JP2003221571A - 木材用接着剤組成物、木材用接着剤の製造方法およびその用途 - Google Patents
木材用接着剤組成物、木材用接着剤の製造方法およびその用途Info
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- JP2003221571A JP2003221571A JP2002021583A JP2002021583A JP2003221571A JP 2003221571 A JP2003221571 A JP 2003221571A JP 2002021583 A JP2002021583 A JP 2002021583A JP 2002021583 A JP2002021583 A JP 2002021583A JP 2003221571 A JP2003221571 A JP 2003221571A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境や人体への悪影響が少なく、接着耐久性
に優れた接着剤組成物を提供する。 【解決手段】 タンニン酸およびキトサンを必須成分と
して含有することを特徴とする木材用接着剤組成物。
に優れた接着剤組成物を提供する。 【解決手段】 タンニン酸およびキトサンを必須成分と
して含有することを特徴とする木材用接着剤組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンニン酸および
キトサンを必須成分として含む接着剤組成物に関するも
のである。
キトサンを必須成分として含む接着剤組成物に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】木材用接着剤を大別すると、合成系と天
然系に分類することができる。合成系接着剤は、接着力
を有する合成樹脂からなる接着剤である。一方、天然系
接着剤は、各種天然物から抽出、精製し、場合によって
は変性させた化合物を接着剤として使用するものであ
る。
然系に分類することができる。合成系接着剤は、接着力
を有する合成樹脂からなる接着剤である。一方、天然系
接着剤は、各種天然物から抽出、精製し、場合によって
は変性させた化合物を接着剤として使用するものであ
る。
【０００３】天然化合物であるタンニンを木材用接着剤
として使用する場合、合成系接着剤であるフェノール・
ホルムアルデヒド樹脂の代替としてホルムアルデヒドと
反応させたり、酸化カップリング剤を使用して変性する
方法が一般的である。
として使用する場合、合成系接着剤であるフェノール・
ホルムアルデヒド樹脂の代替としてホルムアルデヒドと
反応させたり、酸化カップリング剤を使用して変性する
方法が一般的である。
【０００４】また、キトサンは、酢酸水溶液に溶かして
糊液とし、木材表面に塗布したり、木材用接着剤に添加
すると、耐水性が向上することが知られている。
糊液とし、木材表面に塗布したり、木材用接着剤に添加
すると、耐水性が向上することが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】接着剤としての合成樹
脂を得るためには、モノマーを定められた合成条件下で
反応させる必要があり、多大な労力とエネルギーを要す
る。また、合成樹脂に含まれる化合物の中には、環境汚
染や健康被害を引き起こす原因となる有機化合物が多数
含まれる。特に、木材用接着剤として代表的なホルムア
ルデヒド系接着剤によるシックハウス症候群は顕著な例
である。
脂を得るためには、モノマーを定められた合成条件下で
反応させる必要があり、多大な労力とエネルギーを要す
る。また、合成樹脂に含まれる化合物の中には、環境汚
染や健康被害を引き起こす原因となる有機化合物が多数
含まれる。特に、木材用接着剤として代表的なホルムア
ルデヒド系接着剤によるシックハウス症候群は顕著な例
である。
【０００６】他方、従来の天然系接着剤は、天然物を由
来とするため合成系接着剤に比べて安全性が高いもの
の、接着耐久性（特に耐水性）に問題があるため、現在
では限られた用途にしか使用されていない。最近、タン
ニンは木材用接着剤として利用されているが、ホルムア
ルデヒドと反応させたものは、合成系接着剤が抱えてい
る問題を何ら解決していない。
来とするため合成系接着剤に比べて安全性が高いもの
の、接着耐久性（特に耐水性）に問題があるため、現在
では限られた用途にしか使用されていない。最近、タン
ニンは木材用接着剤として利用されているが、ホルムア
ルデヒドと反応させたものは、合成系接着剤が抱えてい
る問題を何ら解決していない。
【０００７】また、酸化カップリング剤の多くは、取扱
いに注意を要したり、毒物、劇物を含んでいるため環境
や人体への影響が懸念される。一方、キトサンは木材用
接着剤の耐水性を改善することが知られているが、あく
まで従来の接着剤に対する改質剤としての域を脱してい
ない。
いに注意を要したり、毒物、劇物を含んでいるため環境
や人体への影響が懸念される。一方、キトサンは木材用
接着剤の耐水性を改善することが知られているが、あく
まで従来の接着剤に対する改質剤としての域を脱してい
ない。
【０００８】本発明が解決しようとする課題は、環境や
人体への悪影響が少なく、接着耐久性に優れた接着剤組
成物を提供することにある。
人体への悪影響が少なく、接着耐久性に優れた接着剤組
成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者が、鋭意研究を
重ねたところ、タンニンの一成分であるタンニン酸とキ
トサンを併用することにより、上記課題を解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
重ねたところ、タンニンの一成分であるタンニン酸とキ
トサンを併用することにより、上記課題を解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、下記要点に関するも
のである。
のである。
【００１１】（１） タンニン酸およびキトサンを必須
成分として含有することを特徴とする木材用接着剤組成
物。
成分として含有することを特徴とする木材用接着剤組成
物。
【００１２】（２） さらに酢酸水溶液を含むことを特
徴とする（１）項に記載の木材用接着剤組成物。
徴とする（１）項に記載の木材用接着剤組成物。
【００１３】（３） 酢酸水溶液に、タンニン酸および
キトサンを、タンニン酸、キトサンの順で溶解させるこ
とを特徴とする木材用接着剤の製造方法。
キトサンを、タンニン酸、キトサンの順で溶解させるこ
とを特徴とする木材用接着剤の製造方法。
【００１４】（４） タンニン酸およびキトサンを必須
成分とする接着剤層を有することを特徴とする合板。
成分とする接着剤層を有することを特徴とする合板。
【００１５】（５） タンニン酸およびキトサンを必須
成分とする接着剤を含有することを特徴とする木質ボー
ド。
成分とする接着剤を含有することを特徴とする木質ボー
ド。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の木材用接着剤組成物の必
須成分の一つであるタンニン酸は、五倍子を基源とした
１，２，３，４，６−ペンタガロイルグルコピラノース
を基本骨格とするポリガロイルグルコース類である。
須成分の一つであるタンニン酸は、五倍子を基源とした
１，２，３，４，６−ペンタガロイルグルコピラノース
を基本骨格とするポリガロイルグルコース類である。
【００１７】本発明の接着剤組成物の他の必須成分であ
るキトサンは、節足動物の皮膚，軟体動物の殻，菌類の
細胞壁を構成するキチンを濃アルカリ溶液と加熱、また
はカリ融解をして脱アセチル化したものである。
るキトサンは、節足動物の皮膚，軟体動物の殻，菌類の
細胞壁を構成するキチンを濃アルカリ溶液と加熱、また
はカリ融解をして脱アセチル化したものである。
【００１８】本発明の木材用接着剤組成物におけるキト
サンとタンニン酸の配合割合は、重量比でキトサン１に
対してタンニン酸０．３〜４であり、タンニン酸がこの
範囲を外れると接着性能が劣るため好ましくない。
サンとタンニン酸の配合割合は、重量比でキトサン１に
対してタンニン酸０．３〜４であり、タンニン酸がこの
範囲を外れると接着性能が劣るため好ましくない。
【００１９】本発明の接着剤組成物は、タンニン酸およ
びキトサンを含有するものであれば他の成分は特に限定
されないが、タンニン酸およびキトサンを溶解する溶媒
を含むことが好ましい。
びキトサンを含有するものであれば他の成分は特に限定
されないが、タンニン酸およびキトサンを溶解する溶媒
を含むことが好ましい。
【００２０】このような溶媒としては、例えば酢酸水溶
液、ギ酸水溶液、乳酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸水溶液
等を挙げることができるが、安全性や取扱いが容易であ
る点で酢酸水溶液が好ましい。
液、ギ酸水溶液、乳酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸水溶液
等を挙げることができるが、安全性や取扱いが容易であ
る点で酢酸水溶液が好ましい。
【００２１】酢酸水溶液の酢酸濃度としては、０．５〜
５ｗｔ％、好ましくは１〜２ｗｔ％である。酢酸濃度が
０．５ｗｔ％未満では、キトサンが溶解しにくくなり、
また５ｗｔ％を超えると刺激臭が強く、取扱いが困難で
あるため好ましくない。
５ｗｔ％、好ましくは１〜２ｗｔ％である。酢酸濃度が
０．５ｗｔ％未満では、キトサンが溶解しにくくなり、
また５ｗｔ％を超えると刺激臭が強く、取扱いが困難で
あるため好ましくない。
【００２２】溶媒として、酢酸水溶液を使用する場合、
キトサンおよびタンニン酸を、酢酸水溶液に対して、５
〜３０ｗｔ％、好ましくは１０〜２０ｗｔ％添加すれば
よい。５ｗｔ％未満では、キトサンおよびタンニン酸の
含有量が少ないため塗布量が多くなり、３０ｗｔ％を超
えると粘度が極めて高くなる等の点で好ましくない。
キトサンおよびタンニン酸を、酢酸水溶液に対して、５
〜３０ｗｔ％、好ましくは１０〜２０ｗｔ％添加すれば
よい。５ｗｔ％未満では、キトサンおよびタンニン酸の
含有量が少ないため塗布量が多くなり、３０ｗｔ％を超
えると粘度が極めて高くなる等の点で好ましくない。
【００２３】本発明の接着剤組成物を製造するには、室
温において、酢酸水溶液にタンニン酸、キトサンの順に
攪拌しながら溶解させればよい。タンニン酸、キトサン
の順に溶解させるのは均一な糊液を得るためである。
温において、酢酸水溶液にタンニン酸、キトサンの順に
攪拌しながら溶解させればよい。タンニン酸、キトサン
の順に溶解させるのは均一な糊液を得るためである。
【００２４】本発明の木材用接着剤を使用して、木片を
接着することができ、合板、木質ボード等の各種木材製
品を製造することができる。
接着することができ、合板、木質ボード等の各種木材製
品を製造することができる。
【００２５】本発明の木材用接着剤を使用して合板を製
造するには、一般的な合板の製造方法に従えばよく、例
えば単板に本発明の木材用接着剤を均一に塗布し、単板
の繊維方向が互いに直交するように積層した後、圧締す
ればよい。
造するには、一般的な合板の製造方法に従えばよく、例
えば単板に本発明の木材用接着剤を均一に塗布し、単板
の繊維方向が互いに直交するように積層した後、圧締す
ればよい。
【００２６】また、本発明の木材用接着剤を使用して木
質ボードを製造するには、一般的な木質ボードの製造方
法に従えばよく、例えば木材チップに本発明の木材用接
着剤を均一に添加し、マット成形後、圧締すればよい。
質ボードを製造するには、一般的な木質ボードの製造方
法に従えばよく、例えば木材チップに本発明の木材用接
着剤を均一に添加し、マット成形後、圧締すればよい。
【００２７】以下に、本発明を具体的に説明するために
実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００２８】
【実施例】実施例１
室温下、１％酢酸水溶液２８６重量部にタンニン酸３２
重量部を溶解させ、次いでキトサン（脱アセチル化度８
０−９０％、分子量３５０００）３２重量部を加え、攪
拌混合して木材用接着剤を得た。
重量部を溶解させ、次いでキトサン（脱アセチル化度８
０−９０％、分子量３５０００）３２重量部を加え、攪
拌混合して木材用接着剤を得た。
【００２９】得られた木材用接着剤を使用して、ラワン
材による３プライ合板を作成した。接着剤の塗布量は一
接着層当たり３５０ｇ／ｍ２とした。圧締条件は、冷圧
を０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１３０
℃、０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始
後５分後に脱気を行った。
材による３プライ合板を作成した。接着剤の塗布量は一
接着層当たり３５０ｇ／ｍ２とした。圧締条件は、冷圧
を０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１３０
℃、０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始
後５分後に脱気を行った。
【００３０】得られた合板は、ＪＩＳ Ｋ６８５１（接
着剤の木材引張りせん断接着強さ試験方法）およびＪＡ
Ｓ（普通合板の日本農林規格および構造用合板の日本農
林規格）に準拠し、常態、耐水、耐温水（温冷水浸せ
き）、煮沸繰り返し、連続煮沸試験を行った。結果を表
１に示す。
着剤の木材引張りせん断接着強さ試験方法）およびＪＡ
Ｓ（普通合板の日本農林規格および構造用合板の日本農
林規格）に準拠し、常態、耐水、耐温水（温冷水浸せ
き）、煮沸繰り返し、連続煮沸試験を行った。結果を表
１に示す。
【００３１】（常態試験）試験片を試験室で４８時間状
態調節した後、接着力試験を行う。
態調節した後、接着力試験を行う。
【００３２】（耐水試験）３０℃の水中に３時間浸漬し
た後、２０℃の水中に１０分間浸し、ぬれたままの状態
で測定する。
た後、２０℃の水中に１０分間浸し、ぬれたままの状態
で測定する。
【００３３】（耐温水試験（温冷水浸せき試験））６０
℃の温水中に３時間浸漬した後、室温の水中にさめるま
で浸し、ぬれたままの状態で測定する。
℃の温水中に３時間浸漬した後、室温の水中にさめるま
で浸し、ぬれたままの状態で測定する。
【００３４】（煮沸繰り返し試験）沸騰水中に４時間浸
漬した後、６０℃の空気中で２０時間乾燥し、再び沸騰
水中に４時間浸漬する。この処理後、室温の水中に冷め
るまで浸し、ぬれたままの状態で測定する。
漬した後、６０℃の空気中で２０時間乾燥し、再び沸騰
水中に４時間浸漬する。この処理後、室温の水中に冷め
るまで浸し、ぬれたままの状態で測定する。
【００３５】（連続煮沸試験）試験片を沸騰水中に７２
時間浸漬した後、室温の水中に冷めるまで浸し、ぬれた
ままの状態で測定する。
時間浸漬した後、室温の水中に冷めるまで浸し、ぬれた
ままの状態で測定する。
【００３６】比較例１
市販の粉末カゼイングルー１００重量部に水２００重量
部を添加して、カゼイン接着剤を得た。この接着剤を使
用し、一接着層当たり２００ｇ／ｍ２の塗布量でラワン
材による３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧を
０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１２０℃、
０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始５分
後に脱気を行った。実施例１と同様にして各種試験を行
ったところ、煮沸繰り返し試験中に試験片が剥離を起こ
す結果となった。各種試験の結果を表１に示す。
部を添加して、カゼイン接着剤を得た。この接着剤を使
用し、一接着層当たり２００ｇ／ｍ２の塗布量でラワン
材による３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧を
０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１２０℃、
０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始５分
後に脱気を行った。実施例１と同様にして各種試験を行
ったところ、煮沸繰り返し試験中に試験片が剥離を起こ
す結果となった。各種試験の結果を表１に示す。
【００３７】比較例２
ホルムアルデヒドとユリアのモル比が１．１５、不揮発
分が５３．２％のユリア−ホルムアルデヒド樹脂接着剤
を使用し、一接着層当たり１４０ｇ／ｍ２の塗布量でラ
ワン材による３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧
を０．９８ＭＰａで５分間行った後、熱圧を１２０℃、
０．９８ＭＰａで１０分間行った。なお、熱圧開始５分
後に脱気を行った。実施例１と同様にして各種試験を行
ったところ、煮沸繰り返し試験中に試験片が剥離を起こ
す結果となった。各種試験の結果を表１に示す。
分が５３．２％のユリア−ホルムアルデヒド樹脂接着剤
を使用し、一接着層当たり１４０ｇ／ｍ２の塗布量でラ
ワン材による３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧
を０．９８ＭＰａで５分間行った後、熱圧を１２０℃、
０．９８ＭＰａで１０分間行った。なお、熱圧開始５分
後に脱気を行った。実施例１と同様にして各種試験を行
ったところ、煮沸繰り返し試験中に試験片が剥離を起こ
す結果となった。各種試験の結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】本発明により、タンニン酸とキトサンと
いう、安全性の高い成分のみで天然系木材用接着剤を得
ることが可能となった。本発明の接着剤は、室温におい
てタンニン酸とキトサンを酢酸溶液に溶解するだけで製
造することができるため、非常に短時間での製造が可能
であり、製造に要するエネルギーも極めて低い。
いう、安全性の高い成分のみで天然系木材用接着剤を得
ることが可能となった。本発明の接着剤は、室温におい
てタンニン酸とキトサンを酢酸溶液に溶解するだけで製
造することができるため、非常に短時間での製造が可能
であり、製造に要するエネルギーも極めて低い。
【００４０】また、接着性能は、従来の天然系木材用接
着剤やホルムアルデヒド系接着剤として代表的なユリア
・ホルムアルデヒド樹脂よりも遙かに優れた耐水性を示
し、連続煮沸試験ではＪＡＳ規格の特類合板の基準値を
上回る値を示した。
着剤やホルムアルデヒド系接着剤として代表的なユリア
・ホルムアルデヒド樹脂よりも遙かに優れた耐水性を示
し、連続煮沸試験ではＪＡＳ規格の特類合板の基準値を
上回る値を示した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2B200 CA20 HA20
4J040 BA141 HC03 JA12 LA11
MA08 NA12 NA13
Claims (5)
- 【請求項１】 タンニン酸およびキトサンを必須成分と
して含有することを特徴とする木材用接着剤組成物。 - 【請求項２】 さらに酢酸水溶液を含むことを特徴とす
る請求項１に記載の木材用接着剤組成物。 - 【請求項３】 酢酸水溶液に、タンニン酸およびキトサ
ンを、タンニン酸、キトサンの順で溶解させることを特
徴とする木材用接着剤の製造方法。 - 【請求項４】 タンニン酸およびキトサンを必須成分と
する接着剤層を有することを特徴とする合板。 - 【請求項５】 タンニン酸およびキトサンを必須成分と
する接着剤を含有することを特徴とする木質ボード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002021583A JP4079409B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 木材用接着剤組成物、木材用接着剤の製造方法およびその用途 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002021583A JP4079409B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 木材用接着剤組成物、木材用接着剤の製造方法およびその用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003221571A true JP2003221571A (ja) | 2003-08-08 |
| JP4079409B2 JP4079409B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=27744796
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002021583A Expired - Fee Related JP4079409B2 (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 木材用接着剤組成物、木材用接着剤の製造方法およびその用途 |
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007284514A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nippon Starch Chemical Co Ltd | 接着剤組成物 |
| WO2011091510A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Fpinnovations | Fungal modified chitosan adhesives and wood composites made from the adhesives |
| WO2013018707A1 (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | 国立大学法人京都大学 | 加熱・加圧により硬化する縮合型タンニン含有組成物 |
| CN114311502A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 浙江安胜科技股份有限公司 | 一种高精度钢圈包胶用加工工艺 |
| SE2051512A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-22 | Organoclick Ab | Binder compositions |
| WO2023124061A1 (zh) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 上海建为历保科技股份有限公司 | 基于古建筑木构件材质劣化的增强装置及其方法 |
| WO2024033397A1 (en) | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Danmarks Tekniske Universitet | Water-resistant adhesive |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002021583A patent/JP4079409B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2531607A1 (en) * | 2010-02-01 | 2012-12-12 | FPInnovations | Fungal modified chitosan adhesives and wood composites made from the adhesives |
| EP2531607A4 (en) * | 2010-02-01 | 2013-10-02 | Fpinnovations | FUNGICALLY MODIFIED CHITOSAN ADHESIVES AND WOOD-BASED COMPOSITES MANUFACTURED FROM ADHESIVES |
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| CN114311502A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 浙江安胜科技股份有限公司 | 一种高精度钢圈包胶用加工工艺 |
| CN114311502B (zh) * | 2021-12-17 | 2024-01-30 | 浙江安胜科技股份有限公司 | 一种高精度钢圈包胶用加工工艺 |
| WO2023124061A1 (zh) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 上海建为历保科技股份有限公司 | 基于古建筑木构件材质劣化的增强装置及其方法 |
| WO2024033397A1 (en) | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Danmarks Tekniske Universitet | Water-resistant adhesive |
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|---|---|
| JP4079409B2 (ja) | 2008-04-23 |
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