JP2521534B2 - 接着剤組成物 - Google Patents

接着剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、接着剤組成物に関し、特には耐水性に優れ
た水溶性の接着剤組成物に関するものである。
[従来の技術、解決すべき課題] 澱粉系糊剤は、従来から紙類の接着剤、織物用接着
剤、紙のコーテイングなどの表面処理剤や内部添加剤、
ガラス瓶等へのラベル貼り用として経済的に使用できる
ところから賞用されている。
しかしながら、こうした澱粉系糊剤は耐水性に乏しい
ために、接着部分が水に濡れたり、高湿度下に置かれる
と、接着部分から剥がれることがある。
近年、特に酒類や飲料製造業界、製紙、製袋、紙管、
紙器、繊維工業等において製品の品質の向上及び生産の
高能率化への要求が高まり、それにつれて接着力の増
強、耐水性の付与、あるいは糊剤の作業時及び貯蔵時に
おける安定性の向上、更には作業速度の上昇に対する適
応性等の諸条件を満たすことが求められている。
こうしたことから、従来、澱粉にユリア樹脂、フェノ
ール樹脂、ケトン樹脂、レゾルシン樹脂等を強制混合す
ることにより、ある程度の要求を満たしてきたが、こう
したものは糊剤の貯蔵安定性が強く、分離したり、増
粘、ゲル化が起り、特に低温下ではその傾向が一層顕著
であり、使用することが困難であった。
また、これらの糊剤では各種自動機械による処理速度
の高速化に十分に対応できない。現在、ラベラーによる
ラベル貼りでは、従来10〜300bpm(bottle per minut
e)程度であつたものが、1000bpmの能力を持つものも現
われ、ラミネーターによる各方式によるラミネーション
時には、通常10〜100m/minのものから更に250m/minに及
ぶものもあり、サツクマシンによる製函、製袋等におい
ても同様の状況下にあつて、更に生産性を高めるために
一層の高速化が要望されているけれども、これらの糊剤
では満足な作業適性が得られない。この作業適性を阻害
する原因としては、糊剤の経時安定性が悪いために老化
物が生成して接着力が低下し、糊液粘度が不安定なため
に生ずる糊剤塗布量の不均一と変動、ロール類、プレー
ト類上での糸引き、飛び散り、増粘、分離、ゲル化等が
あり、また、耐水性の向上させる為に混合した樹脂成分
が使用機械器具の洗浄を困難にしている。
また、耐水性を与えるものとして炭酸ジルコニウムア
ンモニウムが良好な結果を与えることは知られている。
澱粉系糊剤に添加するとすぐに増粘、ゲル化又は固化し
てしまうために、二液型としてしか使用することができ
ず、一液型として上記ラベル貼り等に適用することはで
きなかった。
本発明物は、これらの点に関して鋭意研究の結果、良
好な接着剤を得て、本発明を完成したものである。
[課題解決の手段] 本発明は、澱粉系糊剤等の水溶性接着剤と、炭酸ジル
コニウムアンモニウムの水溶液と、弱酸性の酸のアンモ
ニウム塩を共存状態に置くことにより、良好な接着力、
耐水性を有し、高速機械にも適応できるような作業適性
に優れ、かつ貯蔵安定性も良い接着剤組成物を得るよう
にしたものである。
上記の如く、澱粉系糊剤に炭酸ジルコニウムアンモニ
ウムを加えるとすぐに固化するため、二液型としてしか
使用できないけれども、これに炭酸水素アンモニウムそ
の他の弱酸性の酸のアンモニウム塩を加えることによ
り、長く液状の状態が安定に保持され、一液型の接着剤
として使用することができる。
上記水溶性接着剤である澱粉系糊剤には、小麦澱粉、
馬鈴薯澱粉、とうもろこし澱粉、タピオカ澱粉などの天
然澱粉や、加工澱粉すなわち酸化澱粉、可溶性澱粉、デ
キストリン、各種エステル化澱粉(酢酸エステル、硝酸
エステル、リン酸エステルその他)、各種エーテル澱粉
(メチルエーテル、カルボキシメチルエーテル、カルボ
キシエチルエーテルその他)などがあり、これらを必要
に応じて適宜、熱、酸、アルカリ、酵素などで変性させ
るなどし、またこれらを単独又は適宜混合し、糊化して
使用する。こうした澱粉系糊剤は用途に応じて種々の濃
度にされるが、通例、不揮発分が約10〜70%程度、好ま
しくは20〜50%に調整するとよい。こうした澱粉系糊剤
の他、にかわ、ゼラチン等のコラーゲン系接着剤、カゼ
イン、などを広く用いることができる。また、メチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロースその他のセルロ
ース誘導体を主原料とするセルロース系接着剤、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエ
ーテル、酢酸ビニルエマルジョン、天然又は合成ゴムラ
テックス、合成樹脂ラテックス、アラビアガム等の各種
ガムのようなものにあっては、炭酸ジルコニウムアンモ
ニウムを加えてもすぐにゲル化が起こらない場合もある
が、本発明を適用すれば一液型の接着剤として長期に安
定状態を保持することができて有用である。
上記炭酸ジルコニウムアンモニウムは、一般に(NH4)3
Zr(OH)2(CO3)3の形で水溶液として存在するものと考え
られており、これを二酸化ジルコニウムとして計算した
ときに約13〜22%含有する溶液が通例用いられるが、こ
の濃度に限られるものではなく、適宜のものが使用でき
る。
添加するアンモニウム塩は、上記炭酸水素アンモニウ
ムの他、例えば炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、
プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウムやカプロ
ン酸アンモニウムなどの飽和脂肪族のアンモニウム塩、
アクリル酸アンモニウムやブテン酸アンモニウムなどの
オレフインモノカルボン酸のアンモニウム塩、マロン酸
アンモニウム、コハク酸アンモニウムやアジピン酸アン
モニウムなどの飽和ジカルボン酸のアンモニウム塩、フ
マル酸アンモニウムやマレイン酸アンモニウムなどの不
飽和ジカルボン酸のアンモニウム塩、乳酸アンモニウ
ム、グリセリン酸アンモニウムや酒石酸アンモニウムな
どのオキシカルボン酸のアンモニウム塩その他のものが
あり、弱酸系の酸のアンモニウム塩が好ましい。これら
のアンモニウム塩は、単独若しくは2種以上のものを混
合し、水溶液にして上記水溶性接着剤の中に加えたり、
水溶性接着剤の中へ又はその製造過程において酸とアル
カリの形で添加してアンモニウム塩を生成させるように
したり、また炭酸ジルコニウムアンモニウム水溶液の中
に溶解して使用することができ、このようにして水溶性
接着剤と炭酸ジルコニウムアンモニウムと弱酸性系の酸
のアンモニウム塩が混合される。
上記水溶性接着剤は、前記の如く不揮発分が約10〜70
%程度の水溶液の形で用いられるが、その不揮発分100
重量部に対して、炭酸ジルコニウムアンモニウムは二酸
化ジルコニウムとして固形分換算して約0.5〜22重量部
を添加し、弱酸性系の酸のアンモニウム塩は約0.1〜5
重量部程度を添加することによつて良好な結果を得るこ
とができる。
この接着剤組成物は、一液型の接着剤であり、良好な
接着力と耐水性を有すると共に、長期の貯蔵安定性にも
優れており、例えば上記澱粉系のものをガラス瓶へのラ
ベル貼り用として用いた場合、更に高速機械適性と、低
温下における流動性にも優れており、水分を乾燥させる
等の札貼養生後に水中の浸漬しても剥離しない安定した
接着状態を作ることができる。また水洗性も良好である
ので、ラベラーその他の機械器具の洗浄作業も手軽にで
きる。
[実施例] 実施例 1 不揮発分33.5%の澱粉系糊剤(トキワノール600、出
願会社製)100重量部に対して、炭酸水素アンモニウム
0.35重量部を水2.8重量部に溶解し、添加混合後、炭酸
ジルコニウムアンモニウムの水溶液(BACOTE20、Magnes
ium Electron社製、二酸化ジルコニウムとして20%の含
有物)3.5重量部を常温で混合、攪拌し、接着剤組成物
を得た。
実施例 2 実施例1において炭酸水素アンモニウム0.175重量
部、水を1.4重量部、炭酸ジルコニウムアンモニウムの
水溶液を7重量部としたもの。
実施例 3 実施例1において炭酸水素アンモニウム0.175重量
部、水を1.4重量部、炭酸ジルコニウムアンモニウムの
水溶液を10.5重量部としたもの。
比較例 1〜3 実施例1〜3において、前記の炭酸水素アンモニウム
および水を配合しない他は、比較例1は実施例1と比較
例2は実施例2と、比較例3は実施例3と夫々同一処方
で配合し、接着剤組成物を得た。
比較例 4 実施例1における澱粉系糊剤(トキワノール600)そ
のもの。
(試験) 上記実施例1〜3及び比較例1〜4の接着剤組成物に
ついて、下記(1)〜(4)に示す事項について、測
定、試験を行った。
(1) 粘 度 :JIS K6838に準じ、ビスコテスター
(リオン株式会社製)により測定。
(2) pH :JIS K6837による。
(3) 不揮発分:JIS K6839による。
(4) 耐水性試験 四六判、73kg/連の片アート紙よりなる楕円形ラベフ
(長径99mm、短径78mm)に、接着剤組成物をバーコータ
ーNo.7にて塗布量15〜20g/m2となるように塗布し、直ち
に硬質板ガラスの端からラベルの長径方向に22mmを残し
て貼り付け、指圧にて界面の気泡を追い出しながら圧着
し、その後20℃、65%RH雰囲気中で48時間養生した。
貼り残したラベルの下端に24gの錘を付け、30±1℃
の恒温水槽中に垂直に吊るし、貼り付けたラベルのズ
レ、浮き、一部剥離または剥落を生ずるまでの時間をも
つて耐水性の評価をした。
(結果) 上記試験の結果を別表に示す。
尚、各実施例のものでは3ヶ月経過後においても外観
の変化は見られなかった。
(考察) 実施例の接着剤組成物では、良好な耐水性が発現して
おり、また3ヶ月経過後においても粘度変化、pH変化が
見られないことが判る。なお、炭酸ジルコニウムアンモ
ニウムの水溶液の澱粉系糊剤への直接添加は直ちにゲル
化を招き一液性の接着剤とすることは不可能である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水溶性接着剤と炭酸ジルコニウムアンモニ
    アの水溶液と弱酸性系の酸のアンモニウム塩を含有する
    ことを特徴とする接着剤組成物。
  2. 【請求項2】上記水溶性接着剤は、澱粉系糊剤である請
    求項1記載の接着剤組成物。
  3. 【請求項3】上記弱酸性系の酸のアンモニウム塩は、複
    数種のアンモニウム塩を含む請求項1または2記載の接
    着剤組成物。
  4. 【請求項4】澱粉系糊剤の不揮発分100重量部に対し
    て、炭酸ジルコニウムアンモニウムの水溶液を二酸化ジ
    ルコニウムの固形分として0.5〜22重量部と弱酸性系の
    酸のアンモニウム塩0.1〜5重量部を含有する請求項2
    または3記載の接着剤組成物。
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