TW201602292A - 熱熔黏著劑(二) - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種熱熔黏著劑,其具有:黏著劑組成物的成形物;及,包覆材料,其附著在成形物的表面。黏著劑組成物,包含烯烴樹脂、增黏樹脂和蠟。包覆材料,包含陰離子性界面活性劑和聚乙烯蠟。
Description
本發明是關於一種熱熔黏著劑。
使用專用的塗佈機加熱,使熱熔黏著劑熔融後,塗佈於被黏著物,並將被黏著物貼合後,將黏著劑冷卻固化,而在短時間內獲得初期黏著。相較於使用有機溶劑等來稀釋後再塗佈的黏著劑,熱熔黏著劑,因為不含有機溶劑等,且是藉由加熱熔融進行塗佈,所以不需要溶劑乾燥而初期黏著性更優異。因為亦容易使用大型的塗抹器(applicator)進行自動化的塗布和貼合,故熱熔黏著劑主要使用在包裝、木工、合板、書本裝訂、製罐等的裝配線中。
熱熔黏著劑廣泛地使用在包裝、書本裝訂、合板、木工等領域。熱熔黏著劑因其塗佈後的固化時間短、沒有溶劑等因素,所以使用量逐年增加。而熱熔黏著劑具有經裁切加工成顆粒(pellet)狀、角板狀、珠狀等小片狀的製品形態,其中以顆粒狀的熱熔黏著劑較多。
然而,熱熔黏著劑,會因製造步驟、之後的儲藏、輸送等,造成顆粒彼此產生牢固的結塊(blocking)現象。又,因極度缺乏流動性,所以在生產時、包裝作業時,會產生因結塊的熱熔黏著劑的粉碎作業而耗費龐大勞力的問題。因
此,熱熔黏著劑亦難以長時間的儲藏、運送等。作為解決該等問題的方法,至今提案有用以防止結塊的各種方法。
作為防止結塊的方法,例如有:將滑石、矽石等無機物質、聚烯烴微細粉末、聚乙烯蠟及其分散液塗覆在顆粒的表面的方法;混合高級脂肪酸或其鹽類、N,N’-伸乙基雙油醯胺、N,N’-伸乙基雙芥醯胺、N,N’-二(十八烯基)二醯亞胺、N,N’-二芥醯基己二醯亞胺的方法。
專利文獻1:日本特許第4730698號公報
專利文獻2:美國專利第3528841號說明書
專利文獻3:日本特開昭56-67209號公報
專利文獻4:日本特開昭48-32939號公報
專利文獻5:日本特開2006-117829號公報
然而,上述的各種方法存在許多的問題。
例如,如專利文獻1所記載的方法,使無機粉體的滑石、矽石等附著在熱熔塊的表面時,為了獲得顆粒的流動性而需要大量的添加,但因為無機粉體缺乏與熱熔黏著劑的相溶性,而有終端製品的機能會顯著地受損的可能性。
專利文獻2中記載一種方法,其是將聚烯烴微細粉末的水系漿體塗覆在聚合物顆粒,此時,微細粉末聚烯烴,
極度缺乏對水系的分散性,並且對熱熔黏著劑組成物的附著性亦低,而實際上,會妨礙黏著性,而無法達到確保良好的流動性的範圍。
專利文獻3中揭示一種熱熔組成物,其是藉由將聚乙烯蠟或以聚乙烯作為主成分的分散液塗覆在乙烯共聚物顆粒的方法來獲得。使如此的熱熔組成物熔化時,因為其呈現乳濁狀,而從用途面來看會受到限制。
關於經以防黏劑包覆的聚合物顆粒,專利文獻4中提案了一種技術,其是使用比較硬且黏著性較低等級的乙烯互聚物。此時,結塊防止效果亦不充分,而無法獲得期望的黏著性。
本案申請人亦如專利文獻5所揭示,提案了一種方法,其是藉由以特定的界面活性劑包覆熱熔黏著劑的表面,來防止熱熔黏著劑彼此結塊。此方法雖然在高溫高溼下的結塊抑制效果的觀點上一定程度的良好,但關於抑制在受到負重堆積的狀態下結塊,仍有改善的必要。特別是關於放置在如日本的夏天的亞洲區域的高溫多溼環境中後的結塊性,期望能更加改善。
於是,本發明的一態樣,是鑑於上述先前技術的問題點而完成,是針對熱熔黏著劑,謀求更加改善其被放置在高溫多溼環境中後的耐結塊性、及對難黏著性的被黏著物的黏著性。
為了解決該等問題而不斷努力研究的結果,本發明
提供一種熱熔黏著劑,其具有:黏著劑組成物的成形物;及,包覆材料,其附著在成形物的表面。前述黏著劑組成物,包含烯烴樹脂、增黏樹脂和蠟。前述包覆材料,包含陰離子性界面活性劑和聚乙烯蠟。
根據本發明的熱熔黏著劑,即使在高溫多溼的環境中,亦可充分地抑制熱熔黏著劑彼此結塊。又,亦可獲得抑制在受到負重堆積的狀態下結塊的效果。本發明的熱熔黏著劑,即使在長時間保存後仍可發揮優異的耐結塊性,故保存安定性亦優異。再者,本發明可以提供一種熱熔黏著劑,其對如紙盒用紙等難黏著性的被黏著物的黏著性優異。
再者,數個形態的本發明的熱熔黏著劑,具有良好的熱安定性,並且為低黏度。包含烯烴樹脂作為主成分的熱熔黏著劑,有具有較包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物作為主成分的熱熔黏著劑更高的傾向。使包含烯烴樹脂的熱熔黏著劑低黏度化,可容易塗佈在被黏著物。又,數個形態的本發明的熱熔黏著劑,具有良好的熱安定性,並且在牽絲性的點上亦優異。
1‧‧‧熱熔黏著劑
10‧‧‧黏著劑組成物的成形物
20‧‧‧包覆材料
第1圖是表示熱熔黏著劑的一種實施形態的剖面圖。
以下,詳細說明本發明較佳的實施形態。但,本發明並不限定於以下的實施形態。
本實施形態的熱熔黏著劑具有包覆材料,該包覆材料是附著在黏著劑組成物的成形物的表面,並且,包含陰離子性界面活性劑,該陰離子性界面活性劑的主要親水基團是陰離子型。黏著劑組成物的成形物是熱熔黏著劑的主成分,包含烯烴樹脂、增黏樹脂和蠟,並且可進一步包含油等。而包覆材料進一步包含聚乙烯蠟。
第1圖是表示熱熔黏著劑的一種實施形態的剖面圖。第1圖所表示的熱熔黏著劑1具有:黏著劑組成物的成形物10,其為熱熔黏著劑的主成分;及,包覆材料20,其附著在成形物10的表面。包覆材料20未必要包覆成形物10的整個表面,亦可以使成形物10的一部分表面露出。第1圖中是表示熱熔黏著劑的1個成形物,但實際使用的熱熔黏著劑亦可為複數個成形物的集合體。
第1圖所表示的成形物10是球狀的粒狀體。但是,成形物可以是具有任何形狀的黏著劑組成物,可以是定形或不定形的粒狀體(顆粒),亦可以是角板狀、棒狀等任意的形狀。成形物10是粒狀體時,其長軸徑(球狀體時是直徑)可以是3~30mm。若成形物的長軸徑小於3mm,會難以獲得球狀的成形物,有製造熱熔黏著劑會較耗時的傾向。若成形物10的長軸徑大於30mm,有會難以藉由陰離子性界面活性劑和聚乙烯蠟將成形物均勻地包覆的傾向。進一步,有難以藉由使用軟管的熱熔塗抹器運送熱熔黏著劑的可能性。由抑制結塊等的觀點而言,成形物亦可以是球狀。但是,所謂「球狀」並不限於真球狀,而亦包含近似球狀的形狀,該近似球狀的
形狀的長寬比(長軸徑/短軸徑)在1~3的範圍內。球狀的成形物的表面可形成有微小的凹凸。
熱熔黏著劑1(或者黏著劑組成物)的JIS K6253所規定的23℃時的蕭氏(shore)硬度A,可以是50~99。該蕭氏硬度A可以是60~95、或者70~90。若蕭氏硬度小於50,硬度會太低,而會使熱熔黏著劑較軟,故抑制結塊的效果有變小的傾向。若蕭氏硬度A大於99,硬度會太高,有會使黏著性相對降低的傾向。
熱熔黏著劑1(或者黏著劑組成物),其藉由環球法得到的軟化點,可以是60~150℃。若軟化點較60℃低,在如夏天的接近40℃的環境中,一部分會開始熔融,而產生膠黏性,故有會使抑制結塊的效果變小的可能性。若軟化點較150℃高,熱熔黏著劑的熔融會較耗時,有難以省電的傾向。
黏著劑組成物中所使用的烯烴樹脂,一般而言,是乙烯(乙烯系樹脂)與碳數3~20的α-烯烴(α-烯烴系樹脂)的共聚物(亦稱為烯烴系共聚物、或者α-烯烴共聚物樹脂)。黏著劑組成物亦可包含至少一種的烯烴系共聚物。作為碳數3~20的α-烯烴,可列舉例如:丙烯、異丁烯、丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。上述烯烴系共聚物中,較佳的是乙烯與碳數4~8的α-烯烴的共聚物。作為烯烴樹脂,更佳的是乙烯與丁烯的共重物、或者乙烯與丙烯的共重物。該等的α-烯烴共重物,可單獨使用,亦可2種以上併用。
作為較佳的烯烴樹脂,可列舉例如:RT2115(REXTAC,LLC公司製造,α-烯烴共重物樹脂)、
RT2304(REXTAC,LLC公司製造,α-烯烴共重物樹脂)、AFFINITY GA1900(陶氏化學股份有限公司製造,「AFFINITY」是註冊商標,聚烯烴樹脂)、TAFMER P0480(三井化學股份有限公司製造,乙烯-丙烯共聚物,「TAFMER」是註冊商標)、TAFMER A4070S(乙烯-丁烯共聚物,三井化學股份有限公司製造,α-烯烴共重物樹脂,「TAFMER」是註冊商標)等市售品。
黏著劑組成物(成形物10)中,烯烴樹脂的含量,可以是30~60質量%、30~45質量%或者33~40質量%。若烯烴樹脂的含量為30質量%以上,則有不容易發生低溫的黏著性降低的傾向。若烯烴樹脂的含量為60質量%以下,則黏著劑的黏度值變化(黏度值上升)不容易發生,而容易維持優異的潛變性。
黏著劑組成物包含後述的油時,黏著劑組成物(成形物10)中,烯烴樹脂的含量,可以是30~55質量%、30~45質量%或者35~40質量%。若烯烴樹脂的含量為30質量%以上,則有不容易發生低溫的黏著性降低的傾向。若烯烴樹脂的含量為55質量%以下,則黏著劑的黏度值變化(黏度值上升)不容易發生,而容易維持優異的潛變性。
作為黏著劑組成物中所使用的增黏樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如:脂肪族烴樹脂、脂環族烴樹脂、芳香族烴樹脂、苯乙烯系樹脂、聚萜烯系樹脂和松香系樹脂等石油樹脂;及該等樹脂的改質物。該等樹脂可使用1種、或將2種以上組合使用。作為石油樹脂的改質物,並沒有特別
的限定,可列舉例如:經施予氫化、歧化、二聚合、酯化等改質手段而成的樹脂。特別較佳的是氫化石油樹脂。
作為脂肪族烴樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如一種聚合物,其包含下述化合物作為主成分:1-丁烯、異丁烯、丁二烯、戊烯、異戊二烯、哌啶、1,3-戊二烯等包含C4~C5的單烯烴或者二烯烴。
作為脂環族烴樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如:使C4~C5餾份中的非環式二烯成分進行環化二聚合後,使該二聚物單體進行聚合而生成的樹脂;使環戊二烯等環化單體進行聚合而生成的樹脂;對芳香族烴樹脂進行氫化而生成的樹脂。
作為芳香族烴樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如一種樹脂,其包含下述化合物作為主成分:乙烯甲苯、茚、α-甲基苯乙烯、環戊二烯等C9~C10的乙烯系芳香族烴。
作為苯乙烯系樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如:苯乙烯、乙烯甲苯、α-甲基苯乙烯、異丙烯基甲苯的聚合物。
作為聚萜烯系樹脂,並沒有特別的限定,可列舉如:α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、二戊烯聚合物、戊烯-苯酚聚合物、α-蒎烯-苯酚聚合物。
作為松香系樹脂,並沒有特別的限定,可列舉例如:脂松香、木松香、松油(tall oil)等松香。
作為增黏樹脂,如前述,較佳是氫化石油樹脂,更佳是雙環戊二烯(DCPD)-芳香族共聚系氫化石油樹脂、氫化
C9石油樹脂和氫化C5石油樹脂。雙環戊二烯(DCPD)-芳香族共聚系的氫化石油樹脂,一般而言,是將環戊二烯化合物或者其衍生物與芳香族化合物進行共聚,並且對獲得的共聚物進行氫化而獲得的氫化石油樹脂。
作為增黏樹脂,可使用例如:Eastotac C115W(氫化C5石油樹脂,Eastman Chemical股份有限公司製造的商品名);ARKON M100、ARKON P115、ARKON SM-10(氫化C9石油樹脂,荒川化學工業股份有限公司製造的商品名,「ARKON」是註冊商標);I-MARV P100、I-MARV P125、I-MARV P140、I-MARV S100、I-MARV S110(雙環戊二烯(DCPD)-芳香族共聚系的氫化石油樹脂,出光興產股份有限公司製造的商品名,「I-MARV」是註冊商標)等市售的樹脂。
以黏著劑組成物的質量作為基準時,黏著劑組成物(成形物10)中,增黏樹脂的含量,可以是25~70質量%、30~60質量%或者40~50質量%。黏著劑組成物包含後述的油時,黏著劑組成物(成形物10)中,增黏樹脂的含量,可以是25~60質量%、30~55質量%或者40~50質量%。若增黏樹脂的含量為25質量%以上,則在耐熱性和黏著性的點上可以獲得特別優異的效果。若增黏樹脂的含量為60質量%以下或70質量%以下,則黏度降低的可能性低,所以操作性良好。進一步,不容易發生低溫的黏著性降低。
作為黏著劑組成物(成形物10)所使用的蠟,一般而言,只要是熱熔黏著劑所使用的蠟,並沒有特別的限定,可列舉例如:純化固體石蠟、固體石蠟和微晶蠟等石油系蠟;
及聚乙烯蠟、費托(Fischer-Tropsch)蠟、結晶性聚乙烯蠟、結晶性聚丙烯蠟、雜排聚丙烯蠟和乙烯-一氧化碳共聚物蠟等合成蠟。其中,特別適合的是聚乙烯蠟、費托蠟。該等蠟成分,可以只使用一種,亦可使用兩種以上。
以黏著劑組成物的質量作為基準時,黏著劑組成物(成形物10)中,蠟的含量,可以是5~25質量%或者10~20質量%。若蠟的含量為5質量%以上,則組成物的黏度變化不容易發生,並且固化性能容易充分發揮。另一方面,若蠟的含量為25質量%以下,則黏著性不容易降低。
作為較佳的蠟,可列舉例如:SaSOL H1(SaSOL公司製造,費托蠟,「SaSOL」是註冊商標)、CPW90F(千葉精密化學股份有限公司製造,聚乙烯蠟)等市售品。
黏著劑組成物可進一步包含油。以前述黏著劑組成物的質量作為基準時,黏著劑組成物(成形物10)中,油的含量,可以是1~25質量%或者5~20質量%。油具有使黏著劑組成物低黏度化的效果,若其含量為1質量%以上,則黏著劑組成物不容易變硬,可以獲得更優異的黏著性。另一方面,若油的含量為20質量%以下,則即使將熱熔黏著劑長時間加熱,亦不容易因可塑劑揮發而發生黏度變化。又,不容易發生黏著劑組成物的黏度降低,而凝聚力不容易降低。
黏著劑組成物(成形物10)中使用的油,可列舉例如:可以是從由石蠟系油、環烷烴系油、芳香族系油、礦物油、聚丁烯及液狀橡膠所組成之群組中選出的至少一種油。較佳的油可列舉例如:Diana Process Oil PW32(出光興產股份
有限公司製造,石蠟系油)、Diana Process Oil NS90S(出光興產股份有限公司製造,環烷烴系油)、JCT Oil B(JAPAN CHEMTECH股份有限公司製造,環烷烴系油)等市售品。
黏著劑組成物亦可包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的質量作為基準時,黏著劑組成物中使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,其乙酸乙烯酯(VA)的含有率可以是10~50質量%。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔流速率(MFR),可以是200~3000g/10分鐘。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的環球法軟化溫度,可以是60~120℃。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,其VA(乙酸乙烯酯)的含有率可以是15~35質量%,環球法軟化溫度可以是75~95℃。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,可單獨使用1種,亦可併用兩種以上。
通常,熔流速率(MFR),是指依據JIS K7210,於190℃、負重21.18N的條件下所測定的值。環球法軟化溫度,是指依據JIS K6863(或者JIS K2207)所測定的值。
作為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的市售品,可列舉例如:Ultrathene 684(VA含有率20質量%,熔流速率(MFR)=2000,環球法軟化溫度80℃,TOSOH股份有限公司製造的商品名,「Ultrathene」是註冊商標)、Ultrathene 722(VA含有率28質量%,熔流速率(MFR)=400,環球法軟化溫度82℃,TOSOH股份有限公司製造的商品名,「Ultrathene」是註冊商標)、Ultrathene 735(VA含有率28質量%,熔流速率(MFR)=1000,環球法軟化溫度85℃,TOSOH股份有限公司
製造的商品名,「Ultrathene」是註冊商標)。
黏著劑組成物包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物時,以黏著劑組成物(成形物10)的質量作為基準時,黏著劑組成物(成形物10)中,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量,可以是0.3~10質量%、0.5~4質量%或者1~3質量%。若乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量為0.3質量%以上,則在黏著性及抑制牽絲的點上可以獲得更優異的效果。若乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量為10質量%以下,則亦可以獲得構成組成物的成分彼此的相溶性、及黏著劑組成物的更優異的安定性。
包覆材料20中所使用的聚乙烯蠟,其藉由差式掃描量熱機(DSC)決定的熔點,可以是80~135℃。若作為包覆材料20(脫模劑)使用的聚乙烯蠟的由DSC所得的熔點為80℃以上,有在包含日本的亞洲區域的高溫環境中,容易更有效地抑制結塊,並且亦可以獲得良好的耐熱性。熔點超過135℃的聚乙烯蠟,較難取得。藉由DSC測定熔點,是在氮氣氣氛中以升溫速度2℃/分鐘進行。作為測定裝置,可使用例如:DSC6220(SII製造)。
聚乙烯蠟亦可以乳狀蠟的形式調配於包覆材料中。乳化液狀態的聚乙烯蠟,特別容易附著在黏著劑組成物的成形物10的表面。
包覆材料中所使用的界面活性劑,是為了提高聚乙烯蠟的親和性而使用。聚乙烯蠟單獨使用時,為了獲得在高溫多溼環境中的耐結塊性,需要以高濃度來塗佈,而在塗佈後乾燥時,需耗費相當多時間。又,界面活性劑單獨使用時,
在高溫多溼環境中大多無法獲得充分的耐結塊性。
包覆材料20的陰離子性界面活性劑,亦可具有磺酸基作為主要親水基團。陰離子性界面活性劑,一般而言,是作為清潔劑、洗髮精、護手霜、牙膏等的基材、乳化劑、分散劑、起泡劑等被廣泛地使用。例如作為主要親水基團是陰離子型的界面活性劑,可列舉:羧甲基纖維素鈉、烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、磺基琥珀酸單酯鹽、磺基琥珀酸二烷基鹽、醯基肌胺酸鹽、皂鉀(Potassium soap)、十二烷基醚羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、磷酸單酯、磷酸二酯。以容易包覆黏著劑組成物(成形物10)的表面的觀點而言,較佳是具有磺酸基的陰離子性界面活性劑,其中較佳是烷基苯磺酸鹽。該等的陰離子性界面活性劑可使用1種、或者將兩種以上組合使用。
相對於形成為小片的黏著劑組成物(黏著劑組成物之成形物10)的表面積,陰離子性界面活性劑的附著量,可以是0.001~0.5g/m2或者0.01~0.06g/m2。若該附著量(包覆量)為0.001g/m2以上,則可以獲得特別優異的抑制結塊的效果;若附著量為0.5g/m2以下,則不容易發生熱熔黏著劑的黏著力降低。
作為使包含陰離子性界面活性劑的包覆材料附著在黏著劑組成物的成形物的方法,只要為對於形成為小片的熱熔黏著劑可均勻包覆、較佳是可使包覆厚度均勻的方法,並沒有特別的限定。可藉由下述方法使包覆材料附著在成形物的表面,例如:在將熔融的黏著劑組成物冷卻時使用的水槽
中,加入包含5~30質量%的聚乙烯蠟與0.3~3質量%的陰離子性界面活性劑的水溶液後,將熱熔黏著劑浸漬在該水溶液中。或者,可藉由下述方法以包覆材料包覆成形物的表面:將熔融的黏著劑組成物裁切成小片,然後,將前述水溶液噴霧在形成為小片的熱熔黏著劑。或者,可將前述水溶液噴霧在黏著劑組成物的珠狀成形物上,而藉由包覆材料來包覆黏著劑組成物的成形物的表面。
黏著劑組成物,亦可進一步含有抗氧化劑。作為使用的抗氧化劑,並沒有特別的限定,可列舉:酚系、有機硫系、受阻酚(hindered phenol)系、受阻胺系、有機磷系受阻酚系、胺系等。作為酚系抗氧化劑,可列舉例如季戊四醇肆-3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯(SONGNOX1010,SONGWON IND.製造之商品名)和3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸正十八烷酯(SONGNOX1076,SONGWON IND.製造之商品名),作為磷系抗氧化劑,可列舉例如亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)酯(SONGNOX1680,SONGWON IND.製造之商品名)。又,該等抗氧化劑可使用1種、或將2種以上組合使用。
以黏著劑組成物的質量作為基準時,黏著劑組成物(成形物10)中,抗氧化劑的含量,可以是0.1~2質量%或者0.2~1質量%。藉由抗氧化劑的含量在0.1~2質量%的範圍內,可更進一步提升熱安定性等。
黏著劑組成物,亦可依據需要,適量包含:高級脂肪酸、高級脂肪酸金屬鹽等脫模劑;偶合劑;聚矽氧油和聚
矽氧橡膠粉末等應力鬆弛劑;碳黑等顏料或者染料;紫外線吸收劑;包覆在主成分的表面的陰離子性界面活性劑以外的界面活性劑;非鹵、非鍗的阻燃劑等。
為了進一步提高阻燃性的目的,黏著劑組成物亦可包含阻燃劑,該阻燃劑含有磷和氮等。
黏著劑組成物,只要可以將各種原材料均勻地分散混合,可使用任何手法來調製。作為一般的手法,可列舉藉由混合機等將特定調配量的原材料充分混合後,藉由混合輥、擠壓機、擂潰機、行星式攪拌機等進行混合或熔融揉合,依據需要來進行消泡的方法等。
將作為熱熔黏著劑的主成分的黏著劑組成物的成形物10的表面包覆的包覆材料20中,聚乙烯蠟與界面活性劑的混合比例並沒有特別的限定,可以是任意的比例。與聚乙烯蠟的含量相比,界面活性劑的含有比例可以較少。以包覆材料20的質量作為基準時,聚乙烯蠟的含量,可以是1~99質量%或者70~99質量%。以包覆材料20的質量作為基準時,界面活性劑的含量,可以是1~99質量%或者1~30質量%。
獲得黏著劑組成物的成形物的方法,並沒有特別的限定。可採用例如,在熔融後藉由刀具來裁切固化的黏著劑組成物的方法。此時,可使用旋轉式裁刀等可連續地裁切的刀具。為了防止黏著劑組成物附著在刀具上,可將陰離子性界面活性劑水溶液噴霧在刀具附近,或者亦可在水溶液中裁切黏著劑組成物。
接下來,使用實施例和比較例來具體地說明本發明。但是,本發明並不限於該等實施例。
作為烯烴樹脂,是使用RT2115(REXTAC,LLC公司製造,乙烯-丙烯系α-烯烴共重物樹脂,環球法軟化點152℃)、RT2304(REXTAC,LLC公司製造,乙烯-丙烯系α-烯烴共重物樹脂,環球法軟化點138℃)、與AFFINITY GA1900(陶氏化學股份有限公司製造,「AFFINITY」是註冊商標,聚烯烴樹脂,環球法軟化點70℃)。
作為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),是使用Ultrathene722(TOSOH股份有限公司製造的商品名,乙酸乙烯酯(VA)的含有率28質量%,熔流速率(MFR)=400,環球法軟化點82℃)。
作為增黏樹脂,是使用下述兩種:石油樹脂的ARKON P100(荒川化學工業股份有限公司製造的商品名,氫化C9石油樹脂,軟化點100℃)與ARKON P125(荒川化學工業股份有限公司製造的商品名,氫化C9石油樹脂,軟化點125℃)。
作為蠟,是使用SaSOL H1(SaSOL股份有限公司製造的商品名,費托蠟)。
作為油,是使用Diana Process Oil PW32(出光興產股份有限公司製造,石蠟系油)。
作為聚乙烯蠟,是使用下述三種:AQACER 1547(BYK JAPAN股份有限公司製造的商品名,氧化高密度聚乙烯蠟乳化液,熔點125℃,非揮發性成分35%)、HORDMERPE 03(BYK
JAPAN股份有限公司製造的商品名,聚乙烯蠟乳化液,熔點95℃,非揮發性成分40%)與AQUAMAT 208(BYK JAPAN3股份有限公司製造的商品名,氧化高密度聚乙烯蠟乳化液,熔點135℃,非揮發性成分35%)。作為聚丙烯蠟,是使用CERAFLOUR 970(BYK JAPAN股份有限公司製造的商品名,聚丙烯蠟,熔點160℃)。使用SII製造的DSC6220,在氮氣氣氛下,升溫速度2℃/分鐘的條件來測定聚乙烯蠟和聚丙烯蠟的熔點。
作為界面活性劑,是使用下述:MONOGEN Y100(第一工業製藥股份有限公司的商品名,高級醇硫酸酯鈉(十二烷基硫酸鈉),陰離子性界面活性劑)與QUARTAMIN 24P(花王股份有限公司的商品名,氯化十二烷基三甲基銨,陽離子性界面活性劑)。
(實施例1~7、比較例1~5)
依照表1、表2所示的配方,調製烯烴系熱熔黏著劑。表1中的調配單位是質量%。
在設定成180℃的加熱捏合機中,加入烯烴樹脂、增黏樹脂和蠟,並視情況加入其他成分,使其充分地熔融。將熔融的混合物揉合直到成為均勻為止,然後進行成形,而獲得珠狀的(熱熔)黏著劑組成物的成形物。使用噴霧器,將包含12質量%濃度的聚乙烯蠟或者聚丙烯蠟及3質量%濃度的界面活性劑的水溶液,塗佈在黏著劑組成物的成形物上。接下來,以40℃的熱風使塗佈的水溶液乾燥,來獲得附著了包覆材料的熱熔黏著劑。
對於獲得的熱熔黏著劑,藉由下述表示的方法,評
價軟化點、耐結塊性、剝離黏著強度、耐潛變性、牽絲性、熱安定性。結果表示在表3。
<軟化點>
依據JIS K6863,藉由環球法,測定各熱熔黏著劑的軟化點。
<耐結塊性>
藉由將黏著劑組成物的成形物浸漬在包含包覆材料的水溶液中的方法,代替使用噴霧的方法,來使包覆材料附著在成形物上。然後,以篩網(80mesh:孔徑180μm)對黏著劑組成物的成形物進行過濾後,在40℃乾燥30分鐘。將附著了包覆材料的黏著劑組成物的成形物(熱熔黏著劑)放入杯內,一面施加58.8N(6kgf)的負重,一面置於40℃、90%RH的高溫多溼環境中12小時以上。
然後,將杯子反置,測定掉落的熱熔黏著劑的質量。藉由下式,來評價耐結塊性。數字越大,表示耐結塊性越高。
耐結塊性[%]={掉落的熱熔黏著劑的質量/熱熔黏著劑的總質量}×100
<剝離黏著強度>
將經加熱至180℃而熔融的熱熔黏著劑,以約0.07g/25mm的珠狀塗佈在紙盒用紙的表面。以約2秒的放置時間(open time)將紙盒用紙的背面貼合,壓接約2秒鐘,而製作藉由熱熔黏著劑將紙盒用紙黏著而成的試驗片。使用該試驗片,藉由自動繪圖機(autograph)測定180°剝離試驗(拉伸速度:100mm/分鐘,樣品溫度:23℃)。目視觀察測定後的試
驗片的黏著劑,確認破壞狀況。記號A表示在被黏著物(紙盒用紙)與黏著劑界面的破壞,記號B表示紙盒用紙的破壞(材質破壞)。
<耐潛變性>
將經加熱至180℃而熔融的熱熔黏著劑,以直徑4mm的珠狀朝向紙盒用紙的寬邊方向橫跨25mm的長度塗佈在紙盒用紙(2×25×100mm)。放置兩秒鐘後,將另一瓦楞紙疊合在塗佈的黏著劑,在9.8×104Pa、5秒鐘的條件下壓緊。貼合後,於室溫(25℃)放置一天後,在50℃的氣氛中施加0.5N(50gf)/25mm的負重,測定直到瓦楞紙掉落為止的時間(hr)來作為耐潛變性的指標。
<熱安定性>
取150g的熱熔黏著劑至250ml的樣本瓶內,一面加熱一面在180℃放置336小時。觀察放置後的狀態變化,依照以下的判斷基準,評價熱熔黏著劑的熱安定性。
「A」:沒有狀態的變化
「B」:能觀察到少許的分離,但仍是實用上容許的範圍
「C」:有產生膠化物、碳化物等
<牽絲性>
將玻璃棒(直徑約5mm×長度約20mm)浸漬在經加熱至180℃而熔融的熱熔黏著劑中後,將玻璃棒垂直拉起,使因自身重量而從玻璃棒掉落的熱熔黏著劑與瓦楞紙片(厚度約2mm×長度約25mm×寬度約100mm)。熱熔黏著劑與瓦楞紙的接觸面是設為約3mm×約25mm。測定從瓦楞紙片的下端以絲
狀延伸的熱熔黏著劑的長度,作為牽絲長度。牽絲長度短是表示牽絲性良好,長度0mm為最良好的評價結果。
如表3所示,未包含增黏樹脂的比較例1的情況,牽絲超過10mm,而牽絲性較差。剝離黏著強度為1.0N,耐潛變性是0.1小時,任一者皆較差。
包覆材料(脫模劑)未包含界面活性劑且增黏樹脂的含量為80質量%(超過70質量%)的比較例2的情況,耐結塊性劣化至10%,且熱安定性亦較差。
包覆材料(脫模劑)未包含聚乙烯蠟的比較例3,在耐結塊性的點較差。
比較例4中所使用的具有160℃熔點的聚丙烯蠟,無法與陰離子性界面活性劑混合。因此,無法使包覆材料附著在包含主材料亦即烯烴樹脂的黏著劑組成物的成形物上,而無法進行作為熱熔黏著劑的評價。
再者,使用陽離子性界面活性劑作為包覆材料的界面活
性劑的比較例5的情況,耐結塊性劣化至5%。
相對於此,實施例1~7的情況,耐結塊性皆為90%以上,發生材質破壞。又,牽絲性亦良好。並且,黏著性的指標亦即剝離黏著強度為4.0N以上,耐潛變性超過24小時,而良好。
由以上的實驗結果能夠確認,本發明可以提供一種熱熔黏著劑,其即使在高溫多溼環境中亦可充分抑制結塊,熱安定性和牽絲性優異。
(實施例8~14、比較例6~9)
依照表4、表5所示的配方,以與實施例1等相同的方法,調製烯烴系熱熔黏著劑。表中的調配單位是質量%。
[表5]
對於獲得的熱熔黏著劑,評價軟化點、黏度、耐結塊性、剝離黏著強度、耐潛變性、熱安定性。黏度是藉由下述所示的方法進行評價。其他的評價是藉由與實施例1等相同的方法來進行。結果表示在表6。
<黏度>
依據JIS K6862,藉由BH型旋轉黏度計,使用2號轉子,以旋轉速度10rpm測定製作的各熱熔黏著劑在180℃的黏度(熔融黏度)。
[表6]
如表6所示,包覆材料未包含界面活性劑且增黏樹脂的含量為80質量%(超過60質量%)的比較例6的情況,耐結塊性劣化至10%,且熱安定性亦較差。
包覆材料未包含聚乙烯蠟的比較例7的情況,耐結塊性劣化至4%。
比較例8中所使用的聚丙烯蠟(熔點160℃),無法與陰離子性界面活性劑混合。因此,無法使包覆材料附著在包含主材料亦即烯烴樹脂的黏著劑組成物的成形物上,而無法進行作為熱熔黏著劑的評價。
再者,使用陽離子性界面活性劑作為界面活性劑的比較例9的情況,耐結塊性劣化至5%。
實施例8~14的情況,耐結塊性為90%以上,黏著性的指標亦即剝離黏著強度為4.0N以上,破壞狀態為「B」的材質破壞。耐潛變性超過24小時而良好。熱安定性亦良好。又,此等實施例的熱熔黏著劑,因為黏度在1200~1500mPa.s的
範圍內,所以容易處理。特別是,在黏著劑組成物中添加有油的實施例8~13,在耐潛變性的點亦優異。
由以上的實驗結果亦能夠確認,本發明可以提供一種熱熔黏著劑,其即使在高溫多溼環境中亦可充分抑制結塊,黏著性和熱安定性優異。
(實施例15、16、比較例10~13)
依照表7所示的配方,以與實施例1等相同的方法,製作球狀的熱熔黏著劑。表中的調配單位是質量%。
作為烯烴樹脂,是使用RT 2585A(REXTAC,LLC公司製造的商品名,乙烯-丙烯系α-烯烴共重物樹脂)。作為其他成分,是使用與實施例1等相同的材料。
[表7]
對於獲得的熱熔黏著劑,評價軟化點、耐結塊性、蕭氏硬度。蕭氏硬度是藉由下述所示的方法進行評價。其他的評價是藉由與實施例1等相同的方法來進行。結果表示在表8。
<蕭氏硬度>
依據JIS A蕭氏硬度,測定各熱熔黏著劑在23℃時的蕭氏硬度。
[表8]
如表4所示,包覆材料未包含聚乙烯蠟的比較例10~13的熱熔黏著劑,耐結塊性較差。
比較例11中所使用的熔點160℃的聚丙烯蠟,無法與陰離子性界面活性劑混合。因此,無法使包覆材料附著在包含主材料亦即乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的黏著劑組成物的成形物上,而無法進行作為熱熔黏著劑的評價。再者,使用陽離子性界面活性劑作為包覆材料的界面活性劑的比較例12的情況,雖然可以使包覆材料附著在黏著劑組成物的成形物上,但耐結塊性劣化至5%。35mm見方的角板狀的比較例13,耐結塊性亦較差。
相對於此,實施例15、16,耐結塊性為良好的90%以上。由此能夠確認,藉由本發明,可獲得一種熱熔黏著劑,其即使在高溫多溼環境中亦可充分地抑制結塊。
本發明中的熱熔黏著劑,可使用在將各種被黏著物黏著,特別是即使是對於紙盒用紙、撥水加工紙等難黏著性的被黏著物,亦可發揮優異的黏著性。
1‧‧‧熱熔黏著劑
10‧‧‧黏著劑組成物的成形物
20‧‧‧包覆材料
Claims (7)
- 一種熱熔黏著劑,其具有:黏著劑組成物的成形物;及,包覆材料,其附著在前述成形物的表面;並且,前述黏著劑組成物,包含烯烴樹脂、增黏樹脂和蠟;前述包覆材料,包含陰離子性界面活性劑和聚乙烯蠟。
- 如請求項1所述的熱熔黏著劑,其中,以前述黏著劑組成物的質量作為基準時,前述黏著劑組成物包含:30~60質量%的前述烯烴樹脂、25~70質量%的前述增黏樹脂、和5~30質量%的前述蠟。
- 如請求項1所述的熱熔黏著劑,其中,前述黏著劑組成物進一步包含油。
- 如請求項3所述的熱熔黏著劑,其中,以前述黏著劑組成物的質量作為基準時,前述黏著劑組成物包含:30~55質量%的前述烯烴樹脂、25~60質量%的前述增黏樹脂、5~20質量%的前述蠟、和1~25質量%的前述油。
- 如請求項1~4中任一項所述的熱熔黏著劑,其中,前述聚乙烯蠟,其藉由差式掃描量熱機測出的熔點是80~135℃。
- 如請求項1~5中任一項所述的熱熔黏著劑,其中,前述成形物是具有3~30mm的長軸徑的粒狀體。
- 如請求項1~6中任一項所述的熱熔黏著劑,其中,該熱熔黏著劑的軟化點是60~150℃,且該熱熔黏著劑的JIS K6253所規定的蕭氏硬度A在23℃是50~99。
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