図面 (/)

技術 紙管用接着剤およびこれを用いた紙管

出願人 昭和高分子株式会社
発明者 内田二朗溝田和也西池春樹
出願日 1997年10月3日 (22年6ヶ月経過) 出願番号 1997-271174
公開日 1999年4月20日 (21年0ヶ月経過) 公開番号 1999-106727
状態 拒絶査定
技術分野 紙容器等紙製品の製造 重合方法(一般) 接着剤、接着方法
主要キーワード 金属製芯 枚接着 クラッシュ強度 ラセン状 紙管用原紙 酢酸ビニル樹脂系エマルジョン 紙管用接着剤 初期接着
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年4月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

初期接着速度が速く、期の造膜性に優れ、粘度の温度依存性が少なく、さらに優れた耐水性を有する紙管用接着剤、および耐圧強度が高い紙管を提供すること。

解決手段

分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニル乳化重合、または酢酸ビニルと(メタアクリル酸エステル類乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤、および紙管用原紙を層状に巻回して得られる紙管において、前記紙管用原紙の接着が、前記の紙管用接着剤によりなされている紙管。

概要

背景

現在の紙管は、一般的に紙管用接着剤紙管用原紙に施し、これを例えば金属製芯棒にラセン状且つ層状に巻き付けることにより製造されている。従来の紙管用接着剤としては、澱粉ポリビニルアルコール酢酸ビニル樹脂エマルジョン等が用いられている。紙管用接着剤は、高速接着性に優れていることが作業面から求められ、また偏平耐圧強度座屈強度ベンディング強度等の耐圧強度が性能面から求められている。現在の市場ニーズの高まりに伴い、とくに高温多湿時の耐圧強度に一層の改善が要求されている。

従来、紙管の高温多湿時の耐圧強度を向上させる方法としては、次の2つの手段がとられている。その1つは紙管用原紙の質を上げる方法であり、他の1つは接着剤耐水性を上げる方法である。

しかしながら、前者の紙管用原紙の質を上げる方法では、高温多湿時の耐圧強度は上がるものの、コスト高となる欠点を有する。一方後者の接着剤の耐水性を上げる方法では、一般的に完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液単独、完全ケン化ポリビニルアルコールを保護コロイドとした酢酸ビニル樹脂エマルジョンや、コモノマーとしてアクリル酸を使用した前記の酢酸ビニル樹脂エマルジョンが用いられるが、いずれの場合も粘度の温度依存性が大きく冬場の使用において接着剤の粘度の上昇が著しく満足できるものではなかった。

概要

初期接着速度が速く、期の造膜性に優れ、粘度の温度依存性が少なく、さらに優れた耐水性を有する紙管用接着剤、および耐圧強度が高い紙管を提供すること。

分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニル乳化重合、または酢酸ビニルと(メタアクリル酸エステル類乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤、および紙管用原紙を層状に巻回して得られる紙管において、前記紙管用原紙の接着が、前記の紙管用接着剤によりなされている紙管。

目的

本発明は上記の従来の紙管用接着剤の欠点を克服し、初期接着速度が速く、冬期の造膜性に優れ、粘度の温度依存性が少なく、さらに優れた耐水性を有する酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤およびこれを用いた紙管を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニル乳化重合、または酢酸ビニルと(メタアクリル酸エステル類乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤

請求項2

紙管用原紙を層状に巻回して得られる紙管において、前記紙管用原紙の接着が、請求項1に記載の紙管用接着剤によりなされていることを特徴とする紙管。

技術分野

0001

本発明は、紙管用接着剤およびこれを用いた紙管に関するものであり、さらに詳しくは、粘度の温度依存性が少なく、また耐水性に優れた紙管用接着剤に関し、また前記紙管用接着剤を用いて作製された紙管に関するものである。

背景技術

0002

現在の紙管は、一般的に紙管用接着剤を紙管用原紙に施し、これを例えば金属製芯棒にラセン状且つ層状に巻き付けることにより製造されている。従来の紙管用接着剤としては、澱粉ポリビニルアルコール酢酸ビニル樹脂エマルジョン等が用いられている。紙管用接着剤は、高速接着性に優れていることが作業面から求められ、また偏平耐圧強度座屈強度ベンディング強度等の耐圧強度が性能面から求められている。現在の市場ニーズの高まりに伴い、とくに高温多湿時の耐圧強度に一層の改善が要求されている。

0003

従来、紙管の高温多湿時の耐圧強度を向上させる方法としては、次の2つの手段がとられている。その1つは紙管用原紙の質を上げる方法であり、他の1つは接着剤の耐水性を上げる方法である。

0004

しかしながら、前者の紙管用原紙の質を上げる方法では、高温多湿時の耐圧強度は上がるものの、コスト高となる欠点を有する。一方後者の接着剤の耐水性を上げる方法では、一般的に完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液単独、完全ケン化ポリビニルアルコールを保護コロイドとした酢酸ビニル樹脂エマルジョンや、コモノマーとしてアクリル酸を使用した前記の酢酸ビニル樹脂エマルジョンが用いられるが、いずれの場合も粘度の温度依存性が大きく冬場の使用において接着剤の粘度の上昇が著しく満足できるものではなかった。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は上記の従来の紙管用接着剤の欠点を克服し、初期接着速度が速く、期の造膜性に優れ、粘度の温度依存性が少なく、さらに優れた耐水性を有する酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤およびこれを用いた紙管を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、炭素数4以下のα−オレフィン単位を有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニル乳化重合、または酢酸ビニルと(メタアクリル酸エステル類乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンが前記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

0007

すなわち本発明は、分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニルを乳化重合、または酢酸ビニルと(メタ)アクリル酸エステル類を乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを主成分とする紙管用接着剤を提供するものである。

0008

また本発明は、紙管用原紙を層状に巻回して得られる紙管において、前記紙管用原紙の接着が、前記の紙管用接着剤によりなされていることを特徴とする紙管を提供するものである。

発明を実施するための最良の形態

0009

本発明は、ポリマーエマルジョンの粘度の温度依存性の低減および高温多湿時の紙管の耐圧強度を保持し得る耐水性の獲得を目的として、従来のポリビニルアルコールを保護コロイドとした酢酸ビニル樹脂系エマルジョンではなく、分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を有する変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下に、酢酸ビニルを乳化重合または酢酸ビニルと(メタ)アクリル酸エステル類を乳化共重合した酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを、紙管用接着剤の主成分とするところに特徴がある。

0010

本発明に用いられる炭素数4以下のα−オレフィン単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコール系共重合体は、ビニルエステルと炭素数4以下のα−オレフィンとの共重合体ケン化することにより得られ、ビニルエステルとしては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルギ酸ビニル等が挙げられ、中でも酢酸ビニルが好ましい。

0011

一方、ビニルエステルと共重合されるα−オレフィンは炭素数4以下のものであり、エチレンプロピレン、n−ブテンイソブチレン等が挙げられるが、中でもエチレンが好ましい。変性ポリビニルアルコール系共重合体中のα−オレフィン含有量は1〜10モル%が好ましく、さらに好ましくは2〜8モル%である。α−オレフィンの含有量が1モル%未満の場合には耐水性が得られず、また10モル%を超えると変性ポリビニルアルコール系共重合体の水への溶解度が低下し、好ましくない。

0012

変性ポリビニルアルコール系共重合体のケン化度は80モル%〜99モル%が好ましく、重合度は100〜5000の範囲のものが好ましい。

0013

本発明においては、前記の変性ポリビニルアルコール系共重合体の存在下、酢酸ビニルを乳化重合または酢酸ビニルと(メタ)アクリル酸エステル類を乳化共重合する。酢酸ビニルと共重合させる(メタ)アクリル酸エステル類としてはとくに限定されるものではないが、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸3−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4−メトキシブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類等が挙げられ、これらの1種または2種以上が用いられる。

0014

乳化共重合の場合の酢酸ビニルと(メタ)アクリル酸エステル類の使用割合は、酢酸ビニル50〜95重量%および(メタ)アクリル酸エステル類5〜50重量%からなることが好ましく、さらに好ましくは酢酸ビニル60〜90重量%および(メタ)アクリル酸エステル類10〜40重量%である。(メタ)アクリル酸エステル類を共重合することによってエマルジョンの造膜性が向上する。

0015

本発明において、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンは、通常の乳化重合法に従って製造することができる。重合時には通常の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。代表的なものを挙げれば、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又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挙げられる。重合開始剤の使用量は前記のモノマー類の総重量に対して、0.1〜20重量%が好ましい。また、上記重合開始剤は、酒石酸蟻酸蓚酸等の還元剤とを併用してもよい。またモノマー類は、これを一括してもしくは分割して、これを例えば連続的に滴下して反応に供することができる。重合温度は、通常の60〜90℃で行うことができる。

0016

本発明の変性ポリビニルアルコール系共重合体は、酢酸ビニル、または酢酸ビニルと(メタ)アクリル酸エステル類からなるモノマー類100重量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは、0.5〜15重量部が使用される。この範囲によれば、重合安定性、得られるエマルジョンの好適な粘度、さらに紙管用接着剤として用いた場合、初期接着性が向上し好ましい。

0017

本発明において、変性ポリビニルアルコール系共重合体は単独使用が好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で、従来のポリビニルアルコール、澱粉、ヒドロキシプロピルセルロースポリアクリルアミド等の他の保護コロイドや、従来公知のノニオン性アニオン性又はカチオン性界面活性剤の使用が可能である。さらに必要に応じて、得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンに他の配合剤を添加することができる。このような配合剤としては、前記以外のセルロース誘導体カゼイン等の水溶性高分子ジブチルフタレートジオクチルフタレートテキサノール、DBE(ジベイシックエステル)等の可塑剤ロジンテルペン樹脂等の粘着付与剤無機体質顔料等が挙げられる。

0018

このようにして得られる紙管用接着剤を用いて製造された紙管は、優れた耐圧強度を有する。これは本発明の紙管用接着剤が、粘度の温度依存性が少なく、優れた耐水性を有することに基づいている。本発明の紙管は、従来公知の製造方法を適用して製造することができる。例えば、本発明の紙管用接着剤を紙管用原紙に施し、これを例えば金属製芯棒にラセン状且つ層状に巻き付けることにより製造することができる。

0019

本発明の紙管用接着剤の主成分である酢酸ビニル樹脂系エマルジョンは、分子内に炭素数4以下のα−オレフィン単位を有する変性ポリビニルアルコール系共重合体を保護コロイドとして用いているので、得られる紙管用接着剤は、粘度の温度依存性が少なく、高い耐水性を有する。また、上記接着剤を用いて製管される紙管は、高温多湿時においても優れた耐圧強度を有する。

0020

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明する。
(実施例1)撹拌機温度計還流冷却機、滴下ロートを備えた1リットルセパラブルフラスコに、変性ポリビニルアルコール系共重合体A(エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物エチレン含有量5モル%、ケン化度98モル%、重合度1700)の10%水溶液400gと水100gとを仕込み、70℃に昇温した。その後30%過酸化水素水2.5gおよび酒石酸1gを加え、直ちに酢酸ビニル400gを4時間で滴下した。また、30%過酸化水素水2.5gに水を加え、全量50gとした水溶液を、酢酸ビニル滴下と同時に滴下し、乳化重合を行った。なお、この時のフラスコ内温が、80〜85℃になるように、外温をコントロールした。滴下終了後、80〜85℃で1時間保った後、30℃以下に冷却し、ジブチルフタレート50gを添加し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを得た。得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの固形分濃度(110℃、3時間乾燥後、以下同じ)は、48.7%、粘度(BH型粘度計、10回転、30℃)は、9700mpa.sであった。

0021

(実施例2)変性ポリビニルアルコール系共重合体Aを変性ポリビニルアルコール系共重合体B(エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、エチレン含有量5モル%、ケン化度98モル%、重合度1000)に代えたこと以外は、実施例1を繰り返し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを得た。得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの固形分濃度は48.8%、粘度は4800mpa.sであった。

0022

(実施例3)変性ポリビニルアルコール系共重合体Aの10%水溶液を350gに代えたこと以外は、実施例1を繰り返し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを得た。得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの固形分濃度は、49.3%、粘度は6500mpa.sであった。

0023

(実施例4)酢酸ビニルの20%をアクリル酸n−ブチルに代えたこと以外は、実施例1を繰り返し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを得た。得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの固形分濃度は、48.6%、粘度は13000mpa.sであった。

0024

(実施例5)酢酸ビニルの10%をアクリル酸2−エチルヘキシルに代えたこと以外は、実施例1を繰り返し、酢酸ビニル樹脂系エマルジョンを得た。得られた酢酸ビニル樹脂系エマルジョンの固形分濃度は、48.5%、粘度は9500mpa.sであった。

0025

(比較例1)変性ポリビニルアルコール系共重合体Aの代わりに、従来の完全ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%、重合度1700、(株)クラレ製、PVA−117)を用いたこと以外は、実施例1を繰り返しエマルジョンを得た。得られたエマルジョンの固形分濃度は、48.8%、粘度は8800mpa.sであった。

0026

(比較例2)変性ポリビニルアルコール系共重合体Aの代わりに、従来の部分ケン化ポリビニルアルコール(ケン化度88モル%、重合度1700、(株)クラレ製、PVA−217)を用いたこと以外は、実施例1を繰り返しエマルジョンを得た。得られたエマルジョンの固形分濃度は、48.6%、粘度は18200mpa.sであった。

0027

上記の実施例および比較例で得られた紙管用接着剤の温度依存性、耐水性、リングクラッシュ強度および初期接着性を測定した。測定方法を以下に示す。

0028

紙管用接着剤の粘度の温度依存性
上記の実施例および比較例で得られた紙管用接着剤の30℃および0℃の粘度を測定し、その粘度比(0℃/30℃)を求め、これを粘度の温度依存性の評価とした。

0029

紙管用接着剤の耐水性
紙管用原紙に、得られた各紙管用接着剤を湿潤状態として30g/m2塗布し、直ちに他の紙管用原紙と接着した。ハンドロールで3回圧締し、室温で24Hr乾燥した。その後得られた加工品を30℃の水中に24Hr浸漬し、その後の接着状態を観察した。結果は、(○:紙破、△:半分紙破、×:剥離)で評価した。

0030

リングクラッシュ強度
上記の実施例および比較例で得られた紙管用接着剤を用いて紙管用原紙を2枚接着させた加工品を用い、JIS−P8126に従って、20℃、65%RH下の強度を測定した。

0031

初期接着性
紙管用原紙に、得られた各紙管用接着剤を湿潤状態として塗布量30g/m2にバーコーターを用いて塗布し、直ちに他の紙管用原紙を接着した。次いでハンドロールで3回圧締し、20秒後、手で剥離させ、その紙破率を目視で評価した。

0032

発明の効果

0033

本発明によれば、初期接着速度が速く、冬期の造膜性に優れ、粘度の温度依存性が少なく、さらに優れた耐水性を有する紙管用接着剤が提供される。また、この紙管用接着剤を用いて作製された紙管は、耐圧強度が高く、有用である。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ