JPH03281683A - 速硬化接着剤組成物 - 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、２液分別塗布型接着用の２液非混合型の速硬
化接着組成物に関する。

し従来の技術］ 最近木材工業などでは、生産工程をコンベアーシステム
で連続生産する試みがあり、接着速度の早い接着剤が要
望されている。

この目的に初期シアノアクリレート系瞬間接着剤が考え
られた。

また２液分別塗布型の速硬化接着剤としては、エリア樹
脂系接着剤をＡ成分とし、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）などの高分子化合物の水溶液に燐酸などの強酸を混
合してＢ成分とした製品が、かなり以前から市販されて
いる。

更に、特開昭５６−９０８６７号においては、分子内に
イミド基を有する高分子化合物または、この高分子化合
物を含んだ、ラテックスおよび／′または合成樹脂エマ
ルジョンと、ジアルデヒド化合物の水溶液との２液分別
塗布型の接着剤組成物が提案されている。

［発明が解決しようとする問題］ しかし、シアノアクリレート系瞬間接着剤は価格が高く
現実的でなく、エリア樹脂系接着剤をＡ成分とし、高分
子化合物の水溶液に燐酸などの強酸を混合してＢ成分と
′己た製品においては、強酸が、ユリア樹脂系の老化性
を助長し、木材自身の強度を劣化させる欠点があり、広
く昔及していない。

また、分子内にイミド基を有した高分子と、ジアルデヒ
ドとの架橋反応を利用した２液分別塗布型の接着剤組成
物においては、その架橋反応が熱による可逆反応のため
耐久性に問題があり、価格も高い。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、鋭意検討した結果、前記従来の接着剤の
欠点のない２液分別塗布型接着用の、２液非混合型の速
硬化接着剤組成物を提供するものである。すなわち、Ａ
液として、分子内に１級又は２級アミノ基を有する水系
高分子樹脂、又はこの水系高分子樹脂の固型分として１
重量部に対し、合成樹脂エマルジョンおよび／または、
ゴムラテックスを固型分として、１０重量部を上限とす
る範囲で、混合して得られる水性分散液を用い、Ｂ液と
して、水に溶解したときに、実質的にアルデヒド基を持
つ化合物または、その水和物として存在する化合物を有
する水溶液を必須成分とすることを特徴とする２液分別
塗布型接着用２液非混合型の速硬化接着剤組成物である
。

本発明において使用する分子内に１級又は２級アミノ基
を有する水系高分子樹脂は、１級アミノ基又は２級アミ
ノ基を少なくとも１重量％以上含む水系高分子である９
分子内に１級又は２級アミノ基を有する水系高分子樹脂
の具体的なものとしは水溶性又はエマルジョン型のポリ
アミン、ポリアミドアミン等である。更に、側鎖に１級
アミノ基又は２級アミノ基があるものとしては、水溶性
又はエマルジョン型のアクリルアミン、ビニルアミン、
アリルアミン等がある。

水溶性ポリアミンとしては、例えばポリエチレンイミン
、ポリ１０ピレンイミン等があり、更には、多価エポキ
シ化合物を、１．２−エチレンジアミンのような多価ア
ミン化合物又は、アンモニアと反応させて得られるポリ
アミン類がある。これら、ポリアミン類か水溶性であれ
ば、そのまま使用できる。水溶性でない場合は、適当な
活性剤を使用し、エマルジョン型のポリアミンとして使
用できる。

ポリアミドアミンとしては、例えばアジピン酸のような
多塩基酸化合物と、１．２−エチレンジアミンのような
多価アミン化合物との縮合反応により得られるポリアミ
ドアミン類である。これらポリアミン類が、水溶性であ
る場合は、そのまま使用できる。水溶性でない場合は、
適当な活性剤を使用しエマルジョン型として使用できる
。

次に、側鎖に１級アミノ基又は、２級アミノ基があるも
のとしては、例えば、米国特許第４２２１８８５号等に
記載されている製造法にて製造されるカルボキシル基含
有アクリル樹脂のカルボキシル基の一部をアルキレンイ
ミンにて変性して後、残ったカルボキシル基をトリエチ
ルアミン等の塩基にて、水溶性化した水溶性アクリルア
ミン、又、米国特許３４６７６１１号等に記載されてい
るようにカルホキシル基含有エマルジョンをアルキレン
イミンにて変性して１級アミノ基又は、２級アミノ基を
有するアクリルアミンエマルジョン、更に、特開昭５４
−１１０２４８、特開昭６２−７２７４２号等に記載さ
れているアルド基またはゲト基に限定されるカルボニル
基含有エマルジョンに、ヒドラジンヒトラードに代表さ
れる少なくとも２個のヒドラジン残基を有するヒドラジ
ン誘導体を反応させて得られる１級アミノ基を有するア
クリルアミンエマルジョン、特開昭６１−５１００６号
等に記載されている種々の製造方法で製造できる１級ア
ミノ基を有するビニルアミン等である。　本発明にて使
用することのできる合成樹脂エマルジョンおよび／、ｔ
たはゴムラテックスとしては、例えば、酢酸ビニルエマ
ルジョン、酢酸ビニルと、アクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸、クロトン酸等の不飽和酸及びこれらのエステル
化合物との共重合体エマルジョン、エチレン酸酸ビニル
共重合体エマルジョン、スチレン−アクリル酸エステル
共重合体エマルジョン、アクリル酸エステル共重合体エ
マルジョン、エチレン−ブタジェンラテックス、ブタジ
エンーアクリロニトリルラテックス、クロロプレンラテ
ックス、ブチルゴムラテックス等が挙げられ、単品体ま
たは混合体が使用できる。　これら、合成ｍｉｎエマル
ジゴン又は、ゴムラテックスをＡ液の一成分として用い
た場合、分子内に１級又は２級アミノ基を有する水系高
分子の固型分として１重量部に対し、これら合成樹脂エ
マルジョンおよび／または、ゴムラテックスを固型分と
して１０重量部を上限とする範囲で混合して使用するの
は、この範囲以上であれば、Ｂｉであるアルデヒド化合
物と架橋をおこす、１級又は２級アミノ基の量が少なく
なりすぎて、充分速い硬化速度が得られないためである
。

次に、本発明にて使用する、Ｂ液としては、水に溶解し
た時に実質的にアルデヒド基を持つ化合物又は、その水
和物として存在する化合物には、ホルムアルデヒド、ア
セトアルデヒド、ホルムアルデヒドの線状重合体である
バラホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタルアル
デヒドさらに、ジアルデヒド澱粉等の水溶液である。

このＢ液には、Ａ液中に含有している高分子化金物の官
能基、たとえば１級又は２級アミノ基と、架橋反応する
架Ｗ＃荊を添加混合した水溶液もしくは水性分散液とし
ても用いることができる。

この場合、ＡおよびＢ液を分別塗布し貼り合わせて接着
するときもアルデヒド化合物によるゲル化と平行してこ
の架橋反応を進行させることが可能であり、アルデヒド
化合物と反応するることなく混合できる架橋剤が適当で
ある、このような架橋剤としては、ポリエポキシ化合物
、たとえばポリオールのポリエポキサイドの如きを、有
効なものとして挙げることができる。

アルデヒド化合物に架橋剤を混合すれば、ゲル形成によ
る速硬化性であるとともに、橋かけ結合により、硬化後
の耐水性や耐熱性か向上する。

また、本発明におけるＢ液には、アルデヒド化合物の効
果を損なわないものであれば、必要に応じて、着色剤、
界面活性剤、粘度調整剤などを適宜配合して朋いてもよ
い。

本発明によって得られるＡ、、Ｂ２液よりなる分別塗付
型接着側組成物は、接着に際して、Ａ液を接着せんとす
る被着面、たとえば木材などの片面に塗布し、Ｂ液を接
着せんとする他の被着面に塗付し、この両面を密着貼り
合わせ、圧締、プレスすると、室温で３０秒から数分以
内にかなりの初期接着強さが得られ、その様な短時間で
解圧することができ、そのまま放置し養生すると、その
最終接着強さは、充分に高い接着強度のものか得られる
。また解圧後、間もなくして切削などの機械加工もでき
る。一般に、水媒体とする接着剤では室温にては、かな
り長時間の圧締・プレスを行わないと、充分な最終接着
強度とならないが、本発明の接着剤組成物によれば、速
硬化性の故に、圧締・プレスが短時間であっても、放置
、養生後の最終接着強度の充分なる接着を行なうことが
できる。

また本発明の接着剤組成物は、そのＢ液を予め塗付乾燥
して置いても良く、後刻Ａ液を他の面に塗付し、密着貼
り合わせて、所望の接着を行なうこともでき、恰も一液
型の接着剤と同様な作業性で使用することもできる。従
って、本発明の接着剤組成物を、木工作業などに用いる
と、連続的なコンベアーシステム化が可能である。

［作用コ 本発明のＡ液として、分子内に１級又は、２級アミノ基
を有する水系高分子樹脂、又はこの水系高分子樹脂の固
型分として１重量部に対し、合成樹脂エマルジョンおよ
び／またはゴムラテックスを固型分として、１０重量部
を上限とする範囲で混合して得られる水性分散液を用い
、Ｂ液として、水に溶解したときに、実質的にアルデヒ
ド基を持つ化合物または、その水和物として存在する化
合物を有する水溶液を必須成分とする２液分別塗布型接
着用の、２液非混合型の速硬化接着剤組成物は、各種の
木質材料たとえば木材、チップボード、ハードボードの
如き木質材、スレート板、硅カル板のような無機質材、
メラミン樹脂化粧板、ベークライト板、発泡ポリスチレ
ンなどのプラスチックス材料、段ボール紙、板紙、クラ
フト紙など紙質材料などを接着することができる。従っ
てフラッシュパネル、化粧合板、プレハブパネル、集成
材などの平面接着とか、縁貼り、ホゾ、ダボ、トメ、ハ
ギ、力木、その他の組立てや家具組立てなどの木材工業
に、そしてまた段ボール、台紙、紙管、紙器、製袋など
の紙加工に利用でき、その作業が迅速化と省力化され、
室温でも接着できて、接着作業時間の短縮と省エネルギ
ーに寄与する作用を有する。

［実施例］ 以下に本発明の接着剤組成物を実施例によって具体的に
説明する。しかしながら、これらの実施例によって本発
明を限定するものではない。

尚、実施例において部は、重量部を示し、百分率（％）
は重量％を示す。

参考例１ 撹拌器、環流冷却器、温度計、窒素導入管および滴下ロ
ートを備えた１１フラスコに、イソプロピルアルコール
２８０部とｎ−ブトキシェタノール１２４．６部を仕込
んだ後、窒素を導入しつつ８０℃に昇温しな、メタクリ
ル酸８０．５部、メチルメタクリレート６３部、ブチル
アクリレート１３６．５部、スチレン７０部およびアゾ
ビスイソブチロニトリル９部からなる重合性単量体混合
物を２時間にわたって滴下した６滴下終了後、更に８０
℃で６時間熟成を行ない冷却し、固型分４６．４％の重
合物を得な。この重合物にトリエチルアミン３３部を添
加し均一に混合後、エチレンイミン３７％水溶液６１．
６部を滴下し８０℃で４時間反応後、更にトリエチルア
ミン８．４部と脱イオン水を添加して、固型分２０％の
１級アミン基含有水溶性アクリル共重合体を得た。

参考例２ 参考例１と同様なフラスコに、脱イオン水４００部とア
ニオン系活性剤（２５％水溶液）４０部を仕込んだ後、
窒素を導入しつつ６８℃に昇温しな。アクリル酸４８部
、２−エチルへキシルアクリレート１６０部、スチレン
１９２部からなる重合性単量体混合物４０部をフラスコ
内に添加し１５分撹拌を行なった後、１．７５％の過酸
化水素水４．６部と３％Ｌ−アスコルビン酸水溶液４２
部を添加し重合を開始した０重合開始１５分後から残り
の重合性単量体混合物を９０分にわたって均一に滴下し
た。この間１．７５％の過酸化水素水４１部と３％Ｌ−
アスコルビン酸水溶液３７部を１０分毎に重合性混合物
の滴下終了まで分割してフラスコ内に滴下した６滴下終
了後、１時間熟成を行ない冷却し、固型分４４．５％エ
マルジョンを得た０次にこのエマルジョン１５０部に、
脱イオン４０．６部を加え均一に混合した。１０％エチ
レンイミン水溶液４７．８部を添加し５０°Ｃで２時間
反応して、固型分３０％の１級アミン基含有エマルジョ
ンを得た。

実施例１ 参考例１によって得られた１級アミノ基含有水溶性アク
リル共重合体（固型分２０％）に表−１に示す各々の配
合割合にて、ポリ酢酸ビニルエマルジョン（ボンドＣＨ
１８、固型分４１％、コニシ■製）を加え、さらに炭酸
カルシウムを加えて、充分に撹拌混合して粘稠液をつく
り、これをＡ液とした。

他方１５％のグリオキザール水溶液を調整し、これをＢ
液とした。このＡ、Ｂ２液を用いたＪＩＳＫ−６８５２
ｒ接着剤の圧縮せん断接着強さ試験方法」に準じた方法
での接着強さの測定結果を表−１に示す。

［試験板の調製］ 大きさ２５Ｘ３０Ｘ１０ｍ＋の２片の試験片（横材）の
一方の接着面にＡ液を塗布しく塗布量約２００ｇ／ば）
、もう一方の試験片の接着面にＢ液を塗布しく塗布量約
５０ｇ／ｒ＋ｆ）、両面を貼り合せて圧締（圧締圧約１
０ｈｇ／ａ＆）Ｌな。

次いで表−１中に示す各圧締時間後、解圧し、それぞれ
５分間および２４時間養生後における接着強さを測定し
た。これらの操作はすべて２０°Ｃの雰囲気中で行なっ
た。

比較例１ 実施例１で用いたポリ酢酸ビニルエマルジョンを用い、
試験片の一方の接着面に塗布しく塗布量約２００　ｇ　
／　ｒｄ　）　、もう一方の試験片と貼り合わせた後、
圧締（圧締的１０ｋｇ／ｃｄ）した場合を比較例１とし
た。測定結果を表−１に示す。

実施例２ 参考例２によって得られた１級アミノ基含有エマルジョ
ン（固型分３０％）に表−２に示す各々の配合割合にて
、ポリ酢酸ビニルエマルジョン（固型分４１％）を加え
、さらに炭酸カルシウムを加えて、充分に撹拌混合して
粘稠液をつくり、これをＡ液とした。他方１５％のグリ
オキザール水溶液を調整し、これをＢ液とし実施例１と
同様の試験を行なった。結果を表−２に示す。

実施例３ 参考例１によって得られた１級アミノ基含有水溶性アク
リル共重合体（固型分２０％）に表−３に示す配合割合
にて、スチレン−ブタジェンラテックス（ＪＳＲ２１０
８、固形分４０％、日本合成ゴム■）製を加え、さらに
炭酸カルシウムを加えて、充分に撹拌混合して粘稠液を
つくり、これをＡ液とした。

他方、１５％のグリオキザール水溶液を調整しこれをＢ
液とし、実施例１と同様の試験を行い結果を表−３に示
した６ 実施例４〜５ 実施例３にて、使用した参考例の１級アミノ基含有水溶
性アクリル共重合体をそれぞれ参考例２の１級アミノ基
含有エマルジョン及びポリエチレンイミン（固型分３０
％水溶液）に変更し、実施例３と同機の試験をおこない
結果を表−３に示した。

比較例２ 変性ポリ酢酸ビニルエマルジョン（ボンドＴＳ３、固型
分６２％、コニシー製）を用い、試験片の一方の接着面
に塗布しく塗布量的２００ｇ／ｒｒｒ）、もう一方の試
験片と貼り合せた後、圧締（圧締圧的１０ｋｇ／ａｌｌ
）した場合を比較例２とした。結果を表−３に示す。

実施ＦＡ６〜７ 実施例３および実施例４のＡ液を用いＢ液としてグルタ
ルアルデヒドの２５％水溶液を調製した。

このＡ、Ｂ２液よりなる接着組成物を用い被着体として
一方に大きさ２５Ｘ３０Ｘ１０ｍ＋の棟材を用い、他方
には、大きさ２５Ｘ３０Ｘ５＋ｍのストレート板を用い
、棟材には、Ａ液を約２００ｇ／ｒｄ塗布し、他方Ｂ液
をスレート板に約１００ｇ／ｄ塗布し、棟材／スレート
板を実施例１で行なったと同機にして＃着試験片を作製
し圧縮せん断ｆ＃着強さを測定した。測定結果を表−４
に示す。

比較例３ 変性ポリ酢酸ビニルエマルジョン（ボンドＴＳ３、固型
分６２％コニシ■製）を用い、棟材の試験片だけに約２
００ｇｒ／ｒｒｆ塗布し、スレート板の試験片には何も
塗布しないで、実施例６と同様に棟材／スレート板を作
製し、試験した結果を表４に示す。

Ｕ発明の効果コ 実施例よりも明らかなように本発明のＡ、Ｂ２液よりな
る、２液分別塗布型接着用の、２液非混合型の速硬化接
着剤組成物は、従来のものに比し、格段と優れた効果を
示す速硬化接着剤である。

特許出Ｖ人 日本触媒化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ液として、分子内に１級又は２級アミノ基を有
   する水系高分子樹脂、又はこの水系高分子樹脂の固型分
   として１重量部に対し、合成樹脂エマルジョンおよび／
   または、ゴムラテックスを固型分として、１０重量部を
   上限とする範囲で、混合して得られる水性分散液を用い
   、Ｂ液として、水に溶解したときに、実質的にアルデヒ
   ド基を持つ化合物または、その水和物として存在する化
   合物を有する水溶液を必須成分とすることを特徴とする
   ２液分別塗布型接着用２液非混合型の速硬化接着剤組成
   物。