JPS63258976A - 水系接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は水を溶媒とする接着剤に関する。

〔背景技術〕

水を溶媒とする接着剤（この発明では、これを「水系接
着剤」と称する）は、エマルジョン系接着剤、合成樹脂
ディスパージョン系接着剤、デンプン系接着剤、カゼイ
ン系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤など種々の
ものがある。これらは、それぞれ、主結合剤として、酢
酸ビニル、エチレン・アクリル酸等の非水溶性高分子、
デンプン、カゼイン、ポリビニルアルコール 性高分子が用いられている。

水系接着剤を被着物等に厚く塗布する場合、粘度を数万
〜数十万ｃｐにまで上げる必要がある。

また、接着剤が浸透しやすい不織布などの被着物、ある
いは、接着剤の浸透を避ける必要のある被着物などに水
系接着剤を塗布する場合にも、その水系接着剤の粘度を
上げる必要がある。これらのように水系接着剤の粘度を
上げると、接着剤の塗布作業性が悪くなることが多かっ
た。

他方、水系接着剤を低粘度の状態で使用した場合、厚塗
りをするなど塗布量を多くしたり、接着剤が浸透しにく
い被着物等に塗布したりすると、接着剤のタレが発生す
るこ、とがあり、これまた作業性が悪かった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑みて、塗布作業性を改善し
た水系接着剤を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、上記の目的を達成するために、水を溶媒と
する接着剤において、塗布作業性改善剤（以下「副成分
」という）として、ニカワおよびゼラチンの少なくとも
一方が配合されていることを特徴とする水系接着剤を要
旨とする。

以下に、この発明の詳細な説明する。

この発明の水系接着剤は、主結合剤として、酢酸ビニル
、エチレン・アクリル酸などの非水溶性高分子、デンプ
ン、カゼイン、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分
子がそれぞれ単独でまたは２種以上合わせて使用される
が、これらに限定されない。いずれも、副成分として、
ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方が配合されるこ
とにより、ゾル−ゲル変化特性を持つようになる。この
ため、この発明の水系接着剤は、加熱によりゾル状態と
なり、この状態で塗布され、被着物等に熱を奪われるこ
とにより直ちにゲル化し、水を含んだ状態であっても高
い粘度を発現するのである。

ニカワは、動物の皮、骨、筋、股などの原料から約８０
℃以上の高温で抽出されるものであり、不純物を多く含
む。これに対して、ゼラチンは、ニカワの原料よりも良
質の原料から約５０〜８０℃で抽出され、ニカワよりも
透明度が高く、ゼリー強度が高く、不純物がきわめて少
ないものである。

この発明では、副成分として、ニカワおよびゼラチンの
少なくとも一方が配合されるので、それらと混和しない
と接着剤として使用できない。したがって、この発明は
、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方との混和性に
問題が生じないような水系接着剤ならば何にでも利用す
ることができる。

この発明の水系接着剤は、たとえば、主結合剤またはこ
れを含む溶液に、丑カワおよびゼラチンの少なくとも一
方を含む溶液を混合することにより作られる。主結合剤
またはこれを含む溶液に、ニカワおよびゼラチンの少な
くとも一方の粉末、または、ニカワおよびゼラチンの少
な（とも一方を含む粉末を溶解させて作ることも可能で
あり、その製造方法には特に限定はない。

非水溶性高分子は、エマルジョン、ディスパージョンの
状態で用いられる。水溶性高分子は、水溶液の状態にし
て用いるか、または、ニカワおよびゼラチンの少なくと
も一方を含む水溶液に固形のままで混ぜて溶解した状態
で用いることができる。

非水溶性高分子としては、特に限定はなく、たとえば、
合成樹脂、合成ゴム、および、天然ゴムからなる群の中
から選ばれたいずれか１種、または、２種以上のものが
挙げられる。前記合成樹脂としては、特に限定はないが
、たとえば、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとアクリル系
モノマーの共重合樹脂、アクリル系モノマーの重合樹脂
または共重合樹脂、スチレンとアクリル系モノマーの共
重合樹脂、エチレンと酢酸ビニルの共重合樹脂、ウレタ
ン樹脂などの中から選ばれたいずれか１種または、２種
以上のものが挙げられる。

前記デンプンとしては、特に限定はなく、たとえば、デ
キストリン、エステル化デンプン、エーテル化デンプン
、α化デンプンなどの中から選ばれたいずれか１種、ま
たは、２種以上のものが挙げられる。

前記カゼインとしては、特に限定はなく、たとえば、乳
酸カゼイン、塩酸カゼイン、硫酸カゼイン、レンネット
カゼインなどの中から選ばれたいずれか１種、または、
２種以上のものが挙げられる。

前記ポリビニルアルコールとしては、特に限定はなく、
たとえば、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン
化ポリビニルアルコールなどの中から選ばれたいずれか
１種、または、２種以上のものが挙げられる。

この発明にかかる水系接着剤が、酢酸ビニルなどの非水
溶性高分子を主、結合剤とするエマルジョン系接着剤で
ある場合、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方の配
合割合は、エマルジョン固形分１００重量部に対して、
１〜５０重量部の割合が好ましく、３〜３０重量部の割
合がより好ましい。

この発明にかかる水系接着剤が、エチレン・アクリル酸
などの非水溶性高分子を主結合剤とする合成樹脂ディス
パージョン系接着剤である場合、ニカワおよびゼラチン
の少なくとも一方の配合割合は、合成樹脂ディスパージ
ョン固形分１００重量部に対して、１〜２００重量部の
割合が好ましく、３〜４０重量部の割合がより好ましい
。

この発明にかかる水系接着剤が、デンプン、カゼイン、
ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を主結合剤と
する場合、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方の配
合割合は、主結合剤１００重量部に対して、１〜２００
重量部の割合が好ましく、６〜６０重量部の割合がより
好ましい。

主結合剤としては、非水溶性高分子と水溶性高分子とを
それぞれ単独で用いてもよいし、あるいは、両者を併用
してもよく、その配合割合は任意である。非水溶性高分
子を主結合剤に用いる場合、１種を単独で用いてもよい
し、あるいは、２種以上を併用してもよい。水溶性高分
子を主結合剤に用いる場合、１種を単独で用いてもよい
し、あるいは、２種以上を併用してもよい。

ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方の配合割合が、
前記各範囲を上回ると、接着性が低下するおそれがあり
、あるいは、粘度が高くなって作業性が悪くなるおそれ
がある。前記各範囲を下回ると、ゾル−ゲル変化特性が
あられれないおそれがある。

この発明にかかる水系接着剤には、主結合剤、溶媒（水
）、ならびに、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方
の他に、可塑剤、木取外の溶剤、粘着付与剤、消泡剤、
防腐剤、湿潤剤、充填剤、および、その他の物質などの
少な（とも１種が必要に応じて配合される。

この発明の水系接着剤は、副成分としてニカワおよびゼ
ラチンの少なくとも一方が配合されているので、ゾル−
ゲル変化特性を有する。たとえば、常温では、ゼリー状
に固化したゲル状水系接着剤となっている。このゲル状
水系接着剤を、たとえば、４０〜７０℃程度に加熱する
と、ゾル状の流動状態になる。ゾル状になった水系接着
剤をロール、ノズル等の一般の塗布装置で対象物に塗布
する。ゾル状になった水系接着剤は、粘度が低いので塗
布しやすく、塗布した後、塗布対象物などにより直ちに
冷却されてゲル化し、流動しにくくなる。このため、こ
の発明にかかる水系接着剤は■塗布する時点での粘度を
高くしなくても、水系接着剤を容易に厚塗りすることが
できる、■不織布等の多孔性材質の被着物にも過度に浸
透することがなくなる、 および、 ■塗布直後のタレが防止される、 という効果を発揮するのである。したがって、接着剤の
塗布作業性が向上する。この発明にかかる接着剤は、厚
塗りおよび薄塗りのいずれも可能であるので、剥離強度
をより高めるため厚く塗ったり、剪断強度をより高める
ため薄く塗ったりするという選択が可能になる。

この発明にかかる水系接着剤を塗布したのち、貼り合わ
せて圧着すれば、保水状態、すなわち、ゼリー状態のま
まで初期接着力を発揮する。保水状態で初期接着力を発
揮するので、溶媒を十分蒸発させないうちに圧着を解除
でき、圧着時間が大幅に短縮される。このため、作業性
、生産性が大幅に向上する。圧着を解除した後、溶媒（
水）は、塗布対象物などへの吸収、および／または、大
気中など外部への蒸発などにより除去され、接着が完了
する。

この発明の水系接着剤をゲル状態からゾル状態にするに
は、ホットメルト接着剤を使用する時のような高温にす
る必要がないので、塗布機２１価に作ることができる。

また、この発明の水系接着剤がエマルジョン系接着剤で
ある場合、接着力、耐熱性、耐寒性、接着対象などの接
着特性は、ホットメルト接着剤よりも良好である。オー
プンタイムが長くとれるので、広い面積での接着にも利
用することができる。

以下、実施例および比較例を示すが、この発明は実施例
に限定されない。なお、以下において、「部」は「重量
部」をあられす。

（実施例１〜５） 酢酸ビニル樹脂エマルジョン（固形分５５％）、５０％
酸処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液
、５０％ニカワ溶液をそれぞれ用い、それらの固形分が
第１表に示す割合になるように混合して、水系接着剤を
得た。なお、酢酸ビニル樹脂エマルジョンは、昭和高分
子株式会社製のポリゾールＬ−２００を用いた。５０％
酸処理ゼラチン溶液は、新田ゼラチン株式会社製の酸処
理オセインゼラチンＨＯ３−１（粘度３２ｍＰ。

ゼリー強度３５０　ｇ　：　ＪＩＳ　Ｋ　６５０３によ
る）を水に溶解させて得たものを用いた。５０％アルカ
リ処理ゼラチン溶液は、新田ゼラチン株式会社製のアル
カリ処理ゼラチン（粘度４０ｍＰ、ゼリー強度１９０　
ｇ　：　ＪＩＳ　Ｋ　６５０３による）を水に溶解させ
て得たものを用いた。５０％ニカワ溶液は、新田ゼラチ
ン株式会社製のニソタイトＧＰ３５Ａニカワ（粘度９０
ｍＰ、ゼリー強度２９０　ｇ　：　ＪＩＳ　Ｋ　６５０
３による）を水に溶解させて得たものを用いた。

（比較例１） ニカワおよびゼラチンを用いずに、実施例１〜５で用い
たのと同じ酢酸ビニル樹脂エマルジョンをそのまま水系
接着剤とした。

（実施例６〜１０） スチレン・アクリル共重合樹脂エマルジョン（固形分５
５％）、５０％酸処理ゼラチン溶液、５Ｏ％アルカリ処
理ゼラチン溶液、５０％ニカワ溶液をそれぞれ用い、そ
れらの固形分が第１表に示す割合になるように混合して
、水系接着剤を得た。なお、スチレン・アクリル共重合
樹脂エマルジョンは、昭和高分子株式会社製のポリゾー
ル０ＬＸ−６６０３を用いた。５０％酸処理ゼラチン溶
液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０％ニカワ溶
液は、実施例１〜５で用いたのと同じものを用いた。

（比較例２） ニカワおよびゼラチンを用いずに、実施例６〜ＩＯで用
いたのと同じスチレン・アクリル共重合樹脂エマルジョ
ンをそのまま水系接着剤とした。

（実施例１１〜１５） エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン（固形分
５５％）、５０％酸処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ
処理ゼラチン溶液、５０％ニカワ溶液をそれぞれ用い、
それらの固形分が第１表に示す割合になるように混合し
て、水系接着剤を得た。なお、エチレン・酢酸ビニル共
重合樹脂エマルジョンは、住友化学工業株式会社製のス
ミカフレックス４００を用いた。５０％酸処理ゼラチン
溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０％ニカワ
溶液は、実施例１〜５で用いたのと同じものを用いた。

（比較例３） ニカワおよびゼラチンを用いずに、実施例１１〜１５で
用いたのと同じエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂エマル
ジョンをそのまま水系接着剤とした。

（実施例１６〜２０） 合成ゴムラテックス（固形分５０％）、５０％酸処理ゼ
ラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０％
ニカワ溶液をそれぞれ用い、それらの固形分が第１表に
示す割合になるように混合して１．水系接着剤を得た。

なお、合成ゴムラテックスは、住友ノーガタツタ株式会
社製のＳＢＲラテックスＥＸＰ６９０９を用いた。５０
％酸処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶
液、５０％ニカワ溶液は、実施例１〜５で用いたのと同
じものを用いた。

（比較例４） ニカワおよびゼラチンを用いずに、実施例１６〜２０で
用いたのと同じ合成ゴムラテックスをそのまま水系接着
剤とした。

（実施例２１〜２５） 合成樹脂ディスパージョン（エチレン・アクリル酸樹脂
ディスパージョン：固形分３０％）、５０％酸処理ゼラ
チン溶液＞５０％アルカリ処理ゼラチン？容液、５０％
ニカワ？容？夜をそれぞれ用い、それらの固形分が第１
表に示す割合になるように混合して、水系接着剤を得た
。なお、合成樹脂ディスパージョンは、製鉄化学株式会
社製のザイクセンーＡＣを用いた。５０％酸処理ゼラチ
ン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０％ニカ
ワ溶液は、実施例１〜５で用いたのと同じものを用いた
。

（比較例５） 実施例２１〜２５で用いたのと同じ合成樹脂ディスパー
ジョンをそのまま用いて水系接着剤とした。

（実施例２６〜３０） デンプン溶液（ブリティッシュガム：固形分３７％）、
５０％酸処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチ
ン溶液、５０％ニカワ溶液をそれぞれ用い、それらの固
形分が第１表に示す割合になるように混合して、水系接
着剤を得た。なお、デンプン溶液は、新田ゼラチン株式
会社製のニラタイ１−ＤＣ−３０を用いた。５０％酸処
理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５
０％ニカワ溶液は、実施例１〜５で用いたのと同じもの
を用いた。

（比較例６） 実施例２６〜３０で用いたのと同じデンプン溶液をその
まま用いて水系接着剤とした。

（実施例３１〜３５） カゼイン溶液（乳酸カゼインとしてニューシーラントカ
ゼイン：固形分２０％）、５０％酸処理ゼラチン溶液、
５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０％ニカワ溶液を
それぞれ用い、それらの固形分が第１表に示す割合にな
るように混合して、水系接着剤を得た。なお、５０％酸
処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、
５０％ニカワ溶液は、実施例１〜５で用いたのと同じも
のを用いた。

（比較例７） 実施例３１〜３５で用いたのと同じカゼイン溶液をその
まま用いて水系接着剤とした。

（実施例３６〜４０） ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％）、５０％酸
処理ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、
５０％ニカワ溶液をそれぞれ用い、それらの固形分が第
１表に示す割合になるように混合して、水系接着剤を得
た。なお、ポリビニルアルコールは、クラレ株式会社製
の重合度１２００の変性ＰＶＡを用いた。５０％酸処理
ゼラチン溶液、５０％アルカリ処理ゼラチン溶液、５０
％ニカワ溶液は、実施例１〜５で用いたのと同じものを
用いた。

（比較例８） 実施例３６〜４０で用いたのと同じポリビニルアルコー
ル溶液をそのまま用いて水系接着剤とした。

（実施例４１〜４５） 実施例１〜５で用いたのと同じエマルジョン、実施例２
１〜２５で用いたのと同じ合成樹脂ディスパージョン、
実施例２６〜３０で用いたのと同じデンプン溶液、実施
例３１〜３５で用いたのと同じカゼイン溶液、実施例３
６〜４０で用いたのと同じポリビニルアルコール溶液、
５０％酸処理ゼラチン溶液、５０％ニカワ溶液をそれぞ
れ用い、それらの固形分が第１表に示す割合になるよう
に混合して、水系接着剤を得た。なお、５０％酸処理ゼ
ラチン溶液、５０％ニカワ溶液は、実施例１〜５で用い
たのと同じものを用いた。

（比較例９） 実施例４１で用いたのと同じエマルジョンおよび合成樹
脂ディスパージョンをそのまま用いて水系接着剤とした
。

上記実施例および比較例の各接着剤の配合、粘度、融点
、ゼリー強度、加熱安定性、厚塗り・タレ防止性、浸透
性、初期接着性、接着性をそれぞれ調べて結果を第１表
に併せて示した。

粘度はＪＩＳ−に−６８３８に準拠して測定した。

融点は、バギー（ＰＡＧＩ）法に準じて測定した。

ゼリー強度は、島原製作所製オートグラフ万能引張試験
機Ｓ−２０００型のロードセルにプランジャーを取り付
け、５℃の恒温器に１６時間放置した２　００　ｍ　１
１のビーカーに入れたゼリー状の水系接着剤を５０　ｍ
／ｍｉｎのクロスヘッドスピードで圧縮して測定した。

加熱安定性は、各接着剤を６０℃で７２時間放置したと
きの分＃凝集の有（×）無（○）で評価した。

厚塗り・タレ防止性は、ポール紙に接着剤を液温６０〜
６５℃で、幅５　ｍｍ、塗布厚み５龍、ウェットでビー
ト状長さ１０ｃｍとなるように塗布した後、すみやかに
塗布面を垂直に立て、接着剤のタレの有（×）、無（○
）で評価した。

浸透性は、接着剤を液温６０〜６５℃で、１０枚重ねた
市販のティッシュペーパーに、厚塗り・タレ防止性の試
験時と同様にして塗布し、乾燥したのち、ティッシュペ
ーパーへの接着剤の浸透が２枚までのものを（○）、そ
れ以上のものを（×）で評価した。

初期接着性は、発泡ポリエチレンにガラス捧で各接着剤
を塗布したのち、Ｂフルート両面ライナー紙（２２０ｇ
／ｍ）に転写して貼り合わせ、すみやかにこのライナー
紙を折り曲げて室温で圧着した後、ライナー紙の反発力
で剥がれなくなるまでの時間を測定した。

接着性は、実施例１〜２０および比較例１〜４について
は、白ボール紙に接着剤を塗布してニスコート紙に圧着
し、乾燥したのち手剥離で材質破壊の有（○）、無（×
）で評価した。実施例２１〜２５および比較例５につい
ては、白ボール紙に接着剤を塗布して乾燥させた後、ニ
スコート紙と重ね合わせ、日理商事製ヒートシーラーを
用いてヒートシール温度１００℃、シール圧１ｋｇ／ｃ
ｎｌ。

圧着時間１秒間でヒートシール接着し、放冷したあと手
剥離で材質破壊の有（○）、無（×）で評価した。実施
例２６〜４５および比較例６〜９については、白ボール
紙に接着剤を塗布して別の白ボール紙に圧着し、乾燥し
たのち手剥離で材質破壊の有（○）、無（×）で評価し
た。

なお、第１表において、エマルジョンＡは昭和高分子株
式会社製のポリゾールＬ−２００，エマルジョンＢは昭
和高分子株式会社製のポリゾール０ＬＸ−６６０３、エ
マルジョンＣは住友化学工業株式会社製のスミカフレッ
クス４００、エマルジョンＤは住友ノーガタック株式会
社製のＳＢＲラテックスＥＸＰ６９０９である。また、
＊ｌは６０℃における粘度（ｃＰ）、＊２は３０℃にお
ける粘度（ｃＰ）である。

第１表にみるように、実施例の各接着剤は、融点および
ゼリー強度を示すことから、ゾル−ゲル変化することが
明らかであり、比較例の各接着剤に比べて、塗布後のタ
レがなく、厚塗りができ、また、塗布対象物への過度の
浸透がない。また、実施例の各接着剤は、すべて初期接
着性が改善され、混和性に問題はなかった。

〔発明の効果〕

この発明にかかる水系接着剤は、以上にみてきたように
、副成分としてニカワおよびゼラチンの少なくとも一方
が配合されているので、塗布しや　１すく、塗布後のタ
レがなく、厚塗りができ、塗布対象物への過度の浸透が
なく、しかも、初期接着性も改善され、塗布作業性が良
好である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水を溶媒とする接着剤において、塗布作業性改善
   剤として、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方が配
   合されていることを特徴とする水系接着剤。
2. （２）接着剤の主結合剤が非水溶性高分子であってエマ
   ルジョンの状態で用いられており、その固形分１００重
   量部に対して、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方
   が１〜５０重量部配合されている特許請求の範囲第１項
   記載の水系接着剤。
3. （３）接着剤の主結合剤が非水溶性高分子であってディ
   スパージョンの状態で用いられており、その固形分１０
   ０重量部に対して、ニカワおよびゼラチンの少なくとも
   一方が１〜２００重量部配合されている特許請求の範囲
   第１項記載の水系接着剤。
4. （４）接着剤の主結合剤が水溶性高分子であって溶解さ
   れた状態で用いられており、主結合剤１００重量部に対
   して、ニカワおよびゼラチンの少なくとも一方が１〜２
   ００重量部配合されている特許請求の範囲第１項記載の
   水系接着剤。