JPWO2015045635A1

JPWO2015045635A1 - 製本用接着剤

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Publication number: JPWO2015045635A1
Application number: JP2015517512A
Authority: JP
Inventors: 淳二宮; 南田　至彦; 至彦南田; 豊邦藤原; 諒野中
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: US20160215186A1; CN105658755B; JP5773108B1; US9487687B2; CN105658755A; WO2015045635A1

Abstract

本発明が解決しようとする課題は、高速塗布適性、断裁適性、見開き性、及び、製本強度に優れる製本用接着剤を提供することである。本発明は、コーンプレート粘度計により測定した１２０℃における溶融粘度が１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置した後のＪＩＳＡ硬度が２０以上であり、その後、２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後のＪＩＳＡ硬度が９５以下である接着剤であり、該接着剤の硬化被膜の上降伏点応力が７ＭＰａ以下であることを特徴とする製本用接着剤に関する。前記製本用接着剤は、結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）を含むポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）とを反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤であることが好ましい。

Description

本発明は、紙葉と表紙とを接着する製本用接着剤に関する。

製本用接着剤は、製本に使用される紙葉と表紙とを接着するために広く利用されており、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）接着剤及び湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤（ＲＨＭ）がその大半を占めている。

しかしながら、これまで知られているＥＶＡ接着剤は、満足する接着強度を発現するために塗布膜を厚くする必要があり、その結果、製本の見開き性が不良である問題があった。

一方、従来の湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は、高粘度であり、高速で塗布すると糊箱から接着剤が溢れたり飛び散るものや、低粘度であるが硬いものしかなく、いずれも高速塗布適性、断裁適性及び見開き性を全て満足するものはなかった。

特開２０００−２２５７８２号公報

本発明が解決しようとする課題は、高速塗布適性、断裁適性、見開き性、及び、製本強度に優れる製本用接着剤を提供することである。

本発明者等は前記課題を解決するうえで、接着剤の各種パラメーターと各課題との関係性に着目し鋭意研究を行った。
その結果、接着剤の１２０℃における溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び硬化被膜の上降伏点応力を規定することにより、接着剤の種類によらず、前記課題を全て解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、コーンプレート粘度計により測定した１２０℃における溶融粘度が１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置した後のＪＩＳＡ硬度が２０以上であり、その後、２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後のＪＩＳＡ硬度が９５以下である接着剤であり、該接着剤の硬化被膜の上降伏点応力が７ＭＰａ以下であることを特徴とする製本用接着剤に関する。

本発明の製本用接着剤は、高速塗布適性、断裁適性、見開き性、及び、製本強度に優れるものである。従って、本発明の製本用接着剤は、紙葉と表紙とを接着するのに非常に適している。また、本発明の製本用接着剤は、適度なオープンタイム（貼り付け可能時間）も有するものであり、製本用途のみならず、繊維ボンディング・建材ラミネーション用途や光学用部材の貼り合せにも好適に使用することができる。

本発明の製本用接着剤は、コーンプレート粘度計により測定した１２０℃における溶融粘度が１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが必須である。前記溶融粘度は前記範囲を外れた場合には、高速塗布適性及び断裁適性が著しく不良となる問題や所望の製本強度が得られない問題がある。前記溶融粘度としては、製本強度、高速塗布適性及び断裁適性をより一層向上できる点から、２，０００〜８，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、３，０００〜６，０００ｍＰａ・ｓの範囲がより好ましい。

本発明の製本用接着剤は、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置した後のＪＩＳＡ硬度（以下、「初期硬度」と略記する。）が２０以上であることが必須である。前記初期硬度が２０を下回る場合には、高速塗布適性及び断裁適性が著しく不良となる問題や所望の製本強度が得られない問題がある。前記初期硬度としては、製本強度、高速塗布適性及び断裁適性をより一層向上できる点から、２５〜５０の範囲であることがより好ましく、３０〜４５の範囲が更に好ましい。

本発明の製本用接着剤は、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置して、更に２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後のＪＩＳＡ硬度（以下、「最終硬度」と略記する。）が９５以下であることが必須である。前記最終硬度が９５を超える場合には、製本の見開き性が著しく不良となる。前記最終硬度としては、製本の見開き性をより一層向上できる点から、５０〜９０の範囲がより好ましい。

本発明の製本用接着剤の硬化被膜の上降伏点応力は７ＭＰａ以下であることが必須である。前記上降伏点応力が７ＭＰａを超える場合には、製本の見開き性が著しく不良となる。前記上降伏点応力としては、製本の見開き性をより一層向上できる点から、４〜６ＭＰａの範囲であることがより好ましい。

以上、前記１２０℃における溶融粘度、前記初期硬度、前記最終硬度及び前記上降伏点応力を本発明で規定する範囲に収めることにより、高速塗布適性、断裁適性、見開き性、製本強度全てを満足する製本用接着剤を得ることができるが、これらのパラメーターの測定方法としては、それぞれ例えば実施例で記載する測定方法を挙げることができる。

本発明で使用することができる製本用接着剤の種類としては、前記１２０℃における溶融粘度、前記初期硬度、前記最終硬度及び前記上降伏点応力を満足するものであればよく、例えば、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）接着剤、エマルジョン型ホットメルト接着剤、低温塗布型ホットメルト接着剤、耐溶剤ホットメルト接着剤等を用いることができる。これらの接着剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも、一回の塗布で十分な接着強度を付与でき、生産時のラインスピードをより一層向上できる点、及び、前記１２０℃における溶融粘度、前記ＪＩＳＡ硬度並びに前記上降伏点応力を本発明で規定する範囲に調整しやすい点から、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を用いることが好ましい。

前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤としては、例えば、ポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有するものを用いることができる。

前記ポリオール（Ａ）としては、例えば、結晶性ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、非晶性ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ダイマージオール等を用いることができる。これらの中でも、結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）を用いることが、前記１２０℃における溶融粘度、前記ＪＩＳＡ硬度及び前記上降伏点応力を本発明で規定する範囲に調整しやすい点から好ましい。

前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）としては、例えば、水酸基を有する化合物と多塩基酸とを反応させたものを用いることができる。なお、本発明において、「結晶性」とは、ＪＩＳＫ７１２１：２０１２に準拠したＤＳＣ（示差走査熱量計）測定において、結晶化熱あるいは融解熱のピークを確認できるものを示し、「非晶性」とは、前記ピークを確認できないものを示す。

前記水酸基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも結晶性を高め、接着強度をより一層向上できる点から、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオールを用いることが好ましい。

前記多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸等を用いることができる。これらの多塩基酸は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）の数平均分子量としては、オープンタイム及び接着強度の点から、５００〜５，０００の範囲であることが好ましく、１，０００〜４，０００の範囲がより好ましい。なお、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、下記の条件で測定した値を示す。

測定装置：高速ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ」）
カラム：東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「ＴＳＫｇｅｌＧ５０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌＧ４０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌＧ３０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌＧ２０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
検出器：ＲＩ（示差屈折計）
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流速：１．０ｍＬ／分
注入量：１００μＬ（試料濃度０．４質量％のテトラヒドロフラン溶液）
標準試料：下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。

（標準ポリスチレン）
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＡ−５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＡ−１０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＡ−２５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＡ−５０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−１」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−２」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−４」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−１０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−２０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−４０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−８０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−１２８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−２８８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ標準ポリスチレンＦ−５５０」

前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）のガラス転移温度としては、４０〜１３０℃の範囲であることが好ましい。なお、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）のガラス転移温度は、ＪＩＳＫ７１２１−１９８７に準拠し、ＤＳＣにより測定した値を示し、具体的には、示差走査型熱量計装置内に前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）を入れ、（ガラス転移温度＋５０℃）まで昇温速度１０℃／分で昇温した後、３分間保持し、その後急冷し、得られた示差熱曲線から読み取った中間点ガラス転移温度（Ｔｍｇ）を示す。

前記ポリエーテルポリオール（ａ−２）としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイド変性ポリプロピレングリコール等を用いることができる。これらのポリエーテルポリオールは単独で用いても２種以上を併用してもよい。

前記ポリエーテルポリオール（ａ−２）の数平均分子量としては、溶融粘度、オープンタイム、柔軟性及び接着強度をより一層向上できる点から、５００〜５，０００の範囲であることが好ましく、７００〜４，０００の範囲がより好ましい。なお、前記ポリエーテルポリオール（ａ−２）の数平均分子量は、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）の数平均分子量と同様に測定した値を示す。

前記ポリオール（Ａ）として、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）を用いる場合における前記（ａ−１）及び前記（ａ−２）の合計質量は、ポリオール（Ａ）中４０質量％以上であることが好ましく、５０〜１００質量％の範囲であることがより好ましい。

また、前記ポリオール（Ａ）として、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）を用いる場合における前記（ａ−１）及び前記（ａ−２）の質量比［（ａ−１）／（ａ−２）］としては、８０／２０〜２０／８０の範囲であることが好ましく、７０／３０〜３０／７０の範囲がより好ましい。

また、前記ポリオール（Ａ）としては、オープンタイム及び接着強度をより一層向上できる点から、アクリルポリオール（ａ−３）及び／又はポリカプロラクトンポリオール（ａ−４）を更に含有することが好ましい。

前記アクリルポリオール（ａ−３）としては、例えば、水酸基を有する（メタ）アクリル化合物を必須として含有する（メタ）アクリル化合物を重合して得られるものである。なお、本発明において、「（メタ）アクリル化合物」とは、メタクリル化合物及び／又はアクリル化合物を示し、「（メタ）アクリレート」とは、メタクリレート及び／又はアクリレートを示し、「（メタ）アクリル酸」とは、メタクリル酸及び／又はアクリル酸を示す。

前記水酸基を有する（メタ）アクリル化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

その他の（メタ）アクリル化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ネオペンチル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル（メタ）アクリル酸アルキルエステル；２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート等のフッ素原子を有する（メタ）アクリル化合物；イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シジクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート等の脂環構造を有する（メタ）アクリル化合物；ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシブチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等のエーテル基を有する（メタ）アクリル化合物；ベンジル（メタ）アクリレート、２−エチル−２−メチル−［１，３］−ジオキソラン−４−イル−メチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどを用いることができる。これらの（メタ）アクリル化合物は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも、オープンタイム及び接着強度をより一層向上できる点から、前記水酸基を有する（メタ）アクリル化合物及び前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルを用いることが好ましく、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート及びｎ−ブチル（メタ）アクリレートを用いることが好ましい。

前記アクリルポリオール（ａ−３）の数平均分子量としては、オープンタイム及び接着強度をより一層向上できる点から、５，０００〜５０，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜３０，０００の範囲がより好ましい。なお、前記アクリルポリオール（ａ−３）の数平均分子量は、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）の数平均分子量と同様に測定した値を示す。

前記アクリルポリオール（ａ−３）のガラス転移温度としては、オープンタイム及び接着強度をより一層向上できる点から、３０〜１２０℃の範囲であることが好ましく、５０〜８０℃の範囲がより好ましい。なお、前記アクリルポリオール（ａ−３）のガラス転移温度は、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）のガラス転移温度と同様に測定した値を示す。

前記アクリルポリオール（ａ−３）を用いる場合の使用量としては、ポリオール（Ａ）中１〜３０質量％の範囲であることが好ましく、３〜２０質量％の範囲であることがより好ましい。

前記ポリカプロラクトンポリオール（ａ−４）としては、例えば、前述の水酸基を有する化合物とε−カプロラクトンとを反応させたものを用いることができる。

前記ポリカプロラクトンポリオール（ａ−４）の数平均分子量としては、オープンタイム及び接着強度をより一層向上できる点から、５，０００〜２００，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲がより好ましい。

前記ポリカプロラクトンポリオール（ａ−４）を用いる場合の使用量としては、ポリオール（Ａ）中１〜３０質量％の範囲であることが好ましく、３〜２０質量％の範囲であることがより好ましい。

前記ポリイソシアネート（Ｂ）としては、例えば、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環族ポリイソシアネートなどを用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも、反応性及び接着強度の点から、芳香族ポリイソシアネートを用いることが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネートを用いることがより好ましい。

前記ウレタンプレポリマーは、前記ポリオール（Ａ）と前記ポリイソシアネート（Ｂ）とを反応させて得られるものであり、空気中やウレタンプレポリマーが塗布される基材中に存在する水分と反応して架橋構造を形成しうるイソシアネート基を有するものである。

前記ウレタンプレポリマーの製造方法としては、例えば、前記ポリイソシアネート（Ｂ）の入った反応容器に、前記ポリオール（Ａ）の混合物を滴下した後に加熱し、前記ポリイソシアネート（Ｂ）の有するイソシアネート基が、前記ポリオール（Ａ）の有する水酸基に対して過剰となる条件で反応させることによって製造することができる。

前記ウレタンプレポリマーを製造する際には、前記ポリイソシアネート（Ｂ）が有するイソシアネート基と前記ポリオール（Ａ）が有する水酸基の当量比（イソシアネート基／水酸基）が、接着性強度及び柔軟性の点から、１．１〜５の範囲が好ましく、１．５〜３の範囲がより好ましい。

以上の方法によって得られたウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率（以下、「ＮＣＯ％」と略記する。）としては、前記１２０℃における溶融粘度、前記ＪＩＳＡ硬度及び前記上降伏点応力を本発明で規定する範囲に調整しやすい点から、１．５〜８質量％の範囲であることが好ましく、１．７〜５の範囲がより好ましく、１．８〜３の範囲が更に好ましい。なお、前記ウレタンプレポリマーのＮＣＯ％は、ＪＩＳＫ１６０３−１：２００７に準拠し、電位差滴定法により測定した値を示す。

前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤は前記ウレタンプレポリマーを含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。

前記その他の添加剤としては、例えば、硬化触媒、酸化防止剤、粘着付与剤、可塑剤、安定剤、充填材、染料、顔料、蛍光増白剤、シランカップリング剤、ワックス、熱可塑性樹脂等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

本発明で用いる製品用接着剤により製本する方法としては、例えば、前記製本用接着剤を複数の紙葉の束の貼り合せ面、及び、表紙の貼り合せ面に塗布し、紙葉と表紙とを貼り合せる方法が挙げられる。

前記製本用接着剤を前記貼り合せ面に塗布する方法としては、例えば、ロールコーター、スプレーコーター、Ｔ−タイコーター、ナイフコーター、コンマコーター等のコーター方式；ディスペンサー、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷等の精密方式などを使用することができる。

前記紙葉と表紙とを貼り合せた後は、使用する製本用接着剤の種類に応じて乾燥、養生を公知の方法で行うことが好ましい。

前記製本用接着剤により接着剤層の厚さとしては、概ね０．００１〜０．５ｃｍの範囲で適宜決定することができる。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。

［実施例１］
攪拌機、温度計を備えた４ツ口フラスコに、結晶性ポリエステルポリオール−１（１，６−ヘキサンジオールとドデカン二酸とを反応させたもの、数平均分子量；３，５００、以下、「結晶性ＰＥｓ−１」と略記する。）を３６質量部、ポリプロピレングリコール（数平均分子量；１，０００．以下、「ＰＰＧ」と略記する。）を３６質量部、アクリルポリオール（メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートを重合させたもの、数平均分子量；２０，０００、Ｔｍｇ；６７℃、以下、「ＡｃＰｏｌ」と略記する。）を１０質量部入れ混合し、１００℃で減圧加熱してフラスコ内の水分が０．０５質量％となるまで脱水した。フラスコ内を９０℃に冷却した後、７０℃で溶融した４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、「ＭＤＩ」と略記する。）を１８質量部加え、窒素雰囲気下でＮＣＯ％が一定となるまで１１０℃で約３時間反応させることによってウレタンプレポリマーを得、湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。この湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を製本用接着剤とした。得られた製本用接着剤に対し、以下の測定を行った。

［１２０℃における溶融粘度の測定方法］
前記製本用接着剤を１２０℃で１時間溶融した後に、１ｍｌをサンプリングし、コーンプレート粘度計（４０Ｐコーン、ローター回転数；５０ｒｐｍ）にて溶融粘度を測定した。

［ＪＩＳＡ硬度の測定方法］
前記製本用接着剤を１２０℃で１時間溶融した後に、２３℃の雰囲気下で直径５６ｍｍ、高さ８ｍｍの円柱状の金型に流し込み、３０分放置した後の円柱成形物表面のＪＩＳＡ硬度及び、その後、２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後の前記円柱成形物表面のＪＩＳＡ硬度をＪＩＳＫ７３１２−１９９６に準拠して測定した。

［上降伏点応力の測定方法］
前記製本用接着剤を１２０℃で溶融した後に、離型処理されたポリエチレンテレフタラートフィルム上に塗布後の厚さが１００μｍとなるようにアプリケーターを用いて塗布した。その後、２３℃、湿度５０％の条件下で１週間放置し、製本用接着剤の硬化被膜を得た。得られた厚さ１００μｍの硬化被膜の上降伏点応力（ＭＰａ）をＪＩＳＫ７３１１−１９９５に準拠して測定した。

［実施例２］
攪拌機、温度計を備えた４ツ口フラスコに、結晶性ＰＥｓ−１を３６質量部、ＰＰＧを３６質量部、ＡｃＰｏｌを５質量部、ポリカプロラクトンポリオール（数平均分子量；４０，０００、以下、「ＰＣＬ」と略記する。）を５質量部入れ混合し、１００℃で減圧加熱してフラスコ内の水分が０．０５質量％となるまで脱水した。フラスコ内を９０℃に冷却した後、７０℃で溶融したＭＤＩを１８質量部加え、窒素雰囲気下でＮＣＯ％が一定となるまで１１０℃で約３時間反応させることによってウレタンプレポリマーを得、湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。この湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を製本用接着剤とした。得られた製本用接着剤に対し、実施例１と同様にして溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び上降伏点応力を測定した。

［実施例３］
攪拌機、温度計を備えた４ツ口フラスコに、結晶性ＰＥｓ−１を２０質量部、結晶性ポリエステルポリオール−２（１，６−ヘキサンジオールとアジピン酸とを反応させたもの、数平均分子量；３，５００、以下、「ＰＥｓ−２」と略記する。）を１６質量部、ＰＰＧを３６質量部、ＡｃＰｏｌを１０質量部入れ混合し、１００℃で減圧加熱してフラスコ内の水分が０．０５質量％となるまで脱水した。フラスコ内を９０℃に冷却した後、７０℃で溶融したＭＤＩを１８質量部加え、窒素雰囲気下でＮＣＯ％が一定となるまで１１０℃で約３時間反応させることによってウレタンプレポリマーを得、湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。この湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を製本用接着剤とした。得られた製本用接着剤に対し、実施例１と同様にして溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び上降伏点応力を測定した。

［実施例４］
攪拌機、温度計を備えた４ツ口フラスコに、結晶性ＰＥｓ−１を２０質量部、ＰＥｓ−２を１６質量部、ＰＰＧを３６質量部、ＡｃＰｏｌを５質量部、ＰＣＬを５質量部入れ混合し、１００℃で減圧加熱してフラスコ内の水分が０．０５質量％となるまで脱水した。フラスコ内を９０℃に冷却した後、７０℃で溶融したＭＤＩを１８質量部加え、窒素雰囲気下でＮＣＯ％が一定となるまで１１０℃で約３時間反応させることによってウレタンプレポリマーを得、湿気硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を得た。この湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤を製本用接着剤とした。得られた製本用接着剤に対し、実施例１と同様にして溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び上降伏点応力を測定した。

［比較例１］
湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤（日立化成株式会社製「ハイボン４８５２」）を製本用接着剤とした。この製本用接着剤に対し、実施例１と同様にして溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び上降伏点応力を測定した。

［比較例２］
湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤（ヘンケル社製「ＱＲ３３１７ＢＲ」）を製本用接着剤とした。この製本用接着剤に対し、実施例１と同様にして溶融粘度、ＪＩＳＡ硬度及び上降伏点応力を測定した。

［高速塗布適性の評価方法］
実施例及び比較例で得られた製本用接着剤を１２０℃に溶融し、２本ロールコーターの間に入れ、５０ｍ／分の速度で回転させ、ロールの両端の糊止から接着剤が溢れないものを高速塗布適性が「Ｔ」、溢れるものを「Ｆ」と評価した。

［断裁適性の評価方法］
実施例及び比較例で得られた製本用接着剤を１２０℃に溶融し、アプリケーターを用いて紙上に厚さが４００μｍとなるように塗布し、５分放置後に断裁機により断裁し、刃に接着剤の糊残りがあるか否かを目視で確認した。刃に接着剤の糊残りがない場合は断裁適性が「Ｔ」、糊残りがある場合は「Ｆ」と評価した。

［製本サンプルの作製方法］
実施例及び比較例で得られた接着剤を１２０℃で１時間溶融した後に、０．２５ｍｍの厚さの表紙上にアプリケーターを使用して４００μｍの厚さで塗工し、該塗工面に１００枚の紙葉（上質紙、１枚の厚さ；０．０９ｍｍ）の束を貼り付け、その後、２３℃、湿度５０％の条件下で２日放置し、製本サンプルを得た。

［見開き性の評価方法］
得られた製本サンプルを手で開いて以下のように見開き性の評価を行った。
「Ｔ」：本を開いた後、放置しても本が閉じず、紙葉も浮き上がらない。
「Ｆ」：本を開いた後、手を離すと本が閉じてしまう。

［製本強度の評価方法］
得られた製本サンプルの接着強度を株式会社島津製作所製の精密万能試験機「ＡＧ−１０ＮＸ」を使用して接着強度（Ｎ／２５ｍｍ）を測定し、製本強度を以下のように評価した。
「Ｔ」：接着強度が３０（Ｎ／２５ｍｍ）以上である。
「Ｆ」：接着強度が３０（Ｎ／２５ｍｍ）未満である。

本発明の製本用接着剤は、高速塗布適性、断裁適性、見開き性、及び、製本強度に優れることが分かった。

一方、比較例１は、１２０℃における溶融粘度及び初期硬度が本発明で規定する範囲外である態様であるが、高速塗布適性、断裁適性及び製本強度が不良であった。

比較例２は、最終硬度及び上降伏点応力が本発明で規定する範囲外である態様であるが、製本の見開き性が不良であった。

即ち、本発明は、結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）、ポリエーテルポリオール（ａ−２）及びアクリルポリオール（ａ−３）を含有し、前記結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）の合計量が４０質量％以上であり、前記アクリルポリオール（ａ−３）１〜３０質量％の範囲であるポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）とを反応させて得られるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤からなる製本用接着剤であり、前記製本用接着剤がコーンプレート粘度計により測定した１２０℃における溶融粘度が１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置した後のＪＩＳＡ硬度が２０以上であり、その後、２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後のＪＩＳＡ硬度が９５以下であり、該接着剤の硬化被膜の上降伏点応力が７ＭＰａ以下であることを特徴とする製本用接着剤に関する。

Claims

コーンプレート粘度計により測定した１２０℃における溶融粘度が１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、２３℃雰囲気下で塗布し３０分放置した後のＪＩＳＡ硬度が２０以上であり、その後、２３℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間放置した後のＪＩＳＡ硬度が９５以下である接着剤であり、該接着剤の硬化被膜の上降伏点応力が７ＭＰａ以下であることを特徴とする製本用接着剤。
前記製本用接着剤が、湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤である請求項１記載の製本用接着剤。
前記湿気硬化型ポリウレタンホットメルト接着剤が、結晶性ポリエステルポリオール（ａ−１）及びポリエーテルポリオール（ａ−２）を含むポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）とを反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有するものである請求項２記載の製本用接着剤。