JPH02218780A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低溶融粘度を有し、作業性及び凝集力に優れ
たアクリル系のホットメルト接着剤組成物に関する。

（従来の技術） アクリル系接着剤は、耐候性、耐劣化性、接着性が優れ
ているために、種々の用途に利用されているが、現状で
は、溶剤型またはエマルジョン型が主流である。

無溶剤タイプの接着剤に対する要求が高まるにつれて、
アクリル系接着剤をホットメルト接着剤化しようとする
幾つかの試みがなされている。

例えば、特開昭５９−７５９７５号公報、特開昭６０−
２３４６９号公報及び特開昭６１−１０３９７１号公報
では、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと重合性ポ
リマー（いわゆるマクロマー）からなるアクリル系ホッ
トメルト接着剤組成物が提案されている。

しかしながら、上記組成物では、ホットメルト接着剤に
要求される熱溶融性（ホットメルト性）と凝集力をバラ
ンスよく付与するのが困難である。

即ち、該組成物をホットメルト接着剤として使用した場
合、６０″Ｃ以上の高温になると接着剤が流動して塗布
部分からはみ出すという欠点があり、流動性を抑制する
ために凝集力を高めると、溶融粘度が高くなり過ぎて塗
布が困難になるという欠点があった。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 本発明のホットメルト接着剤組成物は、上記問題点を解
決するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、高温で良好な溶融塗工性を有し、常温での接着力
と凝集力とが優れたアクリル系ホットメルト接着剤組成
物を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のホットメルト接着剤組成物は、特定の共重合体
（ａ）と、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）とを
主成分とし、そのことにより上記目的が達成される。

上記共重合体（ａ）は、一般式（１）で示される（メタ
）アクリル酸アルキルエステルを含有する共重合体であ
って、 １８の鎖状炭化水素基をそれぞれ示す）例えば、（メタ
）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘ
キシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）ア
クリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸オクチル、（
メタ）アクリル酸デシル等が挙げられる。

共重合体（ａ）は（メタ）アクリル酸アルキルエステル
（１）を含有するものであればよいが、本発明の２及び
３では、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（Ｉ　）
　６０〜９９．５重量％とビニル系モノマー（Ｃ）０．
５〜４０重量％との共重合体（ａｏ）が使用される。

上記ビニル系モノマー（Ｃ）とは、（メタ）アクリル酸
アルキルエステル（１）と共重合が可能であって、その
単独重合体のガラス転移点（Ｔｇ）がＯ°Ｃ以上のもの
であって、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、
マレイン酸、（メタ）アクリル系接着剤、（メタ）アク
リロニトリル、スチレン、メタクリル酸メチル、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン、（メタ）アクリル酸シクロヘキ
シル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。

上記ビニル系モノマー（Ｃ）の重合比率が、０．５重量
％未満の場合は十分な凝集力が得られず、４０重量％を
越える場合は溶融粘度が高くなり過ぎるので、モノマー
（Ｃ）の重合比率は０．５〜４０重量％に限定されるの
であり、好ましくは１〜３５重量％である。

ホットメルト接着剤組成物が、熱溶融塗布に最適な溶融
粘度を有するためには、共重合体（ａｏ）の重量平均分
子量は１０〜１００万が好ましく、より好ましくは１５
〜９０万である。

上記共重合体（ａｏ）を製造する方法は、任意の共重合
方法が採用されてよく、例えば、溶液重合、塊状重合等
によって製造される。

ここで、重合開始剤としてパーオキサイド系又はアゾ系
化合物が使用される゛が、光又は放射線等を照射して重
合してもよい。

また、分子量を調整するために、適当な連鎖移動剤、例
えばラウリルメルカプタン等を使用してもよい。

又、本発明の４及び５では、アクリル酸アルキルエステ
ル（Ｉ）を７０重量％以上含むモノマー（ｅ）と一般式
（ＩＩ）で示される重合性ポリマーとの共重合体（ａ’
）が使用される。

モノマー（ｅ）は（メタ）アクリル酸アルキルエステル
（１）を７０重量％以上含んでおればよく、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル（１）単独であってもよい。

（メタ）アクリル酸アルキルエステル（Ｉ）以外の成分
としてはエステル（１）と共重合可能な任意のビニル系
モノマーがあげられ、例えば、エステル（１）に含まれ
ない（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル、アクリ
ロニトリル、スチレン等が挙げられる。

上記ビニル系モノマーは、ホットメルト接着剤の要求性
能に応じて成分や使用量が決定されるが、使用量が３０
重量％を越える場合は、接着特性が損なわれるので３０
％未満に限定される。

又、上記重合性ポリマーは、下記一般式（■）で示され
る重合性ポリマーである。

わゆるマクロマーであり、一方の末端に重合性の（メタ
）アクリレート基を有し、他方の末端には非重合性のポ
リマーＲ４を有する。式中Ｒ３はＨ又はＣＨｚを示し、
Ｒ４で示される非重合性ポリマーは、Ｔｇが５０°Ｃ以
上で、重量平均分子量が２０００〜５００００である。

Ｔｇが５０゛Ｃ未満では、得られた接着剤が柔らかくな
り、凝集力が低下するので５０°Ｃ以上に限定される。

また、重量平均分子量が小さくなると、接着剤が柔らか
くなって凝集力が低下し、重量平均分子量が大きくなる
と、重合性ポリマー（■）の反応性が低下するため、２
０００〜５００００に限定されるのであり、好ましくは
５０００〜２００００である。

非重合性ポリマーＲ４としては、例えば、ポリスチレン
及びその誘導体、ポリメチルメタクリレート及びその誘
導体等が好適に使用される。

上記重合性ポリマー（Ｉ［）は、米国特許第３，７８６
．１１６号公報、米国特許３，８４２，０５９号公報、
特開昭６０−１３３００７号公報等に開示されている方
法により製造することができる。

重合性ポリマー（ＩＩ）のモノマー（ｅ）に対する共重
合比率は、５重量部未満の場合は十分な凝集力が得られ
ず、３０重量部を越える場合は溶融粘度が高くなり過ぎ
且つ接着力が低下するので上記範囲に限定されるのであ
り、好ましくは８〜２５重量部である。

また、ホットメルト接着剤が熱溶融塗布に最適な溶融粘
度を有するためには、共重合体（ａ″）の重量平均分子
量は１０〜８０万が好ましく、より好ましくは１５〜７
０万である。

本発明に使用されるベンジリデンソルビトール誘導体（
ｂ）としては、ソルビトールと芳香族アルデヒドとの脱
水縮合物であるジベンジリデンソルビトール誘導体やト
リベンジリデンソルビトール銹導体等、例えば、１，３
：２．４−ジベンジリデンソルビトール、Ｌ３：２，４
−ｐ＋ｐ’−ジトルイリデンソルビトール及び１＋３：
２．４：５，６−　トリベンジリデンソルビトールが好
適であり、これらの成分が単独もしくは二種以上の混合
物として使用される。

本発明の２においては、上記共重合体（ａ’）　１００
重量部に、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が０
．５〜１５重量部、好ましくは１〜１３重量部重量され
る。

誘導体（ｂ）の配合量が０．５重量部未満の場合は所期
の効果が殆ど得られず、１５重量部を越える場合はホッ
トメルト接着剤に必要なオープンタイムが十分にとれな
くなるので、上位範囲に限定される。

本発明の３においては、更に金属石鹸（ｄ）が添加され
る。

上記で使用される金属石鹸（ｄ）としては、脂肪酸とカ
ルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属との金属石鹸
や、脂肪酸とリチウム、ナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属との金属石鹸が好適である。脂肪酸としては、
ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘニン酸等が使用される。

上記金属石鹸（ｄ）は、単独もしくは二種以上の混合物
として使用される。

本発明の３においては、共重合体（ａ’）１００重量部
に、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が０．５〜
１０重量部、好ましくは１〜８重量重量合され、更に金
属石鹸（ｄ）が０．０１〜０．８重量部、好ましくは０
．０３〜０．５重量部配合される。

誘導体（ｂ）の配合量が０．５重量部未満の場合は所期
の効果が殆ど得られず、１０重量部を越える場合はホン
トメルト接着剤に必要なオープンタイムが十分にとれな
くなるので、上位範囲に限定される。

また、金属石鹸（ｅ）の配合量が０．０１未満の場合は
耐熱老化性が向上せず、０．５重量部を越える場合は溶
融粘度が上昇し塗工性が損なわれる。

本発明の４においては、上記共重合体（ａ″）と、ベン
ジリデンソルビトール誘導体（ｂ）からなり、共重合体
（ａ”）のモノマー（ｅ）成分１００重量に対し、ベン
ジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が０．５〜１５重量
部重量される。

ベンジリデンソルビトール誘導体（ロ）の配合量が０．
５重量部未満の場合は所期の効果が殆どなく、１５重量
部を越える場合はホットメルト接着剤に必要なオープン
タイムを十分にとることができなくなるので上記範囲に
限定されるのであり、好ましくは１〜１２重量部である
。

本発明の５においては、上記共重合体（ａ″）と、ベン
ジリデンソルビトール誘導体（ｂ）と金属石鹸（ｄ）か
らなり、共重合体（ａ“）のモノマー（ｅ）成分１００
重量に対し、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が
０．５〜１０重量部と金属石鹸（ｄ）０　、０１〜０．
８重量部配合される。

ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）の配合量が０．
５重量部未満の場合は所期の効果が殆どなく、１０重量
部を越える場合はホットメルト接着剤に必要なオープン
タイムを十分にとることができなくなるので上記範囲に
限定されるのであり、好ましくは１〜１２重量部である
。

また、金属石鹸（ｄ）の配合量が０．０１重量部未満の
場合は耐熱老化性が向上せず、０．８重量部を越える場
合は溶融粘度が上昇し、塗工性が損なわれるので上記範
囲に限定されるのであり、好ましくは０．０３〜０．５
重量部である。

ヘンシリデンソルビトール誘導体（１））及び金属石鹸
（ｄｌの配合方法は、任意の方法が採用されてよく、例
えば、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド等の
有機溶媒に熔解して混合し、有機溶媒を揮発させる方法
、共重合体（ａ）と共に加熱溶融して混練する方法等が
挙げられる。

又、接着剤組成物に、更に幅広い接着特性を付与するた
めに、必要に応じて、可塑剤、粘着付与剤、充填剤、酸
化防止剤等を添加してもよい。

（作用） 本発明のホットメルト接着剤組成物は、特定の（メタ）
アクリル酸アルキルエステルを含有する共重合体（ａ）
に、ベンジリデンソルビトール誘導体℃）が配合されて
いるので、接着剤組成物が１８０°Ｃ前後の溶融温度に
加熱されたときは、ベンジリデンソルビトール誘導体（
ｂ）が溶融することによって、接着剤組成物の粘度上昇
を抑制し、接着剤組成物が約１００℃以下の温度に冷却
されたときは、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）
は、その分子間の凝集力と水素結合による配向により結
晶化し、接着剤組成物の中で三次元網目構造を構成する
ことにより、凝集力を向上させることができる。

また、共重合体（ａ）が、特定の（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステルと重合性ポリマー（ａ”）とからなる場
合は、重合性ポリマー（ａ′″）の末端Ｒ４基がグラフ
ト化した構造となり、得られた接着剤の高次構造はポリ
　（メタ）アクリル酸アルキル部分とＲ１の部分が相分
離した構造となり、常温付近では物理架橋状態を呈する
ことによって被着体と強固に接着する。また、高温では
該物理架橋状態が消失して流動性を有するので容易に塗
布することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例について述べる。

実施例１〜８、比較例１〜４ １）ホットメルト接着剤の調製 １！のセパラブルフラスコに酢酸エチル１００重量部を
入れ、表１に示された所定量の（メタ）アクリル酸アル
キルエステル（Ｉ）、ビニル系モノマー（Ｃ）、及びラ
ウリルメルカプタンを添加して均一に混合した後昇温し
、酢酸エチル還流下にて、アゾビスイソブチロニトリル
を１時間毎に０．０１重量部滴下して、６時間共重合を
行い共重合体（ａ）の溶液を得た。

この溶液の溶剤を連敗後、表１に示された所定量の共重
合体（ａ）、粘着付与樹脂及びベンジリデンソルビトー
ル誘導体℃）を配合し、１９０°Ｃで１時間加熱混練し
ホントメルト接着剤を得た。

２）物性測定 ｌ）で得られたホットメルト接着剤を用いて、下記の物
性測定を行い、その結果を表１に示した。

（ｉ）凝集力 ホットメルト接着剤を５Ｘ５Ｘ５［１１１１角に切断し
て試験片を作り、試験片を垂直に保持したアルミニウム
板に貼付し、８０°Ｃのオープン中で１２時間放置した
後、試験片の垂れ長さを測定し、凝集力とした。

（ｉｉＨ９０°Ｃ溶融粘度 １）で得られたホットメルト接着剤につき、Ｂ型粘度計
（東京計器製）を使用して、１９０°Ｃにおける粘度を
測定した。

（回転数：　２．５ｒｐｒａ　、ロータｒ　；＃　ＨＨ
４）（ｉｊ）接着力 表面が清浄なポリエチレン板（厚さ１．５Ｍ、中２Ｃ１
ｍ）に、１９０°Ｃのホットメルト接着剤を厚さ１＋ｍ
ａ、１１０Ｘ２０の面積で塗布した後、接着剤の剪断接
着強度を測定し接着力とした。

実施例９〜２０、比較例５〜６ １）ホットメルト接着剤の調製 実施例１で行ったと同様にして、表２に示された所定量
の（メタ）アクリル酸アルキルエステル（Ｉ）、ビニル
系モノマー（Ｃ）、ラウリルメルカプタン等を共重合し
て共重合体（ａ）の溶液を得、粘着付与樹脂、ベンジリ
デンソルビトール誘導体（ｂ）及び金属石鹸（ｄ）を添
加゛してホットメルト接着剤を得た。

２）物性測定 実施例１で行ったと同様にして、凝集力（初期値）　、
１９０°Ｃ溶融粘度及び接着力の測定を行い、その結果
を表２に示した。

また、ホットメルト接着剤をオープンカップ中に入れ、
１９０°Ｃで４０分間放置した後、実施例１で行ったと
同様にして凝集力の測定を行い、老化試験後の凝集力と
した。

実施例２１〜３２、比較例７〜１２ １）ホントメルト接着剤の調製 実施例１で行ったと同様にして、表３に示された所定量
の（メタ）アクリル酸アクリルエステル（Ｉ）：重合性
ポリマー（ＩＩ）等を共重合して共重合体（ａ）の溶液
を得、粘着付与樹脂及びベンジリデンソルビトール誘導
体（ｂ）を添加してホットメルト接着剤を得た。

２）物性測定 実施例１で行ったと同様にして、凝集力、１９０゛Ｃ溶
融粘度及び接着力の測定を行い、その結果を表３に示し
た。

実施例３３〜４４、比較例１３ １）ホットメルト接着剤の調製 実施例１で行ったと同様にして、表４に示された所定量
の（メタ）アクリル酸アクリルエステル（■）、重合性
ポリマー（ＩＩ）等を共重合して共重合体（ａ）の溶液
を得、粘着付与樹脂、ベンジリデンソルビトール誘導体
０））及び金属石鹸（ｄ）を添加してホットメルト接着
剤を得た。

剤を得た。

２）物性測定 実施例１で行ったと同様にして、凝集力、１９０″Ｃ溶
融粘度及び接着力の測定を行い、その結果を表４に示し
た。

また、ホットメルト接着剤をオープンカップ中に入れ、
１９０　’Ｃで４０分間放置した後、実施例１で行った
と同様にして凝集力の測定を行い、老化試験後の凝集力
とした。

（以下余白） （発明の効果） 本発明ホントメルト接着剤組成物は、上述のように、　
（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、ビニル系モノ
マーもしくは重合性ポリマーとが共重合しているので、
熱溶融塗工性と接着性との性能バランスが優れており、
更に、結晶化成分であるベンジリデンソルビトール誘導
体が配合されているので、高温における溶融粘度低下が
大きく、塗布性能が優れているとともに、常温における
凝集力が優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ）で示される（メタ）アクリル酸アル
   キルエステルを含有する共重合体（ａ）と、▲数式、化
   学式、表等があります▼−−−−−−−−（ I ） （式中Ｒ＿１はＨ又はＣＨ＿３を、Ｒ＿２は炭素数２〜
   １８の鎖状炭化水素基をそれぞれ示す。）ベンジリデン
   ソルビトール誘導体（ｂ）を主成分とすることを特徴と
   するホットメルト接着剤組成物。 ２、一般式（ I ）で示される（メタ）アクリル酸アル
   キルエステル６０〜９９．５重量％と、その単独重合体
   のガラス転移点（Ｔｇ）が０℃以上のビニル系モノマー
   （ｃ）０．５〜４０重量％とのラジカル共重合体（ａ’
   ）１００重量部と、ベンジリデンソルビトール誘導体（
   ｂ）０．５〜１５重量部からなることを特徴とするホッ
   トメルト接着剤組成物。 ３、請求項２記載の共重合体（ａ’）１００重量部と、
   ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）０．５〜１０重
   量部と、金属石鹸（ｄ）０．０１〜０．８重量部からな
   ることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。 ４、一般式（ I ）で示される（メタ）アクリル酸アル
   キルエステルを７０重量％以上含むモノマー（ｅ）１０
   ０重量部と、一般式（II）で示される重合性ポリマー５
   〜３０重量部との共重合体（ａ”）と、▲数式、化学式
   、表等があります▼−−−−−−−（II） （式中Ｒ＿３はＨ又はＣＨ＿３を、Ｒ＿４は重量平均分
   子量２０００〜５００００でＴｇが５０℃以上の非重合
   性ポリマーをそれぞれ示す。） ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）からなり、共重
   合体（ａ”）のモノマー（ｅ）成分１００重量部に対し
   ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が０．５〜１５
   重量部であることを特徴とするホットメルト接着剤組成
   物。 ５、請求項４に記載の共重合体（ａ”）と、ベンジリデ
   ンソルビトール誘導体（ｂ）と、金属石鹸（ｄ）からな
   り、共重合体（ａ”）のモノマー（ｅ）成分１００重量
   部に対し、ベンジリデンソルビトール誘導体（ｂ）が０
   ．５〜１０重量部で、金属石鹸（ｄ）が０．０８〜０．
   ８重量部であることを特徴とするホットメルト接着剤組
   成物。