JPH0264189A - 導電性段ボール用接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導電性段ボール製造に適する導電性、耐水性
に優れた接着剤に関する。

〔従来の技術〕

近年段♂−ルは、広範な用途に供されるようになシ、農
作物、日用雑貨ｔはじめとして、金属箔等をラミネート
した素材をライナーに使用した導電性段ボール／を磁波
シールド段ボール等の特殊用途にまでその使用範囲が及
んでいる。

導電性という特殊機能を有する導電性段ボールは、その
紙質が導電性含有するとともに、これを製造する際に使
用する接着剤にも導電性、接着性に優れていることが要
求される。

従来段ボールの製造には、でんぷんと苛性ソーダからな
るスタインホール式と呼ばれる水性接着剤が主に使用さ
れているが（「接着・粘着の事典ＪＰ、４４８．１９８
７年１０月１日第２刷朝倉書店発行）、耐水接着性に劣
るという欠点がある。

即ち、スタインホール式の糊剤速用いて作った製品は、
水に濡れると短時間の内にライナーと中芯が剥離してし
まう。

一方スタインホール式の糊剤（でんぷん）以外の接着剤
としては、ポリビニルアルコールまたはポリ酢酸ビニル
エマルジョンが用いられているが、耐水接着性が充分で
はない。また尿素樹脂、メラミン樹脂等を前記接着剤に
混合して使用することも試みられているが、その接着性
能は不満足なものである。

接着剤に導電性を付与するには、銀粉・カーボン系の導
電性物質がよく用いられているが、経済的観点からカー
ボンブラックの使用が好ましい。

導電性カーボンブラックを分散させた溶剤型の導電性組
成物は公知であるが、■労働作業環境の改善（有機溶剤
中毒対策）、■消防上の問題（危険物対策）等から脱溶
剤化が検討されている。

一 一方、水性エマルジョン全はじめとする水室接着剤と導
電性カーざンブラックは混合しにくく、また混合後の安
定性も良くないため凝固・増粘等の状態が発生する。

上記問題全解決するため、本出願人は特願昭６２−２０
０８２２号明細書において、分散性の良いカーボンブラ
ック全周いた水性エマルジョン全提案した。しかし、こ
れ全段ボール接着に用いる事は未だ検討されていない現
状である。

量が入らない（増粘・凝固する）。従って目的とする導
電性が向上しないという課題を解決する。

２）耐水接着性及び導電性に優れた水性エマルジョン接
着剤を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、エチレン含有量１〜１００量部、酢酸ビニル
含有量７０〜９０重量係であるエチレン−酢酸ビニル共
重合体エマルジョン１００重量部と親水性に優れたアセ
チレンブラック１〜１００重量部よシ成る導電性段ボー
ル用接着性である。

本発明で用いるアセチレンブラックは、比表面積が５０
〜１５０ｍ２／１１．５０ｋｌ？／傭３加圧下の電気抵
抗０．３０・α未満及びこの発明で定義される親水性が
５分以内のアセチレンブラックであり、アセチレンガス
全自己連続熱分解させて得たアセチレンブラックに５０
０℃以上の熱含酸素気体で部分酸化することによシ得ら
れる。

比表面積が５０ｍ”／ｉ未満では導電性付与能。

力が充分でなく、１５０ｍ２／、９をこえると、親水性
が５分を越える場合と同様に水溶液への分散性が悪くな
り均一な製品が得られない。５０ｋｇ／ｃ！ｒＬ２加圧
下の電気比抵抗が０．３０・１以上であると導電性付与
能力が充分でなく々る。

本発明でいう親水性とは、次のように定義される。すな
わち、 １ｔビーカー（直径１１ｃｒｒＬ×高さ１５ｃｍ）に２
５°Ｃの純水５ＱＱｍＪを入れた後嵩比重０．０７５〜
０．０９！Ｍ／αに調整したアセチレンブラック２５、
ｌｉ−加えプロペラ型攪拌機（プロペラの径５０φで６
枚羽根、ビーカー底からプロペラまでの距離４ｃｒｒＬ
１回転数１２５　Ｏｒｐｍ　：東京理科学製ＨＩ−２５
）で攪拌する。攪拌停止時’ｔＯ秒とし水とアセチレン
ブラックが分離するまでの時間を測定し、その分離時間
が３０秒以上となるのに要した攪拌時間と定義する。な
お、攪拌によシうす巻きが発生する場合は、直ちに攪拌
を停止し、同様にして分離時間を測定する。その分離時
間が３０秒未満であれば、さらに攪拌を行い、うす巻き
発生による攪拌停止と分離時間の測定の操作音くり返し
て行い、その結果、水とアセチレンブラックが分離する
時間が３０秒以上となるのに要した攪拌累計時間と定義
する。測定にあた夛、アセチレンブラックの嵩比重’ｋ
　０．０７５〜０．０９５　ｇ／ｄに調整する理由は、
測定バラツキを少なくするためである。

この親水性アセチレンブラックは、本出願人による特開
昭６２−１８７７６９号公報記載のもので、同明細書記
載の方法で得ることが出来る。

本発明で用いる水性高分子エマルジョンは、エチレン含
有！１０〜３０重量％、酢酸ビニル含有３０重量係を越
えるとエマルジョン状態が不安定になシ現実の使用に支
障を来す恐れがある。

本発明で使用する水性高分子エマルジョンは、市販品全
入手することができ、又公知の乳化重合方法により製造
することも容易である。

本発明では、スチレン−イソブチレン水性分散液、ＳＢ
Ｒラテックス、アクリルエマルジョン、工テレノー酢酸
ビニル系三元共重合体エマルジョン、天然ゴムラテック
ス、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体ラテックス
（ＮＢＲ）　、メチルメタクリレート−ブタジェン共重
合体ラテックス（ＭＢＲ′）％ポリクロロプレンラテッ
クス（ＣＲ）、ビニルピリジン系共重合体エマルジョン
（ｖｐ）、ポリインプレンラテックス（ＩＲ）、塩化ビ
ニル系重合体エマルジョン（ｐｖｃ　）および塩化ビニ
リデン共重合体エマルジョン（ＰＶｄｃ　）の１種以上
と併用することも可能である。併用の場合、本発明で使
用する水性高分子エマルジョンに対し、他のエマルジョ
ンの配合量は樹脂分比で５００重量部以下好ましくは２
５１ｆｔ％以下である。他のエマルジョンを多く使用す
ると、本発明の水性高分子エマルジョンの特徴である接
着性の良さが損なわれる恐れがある。

なお、前記のエチレン−酢酸ビニル系三元共重合体エマ
ルジョ／とは、エチレンおよび酢酸ビニルの他に、例え
ば次に述べる単量体全共重合したエマルジョンのことで
ある。シアノ化ビニル単量体、メタクリル酸エステル単
量体、不飽和カルざン酸単量体、ビニルエーテル単量体
、アミド系単量体、マレイミド系単量体、ハロゲン化オ
レフィン単量体などである。

本発明の目的とする耐水性に優れる導電性水性エマルジ
ョン組成物は、前述の親水性に優れたアセチレンブラッ
クと本発明の水性高分子エマルジョンを配合することに
よシ得られる。アセチレンブラックの添加量は、水性高
分子エマルジョンの樹脂分１００重量部に対して１〜１
００重量部がよく、３〜５０重量部が好ましい。

添加量が１重量部未満では十分な導電性が得られず、１
００重量部を越すと接着強度等の実用物性が低下する恐
れがある。この様に目的とする導電性に応じてアセチレ
ンブラックＪｌ広範囲に変化させることが出来ることも
本発明の特徴である。

アセチレンブラックと水性高分子エマルジョンの混合は
、既存のどのような攪拌装置全使用しても可能であシ、
アセチレンブラックを直接水性高分子エマルジョンに投
入してもよく、あるいは予めアセチレンブラックの水分
散液を製造してこれを投入してもよい。

また、本発明の導電性水性エマルジョンには、必要に応
じて無機充填剤、可塑剤、分散剤、湿潤剤、増粘剤、消
泡剤、防ばい剤を混合することも可能である。

無機充填剤としては、炭酸カルシウム、珪砂、クレー　
タルク、シリカ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化
鉛、アルミナ、パーライト、アスベスト、ロックウール
、マイカ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、
ケイソウ土、白竜石、寒水石、ミカｒ石、カーボンブラ
ック、硫酸バリウム、硫黄などがあげられ、これらは単
独で使用しても２種以上併用してもよい。

無機充填剤の使用量は、水性高分子エマルジョンの樹脂
分１００重量部に対して、３０重量部以下が好ましい。

可塑剤としては、フタル酸エステル系可塑剤、ポリエス
テル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、芳香族多塩基
酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
、エポキシ系可塑剤、ペンタエリスリット系エステルな
どが用いられる。

可塑剤の使用量は、水性高分子エマルジョンの樹脂分１
００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。

分散剤として例えばトリポリリン酸塩、ヘキサメタリン
酸塩のような縮合リン酸塩、水溶性ポリアクリル酸塩、
アニオン性またはノニオン性界面活性剤、スチレン−無
水マレイン酸ハーフエステル塩等全添加することができ
、その添加量は水性高分子エマルジョンの樹脂分１００
重量部に対して、５重量部以下が好ましい。

湿潤剤として、例えばノニルフェノールポリオキシエー
テルのようなノニオン界面活性剤がよく使用される。そ
の添加量は、水性高分子エマルジョンの樹脂分１００重
量部に対して、５重量部以下が好ましい。

増粘剤としては、エチルセルロース、メチルセルロース
、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、アルギン酸、カラギーナン、アラビアガム、で
んぷんのような天然水溶性高分子、ポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキシド、ポリビニルピロリドンのような合成
水溶性高分子全使用できる。その添加量は水性高分子エ
マルジョンの樹脂分１００重量部に対して、１０重量部
以下が好ましい。

上記の無機充填剤、可塑剤、分散剤、湿潤剤、増粘剤全
既述の好ましい使用量の範囲を越えて使用した場合は、
接着物性等の実用物性が低下する恐れがある。

消泡剤および防ばい剤は、水性高分子エマルジョンに使
用可能なものならばどのようなものでもよく、その使用
量は導電性水性エマルジョンに対し、通常５０００　ｐ
ｐｍ以下がよい。

また本発明の導電性水性エマルジョンに少量のトルエン
のような有機溶剤全添加して、接着性、乾燥性等の実用
物性の改良を行なうことも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例をあげて更に具体的に説明する
。係は重量％を示す。

（親水性アセチレンブラックの製造例）基体アセチレン
ブラックの製造 アセチレンガス熱分解炉は、竪型の全長６ｒｆＬｓ内径
０．８朋、排出口の径０．５ｍで内壁が耐火レンガで構
成されている。

この熱分解炉によって熱分解炉頂部中央に設けたノズル
ニジアセチレンガス１６ＤＮｍ３／時供給して、アセチ
レンガス會熱分解した。得られたアセチレンブラックの
物性を表１に示す。

基体アセチレンブラックの部分酸化 得うれたアセチレンブラックを横型反応器（内容積１０
０ｔ）にて２に９／時、空気を２１　Ｎ１１分供給し、
内は度を５７０°Ｃにて部分酸化した。そのアセチレン
ブラックの物性を表に示す。

比較として、市販アセチレンブラック（電気化学工業（
株）製「デンカブラック粉状」）の物性を示した。

表　　１ アセチレンブラック物性の測定は次によった。

（１）比表面積・・・湯浅アイソニック（株）多点法衣
面積測定装置によって測定した。

（２）！気化抵抗・・・ＪＩＳ　Ｋ　−１４６９に準拠
。

（３）親水性・・・前記。

（エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンの製造例
） 内容積１０ｔのステンレス製電磁攪拌機付オートクレー
ブに次の原料を仕込んだ。

純水　　　　３０００ｇ 酢酸ビニル　　　　　　３０００ｇ ポパールＢ−０５．Ｂ−１７４０，８０！！　（電気化
学工業製） エマルダン９３１　　　３０ＦＣ花王製）酢酸ソーダ　
　　　　　６ｇ 内温を７０°Ｃまで上げてエチレンｋ　３０　ｋｇ／　
ｃｍ２になるまで導入した。過硫酸アンモニウム０．６
ｇを添加し重合全開始した。内温はジャケットの温度を
調整して一定に保った。１０時間の後、冷却し内容物を
取り出したところ、内容物は粗粒の少ない安定なエマル
ジョンで、固型分５４．６重量％、粘度３５００　ｃｐ
ｓ　（Ｂ　Ｍ型回転粘度計、３０℃、３０　ｒｐｍ　）
で、そのポリマー組成はエチレン含有量１１係−酢酸ビ
ニル含有量８９％であった。

実施例 下記に示す材料を用い、表２に示す配合物を調製した。

調製法は、水性高分子エマルジョンと製造例の親水性ア
セチレンブラックを実験用ノ為ンドミキサーで混合した
。

なお、水性高分子エマルジョンは、固型分を４０％に調
整してから使用した。

水性高分子エマルジョン Ａ　：　ＥＶＡ　（エチレン−酢酸ビニル共重合体工賃
ルジョン） 固型分５５係、電気化学工業社製、デンカＥＶＡテツク
スナ３０を使用（エチレン含有量１９％）Ｂ　　：　　
ＥＶＡ 固型分５５係、電気化学工業社製、デンカＥＶＡテツク
スナ５５を使用（エチレン含有量２５％）ｃ　　：　　
ＥＶＡ 固型分５５％、製造例で調製（エチレン含有量１１％） Ｄ　　：　　ＥＶＡ 固型分５５係、製造例に準じて調製（エチレン含有量５
％） （エチレンの仕込み圧力ｔ−１５ｋｇ／ｃｍ”に低下し
た以外は、製造例と全く同様の操作を行なった。） Ｅ：酢ぎエマルジョン 固型分４７％、中央理化学工業具、リカボンドＰａ−２
０００（エチレン含有量Ｏ％）アセチレンブラック Ｆ：製造例の比表面積１３０７７！”／、？、親水性５
秒、比抵抗０．２２４０・αの親水性アセチレンブラッ
クを使用 Ｇ：電気化学工業（株）製「デンカブラック粉末」、（
比表面積５３””ｚ’ｌｔ親水性３０００秒、比抵抗０
．２００・ｃＩｒＬ）を使用 測定法は次にＬった。

（１）　　混合安定性 製造２時間後の状態をガラス棒で攪拌して観察した。

（２）体積固有抵抗 水性高分子エマルジョンと親水性アセチレンブラックの
配合物をガラス板上に流して厚さ１ｎのフィルムを作り
、川口電機製作新製の超絶綴針（、Ｒ−５０３型）およ
び測定電極（Ｐ−６１６型）を用い、ＪＩＳＫ−６９１
１に準拠して体積固有抵抗値を測定した。

（３）　　接着強さ １２５．９／ｍ”の中芯紙（愛媛製紙製）と２２０９／
ｍ２のにライナー（ＪＩＳ　Ｂ級）を組合せて、Ａ段の
両面段ボールを作製した（接着剤塗布量２５．９（ｗｅ
ｔ）　／　ｒｌＬ２）。

■　常態接着強さ 作製した段ボールを２０’Ｃ１６５％ＲＨの条件で２４
時間調湿後、ＪＩＳ　Ｚ　０４０１　Ｋ準じて（片側用
）、強度を測定し比。

■　耐水接着強さ 作製した段ボールを２０℃の水中に１時間浸漬後１．ｒ
ｘｓ　ｚ　０４０１に準じて（片側用）、強度を測定し
念。

（４）　　垂直圧縮強さ （３）で作製した段ボールを２０℃、６５％ＲＨの条件
で２４時間調湿後、ＪＩＳ　Ｚ　Ｏ４０２に準じて強度
を測定した。

〔発明の効果〕

本発明によシ、導電性及び耐水性に優れた導電性段ポー
ル用接着剤を得ることができる。

特許出願人　電気化学工業株式会社 手続補正書 昭和６３年１０月　４日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレン含有量１０〜３０重量％、酢酸ビニル含
   有量７０〜９０重量％であるエチレン−酢酸ビニル共重
   合体エマルジョン１００重量部と親水性に優れたアセチ
   レンブラック１〜１００重量部より成る導電性段ボール
   用接着剤。
2. （２）アセチレンブラックが、比表面積５０〜１５０ｍ
   ＾２／ｇ、５０ｋｇ／ｃｍ＾２加圧下の電気比抵抗０．
   ３Ω・ｃｍ未満及び親水性が５分以内である請求項（１
   ）記載の導電性段ボール用接着剤。