JP2004002689A - Hot melt adhesive - Google Patents

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JP2004002689A
JP2004002689A JP2003037174A JP2003037174A JP2004002689A JP 2004002689 A JP2004002689 A JP 2004002689A JP 2003037174 A JP2003037174 A JP 2003037174A JP 2003037174 A JP2003037174 A JP 2003037174A JP 2004002689 A JP2004002689 A JP 2004002689A
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melt adhesive
hot melt
ethylene
wax
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JP2003037174A
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Masashi Yamaguchi
山口 真史
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot melt adhesive which does not increase the cost due to the use of general-purpose raw materials, excels in adhesion to various adherends, simultaneously has both excellent heat resistance and excellent low-temperature properties, and exhibits excellent adhesive performance over a broad temperature range. <P>SOLUTION: The hot melt adhesive has each compatibilized component in the melt state and has a micro phase separation structure (matrix-domain structure) in the solidified state. The hot melt adhesive has a domain area of 1.5×10<SP>2</SP>to 4.0×10<SP>6</SP>nm<SP>2</SP>in the planar section obtained from the hot melt adhesive. The hot melt adhesive comprises an ethylene copolymer, a tackifying resin, and a wax, and has the above ethylene copolymer and tackifying resin which are compatibilized in the solidified state, and simultaneously has a micro phase separation structure formed of a matrix of the above compatibilized two components and a domain of the above wax. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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する。
【0002】
【従来の技術】
ホットメルト接着剤は、無溶剤であり、瞬間接着、高速接着が可能であるという接着工程および経済面での利点を備えているため、製本、包装、木工等の分野を主体として大量に使用されている。上記ホットメルト接着剤の主成分(ベースポリマー)としては、接着性、柔軟性、加熱安定性、価格等のバランスに優れることから、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル酸エチル共重合体などが汎用されている。また、ホットメルト接着剤は、これらの主成分に対して、粘接着性向上剤としての粘着性付与樹脂や機能改質剤としてのワックス等が添加されてなる。
【0003】
上記各成分のうち、主成分は、ホットメルト接着剤にバルク特性を付与するための凝集力を発現するものであり、強靱で引張応力や圧縮応力に対して強い性質を有している。また、粘着性付与樹脂は、ホットメルト接着剤に被着体に対する濡れ、浸透、タック(粘着性)等を付与して、粘接着性を向上させる機能を有する。上記粘着性付与樹脂としては、例えば、ロジンやテルペンの変性品や石油樹脂などのオリゴマー等が用いられる。これらの粘着性付与樹脂は、一般に無定形で主成分より高いガラス転移温度(Tg)を有しているため、ホットメルト接着剤の耐熱性を向上させる機能を有するものでもある。さらに、ワックスは、ホットメルト接着剤の溶融粘度を低下させて、塗工性を向上させたり、ホットメルト接着剤に速固化性を付与して、高速接着を可能とする機能を有する。上記各成分の機能を効果的に発現させるためには、これら3成分が溶融状態において相溶していることが好ましい。
【0004】
このようなホットメルト接着剤として、例えば、エチレン系共重合体、ワックスおよび特定の粘着性付与樹脂を含有するホットメルト接着剤が開示されている(特許文献1参照)。
【0005】
上記公報に開示されているホットメルト接着剤は、高いTgを有する特定の粘着性付与樹脂を用いることにより耐熱性を向上させようとするものであって、確かに耐熱性には優れているものの、反面、耐寒性が乏しくなるという問題点がある。
【0006】
また、酢酸ビニル含有量を下げて結晶性を高めることによりTgを高めたエチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分として用いたホットメルト接着剤は、耐熱性は優れたものとなる反面、耐寒性が乏しくなるという上記と同様の問題点がある。
【0007】
さらに、エチレン系共重合体100重量部に対して、粘着性付与樹脂50〜200重量部と融点が80〜95℃であり、分子量分布(Mw/Mn)が1.10以下であるフィッシャートロプシュワックス2〜100重量部とを含有するホットメルト接着剤が開示されており(特許文献2参照)、また、エチレン系共重合体100重量部に対して、粘着性付与樹脂50〜200重量部および油分含有量が0.2重量%未満である精製パラフィンワックス20〜100重量部を含有するホットメルト接着剤が開示されている(特許文献3参照)。
【0008】
上記従来技術によると、ホットメルト接着剤に優れた耐熱性と優れた耐寒性とを付与せしめるためには、ワックスの融点、分子量分布、油分含有量等が特定の範囲となるように精製する必要があるため、工程が煩雑になったり、精製後のワックスの収率が低くなって、コストアップを来すという問題点がある。
【0009】
【特許文献1】
特開平2−55783号公報
【特許文献2】
特開平11−323286号公報
【特許文献3】
特開2000−204336号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、汎用の原材料を用いるのでコストアップを来すことがなく、各種被着体に対する接着性に優れ、かつ、優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備し、広い温度領域にわたって優れた接着性能を発現するホットメルト接着剤を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によるホットメルト接着剤は、溶融状態においては各成分が相溶しており、固化状態においてはミクロ相分離構造(マトリックス−ドメイン構造)を有していることを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項1に記載のホットメルト接着剤において、ホットメルト接着剤から採取した平面切片において、ドメインの面積が1.5×10〜4.0×10nmであり、かつ、ドメイン形成成分の配合量の25重量%以上がドメインを形成していることを特徴とする。
【0013】
請求項3に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項1または請求項2に記載のホットメルト接着剤において、ドメインの面積が5×10〜4.0×10nmであることを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載のホットメルト接着剤において、エチレン系共重合体を主成分としてなることを特徴とする。
【0015】
請求項5に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項1〜請求項4のいずれかに記載のホットメルト接着剤において、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂およびワックスが含有されてなり、固化状態において、上記エチレン系共重合体と粘着性付与樹脂とが相溶しており、かつ、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとから形成されているミクロ相分離構造を有していることを特徴とする。
【0016】
請求項6に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項4または請求項5に記載のホットメルト接着剤において、エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする。
【0017】
また、請求項7に記載の発明によるホットメルト接着剤は、上記請求項6に記載のホットメルト接着剤において、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が30〜40重量%であることを特徴とする。
【0018】
本発明のホットメルト接着剤は、溶融状態においては各成分が相溶しており、固化状態においてはミクロ相分離構造(マトリックス−ドメイン構造)を有していることが必要である。
【0019】
即ち、本発明のホットメルト接着剤は、加熱された溶融状態においては各成分が完全に相溶しており、透明性を有しているが、冷却された固化状態においては一部の成分がミクロ相分離しているものであり、この点が従来のホットメルト接着剤とは大きく異なる特徴である。
【0020】
本発明のホットメルト接着剤において、ホットメルト接着剤を構成する各成分が溶融状態で相溶していないと、被着体に塗工された時点で各成分が均一に相溶していない状態になるので、各種被着体に対する接着性が不十分となる。
【0021】
また、本発明のホットメルト接着剤において、固化状態のホットメルト接着剤がミクロ相分離構造を有していないと、従来のホットメルト接着剤と同様に、優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備することが困難となる。
【0022】
上記固化状態における一部の成分のミクロ相分離は、ミクロ相分離構造を形成する。上記ミクロ相分離構造においては、マトリックスを形成している主成分のラメラ間でドメインを形成する成分が紡錘形のドメインを形成している。
【0023】
本発明のホットメルト接着剤は、特に限定されるものではないが、ホットメルト接着剤から採取した平面切片において、上記ドメインの面積が1.5×10〜4.0×10nmであることが好ましく、より好ましくは5×10〜4.0×10nmであり、かつ、ドメイン形成成分の配合量の25重量%以上がドメインを形成していることが好ましい。
【0024】
上記ドメインの面積が1.5×10nm未満であるか、ドメイン形成成分の配合量の25重量%未満しかドメインを形成していないと、ミクロ相分離構造が不完全となって、ホットメルト接着剤が優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備することが困難となることがあり、逆に上記ドメインの面積が4.0×10nmを超えると、ホットメルト接着剤の各種被着体に対する接着性や凝集力が低下することがある。
【0025】
また、本発明のホットメルト接着剤は、特に限定されるものではないが、上記紡錘形のドメインの短径が0.010μm以上であり、長径が2μm以下であることが好ましい。
【0026】
上記紡錘形のドメインの短径が0.010μm未満であると、ミクロ相分離構造が不完全となって、ホットメルト接着剤が優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備することが困難となることがあり、逆に上記紡錘形のドメインの長径が2μmを超えると、ホットメルト接着剤の各種被着体に対する接着性や凝集力が低下することがある。
【0027】
本発明のホットメルト接着剤は、特に限定されるものではないが、エチレン系共重合体を主成分としてなることが好ましい。
【0028】
また、本発明のホットメルト接着剤は、特に限定されるものではないが、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂およびワックスが含有されてなり、固化状態において、上記エチレン系共重合体と粘着性付与樹脂とが相溶しており、かつ、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとら形成されているミクロ相分離構造を有していることが好ましい。
【0029】
本発明のホットメルト接着剤に主成分として用いられ得るエチレン系共重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンと各種エチレン性不飽和単量体との各種共重合体等が挙げられる。これらのエチレン系共重合体は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0030】
上記エチレン性不飽和単量体としては、特に限定されるものではないが、例えば、酢酸ビニル、モノカルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステル等が挙げられる。これらのエチレン性不飽和単量体は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0031】
上記エチレン系共重合体中におけるエチレン性不飽和単量体の含有量は、特に限定されるものではないが、約10〜60重量%程度であることが好ましく、より好ましくは12〜45重量%である。
【0032】
また、上記エチレン系共重合体のメルトインデックス(MI)は、特に限定されるものではないが、0.1〜10000g/10分であることが好ましく、より好ましくは10〜3000g/10分である。なお、ここで言うMIとは、ASTM D−1238に準拠して、温度190℃、荷重2160gの条件で測定されたM1(g/10分)を意味する。
【0033】
本発明においては、上記エチレン系共重合体のなかでも、接着性、柔軟性、加熱安定性、価格等のバランスに優れることから、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好適に用いられる。
【0034】
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、特に限定されるものではないが、酢酸ビニル含有量が28重量%以上であることが好ましく、より好ましくは30重量%以上であり、特に好ましくは30〜40重量%である。
【0035】
エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が28重量%未満であると、得られるホットメルト接着剤の接着性や耐寒性が不十分となることがある。
【0036】
本発明においては、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、単独で用いられても良いし、酢酸ビニル含有量やMI等の異なる2種類以上が併用されても良い。
【0037】
本発明のホットメルト接着剤に用いられ得る粘着性付与樹脂は、加熱溶融状態(ワックスの融点以上の温度)においては、上記エチレン系共重合体および後述するワックスとの相溶性に優れ、固化状態(ワックスの融点未満の温度)においては、エチレン系共重合体とは相溶状態を保ち、ワックスとは相溶しにくいものであることが好ましい。
【0038】
一般にワックスは非極性であることが多いので、上記観点から、粘着性付与樹脂としては比較的極性の高いものを用いることが好ましい。
【0039】
上記粘着性付与樹脂とワックスとの好ましい組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体であって、ワックスが非極性のパラフィンワックスである場合、粘着性付与樹脂は比較的極性の高い芳香族系粘着性付与樹脂であることが好ましい。
【0040】
上記芳香族系粘着性付与樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルトルエン、インデン、α−メチルスチレンなどのC9またはC10のビニル芳香族炭化水素を主成分とする樹脂;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、イソプロペニルトルエン等の(共)重合体であるスチレン系炭化水素樹脂;クマロン・インデン系樹脂等や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの芳香族系粘着性付与樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。なお、ここで言う(共)重合体とは、単独重合体または共重合体を意味する。
【0041】
このような芳香族系粘着性付与樹脂を用いることにより、得られるホットメルト接着剤は、芳香族系粘着性付与樹脂以外の粘着性付与樹脂を用いたホットメルト接着剤に比較して、抜群に優れた耐熱性を発現するものとなる。
【0042】
上記芳香族系粘着性付与樹脂以外の粘着性付与樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹脂、ロジン系樹脂等や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの芳香族系粘着性付与樹脂以外の粘着性付与樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。また、芳香族系粘着性付与樹脂および芳香族系粘着性付与樹脂以外の粘着性付与樹脂は、それぞれ単独で用いられても良いし、両者が併用されても良い。
【0043】
上記脂肪族系炭化水素樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、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、ピペリジンなどのC4またはC5のモノオレフィンまたはジオレフィンを主成分とする(共)重合体やこれらの水素添加物等が挙げられる。これらの脂肪族系炭化水素樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0044】
上記脂環族系炭化水素樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、スペントC4またはC5留分中のジエン成分を環化二量体化した後、(共)重合させた樹脂、シクロペンタジエンなどの環化モノマーを(共)重合させた樹脂等や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの脂環族系炭化水素樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0045】
上記ポリテルペン系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、α−ピネン(共)重合体、β−ピネン(共)重合体、ジペンテン(共)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や、これらの水素添加物等が挙げられる。これらのポリテルペン系樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0046】
上記ロジン系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油などのロジン、これらのエステル化物、不均化物、二量化物などの変性物等や、これらの水素添加物等が挙げられる。ロジンのエステル化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、ロジンのエチレングリコールエステル、ジエチレングリコールエステル、グリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル等が挙げられる。これらのロジン系樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0047】
上記脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹脂、ロジン系樹脂等や、これらの水素添加物等は、必要に応じて、芳香族基含有化合物により適宜の変性度合いで芳香族変性されていても良い。
【0048】
本発明のホットメルト接着剤に用いられ得るワックスとしては、特に限定されるものではないが、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、アタクチックポリプロピレン等や、これらに例えば酸化処理などにより極性を付与したもの等が挙げられ、なかでも、結晶性が低く比較的低融点であって、得られるホットメルト接着剤に耐熱性と耐寒性とを両立させることができることから、パララフィンワックスが好適に用いられる。
【0049】
これらのワックスは、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良いが、例えばフィッシャートロプシュワックスのような融点が約100℃以上の高融点ワックスを単独で用いると、得られるホットメルト接着剤の耐寒性が損なわれることがあるので、その場合は、ホットメルト接着剤中における高融点ワックスの含有量を必要最小限に止めることが好ましい。
【0050】
本発明の好ましいホットメルト接着剤中における前記エチレン系共重合体、前記粘着性付与樹脂および上記ワックスの含有量は、特に限定されるものではないが、エチレン系共重合体100重量部に対して、粘着性付与樹脂75〜125重量部およびワックス12.5〜75重量部であることが好ましい。
【0051】
エチレン系共重合体100重量部に対する粘着性付与樹脂の含有量が75重量部未満であると、ホットメルト接着剤の各種被着体に対する接着性及び耐熱性が不十分となることがあり、逆にエチレン系共重合体100重量部に対する粘着性付与樹脂の含有量が125重量部を超えると、ホットメルト接着剤の耐寒性が損なわれることがある。
【0052】
また、エチレン系共重合体100重量部に対するワックスの含有量が12.5重量部未満であると、ホットメルト接着剤の溶融粘度が十分に低下しなかったり、固化速度が遅くなることがあり、逆にエチレン系共重合体100重量部に対するワックスの含有量が75重量部を超えると、ホットメルト接着剤の各種被着体に対する接着性が不十分となることがある。
【0053】
本発明の好ましいホットメルト接着剤は、固化状態において、前記エチレン系共重合体と前記粘着性付与樹脂とが相溶しており、かつ、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとから形成されているミクロ相分離構造を有していることが好ましい。
【0054】
固化状態のホットメルト接着剤において、エチレン系共重合体と粘着性付与樹脂とが相溶していないと、ミクロ相分離構造において好ましいマトリックスを形成できなくなったり、各種被着体に対する接着性が不十分となることがある。
【0055】
また、固化状態のホットメルト接着剤が、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとから形成されているミクロ相分離構造を有していないと、優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備することが困難となって、広い温度領域にわたって優れた接着性能を発現することができなくなるとがある。
【0056】
本発明における上記ミクロ相分離構造の有無は、例えば、以下の方法で確認することができる。
【0057】
〔ミクロ相分離構造の有無の確認方法〕
固化状態のホットメルト接着剤から採取した試料を2重量%四酸化オスミウム水溶液で24時間染色した後、水洗いを行い、さらに四酸化ルテニウムガスで2時間染色した後、水洗いを行う。次いで、Leica社製の「REICHERTULTRACUT S」を用いて、厚さ70nmの超薄切片を採取した後、JEOL社製の「JEM−1200EXII」を用いて、加速電圧120KVでTEM分析を行うことにより、上記ミクロ相分離構造の有無を確認する。
【0058】
ホットメルト接着剤に上記操作を施した後のTEM分析結果を図1および図2に示す。図1は、固化状態において、ミクロ相分離構造を有している本発明(後述する実施例1)のホットメルト接着剤を示す電子顕微鏡写真であり、図2は、固化状態において、完全相溶系であり、ミクロ相分離構造を有していない従来(後述する比較例1)のホットメルト接着剤を示す電子顕微鏡写真である。
【0059】
図1に示されるように、固化状態にある本発明(実施例1)のホットメルト接着剤においては、マトリックスとドメインとから形成されているミクロ相分離構造が認められる。これに対し、図2に示されるように、固化状態にある従来(比較例1)のホットメルト接着剤においては、ミクロ相分離構造が認められない。
【0060】
本発明のホットメルト接着剤には、好ましい成分であるエチレン系共重合体、粘着性付与樹脂およびワックス以外に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤、粘度調整剤、揺変性付与剤、軟化剤(可塑剤)、酸化防止剤(老化防止剤)、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等の各種添加剤の1種類もしくは2種類以上が添加されていても良い。
【0061】
【作用】
本発明のホットメルト接着剤は、溶融状態においては各成分が相溶しており、固化状態においてはミクロ相分離構造を有しているので、各種被着体に対する接着性に優れ、かつ、優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備し、広い温度領域にわたって優れた接着性能を発現する。
【0062】
また、本発明のホットメルト接着剤は、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂およびワックスが含有されてなり、固化状態において、上記エチレン系共重合体と粘着性付与樹脂とが相溶しており、かつ、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとから形成されているミクロ相分離構造を有しているものとすることにより、コストアップを来すことなく、上記性能を一段と向上させることができる。
【0063】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「重量部」を意味する。
【0064】
(実施例1)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名「エバフレックスV577−2ET」、酢酸ビニル含有量:33重量%、MI:400g/10分、三井デュポンポリケミカル社製)100部、未水添C9系粘着性付与樹脂(商品名「ハイレジンRS−21」、軟化点:120℃、東邦化学社製)100部、パラフィンワックス(商品名「パラフィンワックス155F」、融点:53℃、日本精蝋社製)50部および酸化防止剤(商品名「スミライザーBHT」、住友化学工業社製)0.8部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0065】
(実施例2)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名「ウルトラセン726」、酢酸ビニル含有量:33重量%、MI:700g/10分、東ソー社製)100部、エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名「エバフレックスV577−2ET」、酢酸ビニル含有量:33重量%、MI:400g/10分、三井デュポンポリケミカル社製)100部、スチレン系粘着性付与樹脂(商品名「FTR−6125」、軟化点:125℃、三井石油化学社製)200部、パラフィンワックス「パラフィンワックス155F」100部および酸化防止剤(商品名「イルガノックス1010」、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.4部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0066】
(実施例3)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名「エバフレックスV577−2ET」、酢酸ビニル含有量:33重量%、MI:400g/10分、三井デュポンポリケミカル社製)100部、未水添C9系粘着性付与樹脂(商品名「ペトコール120」、軟化点:120℃、東ソー社製)100部、パラフィンワックス(商品名「SP−0160」、融点:70℃、日本精蝋社製)50部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
未水添C9系粘着性付与樹脂(商品名「ペトコール120」、軟化点:120℃、東ソー社製)100部、パラフィンワックス(商品名「SP−0160」、融点:70℃、日本精蝋社製)50部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
(比較例1)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(商品名「エバフレックス210」、酢酸ビニル含有量:28重量%、MI:400g/10分、三井デュポンポリケミカル社製)100部、ロジンフェノール系粘着性付与樹脂(商品名「タマノール803L」、軟化点:145℃、荒川化学工業社製)100部、パラフィンワックス「パラフィンワックス155F」50部および酸化防止剤「イルガノックス1010」0.4部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0067】
(比較例2)
エチレン−酢酸ビニル共重合体「エバフレックスV577−2ET」100部、ロジンフェノール系粘着性付与樹脂「タマノール803L」100部、パラフィンワックス「パラフィンワックス155F」50部および酸化防止剤「イルガノックス1010」0.4部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0068】
(比較例3)
エチレン−酢酸ビニル共重合体「エバフレックス210」100部、ロジンエステル系粘着性付与樹脂(商品名「スーパーエステルA−125」、軟化点:125℃、荒川化学工業社製)100部、パラフィンワックス「パラフィンワックス155F」50部および酸化防止剤「イルガノックス1010」0.4部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0069】
(比較例4)
エチレン−酢酸ビニル共重合体「エバフレックス210」100部、未水添C9系粘着性付与樹脂(商品名「ペトコール120」、軟化点:120℃、東ソー社製)100部、パラフィンワックス(商品名「SP−0160」、融点:70℃、日本精蝋社製)50部を180℃で均一に溶融混練して、ホットメルト接着剤を作製した。
【0070】
実施例1〜実施例3、ならびに、比較例1〜比較例4で得られたホットメルト接着剤の固化状態におけるミクロ相分離構造(マトリックスおよびドメインの存在)の有無を前記方法で確認した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0071】
実施例1〜実施例3、ならびに、比較例1〜比較例4で得られたホットメルト接着剤の性能(▲1▼耐熱クリープ性、▲2▼耐寒接着性)を以下の方法で評価した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0072】
以下の性能評価における被着体として、耐熱クリープ性の評価にはK”ライナーを、耐寒接着性の評価には難接着性のダンボール(撥水処理ライナー)を用いた。
(▲1▼耐熱クリープ性)
図3に示すように、25mm×75mmに裁断した被着体同士を接着面積が12mm×25mmでT型剥離状態となるように(塗布量:0.15g/5cm長さ)ホットメルト接着剤で接着して測定用試験片を作製した。次いで、上記測定用試験片の非接着部の一端に300gの荷重を吊るして、55℃のオーブン中に放置し、荷重が落下するまでの時間(分)を測定して、耐熱クリープ性の評価を行った。
(▲2▼耐寒接着性)
図4に示すように、50mm×50mmに裁断した被着体同士を接着面積が12mm×50mmとなるように(塗布量:0.15g/5cm長さ)ホットメルト接着剤で接着し測定用試験片を作製した。次いで、上記測定用試験片を0℃の雰囲気下に24時間放置した後、同雰囲気下で、測定用試験片を手で強制的に剥離し、被着体の材料破壊率(面積%)を測定して、耐寒接着性の評価を行った。
【0073】
【表1】

Figure 2004002689
【0074】
表1から明らかなように、本発明による実施例1〜実施例3のホットメルト接着剤は、いずれも優れた耐熱クリープ性および優れた耐寒接着性を発現した。
【0075】
これに対し、固化状態においてミクロ相分離構造を有していなかった比較例1〜比較例3のホットメルト接着剤は、いずれも耐寒接着性は優れていたものの、耐熱クリープ性が極端に悪かった。
【0076】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のホットメルト接着剤は、各種被着体に対する接着性に優れ、かつ、優れた耐熱性と優れた耐寒性とを兼備し、広い温度領域にわたって優れた接着性能を発現するとともに、汎用の原材料を用いるのでコストアップを来すこともないものであり、例えば、製本、包装、木工等の各種工業用途むけホットメルト接着剤として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】固化状態において、ミクロ相分離構造を有している本発明(実施例1)のホットメルト接着剤を示す電子顕微鏡写真である。
【図2】固化状態において、完全相溶系であり、ミクロ相分離構造を有していない従来(比較例1)のホットメルト接着剤を示す電子顕微鏡写真である。
【図3】耐熱クリープ性の評価方法を示す斜視図である。
【図4】耐寒接着性の評価方法を示す斜視図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to hot melt adhesives.
[0002]
[Prior art]
Hot-melt adhesives are solvent-free and have the advantages of the bonding process and economical capability of being able to perform instant bonding and high-speed bonding.Therefore, they are used in large quantities mainly in the fields of bookbinding, packaging, woodworking, etc. ing. As a main component (base polymer) of the hot melt adhesive, ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-ethyl acrylate copolymer are excellent in balance of adhesiveness, flexibility, heating stability, price and the like. Is widely used. The hot melt adhesive is obtained by adding a tackifying resin as a tackiness improving agent and a wax as a function modifier to these main components.
[0003]
Among the above components, the main component is one that expresses cohesive force for imparting bulk characteristics to the hot melt adhesive, and is tough and resistant to tensile stress and compressive stress. In addition, the tackifier resin has a function of imparting wettability, permeation, tack (tackiness) and the like to the adherend to the hot melt adhesive, thereby improving the tackiness. As the tackifying resin, for example, a modified product of rosin or terpene, or an oligomer such as a petroleum resin is used. Since these tackifying resins are generally amorphous and have a higher glass transition temperature (Tg) than the main component, they also have a function of improving the heat resistance of the hot melt adhesive. Further, the wax has a function of lowering the melt viscosity of the hot melt adhesive to improve coatability and imparting quick solidification to the hot melt adhesive to enable high-speed bonding. In order to effectively exhibit the functions of the above components, it is preferable that these three components are compatible in a molten state.
[0004]
As such a hot melt adhesive, for example, a hot melt adhesive containing an ethylene-based copolymer, a wax, and a specific tackifying resin is disclosed (see Patent Document 1).
[0005]
The hot melt adhesive disclosed in the above publication is intended to improve heat resistance by using a specific tackifying resin having a high Tg, and although it is certainly excellent in heat resistance, On the other hand, there is a problem that the cold resistance is poor.
[0006]
In addition, a hot-melt adhesive using an ethylene-vinyl acetate copolymer whose Tg is increased by lowering the vinyl acetate content to increase crystallinity as a main component has excellent heat resistance, but has low cold resistance. Is the same problem as above.
[0007]
Further, Fischer-Tropsch wax having a tackifying resin of 50 to 200 parts by weight, a melting point of 80 to 95 ° C. and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.10 or less based on 100 parts by weight of the ethylene copolymer. A hot melt adhesive containing 2 to 100 parts by weight is disclosed (see Patent Document 2), and 50 to 200 parts by weight of a tackifying resin and oil based on 100 parts by weight of an ethylene copolymer. A hot melt adhesive containing 20 to 100 parts by weight of a purified paraffin wax having a content of less than 0.2% by weight is disclosed (see Patent Document 3).
[0008]
According to the above prior art, in order to impart excellent heat resistance and excellent cold resistance to a hot melt adhesive, it is necessary to purify the wax such that the melting point, molecular weight distribution, oil content, etc. of the wax are in a specific range. Therefore, there are problems that the process becomes complicated, the yield of the purified wax is reduced, and the cost is increased.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2-55783
[Patent Document 2]
JP-A-11-323286
[Patent Document 3]
JP 2000-204336 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the object of the present invention is to use a general-purpose raw material, so that cost does not increase, and it has excellent adhesiveness to various adherends, and excellent heat resistance and excellent cold resistance. Another object of the present invention is to provide a hot-melt adhesive which exhibits excellent adhesive performance over a wide temperature range.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The hot melt adhesive according to the first aspect of the present invention is characterized in that the components are compatible in a molten state and have a microphase separated structure (matrix-domain structure) in a solidified state. I do.
[0012]
The hot-melt adhesive according to the second aspect of the present invention is the hot-melt adhesive according to the first aspect, wherein a plane section obtained from the hot-melt adhesive has a domain area of 1.5 × 10 5 2 ~ 4.0 × 10 6 nm 2 And at least 25% by weight of the blending amount of the domain-forming component forms a domain.
[0013]
The hot melt adhesive according to the third aspect of the present invention is the hot melt adhesive according to the first or second aspect, wherein the domain area is 5 × 10 5. 2 ~ 4.0 × 10 6 nm 2 It is characterized by being.
[0014]
A hot-melt adhesive according to a fourth aspect of the present invention is the hot-melt adhesive according to any one of the first to third aspects, wherein the hot-melt adhesive mainly comprises an ethylene-based copolymer.
[0015]
The hot melt adhesive according to the invention according to claim 5 is the hot melt adhesive according to any one of claims 1 to 4, wherein the hot melt adhesive contains an ethylene-based copolymer, a tackifying resin, and a wax. In the solidified state, the ethylene-based copolymer and the tackifying resin are compatible with each other, and are formed of the compatible two-component matrix and the domain of the wax. It has a micro phase separation structure.
[0016]
The hot melt adhesive according to the invention of claim 6 is the hot melt adhesive of claim 4 or 5, wherein the ethylene-based copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer. I do.
[0017]
The hot melt adhesive according to the invention of claim 7 is the hot melt adhesive of claim 6, wherein the ethylene-vinyl acetate copolymer has a vinyl acetate content of 30 to 40% by weight. It is characterized.
[0018]
In the hot melt adhesive of the present invention, it is necessary that the components are compatible in a molten state and have a microphase separation structure (matrix-domain structure) in a solidified state.
[0019]
That is, in the hot melt adhesive of the present invention, each component is completely compatible and has transparency in a heated molten state, but some components are in a cooled solidified state. This is a micro phase separation, which is a feature that is greatly different from the conventional hot melt adhesive.
[0020]
In the hot melt adhesive of the present invention, if the components constituting the hot melt adhesive are not compatible in a molten state, the components are not uniformly compatible at the time of application to the adherend. Therefore, the adhesiveness to various adherends becomes insufficient.
[0021]
Further, in the hot melt adhesive of the present invention, if the solidified hot melt adhesive does not have a microphase-separated structure, as with the conventional hot melt adhesive, it has excellent heat resistance and excellent cold resistance. It is difficult to have both.
[0022]
The microphase separation of some components in the solidified state forms a microphase separation structure. In the microphase-separated structure, components forming domains between the lamellas of the main components forming the matrix form spindle-shaped domains.
[0023]
Although the hot-melt adhesive of the present invention is not particularly limited, the area of the domain is 1.5 × 10 5 in a plane section taken from the hot-melt adhesive. 2 ~ 4.0 × 10 6 nm 2 And more preferably 5 × 10 2 ~ 4.0 × 10 6 nm 2 It is preferable that 25% by weight or more of the compounding amount of the domain forming component forms a domain.
[0024]
The area of the domain is 1.5 × 10 2 nm 2 If the content is less than 25% or less than 25% by weight of the amount of the domain-forming component, the micro phase separation structure becomes incomplete, and the hot melt adhesive has excellent heat resistance and excellent cold resistance. In some cases, it may be difficult to combine the above with the other. 6 nm 2 If it exceeds 300, the adhesiveness and cohesive force of the hot melt adhesive to various adherends may be reduced.
[0025]
The hot melt adhesive of the present invention is not particularly limited, but the spindle-shaped domain preferably has a minor axis of 0.010 μm or more and a major axis of 2 μm or less.
[0026]
When the minor axis of the spindle-shaped domain is less than 0.010 μm, the microphase separation structure becomes incomplete, and it becomes difficult for the hot melt adhesive to have both excellent heat resistance and excellent cold resistance. On the other hand, if the major axis of the spindle-shaped domain exceeds 2 μm, the adhesiveness and cohesive strength of the hot melt adhesive to various adherends may be reduced.
[0027]
The hot melt adhesive of the present invention is not particularly limited, but preferably contains an ethylene copolymer as a main component.
[0028]
Further, the hot melt adhesive of the present invention contains, but is not particularly limited to, an ethylene copolymer, a tackifying resin and a wax, and in a solidified state, adheres to the ethylene copolymer. It is preferable that the property-imparting resin is compatible with each other and has a microphase-separated structure formed of a matrix composed of the two compatible components and a domain composed of the wax.
[0029]
The ethylene-based copolymer that can be used as a main component in the hot melt adhesive of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include various copolymers of ethylene and various ethylenically unsaturated monomers. Is mentioned. These ethylene copolymers may be used alone or in combination of two or more.
[0030]
The ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited, and examples thereof include vinyl acetate, vinyl monocarboxylate, and acrylate. These ethylenically unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.
[0031]
The content of the ethylenically unsaturated monomer in the ethylene copolymer is not particularly limited, but is preferably about 10 to 60% by weight, more preferably 12 to 45% by weight. It is.
[0032]
Further, the melt index (MI) of the ethylene copolymer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10000 g / 10 minutes, more preferably 10 to 3000 g / 10 minutes. . In addition, MI mentioned here means M1 (g / 10 minutes) measured under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2160 g in accordance with ASTM D-1238.
[0033]
In the present invention, among the above-mentioned ethylene copolymers, an ethylene-vinyl acetate copolymer is preferably used because it is excellent in balance among adhesiveness, flexibility, heating stability, price and the like.
[0034]
The ethylene-vinyl acetate copolymer is not particularly limited, but preferably has a vinyl acetate content of 28% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, and particularly preferably 30 to 40%. % By weight.
[0035]
If the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer is less than 28% by weight, the resulting hot melt adhesive may have insufficient adhesion and cold resistance.
[0036]
In the present invention, the ethylene-vinyl acetate copolymer may be used alone, or two or more kinds having different vinyl acetate contents and MI may be used in combination.
[0037]
The tackifying resin that can be used in the hot melt adhesive of the present invention has excellent compatibility with the above-mentioned ethylene copolymer and the wax described below in a heat-melted state (at a temperature equal to or higher than the melting point of the wax), and has a solidified state. At (a temperature lower than the melting point of the wax), it is preferable that the material be kept compatible with the ethylene-based copolymer and be hardly compatible with the wax.
[0038]
In general, wax is often non-polar. From the above viewpoint, it is preferable to use a resin having a relatively high polarity as the tackifying resin.
[0039]
The preferred combination of the tackifying resin and the wax is not particularly limited, for example, the ethylene-based copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the wax is a non-polar paraffin wax. In some cases, the tackifying resin is preferably an aromatic tackifying resin having a relatively high polarity.
[0040]
Examples of the aromatic tackifying resin include, but are not particularly limited to, a resin having a C9 or C10 vinyl aromatic hydrocarbon as a main component such as vinyltoluene, indene, and α-methylstyrene; And styrene-based hydrocarbon resins which are (co) polymers such as vinyltoluene, α-methylstyrene, and isopropenyltoluene; coumarone-indene-based resins; and hydrogenated products thereof. These aromatic tackifying resins may be used alone or in combination of two or more. In addition, the (co) polymer mentioned here means a homopolymer or a copolymer.
[0041]
By using such an aromatic tackifying resin, the resulting hot melt adhesive is outstandingly superior to a hot melt adhesive using a tackifying resin other than the aromatic tackifying resin. It exhibits excellent heat resistance.
[0042]
The tackifying resin other than the aromatic tackifying resin is not particularly limited, for example, aliphatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, polyterpene resin, rosin resin And their hydrogenated products. These tackifying resins other than the aromatic tackifying resins may be used alone or in combination of two or more. The aromatic tackifying resin and the tackifying resin other than the aromatic tackifying resin may be used alone or in combination.
[0043]
Examples of the aliphatic hydrocarbon resin include, but are not particularly limited to, C4 or C5 monoolefin or diolefin such as 1-butene, isobutylene, butadiene, 1,3-pentadiene, isoprene, and piperidine. Examples thereof include (co) polymers as main components and hydrogenated products thereof. These aliphatic hydrocarbon resins may be used alone or in combination of two or more.
[0044]
The alicyclic hydrocarbon resin is not particularly limited. For example, a resin obtained by subjecting a diene component in a spent C4 or C5 fraction to cyclization dimerization and then (co) polymerized resin, Resins obtained by (co) polymerization of a cyclized monomer such as cyclopentadiene and the like, and hydrogenated products thereof are exemplified. These alicyclic hydrocarbon resins may be used alone or in combination of two or more.
[0045]
Examples of the polyterpene resin include, but are not particularly limited to, α-pinene (co) polymer, β-pinene (co) polymer, dipentene (co) polymer, terpene-phenol copolymer, α-pinene-phenol copolymers and hydrogenated products thereof. These polyterpene resins may be used alone or in combination of two or more.
[0046]
Examples of the rosin-based resin include, but are not limited to, rosins such as gum rosin, wood rosin, tall oil, and the like, modified products such as esterified products, disproportionated products, dimerized products, and the like. Additives and the like. The esterified product of rosin is not particularly limited, but examples include rosin ethylene glycol ester, diethylene glycol ester, glycerin ester, and pentaerythritol ester. These rosin-based resins may be used alone or in combination of two or more.
[0047]
The above-mentioned aliphatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, polyterpene resin, rosin resin and the like, and hydrogenated products thereof, if necessary, are appropriately modified with an aromatic group-containing compound at an appropriate degree. It may be aromatically modified.
[0048]
The wax that can be used in the hot melt adhesive of the present invention is not particularly limited, for example, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene wax, polypropylene wax, atactic polypropylene, and the like. Among them, for example, those imparted with a polarity by an oxidation treatment or the like, among which, among others, have low crystallinity and a relatively low melting point, and the obtained hot melt adhesive can achieve both heat resistance and cold resistance. Therefore, para-raffin wax is preferably used.
[0049]
These waxes may be used alone or in combination of two or more. For example, when a high melting point wax having a melting point of about 100 ° C. or more, such as Fischer-Tropsch wax, is used alone, it is obtained. Since the cold resistance of the hot melt adhesive may be impaired, in such a case, it is preferable to minimize the content of the high melting point wax in the hot melt adhesive.
[0050]
The content of the ethylene-based copolymer, the tackifying resin and the wax in the preferred hot melt adhesive of the present invention is not particularly limited, but based on 100 parts by weight of the ethylene-based copolymer. And 75 to 125 parts by weight of a tackifier resin and 12.5 to 75 parts by weight of a wax.
[0051]
If the content of the tackifier resin is less than 75 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylene copolymer, the adhesiveness and heat resistance of the hot melt adhesive to various adherends may be insufficient, If the content of the tackifying resin with respect to 100 parts by weight of the ethylene copolymer exceeds 125 parts by weight, the cold resistance of the hot melt adhesive may be impaired.
[0052]
When the content of the wax is less than 12.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylene-based copolymer, the melt viscosity of the hot melt adhesive may not be sufficiently reduced, or the solidification rate may be reduced, Conversely, if the wax content exceeds 75 parts by weight based on 100 parts by weight of the ethylene copolymer, the adhesiveness of the hot melt adhesive to various adherends may be insufficient.
[0053]
The preferred hot melt adhesive of the present invention is such that, in a solidified state, the ethylene-based copolymer and the tackifying resin are compatible, and the two-component matrix and the wax are compatible with each other. It is preferable to have a microphase-separated structure formed from a domain consisting of
[0054]
If the ethylene copolymer and the tackifying resin are not compatible with each other in the solidified hot melt adhesive, a preferable matrix cannot be formed in the microphase separation structure, or the adhesion to various adherends is poor. May be sufficient.
[0055]
In addition, if the hot melt adhesive in a solidified state does not have a microphase-separated structure formed of a matrix composed of the two components that are compatible with each other and a domain composed of the wax, excellent heat resistance can be obtained. In some cases, it may be difficult to combine excellent cold resistance, and it may not be possible to exhibit excellent adhesive performance over a wide temperature range.
[0056]
The presence or absence of the microphase separation structure in the present invention can be confirmed by, for example, the following method.
[0057]
[Method for confirming the presence or absence of micro phase separation structure]
A sample collected from the solidified hot melt adhesive is stained with a 2% by weight aqueous solution of osmium tetroxide for 24 hours, washed with water, further stained with ruthenium tetroxide gas for 2 hours, and washed with water. Then, after collecting ultra-thin sections of 70 nm in thickness using “REICHERTULTRACUT S” manufactured by Leica, and performing TEM analysis at an acceleration voltage of 120 KV using “JEM-1200EXII” manufactured by JEOL, The presence or absence of the micro phase separation structure is confirmed.
[0058]
FIGS. 1 and 2 show the results of TEM analysis after the above operation was performed on the hot melt adhesive. FIG. 1 is an electron micrograph showing a hot melt adhesive of the present invention (Example 1 described later) having a microphase separation structure in a solidified state, and FIG. 2 is a completely compatible system in a solidified state. 5 is an electron micrograph showing a conventional hot melt adhesive having no microphase separation structure (Comparative Example 1 described later).
[0059]
As shown in FIG. 1, in the hot melt adhesive of the present invention (Example 1) in a solidified state, a microphase-separated structure formed of a matrix and a domain is observed. On the other hand, as shown in FIG. 2, in the conventional (comparative example 1) hot-melt adhesive in a solidified state, no microphase-separated structure is observed.
[0060]
In the hot melt adhesive of the present invention, in addition to the ethylene copolymer, the tackifying resin and the wax, which are preferable components, if necessary as long as the object of the present invention is not hindered, for example, a filler, an increasing amount Agents, viscosity modifiers, thixotropic agents, softeners (plasticizers), antioxidants (antiaging agents), heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, colorants, flame retardants, antistatic agents, etc. One or more of various additives may be added.
[0061]
[Action]
The hot melt adhesive of the present invention has excellent compatibility with various adherends because the components are compatible in a molten state and have a microphase-separated structure in a solidified state. It has both excellent heat resistance and excellent cold resistance, and exhibits excellent adhesive performance over a wide temperature range.
[0062]
Further, the hot melt adhesive of the present invention contains an ethylene copolymer, a tackifying resin and a wax, and in a solidified state, the ethylene copolymer and the tackifying resin are compatible with each other. And having a microphase-separated structure formed from a matrix consisting of the two components and the domain consisting of the wax, without increasing the cost. The above performance can be further improved.
[0063]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the examples, “parts” means “parts by weight”.
[0064]
(Example 1)
100 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name “Evaflex V577-2ET”, vinyl acetate content: 33% by weight, MI: 400 g / 10 minutes, manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals), unhydrogenated C9-based adhesive 100 parts of a property imparting resin (trade name “Hiresin RS-21”, softening point: 120 ° C., manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), 50 parts of paraffin wax (trade name “paraffin wax 155F”, melting point: 53 ° C., manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) And 180 parts of an antioxidant (trade name “Sumilyzer BHT”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were uniformly melt-kneaded at 180 ° C. to prepare a hot melt adhesive.
[0065]
(Example 2)
100 parts of an ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name "Ultracene 726", vinyl acetate content: 33% by weight, MI: 700 g / 10 minutes, manufactured by Tosoh Corporation), an ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name " Evaflex V577-2ET ", vinyl acetate content: 33% by weight, MI: 400 g / 10 minutes, 100 parts by Mitsui Dupont Polychemical Co., Ltd., styrene-based tackifying resin (trade name" FTR-6125 ", softening point) : 125 ° C, manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) 200 parts, 100 parts of paraffin wax “paraffin wax 155F” and 0.4 parts of antioxidant (trade name “Irganox 1010”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) at 180 ° C. To obtain a hot melt adhesive.
[0066]
(Example 3)
100 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name “Evaflex V577-2ET”, vinyl acetate content: 33% by weight, MI: 400 g / 10 minutes, manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals), unhydrogenated C9-based adhesive 100 parts of a property imparting resin (trade name “Petokol 120”, softening point: 120 ° C., manufactured by Tosoh Corporation) and 50 parts of paraffin wax (trade name “SP-0160”, melting point: 70 ° C., manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) The mixture was uniformly melted and kneaded at a temperature of ° C to prepare a hot melt adhesive.
100 parts of unhydrogenated C9-based tackifying resin (trade name “Petcoal 120”, softening point: 120 ° C., manufactured by Tosoh Corporation), paraffin wax (trade name “SP-0160”, melting point: 70 ° C., Nippon Seiro Co., Ltd.) Was melted and kneaded uniformly at 180 ° C. to produce a hot melt adhesive.
(Comparative Example 1)
100 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name “Evaflex 210”, vinyl acetate content: 28% by weight, MI: 400 g / 10 minutes, manufactured by Mitsui Dupont Polychemical Co., Ltd.), rosin phenol-based tackifying resin ( 100 parts of trade name “Tamanol 803L”, softening point: 145 ° C., manufactured by Arakawa Chemical Industries), 50 parts of paraffin wax “paraffin wax 155F” and 0.4 parts of antioxidant “Irganox 1010” at 180 ° C. The mixture was melt-kneaded to produce a hot melt adhesive.
[0067]
(Comparative Example 2)
100 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer "Evaflex V577-2ET", 100 parts of rosin phenol-based tackifying resin "Tamanol 803L", 50 parts of paraffin wax "Paraffin wax 155F" and antioxidant "Irganox 1010" 0 .4 parts were uniformly melt-kneaded at 180 ° C. to prepare a hot melt adhesive.
[0068]
(Comparative Example 3)
100 parts of an ethylene-vinyl acetate copolymer “Evaflex 210”, 100 parts of a rosin ester-based tackifying resin (trade name “Super Ester A-125”, softening point: 125 ° C., manufactured by Arakawa Chemical Industries), paraffin wax 50 parts of “paraffin wax 155F” and 0.4 parts of antioxidant “Irganox 1010” were uniformly melt-kneaded at 180 ° C. to prepare a hot melt adhesive.
[0069]
(Comparative Example 4)
100 parts of an ethylene-vinyl acetate copolymer "Evaflex 210", 100 parts of an unhydrogenated C9-based tackifier resin (trade name "Petokol 120", softening point: 120 ° C, manufactured by Tosoh Corporation), paraffin wax (trade name) 50 parts of “SP-0160”, melting point: 70 ° C., manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) were uniformly melt-kneaded at 180 ° C. to prepare a hot melt adhesive.
[0070]
The presence or absence of a microphase-separated structure (the presence of a matrix and a domain) in the solidified state of the hot melt adhesives obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 was confirmed by the above method. The results were as shown in Table 1.
[0071]
The performances ((1) heat creep resistance, (2) cold resistance) of the hot melt adhesives obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated by the following methods. The results were as shown in Table 1.
[0072]
As an adherend in the following performance evaluation, a K ″ liner was used for evaluation of heat creep resistance, and a cardboard (water-repellent treated liner) having poor adhesion was used for evaluation of cold resistance.
(1) Heat creep resistance)
As shown in FIG. 3, the adherends cut into 25 mm × 75 mm are coated with a hot-melt adhesive so that the adhesion area is 12 mm × 25 mm and the T-peeled state is obtained (application amount: 0.15 g / 5 cm length). The test piece for measurement was produced by bonding. Next, a load of 300 g was hung on one end of the non-adhesive part of the test piece for measurement, left in an oven at 55 ° C., and the time (minute) until the load was dropped was measured to evaluate the heat creep resistance. Was done.
(2) Cold resistance
As shown in FIG. 4, the adherends cut into 50 mm × 50 mm were bonded with a hot melt adhesive so that the bonding area was 12 mm × 50 mm (application amount: 0.15 g / 5 cm length), and a measurement test was performed. Pieces were made. Next, after leaving the test piece for measurement in an atmosphere at 0 ° C. for 24 hours, the test piece for measurement was forcibly peeled off by hand under the same atmosphere, and the material destruction rate (area%) of the adherend was measured. It measured and evaluated cold resistance.
[0073]
[Table 1]
Figure 2004002689
[0074]
As is clear from Table 1, the hot melt adhesives of Examples 1 to 3 according to the present invention all exhibited excellent heat creep resistance and excellent cold resistance.
[0075]
On the other hand, the hot-melt adhesives of Comparative Examples 1 to 3, which did not have a microphase-separated structure in a solidified state, had excellent cold resistance, but extremely poor heat creep resistance. .
[0076]
【The invention's effect】
As described above, the hot melt adhesive of the present invention has excellent adhesiveness to various adherends, and has both excellent heat resistance and excellent cold resistance, and has excellent adhesive performance over a wide temperature range. It manifests itself and does not increase the cost because general-purpose raw materials are used. For example, it is suitably used as a hot melt adhesive for various industrial uses such as bookbinding, packaging, and woodworking.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electron micrograph showing a hot melt adhesive of the present invention (Example 1) having a microphase separation structure in a solidified state.
FIG. 2 is an electron micrograph showing a conventional (Comparative Example 1) hot melt adhesive which is a completely compatible system in a solidified state and has no microphase separation structure.
FIG. 3 is a perspective view showing a method for evaluating heat creep resistance.
FIG. 4 is a perspective view showing a method for evaluating cold resistance.

Claims (7)

溶融状態においては各成分が相溶しており、固化状態においてはミクロ相分離構造(マトリックス−ドメイン構造)を有していることを特徴とするホットメルト接着剤。A hot melt adhesive characterized in that each component is compatible in a molten state and has a microphase separation structure (matrix-domain structure) in a solidified state. ホットメルト接着剤から採取した平面切片において、ドメインの面積が1.5×10〜4.0×10nmであり、かつ、ドメイン形成成分の配合量の25重量%以上がドメインを形成していることを特徴とする請求項1に記載のホットメルト接着剤。In a plane slice collected from the hot melt adhesive, the area of the domain is 1.5 × 10 2 to 4.0 × 10 6 nm 2 , and at least 25% by weight of the amount of the domain-forming component forms a domain. The hot melt adhesive according to claim 1, wherein the hot melt adhesive is used. ドメインの面積が5×10〜4.0×10nmであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホットメルト接着剤。The hot melt adhesive according to claim 1, wherein the domain has an area of 5 × 10 2 to 4.0 × 10 6 nm 2 . エチレン系共重合体を主成分としてなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のホットメルト接着剤。The hot melt adhesive according to any one of claims 1 to 3, wherein the hot melt adhesive comprises an ethylene-based copolymer as a main component. エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂およびワックスが含有されてなり、固化状態において、上記エチレン系共重合体と粘着性付与樹脂とが相溶しており、かつ、上記相溶している2成分からなるマトリックスと上記ワックスからなるドメインとから形成されてるミクロ相分離構造を有していることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のホットメルト接着剤。An ethylene copolymer, a tackifying resin and a wax are contained, and in a solidified state, the ethylene copolymer and the tackifying resin are compatible with each other, and The hot melt adhesive according to any one of claims 1 to 4, wherein the hot melt adhesive has a microphase-separated structure formed from a matrix composed of components and a domain composed of the wax. エチレン系共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のホットメルト接着剤。The hot melt adhesive according to claim 4 or 5, wherein the ethylene-based copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer. エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が30〜40重量%であることを特徴とする請求項6に記載のホットメルト接着剤。The hot melt adhesive according to claim 6, wherein the ethylene-vinyl acetate copolymer has a vinyl acetate content of 30 to 40% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101486894B (en) * 2009-02-06 2011-06-01 深圳职业技术学院 Shape-stabilized phase change material and preparation thereof
WO2024071119A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 積水化学工業株式会社 Resin composition

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