JPH10121014A

JPH10121014A - ポリオレフィン用水性エマルジョン接着剤組成物

Info

Publication number: JPH10121014A
Application number: JP27452996A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Fujioka; 徹也藤岡; Kazuya Hayashi; 和也林; Ichiro Maeda; 一郎前田
Original assignee: Nitta Gelatin Inc
Current assignee: Nitta Gelatin Inc
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリオレフィン系樹脂フィルムと紙との接着
に適しており、強力な接着性が必要とされる裏貼り用途
に用いた場合でも実用的な接着強度を示すポリオレフィ
ン用水性エマルジョン接着剤組成物を提供する。【解決手段】酢酸ビニル−エチレン系共重合エマルジ
ョンを含有するポリオレフィン用水性エマルジョン接着
剤組成物において、含窒素樹脂ならびに、ロジンおよび
／またはテルペンを特定量含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン用
水性エマルジョン接着剤組成物に関する。さらに詳しく
は、事務用ファイル、アルバム、書籍などの表紙の裏貼
りにも適用可能な接着強度の優れたポリオレフィン用水
性エマルジョン接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、事務用ファイル、アルバム、書籍
などの表紙には、ポリ塩化ビニルなどの塩ビ系樹脂フィ
ルムやそのラミネート紙が用いられていた。しかしなが
ら、塩ビ系樹脂は、焼却の際に有害ガスである塩化水素
ガスを発生して大気汚染を引き起こすため、脱塩ビ化が
検討されはじめた。非塩ビ素材の中でもポリオレフィン
系樹脂は、上記の大気汚染の問題がないばかりか、コピ
ーのインク等が転写しないという優れた特性を有するの
で、注目を集めている。これに伴い、裏貼りに用いられ
る接着剤としても、従来の塩ビ用接着剤に代えて新たな
ポリオレフィン用接着剤が求められている。ここに、裏
貼りとは、事務用ファイル、アルバム、書籍などの表紙
の見返しを裏側から紙で貼ることをいう。裏貼りによ
り、表紙の表面であるフィルムと裏側に貼る紙とを貼り
合わせることになるため、他の接着剤用途よりも強力な
接着性が必要とされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来ポリオレフィン用
接着剤としては、酢酸ビニル−エチレン系共重合エマル
ジョンをベースポリマとして用いたものが知られている
が、該ベースポリマのみでは接着剥離強度が非常に弱く
実用に耐えない。そこで、本発明者らは、接着強度の向
上について種々検討を行い、ベースポリマの変更や、一
般に接着強度を向上させるといわれているロジンやテル
ペンの添加等を試みてみたが、いずれも若干の接着性向
上は見られるものの、裏貼り用途で必要とされる接着強
度にはほど遠く依然実用には耐えないものであった。

【０００４】したがって、本発明の課題は、ポリオレフ
ィン系樹脂フィルムと紙との接着に適しており、強力な
接着性が必要とされる裏貼り用途に用いた場合でも実用
的な接着強度を示すポリオレフィン用水性エマルジョン
接着剤組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかるポリオレフィン用水性エマルジョン
接着剤組成物は、酢酸ビニル−エチレン系共重合エマル
ジョンを含有するポリオレフィン用水性エマルジョン接
着剤組成物において、酢酸ビニル−エチレン系共重合エ
マルジョン１００重量部に対し、含窒素樹脂０．１〜１
０重量部、ならびにロジンおよび／またはテルペン５〜
５０重量部を含有することを特徴とする。

【０００６】本発明はこのように、ロジンおよび／また
はテルペンと含窒素樹脂を併用して用いることにより飛
躍的な接着強度の向上を実現することができたものであ
る。含窒素樹脂を接着剤組成物に添加することは、例え
ば特公昭５９−２４７４号公報、特開平１−１４６９７
６号公報などで知られているが、いずれも含窒素樹脂の
単独使用であるために多量に添加したところで接着強度
の向上には限界があり、裏貼り用途に用いることはでき
ない。本発明では、含窒素樹脂とロジンおよび／または
テルペンを併用することにより、それぞれを単独で用い
た場合には予想できないほどの飛躍的な接着強度の向上
が実現できることを見出したものである。その原理は不
明であるが、ロジンおよび／またはテルペンと含窒素樹
脂とが何らかの作用をしているものと考えられる。

【０００７】本発明において、接着剤組成物とは接着剤
として最終製品になったもののほか、必要に応じ添加さ
れる各種添加剤等を含まない中間品をも意味する。本発
明にかかる接着剤組成物は、ロジンが安定化処理されて
いることが好ましく、該安定化処理が、水添、不均化お
よび重合のうちの少なくとも一つにより二重結合を減少
させる処理および／またはエステル化によりカルボキシ
ル基を減少させる処理であることが好ましい。

【０００８】本発明にかかる接着剤組成物は、さらに、
分散安定剤を含有することが好ましく、該分散安定剤が
カチオン系界面活性剤であることが好ましい。本発明に
かかる接着剤組成物は、含窒素樹脂が、ポリエチレンイ
ミンおよび／またはポリアミドアミンであることが好ま
しく、該ポリエチレンイミンおよび／またはポリアミド
アミンが酸により中和されていることが好ましい。

【０００９】本発明にかかる接着剤組成物は、酢酸ビニ
ル−エチレン系共重合エマルジョンが、酢酸ビニル−エ
チレン共重合エマルジョンおよび酢酸ビニル−エチレン
−アクリル酸共重合エマルジョンの少なくとも一方であ
ることが好ましい。本発明にかかる接着剤組成物は、ポ
リオレフィンフィルムと紙との貼り合わせに用いられる
場合に効果が大きい。特に、ポリオレフィンフィルムが
ポリプロピレンフィルムである場合が効果が大きい。ま
た、裏貼りに用いられる場合にも十分実用的な接着強度
を示す。

【００１０】

【発明の実施の形態】酢酸ビニル−エチレン系共重合エ
マルジョン（以下、Ａ成分ともいう）は接着剤組成物の
ベースポリマとして機能するものである。酢酸ビニル−
エチレン系共重合エマルジョンとしては、酢酸ビニル−
エチレン共重合エマルジョン、酢酸ビニル−エチレン−
アクリル酸エマルジョンを挙げることができる。ポリオ
レフィンフィルム表面との接着性の向上のためには、エ
チレン含有率の高いもの、アクリル酸を共重合したもの
が好ましく用いられる。

【００１１】含窒素樹脂（以下、Ｂ成分ともいう）は、
ポリオレフィンに対する接着性の向上に寄与する。これ
は、含窒素樹脂中のＮＨ基がポリオレフィンフィルム表
面と作用するためと考えられる。含窒素樹脂としては、
ポリエチレンイミン、ポリアミドアミンを用いることが
できる。ポリエチレンイミンには、

【００１２】

【化１】

【００１３】で表される、線状または非線状のエチレン
イミン重合体、および分子内に２個以上のエチレンイミ
ン環を有するアジリジン化合物が含まれる。これら含窒
素樹脂は強アルカリ性であるので、酸により中和するこ
とが好ましい。接着剤組成物がアルカリ性の状態では、
機械を侵したり、最終製品にアルカリが残存してしまう
可能性があるからである。酸中和剤としては、硫酸、塩
酸、リン酸等を用いることができる。酸中和剤はあらか
じめ含窒素樹脂と混合しておいてもよいし、後で三成分
接着剤組成物に添加することもできる。

【００１４】ロジンおよび／またはテルペン（以下、Ｃ
成分ともいう）は、接着剤組成物に粘着性を付与するこ
とにより、接着性の向上に寄与するものである。ロジン
は、接着性向上効果が高いのでテルペンよりも好ましく
用いられる。本発明では、ロジンおよび／またはテルペ
ンと、含窒素樹脂とを併用することを特徴とするが、含
窒素樹脂がカチオン性であるために、ロジンの有する共
役二重結合やカルボキシル基と何らかの反応を起こして
しまい、結果として接着剤組成物のエマルジョン系の安
定性を害してしまうことがある。したがって、ロジンは
生ロジンのまま用いるよりも、共役二重結合やカルボキ
シル基を減少させるような安定化処理を施すことによ
り、含窒素樹脂との反応を抑制しエマルジョンの安定性
がより向上する。二重結合を減少させる処理としては、
水添、不均化、重合等が挙げられ、カルボキシル基を減
少させる処理としては、エステル化等が挙げられる。

【００１５】安定化処理について詳しく説明する。ロジ
ンを構成する樹脂酸の中にアビエチン酸のような共役二
重結合を有するものがある。例えばロジンを触媒存在下
で水素ガスと反応させることにより、アビエチン酸をジ
ヒドロアビエチン酸に、さらにはテトラヒドロアビエチ
ン酸に変化させて、「水添」を行うことができる。ロジ
ンの樹脂酸の分子間での水素の移動により、脱水素され
て安定な芳香環をもつデヒドロアビエチン酸と水添され
たジヒドロアビエチン酸を生成させて、「不均化」を行
うことができる。「重合」は、ディールス・アルダー反
応によりロジンの二量体を主成分とする重合ロジンを生
成することにより行うことができる。「エステル化」
は、ロジンのカルボキシル基をポリオールでエステル化
することにより行うことができる。

【００１６】本発明で用いることのできるロジンとして
は、生ロジン、不均化ロジン−グリセリンエステル、不
均化ロジン−ペンタエリスリトールエスエル、水添ロジ
ン−メチルエステル、水添ロジン−トリエチレングリコ
ールエステル、水添ロジン−グリセリンエステル、水添
ロジン−ペンタエリスリトールエステル、重合ロジン−
グリセリンエステル、重合ロジン−ペンタエリスリトー
ルエステルなどが挙げられる。これらのロジンは、単独
でも二種以上併用して用いてもよい。

【００１７】テルペンについては含窒素樹脂との反応は
問題にならないので、テルペンをそのまま用いてもよい
し、水添、重合等を行ったものを用いてもよい。本発明
で用いることのできるテルペンとしては、未変性のテル
ペン、水添テルペン、テルペン−フェノールなどが挙げ
られる。これらのテルペンは、単独でも二種以上併用し
て用いてもよい。ロジンとテルペンを併用して用いるこ
ともできる。

【００１８】ロジンやテルペンは、エマルジョン状態で
用いてもよいし、トルエンなどの有機溶剤の溶液として
用いてもよい。Ａ成分やＣ成分をエマルジョン状態で用
いる場合には、通常ノニオン性かアニオン性になってい
るが、このエマルジョンがアニオン性の場合には、カチ
オン性のＢ成分と反応を起こしやすい。これを防止する
ために分散安定剤を添加することが好ましい。特に、Ａ
成分としてエチレン含有率の高いものやアクリル酸を共
重合したものは接着性の点から好ましく用いられるが、
市販されているものにアニオン性エマルジョンが多いの
で、分散安定剤の使用は有効である。また、エマルジョ
ンがノニオン性の場合でも分散安定剤を使用することに
よりさらに系を安定化することができる。分散安定剤と
しては、カチオン系またはノニオン系の界面活性剤を用
いることができる。

【００１９】本発明の接着剤組成物における各成分の配
合割合としては、エマルジョンは樹脂固形分基準で、Ａ
成分１００重量部に対して、Ｂ成分０．１〜１０重量
部、Ｃ成分５〜５０重量部である。好ましくは、Ｂ成分
０．５〜８重量部、Ｃ成分２０〜４０重量部である。Ｂ
成分については、より好ましくは１〜６重量部、さらに
好ましくは２〜５重量部である。本発明では、Ｂ成分と
Ｃ成分を併用したことにより、Ｂ成分が少量でも十分な
接着性向上がはかれることも特徴の一つである。また、
分散安定剤を使用する場合は、Ａ成分１００重量部に対
して０．１〜２重量部の範囲で用いることが好ましい。

【００２０】Ｂ成分が０．１重量部を下回ると被着体に
対する接着性改善効果が低く、１０重量部を上回ると接
着剤皮膜が柔軟になりすぎて実用性に欠け、顕著な効果
は認められず、経済的にも不利である。Ｃ成分が５重量
部を下回ると良好な接着性が得られず、５０重量部を上
回ってもそれ以上の顕著な接着性向上が認められず、機
械適性上も問題がある。

【００２１】本発明の接着剤組成物を製造する方法とし
ては、特に限定されないが、例えば、Ａ成分にＣ成分お
よび分散安定剤を添加し、その後Ｂ成分を酸で中和した
ものを添加すればよい。本発明の接着剤組成物には、必
要に応じ、種々の化合物を添加することができる。例え
ば、配合時には、接着性や初期接着性をさらに向上させ
る目的で、通常エマルジョン系接着剤に用いられる、ジ
ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルア
ジペート、ジイソブチルアジペートなどの可塑剤や、ト
ルオール、キシロール、酢酸エチルなどの溶剤を添加す
ることができる。また、粘度調整を目的として、ポリビ
ニルアルコール、メチルセルローズ、ハイドロキシエチ
ルセルローズ等の水溶性高分子水溶液を添加することが
できる。また、消泡剤、防錆剤等の添加剤も加えること
ができる。

【００２２】本発明の接着剤組成物は、ポリオレフィン
の接着に用いられるが、特にポリオレフィンフィルム
（ポリオレフィンフィルムラミネート紙を含む）と紙と
の貼り合わせに適している。ポリオレフィンフィルムと
しては、ポリエチレンやポリプロピレンのフィルムが挙
げられるが、特にポリプロピレンフィルムに適してい
る。具体的には、ペットフードの袋やショッピングバッ
グなどの製袋の胴貼り、角底貼りのみならず、強力な接
着性が必要とされる、事務用ファイル、アルバム、書籍
などの表紙の裏貼りにも好適に用いられる。

【００２３】

【実施例】

＜実験例１＞“スミカフレックス”４０１（住友化学工
業製、酢酸ビニル−エチレン共重合エマルジョン）１０
０重量部に対し、粘着付与樹脂エマルジョン“スーパー
エステル”Ｅ−７３０−５５（荒川化学工業製、不均化
ロジングリセリンエステル、固形分濃度５５重量％）３
０重量部を配合してなるエマルジョン組成物に、乳化・
分散安定剤としてノニオン系界面活性剤“エマルゲン”
９８５（花王製、ＨＬＢ１８．９）を予め０．５重量部
添加し均一に攪拌後、“エポミン”Ｐ−１０００（日本
触媒製ポリエチレンイミン、樹脂固形分３０重量％）を
５重量部添加した後、１０％硫酸でｐＨ７〜８に中和し
て接着剤組成物を得た。

【００２４】この接着剤組成物を用いて、以下の条件で
接着した。（１）接着試験材料接着方法：２５ｍｍ幅の上質紙（５５ｇ／ｍ²）に上記
接着剤組成物をコーティングロッドＮｏ．１８（塗布量
約４０ｇ／ｍ²）で塗布した後、ポリプロピレンフィル
ム（３６ｄｙｎ／ｃｍ）に貼り合わせ、２ｋｇローラー
で１往復圧着し、２５℃６５％ＲＨで７日間乾燥させ
た。（２）接着強度試験・常態接着剥離強度（Ｔ型剥離強度）…上記（１）の接
着条件で貼り合わせたものを、測定温度２３℃６５％Ｒ
Ｈ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにてＴ型剥離強度を測
定した。・耐熱接着試験…上記（１）の接着条件で貼り合わせた
ものを、５０℃に２４時間放置し、手剥離して破壊状態
を観察した。・耐寒接着試験…上記（１）の接着条件で貼り合わせた
ものを、−５℃に２４時間放置し、手剥離して破壊状態
を観察した。（４）接着剤組成物の安定性評価結果を表１に示す。実験例２〜２２各成分を表１に示すように変更した以外は実験例１と同
様にして、接着剤組成物を調製し、接着試験を行った。
評価結果を表１、２および３に示す。また、実験例で用
いた各成分の詳細を表４に示す。

【００２５】なお、表３は、実験例１と１９のものにつ
いて、試験材質の上質紙を加工紙に代えて常態接着剥離
強度を測定した結果である。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】表から明らかなように、本発明にかかる接
着剤組成物は、接着性が良好で、低温接着性、耐熱接着
性についても良好である。また、混和安定性、貯蔵安定
性にも優れている。一方、実験例１３、１６および１７
ではＢ成分が含まれていないので、また実験例２１では
Ｂ成分が少ないので接着性が劣っている。実験例１８で
はＣ成分がないので、また実験例２２ではＣ成分が少な
いので接着性が劣っている。実験例１９ではＢ成分が多
すぎるため、表２に示したような上質紙での試験では破
壊状態が完全紙破となるが、表３に示したように試験材
質を紙面強度のより高い加工紙にした試験では接着性が
劣っていることが明らかとなっている。実験例２０では
Ｃ成分が多いため、安定性に問題が生じ、接着性にも劣
ったものとなっている。

【００３１】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、従来のポリオ
レフィン用接着剤と比べて接着性が良好であり、低温接
着性、耐熱接着性についても良好である。また、混和安
定性、貯蔵安定性に優れるのでエマルジョンが安定であ
り機械安定性、作業性などの機械適性も良好である。

【００３２】本発明の接着剤組成物は以上のような特性
を有しているので、ペットフードの袋やショッピングバ
ッグなどの製袋の胴貼り、角底貼りのみならず、強力な
接着性が必要とされる、事務用ファイル、アルバム、製
本などの表紙の裏貼りにも好適に用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｊ 131/04 Ｃ０９Ｊ 131/04 Ｓ //(Ｃ０９Ｊ 123/08 179:00 193:04 191:00）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酢酸ビニル−エチレン系共重合エマルジ
ョンを含有するポリオレフィン用水性エマルジョン接着
剤組成物において、酢酸ビニル−エチレン系共重合エマ
ルジョン１００重量部に対し、含窒素樹脂０．１〜１０
重量部、ならびにロジンおよび／またはテルペン５〜５
０重量部を含有することを特徴とするポリオレフィン用
水性エマルジョン接着剤組成物。
【請求項２】ロジンが安定化処理されている請求項１
記載のポリオレフィン用水性エマルジョン接着剤組成
物。
【請求項３】ロジンの安定化処理が、水添、不均化お
よび重合のうちの少なくとも一つにより二重結合を減少
させる処理および／またはエステル化によりカルボキシ
ル基を減少させる処理である請求項２記載のポリオレフ
ィン用水性エマルジョン接着剤組成物。
【請求項４】さらに、分散安定剤を含有する請求項１
から３までのいずれかに記載のポリオレフィン用水性エ
マルジョン接着剤組成物。
【請求項５】分散安定剤がカチオン系界面活性剤であ
る請求項４記載のポリオレフィン用水性エマルジョン接
着剤組成物。
【請求項６】含窒素樹脂が、ポリエチレンイミンおよ
び／またはポリアミドアミンである請求項１から５まで
のいずれかに記載のポリオレフィン用水性エマルジョン
接着剤組成物。
【請求項７】ポリエチレンイミンおよび／またはポリ
アミドアミンが酸により中和されている請求項６記載の
ポリオレフィン用水性エマルジョン接着剤組成物。
【請求項８】酢酸ビニル−エチレン系共重合エマルジ
ョンが、酢酸ビニル−エチレン共重合エマルジョンおよ
び酢酸ビニル−エチレン−アクリル酸共重合エマルジョ
ンの少なくとも一方である請求項１から７までのいずれ
かに記載のポリオレフィン用水性エマルジョン接着剤組
成物。
【請求項９】ポリオレフィンフィルムと紙との貼り合
わせに用いられる請求項１から８までのいずれかに記載
のポリオレフィン用水性エマルジョン接着剤組成物。
【請求項１０】ポリオレフィンフィルムがポリプロピ
レンフィルムである請求項９記載のポリオレフィン用水
性エマルジョン接着剤組成物。
【請求項１１】裏貼りに用いられる請求項１から１０
までのいずれかに記載のポリオレフィン用水性エマルジ
ョン接着剤組成物。