JP2005344029A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のホルムアルデヒドを含まない接着剤を用いて突板貼りを行い、化粧合板を製造した場合、尿素・メラミン系樹脂を用いた接着剤に比べて、寒熱クラックの悪化、紙間強度、突板のめすき不良、プレス解圧時のパンク現象等の接着性能が満足できるレベルには達していない。
【解決手段】ホルムアルデヒドを含まない接着剤組成物中に、卵を併用することにより、優れた接着性能を有し、突板用接着剤として適している。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ホルムアルデヒドを含有せず、かつ接着性能に優れた木材加工、建材用接着剤組成物を提供する。

数年前から、新築住宅における室内空間に放散される微量な化学成分、いわゆる揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）による、室内空気汚染が「シックハウス症候群」、「化学物質過敏症」の原因になっているとの指摘があり、大きな社会問題となっている。平成１５年３月末に改訂ＪＩＳ制定され、平成１５年７月１日から改正建築基準法が施行され、ホルムアルデヒド放散量の規制値がより厳しくなった。

従来、合板あるいはこの合板の表面に突板を接着した化粧合板は、その大部分が尿素樹脂、メラミン樹脂等のホルムアルデヒド系樹脂接着剤を用いて製造されており、これらの樹脂からのホルムアルデヒドの放散が問題となっている。したがって、ホルムアルデヒド放散量の少ない、あるいはホルムアルデヒドを含まない接着剤組成物への置き換えが検討されている。

例えば、化粧合板を製造するためのホルムアルデヒドを含有しない突板貼り用接着剤としては、（１）水性樹脂エマルジョン、および水溶性樹脂、および充填剤、および架橋剤からなる接着剤、（２）アセトアセチル化ポリビニルアルコール樹脂を保護コロイドとしてエマルジョン重合した酢酸ビニル樹脂エマルジョン、および充填剤からなる接着剤、（３）水性エマルジョンに、ポリビニルアルコール樹脂及びイソシアネート基を有する化合物、またはその重合物、および充填剤からなる接着剤、いわゆる水性ビニルウレタン接着剤等を用いている。

水性樹脂エマルジョンとしては、アクリル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン等の水性エマルジョン、ＳＢＲ、ＮＢＲ等の合成ゴムラテックスの単体、およびそれらの化合物が用いられている。

水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル系重合樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、イソブチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、ポリアクリルアミド系重合樹脂等が用いられている。

充填剤としては、通常、小麦粉、コーンスターチ、炭酸カルシウム等が用いられている。

架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、グリオキザール系架橋剤を用いている。

しかし、これらの接着剤で化粧合板の製造における突板接着を行った場合、従来のホルムアルデヒドを含有する接着剤に比べて、耐水性能、耐煮沸性能等は良好であるが、突板表面のクラックの悪化（寒熱繰返しＢ試験）、ラミネーター貼りの際の紙間強度の低下、突板のめすき不良、熱プレス解圧時のパンク現象等の接着性能が満足できるレベルではない。特開平１１−８０７００号公報には、ＳＢＲ樹脂エマルジョンや酢酸ビニル樹脂エマルジョンのような水性ラテックス類とアミノグリオキザール樹脂を配合してなるホルムアルデヒドの放散のない突板貼り用接着剤が提案されている。また、特開平１１−１３１０３２号公報には、アセトアセチル化ポリビニルアルコール樹脂を使用したポリ酢酸ビニル系エマルジョンと、合成ゴムラテックスからなる水性エマルジョン型タイプで、ホルムアルデヒドの放散がなく、かつ、使用可能な接着性能を有する接着剤組成物が紹介されている。しかし、これらのホルムアルデヒドを含有しない接着剤を用いて突板貼り接着を行った場合、含水率の高い突板を使用したとき、比重の大きい突板を使用したとき、台板の表面密度の大きい台板を使用したとき、合板以外の台板を使用したとき、等の接着条件が厳しい場合、熱圧プレスを解圧した際に、パンク現象が発生する。特に、気温の低い冬季にパンク現象が発生しやすい。また、寒熱繰返しＢ試験においても突板表面のクラックが、現行の尿素・メラミン系の接着剤に比べると、満足行く結果とはならなかった。この要因としては、ホルムアルデヒドを含む尿素・メラミン系樹脂は熱硬化性であり、これがパンク防止効果があるのに対し、熱可塑性の樹脂を主体に接着剤の調整を行っているためと考えられる。
特開平１１−８０７００号公報 特開平１１−１３１０３２号公報

解決しようとする問題点は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、耐水性能、耐煮沸性能はもちろん、従来のホルムアルデヒドを含有する接着剤を用いた場合と同等の接着性能及びパンクの起こらない接着剤を提供することを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、化粧合板の製造における突板接着用のホルムアルデヒドを含まない接着剤に、卵を併用することにより、尿素樹脂、メラミン樹脂等のホルムアルデヒドを放散させる樹脂を用いることなく、優れた接着性能が得られることを見出した。

従来のホルムアルデヒドを含まない接着剤に、卵を併用することにより、厳しい接着条件のもとでも、パンクが起こらず、優れた接着性能を得ることができる。このため、本発明は、接着剤組成物中にホルムアルデヒドを含有していないため、建材用の接着剤として有用であり、特に突板貼り用の接着剤として、化粧合板の製造に適している。また、合板を製造するための接着剤としても適している。

使用する卵としては、種々あるなかで、入手の容易性、コストの面を考慮した場合、鶏卵が適当である。

鶏卵としては、乾燥全卵、液状全卵、凍結全卵、乾燥卵白、液状卵白、凍結卵白が用いられる。保存性を考慮した場合、乾燥物を用いることが好ましい。使用量としては、接着剤組成物の固形分中の１〜２０％含まれることが好ましく、１％以下では接着性能の低下、及びパンク現象の発生がみられる。また、コスト面を考慮した場合、２０％以下で充分な接着性能が得られる。

水性樹脂エマルジョンとしては、アクリル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョンや、ＳＢＲ、ＮＢＲ等の合成ゴムラテックスの単体、およびそれらの化合物を用いることが好ましい。

充填剤としては、小麦粉、コーンスターチ、炭酸カルシウム等を用いることが好ましい。

水性樹脂エマルジョンをメインに接着剤配合物をつくる場合、粘性が低下する可能性があるため、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル系重合樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、イソブチレン−無水マレイン酸共重合樹脂、ポリアクリルアミド系重合樹脂等の水溶性樹脂を用いることが好ましい。

上記の配合した接着剤に架橋剤を併用することにより、更に接着性能が向上するため、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イソシアネート基を有する架橋剤、グリオキザール系架橋剤を用いることが好ましい。

以下に実施例、および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでない。

（実施例１）
アクリル樹脂系エマルジョン（リケンボンドＲＡ−５０５、三木理研工業株式会社製、固形分濃度４５重量％）１００重量部に対し、ポリビニルアルコール樹脂の１４重量％水溶液５重量部、小麦粉（中力粉）１８重量部、鶏卵の乾燥卵白１６重量部、水２０重量部を添加混合して接着剤組成物１を得た。

（実施例２）
リケンボンドＲＡ−５０５が１００重量部に対し、ポリビニルアルコール樹脂の１４重量％水溶液５重量部、小麦粉（中力粉）３３．２重量部、鶏卵の乾燥卵白０．８重量部、水２６重量部、エポキシ系架橋剤（リケンフィクサーＸＴ−９９、三木理研工業株式会社製）１重量部を添加混合して接着剤組成物２を得た。

（実施例３）
鶏卵の乾燥卵白の代わりに鶏卵の乾燥全卵を用いたこと以外は接着剤組成物２と
同様の接着剤組成物３を得た。

（実施例４）
ＲＡ−５０５の代わりにＳＢＲ樹脂系エマルジョン（リケンボンドＥ−０３−５６３、三木理研工業株式会社製、固形分濃度５０％）を用いたこと以外は接着剤組成物２と同様の接着剤組成物４を得た。

（実施例５）
ＲＡ−５０５の代わりに酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（リケンボンドＲＢＦ−１４７、三木理研工業株式会社製、固形分濃度４５％）を用いたこと以外は接着剤組成物２と同様の接着剤組成物５を得た。

（実施例６）
ＲＡ−５０５の代わりにエチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン（リケンボンドＲＥ−４、三木理研工業株式会社製、固形分濃度５５％）を用いたこと以外は接着剤組成物２と同様の接着剤組成物６を得た。

（比較例１）
従来の化粧合板を製造する際に用いるホルムアルデヒド系樹脂接着剤として、尿素・メラミン系樹脂（リケンレヂンＣＫ−１５１、三木理研工業株式会社製、固形分濃度５２％）１００重量部に対し、ＳＢＲ系合成ゴムラテックス（リケンボンドＲＥＸ−５、固形分濃度４７％）１４３重量部、小麦粉（中力粉）１１４重量部、塩化アンモニウム１重量部、水９２重量部を添加混合して、比較例としての接着剤組成物７を得た。

（比較例２）
リケンボンドＲＡ−５０５が１００重量部に対し、ポリビニルアルコール樹脂の１４重量％水溶液５重量部、小麦粉（中力粉）３４重量部、水３０重量部、リケンフィクサーＸＴ−９９を１重量部添加混合して、比較例としての接着剤組成物８を得た。

接着条件 接着剤組成物１〜８を用いて、以下の接着条件により突板貼り接着を行い、化粧合板を作成した。

基材 ；台板９ｍｍラワン合板
突板０．２５ｍｍホワイトオーク（物性評価用、含水率７０％）
０．２５ｍｍホワイトオーク（パンク評価用、含水率１１０％）
緩衝紙２５ｇ／ｍ２オーバーレイ紙
塗布量；台板／緩衝紙８ｇ／９００ｃｍ２ 緩衝紙／突板７ｇ／９００ｃｍ２
熱圧プレス；温度１１５℃×圧力０．６９ＭＰａ×プレス時間４０秒

接着性能評価 性能評価は、以下の試験を行った（いずれも未塗装）。

日本農林規格（ＪＡＳ）１類浸漬剥離試験；７５ｍｍ角の試験片を沸騰水中に４時間浸漬後、６０±３℃で２０時間乾燥する。更に沸騰水に４時間浸漬した後、６０±３℃で４時間乾燥する。乾燥後、接着層の剥離長さを測定し、１辺の長さ（７５ｍｍ）のうち、剥離長さが２５ｍｍ未満の場合は合格、剥離長さが２５ｍｍ以上の場合を不合格とする。尚、表３にて合格を〇、不合格を×で表した。

ＪＡＳ２類浸漬剥離試験；７５ｍｍ角の試験片を７０±３℃の温水に２時間浸漬後、６０±３℃で３時間乾燥する。乾燥後、接着層の剥離長さを測定し、１辺の長さ（７５ｍｍ）のうち、剥離長さが２５ｍｍ未満の場合は合格、剥離長さが２５ｍｍ以上の場合を不合格とする。尚、表３にて合格を〇、不合格を×で表した。

ＪＡＳ寒熱繰返しＢ試験；１５０ｍｍ角の試験片を８０±３℃の恒温器に２時間放置後、−２０±３℃の恒温器に２時間放置する。この工程を２回繰り返し、室温になるまで放置する。その後、突板表面に割れ、ふくれ、しわ、変色及び目やせ等が生じていないかどうか評価する。尚、表３にて合格を〇、不合格を×で表した。

紙間強度試験；試験片と平行に２５ｍｍ幅のナイフベラを突板に対して１０度の角度で緩衝紙の層間に１０ｍｍ切り込み、切り込んだ突板を持って、直角に引き剥がす。このとき、紙間の剥離と突板の材料破壊する場合があるので、これを目視判定し、紙間剥離が生じた場合は、その長さを測定する。結果は以下の３段階で表３に記した。
〇；紙間剥離の長さの平均値が１５ｍｍ未満の場合
△；紙間剥離の長さの平均値が１５ｍｍ以上３０ｍｍ未満の場合
×；紙間剥離の長さの平均値が３０ｍｍ以上の場合

プレス解圧時のパンク；上記プレス条件にて圧締し、解圧した瞬間のパンク発生の有無を、目視、比較する。パンクが発生しない場合は〇、パンクが発生した場合は×とし、表３に記した。

突板のめすき；化粧合板作成後、経時の突板のめすき状態を目視、比較した。めすきの見られないものは〇、めすきの見られるものは×とし、表３に記した。

ＪＡＳホルムアルデヒド放散量試験；１５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を１０枚作成し、ガラスデシケーター法にて測定した。このとき、突板貼りに使用した台板は、ホルムアルデヒドを含まない台板を用いた。

以上の接着性能評価の結果を、下記表３のとおりである。

表３からわかるように、接着剤組成物中に鶏卵を併用することにより、ホルムアルデヒドを放散することなく、優れた接着性能を示した。これは、鶏卵の使用量が多いほど良好となり、また、鶏卵の使用量が少なくなるにつれて、紙間強度の低下、プレス解圧時のパンク、突板のめすき等が悪化するが、エポキシ系架橋剤を併用することにより、これらの性能が向上する傾向となった。

水性樹脂エマルジョンをアクリル樹脂系エマルジョンでなく、ＳＢＲ樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル樹脂系エマルジョン等、他の水性樹脂エマルジョンに置き換えた場合でも、接着剤組成物中に鶏卵を併用すると、良好な接着性能が得られた。

また、実施例には記載していないが、ホルムアルデヒドを含有する尿素・メラミン樹脂系接着剤において、ホルムアルデヒド放散量を低減させるために、尿素・メラミン系樹脂の配合比率を下げた際に、接着条件の厳しい場合や、気温の低い冬季にパンクが発生しやすい。このような条件下でも、鶏卵を併用することによりパンクの発生を防止し、良好な接着性能を得られた。

なお、本発明においては、前記述の実施例に示すものに限らず、目的、用途に応じて本発明の範囲で、種々変更した実施例とすることができる。

Claims (3)

1. 卵を含有するホルムアルデヒドを含まない接着剤組成物。
2. 卵が鶏卵であることを特徴とする請求項１記載の接着剤組成物。
3. 鶏卵が卵白のみを使用したことを特徴とする請求項２記載の接着剤組成物。