JPH06256748A - 高度耐水性速硬化接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２液分別塗布型の耐水性に優れる速硬化接着
剤を得る。 【構成】 Ａ液として分子内にアセトアセチル基を有す
る高分子化合物を主体とする接着剤、Ｂ液としてヒドラ
ジン化合物、アルデヒド化合物、ポリエチレンイミンの
水溶液あるいは水性分散液にグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂を混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２液分別塗布型の耐水
性に優れる速硬化接着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木質材料と木質材料、無機質材料、紙類
等を極めて短時間で接着する接着剤として、特許第１５
７６３３５号、１５７６３２０号、１５７６３２８号が
知られている。すなわち、上記先行技術は、分子内にア
セトアセチル基を有する高分子化合物の水性溶液および
／または水性エマルジョンからなるＡ液と、ヒドラジン
化合物、アルデヒド化合物、ポリエチレンイミンのうち
の１種類からなるＢ液とよりなる２液分別塗布型の速硬
化接着剤である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術は、速硬
化性に優れるため接着に際し必要とされる圧締時間が大
巾に短縮できる。例えば、通常３０分の圧締時間が必要
とされる針葉樹材どうしの接着は、わすか数分の圧締時
間ですむ。しかしながら、解圧後放置し養生すると、無
処理状態では充分に高い接着強度が得られるが、温水浸
漬あるいは沸騰水浸漬後の接着強度は非常に低い値であ
る。よって、本発明の目的は、上記問題点を解決するも
のであり、耐水性に優れた２液分別塗布型の速硬化接着
剤を提供することにある。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明の２液分別塗布型
の高度耐水性速硬化接着剤は、Ａ液として分子内にアセ
トアセチル基を有する高分子化合物の水性溶液および／
または水性エマルジョンとイソシアネ−ト化合物を配合
し、Ｂ液としてヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、
ポリエチレンイミンのうちの１種類を含む水溶液あるい
は水性分散液にグリシジルアミン型エポキシ樹脂を混合
する事を特徴とするものであり、それによって前記の問
題を解決することができる。さらに、本発明の接着剤の
組成を詳しく述べると次のようになる。

【０００５】Ａ液 本発明において用いられるＡ液のうち、分子内にアセト
アセチル基を有する高分子化合物の水性溶液としては、
ポリビニルアルコ−ル、ヒドロキシアルキルセルロ−
ス、澱粉などの水溶性高分子化合物をアセトアセチル化
したアセトアセチル化ポリビニルアルコ−ル、アセトア
セチル化ヒドロキシアルキルセルロ−ス、アセトアセチ
ル化澱粉などの水性溶液が挙げられる。また、分子内に
アセトアセチル基を有する高分子化合物の水性エマルジ
ョンとしては、アセトアセチル基を含有する単量体と
α、βエチレン性単量体とを乳化共重合したアセトアセ
チル化共重合体エマルジョンや前記の分子内にアセトア
セチル基を含有する高分子化合物を乳化剤とした高分子
エマルジョンが挙げられる。

【０００６】また、本発明において用いられるＡ液のう
ち、イソシアネ−ト化合物とは、イソシアネ−ト基を２
個以上含有したものであり、トリレンジイソシアネ−ト
（ＴＤＩ）、メチレンビス−ジフェニルジイソアネ−ト
（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト（ＨＭＤ
Ｉ）、キシレンジイソシアネ−ト（ＸＤＩ）などが挙げ
られる。

【０００７】Ｂ液 本発明において用いられるＢ液のうち、ヒドラジン化合
物としては、ヒドラジン、ヒドラジンヒドラ−ト、ヒド
ラジンの塩酸、硫酸、硝酸、亜硝酸、リン酸、チオシア
ン酸、炭酸などの無機塩類およびギ酸、シュウ酸などの
有機塩類などが挙げられる。ことに好適なヒドラジン化
合物は、カルボジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、
マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピ
ン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ポリアク
リル酸ジヒドラジドなどである。

【０００８】また、本発明において用いられるＢ液のう
ち、アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、ア
セトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、クロトンアル
デヒド、ベンズアルデヒドなどのモノアルデヒド類、グ
リオキザ−ル、マロンジアルデヒド、グルタルアルデヒ
ド、ジアルデヒド澱粉などのジアルデヒド類の水性溶液
が好適である。

【０００９】また、本発明において用いられるＢ液のう
ち、ポリエチレンイミンとしては、一般式 （但し、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は、ＨまたはＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ
Ｈ₂ 、ｘ、ｙは整数）で表わされ、分子量が３００から
１０万位のものである。

【００１０】また、本発明においてヒドラジン化合物、
アルデヒド化合物、ポリエチレンイミンの水溶液あるい
は水性分散液に混合されるグリシジルアミン型エポキシ
樹脂とは、通常アミン化合物とエピクロルヒドリンの反
応により製造されるもので、原料となるアミン化合物の
種類により様々な骨格をも持つ樹脂が得られる。これら
は、第３級アミノ窒素原子および２個以上のグリシジル
基を有する化合物であり、テトラグリシジルジアミノジ
フェニルメタン（ＴＧＤＤＭ）、テトラグリシジルメタ
キシレンジアミン（ＴＧＸＤＡ）、テトラグリシジル−
１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン（ＴＧＢＡＣ
Ｈ）、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノ−ル（ＴＧＡ
Ｐ）、トリグリシジルイソシアヌレ−ト（ＴＧＩ）など
が挙げられる。Ｂ液中のグリシジルアミン型エポキシ樹
脂の重量濃度としては、１〜３０％が好適である。ま
た、一般的に水溶性ではないため適当な溶媒に溶解し、
界面活性剤等と共にヒドラジン化合物、アルデヒド化合
物、ポリエチレンイミンの水溶液あるいは水性分散液に
混合し分散させた状態で用いるのが好ましい。溶媒は、
グリシジルアミン型エポキシ樹脂が溶解可能なものなら
ば何でもよく、アセトン、酢酸イソオクチル、イソプロ
ピルアルコ−ル、ジブチルフタレ−ト、ジオクチルフタ
レ−ト、トリブチルフォスフェ−ト、トリエチルフォス
フェ−ト等が使用できる。また、界面活性剤は、グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂をヒドラジン化合物、アルデ
ヒド化合物、ポリエチレンイミンの水溶液あるいは水性
分散液に均一に分散させることが可能なものならば何で
もよく、１重量％以下の添加で均一分散可能なものが好
ましい。

【００１１】なお、本発明のＡ液には、接着剤層に柔軟
性、強じん性、弾性などを付与するために合成樹脂エマ
ルジョンや合成ゴムラテックスを適宜併用することがで
きる。また、充てん剤、増粘剤、分散剤、可塑剤、防腐
剤、着色剤、消泡剤、界面活性剤、粘度調整剤などを添
加配合することができる。以下、実施例と比較例をあげ
本発明を説明する。

【００１２】

【実施例】

実施例１ 下記の各成分を混合してＡ液を調整した。 ゴ−セファイマ−Ｚ−２００（日本合成化学工業株式 会社製のアセトアセチル化ポリビニルアルコ−ル）の １５％水溶液 ４０重量部 ＤＬ−６１２（旭化成工業株式会社製のスチレン−ブ タジエン系ラテックス） ４０重量部 炭酸カルシウム ２０重量部 メチレンビス−ジフェニルジイソシアネ−ト（ＭＤＩ） １５重量部 下記の各成分を混合してＢ液を調整した。 ５％カルボジヒドラジド水溶液 １００重量部 ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（三菱瓦斯化学株式会社製のグリシ ジルアミン型エポキシ樹脂） １０重量部 酢酸イソオクチル ４重量部 ＳＮ−ＷＥＴ３６６（サンノプコ株式会社製の湿潤剤） ０．６重量部

【００１３】実施例２ 下記の各成分を混合してＡ液を調整した。 ＡＤ１００Ｈ（ヘキスト合成株式会社製のアセトアセ チル化ポリビニルアルコ−ルを乳化剤とした酢酸ビニ ルエマルジョン） １００重量部 メチレンビス−ジフェニルジイソシアネ−ト（ＭＤＩ） １５重量部 下記の各成分を混合してＢ液を調整した。 １０％アジピン酸ジヒドラジド水溶液 １００重量部 ＭＹ０５００（日本チバガイギ−株式会社製のグリシ ジルアミン型エポキシ樹脂） ７重量部 トリエチルフォスフェ−ト ３重量部 ノプコスパ−ス０９２（サンノプコ株式会社製の分散剤） １重量部

【００１４】実施例３ 下記の各成分を混合してＡ液を調整した。 ゴ−セファイマ−Ｚ−１００（日本合成化学工業株式 会社製のアセトアセチル化ポリビニルアルコ−ル）の ２０％水溶液 ４０重量部 ＪＳＲ０６６８（日本合成ゴム株式会社製のスチレン −ブタジエン系ラテックス） ３０重量部 炭酸カルシウム ３０重量部 メチレンビス−ジフェニルジイソシアネ−ト（ＭＤＩ） １５重量部 下記の各成分を混合してＢ液を調整した。 １５グリオキザ−ル水溶液 １００重量部 ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ（三菱瓦斯化学株式会社製のグリシ ジルアミン型エポキシ樹脂） １５重量部 アセトン ４重量部 ノプコスパ−ス０９２（サンノプコ株式会社製の分散剤）０．５重量部 ＳＮレベラ−Ｈ９０４（サンノプコ株式会社製の湿潤剤）０．２重量部

【００１５】実施例４ 下記の各成分を混合してＡ液を調整した。 ＡＤ１００Ｒ（ヘキスト合成株式会社製のアセトアセ チル化ポリビニルアルコ−ルを乳化剤とした酢酸ビニ ルエマルジョン） ８０重量部 ＯＭ５０００（株式会社クラレ製のエチレン−酢酸ビ ニルエマルジョン） １０重量部 炭酸カルシウム １０重量部 メチレンビス−ジフェニルジイソシアネ−ト（ＭＤＩ） １５重量部 下記の各成分を混合してＢ液を調整した。 ２０％グルタルアルデヒド水溶液 １００重量部 エピコ−ト６０４（油化シェルエポキシ株式会社製の グリシジルアミン型エポキシ樹脂） １５重量部 ジブチルフタレ−ト ４重量部 ＳＮ−ＷＥＴ３６６（サンノプコ株式会社製の湿潤剤） ０．７重量部

【００１６】実施例５ 下記の各成分を混合してＡ液を調整した。 ゴ−セファイマ−Ｚ−２００の２０％水溶液 ２０重量部 ＡＤ１００Ｈ ６０重量部 炭酸カルシウム ２０重量部 メチレンビス−ジフェニルジイソシアネ−ト（ＭＤＩ） １５重量部 下記の各成分を混合してＢ液を調整した。 重合度７万のポリエチレンイミン２０％水溶液 １００重量部 ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ １０重量部 酢酸イソオクチル ４重量部 ＳＮ−ＷＥＴ３６６（サンノプコ株式会社製の湿潤剤） １重量部

【００１７】比較例１ 実施例１と同様にして調整した物をＡ液とした。下記の
成分をもってＢ液とした。 ５％カルボジヒドラジド水溶液 １００重量部

【００１８】比較例２ 実施例１と同様にして調整した物をＡ液とした。下記の
成分をもってＢ液とした。 ５％カルボジヒドラジド水溶液 １００重量部 テトラエチレングリコ−ルジグリシジルエ−テル １０重量部

【００１９】比較例３ 実施例３と同様にして調整した物をＡ液とした。下記の
成分をもってＢ液とした。 １５％グリオキザ−ル水溶液 １００重量部

【００２０】比較例４ 実施例５と同様にして調整した物をＡ液とした。下記の
成分をもってＢ液とした。 重合度７万のポリエチレンイミン水溶液 １００重量部

【００２１】実施例１〜５のＡ液とＢ液よりなる高度耐
水性速硬化接着剤と比較例１〜４の速硬化接着剤を用
い、ＪＩＳ−Ｋ６８５２「接着剤の圧縮せん断接着強さ
試験法」に示された方法に準じて、接着強さを測定し
た。試験は、樺材を被着体とし、大きさ２５Х３０Х１
０（各ｍｍ）の２片の試験片の一方の接着面にＡ液を塗
布し（塗布量約２５０ｇ／ｍ² ）、もう一方の試験片の
接着面にＢ液を塗布し（塗布量約５０ｇ／ｍ² ）、５分
間圧締した後に解圧し、７２時間養生（２５℃Х６５％
雰囲気下）した。その後、試験片に各処理を施し圧縮せ
ん断強さを測定した。 接着強さの個々の測定値は、試験片３０個の平均値で示
した。また、（ ）内は木部破断率を示した。試験片の
処理方法は、次のごとくである。 常態試験 養生後、無処理状態で圧縮せん断強さを測定した。 耐温水試験 養生後、試験片を６０℃の温水中に３時間浸漬した後、
室温の水中に冷めるまで浸し、ぬれたままで圧縮せん断
強さを測定した。 煮沸繰り返し 養生後、試験片を沸騰水中に４時間浸漬した後、６０℃
の空気中で２０時間乾燥し、再び沸騰水中に４時間浸漬
する。この処理後、室温の水中に冷めるまで浸し、ねれ
たままの状態で圧縮せん断強さを測定した。

【発明の効果】ＪＩＳ−Ｋ６８０６「水性高分子−イソ
シアネ−ト系木材接着剤」に規定されている耐温水試験
（１種２号）、煮沸繰り返し試験（１種１号）の、合格
値は６０Ｋｇ／ｃｍ² 以上である。本接着剤は、この値
を超える接着強度を示した。以上のように本発明によれ
ば、短時間の圧締で耐温水試験、煮沸繰り返し試験に充
分耐え得る強度を持つ接着剤が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ液として分子内にアセトアセチル基を
   有する高分子化合物の水性溶液および／または水性エマ
   ルジョンとイソシアネ−ト化合物を配合し、Ｂ液として
   ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、ポリエチレンイ
   ミンのうちの１種類を含む水溶液あるいは水性分散液を
   使用する２液分別塗布型接着剤において、Ｂ液としてグ
   リシジルアミン型エポキシ樹脂を混合することを特徴と
   する耐水性に優れる速硬化接着剤。
2. 【請求項２】 グリシジルアミン型エポキシ樹脂は、溶
   媒および／または界面活性剤とともにヒドラジン化合
   物、アルデヒド化合物、ポリエチレンイミンの水溶液あ
   るいは水性分散液に混合分散させることを特徴とする請
   求項１に記載された接着剤。