JPH08183940A

JPH08183940A - エチレン系共重合物用粘着付与剤およびホットメルト接着剤組成物

Info

Publication number: JPH08183940A
Application number: JP33874294A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Ishimoto; 司石本; Takashi Ogasawara; 貴士小笠原; Kenji Takeuchi; 健二竹内
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【構成】エチレン系共重合物１００重量部、水酸基価
２０以上を有し、かつオレフィン性二重結合の全部及び
芳香環の１０％未満が水素化されている芳香族系炭化水
素樹脂を含有してなるエチレン系共重合物用粘着付与剤
５０〜１５０重量部およびワックス１０〜１００重量部
を含有してなるホットメルト接着剤組成物。【効果】高い接着力を有し、色調及び臭気にも優れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エチレン系共重合物用
粘着付与剤およびホットメルト接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホットメルト接着剤は製本用、段ボール
包装用などの分野で多く利用されており、環境への問題
が少ないことから、需要が年々伸びている。しかし、前
記ホットメルト接着剤が利用される紙の印刷適性、サイ
ズ効果、防滑効果等を向上させるために、紙表面がスチ
レン−アクリル系共重合体、ポリビニルアルコール等の
紙薬品で処理されるようになるに従い、当該紙に対する
接着性が悪くなっている。このような状況から、ホット
メルト接着剤にはこうした紙に対する接着力の向上が求
められている。また、清潔感を出すために無色、無臭に
近づけることがホットメルト接着剤が利用される分野に
おいても要求されている。

【０００３】従来より、ホットメルト接着剤としては、
エチレン系共重合物をベースポリマーとして、これに粘
着付与剤を配合したものが多く用いられている。その粘
着付与剤としては、たとえば、石油樹脂や、その水素化
物が広く用いられている。しかし、石油樹脂は色調、臭
気が悪い。また、石油樹脂は一般に接着性は良好である
が、上記ホットメルト接着剤が使用される段ボール紙等
の分野での接着性を満足できるものではない。一方、水
素化石油樹脂は色調、臭気は良好であるが、接着性が不
十分である。

【０００４】また、粘着付与剤としては、接着性を向上
させたものとしてフェノール化合物含有炭化水素樹脂が
知られている。しかし、該フェノール化合物含有炭化水
素樹脂も色調、臭気の点で満足できない。さらには、該
フェノール化合物含有炭化水素樹脂の高水素化物が知ら
れている。しかし、該フェノール化合物含有炭化水素樹
脂の高水素化物は、色調、臭気を満足するが、水素化率
が高くなるに従いフェノール化合物の水酸基が分解して
しまい接着性を満足できなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い接着
力、特に段ボール紙に対する高い接着力を有し、色調及
び臭気にも優れるエチレン系共重合物用粘着付与剤およ
びホットメルト接着剤組成物を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく、エチレン系共重合物に用いる粘着付与剤
について鋭意検討した。その結果、該粘着付与剤として
水酸基含有芳香族系炭化水素樹脂の微水素化物を用いる
ことにより前記目的を達成できることを見出した。本発
明はかかる新たな知見に基づいて完成されたものであ
る。

【０００７】すなわち、本発明は、水酸基価２０以上を
有し、かつオレフィン性二重結合の全部及び芳香環の１
０％未満が水素化されている芳香族系炭化水素樹脂を含
有してなるエチレン系共重合物用粘着付与剤、ならびに
エチレン系共重合物１００重量部、前記粘着付与剤５０
〜１５０重量部およびワックス１０〜１００重量部を含
有してなるホットメルト接着剤組成物に関する。

【０００８】本発明のエチレン系共重合物用粘着付与剤
は、水酸基含有芳香族系炭化水素樹脂を、該樹脂のオレ
フィン性二重結合の全部と芳香環の水素化率が１０％未
満となるように水素化して製造する。

【０００９】水酸基含有芳香族系炭化水素樹脂としては
特に限定されないが、一般に、ナフサのクラッキングに
より得たＣ９留分（たとえば、スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、インデン類等）を、フェノー
ル類の存在下で、カチオン重合して得られたものを用い
ることができる。

【００１０】フェノール類としては、フェノールまたは
クレゾール、キシレノール、ｐ−ｔ−ブチルフェノー
ル、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−ノニルフェノール等
のアルキルフェノール類を使用できる。これらのなかで
もフェノールが接着性の点で好ましい。これらフェノー
ル類は、単独で用いてもよく、また２種以上を併用して
もよい。フェノール類の使用量は、通常、前記Ｃ９留分
１００重量部に対して、３〜２０重量部程度、好ましく
は３〜１５重量部である。なお、得られる水酸基含有芳
香族系炭化水素樹脂の水酸基価は、水素化の際に、水素
化条件等により減少する場合があることを考慮して決定
する必要がある。

【００１１】前記水酸基含有芳香族系炭化水素樹脂の水
素化は、該水酸基価含有芳香族系炭化水素樹脂の水素化
率が前記範囲（オレフィン性二重結合の全部と芳香環の
水素化率が１０％未満）となるように、原料である水酸
基含有芳香族系炭化水素樹脂を水素化触媒の存在下に、
条件を適宜に調整して水素化反応を行う。

【００１２】オレフィン性二重結合が残存する程度の水
素化では脱臭が不十分となる。また、芳香環の水素化率
が１０％以上の場合には接着性能が悪くなる。これは、
芳香環の水素化が高くなるに従い、水酸基が分解してし
まうこと、またおそらくは樹脂中のフェノールの芳香環
が水素化されるため、水酸基がフェノール性からアルコ
ール性に変わり、接着性能へ影響しているためであると
考えられる。なお、芳香環の水素化率は少ないほど接着
力が向上する傾向にある。したがって、芳香環の水素化
率は０％でもよい。芳香族系炭化水素樹脂中のオレフィ
ン性二重結合の水素化は芳香核の水素化に比べて容易で
あり、オレフィン性二重結合を完全に水素化すれば、硫
黄化合物等が水素化分解され臭気成分の殆どは除去され
る。

【００１３】水素化触媒としては、ニッケル、パラジウ
ム、白金、コバルト、ロジウム、ルテニウム、モリブデ
ン等の金属またはこれらの酸化物、硫化物等の金属化合
物等の各種のものを使用できる。かかる水素化触媒は多
孔質で表面積の大きなアルミナ、シリカ（ケイソウ
土）、カーボン、チタニア等の担体に担持して使用して
もよい。本発明ではこれら触媒の中でも、水素化率を前
記範囲内に調整し易いことや費用面からニッケル−ケイ
ソウ土触媒を使用するのが好ましい。触媒の使用量は、
原料樹脂である芳香族系炭化水素樹脂脂の０．１〜３重
量％程度、好ましくは０．１〜１重量％である。０．１
重量％に満たない場合は水素化が進み難く、３重量％を
越える場合には水素化が進みすぎる傾向がある。

【００１４】水素化反応の条件は、水素化圧力は通常３
０〜３００Ｋｇ／ｃｍ² 程度の範囲、反応温度は通常１
５０〜３００℃程度の範囲で行う。好ましくは水素化圧
力は１００〜２００Ｋｇ／ｃｍ² であり、反応温度は２
００〜２８０℃である。水素化圧力が３０Ｋｇ／ｃｍ²
に満たない場合または反応温度が１５０℃に満たない場
合には水素化が進み難く、水素化圧力が３００Ｋｇ／ｃ
ｍ² を越える場合または反応温度が３００℃を越える場
合には分解が起こり軟化点が低下する傾向がある。また
反応時間は通常１〜７時間程度、好ましくは２〜７時間
である。前記水素化反応は芳香族系炭化水素樹脂を溶融
して、または溶剤に溶解した状態で行う。溶剤として
は、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、デ
カリン等を使用できる。

【００１５】なお、触媒の使用量および反応時間につい
ては、反応形式として回分式を採用した場合について説
明したが、反応形式としては流通式（固定床式、流動床
式等）を採用することもできる。

【００１６】得られた前記水酸基含有芳香族系炭化水素
樹脂の水素化物の水酸基価は２０以上、好ましくは２０
〜１００、より好ましくは５０〜１００である。水酸基
価が２０未満の場合には、水酸基による接着性向上の効
果が現れにくい。なお、通常水酸基含有芳香族系炭化水
素樹脂は、その水酸基価が１００程度以下のため、その
微水素化物の水酸基価も１００程度以下となるが、水酸
基価が１００を越えても性能上に特に問題はない。ま
た、軟化点は、通常８０〜１４０℃、好ましくは８０〜
１２０℃である。また、数平均分子量は、通常５００〜
１６００、好ましくは５００〜９００である。なお、原
料（未水素化物）も、水素化物と同程度の軟化点、数平
均分子量である。

【００１７】本発明のホットメルト接着剤組成物は、エ
チレン系共重合物１００重量部、前記エチレン系共重合
物用粘着付与剤５０〜１５０重量部、およびワックス１
０〜１００重量部を含有してなるものである。

【００１８】粘着付与剤が５０重量部未満の場合には、
十分な接着力が得られず、また１５０重量部を越える場
合は、十分な保持力が得られないため好ましくない。ま
た、ワックスが１０重量部未満の場合には、得られる接
着剤組成物の溶融粘度が高くなりすぎ、また１００重量
部を越える場合には、十分な保持力が得られないため好
ましくない。

【００１９】エチレン系共重合物とは、エチレンと、エ
チレンと共重合可能な単量体との共重合物であり、従来
よりホットメルト接着剤に使用されていたものを使用で
きる。エチレンと共重合可能な単量体とは、たとえば酢
酸ビニル等があげられる。酢酸ビニル含有量は通常２０
〜４５重量％程度である。なお、分子量は、メルトイン
デックス（１９０℃、荷重２１６０ｇ、１０分間）が１
０〜４００ｇ／１０分程度のものが好ましい。

【００２０】また、ワックスとしては、ホットメルト接
着剤に使用されていたものを同様に使用でき、たとえ
ば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワック
ス等の石油系ワックス、フィッシャー・トロプシュワッ
クス、低分子量ポリエチレン等の合成ワックスがあげら
れる。

【００２１】なお、本発明の接着剤組成物には、さら
に、必要に応じて消泡剤、増粘剤、充填剤、酸化防止
剤、耐水化剤、造膜助剤等の添加剤を加えることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、高い接着力を有し、色
調及び臭気にも優れるエチレン系共重合物用粘着付与剤
を提供できる。また、こうして得られる粘着付与剤を用
いることにより、上記特性を有するホットメルト接着剤
組成物を提供することができる。かかるホットメルト接
着剤組成物は、紙、特に段ボール紙に対する接着力に優
れ、たとえば、製本用、段ボール包装用等の各種用途に
使用できる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。なお、各例中、部は重量基準であ
る。

【００２４】実施例１（１）粘着付与剤の製造フェノール変性Ｃ９系炭化水素樹脂（「ネオポリマーＥ
−１００」、日本石油化学（株）製）１００部とニッケ
ルーケイソウ土触媒（「Ｎ−１１３」、日揮化学（株）
製）０．４部をオートクレーブに仕込み、水素圧２００
ｋｇ／ｃｍ² 、反応温度２５０℃、反応時間５時間の条
件下に、水素化反応を行った。反応終了後、得られた樹
脂をシクロヘキサン３００部に溶解し、ろ過により触媒
を除去した。その後、撹拌羽根、還流コンデンサー、温
度計、温度調節器及び圧力表示計の取り付けられた１リ
ットル容のセパラブルフラスコにろ液を入れ、２００
℃、２０ｔｏｒｒまで徐々に昇温・減圧して溶媒を除去
し、数量平均分子量６０１、軟化点９７．０℃、水酸基
価７０、芳香環の水素化率８％の水素化フェノール変性
Ｃ９系炭化水素樹脂（粘着付与剤）９８部を得た。得ら
れた粘着付与剤の物性を表１に示す。

【００２５】なお、水素化率は、原料樹脂及び得られた
水素化樹脂の ¹Ｈ−ＮＭＲの７ｐｐｍ付近に現れる芳香
環のＨ−スペクトル面積から以下の式に基づき算出し
た。水素化率＝｛１−（水素化樹脂のスペクトル面積／
原料樹脂のスペクトル面積）｝×１００（％）。また、
軟化点は、ＪＩＳＫ２５３１の環球法による。

【００２６】（２）接着剤組成物の調製（１）で得られた粘着付与剤４０部とワックス（「Ｈｉ
−Ｍｉｃ−１０８０」、日本精蝋（株）製）２０部を１
６０℃で溶融混合した。その後、エチレンー酢ビ共重合
体（「エバフレックスＥＶ２２０」、三井デュポンポリ
ケミカル（株）製）４０部を徐々に加え、接着剤組成物
を調製した。

【００２７】実施例２実施例１の（１）において、フェノール変性Ｃ９系炭化
水素樹脂を、フェノール変性インデン系樹脂（「ユニレ
ジン７００」、日本石油化学（株）製）に変えた他は、
実施例１の（１）と同様にして粘着付与剤を製造した。
得られた粘着付与剤の物性を表１に示す。この粘着付与
剤を用いて実施例１の（２）と同様にして接着剤組成物
を調製した。

【００２８】比較例１粘着付与剤として未水素化のフェノール変性Ｃ９系炭化
水素樹脂（「ネオポリマーＥ−１００」、日本石油化学
（株）製）を使用した他は実施例１の（２）と同様にし
て接着剤組成物を調製した。

【００２９】比較例２実施例１の（１）において、ニッケル−ケイソウ土触媒
を３．０％に変えた他は実施例１の（１）と同様にして
芳香環の水素化率９２％の粘着付与剤を製造した。得ら
れた粘着付与剤の物性を表１に示す。この粘着付与剤を
用いて実施例１の（２）と同様にして接着剤組成物を調
製した。

【００３０】比較例３実施例１の（１）において、炭化水素樹脂をフェノール
を含有しないＣ９系炭化水素樹脂（「ペトロジン１０
０」、三井石油化学（株）製）とし、水素化反応時の反
応温度を２６０℃に変えた他は実施例１の（１）と同様
にして芳香環の水素化率５％の粘着付与剤を製造した。
得られた粘着付与剤の物性を表１に示す。この粘着付与
剤を用いて実施例１の（２）と同様にして接着剤組成物
を調製した。

【００３１】実施例および比較例で得られた接着剤組成
物を以下の試験により評価した。評価結果を表２に示
す。

【００３２】（接着力）１８０℃に加熱溶融した接着剤
組成物をバーコーダーにてアルミ上にホットメルト塗工
した。このアルミを被着体である表面処理した段ボール
に接着面積２５ｍｍ×１２５ｍｍで１５０℃に加熱した
アイロンにて張り付けた後、２０℃で２４時間放置し
た。その後、雰囲気温度２０℃にてテンシロンで１８０
度剥離試験を行い、段ボールの破壊の度合いにより接着
力を以下の基準で評価した。 ○：完全に材料破壊する。 △：部分的に材料破壊する。 ×：材料破壊しない。

【００３３】（臭気）接着剤組成物を溶融して調製する
際の臭気を以下の基準で評価した。 ○：ほとんど無臭。 △：やや臭気がある。 ×：臭気が激しい。

【００３４】（色調）粘着付与剤についてガードナース
タンダードカラーにより目視判定した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水酸基価２０以上を有し、かつオレフィ
ン性二重結合の全部及び芳香環の１０％未満が水素化さ
れている芳香族系炭化水素樹脂を含有してなるエチレン
系共重合物用粘着付与剤。
【請求項２】エチレン系共重合物１００重量部、請求
項１記載の粘着付与剤５０〜１５０重量部およびワック
ス１０〜１００重量部を含有してなるホットメルト接着
剤組成物。