JPH11323279A - ホットメルト接着剤用ワックスとホットメルト接着剤 組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐寒接着力、低溶融粘度を良好に保持しつ
つ、しかも耐熱接着力が改良されたホットメルト接着剤
を提供する。 【解決手段】 エチレン系共重合体と粘着付与樹脂とを
含有するホットメルト接着剤に合成ワックスを配合す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、ホットメ
ルト接着剤用ワックスとこれを用いた接着剤組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】ホットメルト接着剤は、無溶
剤で、瞬間接着、高速接着が可能であるという利点を有
しているため、製本、包装、木工等の各種の分野におい
て広く使用されている。実際の使用の点において、また
経済性においても優れたこのホットメルト接着剤は、通
常、ベースポリマーと粘着付与樹脂を主成分として構成
されており、このうちのベースポリマーとしては、柔軟
性、加熱安定性、価格等から、とりわけＥＶＡ、ＥＥＡ
等のエチレン系共重合体が汎用されている。

【０００３】また、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あるいは各種石油樹脂が用いられ
ている。そして、エチレン系共重合体との親和性や接着
特性等の観点からこれらの粘着付与樹脂の改良も行われ
てきており、例えば特開平２−５５７８３号公報には特
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、高温接着性、常温接着性のいずれにも優れたホッ
トメルト接着剤組成物が提案されている。

【０００４】しかしながら、これらの改良にもかかわら
ず、従来のホットメルト接着剤については、耐熱接着力
が必ずしも充分に満足できないばかりか、耐寒接着力に
欠けたり、また、溶融粘度が高く塗布し難い等の問題が
あった。そこでこの出願の発明は、以上のとおりの従来
のホットメルト接着剤の問題点を解消するためになされ
たものであって、耐寒接着力、低溶融粘度を良好に保持
しつつ、しかも耐熱接着力が改良されたホットメルト接
着剤を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、前記
の課題を解決するものとして、まず第１には、エチレン
系共重合体と粘着付与樹脂とを含有するホットメルト接
着剤に配合される合成ワックスであることを特徴とする
ホットメルト接着剤用ワックスを提供する。また、この
出願の発明は、第２には、前記合成ワックスは融点が８
０〜９５℃の範囲のものであるホットメルト接着剤用ワ
ックスを、第３には、合成ワックスは、重量平均分子量
（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）が１．１以下のもので
あるホットメルト接着剤用ワックスを、第４には、合成
ワックスがフィッシャートロプシュワックスであるホッ
トメルト接着剤用ワックスを、第５には、フィッシャー
トロプシュワックスは、沸点分別法により分留した分留
物の炭素数の範囲が、含有率１％以上のものがＣ３０〜
Ｃ７０であるホットメルト接着剤用ワックスを提供す
る。

【０００６】そして、この出願の発明は、第６には、前
記の合成ワックスを配合したホットメルト接着剤組成物
であって、前記合成ワックスとともに、エチレン系共重
合体と粘着付与樹脂とを含有することを特徴とするホッ
トメルト接着剤組成物を、第７には、含有成分組成の重
量比が、 （ａ）エチレン系共重合体 １００重量部 （ｂ）粘着付与樹脂 ５０〜２００重量部 （ｃ）合成ワックス ２〜１００重量部 の割合であるホットメルト接着剤組成物をも提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】この出願の発明は前記のとおりの
特徴をもつものであるが、以下にさらにその実施の形態
について説明する。まず、この発明のワックスが配合さ
れるホットメルト接着剤の組成成分について説明する。 ＜エチレン系共重合体＞この発明のホットメルト接着剤
には、主成分の一つとしてエチレン系共重合体が用いら
れる。このものについては、エチレンとエチレン性不飽
和単量体（たとえば酢酸ビニルやカルボン酸ビニルエス
テル及びアクリル酸エステル等が挙げられる）の１種又
は２種以上との共重合体が挙げられ、従来より公知のも
のをはじめとして各種のものが使用できる。エチレン系
共重合体においては、酢酸ビニルやモノカルボン酸エス
テルやアクリル酸エステル等の極性共重合成分を用いる
のが適当であるが、これらの極性成分の含有量は、約１
０〜６０重量％程度、好ましくは１２〜４５重量％であ
る。また、エチレン系共重合体のメルトインデックス
（ＭＩ）は０．１〜１００００、好ましくは１０〜３０
００である。なお、ここでメルトインデックスは、ＡＳ
ＴＭ Ｄ−１２３８に準じ、１９０℃、荷重２１６０ｇ
で１０分間で流出したグラム数を示している。 ＜粘着性付与樹脂＞粘着付与樹脂は、脂肪族系炭化水素
樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、
ポリテルペン系樹脂、ロジン系樹脂、スチレン系樹脂、
クマロン・インデン樹脂など、従来よりホットメルト接
着剤分野ですでに知られているもの等が挙げられる。脂
肪族系炭化水素樹脂の例としては、１−ブテン、イソブ
チレン、ブタジエン、１，３−ペンタジエン、イソプレ
ン、ピペリジンなどのＣ４〜Ｃ５モノまたはジオレフィ
ンを主成分とする重合体などが挙げられる。脂環族系炭
化水素樹脂の例としては、スペントＣ４〜Ｃ５留分中の
ジエン成分を環化二量体化後重合させた樹脂、シクロペ
ンタジエンなどの環化モノマーを重合させた樹脂、芳香
族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂などが例示され
る。芳香族系炭化水素樹脂の例としては、ビニルトルエ
ン、インデン、α−メチルスチレンなどのＣ９〜Ｃ１０
のビニル芳香族炭化水素を主成分とした樹脂などが例示
される。ポリテルペン系樹脂の例としては、α−ピネン
重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体、テルペ
ン・フェノール共重合体、α−ピネン・フェノール共、
などが挙げられる。ロジン類はガムロジン、ウッドロジ
ン、トール油などのロジン及びその変性物であって、変
性物としては水素添加、不均化、二量化、エステル化な
どの変性手段を施したものが例示できる。ロジンエステ
ルの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のエステ
ルが含まれる。スチレン系炭化水素樹脂としてはスチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、イソプロベ
ニルトルエン等の重合体である。上記例示の粘着付与樹
脂は無水マレイン酸、マレイン酸エステルなどでグラフ
ト変性したものであってもよい。

【０００８】これらの中では、前記エチレン共重合体と
の相溶性を考慮すると、ロジン類、テルペンフェノール
樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、スチレン系炭化水素樹脂
の中から選択するのがより好ましい。 ＜合成ワックス＞ホットメルト接着剤に配合されるこの
発明の合成ワックスは、適当なものとしてはフイシャー
トロプシュ法によって合成されるフイシャートロプシュ
ワックスであって、比較的ワイドな炭素数分布をもつワ
ックスからシャープな分布のワックスを沸点分別法によ
って取得したものである。また、この発明の合成ワック
スの融点は８０〜９５℃が好ましい。融点が８０℃以下
であると、低融点成分が多くなり、ホットメルト接着剤
の耐熱性が低下するので好ましくない。また、融点が９
５℃以上になるとホットメルト接着剤の耐寒性が低下す
るので好ましくない。また、重量平均分子量（Ｍｗ）／
数平均分子量（Ｍｎ）の比は１．１以下が好ましい。Ｍ
ｗ／Ｍｎの比が１．１以上になると合成ワックスの炭素
数分布がワイドとなり、低炭素数および高炭素数の比率
が増加し、ホットメルト接着剤の耐熱性および耐寒性に
悪影響を及ぼすので好ましくない。Ｍｗ／Ｍｎの比が
１．０に近づくと炭素数分布は狭くなり、耐熱性および
耐寒性は向上し、ホットメルト接着剤としては好ましい
ワックスとなる。炭素数の範囲は各々の含有率１％以上
のものがＣ３０〜Ｃ７０であることが好ましい。合成ワ
ックスの炭素数がＣ３０以下であると、ホットメルト接
着剤の耐熱性を阻害し、低下させるので好ましくない。
炭素数がＣ７０以上であると、オープンタイムが短くな
り、接着不良を起こすので好ましくない。

【０００９】前記の沸点分別法としては、通常の蒸留装
置を使用することもできるが、好ましくは高真空、高温
度設備を有する遠心式分子蒸留装置、薄膜蒸留装置を用
いるのがよい。高真空設備を有すると処理温度を低めに
設定でき、ワックスの熱劣化、変質を防ぐので好まし
い。さらにまた、この発明のホットメルト接着剤は、発
明の目的を満足する範囲で、酸化防止剤、耐候安定性、
フィラー、可塑剤、オイルなどを添加することができ
る。

【００１０】前記エチレン系共重合体と粘着付与樹脂、
合成ワックスとの配合割合は、比較的広い範囲にわたっ
て変えることができるが、相溶性、接着強度、溶融粘
度、オーブンタイム、固化速度のバランスを総合的に勘
案すると、その重量比としては、（ａ）エチレン系共重
合体１００重量部に対し、（ｂ）粘着付与樹脂５０〜２
００重量部、（ｃ）合成ワックス２〜１００重量部の割
合とするのが適当である。これを重量百分率として例示
すると、（Ａ）エチレン系共重合体５〜９４重量％、好
ましくは１０〜７０重量％、（Ｂ）粘着付与樹脂９０〜
５重量％、好ましくは７０〜１０重量％、（Ｃ）合成ワ
ックス１〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％であ
る。

【００１１】粘着付与樹脂が５０重量部以下であると、
ホットメルト接着剤の接着性を低下させるので好ましく
ない。２００重量部以上になると、セットタイムが長く
なり、接着不良を起こすので好ましくない。合成ワック
スが２重量部以下であるとホットメルト接着剤の耐熱性
が低下するので好ましくない。１００重量以上になる
と、ホットメルト接着剤の接着性を低下させるので好ま
しくない。

【００１２】以上のとおりの合成ワックスを配合したこ
の発明のホットメルト接着剤は、低溶融粘度、耐寒接着
力を保持しつつ、従来のホットメルト組成物よりかなり
優れた耐熱接着力を示すため、ホットメルト組成物を冬
用、夏用（特に盛夏期）と使い分けることなく使用で
き、しかも高速製造ラインで製造することができる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例および比較例を説明することに
より、この発明をさらに具体的に説明する。もちろん、
この発明は下記の実施例のみに限定されるものではな
い。 ＜ワックスの製造例＞この発明のワックスを以下の通
り調整した。

【００１４】フイシャートロプシュワックス（融点：１
００℃）を原料とし、分子蒸留装置を用いて高真空（絶
対圧で０．００５Ｔｏｒｒ以下）、高温（２００℃〜２
９０℃）下で温度を段階的に上昇しながら処理し、初留
を除く回収留出分からなるワックスを得た。このワック
スは、融点が８０〜９５℃であり、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１
以下のものであり、炭素数の範囲は含有率１％以上のも
のがＣ３０〜Ｃ７０であった。 ＜実施例１＞エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニ
ル含有量２８重量％、メルトインデックス４００：三井
デュポンポリケミカル（株）製、ＥＶＡ２１０）１００
重量部とロジンエステル樹脂（軟化点１２５℃：荒川化
学（株）製、スーパーエステル−１２５）１００重量部
と前記ワックス５０重量部と酸化防止剤（日本チバガ
イキー社製、イルガノックス１０１０）０．８重量部を
１８０℃で溶融混合し、ホットメルト接着剤とした。 ＜比較例１＞ワックスとしてフイシャートロプシュワッ
クス（融点：９８℃、シェル社製、ＦＴ−１００）を用
いた以外は実施例１と同様にホットメルト接着剤を得
た。 ＜比較例２＞ワックスとしてフイシャートロプシュワッ
クス（融点：１１２℃、サゾール社製、パラフリントＨ
１）を用いた以外は実施例１と同様にホットメルト接着
剤を得た。 ＜比較例３＞ワックスとしてポリエチレンワックス（融
点：１０７℃、中国精油（株）製、ポリレッツ１２０Ｓ
Ｚ）を用いた以外は実施例１と同様にホットメルト接着
剤を得た。 ＜実施例２＞エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニ
ル含有量２８重量％、メルトインデックス４００：三井
デュポンポリケミカル（株）製、ＥＶＡ２１０）５０重
量部とエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有
量３３重量％、メルトインデックス４００：三井デュポ
ンポリケミカル（株）製、Ｖ５７７−２ＥＴ）５０重量
部とロジンフェノール樹脂（軟化点約１４０℃：荒川化
学（株）製、タマノル８０３Ｌ）１００重量部と前記ワ
ックス５０重量部と酸化防止剤（日本チバガイキー社
製、イルガノックス１０１０）０．８重量部を１８０℃
で溶融混合し、ホットメルト接着剤とした。 ＜実施例３＞エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニ
ル含有量２８重量％、メルトインデックス４００：三井
デュポンポリケミカル（株）製、ＥＶＡ２１０ＥＴ）７
０重量部とエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル
含有量２８重量％、メルトインデックス１０００：東ソ
ー（株）製、ウルトラセン７３５）３０重量部とテルペ
ンスチレン樹脂（軟化点約１２５℃：ヤスハラケミカル
（株）製、ＹＳポリスターＴＯ−１１５）６０重量部と
前記ワックス４０重量部と酸化防止剤（日本チバガイ
キー社製、イルガノックス１０１０）０．８重量部を１
８０℃で溶融混合し、ホットメルト接着剤とした。

【００１５】以上の各接着剤を以下の試験方法にて評価
した。（いずれもＪＡＩ−７に準ずる）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／ｃｍ、塗工速度７．５ｍ／ｍｉｎ、
オープンタイム２秒、プレス荷重２ｋｇで張り合わせ
た。（サイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ）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。接着性評価方法 接着試験片作成方法にて作成した試験片を２５ｍｍ×１
００ｍｍサイズに切断し、手で強制的に剥離し、材破率
にて接着性を評価した。

【００１６】測定は２０、−１０℃で行なった。接着性
の良悪しは材破率７０％を目安とした。耐熱クリープ性
測定方法 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
の基材として、３００ｇ／２５ｍｍ荷重を吊るして、６
０℃にセットさせたオーブン中に放置し、クリープ試験
を行なった。荷重が落下した時間をクリープ保持時間と
して評価を実施した。粘度測定方法 ＪＩＳ−Ｋ−６８６２による。

【００１７】評価結果を表１に示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】比較例１〜３の合成ワックスはいずれもＭ
ｗ／Ｍｎ比が１．１以上であり、かつ融点が９５℃以上
である。Ｍｗ／Ｍｎ比が１．１以上となると、炭素数分
布がワイドとなる。その結果、低融点成分も増加し、ホ
ットメルト接着剤の耐熱性を低下させることとなる。ま
た、融点が９５℃以上になると、ホットメルト接着剤の
耐寒性を低下させる。

【００２０】実施例１〜３のワックスは比較例１の合成
ワックス（フィッシャートロブシュワックス）をベース
に、精密蒸留装置で分割し、低沸点成分および高沸点成
分をカットしたものである。その結果、Ｍｗ／Ｍｎ比が
１．１以下であり、かつ融点が８０〜９５℃である。Ｍ
ｗ／Ｍｎ比が１．１以下であることは炭素数分布が狭く
なり、その結果、低融点成分がなくなり、ホットメルト
接着剤の耐熱性を向上させることとなる。また、融点が
９５℃以下であることは高沸点成分がなくなり、ホット
メルト接着剤の耐寒性の向上させることとなる。

【００２１】この発明は以上のように、既存の合成ワッ
クスの欠点を詳細に検討した結果、低融点成分の欠陥お
よび高沸点成分の問題点を見つけ出し、精密蒸留装置で
低融点成分および高沸点成分を除去することにより、ホ
ットメルト接着剤に最適のワックスを見出したもので
す。

【００２２】

【発明の効果】上記に記載の通り、この発明に係わるホ
ットメルト接着剤用ワックスを使用すると、低温での接
着性と耐熱クリープ性の両物性に優れたホットメルト接
着剤を提供することができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン系共重合体と粘着付与樹脂とを
   含有するホットメルト接着剤に配合される合成ワックス
   であることを特徴とするホットメルト接着剤用ワック
   ス。
2. 【請求項２】 合成ワックスは融点が８０〜９５℃の範
   囲のものである請求項１のホットメルト接着剤用ワック
   ス。
3. 【請求項３】 合成ワックスは、重量平均分子量（Ｍ
   ｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）が１．１以下のものである
   請求項１または２のホットメルト接着剤用ワックス。
4. 【請求項４】 合成ワックスがフィシャートロプシュワ
   ックスである請求項１ないし３のいずれかのホットメル
   ト接着剤用ワックス。
5. 【請求項５】 フィシャートロプシュワックスは、沸点
   分別法により分留した分留物の炭素数の範囲が、含有率
   １％以上のものがＣ３０〜Ｃ７０である請求項４のホッ
   トメルト接着剤用ワックス。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかの合成ワッ
   クスを配合したホットメルト接着剤組成物であって、前
   記合成ワックスとともに、エチレン系共重合体と粘着付
   与樹脂とを含有することを特徴とするホットメルト接着
   剤組成物。
7. 【請求項７】 含有成分組成の重量比が、 （ａ）エチレン系共重合体 １００重量部 （ｂ）粘着付与樹脂 ５０〜２００重量部 （ｃ）合成ワックス ２〜１００重量部 の割合である請求項６のホットメルト接着剤組成物。