JPH09302320A - 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】 【課題】 無機充填剤を配合しなくても高い皮膜弾性率
を有し、かつ良好な初期接着性を有する酢酸ビニル樹脂
系エマルジョンを主成分とする接着剤組成物及びそれを
用いて製せられる紙管を提供する。 【解決手段】 酢酸ビニルモノマー単独、もしくは酢酸
ビニルモノマー及び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からなるモノマー組成物
を、メチルビニルエーテル無水マレイン酸水溶液、ポリ
アミドポリアミン（塩）水溶液及びポリアクリルアミド
（塩）水溶液からなる群より選ばれる１種以上の存在下
で乳化重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョン
を主成分とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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樹脂系エマルジョン
を主成分とする接着剤組成物、及び該接着剤組成物を用
いて製せられる紙管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙管は、帯状紙片を金属心棒に複
数層を管回し、その紙状紙片の重合部を接着剤にて接着
することにより製造されており、この際に用いられる接
着剤としては、澱粉水溶液、ポリビニルアルコール水溶
液、酢酸ビニル樹脂エマルジョン等の１種又は２種以上
をベースとしたものが知られている。一般に、紙管用接
着剤には良好な初期接着性、製せられた紙管には高い耐
圧強度がそれぞれ要求される。

【０００３】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、皮膜弾性率とい
う）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】そこで、紙管用接着剤の皮膜弾性率を高め
る一つの方法として、酢酸ビニル樹脂エマルジョン１０
０重量部に対して、無機充填剤であるクレーを１０〜３
０重量部配合した接着剤が提案されている（特開平１−
２３４４８４号公報参照）。しかしながら、この方法で
は、皮膜弾性率は向上するものの、接着剤の粘度が低い
場合には、時間の経過と共に無機充填剤であるクレーが
沈降して成分が不均一となるため、接着不良が発生した
り、作業性が悪くなるなるという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされ、その目的は、無機充填剤を配合しなく
ても高い皮膜弾性率を有し、かつ良好な初期接着性を有
する酢酸ビニル樹脂系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て製せられる紙管を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤組成物
は、酢酸ビニルモノマー単独、もしくは酢酸ビニルモノ
マー及び該酢酸ビニルモノマーと共重合可能なエチレン
性不飽和モノマーからなるモノマー組成物を、メチルビ
ニルエーテル無水マレイン酸水溶液、ポリアミドポリア
ミン（塩）水溶液及びポリアクリルアミド（塩）水溶液
からなる群より選ばれる１種以上の存在下で乳化重合し
て得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とす
る。

【０００７】本発明の接着剤組成物の主成分である酢酸
ビニル樹脂系エマルジョンは、酢酸ビニルモノマー単
独、もしくは酢酸ビニルモノマー及び該酢酸ビニルモノ
マーと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーからなる
モノマー組成物を、乳化重合することにより得られる。

【０００８】上記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、例えば、（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
モノ（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらは単独
で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【０００９】上記乳化重合は、メチルビニルエーテル無
水マレイン酸水溶液、ポリアミドポリアミン（塩）水溶
液及びポリアクリルアミド（塩）水溶液からなる群より
選ばれる１種以上の存在下で行われる。

【００１０】上記メチルビニルエーテル無水マレイン酸
は下記の式（１）で表されるものである。

【００１１】

【化１】

【００１２】式中、Ｒは、イソブチル基、イソプロピル
基又はｎ−ブチル基を示す。

【００１３】上記メチルビニルエーテル無水マレイン酸
の重量平均分子量は、小さくなると接着剤組成物の初期
皮膜強度が不足し、大きくなると重合途中で粘度が増大
し、極端な場合はゲル化することがあるので、１万〜１
５万が好ましい。

【００１４】上記接着剤組成物中、メチルビニルエーテ
ル無水マレイン酸の使用量は、少なくなると充分な皮膜
弾性率を付与することができず、多くなると重合途中で
粘度が増大し、極端な場合はゲル化することがあるの
で、上記酢酸ビニルモノマー単独もしくは上記モノマー
組成物１００重量部に対して、５〜５０重量部が好まし
い。

【００１５】上記ポリアミドポリアミン（塩）は水溶性
高分子であって、その重量平均分子量は２万〜１５万が
好ましい。

【００１６】上記接着剤組成物中、ポリアミドポリアミ
ン（塩）の使用量は、少なくなると充分な皮膜弾性率を
付与することができず、多くなると重合途中で粘度が増
大し、極端な場合はゲル化することがあるので、上記酢
酸ビニルモノマー単独もしくは上記モノマー組成物１０
０重量部に対して、５〜５０重量部が好ましい。

【００１７】上記ポリアクリルアミド（塩）は、水溶性
高分子であって、その重量平均分子量は２万〜１５万が
好ましい。

【００１８】上記接着剤組成物中、ポリアミドポリアミ
ン（塩）の使用量は、少なくなると充分な皮膜弾性率を
付与することができず、多くなると重合途中で粘度が増
大し、極端な場合はゲル化することがあるので、上記酢
酸ビニルモノマー単独もしくは上記モノマー組成物１０
０重量部に対して、５〜５０重量部が好ましい。

【００１９】上記乳化重合に使用される重合開始剤及び
重合触媒としては、特に限定されず、例えば、過硫酸ナ
トリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸
化水素等の過酸化物が挙げられ、これらは単独で用いら
れてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、上記
過酸化物と共に、酒石酸、蟻酸、蓚酸等の還元剤が併用
されてもよい。

【００２０】上記重合開始剤及び重合触媒の使用量は、
特に限定されないが、上記全モノマー〔上記酢酸ビニル
モノマー単独又は上記モノマー組成物〕量の０．０１〜
２重量％が好ましい。

【００２１】本発明の接着剤組成物には、必要に応じ
て、可塑剤、充填剤、顔料、染料、消泡剤、防腐剤等が
添加されてもよい。

【００２２】本発明の紙管は、まず、紙管用原紙の帯状
紙片を管状に巻回し、管状に巻回した帯状紙片の重合部
を、上記接着剤組成物により接着することにより得られ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。 （実施例１）攪拌機、温度計、還流機及び滴下ロートを
備えた反応機に、仕込水１２６重量部、メチルビニルエ
ーテル無水マレイン酸（アイエスピー・ジャパン社製
「ガントレッツＡＮ−１４９」）１５重量部を仕込み７
０℃まで昇温した後、酢酸ビニルモノマー８重量部なら
びに重合開始剤として過酸化水素０．０３重量部、酒石
酸０．０６重量部及び水３重量部を投入して初期重合を
行った。次いで、酢酸ビニルモノマー９２重量部ならび
に重合開始剤として過酸化水素０．１２重量部、酒石酸
０．２４重量部及び水１２重量部からなる水溶液を滴下
しながら、反応温度７０℃で乳化重合し、滴下終了後７
０℃で１時間熟成し、固形分濃度４５重量％の酢酸ビニ
ル樹脂系エマルジョンを得た。さらに、消泡剤及び防腐
剤を配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分と
する接着剤組成物を得た。

【００２４】（実施例２）仕込水を１８１重量部、メチ
ルビニルエーテル無水マレイン酸（アイエスピー・ジャ
パン社製「ガントレッツＡＮ−１４９」）を３０重量部
を使用したこと以外は、実施例１と同様にして乳化重合
を行って、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（固形分濃度
４０重量％）を得、さらに、消泡剤及び防腐剤を配合
し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする接着
剤組成物を得た。

【００２５】（比較例１）仕込水を８８重量部、メチル
ビニルエーテル無水マレイン酸（アイエスピー・ジャパ
ン社製「ガントレッツＡＮ−１４９」）を６０重量部を
使用したこと以外は、実施例１と同様にして乳化重合を
行って、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（固形分濃度５
０重量％）を得、さらに、消泡剤及び防腐剤を配合し、
酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする接着剤組
成物を得た。

【００２６】（比較例２）仕込水を２８３重量部、メチ
ルビニルエーテル無水マレイン酸（アイエスピー・ジャ
パン社製「ガントレッツＡＮ−１４９」）を６０重量部
を使用したこと以外は、実施例１と同様にして乳化重合
を行ったが、重合途中で粘度が極めて高くなったので重
合反応を中止した。

【００２７】（比較例３）メチルビニルエーテル無水マ
レイン酸（アイエスピー・ジャパン社製「ガントレッツ
ＡＮ−１４９」）に代えて、ポリビニルアルコール（ケ
ン化度９６モル％、重合度１７００）を１５重量部を使
用したこと以外は、実施例１と同様にして乳化重合を行
って、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（固形分濃度５０
重量％）を得、さらに、消泡剤及び防腐剤を配合し、酢
酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする接着剤組成
物を得た。

【００２８】（実施例３）攪拌機、温度計、還流機及び
滴下ロートを備えた反応機に、ポリアミドポリアミン
（塩）（荒川化学社製「アラフィックス−１００」、固
形分濃度１０重量％）水溶液１５０重量部を仕込み、７
０℃まで昇温した後、酢酸ビニルモノマー８重量部なら
びに重合開始剤として過酸化水素０．０３重量部、酒石
酸０．０６重量部及び水３重量部を投入して初期重合を
行った。次いで、酢酸ビニルモノマー９２重量部ならび
に重合開始剤として過酸化水素０．１２重量部、酒石酸
０．２４重量部及び水１２重量部からなる水溶液を滴下
しながら、反応温度７０℃で乳化重合し、滴下終了後７
０℃で１時間熟成し、固形分濃度４３重量％の酢酸ビニ
ル樹脂系エマルジョンを得た。さらに、消泡剤及び防腐
剤を配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分と
する接着剤組成物を得た。

【００２９】（実施例４）ポリアミドポリアミン（塩）
（荒川化学社製「アラフィックス−１００」）水溶液の
使用量を３００重量部としたこと以外は、実施例３と同
様にして乳化重合を行って、酢酸ビニル樹脂系エマルジ
ョン（固形分濃度３１重量％）を得、さらに、消泡剤及
び防腐剤を配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主
成分とする接着剤組成物を得た。

【００３０】（比較例４）ポリアミドポリアミン（塩）
（荒川化学社製「アラフィックス−１００」）水溶液の
使用量を３０重量部とし、仕込水を７６重量部使用した
こと以外は、実施例３と同様にして乳化重合を行って、
酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（固形分濃度５０重量
％）を得、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とす
る接着剤組成物を得た。

【００３１】（比較例５）ポリアミドポリアミン（塩）
（荒川化学社製「アラフィックス−１００」）水溶液の
使用量を６００重量部としたこと以外は、実施例３と同
様にして乳化重合を行ったが、重合途中で粘度が極端に
高くなったので重合反応を中止した。

【００３２】（実施例５）攪拌機、温度計、還流機及び
滴下ロートを備えた反応器に、水６６重量部及びポリア
クリルアミド（荒川化学社製「ポリマセット３０５」、
固形分濃度２０重量％）７５重量部を仕込み、７０℃ま
で昇温した後、酢酸ビニルモノマー８重量部ならびに重
合開始剤として過酸化水素０．０３重量部、酒石酸０．
０６重量部及び水３重量部を投入して初期重合を行っ
た。次いで、酢酸ビニルモノマー９２重量部ならびに重
合開始剤として過酸化水素０．１２重量部、酒石酸０．
２４重量部及び水１２重量部からなる水溶液を滴下しな
がら、反応温度７０℃で乳化重合し、滴下終了後７０℃
で１時間熟成し、固形分濃度４５重量％の酢酸ビニル樹
脂系エマルジョンを得た。さらに、消泡剤及び防腐剤を
配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする
接着剤組成物を得た。

【００３３】（実施例６）ポリアクリルアミド（荒川化
学社製「ポリマセット３０５」）の使用量を１５０重量
部、水の使用量を６０重量部としたこと以外は、実施例
５と同様にして乳化重合を行って、酢酸ビニル樹脂系エ
マルジョン（固形分濃度４０重量％）を得、さらに、消
泡剤及び防腐剤を配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョ
ンを主成分とする接着剤組成物を得た。

【００３４】（比較例６）ポリアクリルアミド（荒川化
学社製「ポリマセット３０５」）の使用量を１５重量部
とし、水の使用量を７６重量部としたこと以外は、実施
例５と同様にして乳化重合を行って、酢酸ビニル樹脂系
エマルジョン（固形分濃度５０重量％）を得、さらに、
消泡剤及び防腐剤を配合し、酢酸ビニル樹脂系エマルジ
ョンを主成分とする接着剤組成物を得た。

【００３５】（比較例７）ポリアクリルアミド（荒川化
学社製「ポリマセット３０５」）の使用量を２４０重量
部とし、水を全く使用しなかったこと以外は、実施例５
と同様にして乳化重合を行ったが、重合途中で粘度が極
端に高くなったので重合反応を中止した。

【００３６】上記実施例及び比較例で得られた接着剤組
成物につき、下記の性能評価を行い、その結果を表１に
示した。 （１）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
０％ＲＨの雰囲気下で３日間養生させ、得られた３００
〜５００μｍ厚の乾燥皮膜から１号ダンベルを打ち抜
き、試験片を作製した。次に、この試験片を引張試験機
にて引張速度１０ｍｍ／分で引張試験を行い、伸び率１
０％時の引張強度と伸び率から皮膜弾性率（ｋｇ／ｃｍ
²)を求めた。

【００３７】（２）初期接着性 幅５０ｍｍ、長さ４０ｍｍに裁断した２枚の紙管原紙
（福山製紙社製「Ｂ級原紙」）を試験片とし、一方の試
験片の片面に、接着剤組成物を２０ｍｍ×３０ｍｍとな
るように貼り合わせ、貼り合わせ部分を７０ｇ／ｃｍ²
の圧力で５秒間圧締して、多数の接着試験片を作製し
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目視観察し、原紙の破
壊面積率が１００％に達する時間をもって初期接着性
（秒）とした。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、上述の構成で
あり、無機充填剤を使用しなくても、高い皮膜弾性率と
有し、かつ良好な初期接着性を有するので、紙管用、木
工用、紙包装用等の用途に好適に用いることができる。
また、上記接着剤組成物を使用して得られる紙管は、耐
圧強度に優れる。

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
   ビニルモノマー及び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からなるモノマー組成物
   を、メチルビニルエーテル無水マレイン酸水溶液、ポリ
   アミドポリアミン（塩）水溶液及びポリアクリルアミド
   （塩）水溶液からなる群より選ばれる１種以上の存在下
   で乳化重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョン
   を主成分とすることを特徴とする接着剤組成物。
2. 【請求項２】 酢酸ビニル樹脂系エマルジョンが、酢酸
   ビニルモノマー単独、もしくは酢酸ビニルモノマー及び
   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
   モノマーからなるモノマー組成物１００重量部、ならび
   にメチルビニルエーテル無水マレイン酸水溶液、ポリア
   ミドポリアミン（塩）水溶液及びポリアクリルアミド
   （塩）水溶液からなる群より選ばれる１種以上５〜５０
   重量部からなることを特徴とする請求項１記載の接着剤
   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。