JPH1095180A

JPH1095180A - 製本特性を改良したポリアミド接着剤

Info

Publication number: JPH1095180A
Application number: JP9061532A
Authority: JP
Inventors: Susan T Oeltjen; ティー．オエルティエンスーザン; David B Malcolm; ビー．マルコムデイビット
Original assignee: HB Fuller Licensing and Financing Inc
Current assignee: HB Fuller Licensing and Financing Inc
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-04-14
Also published as: MX9701942A; CA2200015A1; US5989385A

Abstract

(57)【要約】少くとも１種のホットメルトポリアミドからなりかつ引
張り強さが約４００ｐｓｉより大きくヤング率が約１
２，０００未満である膜を、摂氏約１７５度ないし約１
９０度の塗工温度で、丁合い本ブロックの折りの背に設
ける工程と、ポリアミドからなる前記膜を有する前記丁
合い本ブロックを、前記膜に実質的に平行な部分を有す
る表紙で被覆する工程を有する製本方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願分類】本出願は、継続中の米国出願番号０８
／６１６，８５３（１９９６年３月１５日出願）の一部
継続出願で、ここにこれを引用する。

【０００２】

【発明の分野】本発明は、例えば、ワンショット製本ま
たはツーショット製本、のような製本用にホットメルト
ポリアミド混合物を用いる方法に係り、さらには特に低
い塗工温度と良好な性質を有していて製本に特に適する
ポリアミド混合物に関する。

【０００３】

【発明の背景】ワンショット製本は、この業界ではまた
無線とじ（perfect binding ）として知られているもの
であるが、これは本を接合仕上げ（binding ）するのに
よく使われる最も通常の方法である。この方法を用いる
とき、本を構成する枚葉紙つまり折り丁を丁合いすなわ
ちページ順に重ね束ね、次にこれを締め金クランプに保
持して丁合い本ブロックを形成する。次にこの丁合い本
ブロックの折りの背（backbone）に、例えば、２または
３ホイール糊付けポットを用いて、接着剤を塗工（appl
ication）する。この接着剤が固化（set）する前にその
丁合い本ブロックの折りの背に表紙を加える。この丁合
い本ブロックの折りの背に接着剤を塗工する前にラフニ
ングまたはガリ（notch ）入れを行うことができるが、
しかしこれは一様に行うものではない。

【０００４】ツーショット製本もまた本を接合仕上げす
るために通常用いられる。この方法を用いるとき、その
丁合い本ブロックを最初にプライマー接着剤を用いて接
合する。このプライマーは通常水系システムであるが、
またホットメルト接着剤でもよい。水系システムの乾燥
時間が遅いので、この丁合い本ブロックをバーナーまた
はヒータ上を通してその乾燥時間を短縮することができ
る。カバリング接着剤またはセカンドショットとして知
られる第２の接着剤は、通常ホットメルト接着剤である
が、次にこれを２または３ホイール糊付けアプリケータ
ーを用いてその丁合い本の折りの背に設ける。この製本
プロセスは、その表紙の取付け（application ）の前
に、キャッピング紙、チーズクロスまたはクラッシュ、
またクラフト紙を取付けて仕上げる。

【０００５】ワンショット製本とツーショット製本が、
様々な材料を接合して本に仕上げるために用いられる
が、これには、以下の例に限定するものではないが、例
えば、ポケットブックとペーパーバックス、雑誌、カタ
ログ、電話帳または他の種類のディレクトリ、例えば、
コンピュータマニュアルのようなマニュアル、テキスト
ブックなどがある。

【０００６】ホットメルト接着剤は、ワンショット製本
およびツーショット製本に広く用いられている、という
のは得ることができる固化（set ）速度が速いためであ
って、そのため設定時間に製本できる本の数を増加させ
ることができるためである。非常によく用いられる種類
のホットメルト接着剤には、エチレンのコポリマーおよ
びブロックコポリマーがある。ところが、リサイクル紙
や高度に塗布した光沢のある基材、例えば、高級ファッ
ション雑誌のような種類の紙の使用が増加すると、接着
性能の向上が必要となることが多く、このようなホット
メルトは、時にはこれら基材を接合する能力に欠けるこ
とさえある。

【０００７】これらホットメルトでは耐熱性が摂氏６５
度を越えない場合が多い。耐熱性とは、その接着剤が軟
化し接着剤として機能しなくなり、その本の背からその
表紙が剥離したり、またはその枚葉紙またはその折り丁
が互いに離れたりする温度を指す。耐熱性は重要で、特
に運搬手段における温度が摂氏７０を越えるような夏場
の本の輸送では非常に重要である。

【０００８】エチレンのコポリマーまたはブロックコポ
リマーに基づくホットメルトの使用の場合の他の難点
は、インキ溶剤に対する耐性が低いことである。そのイ
ンキからの溶剤は、これらページを通り、その本の背に
移行し、そこでその本の表紙でさらなる移行を止められ
る。この点における溶剤濃度によっては、その本の折り
の背から表紙が剥離することになる。

【０００９】このことが各種ホットメルトポリウレタン
（ＰＵＲ）の使用につながる。これらの接着剤はまた、
この業界ではホットメルト湿気硬化として知られてい
る。ＰＵＲは高性能な接着剤で、例えば、リサイクル紙
や高度に塗布した光沢のある基材のような難しい基材に
も優秀な接着剤である。ＰＵＲは耐インキ溶剤性に優
れ、また耐熱性も優れ、耐熱性が摂氏１００度を越える
ものが多い。

【００１０】しかし、その反面、ＰＵＲの使用には欠点
があって、例えば、硬化速度が非常に遅い、コストが高
い、という欠点が挙げられる。ここでは硬化速度が遅い
ため、本が硬化の前に出荷されることがあり得る。ここ
で硬化の前にこの本に機械的試験が行われることはな
く、したがって品質管理は行われず、本が規格に合格す
るという保証もない。

【００１１】現在ホットメルトを使用している製本所
（bindery ）は、ＰＵＲの使用に直ちに変更することは
できない、というのは従来と異なる塗布（application
）装置を必要とするためである。このために装置を購
入する必要がある場合には変換コストが高くなってしま
う。さらにまたＰＵＲは原材料コストが高く製造コスト
も高いため、顧客には高いコストの結果になる。

【００１２】ツーショット製本の場合には、水系システ
ムであるポリウレタン分散体をプライマーとして用いる
ことができる。

【００１３】ポリアミドは多数の供給源から供給され入
手可能であって、これには、例えば、Henkel Kommandit
gesellschaft auf Aktien（Dusseldorf、ドイツ）、Uni
on Camp（Jacksonville、FL、米国）、およびH.B.Fulle
r Co.（St.Paul、Minnesota、米国）が挙げられる。

【００１４】米国特許第４，４１９，４９４号（Pulett
i ら、１９８３年１２月６日発効）では、Ａ−Ｂ−Ａ型
ブロックコポリマーと共に用いる２量体脂肪酸系ポリア
ミドの使用を教示している。これら製造物の引張り強さ
は、摂氏２１度かつ伸び１００％で約１００ｐｓｉ未満
であって、本発明のものより実質的に低い。この特許
は、ポリアミドを製本用に用いることを開示していな
い。

【００１５】欧州特許第６３３，９１９号（Heucher
ら、１９９３年１０月１４日発効）では、エチレン酢酸
ビニルまたはエチレンメタクリレートのコポリマーとス
チレン・エチレン・ブテンブロックコポリマーとヒドロ
アビエチルアルコールまたはポリブテンと共に用いる２
量体脂肪酸系ポリアミドを開示している。この特許は本
発明と次の点が異なる、つまり、ここではポリエチレン
コポリマーとブロックコポリマーと可塑剤のすべてをそ
のポリアミドと共に用いることを必要とする点である。
これらの接着剤で得られた性質は製本用に必要とする性
質と同じものではない。この特許は、ポリエチレン、Ｐ
ＶＣおよび金属を接合するためにこれら接着剤を使用す
る方法を開示しているが、これら接着剤を製本用に用い
る方法を教示していない。そこで、これら製造物は、こ
のような難しい材料を接合する限定した目的には有用な
ものである。

【００１６】米国特許第４，７９１，１６４号（Wichel
hausら、１９８８年１２月１３日発効）では、エチレン
系ターポリマーおよびポリアミドの相溶混合物を述べて
いる。しかし、この特許は、欧州特許第６３３，９１９
号と同様に、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレ
ンのような無極性プラスチックと有極性プラスチックと
金属を接合する限定した目的にこれら接着剤を使用する
ものであって、ポリアミド混合物を製本用に用いる方法
は教示していない。

【００１７】米国特許第４，０１８，７３３号（Lopez
ら、１９７７年４月１９日発効）では、酸性のエチレン
ポリマーと粘着付与剤とポリアミドを混合する例を開示
している。ここでもまた、例えば、ポリエチレンのよう
なプラスチックと鉛のような金属を接合する限定した目
的にこれら混合物を用いる方法を教示しているが、製本
用にこれら混合物を用いる方法は開示していない。

【００１８】米国特許第５，０２６，７５６号（１９９
１年６月２５日発効）および米国特許５，０９１，４５
４号（１９９２年２月２５日発効、Arendt）では、ポリ
アミドと共に、１、４−シクロヘキサンジメタノールジ
ベンゾエートの使用を教示しているが、製本用にこの組
合わせを用いる方法を教示していない。

【００１９】米国特許第４，４０９，３７３号（Wiemer
s ら、１９８３年１０月１１日発効）ならびに米国特許
第４，７７７，２３８号（１９８８年１０月１１日発
効）および米国特許第４，９１４，１６２号（１９９０
年４月３日発効、Leoni ら）では、ポリアミドの製法を
開示しているが、製本用に用いる方法は開示していな
い。

【００２０】米国特許第４，７２８，６８８号（Tizzar
d ら、１９８８年３月１日発効）では、ツーショット製
本において、第１の接着剤には水系プライマーを用い、
第２の接着剤には分割（segment ）したＥＶＡコポリマ
ーまたは分割したモノアルケン酢酸ビニルコポリマーお
よび粘着付与樹脂の使用を教示しているが、ツーショッ
ト製本用にポリアミド混合物の使用を教示していない。

【００２１】ホットメルトポリアミド接着剤は、熱安定
性が不良であるため、製本用接着剤としては利用されな
かった。通常、ホットメルトポリアミドは、高融点であ
り高粘度であるため、摂氏２００度以上で塗工する必要
がある。このように塗工温度が高いため、ポリアミドが
劣化することから、製本用にはその使用が妨げられた。
このポリアミドは分解劣化し炭化する。炭化によりこの
ホットメルトポリアミドのその本への塗工が一様でなく
なり、いくつかの点で接着が不良となる。さらにまた、
ホットメルトポリアミドは伸びの値が低く、このため本
に対し良好なレイフラット（ley flat）特性が妨げられ
る。レイフラット特性とは、例えば、手からの、圧力が
加えられない場合でも、本が開いたままであるという性
能を指す。

【００２２】驚くべきことに、本発明で、複数のホット
メルトポリアミドを混合し、またはホットメルトポリア
ミドを他のポリマー、粘着付与剤または可塑剤と混合す
ることにより、製本用に必要とする性能を達成できるこ
とを発見した。本混合物により、ＵＶ塗布紙、光沢塗布
紙、またはリサイクル紙に必要とされる特定の接着特性
が良好となった。ポリアミドを他の材料と混合すること
によって、低温で塗工するために必要な低粘度を得るこ
とができ、低温であるためポット安定性も向上する。そ
こでポリアミドの劣化に係る問題点が無くなる。良好な
レイフラット性に必要な伸びの高い値が得られる。ホッ
トメルトポリアミド混合物で固化（set）時間が速くな
り、出荷の前の品質管理試験に対して対処することがで
き、本が必要とする規格を満たすことを保証する。本ホ
ットメルトポリアミド混合物の耐熱性は摂氏９５度より
高く、これはポリエチレンコポリマー系ホットメルトの
耐熱性より、またはブロックコポリマー系ホットメルト
の耐熱性より、さらに高い耐熱性である。

【００２３】ここでホットメルト混合物を塗工するため
に標準的なホットメルト塗工装置を用いることが可能と
なり、ＰＵＲの使用の場合に認められる変換コストも重
要因子ではなくなる。

【００２４】

【発明の概要】本発明による製本方法は、Ｉ．少くと
も１種のホットメルトポリアミドからなり、かつ、引張
り強さが約４００ｐｓｉより大きくヤング率が約１２，
０００ｐｓｉ未満である膜を、摂氏約１７５度ないし約
１９０度の温度で、丁合い本ブロックの折りの背に設け
る工程と、 II．ホットメルトポリアミドからなる前記
膜を有する前記丁合い本ブロックの前記折りの背を本の
表紙で被覆し、該表紙の一部を前記膜に実質的に平行に
する工程とを有する。

【００２５】ホットメルトポリアミド混合物は、その丁
合い本ブロックと本の表紙の間にあって、折り丁を形成
するその本の枚葉紙とその丁合い本ブロックと本の表紙
を相互に実質的に接着する。

【００２６】本発明は、さらに、下記からなる製本用に
適するポリアミド混合物のホットメルト接着剤を開示す
る。すなわち、

【００２７】Ｉ．２量体脂肪酸に基くポリアミドを約５
０重量％ないし約７０重量％、ロジンおよびロジン誘導
体と、テルペンおよび変性テルペンと、脂肪族、環状脂
肪族、芳香族の炭化水素樹脂および水素化誘導体と、お
よびそれらの混合物からなる群から選択した粘着付与樹
脂を約１０重量％ないし約３０重量％、ならびに、酢酸
ビニルを約２５重量％ないし約４０重量％含み、かつ、
メルトインデックスが約４０ｇ／１０分より大きいエチ
レン酢酸ビニルコポリマーを約１０重量％ないし約３０
重量％、含有する製本用ホットメルト接着剤。

【００２８】II．２量体脂肪酸に基くポリアミドを約７
０重量％ないし約９５重量％、および１、４−シクロヘ
キサンジメタノールジベンゾエートを約５重量％ないし
約３０重量％含有する製本用ホットメルト接着剤であっ
て、摂氏約１７５度ないし約１９０度の塗工温度で、か
つ、最小の劣化で用いることができる製本用ホットメル
ト接着剤。

【００２９】ホットメルトポリアミド混合物は、さら
に、伸び値が約３５０％より大きく、好ましくは約５０
０％より大きく、引張り強さが約４００ｐｓｉより大き
く、好ましくは約８００ｐｓｉより大きく、ヤング率が
約１２，０００ｐｓｉ未満、好ましくは約１０，０００
ｐｓｉ未満であることを特徴とする。ワンショット製本
法またはツーショット製本法で以上のように形成された
本は良好なレイフラット特性を有する。

【００３０】驚くべきことに、前記ホットメルトポリア
ミド混合物は、摂氏約１７５度ないし約１９０度で塗工
することができ、かつ、劣化が小さい。

【００３１】

【詳細な説明】ホットメルトポリアミド混合物は少くと
も１種のポリアミドからなる。このポリアミドは、混合
物中の含有量が、約２０重量％ないし約１００重量％、
好ましくは約４０重量％ないし約１００重量％、さらに
好ましくは約６０重量％ないし約１００重量％、最も好
ましくは約８０重量％ないし約１００重量％存在する。
これらポリアミドは２量体脂肪酸または他の脂肪酸に基
くポリアミドとすることができる。このようなポリアミ
ドは、Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien（Dus
seldorf、ドイツ）、Union Camp（Jacksonville、Flori
da、米国）、およびH.B.Fuller Co.（St.Paul、Minneso
ta、米国）から供給され入手可能である。ここで好まし
いポリアミドは、例えば、H.B.Fuller社から供給され入
手可能である、HM-1580、HM-1525、HM-0652、HL-6527-X
を挙げることができる。この技術分野の当業者であれ
ば、多数の種々の銘柄のポリアミドが利用可能であっ
て、その所望する物性でそれらを選択することができ
る。

【００３２】ここで有用な粘着付与樹脂は、ロジンおよ
びロジン誘導体と、テルペンおよび変性テルペンと、脂
肪族、環状脂肪族および芳香族の炭化水素樹脂および水
素化誘導体、およびそれらの混合物、からなる群から選
択される。このような粘着付与樹脂は、通常環球（Ring
and Ball ）式軟化点が摂氏約７０度ないし約１５０度
であるが、さらに低い軟化点の変種もいくつか利用可能
で、さらに液状の形態のものさえある。具体的に有用な
粘着付与樹脂には、例えば、Arizona ChemicalCo.（Pan
ama City、FL、米国）からNirez（商標）V-2040で供給
され入手可能なフェノール変性テルペンがあり、Arizon
a Chemical Co.からSylvatc （商標）1103で供給され入
手可能であり、Union Camp Corp.（Jacksonville、FL、
米国）からUnitac（商標）R-100 Lightで供給され入手
可能であり、Hercules（Wilmington、Delaware、米国）
からPermalyn（商標）305で供給され入手可能であるペ
ンタエリトリトールロジンエステルがあり、Eastman Ch
emical Co.（Kingsport、TN、米国）からEastotac（商
標）H-100、H-130で供給され入手可能である部分水素化
環状脂肪族石油炭化水素樹脂があり、Goodyear Chmical
Co. （Akron、OH、米国）からWingtack（商標）Extra
で供給され入手可能である部分水素化環状脂肪族石油炭
化水素樹脂があり、HerculesからHercolite（商標）210
0 で供給され入手可能である部分水素化環状脂肪族石油
炭化水素樹脂があり、Arizona ChemicalCo.からZonatac
（商標）105 Lite で供給され入手可能であり、ｄ−リ
モネンから調製したスチレン化テルペン炭化水素樹脂が
あり、Exxon Chemical Co. （Houston、TX、米国）から
Escorez（商標）5300 で供給され入手可能である部分水
素化環状脂肪族炭化水素樹脂である。この粘着付与樹脂
は、最大約４０％、好ましく約１０はないし約４０％、
さらに好ましくは約１０ないし約３０％、および最も好
ましくは約１５ないし約３０％、存在する。

【００３３】ここで有用なコポリマーはエチレンのコポ
リマーである。ここで有用なエチレン酢酸ビニルコポリ
マーは、酢酸ビニルモノマーが約１０重量％ないし約５
０重量％、好ましくは酢酸ビニルモノマーが約２５重量
％ないし約４０重量％、を含有し、メルトインデックス
が約５ｇ／１０分より大きく、好ましくはメルトインデ
ックスが４０ｇ／１０分より大きいエチレン酢酸ビニル
コポリマーである。ここで好ましいコポリマーは、具体
的には、例えば、DuPont Chemical Co.（Wilmington、D
E、米国）からElvax（商標）40およびELVAX（商標）150
で供給され利用可能なものを挙げることができる。さら
には種々の他の銘柄のエチレン酢酸ビニルコポリマーが
挙げられ、これらは、例えば、DuPont、Quantum Chemic
al Corp.（Rolling Meadows、IL、米国）およびAT Poly
mers and Film,Inc.（Charlotte、NC、米国）から供給
され入手可能である。これらのコポリマーは、混合物中
含有量が、最大約６０重量％、好ましくは約１０重量％
ないし約４０重量％、さらに好ましくは約１０重量％な
いし約３０重量％、最も好ましくは約１５重量％ないし
約３０重量％、存在する。

【００３４】ここで有用な可塑剤は、ベンゾエート可塑
剤からなる群から選択され、これは、例えば、Van Wate
rs and Rogers（Twinsburg OH、米国）およびVelsicol
Chemical Co. （Rosemont、IL、米国）から供給され入
手可能である。この技術分野の当業者であれば適用可能
な多くの種々の銘柄のベンゾエート可塑剤があることが
認められる。具体例には、例えば、Benzoflex（商標）3
52の商品名の１、４−シクロヘキサンジメタノールジベ
ンゾエート、Benzoflex（商標）S-404のグリセリルトリ
ベンゾエート、Benzoflex（商標）S-552のペンタエリス
リトールテトラベンゾエートがあり、これらはすべて、
Velsicol Chemical Co. から供給され入手可能であり、
さらに、Morflex（商標）150のジシクロヘキシルフタレ
ート可塑剤があり、これはMorflex Inc.（Greensboro、
NC、米国）から供給され入手可能であり、これらを用い
ることができる。

【００３５】本ホットメルトポリアミド混合物にはさら
に安定剤または酸化防止剤を用いることができる。これ
らの化合物は、熱、光によって、または粘着付与樹脂の
ような原材料からの触媒残留物により誘起される酸素と
の反応に起因する劣化からその接着剤を防止するため加
えられる。このような酸化防止剤は、例えば、Chiba-Ga
igy（Hawthorne、NY、米国）から市販され入手可能であ
り、これには、例えば、Irganox（商標）1010およびIrg
anox（商標）1076が挙げられ、これらはヒンダードフェ
ノールである。これらは一次酸化防止剤であって、これ
はラジカル捕捉剤として働き、単独で、または亜リン酸
エステル酸化防止剤、例えば、Chiba-Gaigyから供給さ
れ入手可能な、Irganox（商標）168 のような他の酸化
防止剤と共に、使用することができる。亜リン酸エステ
ル酸化防止剤は二次酸化防止剤と考えられ、一般的には
単独に使用されることはない。これらは主として過酸化
物分解剤として用いられる。他の利用可能な触媒には、
例えば、American Cyanamide（Stamford、CT、米国）か
ら供給され入手可能なCyanox（商標）LTDP、およびAlbe
marle（Baton Rouge、LA、米国）から供給され入手可能
なEthanox（商標）1330 が挙げられる。多くのこのよう
な酸化防止剤が入手可能であって、これらは単独で、ま
たは他のこのような酸化防止剤と共に、用いることがで
きる。これらの化合物はそのホットメルトに少量添加さ
れるが、これは他の物性には影響を及ぼさない。添加す
ることができるが、物性に影響を及ぼさない他の化合物
に、色を加える顔料または蛍光剤、が挙げられ、ここで
は二例のみを述べたが、このような添加剤はこの技術分
野の当業者にはよく知られていることである。

【００３６】本発明に、添加量が約１０％未満で有用
な、さらなる添加剤には、脂肪酸アミドワックス、例え
ば、Kenamide（商標）W-40、または酸化Fischer-Tropsc
h ワックス、例えば、Paraflint（商標）A-3またはPara
flint（商標）A-28 が挙げられる。これは、そのポリア
ミド混合物の固化（set ）速度を増加し、接着性を大き
く低下させることなく高速製本での使用が可能となる。
エチレンビスアミドは、例えば、Kenamide（商標）の商
品名で、Witco （Memphis、Tennessee、米国）から供給
され入手可能であり、他の銘柄も利用可能である。本発
明は、他の官能基を導入したワックスの使用も考慮して
おり、限定するものではないが、例えば、酸化ポリエチ
レンを挙げることができる。

【００３７】本接着剤は、温度が摂氏１７０度ないし２
００度で、その溶融体で均一混合物が得られるまで、そ
の構成成分を混合して調製される。この接着剤工業にお
いては種々の混合方法が用いられているが、作業ができ
るならばいずれの方法でも十分である。

【００３８】ここで得られた接着剤は、引張り強さが約
４００ｐｓｉより大きく、好ましくは８００ｐｓｉより
大きく、伸び値が約３５０％より大きく、好ましくは約
５００％より大きく、ヤング率が約１２，０００ｐｓｉ
未満、好ましくは約１０，０００ｐｓｉ未満、最も好ま
しくは約６，０００ｐｓｉ未満であり、プログラムによ
る剥離値が摂氏約６５度より大きく、プログラムによる
剪断値が摂氏約８５度より大きく、低温亀裂値が摂氏約
２度未満、好ましくは摂氏約−４度未満であり、および
粘度が摂氏約１７５度の温度において２２，０００ｃＰ
ｓ未満、好ましくは摂氏約１７５度の温度において１
０，０００ｃＰｓ未満である、ことを特徴とする。これ
らの接着剤は、用途がワンショット製本用またはツーシ
ョット製本用に理想的である。ここで仕上げられた本は
優秀なレイフラット特性を示す。

【００３９】驚くべきことに、本ホットメルトポリアミ
ド混合物は、摂氏約１７５度ないし約１９０度の温度
で、塗工することができ、かつ、劣化が小さい。ホット
メルトポリアミドの使用の場合に通常伴う摂氏約２００
度という高温の塗工では、標準的なホットメルト塗工装
置では、塗工が妨げられ使用できないことがあり得る。
この高温ではホットメルトポリアミドの劣化が生じ炭化
する。炭化のため、その本の上のホットメルトの被覆が
均一とならず、そこで接着の欠ける箇所が生ずる。塗工
温度の低下によって、これらの問題点を減少することが
できる。

【００４０】最も普通に用いられるホットメルト塗工装
置は２または３ホイール糊付けポットである。本接着剤
は、例えば、Mueller Martini、Harris、またはKolbus
、によって製造された製本装置（binder）を用いて、
本に塗工される。この技術分野の当業者であれば、他に
も製本装置の製造業者があることは認められるが、最も
普通に用いられる装置には、例えば、Mueller Martini
のものを挙げることができる。具体的に使用可能な型番
号には、例えば、Pony 3020、Normbinder SCおよびNorm
binder SFC を挙げることができるが、これらはすべ
て、Mueller Martini（Zofingen、スイス）により製造
されたものであり、さらに、Systembinder KM490および
Systembinder KM495、を挙げることができるが、これら
はすべてKolbus（Mahwah、NJ、米国）により製造された
ものであり、さらに、UB-2、UB-3、およびUB-5 binder
を挙げることができるが、これらは、Harris（ただし現
在はAM Graphicsの所有、Cincinnati、Ohio、米国）に
より製造されたものである。

【００４１】本ホットメルト接着剤に普通に用いられる
接着（application ）装置は、例えば、Comstock-Wesco
tt （Cambridge、MA、米国）により製造され、これに
は、２または３ホイール糊付けポットがある。

【００４２】これらホットメルト接着剤は、ワンショッ
ト製本とツーショット製本、背固め、バッキング（tigh
t backing）、ライニング、花布付け（headbanding）お
よび本ジョイントに用いることができる。

【００４３】ワンショット製本、すなわち無線とじで
は、本接着剤は、その丁合い本ブロックの折りの背に塗
工され、次にこの接着剤が固化（set ）する前にその表
紙が加えられる。

【００４４】ソフトカバー本用ワンショット製本では、
ただしこれはまたこの業界ではオウタとじ（Otabind）
またはレップ（rep）カバーとして知られているもので
あるが、この表紙は従来のハードカバー本とほとんど同
様にその本に取付けられる。この枚葉紙または折り丁
は、丁合いされ、つまりページ順に重ね束ねられ、次に
締め金クランプで保持されて折り合い本ブロックを形成
する。接着剤をその折りの背に塗工して、この丁合い本
ブロックの端を重ね付ける。補強ライニングでその背の
上を被覆し、その表紙を所定場所に圧着し、側面糊付け
で定着させる。この補強ライニングは、クレープ、寒冷
紗ガーゼまたは紙ですることができる。このため、ハー
ドカバー本用ワンショット製本とは異なり、この本の表
紙はその背に連結していない。

【００４５】ツーショット製本では、この丁合い本ブロ
ックをプライマー接着剤を用いて最初に接着する。次
に、カバー用接着剤または第２ショットとして知られる
第２の接着剤をその本の背に塗工する。本発明のポリア
ミド接着剤はこれら両処理に用いることができる。

【００４６】ハードカバー本では、この製本プロセス
は、強度を増加させるために、その表紙を加える前に、
キャッピング紙、チーズクロスまたはクラッシュ、また
クラフト紙を取付けて、仕上げることができる。また花
布をその表紙に取付けるのに先だってその折りの背に取
付けることができる。これらは追加ステップであって、
これには、背固め（gluing-off）、ライニング、バッキ
ング、花布付けがあり、これらを以下に略述する。これ
らを取り付けるには低粘度接着剤が必要であって、この
低粘度接着剤は低粘度ポリアミドの使用により、また
は、例えば、ワックス、固体可塑剤および粘着付与剤の
ような他の改質剤の添加により、得ることができる。こ
れら接着剤は、粘度が摂氏１７５度で５，０００ｃＰｓ
未満であることが必要で、特にバッキングと花布付けの
ような取付けに押出し法を用いる場合には必要である。
低粘度接着剤は、ワンショット製本またはツーショット
製本に必要とするものより引張り特性と伸びが低いもの
が多い。

【００４７】この背固め（gluing-off）の目的は、糊が
折り丁間に入込み、ある限定された程度にその折りの背
に浸透させ、これによって糸とじの効果を強化するもの
である。

【００４８】時にはこの製本プロセスにおいて、花布が
その折りの背に加えられる。これらは幅の狭い布の帯で
あって、これをその本の背の頂部と底部に、または時に
は頂部のみに、貼付けることができる。これは通常装飾
用に行われる。

【００４９】ライニング（linig-up）は、この本の強さ
または堅牢さを向上するため、無線とじまたは糸とじの
後に、キャッピング紙、チーズクロスまたはクラッシュ
を本の折りの背に貼付けるプロセスである。またクラフ
ト紙を加えることができる。

【００５０】バッキングは、この丁合い本ブロックおよ
び／またはライナー複合材をその表紙に、押出し法また
はその接着剤をロール塗布して連結し、その結果折りの
背をその表紙に強固に接着するプロセスである。これ
は、剛性と全体の強さを犠牲にして、良好なレイフラッ
ト性を容易に得るようにしている緩い裏表紙の取付けと
は対照されうる。

【００５１】本のジョイントは本接着剤を用いることが
できる別の方法である。この方法では、丁合い本ブロッ
クをその表紙に接着するホットメルトのビードを適用
し、ハードカバー本の丁合い本ブロックをその表紙に接
合する。この方法はそのソフトカバー本における側面糊
付けに似ている。これは、また粘度が摂氏約１７５度で
約５，０００ｃＰｓ未満の低粘度を有する低粘度接着剤
を必要とする押出し法である。

【００５２】本発明は、以下に限定するものではない
が、実施例によりさらに説明を続ける。比較例ＡとＢ
は、エチレン酢酸ビニルコポリマーに基く従来のホット
メルト接着剤を用いる例である。

【００５３】

【実施例】

［試験法］１．引張り、伸び、ヤング率この引張りと伸び、降伏点とヤング率は、ASTM D-638を
用いて求めた。用いたダイ（die）はASTM D-638 タイプ
４のダイであった。ビデオ伸び計で１インチゲージを用
いて伸びをモニタした。用いた伸張（strain）速度は２
５．４ｃｍ／分であった。ヤング率は、接着剤膜の相対
的柔軟性をランク付けする方法である。用いた膜厚は２
０ないし２５ミルであった。この引張り変形に対する抵
抗を小さい伸び（strain）で測定した。

【００５４】２．剥離と剪断剥離と剪断の値は、プログラミング設定したオーブンに
試料を置き、剥離モードには１００ｇの重量、剪断モー
ドには５００ｇの重量を用い、摂氏約２５度から約１７
５度に摂氏２５度／時間で温度傾斜を付けて、求めた。
このオーブンでは、その試料が剥離したまたは剪断した
温度を自動的に記録した。各試料をクラフト紙上にガラ
スのロッドまたはシムを用いて手で塗布した。ここで得
られた塗膜は、幅が１インチで、厚みが約８ないし１０
ミルすなわち約０．０２ないし０．０３ｃｍの帯状膜で
あった。この剥離モードで４または５個の接着膜を作っ
て試験し、剪断モードで４ないし５個の接着膜を作って
試験し、この結果を平均した。

【００５５】３．低温亀裂厚みが２０ないし３０ミルの膜を、ガラスのロッドまた
はシムを用いて手で調製した。２．５４ｃｍ（１イン
チ）×７．６２ｃｍ（３インチ）の試料をこの膜からカ
ットした。この試料を摂氏１０度の冷凍庫の底面上に１
時間置いた。この底部は、硬質プラスチックから作ら
れ、この底部に９０度の角度でカットされたトラフを有
する。１時間後、この底部に正確にフィットするようカ
ットした圧力バーでその試料を加圧する。その低温亀裂
は、この１インチ×３インチの試料が亀裂した温度を指
す。この温度は、その接着剤が亀裂するまで、毎時間摂
氏約２．８度だけその温度を低下させる。

【００５６】４．溶融粘度このホットメルト接着剤の溶融粘度は、２７番の回転子
（spindle）を用いBrookfield Thermosel回転粘度計（V
iscometer）モデルで求めた。

【００５７】５．接着試験接着層は、Slautterback Mini-Squirtの手動の台上アプ
リケータを用いてその基材上に接着剤ビードを押出し
て、調製した。この塗工温度は摂氏約１７０度ないし２
００度であった。第２の基材をその第１の基材に直ちに
合せ、次に１，０００ｇの重量を接着剤層の長さ上でロ
ール掛けした。この接着剤ビードは重量が１ｇで約８イ
ンチで保持した。接着層は２４時間環境条件で熟成さ
せ、次に手で引裂き繊維の引裂きまたは層剥離が存在す
るかその存否を求めた。

【００５８】６．Mettler環球（Ring and Ball）式軟化
点このMettler環球式軟化点は、ASTM D-3461の試験方法を
用いて求めた。

【００５９】７．インキ溶剤試験先に述べた剥離と剪断の試験試料はこの試験法セクショ
ンの前記２番目の項目の方法で調製したが、クラフト対
クラフト接着層もこれと同じ方法を用いて、調製した。
ここで用いたシムのサイズは２０ミルであった。この試
料を２．５４ｃｍ（１インチ）のストリップ試験片にカ
ットした。この試料をフードに置き、ここで Eppendorf
マイクロピペットを用いて各接着層の中心に印刷インキ
５０マイクロリットルを出した。このインキを６０分間
その接着層に浸透させた。次に剥離試料を、前記２番目
の項目と同様に、５０ｇ重量でプログラミング設定可能
のオーブンに置いた。このオーブンで、このすべての試
料が剥離してしまうまで、摂氏２５度／時間の温度傾斜
を付けた。対照標準試料はインキ無しで用いた。

【００６０】８．熱安定性試験これら各接着剤の２００ｇ試料を、摂氏１７５度の強制
通風オーブンに入れてこのオーブンに９６時間放置し
た。この接着剤の中の少量、例えば、約１０ｇないし約
２０ｇ、をそのジャーから、２４時間、４８時間、７２
時間、および９６時間に取り出し、これら時間間隔で粘
度を測定し、さらにこの試料をその物理的外観の変化に
ついて観察した。この粘度変化はその初期粘度からの百
分率変化で記録し、この初期粘度から、各時間間隔で測
定した粘度を減算し、さらにその初期粘度で除算して、
粘度変化を計算した。この粘度や物理的外観の変化の小
さいほど、熱安定性は良好である。物理的外観は、炭
化、皮ばり、膜やゲル形成を指す。

【００６１】

【実施例１ないし７および比較例ＡおよびＢ】

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】熱安定性試験は実施例７に対し行った。膜
またはゲルの形成は、９６時間後も見られなかった。若
干炭化と変色が見られた。約３０％のおおよその粘度増
加が９６時間後見られた。これから標準的な市販ホット
メルトポリアミドより実質的改善が見られる。

【００６５】

【表３】

【００６６】本発明のホットメルトポリアミド混合物
は、比較例のエチレン酢酸ビニル系の配合物より、剥離
と剪断に高い値が見られるように、耐熱性が高い。さら
に加えて、本発明の混合物は優秀な引張り特性を示し、
これによりレイフラット性を必要とする製本用に使用す
ることができる。通常ポリアミドの場合に得られる低い
伸び値は、製本用にこれまでポリアミドの利用を妨げて
きた。またその低粘度により、本混合物を摂氏約２０５
度未満の温度において塗工することが可能となり、これ
は好都合な利点である。というのは通常のポリアミド
は、摂氏約２０５度の温度で塗工しなければならず、こ
こでは該ポリアミドのポット安定性が良好ではないため
である。

【００６７】

【表４】

【００６８】これら通常のホットメルトの34-1116およ
び5362-80-1は、耐溶剤性を有するように開発された製
品を示し、そして標準的な製本用ホットメルトで得られ
たものより優れた結果を示す。

【００６９】本発明の接着剤は、従来通常用いられるエ
チレン酢酸ビニルに基くホットメルトより耐インキ溶剤
性の向上を示す接着剤である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スーザンティー．オエルティエンアメリカ合衆国、55042、ミネソタ州、レイクエルモ、レイクジェーントレイルエヌ． 9302番地 (72)発明者デイビットビー．マルコムアメリカ合衆国、55109、ミネソタ州、メイプルウッド、ジャーメイン 2190番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）少くとも１種のホットメルトポリア
ミドからなり、かつ、引張り強さが約４００ｐｓｉより
大きく、好ましくは約８００より大きく、ヤング率が約
１２，０００ｐｓｉ未満、好ましくは約１０，０００ｐ
ｓｉ未満である膜を、摂氏約１７５度ないし約１９０度
の温度で丁合い本ブロックの折りの背に設ける工程と、ｂ）ホットメルトポリアミドからなる前記膜を有する前
記丁合い本ブロックを、前記膜に実質的に平行な部分を
有する表紙で被覆する工程を有する製本方法。
【請求項２】ホットメルトポリアミドからなる前記膜
は、前記丁合い本ブロックと前記表紙間に挿入され、か
つ、折り丁を形成する本の枚葉紙、前記丁合い本ブロッ
クおよび前記表紙を相互に実質的に接着するようにした
請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記丁合い本ブロックを前記表紙で被覆
する前に、前記丁合い本ブロックの前記背の上に補強ラ
イニングを被覆するようにした請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記丁合い本ブロックの前記背を前記表
紙で被覆する前に、ライニング、バッキングおよび花布
付けからなる群から選択した追加工程を挿入する請求項
１に記載の方法。
【請求項５】ホットメルトポリアミドからなる前記膜
はワンショットまたはツーショットの接着剤である請求
項１、２、３または４に記載の方法。
【請求項６】２量体脂肪酸に基くポリアミドを約５０
重量％ないし約７０重量％、ロジンおよびロジン誘導体
と、テルペンおよび変性テルペンと、脂肪族、環状脂肪
族および芳香族の炭化水素樹脂および水素化誘導体と、
およびそれらの混合物、からなる群から選択した粘着付
与樹脂を約１０重量％ないし約３０重量％、エチレン酢
酸ビニルコポリマーを約１０重量％ないし約３０重量％
含有し、該エチレン酢酸ビニルコポリマーが、酢酸ビニ
ルを約２５重量％ないし約４０重量％含み、かつ、約４
０ｇ／１０分より大きいメルトインデックスを有し、こ
れにより、摂氏約１７５度ないし約１９０度の温度で最
小の劣化で使用できる製本用ホットメルト接着剤。
【請求項７】前記接着剤は膜である請求項６に記載の
ホットメルト接着剤。
【請求項８】ホットメルトポリアミドからなる前記膜
は、伸びが３５０％より大きく、好ましくは５００％よ
り大きい請求項１または７に記載の接着剤。
【請求項９】少くとも１種のホットメルトポリアミド
は２量体脂肪酸に基いている請求項１または７に記載の
接着剤。
【請求項１０】前記ホットメルトポリアミドは、さら
に、熱可塑性ポリマー、粘着付与樹脂、固体可塑剤およ
びワックスからなる群から選択した添加剤を最大で８０
重量％含有する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】前記ポリアミドは、さらに、１、４−
シクロヘキサンジメタノールジベンゾエート固体可塑剤
を約５重量％ないし約３０重量％含有する請求項１、
６、９、１０または１１に記載の方法。