JP4859022B2 - 段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は
[1](1)ジエン系共重合体がスチレンとブタジエン及びエチレン系不飽和カルボン酸単量体を0.1〜2.0重量%を含有し、(2)トルエン不溶分率が60〜99重量%であり、(3)数平均粒子径が220〜500nmである段ボール接着剤用該ジエン系共重合体ラテックス組成物、
[2] ジエン系共重合体がスチレンとブタジエン及びエチレン系不飽和カルボン酸単量体を0.1〜1.0重量%含有することを特徴とする[1]記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物、
[3] トルエン不溶分率が70〜90重量%であることを特徴とする[1]又は[2]記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物、
[4] 数平均粒子径が270〜480nmであることを特徴とする[1]から[3]のいずれか1項に記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物である。
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー ト、エチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1−3−ブチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,4−ブチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,5−ペンタジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ネオペンチルグリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ジエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、トリエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、テトラエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ポリプロピレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルトリ(メタ)アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、テトラメチロ−ルメタンテトラ(メタ)アクリレ−ト、アリル(メタ)アクリレ−ト2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等が挙げられる。
チルグリシジル(メタ)アクリレート、メチロール基含有モノマー、例えばN−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジメチロール(メタ)アクリルアミド、アルコキシメチル基含有モノマー、例えばN−メトキシメチルアクリルアミド
、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルア ミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド等、ヒドロ キシル基含有モノマー等が挙げられる。
キシシラン等が挙げられる。
シード粒子を使用する乳化重合においては、数平均粒子径の調整はシード粒子の添加量によって調整する。シード粒子の使用量が増加すると、乳化重合で発生する樹脂粒子の総数が増加し、数平均粒子径は低下する。シード粒子を使用しない乳化重合においては、数平均粒子径の調整は乳化剤量と開始剤量によって調整する。乳化剤量と開始剤量が増加すると、乳化剤ミセル中の単量体混合物と開始剤分子の反応の頻度が増大し、結果として乳化重合で発生する樹脂粒子の総数が増加し、数平均粒子径は低下する。
(1)ガラス転移温度(Tg/℃)
ジエン系共重合体ラテックスをガラス板上に流延し、90℃、30分で加熱乾燥して皮膜を形成させる。次いで得られた皮膜をTg測定容器に入れ、蓋をし、示差走査熱量計(セイコ−電子社製)にセットして昇温速度10℃/分で測定した。
(2)トルエン不溶分率(重量%)
ジエン系共重合体ラテックスをガラス板上に流延し、90℃、30分で加熱乾燥して皮膜を形成させる。次いで得られた皮膜0.5gをトルエン30g中に浸漬し、3時間しんとう後、300メッシュのステンレスメッシュでろ過する。このときのメッシュに残った未溶解物を乾燥し、その重量を0.5で除してトルエン不溶分率とする。
(3)粒子径(nm)
日機装株式会社製、MICROTRAC粒度分布計(型式:9230UPA)を用いて数平均粒子径(Rn)を測定した。粒子頻度f(Rp)については動的光散乱法によって計測し、解析プログラム(日機装株式会社製、Microtrac
Version 10.1.2-018SD)によって数平均粒子径(Rn)を算出した。
(4)接着剤の作成
固形分50重量%のジエン系共重合体ラテックスを200重量部、水を180重量部を混合し、これに硼砂2重量部、コーンスターチ98重量部を加えて攪拌し、スラリー状に調整する。これを10重量%の水酸化ナトリウム水溶液を20重量部添加し、90℃で2時間攪拌後冷却して接着剤を作成した。
(5)段ボール試験片の調整
50mm×85mmの大きさの片面段ボール(原紙構成:北陽HPW290g/HP200g)に得られた接着剤をロールコーターで約20g/m2(固形分)の塗工量になるように塗布した。続いて200℃のプレヒーター上にライナー原紙(王子SSK280g)を置き、上記の塗布面を下向きに重ね、2kgf/42.5cm2の加重下で30秒加熱接着をおこなった。これを、冷却後、室温23℃/湿度65%で24時間調湿して試験片とした。
(6)初期接着強さ(kgf/42.5cm2)
上記(5)と同様に作成した試験片を接着直後にJIS:Z0402に準じて剥離試験を行い、42.5cm2当たりの加重計算し初期接着強さとした。
(7)常態接着強さ(kgf/42.5cm2)
上記(5)で作成した試験片をJIS:Z0402に準じて剥離試験を行い、42.5cm2当たりの加重計算し常態接着強さとした。
(8)耐水接着強さ(kgf/42.5cm2)
上記(5)で作成した試験片を、60分間23℃の水に漬け、その後JIS:Z0402に準じて剥離試験を行い、42.5cm2当たりの加重計算し耐水接着強さとした。
(9)水離解性
上記(5)で作製した試料5gを小片に切断し、250gの水とともに家庭用ミキサ−で10分攪拌し、塗工紙の離解状態を観察した。
△:少し凝集物が見られる
×:凝集物が見られる
(10)接着剤の経時安定性
接着剤を作成後、23℃で24時間静置し、その後ガラス板上に約1mm厚程度に流延し外観を観察した。
△:少し凝集物が見られる
×:ゲル化して流延せず
[製造例]
(ジエン系共重合体ラテックスの重合)
攪拌装置と温度調節用ジャケットを備えた耐圧反応容器に、窒素置換の後、イオン交換水72重量部、約40nmの平均粒子径を有するシ−ド粒子の水分散体(スチレン・メタクリル酸メチル・アクリル酸共重合体、Tg102℃)0.3重量部(固形分)、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部(固形分)を入れ、攪拌数280rpmで攪拌しつつ内温を80℃に昇温し、真空脱気により酸素を除去したスチレン69重量部、ブタジエン30重量部、アクリル酸1重量部、t−ドデシルメルカプタン0.4重量部及びα−メチルスチレンダイマ−0.05重量部からなる単量体混合物を4時間かけて添加した。単量体混合物を添加し始めるとほぼ同時に、水21重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部(固形分)、水酸化ナトリウム0.1重量部(固形分)、ペルオキソ二硫酸カリ0.7重量部(固形分)の混合物を14時間かけて、単量体混合物が添加を終了するまで連続して添加した。
表1、2に示す配合割合の単量体、t−ドデシルメルカプタン、シード粒子、ラウリル硫酸ナトリウム等を用いて製造例と同様な重合方法でA〜H、a〜cのジエン系共重合体ラテックスを作成し、ガラス転移温度、粒子径、トルエン不溶分率、常態接着強さ、初期接着強さ、耐水接着強さ、水離解性、接着剤の安定性を測定した。測定した結果を表1、2に示す。以下、実施例、比較例の物性測定結果に基づき、本発明の効果を説明する。
表1〜2の結果から、エチレン系不飽和カルボン酸単量体が2重量%以下である場合に初期接着強さ、耐水接着強さ、接着剤の安定性が顕著に良好である。
[実施例1、4〜5と比較例2]
表1〜2の結果から、トルエン不溶分率が60重量%以上である場合に初期接着強さ、耐水接着強さ、接着剤の安定性、水離解性が顕著に良好である。
[実施例1、6〜7と比較例3]
表1〜2の結果から、粒子径が220nm以上である場合に初期接着強さ、耐水接着強さ、接着剤の安定性、水離解性が顕著に良好である。
[実施例1と実施例8]
表1〜2の結果から樹脂分に対して乳化剤が0.6重量部未満含有する場合に初期接着強さ、耐水接着強さが顕著に良好である。
Claims (4)
- (1)ジエン系共重合体がスチレンとブタジエン及びエチレン系不飽和カルボン酸単量体を0.1〜2.0重量%を含有し、(2)トルエン不溶分率が60〜99重量%であり、(3)数平均粒子径が220〜500nmである段ボール接着剤用該ジエン系共重合体ラテックス組成物。
- ジエン系共重合体がスチレンとブタジエン及びエチレン系不飽和カルボン酸単量体を0.1〜1.0重量%含有することを特徴とする請求項1記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物。
- トルエン不溶分率が70〜90重量%であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物。
- 数平均粒子径が270〜480nmであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の段ボール接着剤用ジエン系共重合体ラテックス組成物。
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