JP6333309B2 - 木材用接着剤 - Google Patents
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Description
〔技術分野〕
本開示は、一般には接着剤に関し、より具体的には木材用接着剤に関する。
本開示は、一般には接着剤に関し、より具体的には木材用接着剤に関する。
〔背景〕
木材用接着剤は、最も一般的に使用されている接着剤であり、接着剤の総使用量の半分を超える総使用量を有する。８０％以上の木材用接着剤は、尿素・ホルムアルデヒド樹脂およびフェノール・ホルムアルデヒド樹脂のうち、少なくとも一つを含む。しかしながら当該樹脂は、その硬化機構が原因で、ホルムアルデヒドガスを１０年以上にも亘って放出する。このため、環境を酷く汚染するだけでなく、人体にも害をなす。したがって、ホルムアルデヒドガスの放出および環境汚染の当該問題を解決することは、木材用接着剤の技術分野にとって重要な課題となっている。例えば、アメリカ合衆国で出願された先行文献（アメリカ合衆国特許第７，０６０，７９８号）は、修飾されたタンパク質の接着剤および上記接着剤から作られるリグノセルロース組成物を開示している。
木材用接着剤は、最も一般的に使用されている接着剤であり、接着剤の総使用量の半分を超える総使用量を有する。８０％以上の木材用接着剤は、尿素・ホルムアルデヒド樹脂およびフェノール・ホルムアルデヒド樹脂のうち、少なくとも一つを含む。しかしながら当該樹脂は、その硬化機構が原因で、ホルムアルデヒドガスを１０年以上にも亘って放出する。このため、環境を酷く汚染するだけでなく、人体にも害をなす。したがって、ホルムアルデヒドガスの放出および環境汚染の当該問題を解決することは、木材用接着剤の技術分野にとって重要な課題となっている。例えば、アメリカ合衆国で出願された先行文献（アメリカ合衆国特許第７，０６０，７９８号）は、修飾されたタンパク質の接着剤および上記接着剤から作られるリグノセルロース組成物を開示している。
〔概要〕
本開示の一実施形態によると、木材用接着剤が提供される。上記木材用接着剤は、第一の薬剤および第二の薬剤を含む。上記第一の薬剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびスチレン・ブタジエンゴム重合体を含む。上記カルボキシメチルセルロースナトリウムは、分子量が１５，０００〜５００，０００の範囲にあり、かつ、ナトリウム塩の置換度が０．４以上、２．００以下である。上記第二の薬剤は、第四級アミンの重合体を含む。
本開示の一実施形態によると、木材用接着剤が提供される。上記木材用接着剤は、第一の薬剤および第二の薬剤を含む。上記第一の薬剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびスチレン・ブタジエンゴム重合体を含む。上記カルボキシメチルセルロースナトリウムは、分子量が１５，０００〜５００，０００の範囲にあり、かつ、ナトリウム塩の置換度が０．４以上、２．００以下である。上記第二の薬剤は、第四級アミンの重合体を含む。
上述の本開示の実施形態は、以下の好適であるが限定されない実施形態の詳細な説明に関する、よき理解となろう。
〔図面の簡単な説明〕
なし。
なし。
〔詳細な説明〕
本開示は木材用接着剤に関する。上記木材用接着剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、第四級アミンの重合体およびスチレン・ブタジエンゴム重合体を含む。上記木材用接着剤は、高い接着力および耐水性を有し、かつ、ホルムアルデヒドガスの放出および環境汚染の問題を解決することができる。
本開示は木材用接着剤に関する。上記木材用接着剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、第四級アミンの重合体およびスチレン・ブタジエンゴム重合体を含む。上記木材用接着剤は、高い接着力および耐水性を有し、かつ、ホルムアルデヒドガスの放出および環境汚染の問題を解決することができる。
本開示の一実施形態において、上記木材用接着剤は、第一の薬剤および第二の薬剤を含んでいる。上記第一の薬剤および上記第二の薬剤は、非使用時には別々に保存され、かつ使用時に混合されてもよいが、本開示はこれに限定されない。
一実施形態において、第一の薬剤は主剤であり、かつ、カルボキシメチルセルロースナトリウム（すなわちセルロースのカルボキシメチルエーテルのナトリウム塩）およびスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）重合体を含んでいる。上記カルボキシメチルセルロースナトリウムは、化学式１に示された構造を有する。式中、ＲはＣＨ２ＣＯ２ＮａまたはＨを表し、ｎは整数である。
上記カルボキシメチルセルロースナトリウムは、分子量が約１５，０００〜５００，０００の範囲にあり、かつ、ナトリウム塩の置換度が約０．４以上、２．００以下である。ここで、「置換度」とは、セルロースの各々のグルコース単位における、カルボキシメチル基の平均数と定義される。幾つかの実施形態において、上記第一の薬剤は、更に水を含んでもよく、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびスチレン・ブタジエンゴム重合体は共に水溶液相で存在してもよいが、本開示はこれに限定されない。
一実施形態において、上記第二の薬剤は、硬化剤であり、かつ第四級アミンの重合体を含んでいる。幾つかの実施形態において、上記第四級アミンの重合体は、ポリアミドアミンとエピクロロヒドリンとの反応によって形成されてもよい。上記第四級アミンの重合体は、化学式２に示されたユニットを有していてもよい。式中、ｍは整数であり、１０〜１０，０００の範囲である。
同様に、上記第二の薬剤は、更に水を含んでもよく、上記第四級アミンの重合体は水溶液相で存在してもよいが、本開示はこれに限定されない。一実施形態において、上記スチレン・ブタジエンゴム重合体と、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび第四級アミンの重合体の総重量との重量比は、０．０５：１〜１：０．１であってもよく、かつ、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムと、上記第四級アミンの重合体との重量比は、０．０５：１〜１：０．０５であってもよい。
幾つかの実施形態において、上記木材用接着剤は、多数の添加剤（例えば、無機物質および有機フィラーのうち少なくとも一つ）を含んでいてもよい。上記有機フィラーは、例えば小麦粉、澱粉およびおが屑のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。また上記無機物質は、例えば難燃材を含んでいてもよい。これらの添加剤は、上記第一の薬剤もしくは上記第二の薬剤に直接加えられてもよいし、または、上記木材用接着剤が混合された後に上記木材用接着剤に加えられてもよい。
本発明の上記実施形態における上記木材用接着剤は、バイオベース素材を主剤として使用しているため、ホルムアルデヒドを含まない。
上述の実施形態の上記木材用接着剤を使用した木材の接着方法は、以下の工程を含む。すなわち、第一のブロックおよび第二のブロックを準備する工程、および、上記木材用接着剤によって第一のブロックに第二のブロックを接合する工程である。例えば、第一のブロックおよび第二のブロックは、事前処理（例えば、水分、精油および揮発性物質を除去し、並びに昆虫の卵を殺すために、一定時間加熱）されていてもよい。上記第一の薬剤および上記第二の薬剤は、上記第一のブロックを上記第二のブロックに接合しようとするときに、使用者によって混合されてもよい。幾つかの実施形態において、上記第一の薬剤と上記第二の薬剤との重量比は、０．２５：１〜１：０．０５、または、０．７：１〜１：０．２であってもよい。
次に、上記第一のブロックの接合面および／または上記第二のブロックの接合面に、上記木材用接着剤を塗布する（例えばコーティングとして）。例えば上記木材用接着剤は、上記接合面の一方または両方に塗布される。その後、上記木材用接着剤は、硬化させるためにプレスされてもよい。幾つかの実施形態において、上記木材用接着剤は、圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２、温度約５〜４５℃で、約１０〜５０分間プレスされ、その後、上記木材用接着剤の効果を促進するため、更に圧力約１０ｋｇ／ｃｍ２、温度約８０〜１４０℃で、約３〜２５分間プレスされる。
本開示の上記実施形態における上記木材用接着剤の硬化は、多数の反応機構を含んでいる。反応機構の一つに上記第四級アミンの重合体自体の架橋がある。上記架橋反応の産物は、化学式３で表される。式中、Ｒ’は上記第四級アミンの重合体を表す。
他の反応機構に、上記第四級アミンの重合体と、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムの水酸基、上記第一のブロックのセルロースの水酸基または上記第二のブロックのセルロースの水酸基とが−Ｏ−結合を形成する、ヒドロキシ反応がある。当該反応の産物は、化学式４で表される。式中、Ｒ''はカルボキシメチルセルロースナトリウムまたはセルロースを表す。
更に別の反応機構に、上記第四級アミンの重合体と、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムとが−ＣＯＯ−結合を形成する、カルボン酸陰イオン反応がある。当該反応の産物は、化学式５で表される。式中、Ｒ'''はカルボキシメチルセルロースナトリウムを表す。
幾つかの実施形態において、上記スチレン・ブタジエンゴム重合体は、カルボン酸アニオン（−ＣＯＯ−）を含んでいてもよい。すなわち、上記スチレン・ブタジエンゴム重合体は、上記第四級アミンの重合体と架橋してもよいが、本開示はこれに限られない。
また、高い接合特性を達成するために、上記ブロックは、複数の反応機構を通して、本開示の上記実施形態における上記木材用接着剤によって接合される。
一実施形態において、上記第一のブロックおよび上記第二のブロックのうち少なくとも一方は、パーティクルボード、配向性ストランドボード、ファイバーボード、合板、ブロックボードおよび集成材のうち、少なくとも一つを含んでいてもよい。
本開示の上記実施形態における上記木材用接着剤を容易に理解するために、以下に、多数の実施例が比較例と共に記載される。
まず、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水溶液を調製した。反応瓶を４本用意し、９００ｇの脱イオン水を上記反応瓶に加えた。次に、分子量が４７，０００〜５４，０００の範囲にあり、ナトリウム塩の置換度が０．６〜０．７であるカルボキシメチルセルロース（ＰＲ，第一工業製薬（株）製）１００ｇを、上記反応瓶内の上記脱イオン水に、ゆっくりと加えた。次に、上記カルボキシメチルセルロースが上記水によく溶解するように、上記反応瓶を５０℃で油浴し、速度２５０ｒｐｍで２４時間以上攪拌した。上記反応瓶中の水溶液を冷却した後、重量比で１０重量％のカルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液を得た。以降、得られた水溶液を水溶液Ｉと表す。
〔実施例１〕
４．２ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）を５０．０ｇの水溶液Ｉに加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ａを作製した。
４．２ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）を５０．０ｇの水溶液Ｉに加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ａを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ａを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ａの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ａはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ａはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ａに対して、木材接着力耐水試験を課した。最初に、試験木片Ａ−１およびＡ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ａを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ａ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ａを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ａ−２を作製した。
次に、試験木片Ａ−１およびＡ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ａ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ａ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ａ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ａ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ａ−１およびＡ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ａ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ａ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔実施例２〕
１０．４ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）を、５０．０ｇの水溶液Ｉに加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｂを作製した。
１０．４ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）を、５０．０ｇの水溶液Ｉに加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｂを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｂを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ａの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｂはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｂはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｂに対して、木材接着力耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｂ−１およびＢ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｂを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｂ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｂを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｂ−２を作製した。
次に、試験木片Ｂ−１およびＢ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、試験木片Ｂ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｂ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｂ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｂ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ｂ−１およびＢ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、試験木片Ｂ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｂ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔比較例１〕
１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）を５０．０ｇの水溶液Ｉに加えて、均一に攪拌した後、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｃを作製した。
１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）を５０．０ｇの水溶液Ｉに加えて、均一に攪拌した後、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および８ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｃを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｃを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ｃの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｃはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｃはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｃに対して、木材接着力向け耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｃ−１および試験木片Ｃ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｃを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｃ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｃを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｃ−２を作製した。
次に、試験木片Ｃ−１およびＣ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｃ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｃ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｃ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｃ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ｃ−１およびＣ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、試験木片Ｃ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｃ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔実施例１〕，〔実施例２〕および〔比較例１〕の試験結果を、表１に示した。表１から、スチレン・ブタジエンゴム樹脂により、上記木材用接着剤の耐水性が増加することが分かる。すなわち、上記〔実施例１〕および上記〔実施例２〕の木材用接着剤は共に、耐水性の点で上記〔比較例１〕の木材用接着剤よりも優れている。それぞれの木材用接着剤が、互いに異なる量のスチレン・ブタジエンゴム樹脂を含有していることを考えると、上記〔実施例２〕の木材用接着剤の耐水性は、上記〔実施例１〕の木材用接着剤の耐水性よりも更に優れている。
〔実施例３〕
１５．０ｇの水溶液Ｉを、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および１５ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｄを作製した。
１５．０ｇの水溶液Ｉを、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、１．３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）をこれに加え、共に均一に攪拌した。次に、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および１５ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｄを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｄを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ｄの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｄはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｄはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｄに対して、木材接着力向け耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｄ−１およびＤ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｄを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｄ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｄを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｄ−２を作製した。
次に、試験木片Ｄ−１およびＤ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｄ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｄ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｄ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｄ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ｄ−１およびＤ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｄ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｄ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔比較例２〕
１５．０ｇの水溶液Ｉを、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、更に１５ｇの小麦粉をこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｅを作製した。
１５．０ｇの水溶液Ｉを、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、更に１５ｇの小麦粉をこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｅを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｅを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ｅの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｅはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｅはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｅに対して、木材接着力向け耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｅ−１およびＥ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｅを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｅ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｅを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｅ−２を作製した。
次に、試験木片Ｅ−１およびＥ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｅ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｅ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｅ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｅ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｅ−１およびＥ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置し、再び上記試験片Ｅ−１およびＥ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｅ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｅ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔比較例３〕
１.３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）を、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および１５ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｆを作製した。
１.３３ｇのＮａＯＨ水溶液（１０％）を、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌した後、４０．０ｇのポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂水溶液（Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ，Hercules Ltd.製，ｐＨ＝４．２，固形分１２．５％）および１５ｇの小麦粉を更にこれに加え、共に均一に攪拌して木材用接着剤Ｆを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｆを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ｆの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｆはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｆはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｆに対して、木材接着力向け耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｆ−１およびＦ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｆを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｆ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｆを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｆ−２を作製した。
次に、試験木片Ｆ−１およびＦ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｆ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｆ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｆ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｆ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ｆ−１およびＦ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｆ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｆ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔比較例４〕
１５ｇの小麦粉を、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌して木材用接着剤Ｇを作製した。
１５ｇの小麦粉を、３１．２６ｇのスチレン・ブタジエンゴム樹脂（ＴＫ−６１Ｆ，久聯化學工業製，ｐＨ＝８．５，固形分４８％，粘度６２ｃｐｓ）に加え、均一に攪拌して木材用接着剤Ｇを作製した。
次に、上記木材用接着剤Ｇを作製してから３０分間経過後に、上記木材用接着剤Ｇの粘度を粘度計で計測した（［試験１］）。仮に上記粘度が３，０００〜１５，０００の範囲であるならば、上記木材用接着剤Ｇはローラー塗布に関して滑らかに使用することができる。そうでないならば、上記木材用接着剤Ｇはローラー塗布に関して滑らかに使用することができないであろう。
その一方で、上記木材用接着剤Ｇに対して、木材接着力向け耐水試験を課した。最初に、試験木片Ｇ−１およびＧ−２を用意した。
上記木材用接着剤Ｇを、４枚のユーカリの単板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）上に、コーティングローラーで塗布した（塗布量０．０２ｇ／ｃｍ２）。次に、何も塗布されていない単板を用意し、上記４枚の塗布されたユーカリの単板を、上記何も塗布されていない単板と共に、繊維方向が互いに直交するように重ね合わせた。次に、上記５枚の重ね合わされた単板を、室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して、５層の合板を作製した。次に、上記試験片を７．５ｃｍ×７．５ｃｍの大きさに切断し、試験木片Ｇ−１を作製した。
上記木材用接着剤Ｇを、２枚の木材チップの間に塗布した。このときの塗布面積は１ｃｍ２、塗布量は０．０２ｇ／ｃｍ２、かつ、国際試験機による木材チップの引張試験を簡便に行えるように、各木材チップは１０ｃｍ×１ｃｍの細長い形状とした。上記木材チップを重ね合わせた後、上記重ね合わせた木材チップを室温で５０分間コールドプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）し、更に１１０℃で２０分間ホットプレス（１０ｋｇ／ｃｍ２）して硬化させ、試験木片Ｇ−２を作製した。
次に、試験木片Ｇ−１およびＧ−２に対して、木材接着力向け耐水試験を課した（［試験２］，［試験３］，［試験４］）。試験２では、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を７０℃の湯に２時間浸した後、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｇ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｇ−２に対する引張試験を課した。試験３では、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。次に、上記試験木片Ｇ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｇ−２に対する引張試験を課した。試験４では、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を１００℃の熱湯に４時間浸した後、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を６０℃のオーブンに２０時間配置した。これに続いて、上記試験木片Ｇ−１およびＧ−２を１００℃の熱湯に４時間浸し、次に６０℃のオーブンに３時間配置した。次に、上記試験木片Ｇ−１の合板に割れが生じるか否かを確認し、上記試験木片Ｇ−２に対する引張試験を課した。上記引張試験には、ダブルカラム引張試験機（Cometech Testing Machines Co., Ltd.製）を使用した。
〔実施例３〕、〔比較例２〕、〔比較例３〕および〔比較例４〕の試験結果を、表２に示した。表２から、上記木材用接着剤が上記水溶液Ｉ（上記カルボキシメチルセルロースナトリウム）または上記ポリアミドアミン・エピクロロヒドリン樹脂（上記第四級アミンの重合体）水溶液を含まない場合には、上記木材用接着剤は簡便にローラー塗布を行うことができず、かつ上記耐水性は有意に低下することが分かる。
種々の修正および変更を、上記に開示された実施形態になし得ることは、当業者にとって明白である。本明細書および実施例は、以下の請求項およびその等価物によって示される本開示の真正な範囲の、単なる例示と見做されることを意図する。
Claims (4)
- 重量平均分子量が１５，０００〜５００，０００の範囲にあり、かつ、ナトリウム塩の置換度が０．４以上、２．００以下であるカルボキシメチルセルロースナトリウム、および、スチレン・ブタジエンゴム重合体を含んでいる、第一の薬剤；並びに、
第四級アミンの重合体を含んでいる、第二の薬剤、
を含んでいる、木材用接着剤であって、
上記スチレン・ブタジエンゴム重合体と、上記カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび上記第四級アミンの重合体の総重量との重量比が、０．０５：１〜１：０．１であり、
上記第一の薬剤と上記第二の薬剤との重量比が、０．２５：１〜１：０．０５であり、
上記カルボキシメチルセルロースナトリウムと、上記第四級アミンの重合体との重量比が、０．０５：１〜１：０．０５である、木材用接着剤。 - 上記第一の薬剤と、上記第二の薬剤との重量比が、０．７：１〜１：０．２である、請求項１に記載の木材用接着剤。
- 上記第一の薬剤は、更に水を含み、かつ、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびスチレン・ブタジエンゴム重合体は水溶液相で存在し、かつ、
上記第二の薬剤は、更に水を含み、かつ、上記第四級アミンの重合体は水溶液相で存在する、請求項１に記載の木材用接着剤。 - 更に有機フィラーを含み、上記有機フィラーは小麦粉、澱粉およびおが屑のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の木材用接着剤。
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