JPS60235875A - 水系接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速機械適性及び低温接着性に優れ、かつ耐
熱性がよい水系接着剤に関する従来、紙包装材料の接着
剤としては、速乾性を有するために接着速度が速く、捷
たはっ水加工した段ボール紙面、強サイズ紙面、その他
各種表面加工紙面に対する接着性が良い等の利への故に
、エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジョン系接着剤が
多用されている。

近年、紙包装材料の接着に使用される機械は、生産性向
上のため高性能（ヒしており、これに適用される接着剤
は、初期接着性はもちろん、高速機械適性に優れている
ことが要求されている。

また、接着剤は一般的に低温時には接着性が低下するが
、紙包装材料の場合、特には−。

水処理等の表面加工された紙面の場合が著しい。しかし
、冬季の低温時においても安定した接着性能を有するも
のが望せしい。

一方、接着された包装材料が、夏季の高温時に、内容物
の荷重で接着部分がはくりしないこと、すなわち耐熱ク
リーブ性能も要求されている。

このようなことから、エチレン−酢酸ビニル共重合エマ
ルジョン型接着剤の利点を損うことなく、さらに高速機
械適性及び低温接着性に優れ、かつ耐熱性が良い水系接
着剤の開発が強く望まれている。

本発明者らは、このような要求を満足する接着剤を見出
すことを目的に鋭意検討の結果、エナレンー酢ヤビニル
共重合エマルションを、ポリビニルアルコールを保護コ
ロイドとして、特定割合の酢酸ビニルと重合させること
により、目的が達成されることを見出し、本発明を完成
するに至った。

すなわち、本発明は、エチレン含有率が１０〜４０重量
％のエチレン−酢酸ビニル共重合エマルション、および
該エマルシヨンの固形分１００重量部当り１０〜２００
重量部の酢酸ビニルを、平均重合度２００〜３５００、
゛Ｙ均ケン化度８０〜９９％のポリビニルアルコールヲ
保護コロイドとして、ラジカル重合開始剤の存在下に重
合せしめてなる水系接着剤を提供する。

本発明で用いられるエチレン含有率１０〜４０重量％の
エチレン−酢酸ビニル共重合エマルションは、固形分が
通常５０〜６０屯量％のものであり、これは市販品とし
て入手できる。これらの市販の共重合エマルシ・ンのチ
クソ系数は通常０５以下であるが、本発明においては特
に０３以下のものが好適であるこのエチレン−酢酸ビニ
ル共重合エマルジョンにおいて、エチレン含有率が１０
重量％未満であると、得られる接着剤の低温接着性が不
充分であり、かつはっ水性面に対する密着性もおとるの
で不適当である。１だ逆にエチレン含有率が４０重量％
を越えると、通常の乳化重合方法で安定的に水性エマル
ションを製造するのは困難であり、好１しくない。

一方、保護コロイドとして使用するポリビニルアルコー
ルは、平均重合度が２００〜３５００であり、平均ケン
化度が８０〜９９％、好捷しくけ８５〜９５％のもので
、一般に　、。

市販されているものである。平均ケン化度８０〜９９％
のボリビ；ルアルコー／Ｌ７は、完全ケン化型ポリビニ
ルアルコールと、部分ケン化型ポリビニルアルコールと
を、適当な割合で配合することにより、任意のケン仕度
が得られる。

また必要に応じて、平均重合度及び平均ケン化度が上記
の範囲内のもので、カルボキシ変性、アクリルアミド変
性等の各種変性ポリビニルアルコールも使用することが
できる。

かかるポリビニルアルコ−／Ｉ／Ｖｉ、特に限定されな
いが、エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジ・ンの固形
分１００重量部当り２〜４０重量部使用することが好ま
しい。

本発明においては、本発明の利点を損わない範囲で、非
イオン筐たはアニオン系界面活性剤を前記ポリビニルア
ルコールと併用してもよい。

酢酸ビニル単量体は、エチレン−酢酸ビニル共重合エマ
ルジョンの固形分１００重量部当り１０〜２００重量部
であるが、好ましくは１０〜ｌＯＯ重量部、更に好まし
くは１５〜５０重量部である。１０重量部未満では、得
られる水系接着剤の機械安定性及び耐熱性が不充分であ
り、また２００重量部を趙えると、得られる水系接着剤
は、実用上充分なる低温接着性が得られない。

重合相は、エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジ・ンの
固形分１００重量部当り２０〜４００重量部となるよう
な量の新たな水にポリビニルアルコールを溶解し、これ
にエチレン−酢酸ビニル共重合エマルションを配合する
ことによシ調整される。

次いで、かかる重合相に酢酸ビニル単量体を加え、乳化
重合を行なう、酢酸ビニル単量体は１重合相に一括添加
し重合させてもよく、あるいはその一部または全部を逐
次添加し重合させてもよい。反応温度は一般に酢酸ビニ
ルを乳化重合法にて重合する場合に多〈実施される温度
、６０〜９５°Ｃ１好ましくは７０〜８５°Ｃが適用さ
れる。

開始剤としては、たとえば過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム、過酸化水素、アゾ化合物、有機パーオキサイ
ドなどの水溶性ラジカル重合開始剤あるいは油溶性ラジ
カル重合開始剤のいずれでも良いが、水溶性ラジカル重
合開始剤が好ましい。その使用量は、酢酸ビニル単量体
１００重量部当９０１〜２重量部が適当である。

重合系は反応中弱酸性に保たれることが好１しく、必要
に応じてたとえば酢酸ナトリウム−酢酸系、炭酸ナトリ
ウム−酢酸系、リン酸ナトリウム−リン酸系などの緩衝
系を使用してもよい。

水性重合体から接着剤を調整するには、水系接着剤に通
常使用される種４の添加剤が加えられる。たとえば低温
接着性改善のため、フタル酸ジブチル、フタル酸ジエチ
ル、フタル酸ジメチルなどの可塑剤、はり水性面に対す
る接着性改善のため、トルエン、キシレン、クロルベン
ゼン、０−ジクロルベンゼンなどの有機溶剤等の添加が
好ましく、その使用量は重合体固形分１００重量部当り
０〜５０重量部であり、好ましくは１０〜４０重量部で
ある。

その他酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレー及
び結晶性シリカ微粉など、一般に用いられる無機質充填
剤、及び水分散性有機顔料などを添加することができる
。

本発明の水系接着剤は、チクソトロピー情が低く、貯蔵
安定性、機械安定性、初期接着性、低温接着性などに優
れ、しかも耐熱性が良いことから、たとえば段ポールフ
ォルダーグルアー用接着剤、合紙貼合用接着剤、製袋用
接着剤、紙管用接着剤などに好適である。

ただし、本発明の水系接着剤は、に記用途に限定されな
い。

次に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

例中、部とあるのは重量部を表わす。なお、用いたエチ
レン−酢酸ビニル共重合エマルジョンハ、スミカフレッ
クス＃４００、＃４７０、＃４０１　（いずれも住友化
学社登録商棟）であり、これらのエチレン含有率は、１
０〜４０重量％の範囲内のものである。第１表にその物
性値を示す。

第１表 実施例１ イオン交換水２０部、タラレボバール２１７（株式会社
クラレ製、平均ケン仕度８８モル％、平均重合度１７０
０のポリビニルアルコール）２部を２１の４つ目フラス
コに仕込み、８０°Ｃに加温し、内容物を完全に溶解さ
せたのち、５０°Ｃに冷却した。次にエチレン−酢酸ビ
ニル共重合エマルジョンとしてスミカフレックス＃４ｏ
ｏ　６０部を仕込み、酢酸ビニル１０部を投入した。次
に過硫酸カリウム０．０５部をイオン交換水１部に溶解
した水溶液を添加して、内容物をかくはんしながら８０
°Ｃに昇温した０発熱がおさまった時点から約１時間８
０°Ｃに保ち、熟成して重合を完結し、５０°Ｃまで冷
却した後、フタル酸７プチル１０部を添加し、さらに３
０℃以下捷で冷却してから内容物を取り出した。得られ
た接着剤１−１の物性を第ｍ表に示す。

実施例２ エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジョをスミカフレッ
クス＃４７０とし、実施例１と全く同様にして、接着剤
１−２（ｉ−得た。その物性値を第ｍ表に示す。

実施例３ エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジョンをスミカフレ
ックス＃４０１とし、実施例１と同様の操作で重合を完
結し、５０°Ｃまで冷却した後、フタル酸ジブチル８部
を添加し、さらに３０°Ｃ以下１で冷却してから内容物
を取り出した。得られた接着剤１−３の物性を第■表に
示す。

実施例４ イオン交換水３５部、クラレボバー／ｌ／２１７３部を
２４の４つロスラスコに仕込み、８０°Ｃに加温し、内
容物を完全に溶解させた後、５０°Ｃに冷却した。次に
スミカフレックス＄４００　３０部を仕込み、かくはん
しなから８０’Ｃに昇温した。内温を８０°Ｃに保った
［Ｌ酢酸ビニル２５部及び過硫酸カリウム０１部をイオ
ン交換水２部に溶解した水溶液を、約３時間要して滴下
した。その後８０°Ｃで約１時間熟成して重合を完結し
、５０°Ｃまで冷却した後、フタル酸シプチ／Ｌ／１１
部を添加し、さらに３０°Ｃ以下寸で冷却してから内容
物を取り出して、接着剤１−４ｉ得た。

その物性値を第■表に示す。

比較例１〜３ 第１表に示す配合で各ｆｌスミカフレックスとフタル酸
ジブチル及び水を混合し、接１γｆ剤２−１〜２−３を
得た。その物Ｖ［イーを第１！１表に示す。

第１表 比較例４ イオン交換水４０部、クラレボバール２１７３部を２ｅ
の４つ（−１フラスコに仕込み、８０°Ｃに加温し、内
容物を完全に溶解させた　、。

後、５０°Ｃに冷却した。次にスミカフレックス＄４０
０　２２部を仕込み、かくはんしながら８０°Ｃに昇温
した。内温を８０°Ｃに保ったまま、酢酸ビニ／ｌ／２
８部及び過硫酸カリウム０．１部をイオン交換水２部に
溶解した水溶液を、約３時間２０分要して滴下した。そ
の後８０°Ｃで約１時間熟成して重合を完結し、５０°
Ｃまで冷却した後、フタル酸ジブチル１２部を添加し、
さらにａｏ’ｃ以下まで冷却してから内容物を取り出し
て、接着剤２−４を得た。その物性を第１１表に示す。

なお、第１ＩＩ表に示した物性の測定方法について次に
示す。

水系接着剤の物性の測定方法 （１）粘度 ＢＨ型粘度計　３０＋−０，５°Ｃ１０同転で４１１１
定 （２）　チクソ糸数 ＢＨ型粘度計による粘度−回転数の両対数紙上の勾配。

（３）　最低造膜温度 温度勾配熱盤り型最低造膜温度１１１１定機にて測定。

（４）機械安定性 ５分間のホモミキサーかくはん（５０００［Ｌ１１１１
部）による粘度低下率で評価する３゜１０％未満−−−
−−−０ １Ｏ〜１５％−−−−−（１） １５％以上−一−−−−ｘ （５）低温接着性 接ｉＭ　Ａｌｌ　ｔ　ハラ水紙（ｕ　ッ水度９、ＪＩＳ
　Ｐ−８１３７）に、バーコーター應３８で塗布（塗布
量８０９／ｌｄ　湿分）し、直ちに同一はっ本紙を貼り
合せ、５°Ｃ１６５％相対湿度中にて、荷重Ｌ６０ｆ／
ｃｄで１０秒間圧締し、２４時間養生後、１８０°はく
離試験を実施し、紙破率で評価する。

９５％以上−一一一一〇 ８０〜９５％−一一一〇 ８０％未満−−−一−ｘ （６）耐熱クリープ性 ２０°Ｃ１６５％相対湿度中にて（５）と同様にして貼
シ合せ、２４時間養生後、荷重３００ｇ／２．５ｆｆ、
温度６０°Ｃ１相対湿／Ｊｉ’９０％の条件で、２４時
間クリープ試験を行なう。

クリープ発生せず−−−−−〇 クリーブ発生　−−−−−Ｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エチレン含有率が１０〜４０重量％のエチレン−酢酸ヒ
   ニル共重合体エマルション、および該エマルジョンの固
   形分１００重量部当り１０〜２００重量部の酢酸ビニル
   を、平均重合度２００〜３５００、平均ケン化度８０〜
   ９９％のポリビニルアルコールを保護コロイドとして、
   ラジカル重合開始剤の存在下に重合せしめてなる水系接
   着剤。