JPH0565464A - ホツトメルト接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温高湿時における凝集力と低温時における
柔軟性とを両者バランスよく保持したホットメルト接着
剤を提供する。 【構成】 平均重合度５０〜６００、ケン化度２０〜７
０モル％のポリビニルアルコール１００重量部に、常温
で固体の疎水性可塑剤１０〜１００重量部が配合されて
いることを特徴とするホットメルト接着剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポリビニルアルコー
ル（以下ＰＶＡと略記する）系の水溶性または水分散性
ホットメルト接着剤に関し、より詳細には、製本用、包
装用、製袋用、紙管用、感熱テープないしラベル用、再
湿型テープないしラベル用などの用途に適したホットメ
ルト接着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のホットメルト接着剤とし
ては下記のような種々の接着剤が提案されている。

【０００３】特開昭５１−７７６３２号、特開昭５１−
９５４４０号、特開昭５１−９６８３２号、特開昭５１
−１４９３２８号などの各公報に記載のように、低重合
度の部分ケン化ＰＶＡをベースとし、これに５価以上の
アルコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、エ
チレン尿素などのＰＶＡ用可塑剤、粘度低下剤その他を
配合してなるホットメルト接着剤が提案されている。こ
れらの接着剤は溶融粘度の低下による塗工性の改善、皮
膜の柔軟性の向上などを企図したものである。

【０００４】また、特開昭５３−５０２３９号、特開昭
５４−１３８０３３号、特開昭５４−１３９９４５号な
どの各公報には、カルボン酸、スルホン酸、アミドなど
の親水基を含むモノマーやビニルピロリドンを酢酸ビニ
ルモノマーに共重合し、得られた変性ポリ酢酸ビニルを
ケン化し、得られた変性ＰＶＡをホットメルト接着剤の
ベースとして用いることにより、水溶解速度を速めるこ
とが記載されている。

【０００５】さらに、特開昭５４−７６６３４号、特開
昭５５−９４９７８号などの各公報には、酢酸アリル、
飽和分岐脂肪酸ビニルなどを酢酸ビニルモノマーと共重
合し、得られた変性ポリ酢酸ビニルをケン化し、得られ
た変性ＰＶＡをベースとして用いたホットメルト接着剤
が提案されている。この接着剤は他の樹脂との相溶性、
耐寒性、耐湿性などの改善を企図したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、低重合度の部
分ケン化ＰＶＡをベースとするホットメルト接着剤は、
そのままでは溶融時の粘度が高く、かつ皮膜が硬いの
で、溶融粘度低下による塗工性の改善および皮膜の柔軟
性の向上のために、ＰＶＡ用可塑剤である水溶性の多価
アルコール、尿素ないしはその誘導体を配合する必要が
ある。その結果、ＰＶＡまたは変性ＰＶＡ単独の場合と
比較して、親水性が増大し、吸湿が激しくなり、梅雨時
や夏場などの高温高湿時には凝集力の低下が著しい。し
たがって、高温高湿時における凝集力と、冬場などの低
温時における柔軟性とを、両者バランスよく保持するこ
とは極めて困難であり、実用性が低い。

【０００７】この発明は上記の如き実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、高温高湿時における凝集
力と低温時における柔軟性とを両者バランスよく保持し
た水溶性または水分散性ホットメルト接着剤を提供する
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成すべく工夫されたもので、特定のＰＶＡに、特定の物
性を有する可塑剤を所要の割合で配合することにより、
高温高湿時の凝集力と低温時の柔軟性とを共に保持した
ホットメルト接着剤が得られるという知見を得て完成さ
れたものである。

【０００９】すなわち、この発明によるホットメルト接
着剤は、平均重合度５０〜６００、ケン化度２０〜７０
モル％のＰＶＡ１００重量部に、常温で固体の疎水性可
塑剤１０〜１００重量部が配合されていることを特徴と
するものである。

【００１０】この発明におけるＰＶＡは、例えばカルボ
ン酸やスルホン酸などで変性したＰＶＡも含み、ＰＶＡ
または変性ＰＶＡはいくつかの種類を混合して用いても
よく、またＰＶＡおよび変性ＰＶＡを同時に使用しても
よい。

【００１１】ＰＶＡの平均重合度が５０未満であると、
接着力が低下し、逆に６００を越えると、接着剤の溶融
粘度が極めて高くなり、高温高湿時の凝集力と低温時の
柔軟性とを共にバランスよく保持できない。ＰＶＡの平
均重合度の特に好適な範囲は８０〜４００である。

【００１２】ＰＶＡのケン化度が２０モル％未満である
と、接着剤の水溶性ないしは水分散性が低下する。水溶
性ないしは水分散性を増すためにＰＶＡ用可塑剤を多く
用いると、高温高湿時の凝集力が著しく低下する。ＰＶ
Ａのケン化度が７０モル％を越えると、接着剤の溶融粘
度が極めて高くなり、またＰＶＡと常温で固体の疎水性
可塑剤との相溶性が低下する。ＰＶＡのケン化度の特に
好適な範囲は４０〜６０モル％である。ただし、カルボ
ン酸、スルホン酸および／またはアミドを含むモノマー
および／またはビニルピロリドンのうちの少なくとも１
つで変性した変性ポリ酢酸ビニルをケン化して得られた
変性ＰＶＡの場合は、そのケン化度の特に好適な範囲は
２０〜６０モル％である。

【００１３】常温で固体の上記疎水性可塑剤としては、
４０℃以上の溶融温度を有し、ＰＶＡとの良好な相溶性
を有するものが用いられる。こうした可塑剤の例として
はジシクロヘキシルフタレート、ジフェニルフタレート
などのフタル酸系、グリセロイルトリベンゾエート、ネ
オペンチルグリコールジベンゾエートなどのベンゾエー
ト系、トリフェニルホスフェイトなどのリン系のものが
挙げられる。

【００１４】常温で固体の疎水性可塑剤の配合割合は、
ＰＶＡ１００重量部に対し、１０〜１００重量部の範囲
である。この配合割合が１０重量部未満であると、充分
な可塑化作用が発揮されず、低温時の柔軟性を保持させ
るためにＰＶＡ用可塑剤を多用する必要がある。逆に、
上記疎水性可塑剤の配合割合が１００重量部を越える
と、ＰＶＡの相溶性が低下し、接着性の低下を招く。上
記疎水性可塑剤の配合割合の特に好適な範囲は、ＰＶＡ
１００重量部に対し、２０〜８０重量部である。上記可
塑剤に対し、常温で液体もしくは溶融温度４０℃未満の
疎水性可塑剤は、加熱溶融時の揮発が激しくて非衛生的
であり、また可塑化作用の温度依存性が大きく、そのた
め夏場のような高温時には凝集力の低下が甚だしい。し
たがって、このような接着剤は、非実用的であり好まし
くない。ただし、常温で液体もしくは溶融温度４０℃未
満の疎水性可塑剤を、常温で固体の上記疎水性可塑剤と
併用することは、場合によってはあり得る。

【００１５】この発明のホットメルト接着剤には、接着
性、耐ブロッキング性、塗工性、耐熱性、溶融時の熱安
定性、水溶性、水分散性などの諸物性の改善のために、
上記必須成分に加えて、ＰＶＡ用可塑剤や、通常ホット
メルト接着剤の成分として用いられる有機物ないし無機
物、例えば熱可塑性樹脂、粘着樹脂、ワックス、抗酸化
剤、充填剤、染料・顔料などを必要に応じて添加しても
よい。

【００１６】上記ＰＶＡ用可塑剤としてはＰＶＡとの相
溶性の良好なものが用いられる。このような可塑剤の例
としては、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタン
ジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコー
ル、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、キ
シリット、キシロール、アラビット、アドニット、マン
ニット、ソルビット、ダルシットなどの多価アルコール
類またはこれらの高級脂肪酸エステル、およびこれらに
エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを付加
した付加物、エチレン尿素などの尿素誘導体などが挙げ
られる。

【００１７】上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、
ポリ酢酸ビニルおよびその誘導体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体およびその誘導体、エチレン−アクリル酸共
重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−
アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−
有機酸共重合体およびその誘導体、エチレン−プロピレ
ン−有機酸共重合体およびその誘導体、ポリエステル、
ポリウレタン、ポリアミド、ブチルゴム、スチレン−ブ
タジエン共重合体およびその部分水添物、スチレン−イ
ソプレン共重合体およびその水添物などが例示される。

【００１８】粘着樹脂としては、ロジン、重合ロジン、
不均化ロジンおよびその誘導体、ポリテルペン樹脂、テ
ルペンフェノール、ロジンフェノールなどのフェノール
変性樹脂、アルキルフェノール樹脂、クマロン−インデ
ン樹脂、キシレン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭
化水素樹脂、芳香族炭化水素樹脂およびその水添物、ス
チレン系樹脂、ビニルトルエン−α−メチルスチレン共
重合体などが例示される。

【００１９】ワックスとしては、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレン
ワックス、酸化ポリエチレンワックスなどが例示され
る。

【００２０】抗酸化剤としては、フェノール系、アミン
系、リン系、リン酸系のものが例示される。

【００２１】充填剤としては、炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、含水ケイ酸、無水ケイ酸などが例示される。

【００２２】染料・顔料としては、酸化チタン、群青、
フタロシアニン系のものが好ましい。 これら任意付加
成分は単独で用いてもよいし２以上の組み合わせで用い
てもよい。また、これら任意付加成分の添加量は要求さ
れる物性、接着剤の用途などによって異なるが、通常は
ＰＶＡ１００重量部に対し、ＰＶＡ用可塑剤０〜１５０
重量部、熱可塑性樹脂０〜１００重量部、粘着樹脂０〜
１５０重量部、ワックス０〜５０重量部、抗酸化剤０〜
１０重量部、充填剤０〜１００重量部、染料・顔料０〜
３０重量部である。

【００２３】この発明のホットメルト接着剤の調製は下
記のごとく常法にしたがって行われる。すなわち、上記
各成分を所定の配合割合で配合し、配合物を溶融混合し
て均一な混合組成物となし、ホットメルト接着剤を得
る。

【００２４】

【作用】この発明によるホットメルト接着剤では、平均
重合度５０〜６００、ケン化度２０〜７０モル％のＰＶ
Ａに、常温で固体の疎水性可塑剤を所定割合で配合する
ので、接着剤の耐高温高湿性を低下させる性質を有する
ＰＶＡ用可塑剤の添加割合を減少させ、もしくはその添
加を省くことができる。

【００２５】したがって、この発明によるホットメルト
接着剤は、高温高湿時における凝集力と低温時における
柔軟性とを両者バランスよく保持することができると共
に、水溶性および水分散性を損うことなく、塗工性を改
善することができる。

【００２６】

【実施例】つぎに、この発明を具体的に説明するため
に、この発明の一例を示す実施例およびこれとの比較を
示す比較例をいくつか挙げ、さらに得られた各接着剤に
ついて行った性能試験結果を示す。

【００２７】実施例１〜７ 表１に示すように、この発明のホットメルト接着剤に合
致する成分および配合割合で各成分を配合し、配合物を
１７０℃で溶融混合して均一な混合組成物となし、実施
例のホットメルト接着剤を得た。

【００２８】比較例１〜１３ 表１に示すように、この発明のホットメルト接着剤に合
致しない成分または配合割合で各成分を配合し、以降は
上記実施例と同じ操作を行ってホットメルト接着剤を得
た。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１中、 実：実施例、比：比較例、 ＰＶＡ１：重合度１５０、ケン化度５０モル％、 ＰＶＡ２：重合度２５０、ケン化度５５モル％、 ＰＶＡ３：重合度 ４０、ケン化度５０モル％、 ＰＶＡ４：重合度７００、ケン化度５０モル％、 ＰＶＡ５：重合度１５０、ケン化度１０モル％、 ＰＶＡ６：重合度２５０、ケン化度９５モル％、 変性ＰＶＡ：バルチック酸ビニル変性ＰＶＡ、変性量４
重量％、重合度１５０、ケン化度５５モル％、 ＤＣＨＰ：ジシクロヘキシルフタレート、溶融温度６３
℃、 ＧＴＢ：グリセロイルトリベンゾエート、溶融温度７０
℃、 ＤＯＰ：ジオクチルフタレート、常温で液体、 ＰＥＧ４００：ポリエチレングリコール、分子量４０
０、 ＥＶＡ誘導体：エチレン−酢酸ビニル−有機酸共重合体
の誘導体、商品名「デュミランＤ−２１９」（三井デュ
ポンポリケミカル社製） ロジン：ガムロジン、軟化温度７２℃ テルペンフェノール：軟化温度１４５℃、 ＢＨＴ：２，６−ジターシャリブチル−４−メチルフェ
ノール性能試験 実施例および比較例で得られた各接着剤について、つぎ
の方法で性能試験を行った。

【００３１】１）相溶性 ２００ｃｃの透明ビンに接着剤を入れ、これを温度１８
０℃で溶融し、溶融液の白濁の度合いを目視で観察し
た。こうして、ＰＶＡと常温で固体の上記疎水性可塑剤
との相溶性の良否を調べた。

【００３２】２）溶融粘度 ＢＭ型回転粘度計ローター３を使用し、ＪＩＳ Ｋ−６
８６２に規定する方法に準じて回転数１２r.p.m.で温度
１８０℃における接着剤の溶融粘度を測定した。

【００３３】３）接着力 厚み約２００μｍのアート紙上に、温度１８０℃で溶融
した接着剤を厚みが２００μｍになるように塗布し、そ
の後直ちに、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍの上質紙を本状
にセットしたものの片端を上記接着層に接着し、ミニ本
を作成した。このミニ本を試験片として温度０℃で７日
間養生し、同温度で紙葉２枚を１００ｍｍ／分の速度で
引っ張り、これらを引き剥がした時の強度を測定した。

【００３４】温度を２０℃および４０℃に変えて上記と
同じ操作を繰り返した。

【００３５】こうして、各温度における接着剤の接着力
の良否を調べた。

【００３６】４）耐高温高湿性 幅５０ｍｍのＫライナー段ボールに接着剤を約３ｍｍの
線状に塗布し、その後直ちに同じ幅のＫライナー段ボー
ルを上記段ボールに重ね合わせて接着した。得られた接
着段ボールを試験片とし、温度４０℃で湿度８０％の条
件下で７日間養生した後、同じ条件下で試験片の一方の
段ボールに２００ｇの静荷重をかけ、この段ボールが他
方の段ボールから剥離して落下するまでの時間を測定し
た。こうして、接着剤の耐高温高湿性の良否を調べた。

【００３７】５）柔軟性 接着剤から２５ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの小片を作成
し、これを試験片として温度０℃で７日間養生した後、
これを折り曲げて破壊状態を観察した。こうして、接着
剤の柔軟性の良否を調べた。

【００３８】６）水溶性 接着剤から２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの小片を作成
し、これを試験片として温度３０℃の温水中に浸漬し、
６０分間撹拌を行い、接着剤の溶解状態を目視で観察し
た。こうして、接着剤の水溶性の良否を調べた。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２中、 実：実施例、比：比較例、 相溶性の評価 ○：接着剤溶液が透明 △：接着剤溶液がやや白濁 ×：接着剤溶液が白濁 接着力 ＊：紙破れを示す 柔軟性 ○：割れなし 表２から明らかなように、実施例による各ホットメルト
接着剤は、比較例のそれに比べ、相溶性、溶融粘度、接
着力、耐高温高湿性、柔軟性および水溶性においていず
れも優れていることが認められる。

【００４１】

【発明の効果】この発明によるホットメルト接着剤は、
かくして、平均重合度５０〜６００、ケン化度２０〜７
０モル％のＰＶＡに、常温で固体の疎水性可塑剤を所定
割合で配合したものであるので、高温高湿時における凝
集力と低温時における柔軟性とを両者バランスよく保持
することができると共に、水溶性および水分散性を損う
ことなく、塗工性を改善することができる。

【００４２】また、この接着剤は、常温で液体もしくは
溶融温度４０℃未満の疎水性可塑剤は使用する必要がな
いので、溶融時の揮散が少なく衛生的であり、加えて熱
安定性にも優れているので、ホットメルト接着剤に必要
な諸特性を備えている。

【００４３】さらに、この発明によるホットメルト接着
剤は、これを製本の背固めや段ボールやカートンなどの
シールまたは感熱テープないしラベル用、再湿型テープ
ないしラベル用などの用途に使用した後、これらを故紙
として回収する場合、故紙再生工程において接着剤に起
因するトラブルを生じることがなく、再生された紙製品
においても使用済み接着剤片が残存せず、したがって残
存ホットメルト接着剤に起因して加熱により再生品に斑
点が生じるといった問題がない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均重合度５０〜６００、ケン化度２０
   〜７０モル％のポリビニルアルコール１００重量部に、
   常温で固体の疎水性可塑剤１０〜１００重量部が配合さ
   れていることを特徴とするホットメルト接着剤。