JPH023488A - 接着剤 - 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、木材、紙、繊維などの接着剤、ならびに集成
材、パーティクルボードなど製造時の接着剤として有用
な耐水性、耐熱性および耐熱水性にすぐれた水性接着剤
に関する。

〔従来の技術〕

水溶性高分子の水溶液と多価イソシアネートからなる木
材用耐水性接着剤は、水性ビニルウレタン接着剤として
知られ、ＪＩＳ　ＫＢ８０８（水性高分子−イソシアネ
ート系木材接着剤）が制定されている。この水性ビニル
ウレタン接着剤は、水溶性高分子の水溶液に架橋剤とし
て高沸点の溶剤に溶解した多価イソシアネートを混合し
た接着剤であって、被着体に塗布し、被着体同士を貼り
合わせて圧締作業中に水が蒸発などで失なわれ、水溶液
高分子と多価イソシアネートとが反応して水に不溶にな
り、耐水接着が可能になる。水性ビニルウレタン接着剤
において、水溶性高分子として多用されているのはポリ
ビニルアルコールであり、従来はでんぷん、カルボキシ
メチルセルロース、メチルセルロース、アラビヤゴム、
ポリアクリル酸ソーダなどポリビニルアルコールに代る
水溶性高分子が検討されてきたが、接着力や接着剤液の
安定性などの点から十分満足すべきものは得られていな
い。

一方、水溶性高分子として多用されているポリぐニルア
ルコールの水酸基は第２級であり、第１級の水酸基に比
較して反応性が劣る。そのため、架橋剤としての多価イ
ソシアネートが副反応等のために消費され、過剰の多価
イソシアネートを必要とするなどの問題点があるばかり
ではなく、接着特性も十分満足すべきものではなかった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、従来の水性ビニルウレタン接着剤の特
性を生かしつつ、さらにすぐれた耐水性、耐熱性、耐熱
水性を有する接着剤を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によって一ヒ記目的を達成し得る接着剤が提供さ
れる。

すなわち、本発明は、 （１）アリルアルコールとビニルアルコールとの共重合
体の水溶液、 （２）合成樹脂エマルジョンまたは合成ゴムラテックス
、および （３）多価インシアネートの水不溶性の高沸点有機溶剤
溶液 を必須成分とする接着剤に関する。

本発明において、成分（１）のアリルアルコールとビニ
ルアルコールとの共重合体の水溶液を調整するために用
いられるアリルアルコールとビニルアルコールとの共重
合体は、酢酸アリルと酢酸ビニルとの共重合体をアルカ
リなどで脱酢酸して得られる。酢酸アリルと酢酸ビニル
のモル比、すなわちアリルアルコールとビニルアルコー
ルのモル比は２：９８〜２０：８０が適当である。アリ
ルアルコールのモル比が２未満のときは本発明の効果が
乏しく、アリルアルコールのモル比が２０を超えるとき
には重合度の高いアリルアルコールとビニルアルコール
との共重合体が得られないため、接若強さが十分満足す
べきものではない。

アリルアルコールとビニルアルコールとの共重合体は、
第１級のアルコール基を有するアリルアルコールと第２
級のアルコール基を有するビニルアルコールとの共重合
体であるため、従来のポリビニルアルコールよりも反応
性に富み、−段とすぐれた接着能を発揮するものである
。

アリルアルコールとビニルアルコールとの共重合体の水
溶液は、水にアリルアルコールとビニルアルコールとの
共重合体を溶解することによって調整することができる
。水溶液中のアリルアルコールとビニルアルコールとの
共重合体の濃度は、特に制限されず、一般には１〜ＩＯ
重量％が適当である。

本発明において用いられる成分（２）は、合成樹脂エマ
ルジョンまたは合成ゴムラテックスである。

合成樹脂エマルジョンとしては、酢酸ビニル樹脂エマル
ジョン、アクリル系エマルジョン、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合エマルジョンなどがあげられる。また、合成ゴ
ムラテックスとしては、ポリブタジェンラテックス、ス
チレン・ブタジェン共重合ラテックス、アクリロニトリ
ル番ブタジェン共重合ラテックス、クロロブレンゴムラ
テックスなどがあげられる。

合成樹脂エマルジョンまたは合成ゴムラテックス中の合
成樹脂または合成ゴムの濃度は、特に制限されず、一般
には１０〜６０重量％のものが好適に使用される。

本発明において、成分（３）の多価イソシアネートの水
不溶性の高沸点有機溶剤溶液を調整するために用いられ
る多価イソシアネートの代表例としては、例えば２価お
よび３価のイソシアネートがあげられる。２価イソシア
ネートの具体例としては、トリレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、メタキシリレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなど
があげられる。また、３価イソシアネートの具体例とし
ては、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリメ
チルプロパンメチルイソシアネートカーバメートなどが
あげられる。

また、成分（３）の多価イソシアネートの水不溶性の高
沸点有機溶剤溶液を調整するために用いられる水不溶性
の高沸点有機溶剤としては、沸点が２００℃以、ヒの高
沸点有機溶剤が好ましく、具体的にはジメチルフタレー
ト、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アジピ
ン酸ジブチル、ジエチレングリコールジベンゾエート、
オレイン酸ブチルなどが例示される。

使用する高沸点有機溶剤が水溶性である場合は、有機溶
剤に溶解している多価イソシアネートが有機溶剤の作用
によって溶解するため、多価イソシアネートがアリルア
ルコールとビニルアルコールとの共重合体と直ちに反応
してしまい、接希工程以前に接着剤がゲル化して使用不
可能になるという欠点を有する。本発明でいう水不溶性
の高沸点有機溶剤とは、室温の水に対する溶解度が０．
１％以下の液体をいう。有機溶剤の沸点が２００℃未満
の場合は、接着剤が乾燥する過程で、多価イソシアネー
トを伴って蒸発するため、十分満足すべき接着効果が得
られない。

多価イソシアネートの水不溶性の有機溶剤溶液は、水不
溶性の高沸点有機溶剤に多価イソシアネートを添加溶解
することにより調整することができる。水不溶性の高沸
点有機溶剤と多価イソシアネートの混合割合は、重量比
で水不溶性の高沸点有機溶剤：多価イソシアネートが１
：０．１−１０の範囲が適当である。

本発明の接着剤は、アリルアルコールとビニルアルコー
ルとの共重合体の水溶液に、合成樹脂エマルジョンまた
は合成ゴムラテックスを配合して主剤を調整し、これに
多価イソシアネートの水不溶性の高沸点有機溶剤溶液を
ホモミキサーなどによって乳化分散させて調整すること
ができる。

主剤中のアリルアルコールとビニルアルコールとの共重
合体の水溶液と合成樹脂エマルジョンまたは合成ゴムラ
テックスの混合割合は、固形分換算で０．１　：　１０
〜１０：　　０．１が好ましい。

アリルアルコールとビニルアルコールとの共重合体の水
溶液と合成樹脂エマルジョンまたは合成ゴムラテックス
からなる主剤と、多価イソシアネートの水不溶性の高沸
点有機溶剤溶液との混合割合は、用いる多価イソシアネ
ートの構造によって相違するので一概には決められない
が、一般には主剤中のアリルアルコールとビニルアルコ
ールとの共重合体中の水酸基：多価イソシアネートの水
不溶性の高沸点有機溶剤溶液中の多価イソシアネートが
当量比で１７０．５〜５の範囲が好ましい。

多価イソシアネートの当量比が０．５未満では、耐水性
、耐熱性が不十分であり、また多価イソシアネートの当
量比が５より多い場合は常態接着強さが低下する。

本発明の接着剤には、必要に応じて分子中に水酸基を有
する他の化合物を加えたり、充填剤、着色剤などを添加
してもよい。

本発明の接着剤を木材、紙、繊維、コンクリートのよう
な被着体の表面に塗布し、被着体同士を貼り合わせると
、接着剤中の水分が蒸発や被着体への吸収などによって
失なわれ、多価イソシアネートがアリルアルコールとビ
ニルアルコールとの共重合体と反応し、不溶化して接着
力を発揮するものである。このとき合成樹脂エマルジョ
ンや合成ゴムラテックスは、接着力の向上に補助的に役
立つものである。

〔実　施　例〕

以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。

実施例　１ アリルアルコール８モル％、ビニルアルコール９２モル
％を含有し、重合度１２００のアリルアルコールとビニ
ルアルコールとの共重合体５ｋｇを水９５ｋｇに溶解し
、これにスチレン・ブタジェン共重合ラテックス（固形
分含量４５重量９６）　５０ｋｇを配合して主剤を調整
した。

一方、ジブチルフタレート２ｋｇにジフェニルメタンジ
イソシアネート１４ｋｇを配合して、架橋剤としてのジ
フェニルメタンジイソシアネートのジブチルフタレート
溶液を調整した。

ヒ記主剤に、架橋剤としてのジフェニルメタンジイソシ
アネートのジブチルフタレート溶液を添加し、ホモミキ
サーで激しく撹拌して乳化分散し、接着剤を調整した。

得られた接着剤のアリルアルコールとビニルアルコール
との共重合体中の水酸基当量とジフェニルメタンジイソ
シアネート中のイソシアネート当量の比はほぼ１：１で
ある。

この接着剤を用い、ＪＩＳ　Ｋ６１１１０４にしたがっ
てカバ材同士を接着し、その接着強さをｎ１定した。そ
の結果は、下記のとおりであった。

常態接着強さ　　　　１３０ｋｇｆ／ｃｄ耐水接着強さ
　　　　１０５ｋｇ　ｆ　／ｃｄ２４時間水中で煮沸後
の接着強さ　８７ｋｇｆ／ｃｄ８０℃での接着強さ　　
　　　　　９２ｋｇ　ｆ　／。−比較例　１ 重合度１２００のポリビニルアルコール５ｋｇを水９５
ｋｇに溶解し、これにスチレン・ブタジェン共重合ラテ
ックス（固形分含！４５重量％）　５０ｋｇを配合して
主剤を調整した。

一方、ジブチルフタレート２ｋｇにジフェニルメタンジ
イソシアネート１５ｋｇを配合して架橋剤としてのジフ
ェニルメタンジイソシアネートのジブチルフタレート溶
液を調整した。

上記主剤に、架橋剤としてのジフェニルメタンジイソシ
アネートのジブチルフタレート溶液を添加して、ホモミ
キサーで激しく撹拌して乳化分散し、接着剤を調整した
。

得られた接着剤のポリビニルアルコールの水酸基とジフ
ェニルメタンジイソシアネート中のイソシアネート基と
の当量比はほぼ１：１である。

この接着剤を用いて実施例１と同様にＪＩＳＫ６８０４
にしたがってカバ材同士を接着し、その接着強さを１１
１１定した。結果は下記のとおりであり、実施例１に比
較して劣った結果が得られた。

常態接着強さ　　　　１２０ｋｇｆ／ｃｄ耐水接着強さ
　　　　　９０ｋｇｆ／ｃｄ２４時間水中で煮沸後の接
着強さ　６０ｋｇｆ／ｃ１８０℃での接着強さ　　　　
　　　８２ｋｇｆ／ｃｄ実施例　２ アリルアルコール１２モル％、ビニルアルコール８８モ
ル％を含有し、重合度９６０のアリルアルコールとビニ
ルアルコールとの共重合体５ｋｇを水９５ｋｇに溶解し
、これにエチレン・酢酸ビニル共重合エマルジョン（固
形分含ｆｆ１５０％、酢酸ビニルとエチレンの重量比８
７　：　１３）　ａｏｋｇを配合して主剤を調整した。

一方、ジメチルフタレート　１．５ｋｇにメタキシリレ
ンジイソシアネートＩＯ，３ｋｇを配合して、架橋剤と
してのメタキシリレンジイソシアネートのジメチルフタ
レート溶液を調整した。

上記主剤に、架橋剤としてのメタキシリレンジイソシア
ネートのジメチルフタレート溶液を添加し、ホモミキサ
ーで激しく撹拌して乳化分散し、接着剤を、ｉｌｌた。

得られた接着剤のアリルアルコールとビニルアルコール
との共重合体中の水酸基当量とメタキシリレンジイソシ
アネート中のイソシアネート当量との比はほぼ１：１で
ある。

この接着剤を用いてＪＩＳ　ＫＢ８０４にしたがってカ
バ材同士を接着し、その接着強さを測定したところ、以
下に示したとおりの結果が得られた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アリルアルコールとビニルアルコールとの共重合
   体の水溶液、
2. （２）合成樹脂エマルジョンまたは合成ゴムラテックス
   、および
3. （３）多価イソシアネートの水不溶性の高沸点有機溶剤
   溶液 を必須成分とする接着剤。