JPH11148061A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙や木材等の接着に使用した場合、低濃度水
溶液でも初期接着性に優れ高速接着が可能であり、工業
的に有用な低価格で且つ高性能な接着剤組成物を提供す
る。 【解決手段】 カルボキシル基変性ポリビニルアルコ−
ルと硫酸アルミニウム等の３価以上の金属塩を主成分と
する接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低濃度水溶液で初
期接着性に優れた低価格で高性能の接着剤組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリビニルアルコ−ル（以下、ＰＶＡと
いう）は、５〜２０％程度の低濃度水溶液でも乾燥すれ
ば、十分な接着力が得られるため、紙や木材、織物等の
接着剤として工業的に広く使用されている。

【０００３】ＰＶＡは初期接着力が低いため、短時間で
接着したい用途の場合には、ポリ酢酸ビニルエマルジョ
ンやアクリル系樹脂エマルジョンのような３５〜６０％
の高濃度で高価格な乳化重合物が一般的に使用されてい
る。しかし、ポリ酢酸ビニルエマルジョンやアクリル系
樹脂エマルジョンは、乾燥した皮膜が熱溶融するため、
耐熱接着力が低く、高温になるような接着部には使用で
きず、また前記エマルジョンの粒子は水分の凍結によっ
て凝集や融着を起こすため、寒冷地での保管や使用には
注意を要する欠点があった。

【０００４】そこで、ＰＶＡの初期接着性を向上させる
ために、硼酸やカルボキシメチルセルロ−ス等を添加し
て粘度を高くしてタックを上げるような方法が提案され
ているが、ＰＶＡ水溶液の粘度を高くすることができる
割に初期接着性を向上させる効果が小さく、不十分であ
り、前記ポリ酢酸ビニルエマルジョンに替えて使用でき
るものではなかった。

【０００５】さらに、ＰＶＡを高濃度の水溶液にして初
期接着性を高めようとして、高濃度水溶液に調整するこ
とができる低重合度のＰＶＡを使用する方法も検討され
たが、価格が高くなり、実用性に乏しく、かつこれを用
いた接着剤層が材質破壊しやすく、十分な接着力を得る
ことができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑み、低濃度のＰＶＡ水溶液で高濃度のポリ酢酸ビニ
ルエマルジョンと同様の初期速度が得られる安価で且つ
安定な接着剤組成物を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤組成物
は、上記目的を達成するものであって、カルボキシル基
変性ＰＶＡと３価以上の金属塩を主成分とすることを特
徴とするものである。

【０００８】本発明者は、低濃度水溶液で接着速度を高
めるために、大量の水分を持ったままで固形化する接着
剤を鋭意検討していたところ、カルボキシル基変性ポリ
ビニルアルコ−ルと３価以上の金属塩を主成分とする接
着剤組成物が驚くべきことに非常に低濃度で急速に粘着
力が増大し、かつ急速に流動性を失って固化することを
見いだし本発明に至った。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明において使用するカルボキ
シル基変性ＰＶＡは、ギ酸ビニルや酢酸ビニル等の脂肪
族ビニルエステルとマレイン酸やアクリル酸、イタコン
酸、フマル酸等の不飽和塩基酸又はその塩あるいはマレ
イン酸モノメチル、イタコン酸モノメチル等の不飽和塩
基酸アルキルエステル類を共重合し鹸化して得られる。

【００１０】前記の脂肪族ビニルエステルと不飽和塩基
酸や不飽和塩基酸アルキルエステル類等との共重合の方
法は、溶液重合、乳化重合等の各種の方法が採用され、
また鹸化方法もアルコ−リシス、直接鹸化等の各種の方
法が採用される。

【００１１】前記共重合の比率（変性度）、鹸化度およ
び重合度としては、各種のものが採用されるが、工業的
には０．０１〜２０モル％程度のカルボキシル基を含有
し、６０〜１００モル％の鹸化度で、重合度は１００〜
５０００程度のカルボキシル基変性ＰＶＡを好適に使用
することができる。

【００１２】本発明で使用する３価以上の金属塩として
は、硫酸バンド、無水硫酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、硝酸アルミニウム、ミョウバン等のアルミニウム
塩や、硫酸第二鉄、塩化第二鉄等の鉄塩やクロム塩、チ
タン塩等を使用することができ、特に硫酸アルミニウム
が安価で且つ安全であり、好適に使用することができ
る。

【００１３】前記カルボキシル基変性ＰＶＡと３価以上
の金属塩との配合比率は各種のものとすることができる
が、カルボキシル基変性ＰＶＡ１００重量部に対して３
価以上の金属塩を０．１〜５０重量部程度配合するのが
好ましい。

【００１４】必要に応じて本発明以外のＰＶＡや、エマ
ルジョン、澱粉、ゼラチン、カゼイン、ＣＭＣ、ＭＣ等
の高分子組成物やクレ−、タルク、硼酸等の無機物や消
泡剤、防腐剤、ＰＨ調整剤等の添加剤を本発明の効果を
損なわない範囲で併用することができる。

【００１５】

【実施例】実施例１ 重合度１３５０、鹸化度９６モル％、イタコン酸変性度
１モル％のカルボキシル基変性ＰＶＡ；９５重量部と塩
化第２鉄；５重量部を混合した接着剤組成物に水；９０
０重量部を加え、加熱溶解して１０％水溶液（接着剤溶
液）を作製し、その特性を測定したところ、水溶液粘度
は９７０mPa ・ S(20℃) であり、初期接着時間は８０秒
であった。

【００１６】ここで、初期接着時間の測定方法として
は、次の方法を採用した。２００g/m²のライナ−に前記
接着剤溶液を１００μm の厚みとなるように塗工し、そ
の上に同形同質の複数の短冊状ライナ−を並列状にの
せ、その上に２５０kg/cm²の荷重を１０sec かけた後、
荷重を取外し、１０sec 毎の異なる時間経過後に各短冊
状ライナ−をライナーより剥離してライナーの材質破壊
面積を測定し、材質破壊面積が接着面積の８０％以上と
なる最小経過時間（sec ）を測定した。

【００１７】比較例１ 固形分濃度４０％、粘度１１００mPa ・ S(20℃) のポリ
酢酸ビニルエマルジョンを用いて実施例１同様の初期接
着時間を測定したところ、９０秒であった。

【００１８】比較例２ 重合度１７２０、鹸化度９８モル％の汎用ＰＶＡに水を
加え、加熱溶解して１２％水溶液を作製し、その特性を
測定したところ、水溶液粘度は３０００mPa ・S(20℃)
であり、初期接着時間は１８０秒であった。また、１５
％まで濃度を高くした水溶液の粘度は１１０００mPa ・
S(20℃) であり、初期接着時間は１４０秒であった。

【００１９】比較例３ 重合度１７２０、鹸化度９８モル％の汎用ＰＶＡ；９５
重量部と硼酸；５重量部を混合して水を加え、加熱溶解
して１２％水溶液を作製し、その特性を測定したとこ
ろ、水溶液粘度は６０００mPa ・ S(20℃) であり、初期
接着時間は１３０秒であった。

【００２０】比較例４ 重合度９０、鹸化度８８モル％の低重合度ＰＶＡに水を
加え、加熱溶解して４０％水溶液を作製し、その特性を
測定したところ、水溶液粘度は６０００mPa ・S(20℃)
であり、初期接着時間を測定しようとしたが、その接着
剤層は非常に脆くライナ−を破壊する接着力は発現しな
かった。

【００２１】実施例２ 重合度１６５０、鹸化度９１モル％、マレイン酸変性度
３モル％のカルボキシル基変性ＰＶＡ；１１０重量部と
無水硫酸アルミニウム；１０重量部を混合し、水；８８
０重量部を加えて加熱溶解して１２％水溶液を作製し、
その特性を測定したところ、水溶液粘度は５５００mPa
・ S(20℃) であり、初期接着時間は７０秒であった。

【００２２】実施例３ 重合度１６５０、鹸化度９１モル％、マレイン酸変性度
３モル％のカルボキシル基変性ＰＶＡ；２５重量部と無
水硫酸アルミニウム；２重量部及びカオリンクレ−；７
２重量部、消泡剤１重量部を混合し、水を加えて加熱溶
解して３０％水溶液を作製し、その特性を測定したとこ
ろ、水溶液粘度は４０００mPa ・ S(20℃) であり、初期
接着時間は６０秒であった。

【００２３】この接着剤と比較例１記載のポリ酢酸ビニ
ルエマルジョンを夫々用いて、スパイラル紙管（２プラ
イ 内径４５mm 肉厚１．５mm）を作製し、高速接着性
を比較試験したところ、本接着剤が７０ m／min で生産
できるのに対して、ポリ酢酸ビニルエマルジョンでは６
０m ／min でしか生産できなかった。また、耐熱接着性
が前者が１００℃以上であるのに対して、後者では５０
℃以下であった。さらに、耐圧強度は前者が２０kgであ
るのに対して、後者では１８kgしかなく紙管の特性上も
優れていることがわかった。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、低濃度のＰＶＡ水溶液で高濃度の酢ビエマル
ジョン同様の初期速度が得られる安価で且つ安定な接着
剤組成物を提供することが可能となった。本発明の接着
剤組成物は、紙や木材、繊維等の接着剤として工業的に
幅広く使用することができるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基変性ポリビニルアルコ−
   ルと３価以上の金属塩を主成分とすることを特徴とする
   接着剤組成物。