JPH04103653A - 樹脂組成物、接着剤および接着方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は樹脂組成物、接着剤および紙の接着方法に関す
る。更に詳しくは高速塗工性に優れ、かつ取扱が容易な
紙用の接着剤および紙の接着方法に関する。

Ｂ、従来の技術 従来、紙用接着剤としては澱粉、カゼイン、ゼラチン、
アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、グアーガムなどの天
然糊剤；カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと
略記する）、酸化澱粉、メチルセルロースなどの加工糊
剤ニアクリルエマルジョン、ポリ酢酸エマルノヨン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、ＳＢＲラテ
ックスなどの合成樹脂エマルジョン：ポリビニルアルコ
ール（以下、ＰＶＡと略記する）を主成分とした接着剤
が単独またはこれらの組成物として広く用いられている
。

しかし、天然糊剤やその加工＃ｌ剤では接着力不足が不
足しており、接着剤溶液の粘度安定性が不充分であり、
腐敗等の問題があり、さらに品質の一定したしのが長期
にわたり得られていないなどの欠点がある。特に澱粉、
酸化澱粉系の接着剤は初期接着力が低いために高速塗工
が困難となる欠点があった。

一方、エマルジョンやラテックスは接着力はすぐれてい
るものの、機械的安定性に欠け、初期タック、特にウェ
ットタックが不足しており、耐クリープ性に劣り、表面
が皮張しやすいなどの問題点を抱えているものか多い。

近年、製品のコストダウンや生産性の向上を１指して、
接着剤のロール塗工速度が早くなって来ており、高速塗
工性および初期接着力が重要となってきている。

従来の天然糊剤、加工糊剤を主剤とした接着剤では、初
期接着力が不足するために、紙へ接着剤を高速塗工する
場合には、圧締時間を長くとらないと紙接着部か剥離す
るという問題を有しており、また合成樹脂エマルジョン
系接着剤は初期接着力は良好であるか、コストが高いこ
とや高速下でロール間の強いシェアを受けるためにブツ
が発生したり、糊飛び性に問題があり、とうてい満足で
きるものではなかった。

また従来のＰＶＡを主剤とした水系接着剤を用いて高速
塗工した場合には、高速回転するにつれて接着剤が激し
く飛び散るとか、ローラー間で強いシェアーを受けてす
し模様ができて接着剤の転写不良を起こしたり、激しい
糸ひき現象を起こしたりするという問題があった。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上記の問題点が全くない樹脂組成物、
接着剤および紙の接着方法を提供することにある。

０１課題を解決するための手段 本発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、Ｐ　Ｖ　Ａ　（Ａ）１００重量部、無機充填剤
（Ｂ）１０〜５００重量部、界面活性剤（Ｃ）０．０１
〜２重量部および平均分子量が２００〜１５０００のポ
リアルキレングリコール（Ｄ）０．０１〜５重量部から
なる樹脂組成物および接着剤、さらに、それを用いた紙
の接着方法を見い出し本発明を完成するに到った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のＰＶＡ（＾）はビニルエステルをけん化して得
られる。

ビニルエステルの具体的な例としてはギ酸ビニル、酢酸
ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、パーサティッ
ク酸ビニル等があげられるが、このうち酢酸ビニルが工
業的にも好ましい。

得られたＰＶＡ（＾）の重合度は特に制限はないが、３
００〜２５０００が好ましく、１０００〜３０００がよ
り好ましい。ＰＶＡ（＾）のけん化度は５０〜１００モ
ル％のものが好ましく、６５〜９８モル％がより好まし
い。

けん化度が５０モル％より低いと水溶性が悪くなり接着
力が低下する傾向があり好ましくない。

本発明の重合度３００〜２５００ＱのＰＶＡが少量の共
重合成分を分子内に含むことは、本発明の主旨を妨げな
い程度において何ら差し支えない。そのような他の成分
の導入法の具体例としては、例えば（メタ）アクリル酸
、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸
、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体またはその
塩、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソ
ーダ、アリルスルホン酸ソーダ、ビニルスルホン酸ソー
ダ等のスルホン酸基含有単量体、（メタ）アクリルアミ
ド−プロピル−トリメチル−アンモニウムクロリド等の
４級アンモニウム塩含有単量体等のアニオンまたはカチ
オン性単量体などが挙げられる。

しかし、上記のイオン性単量体を共重合仕しめた場合に
は、接着後の耐水性の低下や高湿度化でのカールの発生
などが生ずる傾向にあるので、高い変性度にすることは
好ましくない。したがってこのような単量体の含有量は
３モル％以下とするのが望ましい。

上記以外の共重合成分の具体例としては、エチレン、プ
ロピレン等のα−オレフィン類、（メタ）アクリル酸エ
ステル類、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、
Ｎ−メチロールアクリルアミド等のアミド基含有単量体
、アルキルビニルエーテル類、トリメトキシビニルシラ
ン等のシリル基含有単量体、アリルアルコール、ジメチ
ルアリルアルコール、イソプロペニルアルコール等の水
酸基含有単量体、アリルアセテート、ジメチルアリルア
セテート、イソプロペニルアセテート等のアセチル基含
有単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン単
量体、スチレン等の芳香族系単量体などが挙げられる。

本発明の無機充填剤（Ｂ）としては特に限定されるもの
ではないが、そのなかでもカオリナイト、ハロイサイト
、パイロフェライトまたはセリサイトなどのクレー；重
質、軽質、表面処理された炭酸カルシウム；水酸化アル
ミニウム；石膏類；タルク：雲母：酸化チタンなどから
選ばれた１種以上が好ましい。

これらの無機充填剤は平均粒径が１０μ−以下であるこ
とが好ましく、ＰＶＡとの組成物にしｒ二場合、ブロッ
キングしたり、底へ沈降したりすることなく、均一なス
ラリー溶液を与えることが必要である。

ＰＶＡ（＾）１００重量部に対する無機充填剤（Ｂ）の
配合割合は１０〜５００重量部であることが好ましい。

無機充填剤（Ｂ）を含まない組成物および接着剤はコス
ト高になるばかりでなく、初期接着力の発現が遅く、し
かも平衡接着力の低下、耐水性、耐湿性が全く得られな
いなどの欠点があり、剪断応力や耐クリープ性などに悪
い結果を与える。

本発明の界面活性剤（Ｃ）は、アニオン性、両性、ノニ
オン性のいずれでも良いか、特にノニオン性が好ましい
。アニオン性界面活性剤としては、各種脂肪酸塩、高級
アルコール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ア
ルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキル燐酸塩、アル
キルフェニルポリオキンエチレン硫酸などが挙げられる
。両性界面活性剤としてはカルボン酸型、例えばポリオ
クチルポリアミノエチルグリシン、ドデシルポリアミノ
エチルグリシンなどが挙げられる。ノニオン性界面活性
剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテルなどが挙げられる。界面活
性剤（Ｃ）の添加量はＰ　Ｖ　Ａ　（Ａ）１００重景重
量対して、０．０１〜２重量部、好ましくは０．０２〜
０．５重量部であり、０．０１重量部未満では樹脂組成
物を接着剤として用いた場合に、飛散量が多くなり、２
重量部より大では初期接着力が低下するので好ましくな
い。

本発明のポリアルキレングリコール（Ｄ）は、平均分子
量が２００〜１５０００のものが好ましい。ポリアルキ
レンゲルコール（Ｄ）の平均分子量が２００未満では樹
脂組成物を接着剤として用いた場合に、飛散量が多くな
り、平均分子量が１５０００を超えるとノヤンピングと
か糸ひき性が悪くなるので好ましくない。ポリアルキレ
ングリコール（Ｄ）の具体例としては、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレン
グリコールのブロック共重合体などが挙げられる。ポリ
アルキレングリコール（Ｄ）の添加量はＰＶＡ（＾）ｉ
ｏｏ重量部に対し、０．０１〜５重量部、好ましくは０
．０５〜０．５重量部であり、０．０１重量部未満では
樹脂組成物を接着剤として用いた場合に、飛散量が多く
なり、２重量部より大では初期接着力が低下するので好
ましくない。

本発明の樹脂組成物および接着剤は、本発明の主旨を妨
げない程度において、他の添加物を加えても何ら差し仕
えない。ポリリン酸ソーダやヘキサメタリン酸ソーダ等
のリン酸化合物の金属塩；水ガラス等の無機物の分散体
：ポリアクリル酸およびその塩、アルギン酸ソーダ、α
−オレフィン−無水マレイン酸共重合物などのアニオン
性高分子化合物とその金属塩などを併用することにより
、流動性がより一層改良される。また必要に応じてＣＭ
Ｃ１各種消泡剤、防腐剤、防黴剤、着色顔料、消息剤、
香料なども添加することができる。また接着力の改善の
ために硼酸、硼砂、グリセリンなどの多価アルコールの
硼酸エステルなどの水溶性硼素化合物を添加することが
できる。

ただし添加量が多くなると高速塗工性に悪影響を与える
のでＰ　Ｖ　Ａ　（Ａ）１００重量部に対して、これら
の添加剤は１０重量部未満が適当である。

次に本発明の接着剤について説明する。

本発明の接着剤は上記の樹脂組成物からなり、紙、木材
、プラスチック、布などの接着剤として用いられ、特に
紙用の接着剤として優れている水系の接着剤である。

本発明の接着剤は水系の接着剤であるが、凍結防止剤や
接着剤相に柔軟性を付与するために、メタノール、エチ
レングリコール、グリセリンなどのアルコール類、セロ
ソルブ類などの有機溶剤類などを添加してもよい。

これらの接着剤の調整方法としては、特に制限はないが
その１例としてはｐ　Ｖ　Ａ　（Ａ）、無機充填剤（Ｂ
）、界面活性剤（Ｃ）およびポリアルキレングリコール
（Ｄ）をあらかじめ混合したものを撹拌しながら水中に
投入する方法または界面活性剤（Ｃ）、ポリアルキレン
グリコール（Ｄ）、無機充填剤（Ｂ）、ＰＶＡ（＾）を
逐次撹拌しながら水に投入してスラリー液を調整する方
法が挙げられる。

接着剤の調整はバッチ方式あるいは連続方式のどちらで
も良く、ジェットクツカーや調製槽において、このスラ
リー液に蒸気を直接吹き込む加熱方式、あるいはジャケ
ットによる間接加熱方式のような任意の加熱方式によっ
て加熱溶解して調整しても良い。

本発明の接着剤は各用途によって接着剤の粘度はさまざ
まであるが、高速塗工性を意図した場合、その貼合せ温
度での粘度はＢ型粘度で１００〜８０００センチポイズ
が適当な粘度範囲である。

次に本発明の紙の接着方法について説明する。

本発明の接着剤はロールを用いて、特に高速塗工するこ
とにより、紙を接着する場合に好適に用いられる。

この場合は、転写速度８０−７分以上の場合でも、好適
に用いられる。

紙としては特に制限はないが、特に段ボールなどの板紙
の場合でも、好適に用いられる。

Ｅ、実施例 以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例により、なんら限定されるもの
ではない。なお以下で、部および％は特に断らない限り
、それぞれ重量部および１重量％を意味する。

以下の実施例および比較例に用いん試料の明細を表−１
に示す。

表−Ｉ　　ＰＶＡ また以下の実施例および比較例において使用した無機充
填剤は次の通りである。

フィラー１：ＡＳＰ−２００（エンゲルトハルト社製）
、平均粒径ｏ、５５μｍ、カオリナイト系クレーフィラ
ー２：Ｈｕｂｅｒ−９００（ヒユーバー社製）、平均粒
径０．６μ門、カオリナイト系クレーフィラー３＝ホワ
イトンＰ−３０（白石工業社製）、平均粒径１．７５μ
ｍ５重質炭酸カルシウム樹脂組成物および接着剤の調整
はＰＶＡ（＾）、無機充填剤（Ｂ）、界面活性剤（Ｃ）
（第１工業製薬製のセラモＣＤ　−１４）を粉末の状態
で十分混合したしのを撹拌しながら水に投入し、その後
所定のポリアルキレングリコール（Ｄ）を入れ、９６℃
まで昇温溶解して調整した。

高速塗工性の評価および初期接着性は以下の方法により
行った。その結果を表３に示す。

［高速塗工性コ 第１図に示した３本のロールを用いてテストを行った。

ロール（１）の表面速度を１２０ａ／ｗｉｎ、ロール（
Ｉ［Ｉ）を６０＋ｓ／ｌｌ１ｉｎに調整し、ロール（Ｉ
Ｉ）とロール（Ｉ［ｌ）の間に接着剤糊液を加えて、以
下のテストを行った。

（１）ジャンピング二ロール（１）とロール（ＩＩ）の
間で糊液の液滴が外へ飛び出すがどうかの状態を見る。

（２）ロール転写性：ロール（１）へ糊液が均一にのる
かどうかを見る。

（３）発泡性二糊液がどのくらい、泡を噛み込むかを見
る。テスト前とテスト後の糊液１００ｓＱ容積当りの重
量を測定し、その重量比であられす。

発泡性（％）＝（テスト後重！／テスト前重量）Ｘ１０
０（４）糸引：ロール（１）とロール（ＩＩ）の間の糊
液の糸引き性を見る。

［初期接着性コ 坪１１４１２ｇ／ｍ”の板紙原紙を２０ｓｍＸ　ｌｏｏ
ｍｍの大きさに切断して、この片面へ接着剤を５０ｇ／
　ａ’（ｗｅｔ）になるようにバーコーターで塗布した
後、別の原紙を貼合せ、２００ｇ／ｃ＋ａ”の圧力下で
３０〜１２０秒間圧締め後の接着力を剥離強度の測定を
行って評価した。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　以下余白実施例−８ 実施例−３で使用した［ＰＶＡ−２コを１００部、［１
６０００３を１４部、界面活性剤０．５２部、および実
施例−２で使用した［フィラー１　］　１４２部を粉末
で混合して、水１０３９部へ撹拌しながら投入し、９６
℃で加熱溶解した。３０℃１こおけるＢ型粘度は、２０
９０センチボイズ、固形分濃度は１９，８％であった。

幅９０ｃｍ、長さ１４５ｃ■のＥ−フルートの片面ダン
ボールと印刷した板紙との接着貼合せ試験を行った。塗
布速度は毎分８０枚の速度で、接着剤の転写ロールの速
度は１２０ｍ／分であった。

転写ロールの後部へ一定面積の黒い紙を置き、ジャンピ
ングする糊液の飛散状態を見た。片面ダンボールへ接着
剤を塗布し、板紙と貼合せた後、１分間プレスすること
により接着を完了した。

１０分間の連続接着試験の結果、黒い紙へのジャンピン
グの痕跡はほとんど見られず、接着剤の流動性ら良好で
、高速塗工性はすぐれていた。またプレス後の板紙を手
ではがしたところ、接着層では紙破壊がおこり、接着性
も良好であった。

比較例−３ 実施例−５で使用した［　＃　１００ＯＬ］のがわりに
、比較例１で使用した［　１１．８０００］を用い、増
粘剤としてＣＭＣ０，２部を用いた他は実施例−５と同
様にして、１０分間の連続貼合せ試験を行った。

黒い紙へ糊液がたくさん付着してジャンピングが良くな
いことを示していた。

転写ロールも縞模様を示し、接着剤の部分も泡を多くか
みこみ不安定な状態であった。

接着力は低く接着後剥離したものが多数見られた。また
接着後乾燥工程に入る前にカールが発生した。これらの
状況から見て連続的に接着することは不可能であった。

Ｆ６発明の効果 上記の実施例で明らかなとおり、本発明の組成物からな
る接着剤は、特に紙用の接着剤として優れており、特に
初期接着力が高く、かつ高速塗工にも適している。また
本発明の紙の接着方法はロール、特に高速のロール転写
法であり、工業的な価値が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は高速塗工性の評価に用いにロール（１）、ロー
ル（ＩＩ）およびロール（ＩＩＩ）の回転方向と、接着
剤の相対的位置関係を示す。 １・・・・・ゴムロール（１） ２・・・・・ゴムロール（ｎ） ３・・・・・金属ロール（ＩＩＩ） ４・・・・・接　着　剤 第１図 特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリビニルアルコール（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）
   、界面活性剤（Ｃ）および平均分子量が２００〜１５０
   ００のポリアルキレングリコール（Ｄ）からなり、成分
   （Ａ）１００重量部に対して、成分（Ｂ）の配合割合が
   １０〜５００重量部であり、成分（Ｃ）の配合割合が０
   ．０１〜２重量部であり、かつ成分（Ｄ）の配合割合が
   ０．０１〜５重量部である樹脂組成物。
2. （２）請求項１記載の樹脂組成物からなる接着剤。
3. （３）ロールを用いて請求項２記載の接着剤を塗工する
   ことを特徴とする紙の接着方法。
4. （４）転写速度が８０ｍ／分以上のロール転写により、
   請求項２記載の接着剤を塗工することを特徴とする紙の
   接着方法。