JPH07286152A - 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】 優れた初期接着力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、及び該接着
剤組成物を用いて製せられた紙管を提供することを目的
とする。 【構成】 酢酸ビニルモノマー単独、もしくは酢酸ビニ
ルモノマーと該酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモノ
マ−とを乳化重合して得られる酢酸ビニル系樹脂エマル
ジョンの固形分１００重量部に対し、炭素数１〜４のア
ルコールが０．５〜２０重量部含有されているか、又
は、アニオン性もしくはノニオン性弗素系界面活性剤が
固形分で０．１〜５重量部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、紙包装用、木
工用、一般用等に用いられる、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等の水溶液、及
びポリビニルアルコールを保護コロイドとした酢酸ビニ
ル系樹脂エマルジョンなどの１種または２種以上をベー
スとしたものが知られている。

【０００３】一方、紙管用接着剤には、金属心棒に巻か
れた帯状紙片の復元力に耐える初期接着力や紙管に製管
したあとの接着力、耐水性、耐圧強度等が要求され、特
に最近では生産性向上を図るため初期接着力に対する要
求がますます強まっている。

【０００４】酢酸ビニル系樹脂をベースとするエマルジ
ョンタイプの接着剤組成物は一般に耐水性に乏しいた
め、この接着剤組成物の耐水性を向上させるため、ポリ
ビニルアルコールの共存下、過硫酸アンモニウムなどの
過硫酸塩と、ジビニル化合物、ポリアリルエステル、ポ
リアリルエーテル、ポリ（メタ）アクリレートなどのエ
チレン系不飽和炭化水素基を２個以上有する化合物を添
加して乳化重合する方法が提案されている（特公昭５５
−２４４７６号公報）。

【０００５】しかし、上記提案による接着剤組成物は、
耐水性は向上するものの、初期接着力は不充分であり、
紙管用接着剤としては実用性に欠ける。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑み、優れた初期接着力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、及び該接着剤組
成物を用いて製せられ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】請求項１記載の発明（以
下、「第１発明」と記す）による接着剤組成物は、酢酸
ビニルモノマー単独、もしくは酢酸ビニルモノマーと該
酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとを乳化重
合して得られる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分
１００重量部に対し、炭素数１〜４のアルコールが０．
５〜２０重量部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】又、請求項２記載の発明（以下、「第２発
明」と記す）による接着剤組成物は、酢酸ビニルモノマ
ー単独、もしくは酢酸ビニルモノマーと該酢酸ビニルモ
ノマーと共重合可能なモノマーとを乳化重合して得られ
る酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１００重量部
に対し、アニオン性もしくはノニオン性弗素系界面活性
剤が固形分で０．１〜５重量部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。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明（以下、「第
３発明」と記す）による紙管は、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第１発
明又は第２発明による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】第１発明及び第２発明による接着剤組成物
の主成分である酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに用いら
れる酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとして
は、特に限定されるものではないが、（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、これらの１種もしくは
２種以上が好適に用いられる。尚、ここで言う「（メ
タ）アクリル」とは「アクリル」又は「メタアクリル」
を言う。

【００１１】第１発明及び第２発明における酢酸ビニル
系樹脂エマルジョンは、特別な重合方法によるものでは
なく、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリ
ビニルアルコール、α−オレフィンと不飽和カルボン酸
との共重合体もしくはその誘導体等の水溶性高分子の水
溶液、又は該水溶性高分子の水溶液と界面活性剤との混
合水溶液等を保護コロイドとして用い、過酸化水素や過
硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム
等の過硫酸塩、酒石酸、蟻酸、修酸等の還元剤等の１種
もしくは２種以上を重合触媒として用い、常法により乳
化重合することにより得られる。

【００１２】上記保護コロイドとして最も一般的に用い
られるのはポリビニルアルコールであり、該ポリビニル
アルコールの平均重合度は、特に限定されるものではな
いが、１０００〜２５００であることが好ましく、なか
でも１５００〜２０００であることがより好ましい。ポ
リビニルアルコールの平均重合度が１０００未満である
と、得られる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの乾燥皮膜
強度が弱くなり、逆に２５００を超えると、得られる酢
酸ビニル系樹脂エマルジョンの粘度が高くなり過ぎ、初
期接着力や塗布作業性が低下する。

【００１３】上記ポリビニルアルコールの鹸化度は、特
に限定されるものではないが、８０〜９９モル％である
ことが好ましく、なかでも９４〜９８モル％であること
がより好ましい。ポリビニルアルコールの鹸化度が８０
モル％未満であると、得られる酢酸ビニル系樹脂エマル
ジョンの耐水性が低下し、逆に９９モル％を超えると、
乳化重合時の安定性が悪くなる。

【００１４】上記ポリビニルアルコールの使用量は、特
に限定されるものではないが、酢酸ビニルモノマー１０
０重量部、もしくは酢酸ビニルモノマーと該酢酸ビニル
モノマーと共重合可能なモノマーとの合計量１００重量
部に対し、ポリビニルアルコール０．１〜３０重量部で
あることが好ましく、なかでも１〜２０重量部であるこ
とがより好ましい。モノマー１００重量部に対するポリ
ビニルアルコールの使用量が０．１重量部未満である
と、初期重合を起こし難くなり、逆に３０重量部を超え
ると、得られる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの粘度が
高くなり過ぎ、初期接着力や塗布作業性が低下する。

【００１５】又、上記重合触媒の使用量は、特に限定さ
れるものではないが、モノマー１００重量部に対し、重
合触媒０．０１〜２重量部であることが好ましい。

【００１６】第１発明による接着剤組成物においては、
上記により得られる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固
形分１００重量部に対し、炭素数１〜４のアルコールが
０．５〜２０重量部含有されていることが必要である。

【００１７】上記炭素数１〜４のアルコールとしては、
メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルア
ルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチル
アルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等が挙げら
れ、これらの１種もしくは２種以上が好適に用いられ
る。

【００１８】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１
００重量部に対し、上記炭素数１〜４のアルコールを
０．５〜２０重量部含有させることにより、得られる接
着剤組成物の浸透性が向上し被着体面に対する濡れが良
くなるので初期接着力が向上する。

【００１９】上記アルコールの炭素数が５以上である
と、得られる接着剤組成物の浸透性及び被着体面に対す
る濡れ向上効果が乏しく、初期接着力が充分向上しな
い。

【００２０】又、酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形
分１００重量部に対する上記炭素数１〜４のアルコール
の含有量が０．５重量部未満であると、得られる接着剤
組成物の浸透性及び被着体面に対する濡れ向上効果が不
充分であり、初期接着力が充分向上せず、逆に２０重量
部を超えると、得られる接着剤組成物の粘度が過度に高
くなったり凝集物が発生し、塗布作業が困難となる。

【００２１】第２発明による接着剤組成物においては、
上記により得られる酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固
形分１００重量部に対し、アニオン性もしくはノニオン
性弗素系界面活性剤が固形分で０．１〜５重量部含有さ
れていることが必要である。

【００２２】弗素系界面活性剤は、炭化水素系界面活性
剤の水素基の一部もしくは全部が弗素基で置換されたも
のであり、表面張力低下効果、湿潤性向上効果、レベリ
ング性向上効果等、優れた界面活性能力を発現する。

【００２３】上記アニオン性もしくはノニオン性弗素系
界面活性剤の種類としては、特に限定されるものではな
いが、パーフルオロアルキルスルフォン酸カリウム、パ
ーフルオロアルキルスルフォン酸アンモニウム等のパー
フルオロアルキルスルフォン酸塩、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸カリウム等のパーフルオロアルキルカルボ
ン酸塩等のアニオン性弗素系界面活性剤やパーフルオロ
アルキルエチレンオキシド付加物等のノニオン性弗素系
界面活性剤等が挙げられ、これらの１種もしくは２種以
上が好適に用いられる。

【００２４】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１
００重量部に対し、上記アニオン性もしくはノニオン性
弗素系界面活性剤を固形分で０．１〜５重量部含有させ
ることにより、得られる接着剤組成物の表面張力が低下
すると共に、湿潤性やレベリング性が向上するので、被
着体に対する濡れが良くなり、初期接着力が向上する。

【００２５】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１
００重量部に対する上記アニオン性もしくはノニオン性
弗素系界面活性剤の固形分の含有量が０．１重量部未満
であると、得られる接着剤組成物の初期接着力が充分向
上せず、逆に５重量部を超えると、得られる接着剤組成
物の初期接着力は充分であるが、経時的に弗素系界面活
性剤のブリードアウト等が発生し、経時接着力が低下す
る。

【００２６】第１発明及び第２発明による接着剤組成物
には、本発明の目的を阻害しない範囲で、粘着付与樹
脂、アニオン性もしくはノニオン性弗素系界面活性剤以
外の界面活性剤、可塑剤、充填剤、顔料、染料、消泡
剤、防腐剤、炭素数１〜４のアルコール以外の有機溶剤
等の各種添加剤を必要に応じて含有させても良い。

【００２７】又、第１発明及び第２発明による接着剤組
成物は、紙管用に限らず、紙包装用、木工用、一般用等
としても用いられる事は言う迄もない。

【００２８】

【作用】第１発明による接着剤組成物は、主成分である
酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１００重量部に
対し、炭素数１〜４のアルコールが０．５〜２０重量部
含有されているので、浸透性が向上し被着体に対する濡
れが良くなり、初期接着力が向上する。

【００２９】又、第２発明による接着剤組成物は、主成
分である酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの固形分１００
重量部に対し、アニオン性もしくはノニオン性弗素系界
面活性剤が固形分で０．１〜５重量部含有されているの
で、表面張力が低下し被着体に対する濡れが良くなり、
初期接着力が向上する。

【００３０】さらに、第３発明による紙管は、第１発明
もしくは第２発明で得られる初期接着力に優れた接着剤
組成物を用いて製せられるので、製管速度が速く、生産
性が高い。

【００３１】

【実施例】本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。尚、実施例中の「部」は「重量部」を
意味し、「％」は「重量％」を意味する。

【００３２】（実施例１）

【００３３】（１）酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの重
合 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部及びポリビニルアルコール（平均重
合度１７００、鹸化度９６モル％）１１部を仕込み、攪
拌しながら９５℃で１時間加熱してポリビニルアルコー
ルの水溶液を得た。次に、この水溶液を７０℃に冷却
し、これに酢酸ビニルモノマー８部と重合触媒（過酸化
水素０．１部及び酒石酸０．２部）を投入して初期重合
を行わせた。次いで、酢酸ビニルモノマー９２部と重合
触媒（過酸化水素０．４部及び酒石酸０．４部）を滴下
して７０℃で乳化重合を行った後、７０℃で１時間熟成
して固形分４７％の酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ａ）を得た。

【００３４】（２）接着剤組成物の作成

【００３５】得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ａ）の固形分１００部に対し、メチルアルコール１２
部及びジブチルフタレート（ＤＢＰ）１５部を添加混合
して接着剤組成物を得た。

【００３６】（３）評価 得られた接着剤組成物の各種性能を下記の方法により評
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％ＲＨの雰囲気下で行
った。

【００３７】初期接着力（剪断接着力） ２５ｍｍ×５０ｍｍに裁断したＢ級紙管用原紙（岡山製
紙社製）２枚を試験片とし、一方の試験片の片面に得ら
れた接着剤組成物を塗布面積２５ｍｍ×２５ｍｍ、塗布
量０．０５ｇ／（２５ｍｍ）² 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２５ｍｍ
×２５ｍｍになるように互い違いに貼り合わせ、この貼
り合わせ部分を１ｋｇ／（２５ｍｍ）² の圧力で圧締し
て接着試験片を作成した。圧締時間２０秒後及び４０秒
後のそれぞれの接着試験片の引張り剪断強度をテンシロ
ン試験機を用いて引張り速度１０ｍｍ／分で測定し、剪
断接着力（ｋｇ／(25mm)² ）を求めた。

【００３８】初期接着力（材料破壊時間） ２０ｍｍ×４０ｍｍに裁断した上記と同様のＢ級紙管用
原紙２枚を試験片とし、一方の試験片の片面に上記接着
剤組成物を塗布面積２０ｍｍ×３０ｍｍ、塗布量４０ｇ
／ｍ² となるように塗布した後、直ちに、この塗布面に
他方の試験片を接着面積が２０ｍｍ×３０ｍｍとなるよ
うに貼り合わせ、この貼り合わせ部分を７０ｇ／ｃｍ²
の圧力で５秒間圧着して、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、Ｂ級紙管用原紙の接着部分の破壊面積率が１００％
に達する迄の最短時間（秒）を測定した。

【００３９】経時接着力（剪断接着力） 初期接着力（剪断接着力）の場合と同様にして圧締時
間４０秒で作成した接着試験片を４０℃−９０％ＲＨの
恒温恒湿機中に７日間放置した後、取り出して、２０℃
−６５％ＲＨの雰囲気下に１日放置した後、同雰囲気下
でテンシロン試験機を用いて引張り速度１０ｍｍ／分で
引張り剪断強度を測定し、剪断接着力（ｋｇ／(25m
m)² ）を求めた。

【００４０】（実施例２）

【００４１】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの重合にお
いて、モノマーとして酢酸ビニルモノマー９５部及びメ
タクリル酸メチル５部を用いたこと以外は実施例１と同
様にして固形分４７％の酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ｂ）を得た。

【００４２】得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ｂ）の固形分１００部に対し、エチルアルコール８部
及びＤＢＰ１５部を添加混合して接着剤組成物を得た。

【００４３】得られた接着剤組成物の各種性能を実施例
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。

【００４４】（実施例３）

【００４５】酢酸ビニル系樹脂エマルジョンの重合にお
いて、モノマーとして酢酸ビニルモノマー９５部、アク
リル酸２−エチルヘキシル３部及びエチレングリコール
ジメタクリレート２部を用いたこと以外は実施例１と同
様にして固形分４７％の酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ｃ）を得た。

【００４６】得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン
（Ｃ）の固形分１００部に対し、ｎ−ブチルアルコール
１０部及びＤＢＰ１５部を添加混合して接着剤組成物を
得た。

【００４７】得られた接着剤組成物の各種性能を実施例
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。

【００４８】（実施例４〜５）

【００４９】接着剤組成物の作成において、実施例１で
得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン（Ａ）を用い、
表１に示される配合組成の接着剤組成物を２種類作成し
た。

【００５０】得られた２種類の接着剤組成物の各種性能
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。

【００５１】（実施例６〜１０）

【００５２】接着剤組成物の作成において、実施例１〜
３で得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）を用い、弗素系界面活性剤として、下
記４種類の弗素系界面活性剤を用いて、表１に示される
配合組成の接着剤組成物を５種類作成した。 〔弗素系界面活性剤〕 （ａ）商品名「メガファックＦ−１１０」（パーフルオ
ロアルキルスルフォン酸塩、アニオン性、大日本インキ
化学工業社製） （ｂ）商品名「メガファックＦ−１２０」（パーフルオ
ロアルキルカルボン酸塩、アニオン性、大日本インキ化
学工業社製） （ｃ）商品名「フロラードＦＣ−９５」（パーフルオロ
アルキルスルフォン酸塩、アニオン性、住友スリーエム
社製） （ｄ）商品名「メガファックＦ−１４４Ｄ」（パーフル
オロアルキルエチレンオキシド２０モル付加物、ノニオ
ン性、大日本インキ化学工業社製）

【００５３】得られた５種類の接着剤組成物の各種性能
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。

【００５４】（比較例１〜７）

【００５５】接着剤組成物の作成において、実施例１〜
３で得られた酢酸ビニル系樹脂エマルジョン（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）を用い、表２に示される配合組成の接
着剤組成物を７種類作成した。

【００５６】得られた７種類の接着剤組成物の各種性能
を実施例１と同様にして評価した結果は表２に示すとお
りであった。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、第１発明及び第２発
明による接着剤組成物は、優れた初期接着力と経時接着
力を有する高品質の接着剤である。又、これを用いて製
せられる第３発明による紙管は、接着剤組成物の初期接
着力が優れているので、製管速度が速く生産性が高い。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酢酸ビニルモノマー単独、もしくは酢酸
   ビニルモノマーと該酢酸ビニルモノマーと共重合可能な
   モノマーとを乳化重合して得られる酢酸ビニル系樹脂エ
   マルジョンの固形分１００重量部に対し、炭素数１〜４
   のアルコールが０．５〜２０重量部含有されていること
   を特徴とする接着剤組成物。
2. 【請求項２】 酢酸ビニルモノマー単独、もしくは酢酸
   ビニルモノマーと該酢酸ビニルモノマーと共重合可能な
   モノマーとを乳化重合して得られる酢酸ビニル系樹脂エ
   マルジョンの固形分１００重量部に対し、アニオン性も
   しくはノニオン性弗素系界面活性剤が固形分で０．１〜
   ５重量部含有されていることを特徴とする接着剤組成
   物。
3. 【請求項３】 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又は請求項２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。