JP3502421B2 - 水溶性接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、長期保存した場合にも
組成物の内容が変化せず、又、本発明の接着剤を塗布さ
れた製品が乾燥した状態で長期間放置した場合にも、接
着剤の柔軟性が失われず、その塗布面に亀裂を生ぜず、
硬く脆くならない接着強度の優れた水溶性接着剤に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、汎用接着剤として親水性のゼ
ラチン接着剤やニカワ接着剤が、一般に使用されてい
る。ゼラチンやニカワを含む組成物（以下、ゼラチン系
と称する）を接着剤として使用する場合、水を多量に含
んだゼリー状配合物を作成して、加温（通常60〜70℃）
しゾル化させ、取扱いが容易な液体となった配合物を接
着剤として使用している。ゼラチン系接着剤は、ゾルが
冷えて室温に戻りゼリー状（ゲル化）になったところで
初期接着力が発現し、その後、徐々に水分が失われ水分
量が外気と平衡になったところで、更に強固な接着が得
られる。このようにゼラチン系接着剤は、一般に水に溶
解した加温溶液として用いられ、塗布すると直ちに冷却
されてゾル−ゲル変化を起こすので作業性が良く、乾燥
すると耐熱性に優れた皮膜を形成する。 【０００３】特に、その特性として加熱すると溶解し、
冷えると容易に固化する、いわゆるゾル−ゲル可逆変化
により初期接着力の発現が速いという利点を有し、木
材、紙、布等の接着に優れ、特に紙器や製本用の接着剤
として盛んに使用されている。しかし、ゼラチン系接着
剤は、一般に水分が残存した状態でのゾル−ゲル変化に
よる接着方法であり、外気（温度及び湿度）により組成
物中の水分量が変化し易く、それに応じて接着力も変化
し、接着時の接着強度が弱くなる欠点がある。このよう
な性質から紙器や製本用接着剤として使用した場合に
も、接着操作の直後に接着部の裁断を行うと、被接着部
にしわが生じ易いという問題点がある。 【０００４】しかも、ゼラチン系接着剤は、被接着面に
塗布し長期間乾燥した状態で放置すると、柔軟性が失わ
れ、硬く脆くなり、単行本や雑誌などの背の部分に塗布
されたこの接着剤は、亀裂を生じボロボロとなり剥がれ
てしまい、接着強度が著しく低下してしまう欠点があ
る。従来より、この欠点を解決するために、ゼラチン系
接着剤にグリセリンを配合することが試みられている
が、その目的をより良く達成するために多めに加えると
ゲル硬度が低下し初期接着性が低下する欠点があり、し
かも、塗布後に乾燥状態で放置すると柔軟性が次第に失
われる。柔軟性が失われる原因は、接着剤に配合された
常温で液体であるグリセリン等の可塑剤は、接着後紙等
の多孔質被着体へ徐々に滲み出し接着剤から系外へ逸脱
してしまうからである。このため、グリセリンを配合す
るだけでは満足する解決法では無かった。 【０００５】 【本発明が解決しようとする課題】そこで本発明者ら
は、被着体に塗布された接着剤が乾燥された雰囲気中に
長期放置された場合にも、柔軟性が失われず、塗布面に
亀裂を生じたり、剥がれたりせず、優れた接着強度が維
持できるものであり、木、紙、布、各種コート紙、印刷
インキ塗工紙等に対する接着性と初期接着力を改善する
ために、添加助剤として特定割合のグリセリンと、常温
で固体又は高粘度の多価アルコール及びその誘導体であ
るペント−ス、蔗糖及び／又はデンプンを配合すること
で、上記欠点を解決したのである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、Ａ．
ゼラチン及び／又はニカワ１００重量部（以後、部と
略）、Ｂ．グリセリン３０〜８０部、Ｃ．常温で固体又
は高粘度の多価アルコール及び／又はその誘導体である
ペント−ス、蔗糖及び／又はデンプン１０〜８０部、
Ｄ．水５０〜２００部、以上Ａ．Ｂ．Ｃ．及びＤ．の４
成分を主成分とするものであり、その粘度が500〜100,0
00ｍＰａ・ｓ／60℃であることを特徴とする水溶性接着
剤である。この際に糖類及び／その誘導体を使用する
と、より優れた本発明の水溶性接着剤が得られるもので
ある。本発明で使用するゼラチン又はニカワとは、従来
より接着剤として用いられているものであり、アニマル
グルー、ニカワと呼ばれるものも含むものである。尚、
ニカワは、動物の皮、骨、筋、腱などの原料から約80℃
以上の高温で抽出されるものであり、不純物を多く含ん
でいる。これに対して、ゼラチンは、ニカワの原料より
も良質の原料から約50〜80℃で抽出され、ニカワより透
明度が高く、ゼリー強度（JIS-K-6503）が高く、不純物
が極めて少ないものである。 【０００７】前記のゼラチン系の溶液としては、従来か
らあるコンパウンドグルー、すなわちゼラチンに可塑
剤、消泡剤、防腐剤およびその他の物質を本発明の水溶
性接着剤の性質を損なわない程度で配合され、これらの
コンパウンドグルーとしては、粉末および溶液（分散
液）であっても良い。例えば、本発明の水溶性接着剤に
可塑剤を配合すると、これにより固化後の接着剤層の可
撓性が向上するため製本用接着剤として使用可能であ
る。この際に使用する可塑剤としては、従来からゼラチ
ン系接着剤に用いられているものを必要に応じて加えて
も良く、例えばN−エチル−O−トルエンスルホンアミ
ド、N−エチル−P−トルエンスルホンアミドなどのトル
エンスルホンアミド系可塑剤等が挙げられる。本発明で
用いるＢ．グリセリンは、被着体に塗布後の接着剤塗布
層の系全体の柔軟性の改良に効果を発揮するものであ
る。 【０００８】本発明で用いられるＣ．常温で固体又は高
粘度の多価アルコール及び／又はその誘導体であるペン
ト−ス、蔗糖及び／又はデンプンは、接着の際の初期接
着性が低下せず被着体面に塗布された接着剤層が乾燥さ
れた状態で放置されても、柔軟性が失われず亀裂の発生
を防ぐものであり、単糖類、二糖類、三糖類及び多糖類
等糖類及びその誘導体である、ペントース、庶糖及びで
んぷんが挙げられる。本発明の水溶性接着剤において、
グリセリンの配合割合は、ゼラチン固形分100部に対し
て、30〜80部となるように配合するのが好ましい。80部
より多いと本発明の水溶性接着剤のゼリー強度が低下
し、良好な初期接着強度が得られず好ましくない、又、
30重量部より少ないと被接着面に塗布乾燥後の接着剤層
の柔軟性が得られず好ましくない。 【０００９】本発明の水溶性接着剤において、常温で固
体又は高粘度の多価アルコール及びその誘導体であるペ
ント−ス、蔗糖及び／又はデンプンの配合割合は、ゼラ
チン固形分100部に対して、10〜80部となるように配合
する。80部より多いと被着面の柔軟性が乏しくなり、
又、10部より少ないと被着面の柔軟性保持効果が乏しく
なる。特に10〜30部を配合すると本発明の効果が一層発
揮されるので好ましい。本発明の水溶性接着剤におい
て、水の配合割合は、ゼラチン固形分100部に対して、5
0〜200部となるように配合するのが好ましい。200部よ
り多いと本発明の水溶性接着剤のゼリー強度が低下し、
初期接着強度が低下する恐れがある、又、50部より少な
いと接着時の水分揮発による粘度変化が大きく作業適性
（塗布し易さ）に乏しく好ましくない。 【００１０】本発明の水溶性接着剤の粘度は、500〜10
0,000ｍＰａ・ｓ／60℃（JIS-K-6838に準拠）が好まし
い。100,000ｍＰａ・ｓ／60℃より大きいと塗布作業性
が悪くなり、被着面への濡れも悪く良好な接着強度が得
られない、また、500ｍＰａ・ｓ／60℃より小さいとゼ
リー強度が低くなって良好な初期接着力が得られず好ま
しくない。本発明の水溶性接着剤の製造には、従来より
ゼラチン系接着剤製造の際に行われている通常の方法で
行えばよい。最も一般的な方法は、最初にゼラチン（ニ
カワ）に水を加え溶解した後、グリセリン、及び常温で
固体又は高粘度の多価アルコール及び／又はその誘導体
であるペント−ス、蔗糖及び／又はデンプンを配合し60
〜70℃に加温しながら撹拌混合すると、均一に分散又は
溶解される。尚、本発明の水溶性接着剤のゼラチン（ニ
カワ）濃度は、重量濃度で25〜50％を含有したものが、
特に取扱が容易であり好ましい。 【００１１】 【実施例】以下に、実施例及び比較例を述べる。 実施例１ ゼラチン（第１種ゼラチン、JIS-K-6503測定）100部を
水100部に溶解し、これにグリセリン70部及び庶糖20部
を加えて攪拌混合して、本発明の水溶性接着剤を得た。 実施例２ ゼラチン（実施例１で使用）50部及びニカワ（第１種ニ
カワ、JIS-K-6503測定）50部を水80部に溶解し、これに
グリセリン50部及びペントース40部を加えて攪拌混合し
て、本発明の水溶性接着剤を得た。 実施例３ ニカワ（実施例２で使用）100部を水120部に溶解し、こ
れにグリセリン50部及びでんぷん40部を加えて攪拌混合
して、本発明の水溶性接着剤を得た。 【００１２】比較例１ ゼラチン（第１種ゼラチン）100部を水100部に溶解し、
これにグリセリン100部及び庶糖20部を加えて攪拌混合
して、ゼラチン系接着剤を得た。 比較例２ ゼラチン（第１種ゼラチン）100部を水100部に溶解し、
これにグリセリン20部及びでんぷん50部を加えて攪拌混
合して、ゼラチン系接着剤を得た。 比較例３ ゼラチン（第１種ゼラチン）100部を水150部に溶解し、
これにグリセリン40部及び庶糖100部を加えて攪拌混合
して、ゼラチン系接着剤を得た。 比較例４ ゼラチン（第１種ゼラチン）100部を水100部に溶解し、
これにグリセリン40部及び庶糖5部を加えて攪拌混合し
て、ゼラチン系接着剤を得た。 比較例５ ニカワ（第１種ニカワ）100部を水300部に溶解し、これ
にグリセリン50部及びでんぷん50部を加えて攪拌混合し
て、ゼラチン系接着剤を得た。 比較例６ ニカワ（第１種ニカワ）100部を水40部に溶解し、これ
にグリセリン50部及びでんぷん50部を加えて攪拌混合し
て、ゼラチン系接着剤を得た。 【００１３】以下に実施例１〜実施例３及び比較例１〜
比較例６で得られた各接着剤の粘度、初期接着力、接着
性、及び被着体に塗布後の接着剤層の柔軟性について、
次の方法により測定し、その結果を 【表１】に示す。 (1).粘度 JIS-K-6838に準ずる。 (2).初期接着力 コート紙上に接着剤を60℃で厚さ50μに塗布し、その上
から同一コート紙をハンドローラーで圧着し、その直後
に引張試験機によりＴ形ピール強度を測定する。 ◎ ………… 200ｇ／15ｍｍ以上。 ○ ………… 200〜100ｇ／15ｍｍ。 × ………… 100ｇ／15ｍｍ未満。 【００１４】(3).接着性 (1).で作成した接着試料を23℃、50％RH雰囲気下で、一
週間放置後に、Ｔ形ピール強度試験を行う。 ◎ ………… 材質破壊あり。 × ………… 材質破壊なし。 (4).柔軟性 接着剤をラフ紙に厚さ50μに塗布して、23℃、20％RHの
条件下で30日間放置した後、試料を二つ折りにして、接
着層が割れるか、どうかを、下記の条件で評価する。 ◎ ………… 柔軟性があり、割れない。 △ ………… 柔軟性がなく、折れるが、くっついてい
る。 × ………… 接着層が割れて、紙が切断する。 【００１５】 【発明の効果】本発明の水溶性接着剤は、接着後その組
成物が滲み出し気化したりせず、長く接着剤中に留ま
り、柔軟性を保持するため雑誌や単行本などの製本に用
いた場合に開閉の繰り返しにより、本の背部の接着剤塗
布層に亀裂を生じたり、剥がれたり、割れたりせず接着
強度が長く保持され優れた接着剤を提供するものであ
る。しかも、本発明の水溶性接着剤は水に容易に溶解す
るために紙器や書籍等の接着剤として使用した場合、古
紙から接着剤が容易に分離し、最近叫ばれているリサイ
クルとしての古紙回収に最適な接着剤である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−182385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258976（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−246239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−81343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−22539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−17646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−34539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−64877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−45678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−18537（ＪＰ，Ａ) 特公 昭８−1765（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭31−6536（ＪＰ，Ｂ１) 特許127543（ＪＰ，Ｃ２) 特許137401（ＪＰ，Ｃ２) 特許106835（ＪＰ，Ｃ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 4/00 - 201/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ａ．ゼラチン及び／又はニカワ１００重
   量部、Ｂ．グリセリン３０〜８０重量部、Ｃ．常温で固
   体又は高粘度の多価アルコール及び／又はその誘導体で
   あるペント−ス、蔗糖及び／又はデンプン１０〜８０重
   量部、Ｄ．水５０〜２００重量部、 以上Ａ．Ｂ．Ｃ．及びＤ．の４成分を主成分とするもの
   であり、その粘度が500〜100,000ｍＰａ・ｓ／60℃であ
   ることを特徴とする水溶性接着剤。