JPH0680945A - 古紙回収適性を有する製本用ホットメルト接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、本を古紙として再生処理する際のパ
ルパーによる解繊工程で細分化されず、容易にフィルタ
ーで除去できるため、抄紙工程や紙の品質に悪影響を与
えることのないホットメルト接着剤を提供することに関
する。 【構成】４０℃における引張り強度が２０Kgｆ／cm² 以
上であり、このときの伸びが２００％以上である、製本
した本を古紙として再生処理した場合に、パルパーの衝
撃で細かくならず、容易にフィルターで除去することの
できる製本用ホットメルト接着剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、製本に用いられるホッ
トメルト接着剤に関するものであり、特に、本を古紙と
して再生処理する際のパルパーによる解繊工程で細分化
されず、容易にフィルターで除去できるため、抄紙工程
や紙の品質に悪影響を与えることのないホットメルト接
着剤を提供することに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のホットメルト接着剤は、これを用
いて製本した雑誌等の本が、古紙の再生処理工程に入っ
た場合、パルパーでパルプ化されるときに一緒に細分化
され、フィルターを通過するため、その後の工程でトラ
ブルを発生させたり、紙の品質を低下させるなどの悪影
響を及ぼすことから、古紙再生率向上の阻害要因となっ
ていた。ホットメルト接着剤の細分化された粒子は、抄
紙工程において抄紙機械のワイヤー、カンバス、カレン
ダーロールなどへ汚れとして付着し、紙切れ等のトラブ
ルを引き起こしたり、紙に油じみ等が発生し、印刷不良
や印刷中の紙切れを起こすなどの紙の品質低下をきたす
ことが知られている。このため、ホットメルトで製本し
た雑誌等の本は最下位の古紙原料に分類され、これから
得られる古紙パルプは、段ボールやボール紙に使用され
る板紙にしか利用されていなかった。

【０００３】そこで、この様な問題を解決すべく、近
年、水溶性又は水分散（アルカリ可溶型）性ホットメル
ト接着剤が、提案され検討されてきたが、製本工程に於
いては接着剤の価格が高く、製本作業性が悪く、セット
が遅く実用ラインスピードにはとても達しないことから
製本業界にとって受入れがたいものであった。また水溶
性ホットメルトはＣＯＤ，ＢＯＤ負荷を上げるため、排
水処理の設備に膨大な投資が必要になると言われてお
り、製紙メーカーにとって受け入れがたい提案であっ
た。アルカリ可溶型ホットメルトも、現在の酸性ないし
中性での再生工程にアルカリ性で処理する工程を付加し
なくてはならないという欠点を有し、排水処理の問題も
含め、とても実用的なレベルとは言えず、実現していな
い。

【０００４】また、従来の水系でないホットメルト接着
剤でも、パルパーの工程で細分化しない柔軟なホットメ
ルトであれば、フィルターで機械的に除去できるのでは
ないかとの提案もされていたが、この様なものは粘度が
極めて高く、現状の製本ラインでは全く使用できないと
考えられ、現在に至るまで実用化されていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前述し
たとおり、古紙再生の阻害要因となっている製本用ホッ
トメルトの現状を打開して、雑誌古紙等の資源としての
利用価値を高めるため検討を行なった結果、ある条件で
機械的強度が強く、衝撃で細分化されにくいホットメル
ト接着剤は、これを用いて製本した本の古紙再生処理工
程でのフィルター除去が容易となり、印刷用紙等への再
生も可能になることを見い出し、本発明に至ったもので
ある。これらのホットメルト接着剤は、実用的な価格で
あり、現状の製本機での作業適性にも優れており、本発
明は、この様に古紙の再生処理に何ら障害とならない製
本用ホットメルト接着剤を提供するものである。

【０００６】

【発明の構成】

【課題を解決するための手段】本発明は、４０℃におけ
る引張り強度（ＪＩＳ−Ｋ７１１３）が２０Kgｆ／cm ²
以上であり、このときの伸びが２００％以上である、製
本した本を古紙として再生処理した場合に、パルパーの
衝撃で細かくならず、容易にフィルターで除去すること
のできる製本用ホットメルト接着剤である。さらにはパ
ルプ濃度２ないし５重量％で温度３０℃ないし４５℃の
スラリーにホットメルト接着剤片（２×２×０．２cm
³ ）５個を加え、１５分間・３０００ｒｐｍディスイン
テグレーター（例えば２０００ｍｌ）で離解したとき、
ホットメルト接着剤の細分化された個数が２０個以内で
あることを特徴とし、これを用いて製本した本を古紙と
して再生処理した場合に、パルパーの衝撃で細かくなら
ず、容易にフィルターで除去することのできる製本用ホ
ットメルト接着剤である。

【０００７】ホットメルト接着剤を用いた製本方式は、
大きく、くるみ綴じと無線綴じの２つに分類でき、くる
み綴じは複数の折丁の背を糸または針金で綴じたのち、
その折丁の背に表紙をホットメルト接着剤で綴じつける
工程であり、無線綴じは糸、針金を使わず、複数の折丁
の背に切り込みを入れ、その折丁の背と表紙を同時にホ
ットメルト接着剤で綴じる工程である。くるみ綴じと無
線綴じは、それぞれ異なった性能のホットメルト接着剤
が使用されており、通常ベースポリマーとしてエチレン
酢酸ビニル共重合体が用いられている。このうち、くる
み綴じに用いられるものは、常温で脆く、微細になり易
いものであるのに対し、無線綴じに用いられるもののほ
うが、常温で脆くはなく衝撃に耐えるだけの強度を有し
ている。しかしながら、従来の無線綴じ用ホットメルト
接着剤も、製本機上の作業性を考慮すると、その塗工温
度で１０，０００cps 以下であることが好ましいこと
と、常温から低温での柔軟性を付与する必要があるた
め、通常用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、
高ＭＩ値で酢酸ビニル含有量の比較的多いものである。

【０００８】このため、古紙がパルパーでパルプ化され
る温度である３０℃〜４５℃での強度が不足しており、
パルパーで細分化され易いものとなっていた。したがっ
て、くるみ綴じと無線綴じに用いられる従来のホットメ
ルト接着剤はそのいずれもが、古紙再生に障害となって
いた。

【０００９】そこで、本発明者らは、この温度でのホッ
トメルト接着剤の物性と細分化の関係を調べていったと
ころ、４０℃における引張り強度が、２０Kgｆ／cm² 以
上であり、このときの伸びが２００％以上であるホット
メルト接着剤は前述のディスインテグレーターによる細
分化試験で細分化の個数が２０個以下となり、パルパー
の衝撃で細かくならず、容易にフィルターで除去できる
ことを見い出したのである。

【００１０】さらに、鋭意検討を重ねた結果、用いるベ
ースポリマーのビカット軟化温度（ＪＩＳ−Ｋ７２０
６）が４５℃以上のポリマーを用いた場合、４０℃での
引張り強度が２０Kgｆ／cm² 以上であり、そのとき（４
０℃）の伸びが２００％以上となることがわかった。し
かも、このポリマーは、１０重量％以上用いることで効
果のあることがわかり、得られるホットメルト接着剤の
１８０℃での溶融粘度が１０，０００cps 以下となり、
現在の製本機で問題なく、塗工できる範囲であった。

【００１１】本発明で言うところのホットメルト接着剤
は、主にベースポリマー（エチレン−酢酸ビニル共重合
体など）が２０〜６０部（重量）、ワックスが１０〜３
０部、粘着付与樹脂が２０〜５０部、から成り立つもの
である。そして、ベースポリマー２０〜６０部のうち、
１０部以上をビカット軟化点が４５℃以上のものを用い
るものである。エチレン−酢酸ビニル共重合体をベース
ポリマーとする場合、酢酸ビニル含有量が１５％ではＭ
Ｉ値が１５０以下、酢酸ビニル含有量が２０％ではＭＩ
値が３０以下、酢酸ビニル含有量が２５％ではＭＩ値が
１０以下、のものを選択することにより、ビカット軟化
点が４５℃以上となる。

【００１２】用いられるベースポリマーとして、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体のほか、エチレン−メタクリル
酸メチル、エチレン−アクリル酸エチルなどのエチレン
共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、
スチレン−イソプレン−スチレン共重合体などの熱可塑
性エラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、非晶
質ポリアルファオレフィンなどのオレフィン系ポリマー
などが用いられる。

【００１３】ワックスとしてはパラフィンワックス、マ
イクロワックスなどの石油系ワックスやポリエチレンワ
ックス、ポリプロピレンワックスなどの合成ワックスが
用いられる。粘着付与樹脂としては、ロジンやロジンエ
ステルなどのロジン系樹脂、β−ピネン、リモネンなど
を重合したテルペン系樹脂、石油のＣ₅ 留分やＣ₉ 留分
を重合した石油系樹脂などが用いられる。

【００１４】またこれらの他に、状況により、酸化防止
剤や着色剤などが用いられることもある。酸化防止剤と
しては、フェノール系をはじめ、チオエーテル系、フォ
スファイト系の単用もしくはこれらの併用で用いられ、
着色剤としては酸化チタンが主に用いられる。

【００１５】ここに用いられる、ビカット軟化点が４５
℃以上のベースポリマーとしては、例えば、ＭＩ値が２
０以下、エチレンとの共重合成分であるコモノマー含有
量が２０％以下のエチレン−酢酸ビニル、エチレン−ア
クリル酸エチル、エチレン−メタクリル酸メチルなどの
エチレン共重合体やポリエチレン、ポリプロピレンなど
の結晶性ポリマーなどがある。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。例
中、部とは重量部を、％とは重量％をそれぞれ表わす。

【００１７】実施例１ ＭＩ値１５０、酢酸ビニル含有量２８％でビカット軟化
点が３０℃のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
３０部とＭＩ値２０、酢ビ含有量２０％でビカット軟化
点が５０℃のＥＶＡを２０部に、平均分子量７００のポ
リエチレンワックス１５部とロジンペンタエリスリトー
ルエステル３５部を配合したものに、酸化防止剤として
オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−ヒドロ
キシフェニル）プロピオネートを０．１部添加し、溶融
混合して１８０℃での溶融粘度が８，０００cps のホッ
トメルト接着剤を調製した。このホットメルトの４０℃
での引張り強度は２４Kgｆ／cm² であり、このときの伸
びは２９０％であった。

【００１８】そして、このホットメルトを２mm厚のシー
ト状にし、２０mm×２０mmの大きさに切り取ったもの５
個を、新聞古紙８０ｇをパルプ濃度３％にしたものに加
え、水温３５℃で１５分間ディスインテグレーターで離
解したところ、細分化の個数は１２個であった。

【００１９】実施例２ ＭＩ値１５０、酢酸ビニル含有量２０％でビカット軟化
点が４２℃のＥＶＡ３５部とＭＩ値４、酢ビ含有量２６
％でビカット軟化点が４６℃のＥＶＡ１５部に、平均分
子量７００のポリエチレンワックス１５部、ロジングリ
セリンエステル３５部配合したものに、酸化防止剤とし
てオクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−ヒド
ロキシフェニル）プロピオネートを０．１部添加し、溶
融混合して１８０℃での溶融粘度が１０，０００cps の
ホットメルト接着剤を調製した。このホットメルトの４
０℃での引張り強度は２２Kgｆ／cm² であり、このとき
の伸びは２５０％であった。

【００２０】そして、このホットメルトを実施例１と同
様にディスインテグレーターで離解したところ細分化の
個数は２０個であった。

【００２１】実施例２ ＭＩ値４００、酢酸ビニル含有量２０％でビカット軟化
点が３５℃のＥＶＡ４５部とＭＩ値２０、酢酸ビニル含
有量２０％でビカット軟化点が５０℃のＥＶＡ１５部
に、平均分子量７００のポリエチレンワックス１０部、
ロジンペンタエリスリトール３０部配合したものに、酸
化防止剤としてオクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネートを０．１
部添加し、溶融混合して１８０℃での溶融粘度が９，０
００cps のホットメルト接着剤を調製した。このホット
メルトの４０℃での引張り強度は２５Kgｆ／cm² であ
り、このときの伸びは４００％であった。

【００２２】そして、このホットメルトを実施例１と同
様にディスインテグレーターで離解したところ細分化の
個数は１０個であった。

【００２３】比較例１ ＭＩ値が３５０で酢酸ビニル含有量２０％のビカット軟
化点が３８℃のＥＶＡ３０部とＭＩ値が３０で酢酸ビニ
ル含有量が２８％のビカット軟化温度が３７℃のＥＶＡ
２０部に、平均分子量７００のポリエチレンワックス１
０部と融点６０℃のパラフィンワックス５部およびロジ
ンペンタエリスリトールエステル３５部配合したもの
に、酸化防止剤としてオクタデシル−３−（３，５−ジ
−ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネートを
０．１部添加し、溶融混合して１８０℃の溶融粘度が４
０００cps のホットメルト接着剤を調製した。このホッ
トメルト接着剤の４０℃での引張り強度は２４Kgｆ／cm
² であったが、このときの伸びは１２０％であった。そ
して、このホットメルトを実施例１と同様にディスイン
テグレーターで離解したところ細分化の個数は３５個で
あった。

【００２４】比較例２ ＭＩ値が１５０で酢酸ビニル含有量２８％のビカット軟
化点が３０℃のＥＶＡ３０部と、ＭＩ値が３００で酢酸
ビニル含有量が２０％のビカット軟化点が４０℃のＥＶ
Ａ２０部に、平均分子量７００のポリエチレンワックス
１０部と融点８０℃のマイクロワックス５部およびロジ
ンペンタエリスリトールエステル３５部を配合したもの
に、酸化防止剤としてオクタデシル−３−（３，５−ジ
−ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネートを
０．１部添加し溶融混合して、１８０℃の溶融粘度が４
０００cps のホットメルト接着剤を調製した。このホッ
トメルト接着剤の４０℃での引張り強度は１３Kgｆ／cm
² でありこのときの伸びが１２０％であった。そして、
このホットメルトを実施例１と同様にディスインテグレ
ーターで離解したところ、細分化の個数は４０個であっ
た。

【００２５】

【発明の効果】以上の５種類のホットメルト接着剤を用
いて製本した本を、ホットメルト接着剤が塗布されてい
る背の部分を切り出し、さらに２ｃｍ×２ｃｍ程度に切
断し、次に前述した方法と同様にディスインテグレータ
ーで離解したところ、実施例１〜３はフィルターで容易
に除去できたのに対し、比較例１と２は細分化されたも
のがフィルターを通過しパルプ中に混入してしまった。

【００２６】また実施例１のホットメルト接着剤を用い
て現状の製本機で製本したところ、問題なく作業でき良
好な本を得ることができた。この本を新聞古紙９０％に
対し、雑誌古紙が１０％になる様に混ぜ、この古紙全体
で最終洋紙に対して４０％の比率になる様に再生処理し
て得られた洋紙は、ホットメルト接着剤の混入がほとん
ど見られず、印刷適性等全く問題のないことがわかり、
優れた再生洋紙が得られる様になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴巻 忍 東京都中央区新川二丁目12番15号 東洋ペ トロライト株式会社内 (72)発明者 竹中 義彰 東京都中央区京橋二丁目３番13号 東洋イ ンキ製造株式会社内 (72)発明者 石川 浩之 東京都台東区台東一丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 大宮 正寿 東京都台東区台東一丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４０℃における引張り強度が２０Kgｆ／
   cm² 以上であり、このときの伸びが２００％以上である
   ことを特徴とする、製本した本を古紙として再生処理し
   た場合に、パルパーの衝撃で細かくならず、容易にフィ
   ルターで除去することのできる製本用ホットメルト接着
   剤。
2. 【請求項２】 ベースポリマー２０〜６０重量部、ワッ
   クス１０〜３０重量部、粘着付与樹脂２０〜５０重量部
   の組成を有し、かつ該ベースポリマーのうちビカット軟
   化点が４５℃以上のベースポリマーを１０重量部以上用
   いたことを特徴とする製本用ホットメルト接着剤。
3. 【請求項３】 パルプ濃度２ないし５重量％である温度
   ３０℃ないし４５℃のスラリーに、ホットメルト接着剤
   片２×２×０．２cm³ を５個加え、１５分間ディスイン
   テグレーターで離解したとき、ホットメルト接着剤の細
   分化個数が２０個以内であることを特徴とする、請求項
   １または２記載の製本用ホットメルト接着剤。