JPH10168418A

JPH10168418A - ホットメルト接着剤

Info

Publication number: JPH10168418A
Application number: JP33124096A
Authority: JP
Inventors: Yasukazu Zenki; 靖一善木
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリオレフィン材料に対して予熱や表面処理
を施さなくても、優れた低温接着性を発揮しうるホット
メルト接着剤を提供する。【解決手段】エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）及び粘着付与樹脂（ｂ）を主成分とするホットメ
ルト接着剤において、エチレン−アクリル酸エステル共
重合体（ａ）が、アクリル酸エステル含有量１モル％以
上１２モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重
合体とアクリル酸エステル含有量１２モル％以上３０モ
ル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体とか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホットメルト接着
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン材料は、入手が容易であり、しかも、
フィルム、シート、発泡シート、各種成形品等への加工
が容易であることから、各種の産業分野で広く使用され
ている。

【０００３】しかし、ポリオレフィン材料は、表面エネ
ルギーが低く、接着剤による接着が困難であるため、一
般に濡れ性の良好な有機溶剤系接着剤を用いた接着が広
く行われれいる。しかしながら、近年有機溶剤の使用に
対する規制が厳しくなってきており、有機溶剤を使用し
ない接着剤による接着が種々試みられている。有機溶剤
を使用しない接着方法の一つとして、例えば、ホットメ
ルト接着剤が検討されている。しかしながら、一般に広
く使用されているエチレン−酢酸ビニル共重合体をベー
スポリマーとするホットメルト接着剤では、ポリオレフ
ィン材料に対する接着性が十分ではないという問題点が
あった。

【０００４】上記問題点の解決策として、例えば、特開
昭５４−７２２３９号公報には、４〜３５重量％のビニ
ルエステルを含有する第１エチレン−ビニルエステル共
重合体と、３５重量％以上のビニルエステルを含有する
第２エチレン−ビニルエステル共重合体との混合物をベ
ースポリマーとし、これに粘着付与樹脂及びポリエチレ
ンワックスを配合したホットメルト接着剤組成物ならび
に、このホットメルト接着剤組成物を用いて、ポリエチ
レンやポリプロピレン等の低表面エネルギープラスチッ
クを接着する際に、プラスチック表面を少なくとも５０
℃以上に加熱する接着方法が開示されている。

【０００５】しかしながら、上記ホットメルト接着剤組
成物を用いて、プラスチック表面を予め加熱することな
く接着した場合には、常温よりやや低い温度でも接着強
度が発現せず、低温接着性を発現させるためには、プラ
スチック表面に対して予熱やコロナ放電処理等の表面処
理を必要とした。

【０００６】また、例えば、特開平７−４８５５２号公
報には、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体をベース
ポリマーとし、さらに粘着付与樹脂及びワックスを含有
するホットメルト接着剤が開示されており、実施例とし
てアクリル酸ブチル含有量が３５重量％（約１０．５モ
ル％）のエチレン−アクリル酸ブチル共重合体をベース
ポリマーとするホットメルト接着剤組成物が開示されて
いる。しかしながら、このようなホットメルト接着剤組
成物は、段ボール等の紙材料に対して良好な低温接着性
を発揮するものの、ポリオレフィン材料に対する低温接
着性は不十分であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
オレフィン材料に対して予熱や表面処理を施さなくて
も、優れた低温接着性を発揮しうるホットメルト接着剤
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のホットメルト接
着剤は、エチレン−アクリル酸エステル共重合体（ａ）
及び粘着付与樹脂（ｂ）を主成分とするホットメルト接
着剤において、エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）が、アクリル酸エステル含有量１モル％以上１２
モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体と
アクリル酸エステル含有量１２モル％以上３０モル％未
満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体とを含有す
ることを特徴とする。

【０００９】本発明のホットメルト接着剤は、エチレン
−アクリル酸エステル共重合体（ａ）及び粘着付与樹脂
（ｂ）を主成分とする。

【００１０】上記エチレン−アクリル酸エステル共重合
体（ａ）は、アクリル酸エステル含有量１モル％以上１
２モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ ₁)と、アクリル酸エステル含有量１２モル％以上３
０モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ₂)とを含有する。

【００１１】上記エチレン−アクリル酸エステル共重合
体（ａ）において、エチレン−アクリル酸エステル共重
合体（ａ₁)の含有比率が多くなると、ホットメルト接着
剤の低温接着性能を発現させることが難しくなり、エチ
レン−アクリル酸エステル共重合体（ａ₂)の含有比率が
多くなると、ホットメルト接着剤の凝集力が低下して特
に高温で剥がれ易くなるので、重量比で（ａ₁)：（ａ₂)
＝１０：９０〜９０：１０の範囲が好ましく、より好ま
しくは２０：８０〜８０：２０の範囲である。

【００１２】上記アクリル酸エステル共重合体として
は、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸イソオクチル
等が挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、二種
以上が併用されてもよい。

【００１３】上記エチレン−アクリル酸エステル共重合
体（ａ）のメルトインデックス（ＪＩＳＫ６７３０に
よる測定値）は、１０〜５，０００ｇ／１０ｍｉｎが好
ましく、より好ましくは１００〜２，０００ｇ／１０ｍ
ｉｎである。上記エチレン−アクリル酸エステル共重合
体（ａ₁)及び（ａ₂)を選定する場合は、（ａ₁)及び（ａ
₂)を含有するエチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）のメルトインデックスが、全体として上記範囲に
入るように選定することが好ましい。

【００１４】上記粘着付与樹脂（ｂ）としては、ロジン
系、テルペン系、石油樹脂系及びクマロン樹脂系のもの
が挙げられる。

【００１５】上記ロジン系の粘着付与樹脂としては、例
えば、ガムロジン、ウッドロジン、重合ロジン、不均化
ロジン、水添ロジン、二量化ロジン；前記各種ロジン
と、ペンタエリスリトール、グリセリン、ジエチレング
リコール等とのエステル；ロジンフェノール樹脂などが
挙げられる。

【００１６】上記テルペン系の粘着付与樹脂としては、
例えば、テルペン樹脂、テルペンとスチレンとの共重合
体、テルペンとα−メチルスチレンとの共重合体、テル
ペンとフェノールとの共重合体及びこれらの水添物等が
挙げられる。

【００１７】上記石油樹脂系の粘着付与樹脂としては、
例えば、脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂、芳香族石油
樹脂、脂肪族−芳香族共重合体の石油樹脂及びこれらの
水添物などが挙げられる。

【００１８】上記クマロン樹脂系の粘着付与樹脂として
は、例えば、クマロン樹脂、クマロン・インデン樹脂な
どが挙げられる。また、上記以外に、キシレン樹脂が粘
着付与樹脂として使用可能である。

【００１９】上記粘着付与樹脂は、単独で使用されても
よく、種類や軟化点の異なるものが二種以上併用されて
もよい。また、上記粘着付与樹脂としては、環球法軟化
点３０〜１６０℃のものが好ましく、より好ましくは環
球法軟化点６０〜１２０℃のものである。

【００２０】上記粘着付与樹脂が常温で液状の場合は、
単独で使用すると接着剤の凝集力が低くなり過ぎること
があるので、常温で固形の粘着付与樹脂と併用すること
が好ましい。

【００２１】本発明のホットメルト接着剤には、必要に
応じて、ワックスが添加されてもよい。このワックス
は、低粘度化、固化速度の向上が必要な場合に用いるの
好ましい。

【００２２】上記ワックス（ｃ）としては、例えば、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フ
ィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックス及びこれらを酸化分解した
酸化ワックス；前記ワックスに、マレイン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽
和（無水）カルボン酸をグラフトした酸変性ワックス等
が挙げられる。これらの中で、マイクロクリスタリンワ
ックス、フィッシャー・トロプシュワックスが好まし
い。

【００２３】本発明のホットメルト接着剤において、上
記エチレン−アクリル酸エステル共重合体（ａ）の配合
割合は、エチレン−アクリル酸エステル共重合体（ａ₁)
及び（ａ₂)の合計量として、３０〜８０重量％が好まし
く、より好ましくは４０〜６０重量％である。配合割合
が、３０重量％未満では、ホットメルト接着剤の低温接
着性能を発現させることが難しくなり、８０重量％を超
えると溶融粘度が高くなり過ぎて作業性が悪くなる。

【００２４】上記粘着付与樹脂（ｂ）の配合割合は、１
０〜６０重量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０
重量％である。配合割合が、１０重量％未満又は６０重
量％を超えるいずれの場合においても、ホットメルト接
着剤の低温接着性能を発現させることが難しくなる。

【００２５】上記ワックス（ｃ）の配合割合は、４０重
量％以下が好ましく、より好ましくは３０重量％以下で
ある。配合割合が、４０重量％を超えると、ホットメル
ト接着剤の低温接着性能を発現させることが難しくな
る。

【００２６】上記ホットメルト接着剤には、さらに必要
に応じて、軟化剤、充填剤、酸化防止剤、着色剤（顔
料、染料）、紫外線吸収剤などが添加されてもよい。

【００２７】上記軟化剤としては、例えば、ゴム展開油
として知られるパラフィン系オイル、ナフテン系オイ
ル、アロマ系オイル等のプロセスオイル類；フタル酸エ
ステル、リン酸エステル等の可塑剤；液状ポリブテン、
液状ポリブタジエン及びこれらの水添物、液状ポリイソ
プレン及びその水添物、液状ロジン樹脂、液状テルペン
樹脂等の液状粘着樹脂等が挙げられ、これらは単独で用
いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

【００２８】上記充填剤としては、例えば、炭酸カルシ
ウム、クレー、タルク、カーボンブラック、シリカ等が
挙げられる。上記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダ
ードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオ
ウ系等の公知の酸化防止剤が挙げられ、これらは単独で
用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

【００２９】上記ホットメルト接着剤の製造設備として
は、加熱と攪拌又は混練の機能を備えたものであればよ
く、従来よりホットメルト接着剤の製造に用いられてい
る設備が使用可能である。このような製造設備として
は、例えば、一軸又は二軸スクリュー押出機、シグマブ
レードミキサー、リボンミキサー、バタフライミキサ
ー、ニーダー等が挙げられる。

【００３０】上記ホットメルト接着剤の製造手順は、従
来の製造手順が採用可能であり、例えば、１００〜２５
０℃が好ましく、より好ましくは１４０〜２００℃に加
熱された上記設備に、上記ホットメルト接着剤の構成成
分を投入して加熱、混合することにより得られる。

【００３１】上記ホットメルト接着剤は、製造装置から
そのまま加熱配管や加熱容器を経て塗布装置に供給され
てもよいが、通常、ホットメルト接着剤で行われている
ように、冷却されて固形の状態で供給されてもよい。固
形の状態での供給方法としては、例えば、接着剤単体か
らなる、ペレット、ビーズ、短冊、スティック、シー
ト、フィルム、塊状の形状の成形物等が例示される。こ
の際、ホットメルト接着剤自体に粘着性のないことが好
ましいが、粘着性がある場合は、上記形状の接着剤表面
に非粘着性のコーティングを施した状態で出荷され、接
着時には非粘着性のコーティングが施されたままの状態
で使用される。

【００３２】上記非粘着性のコーティングとしては、例
えば、シリコンオイル、ワックス、滑剤等の薄層コーテ
ィング；ポリエチレン、アモルファスポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体等のフィルムによるコーティングなどが
挙げられる。

【００３３】また、上記ホットメルト接着剤が粘着性を
有する場合は、使用時に除去可能な非粘着化処理を施し
てもよい。このような非粘着化処理としては、離型処理
した紙やプラスチックフィルムで包んだ状態；離型処理
した紙やプラスチックフィルムで作られた容器に充填し
た状態等が挙げられる。使用時に容器内で直接溶融でき
るような状態で充填されるものとして、金属缶、金属製
や紙製のドラムに充填された状態で供給されるものがあ
る。

【００３４】本発明のホットメルト接着剤を使用して、
ポリオレフィン材料同士、又はポリオレフィン材料と他
の材料とを接着する方法としては、下記（１）〜（３）
の方法が挙げられる。

【００３５】（１）一方の材料に加熱溶融状態の接着剤
を塗布し、接着剤が固形化するまでの間に他の材料を貼
り合わせる方法：（イ）接着剤をホットメルトアプリケーターで加熱、溶
融し、ノズルやスリットを通して、点状、ビード状、ら
せん状、面状に塗布する方法、（ロ）接着剤を加熱ロー
ル上で溶融してロールで塗布する方法、（ハ）押出機を
用いて押出コーティングする方法等が挙げられる。

【００３６】（２）一方の材料に加熱溶融状態の接着剤
を塗布し、一旦冷却させてから他の材料を貼り合わせる
方法：（イ）貼り合わせる際に接着剤を再加熱して溶融する方
法、（ロ）接着剤が粘着性を有する場合はそのまま貼り
合わせる方法、（ハ）接着剤の塗布されていない材料の
接着面を接着剤の軟化点以上に加熱して貼り合わせる方
法等が挙げられる。再加熱の方法としては、熱板、熱
風、赤外線加熱等で接着剤又は材料を加熱する方法や、
電磁波誘導加熱等で接着剤又は材料を発熱させる方法等
が挙げられる。

【００３７】（３）シート状又はフィルム状に形成され
た接着剤を両方の材料間に挿入し、加熱プレス等の手段
で接着する方法：さらに、接着剤を塗布する際に炭酸ガ
ス、窒素ガス等を混入して発泡状態として塗布してもよ
い。

【００３８】また、本発明のホットホットメルト接着剤
を使用すれば、ポリオレフィン材料に対する表面処理や
予熱などの前処理は、必ずしも必要としないが、予熱や
コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射、酸エッチ
ング、サンドブラスト、研磨処理、シランカップリング
剤処理などの表面処理、あるいはプライマー等の接着性
向上剤を表面にコーティングするような前処理を施すこ
とによって、さらに良好な接着性を得ることが可能とな
る。

【００３９】上記ポリオレフィン材料としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のフィルム、シート、発泡シ
ート、不織布、成形品等が挙げられる。また、これらの
ポリオレフィン材料と他の材料とを、接着剤、熱融着、
共押出によってラミネートしたものでもよく、ポリオレ
フィン材料に他の材料をコーティングしたものであって
もよい。

【００４０】上記他の材料としては、例えば、紙；鉄、
アルミニウム、ニッケル、錫、鉛及びこれらの合金を含
む金属材料；エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニ
ルアルコール、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の合成
樹脂；ガラスを含むセラミック材料等の、フィルム、シ
ート、成形品等が挙げられる。

【００４１】本発明のホットメルト接着剤の適用される
用途しては、段ボール、カートン等の紙器の組み立てや
封緘の他、自動車部品、電気・電子部品、衛生用品、書
籍、雑誌などが挙げられる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。

【００４３】（実施例１〜５、比較例１〜７）ホットメルト接着剤の調製表１及び２に示した配合量の、エチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、粘着付与樹脂、ワックス及び酸化防止
剤を、１８０℃にて溶融混合することによりホットメル
ト接着剤を調製した。

【００４４】ホットメルト接着剤の性能評価上記実施例及び比較例で得られたホットメルト接着剤に
つき、下記の剥離強度の測定を行い、その結果を表１及
び２に示した。２ｍｍ厚のポリプロピレン板に１８０℃
に加熱されたホットメルト接着剤を、約３ｇ／ｍの塗布
量で１本のビード状に塗布し、約２秒後に４０μｍ厚の
ポリプロピレンフィルムを貼り合わせて、試験片を作製
した。次いで、島津製作所製「オートグラフＡＧ−１０
ＴＢ」を用いて、所定の温度における、ビードの方向と
直角方向の１８０度剥離試験（引張速度３００ｍｍ／ｍ
ｉｎ）を行い、ピーク強度を剥離強度とした。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】尚、上記表中で使用した成分は下記に示し
たものである。（１）エチレン−アクリル酸エステル共重合体・ＥＥＡ−１：三井デュポンポリケミカル社製エチレン
−アクリル酸エチル共重合体「エバフレックスＥＥＡ
Ａ−７１５」、アクリル酸エチル含有量約８．５モル％
（２５重量％）、ＭＩ＝８００ｇ／１０ｍｉｎ・ＥＥＡ−２：三井デュポンポリケミカル社製エチレン
−アクリル酸エチル共重合体「エバフレックスＥＥＡ
Ａ−７０４」、アクリル酸エチル含有量約８．５モル％
（２５重量％）、ＭＩ＝２７５ｇ／１０ｍｉｎ・ＥＥＡ−３：三井デュポンポリケミカル社製エチレン
−アクリル酸エチル共重合体「エバフレックスＥＥＡ
Ａ−７０７」、アクリル酸エチル含有量約５．４モル％
（１７重量％）、ＭＩ＝２５ｇ／１０ｍｉｎ・ＥＥＡ−４：三井デュポンポリケミカル社製エチレン
−アクリル酸エチル共重合体「エルバックスＥＥＡＡ
−７０９」、アクリル酸エチル含有量約１３．１モル％
（３５重量％）、ＭＩ＝２５ｇ／１０ｍｉｎ・ＥＢＡ：三井デュポンポリケミカル社製エチレン
−アクリル酸ブチル共重合体「エルバックスＥＰ４１１
３Ｗ」、アクリル酸ブチル含有量約１０．５モル％（３
５重量％）、ＭＩ＝４００ｇ／１０ｍｉｎ

【００４８】（２）エチレン−酢酸ビニル共重合体・ＥＶＡ−１：三井デュポンポリケミカル社製「エバフ
レックス４１０」、酢酸ビニル含有量約７．１モル％
（１９重量％）、ＭＩ＝４００ｇ／１０ｍｉｎ・ＥＶＡ−２：三井デュポンポリケミカル社製「エバフ
レックス４５Ｘ」、酢酸ビニル含有量約２１．７モル％
（４６重量％）、ＭＩ＝９５ｇ／１０ｍｉｎ

【００４９】（３）粘着付与樹脂・荒川化学工業社製、水添ロジンエステル樹脂「エステ
ルガムＨ」軟化点７５℃ （４）ワックス・サゾール公社（南ア）製、フィッシャートロプシュワ
ックス「サゾールワックスＨ１」、融点１０５℃ （５）酸化防止剤・チバガイギー社製、ヒンダードフェノール系「イルガ
ノックス１０１０」

【００５０】

【発明の効果】本発明のホットメルト接着剤は、上述の
構成であるので、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体をベースポリマーとし、アクリル酸エステル含有量の
異なるものを２種以上併用することによって、予熱や表
面処理を施さなくても、従来の接着方法によってポリオ
レフィン材料に対して優れた低温接着性を発揮する。従
って、上記ホットメルト接着剤は、段ボール、カートン
等の紙器の組み立てや封緘、自動車部品、電気・電子部
品等の組み立て等に好適に使用される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）及び粘着付与樹脂（ｂ）を主成分とするホットメ
ルト接着剤において、エチレン−アクリル酸エステル共
重合体（ａ）が、アクリル酸エステル含有量１モル％以
上１２モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重
合体とアクリル酸エステル含有量１２モル％以上３０モ
ル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体とを
含有することを特徴とするホットメルト接着剤。
【請求項２】エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）が、エチレン−アクリル酸エチル共重合体及び／
又はエチレン−アクリル酸ブチル共重合体であることを
特徴とする請求項１記載のホットメルト接着剤。
【請求項３】エチレン−アクリル酸エステル共重合体
（ａ）が、アクリル酸エステル含有量１モル％以上１２
モル％未満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体と
アクリル酸エステル含有量１２モル％以上３０モル％未
満のエチレン−アクリル酸エステル共重合体とを、重量
比１０：９０〜９０：１０の割合で含有することを特徴
とする請求項１又は２記載のホットメルト接着剤。