JP4223118B2

JP4223118B2 - 建材用接着剤組成物

Info

Publication number: JP4223118B2
Application number: JP00404499A
Authority: JP
Inventors: 文俊築山
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2019-01-11
Also published as: JP2000204338A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材用途、具体的には熱圧成型不燃建材、樹脂含浸により得られるロックウール板、これを二次加工（表面加工）して得られるロックウール吸音板、ロックウール化粧吸音板、畳芯等を製造するに好適に使用される接着剤組成物に関する。
さらに詳しくは、光と熱によるラジカル反応架橋性と熱硬化性の両者を兼備し、その硬化物が硬度、可とう性、耐薬品性、耐水および耐湿強度、不燃性等の諸物性に優れていることにより、上記種々の建材用途に有用な特性を発揮する、アクリル変性アミノプラスト樹脂を含む接着剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記したような接着剤組成物の成分として、例えばアミノプラスト樹脂が用いられている。しかしながら、例えば熱圧成型不燃建材を製造しようとする場合、従来のアミノプラスト樹脂では、成型時、水酸化アルミニウムや炭酸カルシウム等の粉体を配合する際の成型加工性に劣り、また成型品の諸強度も不十分であり、さらにしっとり感に代表される質感も満足のいくものではなかった。
なお接着剤組成物としてフェノール樹脂を使用した場合は、成型加工性、成型性、諸強度の点では問題ないが、成型加工品が変色したり、不燃性に劣るという問題点がある。
また、ロックウール板、ロックウール吸音板、ロックウール化粧吸音板等の製造には、アミノプラスト樹脂やアミノプラスト樹脂にアクリルエマルジョンをブレンドした樹脂等が用いられている。また、畳芯の材料や各種建材の芯材として使用されるシージングボードや紙板等にも、一般に各種のアミノプラスト樹脂の含浸加工が試みられている。しかしながら、これら従来のアミノプラスト樹脂やアミノプラスト樹脂とアクリルエマルジョンのブレンド品の含浸により製造されたボードは、常態での諸強度や可とう性に劣るばかりでなく、とくに耐水性、高温、高湿下での諸強度および可とう性に劣るといった問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、可とう性、保水性、アミノプラスト樹脂の持つ、熱硬化性樹脂の特徴である硬さを併せ持ち、建材用接着剤として熱圧成型不燃建材の場合には、しっとり感に代表される質感や成型加工性に優れ、成型加工品の常態、耐水、耐湿における諸強度に優れ、また、ロックウール天井板等でも常態、耐水、耐湿の諸強度や可とう性に優れ、さらに畳芯等でも芯材としてシージングボードや紙板に含浸させた場合、芯材として必要な硬度や諸強度を提供することのできる、建材用接着剤組成物の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、上述の従来の課題を解決することができた。
すなわち本発明は、アミノプラスト樹脂（Ａ）５０〜９９重量％（固形分）とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）および／またはポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（Ｃ）１〜５０重量％との縮合反応生成物を含有してなる建材用接着剤組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物におけるアミノプラスト樹脂（Ａ）は、本発明の組成物に熱硬化性を付与し、成型や含浸によって、製造された加工品の硬度、常態、耐水性、耐湿性を保持するための必須成分である。
本発明に使用できるアミノプラスト樹脂（Ａ）の例としては、公知のメラミン−ホルマリン樹脂、メラミン−グリオキザール樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、尿素−グリオキザール樹脂、カルバミド−ホルマリン樹脂、ベンゾグアナミン−ホルマリン樹脂およびグリコールウリル樹脂などが挙げられる。
その使用量は、全使用成分中５０〜９９重量％、好ましくは７０〜９８重量％である。アミノプラスト樹脂（Ａ）の使用量が全使用成分中５０重量％未満の場合は、組成物の硬度、常態、耐湿性、耐水性等の諸強度が低く、該組成物を用いて加工後完成した建材の硬度、諸強度、不燃性ともに劣る結果となる。また、アミノプラスト樹脂（Ａ）の使用量が全使用成分中９９重量％より多い場合は、生成した組成物は硬くて脆く、可とう性に欠けるといった欠点を有する。したがって、該組成物を用いて加工された建材も同様な欠陥を有する結果となる。
【０００６】
本発明の組成物におけるヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）は、組成物にラジカル重合性の光硬化性と熱硬化性とを付与し、熱可塑性樹脂の架橋体を形成し、さらに可とう性を付与する役割を果す。
その使用量は、全使用成分中１〜５０重量％、好ましくは２〜３０重量％である。
本発明に使用できるヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）の例としては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
【０００７】
本発明のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（Ｃ）は、前記のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）と同様に、組成物にラジカル重合性の光硬化性と熱硬化性とを付与し、熱可塑性樹脂の架橋体を形成し、さらに可とう性を付与する役割を果すと共に、さらにグリコール基に基づく保水性を付与し、例えば建材用、具体的には熱圧成型不燃建材を製造する際に水酸化アルミニウムや炭酸カルシウムなどの粉体と接着剤としての樹脂を混合し、まぶした時にコンパウンドにしっとり感を付与する役割を果す。
その使用量は、全使用成分中１〜５０重量％、好ましくは２〜３０重量％である。
本発明に使用できるポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（Ｃ）の例としては、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタアクリレート、トリプロピレングリコールモノメタアクリレートなどが挙げられる。
【０００８】
ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）とポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（Ｃ）はそれぞれ単独で使用してもよく、また任意の割合で併用してもよい。併用の場合は（Ｂ）と（Ｃ）の合計使用量が全使用成分中１〜５０重量％となる。
ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）とポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート（Ｃ）の合計使用量が全使用成分中１重量％未満の場合は、組成物の可とう性と保水性が劣り、該組成物を用いて製造された建材、例えば熱圧成型不燃建材などの場合には、成型加工時樹脂と粉体を混合したとき保水性が乏しく、パサパサの状態となり、極めて成型加工性に劣った状態となる。また加工して完成した建材は硬くて脆く、常態、耐湿性、耐水性の諸強度も劣るといった欠陥を有する。
ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）とポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート（Ｃ）の合計使用量が全使用成分中５０重量％より多い場合は、光硬化性は優れるものの、常態および高温、高湿下での硬度が不足し、不燃性にも問題が生ずる。したがって、この組成物を用いて加工された建材も同様な欠点を有する。
【０００９】
次に縮合反応についてであるが、例えば具体的にはアミノプラスト樹脂（Ａ）として一般によく知られているメラミン−ホルマリン樹脂を用いた場合、通常のアミノプラスト樹脂を製造する公知の方法に基づいて、次のような方法によって行う。
先ず、所定の割合で配合したメラミンとホルマリンを弱アルカリ性で反応し、メラミンのメチロール化を行う。次にこれに強アルカリ性下でメタノールを反応させ、アミノプラスト樹脂（Ａ）としてメトキシメチルメラミンを得る。その後、系を弱酸性に調整して、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）（例えば２−ヒドロキシエチルメタアクリレート）および／またはポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート（Ｃ）（例えばトリプロピレングリコールモノメタアクリレート）を反応させる。安定性を保持するため、系を再び弱アルカリ性に調整して、目的のアクリル変性アミノプラスト樹脂を得る。生成した樹脂をそのまま建材用の加工に用いてもよいし、通常一般のアミノプラスト樹脂についてよく行われるように、生成樹脂を一定の濃度まで減圧濃縮して、過剰の水、メタノール、ホルマリン等を除去してから建材の製造加工に用いても良い。また該樹脂はラジカル重合性の二重結合を有するので、光や熱により貯蔵中に重合、硬化し、ゲル化に至る場合もあるため、ハイドロキノンやハイドロキノンモノメチルエーテル（メトキノン）などの少量の重合禁止剤の添加が必要となる場合もある。
【００１０】
【実施例】
以下実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に制限されない。
（実施例１）
熱圧成型不燃板を作成するに際し、次のような配合と手順によりアクリル変性アミノプラスト樹脂を調整した。まず、使用した原料を表１に示す。
【００１１】
【表１】
▲１▼メラミン３６０ｇ
▲２▼ホルマリン（３７％）５０９ｇ
▲３▼苛性ソーダ（２０％水溶液）１．２ｍｌ
▲４▼メタノール２００ｇ
▲５▼苛性ソーダ（４０％水溶液）８．４ｇ
▲６▼塩酸（１０％水溶液）１７ｍｌ
▲７▼トリエチレングリコールモノメタアクリレート１２０ｇ
▲８▼メトキノン０．５ｇ
▲９▼苛性ソーダ（２０％水溶液）５ｍｌ
【００１２】
▲１▼、▲２▼、▲３▼を反応容器に仕込む。ｐＨ８．６〜９．０にて８０℃、６０分間反応し、メチロール化を行う。次に▲４▼、▲５▼を加え、さらに８０℃、６０分間反応しメトキシ化を行う。
▲６▼にてｐＨを６．５に調整し、６０℃にて▲７▼、▲８▼を加えて水混和度（水をビーカーに満たし、反応液を１滴落とした時若干白濁する状態で▲９▼を添加して反応を止める。）５００〜１０００％まで反応する。最終ｐＨは９．０〜９．２に調整する。
【００１３】
上記で合成したアクリル変性アミノプラスト樹脂を用いて、下記の表２の配合にて熱圧成型不燃板を作成する。
【００１４】
【表２】
▲１▼水酸化アルミニウム７５ｇ
▲２▼炭酸カルシウム１９ｇ
▲３▼アクリル変性アミノプラスト樹脂（上記合成）７ｇ
▲４▼硬化触媒（高級アミン塩酸塩）０．３３ｇ
【００１５】
▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼をよく混練し、高さ４ｍｍで１０ｃｍ四方の枠に流し込み、３０ｋｇ／ｃｍ²、１４０℃、２０分間熱圧後冷却し、成型物を得る。
得られた成型板について諸物性を測定した。結果を表３に示す。
【００１６】
（実施例２）
実施例１でアクリル変性アミノプラスト樹脂の製造においてトリエチレングリコールモノメタアクリレート１２０ｇの代わりに２−ヒドロキシエチルメタクリレート３０ｇを用いた以外は実施例１と全く同様に行った。結果を表３に示す。
【００１７】
（実施例３）
実施例１および２で合成した樹脂を突き板上に１５０ｇ／ｍ²（ウェット）塗布した（樹脂は固形分濃度４８％で見かけそのままを用いた。硬化触媒として見かけの樹脂に対して６％のパラトルエンスルホン酸、４％の光硬化触媒（商品名ガルキュアー）を用いた）。６０℃、１０分間乾燥後８００Ｗ高圧水銀ランプを用いてＵＶキュアー（５回通し）を行った。その後２０℃、６０％ＲＨで４８時間乾燥し、表面硬度の変化を測定した。結果を表４に示す。
【００１８】
（実施例４）
実施例１および２で合成した樹脂固形分１８ｇを水にて２０００ｇに希釈し、バットに入れる。３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさのロックウール原板３枚を上記希釈樹脂の張ったバットに漬ける。７６０ｍｍＨｇの減圧（真空状態）下にて、１０分間、樹脂水溶液を全量ボードに含浸させる。その後ボードを軽くプレスし、５０℃にて２４時間乾燥する。その後ボードを１８０℃で９０分間キュアリングを行う。冷却後諸物性につきテストした。結果を表５に示す。
【００１９】
（実施例５）
実施例１および２で合成した樹脂をシージングボードのウェットマットに刷毛（両面塗布）にて樹脂固形分で５％含浸した。その後予備乾燥を５０℃、１時間、キュアリングを１５０℃、５分間行った。冷却後諸物性を測定した。結果を表６に示す。
【００２０】
（比較例１）
実施例１で全く同様に▲１▼、▲２▼、▲３▼を反応容器に仕込む。ｐＨ８．６〜９．０にて８０℃、６０分間反応し、次に▲４▼、▲５▼を加え、８０℃、６０分間反応し、冷却後▲６▼を添加してｐＨ９．０〜９．２に調整してメラミン−ホルマリン樹脂を得る。
上記で得られた樹脂を用いて、実施例１と全く同様に熱圧成型不燃板を得た。諸物性の測定結果を表３に示す。
【００２１】
（比較例２）
実施例１に於いて▲７▼の代わりにトリエチレングリコールモノメタアクリレート７００ｇを用いた他は実施例１と全く同様に行った。得られた樹脂を用いて、実施例１と全く同様に熱圧成型不燃板を得た。諸物性の測定結果を表３に示す。
なお、一般的なフェノール樹脂を用いた場合を参考として併せて表３に示す。
【００２２】
（比較例３）
比較例１および２で合成した樹脂を実施例３と全く同様に突き板上に塗布し、表面硬度を測定した。結果を表４に示す。
【００２３】
（比較例４）
比較例１および２で合成した樹脂、および比較例１で合成したメラミン−ホルマリン樹脂にアクリルエマルジョン（メチルメタアクリレートとブチルアクリレートとメタアクリル酸の重量比で６８：３０：２の共重合エマルジョン、固形分濃度５０％、アニオン−ノニオン性）を固形分比で１：１でブレンドした樹脂（ＥＭブレンド）を用いて、実施例４と全く同様にロックウール板に樹脂含浸し、諸物性を測定した。結果を表５に示す。
【００２４】
（比較例５）
比較例１および２で合成した樹脂を実施例５と全く同様にシージングボードに樹脂含浸した。諸物性の測定結果を表６に示す。
【００２５】
【表３】

【００２６】
【表４】

【００２７】
【表５】

【００２８】
【表６】

【００２９】
【発明の効果】
本発明の組成物は、アクリル変性したアミノプラスト樹脂を主成分とするものであり、アクリル樹脂の持つ、熱可塑性樹脂の特徴である可とう性、保水性とアミノプラスト樹脂の持つ、熱硬化性樹脂の特徴である硬さを併せ持ち、建材用接着剤として熱圧成型不燃建材の場合には、水酸化アルミニウムや炭酸カルシウム等の各種粉体と樹脂の混和状態において、粉体がブロック化せず、しっとり感に代表される質感や成型加工性に優れ、成型加工品の常態、耐水、耐湿における諸強度に優れ、非着色性や不燃性にも優れる。また、ロックウール天井板等でも常態、耐水、耐湿の諸強度や可とう性に優れた建材を提供する効果を有する。さらに畳芯等でも芯材としてシージングボードや紙板に含浸させた場合、芯材として必要な硬度や諸強度を提供する効果を有する。

Claims

アミノプラスト樹脂（Ａ）５０〜９９重量％（固形分）とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート（Ｂ）および／またはポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（Ｃ）１〜５０重量％との縮合反応生成物を含有してなる建材用接着剤組成物。