JP2002020710A

JP2002020710A - 接着剤組成物

Info

Publication number: JP2002020710A
Application number: JP2000205135A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Hayazaki; 達夫早崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高度の撥水処理が施された被着体表面に対し
ても優れた濡れ性や接着性を発揮し、初期接着力や常態
接着力、耐水性等の諸性能をバランス良く発現し得る、
特に撥水加工紙用の接着剤として好適に用いられる接着
剤組成物の提供。【解決手段】アクリル酸アルキルエステル系共重合体
及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体の合計量１００重
量部（通常、アクリル酸アルキルエステル系共重合体及
びエチレン−酢酸ビニル系共重合体の両共重合体中に、
各々の共重合体が３０〜７０重量％含まれる）に対し
て、ウレタン樹脂が４重量部以上、好ましくは１０〜３
０重量部、及び、例えば、白灯油を１８重量部以上含有
されてなるエマルジョンである、撥水加工紙用として好
適な、接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撥水加工紙に好適
に用いられる接着性の改善された接着剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば酢酸ビニル樹脂エマル
ジョン等を主成分とするエマルジョン系接着剤が、紙用
接着剤として広く使用されていた。しかし、エマルジョ
ン系接着剤は水を含むので、例えばワックス等で表面に
撥水処理が施された撥水加工紙のような被着体に適用す
ると、エマルジョン系接着剤が被着体の撥水処理面に十
分に濡れず、馴染まないため、界面剥離が起って、実用
的な常態接着力が得られないという問題点があった。そ
こで、撥水加工紙であっても接着可能なエマルジョン系
接着剤として、酢酸ビニル樹脂エマルジョンと灯油を含
有する接着剤組成物が提案されている（特開昭５９−９
１１６６号公報参照）。

【０００３】また、湿気に敏感な物や搬送・保管時の水
濡れが避けられない物を包む紙容器に使用される原料紙
としては、これまで内部にポリエチレンフィルム層を持
つ耐湿加工紙が広く利用されていたが、ポリエチレンフ
ィルム層が紙資源の再利用の障害となるため、パラフィ
ンとアクリル樹脂の混合物からなるワックス等で撥水加
工された撥水加工紙を使用することが検討されてきてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の接着剤組成物は、以下の問題点があることが判
明した。すなわち、酢酸ビニル樹脂エマルジョンと灯油
を含有する接着剤組成物は、初期接着力が必ずしも十分
ではないため、接着の初期において被着体同士が接着部
でズレを起こして所望の接合体が得られない場合があ
り、また、パラフィンワックスで撥水加工された如く比
較的低度の撥水処理が施された撥水加工紙の接着はなん
とか可能であるとしても、パラフィンとアクリル樹脂の
混合物からなるワックス等で撥水加工された如く、高度
の撥水処理が施された撥水加工紙の接着については十分
な接着力が得られないという問題点があった。

【０００５】本発明は、撥水加工紙に供せられる上記従
来の接着剤組成物の問題点に鑑みて完成されたもので、
その目的は、高度の撥水処理が施された被着体表面に対
しても優れた濡れ性や接着性を発揮し、初期接着力や常
態接着力、耐水性等の諸性能をバランス良く発現し得
る、特に撥水加工紙用の接着剤として好適に用いられる
接着剤組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、アクリル酸アルキルエステル系共重合体
及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体の合計量１００重
量部に対して、ウレタン樹脂が４重量部以上及び灯油が
１８重量部以上含有されてなるエマルジョンである接着
剤組成物を提供する。

【０００７】上記アクリル酸アルキルエステル系共重合
体は、上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体と共に、本
発明の接着剤組成物の主成分をなすもので、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステルの共重合体を意味する。ま
た、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとは、アクリ
ル酸アルキルエステルもしくはメタクリル酸アルキルエ
ステルを意味する。上記（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステルとしては、特に限定されないが、アルキル基の炭
素数が２〜１２の（メタ）アクリル酸アルキルエステル
が好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチル
ヘキシル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸
アルキルエステルは、単独で用いられても良いし、２種
以上が併用されても良い。

【０００８】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル
のアルキル基の炭素数が２未満であると、得られる接着
剤組成物の被着体に対する密着性や初期接着力が不十分
となることがあり、逆にアルキル基の炭素数が１２を超
えると得られる接着剤組成物の乾燥皮膜の凝集力が低く
なって、接着強度や耐熱性が不十分となることがある。

【０００９】また、上記（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステルの共重合体には、更に、他の共重合可能なモノマ
ーが共重合されていても良い。上記他の共重合可能なモ
ノマーとしては、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチレングリコ
ール等が挙げられる。

【００１０】上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、
エチレンと酢酸ビニルとの共重合体であり、更に、必要
により他の共重合可能なモノマーが共重合されたもので
あっても良い。エチレン−酢酸ビニル系共重合体中のエ
チレン含有量は特に限定されないが、２０〜３５重量％
が好ましい。

【００１１】本発明の接着剤組成物においては、上記ア
クリル酸アルキルエステル系共重合体は、通常、アクリ
ル酸アルキルエステル系共重合体エマルジョン（以下、
アクリル系エマルジョンと略記する場合がある）の形態
で用いられ、上記エチレン−酢酸ビニル系共重合体は、
通常、エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジョン
（以下、ＥＶＡ系エマルジョンと略記する場合があ
る。）の形態で用いられる。上記アクリル酸アルキルエ
ステル系共重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体
は、両共重合体の合計量に対して各々約３０〜７０重量
％程度の割合で用いられる。

【００１２】上記ウレタン樹脂は、上記アクリル酸アル
キルエステル系共重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共
重合体の合計量１００重量部に対して、４重量部以上用
いられ、好ましくは１０〜３０重量部用いられる。４重
量部未満であると初期接着力が劣るとともに撥水面に対
する接着力も悪くなるからである。なお、ウレタン樹脂
も、通常、ウレタン樹脂エマルジョンの形態で用いら
れ、アクリル酸アルキルエステル系共重合体及びエチレ
ン−酢酸ビニル系共重合体の合計量１００重量部に対し
て、４重量部以上とは、各樹脂分を基準として、即ち各
樹脂の乾燥重量を基準としての値を意味するのは勿論で
ある。

【００１３】ウレタン樹脂エマルジョンは、例えば、ポ
リオールとポリイソシアネート化合物とを所定の割合で
有機溶剤に溶解し、沸点重合等によりウレタンプレポリ
マーを合成し、次いで、ホモミキサーやディスパー等の
高速攪拌機で激しく攪拌しながら、イソシアネート基と
反応し得る官能基を有する化合物と水を添加してウレタ
ン化反応を行いつつエマルジョン化し、最後に減圧下で
脱溶剤を行って得ることが出来る。

【００１４】ポリオールとしては、例えば、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエー
テルポリオール；アジピン酸、セバチン酸、イタコン
酸、無水マレイン酸、オルトフタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸等のジカルボン酸とエチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリ
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグ
リコールとを反応させて得られるポリエステルポリオー
ル；ポリカプロラクトンポリオール、ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール、ポリブタジエンポリオール、ポ
リカーボネートポリオール、ポリチオエーテルポリオー
ル等が挙げられる。これらのポリオールは、単独で用い
られても良いし、２種類以上が併用されても良い。

【００１５】上記ポリオールの分子量は、特に限定され
るものではないが、数平均分子量で１０００〜５０００
であることが好ましい。ポリオールの数平均分子量が１
０００未満であると、ウレタン樹脂エマルジョンの乾燥
皮膜が硬くなり過ぎて、得られる接着剤組成物の初期接
着力が低下することがあり、逆にポリオールの数平均分
子量が５０００を超えると、ウレタン樹脂エマルジョン
の乾燥皮膜が柔らかくなり過ぎて、得られる接着剤組成
物の常態接着力や耐熱性が低下することがある。

【００１６】また、ポリイソシアネート化合物として
は、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、ビス（イソシアネート）メチ
ルシクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシア
ネート、トランスシクロヘキサンジイソシアネート等の
脂肪族ジイソシアネート；トルイレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフテンジイ
ソシアネート、トリジンジイソシアネート、ジフェニル
メチルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェ
ニルメタンジイソシアネート、ジベンジルジイソシアネ
ート、フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシ
アネート；リジンジイソシアネート、リジンエステルト
リイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネ
ート、ウンデカントリイソシアネート、ヘキサメチレン
トリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネ
ート等のトリイソシアネート類等が挙げられる。これら
のポリイソシアネート化合物は、単独で用いられても良
いし、２種類以上が併用されても良い。

【００１７】さらに、イソシアネート基と反応し得る官
能基を有する化合物とは、いわゆる鎖長延長剤のことで
あり、分子中に２個以上の１級アミノ基もしくは２級ア
ミノ基を有するポリアミンや分子中に２個以上の水酸基
を有するポリオール等が挙げられる。これらのイソシア
ネート基と反応し得る官能基を有する化合物は、単独で
用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。

【００１８】分子中に２個以上の１級アミノ基もしくは
２級アミノ基を有するポリアミンとしては、例えば、エ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロン
ジアミン、アミノメチルトリメチルシクロヘキシルアミ
ン等のジアミン；ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン等のアルカノールアミン；ピペリジン、モルホリ
ン、ピペラジン等の複素環式アミン等が挙げられる。こ
れらのポリアミンは、単独で用いられても良いし、２種
類以上が併用されても良い。

【００１９】また、分子中に２個以上の水酸基を有する
ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオー
ル、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられ
る。これらのポリオールは、単独で用いられても良い
し、２種類以上が併用されても良い。

【００２０】本発明において用いられる灯油は、市販さ
れているものであれば特に限定されず、例えば白灯油、
茶灯油、燃料灯油、溶剤灯油などを挙げることができ
る。なお、これらの中では特に白灯油が好ましく用いら
れる。また、灯油の含有量は、１００重量部に対して、
１８重量部以上とされ、好ましくは３０〜５０重量部で
ある。灯油が１８重量部未満であると耐水性が劣るとと
もに撥水面に対する接着力も悪くなるからである。

【００２１】本発明の接着剤組成物は、特に撥水加工紙
（例えば、パラフィン等を含有するワックス等からなる
撥水物質で紙表面を被うことにより撥水性を付与させた
紙）用の接着剤として好適に用い得るが、撥水加工紙以
外の被着体用の接着剤として用いられても勿論良い。

【００２２】本発明の接着剤組成物には、本発明の課題
達成を阻害しない範囲で必要に応じて、粘着性付与樹
脂、カップリング剤、界面活性剤、軟化剤、可塑剤、充
填剤、顔料、染料、酸化防止剤（老化防止剤）、熱安定
剤、光安定剤、紫外線吸収剤、消泡剤、防腐剤、防黴
剤、香料、有機溶剤等の各種添加剤の１種もしくは２種
以上が添加されていても良い。

【００２３】本発明の接着剤組成物の製造方法は、特に
限定されるものではなく、例えば、通常の攪拌混合機を
用いて、必須成分であるアクリル酸アルキルエステル系
共重合体、エチレン−酢酸ビニル系共重合体及びウレタ
ン樹脂の、例えば各エマルジョンの所定量と灯油の所定
量と、必要に応じて添加される上記各種添加剤の１種も
しくは２種以上の各所定量とを、均一に攪拌混合するこ
とにより、所望の接着剤組成物を得ることが出来る。上
記アクリル酸アルキルエステル系共重合体、エチレン−
酢酸ビニル系共重合体及びウレタン樹脂が良好に分散し
たエマルジョンであれば、各樹脂の形成順序は特に限定
されるものではない。

【００２４】（作用）本発明の接着剤組成物は、エマル
ジョン中に含有されるアクリル酸アルキルエステル系共
重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体を主成分と
してなるので、優れた初期接着力を有すると共に、乾燥
皮膜の凝集力が高く、優れた常態接着力を発現する。更
に、上記アクリル酸アルキルエステル系共重合体及びエ
チレン−酢酸ビニル系共重合体に対して、ウレタン樹脂
及び灯油の特定量が添加されているので、パラフィンと
アクリル系樹脂の混合物からなるワックス等を用いた、
高度な撥水処理が施された被着体表面に対しても優れた
接着性を発揮すると共に、より一層向上した初期接着力
を発現し得るのである。

【００２５】

【実施例】本発明をさらに詳しく説明するため以下に実
施例を挙げるが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００２６】（実施例１）アクリル系エマルジョン（ブ
チルアクリレート−2-エチルヘキシルアクリレート−ア
クリル酸の３元共重合体、樹脂分５０重量％）とＥＶＡ
系エマルジョン（商品名「ＳＦ−９５０」住友化学工業
社製、エチレン−酢酸ビニル−ベオバの３元共重合体、
エチレン含有量２０％）の混合物の樹脂分１００重量部
（アクリル系／ＥＶＡ系エマルジョンの各樹脂分比＝４
／６）に対して、ウレタン樹脂エマルジョン（商品名
「ユープレン３００４」、樹脂分４５重量％、三洋化成
社製）を樹脂分換算で２０重量部、白灯油を４０重量部
加えて混合した後、増粘剤で粘度を調整し、粘度８００
ｍＰａ・ｓ、不揮発分４２重量％の接着剤を得た。

【００２７】（実施例２）実施例１において、ウレタン
樹脂エマルジョンの配合量を５重量部としたこと以外は
実施例１と同様にして、粘度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発
分４２重量％の接着剤を得た。

【００２８】（実施例３）実施例１において、灯油の配
合量を２０重量部としたこと以外は実施例１と同様にし
て、粘度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発分４５重量％の接着
剤を得た。

【００２９】（比較例１）実施例１において、ウレタン
樹脂エマルジョンの配合量を１重量部としたこと以外は
実施例１と同様にして、粘度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発
分４２重量％の接着剤を得た。

【００３０】（比較例２）実施例１において、灯油の配
合量を１０重量部としたこと以外は実施例１と同様にし
て、粘度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発分４７重量％の接着
剤を得た。

【００３１】（比較例３）実施例１において、灯油の代
りに酢酸エチルを４２重量部用いたこと以外は実施例１
と同様にして、粘度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発分４２重
量％の接着剤を得た。

【００３２】（比較例４）実施例１において、アクリル
／ＥＶＡ系エマルジョンの代りにエチレン−酢酸ビニル
エマルジョン（商品名「ＯＭ−４０００」、クラレ社
製）のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、粘
度８００ｍＰａ・ｓ、不揮発分４２重量％の接着剤を得
た。

【００３３】（性能評価）得られた接着剤について、常
態（剪断）接着力、初期接着力（剪断接着力）、耐水性
について性能を評価した。撥水紙としては、パラフィン
とアクリル系樹脂（スチレン等を共重合したアクリル樹
脂）からなる撥水処理剤で高度に表面を撥水処理された
ライナー紙（大王製紙社製）を用いた。

【００３４】（ａ）常態（剪断）接着力上記撥水紙から２枚の長方形の紙片を作り、長手方向の
端から２５ｍｍの部分にわたり５０ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）
の接着剤を塗布し、１５０ｇ／ｃｍ²の圧締圧をかけて
貼り合わせ試験片を作った。２０℃、６５％ＲＨの雰囲
気中で７２時間養生後、引張試験機を用いて、引張速度
１００ｍｍ／分での引張り剪断強度を測定した。

【００３５】（ｂ）初期接着力（剪断接着力）長尺の撥水紙に塗布速度０．６ｍ／秒で５０ｇ／ｍ
²（ｗｅｔ）の接着剤を連続的に塗布し、５．０秒のオ
ープンタイムの後、接着剤が塗布されていない同形状の
長尺の撥水紙を接着剤の塗布面に載せ、圧締圧３ｋｇ／
ｃｍ²をかけて貼り合わせた。圧力を１０秒保持したの
ち解圧し、３．０秒放置して試験片を作った。次いで、
２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中で引張速度１００ｍｍ／
分での引張り剪断強度を測定した。さらに、貼り合わせ
の際に圧力を２０秒若しくは３０秒保持したこと以外は
同様にして測定を行った。

【００３６】（ｃ）耐水性上記撥水紙から２枚の長方形の紙片を作り、長手方向の
端から２５ｍｍの部分にわたり５０ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）
の接着剤を塗布し、１５０ｇ／ｃｍ²の圧締圧をかけて
貼り合わせ試験片を作った。試験片の長手方向が鉛直に
なるように固定し、試験片の下端の適当な位置に１００
ｇの分銅を釣り下げ、２０℃の恒温漕に浸漬した。そし
て、試験片の接着面が完全に剥離して分銅とともに一方
の撥水紙が落下するまでの時間を測定した。表１に実施
例１〜３、表２に比較例１〜４の評価結果を示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、上述の通り構
成されており、エマルジョン中にアクリル酸アルキルエ
ステル系共重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体
を主成分として含有してなるので、優れた初期接着力を
有すると共に、乾燥皮膜の凝集力が高く、優れた常態接
着力を発現する。更に、上記アクリル酸アルキルエステ
ル系共重合体及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体の合
計量１００重量部に対して、ウレタン樹脂及び灯油の特
定量が添加されていることと相まって、高度な撥水処理
が施された被着体表面に対しても優れた接着性を発揮す
ると共に、より一層向上した初期接着力を発現する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル酸アルキルエステル系共重合体
及びエチレン−酢酸ビニル系共重合体の合計量１００重
量部に対して、ウレタン樹脂が４重量部以上及び灯油が
１８重量部以上含有されてなるエマルジョンであること
を特徴とする接着剤組成物。