JPH02155974A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は接着剤組成物に関し、特に、木材用接着剤とし
て好適な酢酸ビニル系重合体エマルジョン接着剤に関す
る。

［従来の技術］および［その解決すべき課題１アセトア
セチル化ポリビニルアルコールを保護コロイドとする酢
酸ビニル系重合体エマルジョン接着剤は、アセトアセチ
ル化していないポリビニルアルコールを保護コロイドと
する酢酸ビニル系重合体エマルジョン接着剤と比較して
耐水性が良好な′Ｉから、紙、家具、薄手ｌＩｉ仮など
の接着剤として使用されている。しかし、Ｌ述の用途を
含め高度のｍｌ水性が要求される分野例えば集成祠、高
級家具、厚手単板、耐水性が要求される耐水フラッシュ
板の用途では、当該エマルジョンの耐水性では接着性能
が不足しがちで実用」二問題がある。

この点を解決する手段として、現状ではユリャホルマリ
ン系樹脂、メラミン−ホルマリン系樹脂のごときホルマ
リン系樹脂を酢酸ビニル系中合体エマルジョンに配合し
、当該エマルジョンの耐水性向」二を図っている。しか
し、これらの方法では可使時間が短く、［ｔつホルマリ
ンが家具などから放出されるなど公害問題を生じるとい
う欠点がある。

一方、特公昭５９−１５８１号公報には、当該アセトア
セチル化ポリビニルアルコールを保護コロイドとする酢
酸ビニル系重合体エマルジョンに、イソシアネート化合
物、エポキシ系化合物、ラジカル形成能を有する化合物
、酸化剤を、耐水化剤（耐水性向上剤）として添加して
なる木材用接着剤組成物が提案されている。

しかし、かかる耐水化剤の添加により、ポットライフ（
保存性）が悪（なり、作業性の面から、これらの欠点の
ない耐水化剤が必要とされている。

また、イソシアネート化合物などを添加した場合接着力
が経時的に低下してくる。

また、特開昭４８−７２２３５号公報には、親水性保護
コロイドを含有するポリ酢酸ビニル系エマルジョンに、
硝酸ジルコニル、塩化ジルコニルを含有せしめてなるポ
リ酢酸ビニル系エマルジョン接着剤が提案されている。

しかしながら、硝酸ジルコニル、塩化ジルコニルなどの
金属塩を添加した接着剤組成物は、ｐＨが強い酸性を呈
し、木材の汚染伎び劣化を起こす事と、耐水性が高度に
要求されるような分野では接着力が弱く、問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はかかる従来技術の有する欠点を解消し特に、耐
水接着性、耐温水接着性に優れ、経時接着力変化が少な
く、耐水接着性、耐温水接着性が高度に要求されるよう
な分野特に木材の接着に有用な接着剤組成物を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成する為の本発明は、アセトアセチル化
ポリビニルアルコールを保護コロイドとする酢酸ビニル
系重合体エマルジョン接着剤に、ケイ酸カルシウム類を
配合してなることを特徴とする接着剤組成物に存する。

本発明におけるアセトアセチル化ポリビニルアルコール
は、例えばポリビニルアルコールとジケテンとの反応に
より得ることができる。当該アセトアセチル基を含有す
るポリビニルアルコールの゛ト均ケン化度、平均重合度
は特に制限がないが。

保護コロイドとしての効果の点から、残存酢酸基が０１
〜１５モル％、平均重合度が５００〜２６００の範囲の
ものが好ましい。

ここに、アセトアセチル基の含有用は００５〜１５モル
％、好ましくは２〜８モル％の範囲が適当である。当該
アセトアセチル基の含有型が００５モル％未満では、エ
マルジョンの耐水性、安定性への寄与は少なくなる。−
・方、当該アセトアセチル基の含有頃が１５モル％を越
える場合には、エマルジョン重合における分散が不十分
となり均質なエマルジョンが得られないか、または得ら
れたエマルジョンは安定性に乏しく、実用−Ｆの製品と
して好ましくない。

本発明における酢酸ビニル系重合体エマルジョンの例と
しては、（ホモ）酢酸ビニル樹脂エマルジョン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニル−
アクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョン、酢酸ビニ
ル−メタクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョンなど
の当該樹脂エマルジョン中に酢酸ビニル成分を含有する
ものを挙げることができる。

本発明で使用されるアセトアセチル化ポリビニルアルコ
ール（以下ＡＡ化ＰＶＡということもある）を保護コロ
イドとする酢酸ビニル系重合体エマルジョンは、例えば
、上記ＡＡ化ＰＶＡを保護コロイドとして、酢酸ビニル
単重体を単独で、または、上記で例示した如き他の重合
可能な単量体を共存させて、公知の方法でエマルジョン
重合することにより得ることができる。

保護コロイドとしてのＡＡ化ＰＶＡの使用量は、本発明
の所望の目的から、酢酸ビニル系重合体エマルジョンの
固形分に対し６〜２Ｏｆｉ１％使用することが適当であ
る。

また、エマルジョン重合の際の重合温度は６０〜８０℃
、反応時間は２〜８時間が好ましい。

重合に際し必要とされる乳化重合触媒は、通常の乳化重
合触媒を使用することができるが、特に、レドックス触
媒が好ましく、具体例を挙げると、過酸化水素とホルム
アルデヒド、亜鉛スルホキシレート、過酸化水素と酒石
酸、過酸化水素、過硫゛酸アンモニウムまたは過硫酸カ
リウムとメタ重亜硫酸ナトリウムとの組合せなどがある
。

上記の重合に際し、他の水溶性保護コロイド例えばヒド
ロキシエチルセルローズ、デンプン、カルボキシメチル
セルローズ、アラビアゴムをＡＡ化ＰＶＡと併用するこ
とができる。

また、乳化剤としてのノニオン活性剤、アニオン活性剤
などをＡＡ化ＰＶＡと併用することができる。

さらに、ｐＨ５！ｌ整剤例えば炭酸カルシウム：消石灰
、酢酸カルシウム、酢酸ナトリウム、酢酸亜鉛、酢酸ア
ルミニウムなどの酢酸塩：マロン酸類、β−ケト酸エス
テル類などの酸類、β−ジケトン類、酸性亜硫酸塩類を
重合に際し使用することができる。

その他、エマルジョン重合に用いられる種々の添加剤を
使用することができる。

本発明に使用されるケイ酸カルシウム類とは。

酸化カルシウム（Ｃａｂ）と二酸化ケイＩＡ　（Ｓ　１
０２）とが結合した組成の化合物の総称であるケイ酸カ
ルシウムとこれに類した物質とを包含した概念として使
用される。

ケイ酸カルシウムには、メタケイ酸カルシウム（Ｃ８０
・ＳｉＯ□）、オルトケイ酸カルシウム（ケイ酸二石灰
、２ＣａＯ・５ｉＯｚ　）、ケイ酸石灰＋３ＣａＯ・５
ｉＯ１＋）などがある。

ケイ酸カルシウムは、ＣａＯとＳｉＯ□を高温で焼成ま
たは溶融すると生じさせることができる。

ケイ酸カルシウムに類した物質の例としては。

ケイ酸カルシウムナトリウム（２Ｎ　ａ　ｚ　Ｓ　ｉ　
Ｏ）・３ＣａＳｉＯｉなど）が挙げられる。

本発明におけるケイ酸カルシウム類としては。

合成品、天然品に関係なく使用することができる。

当該ケイ酸カルシウム類としては、ケイ酸カルシウムが
好ましい。そのＣａＯとＳｉ　Ｏ２との組成比は特に限
定されないが、　Ｃａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２５、／　９
５〜６０／４０が適当である。

Ｃａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏｚ　＝　５以下／９５以りでは
、耐水、耐熱接着強さ、保持時間が短くなり、Ｃａ０／
　Ｓ　ｉ　Ｏ□＝６０以上／４０以下では粘度変化が激
しい。

本発明における当該ケイ酸カルシウム類（以下、単にケ
イ酸カルシウムという）の配合量は。

ＡＡ化ＰＶＡを保護コロイドとする酢酸ビニル系重合体
エマルジョンの固形分＋ｏｏｗｔ％部に対しｏ、ｓ　〜
＋　ｏ　ｏｗｔ部好ましくは２〜６０ｗｔ部である。ケ
イ酸カルシウムの配合間（添加量）が０．５Ｗｔ部未満
の場合には、耐水接着力、耐熱接着力が悪く、一方、１
ｏＯＷｔ部を越える場合には、被着（イに対する濡れが
悪くなり上記接着性能が低下し、使用上問題を生じる。

本発明の接着剤組成物には、クレー、カオリン、タルク
、木粉等の充填材や小麦粉、澱粉類などの増重剤や硼酸
、硫酸アルミニウムなどの反応促進剤や酸化チタンなど
の顔料や防腐剤や防虫剤や防錆剤などの各様の添加剤を
必要に応じて添加することができる。

本発明の接着剤組成物は、接着剤として各種のものを接
着する場合に適合できるが、特に、木材用接着剤組成物
として好適に使用できる。

例えば、集成材、高級家具、厚単板、ｆＦＩ水フラッシ
ュ板などの、白：度の耐水性の要求される木材分野の接
ＭＭとして有用である。

木材同志の接着の他、木材と紙、繊維製品類、無機質板
フィルム等との接着にも使用司能である。

［実施例］ 次に１本発明を実施例および比較例に基づいて説明する
。

尚１以上の例において、部とは特にことわりのなき限り
Ｗｔ部である。

実施例１ アセトアセチル化ポリビニルアルコール日本合成化学工
業社製 ［ゴーセフアイマーＺ−２００Ｊ　　　　５　（部）酢
酸ビニルｊｌｌ　ｊ７１体　　　　　　　　３５１％過
硫酸カリウム水溶液　　　　　９０．０５ 水 酢酸ナトリウム 上記組成に従い、アセトアセチル化ビリビニルアルコー
ルを保護コロイドとする酢酸ビニル系重合体エマルジョ
ンを以下の如くして得た。

エマルジョンの調整は、ガラス製セパラブルフラスコに
撹拌器、滴下口斗、冷却器、温度計を付けた装置で、水
溶液中で行った。

まず、１０％アセトアセチル化ポリビニルアルコ−ル ００５部及び酢酸ビニル単用体３．５部をセパラブルフ
ラスコ中に投入し、撹拌しながらセパラブルフラスコの
内温を７０℃に昇温させた。

セパラブルフラスコの内温が７０℃に到達後、１％過硫
酸カリウム水溶液滴下を開始した．１％過硫酸カリウム
の滴下１９部を４時間にて滴下した。

セパラブルフラスコの内温を７５〜 １時間後、 ８０℃にし、 て滴Ｆした。

酢酸ビニルｔｌｆｆｉ体滴下終了後。

スコ内の内温を７５〜８０℃で、 酢酸ビニル１１１体３１５部を３時間にセパラブルフラ １時間熟成後、 冷却を行い，粘度９４８Ｐｓ　（ボイズ）７３０℃のア
セトアセチル化酢酸ビニル系重合体エマルジョンを得た
（以下，これをＥｍ−１という）。

当該Ｅｍ−１１００部に対し、ケイ酸カルシウムとして
、ケモリットへＢＳ−３（Ｃａ０４８％．８１０□４９
％．丸和バイオケミカル社製）１５部を分散させて接着
剤組成物を調整した。

実施例２。

ケイ酸カルシウムとして、ソーレックスＣＭｆｃａ０２
１％，Ｓｉ０２５７％．徳山曹達社’！！Ｒ１３部を分
散させた以外は実施例１と同様にして接着剤組成物を調
整した。

実施例３ ケイ酸カルシウムとして、フローライトＩ（ｆｃａ０２
２％．Ｓｉ０２６０％．徳山曹達社製）３部を分散させ
た以外は実施例１と同様にして接着剤組成物を調整した
。

比較例１ 実施例１においてケイ酸カルシウムを使用せずにＥｍ−
１のみの組成の接着剤組成物とした。

比較例２。

実施例１においてケイ酸カルシウムを使用せずに、イソ
シアネート化合物（商品名スミジュール４４Ｖ−２０．
住友バイエルウレタン社製）１５部を使用した以外は実
施例１と同様にして接着剤組成物を調整した。

比較例３ 実施例１で使用のＥｍ−１１００部に対し。

エポキシ樹脂系エマルジョン［ビスフェノールＡ型液状
エポキシ樹脂１００ＰＪ、ノニオン系乳化剤４部、およ
び水１００部を強制分散させたもの］３５部を分散させ
た後、ＭＤＩ系イジイソシアネート化合物品名スミジュ
ール４４Ｖ−２０、住友バイエルウレタン社製）１５部
を混合分散させて接着剤組成物を調整した［ケイ酸カル
シウム無添加］。

比較例４ 実施例１においてケイ酸カルシウムに代えて。

生石灰（Ｃａ０９８％以上．試薬−級．純正化学社５Ｊ
）５部を使用した以外は実施例１と同様にして接着剤組
成物を調整した。

比較例５ 実施例１においてケイ酸カルシウムに代えてケイ酸（Ｓ
ｉＯ□９９％以上．クリスタライトＡＩ■森社製）１５
部を使用した以外は実施例１と同様にして接着剤組成物
を調整した。

比較例６ ケイ酸として、Ｓ１０，含有♀が９９％以十のアエロジ
ル２００（超微粒子状無ホシリカ）［［１本アエロジル
社３２１　１部を使用した以外は比較例５と同様にして
接着剤組成物を調整した。

比較例７ 実施例１で便用のＥｍ−１１００部に対し、炭酸カルシ
ウム（ホワイトンＰ−３０．白石玉業社′５Ｊ）１５部
を分散させ、次いで、比較例３で使用のイソシアネート
化合物１５部を混合分散させて接着剤組成物を調整した
。

比較例日 炭酸カルシウムに代えてタルク（タルク３Ｓ。

日本タルク社製）１５部を使用した以外は比較例７と同
様にして接む剤組酸物を調整した。

比較例９ 炭酸カルシウムに代えてカオリンクレー（バーゲスカオ
リンクレーＮｏ、１０．バーゲス・ビグ）ント社製）１
５部を使用した以外は比較例８と同様にして接着剤組成
物を調整した。

比較例１Ｏ 炭酸カルシウムに代えてケイ酸ジルコニウム（ミクロパ
ックス２０−Ａ、白水化学工業社製）１０部を使用した
以外は比較例９と同様にして接着剤組成物を調整した。

比較例１ 実施例１において、アセトアセチル化ポリビニルアルコ
ールの代りに、平均重合度が１７００の部分ケン化ＰＶ
Ａ　（日本合成化学工業社製、ｐｖＡ　　ＮＨ−１７）
を用いた以外は、実施例Ｉと同様にして、乳化重合を行
ない、粘度５４０Ｐｓ／３０℃の酢酸ビニルエマルジョ
ン（以下、これをＥｍ−２という）を得た。

当該Ｅｍ−２１００部に対し、ケイ酸カルシウムとして
、ケモリフトへＢ５−３　（Ｃａ０４８％、　Ｓ　＋　
０２４９％、丸和バイオケミカル社製）１５部を分散さ
せて接着剤組成物を調整した。

比較例１２ 比較例１１で得たＥｍ−２１００部に対し、ケイ酸カル
シウムとして、ソーレックスＣＭ（Ｃａ０２１％、　Ｓ
　ｉ　Ｏｘ　５７％、徳山曹達社製）３部を分散させた
以外は比較例口と同様にして接着剤組成物を調整した。

比較例１３ 比較例１１で得たＥｍ−２１００部に対し、ケイ酸カル
シウムとして、実施例３で使用のフロライト１，３部を
分散させた以外は比較例１と同様にして接着剤組成物を
調整した。

以上の実施例および比較例に示す接着剤組成物の接着性
能、経時接着力変化を測定した。

結果を第１表および第２表に示す。

［接着性能］の試験は、 接着条件として 被着体：ｌＯ＋ｓ／ｍ厚の米松材 塗付。量：　２５０ｇ／ｍ”　（両面塗付）圧　締：１
０にｇ／ｃｍ”ｘ　２時間１２０℃養　生、２０℃でｌ
Ｏ日間放置 で接着を行い。

試験条件としては、次の条件により行った。

（１）圧縮剪断強さ ｂ−記の条件により試験片を処理し、ＪＩＳＫ６８０６
　”水性高分子−イソシアネート系木材接着剤”の４．
Ｉｌ、１項圧縮剪断強さに準拠して測定した。

１〉常態、試験片作成後、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気
にて試験を行う。

１１）耐温水、試験片を６０部３℃の温水中に２３時間
浸漬した後、室温の水・中に冷 えるまで浸し、濡れたままの常態 で試験を行う。

旨）耐熱、試験片を１００±１５℃の雰囲気に６時間放
置後、直ちに試験を行 う。

ｉＶ　）煮沸くり返し、試験片を煮沸水中に４時間浸漬
後、６０部３℃の空気 中で２０時間乾燥し、更に 沸騰水中に４時間浸漬して から、室温の水中に冷える まで浸し、濡れたままの状 態で試験に供する。

次に１経時接着力変化］の試験方法を示す。

接着剤組成物を２０℃の雰囲気丁に放置し、各日毎に下
記の条件にて接着を行い、 被着体；ｌｏｗ／ｍ厚の米松材 塗付量；　２５０　ｇ／ｍ”　（両面塗付）圧　締：１
０にｇ／ｃｍ”ｘ　２時間、２０℃養　生＝２０℃で１
０日間放置 試験片について常態及び煮沸くり返し処理を行性、耐温
水接着性に優れ、経時接着力変化の少ない優秀な接着剤
を提供することができることが判る。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、耐水接着性、耐温水接着性に優れ
、経時接着力変化の少ない、従来例を凌駕する優秀な接
６Ｍを提供することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アセトアセチル化ポリビニルアルコールを保護コロ
   イドとする酢酸ビニル系重合体エマルジョン接着剤に、
   ケイ酸カルシウム類を配合してなる接着剤組成物。 ２、ケイ酸カルシウム類が、酸化カルシウムと二酸化ケ
   イ素とが結合した組成の化合物である、請求項１に記載
   の接着剤組成物。 ３、ケイ酸カルシウム類が、酸化カルシウムと二酸化ケ
   イ素との組成比（ＣａＯ／ＳｉＯ＿２）が５／９５〜６
   ０／４０のケイ酸カルシウムである請求項２に記載の接
   着剤組成物。