JP3778218B2

JP3778218B2 - ホットメルト接着剤

Info

Publication number: JP3778218B2
Application number: JP27279994A
Authority: JP
Inventors: 正昭新浜; 孝文真鍋
Original assignee: ハンツマン・ポリマーズ・コーポレーション
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: JPH08109360A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に、透湿性オレフィン系樹脂フィルムの接着に好適であり、しかもフィルムへのにじみ出しが少ないホットメルト接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術および問題点】
使い捨て紙おむつなど衛生材料に使用されている透湿性オレフィン系樹脂フィルムは、使用者がむれないように多孔性になっている。
この用途に多く使われるゴム系接着剤は、ベースポリマーとしてスチレン系熱可塑性エラストマーが使用されている。その分子量は一般に７０，０００〜１００，０００と高いため、接着剤配合する時、塗布性能を良くする目的で、オイル、液状ポリブテン、ワックスなどの低分子化合物を配合している。
このため、このような低分子化合物は、透湿性オレフィン系樹脂フィルムの微細孔からにじみ出しやすい欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解決するため、ベースポリマーに非晶性プロピレン／エチレンランダム共重合体を使用することが、特開平１−２６６１７５号公報、特開平３−１１５４８３号公報、特開平５−１４８４６５号公報、特開平５−２２８１７２号公報に提案されている。
上記特許に開示されている非晶性ポリオレフィン系接着剤は、溶融粘度が低いので、オイル・液状ポリブテン、ワックスなど、低分子量物を多く配合する必要がなく、透湿性オレフィン系樹脂フィルムへのにじみ出しがゴム系接着剤よりも改良されている。
しかし、年々使い捨て紙おむつは、使用者のはき心地、透湿性改良のため透湿性オレフィン系樹脂フィルムを薄くする傾向にある。そのため、にじみ出しが改良された接着剤を使用してもにじみ出しが目立つため、さらに、にじみ出しの改良された接着剤が望まれている。
したがって本発明の目的は、特に、透湿性オレフィン系樹脂フィルムのにじみ出しがほとんどなく、接着性能が優れ色調が透湿性オレフィン系樹脂フィルムとの差異が少ないホットメルト接着剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のホットメルト接着剤は、数平均分子量が１，０００〜２０，０００でプロピレン成分が２０重量％以上含む非晶性ポリオレフィン（ただし、エチレン成分を含むものは除く）と粘着性付与剤を含有し、溶融状態においては透明性であり、常温では不透明性であり、
粘着性付与剤が天然ロジン（ガムロジン、ウットロジン、トール油ロジンなど）、変性ロジン（重合ロジン、水添ロジンなど）、クマロン・インデン樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族、芳香族などの石油樹脂及びフェノール系樹脂から選ばれる少なくとも１種の水添物（ただし、水添脂環族樹脂は除く）であることを特徴とするホットメルト接着剤を提供することで目的を達成する。
【０００５】
以下本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明者は、非晶性ポリオレフィンと粘着性付与剤について検討した結果、接着剤は、溶融時に透明性であるものを、固化すると、透明性の場合と不透明性の場合とあり、溶融時不透明の場合は、固化しても不透明のままであることがわかった。溶融時不透明な接着剤は、塗布操作をしている間に混合されている材料間の相溶性が極めて悪いため接着剤が相分離を起こしたり、熱劣化されやすく、溶融粘度の低下、ピール強度の低下などの物性の悪化およびスキンの発生によるノズルづまりなどのトラブルがあり接着剤としては使用し難い。
一方、溶融時透明性である接着剤は、上記の問題はなく使用できる。本発明は、溶融時に透明性であり、固化すると不透明になるホットメルト接着剤である。
【０００６】
一方、透湿性オレフィン系樹脂フィルムは白色であり、このフィルムに固化時透明な接着剤がにじみ出すと、にじみ出した部分が透明になり、にじみ出していない部分との明暗がくっきりし、にじみ出し部分が目立ち商品価値が低下する。また、固化時不透明な接着剤が仮ににじみ出しても、接着剤自身が不透明であるため、にじみ出し部分とにじみ出していない部分の明暗が、分かりにくいことが分った。
本発明のホットメルト接着剤は上記非晶性ポリオレフィンと粘着性付与剤とを適宜選択、溶融状態の透明性、常温での不透明性を考慮し配合される。
また、本発明の接着剤を透湿性オレフィン系樹脂フィルムに適用した時のにじみ出しは色差計による測定値（Ｌ値）が８以上であることが好ましい。
【０００７】
本発明に使用される非晶性ポリオレフィンとは、結晶性ポリプロピレン製造の際に副生するアタクチックポリプロピレンを用いても良いし、プロピレンと他のα−オレフィン（ただし、エチレンは除く）との共重合によって製造された共重合体を用いることができる。
【０００８】
非晶性ポリプロピレンを製造する場合、例えば、塩化マグネシウムに担持したチタン担持型触媒とトリエチルアルミニウムを用いて水素の存在下で重合したものを用いることができる。供給安定性および品質安定性の観点からは、目的生産された非晶性ポリオレフィンを使用するのが好ましい。具体的には、ポリプロピレン、プロピレン・ブテン−１共重合体、プロピレンとヘキセン−１、オクチン−１または、２−メチルペンテン−１との共重合体などプロピレンが主成分の非晶性ポリオレフィンが挙げられる。
【０００９】
また、プロピレン・ブテン−１共重合体については、ブテン−１含有量０〜８０重量％で、好ましくは５〜７０重量％である。ブテン−１含有量が８０重量％より大きい場合は、軟化点が低くなりすぎる。さらに上記ポリオレフィンは、数平均分子量が１，０００〜２０，０００、好ましくは１，５００〜１５，０００である。数平均分子量が１，０００未満では凝集力が低過ぎ実用的でない。また２０，０００を超えると溶融時の粘度が高過ぎ塗布が難しくなる。
【００１０】
さらに、本発明のポリオレフィンは、沸騰ｎ−ヘプタンによるソックスレー抽出不溶分が４０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１５重量％以下のものが好ましい。また、本発明の非晶性ポリオレフィンは、示差熱走査熱量計の昇温測定において結晶融解時の吸熱ピークがほとんど発生しないことが好ましい。本発明の非晶性ポリオレフィンにおいて、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分が上記範囲より多かったり、結晶融解熱が大きいと接着剤として使用した時に、オープンタイムが短すぎたり、塗布後の肉やせや、接着強度の経時変化が生じるなどの不都合があり好ましくない。
【００１１】
本発明に用いられる粘着性付与剤としては、天然ロジン（ガムロジン、ウットロジン、トール油ロジンなど）、変性ロジン（重合ロジン、水添ロジンなど）、クマロン・インデン樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族、脂環族、芳香族などの石油樹脂、フェノール系樹脂などの水添物（ただし、水添脂環族樹脂は除く）を使用することができる。本発明における透湿性オレフィン系樹脂フィルムとは、見た目では薄い不透明な樹脂性シートであるが、液体を通さず、水蒸気や空気なら通す性質がある。紙おむつに使えば、ムレを防ぎ、尿を逃がさない製品ができるものをさす。
【００１２】
また、従来公知の樹脂（ただし、選択的水素化モノアルケニルアレン／共役ジエンブロックコポリマーは除く）、添加剤を少量配合してもよい。樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ステン共重合体、ポリブテン、ワックスおよび酸、酸の金属塩または、ハロゲンなどで変性された上記の重合体や共重合体、液状のオイルなどを使用することができる。
【００１３】
また、添加剤として、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなど充填剤も使用できるし、ジラウリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−ヲトラキス〔３−（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３．５−ジ−ｔ−スチルフェニル）フォスファイト、２．６−ジターシャリ−ブチル−４−メチルフェノール、フェニル−α−ナフチルアミンなどの酸化防止剤を使用することができる。
【００１４】
本発明において、接着剤を配合するには、これらの成分を容器内で混合加熱、攪拌してもよいし、通常ポリマーの混合に用いられる、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機などを用いることもできる。本発明の接着剤組成物は加熱により溶融するので、ブロック状、ペレット状、ひも状、フィルム状などの各種形状に成形して用いることができる。本発明の接着剤組成物の塗布には、通常のホットメルト接着剤用アプリケーターを用いて被着体に溶融して被着体同志を接着する方法、あるいは、被着体の一方にあらかじめ接着剤を施した後、他方の被着体を重ね合わせて加圧する方法、フィルム状の接着剤をラミネーターで貼り合わせる方法などを用いることができる。
【００１５】
本発明の接着剤組成物を使用し得る被着体は、その種類を問わないが、好適に用いられるものとしては、透湿性オレフィン系樹脂フィルムの他、紙、不織布など多孔性の基材が挙げられる。また、多孔性でないポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ナイロンなどの合成樹脂類にも使用できる。
粘着性付与剤の配合量は、８０〜０重量％、好ましくは、７０〜２０重量％である。配合量が８０重量％を超えると、ベースポリマーの特質が発揮されず好ましくない。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。なお、下記の実施例および比較例において各物性は、下記の方法により測定した。
【００１７】
（１）粘度（ＣＰＳ）
ＪＩＳＫ７１１７に準拠し、１６０℃で測定
【００１８】
（２）接着強度
接着剤を１６０℃で透湿性オレフィン系樹脂フィルムにビード状に塗布（塗布量０．１ｇ／ｍ）し、直ちにポリプロピレン不織布を圧着し、試験片を作成した。この試験片を２５ｍｍ幅でビードと平向方向でビードがまん中にくるよう短冊状に切り、クロスヘッド速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、常温で１８０°ピール強度を測定した。
【００１９】
（３）熱安定性
ホットメルト接着剤を２００ｍｌのトールビーカーに１００ｇ入れ、１８０℃オーブンに７２時間放置し、相分離が起こるか観察した。
○：分離なし
×：分離有
【００２０】
（４）固化時の透明性
ホットメルト接着剤を１９０℃のオーブンで溶融させ、取り出し室温で２４時間放置した後、透明性を色差計で測定した。Ｌ値で透明性を表わした。
測定方法は、ＪＩＳＺ８７２２に準拠し行った。不透明な接着剤の反射光は、接着剤表面で光が多く反射されるため明るくなり、一方、透明な接着剤の反射光は、光が接着剤表面で反射せず透過するため暗くなる。
したがって、反射光の明るさＬ値は、不透明な接着剤ほど大きな値となる。
【００２１】
（５）にじみ出し性
１６０℃で溶融させたホットメルト接着剤を離型紙の上へ垂らし、オープンタイム１０分で、透湿性オレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた。この貼り合わせ試験片を６０℃の熱風乾燥機に７２時間入れ、透湿性オレフィン系樹脂フィルムへのにじみ出しの程度を測定した。
測定方法は、ＪＩＳＺ８７２２に準拠し、色差計で初期状態の反射光の明るさ（Ｌｏ）と、上記処理サンプルの反射光の明るさ（Ｌｓ）の差ｄＬ＝Ｌｓ−Ｌｏを測定した。透湿性オレフィン系樹脂フィルムへにじみ出すと、フィルムの透明性が上がるのでＬｓ＜Ｌｏとなり、ｄＬは負の値となる。さらに、にじみ出しの程度がひどくなったものは、透明性が上がる。したがって負の値が大きいもの程にじみ出しがひどい。
また、透湿性オレフィン系樹脂フィルムへのにじみ出しを目視で判断した。にじみ出しの評価基準は下記のとおりである。
○：全くにじみ出していない。
△：にじみ出しているが、透湿性オレフィン系樹脂フィルムの白色が判る。
×：全く透湿性オレフィン系樹脂フィルムの白色が判らない程度にじみ出している。
【００２２】
実施例１
非晶性ポリオレフィンとして宇部レキセン製のプロピレン／ブテン−１の重量比が６５／３５である商品名ＵＴ２７８０（非晶性プロピレン・ブテン−１ランダム共重合体）６０重量％と粘着性付与剤の水添テルペン樹脂（クリアロンＫ１００、ヤスハラケミカル製）４０重量％とを１８０℃で加熱溶融混合してホットメルト接着剤を調製した。次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２３】
実施例２
実施例１において粘着性付与剤を、水添ＤＣＰＤ樹脂（ＥＣＲ２２７、トーネックス製）に変更した以外は、実施例１と同様に行い、ホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２４】
実施例３
非晶性ポリオレフィンとして宇部レキセン製のプロピレン／ブテン−１の重量比が６５／３５である商品名ＵＴ２７２００（非晶性プロピレン・ブテン−１ランダム共重合体）４０重量％と粘着性付与剤の水添テルペン樹脂（クリアロンＫ１００、ヤスハラケミカル製）６０重量％とを１８０℃で加熱溶融混合してホットメルト接着剤を調製した。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２５】
実施例４
実施例３において粘着性付与剤を水添ＤＣＰＤ樹脂（ＥＣＲ２２７、トーネックス製）に変更した以外は、実施例３と同様に行い、ホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２７】
比較例１
実施例１において粘着性付与剤を水添脂環族樹脂（アルコンＰ１００、荒川化学製）に変更した以外は、実施例１と同様に行いホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２８】
比較例２
実施例１において粘着性付与剤を水添脂環族樹脂（アイマーブＰ１００、出光石油化学製）に変更した以外は、実施例１と同様に行いホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００２９】
比較例３
実施例３において粘着性付与剤を水添脂環族樹脂（アルコンＰ１００、荒川化学製）に変更した以外は、実施例３と同様に行いホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００３０】
比較例４
実施例３において粘着性付与剤を水添脂環族樹脂（アイマーブＰ１００、出光石油化学製）に変更した以外は、実施例３と同様に行いホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００３１】
比較例５
実施例５において粘着性付与剤を水添脂環族樹脂（アルコンＰ１００、荒川化学製）に変更した以外は、実施例５と同様に行いホットメルト接着剤を得た。
次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００３２】
比較例６
実施例１において粘着性付与剤を脂環族樹脂（エスコレッツ２１０１、トーネックス製）に変更した以外は、実施例１と同様に行いホットメルト接着剤を得た。次いで得られた接着剤の各物性を測定した。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１の結果から明らかなとおり、比較例のホットメルト接着剤は、固化時の透明性が色差計によるＬ値が４０未満であり、目視では透明である。このホットメルト接着剤の透湿性オレフィン系樹脂フィルムへのにじみ出しは色差計によるｄＬ値が−８未満であり、明暗がはっきりし目立つのに対し、実施例のホットメルト接着剤は固化時の透明性が色差計によるＬ値が４０以上であり、目視では不透明である。そのにじみ出しは、色差計によるｄＬ値が−８以上であり、明暗がはっきりせず低減される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のホットメルト接着剤は、特に、透湿性オレフィン系樹脂フィルムへのにじみ出しを低減することができ、溶融時の相分離もなく、適度な粘度を有するので塗布性能も良好である。

Claims

数平均分子量が１，０００〜２０，０００でプロピレン成分を２０重量％以上含む非晶性ポリオレフィン(ただし、エチレン成分を含むものは除く)と粘着性付与剤を含有し、溶液状態においては透明性であり、常温では不透明性であり、かつ、粘着性付与剤が水添天然ロジン、水添変性ロジン、水添クロマン・インデン樹脂および水添テルペン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の水添物あり、そして該不透明性が、色差計による測定値のＬ値で４０以上であることを特徴とするホットメルト接着剤。
非晶性ポリオレフィンが、数平均分子量が１，０００〜２０，０００でプロピレン成分を２０重量％以上、ブテン−１含有量０〜８０重量％である非晶性ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１に記載のホットメルト接着剤。
透湿性オレフィン系フィルム用である請求項１または２に記載のホットメルト接着剤。