JP2020084058A - Aqueous adhesive - Google Patents

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Abstract

To provide an aqueous adhesive without formaldehyde which can improve dynamic characteristics such as strength and modulus of elasticity of a molding material in comparison with phenol resin composition containing formaldehyde, and to provide the molding material provided by using the aqueous adhesive.SOLUTION: (A) An aqueous adhesive contains caramel. The aqueous adhesive is useful for effective production of molding materials, and can improve dynamic characteristics of the molding material more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水系接着剤、及びその水系接着用を用いて製造される成形体に関する。 The present invention relates to a water-based adhesive and a molded product produced by using the water-based adhesive.

従来、グラスウール、ロックウール及びセラミックファイバー等の無機繊維を用いた断熱材、防音材及び木材ボード製品等の成形体の製造に用いられる組成物として、機械的強度等の性能に優れ、低コストであることからフェノール樹脂組成物が利用されている。 Conventionally, as a composition used in the production of a molded product such as a heat insulating material, a soundproofing material and a wood board product using an inorganic fiber such as glass wool, rock wool and ceramic fiber, it is excellent in performance such as mechanical strength and is low in cost. Therefore, a phenol resin composition is used.

無機繊維を用いた成形体を製造する際、無機繊維に組成物を付着させ、目的とする成形体の形状に、組成物が付着した無機繊維を成形した後、加熱により組成物を硬化させて、目的の成形体を得る。 When producing a molded body using inorganic fibers, the composition is attached to the inorganic fibers, the shape of the desired molded body, after molding the inorganic fibers with the composition adhered, by curing the composition by heating. , To obtain the desired molded body.

従来、組成物として、ホルムアルデヒドを含むフェノール樹脂組成物が広く用いられていたが、近年、環境基準が厳しくなり、ホルムアルデヒドを使用しない組成物が望まれている。 Conventionally, a phenol resin composition containing formaldehyde has been widely used as a composition, but in recent years, environmental standards have become strict, and a composition free of formaldehyde has been desired.

特許文献1〜3には、ホルムアルデヒドを使用しない組成物として、糖類を主成分とし、ポリカルボン酸のアンモニウム塩又は無機酸アンモニウム塩等を配合した組成物が開示されている。 Patent Documents 1 to 3 disclose, as a composition containing no formaldehyde, a composition containing a saccharide as a main component and an ammonium salt of polycarboxylic acid or an inorganic acid ammonium salt.

特許文献1は、少なくとも1種の非還元糖、少なくとも1種の無機酸アンモニウム塩と添加剤、および水から成る、鉱物繊維用のホルムアルデヒドを含まないサイズ剤組成物を開示する(特許文献1請求項1等参照)。 Patent Document 1 discloses a formaldehyde-free sizing composition for mineral fibers, which comprises at least one non-reducing sugar, at least one inorganic acid ammonium salt and an additive, and water (Patent Document 1 Claims). (See item 1 etc.).

特許文献2は、ファイバーマット上に、ホルムアルデヒドを含まない水性バインダー溶液を吹き付ける工程を含む断熱又は防音繊維ガラス製品を作製する方法を開示し、水性バインダー溶液は、メイラード反応物を含み、メイラード反応物は、(i)ポリカルボン酸のアンモニウム塩等からなるアミン反応物及び(ii)1つ以上の還元糖を有する1つ以上の炭水化物反応物等から選択される(引用文献2請求項1〜5等参照)。 Patent Document 2 discloses a method for producing a heat insulating or soundproof fiberglass product including a step of spraying an aqueous binder solution containing no formaldehyde on a fiber mat, wherein the aqueous binder solution contains a Maillard reaction product and a Maillard reaction product. Are selected from (i) amine reactants such as ammonium salts of polycarboxylic acids and (ii) one or more carbohydrate reactants having one or more reducing sugars. Etc.).

特許文献3は、非還元糖と、不飽和モノカルボン酸塩と、無機酸アンモニウム塩とを含むバインダー組成物を開示する(特許文献3請求項1等参照)。特許文献3は、このバインダー組成物を無機繊維に付着させ、無機繊維を集積して集積体を得、集積体を所望の成形体に対応する所定の形状に成形し、バインダー組成物を加熱硬化させ、その後、バインダー組成物を冷却して、成形体を得ることを開示する(特許文献3請求項10、[0057]〜[0067]等参照)。 Patent Document 3 discloses a binder composition containing a non-reducing sugar, an unsaturated monocarboxylic acid salt, and an inorganic acid ammonium salt (see Patent Document 3, Claim 1). In Patent Document 3, the binder composition is attached to inorganic fibers, the inorganic fibers are accumulated to obtain an aggregate, the aggregate is molded into a predetermined shape corresponding to a desired molded body, and the binder composition is heat-cured. Then, it is disclosed that the binder composition is cooled to obtain a molded article (see Patent Document 3, claim 10, [0057] to [0067], etc.).

特許第5931901号公報Japanese Patent No. 593901 特許第5628889号公報Japanese Patent No. 5628888 特許第6062099号公報Japanese Patent No. 6062099

従来のホルムアルデヒドを使用しない組成物を、成形体の製造に用いた場合、ホルムアルデヒドを含むフェノール樹脂組成物と比べ、熱硬化後の強度や弾性率が劣ることがあった。 When a conventional composition containing no formaldehyde was used for the production of a molded product, the strength and elastic modulus after thermosetting were sometimes inferior to those of a phenol resin composition containing formaldehyde.

特許文献1〜3の組成物は、ホルムアルデヒドを含まないので環境面では好ましいが、無機繊維成形材や木質成形材の力学的特性(例えば引張弾性率及び引張強度)を十分に向上させることが難しい。
さらに、特許文献1〜3の組成物は、硬化速度が遅いので成形材の生産効率を低下させることがある。さらに、製造された成形材は、空気中の水分を吸収し易くなることがあり、成形材の耐水性も低くなる。
The compositions of Patent Documents 1 to 3 are preferable in terms of environment because they do not contain formaldehyde, but it is difficult to sufficiently improve the mechanical properties (for example, tensile elastic modulus and tensile strength) of the inorganic fiber molding material and the wood molding material. ..
Furthermore, the compositions of Patent Documents 1 to 3 have a low curing rate, and thus may reduce the production efficiency of the molding material. Further, the produced molding material may easily absorb moisture in the air, and the water resistance of the molding material also becomes low.

本発明は、このような事情を鑑みなされたものであり、ホルムアルデヒドを含むフェノール樹脂組成物と比較しても、成形材の強度及び弾性率等の力学的特性の向上に寄与できる、ホルムアルデヒドを含まない水系接着剤、及びその水系接着剤を用いて得られる成形材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and contains formaldehyde, which can contribute to improvement of mechanical properties such as strength and elastic modulus of a molding material, even when compared with a phenol resin composition containing formaldehyde. An object of the present invention is to provide a non-aqueous adhesive and a molding material obtained by using the aqueous adhesive.

本研究者らは、鋭意研究を続けた結果、カラメル状に変性した糖類を含む水系接着剤は、硬化速度が速くなり、成形材の効率的な製造に有用であり、成形材の力学的特性をより向上させるだけでなく、耐水性についてもより高いレベルまで向上させることを見いだした。 As a result of continued intensive research, the present inventors have found that a water-based adhesive containing a caramel-modified saccharide has a high curing rate, is useful for efficient production of molding materials, and has mechanical properties of molding materials. It was found that not only the water resistance but also the water resistance can be improved to a higher level.

本発明の態様を以下に記載する。
本発明の一の要旨において、(A)カラメルを含む水系接着剤を提供する。
本発明の一の態様において、(A)カラメルは、(a)糖類の化学構造が(b)ラジカル開始剤によって変化した生成物を含む、上述の水系接着剤を提供する。
本発明の他の態様において、無機酸塩及び有機酸塩から選ばれる少なくとも1種の(B)硬化触媒を含む、上述の水系接着剤を提供する。
本発明の更なる態様において、(B)硬化触媒がアンモニウム塩を含む、上述の水系接着剤を提供する。
本発明の好ましい態様において、更に、(C)多価アルコールを含む、上述の水系接着剤を提供する。
本発明の他の要旨において、上述の水系接着剤の硬化物を有する、成形材を提供する。
Aspects of the invention are described below.
In one aspect of the present invention, an aqueous adhesive containing (A) caramel is provided.
In one embodiment of the present invention, (A) caramel provides the above-mentioned water-based adhesive containing (a) a product in which the chemical structure of a saccharide is changed by (b) a radical initiator.
In another aspect of the present invention, there is provided the above-mentioned water-based adhesive containing at least one (B) curing catalyst selected from an inorganic acid salt and an organic acid salt.
In a further aspect of the present invention, there is provided the water-based adhesive as described above, wherein (B) the curing catalyst comprises an ammonium salt.
In a preferred embodiment of the present invention, there is further provided the above water-based adhesive containing (C) a polyhydric alcohol.
In another aspect of the present invention, a molding material having a cured product of the above water-based adhesive is provided.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(A)カラメルを含むので、硬化速度が速くなり、塗布又は散布された材料の効率良い生産に貢献することができる。
(A)カラメルは、(a)糖類の化学構造が(b)ラジカル開始剤によって変化した生成物を含むので、硬化速度をより高いレベルで向上せることができる。
本発明の実施形態の水系接着剤は、その硬化物を含む成形材の性質を考慮すると、様々な成形材を製造するために有用であるが、無機繊維を含む成形材及び木質材料を含む成形材の製造に最適である。
Since the water-based adhesive of the embodiment of the present invention contains (A) caramel, it has a high curing rate and can contribute to efficient production of the coated or sprinkled material.
Since (A) caramel contains a product in which the chemical structure of (a) sugar is changed by (b) radical initiator, the curing rate can be improved at a higher level.
The water-based adhesive of the embodiment of the present invention is useful for producing various molding materials in consideration of the properties of the molding material containing the cured product thereof, but moldings containing a molding material containing an inorganic fiber and a wood material. Most suitable for manufacturing wood.

本発明の実施形態の水系接着剤に含まれる(A−8)カラメルのトータルイオンクロマトグラムを示す。The total ion chromatogram of the (A-8) caramel contained in the water-based adhesive agent of embodiment of this invention is shown. (A−8)カラメルのクロマトグラムの一部分(ピーク1〜3)を示す拡大図である。(A-8) It is an enlarged view showing a part (peaks 1 to 3) of a caramel chromatogram. (A−8)カラメルのクロマトグラムの一部分(ピーク4〜6)を示す拡大図である。(A-8) It is an enlarged view which shows a part (peak 4-6) of the chromatogram of caramel. (A−8)カラメルのクロマトグラムの一部分(ピーク7〜10)を示す拡大図である。(A-8) It is an enlarged view which shows a part (peak 7-10) of the chromatogram of caramel. クロマトグラムのマススペクトルから同定された(A−8)カラメルの化学構造を示す。The chemical structure of (A-8) caramel identified from the mass spectrum of a chromatogram is shown. クロマトグラムのマススペクトルから同定された(A−8)カラメルの化学構造(続き)を示す。The chemical structure (continuation) of the (A-8) caramel identified from the mass spectrum of a chromatogram is shown.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(A)カラメルを含む。 The water-based adhesive of the embodiment of the present invention contains (A) caramel.

本明細書において、カラメルとは、一般に糖類を加熱等して(例えば、約70〜約200℃、約80℃〜約200℃、又は約90℃〜約200℃に)得られる褐色の生成物であり、糖類の分解物、酸化物、縮合物、重合物等を含む。
「カラメル化」は、糖類が他成分(例えば、タンパク質やアミノ酸のアミノ基等)と反応することなく、糖類のみが熱等によって分解、酸化、結合等する反応をいう。
これに対し「メイラード反応」とは、糖類と、タンパク質やアミノ酸とが加熱されることによって、糖類とたんぱく質等とが結合し、褐色生成物を生じさせる反応をいう。
すなわち、カラメルは、メイラード反応で得られる褐色生成物と異なる物質である。
In the present specification, caramel is generally a brown product obtained by heating sugars (for example, at about 70 to about 200°C, about 80°C to about 200°C, or about 90°C to about 200°C). And includes decomposed products of sugars, oxides, condensates, polymers and the like.
“Caramelization” refers to a reaction in which saccharides are decomposed, oxidized, bound, etc. by heat or the like, without the saccharides reacting with other components (eg, amino groups of proteins and amino acids).
On the other hand, the "Maillard reaction" refers to a reaction in which a saccharide and a protein or amino acid are heated to combine the saccharide with a protein or the like to form a brown product.
That is, caramel is a substance different from the brown product obtained in the Maillard reaction.

本発明において、(A)カラメルは、(a)糖類が(b)ラジカル開始剤の存在下で、加熱すること(例えば、約70〜約200℃、約80℃〜約200℃、又は約90℃〜約200℃)によって変性した糖類(変性糖)を有することが好ましい。変性糖は、糖類が他成分(例えば、アミノ酸及びタンパク質等)と反応したものではなく、(a)糖類の環状アセタール構造が(b)ラジカル開始剤によって変化したと推察され、カラメルに該当する。
変性糖は、例えば、カルボキシル基及びフラン環等の化学構造を有し、(A)カラメルは、変性糖が有するそれらの化学構造を含むことが好ましい。
In the present invention, (A) caramel is prepared by heating (a) sugar in the presence of (b) radical initiator (for example, about 70 to about 200°C, about 80°C to about 200°C, or about 90°C). It is preferable to have a saccharide (modified sugar) denatured by (°C to about 200°C). The modified sugar corresponds to caramel because it is presumed that the sugar does not react with other components (for example, amino acids and proteins), but the cyclic acetal structure of the sugar (a) is changed by the radical initiator (b).
The modified sugar has, for example, a chemical structure such as a carboxyl group and a furan ring, and (A) caramel preferably contains the chemical structure of the modified sugar.

一般的に、(a)糖類は、ヒドロキシ基とカルボニル基(アルデヒドまたはケトン)をもつ直鎖(open chain) 構造と、自己のヒドロキシ基を巻き込んで環状アセタール(ないしはケタール)の環構造の二つの構造をとることができる。(A)カラメルは、(a)糖類の環状アセタール構造が、熱の代わりに、又は熱とともに、(b)ラジカル開始剤によって酸化し、カルボキシル基やフラン構造が生成し、さらに分解及び/又は高分子量化した化合物を含むと推察される。 In general, (a) saccharide has two structures, an open chain structure having a hydroxy group and a carbonyl group (aldehyde or ketone), and a cyclic acetal (or ketal) ring structure involving the self hydroxy group. It can have a structure. In (A) caramel, (a) a cyclic acetal structure of a saccharide is oxidized by a radical initiator (b) instead of or together with heat to generate a carboxyl group or a furan structure, and further decomposed and/or increased. It is presumed to include a compound having a molecular weight.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(A)カラメルがカルボキシル基やフラン構造を含むことによって、硬化速度が高まり、成形材の引張強度及び引張弾性率等の力学的特性を向上させることができる。 In the water-based adhesive according to the embodiment of the present invention, the (A) caramel contains a carboxyl group or a furan structure, so that the curing rate is increased and mechanical properties such as tensile strength and tensile elastic modulus of the molding material are improved. it can.

本明細書において、「(a)糖類」とは、一般に糖類と呼ばれ、本発明が目的とする水系接着剤を得られる限り特に制限されることはない。(a)糖類は、例えば、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、多糖類、及びその他オリゴ糖を含む。 In the present specification, the “(a) saccharide” is generally called a saccharide and is not particularly limited as long as the water-based adhesive intended by the present invention can be obtained. (A) Sugars include, for example, monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, polysaccharides, and other oligosaccharides.

「単糖類」として、具体的に以下のものを例示できる。
グルコース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース及びラムノース等のヘキソース;
ケトトリオース(ジヒドロキシアセトン)及びアルドトリオース(グリセルアルデヒド)等のトリオース;
エリトリロース、エリトロース及びトレオース等のテトロース;及び
リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース及びデオキシリボース等のペントース。
Specific examples of the "monosaccharide" include the following.
Hexoses such as glucose, psicose, fructose, sorbose, tagatose, allose, altrose, mannose, gulose, idose, galactose, talose, fucose, fucose and rhamnose;
Trioses such as ketotriose (dihydroxyacetone) and aldotriose (glyceraldehyde);
Tetrose such as erythritol, erythrose and threose; and pentoses such as ribulose, xylulose, ribose, arabinose, xylose, lyxose and deoxyribose.

「二糖類」として、例えば、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、ツラノース及びセロビオースを例示できる。
「三糖類」として、例えば、ラフィノース、メレジトース、マルトトリオース及び1−ケストース(GF2)を例示できる。
「四糖類」として、例えば、アカルボース、スタキオース及びニストース(GF3)を例示できる。
Examples of the "disaccharide" include sucrose, lactose, maltose, trehalose, turanose and cellobiose.
Examples of the "trisaccharide" include raffinose, melezitose, maltotriose and 1-kestose (GF2).
Examples of the “tetrasaccharide” include acarbose, stachyose and nystose (GF3).

「多糖類」として、例えば、グリコーゲン、デンプン(アミロース、アミロペクチン)、セルロース、デキストリン、グルカン、N-アセチルグルコサミン、キチン質及びイヌリン(フラクトフラノシルニストース:GF4を含む)を例示できる。
「その他のオリゴ糖」として、例えば、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖及びマンナンオリゴ糖を例示できる。
これらの「糖類」は、単独で又は組み合わせて用いることができる。
Examples of the “polysaccharide” include glycogen, starch (amylose, amylopectin), cellulose, dextrin, glucan, N-acetylglucosamine, chitin and inulin (including fructofuranosyl nystose:GF4).
Examples of "other oligosaccharides" include fructooligosaccharides, galactooligosaccharides and mannan oligosaccharides.
These “sugars” can be used alone or in combination.

「(a)糖類」は、スクロースに由来する構造を含むことが好ましい。スクロースは、グルコースとフルクトースが結合した糖であり、加水分解するとグルコースとフルクトースを生じる。
(a)糖類は、更に、例えば、糖蜜を含むことができる。「糖蜜」とは、サトウキビ、テンサイ、サトウカエデ及びオウギヤシ等の砂糖原料から得られる繊維質および不純物を取り除いた糖液(シロップ)であるか、又は、砂糖を原料から精製するときに得られ、糖分以外の成分も含む粘性のある液体(モラッセス)をいう。
The “(a) sugar” preferably contains a structure derived from sucrose. Sucrose is a sugar in which glucose and fructose are bound, and produces glucose and fructose when hydrolyzed.
The (a) saccharide can further contain, for example, molasses. The "molasses" is a sugar solution (syrup) obtained by removing the fiber and impurities obtained from sugar raw materials such as sugar cane, sugar beet, sugar maple and botanical sugar, or obtained when sugar is refined from the raw materials. It refers to a viscous liquid (molasses) that also contains other components.

糖蜜は、例えば、廃糖蜜、氷糖蜜、白蜜、粗糖、砂糖溶液、及び砂糖原料(サトウキビ、テンサイ、サトウカエデ及びオウギヤシ等)の絞り汁を含む。
糖蜜は、廃糖蜜、氷糖蜜及び粗糖から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
Molasses includes, for example, molasses, molasses, white molasses, raw sugar, sugar solutions, and juices of sugar raw materials (such as sugar cane, sugar beet, sugar maple, and pearl millet).
The molasses preferably contains at least one selected from molasses, molasses and raw sugar.

本明細書において、(b)ラジカル開始剤とは、ラジカル反応を進めるために穏和な反応条件でラジカルを発生させる化合物をいう。ラジカルとは、不対電子を持つ原子や分子、あるいはイオンのことをさす。一般的に、フリーラジカル又は遊離基と称される。
ラジカル開始剤は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限されることはなく、例えば、アゾ化合物及び過酸化物等が該当する。
In the present specification, the (b) radical initiator refers to a compound that generates radicals under mild reaction conditions for promoting radical reaction. A radical refers to an atom, molecule, or ion that has an unpaired electron. Generally referred to as a free radical or free radical.
The radical initiator is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and examples thereof include azo compounds and peroxides.

アゾ化合物は、熱および光によって分解し、炭素ラジカルを発生するアゾ基(R−N=N−R’)をもつ化合物である。具体的には、2,2’−アゾビスブチロニトリル(AIBN)が挙げられる。
過酸化物は、有機過酸化物、無機過酸化物、過酸化水素に大別される。
有機過酸化物は、ペルオキシド構造(−O−O−)を含む化合物であり、例えば、過酸化ベンゾイルが代表的である。
The azo compound is a compound having an azo group (RN=NR') which decomposes by heat and light to generate a carbon radical. Specific examples include 2,2'-azobisbutyronitrile (AIBN).
Peroxides are roughly classified into organic peroxides, inorganic peroxides, and hydrogen peroxide.
The organic peroxide is a compound containing a peroxide structure (—O—O—), and for example, benzoyl peroxide is typical.

無機過酸化物は、過酸化物イオン(O 2-)を含む化合物であり、具体的には、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等が挙げられる。
過酸化水素とは、化学式Hで表される化合物である。
水性媒体への溶解性や、(a)糖類との相溶性を考慮すると、本発明では、(b)ラジカル開始剤は、過酸化物を含むことが好ましい。
The inorganic peroxide is a compound containing a peroxide ion (O 2 2− ), and specific examples thereof include ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate and the like.
Hydrogen peroxide is a compound represented by the chemical formula H 2 O 2 .
In consideration of the solubility in an aqueous medium and the compatibility with (a) sugars, in the present invention, the (b) radical initiator preferably contains a peroxide.

変性糖は、(a)糖類を(b)ラジカル開始剤存在下で加熱して得ることができるが、その際、更に(c)アミン類を存在させて加熱してよい。
本明細書では、(c)アミン類は、アンモニア及びアミンを含む総称とする。
アンモニアとは、分子式がNHで表される無機化合物であり、常温常圧で無色の気体である。
アミンとは、アンモニアの水素原子が炭化水素基及び芳香族原子団等の置換基で置換された化合物の総称であり、置換された水素の数が1つであれば第一級アミン、2つであれば第二級アミン、3つであれば第三級アミンである。更に置換基が第三級アミンに結合して第四級アンモニウムカチオンとなる。
The modified sugar can be obtained by heating the saccharide (a) in the presence of the radical initiator (b), and at this time, the amine (c) may be further present and heated.
In this specification, (c) amines is a generic term including ammonia and amines.
Ammonia is an inorganic compound whose molecular formula is represented by NH 3 , and is a colorless gas at normal temperature and pressure.
The amine is a general term for compounds in which a hydrogen atom of ammonia is substituted with a substituent such as a hydrocarbon group and an aromatic atomic group. If the number of substituted hydrogen is 1, a primary amine, 2 If it is a secondary amine, if it is three, it is a tertiary amine. Further, the substituent is bonded to the tertiary amine to form a quaternary ammonium cation.

アミンは、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミンに大別される。
脂肪族アミンとしては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
芳香族アミンとしては、アニリン、フェネチルアミン、トルイジン、カテコールアミン等が挙げられる。
Amines are roughly classified into aliphatic amines, aromatic amines, and heterocyclic amines.
Examples of the aliphatic amine include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, triethanolamine, hexamethylenediamine and the like.
Examples of aromatic amines include aniline, phenethylamine, toluidine, catecholamine and the like.

複素環式アミンとしては、ピロリジン、ピペラジン、ピペリジン、モルホリン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、オキサゾール、チアゾール等が挙げられる。
本発明の実施形態の水系接着剤は、(c)アミン類がアンモニアを含むことが好ましい。(c)アミン類がアンモニアを含む場合、水系接着剤の硬化物を含む成形材料の力学的特性(引張強度、引張弾性率)が向上する。
Examples of the heterocyclic amine include pyrrolidine, piperazine, piperidine, morpholine, pyrrole, pyrazole, imidazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, oxazole, thiazole and the like.
In the water-based adhesive according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the amine (c) contains ammonia. When the amine (c) contains ammonia, the mechanical properties (tensile strength, tensile elastic modulus) of the molding material containing the cured product of the water-based adhesive are improved.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(B)硬化触媒を含むことが好ましい。(B)硬化触媒は、水系接着剤の硬化速度を向上することができ、成形材の引張強度及び引張弾性率等の力学的特性を向上させることができる。
(B)硬化触媒としては、無機酸塩と有機酸塩が挙げられる。
The water-based adhesive of the embodiment of the present invention preferably contains (B) a curing catalyst. The curing catalyst (B) can improve the curing rate of the water-based adhesive and can improve mechanical properties such as tensile strength and tensile modulus of the molding material.
Examples of the curing catalyst (B) include inorganic acid salts and organic acid salts.

無機酸塩としては、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されることはないが、アンモニウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、特に、無機酸アンモニウム塩を含むことが最も望ましい。無機酸アンモニウム塩を含む場合、本発明の実施形態の水系接着剤は、硬化速度がより優れ、成形材の引張強度及び引張弾性率等の力学的特性をより向上させることができる。 The inorganic acid salt is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention, but preferably contains at least one selected from ammonium salt, potassium salt, calcium salt, sodium salt and magnesium salt. Most particularly, it is desirable to include an inorganic acid ammonium salt. When the inorganic acid ammonium salt is contained, the water-based adhesive of the embodiment of the present invention has a higher curing rate and can further improve mechanical properties such as tensile strength and tensile elastic modulus of the molding material.

無機酸アンモニウム塩とは、一般に、無機酸のアンモニウム塩と呼ばれるものであって、本発明が目的とする水系接着剤を得ることができる限り、特に制限されることはない。
「無機酸アンモニウム塩」として、例えば、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、ハロゲン化アンモニウム塩(例えば、塩化アンモニウム、フッ化アンモニウム、臭化アンモニウム及びヨウ化アンモニウム)、リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム及びリン酸二水素アンモニウムを例示することができる。
The inorganic acid ammonium salt is generally called an inorganic acid ammonium salt, and is not particularly limited as long as the water-based adhesive intended by the present invention can be obtained.
Examples of the “inorganic acid ammonium salt” include ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, ammonium halide salts (eg, ammonium chloride, ammonium fluoride, ammonium bromide and ammonium iodide), ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate and phosphoric acid. An example is ammonium dihydrogen.

「無機酸アンモニウム塩」として、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニウム及びリン酸二水素アンモニウムから選択される少なくとも一種が好ましい。
「無機酸アンモニウム塩」が、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニウム及びリン酸二水素アンモニウムから選択される一種である場合、本発明の実施形態の水系接着剤は、より優れた硬化性を有し、成形材の物性(引張強度及び引張弾性率等の力学的特性)をより向上させることができる。
As the "inorganic acid ammonium salt", at least one selected from ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium hydrogenphosphate and ammonium dihydrogenphosphate is preferable.
When the “inorganic acid ammonium salt” is one selected from ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium hydrogen phosphate and ammonium dihydrogen phosphate, the water-based adhesive according to the embodiment of the present invention has more excellent curability. However, the physical properties of the molding material (mechanical properties such as tensile strength and tensile elastic modulus) can be further improved.

「無機酸アンモニウム塩」は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
「無機酸アンモニウム塩」として、市販品を使用することができる。
本発明では、無機酸塩は、「無機酸アンモニウム塩」の他に、無機酸金属塩を含むことができ、例えば、カリウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種を含むことができる。
The "inorganic acid ammonium salt" can be used alone or in combination.
As the “inorganic acid ammonium salt”, a commercially available product can be used.
In the present invention, the inorganic acid salt may include an inorganic acid metal salt in addition to the “inorganic acid ammonium salt”, for example, at least one selected from potassium salt, calcium salt, sodium salt and magnesium salt. Can be included.

「無機酸金属塩」として、具体的には、
硫酸カリウム、硫酸水素カリウム、ハロゲン化カリウム(例えば、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム及びヨウ化カリウム)、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム及びリン酸二水素カリウム等のカリウム塩;
硫酸カルシウム、硫酸水素カルシウム、ハロゲン化カルシウム(例えば、フッ化カルシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム及びヨウ化カルシウム)、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム及びリン酸二水素カルシウム等のカルシウム塩;
硫酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、ハロゲン化ナトリウム(例えば、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム及びヨウ化ナトリウム)、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム及びリン酸二水素ナトリウム等のナトリウム塩;及び
硫酸マグネシウム、硫酸水素マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム(例えば、フッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム及びヨウ化マグネシウム)、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム及びリン酸二水素マグネシウム等のマグネシウム塩
などを例示できる。
As the “inorganic acid metal salt”, specifically,
Potassium salts such as potassium sulfate, potassium hydrogen sulfate, potassium halides (eg, potassium fluoride, potassium chloride, potassium bromide and potassium iodide), potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate;
Calcium salts such as calcium sulfate, calcium hydrogen sulfate, calcium halides (eg calcium fluoride, calcium chloride, calcium bromide and calcium iodide), calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate and calcium dihydrogen phosphate;
Sodium sulfate, sodium hydrogen sulfate, sodium halides (eg, sodium fluoride, sodium chloride, sodium bromide and sodium iodide), sodium salts such as sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate and sodium dihydrogen phosphate; and sulfuric acid. Magnesium salts such as magnesium, magnesium hydrogen sulfate, magnesium halide (eg, magnesium fluoride, magnesium chloride, magnesium bromide and magnesium iodide), magnesium phosphate, magnesium hydrogen phosphate and magnesium dihydrogen phosphate can be exemplified. ..

本発明では、「無機酸金属塩」は、硫酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムから選択される少なくとも一種を含むことが特に好ましい。 In the present invention, the “inorganic acid metal salt” particularly preferably contains at least one selected from potassium sulfate, potassium chloride, calcium sulfate, calcium chloride, sodium sulfate, sodium chloride, magnesium sulfate and magnesium chloride.

「無機酸金属塩」は、硫酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムから選択される少なくとも一種を含む場合、本発明の実施形態の水系接着剤を用いて製造された成形材は、より低温で、かつより短時間、加熱及び加圧することで硬化し、引張強度及び引張弾性率がより高くなりえる。
「無機酸金属塩」は、塩化マグネシウムを含むことが最も好ましく、塩化マグネシウムを含む場合、本発明の実施形態の成形材は、より低温で、かつより短時間、加熱及び加圧することで硬化し、引張強度及び引張弾性率がさらに高くなりえる。
When the “inorganic acid metal salt” includes at least one selected from potassium sulfate, potassium chloride, calcium sulfate, calcium chloride, sodium sulfate, sodium chloride, magnesium sulfate and magnesium chloride, the water-based adhesive of the embodiment of the present invention The molding material manufactured by using the above can be cured by heating and pressurizing at a lower temperature for a shorter time, and the tensile strength and the tensile elastic modulus can be higher.
The "inorganic acid metal salt" most preferably contains magnesium chloride, and when it contains magnesium chloride, the molding material of the embodiment of the present invention is cured by heating and pressurizing at a lower temperature for a shorter time. , The tensile strength and tensile modulus can be even higher.

有機酸塩についても、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されることはない。無機酸塩と同様、アンモニウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩及びマグネシウム塩から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、特に、有機酸アンモニウム塩を含むことが最も望ましい。
有機酸塩とは、有機酸と金属イオンとが結合してできた化合物である。有機酸としては、カルボン酸が挙げられる。カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、ギ酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、桂皮酸、2−メチルマレイン酸、イタコン酸、2−メチルイタコン酸、α,β−メチレングルタル酸等が挙げられる。
本発明における有機酸塩の好ましい態様としては、クエン酸アンモニウム、クエン酸トリアンモニウム、シュウ酸アンモニウム、酢酸アンモニウムが挙げられ、特に、クエン酸アンモニウムが好ましい。
The organic acid salt is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention. Similar to the inorganic acid salt, it preferably contains at least one selected from ammonium salt, potassium salt, calcium salt, sodium salt and magnesium salt, and particularly preferably contains organic acid ammonium salt.
The organic acid salt is a compound formed by combining an organic acid and a metal ion. Examples of organic acids include carboxylic acids. As the carboxylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, formic acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, malic acid, succinic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, cinnamic acid, 2-methylmaleic acid, itaconic acid, 2- Methyl itaconic acid, α,β-methylene glutaric acid, etc. may be mentioned.
Preferred embodiments of the organic acid salt in the invention include ammonium citrate, triammonium citrate, ammonium oxalate, and ammonium acetate, with ammonium citrate being particularly preferred.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(A)カラメルと(B)硬化触媒の総重量100重量部に対し、(B)硬化触媒は2.5〜5.0重量部であることが好ましく、特に3.0〜5.0重量部であることが好ましい。(B)硬化触媒の配合量が上記範囲にあることによって、水系接着剤は、硬化速度がより向上し、得られる成形材の強度も優れたものとなる。 The water-based adhesive of the embodiment of the present invention is preferably 2.5 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of (A) caramel and (B) curing catalyst. It is particularly preferably 3.0 to 5.0 parts by weight. When the compounding amount of the curing catalyst (B) is in the above range, the water-based adhesive has a higher curing rate and an excellent strength of the obtained molding material.

本発明の実施形態の水系接着剤は、(C)多価アルコールを含むことが好ましい。(C)多価アルコールを含むことによって、水系接着剤の硬化速度が向上し、成形材の生産効率を高めることが可能となる。 The water-based adhesive of the embodiment of the present invention preferably contains (C) a polyhydric alcohol. By including the polyhydric alcohol (C), the curing speed of the water-based adhesive is improved, and the production efficiency of the molding material can be increased.

(C)多価アルコールの沸点は、200℃以上が好ましく、200℃〜285℃が望ましく、200〜280℃がさらに望ましく、220〜260℃が最も望ましい。尚、本明細書において、沸点とは、液体が沸騰する時の温度をいう。
(C)多価アルコールの沸点が200℃を超えることによって、水系接着剤の粘度上昇を抑えつつ、硬化速度が向上する。成形材に塗工する際の水系接着剤の粘度が抑えられることによって、成形材の物性(特に、せん断強度)がより優れたものとなる。(C)多価アルコールとしては、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセロールが挙げられる。これら多価アルコールは、単独で用いられても、複数種類が用いられても良く、特に、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール及びトリプロピレングリコールから選ばれる少なくとも1種を含むのが好ましく、ジエチレングリコール及び/又はジプロピレングリコールを含むのが最も望ましい。
The boiling point of the polyhydric alcohol (C) is preferably 200° C. or higher, preferably 200° C. to 285° C., more preferably 200 to 280° C., and most preferably 220 to 260° C. In the present specification, the boiling point means the temperature at which the liquid boils.
When the boiling point of the polyhydric alcohol (C) exceeds 200° C., the curing speed is improved while suppressing an increase in the viscosity of the water-based adhesive. By suppressing the viscosity of the water-based adhesive when applied to the molding material, the physical properties of the molding material (particularly, shear strength) become more excellent. Examples of the polyhydric alcohol (C) include diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol and glycerol. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more kinds, and in particular, it is preferable to contain at least one selected from diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol and tripropylene glycol. Most preferably, and/or include dipropylene glycol.

本発明の実施形態の水系接着剤が(A)カラメル、(B)硬化触媒、(C)多価アルコールを含む場合、(A)カラメルと(B)硬化触媒の総重量100重量部に対し、(C)多価アルコールが5.0〜15.0重量部含まれることが好ましい。
(C)多価アルコールの配合量が上記範囲にあることによって、本発明の実施形態の水系接着剤は、粘度上昇が抑えられつつ、硬化速度がより向上する。成形材に塗工する際の水系接着剤の粘度が抑えられることによって、成形材の物性(特に、せん断強度)がより優れたものとなる。
When the water-based adhesive of the embodiment of the present invention contains (A) caramel, (B) curing catalyst, and (C) polyhydric alcohol, the total weight of (A) caramel and (B) curing catalyst is 100 parts by weight, The polyhydric alcohol (C) is preferably contained in an amount of 5.0 to 15.0 parts by weight.
When the blending amount of the polyhydric alcohol (C) is within the above range, the water-based adhesive of the embodiment of the present invention has a higher curing rate while suppressing an increase in viscosity. By suppressing the viscosity of the water-based adhesive when applied to the molding material, the physical properties of the molding material (particularly, shear strength) become more excellent.

本発明の実施形態の水系接着剤は、上述の成分(A)〜(B)、必要に応じ成分(C)、及びその他の成分が水に溶解若しくは分散した形態(溶液、懸濁液又は分散液の形態)を有し、様々な材料(例えば、無機繊維、木質材料)、基材、被着体等に塗布され、成形され、硬化する。
本明細書において「水」とは、一般的に「水」と呼ばれ、本発明が目的の水系接着剤を得ることができる限り、特に制限されることはないが、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水、水道水及び工業用水等を例示することができる。
本発明の実施形態の水系接着剤に含まれる水の量は、本発明が目的とする水系接着剤を得ることができる限り特に制限されることはなく、成分(A)〜(B)、必要に応じ成分(C)、任意成分及び添加剤などによって、適宜選択される。
The water-based adhesive of the embodiment of the present invention is a form (solution, suspension or dispersion) in which the above-mentioned components (A) to (B), optionally component (C), and other components are dissolved or dispersed in water. It has a liquid form) and is applied to various materials (for example, inorganic fibers, wood materials), substrates, adherends, etc., molded, and cured.
In the present specification, "water" is generally called "water" and is not particularly limited as long as the present invention can obtain the intended water-based adhesive, but for example, distilled water, ion Examples include exchanged water, pure water, tap water, industrial water, and the like.
The amount of water contained in the water-based adhesive of the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the water-based adhesive targeted by the present invention can be obtained, and the components (A) to (B), necessary. Is appropriately selected depending on the component (C), optional components and additives.

本発明の実施形態の水系接着剤は、水溶液、懸濁液、又は水分散液の形態を有するので、様々な材料(例えば、無機繊維、木質材料)、基材、被着体等への塗布及び散布が容易である。更に、本発明の実施形態の水系接着剤は、有機溶媒を好ましくは使用せず、地球環境の保護、及び作業者の作業環境の保護に優れる。 Since the water-based adhesive according to the embodiment of the present invention has a form of an aqueous solution, suspension, or aqueous dispersion, it can be applied to various materials (for example, inorganic fibers, wood materials), substrates, adherends, etc. And easy to spread. Furthermore, the water-based adhesive of the embodiment of the present invention does not preferably use an organic solvent and is excellent in protection of the global environment and work environment of workers.

本発明の実施形態の水系接着剤は、その他の成分を含むことができる。そのような成分として、例えば、貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤及び分散安定化剤等を例示できる。
貯蔵安定剤として、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、エルソルビン酸等の多価カルボン酸を例示できる。
力学特性改良剤として、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸アミド、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、フルフリルアルコール、(メタ)アクリル酸グリシジル等の側鎖に反応性を有するビニル系重合性モノマーを例示できる。
The water-based adhesive according to the embodiment of the present invention may include other components. Examples of such components include storage stabilizers, mechanical property improvers, thickeners, preservatives, antifungal agents, rust preventives and dispersion stabilizers.
Examples of the storage stabilizer include polyvalent carboxylic acids such as citric acid, malic acid, tartaric acid, succinic acid and ersorbic acid.
As a mechanical property improver, it has reactivity with side chains such as (meth)acrylic acid, maleic acid, (meth)acrylic acid amide, acrylonitrile, hydroxyethyl (meth)acrylate, furfuryl alcohol, and glycidyl (meth)acrylate. The vinyl-type polymerizable monomer which it has can be illustrated.

増粘剤とは、接着剤を加圧し加熱する際に、その粘度が低下することを防止するために使用し、本発明が目的とする水系接着剤を得ることができる限り特に制限されることはない。そのような増粘剤は、例えば、有機系増粘剤と無機系増粘剤に分類される。
無機系増粘剤として、例えば、クレイ、タルク及びシリカなどを例示できる。
有機系増粘剤として、例えば、カルボキシメチルセルロース、植物粉末の小麦粉、コーンスターチ、上新粉、クルミ粉及びヤシ粉等の天然系増粘剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の合成系増粘剤を例示できる。
これらの増粘剤は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
The thickener is used to prevent the viscosity of the adhesive from decreasing when it is pressed and heated, and is particularly limited as long as the intended water-based adhesive of the present invention can be obtained. There is no. Such thickeners are classified into, for example, organic thickeners and inorganic thickeners.
Examples of the inorganic thickener include clay, talc, silica and the like.
As the organic thickener, for example, carboxymethyl cellulose, wheat flour of plant powder, corn starch, fresh powder, natural thickeners such as walnut flour and coconut powder, polyvinyl alcohol, synthetic thickeners such as polyvinylpyrrolidone it can.
These thickeners can be used alone or in combination.

本発明の実施形態の水系接着剤は、上述の(A)〜(B)、水、必要に応じて成分(C)及び必要に応じてその他の成分などを加えて、攪拌して製造することができる。(A)〜(C)の各成分、水及びその他の成分を加える順序、各成分及び水を加える方法及び攪拌方法などは、本発明が目的とする水系接着剤を得ることができる限り、特に限定されることはない。 The water-based adhesive of the embodiment of the present invention is manufactured by adding the above-mentioned (A) to (B), water, the component (C) if necessary, and other components as necessary, and stirring. You can The order of adding each component (A) to (C), water and other components, the method of adding each component and water, the stirring method and the like are not particularly limited as long as the water-based adhesive intended by the present invention can be obtained. There is no limitation.

本発明の水系接着剤を用いて得られる材料として、無機繊維、珪酸カルシウム、石膏、ロックウール、コンクリート、セメント、モルタル及びスレート等の材料が種々の形態(板、ブロック等)で得られた成形材が挙げられる。
無機繊維としては、例えばロックウール、ストーンウール、ミネラルウール、グラスウール、ミネラルグラスウール等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
As materials obtained using the water-based adhesive of the present invention, materials such as inorganic fibers, calcium silicate, gypsum, rockwool, concrete, cement, mortar, and slate are obtained in various forms (plates, blocks, etc.) There are materials.
Examples of the inorganic fibers include, but are not limited to, rock wool, stone wool, mineral wool, glass wool and mineral glass wool.

本発明では、これら無機繊維のいずれか1種を単独で用いるか、2種以上を組み合わせて用いて、無機繊維成形材を製造することが好ましい。無機繊維としては、汎用性、断熱性、防音性等の観点から、グラスウール又はロックウールを用いることが好ましい。
本発明では、無機繊維成形材以外にも、本発明の実施形態の水系接着剤で木材(木材チップ、木材繊維等)、鋳物砂等を成形することで、木質材、鋳型等の成形材を提供することができる。
本発明の実施形態の木質材は、本発明の実施形態の水系接着剤と木質要素(原料)(例えば、木質又は草本植物の繊維、小片及び単板など)との混合物である。水系接着剤が木質要素に塗布又は散布され、木質要素が加熱され、結合(接着)され、成形されて木質材が製造される。
In the present invention, it is preferable to use any one of these inorganic fibers alone or in combination of two or more to produce an inorganic fiber molding material. As the inorganic fiber, glass wool or rock wool is preferably used from the viewpoint of versatility, heat insulation, soundproofing, and the like.
In the present invention, in addition to the inorganic fiber molding material, by molding the wood (wood chips, wood fibers, etc.), foundry sand, etc. with the water-based adhesive of the embodiment of the present invention, a wood material, a molding material such as a mold can be formed. Can be provided.
The wood material of the embodiment of the present invention is a mixture of the water-based adhesive of the embodiment of the present invention and a wood element (raw material) (for example, wood or herbaceous fiber, pieces, veneers, etc.). A water-based adhesive is applied or sprinkled onto the wood element, and the wood element is heated, bonded (bonded), and molded to produce a wood material.

木質要素(原料)として、木材から切削等して得られる、例えば、挽き板、単板、木質ストランド、木質チップ、木質繊維及び植物繊維などを例示することができる。
木質材として、例えば、木質要素が接着剤によって接着されて得られる、集成材、合板、パーティクルボード、繊維板及び中密度繊維板(MDF)等を例示できる。
Examples of the wood element (raw material) include, for example, sawn boards, veneers, wood strands, wood chips, wood fibers and plant fibers, which are obtained by cutting wood.
Examples of the wood material include laminated wood, plywood, particle board, fiber board, and medium density fiber board (MDF), which are obtained by adhering wood elements with an adhesive.

本発明の実施形態の水系接着剤は、種々の被着体(例えば、無機繊維、紙、木質繊維及び合板等を接着するために使用することができる。 The water-based adhesive of the embodiment of the present invention can be used to bond various adherends (for example, inorganic fibers, paper, wood fibers, plywood, etc.).

本発明の実施形態の成形材を製造する場合、水系接着剤の塗布量、塗布方法、成形圧力、成形温度及び成形時間などの製造条件は、成形材の種類、形状及び寸法などによって、適宜選択され、本発明が目的とする成形材を得ることができる限り、特に制限されることはない。成形材の製造効率を考慮すると、無機繊維を水系接着剤に含浸する方法や、水系接着剤をスプレー等で無機繊維や木質要素へ散布する方法、ロール等で水系接着剤を塗布する方法が好ましい。 When manufacturing the molding material of the embodiment of the present invention, the manufacturing conditions such as the coating amount of the water-based adhesive, the coating method, the molding pressure, the molding temperature and the molding time are appropriately selected depending on the type, shape and size of the molding material. However, there is no particular limitation as long as the molding material targeted by the present invention can be obtained. Considering the production efficiency of the molding material, a method of impregnating the inorganic fiber into the water-based adhesive, a method of spraying the water-based adhesive onto the inorganic fiber or the wood element, a method of applying the water-based adhesive with a roll or the like is preferable. ..

成形圧力は、0.5〜6.0MPaであることが好ましい。成形圧力が、6.0MPa以下の場合、圧力が大きすぎないので、成形材に痛みを生じにくい。成形圧力が、0.5MPa以上の場合、成形材の構成要素を十分に接着することができる。 The molding pressure is preferably 0.5 to 6.0 MPa. When the molding pressure is 6.0 MPa or less, the pressure is not too large, so that the molding material is less likely to cause pain. When the molding pressure is 0.5 MPa or more, the components of the molding material can be sufficiently bonded.

成形温度は、140〜230℃であることが好ましく、140〜200℃であることがより好ましく、140〜180℃であることが特に好ましい。成形温度が、230℃以下の場合、温度が高すぎず、エネルギーの消費が小さく、成形材も痛みにくい。成形温度が、140℃以上の場合、接着が適度の時間で進行し得る。 The molding temperature is preferably 140 to 230°C, more preferably 140 to 200°C, and particularly preferably 140 to 180°C. When the molding temperature is 230° C. or lower, the temperature is not too high, the energy consumption is small, and the molding material is not easily damaged. When the molding temperature is 140° C. or higher, the adhesion can proceed in an appropriate time.

成形時間は、3〜10分であることが好ましく、3〜9分であることがより好ましく、3〜7分であることが特に好ましい。成形時間が、10分以下の場合、時間が長くかかりすぎないので、エネルギーの消費が小さく、成形材も痛みにくい。成形時間が、3分以上の場合、適度の接着時間が確保され、適度の接着強度を確保できる。
上述のようにして得られる成形材は、従来と同様に、例えば、建築資材及び家具等、種々の用途に使用することができる。
The molding time is preferably 3 to 10 minutes, more preferably 3 to 9 minutes, and particularly preferably 3 to 7 minutes. When the molding time is 10 minutes or less, the time does not take too long, the energy consumption is small, and the molding material is not easily damaged. When the molding time is 3 minutes or more, an appropriate adhesive time can be secured and an appropriate adhesive strength can be secured.
The molding material obtained as described above can be used for various purposes such as building materials and furniture as in the conventional case.

以下に本発明を実施例及び比較例を用いて説明するが、これらの例は本発明を説明するためのものであり、本発明を何ら限定するものではない。 The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but these examples are for explaining the present invention and do not limit the present invention in any way.

水系接着剤の成分として、以下の成分を準備した。尚、本明細書に記載された部数は重量部を意味する。
(a)糖類
(a−1)スクロース(和光純薬(株)社製)
(a−2)グルコース(和光純薬(株)社製)
(a−3)フルクトース(和光純薬(株)社製)
The following components were prepared as components of the water-based adhesive. In addition, the number of parts described in this specification means a weight part.
(A) Sugar (a-1) sucrose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(A-2) Glucose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(A-3) Fructose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(b)ラジカル開始剤
(b−1)過硫酸アンモニウム(三菱ガス化学(株)社製)
(b−2)過硫酸ナトリウム(三菱ガス化学(株)社製)
(b−3)32.5%過酸化水素水(和光純薬(株)社製)
(B) Radical initiator (b-1) Ammonium persulfate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.)
(B-2) Sodium persulfate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.)
(B-3) 32.5% hydrogen peroxide solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(c)アミン類
(c−1)25%アンモニア水(和光純薬(株)社製)
(c−2)ヘキサメチレンジアミン(和光純薬(株)社製)
(c−3)ピペラジン6水和物(和光純薬(株)社製)
(C) Amines (c-1) 25% ammonia water (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(C-2) Hexamethylenediamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(C-3) Piperazine hexahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(B)硬化触媒(無機酸塩、有機酸塩)
(B−1)硫酸アンモニウム(和光純薬工業(株))
(B−2)リン酸水素二アンモニウム(和光純薬工業(株))
(B−3)リン酸二水素アンモニウム(和光純薬工業(株))
(B−4)クエン酸アンモニウム(和光純薬工業(株))
(B’−5)オレイン酸 (和光純薬工業(株))
(B) Curing catalyst (inorganic acid salt, organic acid salt)
(B-1) Ammonium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(B-2) Diammonium hydrogen phosphate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(B-3) Ammonium dihydrogen phosphate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(B-4) Ammonium citrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(B'-5) oleic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(C)多価アルコール
(C−1)ジエチレングリコール(和光純薬工業(株) 沸点245℃)
(C−2)トリエチレングリコール(和光純薬工業(株) 沸点285℃)
(C−3)ジプロピレングリコール(和光純薬工業(株) 沸点232℃)
(C−4)トリプロピレングリコール(和光純薬工業(株)沸点270℃)
(C−5)グリセロール(和光純薬工業(株) 沸点290℃)
(C) Polyhydric alcohol (C-1) diethylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 245°C)
(C-2) Triethylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 285° C.)
(C-3) Dipropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 232° C.)
(C-4) Tripropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 270° C.)
(C-5) Glycerol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., boiling point 290° C.)

<(A)カラメルの製造>
(A−1)カラメルの製造
409gの水、962gの(a−1)スクロースを2リットルの反応容器に入れた。
攪拌翼、還流管及び温度計等を反応容器へ取り付けた後、同反応容器を95℃の温浴につけ、混合物を加熱しながら攪拌し、(a−1)スクロースを水に溶解させた。
次に38gの(b−1)過硫酸アンモニウムと62gの水を別の容器に入れて、(b−1)を水に溶解させ、ラジカル開始剤溶液(38重量%)を調製した。この溶液を滴下漏斗に入れ、この滴下漏斗を反応容器に取り付けた。
反応容器内のスクロース水溶液を攪拌しながら、このスクロース水溶液が90℃以上に到達したことを確認後、滴下漏斗からラジカル開始剤溶液100gを4時間かけてスクロース水溶液に滴下した。滴下終了後、90℃以上で、反応容器内の混合物をさらに1時間攪拌し熟成させた後、40℃以下まで冷却して褐色の飴状物質を得た。
カラメルの水溶液(褐色飴状物質)は、ラジカル開始剤を含み、固形分濃度が68.0重量%であった。尚、固形分濃度とは、水溶液中に溶解している(A−1)カラメルと(b−1)過硫酸アンモニウムの総量から算出される。
<(A) Caramel production>
(A-1) Production of caramel 409 g of water and 962 g of (a-1) sucrose were placed in a 2 liter reaction vessel.
After attaching a stirring blade, a reflux tube, a thermometer and the like to the reaction container, the reaction container was placed in a warm bath of 95° C., the mixture was stirred while being heated, and (a-1) sucrose was dissolved in water.
Next, 38 g of (b-1) ammonium persulfate and 62 g of water were put in another container, and (b-1) was dissolved in water to prepare a radical initiator solution (38% by weight). The solution was placed in a dropping funnel and the dropping funnel was attached to the reaction vessel.
After confirming that the sucrose aqueous solution reached 90° C. or higher while stirring the sucrose aqueous solution in the reaction vessel, 100 g of the radical initiator solution was added dropwise to the sucrose aqueous solution from the dropping funnel over 4 hours. After completion of the dropping, the mixture in the reaction vessel was stirred and aged at 90° C. or higher for 1 hour, and then cooled to 40° C. or lower to obtain a brown candy-like substance.
The caramel aqueous solution (brown candy-like substance) contained a radical initiator and had a solid content concentration of 68.0% by weight. The solid content concentration is calculated from the total amount of (A-1) caramel and (b-1) ammonium persulfate dissolved in the aqueous solution.

(A−2)〜(A−5)及び(A−7)カラメルの製造
表1に示される組成に基づき、ラジカル開始剤溶液(38重量%)を調製したことを除き、(A−1)カラメルの製造方法と同様の方法を用いて各カラメルを製造した。
(A-2) to (A-5) and (A-7) Production of Caramel Based on the composition shown in Table 1, except that a radical initiator solution (38 wt%) was prepared, (A-1) Each caramel was manufactured using a method similar to the method for manufacturing caramel.

(A−6)カラメルの製造
表1に示される組成に基づき、33%過酸化水素水を用いてラジカル開始剤溶液を調製したことを除き、(A−1)カラメルの製造方法と同様の方法を用いてカラメルを製造した。
(A-6) Production of caramel Based on the composition shown in Table 1, a method similar to the production method of (A-1) caramel except that a radical initiator solution was prepared using 33% hydrogen peroxide solution. Was used to produce caramel.

(A−8)〜(A−14)カラメルの製造
表1に示される組成に基づき、水、(a)糖類、(b)ラジカル開始剤と(c)アミン類で攪拌溶解させた。(A−8)〜(A−12)及び(A−14)については(A−1)と同様の方法を用いて製造し、(A−13)については(A−6)と同様の方法を用いて製造した。
(A-8) to (A-14) Production of Caramel Based on the composition shown in Table 1, water, (a) sugar, (b) radical initiator and (c) amine were stirred and dissolved. (A-8) to (A-12) and (A-14) are produced by the same method as (A-1), and (A-13) is the same as (A-6). Was manufactured using.

Figure 2020084058
Figure 2020084058

尚、(A)カラメルの構造を分析機器で分析し、(a)糖類の構造との相違を立証した。
具体的には、図1に示されるように、例えば、(A−8)カラメルの構造をLC/FT−MS(Thermo Fischer Scientific社製 Ultimate 3000)で分析し、トータルイオンクロマトグラムを得た。クロマトグラムのピークを図2〜4に示すように拡大し、ピーク1〜10のマススペクトルから各ピークの化合物の構造を解析した。各ピークの化合物の構造を図5(図5−1及び5−2)に示す。
図5に示すように、(A−8)カラメルはカルボキシル基(ピーク4,ピーク6)とフラン構造(ピーク5)を含むことが確認され、カラメルであることが立証された。他の(A)カラメルについても、同様の構造を有することが予想され、成分(A)は(a)糖類がラジカル開始剤によって酸化されたカラメルであることは明らかである。
The structure of (A) caramel was analyzed by an analytical instrument to prove the difference from the structure of (a) saccharide.
Specifically, as shown in FIG. 1, for example, the structure of (A-8) caramel was analyzed by LC/FT-MS (Ultimate 3000 manufactured by Thermo Fisher Scientific) to obtain a total ion chromatogram. The peaks of the chromatogram were expanded as shown in FIGS. 2 to 4, and the structure of the compound at each peak was analyzed from the mass spectra of peaks 1 to 10. The structure of the compound at each peak is shown in FIG. 5 (FIGS. 5-1 and 5-2).
As shown in FIG. 5, (A-8) caramel was confirmed to contain a carboxyl group (peak 4, peak 6) and a furan structure (peak 5), and was proved to be caramel. The other (A) caramel is expected to have a similar structure, and it is clear that the component (A) is a caramel in which the saccharide (a) is oxidized by a radical initiator.

<水系接着剤の製造>
(実施例1)水系接着剤の製造
(A−1)カラメル及び(B−1)硫酸アンモニウムを表2に示す割合で蒸留水に加え、常温で攪拌して溶解し、アンモニア水でpHを6.0〜9.0に調整し、水系接着剤を得た。(A−1)、(B−1)及び蒸留水の割合は表2に示すとおりである。表2に示される配合割合は重量部であり、(A−1)の重量部数は固形分換算値である。
<Manufacture of water-based adhesive>
(Example 1) Production of water-based adhesive (A-1) Caramel and (B-1) ammonium sulfate were added to distilled water in the proportions shown in Table 2, dissolved by stirring at room temperature, and adjusted to pH 6. with ammonia water. It was adjusted to 0 to 9.0 to obtain a water-based adhesive. The ratios of (A-1), (B-1) and distilled water are as shown in Table 2. The mixing ratios shown in Table 2 are parts by weight, and the number of parts by weight of (A-1) is a solid content conversion value.

(実施例2〜28)及び(比較例1〜7)水系接着剤の製造
実施例2〜28については、表2,3に示される組成、配合に基づき、実施例1と同様の方法を用いて水系接着剤を製造した。比較例1〜7についても、表4に示された組成及び配合に基づき、実施例1と同様の方法を用いて水系接着剤を製造した。
(Examples 2 to 28) and (Comparative Examples 1 to 7) Production of water-based adhesive
For Examples 2 to 28, water-based adhesives were produced by using the same method as in Example 1 based on the compositions and formulations shown in Tables 2 and 3. Also in Comparative Examples 1 to 7, water-based adhesives were produced based on the compositions and formulations shown in Table 4 by using the same method as in Example 1.

Figure 2020084058
Figure 2020084058

Figure 2020084058
Figure 2020084058

Figure 2020084058
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実施例及び比較例の水系接着剤について、その性能を評価した。評価項目及び評価基準は、以下のとおりである。 The performance of the water-based adhesives of Examples and Comparative Examples was evaluated. The evaluation items and evaluation criteria are as follows.

<水系接着剤の硬化後固形分濃度の測定>
実施例、比較例で調整した水系接着剤を1gアルミカップにとり105℃で20分間乾燥後、190℃の電気炉の中で15分間硬化させた。硬化後固形分濃度は以下の計算式で求めた。
硬化後固形分濃度(%)=硬化後の重量×100/乾燥・硬化前の樹脂量
<Measurement of solid content concentration after curing of water-based adhesive>
The water-based adhesive prepared in Examples and Comparative Examples was placed in a 1 g aluminum cup, dried at 105° C. for 20 minutes, and then cured in an electric furnace at 190° C. for 15 minutes. The solid content concentration after curing was determined by the following calculation formula.
Solid content concentration after curing (%)=weight after curing×100/amount of resin before drying/curing

以下に記述する測定は全て、水系接着剤に水を添加して、固形分濃度が33重量%になるように調整して、評価用のサンプル液を得た。このサンプル液を、以下に記載する全ての測定で使用した。 In all the measurements described below, water was added to the water-based adhesive to adjust the solid content concentration to 33% by weight to obtain a sample liquid for evaluation. This sample liquid was used for all the measurements described below.

<硬化速度:ゲルタイム測定>
JIS6910 B法に準じ、160℃のゲルタイムと、180℃のゲルタイムを測定した。評価基準を以下に示す。
160℃及び、180℃に加熱したホットプレート上に0.2mlのサンプル液を垂らし、サンプル液をスプーンでかき混ぜながら測定をおこなった。ゲルタイムの判定基準は、樹脂が硬化して糸が引かなくなった時点をゲルタイムとした。
<Curing speed: Gel time measurement>
According to JIS6910B method, the gel time at 160°C and the gel time at 180°C were measured. The evaluation criteria are shown below.
0.2 ml of the sample liquid was dropped on a hot plate heated to 160° C. and 180° C., and measurement was performed while stirring the sample liquid with a spoon. The criterion for gel time was the gel time when the resin hardened and the string was no longer pulled.

ゲルタイムの評価基準(160℃)
◎・・・・・・150秒未満
○・・・・・・150秒以上180秒未満
△・・・・・・180秒以上210秒未満
×・・・・・・210秒以上
Evaluation criteria for gel time (160℃)
◎・・・・・・Less than 150 seconds
○・・・・150 seconds or more and less than 180 seconds △・・・・・・180 seconds or more and less than 210 seconds ×・・・・210 seconds or more

ゲルタイムの評価基準(180℃)
◎・・・・・・70秒未満
○・・・・・・70秒以上80秒未満
△・・・・・・80秒以上90秒未満
×・・・・・・90秒以上
Gel time evaluation criteria (180℃)
◎・・・・・・less than 70 seconds
○・・・・70 seconds or more and less than 80 seconds △・・・・・・80 seconds or more and less than 90 seconds ×・・・・・・90 seconds or more

<付着性評価>
ゲルタイム測定で用いた160℃に加熱したホットプレートに、サンプル液0.2mlを垂らし、10秒後)、20秒後、30秒後、40秒後にスプーンでサンプル液を掬いとり、コピー紙(幅:10mm、長さ:50mm)に塗りつけた。その直後に、このコピー用紙と別のコピー紙1枚をサンプル液を介して重ね合わせ、1分後、重ね合わせたコピー紙を手で剥がし、コピー紙が破れるか否かで水系接着剤(サンプル液)の付着性を評価した。付着性の評価基準は以下のとおりである。
<Adhesion evaluation>
Drop 0.2 ml of the sample solution on the hot plate heated to 160°C used for gel time measurement, and after 10 seconds, scoop the sample solution with a spoon after 20 seconds, 30 seconds, and 40 seconds, and copy paper (width). : 10 mm, length: 50 mm). Immediately after that, this copy paper and another copy paper were superposed with the sample solution between them, and after 1 minute, the superposed copy paper was peeled off by hand, and the water-based adhesive (sample The adhesion of the liquid) was evaluated. The evaluation criteria for adhesion are as follows.

付着性評価基準(水系接着剤が粘度上昇する迄の時間(秒))
◎・・・・・・40秒
○・・・・・・30秒
△・・・・・・20秒
×・・・・・・10秒
Adhesion evaluation standard (time (seconds) until viscosity of water-based adhesive increases)
◎・・・・・・40 seconds ○・・・・・・30 seconds △・・・・20 seconds ×・・・・・・10 seconds

<耐水性:溶出率試験>
水系接着剤に水を添加し、固形分濃度が33重量%になるよう調製し、調製された組成物を評価用のサンプル液とした。
30mm×30mmの正方形にカットしたガラス繊維フィルター(ワットマン社 製品名GF/A)重量約0.05gに、サンプル液0.5mlを均一に塗布した。
ガラス繊維フィルター上のサンプルを105℃で30分間乾燥させた後、190℃のオーブン内に15分間放置し、試験片とした。
試験片を常温水50mlに24時間浸漬した後、130℃で1時間乾燥した。浸漬した水に、試験片から溶出した接着剤の量を求め、下記式で水の溶出率を求め、耐水性を評価した。
<Water resistance: Dissolution rate test>
Water was added to the water-based adhesive to prepare a solid concentration of 33% by weight, and the prepared composition was used as a sample liquid for evaluation.
0.5 ml of the sample solution was uniformly applied to a glass fiber filter (Product name GF/A, Whatman Co., Ltd.) weighing about 0.05 g cut into a 30 mm×30 mm square.
The sample on the glass fiber filter was dried at 105°C for 30 minutes and then left in an oven at 190°C for 15 minutes to prepare a test piece.
The test piece was immersed in 50 ml of room temperature water for 24 hours and then dried at 130° C. for 1 hour. The amount of the adhesive eluted from the test piece in the immersed water was calculated, the elution rate of water was calculated by the following formula, and the water resistance was evaluated.

(数式1)
試験片に存する接着剤の割合=[試験片(水に浸漬処理後)−ガラス繊維フィルターの重量]/[試験片(190℃処理後)−ガラス繊維フィルターの重量]
(数式2)
溶出率(%)=(1−試験片に残存する接着剤の割合)×100
(Formula 1)
Ratio of adhesive present in test piece = [test piece (after immersion in water)-weight of glass fiber filter]/[test piece (after treatment at 190°C)-weight of glass fiber filter]
(Formula 2)
Dissolution rate (%)=(1-ratio of adhesive remaining on test piece)×100

溶出率に基づく耐水性の評価基準を以下に示す。
溶出率評価基準
◎・・・・・・2.0%未満
○・・・・・・2.0%以上4.5%未満
△・・・・・・4.5%以上6.0%未満
×・・・・・・6.0%以上
The evaluation criteria for water resistance based on the dissolution rate are shown below.
Dissolution rate evaluation criteria ◎・・・・Less than 2.0%
○・・・・2.0% or more and less than 4.5% △・・・・・・4.5% or more and less than 6.0% ×・・・・・・6.0% or more

<力学的特性:引張強度及び引張弾性率の測定>
水系接着剤に水を添加し、固形分濃度が33重量%になるよう調製し、調製された組成物を評価用のサンプル液とした。
20mm×100mmの長方形にカットしたガラス繊維フィルター(ワットマン社 製品名GF/A)重量約0.10gに、サンプル液1.0mlを均一に塗布した。
ガラス繊維フィルター上のサンプルを105℃で30分間乾燥させた後、190℃のオーブン内に15分間放置し、試験片とした。
試験片を恒温恒湿器(23℃、湿度50%)に入れ、2時間放置後、引張試験を行った。引張試験機としてインストロン社製モデル5585を用い、引張速度25.4mm/分で引張強度と引張り性率を測定した。引張り強度は破断強度(最大強度)値とした。
<Mechanical properties: Measurement of tensile strength and tensile modulus>
Water was added to the water-based adhesive to prepare a solid concentration of 33% by weight, and the prepared composition was used as a sample liquid for evaluation.
1.0 ml of the sample solution was uniformly applied to about 0.10 g of a glass fiber filter (GF/A manufactured by Whatman Co., Ltd.) weight cut into a rectangle of 20 mm×100 mm.
The sample on the glass fiber filter was dried at 105°C for 30 minutes and then left in an oven at 190°C for 15 minutes to prepare a test piece.
The test piece was placed in a thermo-hygrostat (23° C., humidity 50%), left for 2 hours, and then subjected to a tensile test. Using Instron Model 5585 as a tensile tester, the tensile strength and the tensile rate were measured at a tensile speed of 25.4 mm/min. The tensile strength was the breaking strength (maximum strength) value.

引張強度評価基準
◎・・・・・・強度が15MPa以上
○・・・・・・強度が14MPa以上15MPa未満
△・・・・・・強度が12MPa以上14MPa未満
×・・・・・・強度が12MPa未満
Tensile strength evaluation standard ◎・・・・・・Strength is 15MPa or more
○・・Strength is 14MPa or more and less than 15MPa △・・・・・・Strength is 12MPa or more and less than 14MPa ×・・・・・・Strength is less than 12MPa

引張弾性率は、試験片のたるみを除く、歪量0.1%の傾きから求めた。
引張弾性率の評価基準
◎・・・・・・弾性率が1100MPa以上
○・・・・・・弾性率が1000MPa以上1100MPa未満
△・・・・・・弾性率が900MPa以上1000MPa未満
×・・・・・・弾性率が900MPa未満
The tensile modulus was determined from the slope of the strain amount of 0.1% excluding the slack of the test piece.
Evaluation criteria for tensile modulus
◎・・Elastic modulus is 1100 MPa or more ○・・・・・・Elastic modulus is 1000 MPa or more and less than 1100 MPa △・・・・・・Elastic modulus is 900 MPa or more and less than 1000 MPa × Less than 900 MPa

<せん断強度測定>
せん断強度試験はJIS K 6850に準じて実施した。
ゲルタイム測定で用いた160℃に加熱したホットプレートにサンプル液0.2mlを垂らし、サンプル液を20秒後にスプーンで掬いとり、ガラス板(厚み: 幅:25mm、長さ:100mm)に塗りつけた。1分後、このガラス板と別のガラス板1枚をサンプル液を介して重ね合わせた。重ねられたガラス板を190℃の電気炉で15分間加熱し、サンプル液を硬化させ、ガラス片を貼り合わせることで試験片とした。
せん断試験を実施する際、試験片のつかみ部に、エポキシ樹脂を介して合板を接着し、つかみ部とした。
せん断試験機としてインストロン社製モデル5585を用い、引張速度2.0mm/分でせん断強度を測定した。最大強度値をせん断強度として評価した。
<Shear strength measurement>
The shear strength test was performed according to JIS K 6850.
0.2 ml of the sample solution was dropped on the hot plate heated to 160° C. used in the gel time measurement, and after 20 seconds, the sample solution was scooped with a spoon and spread on a glass plate (thickness: width: 25 mm, length: 100 mm). After 1 minute, this glass plate and another glass plate were superposed on each other with the sample solution interposed therebetween. The stacked glass plates were heated in an electric furnace at 190° C. for 15 minutes to cure the sample liquid, and glass pieces were stuck together to obtain a test piece.
When carrying out the shear test, plywood was bonded to the grip of the test piece via an epoxy resin to form a grip.
Using an Instron model 5585 as a shear tester, the shear strength was measured at a tensile rate of 2.0 mm/min. The maximum strength value was evaluated as the shear strength.

せん断強度の評価基準は以下のとおりである。
せん断強度評価基準
◎・・・・・・強度が0.6MPa以上
○・・・・・・強度が0.5MPa以上0.6MPa未満
△・・・・・・強度が0.4MPa以上0.5MPa未満
×・・・・・・強度が0.4MPa未満
The evaluation criteria of shear strength are as follows.
Shear strength evaluation criteria ◎・・Strength is 0.6 MPa or more
○・・Strength is 0.5MPa or more and less than 0.6MPa △・・・・・・Strength is 0.4MPa or more and less than 0.5MPa ×・・・・・Strength is less than 0.4MPa

表2に示すように、実施例1〜18の水系接着剤は、(A)カラメルを含むので、硬化速度が速く、耐水性も優れる。得られた成形材も、引張強度及び引張弾性率の双方が優れる。 As shown in Table 2, since the water-based adhesives of Examples 1 to 18 contain (A) caramel, the curing speed is fast and the water resistance is excellent. The obtained molded material is also excellent in both tensile strength and tensile modulus.

実施例19〜28の水系接着剤は、表3に示すように、硬化速度や耐水性に優れるだけでなく、成形基材への付着性にも優れる。従って、成形材に水系接着剤が均一に塗工されるので、成形材の物性もより高くなる。実施例19〜28の成形材は、引張強度と引張弾性率に優れるだけでなく、せん断強度にも優れる。成形材のせん断強度の向上は、水系接着剤の付着性が優れることに起因する。 As shown in Table 3, the water-based adhesives of Examples 19 to 28 are not only excellent in curing rate and water resistance, but also excellent in adhesion to a molding substrate. Therefore, since the water-based adhesive is uniformly applied to the molding material, the physical properties of the molding material are further improved. The molding materials of Examples 19 to 28 are excellent not only in tensile strength and tensile elastic modulus but also in shear strength. The improvement in the shear strength of the molded material is due to the excellent adhesiveness of the water-based adhesive.

これに対し、表4に示すように、比較例1〜7の水系接着剤は、(A)カラメルを含まないので、硬化速度が著しく遅く、耐水性にも乏しく、成形材料の生産効率を低下させることが実証された。比較例1〜7の成形材は、実施例の成形材と比較すると、引張強度、引張弾性率が劣る。 On the other hand, as shown in Table 4, since the water-based adhesives of Comparative Examples 1 to 7 do not contain (A) caramel, the curing rate is remarkably slow, the water resistance is poor, and the production efficiency of the molding material is reduced. It was proved to do. The molded materials of Comparative Examples 1 to 7 are inferior in tensile strength and tensile elastic modulus as compared with the molded materials of Examples.

本発明は、水系接着剤を提供する。本発明に係る水系接着剤は、ガラス繊維等の無機繊維や、木質要素を成形する際に用いられる。 The present invention provides a water-based adhesive. The water-based adhesive according to the present invention is used when molding an inorganic fiber such as glass fiber or a wood element.

Claims (5)

(A)カラメルを含む水系接着剤。 (A) A water-based adhesive containing caramel. (A)カラメルは、(a)糖類の化学構造が(b)ラジカル開始剤によって変化した生成物を含む、請求項1に記載の水系接着剤。 The water-based adhesive according to claim 1, wherein (A) caramel contains a product in which the chemical structure of (a) sugar is changed by (b) radical initiator. 更に、無機酸塩及び有機酸塩から選ばれる少なくとも1種の(B)硬化触媒を含む、請求項1又は2に記載の水系接着剤。 The water-based adhesive according to claim 1 or 2, further comprising at least one (B) curing catalyst selected from inorganic acid salts and organic acid salts. (B)硬化触媒がアンモニウム塩を含む、請求項3に記載の水系接着剤。 The water-based adhesive according to claim 3, wherein the curing catalyst (B) contains an ammonium salt. 請求項1〜4のいずれかに記載の水系接着剤の硬化物を有する、成形材。 A molding material comprising the cured product of the water-based adhesive according to any one of claims 1 to 4.
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