JPH06136335A

JPH06136335A - 紙管用接着剤

Info

Publication number: JPH06136335A
Application number: JP28632892A
Authority: JP
Inventors: Jiro Uchida; 二朗内田; Akimi Sano; 暁美佐野; Haruki Nishiike; 春樹西池; Fumitoshi Tsukiyama; 文俊築山
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【構成】スチレン、（メタ）アクリル酸エステルおよ
び（メタ）アクリルアミドを主な構成単位とするスチレ
ン−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリルア
ミド共重合樹脂エマルジョンの固形分１００重量部に対
して、ケイ酸ソーダ５０〜８００重量部を配合してなる
紙管用接着剤。【効果】ケイ酸ソーダとの混和性に優れ、耐圧強度お
よび初期接着力が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属の芯棒に厚紙を接
着しながら巻き付けて紙管を製造する際に用いられる紙
管用接着剤に関し、さらに詳しくは、スチレン、(メタ)
アクリル酸エステルおよび（メタ）アクリルアミドを主
な構成単位とするスチレン−（メタ）アクリル酸エステ
ル−（メタ）アクリルアミド共重合樹脂エマルジョンに
対してケイ酸ソーダを配合してなる高耐圧紙管用接着剤
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、紙管用接着剤としては、でん
粉、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルエマルジョン等
が用いられている。これらの紙管用接着剤に要求される
性能としては、作業面では高速接着性に優れているこ
と、一方性能面では偏平耐圧強度、座屈強度、ベンディ
ング強度等の紙管の耐圧強度が強く求められている。特
に、紙管の耐圧強度には、市場のニーズの高度化にとも
ない、近年より高い耐圧強度が要求されている。

【０００３】従来、紙管の耐圧強度を向上させる方法と
して、次の２つの手段がとられている。その１つは、紙
管原紙の質を上げる方法であり、他の１つは接着剤の皮
膜の硬さ、すなわち皮膜の弾性率を高くする方法であ
る。しかしながら、前者の紙管原紙の質を上げる方法で
は、耐圧強度は上がるものの、コスト高となる欠点を有
し、後者の接着剤皮膜の弾性率を上げる方法では、耐圧
強度の向上に限界があり、いずれも満足できるものでは
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
紙管用接着剤の欠点を克服し、初期接着力が早く、乾燥
皮膜の弾性率が高く、さらに紙への含浸性に優れた紙管
用接着剤として有用な共重合樹脂エマルジョン系高耐圧
紙管用接着剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意検討を行った結果、スチレン、（メ
タ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミドを含
有するビニル系単量体混合物を乳化重合して得られた共
重合樹脂エマルジョンに対して、特定量のケイ酸ソーダ
を配合してなる共重合樹脂エマルジョン組成物が、前記
課題を解決できることを知り、本発明を完成するに至っ
た。

【０００６】すなわち、本発明は、スチレン、(メタ)ア
クリル酸エステルおよび(メタ)アクリルアミドを主な構
成単位とするスチレン−（メタ）アクリル酸エステル−
（メタ）アクリルアミド共重合樹脂エマルジョンの固形
分１００重量部に対して、ケイ酸ソーダ５０〜８００重
量部を配合してなる紙管用接着剤に関する。

【０００７】本発明は、紙管用接着剤において、紙管の
耐圧強度を向上させるため、従来の酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョンではなく、スチレン−(メタ)アクリル酸エステ
ル−（メタ）アクリルアミド共重合樹脂エマルジョンに
ケイ酸ソーダを配合したところに特徴がある。

【０００８】本発明において使用されるスチレン−（メ
タ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリルアミド共重
合樹脂エマルジョンは、通常の乳化重合法に従って製造
することができ、スチレン、（メタ）アクリル酸エステ
ル（アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルの両者
を含むことを意味する）および（メタ）アクリルアミド
（アクリルアミドとメタクリルアミドの両者を含むこと
を意味する）を主な構成単位として製造されるものであ
る。

【０００９】共重合樹脂エマルジョンを製造するために
使用される（メタ）アクリル酸エステルとしては、炭素
数が４個以上のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸
アルキルエステルが好ましく、具体的にはアクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アルクリ酸オ
クチル、メタクリル酸オクチル等があげられる。（メ
タ）アクリル酸エステルは、２種以上混合して使用して
もよい。

【００１０】また、共重合樹脂エマルジョンを製造する
ために使用される（メタ）アクリルアミドとしては、ア
クリルアミド、メタクリルアミドがあげられる。単量体
成分として（メタ）アクリルアミドを必須成分として用
いるのは、紙への初期の接着性を上げるためである。

【００１１】スチレン、(メタ)アクリル酸エステルおよ
び(メタ)アクリルアミドの使用割合は、スチレン−(メ
タ)アクリル酸エステル−（メタ）アクリルアミド共重
合樹脂の重量に基づいてスチレン単位と(メタ)アクリル
酸エステル単位の合計が主成分となるように使用され、
好ましくはスチレン単位と(メタ)アクリル酸エステル単
位の合計量が共重合樹脂の重量に基づいて８０〜９９．
５重量％、（メタ）アクリルアミド単位が０．５〜２０
重量％であり、さらに好ましくはスチレン単位と（メ
タ）アクリル酸エステル単位の合計量が共重合樹脂の重
量に基づいて９０〜９８重量％、（メタ）アクリルアミ
ド単位が２〜１０重量％となるように使用される。

【００１２】（メタ）アクリルアミドの含有量が共重合
樹脂の重量に基づいて０．５重量％未満では、初期接着
力が得られず、また２０重量％を超える場合は得られた
エマルジョンの粘度が非常に上がるため好ましくない。

【００１３】共重合樹脂中のスチレン単位と（メタ）ア
クリル酸エステル単位の割合は、スチレン単位２０〜６
０重量％、好ましくは３０〜５０重量％、(メタ)アクリ
ル酸エステル単位４０〜８０重量％、好ましくは５０〜
７０重量％である。

【００１４】本発明の共重合樹脂エマルジョンは、通常
の乳化重合法に従って製造することができる。乳化重合
時には、通常重合開始剤が用いられ、一般に乳化重合に
使用されるものであれば全て使用することができる。代
表的な重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性無機過酸化物または
過硫酸塩、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイル
パーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のアゾ化合物があげられる。重合開始剤の使
用量は単量体成分の総重量に対して、０．１〜２０重量
％が好ましい。なお、これらの重合開始剤と金属イオン
および還元剤との併用による一般にレドックス重合法と
して公知の方法によってもよいことはもちろんである。
また前記の単量体成分は、これを一括して、もしくは分
割して、または連続的に滴下して添加してもよい。乳化
重合は、通常６０〜９０℃の温度で行われる。

【００１５】なお、以上の説明において言及したスチレ
ン−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリルア
ミド共重合樹脂エマルジョンは、第四の単量体成分を任
意に共重合させた共重合樹脂エマルジョンであってもよ
い。ここで第四の単量体成分とは、アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸ソーダ、２−ア
クリルアミド２−メチルプロパン−スルホン酸、パラス
チレンスルホン酸ソーダ、Ｎ−メチロール(メタ)アクリ
ルアミド、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等の親
水性ビニル単量体等があげられる。第四成分の単量体成
分を使用する場合は、その使用量は単量体成分の総重量
に対して、１０重量％以下が好ましい。

【００１６】本発明の紙管用接着剤は、スチレン、（メ
タ）アクリル酸エステルおよび（メタ）アクリルアミド
を主な構成単位とするスチレン−（メタ）アクリル酸エ
ステル−（メタ）アクリルアミド共重合樹脂エマルジョ
ンの固形分１００重量部に対して、ケイ酸ソーダ５０〜
８００重量部を配合して調整される。ケイ酸ソーダの配
合量が５０重量部未満では、紙管の耐圧強度が不十分で
あり、また８００重量部を超える場合は接着剤としての
初期接着力に問題があり好ましくない。

【００１７】ケイ酸ソーダとしては、水ガラス、メタケ
イ酸ソーダおよびその水化物、オルトケイ酸ソーダ等が
あげられる。

【００１８】共重合樹脂エマルジョンにケイ酸ソーダを
配合する理由は、接着剤皮膜の弾性率を上げるばかりで
なく、ケイ酸ソーダの優れた効果による紙力増強剤とし
て作用し、総合的に紙管の耐圧強度が上がるためであ
る。

【００１９】本発明の紙管用接着剤は、共重合樹脂エマ
ルジョンにケイ酸ソーダを配合しても、配合時に増粘し
てゲル化を起こす問題もない。また、本発明の紙管用接
着剤は、初期接着力が早く、乾燥皮膜の弾性率が高く、
さらに紙への含浸性が優れており、紙管用の接着剤、特
に高耐圧紙管用接着剤として有用である。

【００２０】本発明の紙管用接着剤には、必要に応じて
消泡剤、防腐剤、無機の体質顔料、着色顔料等の添加剤
を配合してもよい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、実施例中の部は特に断りのない限り重
量部を示す。

【００２２】合成例１エマルジョン［Ｉ］の合成撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロートを備えた１リ
ットルのセパラブルフラスコに、イオン交換水を１５０
部仕込み、８０℃まで昇温した。これにイオン交換水１
００部、アニオン乳化剤レベノールＷＺ（花王（株））
２部、スチレン１００部、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル９５部、メタクリル酸５部、アクリルアミド１５部の
混合乳化液を４時間で滴下した。一方、混合乳化液の滴
下開始と同時に５％の過硫酸アンモニウム水溶液５部を
添加して乳化重合を開始した。その後、５％過硫酸アン
モニウム水溶液の３０部を４時間かけて滴下した。この
間容器内の温度は８０℃に保ち、滴下終了後１．５時
間，８０℃に保った。その後、冷却を開始し、３０℃ま
で冷却後アンモニア水０．５部を添加した。得られた共
重合樹脂エマルジョンの固形分濃度は４３．２％、粘度
は３１００cps(ＢＨ型粘度計，１０回転，３０℃、以下
同じ）であった。

【００２３】合成例２エマルジョン［II］の合成実施例１において、アクリルアミドの使用量を２０部に
増やした以外は、実施例１と同様の反応を行った。得ら
れた共重合樹脂エマルジョンの固形分濃度は４３．８
％、粘度は５６００cps であった。

【００２４】合成例３エマルジョン［III]の合成実施例１において、アクリル酸２−エチルヘキシルの代
わりにアクリル酸ブチルを使用した以外は、実施例１と
同様の反応を行った。得られた共重合樹脂エマルジョン
の固形分濃度は４３．１％、粘度は２６００cps であっ
た。

【００２５】合成例４エマルジョン［IV］の合成撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロートを備えた１リ
ットルのセパラブルフラスコに、完全ケン化ポリビニル
アルコール(クラレ製，ＰＶＡ１１７)の１０％水溶液４
００部とイオン交換水１００部および酢酸ソーダの１０
％水溶液２．５部を仕込み、７０℃に昇温した。その
後、３０％の過酸化水素水２．５部および１０％の酒石
酸水溶液１０部を加え、直ちに酢酸ビニル４００部を４
時間で滴下した。一方、３０％の過酸化水素水２．５部
を水に加え、全量を５０部とした水溶液を４時間かけて
滴下した。この間容器内は８０〜８５℃に保ち、滴下終
了後、１．５時間８０〜８５℃に保った。その後冷却を
開始し、３０℃まで冷却後、ジブチルフタレート５０部
を添加した。得られた酢酸ビニル樹脂エマルジョンの固
形分濃度は４８．２％、粘度は９２００cps であった。

【００２６】合成例５エマルジョン［Ｖ］の合成実施例１において、アクリルアミドを使用しない以外
は、実施例１と同様の反応を行った。得られた共重合樹
脂エマルジョンの固形分濃度は４１．５％、粘度は８２
０cps であった。

【００２７】実施例１〜５および比較例１〜２上記合成例１〜５で得られた各樹脂エマルジョンの固形
分１００部にケイ酸ソーダ（水ガラス３号，日本化学工
業（株）製）を表１に示した割合で徐々に添加して接着
剤を調整した。得られた接着剤を用いて紙管用原紙を２
枚貼合し、リングクラッシュ強度および初期接着力を測
定した。結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１から明らかなように、本発明で得られ
た接着剤は、ケイ酸ソーダとの混和性に優れ、耐圧強度
および初期接着力が高いことがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の紙管用接着剤は、一液でしかも
板紙の耐圧強度を顕著に上げることができ、紙管用接着
剤、特に高耐圧紙管用接着剤として使用することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチレン、(メタ)アクリル酸エステルお
よび(メタ)アクリルアミドを主な構成単位とするスチレ
ン−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリルア
ミド共重合樹脂エマルジョンの固形分１００重量部に対
して、ケイ酸ソーダ５０〜８００重量部を配合してなる
紙管用接着剤。
【請求項２】上記共重合樹脂が共重合樹脂の重量に基
づいて０．５〜２０重量％の（メタ）アクリルアミド単
位を含むものである請求項１記載の紙管用接着剤。