JP7393843B1 - アルカリ剥離性ホットメルト粘着剤、および容器 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]スチレン系エラストマー(A)、ロジン系粘着付与剤(B)、プロセスオイル(C)およびポリプロピレンワックス(D)を含むアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤であって、スチレン系エラストマー(A)が、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー(a1)およびスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー(a2)を含み、ロジン系粘着付与剤(B)の酸価が、100~300mgKOH/gであり、ポリプロピレンワックス(D)の軟化点が100℃以上であり、かつ、ポリプロピレンワックス(D)の含有率が、ホットメルト粘着剤100質量%中、0.1~5質量%である、アルカリ剥離性ホットメルト粘着剤。
スチレン系エラストマー(A)は、本発明のアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤のベースポリマーとなるものである。スチレン系エラストマーは熱可塑性エラストマーの一種である。熱可塑性エラストマーとは、常温では加硫ゴムと同様な性質を持ち、弾性のある材料をいい、高温では普通の熱可塑性樹脂と同じく、既存の成形機をそのまま使用できる高分子材料である。熱可塑性エラストマーは、分子中に弾性を持つゴム成分(ソフトセグメント:軟質相)と塑性変形を防止するための分子拘束成分(ハードセグメント:硬質相)との両方を持っているためゴムとプラスチックの中間の性質を持つ。
スチレン系エラストマーは、一般的にポリスチレンブロックとゴム中間ブロックとを有し、ポリスチレン部分が物理的架橋(ドメイン)を形成して橋掛け点となり、中間のゴムブロックは製品にゴム弾性を与える。中間のソフトセグメントにはポリブタジエン(B)、ポリイソプレン(I)およびポリオレフィンエラストマー(エチレン・プロピレン、EP) があり、ハードセグメントのポリスチレン(S)との配列の様式によって、直鎖状(リニアタイプ)および分岐状(ラジアルタイプ)とに分かれる。
なお、SBS(a1)とSEBS(a2)を同時に含有していれば、SBS(a1)、SEBS(a2)以外のスチレン系エラストマーを併用しても良い。
上記範囲でスチレン系エラストマー(A)を含有することで、アルカリ剥離性と接着強度を両立できるため、好ましい。
またSBS(a1)とSEBS(a2)の質量比(a1)/(a2)は10/90~90/10が好ましく、20/80~80/20がより好ましい。
上記範囲でSBS(a1)とSEBS(a2)を含有することで、適度に凝集破壊を促進し、実貼り適性を付与することができる。
ロジン系粘着付与剤(B)は、酸価が100~300mgKOH/gであれば特に限定されない。変性処理されていない未水添ロジン 、変性処理されていない水添ロジン、(メタ)アクリル酸変性ロジン、水添(メタ)アクリル酸変性ロジン、マレイン酸変性ロジン、水添マレイン酸変性ロジン、フマル酸変性ロジン、水添フマル酸変性ロジン等が挙げられ、好ましくは、変性処理されていない水添ロジンまたは(水添(メタ)アクリル酸変性ロジンであり、より好ましくは変性処理されていない水添ロジンである。酸価が100mgKOH/g未満であると十分なアルカリ分散性が発揮できなくなり、一方、300 mgKOH/gより大きいとホットメルト組成物の粘度や軟化点が高くなりすぎてしまう。
上記範囲でロジン系粘着付与剤(B)を含有することで、アルカリ剥離性と実貼り適性を両立できるため、好ましい。
本発明で用いられるプロセスオイル(C)は、ゴムや熱可塑性エラストマー等の可塑剤として一般的に使用されるオイル、いわゆる石油精製等において生産されるプロセスオイルであり、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルに大別される。アルカリ剥離性の観点からナフテン系オイルが好ましい。
プロセスオイルは、芳香族環・ナフテン環・パラフィン鎖の混合物であるが、本願におけるナフテン系プロセスオイルは、プロセスオイルの全炭素中のナフテン環炭素が35~46質量%のものを指す。また、全炭素中の芳香族炭素が30重量% 以上のものを芳香族系プロセスオイル、全炭素中のパラフィン鎖炭素が50重量%以上のものをパラフィン系とプロセスオイルと分類する。
上記範囲でプロセスオイル(C)を含有することで、アルカリ剥離性と高い接着強度が両立できるため、好ましい。
ポリプロピレンワックス(D) は、軟化点が100℃以上であれば特に限定されない。軟化点は接着強度の観点から125~165℃が好ましい。なお、軟化点の測定は、JIS K-2207(石油アスファルト)6.4軟化点試験方法(環球法)に準拠して行った。
ホットメルト粘着剤100質量%中、ポリプロピレンワックス(D)を0.1~5質量%含有することで、接着強度と実貼りに優れたホットメルト粘着剤とすることができる。
本発明のアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤は、スチレン系エラストマー(A)、ロジン系粘着付与剤(B)、プロセスオイル(C)およびポリプロピレンワックス(D)を含む。
その他熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、1,2-ブタジエン系、塩ビ系等が挙げられる。
その他粘着付与剤としてはテルペン樹脂、脂環族炭化水素樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂等が挙げられる。粘着付与樹脂は、単独または2種以上を併用できる。
本発明における容器は、前記アルカリ剥離性ホットメルト粘着剤を用いてラベルが接着されたものを指す。上記の如く、本発明のアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤は、PET ボトルのラベルの接着に用いられることが好ましく、この場合、ラベルが接着されたPETボトルが本発明における容器である。
は、以下の実施例に限定されるものではない。例中、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を示し、「%」は「質量%」を示す。
酸価の測定は、JIS K5601-2-1酸価(滴定法)に準拠して行った。具体的には、試料1gを精密に量り、250mlのフラスコに入れ、エタノールまたはエタノールおよびエーテルの等容量混液50mlを加え、加温して溶かし、時々振り混ぜながら0 .1N水酸化カリウム液で滴定した(指示薬:フェノールフタレイン)。滴定の終点は、液の淡紅色が30秒残存する点とした。次いで、同様の方法で空試験を行って補正し、次の式から酸価の値を求めた。
酸価=〔0.1N水酸化カリウム液の消費量(ml)×5.611〕/〔〔試料量(g)〕
軟化点の測定は、JIS K-2207(石油アスファルト)6.4軟化点試験方法(環球法)に準拠して行った。
[スチレン系エラストマー(A)]
スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー(a1)
・D1118:クレイトン D1118 (クレイトンポリマー社製)
スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー(a2)
・G1726:クレイトンG1726 (クレイトンポリマー社製)
・RHR301:(丸善油化商事社製)、変性処理されていない水添ロジン、酸価:175 mgKOH/g
・ハリタックF:(ハリマ化成社製)、変性処理されていない水添ロジン、酸価:175 mgKOH/g
・KE-604:パインクリスタルKE-604(荒川化学社製)、酸変性ロジン、酸価:240 mgKOH/g
・N-90:ダイアナフレシアN-90 (出光興産社製)ナフテン系プロセスオイル(パラフィン:48質量%、ナフテン:46質量%、芳香族:6質量%)
・PW-90:ダイアナプロセスPW-90(出光興産社製)パラフィン系プロセスオイル(パラフィン:71質量%、ナフテン:29質量%、芳香族:0質量%)
・660-P:ビスコール 660-P(三洋化成工業社製)、軟化点:145℃
・FK125:ハリタックFK125(ハリマ化成社製)、ロジンエステル、酸価:17 mgKOH/g
・KR120:パインクリスタルKR120(荒川化学社製)、酸変性ロジン、酸価:325 mgKOH/g
・P-125:アルコンP-125(荒川化学社製)、脂環族飽和炭化水素樹脂、酸価:なし
・PP1602:リコセンPP1602(クラリアントジャパン社製)、無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス、軟化点:98℃
<アルカリ剥離性ホットメルト粘着剤の製造>
攪拌機を備えたステンレスビーカーに、プロセスオイル(C):N-90を28部、ポリプロピレンワックス(D):660-Pを2部投入し、加熱して溶融した。加熱は内容物が130℃~150℃になるように注意して行った。溶融後攪拌を行い、均一溶融溶液とした後、130~150℃の温度を保ちながら、かつ攪拌を続けながら、この溶融物にスチレン系エラストマー(A)としてスチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー(a1):D1118を5部、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー(a2):G1726を15部徐々に加え、添加終了後、130~150℃の温度で加熱撹拌し、スチレン系エラストマー(A)を完全に溶融させた。その後、ロジン系粘着付与剤(B) としてRHR301を50部添加して、溶融均一混合物とし、冷却してアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤を作製した。
(サンプル作製方法)
厚さ30μmのOPPフィルムに印刷を施したラベルの印刷面にホットメルト粘着剤を塗工量5~15g/m2、塗工面積15cm2で塗工( 温度条件:150℃)し、ホットメルト粘着剤付きのラベルを得た。
その後、サクミラベラー社製ラベラーで、速度80bpm にて、150℃で、1.5L丸型PETボトルに、前記ホットメルト粘着剤付きラベルを貼り付けた。
次いで、ホットメルト粘着剤付きラベルごとPETボトルを、約8mm×8mm角に粉砕して、ラベルが付いた状態のPETのペレットとした。
(試験方法)
1000ml丸型フラスコに、80~85℃の2.0質量%水酸化ナトリウム水溶液180gと前記ペレット20gを入れて、120rpmで攪拌(攪拌羽:プロペラ)した。10分後フィルターで濾過し、PETペレットに残った粘着剤の残存率(面積%)を目視で観察した。
(評価基準)
◎:ホットメルト粘着剤付きラベルおよびホットメルト粘着剤がPETのペレットに残存しない:非常に良好
〇:ホットメルト粘着剤付きラベルが残らないが、ホットメルト粘着剤がPETのペレットに10%未満残る:良好
△:ホットメルト粘着剤がPETのペレットに10%以上30%未満残る:実用可
×:ホットメルト粘着剤がPETのペレットに30%以上残る;実用不可
(サンプル作製方法)
前記と同様にしてホットメルト粘着剤付きラベルを得た。厚さ30 μmのOPPフィルムの非印刷面に前記ホットメルト粘着剤付きラベルを23℃で貼り付けて、ハンドローラーで1往復させて圧着し、15mm幅に断裁した。
(試験方法)
23℃の恒温室中で、180度剥離(剥離速度:300mm/分)で行った。
(評価基準)
◎:3.5N/15mm以上:非常に良好
〇:2.5N/15mm以上3.5N/15mm未満:良好
△:1.5N/15mm以上2.5N/15mm未満:実用可
×:1.5N/15mm未満:実用不可
(サンプル作製方法)
前記と同様にしてホットメルト粘着剤付きラベルを得た。その後、サクミラベラー社製ラベラーで、速度80bpmにて、150℃で、1.5L丸型PETボトルに、前記ホットメルト粘着剤付きラベルを貼り付けた。得られたラベル付きボトルに炭酸水(市販品)を充填し、実貼り性評価に使用するサンプルを得た。
(試験方法)
40℃の恒温オーブン内に前記ボトルを入れ、1週間後の外観を観察した。
(評価基準)
◎:ラベルのズレが5mm未満:非常に良好
〇:ラベルのズレが5mm以上10mm未満:良好
△:ラベルのズレが10mm以上:実用可
×:ラベルが剥がれる:実用不可
表1に示す組成にて、スチレン系エラストマー(A)、ロジン系粘着付与剤(B)、プロセスオイル(C)、ポリプロピレンワックス(D)およびその他成分を実施例1と同様に溶融・混合して、ホットメルト粘着剤を作製し、同様に評価した。
一方、比較例1~11のホットメルト粘着剤は、アルカリ剥離性、接着強度、実貼り適性の全てを満足する結果は得られなかった。
Claims (4)
- スチレン系エラストマー(A)、ロジン系粘着付与剤(B)、ナフテン系プロセスオイル(C)およびポリプロピレンワックス(D)を含むアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤であって、スチレン系エラストマー(A)が、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー(a1)およびスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー(a2)を含み、
スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー(a1)とスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー(a2)の質量比(a1)/(a2)は25/75~50/50であり、
ロジン系粘着付与剤(B)の酸価が、100~300mgKOH/gであり、
ナフテン系プロセスオイル(C)の含有率が、ホットメルト粘着剤100質量%中、18~48質量%であり、
ポリプロピレンワックス(D)の軟化点が100℃以上であり、かつ、
ポリプロピレンワックス(D)の含有率が、ホットメルト粘着剤100質量%中、0.1~5質量%である、
アルカリ剥離性ホットメルト粘着剤。 - 請求項1に記載のアルカリ剥離性ホットメルト粘着剤によってラベルが接着された容器。
- ラベルが胴巻きラベルであることを特徴とする請求項2に記載の容器。
- ラベルがポリプロピレンからなることを特徴とする請求項2に記載の容器。
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