JP2532215B2 - 混合型反応性ホットメルト接着剤の接着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、混合型反応性ホットメルト接着剤の接着方
法に係る。

ロ．従来技術 先ず、本発明の対象とする混合型反応性ホットメルト
接着剤（Ｍ）について説明する。混合型反応性ホットメ
ルト接着剤（Ｍ）とは、一般的に、熱可塑性樹脂接着剤
のうちの一部であつて比較的融点が低く、常温では固体
状をしているが加熱することにより容易に溶融し、しか
も空気中の水分と反応して付加重合あるいは架橋反応を
起こしたり、紫外線照射や電子線照射によってラジカル
重合や架橋反応を起こす反応性ホツトメルト接着剤
（Ｈ）と、熱可塑性樹脂接着剤のうちの一部であって比
較的融点が高く、常温では粉粒体状をしている熱可塑性
樹脂接着剤（Ｐ）との混合物をいう。

更に、本発明の対象とする混合型反応性ホットメルト
接着剤（Ｍ）は、混合型反応性ホットメルト接着剤
（Ｍ）を構成する反応性ホツトメルト接着剤（Ｈ）の融
点が、他の構成組成物である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）
の軟化点よりも低いことを条件としたものである。

また混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を構成す
る反応性ホツトメルト接着剤（Ｈ）と熱可塑性樹脂接着
剤（Ｐ）とは、従来それぞれ単独で用いられていた。そ
して従来の反応性ホツトメルト接着剤（Ｈ）の使用方法
としては、比較的溶融点も低く流動性も良いので、ホッ
トメルトアプリケーターという溶融圧送装置を用いて溶
融され、ホットメルトアプリケーターに備えられたポン
プ機能によってホース等の管路を介して噴出ガンへ圧送
し、噴出ガンから被塗物へ向けて噴出塗布して用いられ
るのが一般的な用いられかたであった。

また一方の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）は、比較的溶融
点も高く流動性も良くないので、溶融してから塗布する
よりも、粉粒体状のまま流動状態に維持された粉粒体タ
ンクから空気輸送管を介して噴出ノズルへ空気輸送さ
れ、噴出ノズルから被塗物へ向けて噴出塗布され、被接
着物と重ね合わされた後、熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の
融点以上の温度で加熱加圧して接着されていた。また一
部にはスクリュー式エクストルーダー等で溶融したもの
を、ノズルから押出塗布する方法も行われていた。

ハ．発明が解決しようとする課題 従来のそれぞれ単独で使用されていた反応性ホットメ
ルト接着剤（Ｈ）と粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）の使用方法には次のような問題があった。すなわ
ち、反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）は比較的に安価で
あり、塗布作業など取扱も比較的容易ではあるが初期接
着強度が弱く、産業界において接着剤の使用分野が広が
るにつれてもっと初期接着強度の高い反応性ホットメル
ト接着剤（Ｈ）の出現が強く求められていた。

また熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の場合は、比較的高価
ではあるが接着強度も強い。しかし、粉粒体のままで被
塗物に塗布すると、塗着効率が40〜70と極めて低い。ま
た粉粒体を流動状態に浮遊させたり空気輸送させるため
の設備が比較的大型となり、保守や設備費においても難
点があった。また塗布した粉粒体は後工程で加熱圧着す
るまでは塗着力がないので極めて不安定であり、加熱圧
着するまでに移動してしてまい塗布むらを起こしたり均
一な塗着が困難であった。これは静電気力を利用してあ
る程度改善することができるが、静電気力の助けを借り
ることの困難な材質の被塗物、例えば不導電性の被塗物
においては改善ができなかった。また粉粒体の塗布パタ
ーンの輪郭が不鮮明で、特に細い線状塗布を行うことな
どは困難であった。またスクリュー式エクストルーダー
を用いて溶融してから塗布する方法においては、装置が
比較的大規模となり、コストも高く、更に塗布作業の
「ぬり始め」と「ぬり終り」の部分でクリーンカットが
出来にくいという問題があった。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、比
較的小型で安価な装置によって、塗着効率が高く塗布パ
ターンが鮮明で均一な塗布ができ、接着強度の強い接着
方法を提供することを目的とするものである。

ニ．課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の混合型反応性ホ
ットメルト接着剤の接着方法は、次のような構成とし
た。すなわち、 常温固体状の反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）と、常
温粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）との２成分が混
合されて成る、混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）
を用い、その組成分である反応性ホットメルト接着剤
（Ｈ）の融点よりも高い温度でかつ熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）の軟化点よりも低い温度で加熱し、混合型反応性
ホットメルト接着剤（Ｍ）を溶融状態となし、それを被
塗物（１）に塗布し、次に塗布された混合型反応性ホッ
トメルト接着剤（Ｍ）をその組成分である熱可塑性樹脂
接着剤（Ｐ）の融点よりも高い温度で加熱して接着を行
うことを特徴とする、混合型反応性ホットメルト接着剤
の接着方法とした。

また常温固体状の反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）
と、常温粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）との２成
分が混合されて成る、混合型反応性ホットメルト接着剤
（Ｍ）を用い、その組成分である反応性ホットメルト接
着剤（Ｈ）を融点よりも高い温度でかつ熱可塑性樹脂接
着剤（Ｐ）の軟化点よりも低い温度で加熱し、混合型反
応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を溶融状態となし、それ
を被塗物（11）に塗布し、次に該塗布面に被接着物（1
3）を重ね、その後で外方から加圧すると共に、塗布さ
れた混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）をその組成
分である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の融点よりも高い温
度で加熱して接着を行うことを特徴とする、混合型反応
性ホットメルト接着剤の接着方法とした。

更に混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の組成分
である反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）として、湿気吸
収反応型のポリウレタン系接着剤を用いた、前記した混
合型反応性ホットメルト接着剤の接着方法とした。

更に混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の組成分
である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）として、ナイロン11を
用いた、前記した混合型反応性ホットメルト接着剤の接
着方法とした。

ホ．作用 つぎに作用を説明する。まず混合型反応性ホットメル
ト接着剤（Ｍ）の組成分である反応性ホットメルト接着
剤（Ｈ）の融点よりも高い温度で加熱することにより、
反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）は容易に溶融する。溶
融状態の反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）は流動性もよ
いので、未溶融の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）のキャリヤ
ーとしての機能をはたし、反応性ホットメルト接着剤
（Ｈ）は熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）と共に、噴出ガン等
へ圧送することができ、噴出ガンから容易に被塗物に噴
出塗布することができる。これは従来、熱可塑性樹脂接
着剤（Ｐ）を粉粒体のままで塗布していたのに比べて、
はるかに鮮明な塗布パターンが得られるし、また均一な
塗布も得られ、塗着効率も高い。

さらに塗布後に被接着物を重ねるなどの後、熱可塑性
樹脂接着剤（Ｐ）の融点以上の温度で加熱圧着すること
により、混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）は、強
固に接着する。そして更に混合型反応性ホットメルト接
着剤（Ｍ）を構成する反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）
が、空気中の水分を吸収し、あるいは紫外線エネルギー
等によって、付加重合反応あるいはラジカル重合反応や
架橋反応をを起こし、一層の高分子化あるいはマトリツ
クスネットワーク化が進み、本来の熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）の特性と反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）の特性
とを生かしたまま、互いに複雑に絡み合った高分子の網
目構造ネットワークが完成し、従来にない高強度の接着
が行われる。

そして混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を溶融
するための熱エネルギーは、反応性ホットメルト接着剤
（Ｈ）を溶融させるエネルギーだけで足りるので、従来
の一般的に用いられていたホットメルト樹脂接着剤用の
ホットメルトアプリケーター装置等をそのまま転用する
ことができる。

ヘ．実施例 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図
及び第２図は本発明の混合型反応性ホットメルト接着剤
の接着方法に用いられる混合型反応性ホットメルト接着
剤（Ｍ）の概念を示したもので、第１図では、比較的融
点の高い常温で粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）
が、比較的融点の低い反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）
の中に均一に分散している様子を示し、第２図では粉粒
体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）が反応性ホットメルト
接着剤（Ｈ）によつてバインドされた様子を示したもの
である。なお反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）と熱可塑
性樹脂接着剤（Ｐ）の双方又は片方には一般的に添加剤
として顔料、分散安定剤、界面活性剤又は増量剤等が１
種あるいは複数種含まれ場合が多い。

これらに用いられる常温で粉粒体状の熱可塑性樹脂接
着剤（Ｐ）としては、公知であり種々のものがあげられ
るが、本発明の実験に用いられたものはナイロン11（融
点186℃）等である。また反応性ホットメルト接着剤
（Ｈ）としては、湿気吸収型のポリウレタン系などがあ
げられる。

また反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）と粉粒体状の熱
可塑性樹脂接着剤（Ｐ）との混合比率は、重量比で90〜
10対10〜90の範囲が望ましい。すなわち、混合型反応性
ホットメルト接着剤（Ｍ）とは、第１図及び第２図に示
すように、反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）の中に、常
温では粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）が均一に分
散された接着剤である。

そして混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）は、空
気に触れたり光に触れると空気中の水分や紫外線等によ
って重合反応や架橋反応が進行するので、一般にペール
缶等の中に密閉されて流通する。従って開封後はできる
だけ速やかに使用しなければならない。ペール缶の中に
収められている固形状の混合型反応性ホットメルト接着
剤（Ｍ）を取り出すには、バルクメルタと称される装置
が用いられる。その方法は、先ずペール缶のふたを開
け、中に入っている混合型反応性ホットメルト接着剤
（Ｍ）の上面に加熱プラテンという加熱加圧盤をのせ、
その加熱によって溶融した混合型反応性ホットメルト接
着剤（Ｍ）を、さらに加熱プラテンの加圧力によって該
加熱プラテン上の排出口とそれに接続されたホースを通
してペール缶の外に導き出す。ただし、混合型反応性ホ
ットメルト接着剤（Ｍ）の加熱プラテンによる加熱温度
は、混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の組成分で
ある熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の軟化点よりも低いこと
を条件とする。

バルクメルタによってペール缶から取り出された混合
型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）は、加熱プラテンに
接続されたホースを介して噴出ガンに運ばれ、噴出ガン
から被塗物へ向けて噴出塗布される。しかし、場合によ
っては加熱プラテンに接続されたホースを介して、更に
加熱溶融槽付液体圧送装置又はホットメルトアプリケー
タなどの装置を利用することもある。これらの場合にお
いても加熱温度条件は、混合型反応性ホットメルト接着
剤（Ｍ）の組成分である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の軟
化点よりも低いことが条件となる。また加熱溶融槽付液
体圧送装置又はホットメルトアプリケータなどの使用
は、混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）が、大気に
触れるとその組成分である反応性ホットメルト接着剤
（Ｈ）成分が大気中の水分等に感応して反応を進行させ
るので、大気との接触を遮断するか窒素ガスと置換した
雰囲気のもとで行うことが望ましい。

なお上記したバルクメルタ装置あるいはホットメルト
アプリケータ等は、いずれも比較的小型であり、従来の
粉粒体を直接噴出塗布する装置に比べればはるかに小型
で安価に構成することができる。

このようにして溶融された混合型反応性ホットメルト
接着剤（Ｍ）は、組成分である常温粉粒体状の熱可塑性
樹脂接着剤（Ｐ）は溶融していないが反応性ホットメル
ト接着剤（Ｈ）成分が溶融しているので、溶融した反応
性ホットメルト接着剤（Ｈ）が熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）のキャリアとしての役割をはたし、流動状態を維
持し、噴出ガンから容易に被塗物へ向けて噴出塗布する
ことができる。

混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を被塗物へ塗
布した状態を第３図及び第４図に示す。

すなわち第３図は片面接着方式による混合型反応性ホ
ットメルト接着剤（Ｍ）を被塗物に塗布した状態を示す
図であり、第４図は第３図のＡ部の部分拡大図である。

図において１は被塗物であり、２は被塗物１に塗布さ
れた混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を示す。更
に３は遠赤外線等の加熱装置を示す。

混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）は、前述した
ように第１図又は第２図に示すように、比較的融点の高
い常温で粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）が、比較
的融点の低い反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）の中に均
一に分散又は熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）が反応性ホット
メルト接着剤（Ｈ）によつてバインドされた状態で被塗
物１上に塗布される。

そして塗布された混合型反応性ホットメルト接着剤
（Ｍ）の組成分である反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）
は、大気中の水分と反応して付加重合あるいは架橋反応
を進行させると共に、他の組成分である熱可塑性樹脂接
着剤（Ｐ）は、遠赤外線等の加熱装置により、その融点
以上に加熱されて完全に溶融し、高分子結合し、反応性
ホットメルト接着剤（Ｈ）と熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）
は互いの特性を生かしながら、絡み合った網目構造のマ
トリツクスネットワークを構成して強固に接着して冷却
固化する。

また作業時間を短縮するために、第５図に示すよう
に、加熱加圧板５により直接混合型反応性ホットメルト
接着剤（Ｍ）を加熱加圧してその組成分である熱可塑性
樹脂接着剤（Ｐ）の融点以上に加熱することもある。

そして片面接着方式は、シーリングやガスケッティン
グあるいは織物などのほつれ防止等の分野で活用され
る。

次に両面接着の方法について第６図から第８図で説明
する。すなわち第６図及び第７図は両面接着方法を示す
図であり、第８図は第７図のＢ部の部分拡大図である。
図において11は被塗物、12は混合型反応性ホットメルト
接着剤（Ｍ）を示し、13は被接着物を示す。そして第６
図の符号15は加熱加圧板を示し、また第７図の符号16は
可動形に構成された加熱加圧板を示す。

まず混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）は、前述
したようにバルクメルタ装置あるいはホットメルトアプ
リケータ等によって、その組成分である比較的融点の低
い反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）のみが溶融され、そ
の中に熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）が均一に分散された状
態で被塗物11上に塗布される。次に被接着物13がその上
に重ねられ、さらにその上から加熱加圧板15あるいは可
動形の加熱加圧板16によって加熱加圧力が加えられる。
加熱加圧板15あるいは可動形の加熱加圧板16によって加
えられる加熱温度は、組成分の熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）の融点より高い温度である。

このように操作することにより、混合型反応性ホット
メルト接着剤（Ｍ）の組成分である反応性ホットメルト
接着剤（Ｈ）は、大気中の水分と反応して付加重合ある
いは架橋反応を進行させると共に、他の組成分である熱
可塑性樹脂接着剤（Ｐ）は、加熱加圧板により、その融
点以上に加熱されて完全に溶融し、高分子結合し、反応
性ホットメルト接着剤（Ｈ）と熱可塑性樹脂接着剤
（Ｐ）は互いの特性を生かしながら、絡み合った網目構
造のマトリツクスネットワークを構成して強固に接着し
て冷却固化する。

またこれらの操作時に、大気中の湿度が低い場合や、
より硬化速度を促進したい場合には、高温高湿の空気を
吹き付けると効果的である。そして高温高湿空気の湿度
や温度の調整あるいは加圧加熱板の加熱温度の調整によ
って、接着作業時間の調節が図られる。また遠赤外線や
加熱加圧板の代わりに、高周波加熱装置やレーザー光な
どの照射又は熱風吹き付け等によつても、接着作業を行
うことができる。このようにして行われる混合型反応性
ホットメルト接着剤（Ｍ）の接着方法は従来行われてい
た、粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）を単独で粉粒
体のまま塗布するのに比べて、塗布時に飛散もなく塗着
効率もよくしかも塗布むらもなく均一に塗布することが
でき、塗布パターンの輪郭も鮮明でシャープな塗布パタ
ーンが得られる。また塗布する段階では、混合型反応性
ホットメルト接着剤（Ｍ）の組成分である反応性ホット
メルト接着剤（Ｈ）成分たけを溶融すればよいので、溶
融のための熱エネルギーも比較的小さくて済み、また塗
布装置も比較的小型、安価なもので達成される。そして
接着硬化時には反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）成分の
反応促進によって、反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）と
熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）とがその特性を生かしなが
ら、互いに絡み合った網目構造のマトリツクスネットワ
ークを構成し、より強固な接着が達成される。

ト．効果 本発明は、以上詳述したように構成したので、比較的
小型で安価な装置によって、塗着効率が高く塗布パター
ンが鮮明で均一な塗布ができ、接着強度の強い混合型反
応性ホットメルト接着剤の接着方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いる混合型反応性ホットメルト接
着剤の概念を示す図。 第２図は、本発明に用いる混合型反応性ホットメルト接
着剤の概念を示す図。 第３図は、本発明片面接着方式による接着方法を示す
図。 第４図は、第３図のＡ部の部分拡大図。 第５図は、本発明の加熱加圧板を用いた接着方法を示す
図。 第６図は、本発明の両面接着方法を示す図。 第７図は、本発明の両面接着方法を示す図。 第８図は、第７図のＢ部の部分拡大図である。 主な符号の説明 １……被塗物、２……混合型反応性ホットメルト接着
剤、５……加熱加圧板、11…被塗物、12……混合型反応
性ホットメルト接着剤、13……被接着物、15……加熱加
圧板、16……加熱加圧板、Ｈ……反応性ホットメルト接
着剤、Ｐ……熱可塑性樹脂接着剤。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温固体状の反応性ホットメルト接着剤
   （Ｈ）と、常温粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）と
   の２成分が混合されて成る、混合型反応性ホットメルト
   接着剤（Ｍ）を用い、その組成分である反応性ホットメ
   ルト接着剤（Ｈ）の融点よりも高い温度でかつ熱可塑性
   樹脂接着剤（Ｐ）の軟化点よりも低い温度で加熱し、混
   合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を溶融状態とな
   し、それを被塗物（１）に塗布し、次に塗布された混合
   型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）をその組成分である
   熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の融点よりも高い温度で加熱
   して接着を行うことを特徴とする、混合型反応性ホット
   メルト接着剤の接着方法。
2. 【請求項２】混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の
   組成分である反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）が湿気吸
   収反応型のポリウレタン系接着剤から成ることを特徴と
   する請求項１に記載された混合型反応性ホットメルト接
   着剤の接着方法。
3. 【請求項３】混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の
   組成分である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）がナイロン11か
   ら成ることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれ
   かに記載された混合型反応性ホットメルト接着剤の接着
   方法。
4. 【請求項４】常温固体状の反応性ホットメルト接着剤
   （Ｈ）と、常温粉粒体状の熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）と
   の２成分が混合されて成る、混合型反応性ホットメルト
   接着剤（Ｍ）を、その組成分である反応性ホットメルト
   接着剤（Ｈ）の融点よりも高い温度でかつ熱可塑性樹脂
   接着剤（Ｐ）の軟化点よりも低い温度で加熱し、混合型
   反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）を溶融状態となし、そ
   れを被塗物（11）に塗布し、次に該塗布面に被接着物
   （13）を重ね、その後で外方から加圧すると共に塗布さ
   れた混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）をその組成
   分である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）の融点よりも高い温
   度で加熱して接着を行うことを特徴とする、混合型反応
   性ホットメルト接着剤の接着方法。
5. 【請求項５】混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の
   組成分である反応性ホットメルト接着剤（Ｈ）が湿気吸
   収反応型のポリウレタン系接着剤から成ることを特徴と
   する請求項４に記載された混合型反応性ホットメルト接
   着剤の接着方法。
6. 【請求項６】混合型反応性ホットメルト接着剤（Ｍ）の
   組成分である熱可塑性樹脂接着剤（Ｐ）がナイロン11か
   ら成ることを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれ
   かに記載された混合型反応性ホットメルト接着剤の接着
   方法。