JP2004067822A

JP2004067822A - ホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number: JP2004067822A
Application number: JP2002227729A
Authority: JP
Inventors: Tei Muramoto; 村本　禎; Tanmin Fujimoto; 藤本　丹民; Hiroshi Sasaki; 佐々木　宏
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】糸曳き性をより改良した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。
【解決手段】エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂、ワックス、及びエラストマー樹脂を含有し、溶融粘度が５００〜２０００ｍＰａ・ｓとし、上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、上記エラストマー樹脂を１〜１５重量部含有させる。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、糸曳き性の改良されたホットメルト接着剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、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ので、段ボールの封緘作業等の包装等において多く使用されている。
【０００３】
しかしながら、ホットメルト接着剤は、塗布した際の糸曳きが非常に多く、そのホットメルト接着剤の糸様状物が、段ボール箱や封緘ライン等の製品や製造機器に付着して汚染したり、清掃のために製造工程を停止する必要がある等、生産性を損なうといった問題点がある。
【０００４】
これに対し、特許第２６２５１７３号公報に、ホットメルト接着剤の塗布時における糸曳きを解決するため、ホットメルト接着剤塗布直後に圧縮空気を噴出する塗布ガンが提案されている。
【０００５】
しかし、この塗布ガンを用いるには、機械の大幅な変更が必要となり、経済的にも問題を有する。
【０００６】
また、特開平１１−１９９８３３号公報には、所定割合の熱可塑性樹脂、粘着性付与樹脂及びワックスを含有し、メルトフローインデックスが３００以上の組成物を用いた、糸曳き性を改良したホットメルト接着剤が開示されている。
【０００７】
しかし、上記のホットメルト接着剤を、段ボール箱等の箱を封緘する封緘機で使用する場合、糸曳きが生じる場合があり、上記の糸曳き性の改良効果は十分ではない場合があった。
【０００８】
そこで、この発明は、糸曳き性をより改良した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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂、ワックス、及びエラストマー樹脂を含有し、溶融粘度が５００〜２０００ｍＰａ・ｓであり、上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、上記エラストマー樹脂を１〜１５重量部含有するホットメルト接着剤組成物を用いることにより、上記課題を解決したのである。
【００１０】
エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂及びワックスに、エラストマー樹脂を所定量含有させ、得られる組成物の溶融粘度を所定範囲内とするので、この組成物を封緘機に適用した場合、塗布時の糸曳き性が改善、すなわち、抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を説明する。
この発明にかかるホットメルト接着剤組成物は、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂、ワックス、及びエラストマー樹脂を含有する組成物である。
【００１２】
上記エチレン系共重合体とは、エチレンをモノマー成分として含有する共重合体であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合体等があげられる。
【００１３】
上記粘着性付与樹脂とは、得られる組成物に粘着性を付与するための樹脂をいい、ホットメルト接着剤分野で従来より用いられている公知の各種粘着性付与樹脂が用いられる。この粘着性付与樹脂としては、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、スチレン系樹脂等があげられる。なお、上記粘着性付与樹脂を単独で用いても良く、また、２種類以上を併用してもよい。
【００１４】
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く、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等があげられる。
【００１５】
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く、例えば、炭素数４〜５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など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等があげられる。
【００１６】
上記芳香族系炭化水素樹脂としては、特に限定されるものではなく、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あげられる。
【００１７】
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く、例えば、α−ピネン重合体、β−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あげられる。
【００１８】
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、トール油等のロジン及びそれらの変性物があげられる。上記変性物としては、特に限定されるものではないが、例えば、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等があげられる。また、エステル化変性を施したロジンエステルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、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ロジンエステルがあげられる。
【００１９】
上記スチレン系樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、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重合体があげられる。
【００２０】
なお、上記の各種粘着性付与樹脂は、無水マレイン酸や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良い。
【００２１】
上記ワックスは、得られるホットメルト接着剤組成物の好ましい溶融粘度、及びこのホットメルト接着剤組成物を用いる際の、好ましいオープンタイム、セットタイムを得るために添加されるものである。
【００２２】
上記ワックスとしては、上記のエチレン系共重合体や粘着性付与樹脂との相溶性が良好であれば、特に限定されるものではなく、合成ワックス、石油ワックス、天然ワックス等があげられる。この合成ワックスの具体例としては、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体等があげられる。
【００２３】
また、上記石油ワックスの具体例としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等があげられる。さらに、上記天然ワックスとしては、木蝋、カルナバ蝋、蜜蝋等があげられる。
なお、上記ワックスを、単独で用いてもよく、また、２種類以上を併用しても良い。
【００２４】
上記エラストマー樹脂とは、得られる組成物に弾性を付与し、塗布時に糸を曳いた場合であっても、容易にこの糸が切れ、組成物本体に巻き戻る特性を付与するためのものである。
【００２５】
このエラストマー樹脂としては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレンゴム（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレンゴム（ＳＥＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）等があげられる。
【００２６】
上記のエチレン系共重合体と粘着性付与樹脂との混合比は、上記エチレン系共重合体１００重量部に対し、粘着性付与樹脂５０〜２００重量部がよく、７５〜１５０重量部が好ましい。５０重量部未満だと、得られるホットメルト接着剤組成物の接着力が不十分となる場合があり、一方、２００重量部を超えると、得られるホットメルト接着剤組成物の耐熱性や耐久性等が低下する場合がある。
【００２７】
上記のエチレン系共重合体とワックスとの混合比は、上記エチレン系共重合体１００重量部に対し、ワックス２〜１００重量部がよく、５〜８０重量部が好ましい。２重量部未満だと、得られるホットメルト接着剤組成物の溶融粘度が高くなり過ぎる場合があり、一方、１００重量部を超えると、得られるホットメルト接着剤組成物の接着力や使用温度が高くなるため耐熱性等が低下する場合がある。
【００２８】
上記のエチレン系共重合体１００重量部に対する上記エラストマー樹脂の含有量は、１〜１５重量部がよく、２〜１０重量部が好ましい。１重量部より少ないと、糸曳き低減の効果が失われるようになる。一方、１５重量部より多いと、接着性を損なう場合がある。
【００２９】
この発明にかかるホットメルト接着剤組成物は、特に限定されるものではなく、加熱装置を備えた通常の攪拌混練機等を用い、上記のエチレン系共重合体、粘着性付与樹脂、ワックス及びエラストマー樹脂をそれぞれ所定量ずつ、全てが溶融状態となることのできる温度で均一に攪拌混練することにより、製造することができる。
【００３０】
また、この発明にかかるホットメルト接着剤組成物には、上記の各成分以外に、必要に応じて、この発明の効果を阻害しない範囲で、無機充填材、有機充填剤、軟化剤、可塑剤、オイル、カップリング剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の各種添加剤の１種又は２種以上を添加してもよい。
【００３１】
上記の方法で製造されるホットメルト接着剤組成物の溶融粘度は、５００〜２０００ｍＰａ・ｓがよく、８００〜１５００ｍＰａ・ｓが好ましい。５００ｍＰａ・ｓより小さいと、得られるホットメルト接着剤組成物の塗布に支障をきたす場合がある。一方、２０００ｍＰａ・ｓより大きいと、糸曳きが生じる場合がある。
【００３２】
また、上記の方法で製造されるホットメルト接着剤組成物は、１９０℃に昇温したときに白濁状態を保持しているものがよく、また、１９０℃に昇温したときに透明状態となった場合であっても、これをＪＩＳ　Ｋ　２２６９に記載の「石油製品曇り点試験方法」に準じて冷却したとき、１５０℃、好ましくは１７０℃までに白濁状態となるものがよい。
上記白濁状態とは、上記ホットメルト接着剤組成物を構成する成分が互いに相分離するために外観的に生じた、不透明な白濁の状態をいう。
なお、上記の白濁の有無は、目視で判断される。
【００３３】
この発明によって得られるホットメルト接着剤組成物は、段ボール箱等の箱用の封緘機用に用いられる接着剤として有用に使用でき、また、それ以外に、その他の包装、製本、木工等にも有用に使用できる。
【００３４】
【実施例】
以下、この発明を実施例を用いてより詳細に説明する。まず、下記に試験法について示す。
【００３５】
＜溶融粘度＞
ＪＡＩ（日本接着剤工業会規格）−７−１９９９に記載の方法に従って、得られた接着剤組成物について、１８０℃での溶融粘度（単位：ｍＰａ・ｓ）を測定した。
【００３６】
＜曇点＞
ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に記載の「石油製品曇り点試験方法」に準じて測定した。すなわち、得られた接着剤組成物を１９０℃まで昇温して、その４５ｍｌを試験管に入れ、ＪＩＳ　Ｋ　２２６９の「石油製品曇り点試験方法」に記載された装置の冷却箱の外管に上記試験管を入れ、上記ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に記載の「石油製品曇り点試験方法」にしたがって冷却した。このとき、５〜１０℃低下する毎に上記試験管を取り出して素早く曇り（白濁）の有無を目視で確認した。そして、試験管の内容物に曇り（白濁）が生じている時点の温度を曇点とした。
なお、表１において、「＞１９０℃」とは、１９０℃に昇温しても白濁状態を保持していることを意味している。
【００３７】
＜接着性試験＞
サンセイ理工（株）製ホットメルトアプリケーター（ＡＤ４００ＮＤ）を用いて、オープンタイム２秒、セットタイム２秒、荷重２ｋｇの塗布条件で、得られた接着剤組成物を、Ｂフルート段ボールシート（表裏Ｋライナー、坪量２２０ｇ／ｍ^２、レンゴー（株）製；ＲＫＡ２２０、大きさ　１０×５ｃｍ）の表面に圧着した。このときの接着剤組成物の塗布量は、０．１５ｇであり、圧着時の接着剤組成物の温度は１８０℃であった。
【００３８】
次いで、１２時間、１５℃、５０％ＲＨの環境下に放置した後、手で、接着剤組成物からなる層とＢフルート段ボールシートとを剥離した。そして、板紙が材料破壊している面積を求め、下記の基準で判断した。
○：材料破壊率が８０％以上
△：材料破壊率が５０％以上８０％未満
×：材料破壊率が５０％未満
【００３９】
＜糸曳き性＞
得られた接着剤組成物を、サンセイ理工（株）製ホットメルトアプリケーター（ＡＤ４００ＮＤ）を用いて、下記の条件で段ボールに塗布した。この接着剤組成物の吐出後にノズル先端に残っている接着剤組成物からなる糸様状物の消失時間を計測し、下記の基準で判断した。
【００４０】
［塗布条件］
・ノズル直径：０．８ｍｍ
・タンク温度：１８０℃
・ノズル温度：１８０℃
・吐出圧力　：０．３Ｐａ
・吐出時間　：吐出量が０．１５ｇとなる時間とする。
【００４１】
［判断基準］
○：糸曳きなし
△：糸様状物の消失時間が０．５〜１秒
×：糸様状物の消失時間が１秒以上
【００４２】
＜使用原材料＞
（エチレン系共重合体）
［エチレン−酢酸ビニル共重合体］
・東ソー（株）製：Ｕ７２７（メルトフローインデックス（以下、「ＭＩ」と略する。＝２２００、以下、「Ｕ７２７」と称する。）
・東ソー（株）製：Ｕ７２５（ＭＩ＝１０００、以下、「Ｕ７２５」と称する。）
・東ソー（株）製：Ｕ７２２（ＭＩ＝４００、以下、「Ｕ７２２」と称する。）
・東ソー（株）製：Ｕ７２０（ＭＩ＝１５０、以下、「Ｕ７２０」と称する。）
（粘着性付与樹脂）
・東ソー（株）製：ペトコール１２０（軟化点：１２０℃、以下、「ペトコール」と称する。）
・荒川化学（株）製：スーパーエステルＴ１２５（軟化点：１１６〜１２６℃、以下、「Ｔ１２５」と称する。）
【００４３】
（ワックス）
・サゾール（株）製：Ｈ１
（エラストマー樹脂）
・クレイトン（株）製：Ｄ１１０２（ＳＢＳ、以下、「ＳＢＳ」と略する。）
・クレイトン（株）製：Ｄ１１０７（ＳＩＳ、以下、「ＳＩＳ」と略する。）
・クレイトン（株）製：Ｇ１６５２（スチレン−エチレン−ブタジエン樹脂、以下、「ＳＥＢＳ」と略する。）
（その他）
・酸化防止剤…チバガイギー社製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０
【００４４】
（実施例１〜５、比較例１〜４）
攪拌混練機に、表１に示す各原材料を表１に示す量づつ投入し、温度を１６０℃に上昇しながら撹拌して、上記各原材料を溶融混合させ、接着剤組成物を製造した。
得られた接着剤組成物を用いて、上記の方法に従って各試験を行った。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
【発明の効果】
この発明によると、エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂及びワックスに、エラストマー樹脂を所定量含有させ、得られる組成物の溶融粘度を所定範囲内とするので、この組成物を封緘機に適用した場合、塗布時の糸曳き性が改善、すなわち、抑制される。

Claims

エチレン系共重合体、粘着性付与樹脂、ワックス、及びエラストマー樹脂を含有し、溶融粘度が５００〜２０００ｍＰａ・ｓであり、上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、上記エラストマー樹脂を１〜１５重量部含有するホットメルト接着剤組成物。
１９０℃に昇温したときに白濁状態を保持している請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
１９０℃に昇温したときに透明状態となり、これをＪＩＳ　Ｋ　２２６９に記載の「石油製品曇り点試験方法」に準じて冷却したとき、１５０℃までに白濁状態となる請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。