JP2010037449A - 縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、及び、縁貼り方法 - Google Patents
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
【解決手段】(A)エチレン−不飽和エステル共重合体100重量部に対し、(B)エチレン−α−オレフィン共重合体を5〜40重量部、(C)ポリエチレンを5〜40重量部、及び、(D)粘着付与樹脂を50〜200重量部含むことを特徴とする縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、並びに、前記縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を用いた縁貼り方法。
【選択図】なし
Description
一般に、ホットメルト接着剤は、無溶剤でかつ高速接着が可能なため、包装、製本、合板、木工などの分野で広く使用されている。
ホットメルト接着剤は、室温下で固形の樹脂を加熱溶融させる専用の塗布装置によって使用される。塗布装置は、溶解タンク、ホース及びガンよりなるタイプと、溶解タンク及びロールコーターよりなるタイプがある。
前記の縁貼り工法は、縦型に配置されたロールコーターが付いた縁貼り機で行われる。
特許文献1には、(I)不飽和エステル含量が5〜30重量%であるエチレン−不飽和エステル共重合体3〜57重量%、(II)(I)のエチレン−不飽和エステル共重合体より10重量%以上高い不飽和エステル含量を有するエチレン−不飽和エステル共重合体3〜57重量%、(III)粘着付与剤15〜60重量%、(IV)ワックス5〜40重量%、(V)(I)〜(IV)からなる組成物100重量部に対し、ポリエチレン0.05〜5重量部を配合してなることを特徴とするホットメルト接着剤組成物が開示されている。
特許文献2には、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が開示されている。
特許文献3には、ベース樹脂と、このベース樹脂に非相溶な樹脂と、粘着性付与樹脂と、ワックスと、酸化防止剤とを含むホットメルト接着剤であって、ベース樹脂が、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとが共重合した少なくとも1種のオレフィン系共重合体であり、ベース樹脂に非相溶な樹脂が、酢酸ビニル含有率28〜45重量%、メルトフローレート(g/10分)が10〜200を満足するエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、粘着性付与樹脂が、水添テルペン系樹脂、水添C5系樹脂、水添C9系樹脂、水添ロジン系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1種であることを特徴とするホットメルト接着剤が開示されている。
この圧着ゾーンでは、走行する成型木材の端部より化粧シート上にホットメルト接着剤が引き伸ばされた状態で付着する、いわゆる糸曳きが発生することがある。糸曳きが発生すると、その後のエンドカット工程を含め使用する刃物にホットメルト接着剤が付着し、作業性が著しく損なわれ、生産性が劣るという問題があった。
また、このような、ホットメルト接着剤の糸曳きを改善する方法としては、特許文献1〜3に記載されているような方法が知られているが、これらの改良方法では、糸曳きに十分でないばかりか、配合物の粘度が低いことなどより接着剤の凝集力が低く、接着物の耐久性にも問題があった。
<1>(A)エチレン−不飽和エステル共重合体100重量部に対し、(B)エチレン−α−オレフィン共重合体を5〜40重量部、(C)ポリエチレンを5〜40重量部、及び、(D)粘着付与樹脂を50〜200重量部含むことを特徴とする縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<2>ASTM D3236に準拠した200℃下での溶融粘度が、10,000mPa・s以上300,000mPa・s以下である上記<1>に記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<3>前記(A)エチレン−不飽和エステル共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である上記<1>又は<2>に記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<4>前記(A)エチレン−不飽和エステル共重合体のJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、4〜40g/10分である上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<5>前記(B)エチレン−α−オレフィン共重合体のJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、0.1〜3g/10分である上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<6>前記(C)ポリエチレンのJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、1.0〜150g/10分である上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物、
<7>上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を準備する工程、及び、ロールコーターを用いて前記縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を成型木材の端面に塗布し化粧シートを接着する工程を含む縁貼り方法。
本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物は、(A)エチレン−不飽和エステル共重合体、(B)エチレン−α−オレフィン共重合体、(C)ポリエチレン、及び、(D)粘着付与樹脂の4成分を含有し、さらにこれら4成分をそれぞれ特定の割合とすることにより、縁貼り機での接着作業において糸曳きを低減し、かつ接着耐久性に優れる。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物は、ロールコーター式縁貼り用ホットメルト接着剤組成物として特に好適に用いることができる。
以下に、本発明について詳述する。
本発明に用いることができるエチレン−不飽和エステル共重合体としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物におけるエチレン−不飽和エステル共重合体は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体の製造に用いる不飽和エステル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸エステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類等が挙げられる。これらの中でも、ビニルエステル類が好ましく、酢酸ビニルがより好ましい。
また、前記エチレン−不飽和エステル共重合体の製造に用いる不飽和エステル単量体は、1種単独で共重合しても、2種以上を共重合してもよい。
また、エチレン−不飽和エステル共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合体である場合、前記不飽和エステル含有率は、JIS K7192に準拠して測定することもできる。
なお、本発明におけるメルトフローレートは、特に断りのない限り、JIS K7210に準拠して190℃、荷重21.18Nの条件下にて測定されたものをいう。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物におけるエチレン−不飽和エステル共重合体やエチレン−不飽和エステル共重合体などの各成分の含有量の算出には、特に制限なく、公知の方法を用いることができ、例えば、実際に各成分の分離操作を行い求めてもよく、また、赤外線吸収スペクトルや核磁気共鳴スペクトル等のような公知の測定方法により求めてもよい。
本発明に用いることができるエチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとが共重合した少なくとも1種のオレフィン系共重合体である。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物におけるエチレン−α−オレフィン共重合体は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等が例示できる。これらの中でも、プロピレンが特に好ましい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体としては、エチレンと炭素数3〜8のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、エチレンと炭素数3又は4のα−オレフィンとの共重合体がより好ましく、エチレンとプロピレンとの共重合体が特に好ましい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレートは、0.1〜3g/10分であることが好ましく、0.4〜3g/10分であることがより好ましく、0.4〜1.5g/10分であることがさらに好ましい。上記範囲であると、縁貼り機での接着作業における糸曳きを抑制できる。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、特に制限はないが、0.850〜0.900g/cm3であることが好ましく、0.860〜0.880g/cm3であることがより好ましい。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物におけるポリエチレンは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
前記ポリエチレンの密度は、特に制限はないが、0.900〜0.940g/cm3であることが好ましく、0.910〜0.930g/cm3であることがより好ましく、0.915〜0.925g/cm3であることがさらに好ましい。
粘着性付与樹脂とは、得られる接着剤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において、従来用いられている公知の各種粘着性付与樹脂を用いることができる。
前記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、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂等が挙げられる。
前記変性物としては、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挙げられる。
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挙げられる。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物における酸化防止剤は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、ヒンダードフェノール系酸化防止剤がより好ましい。
これらの中でも、フェノール性ヒドロキシ基が結合している炭素原子に対し芳香環上の隣の位置に1つ又は2つのt−ブチル基を有しているヒンダードフェノール系酸化防止剤であることが好ましく、ペンタエリスチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]であることがより好ましい。
なお、ホットメルト接着剤組成物のASTM D3236に準拠した200℃下での溶融粘度は、BROOKFIELD社製粘度計を使用して測定することが好ましく、BROOKFIELD社製粘度計を使用し、スピンドル番号27にて測定することがより好ましい。
例えば、従来からホットメルト接着剤の製造に一般的に用いられている各種撹拌混練機を用いて、必須成分である(A)エチレン−不飽和エステル共重合体、(B)エチレン−α−オレフィン共重合体を5〜40重量部、(C)ポリエチレン、及び、(D)粘着付与樹脂の各所定量、並びに、必要に応じて配合される(E)酸化防止剤や各種添加剤の1種類又は2種類以上の各所定量を、加熱溶融し(好ましくは120〜200℃)、均一に撹拌混練することにより、所望の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を得ることができる。
また、各成分の混合には、押出機、オープンロールミル、バンバリーミキサー、ニーダー、ニーダールーダー、溶融混合槽等を用いて、機械的混合条件下で混合する方法、ホットメルトアプリケーターを用い、押出時に混合する方法等を用いることもできる。
また、本発明の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物の製造は、溶融混練により行われることが好ましい。溶融混練時の温度としては、120〜200℃であることが好ましく、150〜200℃であることがより好ましい。
化粧シートは、所望に応じ、公知のものを適宜選択すればよく、例えば、天然木材を薄く剥いだ突き板であっても、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンやポリプロピレンに木目調などのプリントを施した樹脂シートであってもよく、メラミン樹脂製の化粧シートが好ましく例示できる。また、化粧シートの厚さも、所望に応じ、適宜選択すればよい。
前記縁貼り工程における縁貼り用ホットメルト接着剤組成物の塗布量としては、150〜240g/m2であることが好ましく、170〜220g/m2であることがより好ましい。
前記縁貼り工程における縁貼り用ホットメルト接着剤組成物の塗布温度としては、160〜220℃であることが好ましく、180〜200℃であることがより好ましい。
・EVA−1:エバフレックス260(エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:28%)、MFR:6g/10分、密度:0.950g/cm3、三井・デュポンポリケミカル(株)製)
・EVA−2:ウルトラセン710(エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:28%)、MFR:18g/10分、密度:0.949g/cm3、東ソー(株)製)
・EVA−3;ウルトラセン633(エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:20%)、MFR:20g/10分、密度:0.940g/cm3、東ソー(株)製)
・EVA−4:ウルトラセン750(エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:32%)、MFR:30g/10分、密度:0.954g/cm3、東ソー(株)製)
・EVA−5:エバフレックス220ET(エチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:28%)、MFR:150g/10分、密度:0.950g/cm3、三井・デュポンポリケミカル(株)製)
・EPR−1:タフマーP0680(エチレン−プロピレン共重合体、MFR:0.4g/10分、ムーニー粘度1+4100℃:60、密度:0.870g/cm3、三井化学(株)製)
・EPR−2:タフマーP0280(エチレン−プロピレン共重合体、MFR:2.9g/10分、ムーニー粘度1+4100℃:16、密度:0.870g/cm3、三井化学(株)製)
・PE−1:ペトロセン360(ポリエチレン、MFR:1.6g/10分、密度:0.919g/cm3、東ソー(株)製)
・PE−2:ペトロセン342(ポリエチレン、MFR:8.0g/10分、密度:0.919g/cm3、東ソー(株)製)
・PE−3:ペトロセン353(ポリエチレン、MFR:145g/10分、密度:0.915g/cm3、東ソー(株)製)
・TF−1:YSレジンPX1150N(テルペン系粘着付与樹脂(ピネン重合体)、軟化点:115±5℃、ヤスハラケミカル(株)製)
・TF−2:スーパーエステルT125(ロジン系粘着付与樹脂、軟化点:116〜126℃、荒川化学工業(株)製)
・TF−3:アルコンP−125(水添C9系粘着付与樹脂(脂環族飽和炭化水素樹脂)、軟化点:125±5℃、荒川化学工業(株)製)
・AN−1:イルガノックス1010(ヒンダードフェノール系酸化防止剤(ペンタエリスチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX1010、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
表1及び2に記載の各成分を200℃に温度設定した混練機((株)モリヤマ製MS式オープン型ニーダー(型式SV0.5−0.5GH−E型))に順次投入し、1時間撹拌混練してホットメルト接着剤組成物をそれぞれ得た。
得られたホットメルト接着剤組成物をそれぞれ使用し、ステファニー社製縁貼り機を用いて、塗布温度200℃、接着剤塗布量200g/m2、ライン速度18m/分の条件でパーティクルボード(厚み20mm、巾30mm、長さ400mm)とメラミン樹脂(アイカ工業(株)製ポストフォーム用H−5414,厚み0.8mm、巾25mm、長さ450mm)を接着した。
ホットメルト接着剤組成物のASTM D3236に準拠した200℃下での溶融粘度は、BROOKFIELD社製粘度計を使用し、スピンドル番号27にて測定した。
上記条件で得られた接着片のうち、走行するパーティクルボードの端面より後方のメラミン化粧シートの外観観察を行った。
評価基準は、以下に示す通りである。
○:ホットメルト接着剤組成物の糸曳きが認められなかった。
△:ホットメルト接着剤組成物の糸曳きがわずかに認められるが、実用上問題のないレベルであった。
×:ホットメルト接着剤組成物の糸曳きが発生した。
上記より作製した接着片のうち、パーティクルボードよりはみ出ているメラミン樹脂をトリミングし、さらに両端を25mmずつ切断して、長さ350mmの試験片に調整した。その後、23℃環境で16時間以上養生させた後、冷熱サイクル試験機に投入し、−20℃2時間保管と60℃2時間保管とを1サイクルとして20回繰り返し、20サイクル後の状態を観察した。評価基準は、以下に示す通りである。
○:接着物の剥がれは認められなかった。
×:接着物の剥がれが発生した。
Claims (7)
- (A)エチレン−不飽和エステル共重合体100重量部に対し、
(B)エチレン−α−オレフィン共重合体を5〜40重量部、
(C)ポリエチレンを5〜40重量部、及び、
(D)粘着付与樹脂を50〜200重量部含むことを特徴とする
縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。 - ASTM D3236に準拠した200℃下での溶融粘度が、10,000mPa・s以上300,000mPa・s以下である請求項1に記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。
- 前記(A)エチレン−不飽和エステル共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項1又は2に記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。
- 前記(A)エチレン−不飽和エステル共重合体のJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、4〜40g/10分である請求項1〜3のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。
- 前記(B)エチレン−α−オレフィン共重合体のJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、0.1〜3g/10分である請求項1〜4のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。
- 前記(C)ポリエチレンのJIS K7210に準拠したメルトフローレート(MFR)の値が、1.0〜150g/10分である請求項1〜5のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1つに記載の縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を準備する工程、及び、
ロールコーターを用いて前記縁貼り用ホットメルト接着剤組成物を成型木材の端面に塗布し化粧シートを接着する工程を含む
縁貼り方法。
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