JPH1088097A

JPH1088097A - 伸縮性接着剤組成物

Info

Publication number: JPH1088097A
Application number: JP8244522A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Sugie; 正治杉江
Original assignee: Kanebo NSC KK
Current assignee: Kanebo NSC KK
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 1998-04-07
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JP2919385B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のアプリケーターを利用して、フィル
ム、シート状基材を接着することの可能な１成分タイプ
のホットメルト伸縮性接着剤を提供する。【解決手段】弾性重合体セグメントとポリスチレン重
合体セグメントを含み、スチレン含有量が１０〜６０重
量％、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上であるブロック
共重合体１００重量部、粘着樹脂２０〜２００重量部、
及び軟化剤５〜１００重量部を含むホットメルト伸縮性
接着剤組成物とする。弾性体セグメントは不飽和結合を
含まないものが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、織布、編布、不織
布、紙、フィルム等を伸縮自在に接着する、ホットメル
ト伸縮性接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】衣類の開口部を身体にフィットさせるた
めの手段としてゴムの使用が古くより採用され、またポ
リウレタン繊維等の弾性繊維も使用されている。また、
近年、紙おむつや生理用ナプキンが広く使用されている
が、これらのギャザーは所定の倍率に伸ばしたポリウレ
タンフォーム、ポリウレタンフィルム、ポリウレタン弾
性糸又は天然ゴムテープ等の伸縮部材にホットメルト接
着剤を塗布し、これとポリエチレンフィルム、不織布等
の構成部材を貼り合わせる方法、ポリエチレンフィル
ム、不織布等の被着材側にホットメルト接着剤を塗布
し、これと所定の倍率に伸ばした前記伸縮部材を圧着す
る方法などにより形成されていた。これらの方法は、い
ずれも接着剤と伸縮部材は別部材であり、別々に準備し
なければならず、貼り合わせ工程への各部材の供給に
は、それぞれ別の装置を設けなければならない。これに
対し、熱可塑性エラストマーであるスチレン系エラスト
マーを利用したホットメルト伸縮性接着剤が検討されて
いるが、未だ、性能が十分なものは完成されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、通常のホッ
トメルトアプリケーターを使用して塗工可能であり、そ
れ自体が接着性と伸縮性を併せて有するホットメルト接
着剤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、弾性重合体セ
グメントとポリスチレン重合体セグメントを含み、スチ
レン含有量が１０〜６０重量％、ＭＦＲが３０ｇ／１０
ｍｉｎ以上であるブロック共重合体１００重量部、粘着
樹脂２０〜２００重量部、及び軟化剤５〜１００重量部
を含むホットメルト伸縮性接着剤組成物に関するもので
ある。

【０００５】本発明のホットメルト伸縮性接着剤組成物
は、原料物質としてスチレン含有量が１０〜６０重量
％、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上の共重合体もしく
は共重合体混合物を使用するために溶融粘度が５０×１
０³ｃｐｓ（ｍＰａ・ｓ）以下と低く設定でき、通常の
ホットメルトアプリケーターを使用して塗工可能である
と同時に、接着性、伸縮性も併せて有する。ここに「Ｍ
ＦＲ」とは、ＭｅｌｔＦｌｏｗＲａｔｅの省略であ
り、ＡＳＴＭＤ−１２３８Ｇ条件にて測定した値で
ある。ＭＦＲは共重合体の分子量、スチレン含有量、弾
性重合体セグメントの構成単量体の種類等により変動し
うるものである。本発明におけるブロック共重合体は異
なる種類のブロック共重合体を混合して使用してもよ
い。この場合、混合物としてスチレン含有量が１０〜６
０重量％、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上という条件
を満たしていれば、個々の共重合体がこの条件を満たし
ている必要はない。

【０００６】本発明において使用するブロック共重合体
は、その弾性重合体セグメントが、ブタジエン重合体、
ポリイソプレン重合体、もしくはこれらの水素添加重合
体、又はエチレンプロピレン重合体より選択されたもの
であることが好ましく、溶融時や長期使用時の酸化劣化
の防止の観点より、分子鎖中に炭素−炭素の２重結合の
少ない、ブタジエン重合体もしくはポリイソプレン重合
体の水素添加重合体、又はエチレンプロピレン重合体よ
り選択される１種以上を使用したものであることが特に
好ましい。

【０００７】本発明において使用する粘着樹脂として
は、通常タッキファイヤーと称されるものは使用が可能
であるが、弾性重合体セグメントとしてブタジエン重合
体もしくはポリイソプレン重合体の水素添加重合体、又
はエチレンプロピレン重合体を使用する場合は、その相
溶性、耐酸化劣化等の点で水素添加テルペン系粘着樹脂
を使用することが好ましい。また、軟化剤としては、弾
性重合体セグメント、粘着樹脂等の成分との相溶性、耐
酸化劣化等の点でパラフィンオイルを使用することが好
ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のホットメルト伸縮性接着
剤組成物は、弾性重合体セグメントとポリスチレン重合
体セグメントを含み、スチレン含有量が１０〜６０重量
％、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上であるブロック共
重合体１００重量部、粘着樹脂２０〜２００重量部、及
び軟化剤５〜１００重量部を含む構成成分を混合するこ
とにより得られる。このようなブロック共重合体は、一
般に熱可塑性エラストマーとして知られているものと同
様の構造を有し、Ａ−Ｂ−Ａ、（Ａ−Ｂ）_n、（Ａ−Ｂ）_mＸ等の一般式で表され、Ａは実質的にポリスチレンで構成
される、いわゆるハードセグメントであり、Ｂは弾性重
合体セグメントを示す。また、Ｘは３〜７の官能性の有
機残基を示す。ハードセグメントたるポリスチレン重合
体セグメントは、実質的にポリスチレンであるが、その
特性を損なわない範囲で他の単量体を共重合させたもの
であっても構わない。共重合体に占めるスチレンの含有
量は１０〜６０重量％の範囲であることが好ましく、１
０重量％以下では、ハードセグメントとしての効果が小
さく、共重合体は大きく伸びるが、回復性が低下し、本
発明の目的に合致しない。また、６０重量％以上になる
と、共重合体の硬度が高くなり、伸びが小さくなるた
め、やはり本発明の目的に合致しない。

【０００９】弾性重合体セグメントは通常ゴム弾性を示
す重合体は使用可能であり、特にブタジエン重合体、イ
ソプレン重合体もしくはこれらの水素添加重合体、又は
エチレンプロピレン重合体より選択されるものが価格
的、特性的に好ましく、特に接着性、熱安定性において
水素添加イソプレン重合体が優れている。結果的に、好
ましい弾性重合体セグメントは、以下の一般式〔化１〕
にて表現される。

【００１０】

【化１】

【００１１】（これらのユニット（単量体単位）はブロ
ック状に結合していても良く、ランダムに結合していて
もよい。また、前記多官能性有機残基Ｘを含み、これに
より分岐構造を有していてもよい。）即ち、エチレンユ
ニットとプロピレンユニットが結合したものは、水素添
加されたイソプレンユニットに、またエチレンユニット
が２つ結合したものは、ポリエチレンユニットのほか、
水素添加されたブタジエンユニットをも表し、前記一般
式は全体としてエチレンプロピレン重合体も含む表現で
もある。

【００１２】ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以下であるブ
ロック共重合体混合物を使用すると溶融粘度が高くな
り、溶融粘度を低下させるために粘着樹脂、軟化剤を多
く使用すると、目的とする伸縮性が得られなくなる。Ｍ
ＦＲの上限は、特に限定はなく、本発明の目的である接
着剤組成物が伸縮性を有していればよい。

【００１３】請求項２にいうブロック共重合体混合物
は、混合物としてＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上、ス
チレンの含有量が１０〜６０重量％の範囲内という条件
を満足すれば、ここの構成重合体が前記条件を満足して
いる必要はない。

【００１４】本発明において使用する粘着樹脂は、通
常、ホットメルト接着剤に使用されるものはすべて使用
することが可能であるが、無色もしくは白色で、しかも
臭気のないものが好ましい。粘着樹脂は比較的低分子量
な樹脂であって、接着剤組成物の濡れ性を向上させ、初
期接着力を付与すると共に接着剤組成物の溶融粘度を低
下させて、塗布工程の作業性を改良する機能を有する。
このような樹脂としては、いずれも水素添加された、芳
香族系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、又はテルペン系樹
脂、ロジン系樹脂、変成ロジン系樹脂、水素添加以外の
方法によって変成されたテルペン系樹脂、芳香族系石油
樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂肪族−芳香族系石油樹脂、
スチレン系石油樹脂等が例示できる。これらの樹脂は、
本発明の構成成分であるブロック共重合体との相溶性が
良好であり、幅広い温度範囲で良好な流動性、接着性が
得られる。また炭素−炭素２重結合が少ないために酸化
劣化が小さく、熱的安定性においても優れている。粘着
樹脂の軟化、流動温度は特に限定されないが、低いもの
が組成物の溶融粘度低下効果が大きく、好ましい。本発
明の好ましい態様であるブタジエン重合体、もしくはイ
ソプレン重合体の水素添加重合体、又はエチレンプロピ
レン重合体をブロック共重合体として使用した場合にお
いては、粘着樹脂としては水素添加テルペン系樹脂の使
用が好ましく、その配合量はブロック共重合体１００重
量部に対し、２０〜１２０重量部の範囲である。配合量
が２０重量部以下では、軟化剤を多くして流動性を保持
させても、初期接着力が悪くなり、１２０重量部以上に
なると伸縮性接着剤としての柔軟性が損なわれる。

【００１５】本発明において使用する軟化剤としては、
前記粘着樹脂の場合と同様に通常、ホットメルト接着剤
に使用されるものはすべて使用することが可能であり、
無色もしくは白色で、しかも臭気のないものが好まし
い。軟化剤は、粘着樹脂よりも更に低分子量の化合物で
あり、流動性改良、粘度調整、低温粘着性向上等の機能
を有する。このような軟化剤としては、一般にパラフィ
ン系、ナフテン系、芳香族系の成分が単独で又は混合し
て使用される。パラフィン系成分が中心のものは熱安定
性に優れ、ナフテン系成分が中心のものは低温接着性が
向上する。これらの成分の組成、添加量はブロック共重
合体の特性、粘着樹脂の組成、添加量等を考慮して定め
られるものである。本発明において好ましいブロック共
重合体として使用するブタジエン重合体、もしくはイソ
プレン重合体の水素添加重合体、又はエチレンプロピレ
ン重合体を弾性重合体セグメントとするものの場合は、
軟化剤としてはパラフィンオイルの使用が適している。

【００１６】軟化剤の添加量はブロック共重合体１００
重量部、粘着樹脂２０〜２００重量部に対して５〜１０
０重量部であり、５重量部より少ないと組成物が硬くな
って低温接着性が低下し、１００重量部以上になると溶
融粘度が低くなりすぎて高温接着性が低下する。本発明
の好ましい態様であるブタジエン重合体、もしくはイソ
プレン重合体の水素添加重合体、又はエチレンプロピレ
ン重合体をブロック共重合体として使用した場合におい
て、軟化剤としてパラフィンオイルを使用することが好
ましい。

【００１７】本発明のホットメルト伸縮性接着剤組成物
の１６０℃における溶融粘度は５０×１０³ｃｐｓ以下
であることが望ましい。これ以上になると一般に使用さ
れるホットメルトアプリケーターが使用できなくなる。
また１６０℃における溶融粘度が５０００ｃｐｓ以下に
なると目的とする弾性、伸縮性が損なわれる。

【００１８】本発明において水素添加ポリイソプレン−
ポリスチレンブロック共重合体を使用する場合、ＭＦＲ
が８０〜１２０ｇ／１０ｍｉｎ、スチレン含有量が１０
〜６０重量％の共重合体がその特性上好ましく、ホット
メルト接着剤組成物とするためには、当該共重合体１０
０重量部に対し、必須成分として、粘着樹脂として水素
添加テルペン系樹脂を２０〜１２０重量部、パラフィン
オイルを５〜５０重量部使用することが好ましい態様で
ある。

【００１９】なお、本発明のホットメルト伸縮性接着剤
組成物には上記必須成分以外に、一般的なホットメルト
接着剤に使用される各種の添加剤を配合してもよい。こ
のような添加剤としては、たとえば、耐熱性、耐酸化
性、耐候性向上のためにヒンダードフェノール系安定
剤、紫外線による劣化を防止するための紫外線吸収剤等
が挙げられる。これらの添加量は、ヒンダードフェノー
ル系安定剤は０．１〜１％、紫外線吸収剤は０．１〜
０．５％程度に設定することが好ましい。

【００２０】また、柔軟性、濡れ性、接着性、溶融粘
度、軟化点等の調整、コスト低減などを目的として従来
のホットメルト接着剤に使用される原材料を併用するこ
とも自由である。このような原材料としては、固形樹脂
と液状樹脂があり、ＳＩＳ、ＳＢＳ等のエラストマー、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアク
リレート共重合体等のエチレンの共重合体、アタクチッ
クポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、
プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブ
テン−エチレン共重合体等のオレフィン系樹脂、エチレ
ン−プロピレンゴム等が例示できる。液状樹脂として
は、液状ポリブテン、液状ポリイソブチレン、液状ポリ
ブタジエン、液状ポリイソプレン等が例示できる。これ
らの成分の配合量は、通常、無色もしくは白色のものは
２０％以下、着色したものは１５％以下に設定するのが
望ましい。

【００２１】各成分を混合して均一な組成物を得るため
に使用する装置としては、一般に、ホットメルト接着剤
を製造するのに使用される装置は使用が可能であり、溶
融攪拌混合釜、又は熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ
ーを混練するために使用される混練装置等が使用可能で
あり、例えばニーダー、混練押出機等が挙げられる。

【００２２】本発明のホットメルト伸縮性接着剤は、従
来使用されていたアプリケーターを使用し塗工すること
が可能である。例えば、図１に示すように、溶融した接
着剤１をアプリケーター３のノズル５より吐出し、被着
材であるシート又はフィルム状基材７、９の間に供給
し、ローラー１１により圧着するとギャザーの入った複
合基材１３が得られる。ローラー１１の送り速度を溶融
したホットメルト接着剤の吐出速度より速く設定する
と、ノズル５より吐出された接着剤が基材７に接触する
までに伸長され、ローラー１１による圧着後に伸長力を
解除するとギャザーが形成される。ギャザーの程度はロ
ーラー１１の送り速度と溶融したホットメルト接着剤の
吐出速度との比、及びホットメルト接着剤の特性により
定まる設計事項である。

【００２３】本発明のホットメルト接着剤は、伸びの小
さな基材に適用して、上述のように接着剤自体を伸長し
て接着し、ギャザーを設けることも可能であるが、伸縮
性のある基材に塗工し、その基材の伸縮性を維持し、ま
た強化することも可能である。このような材料は、例え
ば下着、ストッキング等の開口部に使用することが可能
である。このような、伸縮性、弾力性に富んだ複合基材
を得る工法の例として、スパイラルスプレー装置の使用
が挙げられる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。共重合
体、粘着樹脂、軟化剤、及び酸化防止剤を表１上段に示
すように配合し、溶融混合ニーダーＫＣ−１３（佐竹
化学機械（株）製）を使用して、１５０℃にて６０分
混合し、ホットメルト接着剤を製造した。使用材料の諸
性質は、表１に示すとおりである。

【００２５】

【表１】得られたホットメルト伸縮性接着剤の特性は以下の方法
にて測定、評価した。（１）溶融粘度ＲＴＶ型ブルックフィールドサーモセル（ブルックフィ
ールド社製）を使用し、１６０℃における溶融粘度を測
定した。（２）タック力ＰＥＴフィルム上に、５０μｍの厚みで塗布したホット
メルト接着剤を幅２５ｍｍ、長さ１２５ｍｍの大きさに
切り取り、テープ状とする。次いで、粘着面が外側にな
るようにループ上にし、ＬＴ−１００型ループタックテ
スター（ケムインストルメント社製）に固定した後ポリ
エチレン板に対するタック力を２０℃温度雰囲気下にて
測定した。（３）２００％モジュラス幅１０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ１００μｍのシート状
サンプルを作成し、ＲＴＭ−２５０型テンシロン（エー
アンドデイ社製）を使用し、２０℃における２００％伸
長時の荷重を測定し、これを単位面積当たりの応力に換
算して２００％モジュラスとした。（４）熱安定性ガラス瓶にホットメルト接着剤組成物を５０ｇ秤取し、
１８０℃の加熱雰囲気下で７２時間放置したのち、１６
０℃における溶融粘度を、前記（１）の方法に従って測
定し、処理前の１６０℃における溶融粘度に対する比率
（保持率）を％にて表示した。

【００２６】評価の結果を表２にまとめて示した。参考
例として、従来より使用されている糸ゴム、平ゴムの２
００％伸長モジュラスを示した。糸ゴム、平ゴムはさら
に接着剤を塗布して使用されるものであるが、伸縮性に
ついては最も好ましいものである。一般的に使用される
ホットメルトアプリケーターに使用可能な接着剤組成物
の溶融粘度は５０×１０³ｃｐｓ程度が限界であり、Ｓ
ＥＢＳ−２、ＳＥＰＳ−２を使用した組成物例は適用で
きない。実施例の組成物はいずれも溶融粘度が５０×１
０³ｃｐｓ以下であり、タック力、熱安定性にも優れ、
伸縮性も好ましい値を示している。

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、一般的に
使用されるホットメルトアプリケーターをそのまま使用
することが可能な溶融粘度を有し、タック力、熱安定性
にも優れ、伸縮性についても従来の糸ゴム、平ゴムに劣
らない性能を有し、かつ糸ゴム、平ゴムやポリウレタン
テープのように別途接着剤を塗布する必要なく、アプリ
ケーションしながら伸長し、同時に接着することのでき
る、それ自体が伸縮性を有するホットメルト接着剤が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルム、シート等を接着する工程の例。

【符号の説明】

１接着剤３アプリケーター７、９シート又はフィルム状基材１１ローラー１３複合基材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性重合体セグメントとポリスチレン重
合体セグメントを含み、スチレン含有量が１０〜６０重
量％、ＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎ以上であるブロック
共重合体１００重量部、粘着樹脂２０〜２００重量部、
及び軟化剤５〜１００重量部を含むホットメルト伸縮性
接着剤組成物。
【請求項２】弾性重合体セグメントとポリスチレン重
合体セグメントを含むブロック共重合体混合物であっ
て、スチレン含有量が１０〜６０重量％、ＭＦＲが３０
ｇ／１０ｍｉｎ以上であるブロック共重合体混合物、粘
着樹脂２０〜２００重量部、及び軟化剤５〜１００重量
部を含むホットメルト伸縮性接着剤組成物。
【請求項３】弾性重合体セグメントが、ブタジエン重
合体もしくはポリイソプレン重合体の水素添加重合体、
又はエチレンプロピレン重合体より選択された１種以上
である請求項１又は２に記載のホットメルト伸縮性接着
剤組成物。
【請求項４】粘着樹脂が、水素添加テルペン系粘着樹
脂である請求項１又は２に記載のホットメルト伸縮性接
着剤組成物。
【請求項５】軟化剤が、パラフィンオイルである請求
項１又は２に記載のホットメルト伸縮性接着剤組成物。