JPH058228B2 - - Google Patents

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、またはつ水加工し
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点の故に、
エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジヨン系接着
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化しており、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、特にはつ水処理等
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
るものが望ましい。 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プ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
重合エマルジヨ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、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合エマルジヨンを、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つ
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ジヨ
ン、および該エマルジヨンの固形分100重量部当
り15〜50重量部の酢酸ビニルを、平均重合度400
〜2500、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ジヨン
は、固形分が通常50〜60重量％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
重合エマルジヨンのチクソ系数は通常0.5以下で
あるが、本発明においては特に0.3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ヨン
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、かつはつ水性面に対する密着性もおとるので
不適当である。また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
性エマルジヨンを製造するのは困難であり、好ま
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400〜2500であり、
平均ケン化度が80〜99％、好ましくは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％のポリビニルアルコールは、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、任意のケン化度が得られる。 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、カロボキシ変性、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ールは、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ヨ
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、非イオンま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
重合エマルジヨンの固形分100重量部当り15〜50
重量部である。15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50重量部を越えると、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
ジヨンの固形分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
ルジヨンを配合することにより調整される。 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、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く実施される温度、60〜95
℃、好ましくは70〜85℃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
当り0.1〜２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まし
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
一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々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、はつ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、チクソトロピー性が低
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、たとえば段ボールフオ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、上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ヨン
は、スミカフレツクス＃400、＃470、＃401（いず
れも住友化学社登録商標）であり、これらのエチ
レン含有率は、10〜40重量％の範囲内のものであ
る。第表にその物性値を示す。

【表】 実施例 １ イオン交換水20部、クラレポバール217（株式会
社クラレ製、平均ケン化度88モル％、平均重合度
1700のポリビニルアルコール）２部を２の４つ
口フラスコに仕込み、80℃に加温し、内容物を完
全に溶解させたのち、50℃に冷却した。次にエチ
レン−酢酸ビニル共重合エマルジヨンとしてスミ
カフレツクス＃400 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℃に昇温した。発熱がお
さまつた時点から約１時間80℃に保ち、熟成して
重合を完結し、50℃まで冷却した後、フタル酸ジ
ブチル10部を添加し、さらに30℃以下まで冷却し
てから内容物を取り出した。得られた接着剤１−
１の物性を第表に示す。 実施例 ２ エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジヨンをス
ミカフレツクス＃470とし、実施例１と全く同様
にして、接着剤１−２を得た。その物性値を第
表に示す。 実施例 ３ エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジヨンをス
ミカフレツクス＃401とし、実施例１と同様の操
作で重合を完結し、50℃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℃以下まで冷
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。 比較例 １〜３ 第表に示す配合で各種スミカフレツクスとフ
タル酸ジブチル及び水を混合し、接着剤２−１〜
２−３を得た。その物性値を第表に示す。

【表】 比較例 ４ イオン交換水40部、クラレポバール217 ３部を
２の４つ口フラスコに仕込み、80℃に加温し、
内容物を完全に溶解させた後、50℃に冷却した。
次にスミカフレツクス＃400 22部を仕込み、かく
はんしながら80℃に昇温した。内温を80℃に保つ
たまま、酢酸ビニル28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℃で約１時間
熟成して重合を完結し、50℃まで冷却した後、フ
タル酸ジブチル12部を添加し、さらに30℃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。その物性を第表に示す。 なお、第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℃ 10回転で測定 (2) チクソ系数 BH系粘度計による粘度一回転数の両対数紙
上の勾配。 (3) 最低造膜温度 温度勾配熱盤Ｌ型最低造膜温度測定機にて測
定。 (4) 機械安定性 ５分間のホモミキサーかくはん（5000回転／
分）による粘度低下率で評価する。 粘度低下率＝
（かくはん前の粘度）−（かくはん後の粘度）／かくは
ん前の粘度× 100（％） 10％未満……◎ 10〜15％……○ 15％以上……× (5) 低温接着性 接着剤をはつ水紙（はつ水度９、JIS Ｐ−
8137）に、バーコーターNo.38で塗布（塗布量80
ｇ／m²湿分）し、直ちに同一はつ水紙を貼り合
せ、５℃、65％相対湿度中にて、荷重160ｇ／
cm²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。 紙破率＝紙破面積／接着面積×100（％） 95％以上……◎ 80〜95％……○ 80％未満……× (6) 耐熱クリープ性 20℃、65％相対湿度中にて(5)と同様にして貼
り合せ、24時間養生後、荷重300ｇ／25cm、温
度65℃、相対湿度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……○ クリープ発生……×

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン含有率が10〜40重量％のエチレン−
   酢酸ビニル共重合体エマルジヨン、および該エマ
   ルジヨンの固形分100重量部当り15〜50重量部の
   酢酸ビニルを、平均重合度400〜2500、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。