JPH09328666A - 水再分散性の粘着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タック紙や粘着テープ等に使用でき、かつ資
源保護の目的で再パルプ化する際には粘着剤の皮膜はパ
ルプと共に再分散されて抄紙されるから廃水の水質悪化
をきたさない。 【構成】 （メタ）アクリル酸アルキル（炭素数４〜１
２）エステルと酢酸ビニルと（メタ）アクリル酸及び
（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加物を主成分と
し、これらの特定割合からなる共重合ポリマーのアルカ
リ金属塩１００重量部に対してソルビトールなどの糖ア
ルコール類を５〜６０重量部添加してなる水再分散性粘
着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタック紙や粘着テープ用
として種々の用途に使用でき、かつ資源保護等の目的で
再パルプ化するときは簡単に水に離解できて古紙の回収
が可能な水再分散性の粘着剤組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、再パルプ化の重要性が高まり、そ
れらの要求を満たすことができる粘着剤の開発に種々の
努力がなされてきた。その試みの例として特開平５−１
５６２２２号の明細書には例えば（メタ）アクリル酸等
のカルボキシル基含有ビニル系モノマーを主成分とする
コポリマーに可塑性付与可能な界面活性剤を添加してな
るアルカリ可溶型粘着剤組成物が記載されている。また
特開平５−７０７５５号の明細書には水溶性または水再
分散性の感圧性接着剤におけるベースポリマーとしてア
クリル酸アルコキシエチル２０〜９９重量％とスチレン
スルホン酸塩３０〜１重量％と他の共重合性モノマー５
０〜０重量％との共重合ポリマーを用いることが記載さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平５−１
５６２２２号記載のものはアルカリ水にて完全に溶解す
る粘着剤であり、また特開平５−７０７５５号記載の感
圧性接着剤（以後粘着剤と称する）も水中で良好な水溶
性または水分散性が得られるとしている。従って、タッ
ク紙や粘着テープ等を再パルプ化するときには粘着剤は
簡単に水やアルカリ水に溶解するかまたは再分散するか
ら初期の目的は達成されたと言える。

【０００４】しかしながら、粘着剤が水中に流れ出ると
いうことは廃水の水質を悪化させるという更に別の問題
を生ずることになる。本発明はこのような廃水の問題点
をも改善したものであって、古紙中の粘着剤皮膜は再パ
ルプ化の工程においては適度のサイズに分散されて再生
パルプ中に留まり、該パルプ繊維中に埋もれて粘着性を
失うという特徴を有するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は水溶性粘着剤の
抱える問題を解決するものであって、廃水の水質を悪化
させないで、つまり廃水中に粘着剤を流し出さないで、
しかも再生紙の紙質を悪化させないようなリサイクル用
粘着剤組成物である。

【０００６】具体的には（ａ）炭素数が４〜１２のアル
キル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル４
０〜９５重量％と、（ｂ）酢酸ビニル２〜２０重量％
と、（ｃ）（メタ）アクリル酸２〜１０重量％と、
（ｄ）（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加物（付
加モル数１〜１０）１〜９重量％および（ｅ）他の共重
合性モノマー０〜５５重量％との共重合ポリマーのカル
ボキシル基の一部または全部がアルカリ金属塩となって
いるポリマー１００重量部に対して糖アルコール類を５
〜６０重量部添加してなる水再分散性粘着剤組成物であ
る。

【０００７】（ａ）成分の炭素数が４〜１２のアルキル
基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして
はアクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル
などが特に好ましいが他の（メタ）アクリル酸エステル
も適当に組み合わせて使用できることは言うまでもな
い。この（ａ）成分は粘着力と内部凝集力を与える成分
であり少なくとも４０重量％が必要である。（ｂ）成分
の酢酸ビニルは粘着物性の機能を向上させるために必要
であり、また苛性アルカリが（メタ）アクリル酸の中和
のために使用される際には一部加水分解されてポリビニ
ルアルコールとなり粘着剤の水再分散性を向上させるな
どの作用があるもので、少なくとも２重量％が使用され
ないとその作用が現われ難い。しかし多く使い過ぎると
ポリマーの凝集力が高くなりタックが減少するから２０
重量％位までに止めておくのがよい。（ｃ）成分の（メ
タ）アクリル酸とはアクリル酸もしくはメタクリル酸の
ことであるが、これらはそのカルボキシル基の少なくと
も０．２当量以上の苛性アルカリ即ち苛性ソーダまたは
苛性カリによって中和され、粘着剤に水再分散性を付与
する作用をするもので少なくとも２重量％は必要であ
る。しかし、（メタ）アクリル酸の共重合割合が多過ぎ
ると粘着物性を低下させ、また紙材中の金属塩と反応し
て水に再分散しにくくなるから１０重量％までの使用に
止めたがよい。

【０００８】（ｄ）成分の（メタ）アクリル酸のカプロ
ラクトン付加物としてはカプロラクトンの付加モル数が
１〜１０の範囲であり、かつ平均値が１〜５の範囲にあ
るモノマー混合物を使用する。この（ｄ）成分はカルボ
キシル基を有するモノマーの１種であるが（メタ）アク
リル酸などと違ってこれを付加重合させたときポリマー
主鎖に対して側鎖として結合するカルボキシル基が上記
主鎖から遠ざかった位置に存在するというような分子構
造をとることによりガラス転移温度の低いポリマーを与
える、即ち粘着物性を与えるという作用をするものであ
る。（ｄ）成分のカルボキシル基もその少なくとも０．
２当量の苛性アルカリによって中和され、粘着剤に水再
分散性と粘着物性を付与する作用をするもので、少なく
とも１重量％は必要である。しかし（メタ）アクリル酸
のカプロラクトン付加物の共重合割合が多過ぎると、重
合反応を阻害して重合収率が悪化するので９重量％まで
の使用に止めた方がよい。

【０００９】（ｅ）成分の他の共重合性モノマーとして
は（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソ
プロピル、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸あるいはそれらのモノエステ
ルやジエステル、（メタ）アクリル酸２ーヒドロキシエ
チルなどのヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エス
テル，（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）ア
クリル酸エトキシエチル、アクリロニトリルなどのシア
ン化ビニルモノマー、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メ
チロールアクリルアミド、メタクリル酸グリシジルなど
が挙げられる。これらの中から選ばれた一種又は二種以
上のモノマーを０〜５５重量％使用するが、特にアクリ
ル酸アルコキシエチルを５〜３０重量％共重合せしめる
とポリマーの粘着物性と水再分散性を向上せしめるので
好ましい。

【００１０】上記の他の共重合性モノマーとしてカルボ
キシル基、アミド基、水酸基あるいはエポキシ基などの
官能基を有するビニルモノマーを用いる場合、コポリマ
ーにおける該ビニルモノマー単位の好ましい量は５重量
％以下であり、それ以上増えると粘着剤として用いる際
のタックが低下する。

【００１１】上記のコポリマーは公知の乳化重合法また
はマイクロサスペンジョン重合法等により合成される。
その際必要に応じて連鎖移動剤および可塑剤等を添加し
てもよい。得られたコポリマーのカルボキシル基の一部
または全部は苛性アルカリによって中和されるが、中和
反応の時点は重合反応前であっても重合反応後であって
もよい。中和反応にアンモニアを使用するとアンモニア
の揮散とともに粘着剤の水再分散性が悪化するという欠
点がある。またアミン類を使用すると粘着物性の凝集力
が大幅に低下するのでこれらのアルカリ性物質で中和す
ることは好ましくない。

【００１２】本発明の粘着剤組成物は、このようにして
得られたポリマー１００重量部に対して糖アルコール類
が５〜６０重量部添加されるが、糖アルコール類として
はグリセリン、ソルビット、マンニット、ズルシット、
イジット、エリトリット、アラビット、アドニット等が
あるが、中でもソルビットが粘着剤皮膜の可塑化及び水
再分散性にすぐれた効果があり、かつ強いタックと高い
凝集力を付与する。また他にポリエチレングリコールや
ポリアルキレングリコールなど水再分散性の付与に効果
のある物質はあるが、これらを使用しても強いタックや
高い凝集力は得られない。

【００１３】以上のように、本発明の水再分散性粘着剤
組成物は粘着物性にすぐれているとともに、これらをタ
ック紙や粘着テープ用等として使用した後に再パルプ化
するときは簡単に水に離解できて、しかも再生パルプに
は粘着性が残存しない特長を備えているので古紙の回収
が可能である。更に従来のように粘着剤を廃水中に流し
出すのではなく、再分散させてパルプ内に留めるので廃
水の水質を悪化させないで再生紙を製造し得るという特
長を備え持っている。

【００１４】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。文中の部及び％は全て重量基準によるものである。

【００１５】実施例１ アクリル酸２−エチルヘキシル７５部、酢酸ビニル１４
部、アクリル酸のカプロラクトン付加物（商品名アロニ
ックスＭ−５３００，東亜合成化学工業（株）製）５
部、アクリル酸６部、水１００部、過硫酸アンモニウム
０．４部、アニオン界面活性剤１部、ノニオン界面活性
剤２部を公知のエマルション重合方法で反応して、粘度
１５０センチポイズ、固型分５０．６％、ｐＨ２．０、
粒子径０．８μｍの共重合体エマルションを得た。次に
この共重合体エマルション中のカルボキシル基１当量に
対して、０．４当量に相当する苛性ソーダ１．６部を水
で１０倍に希釈して苛性ソーダ水溶液とする。この苛性
ソーダ水溶液を共重合体エマルションに加えて中和反応
を行なう。次に商品名ソルビトール“日研”（日研化学
（株）製）を７部加えて本発明の粘着剤組成物とした。

【００１６】実施例２ アクリル酸ｎ−ブチル７０部、アクリル酸メトキシエチ
ル１５部、酢酸ビニル７部、アクリル酸のカプロラクト
ン付加物（商品名アロニックスＭ−５３００東亜合成化
学工業（株）製）５部、アクリル酸３部、水１００部、
過硫酸アンモニウム０．４部、アニオン界面活性剤１
部、ノニオン界面活性剤２部を実施例１と同様の方法で
重合して粘度１３０センチポイズ、固型分５０．６％、
ｐＨ２．３、粒子径０．５μｍの共重合体エマルション
を得た。次にこの重合体エマルション中のカルボキシル
基１当量に対して１当量に相当する苛性ソーダ２．３３
部を水で１０倍に希釈して苛性ソーダ水溶液とする。こ
の苛性ソーダ水溶液を共重合体エマルションに加えて中
和反応を行なう。次に商品名ソルビトール“日研”（日
研化学（株）製）を２７部加えて本発明の粘着剤組成物
とした。

【００１７】実施例３ アクリル酸２−エチルヘキシル４０部、アクリル酸ｎ−
ブチル４０部、酢酸ビニル１３部、アクリル酸のカプロ
ラクトン付加物（商品名アロニックスＭ−５３００東亜
合成化学工業（株）製）２部、アクリル酸５部、水１０
０部、過硫酸アンモニウム０．４部、アニオン界面活性
剤１部、ノニオン界面活性剤２部を、実施例１と同様の
方法で重合して、粘度１６０センチポイズ、固型分５
０．６％、ｐＨ２．１、粒子径０．６μｍの共重合体エ
マルションを得た。次にこの共重合体エマルション中の
カルボキシル基１当量に対して０．５当量に相当する苛
性ソーダ１．５２部を水で１０倍に希釈して苛性ソーダ
水溶液とする。この苛性ソーダ水溶液を共重合体エマル
ションに加えて中和反応を行なう。次に商品名精製グリ
セリンＲ・Ｇ（日本油脂（株）製）を２４部加えて本発
明の粘着剤組成物とした。

【００１８】比較例１ アクリル酸ｎ−ブチル５０部、アクリル酸メトオキシエ
チル３０部、酢酸ビニル１２部、アクリル酸８部、水１
００部、過硫酸アンモニウム０．４部、アニオン界面活
性剤１部、ノニオン界面活性剤２部を実施例１と同様の
方法で重合して比較用の粘着剤組成物とした。

【００１９】比較例２ 実施例１の組成物から商品名ソルビトール“日研”を除
いた以外は実施例１と同様に製造して比較用粘着剤組成
物とした。

【００２０】比較例３ 反応容器に水１３０部及び重炭酸ソーダ０．５部を入れ
て窒素置換しながら攪拌する。アクリル酸９５部、アク
リル酸エチル５部及び水７０部との混合液及び重合開始
剤として水に０．５％濃度に溶解した過硫酸カリウム溶
液２０部を別々の容器に用意する。内温を加熱して８８
℃になった時点より上記のアクリル酸とアクリル酸エチ
ルと水との混合液と過硫酸カリウムの水溶液を別口より
逐次滴下せしめ重合反応を開始させる。その後反応温度
を９０℃に保持しながら３時間滴下反応する。滴下終了
後同温度で２時間継続して重合反応を終結してから冷却
しやや透明なベースポリマーを得た。次にベースポリマ
ー１００部にポリオキシエチレンオクチルフェニルエー
テル（エチレンオキサイド付加モル数７，ＨＬＢ１２．
２のノニオン性界面活性剤）を３５部添加して５０℃で
２時間攪拌し比較用の粘着剤組成物とした。

【００２１】実施例及び比較例で得た粘着剤組成物を以
下の方法にて評価した。ここで使用するタック紙の基材
には上質紙５５Ｋを用い、塗布量は２５g／m²で行なっ
た。 接着力：試験片を２５×１５０mmに切断し剥離紙を剥し
た後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７で規定される圧着装置を用
いてＳＵＳ３０４板の上に圧着した。６０分経過後に
（株）オリエンテック製のテンシロン万能試験機；モデ
ルＬＴＭ−４を用い１８０゜引き剥し接着力を測定し
た。ただし引っ張り速度は３００mm／分で行なった。

【００２２】保持力（ズレ距離）：ＪＩＳＺ−０２３７
に準拠し、試験片を清浄にしたＳＵＳ３０４板の一端
に、試験片の２５×２５mmの面積が接するように貼り付
けローラーで圧着する。２０分経過後、試験片の一端を
留金で止め試験片が垂直に垂れ下がるようにし、その先
端に１kgの重りを取り付ける。４０℃の雰囲気下で５時
間後のズレた距離を測る。途中で落下した場合は時間で
表わす。

【００２３】ループタック：試験は上記のテンシロン万
能試験機を用いて実施した。試験片を２５×１５０mmに
切断し、両端１５mmを合わせて、テンシロン万能試験機
のチャックにはさみ込み円周３１．８５mmのループを作
る。次にＪＩＳ Ｚ−０２３７で規定されている研磨し
たＳＵＳ３０４板を３００mm／分の速度で上昇させルー
プと接触させる。その際ＳＵＳ板から最下部までの距離
は２０mmになるよう設計する。ＳＵＳ板が所定の位置ま
で上昇すれば試験片はループがつぶれた状態でＳＵＳ板
と接触することになる。接着後直ちに３００mm／分の速
度でＳＵＳ板を下降させる。このときのＳＵＳ板と試験
片の間の接着力をもってループタックとした。

【００２４】再パルプ化性：再分散した粘着剤粒子の大
きさを測定するために、粘着剤組成物１００部に対して
着色剤（商品名コベック・エマルションカラー、ノーコ
ー（株）製）を０．５部加えて着色したタック紙を作製
した。該タック紙３２ｇを１０mm×１０mmの大きさに切
断して容器に採り水１５０mlを加えて６０分間浸漬す
る。次に水１８５０mlを加えて希釈し熊谷理機工業
（株）製の標準離解機を用いて３０００rpmのスピード
で５００００回転作動して離解する。離解液５００mlを
用いて手抄シートを作製し、再生紙中に再分散した粘着
剤粒子の大きさを計る。また粘着性が感じられるか否か
を調べて再パルプ化性の試験方法とした。

【００２５】本発明の粘着剤は再分散した粒子の大きさ
と粘着性の発現の間に密接な相関性が認められ、該粒子
の直径が約１００μｍ以上の大きさになると粘着性が発
現し、約１００μｍ以下の大きさでは該粒子がパルプ繊
維の中に埋もれてしまうことによって粘着性を失うとい
う特長がある。したがって該粒子の直径が１００μｍ以
下の大きさであって粘着性がないものを再パルプ化性が
良いと評価して合格とし、該粒子の直径が約１００μｍ
以上の大きさであって粘着性があるものを再パルプ化性
が悪いと評価して不合格とした。その他、粘着剤皮膜が
水に完全溶解するものについては、溶けた粘着剤が廃水
を汚染するので不合格とした。

【００２６】 試験結果 接着力(g) 保持力 ルーフ゜タック 再分散粒子径 再ハ゜ルフ゜化性 SUS板 (ス゛レ) (g) (μｍ) 実施例１ 1920 なし 1200 20〜70 合格 実施例２ 1680 2mm 650 40〜90 合格 実施例３ 2200 なし 1310 30〜80 合格 比較例１ 2230 なし 545 500以上 不合格 比較例２ 1820 なし 1100 100〜150 不合格 比較例３ 1860 なし 980 完全溶解 不合格

【００２７】

【発明の効果】本発明の粘着剤組成物は特定のアクリル
系コポリマーと糖アルコールを主成分とするものである
から、これを用いたタック紙や粘着テープを再パルプ化
する際には容易に離解でき、しかも従来の水溶性粘着剤
のように粘着剤が水中に流れ出て廃水の水質を悪化させ
るという問題を解決したもので、古紙中の粘着剤は再パ
ルプ化中は適度のサイズにパルプと共に再分散され、パ
ルプと共に再抄紙される。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】再パルプ化性：再分散した粘着剤粒子の大
きさを測定するために、粘着剤組成物１００部に対して
着色剤（商品名コペック・エマルションカラー、メーコ
ー（株）製）を０．５部加えて着色したタック紙を作製
した。該タック紙３２ｇを１０mm×１０mmの大きさに切
断して容器に採り水１５０mlを加えて６０分間浸漬す
る。次に水１８５０mlを加えて希釈し熊谷理機工業
（株）製の標準離解機を用いて３０００rpmのスピード
で５００００回転作動して離解する。離解液５００mlを
用いて手抄シートを作製し、再生紙中に再分散した粘着
剤粒子の大きさを計る。また粘着性が感じられるか否か
を調べて再パルプ化性の試験方法とした。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）炭素数が４〜１２のアルキル基を
   有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル４０〜９５
   重量％と、（ｂ）酢酸ビニル２〜２０重量％と、（ｃ）
   （メタ）アクリル酸２〜１０重量％と、（ｄ）（メタ）
   アクリル酸のカプロラクトン付加物（付加モル数１〜１
   ０）１〜９重量％および（ｅ）他の共重合性モノマー０
   〜５５重量％との共重合ポリマーのカルボキシル基の一
   部または全部がアルカリ金属塩となっているポリマー１
   ００重量部に対して糖アルコール類を５〜６０重量部添
   加してなる水再分散性の粘着剤組成物。