JPH1180484A

JPH1180484A - 一粉型組成物

Info

Publication number: JPH1180484A
Application number: JP16217898A
Authority: JP
Inventors: Tsukane Tanaka; 束田中; Taisei Inoue; 大成井上; Tatsuaki Hattori; 辰昭服部; Hideji Shima; 秀二嶋
Original assignee: Koyo Sangyo Co Ltd
Current assignee: Koyo Sangyo Co Ltd
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】作業員がＰＶＡ組成物の配合ミスを起すこと
がなく輸送コストが安価で済みかつ寒冷期に凍結の恐れ
がない。ＰＶＡ粉末の溶解時に加熱装置を必要とせず、
常温の水にママコ状態にならずに高濃度にＰＶＡを溶解
して接着剤や塗料等になる。【解決手段】ＰＶＡ粉末に無機質系粉末又は有機質系
粉末のいずれか一方又は双方の粉末と必要により粉体添
加物が所定の割合で均一に混合して構成される一粉型組
成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤、塗料等を
調製するための原料としての一粉型ＰＶＡ組成物に関す
るものである。本明細書で「一粉型」とは予め各原料粉
末が均一に混合された（premixed）形態をいう。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の接着剤、塗料等を調製す
る場合に、ＰＶＡ粉末、無機質系粉末、有機質系粉末な
どを所定の割合で計量した後、一括して又は成分毎に別
々に水中に投入して撹拌し、必要により加熱することに
よりＰＶＡ粉末を水に溶解し、他の成分を水に均一に分
散させる方法が採られている。ここで本質的に水に難溶
である鹸化度の高いＰＶＡ粉末を水に溶解する場合に
は、ＰＶＡの水酸基同士の水素結合を切るため加熱が必
要である。一方、本質的に水に溶解し易い鹸化度の低い
ＰＶＡ粉末の場合には、このＰＶＡは本来常温の水に溶
解するものである。しかし現実には鹸化度の低いＰＶＡ
粉末を水中に投入すると、ＰＶＡ粉末が集合体となり、
水に接した集合体の外側部分のＰＶＡ粉末が水に溶解し
てゲル化し、集合体内部への水の浸透が抑えられる。こ
の外部がゲル化し内部が未溶解のＰＶＡの集合体は、い
わゆるママコと呼ばれている。このママコ状態になる
と、ＰＶＡ粉末のすべてが溶解するのに時間がかかる。
このため水温を上げ高速撹拌によりＰＶＡ粉末を溶解し
なければならない。

【０００３】鹸化度の低いＰＶＡをママコをつくらず溶
解する方法は、特公昭３２−４３４２号公報及び特公昭
３２−９８８７号公報に示されている。これらの方法は
ＰＶＡ粉末にＰＶＡに対して凝析力の大きい硫酸ナトリ
ウム等の無機塩類の水溶液を混和浸透させた後、低温乾
燥するか、或いは硼酸を混和する方法である。しかしこ
れらの方法は、ＰＶＡ濃度が４％と比較的低濃度である
洗濯糊には有効であるが、１０％付近の比較的高濃度で
は効果がない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、ＰＶＡ粉末、無
機質系粉末、有機質系粉末などの複数種類の材料を所定
の配合比で計量する作業は時間を要するばかりか、作業
員が未熟な場合には所定量が配合されない恐れがあっ
た。また液状のエマルジョンを使用した場合には使用後
の廃缶の処理も問題となっている。また鹸化度の高いＰ
ＶＡ粉末を原料とする場合には、ＰＶＡ粉末の溶解時に
加熱装置を必要とする不具合があった。一方、鹸化度の
低いＰＶＡ粉末を常温で水に溶解する場合には、ママコ
状態を生じやすく、これを回避しようとして上記特公昭
３２−４３４２号公報及び特公昭３２−９８８７号公報
に示され方法を採用した場合には、煩雑な前処理を必要
とする上、溶解するＰＶＡ濃度が低いという欠点があ
る。更にＰＶＡ組成物を液状にした場合には、重量が大
きいことから輸送コストが上昇し、寒冷期には凍結する
問題点もある。

【０００５】本発明の目的は、作業員がＰＶＡ組成物の
配合ミスを起すことのない、輸送コストが安価で済み、
かつ寒冷期に凍結の恐れのない一粉型組成物を提供する
ことにある。本発明の別の目的は、ＰＶＡ粉末の溶解時
に加熱装置を必要とせず、常温の水にママコ状態になら
ずに溶解可能である一粉型組成物を提供することにあ
る。本発明の更に別の目的は、接着剤や塗料等に必要な
高濃度のＰＶＡが溶解可能である一粉型組成物を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ＰＶＡ粉末に無機質系粉末又は有機質系粉末のいずれか
一方又は双方の粉末が所定の割合で均一に混合してなる
一粉型組成物である。請求項２に係る発明は、ＰＶＡ粉
末に無機質系粉末又は有機質系粉末のいずれか一方又は
双方の粉末と粉体添加物が所定の割合で均一に混合して
なる一粉型組成物である。ＰＶＡ粉末と他の粉末を均一
に混合することにより、ＰＶＡ粉末の周囲に無機質系粉
末、有機質系粉末などの粉末が配置され、この一粉型組
成物を水に入れたときに、水中でＰＶＡ粒子同士が直接
接触しにくくなる。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、ＰＶＡ粉末の鹸化度が７５モル％以
上９９モル％以下である一粉型組成物である。鹸化度が
９５モル％を越える場合には、熱水にＰＶＡ粉末を溶解
する必要がある。また鹸化度が７５モル％以上９５モル
％以下であれば、このＰＶＡ粉末は常温の水に溶解す
る。この場合にＰＶＡ粉末以外の粉末の介在でＰＶＡ粉
末をママコ状態にせずに常温の水に溶解することができ
る。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
いずれかに係る発明であって、ＰＶＡ粉末の平均粒子径
が４ｍｍ以下である一粉型組成物である。ＰＶＡ粉末の
平均粒子径は鹸化度と並んで水に対する溶解度に及ぼす
本質的で大きなファクターであり、ＰＶＡ粉末の平均粒
子径を４ｍｍ以下にすると、加熱した水に溶解すること
ができる。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
いずれかに係る発明であって、ＰＶＡ粉末と無機質系粉
末又は有機質系粉末のいずれか一方又は双方の粉末の混
合比が体積比で１／０．２〜１／１０である一粉型組成
物である。無機質系粉末、有機質系粉末などの粉末を上
記範囲の体積比で混合することにより、これらの粉末を
ＰＶＡ粉末の間に必要量介在させることができる。これ
により、ＰＶＡ粉末が水中で溶解するときにＰＶＡ粉末
のみの集合体が作られなくなる。

【００１０】請求項６に係る発明は、請求項１ないし５
いずれかに係る発明であって、粉体添加物が再乳化型粉
末エマルジョンである一粉型組成物である。再乳化型粉
末エマルジョンを粉体添加物とすることにより、要求さ
れる一粉型組成物の性能を低下させずにＰＶＡ粉末の使
用量を低減できるとともに、組成物の溶解後の耐水性、
粘度特性をより向上する。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項１ないし６
いずれかに係る発明であって、無機質系粉末が炭酸カル
シウムである一粉型組成物である。無機質系粉末とし
て、炭酸カルシウムは安価で、硬度が低く、水に分散も
し易く、毒性もないので最も有効である。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１に係る発明はＰＶＡ粉末
に無機質系粉末又は有機質系粉末のいずれか一方又は双
方の粉末が所定の割合で均一に混合してなる一粉型組成
物である。また請求項２に係る発明はＰＶＡ粉末に無機
質系粉末又は有機質系粉末のいずれか一方又は双方の粉
末と粉体添加物が所定の割合で均一に混合してなる一粉
型組成物である。ＰＶＡ粉末は主として重合度と鹸化度
及び粒子径により規定される水溶性高分子である。本発
明に使用されるＰＶＡに適する重合度は５００〜３００
０であり、好ましくは１０００〜２５００、更に好まし
くは１２００〜１９００である。重合度が上記下限値未
満では常温溶解性に問題はないが、接着剤、塗料等の用
途性能を満足しない。また上記上限値を越えると溶解後
の粘度が高く、かつ濃度も高くできないだけでなく、溶
解自体もし難くなる。いずれも本発明の目的に合致しな
い。請求項３に係る発明に適する鹸化度は７５〜９９モ
ル％であり、好ましくは８０〜９５モル％、更に好まし
くは８５〜９２モル％である。鹸化度を低めるほど加熱
することなく常温でＰＶＡ粉末を水に溶解することがで
きる。しかし鹸化度が上記下限未満では溶解液が泡だっ
て使いにくく、かつ耐水性も低い。また上記上限値を超
えると常温溶解性が低下する他、水溶液の安定性も悪く
なる。請求項４に係る発明に適するＰＶＡ粉末の平均粒
子径は４ｍｍ以下であり、１ｍｍ以下では常温の水に溶
解するので好ましい。１５０μｍ以下では常温の水への
溶解がより一層容易になり更に好ましい。平均粒子径は
小さいほど粉末同士が凝集してママコ状態になりやすい
が、本発明ではＰＶＡ粉末以外の粉末がＰＶＡ粉末の間
に介在するため、粒子径が小さくてもママコ状態になら
ない。また平均粒子径が小さいほど本質的に水に対する
溶解性は良くなり、より好ましい。

【００１３】請求項１ないし請求項７に係る発明のＰＶ
Ａには、ＰＶＡの製造工程においてイタコン酸、マレイ
ン酸エステル、アリルアルコール等と共重合した後、鹸
化された変性ＰＶＡ及びＰＶＡ粉末にジケテンを反応さ
せたアセトアセチル化ＰＶＡも含まれる。また請求項１
ないし請求項６に係る発明の無機質系粉末としては、Ａ）活性白土、ベントナイト、タルク、雲母、パイロフ
ィライト系クレー、カオリナイト系クレー、セリサイト
系クレー等のクレー類、Ｂ）珪石粉、珪藻土、珪酸カルシウム、ガラス粉等の珪
酸類、Ｃ）炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩類、Ｄ）硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩類、Ｅ）アルミニウム、チタン、マグネシウム、亜鉛、鉛、
鉄等の金属酸化物及び水酸化物、Ｆ）その他硫化亜鉛等の微粉末が含まれる。

【００１４】更に請求項１ないし請求項６に係る発明の
有機質系粉末としては、Ａ）小麦粉、コーンスターチ、米粉、高粱米粉、タピオ
カ等の澱粉類、Ｂ）木粉、クルミ殻粉、ヤシ殻粉、モミガラ粉、玉蜀黍
茎粉、高粱茎粉等の繊維質類、Ｃ）大豆粉、カゼイン、血粉等の蛋白質類、Ｄ）その他カーボン等の微粉末が含まれる。

【００１５】請求項５に係る発明はＰＶＡ粉末と無機質
系粉末又は有機質系粉末のいずれか一方又は双方の粉末
の混合比が体積比で１／０．２〜１／１０である一粉型
組成物である。この混合比は１／０．５〜１／５が好ま
しく、１／１〜１／３が更に好ましい。また請求項６に
係る発明は粉体添加物が再乳化型粉末エマルジョンであ
る一粉型組成物である。この再乳化型粉末エマルジョン
としては、ポリ酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル−バーサチ
ック酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
樹脂、酢酸ビニル−クロトン酸共重合樹脂、酢酸ビニル
−アクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニ
ル−アクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル−塩化ビニル共重合樹脂、スチレン−ブタヂエン共
重合樹脂、スチレン−ブタヂエン−アクリロニトリル共
重合樹脂、メチルメタアクリレート−ブタヂエン共重合
樹脂、各種ポリアクリル酸エステル共重合樹脂並びにこ
れらの樹脂にカルボキシル変性、イミノ変性、アミノ変
性、一級アルコール変性等の官能基変性をした再乳化可
能な粉末エマルジョンが例示される。このエマルジョン
を加えることにより、組成物の接着特性、塗料特性を向
上させることができる。

【００１６】再乳化可能な粉末エマルジョンの配合適量
は５重量％以上５０重量％以下である。更に好ましくは
１０重量％以上である。多く配合することにより接着性
能、耐水性、粘度特性等を向上できる。５重量％未満で
は十分な効果が得難い。

【００１７】また請求項１ないし請求項７に係る発明の
粉体添加物としては、前述した再乳化型粉末エマルジョ
ン以外に、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂の粉末が挙げられる。これらの樹脂を配
合することにより接着性が向上する。他の粉体添加物と
して、粉状の分散剤、消泡剤、防腐剤、防虫剤、着色剤
等が組成物の用途に応じて使用することができる。請求
項１ないし請求項７に係る発明の一粉型組成物は、この
組成物単独で使用される他、例えば他の公知の化合物で
ある水性エマルジョン、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェ
ノール樹脂、クルードＭＤＩ等と組み合わせて塗料や接
着剤として使用することもできる。なお、ＰＶＡ粉末を
上述した条件で常温の水で溶解することができる場合
に、一粉型組成物を温熱水中に少しずつ投入し強く撹拌
すれば、当然のことながらＰＶＡを速く溶解することが
できる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の実施例を比較例とともに示す
が、本発明の技術範囲は下記の実施例に限定されるもの
ではない。＜実施例１〜４及び比較例１，２＞乾燥状態で各成分を
表１に示す重量比で配合して、水を含めた成分全体が３
００ｇになり、かつＰＶＡ濃度が１２％になるように計
り取り、２５℃の水中に投入した。十分に撹拌した後、
ＰＶＡの溶解度を測定しかつママコが発生するか否か観
察した。使用した容器は直径１０ｃｍ、高さ１５ｃｍの
１リットル容積の有底円筒体であった。撹拌は長さ４ｃ
ｍの十字羽根にて３００ＲＰＭにて３０分行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１において、ＰＶＡ２１７は(株)クラレ
製の重合度１７５０、鹸化度８８モル％で、平均粒子径
１ｍｍ以下のＰＶＡである。ＰＶＡ２１７Ｓは上記ＰＶ
Ａ２１７の粒子径が１５０μｍ以下のＰＶＡである。Ｐ
ＶＡ７１７Ｓは(株)クラレ製の重合度１７５０、鹸化度
９１モル％、平均粒子径１５０μｍ以下のＰＶＡであ
る。炭酸カルシウムは丸尾カルシウム(株)製の平均粒子
径３．４μｍの重質炭酸カルシウムである。一粉型組成
物を水に投入したときに比較例２の組成物がママコ状態
になり、また比較例１の組成物の溶解度は５０％と悪か
った。これに対して実施例１〜４の組成物はママコ状態
にはならない上、２５℃の常温の水に対して溶解性に優
れていることが判明した。

【００２１】＜実施例５〜９及び比較例３＞乾燥状態で
各成分を表２に示す重量比で配合して、水を含めた成分
全体が３００ｇになり、かつＰＶＡ濃度が１２％になる
ように計り取り、２５℃の水中に投入した。実施例１と
同様に撹拌した後、実施例１と同様にＰＶＡの溶解度を
測定しかつママコが発生するか否か観察した。また容器
は実施例１と同じ容器を使用した。

【００２２】

【表２】

【００２３】表２において、ＰＶＡ４２０Ｓは(株)クラ
レ製の重合度２０００、鹸化度８２モル％で、１００メ
ッシュを通過する粉末状ＰＶＡである。タルクは富士タ
ルク工業(株)の製品ＮＫを、クレーは土屋カオリン工業
(株)のＮＮカオリンを使用した。モビニールE45はヘキ
スト合成(株)のエチレン−酢酸ビニル系共重合樹脂粉末
エマルジョンである。一粉型組成物を水に投入したとき
に比較例３の組成物がママコ状態になり、その組成物の
溶解度は６０％と比較的低かった。これに対して実施例
５〜９の組成物はママコ状態にはならない上、２５℃の
常温の水に対して８４％以上の溶解度を示した。

【００２４】＜実施例１０〜１４及び比較例４＞乾燥状
態で各成分を表３に示す重量比で配合して、水を含めた
成分全体が３００ｇになり、かつＰＶＡ濃度が１２％に
なるように計り取り、２５℃の水中に投入した。撹拌速
度５００ＲＰＭで撹拌した以外は実施例１と同じ条件で
試験した。実施例１と同様にＰＶＡの溶解度を測定しか
つママコが発生するか否か観察した。

【００２５】

【表３】

【００２６】表３から明らかなように、一粉型組成物を
水に投入したときに比較例４の組成物がママコ状態にな
り、その組成物の溶解度は６０％と比較的低かった。こ
れに対して実施例１０〜１４の各種有機粉体を含む組成
物はママコ状態にはならない上、２５℃の常温の水に対
して８１％以上の溶解度を示した。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の一粉型組成
物は、予め複数種類の成分が所定の割合で均一に混合さ
れているため、使用時に作業員が配合ミスを起すことが
ない。また輸送する場合、液状輸送でなく粉体輸送であ
るため輸送コストが安価で済む。更に本発明の組成物は
液状でないため、寒冷期に凍結の恐れがなく、取扱いが
容易である。また従来、ＰＶＡ粉末を加熱溶解する場
合、加熱装置が必要である上、加熱溶解後、使用する際
に常温に下がるまで待たねばならないのに対して、本発
明では鹸化度の低いＰＶＡ粉末を使用すれば、加熱装置
のない場所でも、常温の水にママコ状態にならずに溶解
し、直ちに使用することができる。ママコ状態を回避す
るために、従来のような低濃度でなく、高濃度にＰＶＡ
を溶解することができ、所望の接着剤や塗料等を得るこ
とができる。

フロントページの続き (72)発明者嶋秀二東京都世田谷区梅ケ丘２丁目21番12号光洋産業株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＶＡ粉末に無機質系粉末又は有機質系
粉末のいずれか一方又は双方の粉末が所定の割合で均一
に混合してなる一粉型組成物。
【請求項２】ＰＶＡ粉末に無機質系粉末又は有機質系
粉末のいずれか一方又は双方の粉末と粉末添加物が所定
の割合で均一に混合してなる一粉型組成物。
【請求項３】ＰＶＡ粉末の鹸化度が７５モル％以上９
９モル％以下である請求項１又は２記載の一粉型組成
物。
【請求項４】ＰＶＡ粉末の平均粒子径が４ｍｍ以下で
ある請求項１ないし３いずれか記載の一粉型組成物。
【請求項５】ＰＶＡ粉末と無機質系粉末又は有機質系
粉末のいずれか一方又は双方の粉末の混合比が体積比で
１／０．２〜１／１０である請求項１ないし４いずれか
記載の一粉型組成物。
【請求項６】粉体添加物が再乳化型粉末エマルジョン
である請求項２ないし５いずれか記載の一粉型組成物。
【請求項７】無機質系粉末が炭酸カルシウムである請
求項１ないし６いずれか記載の一粉型組成物。