JP2000104029A

JP2000104029A - 接着剤組成物及び紙管

Info

Publication number: JP2000104029A
Application number: JP10271694A
Authority: JP
Inventors: Harukazu Okuda; 治和奥田; Shinichiro Nakaya; 眞一路中屋; 靖彦 ▲高▼田; Yasuhiko Takada
Original assignee: Nissin Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nissin Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【解決手段】（Ａ）酢酸ビニル系重合体のエマルジョ
ン固形分換算で１００重量部（Ｂ）超微粒子のシリカ
１〜５０重量部（Ｃ）アセチレンアルコール又はその誘導体０．
０５〜５重量部を配合してなることを特徴とする接着剤組成物。【効果】本発明の接着剤組成物は、初期接着力が良好
で、かつ粘度安定性に優れ、流動性も良好であり、この
接着剤組成物で紙類の接合部を接着することにより、接
着能力が速められ、速い紙管製造速度で、耐圧強度に優
れた紙管を製造することができる。従って、本発明の接
着剤組成物は、特に紙管用接着剤として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、初期接着力が良好
で、かつ粘度安定性に優れ、紙類の接着に好適な酢酸ビ
ニル系エマルジョンを主成分とする接着剤組成物、及び
この接着剤組成物を用いて製造された耐圧強度に優れた
紙管に関する。

【０００２】

【従来の技術及ぴ発明が解決しようとする課題】紙管
は、帯状紙片を金属芯棒上に複数層に巻き回し、その帯
状紙片の接合部を接着剤で接着することにより製造され
ており、用いられる接着剤としては、澱粉、ポリビニル
アルコール、酢酸ビニル系エマルジョンなどが知られて
いる。

【０００３】一方、一般に紙管用接着剤には、良好な初
期接着力と製造される紙管の高い耐圧強度が要求され
る。このため、上記接着剤の中では、初期接着力に優れ
ていることから酢酸ビニル系エマルジョンが紙管用接着
剤としてのシェアーを年々伸ばしている。

【０００４】更に近年、紙管のより高い耐圧強度の求め
に応じ、酢酸ビニル系エマルジョンに関しては、下記の
ような提案がなされている。（１）クレー等の無機充填材の添加（特開平４−１６１
４７６号公報、同４−３００９８０号公報参照）。（２）架橋性モノマーの共重合などの耐圧強度向上策
（特開昭５７−１０６６６号公報、同５７−１６７２５
９号公報参照）。

【０００５】しかしながら、（１）の手法は、無機充填
剤の添加量が多くなるため、初期接着力が低下するとか
塗布ロールに傷が付くという欠点がある。また、（２）
の手法は、粘度安定性が悪く、長時間使用すると塗布ム
ラが発生するという欠点がある。従って、初期接着力、
粘度安定性、流動性が良好で、高耐圧強度の紙管を与え
得る接着剤組成物の開発が求められている。

【０００６】本発明は、上記要望に応えるためになされ
たもので、初期接着力が良好であり、かつ粘度安定性に
優れ、耐圧強度に優れた紙管を与えることができる接着
剤組成物及びこの接着剤組成物を用いて製造された紙管
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、酢酸ビニル系エマルジョン、超微粒子のシリカ及び
アセチレンアルコール又はその誘導体を特定割合で配合
することにより、初期接着力が高く、粘度安定性に優
れ、流動性も良好で、塗布ロールが傷つくこともない
上、長時間使用しても塗布ムラ発生などの心配のない接
着剤組成物が得られ、この接着剤組成物で帯状紙片の接
合部を接着することにより、接着能力が速められ、速い
紙管製造速度で耐圧強度に優れた紙管を製造できること
を見い出し、本発明をなすに至ったものである。

【０００８】即ち、本発明は、（Ａ）酢酸ビニル系重合体のエマルジョン固形分換算で１００重量部（Ｂ）超微粒子のシリカ１〜５０重量部（Ｃ）アセチレンアルコール又はその誘導体０．０５〜５重量部を配合してなることを特徴とする接着剤組成物、及び帯
状紙片の接合部が上記接着剤組成物で接着されてなる紙
管を提供する。

【０００９】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明の接着剤組成物の（Ａ）成分の酢酸ビニル系
重合体エマルジョンは、酢酸ビニルを単独で又はこれに
他の共重合可能なモノマーを共存させ、ポリビニルアル
コール等を保護コロイドとして用いて重合開始剤の存在
下で乳化重合させることにより得ることができる。

【００１０】ここで、上記した共重合可能な他のモノマ
ーとしては、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アク
リル酸エステル、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸
やこれらのエステル類、エチレン、塩化ビニル、スチレ
ン等が挙げられ、１種類を単独で又は２種類以上を組み
合わせて用いることができる。これら他のモノマーの配
合量は、共重合体中の含有率が１０重量％以下、特に１
〜５重量％となる範囲が好適である。

【００１１】なお、エマルジョン中の固形分濃度は３０
〜６０重量％、特に４０〜５０重量％となる範囲が望ま
しい。

【００１２】また、保護コロイドとしては、ポリビニル
アルコール、セルロース誘導体、水溶性スチレン系樹脂
等が使用でき、その添加量は３〜２０重量％、特に５〜
１５重量部が好適である。

【００１３】更に、重合開始剤としては、例えば過硫酸
ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の
過硫酸塩、過酸化水素等が挙げられ、これらの１種類を
単独で又は２種類以上を組み合わせて使用できる。な
お、これら開始剤と共に酒石酸、蟻酸、蓚酸等の還元剤
を併用してもよい。重合開始剤の添加量は、（Ａ）成分
１００重量部に対し０．０１〜１０重量部、特に０．０
５〜５重量部が好ましい。なお、乳化重合は常法に従っ
て通常の条件で行うことができる。

【００１４】この酢酸ビニル系重合体のエマルジョン
は、粘度（２５℃）が５００〜３０００ｍＰａ・ｓ、特
に１５００〜２５００ｍＰａ・ｓであることが好まし
く、ｐＨは３〜６の範囲であることが好適である。

【００１５】（Ｂ）成分の超微粒子のシリカは、得られ
る積層硬度を高くして紙管の耐圧強度を高くするために
配合されるもので、平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍ、
特に１〜３０ｎｍのものを用いることが好ましい。平均
粒子径が１ｎｍ未満では、エマルジョンの粘度が過度に
上昇してしまう場合があり、１００ｎｍを超えると目的
とする紙管の耐圧強度が得られない場合がある。

【００１６】超微粒子シリカの配合量は、（Ａ）成分の
酢酸ビニル系重合体のエマルジョンの固形分換算１００
重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは２〜３０重
量部とする。配合量が１重量部未満では得られた紙管の
耐圧強度が低く、５０重量部を超えると接着剤組成物の
粘度安走性が悪く、また初期接着力も劣ってしまう。

【００１７】（Ｃ）成分のアセチレンアルコール又はそ
の誘導体は、上記（Ａ）及び（Ｂ）成分の混合物の粘度
安定性を良くするために配合されるもので、誘導体とし
てアセチレンアルコールのアルキレンオキサイド付加物
等が挙げられ、下記一般式（１）又は（２）で表される
構造を有するものが好ましい。

【００１８】

【化２】

【００１９】上記式（１）、（２）において、Ｒは炭素
数１〜８のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、
ｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。Ａは炭素数２〜３
のアルキレングリコール残基であり、エチレングリコー
ル、プロピレングリコールの残基が挙げられる。ｘ，ｙ
はそれぞれ０〜６０、好ましくは０〜３０の整数を表
す。また、１分子中にＲ及びＡがそれぞれ２つ以上ある
場合、Ｒ及びＡはそれぞれ同一であっても異なっていて
もよい。

【００２０】式（１）、（２）で示されるアセチレンア
ルコール又はその誘導体として具体的には、３−メチル
−１−ブチン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘ
キシン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン
−３−オールのエチレンオキサイド付加物、２，５−ジ
メチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２、４、
７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオー
ル、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，
７−ジオールのプロピレンオキサイド付加物、２，４，
７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール
のエチレンオキサイド付加物等が例示され、その他にも
３−ヘキシン−１−オール、５−オクチン−１−オー
ル、２−ブチン酸等が挙げられる。なお、これらのアセ
チレンアルコール化合物は、市販品（ＡｉｒＰｒｏｄ
ｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａ１ｓ社製造・日信化学社販
売、商品名オルフィン又はサーフィノール）として入手
することができる。

【００２１】上記アセチレンアルコール又はその誘導体
は、必要に応じて１種類を単独で使用しても２種類以上
を併用してもよいが、その配合量は、（Ａ）成分の固形
分換算１００重量部に対して０．０５〜５重量部、好ま
しくは０．１〜３重量部とする。配合量が０．０５重量
部未満では接着剤組成物の粘度安定性が悪く、５重量部
を超えると初期接着力に劣るものとなってしまう。

【００２２】更に、本発明の接着剤組成物には、本発明
の効果を損なわない限り、必要に応じて消泡剤、濡れ
剤、防腐剤、防黴剤、粘着付与樹脂、可塑剤、有機溶
剤、顔料、染料等の各種添加剤を配合することができ
る。

【００２３】本発明の接着剤組成物は、上記（Ａ）〜
（Ｃ）等の各成分の所定量を一般に使用される羽根型、
ディスパー型、ホモミキサー型などの攪拌機を使用して
１００〜５００ｒｐｍの回転数で０．５〜３時間攪拌す
ることにより得ることができる。得られる接着剤組成物
の固形分濃度は３０〜６０重量％、特に４０〜５０重量
％、粘度（ＢＨ型粘度計、２５℃）は５００〜３０００
ｍＰａ・ｓ、特に１０００〜２０００ｍＰａ・ｓである
ことが好ましく、この濃度、粘度範囲に調整するために
混合の際一定量の水を添加することが可能である。

【００２４】本発明の接着剤組成物は、特に紙類（合成
紙を含む）同士の接着に有効に使用でき、例えば長尺の
帯状紙の接合部に接着剤を３０〜１００ｇ／ｍ² 程度塗
布し、室温〜５０℃で金属芯棒上に複数回巻き付けるこ
とにより、耐圧性の高い紙管を得ることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、初期接着力が
良好で、かつ粘度安定性に優れ、流動性も良好であり、
この接着剤組成物で紙類の接合部を接着することによ
り、接着能力が速められ、速い紙管製造速度で、耐圧強
度に優れた紙管を製造することができる。従って、本発
明の接着剤組成物は、特に紙管用接着剤として有用であ
る。

【００２６】

【実施例】以下、エマルジョンの合成例及びこれらを用
いた具体的実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に
説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでは
ない。なお、例中の部及び％はそれぞれ重量部と重量％
を示す。

【００２７】〔合成例１〕エマルジョンＰ１の合成攪拌機、温度計及び窒素ガス導入口を備えた重合容器内
を窒素で充分置換した後、脱イオン水５３０部、ＰＡ−
１８（ポリビニルアルコール、信越化学工業社製、商品
名）６部を仕込み、重合器内を９０℃に昇温した後、１
時間攪拌して溶解させた。その後、７０゜Ｃまで冷却
し、酒石酸０．５部を脱イオン水１００部に溶解したも
のを仕込み、更に酢酸ビニル５００部、過酸化水素水
０．４部を脱イオン水１００部に溶解したものの１０％
を仕込んで初期反応を行った。初期反応終了後、上記重
合容器へ攪拌下７０゜Ｃで３時間を要して均一に滴下
し、更に８０℃で１時間反応させた。その後、３０℃ま
で冷却して重合を終了した。得られたエマルジョン（以
下、Ｐ１と略記する）は固形分濃度は４０．３％、粘度
２５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、ｐＨ４．７であった。

【００２８】〔合成例２〕エマルジョンＰ２の合成攪拌機、温度計及び窒素ガス導入口を備えた重合容器内
を窒素で充分置換した後、脱イオン水４１０部、ＰＶＡ
−１１７（ポリビニルアルコール、クラレ社製、商品
名）８部を仕込み、重合器内を９０℃に昇温した後、１
時間攪拌して溶解させた。その後、７０℃まで冷却し、
酒石酸０．５部を脱イオン水１００部に溶解したものを
仕込み、更に酢酸ビニル４９５部とアクリル酸５部を混
合したものの１０％と過酸化水素水０．４部を脱イオン
水１００部に溶解したものの１０％を仕込んで初期反応
を行った。初期反応終了後、残りをそれぞれ上記重合容
器へ攪拌下７０℃で３時間を要して均一に滴下し、更に
８０℃で１時間反応させた。その後、３０℃まで冷却し
て重合を終了した。得られたエマルジョン（Ｐ２）は固
形分濃度は４５．１％、粘度２０００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ
４．２であった。

【００２９】〔合成例３〜７〕エマルジョンＰ３〜Ｐ７
の合成合成例２と同様にして、表１に示した単量体の種類、量
比（％）で共重合を行ってエマルジョンＰ３〜Ｐ７を得
た。得られたエマルジョンの固形分濃度、粘度、ｐＨを
表１に示す。

【００３０】〔実施例１〕プロペラ型羽根付攪拌槽に合
成例１で得たエマルジョンＰ１を２５０部仕込み、次
に、ＡＥＲＯＳＩＬ２００（日本アエロジル社製、商
品名）１０部、サーフィノール４４０（ＡｉｒＰｒ
ｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａ１ｓ社製、商品名）１部
及び粘度調整用脱イオン水５０部を順次撹絆しながら添
加し、その後２時間攪拌を続け、接着剤組成物を得た。

【００３１】〔実施例２〜７、比較例１〜４〕実施例１
と同様にして表２に示したエマルジョン、超微粒子シリ
カ及びアセチレンアルコール化合物の種類、量比（％）
で攪拌混合し、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組
成物について、粘度安定性、初期接着カ及び耐圧強度試
験を下記方法で行った。結果を表２，３に示す。１．粘度安定性接着剤組成物を５０℃の雰囲気に７日間放置し、放置前
と放置後の粘度変化（粘度上昇率）をＢＨ型粘度計を用
いて測定し、下記の方法で判定した。測定条件は２５
℃、２０ｒｐｍとした。

【００３２】Ｏ：粘度上昇率が１．５倍以下 △：粘度上昇率が１．５倍を超え３．０倍に満たないも
の ×：粘度上昇率が３．０倍以上２．初期接着力紙管Ｂ級原紙を幅１０ｃｍ、長さ３０ｃｍの大きさに裁
断したものを２枚用意し、１枚の原紙を幅方向に１ｃｍ
間隔で長さ５ｃｍの切れ目を入れる。もう１枚の原紙の
片面の約半分の面積に得られた接着剤組成物を５０ｇ／
ｍ²の量で塗布し、直ちに先に切れ目を入れた原紙を貼
り合わせる。その後、ゴムロールで接着面を軽く押さえ
た後、１秒間隔で１ｃｍ幅の原紙を手で剥離し、１００
％紙破壊するまでの時間を測定した。３．耐圧強度紙管Ｂ級原紙を幅２０ｃｍ、長さ２０ｃｍの大きさに裁
断したものを６枚用意する。１枚の原紙の片面に接着剤
組成物を５０ｇ／ｍ²の量で塗布し、２枚目の原紙を貼
り合わせ、更に、この上に同じ接着剤組成物を５０ｇ／
ｍ²の量で塗布した。このような同一操作を繰り返し、
６枚重ねの試料を得た。これを室温にて２４時間放置し
た後、７ｃｍ幅に裁断して試験片とし、オートグラフ
（島津製作所社製）で圧縮速度２０ｍｍ／ｍｉｎで耐圧
強度を測定した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】＊組成：部／エマルジョン固形分１００部シリカ１：ＡＥＲＯＳＩＬ２００（超微粒子シリカ
平均粒径７ｎｍ、日本アエロジル社製）シリカ２：スノーテックス３０（超微粒子シリカ平
均粒径１５ｎｍ、固形分３０％、日産化学社製）ＡＡ１：サーフィノール１０４（２，４，７，９−テ
トラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、Ａｉｒ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）ＡＡ２：サーフィノール４４０（２，４，７，９−テ
トラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのエチレン
オキサイド付加物、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌｓ社製）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼田靖彦福井県武生市北府２丁目17番33号日信化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4J040 DE021 EE022 HA306 HB09 HB10 HB15 JA03 KA03 LA05 LA06 MA09 MB06 MB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）酢酸ビニル系重合体のエマルジョン固形分換算で１００重量部（Ｂ）超微粒子のシリカ１〜５０重量部（Ｃ）アセチレンアルコール又はその誘導体０．０５〜５重量部を配合してなることを特徴とする接着剤組成物。
【請求項２】アセチレンアルコール又はその誘導体
が、下記一般式（１）又は（２）で示されるものである
請求項１記載の接着剤組成物。【化１】（但し、式中Ｒは炭素数１〜８のアルキル基、Ａは炭素
数２〜３のアルキレングリコール残基、ｘ，ｙはそれぞ
れ０〜６０の整数を表す。また、１分子中にＲ及びＡが
それぞれ２つ以上ある場合、Ｒ及びＡはそれぞれ同一で
あっても異なっていてもよい。）
【請求項３】帯状紙片の接合部が請求項１又は２記載
の接着剤組成物で接着されてなる紙管。