JP2703108B2 - 固形状接着剤 - Google Patents

固形状接着剤

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアン
モニウム塩をゲル化剤として用いた固形状接着剤の改良
に関するものである。
[従来の技術] 近時、固形状接着剤が開発され、特に事務用のりとし
て実用に供されている。この時、ゲル化剤としてベンザ
ル化ソルビットや脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩が主として用いられている。
ゲル化剤としてベンザル化ソルビットを使った固形状
接着剤は、ベンザル化ソルビットを溶解するために有機
溶剤を使用しなければならず、これが感圧紙(例えば伝
票類に使われているノンカーボン紙)や感熱紙(例えば
インキを使用しない熱ドット式ファックス用紙)を接着
した時、変色や消色の原因となっていた。又、有機溶剤
を使うことによる安全衛生面についても問題を有してい
た。この点、ゲル化剤として脂肪族カルボン酸のアルカ
リ金属塩又はアンモニウム塩を使った固形状接着剤は前
記のベンザル化ソルビットの接着剤に比べ、感熱紙や感
圧紙の変色、消色及び安全衛生面の問題がない。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩は接着力にマイナスに働く物質であ
り、使用に適したゲル強度にするためにこれらゲル化剤
の添加濃度を増すと接着力の低下が見られ、ゲル化剤の
添加濃度を減じると、接着力の向上はできるが、反面ゲ
ル強度及び耐熱性の低下が見られる。そのため使用に適
したゲル強度で接着力を向上させることは従来難しかっ
た。
また固形状接着剤は、主成分の接着用樹脂として、通
常、高価なポリビニルピロリドンを使用することが多
く、又紙の接着後のしわを防止するため蒸発残分を35〜
50%に調整しており、これは主に接着主成分からなって
いる。ポリビニルピロリドンも一般に分子量が40000〜7
00000のものが使用されているが、接着用樹脂として効
力があるものは高分子量タイプで、低分子量タイプは接
着用樹脂としてではなく主として蒸発残分や粘度の調整
用として使用されている。これらは高価であるため、原
料単価も高くなっている。
ところで、一般の接着剤では、接着剤単価を下げるた
め、充填増量剤の添加が行われるが、固形接着剤にこれ
ら一般的な増量剤(炭酸カルシウム、アルミニウムシリ
ケート、酸化珪素、酸化マグネシウム、デンプン、タル
ク、ベントナイト等)を添加すると、ゲル化しなかった
り、粘度が上昇し、容器への充填性(生産性)に問題が
生じ、塗布性が悪くなる等の問題がある。又、低分子量
タイプのポリビニルピロリドンを脂肪族カルボン酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩系で添加すれば黄変す
る問題もあった。本発明は脂肪族カルボン酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩使用の固形状接着剤が有する
前述の問題点を解決し、安価で高性能な固形状接着剤を
提供することを目的としたものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者らはこれらの問題点を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、塗布性及び接着性の低下がなく、炭素原子
8〜36個を有する脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩のゲル形成能を補強する物質を見い出
し、又、粘度上昇がなく、充填性(生産性)のよい増量
剤や耐熱性の低下のない物質を見い出し、これを配合し
た固形状接着剤を開発したものである。
本発明は、接着用樹脂としてポリビニルピロリドンを
用い、ゲル化剤として脂肪族カルボン酸のアルカリ金属
塩又はアンモニウム塩を用いる固形状接着剤において、
塩類、水溶性増量剤、金属イオン封鎖剤を、塩類単独で
又は塩類と水溶性増量剤とを併用し若しくはこれらに金
属イオン封鎖剤を更に併用して配合してなる固形状接着
剤である。
本発明に使用する塩類としては、水溶液中で一価の金
属陽イオンを放出する無機の塩類、例えば塩化ナトリウ
ム、硝酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム等の無機のナ
トリウム塩、硝酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウ
ム等の無機のカリウム塩、又は水溶液中で一価の金属陽
イオンを放出する有機の塩類のうちギ酸ナトリウム、酢
酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウ
ム、安息香酸ナトリウム若しくはフタル酸ナトリウムを
用いるのがよい。配合量は全量に対して0.1〜4wt%がよ
く、0.1wt%未満では固形状接着剤のゲル強度の補強効
果がなく、4wt%を越えるとゲル化しなかったり、増粘
したり、塗布性が悪くなる。好ましくは0.5〜3wt%であ
る。又塩の中には軟化点を上昇させ、耐熱性を向上させ
るものもある。
本発明に用いる水溶性増量剤としては、糖類、澱粉分
解物、タンパク質分解物、水溶性アミノ酸、尿素、チオ
尿素があげられるが、好ましくは、取扱い、毒性、価格
等を勘案し、糖類、澱粉分解物がよい。ここで糖類とし
ては単糖類又はオリゴ糖類が好適で、単糖類ではトリオ
ース、テトロース、ペントース、ヘキソース等で、オリ
ゴ糖類ではマルトース、ラクトース、スクロース等の2
糖類、ラフィノース、ゲンチアノース等の3糖類などが
上げられるが、単糖類又はオリゴ糖類(10糖類まで)で
あれば上記に限定されるものではない。
又、単糖類でCH2OH基を2つ以上もつものあるいはオ
リゴ糖類でCH2OH基を2個以上もつもの、詳しくは単糖
類のケトース、単糖類のアルドースでは糖アルコール
(D−フルクトース、D−グルシトール、ガラクチトー
ル等)、オリゴ糖類ではショ糖(スクロース)、α−セ
ロビオース、β−マルトース等がゲル強度の補強にも効
果がある。上記以外でも糖類でCH2OH基を2個以上もつ
ものであればゲル強度を補強させることも可能である。
澱粉分解物としては、アミロース、水あめ、デキスト
リンが上げられる。
水溶性増量剤としての配合量は、固形状接着剤全量に
対して約5%〜50%まで配合できるが、好ましくは10%
〜30%である。
金属イオン封鎖剤としてはエチレンジアミン四酢酸及
びその誘導体で、以下略号で記述すると、EDTA、EDTA2N
a、EDTA4Na、EDTA3Na、HEDTA3Na、DTPA5Na、TTHA6Na、N
TA3Na、EDTAの特殊アミン塩、EDTA2NH4、EDTA3NH4、EDT
A3K、さらに有機酸、無機酸及びその誘導体、詳しくは
グルコン酸、グルコン酸ナトリウム塩、クエン酸、クエ
ン酸ナトリウム塩、酒石酸、酒石酸ナトリウム塩、ピロ
リン酸、ピロリン酸ナトリウム塩、トリポリリン酸、ト
リポリリン酸ナトリウム塩などが上げられるが、金属イ
オン封鎖剤であればこれらに限定されるものではない。
金属イオン封鎖剤の配合量は固形状接着剤全量に対して
約0.1%〜5.0%まで配合できる。
ゲル化剤として用いる脂肪族カルボン酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩の脂肪酸は、炭素数8〜36個で
あればどれでもよいが、好ましくは炭素数12のラウリン
酸、炭素数14のミリスチン酸、炭素数16のパルミチン
酸、炭素数18のステアリン酸などである。
固形状接着剤の接着剤樹脂としては、ポリビニルピロ
リドンが適している。
その他に湿潤剤、防腐剤、香料、着色剤等を配合して
もよい。
[作用] 本発明は以上の構成で、塩類の添加は脂肪族カルボン
酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩を使用した固形
状接着剤のゲル強度を増大せしめる。そのため、使用に
適したゲル強度を維持させ、接着力にマイナスに働く脂
肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩を
減量することが可能である。
また糖類等の水溶性増量剤を添加することにより、充
填時の粘度を上げず、充填性(生産性)に悪影響がな
く、接着成分の一部置き換えが可能で、接着性、塗布性
の問題も生じない。又、接着剤としてポリビニルピロリ
ドンの低分子量タイプを使用する必要はなく、黄変する
問題もない。さらに、脂肪族カルボン酸のアルカリ金属
塩又はアンモニウム塩の減量による耐熱性の低下は金属
イオン封鎖剤の添加で改良できる。
[実施例] 実施例1 水62部を添加し攪拌しながら第1表及び第2表に示し
たミリスチン酸ナトリウム7部、高分子量タイプのポリ
ビニルピロリドン〔BASF社製「ルビスコールK-90」(商
品名)〕16部、低分子量タイプのポリビニルピロリドン
〔BASF社製「ルビスコールK-30」(商品名)〕14部、塩
化ナトリウム1部を添加し、90℃で1時間攪拌して均一
にする。内容物を口紅式容器に注いで放冷する。
実施例2〜13、比較例1〜4も同じ方法で第1表及び
第2表に示した配合剤を用いて作製する。なお配合量は
いずれも重量部である。
表中、アミコールNo.1(商品名)は日殿化学社製のデ
キストリンであり、ニップシールE-150(商品名)は日
本シリカ工業社製の酸化ケイ素である。HEDTA3Naは帝国
化学社製クレワットOH300(商品名)を用いた。
次にこれらのゲル強度、接着強度、粘度、軟化点つい
て試験を行なった。以下その試験方法を述べる。
(ゲル強度試験)−不動工業株式会社製のレオメーター
(NRM-2010J-CV)に圧縮・弾性測定用アダプター(15
φ)を取り付け、試料台速度20mm/分で25℃におけるサ
ンプル(14φ×5mm)の破砕される時の強度をグラム単
位で測定する。
(接着強度試験)−不動工業株式会社製のレオメーター
(NRM-2010J-CV)に食品引張測定用アダプター(15φ)
を取り付け、サンプルを均一に25mm幅のクラフト紙に塗
布して張り合わせた後、試料台速度20mm/分、25℃で180
°剥離される時の強度をg/25mm単位で測定する。
(粘度試験)−東京理化器械株式会社製のE型粘度計
で、80℃における1r.p.mの粘度を測定する。
(軟化点試験)−ビーカーにサンプルと温度計をセット
して加熱溶解後、冷却しゲル化させ、再度加熱し、軟
化、変形し始める温度を温度計で測定する。
第1表に示した比較例1、実施例1〜3より、塩類の
添加はゲル強度を増大せしめることが解る。従って実施
例4〜5より、塩類の添加は脂肪族カルボン酸のアルカ
リ金属塩又はアンモニウム塩の減量を可能とし、また実
施例5では樹脂成分の減量が可能であり、いずれも接着
強度は高くなることが解る。比較例2では塩化ナトリウ
ム5%添加で塩析が生じ、ゲル化しなかった。
実施例7〜11より、糖類(単糖類及びオリゴ糖類)及
びデンプン分解物、尿素の添加は、粘度上昇がなく、充
填性(生産性)がよいことが解る。またソルビトール、
サッカロース添加はゲル強度も増大していることが解
る。いずれの場合も比較例3に比し、接着強度は上って
いる。一般的な増量剤を添加した比較例3、比較例4は
過剰な粘度上昇を示したり、ゲル化しなかった。
塩類と水溶性増量剤とを併用して配合している実施例
12より、脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモ
ニウム塩を減量することによって接着強度が上り、一方
無機塩の添加によって適当なゲル強度が保持され、また
軟化点が上昇して耐熱性が向上していることが解る。
同様に併用して配合している実施例13より、脂肪族カ
ルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩の減量に
より低下すると考えられる軟化点温度を金属イオン封鎖
剤によってさらにおぎなえることが解る。
これらは固形状接着剤のゲル強度を変えることなく脂
肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩の
添加濃度を減少させ、接着力の増大、又は接着性樹脂の
減量を可能にしている。
[発明の効果] 本発明は以上のような構成であるから、塩類の配合
は、脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウ
ム塩を使用した固形状接着剤のゲル強度を増大せしめ、
その結果として、接着力の増大に寄与でき、さらに水溶
性増量剤を添加することによって接着性能、塗布性及び
耐熱性の低下がなく、また金属イオン封鎖剤を配合する
ことによって耐熱性が向上し、従来より安価な固形状接
着剤の製造が可能となり、事務用のりの安全・衛生の
面、オフィスレディへののり付け作業の快適さを提供す
ることが可能となった。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接着用樹脂としてポリビニルピロリドンを
    用い、炭素原子8〜36個を有する脂肪族カルボン酸のア
    ルカリ金属塩又はアンモニウム塩をゲル化剤とする固形
    状接着剤において、水溶液中で一価の金属陽イオンを放
    出する無機の塩類又はギ酸ナトリウム、酢酸ナトリウ
    ム、酒石酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、安息香酸
    ナトリウム及びフタル酸ナトリウムの中から選ばれた有
    機の塩類を配合してなる固形状接着剤。
  2. 【請求項2】炭素原子8〜36個を有する脂肪族カルボン
    酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩をゲル化剤とす
    る固形状接着剤において、水溶性増量剤を請求項1記載
    の塩類と併用で配合してなる固形状接着剤。
  3. 【請求項3】金属イオン封鎖剤を配合してなる請求項1
    又は2記載の固形状接着剤。
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