JPH07113070A - 接着剤組成物及び該接着剤組成物を用いた紙管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い皮膜弾性率と耐圧強度及び良好な初期接
着性と耐水性を有する酢酸ビニル系樹脂エマルジョンを
主成分とする接着剤組成物及びそれを用いた紙管を提供
することを目的とする。 【構成】 酢酸ビニル系樹脂エマルジョン１００重量部
に対して、下記構造式で表される天然多糖類が５〜５０
重量部の範囲で含有されていることを特徴とする接着剤
組成物及び上記接着剤組成物を用いて製せられた紙管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙管用、木工用、紙包
装用等に用いられる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンを主
成分とする接着剤組成物、及び該接着剤組成物を用いて
製せられた紙管に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙管は、帯状紙片を金属心棒に複数層に
巻回し、その帯状紙片の重合部を接着剤で接着すること
により製造されているが、この場合に用いられる接着剤
としては、澱粉、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル系
樹脂などの一種または二種以上をベースとしたものが知
られている。

【０００３】一般に紙管用接着剤には良好な初期接着性
と耐水性及び製せられた紙管の高い耐圧強度が要求され
る。特に紙管の耐圧強度を向上させるためには接着剤の
乾燥皮膜の弾性率（以下、「皮膜弾性率」と記す）を高
くする必要があるが、上記従来の接着剤では必ずしも充
分な皮膜弾性率が得られなかった。

【０００４】紙管用接着剤の皮膜弾性率を高める一つの
方法として、酢酸ビニルエマルジョン１００重量部に対
して、無機充填剤であるクレーを１０〜３０重量部混合
する方法が提案されている（特開平１−２３４４８４号
公報）が、この方法の場合、皮膜弾性率は向上するもの
の、接着剤の粘度が低いと時間経過とともに無機充填剤
であるクレーが沈降し、接着剤が均一性を欠き接着性能
のばらつきが大きくなったり、作業性が悪くなるという
問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来の接
着剤は高い皮膜弾性率と良好な初期接着性及び耐水性を
兼備していないのが実態であり、紙管用等として充分に
使用に耐え得るものではなかった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑み、高い皮膜弾性
率と耐圧強度及び良好な初期接着性と耐水性を有する酢
酸ビニル系樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤組成
物及びそれを用いた紙管を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤組成物
は、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン１００重量部に対し
て、下記構造式で表される天然多糖類が５〜５０重量部
の範囲で含有されていることを特徴とし、そのことによ
り上記目的が達成される。

【０００８】

【化２】

【０００９】又、本発明の紙管は、帯状紙片が管状に巻
回され、この管状に巻回された帯状紙片の重合部が上記
の接着剤組成物により接着されていることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の接着剤組成物の主成分である酢酸
ビニル系樹脂エマルジョンは、酢酸ビニルモノマー単
独、又は酢酸ビニルモノマーと必要に応じて該酢酸ビニ
ルモノマーと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーと
を乳化重合して得られる固形分４０〜６０％程度の酢酸
ビニルを主成分とするエマルジョンである。

【００１１】本発明の接着剤組成物の主成分である酢酸
ビニル系樹脂エマルジョンの乳化重合時に必要に応じて
用いられる酢酸ビニルモノマーと共重合可能なエチレン
性不飽和モノマーとしては、（メタ）アクリル酸、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、ブチル
アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、グリシジル
（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、プロピレングリコール（メタ）アク
リレート等が挙げられる。

【００１２】本発明の接着剤組成物の主成分である酢酸
ビニル系樹脂エマルジョンの製造方法は、特別な方法に
よるものではなく、例えば、ポリビニルアルコール水溶
液等の保護コロイドを２〜２０重量％程度、過硫酸塩、
過酸化物等の重合触媒を０．１〜５重量％程度、１０〜
５０重量％程度の酢酸ビニルモノマー単独又は酢酸ビニ
ルモノマーと上記エチレン性不飽和モノマーの一種もし
くは二種以上を６０〜８０℃程度の温度で１〜２時間程
度乳化重合することにより容易に得ることが出来る。

【００１３】本発明の接着剤組成物において酢酸ビニル
系樹脂エマルジョンに含有させる天然多糖類としては、
前記構造式で表されるマルトトリオース（グルコース３
分子のα−１，４結合物）が規則正しくα−１，６結合
した天然の中性多糖類が挙げられる。

【００１４】上記天然多糖類は、具体的には商品名「プ
ルラン」として林原商事（株）から上市されている。
「プルラン」は、不定形非結晶性の水溶性に富む白色粉
末であり、粒度１０メッシュパス、含水率６％以下、１
０％水溶液のｐＨ５〜７、１０％水溶液の３０℃におけ
る粘度１００〜１８０ｃｐｓ等の性質を有する。本発明
者は、酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに対して適当量の
「プルラン」を含有させることにより酢酸ビニル系樹脂
エマルジョンの有する良好な初期接着性と耐水性を維持
しながら皮膜弾性率と耐圧強度を向上させ得ることを見
出し本発明を完成するに至った。

【００１５】本発明においては、酢酸ビニル系樹脂エマ
ルジョン１００重量部に対する上記天然多糖類の配合量
は５〜５０重量部の範囲にあることが必要であり、なか
でも１０〜２５重量部の範囲にあるのがより好ましい。

【００１６】酢酸ビニル系樹脂エマルジョン１００重量
部に対する天然多糖類の配合量が５重量部未満であると
得られる接着剤組成物の皮膜弾性率が向上せず、逆に５
０重量部を超えると得られる接着剤組成物の初期接着性
と耐水性が低下する。

【００１７】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに対する天
然多糖類の配合方法は、特に限定されるものではなく、
酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに所定量の天然多糖類を
直接混合溶解しても良いし、又、予め天然多糖類の水溶
液を作成しておき、この水溶液と酢酸ビニル系樹脂エマ
ルジョンを混合しても良いが、混合の容易さや均一性を
考慮すると後者の方法がより好ましい。

【００１８】又、本発明の接着剤組成物には、必要に応
じて消泡剤、防腐剤、可塑剤、顔料等の添加剤を配合し
ても良い。

【００１９】

【作用】本発明の接着剤組成物は、酢酸ビニル系樹脂エ
マルジョン１００重量部に対して、前記構造式で表され
る天然多糖類が５〜５０重量部の範囲で含有されている
ので、高い皮膜弾性率と耐圧強度及び良好な初期接着性
と耐水性を有するものである。

【００２０】

【実施例】この発明をさらに詳しく説明するため、以下
に実施例をあげる。なお、実施例中の「部」は「重量
部」を意味する。

【００２１】（実施例１） （１）接着剤組成物の作成 攪拌機、還流冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた反応
容器に、水１２５部、ポリビニルアルコール（鹸化度９
６モル％、重合度１７００）１１部を仕込み、攪拌して
ポリビニルアルコールを水中に分散させた。この分散液
を９５℃に加熱し、同温度を１時間保持してポリビニル
アルコールを溶解させた。次いで、このポリビニルアル
コール水溶液を７０℃に冷却し、これに酢酸ビニルモノ
マー１０部、重合開始剤として過酸化水素と酒石酸各
０．１５部を投入して初期重合を行わせた。次に、酢酸
ビニルモノマー９０部及び過酸化水素と酒石酸を各０．
３５部滴下して乳化重合を行い、さらに同温度で１時間
熟成後冷却して樹脂分４７％の酢酸ビニル系樹脂エマル
ジョンを得た。得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
１００部に対して脱塩処理した天然多糖類「プルランＰ
Ｉ−２０」８部を混合溶解し、固形分５１％の接着剤組
成物を得た。

【００２２】（２）評価 得られた接着剤組成物の皮膜弾性率、リングクラッシュ
強度、初期接着性及び耐水性を以下の方法で評価した結
果は表１に示すとおりであった。尚、評価は特に記載の
無いかぎり２０℃−６５％の雰囲気下で行った。

【００２３】皮膜弾性率 ポリエチレン板上に接着剤組成物を塗布し、２０℃−６
５％ＲＨの雰囲気下で３日間養生させ、得られた３００
〜５００μｍ厚の乾燥皮膜を１号ダンベルで打ち抜き試
験片を作成した。次いで、この試験片を２０℃−６５％
ＲＨの雰囲気下で２４時間調湿した後、引張り試験機に
セットし引張り速度１０ｍｍ／分で引張り、伸び率１０
％の時の引張り強度と伸び率から皮膜弾性率（ｋｇ／ｃ
ｍ² ）を求めた。

【００２４】リングクラッシュ強度 ＪＩＳ Ｐ−８１２６「板紙の圧縮強さ試験方法（リン
グクラッシュ法）」に準じ、紙管用原紙の縦方向及び横
方向のリングクラッシュ強度を次のようにして求めた。
巾１２．７ｍｍ、長さ１５２．４ｍｍに裁断した縦方向
２枚及び横方向２枚のＢ級紙管用原紙（岡山製紙社製）
を試験片として用意し、縦方向及び横方向それぞれの一
方の試験片に接着剤組成物を塗布面積１２．７ｍｍ×１
５２．４ｍｍ、塗布量３０ｇ／ｍ² で塗布し、縦方向及
び横方向それぞれの他方の試験片を縦方向は縦方向同
志、横方向は横方向同志で貼り合わせ、貼り合わせ部分
を７０ｇ／ｃｍ² の圧力で圧着させて接着試験片を作成
した。得られた接着試験片を２０℃−６５％ＲＨの雰囲
気下で２４時間養生した後、圧縮試験器にセットし圧縮
速度１０ｍｍ／分で圧縮しリングクラッシュ強度（ｋｇ
ｆ）を求めた。

【００２５】初期接着性 巾２０ｍｍ、長さ４０ｍｍに裁断した２枚のＢ級紙管用
原紙（岡山製紙社製）を試験片とし、一方の試験片の片
面に接着剤組成物を塗布面積２０ｍｍ×３０ｍｍ、塗布
量３０ｇ／ｍ² で塗布した後、直ちに、この塗布面に他
方の試験片の片面を接着面積が２０ｍｍ×３０ｍｍにな
るように貼り合わせ、この貼り合わせ部分を７０ｇ／ｃ
ｍ² の圧力で５秒間圧締して多数の接着試験片を作成し
た。次いで、除圧後１０秒毎に接着試験片を手で剥離
し、剥離部分の原紙の破壊状態を観察し、破壊面積率が
１００％に達する迄の最短時間を以て初期接着性（秒）
とした。

【００２６】耐水性 巾２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍに裁断した２枚のＢ級紙管
用原紙（岡山製紙社製）を試験片とし、一方の試験片の
片面に接着剤組成物を塗布面積２５ｍｍ×５０ｍｍ、塗
布量３０ｇ／ｍ² で塗布した後、他方の試験片の片面を
接着面積が２５ｍｍ×５０ｍｍになるように貼り合わ
せ、この貼り合わせ部分を１ｋｇ／２５ｍｍ² の圧力で
１２０秒間圧締した後、２０℃−６５％ＲＨの雰囲気下
で２４時間養生して接着試験片を作成した。次いで、こ
の接着試験片の一方を１８０度角剥離方向に折り曲げ下
端に１０ｇの分銅を吊り下げて６０℃の温水中に垂直に
懸垂し、接着部分が剥離して落下する迄の最短時間を以
て耐水性（時間）とした。

【００２７】（実施例２〜３、比較例１〜３）

【００２８】表１に示されるように酢酸ビニル系樹脂エ
マルジョンに対する「プルランＰＩ−２０」の配合量を
変えたこと以外は実施例１と同様にして５種類の接着剤
組成 物を作成した。

【００２９】得られた５種類の接着剤組成物の皮膜弾性
率、リングクラッシュ強度、初期接着性及び耐水性を実
施例１と同様にして評価した結果は表１に示すとおりで
あっ た。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１に示された通り、本発明による実施例
１〜３の接着剤組成物は高い皮膜弾性率とリングクラッ
シュ強度を有すると共に初期接着性と耐水性も良好であ
りバランスの良い性能を発現する。これに対し、比較例
１及び比較例３の接着剤組成物は皮膜弾性率とリングク
ラッシュ強度が低く、又、比較例２の接着剤組成物は初
期接着性と耐水性が劣る。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による接着剤
組成物は、高い皮膜弾性率と耐圧強度及び良好な初期接
着性と耐水性を有するので、紙管用、木工用、紙包装用
等として好適に用いられるものである。又、これを用い
て製した紙管は耐圧強度及び耐水性に優れている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酢酸ビニル系樹脂エマルジョン１００重
   量部に対して、下記構造式で表される天然多糖類が５〜
   ５０重量部の範囲で含有されていることを特徴とする接
   着剤組成物。 【化１】
2. 【請求項２】 帯状紙片が管状に巻回され、この管状に
   巻回された帯状紙片の重合部が請求項１記載の接着剤組
   成物により接着されていることを特徴とする紙管。