(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上製本の製本作業における本文の下固めに用いられる接着剤であって、
にかわと反応する官能基を有する添加剤、および／または、にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョンを必須成分として含有し、にかわを含まないエマルジョン系上製本用接着剤。
【請求項２】
前記添加剤が上製本用接着剤全体の０．２〜１０重量％である請求項１に記載のエマルジョン系上製本用接着剤。
【請求項３】
前記反応性樹脂エマルジョンは、にかわと反応する官能基を有する単量体に由来した単量体単位を構造単位として含有する反応性樹脂を含み、前記単量体単位が上製本用接着剤全体の０．２〜１０重量％である請求項１または２に記載のエマルジョン系上製本用接着剤。
【請求項４】
前記官能基が、ケトン基、アルデヒド基、エチレンイミン基およびグリシジル基から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載のエマルジョン系上製本用接着剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の、にかわを含まないが、にかわと反応するエマルジョン系上製本用接着剤を用いて本文を下固めした後、にかわを含むコンパウンドグルーで本文をガーゼ状織物および紙とともに背固めする上製本の製本方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エマルジョン系上製本用接着剤および上製本の製本方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上製本は、綴じ工程と背固め工程の２つの重要な製本工程を経て製作される。特に、背固め工程は、にかわ系接着剤によって下固めされた本文を、同じくにかわ系接着剤でガーゼ状織物および紙とともに背固めするという製本方法で作られるものである。
【０００３】
にかわ系接着剤は乾燥すると可とう性が低下するため、上製本を開ける時など、上製本の背の部分に力が加わることによって、背固め部分の被膜が割れたり、不快な音がその部分から発生することがある。
前述の不快な音の発生を防止するために、現在では、背固め用のにかわ系接着剤として、可とう性を付与したコンパウンドグルーが使用されている。また、下固め用の接着剤としてはエマルジョン系接着剤が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記可とう性を付与したコンパウンドグルーと前記エマルジョン系接着剤の被膜との間で化学結合の生成や分子間力による密着が十分ではないことがある。そのために、本の型がくずれて弱くなり、本の外装から本文がはずれたりすることもあるため、上製本の背固め部分の耐久性について問題が発生することがある。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、上製本において、背固め部分の被膜の割れおよび本を開ける時の不快な音の発生を防止しつつ、上製本の背固め部分の耐久性を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、コンパウンドグルーとエマルジョン系接着剤の被膜との間で十分でない接着性の原因が、両者の界面において化学結合が生成していない点にあることに着目して研究を進め、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、上製本の製本作業における本文の下固めに用いられる接着剤であって、にかわと反応する官能基を有する添加剤、および／または、にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョンを必須成分として含有し、にかわを含まない。
前記添加剤が上製本用接着剤全体の０．２〜１０重量％であると好ましい。
前記反応性樹脂エマルジョンは、にかわと反応する官能基を有する単量体に由来した単量体単位を構造単位として含有する反応性樹脂を含み、前記単量体単位が上製本用接着剤全体の０．２〜１０重量％であると好ましい。
【０００８】
前記官能基が、ケトン基、アルデヒド基、エチレンイミン基およびグリシジル基から選ばれる少なくとも１種であると好ましい。
本発明の上製本の製本方法は、前述のエマルジョン系上製本用接着剤を用いて本文を下固めした後、にかわを含むコンパウンドグルーで本文をガーゼ状織物および紙とともに背固めする方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、にかわと反応する官能基を有する添加剤、および／または、にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョンを必須成分として含んでいる。このエマルジョン系上製本用接着剤は、基材となる成分である合成樹脂エマルジョンをさらに含むものであってもよい。
【００１０】
にかわと反応する官能基を有する添加剤（以下、「にかわと反応する官能基を有する添加剤」を単に「添加剤」ということがある。）は、にかわと反応する化合物であれば特に限定はなく、たとえば、グリオキサール、ホルムアルデヒド、ジアルデヒドデンプン等のアルデヒド化合物；炭酸ジルコニルアンモニウム、酢酸ジルコニルアンモニウム、硝酸ジルコニルアンモニウム、硫酸ジルコニルアンモニウムの４価ジルコニウム化合物；オキサゾリン化合物；酢酸亜鉛アンモニウム、炭酸亜鉛アンモニウム、亜鉛華等の亜鉛化合物；ポリエチレンイミン等のアジリジン系エポキシ化合物等を含む添加剤が挙げられる。その中でも、にかわと反応する官能基が、ケトン基、アルデヒド基、エチレンイミン基およびグリシジル基から選ばれる少なくとも１種であると、にかわと容易に反応するため、好ましく、官能基がアルデヒド基であるアルデヒド化合物が、にかわ中に含まれるアミノ基との反応性がさらに高いために好ましい。添加剤は、これらのうちの１つの化合物単独であってもよく、２種以上を含有するものであってもよい。なお、前記添加剤としては、後述の合成樹脂エマルジョンの安定性を著しく損なわないものであるのが好ましい。なお、本発明でのエマルジョンは、厳密な意味でのエマルジョンに限られず、サスペンション、ディスパージョン、ラテックス等を含んでいる。
【００１１】
にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョン（以下、「にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョン」を「反応性樹脂エマルジョン」ということがある。）としては特に限定はないが、たとえば、にかわと反応する官能基を有する単量体に由来した単量体単位を構造単位として含有する反応性樹脂を含むものを好ましいものとして挙げることができる。なお、この反応性樹脂は、にかわと反応する官能基を有する単量体を共重合して得ることができる。
【００１２】
反応性樹脂エマルジョンが、ケトン基、アルデヒド基、エチレンイミン基およびグリシジル基から選ばれる少なくとも１種の、にかわと反応する官能基を含むエマルジョンであると、にかわに含まれるアミノ基との反応性が高いために好ましい。
ケトン基、アルデヒド基等を有する反応性樹脂を含むエマルジョンとして、下記に示す化合物（Ａ）を含む単量体を共重合して得られる、化合物（Ａ）に由来した単量体単位を構造単位として有する反応性樹脂を含むエマルジョンが、水系での安定性に優れ、かつ、にかわに含まれるアミノ基との反応性が高いため、さらに好ましい。
【００１３】
化合物（Ａ）としては、たとえば、ビニルメチルケトン等のビニルアルキルケトンのほか、アクロレイン、ジアセトンアクリルアミド、ホルミルスチロール等が挙げられる。これらのうち１つを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも、化合物（Ａ）がアクロレイン、ジアセトンアクリルアミドおよびビニルメチルケトンのうちの少なくとも１つであると、重合安定性および反応性の点で好ましい。なお、ビニルアルキルケトンとしては、（メタ）アクリルオキシアルキルアセチルアセテート、ジアセトンアクリレート、アセトニルアクリレート、ジアセトン（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート−アセチルアセテート、ブタンジオール−１，４−アクリレート−アセチルアセテート等が挙げられる。
【００１４】
グリシジル基を有する反応性樹脂を含むエマルジョンとして、たとえば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基および炭素−炭素不飽和結合基を有する単量体を乳化共重合して得られ、これら単量体単位を有する反応性樹脂を含むエマルジョンエマルジョンが挙げられる。その中でも、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等の単量体を乳化共重合して得られ、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等の単量体単位を有する反応性樹脂を含むエマルジョンが、重合安定性および反応性の点で好ましい。これらのうち１つを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、必要に応じて、基材となる成分である合成樹脂エマルジョンを含む。合成樹脂エマルジョンは、一般に製本用に使用されるエマルジョンであり、前記官能基を含まないエマルジョンであれば特に限定はないが、たとえば、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂等の造膜性に優れた合成樹脂をエマルジョンにしたものが挙げられる。
【００１６】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、上記で説明した添加剤および／または反応性樹脂エマルジョンを含むものであれば特に限定はなく、▲１▼反応性樹脂エマルジョンを含む配合、▲２▼添加剤と合成樹脂エマルジョンとを含む配合、▲３▼添加剤と反応性樹脂エマルジョンとを含む配合、▲４▼反応性樹脂エマルジョンと合成樹脂エマルジョンとを含む配合、▲５▼添加剤と、反応性樹脂エマルジョンと、合成樹脂エマルジョンとを含む配合のいずれであってもよい。
【００１７】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤が添加剤を含む場合、その含有量については特に限定されないが、エマルジョン系上製本用接着剤の０．２〜１０重量％であると好ましい。０．２重量％未満であると、後述する上製本の製本方法において、このエマルジョン系上製本用接着剤の被膜とにかわ系接着剤との間で、接着性能の向上が十分でない傾向がある。１０重量％を超えると基材である合成樹脂エマルジョンの安定性が損なわれ、使用時においても機械安定性が悪くなる傾向がある。
【００１８】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤が、にかわと反応する官能基を有する単量体に由来した単量体単位を構造単位として含有する反応性樹脂を含む場合、この単量体単位の含有量については特に限定されないが、エマルジョン系上製本用接着剤の０．２〜１０重量％であると上記と同様の理由で好ましい。
なお、本発明のエマルジョン系上製本用接着剤が、にかわと反応する官能基を有する単量体に由来した単量体単位を構造単位として含有する反応性樹脂と添加剤とを含む場合は、単量体単位と添加剤との合計含有量が、エマルジョン系上製本用接着剤の０．２〜１０重量％であるとさらに好ましい。
【００１９】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、前述の合成樹脂エマルジョン以外の成分として、たとえば、溶剤、可塑剤、樹脂、充填剤、顔料、硬化剤、防腐剤、防カビ剤、増粘剤、消泡剤、接着増強剤等を適宜含むものであってもよい。
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、にかわと反応する官能基を含有しているため、このエマルジョン系上製本用接着剤の被膜に重ねて、にかわ系接着剤を塗布すると、十分な接着強度を有するようになる。
【００２０】
本発明の上製本の製本方法は、前記エマルジョン系上製本用接着剤を使用して本文を下固めした後、にかわを含むコンパウンドグルーで本文をガーゼ状織物および紙とともに背固めする方法である。ここで、本文のエマルジョン系上製本用接着剤の被膜に重ねて、寒冷紗等のガーゼ状織物およびクラフト紙等の紙をコンパウンドグルーで接着させるため、接合面は十分な接着強度を有するようになる。
【００２１】
本文は、重ね合わされた複数の紙葉からなっており、下固めする以前に本の中身がばらばらに散逸しないようにするために綴じられているが、その綴じ方については特に限定はなく、たとえば、手とじ、機械とじ等が挙げられる。本文をさらに補強する目的で、本発明のエマルジョン系上製本用接着剤を綴じられた本文の背の部分に塗布する。
【００２２】
エマルジョン系上製本用接着剤の塗布量は本文の紙質等によって異なるが、たとえば、６０〜２００ｇ／ｍ2 である。塗布量が６０ｇ／ｍ2 未満であると十分に本を補強することができないことがある。また、塗布量が２００ｇ／ｍ2 を超えると塗布後乾燥しにくくなることがある。エマルジョン系上製本用接着剤の塗布は、ロールまたは刷毛を使用して行われ、風乾または乾燥機によって乾燥される。
【００２３】
図１は、エマルジョン系上製本用接着剤の本文１への塗布方法を模式的に表す。エマルジョン系上製本用接着剤３はタンク８に溜められており、ローラ７で本文１のとじられた面（背）１１に塗布されるようになっている。
このようにして下固めされた本文は、コンパウンドグルーでガーゼ状織物および紙とともに背固めされる。必要に応じて、背固めする前に三方裁断機、平断裁機等の機械を用いて本文三方仕上げ裁ち、丸味だし、バッキング加工等を行ってもよい。
【００２４】
背固めに使用されるコンパウンドグルーは、にかわ・ゼラチン系接着剤の一種であり、手間がかかること、乾燥被膜が硬いことおよび耐水性が低いこと等の乾燥ニカワが有している欠点を改良したものが通常使用される。コンパウンドグルーに含まれるにかわ・ゼラチン以外の成分としては特に限定はなく、たとえば、保水剤、防腐剤、消泡剤等を挙げることができる。前記コンパウンドグルーに、可とう性を付与するために保水剤を配合するのが好ましい。コンパウンドグルーに配合できる前記保水剤としては、たとえば、グリセリン、ソルビトール、砂糖、ブドウ糖、グリコール類、硫酸マグネシウム等の塩類等を挙げることができる。なお、保水剤を配合すると、被膜中に一定量の水分が保持されるようになり、これによってにかわ・ゼラチンを可塑化し、可とう性が付与される。
【００２５】
背固めに使用されるガーゼ状織物としては、その打ち込み本数が１ｃｍ2 当たり１０本程度の織物であればよく、その織物の素材については特に制限はない。その織物の素材としては、たとえば、麻、綿、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、フス等を挙げることかできる。中でも、ガーゼ状織物としては、寒冷紗、キャラコ布地等が好ましい。
【００２６】
背固めに使用される紙としては、クラフト皺紙、地券紙、和紙等が好ましい。上製本の製本方法では、背固めにおいてガーゼ状織物および紙を接着させる以外にも、必要に応じて、花布、しおり等を付着固定させる工程を適宜はさむことができる。
背固めの操作手順は特に決められていないが、たとえば、図２に示すように、前記下固めされた本文の背１１のエマルジョン系上製本用接着剤の被膜に重ねて、コンパウンドグルーを塗布してからガーゼ状織物４を張りつけ、さらに、もう１度コンパウンドグルーを塗布してから紙５を接着させる操作手順を挙げることができる。前記操作手順では、コンパウンドグルーを塗布してからガーゼ状織物４と紙５を同時に接着させてもよく、また、必要に応じて、前記花布、しおり等を接着固定させる工程を適宜はさむこともできる。
【００２７】
背固めに使用されるコンパウンドグルーの使用量は特に限定されないが、たとえば、６０〜２００ｇ／ｍ2 である。使用量が６０ｇ／ｍ2 未満であると十分に本を補強することができない。また、使用量が２００ｇ／ｍ2 を超えると使用後乾燥しにくくなることがある。
コンパウンドグルーの塗布方法は特に限定されないが、たとえば、ロールまたは刷毛を使用して行われ、必要に応じて、ハンドローラー、圧着ロール等で圧着し、風乾または乾燥機によって乾燥される。
【００２８】
背固め後、見返し糊入れ、整形プレス等を行って製本が完了する。
エマルジョン系上製本用接着剤は、にかわと反応する成分が含まれているために、エマルジョン系上製本用接着剤の被膜にコンパウンドグルーを塗布すると、両者の界面で反応がおこり化学結合が生成するため、接合面は十分な接着強度を有するようになる。その結果、上製本の背の部分に力が加わっても、接着部分がはがれたり、不快な音がその部分から発生するという欠点が解消される。
【００２９】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例および比較例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。以下で、「部」は「重量部」を表す。
（製造例１）
脱イオン水１００部、乳化剤（日本乳化剤製Ｎｅｗｃｏｌ７０７ＳＦ）１４．７部、ｎ−ブチルアクリレート１５４部、酢酸ビニル４８．８部、ジアセトンアクリルアミド８．８部、アクリル酸４．４部およびアクリルアミド８．８部を加えて、モノマープレエマルジョンを得た。
【００３０】
還流冷却管、温度計、攪拌機、窒素導入管を備えたフラスコに脱イオン水１００部を入れ、窒素でフラスコ内を置換した後、８０℃に昇温し、前述で得られたモノマープレエマルジョンと過硫酸アンモニウム１．１部と含む混合物を３．５時間かけて、攪拌速度４００ｒｐｍでフラスコ内に滴下した。滴下終了後、１０％過硫酸アンモニウム水溶液０．５ｇを加え、８０〜８５℃で、２．５時間攪拌を続けで重合を完結させ、２５％アンモニア水を０．７部加え中和して、にかわと反応するカルボニル基を含むエマルジョン（１）を得た。なお、重合率は９９％であった。
【００３１】
（製造例２）
脱イオン水１００部、乳化剤（日本乳化剤製Ｎｅｗｃｏｌ７０７ＳＦ）１４．７部、ｎ−ブチルアクリレート１６５部、酢酸ビニル４８．４部およびグリシジルメタクタレート６．６部を加えて、モノマープレエマルジョンを得た。
還流冷却管、温度計、攪拌機、窒素導入管を備えたフラスコに脱イオン水１００部を入れ、窒素でフラスコ内を置換した後、８０℃に昇温し、前述で得られたモノマープレエマルジョンと過硫酸アンモニウム１．１部と含む混合物を３．５時間かけて、攪拌速度４００ｒｐｍでフラスコ内に滴下した。滴下終了後、１０％過硫酸アンモニウム水溶液０．５ｇを加え、８０〜８５℃で、２．５時間攪拌を続けで重合を完結させ、２５％アンモニア水を０．７部加え中和して、にかわと反応するカルボニル基を含むエマルジョン（２）を得た。なお、重合率は９９％であった。
【００３２】
（実施例１）
ニッタイトＥＨ−８４００（新田ゼラチン株式会社製、エチレン・酢酸ビニル共重合体組成物）１００部と４０％グリオキサール１．０部からなるエマルジョン系上製本用接着剤を、綴じられた本文の背（巾２．５×５ｃｍ）に塗布量１４０ｇ／ｍ2 （ｗｅｔ）で、コーティングロッドを用いて塗布した。エマルジョン系上製本用接着剤の乾燥は、室温、相対湿度６５％のもとで、２４時間行った。乾燥後のエマルジョン系上製本用接着剤の被膜に保水剤が配合されたニッタイトＧＦ−６００Ａ（コンパウドグルー）を塗布温度６０ｇ／ｍ2 （ｗｅｔ）で、コーティングロッドを用いて塗布してから、寒冷紗（大きさ：２．５×７．５ｃｍ）を張り付け、ハンドローラーで圧着後、さらにニッタイトＧＦ−６００Ａ（コンパウドグルー）を塗布温度６０ｇ／ｍ2 （ｗｅｔ）で、コーティングロッドを用いて塗布してから、クラフト紙（大きさ：２．５×７．５ｃｍ）を張り付けてハンドローラーで圧着し、７０℃で３０分間乾燥して上製本を得た。下記に示す評価方法で、剥離強度および可とう性を測定した。
評価方法
１．剥離強度
上製本を７０℃で３０分間乾燥した後、さらに、室温（２３℃）、６５％ＲＨ下に１昼夜（１５〜１６時間）放置して乾燥してから、島津製作所製の万能引張試験機であるオートグラフＡＧ−２０００Ｓを用いてクロスヘッドスピード１００ｍｍ／ｍｉｎで剥離強度を測定した。
２．可とう性
上製本の本文を１８０°見開いた時のバリ音の発生と、エマルジョン系接着剤の塗布層とエマルジョン面とコンパウドグルーの塗布層との剥離の有無について調べ、以下の評価基準で判定した。
【００３３】
○：バリ音は発生せず、剥離はない。
×：バリ音が発生し、剥離する。
（実施例２〜２０および比較例１〜２）
表１〜３に示す組成のエマルジョン系上製本用接着剤を用意し、実施例１と同様に操作して、エマルジョン系上製本用接着剤を使用して上製本を得た。得られた上製本について実施例１と同様にして、剥離強度および可とう性を測定し、その結果を表１〜３に示す。
【００３４】
【表１】
0003764532.tif 000002
【００３５】
【表２】
0003764532.tif 000003
【００３６】
【表３】
0003764532.tif 000004
【００３７】
＊１  ニッタイトＥＨ−８４００（新田ゼラチン株式会社製、エチレン・酢酸ビニル共重合体組成物）
＊２  ニッタイトＧＦ−６００Ａ（新田ゼラチン株式会社製、コンパウドグルー）
＊３  ４０％グリオキサール水溶液（日本合成化学工業株式会社製）
＊４  特号亜鉛華（白水化学工業株式会社製）
＊５  Ｂａｃｏｔｅ  ２０（日本軽金属株式会社製）
＊６  エポクロスＫ−１０１０Ｅ（株式会社日本触媒製）
＊７  ＳＣ−８６Ｘ（チオコール株式会社製）
＊８  ネオクリルＣＸ−１００（ゼネカ株式会社製）
＊９  アデカレジンＥＰＥＡ−０４３４Ｐ（旭電化工業株式会社製）
【００３８】
【発明の効果】
本発明のエマルジョン系上製本用接着剤は、にかわと反応する官能基を有する添加剤、および／または、にかわと反応する官能基を有する反応性樹脂エマルジョンを必須成分として含有するため、これを使用すると、上製本において背固め部分の被膜の割れおよび本を開ける時に不快な音の発生を防止しつつ、上製本の背固め部分の耐久性を向上させることができる。
【００３９】
本発明の上製本の製本方法は、エマルジョン系上製本用接着剤を用いて本文を下固めした後、にかわを含むコンパウンドグルーで本文をガーゼ状織物および紙とともに背固めするため、背固め部分の被膜の割れおよび本を開ける時に不快な音の発生を防止しつつ、上製本の背固め部分の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エマルジョン系上製本用接着剤の塗布方法を模式的に表す図である。
【図２】コンパウンドグルーを塗布して、ガーゼ状織物および紙の接着を行う状態を模式的に表す図である。
【符号の説明】
１  本文
３  エマルジョン系上製本用接着剤
４  ガーゼ状織物
５  紙
７  ローラ
８  タンク
１１  本文のとじられた面（背）
【図１】
0003764532.tif 000005
【図２】
0003764532.tif 000006