JP2000026825A - 水性接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙材料に用いても、紙材料に皺ができず、作
業性を損なわずに使用することが可能な水性接着剤組成
物を提供する。 【解決手段】 平均重合度が１００〜３００のポリビニ
ルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸ビニルに、カル
ボン酸含有ポリマー若しくはその中和物、セルロース誘
導体、キサンタンガム、無水シリカ等を配合し、水含有
量を４０重量％未満とする。さらに、糖類やアルコール
類、グリコール類、グリコールエーテル類等を配合して
作業性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性接着剤組成物
に関し、より詳細には水性でありながら紙材料に皺を生
じさせない水性接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙用の水性接着剤には、主成分と
して水溶性ポリマーであるポリビニルアルコール（以
下、ＰＶＡということがある。）、澱粉、アラビアゴム
等が多く用いられており、水分が５０重量％以上含まれ
ているものが普通である。そのため、紙に貼り合わせる
場合、水分による紙皺を発生し、乾燥しても紙に皺が残
り、仕上がりが悪くなるものばかりであった。皺を生じ
ないようにするには、水分含有量を減少させれば良いと
も考えられるが、水分含有量を減少させることによっ
て、作業性の悪化、その他の弊害が生じることが予想さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紙材料に用
いても、紙材料に皺が発生せず（以下、皺レス性とい
う。）、作業性を損なわずに使用することが可能な水性
接着剤組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の水溶
性ポリマーにつき、そのポリマー濃度と水含有量との関
係を精査した結果、接着剤の水含有量が４０重量％未満
にすれば接着剤による紙皺が減少し、水含有量が３５重
量％では紙皺は殆ど見られなくなり、水含有量が３０重
量％以下では、紙に接着剤を塗布した直後においても紙
皺が発生しなくなることを発見した。

【０００５】接着強さと接着速度（以下、ハイセッティ
ング性という。）を考慮すれば、ＰＶＡの使用が適して
いるが、通常のＰＶＡではその濃度が２０〜３０重量％
が限界であり、ＰＶＡ濃度がそれ以上では高粘度となり
塗布性を著しく悪くしてしまう。そこで鋭意研究を行っ
た結果、通常のＰＶＡに比べ遥かに重合度が低いＰＶＡ
を用いることにより、ポリマー水溶液中のポリマー濃度
を高くし、水含有量を下げることができることを見出だ
した。更に、低重合度の水溶性ポリ酢酸ビニルも上記Ｐ
ＶＡ同様有効であることを見出だした。

【０００６】しかし、ポリマー濃度を上げるにつれて、
塗布時の糸曳きが発生するという弊害が出てくることが
判明した。この問題点を解決するために、カルボン酸含
有ポリマーの中和物等の特殊な物質を添加することによ
り、糸曳きが解消されることを見出だし本発明に到達し
た。更なる作業性の改善を図るにあたり、糖類を添加す
ることにより、皺レス性、ハイセッティング性を損なう
ことなく、接着剤の粘度を下げることできることを見出
だした。更に、グリコールエーテル類等を添加すること
により、皺レス性をを損なうことなく、接着剤の粘度を
下げ、塗布作業性を著しく改善することができることも
見出だした。

【０００７】すなわち、本発明は、平均重合度が１００
〜３００のポリビニルアルコール及び／又は水溶性ポリ
酢酸ビニル並びにカルボン酸含有ポリマー若しくはその
中和物、セルロース誘導体、キサンタンガム及び無水シ
リカから選ばれる１種若しくは２種以上を含有し、水含
有量が４０重量％未満であることを特徴とする水性接着
剤組成物を要旨とする。

【０００８】又、本発明の水性接着剤組成物は、上記ポ
リビニルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸ビニルが
１５〜７５重量％であり、上記カルボン酸含有ポリマー
若しくはその中和物、セルロース誘導体、キサンタンガ
ム及び無水シリカから選ばれる１種若しくは２種以上が
０．１〜１５重量％であり、水含有量が１５〜４０重量
％未満であることを特徴とする。又、本発明の水性接着
剤組成物は、上記カルボン酸含有ポリマーがポリアクリ
ル酸であることを特徴とする。又、本発明の水性接着剤
組成物は、上記セルロース誘導体がヒドロキシエチルセ
ルロース又はカルボキシメチルセルロースであることを
特徴とする。又、本発明の水性接着剤組成物は、更に糖
類を含有することを特徴とする。又、本発明の水性接着
剤組成物は、上記糖類の含有量が１〜３０重量％である
ことを特徴とする。又、本発明の水性接着剤組成物は、
上記糖類がソルビットであることを特徴とする。又、本
発明の水性接着剤組成物は、更にアルコール類、グリコ
ール類及びグリコールエーテル類から選ばれる１種若し
くは２種以上を含有することを特徴とする。又、本発明
の水性接着剤組成物は、上記アルコール類、グリコール
類及びグリコールエーテル類から選ばれる１種若しくは
２種以上の含有量が１〜４０重量％であることを特徴と
する

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の水性接着剤組成物を構成
するポリビニルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸ビ
ニルは、その平均重合度が重要であり、平均重合度が１
００〜３００、望ましくは１５０〜２５０と低いことが
要求される。平均重合度が３００を超えると粘度が高す
ぎて作業性が悪化し、１００未満では凝集力が弱く十分
な接着力が得られない。

【００１０】このようなポリビニルアルコールは、例え
ば特公昭５２−１７８７１号公報、同５７−５５８２１
号公報等に記載されている方法等により製造することが
できるが、上市もされており、容易に入手することがで
きる。又、このような水溶性ポリ酢酸ビニルは、例えば
特公昭５２−４７５１１号公報に記載されている方法等
により製造することができるが、上記ポリビニルアルコ
ール同様上市されており、容易に入手することができ
る。

【００１１】カルボン酸含有ポリマーとしては、ポリア
クリル酸、ポリメタクリル酸等が挙げられるが、特にポ
リアクリル酸が好ましい。又、カルボン酸含有ポリマー
の中和物としては、上記カルボン酸含有ポリマーのカル
ボキシ基の末端水素をナトリウム、カリウム等のアルカ
リ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金
属等で置換したものである。上記金属の中でも特にナト
リウムが望ましい。

【００１２】セルロース誘導体としては、セルロースエ
ステル類、セルロースエーテル類が挙げられる。セルロ
ースエステル類としては、アセチルセルロース、プロピ
レン酸セルロース、酪酸セルロース等が、セルロースエ
ーテル類としては、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ベンジルセルロース、トリチルセルロース、アミノ
エチルセルロース、オキシエチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチル
セルロース等が例示される。上記のセルロース誘導体の
中でもセルロースエーテル類が好ましく、特にヒドロキ
シエチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースが
好ましい。

【００１３】無水シリカとしては、接着剤の揺変剤とし
て通常用いられる微粉末のものが好ましい。

【００１４】本発明の水性接着剤組成物の１成分として
用いられる糖類としては、糖と糖アルコールがあり、糖
としては、ヘキソース、テトロース、ペントースが挙げ
られるが、ヘキソースに含まれるグルコース、フルクト
ース、マンノース、イドース、ソルボース、グロース、
ガラクトース、プシコース、アルトロース等が挙げられ
る。代表的な糖はブドウ糖、庶糖、デキストリンであ
る。又、糖アルコールとしては、ヘキシット、テトリッ
ト、ペンチットがあり、ヘキシットではソルビット、マ
ンニット、イジット、タリット、ガラクチット、アルト
リット等が挙げられる。これらの中でも、特にソルビッ
トが好ましい。

【００１５】更に、アルコール類としては、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、エキサノ
ール等の低級モノアルコールが、グリコール類として
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，
４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等が、
グリコールエーテル類としては、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエー
テル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチ
ルエーテル、ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、
２，２′−エチレンジオキシビス（エタノール）、３−
メチル−３−メトキシ−１−ブタノール等が挙げられ
る。これらの中でも、特にエタノール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、３−メチル−３−メトキ
シ−１−ブタノールが好ましい。

【００１６】本発明の水性接着剤組成物は、平均重合度
が１００〜３００のポリビニルアルコール及び／又は水
溶性ポリ酢酸ビニル並びにカルボン酸含有ポリマー若し
くはその中和物、セルロース誘導体、キサンタンガム及
び無水シリカから選ばれる１種若しくは２種以上を含有
し、水含有量が４０重量％未満であるものであるが、特
に上記ポリビニルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸
ビニルが１５〜７５重量％であり、上記カルボン酸含有
ポリマー若しくはその中和物、セルロース誘導体、キサ
ンタンガム及び無水シリカから選ばれる１種若しくは２
種以上が０．１〜１５重量％であり、水含有量が１５〜
４０重量％未満であることが好ましい。

【００１７】上記組成物において水含有量が４０重量％
以上では、紙皺の発生を抑制できないが、上記ポリビニ
ルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸ビニルが１５重
量％未満では、凝集力がなく、接着剤になりにくく、７
５重量％を超えると高粘度すぎてゲル状となる傾向があ
り、又、上記カルボン酸含有ポリマー若しくはその中和
物、セルロース誘導体、キサンタンガム及び無水シリカ
から選ばれる１種若しくは２種以上が、０．１重量％未
満では、糸曳き防止効果が得にくく、１５重量％を超え
ると増粘剤として働き塗布作業性を損なう傾向がある。

【００１８】本発明の水性接着剤組成物は、更に糖類を
含有するものであるが、上記糖類の含有量が１〜３０重
量％、特に５〜２０重量％の範囲であることが好まし
い。含有量が１重量％未満では、粘度を下げる効果が得
られにくく、３０重量％を超えるとハイセッティング性
を損なう傾向がある。

【００１９】本発明の水性接着剤組成物は、更に、アル
コール類、グリコール類及びグリコールエーテル類から
選ばれる１種若しくは２種以上を含有するものである
が、特に上記アルコール類、グリコール類及びグリコー
ルエーテル類から選ばれる１種若しくは２種以上の含有
量が１〜４０重量％、特に５〜２０重量％の範囲である
ことが好ましい。含有量が１重量％未満では、粘度を下
げる効果が得られにくく、４０重量％を超えるとハイセ
ッティング性を損なう傾向がある。

【００２０】上記構成からなる本発明の水性接着剤組成
物は、必要に応じて更に防腐剤、防黴剤、着色剤、香料
等の通常使用される添加剤を配合することができること
はいうまでもない。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。実施例において、特に断りがない場合、部は重量部
を、％は重量％を示す。実施例及び比較例で用いた化合
物は下記の通りである。ポリビニルアルコール ＵＭＲ１０Ｍ：ユニチカ社製（重合度２４０、鹸化度６
５％） クラレ２０５：クラレ社製（重合度５００、鹸化度８８
％）水溶性ポリ酢酸ビニル ゴーセランＬ０３０１：日本合成化学社製（重合度２０
０、無鹸化）ポリアクリル酸ナトリウム レオジック８３０Ｌ：日本純薬社製キサンタンガム エコーガムＴ：大日本製薬社製無水シリカ アエロジル２００：日本アエロジル社製３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール ソルフィット：クラレ社製その他 市販試薬

【００２２】なお、組成物の評価方法は下記に従った。紙皺 接着剤を塗布した直後にコピー用紙を貼り合わせ、塗布
直後から乾燥時の紙皺の発生状態を次の基準で判定す
る。 ◎：塗布直後から皺が発生しない。 ○：塗布直後は皺が発生するが、乾燥時には皺は消え
る。 △：塗布直後は皺が発生するが、乾燥時には皺は少し残
るだけである。 ×：塗布直後に皺が発生し、乾燥時にも皺は残る。糸曳き性 接着剤用容器（コニシ社製、商品名；スポンジグルー）
に接着剤を入れ、紙に接着剤を塗布する際に、容器ノズ
ルから糸を曳くかどうかを、次の基準で判定する。 ○：糸曳きは全くない。 △：糸曳きは僅かに発生する。 ×：糸を曳く。セッティング性 接着剤を塗布した直後に貼り合わせたコピー用紙の貼り
合わせ部を手で引っ張り、紙が破れる時の貼り合わせ後
の時間を見る。 ○：５分未満 △：５分〜１０分未満 ×：１０分以上塗布作業性 接着剤用容器（コニシ社製、商品名；スポンジグルー）
に接着剤を入れ、紙に接着剤を塗布する際に、該容器か
ら出る接着剤の状態及び接着剤の塗布状態を次の基準で
判定する。 ○：容器からスムーズに出て、スムーズに塗布できる。 △：粘度が高く容器からスムーズに出にくいが、スムー
ズに塗布はできる。 ×：粘度が高く容器からスムーズに出にくく、塗布が困
難。

【００２３】（実施例１〜５）（比較例１〜３） 表１に示すようにＰＶＡ、水溶性ポリ酢酸ビニル、ポリ
アクリル酸ナトリウム、水を表１に示す割合で配合し接
着剤組成物を調製した。得られた接着剤組成物を上記の
方法で評価しそれらの結果を表１に示した。

【００２４】（実施例６〜９）表２に示すようにＰＶ
Ａ、キサンタンガム、ヒドロキシエチルセルロース（Ｈ
ＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、無水
シリカ、水を表２に示す割合で配合し接着剤組成物を調
製した。得られた接着剤組成物を上記の方法で評価しそ
れらの結果を表２に示した。

【００２５】（実施例１０〜１４）表３に示すようにＰ
ＶＡ、ポリアクリル酸ナトリウム、ソルビット、デキス
トリン、プロピレングリコール（ＰＧ）、エタノール、
３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、水を表３
に示す割合で配合し接着剤組成物を調製した。得られた
接着剤組成物を上記の方法で評価しそれらの結果を表３
に示した。

【００２６】

【表１】

【表２】

【表３】 表１から本発明の組成物は、紙皺が生ぜず、糸曳きがな
いことが判る。表２からキサンタンガム、グリコールエ
ーテル類、無水シリカを含有した組成物は、紙皺が生ぜ
ず、糸曳きが解消できることが判る。表３からポリアク
リル酸ナトリウム及びアルコール類、グリコール類若し
くはグリコールエーテル類を含有した組成物は、ハイセ
ッティング性に影響を与えずに粘度を下げ、作業性を改
善できることが明白である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の水性接着剤組成物は、水性であ
るにもかかわらず、紙材に適用した場合に、紙材に皺を
発生させず、塗り易さ、収まりの良さ、接着の早さ、接
着の良さ等があり作業性に優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｊ 105:00） Ｆターム(参考） 4J040 BA042 BA092 BA142 DD021 DE021 DF012 HA126 HA306 HB09 HB10 HB11 HB15 HB43 JA02 JA03 KA03 KA23 KA25 LA01 LA11 MA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均重合度が１００〜３００のポリビニ
   ルアルコール及び／又は水溶性ポリ酢酸ビニル並びにカ
   ルボン酸含有ポリマー若しくはその中和物、セルロース
   誘導体、キサンタンガム及び無水シリカから選ばれる１
   種若しくは２種以上を含有し、水含有量が４０重量％未
   満であることを特徴とする水性接着剤組成物。
2. 【請求項２】 上記ポリビニルアルコール及び／又は水
   溶性ポリ酢酸ビニルが１５〜７５重量％であり、上記カ
   ルボン酸含有ポリマー若しくはその中和物、セルロース
   誘導体、キサンタンガム及び無水シリカから選ばれる１
   種若しくは２種以上が０．１〜１５重量％であり、水含
   有量が１５〜４０重量％未満であることを特徴とする請
   求項１記載の水性接着剤組成物。
3. 【請求項３】 上記カルボン酸含有ポリマーがポリアク
   リル酸であることを特徴とする請求項１又は２記載の水
   性接着剤組成物。
4. 【請求項４】 上記セルロース誘導体がヒドロキシエチ
   ルセルロース又はカルボキシメチルセルロースであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水
   性接着剤組成物。
5. 【請求項５】 更に糖類を含有することを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の水性接着剤組成物。
6. 【請求項６】 上記糖類の含有量が１〜３０重量％であ
   ることを特徴とする請求項５記載の水性接着剤組成物。
7. 【請求項７】 上記糖類がソルビットであることを特徴
   とする請求項５又は６記載の水性接着剤組成物。
8. 【請求項８】 更にアルコール類、グリコール類及びグ
   リコールエーテル類から選ばれる１種若しくは２種以上
   を含有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
   かに記載の水性接着剤組成物。
9. 【請求項９】 上記アルコール類、グリコール類及びグ
   リコールエーテル類から選ばれる１種若しくは２種以上
   の含有量が１〜４０重量％であることを特徴とする請求
   項８記載の水性接着剤組成物。