JPH11166167A - 接着剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経時安定性及びロール上での安定性に優れ、
且つ、高周波照射により速やかに接着し、優れた接着強
度を発現する接着剤組成物の製造方法を提供することを
課題とする。 【解決手段】 ノニオン性界面活性剤及び硫酸アルミニ
ウムを含有する保護コロイド溶液中で酢酸ビニルモノマ
ーを乳化重合する接着剤組成物の製造方法であって、酢
酸ビニルモノマー１００重量部に対して硫酸アルミニウ
ムを０．５〜５重量部用いることにより酢酸ビニルエマ
ルジョンを得ることを特徴とする接着剤組成物の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家具等の木工品製
造に用いられる高周波照射製造ラインにおいて使用され
る接着剤組成物の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家具等の木工品を製造する際に、
高周波を照射して短時間で接着させるにあたり、通電性
を上げるために誘電体を添加したり、乾燥を速くするた
めに接着剤組成物中の水分を少なくして高固形分化した
りしていた。しかしながら、誘電体を添加する方法では
接着剤組成物の経時安定性が悪く、高固形分化する方法
では接着剤組成物使用時のロール上での安定性が悪く、
又、高周波照射直後の接着強度が十分に出ないという問
題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、経時安定性
及びロール上での安定性に優れ、且つ、高周波照射によ
り速やかに接着し、優れた接着強度を発現する接着剤組
成物の製造方法を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
（以下、「第１発明」と記す）又は請求項２に記載の発
明（以下、「第２発明」と記す）による接着剤組成物の
製造方法は、ノニオン性界面活性剤、硫酸アルミニウム
及び／又は塩化ナトリウムを含有する保護コロイド溶液
中で酢酸ビニルモノマーを乳化重合することにより酢酸
ビニルエマルジョンを得ることを特徴とする。

【０００５】又、請求項３に記載の発明（以下、「第３
発明」と記す）による接着剤組成物の製造方法は、ノニ
オン性界面活性剤を含有する保護コロイド溶液中で酢酸
ビニルモノマーを乳化重合して得られる酢酸ビニルエマ
ルジョン中の酢酸ビニル樹脂１００重量部に対し、ポリ
アミドエピクロルヒドリンを０．５〜５重量部及びエチ
レン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンを固形分換算
で０．５〜２０重量部添加することを特徴とする。

【０００６】第１発明〜第３発明において用いられるノ
ニオン性界面活性剤は、特に限定されず、例えば、ポリ
エチレングリコールノニルフェニルエーテル（第一工業
製薬社製『ＥＡ−１７０』）、ポリオキシエチレンラウ
リルエーテル（第一工業製薬社製『ＹＸ−４００』）等
が挙げられる。

【０００７】上記ノニオン性界面活性剤の添加量は、少
なくなると得られる接着剤組成物のロール上での粘度安
定性が低下することがあり、多くなると得られる接着剤
組成物の粘度が低下することがあるため、酢酸ビニルモ
ノマー１００重量部に対して０．５〜５重量部が好まし
く、より好ましくは１．５〜３重量部である。

【０００８】第１発明において用いられる硫酸アルミニ
ウムの添加量は、少なくなると得られる接着剤組成物に
高周波を照射する際に誘電加熱を起こし難くなって短時
間で接着し難くなり、多くなると得られる接着剤組成物
の経時粘度安定性が低下するため、酢酸ビニルモノマー
１００重量部に対して０．５〜５重量部用いられ、好ま
しくは０．５〜３重量部である。

【０００９】第２発明において用いられる塩化ナトリウ
ムの添加量は、少なくなると得られる接着剤組成物に高
周波を照射する際に誘電加熱を起こし難くなって短時間
で接着し難くなり、多くなると得られる接着剤組成物の
経時粘度安定性が低下するため、酢酸ビニルモノマー１
００重量部に対して０．５〜８重量部用いられ、好まし
くは０．５〜５重量部である。

【００１０】上記硫酸アルミニウム及び塩化ナトリウム
は、それぞれ単独で使用されても良いし、併用されても
良い。

【００１１】第１発明〜第３発明において用いられる保
護コロイド溶液としては、特に限定されず、例えば、ポ
リビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」と記す）やヒド
ロキシメチルセルロース等の水溶性ポリマーなどの水溶
液が挙げられ、中でも、ＰＶＡ水溶液が好適に用いられ
る。

【００１２】上記ＰＶＡの物性としては、特に限定され
るものではないが、鹸化度８８〜９８モル％、平均重合
度３００〜２０００のものが好適に用いられる。

【００１３】第１発明〜第３発明において用いられるモ
ノマーは、酢酸ビニルモノマー単独であっても良いし、
酢酸ビニルモノマーと該酢酸ビニルモノマーと共重合可
能なモノマーとの混合モノマーであっても良い。

【００１４】酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモノマ
ーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、
（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘ
キシルアクリレート、エチレングリコールモノ（メタ）
アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、グリシジル（メタ）アクリレート、プロピレング
リコール（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【００１５】上記酢酸ビニルモノマーと共重合可能なモ
ノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併
用されても良い。

【００１６】第１発明〜第３発明において用いられる重
合触媒としては、特に限定されるものではないが、例え
ば、過酸化水素等の過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸
アンモニウム等の過硫酸塩などが挙げられる。

【００１７】上記重合触媒は、単独で用いられても良い
し、２種類以上が併用されても良い。

【００１８】第３発明による接着剤組成物の製造方法
は、ノニオン性界面活性剤を含有する保護コロイド溶液
中で酢酸ビニルモノマーを乳化重合して得られる酢酸ビ
ニルエマルジョン中の酢酸ビニル樹脂１００重量部に対
し、ポリアミドエピクロルヒドリンを０．５〜５重量部
及びエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンを固
形分換算で０．５〜２０重量部添加することを特徴とす
る。

【００１９】上記ポリアミドエピクロルヒドリンは、分
子中にエポキシ環、２級アミン及びカルボニル基を有す
るため幅広い反応性を示し、第３発明においては酢酸ビ
ニルエマルジョンの架橋剤として機能する。

【００２０】第３発明に用いられるポリアミドエピクロ
ルヒドリンの添加量は、少なくなると得られる接着剤組
成物に高周波を照射する際に熱硬化を起こし難くなって
短時間で接着し難くなり、多くなると得られる接着剤組
成物の経時粘度安定性が低下するため、酢酸ビニルエマ
ルジョン中の酢酸ビニル樹脂１００重量部に対して０．
５〜５重量部用いられ、好ましくは０．５〜３重量部で
ある。

【００２１】第３発明に用いられるエチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂エマルジョン（以下、「ＥＶＡエマルジョ
ン」と記す）は、特に限定されるものではないが、例え
ば、鹸化度７５〜９７モル％程度、平均重合度３００〜
２７００程度のＰＶＡ等を保護コロイドとし、界面活性
剤やヒドロキシエチルセルロースのようなセルロース系
誘導体等を乳化分散剤として併用し、エチレンと酢酸ビ
ニルモノマーとを通常の乳化重合により共重合して得ら
れる。

【００２２】上記ＥＶＡエマルジョンは、カルボキシル
基、エポキシ基、スルホン酸基、水酸基、メチロール
基、アルコキシル基等を有する官能基含有ビニルモノマ
ーをさらに共重合したものであっても良い。

【００２３】上記ＥＶＡのエチレン含有量は、特に限定
されるものではないが、１０〜３０重量％のものが好ま
しく、より好ましくは１５〜２５重量％のものである。
ＥＶＡのエチレン含有量が１０重量％未満であると、得
られる接着剤組成物の耐水性や耐寒性等が低下すること
があり、逆に３０重量％を超えると、得られる接着剤組
成物の耐熱性が低下することがある。

【００２４】又、上記ＥＶＡのガラス転移温度は、特に
限定されるものではないが、−５℃〜＋１０℃のものが
好ましく、より好ましくは０〜５℃のものである。ＥＶ
Ａのガラス転移温度が−５℃未満であると、得られる接
着剤組成物の耐熱性が低下することがあり、逆に１０℃
を超えると、得られる接着剤組成物の耐寒性が低下する
ことがある。

【００２５】さらに、上記ＥＶＡエマルジョンの固形分
は、特に限定されるものではないが、６０重量％以上の
高固形分のものが好ましく、より好ましくは６５重量％
以上のものである。

【００２６】高固形分のＥＶＡエマルジョンを添加する
ことにより、得られる接着剤組成物の固形分も高くなる
ので、高周波を照射する際の水分の蒸発が速やかとな
り、接着の短時間化効果や優れた初期接着強度の発現効
果等を得ることが出来る。

【００２７】第３発明に用いられるＥＶＡエマルジョン
の添加量は、少なくなると得られる接着剤組成物の固形
分が十分に高くならないので、高周波を照射する際に水
分が蒸発し難くなって短時間での接着が困難となり、多
くなると得られる接着剤組成物のロール上での粘度安定
性が低下するため、酢酸ビニルエマルジョン中の酢酸ビ
ニル樹脂１００重量部に対して固形分換算で０．５〜２
０重量部用いられ、好ましくは０．５〜１０重量部であ
る。

【００２８】第１発明〜第３発明の製造方法による接着
剤組成物には、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必
要に応じて、可塑剤や軟化剤等の造膜助剤、炭酸カルシ
ウムやクレー等の無機充填剤、安定剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等の種々の添加剤
の１種もしくは２種以上が添加されていても良い。

【００２９】

【作用】第１発明〜第３発明による接着剤組成物の製造
方法は、ノニオン性界面活性剤を含有する保護コロイド
溶液中で酢酸ビニルモノマーの乳化重合を行うので、得
られる接着剤組成物のロール上での粘度安定性が向上す
る。

【００３０】又、第１発明又は第２発明による接着剤組
成物の製造方法は、硫酸アルミニウム又は塩化ナトリウ
ムの特定量を含有する保護コロイド溶液中で酢酸ビニル
モノマーの乳化重合を行うので、得られる接着剤組成物
は高周波照射時に誘電加熱を起こし易くなり、被接着物
が短時間で接着される。

【００３１】さらに、第３発明による接着剤組成物の製
造方法は、ノニオン性界面活性剤を含有する保護コロイ
ド溶液中で酢酸ビニルモノマーを乳化重合して得られる
酢酸ビニルエマルジョンに対し、架橋剤として特定量の
ポリアミドエピクロルヒドリンを添加するので、得られ
る接着剤組成物は高周波照射により速やかに誘電加熱硬
化を起こし、被接着物が短時間で接着される。

【００３２】さらに又、第３発明による接着剤組成物の
製造方法は、ノニオン性界面活性剤を含有する保護コロ
イド溶液中で酢酸ビニルモノマーを乳化重合して得られ
る酢酸ビニルエマルジョンに対し、高固形分のエチレン
−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンの特定量を添加す
るので、得られる接着剤組成物は高固形分となる。従っ
て、高周波照射時に水分が速やかに蒸発するので、より
短時間での接着が可能となり、且つ、優れた初期接着強
度を発現する。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するた
め以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみ
に限定されるものではない。尚、実施例中の「部」は
「重量部」を意味し、「％」は、特に記載の無い限り、
「重量％」を意味する。

【００３４】（実施例１）

【００３５】（１）接着剤組成物の製造 攪拌機、温度計及び滴下漏斗を備えた反応容器中に、水
１１０部、ＰＶＡ１１部、硫酸アルミニウム１部及びノ
ニオン性界面活性剤２部を仕込み、温度９０℃で１時間
かけて溶解し、液温を７５℃迄冷却し、酢酸ビニルモノ
マー１０部と過酸化水素０．０６部及び酒石酸０．０４
部を添加して初期重合を行った。

【００３６】その後、残りの酢酸ビニルモノマー９０部
を３時間かけて滴下すると同時に、過酸化水素０．２４
部及び酒石酸０．１６部を３．５時間かけて滴下して乳
化重合を完了した。酢酸ビニルモノマー滴下終了後、温
度８５℃にて１時間熟成し、酢酸ビニルエマルジョンを
得た。次いで、得られた酢酸ビニルエマルジョンに、可
塑剤、消泡剤及び水を添加して、固形分５８％、粘度
（３０℃）１０，０００ｃｐｓの酢酸ビニルエマルジョ
ンからなる接着剤組成物を得た。

【００３７】（２）評価 上記で得られた接着剤組成物の性能（−ａ高周波照射
性能、経時粘度安定性、ロール上での安定性）を以
下の方法で評価した。その結果は表１に示すとおりであ
った。

【００３８】−ａ高周波照射性能：得られた接着剤組
成物を基材の一面に１００ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）の塗布量
にて塗布して貼り合わせ、１ｋｇ／ｃｍ² の圧力をかけ
ながら、電圧６Ｖ、電流１．７Ａの高周波を１０秒間照
射し、２０秒間養生した後、解圧し、直ちに基材を剥が
して材破状態を確認した。

【００３９】経時粘度安定性：得られた接着剤組成物
を温度４０℃の恒温槽に１ヶ月間放置し、粘度変化率を
測定した。尚、粘度変化率は、（試験後の粘度）／（試
験前の粘度）により算出した。

【００４０】ロール上での安定性：得られた接着剤組
成物をスプレッターロール上に乗せ、３０分間ロールを
回転させた後、接着剤組成物を回収し、の場合と同様
にして粘度変化率を算出した。

【００４１】（実施例２、３）及び（比較例１〜４） 硫酸アルミニウムの配合量を表１に記載の量としたこと
以外は実施例１と同様にして接着剤組成物を得た。

【００４２】（実施例４〜６）及び（比較例５〜８） 硫酸アルミニウムの代わりに、塩化ナトリウムを表１に
記載の配合量用いたこと以外は実施例１と同様にして接
着剤組成物を得た。

【００４３】実施例２〜６、及び、比較例１〜８で得ら
れた接着剤組成物の性能を実施例１の場合と同様にして
評価した。その結果は表１に示すとおりであった。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１から明らかなように、本発明の製造方
法による実施例１〜６の接着剤組成物は、いずれも、高
周波照射性能に優れると共に、経時粘度安定性及びロー
ル上での安定性にも優れていた。

【００４６】これに対し、酢酸ビニルモノマー１００重
量部に対する硫酸アルミニウム又は塩化ナトリウムの使
用量が０．５重量部未満であった比較例１及び比較例５
の接着剤組成物は、高周波照射性能が悪かった。

【００４７】又、酢酸ビニルモノマー１００重量部に対
する硫酸アルミニウムの使用量が５重量部を超えていた
比較例２の接着剤組成物、及び、酢酸ビニルモノマー１
００重量部に対する塩化ナトリウムの使用量が８重量部
を超えていた比較例６の接着剤組成物は、経時粘度安定
性が極めて悪く、ゲル化していた。

【００４８】さらに、硫酸アルミニウム又は塩化ナトリ
ウムを乳化重合終了後に添加した比較例３及び比較例７
の接着剤組成物も、経時粘度安定性が極めて悪く、ゲル
化していた。

【００４９】さらに又、保護コロイド溶液中にノニオン
性界面活性剤を含有させなかった比較例４及び比較例８
の接着剤組成物は、ロール上での安定性が極めて悪く、
ゲル化していた。

【００５０】（実施例７）攪拌機、温度計及び滴下漏斗
を備えた反応容器中に、水１１０部、ＰＶＡ１１部及び
ノニオン性界面活性剤２部を仕込み、温度９０℃で１時
間かけて溶解し、液温を７５℃迄冷却し、酢酸ビニルモ
ノマー１０部及びアクリル酸１部と過酸化水素０．０６
部及び酒石酸０．０４部を添加して初期重合を行った。

【００５１】その後、残りの酢酸ビニルモノマー９０部
を３時間かけて滴下すると同時に、過酸化水素０．２４
部及び酒石酸０．１６部を３．５時間かけて滴下して乳
化重合を完了した。酢酸ビニルモノマー滴下終了後、温
度８５℃にて１時間熟成し、酢酸ビニルエマルジョンを
得た。次いで、得られた酢酸ビニルエマルジョンに、Ｅ
ＶＡエマルジョン（商品名「ＳＦ−７４００」、固形分
７４％、住友化学工業社製）を固形分換算で１０部、ポ
リアミドエピクロルヒドリンを０．５部、並びに、可塑
剤、消泡剤及び水を添加して、固形分５０％、粘度（３
０℃）１５０００ｃｐｓの酢酸ビニルエマルジョンから
なる接着剤組成物を得た。

【００５２】上記で得られた接着剤組成物の性能（−
ｂ初期接着強度、経時粘度安定性、ロール上での安
定性）を以下の方法で評価した。その結果は表２に示す
とおりであった。

【００５３】−ｂ初期接着強度：得られた接着剤組成
物を基材の一面に１００ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）の塗布量に
て塗布して貼り合わせ、電圧６Ｖ、電流１．７Ａの高周
波を６０秒間照射し、３０秒間養生した後、直ちに基材
を剥がして初期接着強度（ｇ／ｃｍ² ）を求めた。

【００５４】経時粘度安定性、及び、ロール上での
安定性：実施例１の場合と同様の方法で評価した。

【００５５】（実施例８〜１１）及び（比較例９〜１
４） ポリアミドエピクロルヒドリン及びＥＶＡエマルジョン
（固形分換算）の配合量を表２に記載の量としたこと以
外は実施例７と同様にして接着剤組成物を得た。

【００５６】実施例８〜１１、及び、比較例９〜１３で
得られた接着剤組成物の性能を実施例７の場合と同様に
して評価した。その結果は表２に示すとおりであった。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２から明らかなように、本発明の製造方
法による実施例７〜１１の接着剤組成物は、いずれも、
高周波照射により優れた初期接着強度を発現すると共
に、経時粘度安定性及びロール上での安定性にも優れて
いた。

【００５９】これに対し、ポリアミドエピクロルヒドリ
ンもＥＶＡエマルジョンも添加しなかった比較例９の接
着剤組成物、及び、ポリアミドエピクロルヒドリンを添
加せず、酢酸ビニルエマルジョン中の酢酸ビニル樹脂１
００重量部に対するＥＶＡエマルジョンの添加量（固形
分換算）が２０重量部を超えていた比較例１２の接着剤
組成物は、初期接着強度が低かった。

【００６０】又、酢酸ビニルエマルジョン中の酢酸ビニ
ル樹脂１００重量部に対するポリアミドエピクロルヒド
リンの添加量が５重量部を超えていた比較例１０及び比
較例１１の接着剤組成物は、経時粘度安定性が極めて悪
く、ゲル化していた。

【００６１】さらに、保護コロイド溶液中にノニオン性
界面活性剤を含有させなかった比較例１３の接着剤組成
物は、ロール上での安定性が極めて悪く、ゲル化してい
た。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の製造方法に
よれば、経時粘度安定性及びロール上での機械的安定性
に優れ、且つ、高周波照射により速やかに接着し、優れ
た初期接着強度及び最終接着強度を発現する酢酸ビニル
エマルジョン系接着剤組成物を容易に得ることが出来
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノニオン性界面活性剤及び硫酸アルミニウ
   ムを含有する保護コロイド溶液中で酢酸ビニルモノマー
   を乳化重合する接着剤組成物の製造方法であって、酢酸
   ビニルモノマー１００重量部に対して硫酸アルミニウム
   を０．５〜５重量部用いることにより酢酸ビニルエマル
   ジョンを得ることを特徴とする接着剤組成物の製造方
   法。
2. 【請求項２】ノニオン性界面活性剤及び塩化ナトリムを
   含有する保護コロイド溶液中で酢酸ビニルモノマーを乳
   化重合する接着剤組成物の製造方法であって、酢酸ビニ
   ルモノマー１００重量部に対して塩化ナトリウムを０．
   ５〜８重量部用いることにより酢酸ビニルエマルジョン
   を得ることを特徴とする接着剤組成物の製造方法。
3. 【請求項３】ノニオン性界面活性剤を含有する保護コロ
   イド溶液中で酢酸ビニルモノマーを乳化重合して得られ
   る酢酸ビニルエマルジョン中の酢酸ビニル樹脂１００重
   量部に対し、ポリアミドエピクロルヒドリンを０．５〜
   ５重量部及びエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジ
   ョンを固形分換算で０．５〜２０重量部添加することを
   特徴とする接着剤組成物の製造方法。