JPH0860115A - ホットメルト接着剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットメルト接着剤組成物の製造方法を提供
する。 【解決手段】 ホットメルト接着剤組成物は０．３〜
３．０の置換度（ＤＳ）を有するデンプンエステルおよ
び選択された非揮発性有機希釈剤を含んでなり、ここに
おいてデンプンエステルは４０重量％又はそれ以上の湿
分を有するウェットケークである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデンプンを基材にし
たホットメルト接着剤に関する。より詳しくは、本発明
は選択されたデンプンエステルウェットケークを用いホ
ットメルト接着剤の調合物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホットメルト接着剤は、室温で１００％
固形分の物質であり、揮発性溶剤を含有しないか又は要
求しない。この接着剤は室温で固体物質であるが、しか
し熱の適用により溶融し液体又は液状となりこの形態で
それらは支持体に適用される。冷却すると、接着剤はそ
の固体形を再たび得そしてその凝集力を得る。この点に
関して、ホットメルト接着剤は、溶剤の蒸発又は除去に
より又は重合により固体状態を達成する接着剤の他のタ
イプと異なる。

【０００３】一般に、ホットメルト接着剤は合成および
天然樹脂およびワックス、特に石油由来ポリマー例えば
ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル、スチレンブロッ
クコポリマーおよびポリプロピレン（小数あげるとする
と）である。デンプンは多年にわたって水性系で接着剤
として用いられてきたが、それらはホットメルト中、基
材又は主−機能接着剤材料として用いられてきていな
い。これは主にデンプンが水又は溶剤の不存在下で通常
溶融せずそして従ってデンプンを基材としたホットメル
ト組成物を調合することが困難なことによる。

【０００４】最近、中間体又は高ＤＳ（置換度）デンプ
ンエステルを基材としたホットメルト接着剤が、１９９
３年８月１３日に出願された同時係属出願第０８／１０
６，０２３号に開示された。１９９２年１１月４日のヨ
ーロッパ特許公開５１１９１６において、水素化デンプ
ン加水分解物が、ホットメルト接着剤を形成するのに有
用であることが示された。

【０００５】ホットメルトを調合する際、水は一般に用
いられず（典型的には避けられ）そして前記のデンプン
エステルの如きデンプンを用いるとき、それらは融合さ
れそして調合される前に乾燥され湿分を除去又は減少さ
せる。これは余分の加工工程を含むばかりでなく、追加
的にデンプン粉末の形成を含むか、又はダストは困難な
取扱い上の困難さを生じさせる。約１５％未満の湿分を
有するデンプンが、重大な暴発性の力を示すことが十分
に立証されている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】今や次の内容が見出され
た、すなわち、デンプンを基材とするホットメルト接着
剤が、本発明で記載されるようなウェットケークの形態
にある選択されたデンプンエステルを用いることによ
り、通常必要とされるデンプンエステルの乾燥工程およ
び他の加工予防措置なしに調合できる。従って、本発明
のデンプンウェットケークはより容易で、より安全な取
扱いを提供しそして特別な注意を必要としない。

【０００７】本発明は０．３〜３．０のＤＳ（置換度）
を有するデンプンエステルおよび選択された希釈剤を含
んでなるホットメルト接着剤の製法を提供し、ここにお
いてデンプンエステルは４０重量％又はそれ以上の湿分
を有するウェットケークである。より詳しくは、本発明
は約０．３〜３．０のＤＳおよび４０重量％又はそれ以
上を有するデンプンエステルウェットケークと非揮発性
有機希釈剤を一緒にし、そして加熱して調合工程中水を
蒸発させるか又は水を沸とうさせることを含んでなる、
ホットメルト接着剤の製造方法に関する。

【０００８】他の態様において、デンプンを基にしたホ
ットメルト接着剤は、約０．３〜３．０のＤＳを有する
デンプンエステルおよび非揮発性有機希釈剤を押出すこ
とにより製造される。以下の内容が見出された；すなわ
ち本明細書で記載される如く、選択された中間体又はウ
ェットケークの形態の高ＤＳデンプンエステルは、デン
プンを接着剤組成物の他の成分と一緒にするか又は混合
する前に、加熱又は乾燥することなくホットメルト接着
剤に調合できる。ウェットケークは、デンプンエステル
の水性スラリーを濾過又は遠心分離後に留まる生成デン
プンケークとして定義される。ウェットケークは、乾燥
することなくデンプンのエステル化から直接得られる製
品でもあり得る。ともかく、ウェットケークは乾燥エス
テルを再スラリー化することにより、又はエステル化反
応の生産物（乾燥されていない）として得ることができ
る。本明細書中で用いられる如きデンプンエステルウェ
ットケークは、少なくとも４０重量％の水、より好まし
くは約４０〜６０重量％の水そして好ましくは約４５〜
５５重量％の水を含有するであろう。選択されたデンプ
ンエステルは水中で処理されないので該デンプンエステ
ルは、希釈剤および他の成分と直接に混合でき又は一緒
にできそして予備乾燥することなく又は存在する水を予
備除去することなく加熱される。

【０００９】本発明で用いられるデンプンエステルは、
約０．３〜３．０のＤＳ（置換度）、好ましくは約０．
７〜２．４のＤＳそしてより好ましくは約０．８〜２．
０のＤＳを有する中程度又は高ＤＳデンプンエステルで
ある。本発明で用いられる語句「置換度（ＤＳ）」は、
置換基が存在するデンプン分子のアンヒドログルコース
単位当たり部位の平均数を意味する。

【００１０】デンプンエステルは次式：

【００１１】

【化１】

【００１２】（式中、Ｓｔはデンプン基剤物質であり、
Ｒは１〜１７個、好ましくは１〜６個の炭素原子を有す
るアルキル、アリール、アルケニル、アルカリール又は
アルアルキルである）を有するであろう。より好ましく
は、エステル化合物は、Ｒ基（これは１〜２個の炭素原
子のアルキルである）を含有するであろう。このタイプ
のデンプンエステルには、デンプン アセテート、デン
プン プロピオネート、デンプン ブチレート、デンプ
ン ヘキサノエート、デンプン ステアラート、デンプ
ン オレエート、デンプン ベンゾエート、これらのエ
ステルの２種以上の混合物、例えばデンプンアセテート
／デンプンプロピオネートおよび混合デンプンエステル
が含まれ、混合デンプンエステルにおいてデンプンは２
種以上の異なるエステル置換を含有し、例えばデンプン
アセテート／プロピオネートであり；すなわちエステル
は、次式

【００１３】

【化２】

【００１４】（式中、ＲおよびＲ¹ は先に定義した如き
異なる置換基を表わす）を有する。本発明で用いられる
デンプンエステルは、各カルボン酸無水物又は酸塩化物
から調製される。典型的方法には、Ｃ．カルドウェルに
対し１９４９年２月８日に発行された米国特許２，４６
１，１３９において開示された水性系における反応およ
びピリジンの如き溶剤系における反応系が含まれる。こ
れらのおよび他の方法は、Ｏ．Ｂ．ブルツベルク、４
章、５５−７７頁、１９８６に記載された「Modified S
tarches : Properties and Uses 」およびＲ．Ｌ．ウィ
ステル等、Ｘ章、３３２−３４３頁、１９８４年により
編集された「Starch : Chemistry and Technology 」に
開示されている。多様のＤＳレベルを有する異なるデン
プンエステルは、公知方法の１つ又はそれ以上を用いて
製造でき、約０．３〜２．０の好ましい中程度のＤＳレ
ベルはこれまで容易に入手できなかった。水性系を用い
るこれらの中程度ＤＳレベルに対して改良された方法
は、米国特許５，３２１，１３２（ビルアー等に対し、
１９９４年６月１４日発行）に開示されている。

【００１５】デンプンエステルにおいて用いられる基剤
デンプン物質は、幾つかのデンプン、天然、変換又は誘
導化されたあらゆるものでよい。このようなデンプン
は、トウモロコシ、じゃがいも、小麦、米、サゴ、トピ
オカ（ｔｏｐｉｏｃａ）、ろう状とうもろこし、モロコ
シ、およびハイアルトースデンプン例えばハイアミロー
スコース、すなわち少なくとも４５重量％そしてより好
ましくは少なくとも６５重量％のアミロース含量を有す
るデンプン等を含む。デンプン粉も使用できる。前者の
基剤から誘導される変換生産物、例えば酸および／又は
熱の加水分解作用によって得られるデキストリン；酵素
変換又は温和な酸の加水分解により得られる流動性又は
薄沸とう（ｔｈｉｎ ｂｏｉｌｄｉｎｇ）デンプン；酸
化体例えばナトリウムハイポクロライトにより処理され
て得られる酸化デンプン；そして誘導化デンプン、例え
ばカチオン、アニオン、両性、非イオンおよび架橋が含
まれる。これらのデンプンのいずれも使用できるけれど
も、ハイアミロースデンプンおよび特に少なくとも６５
重量％のアミロース含量を有するハイアミロースデンプ
ンが好ましい。全分子量又は未加水分解デンプンは、基
剤物質として使用できるけれども、加水分解されている
が厳しくは分解していないデンプンが特に好ましい。そ
のようなデンプンは、約１０未満、好ましくは約５未満
のデキストロース当量（ＤＥ）を有する。デキストロー
ス当量（ＤＥ）は、加水分解物の還元力として定義され
る。各デンプン分子は１個の還力性末端を有し、従って
ＤＥは分子量に反対に関係する。無水Ｄ−グルコースの
ＤＥは１００として定義されそして未加水分解デンプン
のＤＥは実質的に０である。

【００１６】デンプンエステル成分に加えて、希釈剤を
ホットメルト接着剤配合物に含ませる必要がある。希釈
剤は、改質デンプンエステルと適合し得る非揮発性有機
物質であり、そして溶融させそして適用温度で均質メル
トを形成しそして該温度で適当な粘度を有することによ
り、ホットメルトとして調合物を機能させるために十分
な量で存在するであろう。このことは、希釈剤の使用が
調合物を適用温度、すなわち４００°Ｆ（２０４℃）又
はそれ以下で溶融させ、そして該温度で５０，０００ m
Pa・s （５０，０００cP）未満の所望粘度を有せしめる
ことを意味する。多様の物質は、所望の条件を満足させ
るため選択された改質エステルと組合せて希釈剤として
使用できる。より特に、希釈剤は非揮発性でありそして
デンプンエステルを適合する有機物質でありそして１個
又はそれ以上の極性基を有することを特徴とする、すな
わちそれは炭化水素物質でない。典型的にはそれは分子
量５，０００（数平均）又はそれ以下を有するであろ
う。極性基を有する有用な希釈剤にはスルホンアミド、
カルボン酸およびエステル、カルボキシレート塩、アミ
ド、ホスフェートエステル、アルコール、すなわちヒド
ロキシ含有化合物、エポキシド、スルホン、エーテル、
イミド、アミン、カルボナート、尿素およびウレタンが
含まれる。好ましい希釈剤は、スルホンアミド、アルコ
ール、アミドおよびエステル基を含有する希釈剤であ
る。次の化合物は使用できる希釈剤を例示する：Ｎ−エ
チル−Ｏ（および／又はｐ−）−トルエンスルホンアミ
ド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ベンゼンスルホン
アミド、ジエチルシトレート、リシノレン酸、トリエチ
ルシトラート、ジエチルホスフェート、ジブトキシエチ
ルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジメチルア
ジペート、ジエチレングリコールジベンゾエート、ナト
リウムリシノレート、ロジのナトリウム塩、Ｎ−（２−
ヒドロキシエチル）−１２−ヒドロキシステアロアミ
ド、Ｎ−オクチルピロリドン、２−エチルヘキシルジフ
ェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、フェ
ノールおよびビスフェノールＡのエトキシレート、グリ
シンモノ−リシノレート、ソルビトール モノステアラ
ート、エポキシ化油例えば大豆油、テトラメチレンスル
ホン、ポリ（エチレングリコール）、Ｎ−ブチルスクシ
ミド、ポリ（エチレンイミン）、エチレンカーボネート
およびプロピレンカーボネート。

【００１７】前記の希釈剤は、極性基を有する多くの物
質を含みそして可塑剤およびそのような極性基を有する
ワックスを含む。好ましい希釈剤は、スルホンアミド、
アルコール、アミドおよびエステル基を有する希釈剤を
含み、これらは高湿度で低レベルの湿分を吸収し、すな
わち９０％の相対湿度（ＲＨ）および２３℃で約２０重
量％未満、好ましくは約１５重量％未満の湿分を有す
る。特に好ましい希釈剤はアルコール又は低湿分吸収の
この性質を有するヒドロキシ含有化合物、すなわち疎水
性アルコールおよび特にフェノールおよびビスフェノー
ルＡのエトキシレート、およびＮ−（２−ヒドロキシエ
チル）−１２−ヒドロキシステアロアミドである。好ま
しい希釈剤は、親水性タイプのアルコール例えばグリシ
ン又はソルビトール並びに吸湿性でありそして容易に捕
捉しそして湿分を吸収するこのタイプの他の化合物を含
まない。

【００１８】接着剤、すなわち改質デンプンエステル、
の主な官能成分は、組成物の総重量基準で約１０〜８０
重量％、好ましくは約２０〜６０重量％の量で存在する
であろう。実際の量はエステル改質のタイプ、置換の量
又は程度（ＤＳ）および基剤デンプンの性質に応じて変
化するであろう。最終使用適用並びにタイプおよび他の
成分の量は、用いられる改質デンプンエステルの量を決
定する際の因子であろう。

【００１９】希釈剤の量は、接着剤組成物の約２０〜９
０重量％および好ましくは組成物の重量基準で約２５〜
７５％であろう。接着剤組成物中の所望成分は、適合し
得るポリマー、例えば親水性ポリマー又は疎水性熱可塑
性ポリマー、粘着付与剤および酸化防止剤を含んでいて
もよい。所望ポリマーは組成物の０．１〜約３５重量％
含まれてよくそして親水性ポリマー例えば水溶性および
／又は水膨潤性ポリマーおよび疎水性熱可塑性水不溶性
ポリマーを含む。そのようなポリマーにはセルロース、
例えばアルカリセルロース、ヒドロキシアルキル−セル
ロース、セルロースエステルおよびセルロース塩、ポリ
ビニルアセテートの部分ないし本質的に完全加水分解
（好ましくは４５〜８０％加水分解）により得られるポ
リビニルアルコール、合成ポリマー例えばポリ（アクリ
ル酸）およびそれらの塩およびエステル、ポリ（アクリ
ルアミド）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリ（ビニル
アセテートフタレート）、ポリ（ビニルピロリドン）、
ポリ（クロトン酸）、ポリオレフィン例えばポリエチレ
ンおよびポリプロピレン、ビニルポリマー例えばポリビ
ニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリビニルカルバゾール、ポリアセタール、ポリ縮
合物例えばポリアミド、熱可塑性ポリエステル例えばポ
リヒドロキシブチレート／ヒドロキシ−バレラート、ポ
リラフチド（すなわち乳酸のエステル）、ポリカーボネ
ート、ポリウレタン、ポリ（アルキレンテレフタレー
ト）、ポリアリールエーテル、ポリ（エチルオキサゾリ
ン）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（エチレングリコ
ール）、熱可塑性ポリイミド、ポリ（アルキレンオキシ
ド）例えばエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド
のポリマー、およびゼラチンが含まれる。

【００２０】所望のポリマーとして、熱可塑性コポリマ
ー例えばエチレン／酢酸ビニル、エチレン／ビニルアル
コール、エチレン／エチルアクリレート、およびスチレ
ン／アクリロニトリルが含まれる。特に有用なポリマー
は、希釈剤に対して先に述べた基の如き極性基を含有す
るポリマーであり、ヒドロキシを含有するポリマーが最
も好ましく、特にピリビニルアルコール、エチレン／ビ
ニルアルコールおよびヒドロキシプロピルセルロースが
好ましい。

【００２１】接着剤組成物は、また組成物の重量基準で
０．１〜７０重量％量の粘着付与剤を含有することがで
きる。接着剤組成物中で有用な粘着付与樹脂は、性質と
して一般に極性でありそして６０℃を超える環球軟化点
（ＡＳＴＭ Ｅ−２６に定義）を有しそしてロジン、ロ
ジン誘導体、テルペンフェノル、純粋なフェノール樹脂
等である。より特に、有用な粘着付与樹脂は適合しうる
樹脂又はその混合物、例えば（１）天然および改質樹
脂、例えばガムロジン、ウッドロジン、タル油ロジン、
蒸留ロジン、水素化ロジン、二量化ロジン、および重合
化ロジン；（２）天然および改質ロジンのグリセロール
およびペンタエリトリトールエステル、例えば、淡色ウ
ッドロジンのグリセロールエステル、水素化ロジンのグ
リセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエステ
ル、水素化ロジンのペンタエリトリトールエステルおよ
びロジンのフェノール−改質ペンタエリトリトール；
（３）フェノール改質テルペン樹脂およびその水素化誘
導体例えば酸性媒質中、二環式テルペンおよびフェノー
ルの縮合から得られる樹脂生成物；（４）熱可塑性アル
キルフェノール樹脂、例えば米国特許４，０７３，７７
６および４，０２３，８２６に記載される樹脂を含む。
前記粘着付与樹脂の２種又はそれ以上の混合物並びに少
量（例えば接着剤の約１０％未満）のより少ない適合性
樹脂と前記樹脂のブレンドはいくつかの調合物に対し用
いられる。

【００２２】酸化防止剤又は安定剤は、本発明で記載さ
れる接着剤組成物中に０．１〜約３重量％までの量で含
まれることができる。適用可能な酸化防止剤又は安定剤
中には、高分子量のヒンダードフェノールおよび多官能
性フェノール例えばイオウおよびリン含有フェノールが
存在する。代表的ヒンダードフェノールに次の化合物が
含まれる：１，３，５−トリメチル２，４，６−トリス
（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジ
ル）ベンゼン；ペンタエリトリトール テトラキス−３
（３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−
プロピオネート；ｎ−オクタデシル−３，５−ジ−第三
ブチル−４−ヒドロキシフェノール）−プロピオネー
ト；４，４′−メチレンビス（２，６−第三ブチルフェ
ノール）；４，４′−チオビス（６−第三ブチル−ｏ−
クレゾール）；２，６−ジ−第三ブチルフェノール；６
−（４−ヒドロキシフェノキシ）−２，４−ビス（ｎ−
オクチル−チオ）−１，３，５−トリアジン；ｎ−ジ−
ｎ−オクタデシル３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロ
キシ−ベンジルホスフェート；２−（ｎ−オクチルチ
オ）−エチル３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシ
−ベンゾエート；およびソルビトールヘキサ〔３−
（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
−プロピオネート〕。

【００２３】異なる性質を満足しそして特定の適用要求
に合致するためホットメルト接着剤中に常用される他の
添加剤は又、本発明の接着剤組成物に加えられる。その
ような添加剤には、ワックス、可塑剤、増量油、充填
剤、顔料、流動調節剤、染料等が含まれ、これらは目的
に応じて接着剤調合物に少量又は多量配合される。デン
プンエステルおよびその調製品、並びに希釈剤およびホ
ットメルト接着剤調合物中に用いられる他の成分は、１
９９３年８月１３日に出願された出願番号０８／１０
６，０２３に更に記載されておりこれはその番号を引用
して本明細書に加入される。

【００２４】ホットメルト接着剤組成物は、本発明に従
い、選択されたデンプンエステルウェットケークと希釈
剤を一緒にするか又は混合し次いで混合物が軽度な沸と
う（約１００℃の温度）に達するまで混合しながら加熱
することにより製造される。軽度の沸とうは、大部分の
水が混合物の温度が１００℃を超える上昇により示され
る如く、除去されるまで維持される。加熱は約１００〜
１５０℃、好ましくは１１５〜１３５℃の温度に、短時
間継続され、本質的に全ての残存水を除きついでワック
スの如き成分を添加し、一定の均質な組成物が形成され
そして湿分を組成物の２重量％未満になるまで加熱およ
び混合を継続する。他の物質例えば充填剤、染料、顔料
等は前記プロセス中いつでも添加できる。水感受性物
質、例えばＮ−（２−ヒドロキシエチル）−１２ヒドロ
キシステアロアミドは大部分の水が系から除去された後
に加えられるべきである。調合物が約１３５℃の温度に
達した後に追加の添加剤を導入することが好ましい。ワ
ックス様希釈物を用いる場合、全ての水が除去されそし
てデンプンとメルトの混合が完結した後最後の物質を加
えるのが最も好ましい。

【００２５】得られるホットメルト組成物は、それが４
００°Ｆ（２０４℃）又はそれ以下の適用温度で５０，
０００ mPa・s （５０，０００cP）又はそれ以下の粘度
を有することを特徴とする。本発明で用いられる粘度は
スピンドル番号２７を有するブルックフィールド粘度計
モデルno. ＤＶ−II＋を用い、２０rpm で測定されたブ
ルックフィールド粘度である。接着剤組成物は、好まし
くは、最終組成物中、すなわち混合又は調合後直接、約
２重量％未満の湿分、そしてより好ましくは約１重量％
未満の湿分を好ましく含有する。

【００２６】本発明の他の態様において、デンプンを基
にしたホットメルト接着剤が押出機中デンプンエステル
を、ウェットケーク（すなわち４０重量％超の湿分）又
は乾燥形で希釈剤と共に一緒にすることにより製造され
る。プロセスに対する乾燥デンプンは、約１重量％〜４
０重量％の水、より好ましくは約１〜約３５％そして好
ましくは約５〜１５％の水を含む。化合物は熱および機
械的せん断の存在下で送られそして混合される。温度は
ベント又は真空口を用い押出機から水分を除去せしめる
ように調節される。ベント部分中の水分の除去後、他の
成分例えばワックスは押出機に送られそして最終加熱混
合物はダイを出てそして回収される。

【００２７】図１に示すように本発明のプロセスは、押
出し機プロセスユニット中ホットメルト調合物の連続製
造を許容する。図１に示すように、プロセスユニットは
一連の個々のバレルを含んでなりこのバレルは互いに隣
接しそして長手方向に接続している。第１のバレル（N
o．１）（供給バレルとよぶ）において、デンプンの供
給は入口開口を通って導入される。スクリュウーシャフ
トは一連のバレルの全長にわたって作動する。駆動電動
機のスクリューシャフト上のスクリュー部材の作用によ
り、物質は押出機プロセスユニットの長さに沿って逐次
的に配列されたバレル内で混合されそして運ばれる。ス
クリューシャフトの形態は双スクリュの同一方向回転形
態又は反対方向回転形態であってよく、双同一方向回転
形態が好ましい。供給バレルに隣接するバレル（No．
２）において、希釈剤が添加されそして供給デンプンと
混合される。デンプンおよび希釈剤の供給に続くバレル
は、所望温度に加熱される。これは各バレル内に又は隣
接して位置する個々の熱交換手段（図示せず）により達
成される。熱交換手段は一般に選ばれた熱伝達媒体を運
ぶためバレル内に通路例えばチャンネル、室又は内腔を
含むことができ、又は電気ヒーター例えばカールロッド
（ｃａｌｒｏｄ）又はコイルタイプであってよい。熱交
換手段は、スクリュウ装置のシャフト内に又はシャフト
に沿って配置することもできる。熱交換手段の好ましい
タイプは熱伝達媒体例えば石油又は他の液体を運ぶ通路
である。

【００２８】更に図１に示すように、ベント又は真空口
はバレルNo．６およびNo．７に設けられておりデンプン
内の残留水を除去する。ベント部分の後、混合物はワッ
クス材料が所望の他の添加剤と共に開口部（バレルNo．
９に示す）を通して添加されるまで、継続して加熱され
そして運ばれる。デンプンエステル並びに希釈剤および
他の添加剤（これはホットメルト調合剤を製造するため
押出プロセスにおいて使用してもよい）は、先の記載と
同じである。デンプンエステルはウェットケークの形態
でもよいが乾燥した形態でもよく又は種々の量の水分を
含む。ホットメルト調合物を水性又は湿式供給物質で加
工することは通常でないけれども、選ばれたデンプンエ
ステルはそれを許容する；何故なら該デンプンエステル
は水中で溶解せずそして他のデンプンと同様に水中で溶
融せず又は煮沸されないからである。

【００２９】押出プロセスおよび選択されたデンプンエ
ステル（ウェットケーク又は乾燥形態のいずれか）を用
いることにより、ホットメルト調合物は急速でかつ連続
的方法で製造される。実際、押出機内の残留時間は０．
７５〜１時間又はそれ以上のオーダーで操作できる。バ
ッチプロセスと比較して約１〜２分である。次の例は本
発明の態様を示す。これらの例において全ての部は重量
部でありそして全ての温度は他を言及しない限り摂氏で
ある。

【００３０】

【実施例】

例 Ｉ デンプンホットメルト調合物を次のように製造した。１
ｌの四口丸底フラスコは、窒素入口、温度計および機械
的撹拌機を備えていた。フラスコを油浴中に入れその結
果オイルレベルはフラスコに２／３に及んだ。

【００３１】５０％Ｈ₂ Ｏを含有する流動性、ハイアミ
ロースデンプンアセテートウェットケーク（１７０ｇ無
水、１．５のＤＳ）およびＭａｃｏｌ ２０６ＥＭ，Ｐ
ＰＧ／Ｍａｚｅｒから得たエトキシル化ビスフェノール
Ａ（２４３ｇ）を、適度に撹拌しながらフラスコに添加
した。フラスコの内容物を７０℃に加熱しそして３０分
間保持した。毎分５ｌの窒素流を用い水蒸気の除去を助
けた。油浴温度を高め軽度沸とうのフラスコ内容物を製
造した。軽度沸とうのフラスコ内容物を、大部分の水を
除去するまで維持し、これはフラスコ内容物の温度を１
００℃超に上昇させることによって認められた。フラス
コの内容物の温度を１２５℃に上昇させる必要があるの
で油浴を１５０〜１６０℃に加熱しそしてそこで１０分
間保持した。この時点で、パラシン（Ｐａｒａｃｉｎ）
２２０（４６ｇ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−１
２−ヒドロキシステアロアミド、キャスケム（Ｃａｓ
Ｃｈｅｍ）から得られるワックスを撹拌しながら加え１
０分間加熱継続した。

【００３２】いかなる点においても、フラスコ内容物は
１３５℃超に上昇しなかった。次の性質を測定した。粘
度はスピンドル２７および温度１３５℃（２７５°Ｆ）
を用いブルックフィールド粘度計モデルNo．ＤＶ−II＋
について２０rpm で測定した。クラフト紙に対する接着
は次の方法で試験した。１２１〜１３５℃（２５０〜２
７５°Ｆ）のホットメルトの溶融滴を、クラフト紙の
２．５４cm×７．６２cm（１インチ×３インチ）の細片
中央（幅様）を横切って引いた。クラフト紙の第二の細
片を次いで直ちに第一の上に載せそして２００ｇの加重
を構造体の上にかけた。クラフトに対するクラフトの結
合を、一夜エージング又はコンディショニング後−１７
℃（０°Ｆ）および４℃（４０°Ｆ）で試験しそして１
週間コンディショニングした後２１℃（７０°Ｆ）／５
０％の相対温度で試験した。サンプルを９０°剥離形式
で保存温度で手により引き離しそして測定を破壊、繊維
引裂け（ＦＴ）又は繊維引裂けなし（ＮＦＴ）のタイプ
として行った。

【００３３】接着剤を包装産業において好都合に要求さ
れているような剥離／せん断試験に委ねた。剥離温度試
験において、直径約０．３２cm（１／８インチ）の試験
接着剤滴を１２１〜１３５℃（２５０°〜２７５°Ｆ）
で２７kg（６０ポンド）／連クラフト紙上にガラス棒で
適用した。同じ紙の第二のシートを２秒以内に第一のシ
ート上に載せ、次いで加圧しクラフト対クラフト結合を
形成した。次いで結合したシートを接着剤ラインに垂直
に切断し２．５４cm（１インチ）幅の細片とした。二重
に結合した標本を濾内に置き標本の一方自由端は、固体
された支持体に取り付けられそして１００ｇの荷重が結
合の同じ端部で他のシートから掛けられた。次いで濾の
温度を室温から５．６℃（１０°Ｆ）の増加で２０分間
隔で増加させた。結合離層が生じる温度は剥離温度とし
て特定された。

【００３４】せん断試験温度において、サンプルを剥離
温度試験における如く調製した。しかし結合標本の対向
端部で、クラフト紙の別個のシートをつるしそしてせん
断方式で結合に応力を加えるために加重をかけた。濾の
温度を破壊が生じるまで剥離試験における如く増加させ
た。デンプンエステルウェットケークで製造したホット
メルト接着剤は、良好な接着性を有しそして次の表に示
すように乾燥デンプンエステルで製造したホットメルト
と好ましく比較された。

【００３５】

【表１】

【００３６】例 II デンプンホットメルト接着剤調合物を、ワーナーアンド
プフライデル双スクリュー同一方向回転押出機、モデル
ＺＳＫ３０（ＬＤ＝３６）を用いて調製した。図面に示
されるように、流動性ハイアミロースデンプンアセテー
ト（ＤＳ＝１．５）ウェットケーク（４５−５５％湿
分）を砕いた後供給バレルに供給し次いで疎水性希釈
剤、Ｍａｃｏｌ ２０６ ＥＭ，エトキシル化ビスフェ
ノールＡ（湿分＜２％）を、デンプン供給後直ちにポン
プ導入した。成分の混合はスクリュー部材（混練ブロッ
ク）により行った。希釈剤導入の後の押出しバレルをそ
れぞれ１８０℃および２００℃に加熱し、図示の如く、
ベント／機械的真空を用いデンプンと係合した残留水を
除去した。ベントセクションの後、ワックス物質、パラ
シン（Ｐａｒａｃｉｎ）２２０，Ｎ−（２−ヒドロキシ
エチル）−１２−ヒドロキシステアロアミド（１０部）
を開口部を通して押出機内に導入するまで、混合物を続
けて加熱しそして運んだ。ワックスは乾燥で供給されそ
して混合物に混合されるとき溶融した。混合物は開口ダ
イプレートを通して澄明な黄色液体（これは速やかに冷
却されて固体ホットメルト（湿分＜２．０％）を形成す
る）として押出機から出た。

【００３７】例 III 乾燥デンプンエステル（〜５．０％湿分）を用いデンプ
ンホットメルト調合物を例IIと同様の方法で押出機を用
いて製造した。デンプンエステルは流動性ハイアミロー
スデンプンアセテート（ＤＳ＝１．５）でありそして流
動性粉末として押出機に供給された。製造されたホット
メルトは１．０％未満の湿分を有しそして次の配合を有
した： デンプンエステル ４１％ マコール（Ｍａｃｏｌ）２０６ ＥＭ ４９％ パラシン（Ｐａｒａｃｉｎ）２２０ １０％ ホットメルト接着剤の性質を測定しそして次表に示す。

【００３８】 物理的性質 押出加工ホットメルト 粘度１３２℃（２７５°Ｆ） ２４００ mPa・s （２４００cP） 接着（クラフト／クラフト） −７℃（２０°Ｆ） 繊維引裂け ４℃（４０°Ｆ） 繊維引裂け ２１℃（７０°Ｆ），５０％ＲＨ 繊維引裂け 剥離破壊 Ｔ（℃）（°Ｆ） ５４℃（１３０°Ｆ） 剪断破壊 Ｔ（℃）（°Ｆ） ７７℃（１７０°Ｆ）

【図面の簡単な説明】

【図１】押出器中デンプンを基材にしたホットメルト調
合物の製造工程の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー エー．スウィーニー アメリカ合衆国，ニュージャージー 08833，レバノン，コークスベリー ロー ド ３ (72)発明者 ポール アルティエリ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08502，ベル メッド，ウィギンズ レー ン ９ (72)発明者 チャールズ ダブリュ．ポール アメリカ合衆国，ニュージャージー 07940，マディソン，シャディ ローン ドライブ 13 (72)発明者 ロバート エル．ビルマーズ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08559，ストックトン，ローズモント−リ ンゴーズ ロード 406 (72)発明者 デビッド シー．ローリンズ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08854，ピスカタウェイ，パットン アベ ニュ 416

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットメルト接着剤組成物の製造方法で
   あって、 ａ）０．３〜３．０の置換度（ＤＳ）を有するデンプン
   エステルを、該デンプンエステルと適合する非揮発性極
   性有機物質である希釈剤と一緒にし、このデンプンエス
   テルはウェットケークの形態にありそして４０重量％又
   はそれ以上の湿分を有する、次いで ｂ）本質的に全ての湿分を蒸発させるのに十分な時間加
   熱し、組成物の重量基準で２重量％未満の湿分を有する
   組成物を残す、前記製造方法。
2. 【請求項２】 デンプンエステルが０．７〜２．４のＤ
   Ｓを有しそして混合物を１００〜１５０℃に加熱する、
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 デンプンエステルがエステル成分中に２
   〜１８個の炭素原子を有しそして希釈剤が、組成物を２
   ０４℃（４００°Ｆ）又はそれ以下の適用温度で溶融せ
   しめかつ該温度で５０，０００ mPa・s （５０，０００
   cP）又はそれ以下の粘度を有せしめるのに十分な量で存
   在する、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 １０〜８０重量％のデンプンエステルお
   よび２０〜９０重量％の希釈剤を、組成物の重量基準で
   用い、そしてデンプンエステルウェットケークが４０〜
   ６０重量％の湿分を含有する、請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 ０．１〜３５重量％の適合し得る親水性
   又は疎水性熱可塑性ポリマー、０．１〜７０重量％の粘
   着付与剤および０．１〜３重量％の酸化防止剤を追加的
   に接着剤組成物に添加し、そして希釈剤がスルホンアミ
   ド、アルコール、アミド又はエステル基を含有する、請
   求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 デンプン物質が、少なくとも６５重量％
   のアミロース含量を有するハイアミロースデンプンであ
   りそしてデンプンエステルが、エステル成分中に２〜７
   個の炭素原子を含有しそして０．８〜２．０のＤＳを有
   する、請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 デンプンを基にしたホットメルト接着剤
   の製造方法であって、 ａ）デンプンエステルと適合する非揮発性の極性有機物
   質である希釈剤と協同して、０．３〜３．０の置換度を
   有するデンプンエステルを押出し、このデンプンエステ
   ルはウェットケークの形態又は乾燥形態のいづれかであ
   りそして１重量％又はそれ以上の湿分を有する、次いで ｂ）一緒にしたデンプンエステルおよび希釈剤混合物
   を、本質的に全ての水が蒸発するのに十分な温度に加熱
   しつつ運び、そして押出機を出てかつ２重量％未満の湿
   分を有する最終製品を回収する、前記製造方法。
8. 【請求項８】 デンプンエステルがウェットケークの形
   態にありそして４０重量％又はそれ以上の湿分を有す
   る、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 デンプンエステルが、エステル成分中に
   ２〜１８個の炭素原子を有しそして０．７〜２．４のＤ
   Ｓを有しそして希釈剤が組成物を２０４℃（４００°
   Ｆ）又はそれ以下の適用温度で溶融せしめかつ該温度で
   ５０，０００ mPa・s （５０，０００cP）の粘度を有せ
   しめるのに十分な量で存在する、請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 １０〜８０重量％のデンプンエステル
    および２０〜９０重量％の希釈剤を組成物の重量基準で
    用い、そしてデンプンエステルはエステル成分中に２〜
    ７個の炭素原子を含有する、請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 水を排出した後、０．１〜３５重量％
    の適合し得る親水性又は疎水性熱可塑性ポリマー、０．
    １〜７０重量％の粘着付与剤および０．１〜３重量％の
    酸化防止剤を、押出機中の接着剤組成物に添加し、そし
    て希釈剤はスルホンアミド、アルコール、アミド又はエ
    ステル基を含有しそしてデンプン物質は少なくとも６５
    重量％のアミロース含量を有するハイアミロースデンプ
    ンである、請求項１０記載の方法。