JP2003342545A - 木質用耐水接着剤組成物 - Google Patents
木質用耐水接着剤組成物Info
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Abstract
剤を提供する。 【解決手段】(A)酢酸ビニルモノマー100重量部と
カルボキシル基含有モノマー0.1〜10重量部とを、
カルボキシル基変性ポリビニルアルコールを保護コロイ
ドとして乳化共重合した酢酸ビニル樹脂エマルジョン系
接着剤100重量部と、(B)一般式(1)で表される
N,N−ジグリシジルアミノ基含有化合物0.05〜6
0重量部とからなる。前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン
系接着剤に代えて、(a)該酢酸ビニル樹脂エマルジョ
ン系接着剤5〜100重量%と、(b)ブタジエンまた
はイソプレンから選択される共役ジエンと、該共役ジエ
ンと共重合可能なビニルモノマーと、該共役ジエンとビ
ニルモノマーとの合計量に対して0.1〜20重量%の
カルボキシル基含有モノマーとを共重合した変性合成ゴ
ムラテックス95重量%未満とからなる配合物を用いて
もよい。 【化1】
Description
製造に用いられる木質用耐水接着剤組成物に関するもの
である。
−ホルムアルデヒド樹脂接着剤、メラミン−ホルムアル
デヒド樹脂接着剤、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂
接着剤、レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂接着剤
等のホルムアルデヒド樹脂系接着剤が知られている。
着剤は、遊離のホルムアルデヒドが残存しているため
に、該ホルムアルデヒド樹脂系接着剤を用いて接着した
製品からはホルムアルデヒドが放出される。前記ホルム
アルデヒドは、シックハウス症候群、化学物質過敏症等
の原因物質となるため、人体への影響が問題になってい
る。
を解決するために、ホルムアルデヒドを使用することな
く耐水性、耐熱性を備える接着剤として、水性高分子−
イソシアネート系接着剤組成物が知られている。前記水
性高分子−イソシアネート系接着剤組成物は、水性エマ
ルジョン樹脂、水性ラテックス樹脂等を主剤として、該
主剤に架橋剤としてイソシアネート化合物を配合したも
のである。
ト系接着剤組成物において、前記主剤に前記架橋剤を直
接配合して両者を混合すると、前記イソシアネート化合
物が該組成物に含まれる水分と激しく反応して発泡する
一方、粘度が上昇して塗布作業が困難になることがあ
る。また、前記主剤に前記架橋剤を直接配合するタイプ
の水性高分子−イソシアネート系接着剤組成物は、時間
の経過とともに耐水性、耐熱性が著しく低下するので、
使用可能な時間(可使時間)が短いという問題がある。
は、イソシアネート系化合物またはイソシアネート系重
合物を疎水性有機溶剤に溶解したものを、ポリビニルア
ルコールを含む水溶液または水性エマルジョンに分散さ
せた耐水性接着剤が記載されている。前記公報記載の耐
水性接着剤によれば、イソシアネート系化合物またはイ
ソシアネート系重合物と水分との急激な反応を防止する
ことができるので、前記発泡、粘度上昇等の問題がな
い。
剤は前記疎水性有機溶剤が強い刺激臭を有するので、塗
布作業中に、あるいは該耐水性接着剤を用いて接着した
製品から放出される該疎水性有機溶剤により環境が汚染
され、シックハウス症候群、化学物質過敏症等の原因と
なる虞があるという不都合がある。
の問題を解決するために、特公昭51−28655号公
報には、カルボキシル基を含む重合体と、多価金属水酸
化物または多価金属酸化物と、エポキシ基を分子中に2
個以上含む水溶性化合物との混合物からなる接着剤組成
物が記載されている。前記公報記載の接着剤組成物によ
れば、ホルムアルデヒドを含まないので、シックハウス
症候群、化学物質過敏症等の原因となることがない。
物は、前記多価金属水酸化物を用いると強アルカリ性を
示すため、接着剤を用いて接着した木材がアルカリ汚染
のために変色したり、塗布作業中に該接着剤が皮膚に付
着するとカブレを起こすという不都合がある。
合を解消して、ホルマリンや有機溶剤による刺激臭、ア
ルカリ汚染による変色、カブレ、発泡、粘度上昇等の問
題がなく、しかも可使時間が長く、耐水性、耐熱性に優
れた木質用耐水接着剤組成物を提供することを目的とす
る。
めに、本発明の木質用耐水接着剤組成物の第1の態様
は、(A)酢酸ビニルモノマー100重量部とカルボキ
シル基含有モノマー0.1〜10重量部とを、カルボキ
シル基変性ポリビニルアルコールを保護コロイドとして
乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂エマルジョン系
接着剤100重量部と、(B)第3級アミノ窒素原子を
もつ4官能エポキシ化合物としての一般式(1)で表さ
れるN,N−ジグリシジルアミノ基含有化合物0.05
〜60重量部とからなることを特徴とする。
素数1〜12の分岐アルキレン基、フェニレン基、アル
キル基置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、
アルキレンジフェニレン基からなる群から選択される1
種の2価の基を示す) 本発明の第1の態様の接着剤組成物は、比較的安価であ
って、それ自体常態接着力、耐老化性に優れている酢酸
ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を主剤とし、該主剤に
架橋剤として前記第3級アミノ窒素原子をもつ4官能エ
ポキシ化合物を配合したものである。
酸ビニルモノマーとカルボキシル基含有モノマーとを、
カルボキシル基変性ポリビニルアルコールを保護コロイ
ドとして乳化共重合した前記酢酸ビニル樹脂エマルジョ
ン系接着剤を主剤とすることにより、耐水性と、耐温水
性、耐煮沸性等の耐熱性とに優れた接着性能を得ること
ができる。また、前記主剤に前記第3級アミノ窒素原子
をもつ4官能エポキシ化合物を配合することにより、ホ
ルムアルデヒドや有機溶剤を含まないので、シックハウ
ス症候群、化学物質過敏症等の原因となる虞がない。ま
た、前記配合はイソシアネート化合物を含まないので、
該イソシアネート化合物と水分との反応による発泡、粘
度上昇を防止することができる。また、前記配合は多価
金属水酸化物を含まないのでpHが上昇せず、アルカリ
汚染による変色、あるいは皮膚のカブレを起こすことを
防止することができる。
において、前記酢酸ビニルモノマー100重量部に対
し、前記カルボキシル基含有モノマーが0.1重量部未
満では十分な架橋密度が得られず、前記接着剤組成物と
したときに、十分な耐水性、耐熱性が得られない。ま
た、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、前記
酢酸ビニルモノマー100重量部に対し、前記カルボキ
シル基含有モノマーが10重量部を超えると安定なエマ
ルジョンを得ることが難しい。また、安定なエマルジョ
ンが得られたとしても重合度が低下し、前記接着剤組成
物としたときに、十分な接着性能が得られない。
て、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤100重
量部に対して、前記第3級アミノ窒素原子をもつ4官能
エポキシ化合物の配合量が0.05重量部未満では、該
接着剤組成物の硬化が不十分となり、耐水性、耐熱性、
耐久性、木材との密着性等において十分な接着性能を得
ることができない。また、前記酢酸ビニル樹脂エマルジ
ョン系接着剤100重量部に対して、前記第3級アミノ
窒素原子をもつ4官能エポキシ化合物の配合量が60重
量部を超えると、該接着剤組成物の粘度が著しく高くな
り塗布性が低下するため作業性に支障を来す上、耐水
性、耐熱性、耐久性、木材との密着性等において十分な
接着性能を得ることができない。また、該接着剤組成物
の価格が上昇する。
着剤は、前記第1の態様における主剤を、(a)前記酢
酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤と、(b)ブタジエ
ンまたはイソプレンから選択される共役ジエンと、該共
役ジエンと共重合可能なビニルモノマーと、該共役ジエ
ンとビニルモノマーとの合計量に対して0.1〜20重
量%のカルボキシル基含有モノマーとを共重合した変性
合成ゴムラテックスとからなる配合物であって、該配合
物の全量に対して該酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着
剤を5重量%以上100重量%未満の範囲で含み、該変
性合成ゴムラテックスを95重量%未満の範囲で含む配
合物としたものである。
記主剤に前記変性合成ゴムラテックスを前記範囲で含む
ことにより、さらに優れた耐熱性を得ることができる。
前記変性合成ゴムラテックスは、僅かでも前記主剤に含
まれていれば、前記接着剤組成物の耐熱性を向上させる
効果を得ることができる。しかし、前記変性合成ゴムラ
テックスは、前記主剤の全量に対して95重量%を超え
ると、該接着剤組成物の木材との密着性が著しく低下
し、十分な接着性能を得ることができなくなる。
記カルボキシル基含有モノマーが前記共役ジエンとビニ
ルモノマーとの合計量に対して0.1重量%未満では、
前記接着剤組成物において、十分な耐水性、耐熱性を得
ることができない。一方、前記カルボキシル基含有モノ
マーが前記共役ジエンとビニルモノマーとの合計量に対
して20重量%を超えると、ラテックスの重合時の安定
性が不良となり、良好なラテックスを得ることができな
い。前記重合時の安定性を良好にするためには、特殊な
装置、操作等を必要とし、価格の上昇が避けられない。
てさらに詳しく説明する。
は、(A)酢酸ビニルモノマー100重量部とカルボキ
シル基含有モノマー0.1〜10重量部とを、カルボキ
シル基変性ポリビニルアルコールを保護コロイドとして
乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂エマルジョン系
接着剤100重量部と、(B)第3級アミノ窒素原子を
もつ4官能エポキシ化合物としての一般式(1)で表さ
れるN,N−ジグリシジルアミノ基含有化合物0.05
〜60重量部とからなる。
素数1〜12の分岐アルキレン基、フェニレン基、アル
キル基置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、
アルキレンジフェニレン基からなる群から選択される1
種の2価の基を示す) 前記酢酸ビニルモノマーと乳化共重合するカルボキシル
基含有モノマーは、特に限定されるものではないが、ア
クリル酸、メタクリル酸、フタル酸、マレイン酸、イタ
コン酸等を好適に用いることができる。前記カルボキシ
ル基含有モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。
ル基含有モノマーとの乳化共重合に用いる前記保護コロ
イドは、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールであ
れば特に限定されるものではない。前記保護コロイドと
して、通常は、酢酸ビニルに代表されるビニルエステル
系単量体を、アクリル酸、メタクリル酸、フタル酸、マ
レイン酸、イタコン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸
(フタル酸、マレイン酸、イタコン酸は無水物であって
もよい)と共重合した後、ケン化したランダム共重合体
か、末端にチオール基を有するポリビニルアルコール系
重合体の存在下に前記エチレン性不飽和カルボン酸をラ
ジカル重合したブロック共重合体を好適に用いることが
できる。前記ビニルエステル系単量体として、酢酸ビニ
ルに代えて、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサ
チック酸ビニル、ビバリン酸ビニル等を用いてもよい。
ールの重合度は特に限定されるものではないが、前記保
護コロイドとして作用するために、50〜4000の範
囲にあることが好ましく、100〜3000の範囲にあ
ることが特に好ましい。
ールの前記カルボキシル基による変性量もまた特に限定
されるものではないが、前記保護コロイドとして作用す
るために、0.1〜50モル%の範囲とすることが好ま
しく、特に0.5〜10モル%の範囲とすることが好ま
しい。前記カルボキシル基による変性量が0.1モル%
未満では前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤にお
いて十分な架橋密度が得られず、前記接着剤組成物とし
たときに、十分な耐水性、耐熱性が得られない。また、
前記カルボキシル基による変性量が10モル%を超える
と、前記接着剤組成物としたときに粘度が上昇しやす
く、可使時間が短くなる。
アルコールは、前記保護コロイドとしての性能を損なわ
ない範囲で、共重合可能なエチレン性不飽和単量体と共
重合したものであってもよい。前記共重合可能なエチレ
ン性不飽和単量体として、エチレン、イソブチレン、ア
クリロニトリル、メタクロニトリル、アクリルアミド、
メタクリルアミド、トリメチル−(3−アクリルアミド
−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、エ
チルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、N−ビニ
ルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスル
ホン酸ナトリウム等を挙げることができる。
アルコールは、前記保護コロイドとしての性能を損なわ
ない範囲で、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等
のチオール化合物存在下で、酢酸ビニル等のビニルエス
テル系単量体をエチレン性不飽和カルボン酸と共重合
し、共重合体をケン化することによって得られる末端変
性物を用いることもできる。
ル基含有モノマーとの乳化共重合の際には、前記カルボ
キシル基変性ポリビニルアルコールと共に界面活性剤を
併用してもよい。前記界面活性剤の種類は、特に限定さ
れるものではないが、ノニオン系界面活性剤を用いるこ
とが好ましい。
ル基含有モノマーとの乳化共重合の際に用いられる重合
触媒は、特に限定されるものではないが、過酸化水素等
の過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過
硫酸塩、酒石酸、ギ酸、シュウ酸等の還元剤等を好適に
用いることができる。前記重合触媒は、単独で用いても
よく、2種類以上を併用してもよい。
ものではないが、前記酢酸ビニルモノマーと前記カルボ
キシル基含有モノマーとの合計量100重量部に対し
て、0.01〜2重量部の範囲で用いることが好まし
い。また、前記乳化共重合により得られる酢酸ビニル樹
脂エマルジョン系接着剤の樹脂分は、特に限定されるも
のではないが、35〜65重量%であることが好まし
い。
リシジルアミノ基含有化合物としては、N,N,N’,
N’−テトラグリシジルエチレンジアミン、N,N,
N’,N’−テトラグリシジルヘキサメチレンジアミ
ン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチ
ル)シクロヘキサン、1−(N,N−ジグリシジルアミ
ノメチル)−1,5,5−トリメチル−3−(N,N−
ジグリシジルアミノ)シクロヘキサン、N,N,N’,
N’−テトラグリシジル−1,4−フェニレンジアミ
ン、(N,N,N’,N’−テトラグリシジル)ジアミ
ノトルエン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−
1,3−キシレンジアミン、N,N,N’,N’−テト
ラグリシジル−4,4−ジアミノジフェニルメタン、そ
のハロゲン2置換体またはハロゲン4置換体、N,N,
N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノト
リフェニルメタン、ビス(N,N−ジグリシジルアミノ
フェノキシフェニル)スルホン、ビス(N,N−ジグリ
シジルアミノトリメチレン)−ノナ(ブチレングリコー
ル)、ビス(N,N−ジグリシジルアミノフェノール)
スルホン、4’−(N,N−ジグリシジルアミノ)ベン
ゼンスルホン酸の4’−(N,N−ジグリシジルアミ
ノ)フェニルエステル、ビス(N,N−ジグリシジルア
ミノトリメチレン)アルキレングリコール等を挙げるこ
とができる。これらのうちでも、N,N,N’,N’−
テトラグリシジル−1,3−キシレンジアミン、1,3
−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘ
キサン等を好適に用いることができる。
−ジグリシジルアミノ基含有化合物に代えて、N,N−
ジグリシジルアミノ−2,4−ビス(グリシジルオキ
シ)アニリンを用いてもよい。
成物は、前記第1の実施形態の前記酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョン系接着剤を単独で主剤としている形態に代え
て、(a)該酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤と、
(b)ブタジエンまたはイソプレンである共役ジエン
と、該共役ジエンと共重合可能なビニルモノマーと、該
共役ジエンとビニルモノマーとの合計量に対して0.1
〜20重量%のカルボキシル基含有モノマーとを共重合
した変性合成ゴムラテックスとからなる配合物であっ
て、該配合物の全量に対して該酢酸ビニル樹脂エマルジ
ョン系接着剤を5重量%以上100重量%未満の範囲で
含み、該変性合成ゴムラテックスを95重量%未満の範
囲で含む配合物を用いる。そして、第2の実施形態の接
着剤組成物は、該配合物100重量部と、前記第3級ア
ミノ窒素原子をもつ4官能エポキシ化合物としての一般
式(1)で表されるN,N−ジグリシジルアミノ基含有
化合物0.05〜60重量部とからなる。
樹脂エマルジョン系接着剤と、前記一般式(1)で表さ
れるN,N−ジグリシジルアミノ基含有化合物とは、第
1の実施形態で用いたものと全く同一のものを用いるこ
とができる。
としてのブタジエンまたはイソプレンから選択される共
役ジエンと、第2成分としての該共役ジエンと共重合可
能なビニルモノマーと、第3成分としてのカルボキシル
基含有モノマーとからなる三元共重合化合物であり、前
記第3成分によりカルボキシル基変性されている。
スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、クロロ
プレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、
酢酸ビニル、エチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
臭化ビニリデン、エチレンビニルエーテル等を挙げるこ
とができる。前記ビニルモノマーは、単独で用いてもよ
く、2種類以上を併用してもよい。
ーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
イタコン酸、イタコン酸モノエステル、フマール酸、フ
マール酸モノエステル、メサコン酸、メサコン酸モノエ
ステル等を挙げることができる。前記カルボキシル基含
有モノマーは、単独で用いてもよく、2種類以上を併用
してもよい。
シル基変性のために、前記共役ジエンとビニルモノマー
との合計量に対して0.1〜20重量%のカルボキシル
基含有モノマーを含み、さらに0.2〜10重量%のカ
ルボキシル基含有モノマーを含むことが好ましい。
応じて、他の水性ラテックス、水性エマルジョン樹脂を
配合してもよい。前記水性ラテックス、水性エマルジョ
ン樹脂としては、スチレン、ブタジエン、クロロプレ
ン、1,3−ヘキサンジエンイソプレン、イソブテン、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニ
ル、エチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニ
ル、臭化ビニリデン、エチルビニルエーテル、ブチルビ
ニルエーテルからなる群から選択される1種のラテック
スまたはエマルジョン樹脂を挙げることができる。前記
水性ラテックス、水性エマルジョン樹脂は、前記群から
選択される共重合可能な2種以上の樹脂からなる共重合
ラテックスまたはエマルジョン樹脂であってもよい。
前記目的を妨げない範囲で、有機溶剤、可塑剤、造膜
剤、体質顔料、充填剤、増量剤、顔料、染料、糊剤、増
粘剤、分散剤、乳化剤、湿潤剤、消泡剤、凍結防止剤、
防腐剤、防カビ剤、防錆剤等の各種添加剤を含んでいて
もよい。前記有機溶剤としては、トルエン、キシレン、
酢酸ブチル、カルビトール等を挙げることができる。ま
た、前記可塑剤としては、フタル酸エステル、ポリエチ
レングリコールモノフェニルエーテル等を挙げることが
できる。また、前記体質顔料または充填剤としては、ク
レー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、ケイ酸粉末、
木粉等を挙げることができる。また、前記増量剤として
は、小麦粉、コーンスターチ等を挙げることができる。
また、前記顔料としては、酸化チタン等の白色顔料また
は着色顔料を挙げることができる。また、前記糊剤また
は増粘剤としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシ
エチルセルローズ、メチルセルローズ、カルボキシメチ
ルセルローズ、澱粉、デキストリン等を挙げることがで
きる。また、前記凍結防止剤としては、エチレングリコ
ール等を挙げることができる。
単板積層材(LVL)、突き板化粧板、集成材、パーテ
ィクルボード等の木質繊維板、家具、建具、運動具等の
木工製品製造用の木材用接着剤として好適に用いること
ができ、合板用接着剤として特に好適に用いることがで
きる。
ール、紙、布、金属、ガラス、木毛板、プラスチック
板、無機板、セメント系無機板等を同一素材同士または
異種の素材と接着する場合にも適用することができる。
前記プラスチック板としては、塩化ビニル樹脂板、AB
S板、FRP板、スチレン樹脂板等を挙げることができ
る。また、前記無機板としては、ロックウール等の鉱物
質繊維板、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板等を挙げる
ことができ、セメント系無機板としては、石綿スレート
板、パルプセメント板、コンクリート板等を挙げること
ができる。
グ用組成物、塗料用組成物としても用いることができ
る。
管、温度計及び滴下漏斗を備えた反応容器に、純水56
6gと、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール(以
下、c−PVCと略記する)35gとを仕込み、撹拌し
ながら90℃で1時間加熱して、c−PVC水溶液を得
た。前記c−PVCは、重合度1700、ケン化度98
モル%であり、マレイン酸2モル%を含むランダム共重
合変性ビニルアルコールである。
溶液に、酢酸モノマー387gとアクリル酸8gとから
なる混合物の10重量%(酢酸モノマー38.7g、ア
クリル酸0.8g)と、過酸化水素2.9gと酒石酸1
gとからなる重合触媒の20重量%(過酸化水素0.5
8g、酒石酸0.2g)とを加えた後、70℃まで昇温
して初期重合を行わせた。次に、前記初期重合を行わせ
た反応溶液に、前記混合物の残部全量を3時間かけて連
続滴下すると同時に、前記重合触媒の残部全量を3.5
時間かけて連続滴下して乳化重合を行った。そして、前
記乳化重合後、80℃で1時間熟成し、カルボキシル基
変性ポリビニルアルコールを保護コロイドとして、カル
ボキシル基変性された酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接
着剤を合成した。前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接
着剤は、樹脂分43重量%、粘度22000mPa・s
/23℃であった。
ル樹脂エマルジョン系接着剤100重量部に、第3級ア
ミノ窒素原子を持つ4官能エポキシ化合物として、次式
(2)に示すN,N,N’,N’−テトラグリシジル−
m−キシレンジアミン(三菱ガス化学株式会社製、商品
名:TETRAD−X)1.5重量部を予め35℃に加
温して添加、撹拌して接着剤組成物を調製、製糊した。
7mm、1.7mm、0.7mmの厚さの単板をこの順
に重ね、接着面の両面に本実施例で得られた接着剤組成
物を330g/m2(両面)の塗布量で塗布し、20℃
で10分以内の閉鎖堆積、20℃で10kg/cm2の
冷圧下に20分、110℃で8kg/cm2の熱圧下に
60秒の条件で接着し、接着性能を評価するための試験
片とした。
経過後と、120分経過後との接着性能を評価した。前
記接着性能は、JIS K 6851に基づく接着剤の
木材引張せん断接着強さとして、常態強度、耐水強度、
耐温水強度、耐煮沸繰り返し強度について評価した。
0℃の条件で測定したものである。また、前記耐水強度
は、試験片を20℃の水中に3日間浸漬した後、引き上
げ、濡れたままの状態で、測定室内温度20℃の条件で
測定したものである。また、前記耐温水強度は、試験片
を60℃の水中に3時間浸漬した後、20℃の水中に冷
えるまで浸漬した後、引き上げ、濡れたままの状態で、
測定室内温度20℃の条件で測定したものである。ま
た、耐煮沸繰り返し強度は、試験片を沸騰水中に4時間
浸漬した後、引き上げて60℃の空気中で24時間乾燥
し、再び沸騰水中に4時間浸漬した後、20℃の水中に
冷えるまで浸漬した後、引き上げ、濡れたままの状態
で、測定室内温度20℃の条件で測定したものである。
製糊から120分経過後の評価結果を表2に示す。表中
の単位は接着強さ(kgf/cm2)である。また、こ
のとき木部において破断した面積の剪断面積に対する百
分率を木部破断率(%)として、カッコ内に示す。
管、温度計及び滴下漏斗を備えた反応容器に、純水49
8gと、実施例1で用いたものと同一のc−PVC35
gとを仕込み、撹拌しながら90℃で1時間加熱して、
c−PVC水溶液を得た。
溶液に、酢酸モノマー39.5gと、重合触媒としての
過硫酸カリウム0.08gとを加えた後、70℃まで昇
温して初期重合を行わせた。次に、前記初期重合を行わ
せた反応溶液に、酢酸モノマー355.5gと、重合触
媒としての1%過酸化カリウム溶液72gとを3時間か
けて連続滴下して乳化重合を行ったのち、80℃で1時
間熟成し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールを
保護コロイドとして、カルボキシル基変性されていない
酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を合成した。前記
酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、樹脂分43重
量%、粘度32000mPa・s/23℃であった。
ル樹脂エマルジョン系接着剤100重量部に、予め35
℃に加温した実施例1で用いたものと同一の第3級アミ
ノ窒素原子を持つ4官能エポキシ化合物1.5重量部を
添加、撹拌して接着剤組成物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後と、120分経過後との接着性能を評価した。製糊か
ら5分経過後の評価結果を表1に、120分経過後の評
価結果を表2に示す。
ン化度98モル%の未変性ポリビニルアルコール(株式
会社クラレ製、商品名:PVA117)を用いた以外
は、比較例1と全く同一にして、カルボキシル基変性さ
れた酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を合成した。
前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、樹脂分4
3重量%、粘度2000mPa・s/23℃であった。
樹脂エマルジョン系接着剤を用いた以外は、比較例1と
全く同一にして、接着剤組成物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後と、120分経過後との接着性能を評価した。製糊か
ら5分経過後の評価結果を表1に、120分経過後の評
価結果を表2に示す。
ン化度98モル%の未変性ポリビニルアルコール(株式
会社クラレ製、商品名:PVA117)を用いた以外
は、比較例1と全く同一にして、カルボキシル基変性さ
れていない酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を合成
した。前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、樹
脂分43重量%、粘度29000mPa・s/23℃で
あった。
樹脂エマルジョン系接着剤を用いた以外は、比較例1と
全く同一にして、接着剤組成物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後と、120分経過後との接着性能を評価した。製糊か
ら5分経過後の評価結果を表1に、120分経過後の評
価結果を表2に示す。
ルコール水溶液(株式会社クラレ製、商品名:PVA2
17)100重量部と、炭酸カルシウム(日東粉化工業
株式会社製、商品名:NS100)60重量部と、スチ
レン−ブタジエン共重合ラテックス(旭化成工業株式会
社製、商品名:DL−612)100重量部とを混合し
て主剤を調製した。
0重量部に、予め35℃に加温した架橋剤としてのポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアネート(住友バイエ
ル株式会社製、商品名:スミジュール44V−20)8
5重量部とフタル酸ジ−n−ブチル15重量部とを添
加、撹拌して接着剤組成物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後と、120分経過後との接着性能を評価した。製糊か
ら5分経過後の評価結果を表1に、120分経過後の評
価結果を表2に示す。
は、耐水性、耐熱性に優れた接着性能を備えており、該
接着性能は製糊から120分経過後にも劣化しておら
ず、長い可使時間を備えていることが明らかである。
性されていない酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を
用いる比較例1の接着剤組成物、カルボキシル基変性さ
れていないポリビニルアルコールを保護コロイドとして
乳化重合されていてカルボキシル基変性されている酢酸
ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を用いる比較例2の接
着剤組成物、カルボキシル基変性されていないポリビニ
ルアルコールを保護コロイドとして乳化重合されていて
カルボキシル基変性されていない酢酸ビニル樹脂エマル
ジョン系接着剤を用いる比較例3の接着剤組成物によれ
ば、耐水性、耐熱性において十分な接着性能が得られな
いことが明らかである。
用いる比較例4の接着剤組成物によれば、製糊から5分
経過後では耐水性、耐熱性に優れた接着性能を備えてい
るが、製糊から120分経過後には耐水性、耐熱性にお
ける接着性能が低下しており、可使時間が短いことが明
らかである。
ジョン系接着剤100重量部に、第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物3重量部を添加した以外
は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製
糊した次に、本実施例で得られた接着剤組成物につい
て、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過後の
接着性能を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、次式(3)で示さ
れる1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチ
ル)シクロヘキサン(三菱ガス化学株式会社製、商品
名:TETRAD−C)を用い、前記酢酸ビニル樹脂エ
マルジョン系接着剤100重量部に、該4官能エポキシ
化合物3重量部を添加した以外は、実施例1と全く同一
にして接着剤組成物を調製、製糊した。
例1と全く同一にして、製糊から5分経過後の接着性能
を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、ビスフェノールA
ジグリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂(旭電化工
業株式会社製、商品名:アデカレジンEP−4100)
を用い、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤10
0重量部に、該エポキシ樹脂3重量部を添加した以外
は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製
糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、次式(4)で示さ
れるポリグリシジルアミンタイプのエポキシ樹脂(東都
化成株式会社製、商品名:EPO TOHTO YH−
434)を用い、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接
着剤100重量部に、該エポキシ樹脂3重量部を添加し
た以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調
製、製糊した。
例1と全く同一にして、製糊から5分経過後の接着性能
を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、グリセリントリグ
リシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂(ナガセケムテ
ック株式会社製、商品名:デナコールEX−314)を
用い、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤100
重量部に、該エポキシ樹脂3重量部を添加した以外は、
実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製糊し
た。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、フェノールノボラ
ックグリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂(東都化
成株式会社製、商品名:EPO TOHTO YDPN
−638)を用い、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系
接着剤100重量部に、該エポキシ樹脂3重量部を添加
した以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を
調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表3に示す。
持つ4官能エポキシ化合物に代えて、ビスフェノールF
ジグリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂(東都化成
株式会社製、商品名:EPO TOHTO YDF−1
70)を用い、前記酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着
剤100重量部に、該エポキシ樹脂3重量部を添加した
以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調
製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表3に示す。
は、耐水性、耐熱性に優れた接着性能を備えていること
が明らかである。
で表される以外のエポキシ樹脂を用いる比較例5〜9の
接着剤組成物では、耐水性、耐熱性において、十分な接
着性能が得られないことが明らかである。
ジョン系接着剤100重量部に、第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物5重量部を添加した以外
は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製
糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表4に示す。尚、表4
には、実施例1,2の接着剤組成物に関する製糊から5
分経過後の接着性能の評価を再掲する。
ジョン系接着剤100重量部に、第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物0.5重量部を添加した以
外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、
製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表4に示す。
ジョン系接着剤100重量部に、第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物60重量部を添加した以外
は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製
糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。また、前記試験片上に、製糊
から5分経過後の本実施例で得られた接着剤組成物の塗
布量330g/m2(両面)を秤取り、ゴム付きハンド
ローラーで均一に塗布して塗布性を判定したところ、糸
引きも無く、塗布性は良好であった。結果を表4に示
す。
ルジョン系接着剤のみを用い、第3級アミノ窒素原子を
持つ4官能エポキシ化合物を全く用いなかった以外は、
実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製糊し
た。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表4に示す。
ルジョン系接着剤100重量部に、第3級アミノ窒素原
子を持つ4官能エポキシ化合物80重量部を添加した以
外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、
製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。また、前記試験片上に、製糊
から5分経過後の本比較例で得られた接着剤組成物の塗
布量330g/m2(両面)を秤取り、ゴム付きハンド
ローラーで均一に塗布して塗布性を判定したところ、粘
度が高く、糸引きも発生して、塗布性は不良であった。
結果を表4に示す。
組成物は、塗布性が良好であり、耐水性、耐熱性に優れ
た接着性能を備えていることが明らかである。
合物を全く含まない比較例10の接着剤組成物は、耐水
性、耐熱性において、十分な接着性能が得られないこと
が明らかである。また、前記各実施例に対して、4官能
エポキシ化合物の添加量が本発明の範囲を超えている比
較例11の接着剤組成物は、粘度が著しく高く、塗布す
る際に糸引きも発生して、塗布が困難である上、十分な
接着性能が得られないことが明らかである。
ル樹脂エマルジョン系接着剤に代えて、該酢酸ビニル樹
脂エマルジョン系接着剤80重量部と、カルボキシル基
変性したスチレン−ブタジエン合成ゴムラテックス(以
下、c−SBRと略記する)20重量部とからなる混合
物を用いた以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組
成物を調製、製糊した。前記c−SBRは、ブタジエン
43重量%と、スチレン52重量%と、アクリル酸5重
量%との三元共重合体であり、固形分は50重量%であ
る。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表5に示す。
ル樹脂エマルジョン系接着剤に代えて、該酢酸ビニル樹
脂エマルジョン系接着剤50重量部と、実施例7で用い
たものと同一のc−SBR50重量部とからなる混合物
を用いた以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成
物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表5に示す。
ル樹脂エマルジョン系接着剤に代えて、該酢酸ビニル樹
脂エマルジョン系接着剤20重量部と、実施例7で用い
たものと同一のc−SBR80重量部とからなる混合物
を用いた以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成
物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表5に示す。
ニル樹脂エマルジョン系接着剤に代えて、実施例6で用
いたものと同一のc−SBRを用い、該酢酸ビニル樹脂
エマルジョン系接着剤を全く用いなかった以外は、実施
例1と全く同一にして接着剤組成物を調製、製糊した。
酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を全く用いなかっ
たため、粘度が著しく低く、前記単板に塗布することが
できず、実施例1と同一の方法では接着性能を評価する
ことができなかった。結果を表5に示す。
カルボキシル基で変性していないスチレン−ブタジエン
合成ゴムラテックス(旭化成工業株式会社製、商品名:
DL612)を用いた以外は、実施例7と全く同一にし
て接着剤組成物を調製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。結果を表5に示す。
は、耐水性、耐熱性に優れ、特に耐煮沸繰り返し強度に
見られる耐熱性に優れた接着性能を備えていることが明
らかである。
て、比較例12の接着剤組成物は、粘度が著しく低く、
塗布すること自体が困難であり、接着剤として適してい
ないことが明らかである。また、カルボキシル基で変性
していないスチレン−ブタジエン合成ゴムラテックスを
用いる比較例13の接着剤組成物は、耐水性、耐熱性に
おいて十分な接着性能が得られないことが明らかであ
る。
ニル樹脂エマルジョン系接着剤に代えて、該酢酸ビニル
樹脂エマルジョン系接着剤50重量部と、実施例7で用
いたものと同一のc−SBR50重量部とからなる混合
物を用い、該混合物100重量部に、第3級アミノ窒素
原子を持つ4官能エポキシ化合物60重量部を添加した
以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調
製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。また、本実施例で得られた接
着剤組成物について、実施例6と全く同一にして塗布性
を判定したところ、糸引きも無く、塗布性は良好であっ
た。結果を表6に示す。
関する製糊から5分経過後の接着性能の評価を再掲す
る。
と同一の酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤とc−S
BRとからなる混合物100重量部に、第3級アミノ窒
素原子を持つ4官能エポキシ化合物80重量部を添加し
た以外は、実施例1と全く同一にして接着剤組成物を調
製、製糊した。
ついて、実施例1と全く同一にして、製糊から5分経過
後の接着性能を評価した。また、本比較例で得られた接
着剤組成物について、実施例6と全く同一にして塗布性
を判定したところ、粘度が高く、糸引きも発生して、塗
布性は不良であった。結果を表6に示す。
は、塗布性が良好であり、耐水性、耐熱性に優れた接着
性能を備えていることが明らかである。
合物の添加量が本発明の範囲を超えている比較例14の
接着剤組成物は、粘度が著しく高く、塗布する際に糸引
きも発生して、塗布が困難である上、十分な接着性能が
得られないことが明らかである。
を用い、実施例1と同一にして調製し、9cm×28c
mのサイズとした試験片を2枚合わせにし、該試験片の
両外側にそれぞれ5gの純水を均一に塗布した後、ビニ
ールにて包み、40℃、相対湿度90%の雰囲気に14
日間放置した。前記処理後、該処理を行った試験片と、
未処理の試験片との変色の差を肉眼にて判定した。結果
を表7に示す。
を用いた以外は、実施例11と全く同一にして処理し、
該処理を行った試験片と、未処理の試験片との変色の差
を肉眼にて判定した。結果を表7に示す。
水マレイン酸−マレインイミド(株式会社クラレ製、商
品名:イソバン304、モル比1:0.5:0.5)5
0重量部と、25%アンモニア水20重量部と、純水7
0重量部とを混合し、85〜90℃で2時間撹拌して溶
解した。次に、前記混合物を50℃以下に冷却し、重炭
酸カルシウム(日東粉化工業株式会社製、商品名:NS
100)140重量部、スチレン−ブタジエン合成ゴム
ラテックス(日本ゼオン株式会社製、商品名:Nipo
lLX430、樹脂分49重量%)140重量部、純水
60重量部を添加し、十分に撹拌して、主剤を調製し
た。
橋剤としてグリセリントリグリシジルエーテルタイプの
エポキシ樹脂(ナガセケムテック株式会社製、商品名:
デナコールEX−314)5重量部を添加、撹拌して、
接着剤組成物を調製、製糊した。
用いた以外は、実施例11と全く同一にして処理し、該
処理を行った試験片と、未処理の試験片との変色の差を
肉眼にて判定した。結果を表7に示す。
して調製した主剤100重量部に対して、架橋剤として
実施例で用いたものと全く同一の第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物1.5重量部を添加、撹拌
して、接着剤組成物を調製、製糊した。
用いた以外は、実施例11と全く同一にして処理し、該
処理を行った試験片と、未処理の試験片との変色の差を
肉眼にて判定した。結果を表7に示す。
水マレイン酸(株式会社クラレ製、商品名:イソバン0
6、モル比1:1)50重量部と、純水85重量部と、
苛性ソーダ20重量部とを混合し、85〜90℃で2時
間撹拌して溶解した。次に、前記混合物を50℃以下に
冷却し、消石灰70重量部、スチレン−ブタジエン合成
ゴムラテックス(日本ゼオン株式会社製、商品名:Ni
polLX430、樹脂分49重量%)150重量部、
純水60重量部を添加し、十分に撹拌して、主剤を調製
した。次に、前記主剤を用いた以外は、比較例15と全
く同一にして、接着剤組成物を調製、製糊した。
用いた以外は、実施例11と全く同一にして処理し、該
処理を行った試験片と、未処理の試験片との変色の差を
肉眼にて判定した。結果を表7に示す。
して調製した主剤100重量部に対して、架橋剤として
実施例で用いたものと全く同一の第3級アミノ窒素原子
を持つ4官能エポキシ化合物1.5重量部を添加、撹拌
して、接着剤組成物を調製、製糊した。
用いた以外は、実施例11と全く同一にして処理し、該
処理を行った試験片と、未処理の試験片との変色の差を
肉眼にて判定した。結果を表7に示す。
7)の接着剤組成物は、試験片に変色を生じないことが
明らかである。
接着剤組成物に対し、主剤に強アルカリ性となる材料を
含む比較例15〜18の接着剤組成物は、試験片にアル
カリ汚染による変色を生じることが明らかである。
Claims (2)
- 【請求項1】(A)酢酸ビニルモノマー100重量部と
カルボキシル基含有モノマー0.1〜10重量部とを、
カルボキシル基変性ポリビニルアルコールを保護コロイ
ドとして乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂エマル
ジョン系接着剤100重量部と、 (B)第3級アミノ窒素原子をもつ4官能エポキシ化合
物としての一般式(1)で表されるN,N−ジグリシジ
ルアミノ基含有化合物0.05〜60重量部とからなる
ことを特徴とする木質用耐水接着剤組成物。 【化1】 (式中、Dは、炭素数1〜12の直鎖アルキレン基、炭
素数1〜12の分岐アルキレン基、フェニレン基、アル
キル基置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、
アルキレンジフェニレン基からなる群から選択される1
種の2価の基を示す) - 【請求項2】(A)(a)酢酸ビニルモノマー100重
量部とカルボキシル基含有モノマー0.1〜10重量部
とを、カルボキシル基変性ポリビニルアルコールを保護
コロイドとして乳化共重合して得られる酢酸ビニル樹脂
エマルジョン系接着剤と、 (b)ブタジエンまたはイソプレンから選択される共役
ジエンと、該共役ジエンと共重合可能なビニルモノマー
と、該共役ジエンとビニルモノマーとの合計量に対して
0.1〜20重量%のカルボキシル基含有モノマーとを
共重合した変性合成ゴムラテックスとからなる配合物で
あって、 該配合物の全量に対して該酢酸ビニル樹脂エマルジョン
系接着剤を5重量%以上100重量%未満の範囲で含
み、該変性合成ゴムラテックスを95重量%未満の範囲
で含む配合物100重量部と、 (B)第3級アミノ窒素原子をもつ4官能エポキシ化合
物としての一般式(1)で表されるN,N−ジグリシジ
ルアミノ基含有化合物0.05〜60重量部とからなる
ことを特徴とする木質用耐水接着剤組成物。 【化2】 (式中、Dは、炭素数1〜12の直鎖アルキレン基、炭
素数1〜12の分岐アルキレン基、フェニレン基、アル
キル基置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、
アルキレンジフェニレン基からなる群から選択される1
種の2価の基を示す)
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