JP5019769B2

JP5019769B2 - 接着剤組成物

Info

Publication number: JP5019769B2
Application number: JP2006082964A
Authority: JP
Inventors: 洋杉浦; 篤西村
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: JP2007254657A

Description

本発明は、可塑剤を使用することなく低温下で良好な作業性を有し、接着剤皮膜に適度な柔軟性があり、接着体の風合いに優れ、木工用、紙工用、特に封筒用に適する接着剤組成物に関する。

近年、接着剤が含有する化学物質が人体に悪影響を及ぼす問題が取り上げられており、接着剤中の有害物質を削減する検討がなされている。酢酸ビニル樹脂エマルジョンに関しては、可塑剤が揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に該当するため、これを取り除く試みがなされている。例えば、特許文献１にはアクリル系樹脂エマルジョンの存在下で酢酸ビニルを重合することにより、可塑剤を用いることなく低温下でも造膜可能な接着剤組成物が示されている。また、本発明者らによる特許文献２には、アクリル系樹脂エマルジョンとエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの存在下で酢酸ビニルを重合することにより、無可塑化とともに紙への浸透性を制御した接着剤組成物が開示されている。しかしながら、封筒等の分野においては、低温下で造膜するだけではなく、接着体の風合い（接着剤層を含めた接着体全体としての柔軟さ）が求められるが、従来の技術ではこのような要求性能には十分に対応できていなかった。
特許３５２６５６７号公報特開２００４−２０４００７号公報

本発明は、可塑剤を使用することなく低温下で良好な作業性を有し、接着剤皮膜に適度な柔軟性があり、接着体の風合いに優れ、木工用、紙工用、特に紙工用途としての封筒用に適する接着剤組成物を提供することである。

（Ａ）Ｔｇが−６０〜０℃であるアクリル系樹脂エマルジョン及びＴｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンが、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０で存在する条件下で、酢酸ビニルを乳化重合した酢酸ビニル系樹脂エマルジョンおよび（Ｂ）Ｔｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンを含有し、前記（Ａ）成分に対する前記（Ｂ）成分の割合が、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする接着剤組成物により、上記問題を解決した。

本発明からなる接着剤組成物は、可塑剤を使用することなく低温下で良好な作業性を有し、接着剤皮膜に適度な柔軟性があり、接着体の風合いに優れるため、特に封筒等の用途に適する。

本発明の接着剤組成物は、（Ａ）Ｔｇが−６０〜０℃であるアクリル系樹脂エマルジョン及びＴｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンが、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０で存在する条件下で、酢酸ビニルを乳化重合した酢酸ビニル系樹脂エマルジョンおよび（Ｂ）Ｔｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンを含有する。

本発明の（Ａ）成分に用いるアクリル系樹脂エマルジョンを構成するモノマーとしては、（メタ）アクリル酸メチル（（メタ）アクリルとは、アクリルまたはメタクリルを示す、以下同じ）、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチルなどの（メタ）アクリル酸エステル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等の官能基含有モノマー、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物等が挙げられる。保護コロイドとしては、界面活性剤、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、澱粉、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、カルボキシルセルロースなどセルロース系樹脂、カゼイン、ポリエチレングリコール、キトサン、アラビアゴムなどの水溶性高分子が挙げられ、公知の方法により乳化重合することができる。低温下での作業性を確保するため、アクリル系樹脂エマルジョンのガラス転移温度（Ｔｇ）は−６０〜０℃の範囲であるものが望ましく、この範囲となるようにモノマー組成を調整すれば良い。

本発明の（Ａ）成分に用いるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンは、公知の合成方法で製造されたものを使用することができる。低温下での作業性を確保するため、エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンのＴｇは−３０〜０℃の範囲であるものが望ましい。

本発明の（Ａ）成分は、アクリル系樹脂エマルジョン及びエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの存在下で、酢酸ビニルを単独またはその他の共重合可能なモノマーと共重合したものである。共重合モノマーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、（Ｎ−メチロール）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。

酢酸ビニルの（共）重合は、例えば、攪拌機、加熱装置、温度計ならびに温度制御装置、モノマー滴下孔、還流冷却管などを備えた反応容器に、水、保護コロイドとしてＰＶＡ等を加えて溶解させ、前記アクリル系樹脂エマルジョン及びエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンを投入して、６０〜８０℃に昇温させたのち、重合開始剤の水溶液と酢酸ビニルを滴下しながら進めることができる。また、重合の初期に重合開始剤やモノマーの一部を添加したり、重合中に重合開始剤やモノマーを分割添加することもできる。

（Ａ）成分におけるアクリル系樹脂エマルジョン、エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの割合は、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０が好ましい。アクリル系樹脂エマルジョンがこの範囲より多い場合、紙への浸透が速く、オープンタイムが短くなる。エチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンが多い場合、乾燥が遅くなり生産性が低下する。また、（Ａ）成分全体（アクリル系樹脂エマルジョン及びエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの存在下で、酢酸ビニルモノマーを乳化重合した酢酸ビニル系樹脂エマルジョン）の固形分に対するアクリル系樹脂エマルジョン及びエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンの固形分の合計は、５〜３０％が好ましい。

（Ｂ）成分であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンは、（Ａ）成分に用いるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンと同様に公知の合成方法で製造されたものを使用することができる。好ましいＴｇの範囲は−３０〜０℃であり、より好ましいＴｇの範囲は−３０〜−１０℃である。これは低温下での作業性の確保の他、接着剤皮膜に適度な柔軟性を付与し、接着体の風合いを出すためである。

（Ａ）成分に対する（Ｂ）成分の割合は、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０が好ましい。（Ａ）成分がこの範囲よりも多い場合、接着剤の皮膜が硬くなり接着体の風合いが悪くなる。（Ｂ）成分が多い場合は乾燥が遅くなり生産性が低下する。

なお、必要により保湿剤、濡れ剤、充填材、顔料、消泡剤、防腐剤等を添加できる。特にエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類やその誘導体、尿素等は、接着剤組成物にタックを付与したり、オープンタイムの延長に有効である。

以下、実施例、比較例により本発明を更に説明する。なお表１に表示する配合量は重量部である。また、当然のことながら本発明は実施例、比較例に制約されるものではない。

樹脂エマルジョンＡの合成
攪拌機、温度計、加熱ヒーター、還流冷却管を備えたフラスコ中に水４００部、ポリビニルアルコールとしてＢ−０５（電気化学工業株式会社製、平均重合度約５００、ケン化度８８％、商品名）５０部とを仕込んで８０℃に加熱して溶解させ、アクリル系樹脂エマルジョンとしてＤ−４０（ガンツ化成株式会社、固形分５５％、商品名）７０部、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンとしてデンカＥＶＡテックス♯５９（電気化学工業株式会社固形分５６％、Ｔｇ−１８℃、商品名）７０部を配合したのち、８０℃に保った状態で水２０部に過酸化水素（３５％水溶液）２部を溶解させた重合開始剤溶液と酢酸ビニル３２０部を３時間かけて滴下しながら乳化重合を進め、酢酸ビニル系樹脂エマルジョンＡ（固形分４８％）を合成した。

樹脂エマルジョンＢの合成
Ｄ−４０の添加量を１４０部とし、デンカＥＶＡテックス＃５９を除いた他は樹脂エマルジョンＡと同様の配合、同様の方法で合成を行い、樹脂エマルジョンＢ（固形分４８％）を合成した。樹脂エマルジョンＡ及びＢの配合は表１記載の通りである。

（Ａ）成分として酢酸ビニル系樹脂エマルジョンＡ、酢酸ビニル系樹脂エマルジョンＢ、（Ｂ）成分としてエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンであるスミカフレックスＳ−４０１ＨＱ（住化ケムテックス株式会社製、Ｔｇ−１８℃、固形分５５％、商品名）を配合し、表２記載の実施例、比較例の接着剤組成物を得た。各接着剤組成物について、性能評価を行った。

評価方法
オープンタイム２３℃雰囲気下において、上質紙（７５ｇ／ｍ^２）にワイヤーコーター＃１８を用いて接着剤を塗布し、オープンタイムを１０秒取った後、上質紙を貼り合わせてハンドローラーにて１回圧締し、その後に強制剥離を行い、紙破率を評価した。
○：紙破率７０％以上
×：紙破率７０％未満
風合い接着剤を３０℃乾燥機中に２週間放置して厚み約３ｍｍの樹脂皮膜を作成し、ショアー硬度計にて硬度を測定した。
○：ショアー硬度（Ｄ）１０以下
×：ショアー硬度（Ｄ）１０超

本発明からなる接着剤組成物は、可塑剤を使用することなく低温下で良好な作業性を有し、接着剤皮膜に適度な柔軟性があり、接着体の風合いに優れる。従って、風合いが重要な要求性能となる封筒の製造等の用途に特に有用である。

Claims

（Ａ）Ｔｇが−６０〜０℃であるアクリル系樹脂エマルジョン及びＴｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンが、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０で存在する条件下で、酢酸ビニルを乳化重合した酢酸ビニル系樹脂エマルジョンおよび（Ｂ）Ｔｇが−３０〜０℃であるエチレン酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジョンを含有し、前記（Ａ）成分に対する前記（Ｂ）成分の割合が、固形分を基準として１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする接着剤組成物。