JP2007231110A

JP2007231110A - 木材用水性接着剤組成物

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Publication number: JP2007231110A
Application number: JP2006053679A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Fujii; 一郎藤井; Hiroyasu Morinaga; 博泰森永; Seijiro Hayashi; 誠二郎林; Susumu Harashima; 進原島
Original assignee: OSHIKA KK; Oshika KK
Current assignee: OSHIKA KK; Oshika KK
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】生分解性を備え、木材に接着層を形成して優れた接着性能が得られる木材用接着剤組成物を提供する。
【解決手段】ポリ乳酸エマルジョンと、カルボキシル基を含有する水性高分子と、充填剤とからなる主剤と、該水性高分子のカルボキシル基と反応して硬化する硬化剤とを含む。主剤に対し、ポリ乳酸エマルジョンを５〜７０重量％の範囲で、水性高分子を固形分として０．２〜３０重量％の範囲で、充填剤を５〜５５重量％の範囲で含む。硬化剤は、主剤１００重量部に対して、２〜３０重量部の範囲で含まれる。ポリ乳酸エマルジョンは、ポリ乳酸を５〜７０重量％の範囲で含む。水性高分子は、カルボキシル基を含有する水溶性高分子、該水溶性高分子の水溶液、カルボキシル基変性水性ラテックス、カルボキシル基変性水性エマルジョンの少なくとも１種である。硬化剤は、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物の少なくとも１種である。
【選択図】なし

Description

本発明は、生分解性を備える木材用水性接着剤組成物に関するものである。

従来、木材用水性接着剤組成物として、ホルムアルデヒド系接着剤、酢酸ビニルエマルジョン接着剤、ＥＶＡエマルジョン接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン、水溶性樹脂系接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤が知られている。

一方、近年では環境の負荷を低減するために、生分解性接着剤が検討されており、例えば本出願人によりタンニンを含む接着剤が提案されている（特許文献１参照）。

また、前記生分解性高分子としてポリ乳酸が知られており、ポリ乳酸系エマルジョンも提案されている（特許文献２，３参照）。そこで、ポリ乳酸系エマルジョン自体を接着剤とすることが考えられる。ところが、ポリ乳酸系エマルジョン自体を接着剤としたのでは、木材に対する塗布性が低く、十分な接着力が得られないという問題がある。

前記問題を解決するために、ポリ乳酸と、水性高分子と、硬化剤とを含む接着剤が提案されており、該接着剤は紙、繊維質素材からなる織布または不織布に用いることができるとされている（特許文献４参照）。

しかしながら、紙、繊維質素材、木材等は、多孔質であって、表面にマクロまたはミクロの凹凸があるため、前記接着剤は紙、繊維質素材、木材等の内部に浸透して、接着層を形成することが難しく、十分な接着力が得られないという不都合がある。
特開２００４−２３１８１４号公報特開２００３−１１３２４７号公報特開２００４−２８５１４４号公報特開２００４−３３１８４７号公報

本発明は、かかる不都合を解消して、生分解性を備えると共に、被着体が木材であっても内部に浸透することなく接着層を形成して、優れた接着性能を得ることができる木材用接着剤組成物を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の木材用接着剤組成物は、ポリ乳酸エマルジョンと、カルボキシル基を含有する水性高分子と、充填剤とを含む主剤と、該水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応して硬化する硬化剤とを含むことを特徴とする。

本発明の木材用接着剤組成物は、木材を被着材とするものである。本発明の木材用接着剤組成物は、木材に塗布された後、他の木材を重ね合わせて放置すると、まず水分が蒸散し、ポリ乳酸、カルボキシル基を含有する水性高分子、充填剤、硬化剤により、皮膜状の接着層が形成される。このとき、本発明の木材用接着剤組成物によれば、前記充填剤が、ポリ乳酸、カルボキシル基を含有する水性高分子、充填剤、硬化剤を吸着して、木材表面のマクロまたはミクロの凹凸に侵入することにより、他の成分が該凹凸に侵入することを妨げ、確実に前記接着層を形成することができる。本発明の木材用接着剤組成物では、前記接着層が形成されると、次いで前記硬化剤が前記水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応することにより接着力が発現し、木材に対して優れた接着性能を得ることができる。

また、本発明の木材用接着剤組成物は、前記接着層に前記ポリ乳酸を含むので、自然界に放置されると該ポリ乳酸が微生物等の作用により分解される。従って、本発明の木材用接着剤組成物によれば、環境に対する負荷を軽減することができる。

本発明の木材用接着剤組成物において、前記ポリ乳酸エマルジョンは、前記主剤の全量に対して５〜７０重量％の範囲で含まれることが好ましい。前記ポリ乳酸エマルジョンの含有量が、前記主剤の全量に対して５重量％未満では十分な生分解性が得られないことがある。また、前記ポリ乳酸エマルジョンの含有量が、前記主剤の全量に対して７０重量％を超えると、相対的に前記カルボキシル基を含有する水性高分子の含有量が低減し、十分な接着性能が得られないことがある。

また、本発明の木材用接着剤組成物において、前記カルボキシル基を含有する水性高分子は、固形分として前記主剤の全量に対して０．２〜３０重量％の範囲で含まれることが好ましい。前記カルボキシル基を含有する水性高分子の固形分としての含有量が、前記主剤の全量に対して０．２重量％未満では十分な接着性能が得られないことがある。また、前記カルボキシル基を含有する水性高分子の固形分としての含有量が、前記主剤の全量に対して３０重量％を超えると、前記木材用接着剤組成物の粘度が上昇し、塗布性が低減することがある。

また、本発明の木材用接着剤組成物において、前記充填剤は、前記主剤の全量に対して５〜５５重量％の範囲で含まれることが好ましい。前記充填剤の含有量が、前記主剤の全量に対して５重量％未満では、他の成分が木材表面のマクロまたはミクロの凹凸に侵入することを妨げる効果が不十分となり、十分な接着性能が得られないことがある。また、前記充填剤の含有量が、前記主剤の全量に対して５５重量％を超えると前記木材用接着剤組成物の粘度が上昇し、塗布性が低減することがある。

また、本発明の木材用接着剤組成物において、前記硬化剤は、前記主剤１００重量部に対して、２〜３０重量部の範囲で含まれることが好ましい。前記硬化剤の含有量が、前記主剤１００重量部に対して２重量部未満では、前記接着層を硬化させる効果が不十分となり、十分な接着性能が得られないことがある。また、前記硬化剤の含有量が、前記主剤１００重量部に対して３０重量部を超えると、前記木材用接着剤組成物の粘度が上昇し、塗布性が低減することがある。

前記ポリ乳酸エマルジョンは、ポリ乳酸を５〜７０重量％の範囲で含むことが好ましい。前記ポリ乳酸の含有量が５重量％未満では、前記ポリ乳酸エマルジョンを前記木材用水性接着剤組成物に配合したときに、十分な生分解性を得ることができないことがある。また、前記ポリ乳酸の含有量が７０重量％を超えると凝集して沈殿することがあり、エマルジョンを形成することが難しくなる。

前記水性高分子は、カルボキシル基を含有する水溶性高分子、該水溶性高分子の水溶液、カルボキシル基を含有する水性ラテックス、カルボキシル基を含有する水性エマルジョンからなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。

また、前記硬化剤は、前記水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応して硬化するものであることが必要であり、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。

次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

本実施形態の木材用接着剤組成物は、ポリ乳酸エマルジョンと、カルボキシル基を含有する水性高分子と、充填剤とを含む主剤と、該水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応して硬化する硬化剤とを含む。前記主剤は、その全量に対して、ポリ乳酸エマルジョンを５〜７０重量％の範囲で、カルボキシル基を含有する水性高分子を固形分として０．２〜３０重量％の範囲で、充填剤を５〜５５重量％の範囲で含んでいる。また、前記硬化剤は、前記主剤１００重量部に対して、２〜３０重量部の範囲で含まれている。

前記ポリ乳酸エマルジョンは、ポリ乳酸を、高分子分散剤、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤等の分散剤を用いて水中に分散させたものであり、ポリ乳酸を５〜７０重量％の範囲で含むことが好ましく、１０〜５０重量％の範囲で含むことがさらに好ましい。

前記ポリ乳酸は、末端にカルボン酸基を有する樹脂であり、分子量や原料である乳酸の種類等に由来して、ガラス転移点や融点の異なる複数の種類がある。前記ポリ乳酸は、前記複数の種類のいずれかを１種単独で、または２種以上混合して用いることができる。また、前記ポリ乳酸は、未反応モノマー、オリゴマー、ポリマーの混合物であってもよい。

前記カルボキシル基を含有する水溶性高分子としては、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチル澱粉、エチレン性不飽和カルボン酸と水溶性であるエチレン性不飽和単量体との共重合体、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール等を挙げることができる。前記カルボキシル基を含有する水溶性高分子は、水に溶解してそれ自体の水溶液としてもよく、前記ポリ乳酸エマルジョン等に溶解して水溶液の状態としてもよい。

前記エチレン性不飽和カルボン酸と水溶性エチレン性不飽和単量体との共重合体において、前記エチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等を挙げることができる。また、前記水溶性エチレン性不飽和単量体としては、アクリルアミド、メタアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート等を挙げることができる。

前記カルボキシル基変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、酢酸ビニルに代表されるビニルエステル単量体をエチレン性不飽和カルボン酸またはその酸無水物等と共重合した後ケン化したランダム共重合体、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。また、前記カルボキシル基変性ポリビニルアルコールとしては、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の存在下、酢酸ビニル等のビニルエステル単量体をエチレン性不飽和カルボン酸と共重合した後、ケン化した末端変性共重合体を用いることもできる。

前記ビニルエステル単量体としては、前記酢酸ビニルの他、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挙げることができる。また、前記エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、アコニット酸またはそれらの酸無水物等を挙げることができる。

前記カルボキシル基変性ポリビニルアルコールは、例えば、重合度が１００〜６０００の範囲にあり、カルボキシル基による変性量が０．１〜１０モル％の範囲にあるものを好適に用いることができる。また、前記カルボキシル基変性ポリビニルアルコールは、通常、ケン化度が７０〜１００モル％の範囲のものを好適に用いることができる。

また、前記カルボキシル基変性ポリビニルアルコールは、本実施形態の木材用水性接着剤組成物の接着性能を損なわない範囲で、エチレン性不飽和単量体と共重合させたものを用いることもできる。前記エチレン性不飽和単量体としては、エチレン、イソブチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、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。

前記分子内にカルボキシル基を含有する水性エマルジョンまたは、前記分子内にカルボキシル基を含有するラテックスとしては、公知の重合体とカルボキシル基を有する不飽和単量体との共重合体の分散液を用いることができる。前記重合体として、具体的には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、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、スチレン、スチレン誘導体、ブタジエン、アクリロニトリル、クロロプレン、１，３−ヘキサジエン、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等からなる群から選択された少なくとも１種の不飽和単量体からなる重合体を挙げることができる。また、前記重合体と共重合するカルボキシル基を有する不飽和単量体としては、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、シトラコン酸、シトラコン酸モノエステル、メサコン酸、メサコン酸モノエステル等のエチレン性不飽和ジカルボン酸またはそのエステル、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸等のモノカルボン酸等からなる群から選択された少なくとも１種の不飽和単量体を挙げることができる。

また、前記分子内にカルボキシル基を含有する水性エマルジョンまたは、前記分子内にカルボキシル基を含有するラテックスは、本実施形態の木材用水性接着剤組成物の接着性能を損なわない範囲で、反応性基を備えた不飽和単量体と共重合させることもできる。前記反応性基を備えた不飽和単量体としては、具体的には、Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、グリシジル基、β−メチルグリシジル基、水酸基、アミノ基、酸無水物からなる群から選ばれた少なくとも１種の反応性基を備える不飽和単量体を挙げることができる。

尚、本実施形態の木材用水性接着剤組成物は、分子内にカルボキシル基を含有する水性高分子と、分子内にカルボキシル基を含有しない水性高分子とを混合して用いることができる。

前記充填剤としては、小麦粉、大豆粉、血粉、木粉、クルミ殻粉等の有機系充填剤、クレー、カオリン、ゼオライト、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、酸化アルミニウム等の無機系充填剤等を挙げることができる。前記充填剤は、そのいずれか１種を単独で、または２種以上混合して用いることができる。

前記主剤は、前記ポリ乳酸エマルジョン、前記水性高分子、前記充填剤の他、該充填剤の分散剤等を含んでいてもよい。前記充填剤の分散剤としては、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ等を挙げることができる。

前記硬化剤としては、前記水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応して硬化する化合物であることが必要であり、このような化合物として、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。

前記オキサゾリン化合物としては、例えば、２，２’−エチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２−ビニル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−２−オキサゾリンを含有する水性ラテックスまたは水性エマルジョン等を挙げることができる。

前記エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアネート型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、それらのハロゲン化物、水素添加物等を挙げることができる。また、前記エポキシ化合物として、エピハロヒドリンとポリアミン及びポリアミドとの混合物、第３級アミノ窒素原子を有する４官能エポキシ化合物であるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、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、そのハロゲン２置換体またはハロゲン４置換体、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が、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。

前記イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添トリメチルキシリレンジイソシアネート、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、４，４−ジベンジルジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートとの混合物、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネートと１，４−キシリレンジイソシアネートとの混合物等の芳香脂肪族ジイソシアネート等を挙げることができる。

さらに、前記イソシアネート化合物として、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート単量体から誘導されたダイマー、トリマー、ビューレット体、炭酸ガスとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート単量体とから得られる２，４，６−オキサジリジントリオン環を有するポリイソシアネート、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、へキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等の低分子量ポリオールとポリイソシアネートとの付加体、或いはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等とポリイソシアネートとの高分子ポリオール等との付加体等のＮＣＯ末端化合物及び、これらの２種以上の混合物を挙げることができる。

本実施形態の木材用水性接着剤組成物は、その接着性能、生分解性を損なわない範囲で、さらに高分子分散剤、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、ポリカルボン酸塩系の分散剤、ヘキサメタリン酸ソーダ等の分散剤、消泡剤、防腐剤、防火剤、防蟻剤、防カビ剤、防虫剤、整泡剤、起泡剤、防錆剤、湿潤剤、濡れ性改質剤等の添加剤を含んでいてもよい。

本実施形態の木材用水性接着剤組成物は、まず前記主剤を調製し、該主剤に前記硬化剤を添加することにより得ることができる。前記主剤は、前記ポリ乳酸エマルジョンに前記カルボキシル基を含有する水性高分子、前記充填剤を添加し、さらに所望により該充填剤の分散剤を添加して、混合することにより調製する。

前記硬化剤は、前記木材用水性接着剤組成物を被着材に塗布する直前に、前記主剤に添加、混合することが好ましい。前記硬化剤は、予め前記主剤に添加、混合しておいてもよいが、この場合には前記木材用水性接着剤組成物の保存安定性が低減することがある。

本発明の木材用水性接着剤組成物は、生分解性であるので環境を汚染する虞が無く、優れた耐水接着力を備え、加熱下、或いは高温多湿の環境下、長期に亘って耐水接着力を維持することができる。従って、本発明の木材用水性接着剤組成物は、合板、ＬＶＬ、突板、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、運動具その他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る。

また、本発明の木材水性接着剤組成物は、木材同士の他、木材と異種の素材とを接着する場合にも適用することができる。前記異種の素材としては、段ボール、紙、布、金属、陶磁器、ガラス、木毛板、プラスチック板（塩化ビニル樹脂板、ＡＢＳ板、ＦＲＰ板、スチレン樹脂板等）、無機板（アスベスト、ロックウール等の鉱物質繊維板等）、セメント系無機板（石綿スレート板、パルプセメント板、コンクリート板等）等を挙げることができる。

さらに、本発明の木材用水性接着剤組成物は、コーティング用、塗料用組成物としても用いることができる。

次に、本発明の実施例を示す。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）７０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース（第一工業製薬株式会社製、商品名：ファインガムＨＥ−６００）０．２重量部を加え溶解した。次に、前記ポリ乳酸エマルジョンとカルボキシメチルセルロースとの混合液に、さらに、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

次に、前記主剤１００重量部に、硬化剤のイソシアネート化合物として、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートと、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物（住化バイエルウレタン株式会社製、商品名：スミジュール４４Ｖ）１５重量部を添加、撹拌して、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、「ＪＩＳＫ６８０６」に基づいて、接着性能を試験した。

前記試験では、含水率６〜８％、比重０．７２〜０．７５の１０ｍｍ厚のカバ柾目挽板に対し、前記木材用水性接着剤組成物を２５０ｇ／ｍ^２塗布し、開放堆積時間２０℃にて１分以内、閉鎖堆積時間２０℃にて１０分以内、２０℃にて１．２Ｎ／ｍｍ^２の圧力で２４時間圧締した後、解圧し、２０℃にて７日間養生したものを試験片とした。そして、前記各試験片の圧縮せん断接着強さを、常態、耐温水、煮沸繰り返しの３通りの条件で、測定した。

試験結果を表１に示す。試験結果は、「ＪＩＳＫ６８０６」に定める試験機により試験片が破断するまでの最大荷重を測定し、実測した接着面積で除した接着強さ（Ｎ／ｃｍ^２）で示す。

「ＪＩＳＫ６８０６」に基づく接着性能試験において、「常態」とは試験片作成後、直ちに試験に供するもので、耐水性に関わらない接着力を示す。また、「耐温水」とは試験片を６０±３℃の温水中に３時間浸漬した後、室温の水中に冷めるまで浸し、濡れたままの状態で試験に供するもので、耐水性及び耐熱性の指標となるものである。また、「煮沸繰り返し」とは試験片を沸騰水中に４時間浸漬した後、６０±３℃の空気中で２０時間乾燥し、さらに沸騰水中に４時間浸漬してから、室温の水中に冷めるまで浸し、濡れたままの状態で試験に供するもので、耐久性の指標となるものである。

尚、表１中の参考例は「ＪＩＳＫ６８０６」に基づく、酢酸ビニルエマルジョン樹脂木材接着剤の１種に合格する接着強さである。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物の塗布性能を試験した。前記試験では、含水率６〜８％、比重０．７２〜０．７５の１０ｍｍ厚のカバ柾目挽板に対し、前記接着剤組成物を２５０ｇ／ｍ^２塗布して、目視で塗布された状態を観察し、塗布性能を評価した。前記塗布性能は、前記接着剤組成物が前記カバ柾目挽板に均一に塗布されている状態を○、均一に塗布されているが塗布層が薄い状態を△、均一に塗布されていない状態を×として評価した。試験結果を表１に併せて示す。

本実施例では、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース０．５重量部を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表１に示す。

本実施例では、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース０．８重量部を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース１．０重量部を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

表１から、主剤の全量に対し、分子内にカルボキシル基を含有する水性高分子としてのカルボキシメチルセルロースを固形分で０．２〜１．０重量％の範囲で含む実施例１〜４の木材用水性接着剤組成物によれば、参考例に比較して優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表１から、実施例１〜４の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に均一に塗布できる塗布性能を備えていることが明らかである。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）１０重量部に、水６０重量部を添加、混合して、ポリ乳酸を７．１重量％含有するポリ乳酸エマルジョンを調製した。

次に、本実施例で調製したポリ乳酸エマルジョンを用いた以外は、実施例３と全く同一にして得られた木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表２に示す。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）２０重量部に、水５０重量部を添加、混合して、ポリ乳酸を１４．３重量％含有するポリ乳酸エマルジョンを調製した。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）４０重量部に、水３０重量部を添加、混合して、ポリ乳酸を２８．６重量％含有するポリ乳酸エマルジョンを調製した。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）６０重量部に、水１０重量部を添加、混合して、ポリ乳酸を４２．８重量％含有するポリ乳酸エマルジョンを調製した。

表２から、ポリ乳酸を７．１〜４２．８重量％の範囲で含むポリ乳酸エマルジョンを用いる実施例５〜８の木材用水性接着剤組成物によれば、優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表２から、実施例５〜８の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に対し優れた塗布性能を備えていることが明らかである。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）６５重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子水溶液としてカルボキシル基変性ポリビニルアルコール（株式会社クラレ製、商品名：ＫＬ−３１８）を１５重量％水溶液としたもの５重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表３に示す。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを６０重量部、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール１５重量％水溶液を１０重量部とした以外は、実施例９と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを５０重量部、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール１５重量％水溶液を２０重量部とした以外は、実施例９と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを４０重量部、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール１５重量％水溶液を３０重量部とした以外は、実施例９と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを３０重量部、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール１５重量％水溶液を４０重量部とした以外は、実施例９と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）３０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子水溶液としてカルボキシル基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学株式会社製、商品名：ゴーセノールＴ−３３０）を３０重量％水溶液としたもの４０重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを２０重量部、ポリビニルアルコール３０重量％水溶液を５０重量部とした以外は、実施例１４と全く同一にして得られた木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを１０重量部、ポリビニルアルコール３０重量％水溶液を６０重量部とした以外は、実施例１４と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを５重量部、ポリビニルアルコール３０重量％水溶液を６５重量部とした以外は、実施例１４と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、ポリ乳酸エマルジョンを１重量部、ポリビニルアルコール３０重量％水溶液を６９重量部とした以外は、実施例１４と全く同一にして木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

表３から、主剤の全量に対し、分子内にカルボキシル基を含有する水性高分子水溶液としてのカルボキシル基変性ポリビニルアルコール水溶液を、その固形分で０．７５〜２０．７重量％の範囲で含む実施例９〜１８の木材用水性接着剤組成物によれば、優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表３から、実施例９〜１８の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に対し優れた塗布性能を備えていることが明らかである。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）４０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水性エマルジョンとして固形分５０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）をカルボキシル基で変性したエマルジョン（住友化学工業株式会社製、商品名：スミカフレックス４５６ＨＱ）３０重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表４に示す。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）４５重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水性ラテックスとして固形分５０重量％のスチレン−ブタジエン共重合体をカルボキシル酸で変性したラテックス（日本エイアンドエル株式会社製、商品名：ＳＲ−１０３）１５重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

表４から、水性高分子として分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子に代えて、分子内にカルボキシル基を含有する水性エマルジョン（実施例１９）または分子内にカルボキシル基を含有する水性ラテックス（実施例２０）を用いた木材用水性接着剤組成物によっても、優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表４から、実施例１９，２０の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に対し優れた塗布性能を備えていることが明らかである。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）４０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子水溶液としてカルボキシル基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学株式会社製、商品名：ゴーセノールＴ−３３０）を１５重量％水溶液としたもの３０重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

次に、前記主剤１００重量部に、硬化剤として、ポリアミドとエピクロルヒドリンとの混合物（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名：ＷＳ４０２０）５重量部を添加、撹拌して、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表５に示す。

本実施例では、前記主剤１００重量部に、前記硬化剤１０重量部を用いた以外は、実施例２１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、前記主剤１００重量部に、前記硬化剤１５重量部を用いた以外は、実施例２１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、前記主剤１００重量部に、前記硬化剤２０重量部を用いた以外は、実施例２１と全く同一にして、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

表５から、主剤１００重量部に対し、硬化剤として前記ポリアミドとエピクロルヒドリンとの混合物を、５〜２０重量部の範囲で含む実施例２１〜２４の木材用水性接着剤組成物によれば、優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表５から、実施例２１〜２４の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に対し優れた塗布性能を備えていることが明らかである。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）７０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース（第一工業製薬株式会社製、商品名：ファインガムＨＥ−６００）０．３５重量部を加え溶解した。次に、前記ポリ乳酸エマルジョンとカルボキシメチルセルロースとの混合液に、さらに、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

次に、前記主剤１００重量部に、硬化剤として、オキサゾリン化合物含有エマルジョン（株式会社日本触媒製、商品名：エポクロスＫ−２０１０Ｅ）２０重量部を添加、撹拌して、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

次に、本実施例で得られた木材用水性接着剤組成物について、実施例１と全く同一にして、接着性能と塗布性能とを試験した。結果を表６に示す。

次に、前記主剤１００重量部に、硬化剤として、第３級アミノ窒素原子を有する４官能エポキシ化合物である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）２０重量部を添加、撹拌して、木材用水性接着剤組成物を調製、製糊した。

本実施例では、まず、ポリ乳酸を５０重量％含有するポリ乳酸エマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：プラセマＬ１１０）７０重量部に、分子内にカルボキシル基を含有するカルボキシル基変性水溶性高分子水溶液としてポリビニルアルコール（日本合成化学株式会社製、商品名：ゴーセノールＴ−３３０）を１５重量％水溶液としたもの３０重量部、充填剤として炭酸カルシウム（東洋ファインケミカル株式会社製、商品名：ホワイトンＰ−３０）３０重量部、該充填剤の分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダ０．５重量部を添加、混合して主剤を調製した。

表６から、硬化剤として、オキサゾリン化合物含有エマルジョン（実施例２５，２６）または第３級アミノ窒素原子を有する４官能エポキシ化合物（実施例２７，２８）を用いた木材用水性接着剤組成物によっても、優れた接着性能を得ることができることが明らかである。また、表６から、実施例２５〜２８の木材用水性接着剤組成物は、前記カバ柾目挽板に対し優れた塗布性能を備えていることが明らかである。

Claims

ポリ乳酸エマルジョンと、カルボキシル基を含有する水性高分子と、充填剤とを含む主剤と、
該水性高分子に含まれるカルボキシル基と反応して硬化する硬化剤とを含むことを特徴とする木材用水性接着剤組成物。
前記ポリ乳酸エマルジョンは、前記主剤の全量に対して５〜７０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載の木材用水性接着剤組成物。
前記水性高分子は、固形分として前記主剤の全量に対して０．２〜３０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１または請求項２記載の木材用水性接着剤組成物。
前記充填剤は、前記主剤の全量に対して５〜５５重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の木材用水性接着剤組成物。
前記硬化剤は、前記主剤１００重量部に対して、２〜３０重量部の範囲で含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の木材用水性接着剤組成物。
前記ポリ乳酸エマルジョンは、ポリ乳酸を５〜７０重量％の範囲で含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の木材用水性接着剤組成物。
前記水性高分子は、分子内にカルボキシル基を含有する水溶性高分子、該水溶性高分子の水溶液、分子内にカルボキシル基を含有する水性ラテックス、分子内にカルボキシル基を含有する水性エマルジョンからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の木材用水性接着剤組成物。
前記硬化剤は、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の木材用水性接着剤組成物。