JPWO2016002239A1 - ホットメルト接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1に記載された方法のように、無機粉体であるタルク、シリカ等をホットメルトブロックの表面に付着させる場合、ペレットの流動性を得るために多量の添加が必要となるが、無機粉体はホットメルト接着剤との相溶性が乏しいために、末端製品の機能が著しく損なわれる可能性がある。
表1に示した配合に従って、ホットメルト接着剤を調製した。表1中の配合単位は、質量%である。
検討に用いたエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)は、ウルトラセン722(東ソー株式会社製の商品名、酢酸ビニル(VA)含有率28質量%、メルトフローレート(MFR)=400、環球法軟化点82℃)と、ウルトラセン735(東ソー株式会社製の商品名、VA含有率28質量%、メルトフローレート(MFR)=1000、環球法軟化点85℃)の2種類である。
オレフィン樹脂として、タフマーP0480(三井化学株式会社製の商品名、エチレン・プロピレン系α−オレフィン共重体樹脂)を用いた。
粘着付与樹脂として、石油樹脂のアルコンP100(荒川化学工業株式会社製の商品名、水添C9石油樹脂、軟化点100℃)とアルコンP125(荒川化学工業株式会社製の商品名、水添C9石油樹脂、軟化点125℃)の2種を用いた。
ワックスとして、サゾールH1(サゾール社製の商品名、フィッシャートロピックスワックス)を用いた。
ポリエチレンワックスとして、AQACER1547(ビックケミージャパン株式会社製の商品名、酸化高密度ポリエチレンワックスエマルジョン、融点125℃、不揮発分35%)と、HORDMERPE03(ビックケミージャパン株式会社製の商品名、ポリエチレンワックスエマルジョン、融点95℃、不揮発分40%)と、AQUAMAT208(ビックケミージャパン3式会社製の商品名、酸化高密度ポリエチレンワックスエマルジョン、融点135℃、不揮発分35%)の3種を用いた。ポリプロプレンワックスとして、CERAFLOUR970(ビックケミージャパン株式会社製の商品名、ポリプロピレンワックス、融点160℃)を用いた。ポリエチレンワックス及びポリプロピレンワックスの融点は、SII製のDSC6220を用い、窒素雰囲気下、昇温速度2℃/分の条件で測定した。
界面活性剤として、モノゲンY100(第一工業製薬株式会社の商品名、高級アルコール硫酸エステルナトリウム(ラウリル硫酸ナトリウム)、アニオン性界面活性剤)と、コータミン24P(花王株式会社の商品名、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、カチオン性界面活性剤)を用いた。
JIS K6862に準拠し、各ホットメルト接着剤の180℃での粘度を、BH型回転粘度計にて2号ロータを用いて回転速度10rpmにて測定した。
JIS K6863に準拠し、環球法にて、各ホットメルト接着剤の軟化点を測定した。
スプレーによる方法に代えて、被覆材を含む水溶液に接着剤組成物の成形物を浸漬させる方法により、被覆材を成形物に付着させた。その後、接着剤組成物の成形物をメッシュ(80メッシュ:目開き180μm)でろ過してから、40℃で30分間乾燥させた。被覆材が付着した接着剤組成物の成形物(ホットメルト接着剤)をカップに入れ、58.8N(6kgf)の荷重をかけながら、40℃、90%RHの高温多湿環境下に12時間以上放置した。
その後、カップを逆さまにして、落下したホットメルト接着剤の質量を測定した。次式より、耐ブロッキング性を評価した。数字が大きいほど、耐ブロッキング性が高いことを示す。
耐ブロッキング性[%] = {落下したホットメルト接着剤の質量/ホットメルト接着剤の全質量}×100
180℃に加熱して溶融したホットメルト接着剤を、カートン紙の表面に約0.07g/25mmのビード状に塗布し、オープンタイム約2秒でカートン紙の裏面を貼り合せ、約2秒間圧着して、カートン紙がホットメルト接着剤によって接着された試験片を作製した。この試験片を用いて、オートグラフによって180°はく離試験を測定した(引張速度:100mm/分、試料温度:23℃)。測定後の試験片の接着剤を目視観察し、破壊状況を確認した。記号Aは被着体(カートン紙)と接着剤界面での破壊、記号Bはカートン紙の破壊(材質破壊)を示す。
カートン紙(2×25×100mm)に、180℃に加熱して溶融したホットメルト接着剤を、直径4mmのビード状でカートン紙の幅方向に25mmの長さにわたって塗布した。2秒間放置した後、塗布された接着剤にもう一方の段ボールを重ね合わせ、9.8×104Paで5秒の条件で圧締した。貼り合わせ後、室温(25℃)に1日放置してから、50℃の雰囲気中で0.5N(50gf)/25mmの荷重を加え、段ボールが落下するまでの時間(hr)を耐クリープ性の指標として測定した。
ホットメルト接着剤を250mlのサンプル瓶に150g取り、加熱しながら180℃で336時間放置した。放置後の状態の変化を観察して、以下の判断基準に従って、ホットメルト接着剤の熱安定性を評価した。
「A」:状態の変化なし
「B」:わずかに分離がみられるが、実用上許容される範囲である
「C」:ゲル化物、炭化物などの発生あり
比較例3で用いた、160℃の融点を有するポリプロピレンワックスは、アニオン性界面活性剤と混合できなかった。そのため、主材であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む接着剤組成物の成形物に被覆材を付着させることができず、ホットメルト接着剤としての評価はできなかった。加えて、被覆材の界面活性剤としてカチオン性界面活性剤を用いた比較例4の場合、接着剤組成物の成形物に被覆材を付着させることはできたものの、耐ブロッキング性が5%と劣り、はく離接着強さも4.0N/25mmと低かった。
それに対し、実施例1〜6の場合、耐ブロッキング性が90%以上で、はく離接着強さの測定では材質破壊が起こった。また、接着性の指標であるはく離接着強さは4.0N以上で、耐クリープ性は10hrであった。熱安定性も良好であった。
以上の実験結果から、本発明によれば、高温多湿環境でもブロッキングが十分に抑制され、カートン紙への接着性に優れたホットメルト接着剤が提供できることが確認された。
表3に示した配合に従って、実施例1等と同様にして、球状のホットメルト接着剤を作製した。表3中の配合単位は、質量%である。
オレフィン樹脂として、RT2585A(REXTAC,LLC社製の商品名、エチレン・プロピレン系α−オレフィン共重体樹脂)を用いた。その他の成分として、実施例1等と同様の材料を用いた。
JIS Aショア硬度に準拠し、各ホットメルト接着剤の23℃のショア硬度を測定した。
比較例7で用いた融点が160℃のポリプロピレンワックスは、アニオン性界面活性剤と混合できなかった。そのため、主材であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む接着剤組成物の成形物に被覆材を付着させることができず、ホットメルト接着剤としての評価はできなかった。加えて、被覆材の界面活性剤としてカチオン性界面活性剤を用いた比較例8の場合、接着剤組成物の成形物に被覆材を付着させることはできたものの、耐ブロッキング性が5%と劣っていた。
それに対し、実施例7〜10は、耐ブロッキング性が90%以上と良好であった。本発明によって、高温多湿環境でもブロッキングが十分に抑制されるホットメルト接着剤が得られることが確認された。
Claims (7)
- 接着剤組成物の成形物と、
前記成形物の表面に付着している被覆材と、
を有し、
前記接着剤組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、粘着付与樹脂及びワックスを含み、
前記被覆材が、アニオン性界面活性剤及びポリエチレンワックスを含む、
ホットメルト接着剤。 - 前記接着剤組成物が、前記接着剤組成物の質量を基準として、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体を30〜60質量%、前記粘着付与樹脂を25〜70質量%、及び前記ワックスを5〜30質量%含む、請求項1記載のホットメルト接着剤。
- 前記接着剤組成物がオレフィン樹脂を更に含む、請求項1又は2記載のホットメルト接着剤。
- 前記接着剤組成物が前記オレフィン樹脂を0.3〜10質量%含む、請求項3記載のホットメルト接着剤。
- 前記ポリエチレンワックスの示差走査熱量測定による融点が80〜135℃である、請求項1〜4のいずれか一項記載のホットメルト接着剤。
- 前記成形物が、3〜30mmの長軸径を有する粒状体である、請求項1〜5のいずれか一項記載のホットメルト接着剤。
- 当該ホットメルト接着剤の軟化点が60〜150℃で、
当該ホットメルト接着剤の、JIS K6253に規定されるショア硬度Aが、23℃において50〜99である、請求項1〜6のいずれか一項記載のホットメルト接着剤。
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