普希蜡，“SaSOL”为注册商标)、CPW90F(千叶Fine Chemical株式会社制，聚乙烯蜡)等市售品。
树脂组合物中的蜡成分含量为10～30质量％，优选为15～20质量％。在蜡成分的含量小于10质量％的情况下，可能会产生粘度上升、固化性能降低等，如果大于30质量％，则可能会产生粘接性降低等。
本实施方式的α-烯烃共聚物树脂通常是乙烯系树脂与碳数3～20的α-烯烃系树脂共聚而成的至少一种烯烃系共聚物。作为碳数3～20的α-烯烃系树脂，例如，可以举出丙烯系树脂、异丁烯系树脂、丁烯系树脂、1-戊烯系树脂、1-己烯系树脂、4-甲基-1-戊烯系树脂、1-辛烯系树脂等。在上述烯烃系共聚物中，优选乙烯系树脂与碳数4～8的α-烯烃的共聚物，更优选乙烯系树脂与丁烯系树脂的共聚物树脂、或乙烯系树脂与丙烯系树脂的共聚物树脂。这些α-烯烃共聚物树脂可以单独使用也可以并用2种以上。作为α-烯烃共聚物树脂，例如，可以举出TAFMER P0480(三井化学株式会社制，乙烯/丙烯共聚物，“TAFMER”为注册商标)、TAFMER A4070S(乙烯/丁烯共聚物、三井化学株式会社制，α-烯烃共聚物树脂，“TAFMER”为注册商标)等市售品。
树脂组合物中的α-烯烃共聚物树脂的含量为0.3～5质量％，优选为0.5～4质量％，更优选为1～3质量％。在含量小于0.3质量％的情况下，可能会产生拉丝抑制效果降低等，如果大于5质量％，则可能会产生低温粘接性降低、热稳定性降低等。
作为本实施方式的赋粘剂，没有特别限制，例如，可以举出脂肪族系烃树脂、脂环族系烃树脂、芳香族系烃树脂、苯乙烯系树脂、多萜系树脂、松香系树脂等石油树脂及其改性物。这些赋粘剂可以使用1种或组合2种以上来使用。作为改性物，没有特别限制，例如，可以举出实施氢化、歧化、2聚化、酯化等改性方法所得的改性物，特别优选加氢(氢化)石油树脂。
作为上述脂肪族系烃树脂，没有特别限制，例如，可以举出将1-丁烯、异丁烯、丁二烯、戊烯、异戊二烯、哌啶、1,3-戊二烯等C4～C5的单体或二烯烃作为主成分的聚合物等。
作为上述脂环族系烃树脂，没有特别限制，例如，可以举出：使C4～C5馏分中的非环式二烯成分环化2聚物化，并使该2聚物单体聚合所得的树脂；使环戊二烯等环化单体聚合所得的树脂；使芳香族烃树脂进行核内加氢所得的树脂等。
作为上述芳香族系烃树脂，没有特别限制，例如，可以举出将乙烯基甲苯、茚、α-甲基苯乙烯、环戊二烯等C9～C10的乙烯基芳香族烃作为主成分的树脂等。
作为上述苯乙烯系树脂，没有特别限制，例如，可以举出苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、异丙烯基甲苯等的聚合物。
作为上述多萜系树脂，没有特别限制，例如，可以举出α-松萜聚合物、β-松萜聚合物、二戊烯聚合物、萜-酚聚合物、α-松萜-酚聚合物等。
作为上述松香系树脂，没有特别限制，例如，可以举出脂松香、木松香、妥尔油等松香。
此外，作为赋粘剂，如上所述，优选加氢石油树脂，特别地，更优选双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂、C9加氢石油树脂及C5加氢石油树脂。予以说明的是，双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂通常是将环戊二烯系化合物与芳香族化合物共聚，对所得的共聚物加氢而成的加氢石油树脂。
作为加氢石油树脂，例如，可以使用Eastotac C115W(C5加氢石油树脂，Eastman Chemical公司制商品名)、Alcon M100、Alcon P115、Alcon SM-10(C9加氢石油树脂，荒川化学工业株式会社制商品名，“Alcon”为注册商标)、IMARV P100、IMARV P125、IMARV P140、IMARV S100、IMARV S110(双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂，出光兴产株式会社制商品名，“IMARV”为注册商标)等市售品。
树脂组合物中的赋粘剂的含量为10～60质量％，优选为25～50质量％，更优选为40～50质量％。在赋粘剂的含量小于10质量％的情况下，可能会产生拉丝抑制效果降低、粘接性降低等，如果大于60质量％，则可能会产生低温粘接性降低等。
赋粘剂优选含有选自包含双环戊二烯/芳香族共聚系加氢石油树脂、C9加氢石油树脂及C5加氢石油树脂的组中的至少一种。
树脂组合物中，作为赋粘剂，更优选以双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂0～30质量％、C9加氢石油树脂10～50质量％、C5加氢石油树脂0～20质量％的比例含有，进一步优选以双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂5～20质量％、C9加氢石油树脂15～30质量％、C5加氢石油树脂5～15质量％的比例含有。
本实施方式的树脂组合物可以进一步含有抗氧化剂。作为抗氧化剂，没有特别限制，可以举出酚系、有机硫系、受阻酚系、受阻胺系、有机磷系受阻酚系、胺系等。作为酚系抗氧化剂，例如，可以举出季戊四醇四-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(SONGNOX1010、SONGWON IND.制商品名)及正十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(SONGNOX1076，SONGWONIND.制商品名)。作为磷系抗氧化剂，例如，可以举出三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯(SONGNOX1680，SONGWON IND.制商品名)等。此外，这些抗氧化剂可以使用1种或组合2种以上来使用。
树脂组合物中的抗氧化剂的含量优选为0.1～2质量％，更优选为0.2～1质量％。通过使抗氧化剂的含量处于0.1～2质量％的范围内，热稳定性等进一步提高。
在本实施方式的树脂组合物中，根据需要，可以适量配合高级脂肪酸、高级脂肪酸金属盐等脱模剂，偶联剂，硅油、硅橡胶粉末等应力松弛剂，碳黑等颜料或染料，紫外线吸收剂，表面活性剂，无卤、无锑的阻燃剂等。
就本实施方式的树脂组合物而言，只要能够将各种原材料均匀地分散混合，就可以使用任何方法来调制。作为调制树脂组合物的常规方法，可以举出将规定配合量的原材料利用搅拌机等充分混合后，利用两辊混炼机、捏合机、挤出机、混砂机、行星式搅拌机等进行混合或熔融混炼，并根据需要进行脱泡的方法等。
实施例
以下，对本发明的优选实施例进行说明，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1～5、比较例1～3)
根据表1所示的配合，调制热熔树脂组合物。另外，表1中的配合单位是质量份。
在该调制中，使用内容量为1L的加热捏合机。以各成分的总配合量为500g的方式投入设定为180℃的加热捏合机中，并充分熔融。之后，进行混炼直至树脂组合物变均匀。混炼的转数缓慢提高，直至达到最大60rpm。充分混炼后，取出熔融的树脂组合物，在室温(25℃)下冷却固化。
[表1]
Ultracene(UE)722：VA含有率28质量％，熔体流动速率(MFR)400g/10分钟，环球法软化点82℃，东曹株式会社制商品名；
Ultracene(UE)735：VA含有率28质量％，熔体流动速率(MFR)1000g/10分钟，环球法软化点85℃，东曹株式会社制商品名；
Ultracene(UE)684：VA含有率20质量％，熔体流动速率(MFR)2000g/10分钟，环球法软化点80℃，东曹株式会社制商品名；
TAFMER P0480：三井化学株式会社制商品名，乙烯/丙烯系α-烯烃共聚物树脂；
TAFMER A4070S：三井化学株式会社制商品名，乙烯/丁烯系α-烯烃共聚物树脂；
Eastotac C115W：Eastman Chemical公司制商品名，C5加氢石油树脂；
Alcon P100：荒川化学工业株式会社制商品名，C9加氢石油树脂；
IMARV P100：出光兴产株式会社制商品名，双环戊二烯(DCPD)/芳香族共聚系加氢石油树脂；
SaSOL H1：Sasol公司制商品名，费歇尔-托普希蜡。
对于得到的热熔树脂组合物，利用下述所示的方法对粘度、拉丝性、低温粘接性、抗蠕变性及热稳定性进行评价。将结果示于表2。
(粘度)
以日本粘接剂工业会标准JAI7(热熔粘接剂试验方法)为基准，以B法、测定温度180℃测定各热熔树脂组合物的粘度(熔融粘度)。
(拉丝性)
对于拉丝性，将被粘接体(瓦楞纸板)垂直配置于距离热熔喷枪的顶端为30cm的位置，并在其间预先铺设用于捕获下落物的板状接收容器。在20℃的无风氛围下，以下述条件使用交流电源程序装置以600次喷射/5分钟的条件间歇涂布热熔树脂组合物，测定接收容器上积存的下落物的质量。即，如果下落物的质量重、下落物为丝状，则判定涂布时的拉丝性大，如果下落物的质量轻、下落物瞬间变为粒状，则判定涂布时的拉丝性小。
热熔涂布器：商品名“Nordson Problue4”(Nordson公司制)；
热熔喷枪：H-200喷枪(喷嘴直径：16/1000英寸，喷嘴：1孔喷嘴)；
喷出气压：2.5kg；
贮罐(tank)、软管(hose)及喷枪的温度：170℃。
(低温粘接性)
将热熔树脂组合物以3±0.3g/m涂布于瓦楞纸板(涂布温度180±2℃)，敞露时间(open time)取2秒，然后使其与同种瓦楞纸板贴合并以载荷19.6N进行压合。保持时间(set time)取2秒，然后放开压合。将粘接试验片在5℃环境下放置12小时以上，以剥离形式以负载载荷9.8N使粘接试验片的粘接部破坏时，80％以上的粘接试验片中瓦楞纸板80～100％材质遭到破坏时设为“◎”，瓦楞纸板60～79％材质遭到破坏时设为“○”，瓦楞纸板30～59％材质遭到破坏时设为“△”，除此以外设为粘接性不良“×”。
(抗蠕变性)
将加热至180℃而熔融的热熔树脂组合物以直径4mm的珠状在25mm宽度方向涂布于瓦楞纸板(2×25×100mm)，放置2秒后，使其与另一瓦楞纸板重合，并以9.8×104Pa、5秒的条件进行压合。贴合后，在室温(25℃)下放置1日，然后在50℃的氛围中施加0.98N/25mm的载荷，测定下落时间(hr)。
(热稳定性)
取150g热熔树脂组合物放入250ml容积的样品瓶，加热并以180℃维持336小时。观察此时的状态变化，根据下述基准，评价热熔树脂组合物的热稳定性。
“◎”：状态没有变化。
“○”：可以看到略微分离，但是实用上容许的范围。
“×”：产生凝胶化物、碳化物等。
[表2]
如表2所示，可知：在不含α-烯烃共聚物树脂的比较例1中，拉丝性差(拉丝量多)；在α-烯烃共聚物树脂含量大于5质量％的比较例2中，低温粘接性及热稳定性差；在乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)的含量大于50质量％的比较例3中，拉丝性及抗蠕变性差。与此相对，可知：本发明的实施例1～5中，粘度较小，而且拉丝性、低温粘接性、抗蠕变性及热稳定性均优异。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供对于瓦楞纸板的粘接性优异、拉丝少、热稳定性良好的瓦楞纸板用热熔树脂组合物。

Claims (5)

1.一种瓦楞纸板用热熔树脂组合物，其含有乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂25～50质量％、赋粘剂10～60质量％、蜡成分10～30质量％、α-烯烃共聚物树脂0.3～2质量％。
2.如权利要求1所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂含有基于醋酸乙烯酯的单元10～50质量％，乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂的熔体流动速率为200～3000g/10分钟，并且环球法软化温度为60～120℃。
3.如权利要求1或2所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，α-烯烃共聚物树脂是乙烯系树脂与丁烯系树脂的共聚物树脂或乙烯系树脂与丙烯系树脂的共聚物树脂。
4.如权利要求1或2所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，赋粘剂含有选自包含双环戊二烯/芳香族共聚系的加氢石油树脂、C9加氢石油树脂及C5加氢石油树脂的组中的至少一种。
5.如权利要求2所述的瓦楞纸板用热熔树脂组合物，熔体流动速率为200～1000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂的含量为1～40质量％，熔体流动速率为1001～3000g/10分钟的乙烯醋酸乙烯酯共聚树脂的含量为1～30质量％。
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