JPS6173779A - 紙工用接着剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は紙工用接着剤に関し、詳しくは高速貼合機に用
いても優れた塗工適性を示すエチレン・酢酸ビニル系共
重合体エマルジョン型の紙工用接着剤に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より紙、アルミ箱、プラスチック等の基材と紙とを
接着せしめる紙工用接着剤として、ポリビニルアルコー
ルを保護コロイドとして製造したエチレン・酢酸ビニル
共重合体エマルジョンを使用することは良く知られてい
る。

例えば特公昭４９−２６５０４号公報には完全ケン化ポ
リビニルアルコールと部分ケン化ポリビニルアルコール
とを用いて製造したエチレン・酢酸ビニル共重体エマル
ジョンであって、Ｂ型粘度計の６００回転測定値に対す
る６回転の測定値の比率が１．８以下（ＴＩが０．２５
５以下に相当）である接着剤が提案され／ＱＸ ている。

また特公昭４９−２６５１８号公報にはケン化度９０〜
９７モル％のポリビニルアルコールを用い製造したエチ
レン・酢酸ビニル系共重合体エマルジョンであってＴＩ
が０．４以下の接着剤が示唆されている。

（発明が解決しようとする問題点） 近年、生産性を向上すべく接着ラインの高速化が強く要
望されている。この要望に呼応して加工機は著しく進歩
して例えばラインスピード２００ｍ／ｍｉｎ以上の高速
貼合機が開発された。ところが、前記公知接着剤はかか
る高速貼合機に使用した場合は、運転開始約１〜２時間
後にいわゆるガムアップ現象が起るため、その都度、運
転を中断して塗工機を清掃した後再運転せねばならず、
生産性の低下につながる場合があった。

このように従来の接着剤は、高速貼合機に対して、塗工
適性の点で充分ではなく、改良品の開発が望まれていた
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記のような現状に鑑み、前記のような高
速貼合機に用いてもガムアップ現象が起らず、優れた途
上適性を示すエチレン・酢酸ビニル系共重合体エマルジ
ョン型の接着剤を見い出すべく鋭意検討を重ねた結果、
ベースエマルジョンとして特定のエチレン・酢酸ビニル
系共重合体エマルジョンを用い、該ベースエマルジョン
に特定のポリビニルアルコールを特定量添加して得られ
、特定範囲の物性を有する接着剤が前記の目的にもかな
った極めて優れた塗工適性を示し、しかも速いセットス
ピードを有することを見い出し本発明に至った。

すなわち本発明は、 ベースエマルジョンとして、 平均重合度２００〜ａ、ｏｏｏ、平均ケン化度８０〜９
６モル％のポリビニルアルコールが保護コロイドとして
酢酸ビニルに対し２〜１０重量％使用され、かつ共重合
体中のエチレン含量がち５〜 ４０重散％であるエチレン・酢酸ビニル系共重合体エマ
ルジョンを用い、 該エマルジョンに、平均ケン化度８０〜９３モル％の部
分ケン化ポリビニルアルコールを該エマルジョンの固形
分１００重量部に対し１．６〜４０重量部添加して得ら
れ、かつ そのＢ　Ｈ型粘度計の２０回転での粘度が１．０００〜
２０．０００ＣｐＳ１および下式で算出されるチキソト
ロピーインデックス（ＴＩ　）が０．８以下であること
を特徴とする紙工用接着剤を提供するものである。

本発明に用いられるベースエマルジョンとしてのエチレ
ン・酢酸ビニル系共重合体エマルジョンは、保護コロイ
ドとして平均重合度２００〜３，０００、平均ケン化度
８０〜９６モル％のポリビニルアルコールが酢酸ビニル
に対１２２〜１０重量％使用されてて製造され、かつ共
重合体中のエチレン含量が５〜４０重量％である。

ここでポリビニルアルコールが上記範囲外である場合、
例えば平均重合度が２００未満の場合は、接着剤として
必要な粘度を有さすしかもエマルジョン自身の安定性が
劣り、一方平均重合度がａ、ｏｏｏを越えた場合はエマ
ルジョンの粘度が極端に増大するため、エマルジョンの
製造時、使用時等において作業性が著しく低下する。ま
た平均ケン化度が８０モル％未満、または９６モル％を
越える場合は、いずれもエマルジョンの安定性が劣る。

またポリビニルアルコールの使用量が酢酸ビニルに対し
て２重量％未満の場合はエマルジョンの安住が劣り、逆
に１０重量％を越えた場合は、重合系内においてエマル
ジョン粒子へのポリビニルアルコールの吸着状態が極め
て複雑になるためか、一定粘度のエマルジョンが安定的
に得られない。

また共重合体のエチレン含量が５重量％未満である場合
は、最低造膜温度が５℃以上となるため、冬場において
は充分な接着力が得られず、逆にエチレン含量が４０重
量％を越える場合は、接着剤の凝集力が低下するため、
接着面に力が加わるような場合、例えば反発力の強い基
材を使用した場合は、剥離トラブルを引き起すこともあ
り好ましくない。

本発明の接着剤はエチレン・酢酸ビニル系共重合体エマ
ルジョンをベースエマルジョンとするものであるが、上
記した特定の共重合体エマルジョンであれば、その製法
自体は特に限定されるものではなく、またエチレン、酢
酸ビニルの他にプロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ラウ
リン酸ビニル、第三級高級脂肪酸ビニルなどの酢酸ビニ
ル以外のビニルエステル、塩化ビニル、およびアクリル
酸、メタアクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイ
ン酸などの不飽和カルボン酸、ならびに該不飽和カルボ
ン酸のエステル類、無水物などの１種または２種以上を
酢酸ビニルに対し２０重量％以下の範囲で共重合せしめ
た共重体エマルジョンを使用することもできる。

本発明の接着剤は上記した特定の共重合体エマルジョン
に、平均ケン化度８０〜９３モル％のポリビニルアルコ
ールをベースエマルジョンの固形分１００重量部に対し
１．６〜４０重量部後添加して得られるものであって、
Ｂ型回転粘度計の２０回転での粘度（以下ｆ３　Ｈ−・
２０と略記する）が１，０００〜２０，００　ｏｃｐｓ
の範囲内にあり、か・つＴＩが０．８以下のものに限定
される。

ココテ、後添加用のポリビニルアルコールとして平均ケ
ン化度８０モル％未満のものを使用した場合はガムアッ
プが殆ど防止されず、一方ケン化度が９８モル％を越え
るポリビニルアルコールを使用した場合は、ＴＩがＯ，
ａＯを越えるため流動特性が接着剤として不適当となる
のみならず、ガムアップが殆んど防止されすいずれの場
合でも高速貼合機に対しては塗工適性が著しく劣った結
果となる。

また後添加されるポリビニルアルコールは溶解し易さ等
から通常８０重量％以下の水溶液の状態で添加されるが
、そのポリビニルアルコールとしての添加量がベースエ
マルジョン固形分１００重量部に対し１．６重量部未満
の場合はガムアップが防止できず、一方４０重量部を越
える場合は、ポリビニルアルコール水溶液の添加により
接着剤中の水分量が増大するため、接着剤のセット性が
劣る。

またＢＨ−２０が１，０００ＣｐＳ未満の場合は、粘度
が低すぎるため、コーターで接着剤を基材（紙）へ塗工
する際のロールへののり（付着）が悪く充分な塗工がで
きず、また２０．０００ＣｐＳを越える場合は、流動性
が著しく低下し、作業性が著しく低下する。

またＴＩが０．３を越えると、コーターのシェアーのか
かる部分で接着剤がもり上るといウチキ”）Ｉ−ロビー
性に帰因した現象が起り、表層部が乾燥しガムアップす
るようになるという問題の他に、坪量の小さい（密度の
小さい）紙材を高速貼合する際、高速コーターで貼合時
、接着剤の粘度が大幅に低下するため紙材へ接着剤が浸
透してしまい、充分な接着性能が発現しなくなる。

上記のように、本発明の接着剤は特定のベースエマルジ
ョンに特定のポリビニルアルコールを特定量添加せしめ
て得られるが、必要に応じ、その乾燥性、セット性、粘
度等を調整するために、トルエン、パークレン、トリク
レン、ジクロルベンゼン、ｌ−ジクロルベンゼンなどの
各種有機溶剤、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセ
ルロース、ポリアクリル酸ソーダなどの各種増粘剤、炭
酸カルシウム、タルク、クレー、酸化チタンなどの無機
フィラーなど、さらには消泡剤、分散剤、凍結防止剤な
どの各種添加剤を添加することもできる。

（発明の効果） かくして得ら・れる本発明の接着剤は高速貼合機に使用
した場合でも、ガムアップ現象が起らず極めて優れた塗
工適性を示し著しい生産性の向上をもたらす。

（実施例） 以下実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ 保護コロイドとして、平均重合度５００、平均ケン化度
８８モル％のポリビニルアルコールおよび平均重合度１
，７００、平均ケン化度８８モル％のポリビニルアルコ
ールをそれぞれ酢酸ビニルに対し４および１重量％用い
てエチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンを製造し
た。固形分；５５重量％、ＢＨ−２０；　１９５０　ｃ
ｐｓ１’ｒｉ　；０．４２、共重合体中のエチレン含有
量；２０重量％であった。

該エマルジョンをベースエマルジョンとし該エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対して、平均ケン化度８８モ
ル％、平均重合度５００の部分ケン化ポリビニルアルコ
ール２０重量部を８０重麓０／ル水溶液にしてベースエ
マルジョンに添加し接着剤を調合した。

該接着剤は固形分が４８重量％であり、ＢＨ−２０；　
１４８０ＣｐＳ、Ｔｌ；０．１１の物性を有するもので
あった。次いで下記の方法により接着剤としての性能評
価試験を行いその結果を表１に示した。

フィルム再乳化性 接着剤をガラス板上で皮膜化したのち、水中に浸漬して
１時間後にフィルム状態を観察した。フィルム形態が崩
れたものを再乳化性有りとし、Ｏ印で示し白化現象があ
ってもフィルム形態が崩れないものを再乳化性なしとし
、Ｘ印で示した。

セットタイム クラフト紙にＷｅ　ｔ　６ｍｉ　ｌ　ｓで接着をコート
し、ただちに、約半分を短冊状に切ったクラフト紙をコ
ート面に重ね、貼り合せた後、３秒毎に短冊部分の剥離
を行い、紙材破に至るまでの時間を測定した。

ロール適性 堀江（株）製ニューサックマシンＮ−５ＳＭ−Ｎ−５Ｓ
Ｓ型合機を用いてダンボール製小箱を貼合せた。

ラインスピード４５０ｍ／ｍｉｎで６時間連続運転を行
いガムアップが起らない接着剤を合格とした。

実施例２ 実施例１と同一のベースエマルジョンに、該エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対し、平均ケン化度８８モル
％平均重合度１，７００の部分ケン化ポリビニルアルコ
ール８．５重量部を２０重量％の水溶液にして添加し接
着剤を調合した。

該接着剤は固形分が５２重量％であり、ＢＨ−２０；　
２，９４０ｃｐｓ、ＴＩ；０．２Ｂの物性を有していた
。次いで実施１と同様に性能評価試験を行い、その結果
を表１に示した。

実施例８ 増粘および乾燥性向上を目的として、実施例１と全く同
様の操を行って得られた接着剤１００重量部に対してパ
ークレン１０重量部を添加した接着剤を調合した。該接
着剤は固形分が４４重量％であり、ＢＨ−２０：２．０
９０ＣｐＳ１ＴＩ；０，２７の物性値を有していた。

次いで実施例１と同様に性能評価試験を行い、その結果
を表１に示した。

実施例４ 実施例１と全く同様に操作して得られた接着剤１００重
量部に対してトルエン１０重量部および炭酸カルシウム
１０重量部を添加して接着剤を調合した。該接着剤は固
形分４９重量％であり、Ｂ−２０；　４９７０ＣｐＳ、
ＴＩ；０．１７の物性を有していた。

次いで実施例１と同様に性能評価試験を行い、その結果
を表１に示した。

実施例５ 保護コロイドとして平均重合度１，７００、平均ケン化
度８８モル％のポリビニルアルコールおよび平均重合度
ｔ、ｓｏｏ、平均ケン化度９６モル％のポリビニルアル
コールをそれぞれ酢酸ビニルに対し、２および８重量％
用いて固形分５５重量％、ＢＨ−２０；３，２００ｃｐ
ｓ１ＴＩ；０．２Ｂ、共重合体中のエチレン含量；１５
重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体エマルジョンを
製造した。

該エマルジョンをベースエマルジョンとし、該エマルジ
ョンの固形分１００重量部に対して、平均ケン化度８８
モル％、平均重合度１．７００の部分ケン化ポリビニル
アルコールを２重量部を２０重量％の水溶液にしてベー
スエマルジョンに添加して接着剤を調合した。

該接着剤は固形分が５８重量％であり、ＢＨ−２０；　
３，９８０、ＴＩ；０．１７の物性値を有していた。次
いで実施例１と同様に性能評価試験を行い、その結果を
表１に示した。

比較例１ 実施例１と同一のベースエマルジョンをそのまま接着剤
として使用した。性能評価結果を表１に示した。

比較例２ 実ｍ例１と同一のベースエマルジョンに、該エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対して平均ケン化度９６モル
％、平均重合度１．４００の完全ケン化タイプのポリビ
ニルアルコール８．５部を１５重量％の水溶液にして添
加し接着剤を調合した。該接着剤は固形分が５０重量％
であり、Ｂ　Ｈ−２０；　２，６００ＣｐＳＴＩ；０．
５２の物性値を有していた。次いで実施例１と同様の性
能評価試験を行いその結果を表１に示した。

比較例８ 実施例１と同一のベースエマルジョンに、該エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対し平均ケン化度８８モル％
、平均重合度１，７００の部分ケン化ポリビニルアルコ
ール１．２重量部を２０重量％の水溶液にして添加して
接着剤を調合した。該接着剤は固形分が５４重量％であ
り、Ｂ　Ｈ−２０；　２，１４０ＣｐＳ、　Ｔ　Ｉ　；
０．４０の物性値を有するものであった。

次いで、実施例１と同様に性能評価試験を行い、その結
果を表１に示した。

比較例４ 実施例１と同一のベースエマルジョンに、該エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対し平均ケン化度８８モル％
、平均重合度１，７００のポリビニルアルコール４６重
量部を２０重量％の水溶液にして添加して接着剤を調合
した。該接着剤は固形分が８６重量％であり、ＢＨ−２
０；　１４０８０ＣｐＳ、ＴＩ；０．０９の物性値を有
していた。次いで、実施例１と同様に性能評価試験を行
い、その結果を表１に示した。

比較例５ 実施例５と同一のベースエマルジョンをそのまま接着剤
として使用した。その性能評価結果を表１に示した。

比較例６ 保護コロイドとして平均重合度５００、平均ケン化度８
８モル％のポリビニルアルコールおよび平均重合度１，
７００、平均ケン化度８８モル％のポリビニルアルコー
ルをそれぞれ酢酸ビニルに対して４および４，４重量％
を用いて、固形分５２重量％、ＢＴＩ−２０；８．８０
０ＣｐＳ、ＴＩ；０．４９、共重合体中のエチ１／ン含
ｌｌ；２０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョンを製造した。

次いで該エマルジョンをそのまま接着剤として使用し性
能評価試験を行った。その結果を表１に示した。

尚、この接着剤は、実施例２の接着剤とは使用したポリ
ビニルアルコールの種類およびその使用量自体は同一で
あるが、ポリビニルアルコールの全量を重合時に使用し
た点で異なる。かかる相違によって、この接着剤はＴＩ
が著しく増大し、性能評価結果結果も口−ル適性が不良
となっている。

比較例７ 保護コロイドとして平均重合度５００、平均ケン化度８
８モル％のポリビニルアルコールおよび平均重合度１，
８００、平均ケン化度９６モル％のポリビニルアルコー
ルを酢酸ビニルに対してそれぞれ８．５および４．５重
量％用いて固形分；５５重量％、ＢＨ−２０；８．８０
０ＣｐＳ、ＴＩ；０．２５、共電体中のエチレン含ｉ；
２０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体エマルジョ
ンを製造した。

次いで該エマルジョンをそのまま接着剤として使用し性
能評価試験を行った。その結果を表１に示した。

＊１）保護コロイド二表中の数字は酢酸ビニルに対する
パーセント ＊ｌり追添ポリビニルアルコール：表中の数字はペース
エマルジッン固形分１００重量部に対する重量％を示す
。

＊８）その他添加剤：表中の数字は、ベースエマルジョ
ンと追添ポリビニルアルコールとの混和品に対する重量
％を示す。

＊４）ロール適性：０内の数値はガムアップに至る（２
１完） ５、補正の対象　１１−１ｍ！　、　、　Ｌ”１．−ｒ
Ｔ手続補正書（自発） 特許庁長官　志　賀　　　学　殿 １　事件の表示 昭和５９年　特許願第　１９６２８８　　月２、発明の
名称 紙工用接着剤 ３、補正ろ！する者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名称　（２０
９）住友化学工業株式会社代表者　　　土　　方　　　
　　武 ４、代理人 住　所　　大阪市東区北浜５丁目１５番地６、補正の内
容 す主 （１）　　明細書第６頁第１７行目の「安定が劣り、」
を「安定性が劣り、」へ訂正する。

（２）明細書第１２頁第１９行目の「接着を」を「接着
剤を」へ訂正する。

（３）明細書第１４頁第１７行目の［Ｂ−２０Ｊを［Ｂ
Ｉ（−２０Ｊへ訂正する。

（４）明細表第１５頁第１％行目のｒ　８．９８０、」
を「８．９８０ｃＩ）ａｓ　Ｊへ訂正する。

（５）明細書第２０頁（表−１）％下から第６行目の［
Ｊ　ＩＪを［ＴＩＪへ訂正する。

以上 （２完）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベースエマルジョンとして、平均重合度２００〜３，０
   ００平均ケン化度８０〜９６モル％のポリビニルアルコ
   ールが保護コロイドとして酢酸ビニルに対し２〜１０重
   量％使用され、かつ共重合体中のエチレン含量が５〜４
   ０重量％であるエチレン・酢酸ビニル系共重合体エマル
   ジョンを用い、該エマルジョンに、平均ケン化度８０〜
   ９８モル％の部分ケン化ポリビニルアルコールを該エマ
   ルジョンの固形分１００重量部に対し、１．６〜４０重
   量部添加して得られ、かつそのＢＨ型粘度計の２０回転
   での粘度が、１，０００〜２０，０００ＣｐＳ、および
   下式で算出されるチキソトロピーインデックス（ＴＩ）
   が０．３以下であることを特徴とする紙工用接着剤。 ＴＩ＝ｌｏｇ＿１＿０（２回転での粘度／２０回転での
   粘度）