JPH07268311A

JPH07268311A - ホットメルト型接着剤組成物

Info

Publication number: JPH07268311A
Application number: JP6088058A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yagi; 均八木; Kyoko Kondo; 恭子近藤; Yoshihiro Murakami; 義博村上
Original assignee: RIKA HERCULES KK
Current assignee: RIKA HERCULES KK
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1994-04-01
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】臭気、接着力等の諸物性を損なうことなく、
低温特性、耐熱性及びスプレー塗布方式に対応可能な高
度の加熱安定性を有するホットメルト型接着剤組成物を
提供する。【構成】本発明に係るホットメルト型接着剤組成物
は、ベースポリマー（エチレン系共重合体）、粘度調整
剤（ワックス類）及び粘着付与剤とを含有するホットメ
ルト接着剤組成物であって、必須の粘着付与剤成分とし
て、重合ロジン系ロジンエステルを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットメルト型接着剤
組成物に関する。更に詳しくは、耐熱性（高温時の接着
性又は保持力）、加熱安定性（加熱時に皮張りが生じな
いこと）、低温特性（低温時における柔軟性）等の諸物
性に優れた新規なホットメルト型接着剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ホットメルト型接着剤とは、常温で固体
であり、使用時に加熱溶融して各種機材に塗布し、接着
させ、冷却し固化させて、接着力を発現させるものであ
る。当該ホットメルト型接着剤は固形分が１００％であ
り、火災の危険性が少なく、取り扱いが容易であるこ
と、接着のセットタイムが短縮できること等の多くの利
点を有している。

【０００３】かかるホットメルト型接着剤は、通常、ベ
ースポリマー、粘度調整剤及び粘着付与剤とを必須成分
として構成されている。

【０００４】従来、粘着付与剤としてはロジン系、テン
ペル系等の天然樹脂或いは各種石油樹脂が用いられてい
る。

【０００５】特に、ロジン系樹脂は、接着力、低温特性
の点で優れるため従来より賞用されているが、耐熱性、
加熱安定性（耐皮張り性）の点で不十分である。

【０００６】そのため、当該樹脂を不均化又は水素添加
反応せしめることにより安定化させ、当該欠点を解消し
ている。しかしながら、かかる安定化方法を採用した場
合であっても、十分な耐熱性の改良効果が認められず、
実用性に劣るものである。

【０００７】耐熱性に関しては、ロジン系樹脂を部分フ
マル化又は部分マレイン化することにより樹脂軟化点を
高めることにより改良されている。しかしながら、かか
る方法で耐熱性を改良した場合、一般的に高分子量体と
なるために相溶性、加熱安定性及び低温特性の点で不十
分である。

【０００８】一方、ホットメルト型接着剤の塗布方式と
しては、ロール方式、スプレー方式等があり、スプレー
方式を採用する場合には、スプレーノズルの詰まりを避
ける必要性が生じるため、従来の加熱安定性より更に厳
しい性能が要求されているものの、まだ満足できる特性
が得られていない。

【０００９】叙上の如く、従来公知のいずれの粘着付与
樹脂を用いても臭気、接着力、低温特性、耐熱性及び加
熱安定性の全ての特性を同時に満足しうるホットメルト
型接着剤が得られていないのが現状である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、臭気、接着
力等の諸物性を損なうことなく、低温特性、耐熱性及び
スプレー塗布方式に対応可能な高度の加熱安定性を有す
るホットメルト型接着剤組成物を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来技
術の課題を解決しうる新規有用なホットメルト型接着剤
を開発すべく、ホットメルト型接着剤に配合される粘着
付与剤に着目し、鋭意検討を行った結果、特定のロジン
系粘着付与剤を用いることによって、初めて前記課題を
解決しうることを見い出し、かかる知見に基づいて本発
明を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明に係るホットメルト型接着剤
組成物は、ベースポリマー、粘度調整剤及び粘着付与剤
とを含有するホットメルト接着剤組成物において、必須
の粘着付与剤成分として、重合ロジンと水添ロジン、水
添蒸留ロジン、不均化ロジン及び不均化蒸留ロジンより
なる群から選ばれる１種若しくは２種以上のロジン類と
の混合物をロジン成分とし、当該ロジン成分と多価アル
コール成分から得られるロジンエステルを含有すること
を特徴とする。

【００１３】本発明に係るホットメルト型接着剤組成物
は、下記の優れた諸物性を具備する有用なホットメルト
型接着剤組成物である。 (1)塗工時に臭気が無い。 (2)各種機材に対する接着性が良好である。 (3)低温条件下においても十分な柔軟性を有している。 (4)高温条件下においても所定の接着性を損なわない。 (5)スプレー方式対応できる十分な加熱安定性（皮張り
をしない）を有する。特に、低温特性、耐熱性及びスプレー方式に伴う高度な
加熱安定性に優れたホットメルト型接着剤組成物であ
る。

【００１４】ベースポリマーとしては、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリレート共
重合体等のエチレン系共重合体、ポリエチレン、ポリア
ミド、ポリウレタン、ポリエステル、熱可塑性ゴム等の
熱可塑性樹脂等が例示され、中でも柔軟性、加熱安定性
及び価格等の点から、エチレンと、酢酸ビニルエステル
及びアクリル酸エステルよりなる群から選ばれる１種若
しくは２種以上の共重合体（以下「エチレン系共重合
体」と総称する。）が推奨される。

【００１５】粘度調整剤としては各種のワックス類が例
示され、その具体例としては、パラフィンワックス等の
石油系ワックス、天然ワックス、ポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。これら
は、得られるホットメルト型接着剤組成物の用途に応じ
適宜選択できる。

【００１６】ロジン成分としては、重合ロジンを必須ロ
ジンとし、これと水添ロジン、水添蒸留ロジン、不均化
ロジン及び不均化蒸留ロジンよりなる群から選ばれる１
種若しくは２種以上のロジン類との混合物が例示され、
当該混合物としては、重合ロジンと水添ロジンとの混合
物、重合ロジンと水添蒸留ロジンとの混合物、重合ロジ
ンと不均化ロジンとの混合物、重合ロジンと不均化蒸留
ロジンとの混合物及び重合ロジンと不均化ロジンと水添
ロジンとの混合物等が例示され、特に重合ロジンと不均
化ロジンとの混合物が推奨される。

【００１７】本発明に係る重合ロジンとは、ロジン酸を
二量化して得られるダイマー酸を含有する樹脂の総称で
ある。当該ダイマー酸含有率は、特に限定されないが、
通常、１０〜９０％である。

【００１８】当該重合ロジンとして、より具体的には、
理化ハーキュレス社の製品である「ポリペールレジン」
（ダイマー酸含有率４０％）や「ダイマレックスレジ
ン」（ダイマー酸含有率８０％）等が例示される。

【００１９】水添ロジンとしては、理化ハーキュレス社
の製品である「ステベライトレジン」や「フォーラルＡ
Ｘ」等が例示される。

【００２０】水添蒸留ロジンとしては、上記水添ロジン
の蒸留物等が例示される。

【００２１】不均化ロジンとしては、「レジン７３１
Ｄ」（商品名、ハーキュレス社製）等が例示される。

【００２２】不均化蒸留ロジンとしては、上記不均化ロ
ジンの蒸留物等が例示される。

【００２３】当該ロジン成分に含まれる重合ロジンは、
そのダイマー酸含有量により異なるが、通常、３〜９７
重量％、好ましくは５〜８０重量％とするのが良い。

【００２４】多価アルコール成分としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール等の２価アルコール；
グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン等の３価アルコール；ペンタエリスリトール、ジ
グリセリン等の４価アルコール等が挙げられ、特にグリ
セリン、ペンタエリスリトール及びそれらの混合物が好
ましい。

【００２５】本発明に係るロジンエステルは、通常のエ
ステル化反応と同様にして調製される。例えば、ロジン
成分と多価アルコール成分の両成分をエステル化触媒の
存在下又は不存在下に、溶媒の存在下又は不存在下に加
熱脱水せしめることにより行い得る。

【００２６】ここで、必要に応じて用いられるエステル
化触媒としては、硫酸、酢酸、パラトルエンスルホン酸
等の酸触媒、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の
水酸化物、酸化マグネシウム等の金属酸化物、炭酸カル
シウム、酢酸カルシウム等の通常のエステル化触媒を使
用できる。

【００２７】両成分の仕込み比率は、特に限定されるも
のでないが、ロジン成分の酸価や得られる最終樹脂の軟
化点等を考慮して適宜決定される。通常は上記アルコー
ルが最終樹脂中７〜２０重量％となる量が好ましい。

【００２８】かくして得られるロジンエステルの軟化点
は、８０〜１８０℃、より好ましくは１００〜１５０℃
である。軟化点が８０℃未満の場合には、得られるホッ
トメルト型接着剤組成物が耐熱性の点で不十分となり、
又、１８０℃を越える場合、ロジンエステルのベースポ
リマーに対する相溶性が劣るため、結果として、接着力
の低下につながる。

【００２９】当該ロジンエステルの重量平均分子量につ
いては、特に制限は無いが、ポリスチレン換算で通常、
９００〜３０００程度、好ましくは１５００〜２５０
０程度である。

【００３０】又、当該ロジンエステルの酸価について
は、特に制限はないが、通常２０以下であることが好ま
しい。酸価が２０を越える場合、ロジンエステルのベー
スポリマーに対する相溶性が若干劣る傾向がある。

【００３１】本発明に係るロジンエステルは、単独で又
は他の粘着付与剤成分と併用されて粘着付与剤を構成す
る。

【００３２】上記他の粘着付与剤成分としては、一般的
なロジンエステル、テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油
樹脂及びスチレン系樹脂等が例示され、その配合比率と
しては、所定の効果が得られる限り特に制限されず、適
宜選択することができる。

【００３３】本発明のホットメルト型接着剤組成物にお
けるベースポリマー、粘度調整剤及びロジン系粘着付与
剤の配合割合は、特に制限されず、得られるホットメル
ト型接着剤組成物の使用目的及び用途等に応じて広い範
囲から選択できる。

【００３４】例えば、紙、各種プラスチックフィルム、
アルミ箔及び包装関係用の接着剤として使用される場合
は、比較的ベースポリマーの少ない配合とされ、ロール
コーティング、グラビヤコーティング、ディップコーテ
ィング、スプレーコーティング等の各種塗工方法により
機材に塗布され使用される。通常、これらの用途に対し
ては、ベースポリマー（エチレン系共重合体）１００重
量部に対し、ロジンエステル系粘着付与剤が２０〜３０
０重量部となるように配合することが好ましい。

【００３５】又、木工用及び製本用等の比較的強い接着
力を必要とする場合は、ベースポリマーとロジン系粘着
付与剤とを主体とする配合により、剛性及び可撓性に富
む高い接着力を有するホットメルト型接着剤組成物を調
製する。この場合の配合として、ベースポリマー（エチ
レン系重合体）１００重量部に対してロジン系粘着付与
剤が２０〜２００重量部、好ましくは１００〜１３０重
量部及び粘度調整剤（ワックス類）が１０〜１００重量
部、好ましくは２０〜５０重量部となるように配合す
る。

【００３６】本発明に係るホットメルト型説着剤組成物
には、その用途に応じて、酸化防止剤、充填剤、可塑
剤、増量剤、防黴剤その他エラストマー等を適宜配合す
ることができる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。

【００３８】試験片の作成ホットメルト・アプリケーターで１８０℃にて溶融した
コンパウンドを段ボール（Ｋ６ライナー）試験片（２５
×５０mm）にビード状（ビード量０．０７〜０．０９
ｇ）に塗布し、直ちに別の試験片を重ねて手で圧着し
た。

【００３９】各種試験方法

【００４０】１．色調ＵＳＤＡ（United States Department of Agricultur
e）ロジンスケールに基づいて評価する。

【００４１】２．臭気１７０℃にて試料コンパウンドを混合する際に感ずる臭
気の程度を観察し、以下のとおり評価する。 ×：有り、△：少し有り、○：ほぼ無し、◎：無し

【００４２】３．相溶性試料コンパウンドを作成後、サンプリングし、１８０℃
まで加熱したときの濁りの程度を目視にて観察し、以下
のとおり評価する。 ×：濁り、△：微濁、○：透明

【００４３】４．接着力試験片を室温で２４時間養生し、更に５０℃の条件下で
４時間以上静置した後、試験に供した。試験は、段ボー
ル試験片を強制的に引き剥し、その時の段ボール表層紙
の材破率で評価する。

【００４４】５．耐熱性（耐熱保持力）試験片を昇温プログラム制御可能な定温オーブン（ヤマ
ト（株）製ＤＮ−６３Ｈ）内に設置したテスター産業
（株）製保持力試験機にセットし、試験片の下端に２０
０ｇの荷重を掛ける。４０℃で３０分間予熱した後、１
０℃／１０分で昇温し、試験片が剥離して落下したとき
の温度を測定する。

【００４５】６．低温特性試料コンパウンドを厚さ２mmのシートとなるように成形
し、５℃の条件下に４時間放置する。当該条件下で作成
したシート試験片（５個）を折り曲げたとき、割れが発
生したシート試験片の数により判定する。 ○：０〜１個、△：２〜３個、×：４〜５個

【００４６】７．加熱安定性（耐皮張り性）７０mlのマヨネーズ瓶に試料コンパウンド２０ｇを秤取
り、１８０℃のファンオーブン中で加熱し、２４時間、
４８時間及び７２時間後の皮張りの有無を目視にて観察
し、皮張りが認められる時間を基準として以下のとおり
評価した。 ×：２４時間、△：４８時間、○：７２時間、◎：７２
時間以上

【００４７】製造例１攪拌装置、冷却管、分水器、温度計及び窒素導入管を備
えた２リットルの四つ口フラスコに、ロジン成分として
重合ロジン（商品名「ダイマレックスレジン」、理化ハ
ーキュレス社製、「重合ロジンＡ」）１００ｇ及び不均
化ロジン（商品名「レジン７３１Ｄ」、ハーキュレス社
製、以下同様）９００ｇを仕込み、窒素気流下で１８０
℃まで加熱し、攪拌溶融した。次いで、多価アルコール
成分としてペンタエリスリトール８５ｇを添加して、攪
拌下、２８５℃まで昇温し、１２時間エステル化反応を
行い、目的とするロジンエステル（色調Ｘ、軟化点１１
７℃、酸価１３．２、以下「本ロジンエステル１」とい
う。）を得た。

【００４８】製造例２ロジン成分として重合ロジン（商品名「ポリペールレジ
ン」、理化ハーキュレス社製、「重合ロジンＢ」）５０
０ｇ及び不均化ロジン５００ｇを用い、多価アルコール
成分としてペンタエリスリトール１２０ｇを用いた他は
製造例１と同様にして目的とするロジンエステル（色調
ＷＷ、軟化点１２５℃、酸価１７．０、以下「本ロジン
エステル２」という。）を調製した。

【００４９】製造例３ロジン成分として「重合ロジンＢ」８００ｇ及び不均化
ロジン２００ｇを用い、多価アルコール成分としてペン
タエリスリトール１００ｇを用いた他は製造例１と同様
にして目的とするロジンエステル（色調ＷＧ、軟化点１
４０℃、酸価１９．８、以下「本ロジンエステル３」と
いう。）を調製した。

【００５０】製造例４ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇ及び不均化
ロジン５００ｇを用い、多価アルコール成分としてグリ
セリン８００ｇを用いた他は製造例１と同様にして目的
とするロジンエステル（色調Ｘ、軟化点１２０℃、酸価
１５．３、以下「本ロジンエステル４」という。）を調
製した。

【００５１】製造例５ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇ及び不均化
ロジン５００ｇを用い、多価アルコール成分としてペン
タエリスリトール１５０ｇを用いた他は製造例１と同様
にして目的とするロジンエステル（色調Ｘ、軟化点１２
２℃、酸価９．９、以下「本ロジンエステル５」とい
う。）を調製した。

【００５２】製造例６ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇ及び水添ロ
ジン（商品名「ステベライトレジン」、理化ハーキュレ
ス社製、以下同様）５００ｇを用い、多価アルコール成
分としてペンタエリスリトール１２５ｇを用いた他は製
造例１と同様にして目的とするロジンエステル（色調Ｗ
Ｇ、軟化点１１５℃、酸価１８．０、以下「本ロジンエ
ステル６」という。）を調製した。

【００５３】製造例７ロジン成分として「重合ロジンＢ」８００ｇ及び水添ロ
ジン２００ｇを用い、多価アルコール成分としてペンタ
エリスリトール１１０ｇを用いた他は製造例１と同様に
して目的とするロジンエステル（色調ＷＧ、軟化点１２
０℃、酸価１３．６、以下「本ロジンエステル７」とい
う。）を調製した。

【００５４】製造例８ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇ及び水添ロ
ジンの蒸留物５００ｇを用い、多価アルコール成分とし
てペンタエリスリトール１１２ｇを用いた他は製造例１
と同様にして目的とするロジンエステル（色調Ｘ、軟化
点１２５℃、酸価１６．０、以下「本ロジンエステル
８」という。）を調製した。

【００５５】製造例９ロジン成分として「重合ロジンＢ」４００ｇ、不均化ロ
ジン４００ｇ及び水添ロジン２００ｇを用い、多価アル
コール成分としてペンタエリスリトール１１８ｇを用い
た他は製造例１と同様にして目的とするロジンエステル
（色調ＷＷ、軟化点１２２℃、酸価１７．１、以下「本
ロジンエステル９」という。）を調製した。

【００５６】製造例１０ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇ及び不均化
ロジンの蒸留物５００ｇを用い、多価アルコール成分と
してペンタエリスリトール１２０ｇを用いた他は製造例
１と同様にして目的とするロジンエステル（色調ＸＡ、
軟化点１３０℃、酸価１０．２、以下「本ロジンエステ
ル１０」という。）を調製した。

【００５７】比較製造例１ロジン成分としてガムロジン（中国産、以下同様）１０
００ｇを用い、多価アルコール成分としてグリセリン１
１１ｇを用いた他は製造例１と同様にして目的とするロ
ジンエステル（色調ＸＡ、軟化点９０℃、酸価８．８、
以下「比較ロジンエステル１」という。）を調製した。

【００５８】比較製造例２ロジン成分として「重合ロジンＢ」１０００ｇを用い、
多価アルコール成分としてペンタエリスリトール１００
ｇを用いた他は製造例１と同様にして目的とするロジン
エステル（色調ＷＧ、軟化点１２０℃、酸価８．０、以
下「比較ロジンエステル２」という。）を調製した。

【００５９】比較製造例３ロジン成分としてマレイン化ロジン（マレイン化率１０
％のガムロジン）１０００ｇを用い、多価アルコール成
分としてグリセリン８３ｇを用いた他は製造例１と同様
にして目的とするロジンエステル（色調ＸＡ、軟化点１
０８℃、酸価２０．０、以下「比較ロジンエステル３」
という。）を調製した。

【００６０】比較製造例４ロジン成分として不均化ロジン１０００ｇを用い、多価
アルコール成分としてペンタエリスリトール１００ｇを
用いた他は製造例１と同様にして目的とするロジンエス
テル（色調ＷＷ、軟化点１１６℃、酸価１９．０、以下
「比較ロジンエステル４」という。）を調製した。

【００６１】比較製造例５ロジン成分として水添ロジン１０００ｇを用い、多価ア
ルコール成分としてペンタエリスリトール１５０ｇを用
いた他は製造例１と同様にして目的とするロジンエステ
ル（色調Ｎ、軟化点１００℃、酸価１４．５、以下「比
較ロジンエステル５」という。）を調製した。

【００６２】比較製造例６ロジン成分として「重合ロジンＢ」５００ｇとガムロジ
ン５００ｇとを用い、多価アルコール成分としてペンタ
エリスリトール１００ｇを用いた他は製造例１と同様に
して目的とするロジンエステル（色調ＷＷ、軟化点１２
５℃、酸価１５．６、以下「比較ロジンエステル６」と
いう。）を調製した。

【００６３】実施例１下記の構成成分をステンレス製ビーカーに仕込み、１７
０℃、窒素雰囲気下で十分に混合してホットメルト型接
着剤組成物（コンパウンド）を作成し、その特性を評価
した。得られた結果を第１表に示す。

【００６４】ＥＶＡ(MI=150,VAc=28%)（東ソー（株）製）３５重量部マイクロワックス155゜F（日本石油（株）製）１５重量部本ロジンエステル１５０重量部

【００６５】実施例２〜１０本ロジンエステル１に代えて、本ロジンエステル２〜１
０を夫々用いた他は実施例１と同様にしてコンパウンド
を作成し、それらの特性を評価した。得られた結果を第
１表に示す。

【００６６】比較例１〜６本ロジンエステル１に代えて、比較ロジンエステル１〜
６を夫々用いた他は実施例１と同様にして比較コンパウ
ンドを作成し、それらの特性を評価した。得られた結果
を第１表に示す。

【００６７】

【発明の効果】本発明に係るロジンエステル系粘着付与
剤に用いることにより、低臭気で、接着力を損なわず、
且つ低温特性、耐熱性及び加熱安定性の諸物性に優れた
ホットメルト型接着剤組成物を得ることができる。

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースポリマー、粘度調整剤及び粘着付
与剤とを含有するホットメルト接着剤組成物において、
必須の粘着付与剤成分として、重合ロジンと水添ロジ
ン、水添蒸留ロジン、不均化ロジン及び不均化蒸留ロジ
ンよりなる群から選ばれる１種若しくは２種以上のロジ
ン類との混合物をロジン成分とし、当該ロジン成分と多
価アルコール成分から得られるロジンエステルを含有す
ることを特徴とするホットメルト型接着剤組成物。
【請求項２】多価アルコール成分が、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール及びそれらの混合物である請求項１
に記載のホットメルト型接着剤組成物。
【請求項３】ロジンエステルの軟化点が、８０〜１８
０℃である請求項１又は請求項２に記載のホットメルト
型接着剤組成物。
【請求項４】ロジンエステルの軟化点が、１００〜１
５０℃である請求項１又は請求項２に記載のホットメル
ト型接着剤組成物。
【請求項５】ベースポリマーが、エチレン系共重合体
である請求項１〜４の何れかの項に記載のホットメルト
型接着剤組成物。
【請求項６】粘度調整剤が、ワックス類である請求項
１〜５の何れかの項に記載のホットメルト型接着剤組成
物。