JPH10298520A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】酸性亜硫酸塩等の安定剤を用いずに貯蔵安定性
及び耐水接着性に優れ、かつ、一液タイプで水性系であ
って、作業性も良好な接着剤組成物を提供すること。 【解決手段】アセトアセチル化ポリビニルアルコールを
保護コロイドとして、アクリルモノマーを重合、または
アクリルモノマーと他のモノマーとを共重合して得られ
たアセトアセチル化ポリビニルアルコール含有量が５〜
２０重量％のエマルジョン組成物からなる接着剤組成物
とすること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯蔵安定性及び耐
水接着性に優れた一液タイプの水性エマルジョン型接着
剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリビニールアルコールを保護コロイド
にして酢酸ビニルをエマルジョン重合して得られた接着
剤は、建築や家具、紙工関係に多く使用されている。そ
の特徴は、接着強度が強く手についても安全で、接着に
使用した道具の清掃も容易にできるなどの簡便さなどに
ある。しかしながら、その反面、耐水性が低いという固
有の欠点を有している。この欠点を克服するために金属
塩を添加したり、イソシアネート化合物を添加したりし
て耐水接着性の向上をはかった接着剤も知られている。

【０００３】さらに、近年、合板から放出されるホルマ
リンの有害性が大きく問題として取り上げられてきてい
る。一戸建て住宅に限らずマンションにおいても、建築
内装に合板が数多く使用されている。最近のこれらの住
宅は、空調、防音を良くするために、気密性がよくな
り、合板などから放出する揮発性物質が家のなかにこも
りがちになり、その中で住居する人の健康に害を及ぼす
ことが次第に明らかになってきた。

【０００４】合板は、耐水性能の優れた尿素樹脂、フェ
ノール樹脂、レゾルシノール樹脂系接着剤を用いて製造
されている。これらの接着剤は、ホルマリンを成分とと
していて、ホルマリンが合板の接着層に残存すると、上
記のように問題が発生してくる。

【０００５】以上の理由から、ホルマリンを含まない一
液で耐水性能に優れた水性系の接着剤に対する要望が高
まり、一液で水性系の接着剤として、耐水接着性に優れ
たアセトアセチル化ポリビニルアルコールを保護コロイ
ドに酢酸ビニルモノマー又はその他のモノマーを重合ま
たは共重合したエマルジョンタイプの接着剤に関する発
明が開示されている（特開平７−１３８３０５号公報参
照）。そして、そのエマルジョンタイプの接着剤につい
て保存安定性を良くする技術も開示されている。これら
のエマルジョン型接着剤は、尿素樹脂、フェノール樹
脂、レゾルシノール樹脂系接着剤等と同一の用途に使用
する目的のために開発されたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のポリビニールア
ルコールを保護コロイドにして酢酸ビニルをエマルジョ
ン重合して得られた接着剤は、上記のように耐水性が低
いという欠点を有し、この点を克服するために金属塩を
添加したり、イソシアネート化合物を添加したりして耐
水接着性の向上をはかった上記の接着剤も、混合に手間
がかかる、可使時間が有限である等の使いづらさを有し
ている。

【０００７】また、上記の特開平７−１３８３０５号公
報に示されるホルマリンを含有しない一液で水性系の接
着剤、すなわち耐水接着性に優れた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に酢酸ビニルモノマ
ー又はその他のモノマーを重合または共重合した水性エ
マルジョンタイプの一液系接着剤も、安定性、耐水性能
の安定性が十分でなく、得られた接着剤の粘度が高くな
り、さらには時間の経過とともにゲル化して塗布するこ
とができなくなり、また接着剤としての耐水性能も低下
してくる。例えば、特開平７−１３８３０５号公報の実
施例６のように、ＡＡ化ＰＶＡの量が系の全量に対して
５重量％未満の３重量％でアクリルモノマーを重合して
エマルジョンを製造すると、得られたエマルジョンは粘
度が高いものとなる。この接着剤においては、安定性を
確保するために、安定剤の酸性亜硫酸塩を添加している
が、完全でなく、上記のように安定性等において十分で
なく安定保存期間が短い。

【０００８】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、酸性亜硫酸塩等の安定剤を用いずに貯蔵安定
性及び耐水接着性に優れ、かつ、一液タイプで水性エマ
ルジョン型であって作業性も良好な接着剤組成物を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術の欠点を克服するため鋭意研究を進めた結果、本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明の接着剤組成
物は、アセトアセチル化ポリビニルアルコールを保護コ
ロイドとして、アクリルモノマーを重合、またはアクリ
ルモノマーと他のモノマーとを共重合して得られたアセ
トアセチル化ポリビニルアルコール含有量が５〜２０重
量％、好ましくは８〜１２重量％のエマルジョン組成物
からなるものである。

【００１０】また、本発明の接着剤組成物においては、
アセトアセチル化ポリビニルアルコール単独のかわり
に、アセトアセチル化ポリビニルアルコール及びポリビ
ニルアルコールの両者を保護コロイドとして用い、アセ
トアセチル化ポリビニルアルコール含有量が１〜１０重
量％、好ましくは４〜６重量％及びポリビニルアルコー
ル含有量が４〜１０重量％、好ましくは４〜６重量％の
エマルジョン組成物としたものであってもよい。

【００１１】さらに、本発明においては、上記のエマル
ジョン組成物１００重量部に対して無機充填剤１〜１０
０重量部、好ましくは１０〜６０重量部を配合した接着
剤組成物とすることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明においてアクリルモノマー
とは、アクリル酸、アクリロニトリル、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
２エチルヘキシルなどのアクリル酸とアルキルアルコー
ルとのエステル化合物及びメタクリル酸、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチ
ル、メタクリル酸２エチルヘキシルなどのメタクリル酸
とアルキルアルコールとのエステル化合物を指す。

【００１３】また、本発明においては、アクリルモノマ
ーとその他のモノマーとを共重合したエマルジョンを使
用しても良く、かかるその他のモノマーとしては、スチ
レン、ブタジエン及びクロロプレン等が挙げられる。

【００１４】通常、ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡ
と記す）を保護コロイドとして通常濃度量のアクリルモ
ノマーをエマルジョン重合することは難しいと言われて
きた。しかしながら、ＰＶＡを保護コロイドとして酢酸
ビニルモノマーをエマルジョン重合することは一般に行
われている。そして、アセトアセチル化ポリビニルアル
コール（以下ＡＡ化ＰＶＡと記す）で酢酸ビニルモノマ
ーをエマルジョン重合することは同様に可能であるが、
出来たエマルジョンは安定性がなく長期保存した場合、
安定性が悪い。これはＡＡ化ＰＶＡが何らかの原因で架
橋反応するためと考えられる。

【００１５】上記の本発明に使用するアクリルモノマー
は、耐加水分解性に優れていて、ＡＡ化ＰＶＡの架橋反
応を生ずることがなく、かつ、このアクリルモノマーを
５重量％以上のＡＡ化ＰＶＡ、又はＡＡ化ＰＶＡ及びＰ
ＶＡを保護コロイドとして重合又は共重合すれば、十分
な保護コロイド作用によって、得られたエマルジョン
は、安定性を確保するための酸性亜硫酸塩等の安定剤を
使用しなくとも貯蔵安定性に優れたものとなる。

【００１６】本発明においては、保護コロイドとしてＡ
Ａ化ＰＶＡを用いるが、ＡＡ化ＰＶＡの接着剤組成物中
の含有量は、５〜２０重量％、好ましくは８〜１２重量
％である。アクリルモノマーを主成分にしたエマルジョ
ンは、ＡＡ化ＰＶＡの含有量を５重量％以上とすれば、
上記したように安定性に優れたエマルジョンとすること
ができる。なお本発明においては、保護コロイドとして
ＡＡ化ＰＶＡととともにＰＶＡを用いることもできる
が、この場合にはＡＡ化ＰＶＡの含有量が１〜１０重量
％、好ましくは４〜６重量％及びＰＶＡの含有量が４〜
１０重量％、好ましくは４〜６重量％であって両者の合
計含有量が５重量％以上であればよい。

【００１７】さらに、本発明においては、上記したよう
に、エマルジョン組成物にさらに無機充填材を配合した
接着剤組成物とすることもできるが、無機充填材の配合
により、接着速度をコントロールしたり、コストの低減
化をはかることができる。無機充填材としては、炭酸カ
ルシウム、シリカ、クレー、マイカ、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、消石灰などがあげられる。この中
で、炭酸カルシウムは柔らかく鋸などの刃物を痛めるこ
とが少なく、耐水接着性を損なうことも少ないので特に
好適である。エマルジョン１００重量部に対する無機充
填材の配合量は、１〜１００重量部、好ましくは１０〜
６０重量部である。無機充填材を１００重量部を越えて
配合すると接着剤組成物の接着性能が低下するので好ま
しくない。

【００１８】

【実施例】

実施例１ セパラブルフラスコに水を５４重量部仕込み、モーター
で撹拌棒を撹拌させながらＡＡ化ＰＶＡ（日本合成化学
工業株式会社製商品名ゴーセファイマーＺ２１０）を１
０重量部添加し、７０℃で約６０分間、撹拌しながら水
に溶解する。このＡＡ化ＰＶＡ水溶液を撹拌しながらこ
れにアクリル酸ブチル２０重量部及びメタクリル酸メチ
ル１５重量部からなる混合物を約２時間かけて滴下す
る。また、重合開始剤である過硫酸アンモニウム１０％
水溶液１重量部をモノマー混合物と平行して滴下する。
このようにして得られたエマルジョン組成物からなる接
着剤組成物は、有効成分（固形分）４５％で、粘度が４
７Ｐａ・ｓの滑らかな流動性のあるものであった。

【００１９】実施例２ セパラブルフラスコに水を５４重量部仕込み、モーター
で撹拌棒を撹拌させながらＡＡ化ＰＶＡ（日本合成化学
工業株式会社製商品名ゴーセファイマーＺ２１０）を５
重量部及びＰＶＡ（株式会社クラレ製商品名クラレポバ
ールＫ２１７）５重量部を添加し、７０℃で約６０分
間、撹拌しながら水に溶解する。この水溶液を撹拌しな
がらこれにアクリル酸ブチル２０重量部及びスチレン１
５重量部からなる混合物を約２時間かけて滴下する。ま
た、重合開始剤である過硫酸アンモニウム１０％水溶液
１重量部をモノマー混合物と平行して滴下する。このよ
うにして得られたエマルジョン組成物からなる接着剤組
成物は、有効成分（固形分）４５％で、粘度が３４Ｐａ
・ｓの滑らかな流動性のあるものであった。

【００２０】実施例３ 減圧脱泡装置を具備した撹拌混合釜に実施例２によって
製造したエマルジョン１００重量部を仕込み、４０重量
部の炭酸カルシウム（備北粉化工業株式会社製商品名Ｂ
Ｆ１００）を添加して均一に混合して接着剤組成物を得
た。この接着剤組成物は、有効成分（固形分）６１％
で、粘度が５４Ｐａ・ｓの滑らかな流動性のあるもので
あった。

【００２１】比較例１ セパラブルフラスコに水を５４重量部仕込み、モーター
で撹拌棒を撹拌させながらＡＡ化ＰＶＡ（日本合成化学
工業株式会社製商品名ゴーセファイマーＺ２１０）を５
重量部及びＰＶＡ（株式会社クラレ製商品名クラレポバ
ールＫ２１７）５重量部を添加し、７０℃で約６０分
間、撹拌しながら水に溶解する。この水溶液を撹拌しな
がらこれに酢酸ビニル３５重量部を約２時間かけて滴下
する。また、重合開始剤である過硫酸アンモニウム１０
％水溶液１重量部をモノマーと平行して滴下する。この
ようにして得られたエマルジョン組成物からなる接着剤
組成物は、有効成分（固形分）４５％で、粘度が３０Ｐ
ａ・ｓであったが、時間の経過とともにゲル化した。

【００２２】比較例２ セパラブルフラスコに水を５４重量部仕込み、モーター
で撹拌棒を撹拌させながらＰＶＡ（株式会社クラレ製商
品名クラレポバールＫ２１７）５重量部を添加し、７０
℃で約６０分間、撹拌しながら水に溶解する。この水溶
液を撹拌しながらこれに酢酸ビニル４０重量部を約２時
間かけて滴下する。また、重合開始剤である過硫酸アン
モニウム１０％水溶液１重量部をモノマーと平行して滴
下する。このようにして得られたエマルジョン組成物か
らなる接着剤組成物は、有効成分（固形分）４５％で、
粘度が５０Ｐａ・ｓの流動性のあるものであった。

【００２３】比較例３ 減圧脱泡装置を具備した撹拌混合釜に比較例１によって
製造したエマルジョン１００重量部を仕込み、４０重量
部の炭酸カルシウム（備北粉化工業株式会社製商品名Ｂ
Ｆ１００）を添加して均一に混合して接着剤組成物を得
た。この接着剤組成物は、有効成分（固形分）６１％
で、粘度が５６Ｐａ・ｓであったが、時間の経過ととも
にゲル化した。

【００２４】上記の実施例１〜３及び比較例１〜３によ
り得られた接着剤組成物の夫々につき、安定性を測定
し、及びＪＡＳ（日本農林規格）ＩＩ類浸漬剥離試験を
行ない、これらの結果を下記の表１に示した。

【００２５】

【表１】 注１）安定性（５０℃、１４日）測定方法。

【００２６】各接着剤を、５０℃の雰囲気下に１４日間
容器に静置して各接着剤の状態を調べる。 注２）ＪＡＳＩＩ類浸漬剥離試験方法。

【００２７】２３℃の雰囲気下で３０ｃｍ角の合板を各
接着剤を使用して接着した。塗布量は１８０ｇ／ｍ² 、
プレス圧は８ｋｇ／ｃｍ² 、プレス時間は６０分で養生
日数は７日（２３℃で）である。

【００２８】接着した合板を７．５ｃｍ角に切り出し、
１００℃の煮沸水に４時間浸漬した後、６０℃の温風で
２０時間乾燥し、さらに、再度１００℃の煮沸水に４時
間浸漬した後、６０℃で３時間乾燥する。以上のような
処理をした後、試験片の接着合板の端部が剥離していな
ければ合格、剥離している部分が大きければ不合格とす
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、含有量が５重
量％以上のＡＡ化ＰＶＡ単独又はＡＡ化ＰＶＡ及びＰＶ
Ａの両者を保護コロイドトしてアクリルモノマーを重合
又は共重合して得られる組成物であるので、粘度が高く
なったり、さらにはゲル化してしまうことがなく、極め
て貯蔵安定性に優れたものである。しかも、本発明の接
着剤組成物においては、安定性を確保するための酸性亜
硫酸塩等の安定剤を添加する必要がないので、コスト的
にも優れている。また、本発明の接着剤組成物は、耐水
接着性に優れ、一液タイプで水性エマルジョン型の接着
剤組成物であるので、作業性にも優れたもので、工業的
価値の高いものである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アセトアセチル化ポリビニルアルコール
   を保護コロイドとして、アクリルモノマーを重合、また
   はアクリルモノマーと他のモノマーとを共重合して得ら
   れたアセトアセチル化ポリビニルアルコール含有量が５
   〜２０重量％のエマルジョン組成物からなる接着剤組成
   物。
2. 【請求項２】 アセトアセチル化ポリビニルアルコール
   含有量が８〜１２重量％のエマルジョン組成物からなる
   請求項１記載の接着剤組成物。
3. 【請求項３】 アセトアセチル化ポリビニルアルコー
   ル及びポリビニルアルコールを保護コロイドとして、ア
   クリルモノマーを重合、またはアクリルモノマーと他の
   モノマーとを共重合して得られたアセトアセチル化ポリ
   ビニルアルコール含有量が１〜１０重量％及びポリビニ
   ルアルコール含有量が４〜１０重量％のエマルジョン組
   成物からなる接着剤組成物。
4. 【請求項４】 アセトアセチル化ポリビニルアルコー
   ル含有量が４〜６重量％及びポリビニルアルコール含有
   量が４〜６重量％のエマルジョン組成物からなる請求項
   ３記載の接着剤組成物。
5. 【請求項５】 請求項１記載のエマルジョン組成物１
   ００重量部に対して、無機充填材１〜１００重量部を配
   合したエマルジョン組成物からなる接着剤組成物。
6. 【請求項６】 請求項３記載のエマルジョン組成物１
   ００重量部に対して、無機充填材１〜１００重量部を配
   合したエマルジョン組成物からなる接着剤組成物。
7. 【請求項７】 請求項１記載のエマルジョン組成物１
   ００重量部に対して、無機充填材１０〜６０重量部を配
   合したエマルジョン組成物からなる接着剤組成物。
8. 【請求項８】 請求項３記載のエマルジョン組成物１
   ００重量部に対して、無機充填材１０〜６０重量部を配
   合したエマルジョン組成物からなる接着剤組成物。
9. 【請求項９】 無機充填材が炭酸カルシウムである請
   求項５、６、７又は８記載の接着剤組成物。