JP2001262100A - 酢酸ビニルエマルジョン接着剤及びそれを用いた紙管 - Google Patents

酢酸ビニルエマルジョン接着剤及びそれを用いた紙管

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時に増粘することなく、冬季でも作業性
のよい酢酸ビニルエマルジョン接着剤及びそれを用いた
紙管を提供する。 【解決手段】 本発明の酢酸ビニルエマルジョン接着剤
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン中のエ
チレン含有量が30〜35重量%であるエチレン−酢酸
ビニル共重合体をシードとし、ポリビニルアルコールを
保護コロイドとして、酢酸ビニルモノマーがシード重合
された酢酸ビニル樹脂系エマルジョン接着剤であって、
酢酸ビニルモノマー100重量部に対して前記エチレン
−酢酸ビニル共重合体エマルジョンが樹脂分換算で15
〜20重量部及び硫酸アルミニウム1〜5重量部配合さ
れてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温時でも作業性
のよい酢酸ビニルエマルジョン接着剤及びそれを用いた
紙管に関する。
【0002】
【従来の技術】紙、箔、織物等のシート状物品を巻くた
めの芯材として使用される紙管は、通常、帯状の厚紙を
金属製の芯棒に螺旋状に巻き付け、その厚紙の隣接する
側縁部同士を接着剤により接着して製造されている。こ
のような紙管の製造に使用される接着剤としては、例え
ば、澱粉、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子の水
溶液や、ポリビニルアルコールを保護コロイドとして重
合された酢酸ビニルエマルジョン等を主成分とする組成
物が知られている。
【0003】酢酸ビニルエマルジョンは、接着剤、塗
料、コーティング剤として広い分野で使用されている。
しかし、一般的に酢酸ビニルエマルジョンは乾燥後の皮
膜は強靱であるが低温造膜性が悪いため、冬季における
10℃以下の雰囲気下では造膜しない。
【0004】この問題点を解決するため、酢酸ビニルエ
マルジョンに、例えばジブチルフタレートのようなフタ
ル酸エステル系可塑剤を添加することにより低温造膜性
は改良できるが、酢酸ビニルエマルジョンの乾燥皮膜が
柔軟化するため、紙管用として用いた場合には紙管自体
の最終的な圧縮強度が不充分となる問題がある。特に冬
季においては可塑剤の添加量が多くなるためこの問題は
顕著に現れる。
【0005】特開昭56−135575号公報には、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体のエマルジョンをシードと
し、ポリビニルアルコールを保護コロイドとして酢酸ビ
ニルモノマーをシード重合すると低温造膜性が改良さ
れ、且つ接着強度が向上することが記載されている。し
かし、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンをシ
ード重合すると、今度は低温時に粘度が上昇するので冬
季における10℃以下の雰囲気下では作業に支障をきた
すことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解消し、低温時に増粘することなく、冬季でも作業性
のよい酢酸ビニルエマルジョン接着剤及びそれを用いた
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】本発明の酢酸ビニルエマ
ルジョン接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョン中のエチレン含有量が30〜35重量%である
エチレン−酢酸ビニル共重合体をシードとし、ポリビニ
ルアルコールを保護コロイドとして、酢酸ビニルモノマ
ーがシード重合された酢酸ビニル樹脂系エマルジョン接
着剤であって、酢酸ビニルモノマー100重量部に対し
て前記エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンが樹
脂分換算で15〜20重量部及び硫酸アルミニウム1〜
5重量部配合されてなることを特徴とするものである。
【0008】また、本発明の紙管は、螺旋状に巻かれた
帯状の厚紙の隣接する側縁部同士が、請求項1記載の酢
酸ビニルエマルジョン接着剤によって接着されてなるこ
とを特徴とするものである。
【0009】先ず、本発明の酢酸ビニルエマルジョン接
着剤を詳細に説明する。重合シードとなるエチレン−酢酸ビニル共重合及びエマ
ルジョン エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下「EVA」と記
す)エマルジョンは、例えばポリビニルアルコール等を
保護コロイドとし、ヒドロキシエチルセルロースのよう
なセルロース系誘導体や界面活性剤等を乳化分散剤とし
て併用し、エチレンと酢酸ビニルモノマーとを乳化重合
法により共重合して得られる。上記EVAエマルジョン
は、例えば、カルボキシル基、エポキシ基、スルフォン
酸基、水酸基、メチロール基、アルコキシ酸基等の官能
基を有するビニルモノマーが更に共重合されたものであ
ってもよい。
【0010】本発明において、上記EVAエマルジョン
中のエチレン含有量が30〜35重量%であることが必
要である。EVAエマルジョン中のエチレン含有量が3
0重量%未満であると、得られる酢酸ビニルエマルジョ
ン接着剤の最低造膜温度が充分低下しないことがあり、
エチレン含有量が35重量%を超えるエマルジョンは現
在市場になく、入手困難である。
【0011】EVAエマルジョンの添加量 EVAのシード重合における上記EVAエマルジョンの
添加量は、酢酸ビニルモノマー100重量部に対して樹
脂換算分で15〜20重量部であることが必要である。
上記EVAエマルジョンの添加量が15重量部未満であ
ると、得られる酢酸ビニルエマルジョン接着剤の最低造
膜温度が充分に低下しないことがあり、20重量部を超
えると、得られる酢酸ビニルエマルジョン接着剤の乾燥
皮膜の圧縮強度や接着強度が不充分になることがある。
【0012】保護コロイド:ポリビニルアルコール 本発明では、EVAエマルジョンをシードとして酢酸ビ
ニルモノマーをシード重合させる際に、酢酸ビニルモノ
マー100重量部に対して保護コロイドとしてポリビニ
ルアルコールを15〜35重量部添加することが必要で
あり、好ましくは20〜30重量部である。ポリビニル
アルコールの添加量が15重量部未満であると、得られ
る酢酸ビニルエマルジョン接着剤の乾燥皮膜や接着強度
が充分に向上しなかったり、最低造膜温度が充分に低下
しないため、冬季における作業性が悪くなる。また、3
5重量部を超えると得られる酢酸ビニルエマルジョン接
着剤の初期接着力が低下することがある。
【0013】酢酸ビニルエマルジョン接着剤の重合 EVAエマルジョンは、例えば過酸化物や過硫酸塩等の
重合触媒及び水の存在下でEVAエマルジョンをシード
とし、ポリビニルアルコールを保護コロイドとして酢酸
ビニルモノマーを通常のシード重合法により重合して得
られる。尚、酢酸ビニルエマルジョン接着剤を構成する
酢酸ビニルモノマーは、単独であってもよく、酢酸ビニ
ルモノマーと重合可能なモノマーで共重合してもよい。
【0014】上記酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモ
ノマーとしては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレ
ート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のア
ルキル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレ
ート、アクリル酸が挙げられ、これらは2つ以上併用さ
れてもよい。
【0015】重合触媒 重合触媒は、過酸化物としては過酸化水素、過硫酸塩と
しては過硫酸カリウム等が挙げられ、これらは単独で用
いてもよく、2つ以上を併用してもよい。
【0016】硫酸アルミニウム 硫酸アルミニウムは酢酸ビニルエマルジョン接着剤の低
温時における粘度上昇を抑制するものであり、その添加
量は酢酸ビニルモノマー100重量部に対して1〜5重
量部である。硫酸アルミニウムの添加量が1重量部未満
であると低温時の粘度上昇が大きく、5重量部を超える
と酢酸ビニルエマルジョンがゲル化してしまうことにな
る。
【0017】本発明の酢酸ビニルエマルジョン接着剤に
は、必要に応じて粘着付与樹脂、カップリング剤、無機
もしくは有機充填剤、増粘剤、揺変性付与剤、着色剤、
酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、消泡
剤、防腐剤、防かび剤、有機溶剤等の各種添加剤の1種
もしくは2種以上が添加されてもよい。
【0018】また、本発明の酢酸ビニルエマルジョン接
着剤には、可塑剤や軟化剤が添加されると、得られる接
着剤の最低造膜温度は低下するものの、乾燥後の圧縮強
度や接着強度が著しく低下することがあるので、可塑剤
や軟化剤が添加されない方が好ましい。
【0019】上記本発明の酢酸ビニルエマルジョン接着
剤を用いて、螺旋状に巻かれた帯状の厚紙の隣接する側
縁部同士が接着された紙管は、接着部分の接着強度が優
れるので乾燥後の紙管自体の圧縮強度が大きい。また、
冬季の低温下でも能率的に製造することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。 (実施例1)攪拌機、温度計及び滴下漏斗を備えた反応
器に水110重量部とポリビニルアルコール(ケン化度
96mol%,重合度1700,クラレ社製,商品名
「クラレPVA−617」)を20重量部仕込み、分散
させて90℃で1時間溶解してから50℃まで冷却す
る。そこへEVAエマルジョン(エチレン含有量35重
量%,クラレ社製,商品名「OM−2000」)を酢酸
ビニルモノマー100重量部に対し樹脂分換算で18重
量部を仕込み、攪拌後70℃まで昇温し、重合触媒であ
る6%過酸化水素水溶液5.3重量部及び酒石酸5.2
重量部とを混合して調整した規定量10.5重量部の重
合開始剤のうち、規定量の20%に相当する重合開始剤
と、100重量部添加する予定の酢酸ビニルモノマーの
うち8重量部とを一括添加し、初期重合した。残りの酢
酸ビニルモノマーを3時間、重合触媒を3.5時間かけ
て滴下して重合を行い、酢酸ビニルモノマー滴下終了後
90℃で1時間かけて熟成を行い冷却した。その後、硫
酸アルミニウムを酢酸ビニルモノマー100重量部に対
し3重量部を水に溶解して添加した。次に、水で粘度を
調整し、粘度1700mPa・s、固形分38%の酢酸
ビニルエマルジョン接着剤を得た。
【0021】(実施例2)酢酸ビニルモノマー100重
量部に対して、硫酸アルミニウムを1重量部添加したこ
と以外は実施例1と同様にして酢酸ビニルエマルジョン
接着剤を得た。
【0022】(実施例3)酢酸ビニルモノマー100重
量部に対して、硫酸アルミニウムを5重量部添加したこ
と以外は実施例1と同様にして酢酸ビニルエマルジョン
接着剤を得た。
【0023】(比較例1)酢酸ビニルモノマー100重
量部に対して、硫酸アルミニウムを0.5重量部添加し
たこと以外は実施例1と同様にして酢酸ビニルエマルジ
ョン接着剤を得た。
【0024】(比較例2)酢酸ビニルモノマー100重
量部に対して、硫酸アルミニウムを8重量部添加したこ
と以外は実施例1と同様にして酢酸ビニルエマルジョン
接着剤を得た。
【0025】(比較例3)硫酸アルミニウムを添加しな
かったこと以外は実施例1と同様にして酢酸ビニルエマ
ルジョン接着剤を得た。
【0026】性能評価 実施例1〜3及び比較例1〜3で得た酢酸ビニルエマル
ジョン接着剤の30℃及び5℃における粘度を、BH型
粘度計を用いて10rpmの条件で測定した。その結果
を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】本発明の酢酸ビニルエマルジョン接着剤
は以上の通りであり、乾燥皮膜や接着強度が効果的に向
上し、硫酸アルミニウム1〜5重量部が配合されている
ので最低造膜温度が充分に低下し、低温時に増粘するこ
となく、冬季でも優れた作業性が得られるものである。
また、本発明の酢酸ビニルエマルジョン接着剤を用いて
製造された紙管は、圧縮強度が高いので全体として丈夫
であり、冬季の低温下でも能率よく製造することができ
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 129/04 C09J 129/04 A F16L 9/00 F16L 9/00 Z Fターム(参考) 3H111 AA01 BA20 CA03 DB27 EA15 4J011 AA07 BA04 DA01 KA16 PA68 PC02 PC06 4J026 AA12 AA38 AC04 BA20 BB01 DA04 DA07 DB04 DB08 FA04 GA08 4J040 DD022 DE021 DE032 HA256 JA03 JB05 LA01 LA06 LA11 MA09 MB06 MB15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジ
    ョン中のエチレン含有量が30〜35重量%であるエチ
    レン−酢酸ビニル共重合体をシードとし、ポリビニルア
    ルコールを保護コロイドとして、酢酸ビニルモノマーが
    シード重合された酢酸ビニル樹脂系エマルジョン接着剤
    であって、酢酸ビニルモノマー100重量部に対して前
    記エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンが樹脂分
    換算で15〜20重量部及び硫酸アルミニウム1〜5重
    量部配合されてなることを特徴とする酢酸ビニルエマル
    ジョン接着剤。
  2. 【請求項2】 螺旋状に巻かれた帯状の厚紙の隣接する
    側縁部同士が、請求項1記載の酢酸ビニルエマルジョン
    接着剤によって接着されてなることを特徴とする紙管。
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