JPH10219216A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐寒接着性及び低溶融粘度を保持しつつ、耐
熱接着性が改良されたホットメルト接着剤組成物を提供
する。 【解決手段】 （ａ）エチレン系共重合体５〜９４重量
％、（ｂ）ロジンフェノール樹脂に多価アルコールを反
応させて得られる反応生成物であって、軟化点が１４０
〜１７０℃である粘着付与樹脂５〜９０重量％、及び、
（ｃ）フイッシャートロプシュワックス１〜４０重量％
からなるホットメルト接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐寒接着性及び低
溶融粘度を保持しつつ、耐熱接着性が改良されたホット
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、無溶剤で使用す
ることができ、また、瞬間接着、高速接着が可能である
という工程上、経済上の利点を有しているため、製本、
包装、木工等の分野を主体として大量に使用されてい
る。ホットメルト接着剤組成物のベースポリマーとして
は、柔軟性、加熱安定性、価格等の観点から、エチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルア
クリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン系共重合体
が汎用されている。また、これらベースポリマーに配合
される粘着付与樹脂としては、ロジン系、テルペン系等
の天然樹脂や、各種石油樹脂等が用いられている。

【０００３】例えば、特開平２−５５７８３号公報に
は、粘着付与樹脂として特定のロジンフェノール樹脂を
用いることにより、加熱安定性、高温接着力、常温接着
力のいずれにも優れた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、このような従来のホットメ
ルト接着剤組成物は、いずれも、耐寒接着性及び低溶融
粘度を保持しつつ、優れた耐熱接着性を発揮することが
できなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、耐寒接着性及び低溶融粘度を保持しつつ、耐熱接着
性が改良された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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）エチレ
ン系共重合体５〜９４重量％、（ｂ）ロジンフェノール
樹脂に多価アルコールを反応させて得られる反応生成物
であって、軟化点が１４０〜１７０℃である粘着付与樹
脂５〜９０重量％、及び、（ｃ）フイッシャートロプシ
ュワックス１〜４０重量％からなるホットメルト接着剤
組成物である。

【０００６】本発明は、また、（ａ）エチレン系共重合
体５〜９４重量％、（ｂ）ロジンフェノール樹脂に多価
アルコールを反応させて得られる反応生成物であって、
軟化点が１４０〜１７０℃である粘着付与樹脂５〜９０
重量％、及び、（ｃ）平均炭素数３３〜３８であり、そ
の標準偏差が４以下のパラフィンワックス１〜４０重量
％からなるホットメルト接着剤組成物である。以下に本
発明を詳述する。

【０００７】本発明のホットメルト接着剤組成物は、エ
チレン系共重合体、粘着付与樹脂、及び、ワックスから
なるものである。

【０００８】上記エチレン系共重合体としては、従来よ
りホットメルト接着剤組成物のベースポリマーとして用
いられているものであれば特に限定されないが、エチレ
ンと、モノカルボン酸ビニルエステル及びアクリル酸エ
ステルの１種又は２種以上との共重合体を好適に用いる
ことができる。

【０００９】上記エチレン系共重合体は、モノカルボン
酸ビニルエステル、アクリル酸エステル等の極性成分
を、１０〜６０重量％含有するものであることが好まし
い。より好ましくは、１５〜４５重量％である。

【００１０】上記エチレン系共重合体のメルトフローレ
ートは、０．１〜１０００が好ましい。より好ましく
は、１〜５００である。なお、上記メルトフローレート
とは、ＡＳＴＭＤ−１２３８に従い、１９０℃、荷重２
１６０ｇにおいて、１０分間で流出したグラム数をい
う。

【００１１】本発明において、上記エチレン系共重合体
の配合割合は、相溶性、接着強度、溶融粘度、オープン
タイム、固化速度等のバランスを総合的に勘案すると、
５〜９４重量％である。５重量％未満であると、耐寒接
着性が低下し、９４重量％を超えると、溶融粘度が高く
なりすぎて作業性が悪化するので、上記範囲に限定され
る。好ましくは、１０〜７０重量％である。

【００１２】上記粘着付与樹脂は、ロジンフェノール樹
脂に多価アルコールを反応させて得られる反応生成物で
ある。上記ロジンフェノール樹脂とは、ロジンと、フェ
ノール類とを、硫酸、三フッ化ホウ素、塩化水素等の酸
触媒存在下に付加反応させることにより得られるもので
ある。また、これを高分子化したものであってもよい。
この場合において、ロジンとフェノール類とのモル仕込
み比率は、１：０．８〜１：１．５が好ましい。また、
付加反応は、１３０〜２００℃、４〜１０時間の条件で
行うことが好ましい。また、高分子化反応は、２５０〜
３５０℃、２〜８時間の条件で行うことが好ましい。

【００１３】また、上記ロジンフェノール樹脂として
は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ触
媒の存在下にフェノール類とホルムアルデヒドとを付加
反応させて得られるレゾール型フェノール樹脂と、ロジ
ンとを、硫酸、三フッ化ホウ素、塩化水素等の酸触媒存
在下に反応させることにより得られるいわゆるロジン変
性フェノール樹脂であってもよい。この場合において、
フェノール類とホルムアルデヒドとの仕込み比率は、ホ
ルムアルデヒド１モルに対してフェノール類１〜４モル
が好ましい。その付加反応は、４０〜１００℃、１〜５
時間の条件で行うことが好ましい。また、レゾール型フ
ェノール樹脂とロジンとの仕込み比率は、ロジン１モル
に対してレゾール型フェノール樹脂０．２〜１．３モル
が好ましい。その反応は、２００〜２７０℃、１〜８時
間の条件で行うことが好ましい。

【００１４】上記ロジンとしては特に限定されず、例え
ば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、重合
ロジン等が挙げられる。上記フェノール類としては、上
記ロジンに付加可能なものであれば特に限定されず、例
えば、フェノール、クレゾール、β−ナフトール、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が挙げられる。

【００１５】上記ロジンフェノール樹脂に多価アルコー
ルを反応させる場合においては、上記ロジンフェノール
樹脂のカルボキシル基のうち、１０〜１００当量％程度
がエステル化されていればよい。従って、上記ロジンフ
ェノール樹脂に多価アルコールを反応させて得られる反
応生成物中には、未反応のロジンフェノール樹脂が含ま
れていてもよい。

【００１６】上記多価アルコールとしては特に限定され
ず、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル等の二価アルコール；グリセリン等の三価アルコー
ル；ペンタエリスリトール等の四価アルコール等が挙げ
られる。これらのうち、ペンタエリスリトールが好適に
用いられる。一価アルコールは得られる樹脂の軟化点が
低くなるので、好ましくない。

【００１７】上記ロジンフェノール樹脂に上記多価アル
コールを反応させて得られる反応生成物は、具体的に
は、例えば、以下のようにして製造することができる。
不活性ガス中、ｐ−トルエンスルホン酸、リン酸等のエ
ステル化触媒の存在下又は不存在下に、上記ロジンフェ
ノール樹脂のカルボキシル基のエステル化率が上記範囲
となるような所定量の上記多価アルコールを仕込んだ後
加熱反応させ、反応生成水を系外に除去することにより
製造することができる。この場合において、加熱反応
は、１５０〜３００℃、２〜１０時間の条件で行うこと
が好ましい。

【００１８】上記粘着付与樹脂の軟化点は、１４０〜１
７０℃である。１４０℃未満であると、耐熱接着性が低
下し、１７０℃を超えると、耐寒接着性が低下するの
で、上記範囲に限定される。好ましくは、１４８〜１７
０℃である。

【００１９】本発明において、上記粘着付与樹脂の配合
割合は、相溶性、接着強度、溶融粘度、オープンタイ
ム、固化速度等のバランスを総合的に勘案すると、５〜
９０重量％である。５重量％未満であると、物性改善の
効果がなく、９０重量％を超えると、耐熱接着性又は耐
寒接着性のいずれかが低下するので、上記範囲に限定さ
れる。好ましくは、１０〜７０重量％である。

【００２０】従来のホットメルト接着剤組成物において
は、ワックスとして、例えば、ポリエチレンワックス、
ポリプロピレンワックス、アタクチックポリプロピレン
ワックス等の合成ワックス；パラフィンワックス、マイ
クロワックス等の石油ワックス；木ロウ、カルバナロ
ウ、ミツロウ等の天然ワックス等が一般に用いられてい
る。しかしながら、上記合成ワックス及び上記石油ワッ
クスは、上記エチレン系共重合体及び上記粘着付与樹脂
との相溶性に劣るため、耐熱接着性と耐寒接着性とを両
立させることができなかった。また、上記石油ワックス
は、一般に融点が低く、耐熱接着性に劣るという問題も
あった。上記天然ワックスは、物性のバラツキが大き
く、長期保存すると空気中の酸素によって酸化劣化して
しまうという問題があった。そこで、本発明において
は、上記ワックスとして、フイッシャートロプシュワッ
クスを用いる。

【００２１】上記フイッシャートロプシュワックスとし
ては特に限定されず、炭素数３３以上の不飽和炭化水素
をフイッシャートロプシュ法によって得られる合成炭化
水素を用いる。このようなものとしては、例えば、パラ
フリントＨ１（サゾール社製）、上記パラフリントＨ１
より分子量分布が狭いＦＴ−１００（シェル社製）等が
挙げられる。上記フイッシャートロプシュワックスは、
上記エチレン系共重合体及び上記粘着付与樹脂との相溶
性が非常によいため、本発明のホットメルト接着剤組成
物に充分な性能を付与することができる。

【００２２】本発明２においては、上記ワックスとし
て、平均炭素数３３〜３８であり、その標準偏差が４以
下のパラフィンワックスを用いる。パラフィンワックス
は、一般に、平均炭素数が大きいと、上記エチレン系共
重合体及び上記粘着付与樹脂との相溶性が悪く、平均炭
素数が小さいと、耐熱接着性を発揮する際の障害とな
る。本発明において用いられる上記平均炭素数３３〜３
８であり、その標準偏差が４以下のパラフィンワックス
は、パラフィンワックスの高分子量側と低分子量負側と
をともに精製により取り除いたものであるので、このよ
うな問題がなく、本発明のホットメルト接着剤組成物に
充分な性能を付与することができる。

【００２３】本発明において、上記フイッシャートロプ
シュワックス又は上記平均炭素数３３〜３８であり、そ
の標準偏差が４以下のパラフィンワックスの配合割合
は、相溶性、接着強度、溶融粘度、オープンタイム、固
化速度等のバランスを総合的に勘案すると、１〜４０重
量％である。１重量％未満であると、溶融粘度が高くな
りすぎて作業性が悪化し、４０重量％を超えると、接着
強度が低下するので、上記範囲に限定される。好ましく
は、５〜３０重量％である。

【００２４】本発明のホットメルト接着剤組成物には、
使用目的に応じて、酸化防止剤、耐候安定剤、フィラ
ー、可塑剤、オイル等を添加することができる。

【００２５】本発明のホットメルト接着剤組成物は、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、衛生用品、書籍、雑誌等の製造等
に利用することができる。

【００２６】

【実施例】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。

【００２７】実施例１ 攪拌装置、冷却管、及び、窒素導入管を備えた反応装置
に、ロジンフェノール樹脂（タマノール８０３Ｌ、荒川
化学工業社製）１００重量部、及び、グリセリン３重量
部を仕込んだ後、窒素気流下において系内温度が２５０
℃になるまで加熱した。同温度で２時間反応させた後、
更に２８０℃まで昇温し、同温度で５時間反応させた。
その後、減圧下に低沸留分を１時間除去し、ロジンフェ
ノール樹脂のグリセリンエステルを得た。このものを粘
着付与樹脂（Ｉ）とした。粘着付与樹脂（Ｉ）の軟化点
は１５０．０℃、酸価は１６．６であった。

【００２８】粘着付与樹脂（Ｉ）４０重量％と、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビニル含
有量２８重量％、メルトフローレート４００、三井デュ
ポンポリケミカル社製）４０重量％と、フイッシャート
ロプシュワックス１（パラフリントＨ１、サゾール社
製）２０重量％とを１８０℃で溶融混合し、ホットメル
ト接着剤を得た。

【００２９】得られたホットメルト接着剤について、以
下のようにして試験を行った。結果を表１に示した。接着試験片作成方法 ホットメルト接着剤を、ホットメルトオープンタイムテ
スター（旭化学合成社製）を用いて、塗布温度１８０
℃、塗布量０．０３ｇ／ｃｍ² 、塗工速度７．５ｍ／ｍ
ｉｎ、オープンタイム２秒、プレス荷重２ｋｇで貼り合
わせた。（サイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ）

【００３０】接着試験用被着体 被着体は、汎用のダンボール（Ｋ′′ライナー）を使用
した。接着力測定方法 接着試験片作成方法にて作成した試験片を、２５ｍｍ×
１００ｍｍサイズに切断し、引張り試験機にて、クロス
ヘッドスピード１００ｍｍ／ｍｉｎでＴ−剥離強度を測
定した。測定は２０℃で行った。

【００３１】耐熱接着性測定方法（剥離接着破壊時間） 接着試験片作成方法にて作成した試験片を、Ｔ型剥離状
態の基材とし、３００ｇ／２５ｍｍ荷重を吊して、６５
℃にセットしたオーブン中において、基材の接着剤が錘
に耐えかねて接着破壊（錘が落下）する時間を剥離接着
破壊時間として評価した。

【００３２】実施例２ 粘着付与樹脂（Ｉ）４０重量％と、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビニル含有量４０重量
％、メルトフローレート４００、三井デュポンポリケミ
カル社製）４０重量％と、フイッシャートロプシュワッ
クス２（ＦＴ−１００、シェル社製）４０重量％とを１
８０℃で溶融混合し、ホットメルト接着剤を得た。得ら
れたホットメルト接着剤について、実施例１と同様の試
験を行い、結果を表１に示した。

【００３３】実施例３ 実施例１と同様の反応装置に、ロジンフェノール樹脂
（タマノール９００、荒川化学工業社製）１００重量
部、及び、ペンタエリスリトール５重量部を仕込んだ
後、窒素気流下において系内温度が２５０℃になるまで
加熱した。同温度で２時間反応させた後、更に２８０℃
まで昇温し、同温度で８時間反応させた。その後、減圧
下に低沸留分を１時間除去し、ロジンフェノール樹脂の
ペンタエリスリトールエステルを得た。このものを粘着
付与樹脂（ＩＩ）とした。粘着付与樹脂（ＩＩ）の軟化
点は１４９．０℃、酸価は１１．３であった。

【００３４】粘着付与樹脂（ＩＩ）４０重量％と、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビニル
含有量２８重量％、メルトフローレート４００、三井デ
ュポンポリケミカル社製）４０重量％と、フイッシャー
トロプシュワックス１（パラフリントＨ１、サゾール社
製）２０重量％とを１８０℃で溶融混合し、ホットメル
ト接着剤を得た。得られたホットメルト接着剤につい
て、実施例１と同様の試験を行い、結果を表１に示し
た。

【００３５】実施例４ 実施例１と同様の反応装置に、ロジンフェノール樹脂
（タマノール９００、荒川化学工業社製）１００重量
部、及び、ペンタエリスリトール５重量部を仕込んだ
後、窒素気流下において系内温度が２５０℃になるまで
加熱した。同温度で２時間反応させた後、更に２８０℃
まで昇温し、同温度で８時間反応させた。その後、減圧
下に低沸留分を４時間除去し、ロジンフェノール樹脂の
ペンタエリスリトールエステルを得た。このものを粘着
付与樹脂（ＩＩＩ）とした。粘着付与樹脂（ＩＩＩ）の
軟化点は１６６．０℃、酸価は１３．６であった。

【００３６】粘着付与樹脂（ＩＩＩ）４０重量％と、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビニ
ル含有量２８重量％、メルトフローレート４００、三井
デュポンポリケミカル社製）４０重量％と、フイッシャ
ートロプシュワックス１（パラフリントＨ１、サゾール
社製）２０重量％とを１８０℃で溶融混合し、ホットメ
ルト接着剤を得た。得られたホットメルト接着剤につい
て、実施例１と同様の試験を行い、結果を表１に示し
た。

【００３７】比較例１ エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビ
ニル含有量２８重量％、メルトフローレート４００、三
井デュポンポリケミカル社製）４０重量％と、ロジンフ
ェノール樹脂（タマノール８０３Ｌ、荒川化学工業社
製）４０重量％と、フイッシャートロプシュワックス１
（パラフリントＨ１、サゾール社製）２０重量％とを１
８０℃で溶融混合し、ホットメルト接着剤を得た。得ら
れたホットメルト接着剤について、実施例１と同様の試
験を行い、結果を表１に示した。

【００３８】比較例２ 実施例１と同様の反応装置に、ロジンフェノール樹脂
（タマノール８０３Ｌ、荒川化学工業社製）１００重量
部、及び、ジエチレングリコール５重量部を仕込んだ
後、窒素気流下において系内温度が２５０℃になるまで
加熱した。同温度で２時間反応させた後、更に２８０℃
まで昇温し、同温度で８時間反応させた。その後、減圧
下に低沸留分を１時間除去し、ロジンフェノール樹脂の
ジエチレングリコールエステルを得た。このものを粘着
付与樹脂（ＩＶ）とした。粘着付与樹脂（ＩＶ）の軟化
点は１２３．０℃、酸価は１８．１であった。

【００３９】粘着付与樹脂（ＩＶ）４０重量％と、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ２１０、酢酸ビニル
含有量２８重量％、メルトフローレート４００、三井デ
ュポンポリケミカル社製）４０重量％と、フイッシャー
トロプシュワックス１（パラフリントＨ１、サゾール社
製）２０重量％とを１８０℃で溶融混合し、ホットメル
ト接着剤を得た。得られたホットメルト接着剤につい
て、実施例１と同様の試験を行い、結果を表１に示し
た。

【００４０】

【表１】

【００４１】実施例５ フイッシャートロプシュワックスの代わりに、平均炭素
数３６．３、炭素数分布２８〜４６、標準偏差３．１の
パラフィンワックス（ＨＮＰ−９、融点７５．１℃、日
本精鑞社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
てホットメルト接着剤を得、試験を行った。結果を表２
に示した。

【００４２】実施例６ フイッシャートロプシュワックスの代わりに、平均炭素
数３６．３、炭素数分布２８〜４６、標準偏差３．１の
パラフィンワックス（ＨＮＰ−９、融点７５．１℃、日
本精鑞社製）を用いたこと以外は、実施例３と同様にし
てホットメルト接着剤を得、試験を行った。結果を表２
に示した。

【００４３】実施例７ フイッシャートロプシュワックスの代わりに、平均炭素
数３６．３、炭素数分布２８〜４６、標準偏差３．１の
パラフィンワックス（ＨＮＰ−９、融点７５．１℃、日
本精鑞社製）を用いたこと以外は、実施例３と同様にし
てホットメルト接着剤を得、試験を行った。結果を表２
に示した。

【００４４】比較例３ フイッシャートロプシュワックスの代わりに、平均炭素
数３６．３、炭素数分布２８〜４６、標準偏差３．１の
パラフィンワックス（ＨＮＰ−９、融点７５．１℃、日
本精鑞社製）を用いたこと以外は、比較例１と同様にし
てホットメルト接着剤を得、試験を行った。結果を表２
に示した。

【００４５】比較例４ フイッシャートロプシュワックスの代わりに、平均炭素
数３６．３、炭素数分布２８〜４６、標準偏差３．１の
パラフィンワックス（ＨＮＰ−９、融点７５．１℃、日
本精鑞社製）を用いたこと以外は、比較例２と同様にし
てホットメルト接着剤を得、試験を行った。結果を表２
に示した。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【発明の効果】本発明のホットメルト接着剤組成物は、
上述の構成からなるので、耐寒接着性及び低溶融粘度を
保持しつつ、耐熱接着性にも優れたものである。従っ
て、ホットメルト接着剤組成物を冬用、夏用（特に盛夏
用）と使い分けることなく、一年中、高速製造ライン等
で好適に使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 拓郎 大阪市鶴見区鶴見１丁目１番９号 荒川化 学工業株式会社研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）エチレン系共重合体５〜９４重量
   ％、（ｂ）ロジンフェノール樹脂に多価アルコールを反
   応させて得られる反応生成物であって、軟化点が１４０
   〜１７０℃である粘着付与樹脂５〜９０重量％、及び、
   （ｃ）フイッシャートロプシュワックス１〜４０重量％
   からなることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。
2. 【請求項２】 （ａ）エチレン系共重合体５〜９４重量
   ％、（ｂ）ロジンフェノール樹脂に多価アルコールを反
   応させて得られる反応生成物であって、軟化点が１４０
   〜１７０℃である粘着付与樹脂５〜９０重量％、及び、
   （ｃ）平均炭素数３３〜３８であり、その標準偏差が４
   以下のパラフィンワックス１〜４０重量％からなること
   を特徴とするホットメルト接着剤組成物。