JPH0662926B2 - アルコキシシランを含有するポリ（ビニルアセテート）エマルジョン接着剤及びその用途 - Google Patents
アルコキシシランを含有するポリ（ビニルアセテート）エマルジョン接着剤及びその用途Info
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- JPH0662926B2 JPH0662926B2 JP63296417A JP29641788A JPH0662926B2 JP H0662926 B2 JPH0662926 B2 JP H0662926B2 JP 63296417 A JP63296417 A JP 63296417A JP 29641788 A JP29641788 A JP 29641788A JP H0662926 B2 JPH0662926 B2 JP H0662926B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は改良した接着剤組成物に関する。更に詳細に
は、本発明は酢酸ビニルのポリマーまたはコポリマーを
基材とした水性(water-born)エマルジョン接着剤であっ
て、アルコキシシランと可塑剤とから本質的に成る接着
促進剤をその中に均一に分散させたものに関する。
は、本発明は酢酸ビニルのポリマーまたはコポリマーを
基材とした水性(water-born)エマルジョン接着剤であっ
て、アルコキシシランと可塑剤とから本質的に成る接着
促進剤をその中に均一に分散させたものに関する。
ポリ〔酢酸ビニル）樹脂は当該技術分野において周知で
あり、セルロース性材料、プラスチック、セラミックお
よび金属のような各種基材を結合するための接着剤とし
て、水性エマルジョンの形態で広く用いられている。更
に、接着促進剤、詳細には各種の有機官能性シランは、
プラスチック複合体や接着剤接合部の強度および耐水性
を増大させるのに広く用いられてきた。例えば、テイラ
ー(Taylor)の米国特許第3,736,283号明細書では、この
概念はメルカプトシランの水を基材としたエマルジョン
の接着性を増加するのに用いられた。生成する接着剤組
成物は、プラスチックに対して特に改良された接着性を
有するといわれている。
あり、セルロース性材料、プラスチック、セラミックお
よび金属のような各種基材を結合するための接着剤とし
て、水性エマルジョンの形態で広く用いられている。更
に、接着促進剤、詳細には各種の有機官能性シランは、
プラスチック複合体や接着剤接合部の強度および耐水性
を増大させるのに広く用いられてきた。例えば、テイラ
ー(Taylor)の米国特許第3,736,283号明細書では、この
概念はメルカプトシランの水を基材としたエマルジョン
の接着性を増加するのに用いられた。生成する接着剤組
成物は、プラスチックに対して特に改良された接着性を
有するといわれている。
各種のシランカップリング剤の添加によって与えられた
ポリ（酢酸ビニル）において達成される改良された接着
性にもかかわらず、当業者は特に水および紙のようなセ
ルロース材料に対する一層耐水性の高い結合の形成に関
連して更に改良が必要であることを認識している。
ポリ（酢酸ビニル）において達成される改良された接着
性にもかかわらず、当業者は特に水および紙のようなセ
ルロース材料に対する一層耐水性の高い結合の形成に関
連して更に改良が必要であることを認識している。
特性のアルコキシシランの群から選択される化合物と任
意にはポリ（酢酸ビニル）用の可塑剤とから本質的に成
る接着剤促進剤を上記ポリ（酢酸ビニル）エマルジョン
に有利に加えて本質基材に適用すると、改善された結合
強度と耐水性とを有する接着剤を提供することができる
ことを見い出した。意外にも、本発明と極めて類似の化
学構造を有するアルコキシシランはこの点に関しては無
効であることを見い出した。本発明は、それ故 （ｉ）ポリ（酢酸ビニル）樹脂を基材とした水性エマル
ジョン接着剤と、 (ii) （但し、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルキルまた
はアルコキシアルキル基から独立に選択される）から選
択される少なくとも１種類のアルコキシシランと８０重
量％以下の前記のポリ（ビニルアセテート）樹脂用可塑
剤とから本質的に成る接着促進剤を含んで成る組成物で
あって、前記アルコキシシランが該組成物の約0.5〜5.0
重量％を構成することを特徴とする組成物に関する。
意にはポリ（酢酸ビニル）用の可塑剤とから本質的に成
る接着剤促進剤を上記ポリ（酢酸ビニル）エマルジョン
に有利に加えて本質基材に適用すると、改善された結合
強度と耐水性とを有する接着剤を提供することができる
ことを見い出した。意外にも、本発明と極めて類似の化
学構造を有するアルコキシシランはこの点に関しては無
効であることを見い出した。本発明は、それ故 （ｉ）ポリ（酢酸ビニル）樹脂を基材とした水性エマル
ジョン接着剤と、 (ii) （但し、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルキルまた
はアルコキシアルキル基から独立に選択される）から選
択される少なくとも１種類のアルコキシシランと８０重
量％以下の前記のポリ（ビニルアセテート）樹脂用可塑
剤とから本質的に成る接着促進剤を含んで成る組成物で
あって、前記アルコキシシランが該組成物の約0.5〜5.0
重量％を構成することを特徴とする組成物に関する。
本発明は、更に実質的接着剤組成物によって結合される
木質複合体構造にも関する。
木質複合体構造にも関する。
本発明の組成物は、（ｉ）水性エマルジョン（すなわ
ち、ラテクッス）ポリ（酢酸ビニル）樹脂接着剤であっ
て、その中に接着促進剤(ii)を均一に分散させたものか
ら成る。また、接着促進剤は、アルコキシシランと、任
意には約８０重量％以下のポリ（酢酸ビニル）樹脂用の
可塑剤とから本質的に成る。
ち、ラテクッス）ポリ（酢酸ビニル）樹脂接着剤であっ
て、その中に接着促進剤(ii)を均一に分散させたものか
ら成る。また、接着促進剤は、アルコキシシランと、任
意には約８０重量％以下のポリ（酢酸ビニル）樹脂用の
可塑剤とから本質的に成る。
本発明の成分（ｉ）である（酢酸ビニル）樹脂を基材と
した水性エマルジョン接着剤は、当該技術分野において
周知である。それらは一般的には乳化重合によって調製
され、典型的には少量の湿潤剤、保護コロイド、重合開
始剤および分子量調節剤を酢酸ビニルモノマーと水との
外に含有してもよい。広く再調査するために、興味のあ
る読者は、「ビニル・ポリマーズ（アセテート）(Vinyl
Polymers(Acetate))」、カーク−オスマー・エンサイ
クロペディア(Kirk-Othmer Encyclo-prdia)、２３巻、
（ジョン・ウィリー・アド・サンズ(J.Wiley & Sons)、
1983年）および「ビニル・エステル・ポリマーズ(Vinyl
Ester Polymers)」、エンサイクロペディア・オブ・ポ
リマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(Ensyclped
ia of Polmer Science and Technology)、１５巻、（ジ
ョン・ウィーリー・アンド・サイズ(J.Wiley & Sons)、
1971年）を参照されたい。
した水性エマルジョン接着剤は、当該技術分野において
周知である。それらは一般的には乳化重合によって調製
され、典型的には少量の湿潤剤、保護コロイド、重合開
始剤および分子量調節剤を酢酸ビニルモノマーと水との
外に含有してもよい。広く再調査するために、興味のあ
る読者は、「ビニル・ポリマーズ（アセテート）(Vinyl
Polymers(Acetate))」、カーク−オスマー・エンサイ
クロペディア(Kirk-Othmer Encyclo-prdia)、２３巻、
（ジョン・ウィリー・アド・サンズ(J.Wiley & Sons)、
1983年）および「ビニル・エステル・ポリマーズ(Vinyl
Ester Polymers)」、エンサイクロペディア・オブ・ポ
リマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(Ensyclped
ia of Polmer Science and Technology)、１５巻、（ジ
ョン・ウィーリー・アンド・サイズ(J.Wiley & Sons)、
1971年）を参照されたい。
本発明の接着剤に用いるポリ（酢酸ビニル）樹脂（以後
PVAcと表わす）は、下記の成分(ii)にて関連して記載し
たような外部可塑剤を含んでいてもよい。あるいは、ポ
リ（酢酸ビニル）樹脂の内部可塑化は酢酸ビニルモノマ
ーを約５０モル％以下のモノマー、例えばマレイン酸ジ
ブチル、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ（２−エチル
ヘキシル）、フマル酸ジ（エチルヘキシル）、アクリル
酸ブチル、アクリル酸２−エチレンヘキシル、アクリル
酸エチル、ラウリン酸ビニル、エチレンなどと共重合す
ることによって行うことができる。いずれの場合にも、
可塑化によってガラス転移温度が通常程度低下し、当該
技術分野で周知のように、引張強さおよびヒートシール
温度のような他の物性を改質する。本発明の目的のたえ
に、水性接着剤（ｉ）は、当該技術分野において普通に
供給されるように、固形物含量（すなわち、不揮発性物
質）が約40〜60重量％で用いられる。PVAc樹脂が酢酸ビ
ニルのホモポリマーであるのが好ましい。
PVAcと表わす）は、下記の成分(ii)にて関連して記載し
たような外部可塑剤を含んでいてもよい。あるいは、ポ
リ（酢酸ビニル）樹脂の内部可塑化は酢酸ビニルモノマ
ーを約５０モル％以下のモノマー、例えばマレイン酸ジ
ブチル、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ（２−エチル
ヘキシル）、フマル酸ジ（エチルヘキシル）、アクリル
酸ブチル、アクリル酸２−エチレンヘキシル、アクリル
酸エチル、ラウリン酸ビニル、エチレンなどと共重合す
ることによって行うことができる。いずれの場合にも、
可塑化によってガラス転移温度が通常程度低下し、当該
技術分野で周知のように、引張強さおよびヒートシール
温度のような他の物性を改質する。本発明の目的のたえ
に、水性接着剤（ｉ）は、当該技術分野において普通に
供給されるように、固形物含量（すなわち、不揮発性物
質）が約40〜60重量％で用いられる。PVAc樹脂が酢酸ビ
ニルのホモポリマーであるのが好ましい。
多数のPVAc接着剤エマルジョンの特許配合物が市販され
ている。好ましい系は木質の積層および結合の用途に一
般に用いられるいわゆる「ホワイト・グルー(white glu
e)」である。これらには、ボーデン・ケミカル・カンパ
ニー(Borden Chemical Co.)（コロンブス、オハイオ）
から発売されているキャスコレッツ(CASCOREZ)WB-798、
キャスコレッツWB-851、キャスコレッツWB-732およびキ
ャスコレッツWB-864のようなキャスコレッツ(CASCOREZ)
シリーズが挙げられる。他の好適なエマルジョン接着剤
にはユニオン・ケミカル・カンパニー(UnionChemical C
o.)（シャウムバーグ、イリノイ）から発明されているR
ES202A、フランクリン・ケミカル・インダストリーズ(F
ranklin Chemical Industries)（コロンブス、オハイ
オ）から発売されているマルチボンド(MULTIBOND)類が
挙げられる。マルトボンド類は架橋性樹脂を基材として
おり、触媒が含有されているときには、例えば高周波
（Rf）帯域によって発生するような熱によって硬化する
ことができる。本発明の接着促進剤(ii)は、下記の構造 から選択される少なくとも１種類のアルコキシシラン
と、任意にはPVAc用可塑剤とから本質的に成っている。
上記式において、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアル
キル若しくはアルコキアルキシル基から独立に選択され
る。本発明において考えられるＲ基の具体的例には、メ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシエチ
ル、エトキシエチルおよびイソブチルのような基が挙げ
られる。Ｒはこれらの式のそれぞれにおいてメチル基で
あるのが好ましい。異性体構造（Ｉ）および(II)の間で
は、構造（Ｉ）が好ましい。
ている。好ましい系は木質の積層および結合の用途に一
般に用いられるいわゆる「ホワイト・グルー(white glu
e)」である。これらには、ボーデン・ケミカル・カンパ
ニー(Borden Chemical Co.)（コロンブス、オハイオ）
から発売されているキャスコレッツ(CASCOREZ)WB-798、
キャスコレッツWB-851、キャスコレッツWB-732およびキ
ャスコレッツWB-864のようなキャスコレッツ(CASCOREZ)
シリーズが挙げられる。他の好適なエマルジョン接着剤
にはユニオン・ケミカル・カンパニー(UnionChemical C
o.)（シャウムバーグ、イリノイ）から発明されているR
ES202A、フランクリン・ケミカル・インダストリーズ(F
ranklin Chemical Industries)（コロンブス、オハイ
オ）から発売されているマルチボンド(MULTIBOND)類が
挙げられる。マルトボンド類は架橋性樹脂を基材として
おり、触媒が含有されているときには、例えば高周波
（Rf）帯域によって発生するような熱によって硬化する
ことができる。本発明の接着促進剤(ii)は、下記の構造 から選択される少なくとも１種類のアルコキシシラン
と、任意にはPVAc用可塑剤とから本質的に成っている。
上記式において、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアル
キル若しくはアルコキアルキシル基から独立に選択され
る。本発明において考えられるＲ基の具体的例には、メ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシエチ
ル、エトキシエチルおよびイソブチルのような基が挙げ
られる。Ｒはこれらの式のそれぞれにおいてメチル基で
あるのが好ましい。異性体構造（Ｉ）および(II)の間で
は、構造（Ｉ）が好ましい。
式（Ｉ）および(II)のアルコキシシランは当該技術分野
において知られており、最初にアミノフェノール（すな
わち、それぞれメタ−またはパラ−アミノフェノール）
を含有されている水と共に共沸混合物を形成する溶媒系
の存在において水性NaOHと反応させることによって調製
することができる。水を共沸混合物から除去した後、残
っている混合物を３−クロロプロピルトリアルコキシシ
ランと共に加熱し、反応において形成された塩を濾別し
て、生成物を真空蒸溜によって精製する。式(III)のア
ルコキシシランも当該技術分野において知られており、
トリメトキシシランはペトラルチ・システムス(Petrarc
h Systems)（ブリストル、ペンシルバニア）から発売さ
れている。これは、白金触媒を用いてＮ−アリルアニリ
ンとトリアルコキシシランのヒドロシル化して、炭素−
炭素二重結合へのSiH付加を促進することによって調製
することができる。
において知られており、最初にアミノフェノール（すな
わち、それぞれメタ−またはパラ−アミノフェノール）
を含有されている水と共に共沸混合物を形成する溶媒系
の存在において水性NaOHと反応させることによって調製
することができる。水を共沸混合物から除去した後、残
っている混合物を３−クロロプロピルトリアルコキシシ
ランと共に加熱し、反応において形成された塩を濾別し
て、生成物を真空蒸溜によって精製する。式(III)のア
ルコキシシランも当該技術分野において知られており、
トリメトキシシランはペトラルチ・システムス(Petrarc
h Systems)（ブリストル、ペンシルバニア）から発売さ
れている。これは、白金触媒を用いてＮ−アリルアニリ
ンとトリアルコキシシランのヒドロシル化して、炭素−
炭素二重結合へのSiH付加を促進することによって調製
することができる。
接着促進剤(ii)は、約８０重量％以下のポリ（酢酸ビニ
ル）用可塑剤を含有してもよい。好ましくは、接着促進
剤は約１〜80重量％の可塑剤を含有し、10〜80重量％の
範囲が最も好ましい。これらの化合物は当該技術分野に
おいて周知であり、ジブチルフタレート、ジエチルフタ
レート、ジメチルフタレート、ブチルベンジルフタレー
ト、ジエチルフタレート、ジメチルフタレート、ブチル
ベンジルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジフ
ェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジプ
ロピレングリコールジベンゾエート、ジエチレングリコ
ールベンゾエート、クレジルジフェニルホスフェートお
よびジブチルセバケートのような約６個以下の炭素原子
のヒドロカルビル基を有するエステルから選択してもよ
い。
ル）用可塑剤を含有してもよい。好ましくは、接着促進
剤は約１〜80重量％の可塑剤を含有し、10〜80重量％の
範囲が最も好ましい。これらの化合物は当該技術分野に
おいて周知であり、ジブチルフタレート、ジエチルフタ
レート、ジメチルフタレート、ブチルベンジルフタレー
ト、ジエチルフタレート、ジメチルフタレート、ブチル
ベンジルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジフ
ェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジプ
ロピレングリコールジベンゾエート、ジエチレングリコ
ールベンゾエート、クレジルジフェニルホスフェートお
よびジブチルセバケートのような約６個以下の炭素原子
のヒドロカルビル基を有するエステルから選択してもよ
い。
本発明の好ましい可塑剤は、無水フタル酸（またはイソ
フタル酸）と、エチルグリコール、プロピレングリコー
ルおよびブチレングリコールのような主鎖に２〜４個の
炭素原子を有するグリコールとを反応させることによっ
て形成されるようなポリマー性エステルから選択され
る。典型的にはこれらの「アルキド」エステルを反応さ
せて、生成物のカルボキシル基含量に関して所望な酸化
を得るのであり、当該技術分野において周知である。
フタル酸）と、エチルグリコール、プロピレングリコー
ルおよびブチレングリコールのような主鎖に２〜４個の
炭素原子を有するグリコールとを反応させることによっ
て形成されるようなポリマー性エステルから選択され
る。典型的にはこれらの「アルキド」エステルを反応さ
せて、生成物のカルボキシル基含量に関して所望な酸化
を得るのであり、当該技術分野において周知である。
多くの特許されたポリマー性エステルが市販されてお
り、本発明の組成物に使用するのに好ましい。例えば、
ローム・アンド・ハース(Rohm and Haas)（フィラデル
フィア、ペンシルバニア）製のパラプレックス(PARAPLE
X)G-25およびバラプレックスG-40のようなパラプレック
ス系の可塑剤およびケンブリッジ・インダストリーズ・
カントリー(Cambridge Ildustries Company)（ウォータ
ータウン・マサチューセッツ）製のレゾフレックス(RES
OFLEX)R-296およびレゾフレックスR-446のようなれぞフ
レックス樹脂状可塑剤、およびシー・ピー・ホール・カ
ンパニー(C.P.Hall Company)（シカゴ、イリノイ）製の
プラストホール(PLASTHALL)P-622ポリマー性可塑剤が極
めて好ましく、特に後者が好ましい。
り、本発明の組成物に使用するのに好ましい。例えば、
ローム・アンド・ハース(Rohm and Haas)（フィラデル
フィア、ペンシルバニア）製のパラプレックス(PARAPLE
X)G-25およびバラプレックスG-40のようなパラプレック
ス系の可塑剤およびケンブリッジ・インダストリーズ・
カントリー(Cambridge Ildustries Company)（ウォータ
ータウン・マサチューセッツ）製のレゾフレックス(RES
OFLEX)R-296およびレゾフレックスR-446のようなれぞフ
レックス樹脂状可塑剤、およびシー・ピー・ホール・カ
ンパニー(C.P.Hall Company)（シカゴ、イリノイ）製の
プラストホール(PLASTHALL)P-622ポリマー性可塑剤が極
めて好ましく、特に後者が好ましい。
当該技術分野において十分に認められているように、本
発明の接着剤組成物は、所望な特性を付与しまたは最終
配合物の価格を低減する他の助剤（添加剤）を含んでい
てもよい。かかる追加の成分には、増粘剤、充填剤、溶
媒、架橋剤、触媒、粘着付与性樹脂、エキステンダー、
安定剤、顔料、染料、海面活性剤、消泡剤および殺生剤
が挙げられる。これらの薬剤は、存在する場合には、一
般的には総接着剤組成物の約１０重量％を構成し、本発
明によって提供される利益を妨害しない。
発明の接着剤組成物は、所望な特性を付与しまたは最終
配合物の価格を低減する他の助剤（添加剤）を含んでい
てもよい。かかる追加の成分には、増粘剤、充填剤、溶
媒、架橋剤、触媒、粘着付与性樹脂、エキステンダー、
安定剤、顔料、染料、海面活性剤、消泡剤および殺生剤
が挙げられる。これらの薬剤は、存在する場合には、一
般的には総接着剤組成物の約１０重量％を構成し、本発
明によって提供される利益を妨害しない。
本発明の組成物は接着促進剤(ii)とＰＶＡ接着剤エマル
ジョン（ｉ）との間に均一な分散体を形成し、アルコキ
シシランが総組成物の0.5〜5.0重量％を構成するように
することによって調製してもよい。これらの成分を混合
するのに用いられる方法は決定的ではなく、ブレード若
しくはパドルミキサーのような任意の通常に用いられる
低剪断装置が好適である。本発明のためには、アルコキ
シシランが組成物の約1.0〜2.5重量％を構成するのが好
ましい。また、接着促進剤成分(ii)は本発明のアルコキ
シシランと１種類以上の上記の可塑剤の約８０重量％以
下との間に均質な溶液を形成することによって調製され
る。成分(ii)が一旦調製されてしまうと、この混合物を
成分（ｉ）と組み合わせて、現実可能な限り速やかにそ
れぞれの結合用途に用いるのが好ましいことを見い出し
た。本発明のアルコキシシランは、これらを可塑剤と混
合する前に予備加水分解してはならないことも見い出し
た。したがって、本発明の要件は、可塑剤が接着促進剤
に含まれる場合には、これをアルコキシシランと混合し
た後に水性接着剤エマルジョンに配合することである。
如何なる理論によっても束縛されること望むものではな
いが、この方法ではアルコキシシランは成分（ｉ）にお
いて水による早期加水分解から保護されるのと思われ
る。
ジョン（ｉ）との間に均一な分散体を形成し、アルコキ
シシランが総組成物の0.5〜5.0重量％を構成するように
することによって調製してもよい。これらの成分を混合
するのに用いられる方法は決定的ではなく、ブレード若
しくはパドルミキサーのような任意の通常に用いられる
低剪断装置が好適である。本発明のためには、アルコキ
シシランが組成物の約1.0〜2.5重量％を構成するのが好
ましい。また、接着促進剤成分(ii)は本発明のアルコキ
シシランと１種類以上の上記の可塑剤の約８０重量％以
下との間に均質な溶液を形成することによって調製され
る。成分(ii)が一旦調製されてしまうと、この混合物を
成分（ｉ）と組み合わせて、現実可能な限り速やかにそ
れぞれの結合用途に用いるのが好ましいことを見い出し
た。本発明のアルコキシシランは、これらを可塑剤と混
合する前に予備加水分解してはならないことも見い出し
た。したがって、本発明の要件は、可塑剤が接着促進剤
に含まれる場合には、これをアルコキシシランと混合し
た後に水性接着剤エマルジョンに配合することである。
如何なる理論によっても束縛されること望むものではな
いが、この方法ではアルコキシシランは成分（ｉ）にお
いて水による早期加水分解から保護されるのと思われ
る。
接着促進剤がアルコキシシランのみから成るとき（すな
わち、可塑剤を加えないとき）には、アルコキシシラン
がかなりの程度まで加水分解を受ける前に接着剤組成物
を用いることがより重要である。この場合には、基Ｒは
エチルおよびイソプロピルのようなこれらのアルコキシ
シランにおいて加水分解を余り受けやすくない基から有
利に選択してもよい。いずれにせよ、成分（ｉ）と(ii)
とを混合して本発明の組成物を形成してしまったなら
ば、これらの接着剤を実現可能な限り速やかに使用する
のが好ましい。
わち、可塑剤を加えないとき）には、アルコキシシラン
がかなりの程度まで加水分解を受ける前に接着剤組成物
を用いることがより重要である。この場合には、基Ｒは
エチルおよびイソプロピルのようなこれらのアルコキシ
シランにおいて加水分解を余り受けやすくない基から有
利に選択してもよい。いずれにせよ、成分（ｉ）と(ii)
とを混合して本発明の組成物を形成してしまったなら
ば、これらの接着剤を実現可能な限り速やかに使用する
のが好ましい。
本発明の極めて好ましい態様では、上記の式（Ｉ）また
は(III)（但し、Ｒはメチル基である）から選択される
アルコキシシランの約４０重量部をPVAc用のポリマー性
エステル可塑剤約６０重量部と混合して接着促進剤成分
(ii)を形成させる。次に、この接着促進剤を約45〜55重
量％の固形物含量を有するポリ（酢酸ビニル）ホモポリ
マーを基材とする水性エマルジョン接着剤に加えて、ア
ルコキシシランが総組成物の約1.0〜2.5重量％を構成す
るようにする。
は(III)（但し、Ｒはメチル基である）から選択される
アルコキシシランの約４０重量部をPVAc用のポリマー性
エステル可塑剤約６０重量部と混合して接着促進剤成分
(ii)を形成させる。次に、この接着促進剤を約45〜55重
量％の固形物含量を有するポリ（酢酸ビニル）ホモポリ
マーを基材とする水性エマルジョン接着剤に加えて、ア
ルコキシシランが総組成物の約1.0〜2.5重量％を構成す
るようにする。
本発明の組成物は、未改質ポリ（酢酸ビニル）水性エマ
ルジョン接着剤と通常関連した任意の結合用途に用いら
れる。これらの用途は、木質および紙のようなセルロー
ス性基材の結合であって、接着剤が一般的にはポリ（酢
酸ビニル）と当該技術分野において周知のように保護コ
ロイドとして部分加水分解されたポリ（ビニルアルコー
ル）とのホモポリマーからなるものを包含する。本発明
の組成物は、特に耐水性に関するときには木質製品接着
に特に好適である。本発明の組成物によって結合される
他の基材には、布、皮革およびセラミックのような多孔
性材料であって選択される接着剤も一般的にはホモポリ
マーPVAcを基材とするもの、およびプラスチックおよび
金属のような非多孔性材料であって接着剤が通常は酢酸
ビニルのコポリマーまたはターポリマーを基材とするも
のが挙げられる。
ルジョン接着剤と通常関連した任意の結合用途に用いら
れる。これらの用途は、木質および紙のようなセルロー
ス性基材の結合であって、接着剤が一般的にはポリ（酢
酸ビニル）と当該技術分野において周知のように保護コ
ロイドとして部分加水分解されたポリ（ビニルアルコー
ル）とのホモポリマーからなるものを包含する。本発明
の組成物は、特に耐水性に関するときには木質製品接着
に特に好適である。本発明の組成物によって結合される
他の基材には、布、皮革およびセラミックのような多孔
性材料であって選択される接着剤も一般的にはホモポリ
マーPVAcを基材とするもの、およびプラスチックおよび
金属のような非多孔性材料であって接着剤が通常は酢酸
ビニルのコポリマーまたはターポリマーを基材とするも
のが挙げられる。
下記の実施例は本発明の組成物を更に説明するために示
され、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限す
ることを意図するものではない。実施例における総ての
部および百分率は、特に断らない限り、重量によるもの
である。
され、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限す
ることを意図するものではない。実施例における総ての
部および百分率は、特に断らない限り、重量によるもの
である。
本発明の組成物を下記の２種類のアルコキシシランを用
いて調製した。
いて調製した。
シランＡ 構造 （但し、Meはメチル基である）を有するアミノ有機官能
性アルコキシシランを、下記のようにして調製した。５
５ｇ（0.5モル％）のｍ−アミノフェノールに、２０ｇ
のNaOHを２０ｇの水とジメチルスルホキシド100gおよび
トルエン100gから成る溶媒との混合物と共に加えた。こ
の混合物を加熱して、水（溶媒と共に形成した共沸混合
物）を留去した。この時点で、３−クロロプロピルトリ
メトキシシラン100gを加えて、生成する混合物を約120
℃の温度で４時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却
した後、反応中に形成した塩を濾別し、残りの液体を蒸
溜して溶媒から生成物を分離した。このようにして、沸
点が170〜180℃(0.5mmHg)であるジメチルスルホキシド
の残香を有する生成物５７ｇを回収した。
性アルコキシシランを、下記のようにして調製した。５
５ｇ（0.5モル％）のｍ−アミノフェノールに、２０ｇ
のNaOHを２０ｇの水とジメチルスルホキシド100gおよび
トルエン100gから成る溶媒との混合物と共に加えた。こ
の混合物を加熱して、水（溶媒と共に形成した共沸混合
物）を留去した。この時点で、３−クロロプロピルトリ
メトキシシラン100gを加えて、生成する混合物を約120
℃の温度で４時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却
した後、反応中に形成した塩を濾別し、残りの液体を蒸
溜して溶媒から生成物を分離した。このようにして、沸
点が170〜180℃(0.5mmHg)であるジメチルスルホキシド
の残香を有する生成物５７ｇを回収した。
シランＢ Ｎ−アリルアニリン300gに、１％白金触媒２０滴を加え
て、混合物を130℃に加熱した。次に、トリメトキシシ
ラン280gを加え、この混合物を還流温度で約６時間加熱
した。反応混合物を蒸留すると、構造 （但し、Meはメチル基である）を有するアルコキシシラ
ン290gを得た。このアルコキシシランは、次のような物
性を有していた。沸点、140〜160℃(2mmHg)；密度、1.0
69g／cc（25℃）；屈折率、1.5115（25℃）；粘度、２
０cS（25℃）。
て、混合物を130℃に加熱した。次に、トリメトキシシ
ラン280gを加え、この混合物を還流温度で約６時間加熱
した。反応混合物を蒸留すると、構造 （但し、Meはメチル基である）を有するアルコキシシラ
ン290gを得た。このアルコキシシランは、次のような物
性を有していた。沸点、140〜160℃(2mmHg)；密度、1.0
69g／cc（25℃）；屈折率、1.5115（25℃）；粘度、２
０cS（25℃）。
シランＡおよびＢに類似の他のアルコキシシランを比較
組成物に用いたが、下記のような構造を有した。但し、
MeおよびEtはそれぞれメチルおよびエチル基である。
組成物に用いたが、下記のような構造を有した。但し、
MeおよびEtはそれぞれメチルおよびエチル基である。
実施例１〜１９ 上記アルコキシシランのそれぞれをポリ酢酸ビニル(PVA
c)用の可塑剤プラストホール(PLASTHALL)P-622可塑剤
（シー・ピー・ホール・カンパニー(C.P.Hall Compauy)
シカゴ、イリノイ）と、アルコキシシラン４０部対可塑
剤６０部の比率で混合した。プラストホールP-622は、
ガードナー・カラー＜１；ケン化価、507；酸価、26.
5；粘度、5,900cp；比重、1.18；および屈折率、1.4747
（後の３種類の測定値は２５℃の値である）を有する透
明な液状ポリエステル可塑剤として記載されている。こ
れらの混合物のそれぞれを順次総接着剤組成物に対して
５％の濃度でPVAc接着剤であるカスコレッツ(CASCOREZ)
WB-864（ボーデン、ケミカル・カンパニー(Borden Chem
ical Co.)、コロンブス、オハイオ）に分散した。カス
コレッツWB-864は、密度、9.1ポンド／ガロン；固形物
含量、５５±１％；pH、４〜５；粘度1,800〜2,500cP(2
5℃）を有する直ぐ使用できるポリ酢酸ビニル接着剤と
して記載されている。
c)用の可塑剤プラストホール(PLASTHALL)P-622可塑剤
（シー・ピー・ホール・カンパニー(C.P.Hall Compauy)
シカゴ、イリノイ）と、アルコキシシラン４０部対可塑
剤６０部の比率で混合した。プラストホールP-622は、
ガードナー・カラー＜１；ケン化価、507；酸価、26.
5；粘度、5,900cp；比重、1.18；および屈折率、1.4747
（後の３種類の測定値は２５℃の値である）を有する透
明な液状ポリエステル可塑剤として記載されている。こ
れらの混合物のそれぞれを順次総接着剤組成物に対して
５％の濃度でPVAc接着剤であるカスコレッツ(CASCOREZ)
WB-864（ボーデン、ケミカル・カンパニー(Borden Chem
ical Co.)、コロンブス、オハイオ）に分散した。カス
コレッツWB-864は、密度、9.1ポンド／ガロン；固形物
含量、５５±１％；pH、４〜５；粘度1,800〜2,500cP(2
5℃）を有する直ぐ使用できるポリ酢酸ビニル接着剤と
して記載されている。
長さ×１／８インチ厚みを有するストリップ状カバ材か
ら積層体を形成した。この手続きにおいて、２枚の上記
ストリップを尾と尾を平坦な表面上で接合させ、接着剤
組成物の一つを予めコーティングしてある第三のストリ
ップを接合部上で対称に配置して、全接着剤接触面積が
１×３＝３平方インチである２つのヘリ接合部を提供し
た。この積層体を万力で締め付け、室温で５日間風乾し
た。５つの上記のようなヘリ剪断積層構造体をそれぞれ
の接着剤組成物について調製した。乾燥した後、最上部
の木材ストリップまで接合部を注意深くけづることによ
って接合部における過剰の接着剤を取り除いた。次に、
積層体を６５℃で２４時間水中で浸漬した。これらの積
層体を水浸漬の直後（すなわち、未だ濡れているうち）
にインストロン試験機で２個の接合した木材ストリップ
を引き離すことによって試験した。本発明（実施例１〜
５）および（比較用）実施例の接着剤の平均剪断強さ
（ポンド／平方インチで記録）を、下記の表−１に示
す。
ら積層体を形成した。この手続きにおいて、２枚の上記
ストリップを尾と尾を平坦な表面上で接合させ、接着剤
組成物の一つを予めコーティングしてある第三のストリ
ップを接合部上で対称に配置して、全接着剤接触面積が
１×３＝３平方インチである２つのヘリ接合部を提供し
た。この積層体を万力で締め付け、室温で５日間風乾し
た。５つの上記のようなヘリ剪断積層構造体をそれぞれ
の接着剤組成物について調製した。乾燥した後、最上部
の木材ストリップまで接合部を注意深くけづることによ
って接合部における過剰の接着剤を取り除いた。次に、
積層体を６５℃で２４時間水中で浸漬した。これらの積
層体を水浸漬の直後（すなわち、未だ濡れているうち）
にインストロン試験機で２個の接合した木材ストリップ
を引き離すことによって試験した。本発明（実施例１〜
５）および（比較用）実施例の接着剤の平均剪断強さ
（ポンド／平方インチで記録）を、下記の表−１に示
す。
表−１から、本発明の組成物は、それらを水に浸漬した
後の木材積層体のヘリ剪断強さを著しく改良した。
後の木材積層体のヘリ剪断強さを著しく改良した。
実施例20〜21 上記実施例の手続きを繰り返して、シランＢを直接シラ
ンＫと比較した。この場合には、異なる試験装置を用い
て２インチ／分の引張速度で試験した。これらの条件下
ではシランＢ／可塑剤併用物を含む接着剤組成物を用い
て形成した積層体の剪断強さは17.0psiであったが、シ
ランＫ／可塑剤併用物を用いた積層体の剪断強さは10.8
psiに過ぎなかった。
ンＫと比較した。この場合には、異なる試験装置を用い
て２インチ／分の引張速度で試験した。これらの条件下
ではシランＢ／可塑剤併用物を含む接着剤組成物を用い
て形成した積層体の剪断強さは17.0psiであったが、シ
ランＫ／可塑剤併用物を用いた積層体の剪断強さは10.8
psiに過ぎなかった。
実施例22〜26 シランＢを上記の可塑剤と、４０部のシラン対６０部の
可塑剤の比率で組み合わせて、もう一つのPVAc接着剤で
あるカスコレッツWB-732（ボーデン・ケミカル・カンパ
ニー(Borden Chemical Co.)、コロンブス・オハイオ）
に、表−２に示す通りに加えた。カスコレッツWB-732
は、固形物含量が４８％；pH、4.5〜5.5；粘度、3,900
〜4,100cP(25℃）であるポリ酢酸ビニルエマルジョン接
着剤として記載されている。
可塑剤の比率で組み合わせて、もう一つのPVAc接着剤で
あるカスコレッツWB-732（ボーデン・ケミカル・カンパ
ニー(Borden Chemical Co.)、コロンブス・オハイオ）
に、表−２に示す通りに加えた。カスコレッツWB-732
は、固形物含量が４８％；pH、4.5〜5.5；粘度、3,900
〜4,100cP(25℃）であるポリ酢酸ビニルエマルジョン接
着剤として記載されている。
また、シランＢを用いないかまたは可塑剤なしでシラン
Ｂのみを用いた同様な接着剤組成物を調製した。これら
の配合物も表−２に示す。
Ｂのみを用いた同様な接着剤組成物を調製した。これら
の配合物も表−２に示す。
上記の接着剤組成物を、３枚の１／２０イエローカバ合
板ブロックを互いに接着し、ASTM試験法D905-49に準じ
てそれらを引き離すことによって試験した。この方法で
は、接着剤組成物は接着剤ライン1,000平方フィート当
り３５ポンドの混合接着剤を単一塗布したものとして適
用した。これらのブロックを150psiで１時間プレスし、
室温で１４日間エージングした後、剪断強さを試験し
た。これらの結果も、表−２に示すが、「木材部不良
率」は、（接着剤においてではなく）木材中に生じた接
合不良の割合に100を乗じたものを示す。試験はいずれ
も、離層およびエッジ不良に関する水浸漬試験に合格し
なかった（すなわち、いずれの場合にも、積層体のエッ
ジは少なくとも幾分かは末拡がり(solaying)が観察され
た）。
板ブロックを互いに接着し、ASTM試験法D905-49に準じ
てそれらを引き離すことによって試験した。この方法で
は、接着剤組成物は接着剤ライン1,000平方フィート当
り３５ポンドの混合接着剤を単一塗布したものとして適
用した。これらのブロックを150psiで１時間プレスし、
室温で１４日間エージングした後、剪断強さを試験し
た。これらの結果も、表−２に示すが、「木材部不良
率」は、（接着剤においてではなく）木材中に生じた接
合不良の割合に100を乗じたものを示す。試験はいずれ
も、離層およびエッジ不良に関する水浸漬試験に合格し
なかった（すなわち、いずれの場合にも、積層体のエッ
ジは少なくとも幾分かは末拡がり(solaying)が観察され
た）。
本発明の組成物は高い剪断強さまたは一層大きな木材部
不良率或いはその両方によって明らかなように改良され
た接着性を提供することが判る。
不良率或いはその両方によって明らかなように改良され
た接着性を提供することが判る。
実施例27〜29 実施例23〜26の手続きを、もう一つのPVAc接着剤である
カスコレッツWB-851（ボーデン・ケミカル・カンパニー
(Borden Chemical Co.)、コロンブス・オハイオ）を基
材とする接着剤組成物を用いて繰り返した。カスコレッ
ツWB-851は、固形物含量、４９％；pH、4.0〜5.0および
粘度、5,500〜6,500cP(25℃）であるポリ酢酸ビニルエ
マルジョン接着剤として記載されている。この場合に
は、シランＢを用いる（すなわち、可塑剤を用いない）
組成物のみをカスコレッツWB-851を用いる組成物と比較
した。これらの組成物およびASTM D905-49に準じる試験
結果を表−３に示す。この場合にも、いずれの試料も、
離層およびエッジ不良に関する水浸漬試験に合格しなか
った。
カスコレッツWB-851（ボーデン・ケミカル・カンパニー
(Borden Chemical Co.)、コロンブス・オハイオ）を基
材とする接着剤組成物を用いて繰り返した。カスコレッ
ツWB-851は、固形物含量、４９％；pH、4.0〜5.0および
粘度、5,500〜6,500cP(25℃）であるポリ酢酸ビニルエ
マルジョン接着剤として記載されている。この場合に
は、シランＢを用いる（すなわち、可塑剤を用いない）
組成物のみをカスコレッツWB-851を用いる組成物と比較
した。これらの組成物およびASTM D905-49に準じる試験
結果を表−３に示す。この場合にも、いずれの試料も、
離層およびエッジ不良に関する水浸漬試験に合格しなか
った。
この場合にも、本発明の組成物は高い剪断強さと大きな
木材部不良率とを提供することが判った。
木材部不良率とを提供することが判った。
Claims (4)
- 【請求項１】（１）ポリ（ビニルアセテート）樹脂を基
剤とする水性エマルジョン接着剤、及び (ii) （但し、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルキルまた
はアルコキシアルキル基から独立に選択される）から選
択される少なくとも１種類のアルコキシシランと１〜80
重量％（接着促進剤全量基準）のポリ（ビニルアセテー
ト）樹脂用可塑剤とから本質的に成る接着促進剤 を含んで成る組成物であって、前記アルコキシシランが
該組成物の0.5〜5.0重量％を構成することを特徴とする
組成物。 - 【請求項２】(i)ポリ（ビニルアセテート）樹脂を基剤
とする水性エマルジョン接着剤、及び (ii) （但し、Ｒは１〜４個の炭素原子を有するアルキルまた
はアルコキシアルキル基から独立に選択される）から選
択される少なくとも１種類のアルコキシシランから本質
的に成る接着促進剤 を含んで成る組成物であって、前記アルコキシシランが
該組成物の0.5〜5.0重量％を構成することを特徴とする
組成物。 - 【請求項３】請求項１に記載の組成物によって結合され
る複合木製構造体。 - 【請求項４】請求項２に記載の組成物によって結合され
る複合木製構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/125,438 US4818779A (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Poly(vinyl acetate) emulsion adhesives containing an alkoxysilane |
| US125438 | 1987-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168778A JPH01168778A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0662926B2 true JPH0662926B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=22419722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296417A Expired - Lifetime JPH0662926B2 (ja) | 1987-11-25 | 1988-11-25 | アルコキシシランを含有するポリ（ビニルアセテート）エマルジョン接着剤及びその用途 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4818779A (ja) |
| EP (1) | EP0318192B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0662926B2 (ja) |
| AU (1) | AU609540B2 (ja) |
| DE (1) | DE3869071D1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1209544B (it) * | 1984-05-21 | 1989-08-30 | Anic Spa | Stabilizzazione di polimeri organici. |
| JPH02108432A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-20 | Toshiba Silicone Co Ltd | 鋳物砂用粘結剤 |
| JPH04119174A (ja) * | 1990-09-10 | 1992-04-20 | Toray Dow Corning Silicone Co Ltd | 繊維処理剤 |
| EP0543052A1 (en) * | 1991-11-22 | 1993-05-26 | CERIT S.a.r.L | Plant to make biodegradable and non-biodegradable products, and the relative method |
| US5442001A (en) * | 1993-09-14 | 1995-08-15 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Use of low toxicity solvents in waterborne adhesives |
| DE69509058T2 (de) * | 1995-01-04 | 1999-08-05 | Sunstar Engineering Inc | Wässriger Zweikomponentenkleber, der durch Aminosiloxane vernetzt wird |
| JP3406732B2 (ja) * | 1995-01-06 | 2003-05-12 | サンスター技研株式会社 | 二液架橋型水性接着剤 |
| US6369139B1 (en) | 1995-04-12 | 2002-04-09 | Crompton Corporation | Compositions of epoxysilane emulsion additives in waterbased reactive polymer dispersions and methods of preparation |
| US6127462A (en) * | 1995-04-12 | 2000-10-03 | Osi Specialities, Inc. | Compositions of epoxysilane and reactive polymer with cure catalyst and methods of preparation |
| US6627682B1 (en) | 1995-04-12 | 2003-09-30 | Crompton Corporation | Epoxy compositions |
| US5827922A (en) * | 1995-05-26 | 1998-10-27 | Osi Specialties, Inc. | Aqueous silylated polymer curable compositions with tin catalysts |
| US5686523A (en) * | 1995-05-26 | 1997-11-11 | Osi Specialties, Inc. | Aqueous curable silane/polymer compositions |
| US6069200A (en) * | 1995-05-26 | 2000-05-30 | Ck Witco Corporation | Aqueous silylated polymer curable compositions |
| EP0822243A3 (en) * | 1996-07-31 | 2000-08-23 | Premark RWP Holdings, Inc. | Adhesive |
| KR100474017B1 (ko) * | 1996-10-02 | 2005-05-16 | 위트코 코포레이션 | 반응성중합체수성분산액중의에폭시실란에멀션첨가제조성물및그의제조방법 |
| DE19704553A1 (de) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Wacker Chemie Gmbh | Fugendichtungsmassen mit verbessertem Rückstellvermögen |
| US5972266A (en) * | 1998-02-26 | 1999-10-26 | Trus Joist Macmillan A Limited Partnership | Composite products |
| US6350518B1 (en) | 1998-06-01 | 2002-02-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods of making blend compositions of an unmodified poly vinyl alcohol and a thermoplastic elastomer |
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| US20040129375A1 (en) * | 2002-05-13 | 2004-07-08 | Lane Adrian C. | Continuous filament mat binder system |
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| ES2213467B1 (es) | 2002-09-29 | 2005-06-01 | Condensia Quimica, S.A. | Mezcla de plastificantes para la dispersibilidad acuosa de resinas. |
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