JP2010241972A - 製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ＶＯＣの低排出性を確保し、本を廃棄物として処理する際にリサイクル性が問題とならず、完成した本の製品精度に優れ、その接着剤は作業の高速性と低コストの要請にかなう印刷（オフセット印刷、グラビア印刷、シルク印刷）可能な、マイクロカプセル化されたものであり、加圧接着が可能となる製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システムを提供すること。
【解決手段】 架橋剤又は重合開始剤を封入したマイクロカプセルを、アクリレート系又はポリオール系のいずれかから選択される粘着剤に分散させて得られることを特徴とする製本用接着剤。
【選択図】図１

Description

本発明は、環境負荷（ＶＯＣの低排出性、廃棄物のリサイクル性）の小さな製本用接着材及び製本システムに関する。

商業印刷における製本作業では、本を構成している紙を高速で美しく綴じる必要があることより、ＣＲやゴム系などの溶剤型の接着剤が主として使用されている。
最近、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン型接着剤やＥＶＡ系ホットメルト型接着剤が使われだしているが、浮遊粒子状物質や光化学オキシダント問題の原因となるＶＯＣ（揮発性有機化合物）の低排出性と廃棄物のリサイクル性を考慮しなくてはならず、より進化した製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システムの開発が求められている。

とくにＶＯＣに関しては、乾燥工程における各接着剤が１％以上含まれる場合には、その作業環境の管理が必要となっている。また多くの接着剤は紙のリサイクルの際の残渣が大量に残るため、３Ｒの分別作業に問題を発生させる。

上記に説明した従来の製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システムによれば、ＶＯＣの低排出性が確保されておらず、さらには製本された本（パンフレット及び本の両方を含む意味）を廃棄物として処理する際にリサイクル性が問題となっていた。

特に製本に溶剤型の接着剤を使用した場合には、その溶剤によってはＶＯＣリストに掲載される溶剤であることより、依然として上記の問題点を解決できないという問題点があった。
ついでエマルジョン型接着剤を使用した場合には、本を構成する素材である紙基材が水分に敏感であることから、その水分で完成した本の製品精度も劣るという問題点があった。
さらにホットメルト型接着剤を使用した場合には、ホットメルトを溶かす際の熱が紙基材への変形要因となるため、その熱で完成した本の製品精度も劣るという問題点があった。

本発明は、ＶＯＣの低排出性を確保しつつ、本を廃棄物として処理する際にリサイクル性が問題とならず、完成した本の製品精度に優れ、そこで使用される接着剤は作業の高速性と低コストの要請にかなう印刷（オフセット印刷、グラビア印刷、シルク印刷）可能な、マイクロカプセル化されたものであり、加圧接着が可能となる製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システムを提供せんとするものである。

特表２００４−５２５００７号公報

本発明に係る製本用接着剤の請求項１のものは、架橋剤又は重合開始剤を封入したマイクロカプセルを、アクリレート系又はポリオール系のいずれかから選択される粘着剤に分散させて得られることを特徴とする製本用接着剤である。

請求項２のものは、粘着剤がアクリレート系であり、マイクロカプセルにはアゾ系重合開始剤又はペルオキシド系重合開始剤が封入されていることを特徴とする請求項１記載の製本用接着剤である。

請求項３のものは、粘着剤がポリオール系であり、マイクロカプセルにはイソシアネート系オリゴマーからなる架橋剤が封入されていることを特徴とする請求項１記載の製本用接着剤である。

請求項４のものは、反応希釈剤を添加したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製本用接着剤である。

請求項５のものは、マイクロカプセルが１０ミクロン〜１００ミクロンの大きさであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の製本用接着剤である。

請求項６のものは、架橋剤又は重合開始剤を封入したマイクロカプセルを、アクリレート系又はポリオール系のいずれかから選択される粘着剤に分散させて得られる製本用接着剤を製本接着部位に塗布する直前に混合し、この混合された製本用接着剤を印刷又は刷毛塗布の手段で製本接着部位に塗布し、製本時の圧力で前記マイクロカプセルを圧壊して二次接着強度を確保することを特徴とする製本システムである。

本発明に係る製本用接着剤は、ＶＯＣの低排出性を確保し、本を廃棄物として処理する際にリサイクル性が問題とならず、完成した本の製品精度に優れ、その接着剤は作業の高速性と低コストの要請にかなう印刷（オフセット印刷、グラビア印刷、シルク印刷）可能な、マイクロカプセル化されたものであり、加圧接着が可能となるという効果を発揮し、また本発明に係る製本システムは上記の製本用接着剤が発揮する効果をすべて発揮できる上に、さらには製本コストを低減させることができるなどの優れた効果を発揮できる。

製本用接着剤の製造
１．アゾ系重合開始剤のマイクロカプセル／アクリレート系粘着剤
（１）アゾ系重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリルなど）又はペルオキシド系重合開始剤（クメンヒドロペルオキシドなど）の溶液をゼラチン水溶液に分散してマイクロカプセルを得る。
（２）得られたマイクロカプセルをアクリレート系粘着剤に分散して製本用接着剤を製造する。

２．イソシアネート系重合開始剤のマイクロカプセル／水溶性高分子
（１）多官能性イソシアネート（プレポリマー）を溶媒（塩化パラフィン）に溶解してマイクロカプセルを得る。
（２）得られたマイクロカプセルを水溶性高分子（ポリオール）水溶液に分散して製本用接着剤を製造する。

以下、図面を参照して本発明の製本用接着剤及びその接着剤を使用した製本システムの実施の形態を説明するが、本発明はこれらの実施の形態に制限されるものではない。
図１は、本発明にかかる製本用接着剤の、マイクロカプセルの製造法を示す模式図であり、図２は、同製本用接着剤の製造法を示す模式図である。
図３は、同製本用接着剤を紙基材に塗布した状態を示す模式図である。
図４は、同製本用接着剤を使用した製本システムのフロー図である。
図５は、同製本用接着剤を直接印刷塗布する場合の印刷（塗布）工程で、オフセット印刷の場合の説明図、図６は同グラビア印刷の場合の説明図、図７は同シルク印刷の場合の説明図である。
図８は、同製本用接着剤を事前印刷後に塗布する場合の塗布工程の説明図であり、図９のａ，ｂ，ｃは、同製本用接着剤を塗布した後の折り工程の説明図であり、図１０は、同製本用接着剤を塗布した後に、接着のために圧力をかけてマイクロカプセルを圧壊する圧着工程の説明図であり、図１１は、製本の最終工程である化粧断ち工程の説明図である。

図１に示すように、撹拌容器１内に分散媒としてゼラチンなどのゼラチン水溶液２を充填しておき、そのゼラチン水溶液２内に、２，２−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系重合開始剤の溶液３、又はクメンヒドロペルオキシドなどのペルオキシド系重合開始剤の溶液４を充填し、撹拌機５で撹拌しながらマイクロカプセル６を得る。

ついで図２に示すように、ここで得られたマイクロカプセル６を、他に用意する撹拌容器１内のアクリレート系粘着剤７、又はポリオールなどの水溶性高分子の水溶液８のなかに分散することで製本用接着剤９を製造する。
ここで得られた製本用接着剤９は、本の素材となる紙基材１０の表面に印刷又は／及び塗布して、製本に利用される。（図３参照）

次に、図４に示すように製本用接着剤を使用した製本システムのフローを説明すると、まず得られた製本用接着剤９を印刷・塗布工程Ａ１で紙基材１０の表面に塗布し、その後折り工程Ａ２で紙基材１０の折り加工を行って本１１を製造し、その後圧着工程Ａ３で本１１を圧着することで、本１１に塗布されている製本用接着剤９の中に含まれるマイクロカプセル６を圧壊して、製本用接着剤の完全接着効果を発揮させる。
ついで、化粧断ち工程Ａ４で紙基材１０を束ねた本１１の不要縁部となる袋（小口）１２をスリッター１３で切断除去することで化粧仕上げを完了し、完成製品２０を得る。（図１１参照）

さらに詳しく、製本用接着剤を直接印刷塗布する場合の印刷（塗布）工程を説明する。
図５は、オフセット印刷の場合の説明図で、水舟２１の中に水を充填しておき、調量ローラー２２、水棒ローラー２３を介して版胴２４に水を塗布し、同時に付ローラー２５を介して版胴２４に製本用接着剤９を塗布し、この製本用接着剤９を版胴２４からブラン胴２６を経由して紙基材１０の適所に印刷塗布する。符号２７は、紙基材１０をブラン胴２６に押し付けるための圧胴である。

図６は、同グラビア印刷の場合の説明図で、容器３１の中の製本用接着剤９をファニッシャーローラー３２、版胴３３を経由して紙基材１０の適所に印刷塗布する。符号３４は、紙基材１０を版胴３３に押し付けるための圧胴、３５はドクターである。

図７は、同シルク印刷の場合の説明図で、製本用接着剤９をスクリーン枠４１に保持されたスクリーン４２を経由して、スキージー４３により紙基材１０の適所に印刷塗布する。符号４４は、スキージー４３を保持するスキージーホルダーであり、矢印は印刷方向を示している。

図８は、同製本用接着剤を事前印刷後に塗布する場合の塗布工程の説明図であるが、印刷が完了した紙基材１０の搬送中に、製本用接着剤９を塗布するものである。
ついで図９のａ，ｂ，ｃは、同製本用接着剤を塗布した後の折り工程の説明図であるが、ａは４ページ糊付けの折り方であり、ｂは８ページ糊付けの折り方であり、ｃは１６ページ糊付けの折り方であり、各図の塗布部５１の箇所に製本用接着剤９が塗布される。

すなわち、４ページの場合には、１箇所に線状に塗布部５１を形成する。
また８ページの場合には、本体コンベア（図示しない）上で１／４幅部分へ塗布部５１として糊付けし、その後二つ折ナイフ（図示しない）で直角二つ折りし、一バックルユニットコンベア（図示しない）上で真ん中に塗布部５１として糊付けし、一バックル（図示しない）で二つ折り後、袋（小口）部分を端切する。
さらに１６ページの場合には、本体コンベア（図示しない）上で１／４・３／４幅部分へ塗布部５１として糊付けし、その後二つ折りして、二つ折ナイフ（図示しない）の手前で１／４幅部分へ塗布部５１として糊付けし直角二つ折りし、ついで一バックルユニットコンベア（図示しない）上で真ん中に塗布部５１として糊付けし、一バックル（図示しない）で二つ折り後、袋（小口）１２部分を端切する。
上記した４ページ、８ページ、１６ページのいずれの場合でも、完成した本１１の背表紙に相当する部分が製本用接着剤９の塗布部５１位置になる。

図１０は、同製本用接着剤を塗布した後に、接着のために圧力をかけてマイクロカプセル６を圧壊する圧着工程の説明図であり、本１１の折りを仕上げるための製本用圧胴５２，５３の間を通過させ、その通過時の圧力で製本用接着剤の中のマイクロカプセル６を物理的に圧壊することで、マイクロカプセル内の架橋剤又は重合開始剤を漏出させ粘着剤と反応させて強力な接着効果を発揮させる。
この製本用圧胴５２，５３は、図１０に示すように本１１を全体的に圧着する構成であってもよいが、それ以外に接着剤を塗布した部分（折り部分）のみを部分的に圧着する構成のものであってもよい。

本発明によれば、製本を行う業界において利用することができる。

本発明にかかる製本用接着剤の、マイクロカプセルの製造法を示す模式図である。 同製本用接着剤の製造法を示す模式図である。 同製本用接着剤を紙基材に塗布した状態を示す模式図である。 同製本用接着剤を使用した製本システムのフロー図である。 同製本用接着剤を直接印刷塗布する場合の印刷（塗布）工程で、オフセット印刷の場合の説明図である。 同グラビア印刷の場合の説明図である。 同シルク印刷の場合の説明図である。 同製本用接着剤を事前印刷後に塗布する場合の塗布工程の説明図である。 ａ，ｂ，ｃは、同製本用接着剤を塗布した後の折り工程の説明図である。 同製本用接着剤を塗布した後に、接着のために圧力をかけてマイクロカプセルを圧壊する圧着工程の説明図である。 製本の最終工程である化粧断ち工程の説明図である。

１ 撹拌容器
２ ゼラチン水溶液
３ アゾ系重合開始剤の溶液
４ ペルオキシド系重合開始剤の溶液
５ 撹拌機
６ マイクロカプセル
７ アクリレート系粘着剤
８ 水溶性高分子の水溶液
９ 製本用接着剤
１０ 紙基材
１１ 本
１２ 袋（小口）
１３ スリッター
２０ 完成製品
２１ 水舟
２２ 調量ローラー
２３ 水棒ローラー
２４ 版胴
２５ 付ローラー
２６ ブラン胴
２７ 圧胴
３１ 容器
３２ ファニッシャーローラー
３３ 版胴
３４ 圧胴
３５ ドクター
４１ スクリーン枠
４２ スクリーン
４３ スキージー
４４ スキージーホルダー
５１ 塗布部
５２，５３ 製本用圧胴
Ａ１ 印刷・塗布工程
Ａ２ 折り工程
Ａ３ 圧着工程
Ａ４ 化粧断ち工程

Claims (6)

1. 架橋剤又は重合開始剤を封入したマイクロカプセルを、アクリレート系又はポリオール系のいずれかから選択される粘着剤に分散させて得られることを特徴とする製本用接着剤。
2. 粘着剤がアクリレート系であり、マイクロカプセルにはアゾ系重合開始剤又はペルオキシド系重合開始剤が封入されていることを特徴とする請求項１記載の製本用接着剤。
3. 粘着剤がポリオール系であり、マイクロカプセルにはイソシアネート系オリゴマーからなる架橋剤が封入されていることを特徴とする請求項１記載の製本用接着剤。
4. 反応希釈剤を添加したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製本用接着剤。
5. マイクロカプセルが１０ミクロン〜１００ミクロンの大きさであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の製本用接着剤。
6. 架橋剤又は重合開始剤を封入したマイクロカプセルを、アクリレート系又はポリオール系のいずれかから選択される粘着剤に分散させて得られる製本用接着剤を製本接着部位に塗布する直前に混合し、この混合された製本用接着剤を印刷又は刷毛塗布の手段で製本接着部位に塗布し、製本時の圧力で前記マイクロカプセルを圧壊して二次接着強度を確保することを特徴とする製本システム。
   
   

Images