(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性溶剤１０〜４０質量％、結晶化防止剤１〜５質量％、湿潤剤１〜１０質量％、防腐剤０．５〜５質量％、レベリング剤０．１〜１質量％、粘度調節剤１〜１０質量％、そして残量に生分解性高分子物質が添加されて構成されていることを特徴とする滑り止め剤であって、
前記揮発性溶剤が水：アルコールが質量比として６０〜７０：３０の比率で混合された混合溶剤であること、
前記結晶化防止剤がソルビトール、マルトデキストリン、キシリトール、およびこれらの２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであること、
前記粘度調節剤がポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メトキシプロピルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸およびこれらの２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであること、
前記生分解性高分子物質がコーンシロップ、デキストリン、小麦粉、澱粉糊、グアーガム、アラビアガム、キサンタンガム、カゼイン、ゼラチン、およびこれらの２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであること
を特徴とする滑り止め剤。
【請求項２】
前記生分解性高分子物質がコーンシロップであることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【請求項３】
前記湿潤剤がグリセリン、トリエタノールアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，１，１−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、ジエタノールアミン、およびこれらの２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【請求項４】
前記防腐剤がホルマリン、サリチル酸、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、イミダゾリジニル尿素、フェノキシエタノール、イソチアゾリノン、ジアゾリジニル尿素、クオタニウム、またはこれらのうち２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【請求項５】
前記レベリング剤がドデシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ツイン（Tween）系、スパン（Span）系、およびこれらの２種以上の混合物で構成される群から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【請求項６】
前記アルコールがメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびこれらの２種以上の混合物で構成された群から選択された混合溶媒であることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【請求項７】
前記滑り止め剤が固形分の総量と揮発性溶剤の比率が質量比で７：３になるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の滑り止め剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は滑り止め剤に関し、より詳しくは、滑り止め剤に要求される再剥離が容易で、引張剪断接着強さが非常に大きい、即ち、垂直に加えられる力に比べて水平に加えられる力に対する抵抗力が非常に大きい、滑り止め剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業社ではパレットなどを利用して製品を包装した後、これを積載した後、運搬及び保管する際、積載物が滑り落ちることにより人的、物的損失が発生するため、産業現場の作業性、安全性改善と物的損失などの損害を減らすために数種の滑り止めシステムを導入している。
【０００３】
前記滑り止めシステムのうちの一つであるポリプロピレン（ＰＰ）バンド、ストレッチフィルム（stretch film）などを利用するテーピングシステムは高価なフィルムを交換しなければならないため経費が非常にかかり、維持費、別途の設置空間、高い騒音及び安全事故の危険、使用後に多量の廃棄物が発生するなどの問題が生じるため、現在は別の滑り止めシステムに代替され使用頻度が減っており、大部分の企業でも既存の結束機（Banding machine）またはストレッチ包装機（Stretch Wrapping machine）を滑り止め剤として使用するシステムに転換している。
【０００４】
滑り止め剤を使用するシステムにおいて滑り止め剤とは、垂直に加えられる力（剥離性）に比べて水平に加えられる力（引張剪断接着強さ）が非常に大きい粘着剤で、有機溶剤型として世界的に粘着剤及び接着剤を製造する会社である米国の３Ｍ社で“Shipping-Mate Palletizing Adhesive”という商品名でエアゾール形態の滑り止め剤を製造、販売しているが、この滑り止め剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が排出されるという問題点があり大量の使用が困難であるという短所がある。
【０００５】
前記滑り止め剤システムのうちまた別の接着剤の形態はホットメルト（Hot melt）接着剤のような接着剤を使用する形態で、このホットメルト型接着剤を使用して塗布することで構成される。前記ホットメルト接着剤はホットメルトテクノロジー社（Hot Melt Technologies）で開発された強い初期接着を有する接着剤で、初期作業は容易であるが、荷積時に分離が難しく、分離後、非常に強い接着により包装面が破れたり、汚染の発生そして高価な塗布装置の購入という初期施設費に対する負担を加重するという短所がある。
【０００６】
また、接着剤の別の例として水溶性及び水分散性粘着剤が挙げられるが、これらの接着剤はキーテック社（Keytech；商品名：Lock & Pop）とグルーファースト社（Gluefast；商品名：Skid-Lock）の製品で、水性の滑り止めシステムとして適用されるが、滑り止め効果の低下、耐水性及び耐候性の低下、乾燥に長時間かかるため作業速度の減少などの短所がある。
【０００７】
一方、今日、世界的に国際標準化機構（ＩＳＯ：International Standardization Organization）と先進国による環境規制が日増しに強化されており、特に規制の対象が最終生産品だけでなく、原料から生産工程、流通、消費、廃棄及び回収に至るまで企業活動全般にかけて拡大されている。また、有機溶剤の使用は大気汚染問題、作業現場の環境問題及び火災の危険性などの問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は柔軟性と（表面）硬度とを兼ね備え、滑り止めの特性が優れていると同時に、安定した天然の生分解性高分子物質で製造された環境親和的滑り止め剤及びその製造方法を提供することにその目的がある。
【０００９】
産業体の積載物（パレット貨物）の崩壊を防ぐための滑り止め粘着剤は二つの被着剤を固定して接合させる既存の粘着剤の性質を応用して製造することができる。滑り止め用粘着剤に要求される特性は再剥離が容易であるが、引張剪断接着強さが非常に大きい粘着剤、即ち、垂直に加えられる力に比べて水平に加えられる力に対する抵抗力が非常に大きい粘着剤が要求されている。
【００１０】
滑り止めシステムに適用するために生分解性高分子物質を利用した粘着剤は環境親和的な水性粘着剤の主成分として使用し、数種類の補助的な添加剤を使用して紙製の包装材に対する適用力を極大化し、耐水性、耐候性及び数度の剥離後にも再び粘着が可能な滑り止め防止剤を開発して、ポリエチレンやポリプロピレン素材の包装材に対する適用性を向上させようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による滑り止め剤は、揮発性溶剤１０〜４０質量％、結晶化防止剤１〜５質量％、湿潤剤１〜１０質量％、防腐剤０．５〜５質量％、レベリング剤０．１〜１質量％、粘度調節剤１〜１０質量％、そして残量に生分解性高分子物質が添加されて構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、被着剤と被着剤の間の垂直の接着は弱く、水平からの摩擦は産業現場で最終製品の積載または運搬の際、表面が滑ることにより引き起こされる積載物の崩壊を防止する効果がある。即ち、滑り止め剤を提供することで産業現場での作業性、安全性などを改善する効果をもたらす。
【００１３】
また、本発明によると、有機溶剤や水性合成繊維を使用しなくても粘着剤層を形成させることができ、特に粘着剤層が水で洗浄が可能で、その洗浄液が生分解される滑り止め剤を提供する効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体的な実施例及び添付した図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本発明による滑り止め剤は、揮発性溶剤１０〜４０質量％、結晶化防止剤１〜５質量％、湿潤剤１〜１０質量％、防腐剤０．５〜５質量％、レベリング剤０．１〜１質量％、粘度調節剤１〜１０質量％、そして残量に生分解性高分子物質が添加されて構成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記結晶化防止剤は、本発明による滑り止め剤において揮発性溶剤の蒸発後、前記生分解性高分子物質が固化または結晶化することを防止する機能を持つ。前記結晶化防止剤は、好ましくはソルビトール、マルトデキストリン、キシリトール、またはこれらのうち２種以上の混合物で構成される群から選択されて使用される。前記結晶化防止剤は滑り止め剤の総質量に対し１〜５質量％の量が使用される。前記結晶化防止剤が１質量％未満で使用される場合、結晶化防止機能が落ちて粘着力が低下してしまうという問題点があり、一方、５質量％を超過する場合、吸収性が高いか、または低温で脆性が生じる。
【００１７】
前記湿潤剤は、前記揮発性溶剤の蒸発後にも粘着性を維持する役割を果たし、好ましくは多価アルコール、例えば、グリセリン、トリエタノールアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，１，１−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、ジエタノールアミン、またはこれらのうち２種以上の混合物で構成される群から選択されて使用される。前記湿潤剤は滑り止め剤の総質量に対し１〜１０質量％の量が使用される。前記湿潤剤が１質量％未満で使用される場合、前記揮発性溶剤の増発後に固化され粘着性が低下するという問題点があり、一方、１０質量％を超過する場合、粘性が必要以上に増加することがある。
【００１８】
前記防腐剤は、前記生分解性高分子物質などの腐敗を防止する機能を持つ。前記防腐剤としては、好ましくは、ホルマリン、サリチル酸、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、イミダゾリジニル尿素、フェノキシエタノール、イソチアゾリノン、ジアゾリジニル尿素、クオタニウムなどのような通常の防腐剤が使用される。前記防腐剤は滑り止め剤の総質量に対し０．５〜５質量％の量が使用される。前記防腐剤が０．５質量％未満で使用される場合、防腐機能が充分になされないため腐敗などにより変質し、保存安定性が低下するという問題点があり、一方、５質量％を超過する場合、毒性が表れる。
【００１９】
前記レベリング剤は、表面張力が大きい水溶性溶液であり、接着面での表面張力を減らし塗布する際、膜形成を均一に行いポリエチレンとの粘着面積を増加させ、表面積を広げて蒸発速度を増加させる効果を有する。例えば、界面活性剤、具体的には、ドデシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ツイン（Tween）系、スパン（Span）系などが挙げられる。前記レベリング剤は滑り止め剤の総質量に対し０．１〜１質量％の量が使用される。前記レベリング剤が０．１質量％未満で使用される場合、滑り止め剤の塗布面が均一ではなくなる。一方、１質量％を超過する場合、接着力が減少するという問題点を有する。
【００２０】
前記粘度調節剤は、滑り止め剤の粘着力を向上させる機能を有し、少量の固形分で粘度を増進させる役割を果たし、好ましくは、水溶性高分子が利用される。前記粘度調節剤の具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メトキシプロピルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、またはこれらのうち２種以上の混合物が挙げられる。前記粘度調節剤は滑り止め防止剤の総質量に対し１〜１０質量％の量が使用される。前記粘度調節剤が１質量％未満で使用される場合、粘度が低く滑り止め液の流動性が大きい。一方、１０質量％を超過する場合、滑り止め液の粘度が増加するという問題点を有する。前記粘度調節剤として、好ましくはポリビニルピロリドンを使用する。前記ポリビニルピロリドンは分子量別に種類が分かれ、本発明で最も好ましいものとしては、剥離（peel）特性などを考慮して分子量９，０００〜１２，０００の範囲の低分子量のポリビニルピロリドンが使用される。
【００２１】
前記揮発性溶剤には、溶剤として主に水を使用し、これに添加剤との混用性、溶解度、蒸発速度などを考慮し、高揮発性アルコールとして、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、またはこれらのうち２種以上の混合物で構成される群から選択されるアルコールなどの無毒性溶剤を共用剤として添加した混合溶媒が使用される。前記混合溶媒は、水：アルコールを、質量比として６０〜７０：３０の比率で含有することが好ましい。前記揮発性溶剤としての混合溶媒は、本発明による滑り止め剤において前記した別の成分の使用量を除いた残量ほど添加される。前記溶媒は滑り止め剤の総質量に対し１０〜４０質量％の量が使用される。前記揮発性溶剤が１０質量％未満で使用される場合、前記の別の成分を充分に受容することができないため、塗布性能などが低下するという問題点があり、一方、４０質量％を超過する場合、別の成分の含量不足で充分な接着力を提供することができないという問題点がある。
【００２２】
前記生分解性高分子物質は、本発明による滑り止め液において実質的に粘着性を示す機能を行う物質として、環境的影響を考慮して自然系から生物学的に分解することのできるものが使用され、好ましくは、デキストリン、小麦粉、澱粉糊、グアーガム、アラビアガム、キサンタンガムなどのような植物系（微生物系含む）多糖類と、カゼイン、ゼラチンなどのような動物性タンパク質誘導体、またはこれらのうち２種以上の混合物で構成される群から選択されたものが使用される。前記生分解性高分子物質は前記成分の含量を除いた残量ほど使用される。しかし、前記生分解性高分子物質の使用量が非常に小さい場合、初期の粘着力が低いため滑り止めに関して充分な効果を期待することができないという問題点があり、一方、非常に多い場合は粘度が必要以上に高くなり結晶化が進行して低温で脆性が生じるという問題点がある。
【００２３】
本発明による滑り止め剤の最終製品は、固形分総量と揮発性溶剤の比率が質量比で約７：３になるように構成されるのが好ましい。
【００２４】
以下、本発明を実施例によって詳述するが、これらの実施例によって限定されるものではない。
【００２５】
（実施例）
【実施例１】
【００２６】
蒸留水７．５質量％を混合槽に入れ、粘度調節剤としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）２質量％を定量し混合槽に投入し、全て溶けるまで攪拌させた。加熱し水温が５０℃以上になった時、コーンシロップ（水分２１．５％）６６質量％、マルトデキストリン３質量％をゆっくり添加しながら溶解させた。固形分がほとんど溶けた時、攪拌し続けながら温度を室温に下げた。溶液の温度が室温になった時、レベリング剤として界面活性剤であるツイン８０（Tween ８０）１質量％を添加し、防腐剤であるサリチル酸ナトリウム（sodium salicylate）２質量％を加え、攪拌させた。これに前もって準備しておいたメタノール（５０）／エタノール（５０）の混合溶媒１７．５質量％を投入した。湿潤剤としてグリセリン１質量％を溶解させた後、前記溶液に攪拌しながら徐々に添加した。
【実施例２】
【００２７】
コーンシロップの量を６８質量％に、マルトデキストリンの量を１質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【実施例３】
【００２８】
コーンシロップの量を６３質量％に、マルトデキストリンの量を６質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００２９】
比較例１
滑り止め液において、前記マルトデキストリンを使用せず、コーンシロップの量を６９質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００３０】
比較例２
滑り止め液において、湿潤剤を使用せず、コーンシロップの量を６７質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００３１】
比較例３
滑り止め液において、粘度調節剤を使用せず、コーンシロップの量を６８質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００３２】
比較例４
滑り止め液において、揮発性溶剤であるアルコール１７．５質量％を使用しない代りに水を２５質量％を使用し、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００３３】
比較例５
滑り止め液において、レベリング剤を使用せず、コーンシロップの量を６７質量％にし、前記実施例１と同様の方法で遂行した。
【００３４】
比較例６
結晶化防止剤、湿潤剤、粘度調節剤、レベリング剤を使用せず、コーンシロップの量を７３質量％にし、揮発性溶剤としてアルコール混合物１７．５質量％及び水７．５質量％を使用して遂行した。
【００３５】
実験例
剥離強さ及び粘着強度は、図６に表された通り、ポリエチレン布袋機材の間に滑り止め防止剤を５０μｍの厚さで塗布して互いに接着させた後、２０℃、相対湿度４７％の条件下で、垂直方向または水平方向に力を加えて測定し、滑り止め防止液をポリエチレンフィルムの上に３０分間放置してフィルムを形成させた後、使用した。粘着強度の測定結果を図１〜図５に示した。
【００３６】
【表１】
0005274756.tif 000002
【００３７】
本発明によると、前記実施例の通り、主成分として生分解性高分子物質、マルトデキストリン、水、そしてアルコールで構成されている。これにいくつかの添加剤を加えることで塗布及び耐久性を向上させた。
【００３８】
図１に示した通り、本発明の実施例１による滑り止め剤と比較例３の滑り止め剤は粘度調節剤の有無により滑る程度が違ってくることを表しており、ポリ（ビニルピロリドン）を５％添加した後、維持力の変化を示した。図の通り、維持力が増加して滑り止め効果を増大させた。また、初期粘着力が増加して最終使用者の作業速度を増加させることができる。そして剥離特性の変化がほとんどないことを示した。これによると、本発明により粘度調節剤を含む場合（実施例１）がそうでない場合に比べて更に優れた粘着強度を示すことを確認することができた。
【００３９】
図２に示した通り、本発明の実施例１〜３と比較例１による滑り止め剤は、マルトデキストリンの使用量が増加するほど、即ち、生分解性高分子物質としての使用量が減少するほど垂直粘着強度が低下することを確認することができた。
【００４０】
図３に示した通り、本発明の実施例１〜３による滑り止め剤と比較例１による滑り止め剤は、マルトデキストリンが添加された場合、即ち、マルトデキストリンの使用量が最も多い実施例３（マルトデキストリン６質量％含有）の水平粘着力の効果が最も高く、実施例１（マルトデキストリン３質量％含有）、実施例２（マルトデキストリン１質量％含有）の順に効果が低下し、マルトデキストリンを含まない比較例１が最も効果が低いことを確認することができた。したがって、本発明による滑り止め剤の場合、生分解性高分子物質としてコーンシロップとマルトデキストリンが混合されて結晶化防止になった形態が最も好ましいことを確認することができた。
【００４１】
図４には本発明の実施例１による滑り止め剤の時間経過による粘着強度の変化を測定した結果を示した。図４の結果によると、時間が経過するに従って粘着強度が急速に増加し、約３０分が経過した後からはほとんど一定に維持されることを確認することができた。これは塗布作業の初期から粘着強度が増加し、約３０分が経過すると最大の粘着強度を示すことを意味し、これは塗布作業３０分後には移送などの処理が可能であることを示すもので、塗布後、迅速な移送作業などが可能であることを確認することができた。
【００４２】
また、図５には本発明の実施例１による滑り止め剤の塗布後の時間経過による溶剤の蒸発速度を表したもので、塗布後、初期２０分以内は非常に早い蒸発速度を示し、それ以降は徐々に蒸発することを確認することができた。これは初期の乾燥速度が早いことを意味し、前記図４での結果を考慮すると、初期２０分以内は速い速度で乾燥されて約３０分で最大の粘着強度を表し、それ以降は時間の経過に従って更に乾燥され、約３０分以降は溶剤の揮発可否とは関係なく最大の粘着強度を維持することを意味する。従って、塗布後、早い移送作業などが可能であることを確認することができた。
【００４３】
また、本発明による滑り止め剤は生分解性高分子物質を基材として使用することで、従来のアクリル系を利用した滑り止め剤の代替品として環境親和的の製品として使用することができ、安全性が優れ、環境汚染が起きないという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による粘度調節剤を含む滑り止め剤（実施例１）と粘度調節剤を含まない滑り止め剤（比較例３）の粘着強度の結果を表すグラフである。
【図２】本発明による生分解性高分子物質で、生分解性高分子物質のみで構成される滑り止め剤（実施例１）と、前記生分解性高分子物質の一部を別の生分解性高分子物質であるマルトデキストリンに置換した滑り止め剤（実施例２）、実施例３及び実施例４の粘着強度の結果を表すグラフである。
【図３】本発明による結晶化防止剤であるマルトデキストリンの使用量による粘着強度の結果を表すグラフである。
【図４】本発明の実施例１による滑り止め剤の時間経過による粘着強度の変化を測定した結果を表すグラフである。
【図５】本発明の実施例１による滑り止め剤を塗布後、時間の経過による溶剤の蒸発速度を表すグラフである。
【図６】ポリエチレン布袋機材の間に滑り止め剤を塗布して互いに接着させた後、粘着強度を測定する方法を概略的に図示した概略図である。
【図１】
0005274756.tif 000003
【図２】
0005274756.tif 000004
【図３】
0005274756.tif 000005
【図４】
0005274756.tif 000006
【図５】
0005274756.tif 000007
【図６】
0005274756.tif 000008