JP2002003802A

JP2002003802A - 接着剤組成物

Info

Publication number: JP2002003802A
Application number: JP2000184345A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakajima; 徹中島; Miwako Namiki; 三和子並木
Original assignee: Nippon Starch Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Starch Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な接着力と高弾性率を有し、生分解性であ
る接着剤組成物を提供する。【解決方法】デキストリンおよび低粘度化デンプン（デ
キストリン：低粘度化デンプン＝４０〜９０：６０〜１
０）糊化水溶液の固形分１００質量部に対して、約３０
〜７０質量部の無機充填剤と、約３〜２０質量部の硼酸
および／または硼砂と、約１０〜３０質量部のデンプン
老化防止剤が添加されていることを特徴とする接着剤組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙や木材に対して
良好な接着力を有する接着剤組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】紙や木材を接着させる目的の接着剤とし
ては、通常、澱粉、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
ポリ酢酸ビニル樹脂などをベースとして製造されてい
る。例えば、特開平５−１２５３４１号公報には酢酸ビ
ニル樹脂系エマルジョンの樹脂分に対して、無機充填剤
と、ＰＶＡと、硼酸とが、所定の割合で添加されて構成
されている。一方、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの樹
脂分に対して、無機充填剤と、硼酸と、カルボキシル基
変性ＰＶＡ、デンプン、デキストリンから選ばれる少な
くとも１つが、所定の割合で添加されて構成されている
もの（特開平９−２４９８６４）も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した公報に開示さ
れた接着剤組成物では、接着剤の皮膜は高い弾性率を有
しており、この様な接着剤で製造された紙管は耐圧強度
に優れたものになる。しかも、初期接着強度も優れたも
のになっている。しかしながら、紙管は、巻回されるシ
ート状物によっては、さらなる耐圧強度が要求され、そ
のために、紙管の接着剤としても、皮膜の弾性率および
初期接着強度のいずれもが、一層向上したものが要求さ
れている。一方、紙管用に限らず生分解性という観点か
ら脱合成樹脂系のものが求められているという課題もあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するため、鋭意研究の結果、デキストリンおよ
び低粘度化デンプン（デキストリン：低粘度化デンプン
＝４０〜９０：６０〜１０）の糊化水溶液の固形分１０
０質量部に対して、約３０〜７０質量部の無機充填剤
と、約３〜２０質量部の硼酸および／または硼砂と、約
１０〜３０質量部のデンプン老化防止剤が添加されてい
ることを特徴とする接着剤組成物が上記課題を解決でき
ることを発見し、本発明を完成した。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に使用されるデキストリン
は、焙焼デキストリン（黄色デキストリン、白色デキス
トリン）および酵素変性デキストリンが挙げられ、常法
にしたがって製造される。これらのデキストリンは、低
粘度であるので高濃度化して使用できるという特徴があ
る。これらデキストリンと下記に述べる低粘度化デンプ
ンは併用して使用されるが、その質量比率は、デキスト
リン：低粘度化デンプン＝４０〜９０：６０〜１０の範
囲で好適に用いられる。

【０００６】本発明に使用できる低粘度化デンプンとし
ては、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ、甘藷澱粉、タピオ
カ澱粉、小麦澱粉、サゴ澱粉、米澱粉、アマランサス澱
粉等の天然澱粉を常法にしたがって酸や酸化剤で低粘度
化処理して得られる。また、これら低粘度化処理だけで
なくヒドロキシアルキル化（プロピレンオキシドの付加
によるヒドロキシプロピル化、エチレンオキシドの付加
によるヒドロキシエチル化）などのエーテル化したもの
やアセチル化、リン酸エステル化などのエステル化した
ものは、糊化水溶液の粘度安定性に優れ老化しにくいの
で好適に用いられる。これら本発明低粘度化デンプンの
低粘度化の程度は、未化工天然澱粉より低粘度でありデ
キストリンよりも粘度が高い範囲で適宜選択することが
できる。低粘度化デンプンよりも粘度（分子量）の低い
デキストリンに低粘度化デンプンを併用することによ
り、皮膜強度が向上し、接着剤組成物が紙など被着体へ
過度に浸透することを防止できる。

【０００７】本発明で用いる無機充填剤としては、例え
ば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、カ
オリン、タルク等が挙げられる。無機充填剤の添加量
は、デキストリンおよび低粘度化デンプン（デキストリ
ン：低粘度化デンプン＝４０〜９０：６０〜１０）の糊
化水溶液の固形分１００質量部に対して、約３０〜７０
質量部が好適である。無機充填剤の添加量が３０質量部
に満たない場合は、調製される接着剤組成物の皮膜弾性
率や接着力が充分に向上しない場合がある。無機充填剤
の添加量が７０質量部を超える場合は、調製される接着
剤組成物の接着力が低下する場合がある。

【０００８】また、本発明において、デキストリンおよ
び低粘度化デンプン（デキストリン：低粘度化デンプン
＝４０〜９０：６０〜１０）の糊化水溶液の固形分１０
０質量部に対して、約３〜２０質量部の硼酸および／ま
たは硼砂が添加される。硼酸とは、三酸化二硼素を水化
して得られるものであり、オルト硼酸、メタ硼酸、ピロ
硼酸、無水硼酸などを包含する。硼酸や硼砂は接着力を
向上させるが、添加量が、３質量部未満では充分な初期
接着力が得られず、２０質量部を超えると接着剤組成物
中での溶解性が悪くなり析出したり、粘度上昇が激しく
経時粘度安定性が低下する場合がある。

【０００９】さらに、本発明において、デキストリンお
よび低粘度化デンプン（デキストリン：低粘度化デンプ
ン＝４０〜９０：６０〜１０）の糊化水溶液の固形分１
００質量部に対して、約１０〜３０質量部のデンプン老
化防止剤が添加される。デキストリンや低粘度化デンプ
ン水溶液は、一般にデンプンとして老化のし難いもので
あるが無機充填剤や硼酸および／または硼砂が添加され
ると経時的に粘度が上昇し易くなり低温においてその傾
向が強く現れる。そのため、デンプン老化防止剤が添加
されるが、デンプン老化防止剤としては、尿素、各種グ
リコール類（プロピレングリコール、イソプレングリコ
ール、１，３-ブタンジオール、グリセリンなど）、ソ
ルビトール、キシリトール、トレハロースなどが挙げら
れる。その添加量は固形分１００質量部に対して、約１
０〜３０質量部である。添加量が１０未満ではその老化
防止効果が十分に発揮されず、３０を超えて添加した場
合、安定性は向上するが吸湿性が高くなり不具合が生じ
ることがある。

【００１０】その他、本発明の接着剤組成物には、防腐
剤・防黴剤などの各種添加剤が適宜必要量添加される。
本発明の接着剤組成物の固形分は、２５〜６０％好まし
くは３０〜５５％適宜調整することができる。以下、本
発明を実施例にて更に詳しく説明するが、本発明はこれ
らの実施例のみに限定されるものではない。

【００１１】

【実施例１】焙焼デキストリンである白色デキストリン
（ＷＤと略す）、低粘度ヒドロキシプロピル化デンプン
（低ＨＰ）（濃度１５％、３０℃での粘度が１２０ｍＰ
ａ・ｓ）、炭酸カルシウム（炭カルと略す）、クレー、
硼酸、硼砂および尿素をそれぞれ配合し、水に加熱溶解
（分散）し各種接着剤組成物を得た。硼酸添加のとき
は、最終的にｐHを約８．５に調整した。これら各種接
着剤組成物の組成および接着力結果を表１に示す。表中
の数字は各組成物中の各成分の固形分（％）および接着
力の測定値を表す。接着力は、ＪＩＳＡ６９２２−１
９９８（壁紙施工用でん粉系接着剤）の１８０度はく離
強さ（単位：Ｎ／２５ｍｍ）にしたがって測定した。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１中の組成物番号１，３は白色デキスト
リン単独のもの、組成物番号２，４は白色デキストリン
に低粘度ヒドロキシプロピル化デンプンを併用したも
の、組成物番号５，６は白色デキストリンまたは白色デ
キストリンに低粘度ヒドロキシプロピル化デンプンを併
用したものに硼酸または硼砂を添加したもの、組成物番
号７〜１２は白色デキストリンまたは白色デキストリン
に低粘度ヒドロキシプロピル化デンプンを併用したもの
に炭酸カルシウムまたはクレーを添加したもの、組成物
番号１３，１４は白色デキストリンに低粘度ヒドロキシ
プロピル化デンプンを併用したものに炭酸カルシウムま
たはクレーと硼酸または硼砂を併用し添加したもの、組
成物番号１５〜１８は、白色デキストリンに低粘度ヒド
ロキシプロピル化デンプンを併用したものにクレーと硼
砂および尿素を併用し添加したものである。接着力は白
色デキストリン単独、硼酸または硼砂のみ添加、クレー
または炭酸カルシウムのみ添加に比べ、クレーまたは炭
酸カルシウムと硼酸または硼砂を併用し添加したものお
よびさらに尿素を併用し添加したものは接着力が向上し
ていることが分かった。

【００１４】

【実施例２】実施例１の白色デキストリンの代わりに酵
素変性デキストリン（ＥＤと略す）、低粘度ヒドロキシ
プロピル化デンプンの代わりに低粘度アセチル化デンプ
ン（低ＡＣ）（濃度１５％、３０℃での粘度が８０ｍＰ
ａ・ｓ）および尿素の代わりにイソプレングリコールを
用いた以外は実施例１と同様にして接着剤組成物を作成
し、接着力を測定した。結果を表２に示す。

【００１５】

【表２】

【００１６】表１中の組成物番号１９，２１は酵素変性
デキストリン単独のもの、組成物番号２０，２２は酵素
変性デキストリンに低粘度アセチル化デンプンを併用し
たもの、組成物番号２３，２４は酵素変性デキストリン
または酵素変性デキストリンに低粘度アセチル化デンプ
ンを併用したものに硼酸または硼砂を添加したもの、組
成物番号２５〜３０は酵素変性デキストリンまたは酵素
変性デキストリンに低粘度アセチル化デンプンを併用し
たものに炭酸カルシウムまたはクレーを添加したもの、
組成物番号３１，３２は酵素変性デキストリンに低粘度
アセチル化デンプンを併用したものに炭酸カルシウムま
たはクレーと硼酸または硼砂を併用し添加したもの、組
成物番号３３〜３６は、酵素変性デキストリンに低粘度
アセチル化デンプンを併用したものにクレーと硼砂およ
びイソプレングリコールを併用し添加したものである。
接着力は酵素変性デキストリン単独、硼酸または硼砂の
み添加、クレーまたは炭酸カルシウムのみ添加に比べ、
クレーまたは炭酸カルシウムと硼酸または硼砂を併用し
添加したものおよびさらにイソプレングリコールを併用
し添加したものは接着力が向上していることが分かっ
た。

【００１７】

【実施例３】実施例１の組成物Ｎｏ．１４〜１８および
実施例２の組成物Ｎｏ．３２〜３６の５℃保存時の経時
粘度（粘度測定時温度３０℃、Ｂ型粘度計、３０ｒｐｍ
または２０ｒｐｍにて測定、単位：ｍＰａ・ｓ）を測定
した。結果を表３に示す。

【００１８】

【表３】

【００１９】表３中の組成物番号１４，３２はデンプン
老化防止剤が添加されていないので経時粘度の上昇が著
しい。組成物番号１５，１６，３３，３４はデンプン老
化防止剤の添加量が少ないので経時粘度の上昇が十分抑
制されていない。組成物番号１７，１８，３５，３６
は、デンプン老化防止剤が十分添加されているので経時
粘度の上昇が抑制されていることが分かった。

【００２０】

【実施例４】実施例１および２で得られた接着剤組成物
１，７，１４，１７，１９，２５，３２および３５の初
期接着力の結果を表４に示す。初期接着力は、ケント紙
を２枚用意し、１枚に接着剤組成物をＲ．Ｄ．Ｓ．ラボ
ラトリー・コーティング・ロッド（メイヤー・バー）
（＃２４）で塗布し、ケント紙をもう１枚（１５ｍｍ幅
の紙片８枚を繋げたもの）貼り合わせて錘（６３０ｇ）
を載せて圧着し（圧着時間１０秒、塗布後圧着終了まで
３０秒）、錘を取ってから順に剥がしていき、錘を取っ
てから紙破の生じるまでの時間を測定した（６回の試験
の平均値、単位：秒）。

【００２１】

【表４】

【００２２】表４中の組成物番号１，１９はデキストリ
ン単独のもの、組成物番号７，２５はデキストリンに炭
酸カルシウムを添加したもの、組成物番号１４，３２は
デキストリンと低粘度化デンプンに炭酸カルシウムを添
加したものにさらに硼酸を併用添加したもの、組成物番
号１７，３５はデキストリンと低粘度化デンプンに炭酸
カルシウムを添加したものにさらに硼砂とデンプン老化
防止剤を併用添加したものである。初期接着力はデキス
トリン単独では紙破まで長時間を要し、デキストリンと
低粘度化デンプンに炭酸カルシウムを添加したものは、
紙破までの時間が短くなった。炭酸カルシウムを添加し
たものに硼酸を併用添加したものは、さらに紙破までの
時間が短くなった。デンプン老化防止剤を併用添加した
ものは紙破までの時間（初期接着力）に悪影響を与えな
かった

【００２３】

【実施例５】実施例４で試験をした組成物Ｎｏ．１，
７，１４，１７，１９，２５，３２，３５および比較の
ため、ポリビニルアルコール（クラレポバール２１７）
の１２％溶液とポリ酢酸ビニルエマルジョン（積水化学
工業(株)製、固形分４０％）を用いて、紙管原紙に各接
着剤組成物をＲ．Ｄ．Ｓ．ラボラトリー・コーティング
・ロッド（メイヤー・バー）（＃１６）で塗布し、塩化
ビニールパイプを芯にして平巻き紙管（３．５５回巻、
外径４１．５〜４２．５ｍｍ、内径３８．０〜３８．５
ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を作成した。これらの紙管を５
０℃で１時間乾燥後、２０℃、６５％ＲＨの恒温恒湿室
で２０時間調湿後、テンシロンで押し潰し（圧縮速度３
００ｍｍ／分）扁平圧縮強度を測定した（単位：ｋｇ
ｆ）。結果を表５に示すが、本発明の接着剤組成物Ｎ
ｏ．１７，３５がとくに優っていることが分かった。

【００２４】

【表５】

【００２５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
れば、合成高分子系の接着剤を用いないでも良好な接着
力と高弾性率（硬い）の接着剤を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J040 BA111 BA112 BA121 BA122 HA136 HA196 HA326 HA356 HB10 HB11 HD08 JA03 JB05 KA26 KA27 KA29 KA42 LA06 MA08 MA09 NA07 NA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デキストリンおよび低粘度化デンプン
（デキストリン：低粘度化デンプン＝４０〜９０：６０
〜１０）の糊化水溶液の固形分１００質量部に対して、
約３０〜７０質量部の無機充填剤と、約３〜２０質量部
の硼酸および／または硼砂と、約１０〜３０質量部のデ
ンプン老化防止剤が添加されていることを特徴とする接
着剤組成物。
【請求項２】デキストリンおよび低粘度ヒドロキシア
ルキル化デンプン（デキストリン：低粘度ヒドロキシア
ルキル化デンプン＝４０〜９０：６０〜１０）の糊化水
溶液の固形分１００質量部に対して、約３０〜７０質量
部の無機充填剤と、約３〜２０質量部の硼酸および／ま
たは硼砂と、約１０〜３０質量部のデンプン老化防止剤
が添加されていることを特徴とする接着剤組成物。