JP2002037923A - 水溶性バインダー - Google Patents
水溶性バインダーInfo
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Abstract
ルセルロース及びヒドロキシアルキルアルキルセルロー
スから選ばれる水溶性セルロースエーテルの1種又は2
種以上からなることを特徴とする水溶性バインダー。 【効果】 本発明のバインダーは、乾燥性に優れ、接着
性も良好なものである。
Description
において好適に使用される水溶性バインダーに関する。
から構造物を成形する際の糊材、あるいは段ボール等の
積層紙の接着材として利用されることが多い。これは、
水溶性であるために、水溶液状態で発揮された粘着力に
より仮に接着された状態から、接着強度を上げ安定化し
た接着力を得るための加熱乾燥工程において、水分のみ
を蒸発させるだけですみ、有機溶剤に溶かし込まれた接
着材を使用した時のように乾燥時に溶剤を回収して環境
への悪影響を低減させる手間が省けることによるもので
ある。
ポリアクリル酸水溶液、ポリエチレンオキサイド、アル
キルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒド
ロキシアルキルアルキルセルロース等が使われている。
とりわけ、その水溶液が加熱された時にゲル状となり、
接着された形状を保つ能力に優れたアルキルセルロース
及びヒドロキシアルキルアルキルセルロースは、その他
の水溶性バインダーのように、水溶液を加熱すること
で、みかけの粘性が下がってしまい、乾燥中に接着した
ものの形状がずれたり、変化したりすることがなく、そ
のゲルにより固定された状態で乾燥されるため、接着に
よって成形された形状を良好に維持する。このため、た
とえば、セラミツクの成形等では、乾燥中の保形性に優
れたバインダーに好適として使われている。
よりゲルが形成されると、保形性は優れるもののゲル中
の水分がゲルに捕捉されてしまい、水が蒸発しにくくな
り乾燥速度が遅くなるという欠点を有していた。そのた
め、乾燥中の保形性が良好でかつ乾燥速度が早い水溶性
バインダーが望まれていた。
性に優れ、接着、成形作業に有効に使用される水溶性バ
インダーを提供することを目的とする。
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、20℃に保たれたアルキルセルロース及び/又はヒ
ドロキシアルキルアルキルセルロースの2.5重量%の
水溶液の30gを30mlのビーカーに入れ、家庭用の
電子レンジ(600W)のレンジ弱(180W相当)に
おいて3分間の加熱によりゲルを形成させた後、形成し
たゲルをシャーレに移し、さらに電子レンジで4分間加
熱した時点でゲルより分離した水と水蒸気をあわせた重
量を測定し、形成されたゲルに対してゲルよりしみ出し
た水と水蒸気を合わせた重量%を離水率として測定した
時、この離水率が30%以上であるアルキルセルロース
及びヒドロキシアルキルアルキルセルロースが、乾燥中
の保形性に優れ、かつ乾燥速度の早いバインダーとなる
ことを見出し、本発明を完成した。
上の水溶性アルキルセルロース及びヒドロキシアルキル
アルキルセルロースから選ばれる水溶性セルロースエー
テルの1種又は2種以上からなることを特徴とする水溶
性バインダーを提供する。
本発明の水溶性バインダーは、水溶性のアルキルセルロ
ース及びヒドロキシアルキルアルキルセルロースから選
ばれる水溶性セルロースエーテルの1種又は2種以上か
らなるものであるが、この場合この水溶性セルロースエ
ーテルは、離水率が30重量%以上であることが必要で
ある。
℃に保たれたアルキルセルロース及び/又はヒドロキシ
アルキルアルキルセルロースの2.5重量%の水溶液の
30gを30mlのビーカーに入れ、家庭用の電子レン
ジ(600W)のレンジ弱(180W相当)において3
分間の加熱によりゲルを形成させた後、形成したゲルを
シャーレに移し、さらに電子レンジで4分間加熱した時
点でゲルより分離した水と水蒸気をあわせた重量を測定
し、形成されたゲルに対してゲルよりしみ出した水と水
蒸気を合わせた重量%を離水率として測定した値であ
り、この離水率が30重量%以上であることが必要であ
る。この離水率が低いと水がゲル中に捕捉され、加熱乾
燥速度が低くなってしまう。なお、離水率は好ましくは
30〜50重量%、特に40〜50重量%である。
溶性と加熱による熱ゲル特性をセルロースに付与すべ
く、メトキシル基10〜40重量%とした水溶性のメチ
ルセルロース(MC)、エトキシル基5〜30重量%と
したエチルセルロースが好適に用いられる。また、ヒド
ロキシアルキルアルキルセルロースとしては、メトキシ
ル基が10〜40重量%を有し、かつ、溶解性の向上を
図るべくヒドロキシアルキル基が3〜30重量%のヒド
ロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)やヒドロ
キシエチルメチルセルロース(HEMC)、エトキシル
基が5〜30重量%でヒドロキシエチル基が10〜50
重量%のヒドロキシエチルエチルセルロース(HEE
C)が好適に用いられる。とりわけ、メトキシル置換度
が28〜30重量%で、ヒドロキシプロピル置換度が7
〜12重量%であるヒドロキシプロピルメチルセルロー
スは、離水率が高く、好適である。上記置換度はJ.
G.Gobler,E.P.Samsel,and
G.H.Beaber,Talanta,9,474
(1962)に記載されているZeisel−GCによ
る手法に準じて測定できる。
は、このほかにヒドロキシエチルセルロースやヒドロキ
シプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースの
ごときセルロースエーテルも知られているが、これらの
セルロースエーテルは加熱により強固なゲルを形成しな
いため、本発明の目的を達することができない。
バインダーとして使用される上で溶液に適性な粘性をも
たせることが必要である。溶液の粘性はバインダーの濃
度を調整することで制御しうるが、比較的低濃度で必要
な粘性を経済的に付与できるバインダーとして、JIS
K2283−1993に規定されるウベローデ粘度計
において、その2重量%水溶液の20℃における測定粘
度値が20,000mPa・s以上であるセルロースエ
ーテルを用いるのが好ましい。なお、セルロースエーテ
ルは一般に天然のセルロースを出発原料として製造され
るが、知られているセルロースの分子量の最大は150
万程度であり、これにより製造しうるセルロースエーテ
ルの前述の測定方法による粘度は最大でも400,00
0mPa・s程度と推測される。
は、特に限定されないが、その製造方法の例としては、
特許第935023号、特許第2119115号、特許
第3001401号に記載されているような製造方法を
採用し得る。
水溶性バインダーの使用範囲としては、特に限定されな
いが、前述のごときセラミック成形型を造型する際のバ
インダー用途、段ボール紙や工作用紙類を材料とした造
型用バインダー、ガラス、ガラスセラミック、水不溶性
の金属等の無機粉体やモレキュラーシーブ、炭素、及び
それらの組み合わせからなる材料類による造型用のバイ
ンダーなどとして使用することができる。セラミック及
びガラスセラミックの種類としては、焼成により主成分
がガラスセラミックやセラミックとなる材料も含めて、
米国特許第3885977号に記載されているようなコ
ージライトやムライト、ベントナイトなどの粘土、タル
ク、ジルコン、ジルコニア、スピネル、アルミナ及びそ
れらの前駆体、炭化物(例えば炭化ケイ素)、窒化物
(例えば窒化ケイ素)、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リチ
ウムアルミノケイ酸塩、アルミナシリカ、チタニア、溶
融シリカ、ホウ化物、ソーダ石灰、アルミノケイ酸塩、
ホウケイ酸塩、ソーダバリウムケイ酸塩などがあげられ
る。
ルミニウム、金属ケイ素、ランタニド金属、アルカリ土
類金属及びこれらの金属類からなる合金もあげられる。
適した大きさの孔を有する物質であり、活性炭や炭素モ
レキュラーシーブ、ゼオライト、メタロフォスフェー
ト、シリコアルミノホスフェート、及びこれらの組み合
せ材料などがあげられる。
定されないが、本発明のバインダーを利用する造型方法
としては押出成形、射出成形、スラリーの鋳型流し込み
成形、ドクターブレードシート成形などがあげられる。
特に造型した後の保形性を維持し、後の乾燥工程までの
保形成が重要となる押出成形や射出成形において、本バ
インダーはより効果を発揮する。本発明では、所望の特
性になる成形材料を用いればよいが、セラミック成形組
成物に対し、本発明のバインダーを3〜20重量%配合
させることが望ましい。また、本発明のバインダーを用
いて成形する場合、加熱温度は60〜105℃が好まし
い。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。なお、下記例で%は重量%を示す。 〔実施例,比較例〕メトキシル基、ヒドロキシプロポキ
シル基、ヒドロキシエトキシル基、エトキシル基、カル
ボキシメチル基が表1に示す値で、JIS K2283
−1993に規定されるウベローデ粘度計においてその
2重量%水溶液の20℃における測定粘度が表1に示さ
れる各種セルロースエーテルを用いて、離水率、熱ゲル
の固さ、乾燥速度を以下のように評価した。 (離水率及び熱ゲルの固さ)20℃に保たれた表1記載
のセルロースエーテルの2.5重量%の水溶液30gを
30mlのビーカーに入れ、家庭用の電子レンジ(60
0W)のレンジ弱(180W相当)において3分間の加
熱により、ゲルを形成させた後、形成したゲルをシャー
レに移し、さらに電子レンジで4分間加熱した時点でゲ
ルより分離した水と水蒸気をあわせた重量を測定し、形
成されたゲルに対してゲルよりしみ出した水と水蒸気を
合わせた重量%を離水率として測定し、表1に示した。
シャーレに移す前のゲルの状態を観察し、自立可能な形
状のものを水溶液の熱ゲル固さ○とし、形状が全く観察
されず液状となって流れてしまうものを水溶液の熱ゲル
固さ×として、表1に示した。 (乾燥速度)表1に示すセルロースエーテルの2.5重
量%水溶液10gを直径85mmのシャーレに入れ、8
0℃のオーブン中で4時間乾燥した時に水分が十分なく
なって乾燥しているものを乾燥速度○とし、水分が残留
しているものを乾燥速度×として評価した。結果を表1
に示す。
に、本発明に規定したセルロースエーテルを使用すると
ゲル強度も高く、乾燥速度も速いバインダーとなること
がわかる。
接着性も良好なものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 離水率が30重量%以上の水溶性アルキ
ルセルロース及びヒドロキシアルキルアルキルセルロー
スから選ばれる水溶性セルロースエーテルの1種又は2
種以上からなることを特徴とする水溶性バインダー。 - 【請求項2】 アルキルセルロースがメチルセルロース
であり、ヒドロキシアルキルアルキルセルロースがヒド
ロキシプロピルメチルセルロースである請求項1記載の
水溶性バインダー。 - 【請求項3】 ヒドロキシプロピルメチルセルロースの
メトキシル置換度が28〜30重量%で、ヒドロキシプ
ロピル置換度が7〜12重量%である請求項2記載の水
溶性バインダー。 - 【請求項4】 JIS K2283−1993に規定さ
れるウベローデ粘度計において、2重量%水溶液の20
℃の粘度測定値が20,000mPa・s以上のセルロ
ースエーテルを用いる請求項1,2又は3記載の水溶性
バインダー。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000230289A JP3753227B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 水溶性バインダー |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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JP3753227B2 JP3753227B2 (ja) | 2006-03-08 |
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ID=18723269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000230289A Expired - Lifetime JP3753227B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 水溶性バインダー |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3753227B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN109401672A (zh) * | 2017-08-16 | 2019-03-01 | 海安科皓纺织有限公司 | 一种胶水 |
CN109423233A (zh) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 海门市卓维纺织品有限公司 | 一种绿色环保胶水 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000230289A patent/JP3753227B2/ja not_active Expired - Lifetime
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EP2345627A3 (en) * | 2010-01-14 | 2013-05-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Water-soluble binder and ceramic molding composition |
US8728224B2 (en) | 2010-01-14 | 2014-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Water-soluble binder and ceramic molding composition |
EP2468467A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Ceramic extrusion molding composition and binder |
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