JP2005298063A - ホットメルト接着剤用容器 - Google Patents

Abstract

【課題】非粘着性、耐久性、耐摩耗性、耐傷付き性などに優れ、また、簡易な手入れだけで、長時間使用しても使用初期の優れた特性を維持することのできるホットメルト接着剤用容器を提供する。
【解決手段】少なくとも容器内面の基材上に、下塗り塗膜層、中塗り塗膜層および上塗り塗膜層が順次形成されてなり、該下塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を２０〜６０重量％およびシリコン系樹脂を５０〜１０重量％含有し、該中塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を１０〜５０重量％およびシリコン系樹脂を６０〜２０重量％含有し、該上塗り塗膜層が固形分としてシリコン系樹脂を５０重量％以上含有してなるホットメルト接着剤用容器。
【選択図】なし

Description

本発明は、ホットメルト接着剤を容れるための容器に関する。

壁紙や合板の貼り合わせ等に用いられるホットメルト接着剤とは、室温で固形状をなしている１００％固形分の熱可塑性ポリマーをベースにした接着性混合物であり、一旦加熱溶融した後に冷却することにより強力な接着効果を発揮するものである。ホットメルト接着剤は古くから材料開発がなされ、近年もその改良が進められており、例えば、繰り返し溶融・固化させても性能低下の少ないホットメルト接着剤などが提案されている（特許文献１参照）。

このようなホットメルト接着剤を開発、試作、製造するに際し、ホットメルト接着剤がその容器に付着して剥がれ難いために、取扱いが非常に困難である。容器からの取り出しが容易にできることや、使用後の容器が簡易な手入れだけで再利用できることが求められている。

そこで、容器の表面にシリコン系樹脂からなるシートをしいて非粘着性を付与することが考えられる。しかしながら、シリコン系樹脂からなるシートを容器に固定することは難しく、シートそのものが容器から外れ易いために取扱いが困難であり、交換も頻繁に行わなくてはならないという問題があった。

そこで、容器の表面に、シリコン系樹脂を含有する塗料を塗布して、非粘着性を向上させることが考えられる。しかしながら、シリコン系樹脂塗料を塗布した容器は、使用初期の段階では、ある程度の非粘着性は確保されるが、塗膜自体の強度が不十分であるため、何度もホットメルト接着剤を出し入れしたり、汚れ除去のための手入れをする際に塗膜が損傷し易く、比較的短時間で塗膜特性が失われてしまうという問題があった。

そこで、塗膜の硬度と耐久性を高めるため、補強剤として特定の骨材（フィラー）を添加したシリコン系樹脂塗料が市販されているが、補強剤として添加している骨材（フィラー）は非粘着性を有さないため、骨材の添加量が多くなると塗膜の非粘着性が低下する。よって、骨材の添加量には自ずと限界があり、塗膜の硬度および耐久性の向上はあまり望めないという問題があった。
特開２０００−１７８５２８号公報

本発明の課題は、非粘着性、耐久性、耐摩耗性、耐傷付き性などに優れ、また、簡易な手入れだけで、長時間使用しても使用初期の優れた特性を維持することのできるホットメルト接着剤用容器を提供することにある。

本発明者は、鋭意研究を進めた結果、三層構造のシリコン系樹脂含有塗膜を容器の基材上に形成することにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、下記に示すとおりのホットメルト接着剤用容器を提供するものである。
項１． 少なくとも容器内面の基材上に、下塗り塗膜層、中塗り塗膜層および上塗り塗膜層が順次形成されてなり、該下塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を２０〜６０重量％およびシリコン系樹脂を５０〜１０重量％含有し、該中塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を１０〜５０重量％およびシリコン系樹脂を６０〜２０重量％含有し、該上塗り塗膜層が固形分としてシリコン系樹脂を５０重量％以上含有してなるホットメルト接着剤用容器。
項２． シリコン系樹脂が、シリコーンおよびポリシランからなる群より選択される少なくとも１種である項１に記載のホットメルト接着剤用容器。
項３． 無機微粒子が、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、チタニア微粒子および炭化ケイ素微粒子からなる群より選択される少なくとも１種である項１または２に記載のホットメルト接着剤用容器。
項４． 無機微粒子の平均粒径が１０μｍ以下である項１〜３のいずれかに記載のホットメルト接着剤用容器。
項５． 基材が、金属、樹脂、紙およびゴムからなる群より選択される少なくとも１種からなる項１〜４のいずれかに記載のホットメルト接着剤用容器。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のホットメルト接着剤用容器は、少なくとも容器内面の基材上に、下塗り塗膜層（第１層）、中塗り塗膜層（第２層）および上塗り塗膜層（第３層）が順次形成され、該下塗り塗膜層（第１層）が固形分として無機微粒子を２０〜６０重量％およびシリコン系樹脂を５０〜１０重量％含有し、該中塗り塗膜層（第２層）が固形分として無機微粒子を１０〜５０重量％およびシリコン系樹脂を６０〜２０重量％含有し、該上塗り塗膜層（第３層）が固形分としてシリコン系樹脂を５０重量％以上含有することを特徴とする。

すなわち、シリコン系樹脂と無機微粒子との含有割合が異なる三層のシリコン系樹脂含有塗膜を、基材上に形成したものである。

下塗り塗膜層（第１層）には、補強剤としての無機微粒子および中塗り塗膜層（第２層）との密着性を高めるためのシリコン系樹脂を含有させる。中塗り塗膜層（第２層）には、補強剤としての無機微粒子および上塗り塗膜層（第３層）との密着性を高めるためのシリコン系樹脂を含有させる。そして、上塗り塗膜層（第３層）には、非粘着性（潤滑性）を高めるため、補強剤を含有させずにシリコン系樹脂を含有させる。

下塗り塗膜層（第１層）は固形分として無機微粒子を２５〜５５重量％およびシリコン系樹脂を４５〜１５重量％含有するのが好ましく、中塗り塗膜層（第２層）は固形分として無機微粒子を１５〜４５重量％およびシリコン系樹脂を５５〜２５重量％含有するのが好ましく、上塗り塗膜層（第３層）は固形分としてシリコン系樹脂を６０〜１００重量％含有するのが好ましい。

塗膜の硬度と塗膜表面の非粘着性（潤滑性）の両方を高めるため、無機微粒子の含有量は、下塗り塗膜層（第１層）を中塗り塗膜層（第２層）より多くするのが好ましい。また、シリコン系樹脂の含有量は、下塗り塗膜層（第１層）から上塗り塗膜層（第３層）にかけて順次増加させるのが好ましい。

シリコン系樹脂（有機ケイ素ポリマー）としては、例えば、シリコーン、ポリシラン、ポリシルメチレン、ポリシラザン、ポリトリメチルビニルシランなどが挙げられるが、シリコーン、ポリシランが好ましい。これらのシリコン系樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

無機微粒子としては、例えば、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、チタニア微粒子、炭化ケイ素微粒子、ジルコニア微粒子、硫化タンタル微粒子、ゼオライト微粒子などが挙げられるが、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、チタニア微粒子、炭化ケイ素微粒子が好ましい。これらの無機微粒子は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

なお、下塗り塗膜層（第１層）と中塗り塗膜層（第２層）には、シリコン系樹脂および無機微粒子以外に、残分として、ポリアミドイミド、ポリフェニルスルフイド、ポリエーテルスルホンなどのバインダー成分が含まれているのが好ましい。また、上塗り塗膜層（第３層）には、バインダー成分が５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、含まれていてもよい。

各塗膜層の厚さは、容器基材の材質および形状により異なるが、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜７０μｍ程度であるのがより好ましい。また、三層の塗膜層全体の厚さは、３０〜３００μｍ程度であるのが好ましく、４５〜２１０μｍ程度であるのがより好ましい。

無機微粒子の平均粒径は、塗膜層の厚さを考慮して定めれば良いが、１０μｍ以下であるのが好ましく、５μｍ以下であるのがより好ましく、０．５〜１μｍであるのが特に好ましい。なお、塗膜中での無機微粒子の分散の均一性を確保するために、粒径が３０μｍ以上の粗大粒子を含まないことが望ましい。

本発明における容器基材の材質としては、銅、ステンレス鋼、一般鋼、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属類の他、樹脂、紙、ゴムなどが挙げられる。これらの材質は、１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせたものであってもよい。

塗膜層を形成するのは、少なくとも容器内面の基材上であるが、それ以外の基材上に塗膜層を形成してもよい。

基材上に塗膜層を形成するには、本発明の固形分組成からなる下塗り塗料、中塗り塗料および上塗り塗料を調製し、これらの塗料をスプレー、刷毛塗り、浸漬などの公知の手段で、順次塗装すればよい。塗料には、必要に応じて希釈剤としての溶媒を配合する。溶媒としては、ｎ−メチルピロリドン、ジアセトンアルコール、メタノール、エタノール、アセトン、ＴＨＦなどが挙げられ、ｎ−メチルピロリドン、ジアセトンアルコールが好ましい。これらの溶媒は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。各塗料を塗装した後に、それぞれ乾燥と加熱処理を行ってもよいし、順次、塗装と乾燥を行った後に、二層または三層をまとめて加熱処理してもよい。

加熱処理の温度は、１００〜２５０℃が好ましく、１００〜１８０℃がより好ましい。加熱処理の時間は、１５〜９０分が好ましく、２０〜５０分がより好ましい。

本発明のホットメルト接着剤用容器には、必要に応じて目盛りなどを付すことができる。本発明が適用できる容器としては、特に限定されないが、ビーカー、バット、メスシリンダー、トレー、ボールなどが好ましい。

本発明のホットメルト接着剤用容器を使用する対象のホットメルト接着剤としては、特に限定されず、ポリオレフィン系、ポリエステル系、スチレン系、アクリル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ＥＶＡ系などの各種ホットメルト接着剤が挙げられる。

本発明により容器基材上に形成された塗膜は、シリコン系樹脂の固有の特性と無機微粒子の固有の特性とを兼ね備えているだけでなく、それらが相乗的に働く。従って、本発明のホットメルト接着剤用容器は、シリコン系樹脂に由来する高度の非粘着性（潤滑性）、耐摩耗性、防汚性、耐焦げ付き性などを有し、さらに、特に優れた耐久性、耐熱性、耐薬品性、撥油性、撥水性などを発揮する。しかも、無機微粒子に由来する高硬度、高強度特性などを備えるので、特に優れた耐久性、耐摩耗性、耐傷付き性などを発揮する。

従って、例えば、ホットメルト接着剤を溶融状態で本発明の容器に入れ、冷却固化させた後に容器から容易に取り出すことができる。さらに、簡易な手入れだけで容器を繰り返し使用することができる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。

なお、物性の測定は、塗膜を形成したテストピースおよびステンレス鋼製バット（２号）を用いて下記の方法により行った。

（１）接触角
接触角計（協和界面科学(株)製、「ＣＡ−Ａ型」）を用いて、液滴法により、水の接触角を測定した。

（２）密着力試験（ＪＩＳ Ｋ５４００）
サンプルに１ｃｍ²当たり１００個のごばん目を入れ、下記の各条件下に放置した後、常温に戻し、セロファン粘着テープにより、圧着剥離試験を行った。
（ａ）２５０℃で２時間放置
（ｂ）−１０℃で２時間放置
（ｃ）（２００℃で１時間→−１０℃で１時間）×１０サイクル
なお、表１の密着力を示す結果において、「１００／１００」とあるのは、剥離がなかったことを示し、「５０／１００」とあるのは、ごばん目の半数が剥離したことを示す。

（３）衝撃変形試験（ＪＩＳ Ｋ５４００）
２０℃でデュボン方式により衝撃試験を行って、変形させた部分の塗面の損傷を確認した。（おもり：５００ｇ、落下高さ：５００ｍｍ）。

（４）ホットメルト付着性試験
ホットメルト接着剤（大阪ガスケミカル(株)製、ポリオレフィン系）を固形状のまま２ｇとり、サンプル上に載せた後、１８０℃に加熱して５分間維持した。その後、室温まで自然冷却し、固着したホットメルト接着剤を剥離した。剥離し易く外観検査でホットメルト接着剤が残らない場合は○、剥離が困難で、且つ目視で確認できるホットメルト接着剤の付着がある場合は×と評価した。

さらに、評価が○のものについては、剥離に要した力をピークホールド付きテンションゲージ（ばねはかり）にて測定し、剥離のし易さを評価した。この力が１０００ｇ重以下であれば、容易に剥離可能である。

（５）耐摩耗性試験
先端にナイロンたわしを取り付けた棒を６００ｒｐｍで回転させながら、加重５００ｇで１分間押しつけた後、傷の有無を肉眼で調べた。

なお、以下の実施例および比較例において、シリコーンとしては、重量平均分子量７４０のポリジメチルシロキサンを用い、ポリシランとしては、重量平均分子量７００のメチルフェニルポリシランを用いた。

実施例１
塗装材料（基材）として、テストピース（材質：ＳＵＳ４３０、寸法：５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍ）を用いた。

まず、塗装材料にショットブラスト処理を行った。次いで、アルカリ脱脂液に、５０℃で５分間浸漬して脱脂処理を行い、水洗して乾燥させた。

下記の組成の固形分を２５重量％含む下塗り塗料（溶媒はｎ−メチルピロリドンとジアセトンアルコールの２：１（容量比）混合溶剤）を調製し、塗装材料に、加熱処理後の膜厚が２０±５μｍとなるまでスプレー塗装を行い、乾燥させた。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ２０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ４０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％。

次に、下記の組成の固形分を４３重量％含む中塗り塗料（溶媒はｎ−メチルピロリドンとジアセトンアルコールの２：１（容量比）混合溶剤）を調製し、下塗り塗膜の上に、加熱処理後の膜厚が２０±５μｍとなるまでスプレー塗装を行い、乾燥させた。
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ４０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ２０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％。

次に、下記の組成の固形分を４５重量％含む上塗り塗料（界面活性剤「トリトンＸ１００」を２重量％添加した水系ディスパージョン）を調製し、中塗り塗膜の上に、加熱処理後の膜厚が２０±５μｍとなるまでスプレー塗装を行い、乾燥させた。
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン ５０重量％
ポリシラン ５０重量％。

上記の三層の塗膜が完成した後、１８０℃で３０分間加熱処理を行った。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

実施例２
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ２０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ４０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ４０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ２０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン １００重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

実施例３
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ２０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ３０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
チタニア微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ４０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ２０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） ５重量％
チタニア微粒子（平均粒径１μｍ） ５重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン ５０重量％
ポリシラン ５０重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

実施例４
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ２０重量％
炭化ケイ素微粒子（平均粒径１μｍ） ２５重量％
チタニア微粒子（平均粒径１μｍ） ２５重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ３０重量％
シリコーン ４０重量％
炭化ケイ素微粒子（平均粒径１μｍ） １５重量％
チタニア微粒子（平均粒径１μｍ） １５重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン ５０重量％
ポリシラン ５０重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

実施例５
塗装材料（基材）をステンレス鋼製のバット（２号）に変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。

塗膜が形成されたステンレス鋼製のバットについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

実施例６
上塗り塗料の固形分組成におけるポリシラン５０重量％をポリエーテルスルホン５０重量％に変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

比較例１
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ８０重量％
シリコーン ２０重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ６０重量％
シリコーン ４０重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン １００重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

比較例２
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ５０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ４０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ７０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ２０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
シリコーン １００重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

比較例３
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料の固形分組成を下記のように変更した以外は実施例１と同様にして、塗装材料に塗装と加熱処理を行った。ＰＴＦＥは、ポリテトラフルオロエチレンを示す。
＜下塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ５０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ４０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜中塗り塗料の固形分組成＞
ポリエーテルスルホン ７０重量％
アルミナ微粒子（平均粒径１μｍ） ２０重量％
シリカ微粒子（平均粒径１μｍ） １０重量％
＜上塗り塗料の固形分組成＞
ＰＴＦＥ １００重量％。

塗膜が形成されたテストピースについて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

比較例４
テストピースの代わりに、汎用のシリコン樹脂シートを用いて、上記（１）〜（５）の試験を行った。結果を表１に示す。

Claims (5)

1. 少なくとも容器内面の基材上に、下塗り塗膜層、中塗り塗膜層および上塗り塗膜層が順次形成されてなり、該下塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を２０〜６０重量％およびシリコン系樹脂を５０〜１０重量％含有し、該中塗り塗膜層が固形分として無機微粒子を１０〜５０重量％およびシリコン系樹脂を６０〜２０重量％含有し、該上塗り塗膜層が固形分としてシリコン系樹脂を５０重量％以上含有してなるホットメルト接着剤用容器。
2. シリコン系樹脂が、シリコーンおよびポリシランからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１に記載のホットメルト接着剤用容器。
3. 無機微粒子が、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、チタニア微粒子および炭化ケイ素微粒子からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１または２に記載のホットメルト接着剤用容器。
4. 無機微粒子の平均粒径が１０μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のホットメルト接着剤用容器。
5. 基材が、金属、樹脂、紙およびゴムからなる群より選択される少なくとも１種からなる請求項１〜４のいずれかに記載のホットメルト接着剤用容器。