JPS6367822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性接着剤、即ちホツトメルト
接着剤に関し、もつと正確に言えば、非ブロツキ
ング性（non−blocking；非くつつき性）のホツ
トメルト接着剤に関するものであつて、そのよう
な固体の薄板状接着剤の粘着性を減少せんとする
ものである。

ホツトメルト接着剤は、室温で固体の100％固
体熱可塑性物質である。熱によつて固体接着剤が
溶融され、液状にされる。熱の除去後にそれは固
まり、単純な冷却により結合を形成する。

合成樹脂、ゴム、ポリエチレン、アクリル、酢
酸ビニル、エチレン酢酸ビニル及びこれらの組合
せを含む種々のポリマー及びコポリマーが、ホツ
トメルト接着剤組成物のために提案され、有用で
あると判つている。しばしば追加的成分たとえば
可塑剤、粘着剤として知られる樹脂状物質、オイ
ル及びワツクスを、特定の最終用途に必要な特性
（粘度及び硬化速度）を持つ接着剤を得るために
加える。

ホツトメルト接着剤は、その固体状態では塊り
であれ薄いフイルムであれ、粘着性の殆んどを欠
く固い表面を示す。いくつかのホツトメルト接着
剤は特別に“感圧性”であるようにオイルを調合
され、これら物質はかなり粘着性である表面を示
しそして極めて少しの圧力によつて多くの固体表
面に瞬時に接着する。

二つのタイプのホツトメルト接着剤において
（しかし感圧タイプの接着剤においてより深刻で
あるが）、ホツトメルト接着剤の薄板（slat）が
作られ貯蔵されるときにその隣接する表面が互に
粘着することにより問題が生じる。

室温又は少し高い温度での長時間の貯蔵はこの
問題を悪化する。

ホツトメルト接着剤の包装及び取扱い特性を改
善する一つの手段は、ホツトメルト接着剤を枕状
に形作ることである。すなわち米国特許No.
4054632明細書（1977年10月18日、W.A.Franke）
は、接着剤を液状にして流れを作ること、それを
固化するためにその外表面を冷却すること及び該
物質の流れに硬い外部及び液状の内部を与え、も
つて個々の小区分が自体封入され別々の枕状の小
区分を形成し、これは次に更に硬化した状態へと
冷却されることができそして容易に取扱い、包
装、輸送及び使用できるようにすることより成る
方法を記載している。この方法は、何らの粉末及
びフイルムの被覆のない接着剤の枕状の形を与え
る。

ポリマーペレツトの粘着性は、これをポリオレ
イン粉末たとえばポリエチレン、ポリプロピレン
などでコーテイングすることにより減少されうる
ことは従来知られている。またこのようなコーテ
イングは、微細な粒径のボリオレフインすなわち
10ミクロン未満の平均粒経を持ちかつ25ミクロン
より大きい粒子を殆んど含まないものを用いる場
合に改善されることも知られている。米国特許No.
3528841明細書（1970年９月15日、C.R.
Donaldsonら）を参照されたい。微細なポリオレ
フイン粉末の使用によつて、所与の粘着性減少を
達成するために比較的少量の分離剤で十分である
と述べられている。

この一般的教示をホツトメルト接着剤薄板のコ
ーテイングに応用することにはいくつかの困難が
ある。上述の特許の知見を用いると、接着剤表面
に対する粉末の弱い付着しか形成されない。得ら
れるコーテイングはほとんどの部分で不均一であ
り、不十分かつむらのある保護を与える。コーテ
イングされていない小さな領域でさえ、通常の貯
蔵条件下で他の表面に粘着し、薄板の凝集を起こ
して大きな塊を作り、これはそのままでは溶融さ
れるときに不適当である。

また、上述した特許明細書に記載される高分子
量ポリオレフイン（NW約20000超）は、接着剤
成分に依存してホツトメルト調製物と相溶しな
い。コーテイングされた接着剤薄板が用いられる
時、ポリオレフイ粉末は不可避的に接着剤溶融物
に入り、そしてしばしば分離、相形成、明澄度損
失及び結合強度損失のような問題を起す。

したがつて、薄板状ホツトメルト接着剤の粘着
性を減少しつつ、且つ接着剤特性に悪影響を及ぼ
さないようにコーテイングすることが望まれる。

その結果、本発明として、融点が約60℃から
150℃である薄板状ホツトメルト接着剤をその融
点よりも高温である流れとして相溶性のポリマー
状分離剤の水性分散物と接触させ、これにより分
離剤が接着剤の表面上で実質上溶融されたフイル
ム状コーテイングを為す段階を経ることで、その
粘着性を減少するようにしたホツトメルト接着剤
にして、前記分離剤が、約20ミクロンより小さい
平均粒子径を持ちかつ30ミクロンより大きい粒子
を実質上含まないポリマー粉末であり且つポリエ
チレン、ポリプロピレン、これらのコポリマー及
びワツクスから成る群から選ばれたものであつて
約800〜5000の分子量及び65〜140℃の融点を持つ
ている、ホツトメルト接着剤が提供される。

ここで有用な分離剤は、ポリオレフインポリマ
ーたとえばポリエチレン及びポリプロピレン、こ
れらのコポリマーたとえば約18％未満の酢酸ビニ
ル含量を持つエチレン酢酸ビニルコポリマー、及
びワツクスを包含するポリホー粉末である。総て
の分離剤は、800〜5000、好ましくは約2000未満
の分子量及び65〜140℃の融点を持つであろう。
本方法を実施するにおいてポリマー粉末の水性分
散物は、熱い半固体接着剤流と、けれが押出され
又は小板形成材料供給装置を出て形成されるとき
に接触される。ここで用いられるホツトメルト接
着剤は60〜150℃の温度で液状になり、接着剤流
を形成するのに用いられる。接着剤はポリマー粉
末に十分な熱を与えて、接着剤薄板に実質上溶融
したフイルム様の分離剤被覆を備える。

粉末状粒子のいく分の埋め込みが起りうるが、
分離剤の融点より著しく上で接着剤を用いること
は、融解を増大し接着剤表面で融解した被覆を与
える傾向があるであろう。

本発明で分離剤として用いられるポリマー粉末
が約20ミクロンより小さい平均粒子径を持ちかつ
30ミクロンより大きい粒子を実質上含まないこと
が必要である。より大きい粒径を持つ粉末の使用
は、溶解において問題を起す。

微細粒径のポリオレフイン粉末を作る方法は知
られている。たとえば米国特許No.3422049明細書
（1969年１月14日、D.M.Mcclain）参照。本発明
で有用なポリマー粉末はまた、たとえば
Polymist Ｂ―11（商標：Alliqd Corporation、
Morristown、ニユージヤージイ、製の高密度、
低分子量ポリエチレン）として市販入手できる。
また、Polywax1000（商標：Petrolite Corpora
tion、Tulsa、オクラホマ、のBareco Divis：on
製の高密度、低分子量ポリエチレン）及び
Paraflint HIN3（商標：Sasol、南アフリカ、製
の粉末化したフイツシヤー．トロプシユワツク
ス）も有用である。上述した市販製品の総ては、
約1000の分子量を持つ。

選択される分離剤の分子量、融点又は軟化点及
び粒子大きさは、本方法において著しく重要であ
る。接着剤が流れ形成ノズル又は開口を出る時の
接着剤の温度は、その融点より上である。粉末粒
子及び接着剤が接触された時、接着剤中の残熱
は、分離剤の粉末粒子を溶融つまり融解するよう
に働く。熱い接着剤と接解した粉末粒子は接着剤
表面に融合するみでなくフイルム状の被覆を形成
するように融解するので、本発明により改善され
たコーテイングが可能である。本方法の最適の実
施態様においては、施与された分離剤は実質上、
接着剤薄板のための保護包皮を形成する。最適で
はない本発明の実施態様もまた、効果的かつ有用
なコーテイングを与える。

通常、接着剤薄板を被覆するのに用いられる水
性分散物中の分離剤の濃度は、５〜60重量％、好
ましくは15〜40重量％であろう。分散物を作るに
おいて、分離剤の分散性は、非イオン性、アニオ
ン性又はカチオン性であることができる界面活性
剤の添加により典型的に改善される。ここで有用
な典型的界面活性剤としてはIgepal CO―430、
Triton Ｘ―45、Polystep Ｂ―５、Carsoquat
CT429及びCalsoft L40（いずれも商標）が挙げら
れ、これらは分散剤の0.01〜0.2重量％の濃度で
用いられる。分離剤を高濃度で分散する場合、非
イオン性界面活性剤が最も有用である。低濃度の
分離剤の場合には界面活性剤の使用は必要ない
が、しかし良好な撹拌により分散が維持されなけ
ればならない。

有用なホツトメルト接着剤に関しては、これは
従来知られているそのような接着剤のいずれであ
つてもよい。代表的接着剤の例として、下記のも
のを含む又はそれに基づくものが挙げられる： (a) 1500〜500000の分子量のポリオレフインたと
えばポリエチレン、ポリプロピレン及びこれら
の混合物； (b) 非結晶ポリプロピレン； (c) アイソタクチツクポリブチレン樹脂（米国特
許No.3573240明細書、1971年３月30日、T.P.
Flanagan、参照）； (d) 90〜125℃の軟化点を持つポリアミド樹脂； (e) ポリ酢酸ビニル及び少くとも約40％の酢酸ビ
ニルのランダムコポリマー； (f) モノビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのブ
ロツクコポリマー、たとえばスチレン―ブタジ
エン及びスチレン―ブタジエン―スチレン樹
脂； (g) モノビニル芳香族炭化水素とモノオレフイン
のブロツクコポリマー、たとえばスチレン―エ
チレン及びスチレン―ブチレン樹脂；及び (h) エチレンのコポリマー、たとえば酢酸ビニル
１モル当り通常１〜16モルのエチレンを含むエ
チレン―酢酸ビニルコポリマー及びエチレン―
エチルアクリレートコポリマー。

極めてしばしば、接着を改善し接着剤に粘着性
を与えるために、いわゆる粘着性樹脂をこのよう
な接着剤に調合する。このような樹脂としては、
(a)天然又は変性ロジン、(b)ポリテルペン樹脂、(c)
フエノール変性テルペン樹脂、(d)クマロン―イン
デン樹脂、(e)脂肪族及び芳香族石油炭化水素樹
脂、及び(f)フタル酸エステルが挙げられるが、し
かしこれらに限らない。

望ましい最適の成分として、接着剤は、ワツク
ス希釈剤たとえば700〜1200の低分子量の液状ポ
リブテン又はポリプロピレン；石油ワツクスたと
えばパラフイン及び微結晶ワツクス；1000未満の
分子量のポリエチレングリース；水素化した動
物、魚及び植物脂肪、鉱油及び合成ワツクスたと
えばフイツシヤー・トロブシユワツクスを含むで
あろう。ある例においては、炭化水素油、典型的
にはナフテン系又はパラフイン系プロセス油を呼
ばれるものが調合において必要とされる。

他の任意的添加物としては、安定剤及び酸化防
止剤たとえば高分子量ヒンダードフエノール及び
置換フエノール；着色剤たとえば二酸化チタン及
びウオツチアングレツト及び填剤たとえばタルク
及びクレイなどが挙げられる。

ホツトメルト接着剤の成分の選択及び製造は従
来知られており、文献に十分記載されている。

本発明は、添付図面からより明らかになり、よ
り良く理解されるであろう。

第１図は、ホツトメルト接着剤流が分離剤の水
性分散物と接触され、該流は次に水を上からスプ
レーされて冷却されることをす。接着剤薄板の流
れは次にばらばらの片に切断されそして片は容器
に集められる。

第２図は第１図と類似であるが、但しホツトメ
ルト接着剤流しは少し異るやり方で分離剤の分散
物と接触され、そして該流は次に冷い水浴中で冷
却されることを示す。付着する水はエアーナイフ
で除去される。

二つの図は、本方法を実施するための異る手段
を例示している。

第１図をより詳しく説明すると、ホツトメルト
薄板形成材料供給装置１０中の溶融したホツトメ
ルト接着剤はオリフイスを通つて押出されつまり
供給されて流れを形成し、これは分離剤の水性分
散物を収容するパン１１を通過される。接着剤流
を沈めるのを助け、完全なコーテイングを保証す
るために、水性分散物の流れは、接着剤が分散物
に浸される直前の接着剤流に向けられる。接着剤
流は分散物パンを去つて冷却ベルト１６及びコン
ベヤーベルト１７上に進む。接着剤流は、上方か
らの水スプレー２０により冷却され、通常約１〜
２インチ（2.54〜5.08cm）の長さのばらばらの片
（薄板）へと流れを切断するために用いられるナ
イフカツター１３の方に移動される。

切断された片は、輸送又は貯蔵のために適当な
容器１５に集められる。

水性分散物を循環させるために及びもし必要な
ら温度を制御するために分散物パンと接続してポ
ンプを用いることを述べておく。ホツトメルト接
着剤流を形成する速度とコーテイングされた接着
剤流を運ぶ冷却ベルトの速度はつり合わねばなら
ず、狭い限界内で変ることができるが、しかし溶
融した接着剤の温度、分離剤の融点又は軟化点及
び冷却手段の能力を含む多くの因子により主に決
められる。

パイロツトプラントの運転において約10〜40フ
イート／分（300〜1200cm／分）の速度が達成さ
れた。

第２図において、ホツトメルト接着剤は同様に
オリフイスを通つて供給されて接着剤流を形成す
る。該流は次に、分離剤の水性分散物を入れられ
た分散物浴１１内に入れられる。浴容器のデザイ
ンは、第１図に示されたパンとは少し異なるが、
しかしこの容器は同じ機能を行う。接着剤流は、
分散物浴を去り冷却水浴１２を通り、薄板流の表
面に付着する水を除去するためにエアーナイフ１
８が用いられる。冷却された薄板流は次にコンベ
ヤーベルト１７上に移され、第１図のように適当
な片に接着剤を切断するために用いられるナイフ
カツター１３の方に移動される。切断された片
は、このコーテイングされたホツトメルト接着剤
の輸送又は貯蔵のために容器１５に集められる。

第２図に示されたプロセスは、分離剤の水性分
散物を循環するために一つのポンプを、また冷却
水浴を循還し冷却するためにもう一つのポンプを
用いることを注記しておく。

本方法の工業的実施においては、一度に多数の
接着剤流を形成してプロセスに通すことができ
る。

冷却ベルトで接着剤流を運ぶことを行う。ホツ
トメルト接着剤薄板の製造のために従来法におい
ては、ホツトメルト調製物が冷却（コンベヤー）
ベルトに粘着する強い傾向がしばしば見られる。
この粘着性は、接着剤流がベルトを去る地点にお
いて理解できる困難性を生じさせ、ある例では粘
着性の接着剤を冷却ベルト上で走らせることがで
きない。時には、ベルト速度を遅くすることによ
り対処されるが、製造速度の低下をもたらす。他
の場合には清掃作業が必要である。コーテイング
された接着剤流が冷却ベルトに粘着する傾向を持
たず、これは本問題を効果的に除去することが本
発明の顕著な利点である。このコーテイングされ
た接着剤により与えられる別の有益な効果は、接
着剤薄板を切断するのに用いられるナイフの潤滑
において見い出され、これは切断作業に関係する
問題を除去する傾向がある。

以下の実施例において、特記なき限り総ての部
及びパーセント値は重量に基づき、温度はセ氏温
度である。

実施例 １ 本実施においては、本発明で有用な典型的な分
離剤の分散物を、9000ｇの水に3800ｇの
Polymist Ｂ―12（商標）を加え撹拌することに
より作る。分散性を改善するために撹拌の間に約
30ｇの界面活性剤Triton―Ｘ―45（商標）を加え
る。次にこの水性分散物を、第１図に示したよう
な分散物パンに入れ、分散物を循還するためにポ
ンプを働らせる。

スチレン―ブタジエン―スチレンのブロツクコ
ポリマーに基づく約65℃の融点を持つホツトメル
ト接着剤を加熱して液状とし、ホツトメルト接着
剤薄板原料供給装置に入れる。プロセスの開始に
おいて、溶融した接着剤を薄板原料供給装置の開
口を通して流れを形成し、これは分散物パンを通
過され、動いている冷却ベルト上に移される。

分離剤分散物の流れは、接着剤の完全なコーテ
イングを保証するために、分散物パンに入る直前
の接着剤流にあてる。約10℃（50〓）の温度の水
のオーバーヘツドスプレーが冷却ベルト上の接着
剤流にあてられ、接着剤薄板を冷却し更に固化す
るように働く。

その後に薄板流はコンベアベルト上に導かれ、
ナイフカツター装置を用いて約1.5インチ（3.81
cm）の均一な長さに薄板流を切断する。切断片を
適当な容器に集める。

接着剤の被覆された表面は、指で中程度の圧力
を加えた時でさえ、非粘着性の感じを持つ。被覆
した接着剤のいくつかの代表的試料を顕微鏡で調
べると、薄いしかし実質上連続的なフイルム様の
コーテイングが見られる。容器中に約８インチ
（20.3cm）の高さに入れられた接着剤薄板は、室
温で２ケ月間の貯蔵後にくつついていなかつた。
同じ容器に入れられた同様の、但しコーテイング
の無いホツトメルト接着剤の薄板は室温で１ケ月
の貯蔵後にくつついて大きな凝集物を形成し、あ
る場合には一つの大きな塊りを形成する。コーテ
イングされた接着剤薄板を再び溶融すると、溶融
した接着剤は、分離、相形成、明澄性損失を示さ
ない。

実施例 ２ 実施例１で用いた分離剤の代りにParaflint
HIN3（商標）の２重量％水性分散物を用いて実
施例１を繰返す。

得られたコーテイングされた薄板は、極小の粘
着性のみを示し、許容できるものである。

実施例 ３ 本実施例ではPolymist Ｂ―12（商標）の水性
分散物を18％固形分で作つた。

この分散物を、第２図で示した分散物浴容器に
入れ、分散物を循還するためにポンプを用いる。

非結晶性ポリプロピレンとエチレンエチルアク
リレートの配合物に基づくホツトメルト接着剤を
加熱して液状とし、ホツトメルト接着剤薄板原料
供給装置に入れる。溶融した接着剤（138℃の温
度）の押出を開始し、、接着剤流を分散物浴に通
し、冷却水浴に入れ通過させる。該流は水浴を出
てコンベアベルトに移され、回転ナイフカツター
を用いて約1.5インチ（3.81cm）の均一な長さに
該流は切断される。薄板は、約1/8〜3/8インチ
（0.32〜0.96cm）の厚さを持つが、運転中にいく
分の変動がある。薄板は容器に集められる。

コーテイングされた薄板の表面はフイルム状の
コーテイングを持ち、指で中程度の圧力をかける
と非粘着性である。約８インチ（20.3cm）の高さ
に容器に入れられた接着剤薄板は、室温で１ケ月
後にくつついていない。

被覆された薄板を再び溶融すると、溶融した接
着剤は分離、相形成又は明澄性の損失を示さな
い。

比較例 この例では本発明で定める範囲外の分子量を持
つポリオレフイン分離剤を用いたが、しかしこれ
は許容できるコーテイングを与えなかつた。

Microthene FE532（商標：Industrial
Chemicals Co.，米国、製の、８〜９％の酢酸ビ
ニル含量及び約8000の分子量を持つエチレン酢酸
ビニルコポリマー）の水性分散物（20重量％）を
用いて実施例１の手順を繰返す。

得られた接着剤薄板上にコーテイングが見られ
るが、このコーテイングされた表面は指で中程度
の圧力をかけると粘着性の感じを持つ。容器に約
８インチ（20.3cm）の高さに入れられたコーテイ
ングされた薄板は、室温で１ケ月後にくつついて
いた。またコーテイングされた接着剤を再び溶融
すると、相形成が見られ、これはMicrotheme
FE532と接着剤の非相溶性を示す。

分離剤の量を増しこれによりコーテイングの厚
さを増すことにより接着剤の非くつつき特性は改
善されるが、このような比較的高い分子量の分離
剤はこのような多量で用いられると相溶性の問題
が大きくなることを結果する。

すなわち、コーテイングされた接着剤を使用の
ために再び溶融すると、ポリマー状分離剤が接着
剤から分離離し、汚染物として挙動し、接着結合
の形成を阻げる。

まとめとして、改善された包装、貯蔵及び取扱
い特性を持つ、くつつかないホツトメルト接着剤
を作る方法が本発明により提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の接着剤を製造す
るための手段を各々例示するチヤートである。 １０…材料供給装置、１１…パン、１３…ナイ
フカツター、１６…冷却ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融点が約60℃から150℃である薄板状ホツト
   メルト接着剤をその融点よりも高温である流れと
   して相溶性のポリマー状分離剤の水性分散物と接
   触させ、これにより分離剤が接着剤の表面上で実
   質上溶融されたフイルム状コーテイングを為す段
   階を経ることで、その粘着性を減少するようにし
   たホツトメルト接着剤にして、前記分離剤は、約
   20ミクロンより小さい平均粒子径を持ちかつ30ミ
   クロンより大きい粒子を実質上含まないポリマー
   粉末であり且つポリエチレン、ポリプロピレン、
   これらのコポリマー及びワツクスから成る群から
   選ばれたものであつて約800〜5000の分子量及び
   65〜140℃の融点を持つている、ホツトメルト接
   着剤。 ２ 分離剤が2000より小さい分子量を持つ特許請
   求の範囲第１項記載の接着剤。 ３ 分離剤がワツクスである特許請求の範囲第１
   項記載の接着剤。 ４ 分離剤がポリエチレン又はエチレン―酢酸ビ
   ニルコポリマーである特許請求の範囲第１項記載
   の接着剤。