JPS5823868A - 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】 本発明は耐水性および安定性の優れた接着剤溶液に関す
るものであり、とくに木材周接゛着剤として好適なもの
である。

現、在、たとえば合板または合板二次加工用の接着剤と
して尿素樹脂、尿素−メラミン共縮合樹脂、フェノール
樹脂などが主としで使用されでいる。

ｃｎらは、安価で耐水性も良好であるため、広・く使用
されているが、近時ξれに残留しているホルムアルデヒ
ド（以下ネルマリンと称する）が合板作業の積項を履く
したり、これを使用した合板でつくられた家具や住宅か
らホルマリンが放出されて、世上で大みな問題となって
いる。

最近尿素樹脂などのホルマリン放出を少なくする試みも
欄々行なわｎでおり、相当の効果も挙げられているが、
本質的にホルマリンを絶無にすることはできず、また製
造工程中ベニヤ単板の含水率のバラツキや熱圧条件のバ
ラツキによって接着剤の硬化に不完全なものの生ずる可
能性も多く、これが製品のホルマリン放出の原因となる
こともある。したがって尿素樹脂などのホルマリン放出
９Ｍはまったく安全であるといえないのが現状である。

さらにまた合板用接着剤として蛋白質系や酢酸ヒニール
樹脂系の接着剤のように、ホルマリンをまったく含まな
いものもあるが、これらは耐水性が乏しいために一般的
に使用されていない、゛さ↑にまた合板用接着剤として
＃１１ネルマリン系のポリビニル、アルコール（以下Ｐ
Ｖムと記ス。）、−インレアネート系接着剤を使漏する
例も米国特許第・２２７７０８１号明細書などでみられ
る。しかしながらこの米■特許ではＰｖムとイソシアネ
ートとを非水系においで使用するもので、たとえば米国
特許の実施例２では合板にＰＶム水溶液を塗布したのち
、水を蒸発させ、しかるのち、その上にヘキサメチレン
ジイソシアネートのトルエン溶液を塗布し、これを相互
にラミネートしているが、このような方法で合板を製造
しても接着力、とくに耐水接着力の優れた合板を得るこ
とができない。

′さらにまた酢°−ビニル系重谷体水性エマルジ層ンも
各種接着剤に使用されているが、耐水接着力の点でかな
らずしも、充分ではない。さらにまた単にＰＶムを含む
水溶液にインシアネート系化合物またはインシアネート
系重合物を配合しただけでは、インシアネート・と水と
の反応により、２〜５時閏で耐水性が急激に低下し、ま
たいちじるしい発泡や粘度の増大が起り、短時間でゲル
化するなどＯ問題がある。

本Ｊｌ明はこれらの欠点を排除したもので、酢酸ビニル
系ｘ合体水性エマルジ腸ンに、（１）ＰＶム、（２）イ
ンレアネート基を有する化合物を疎水性の溶剤に溶解し
たものおよび（３）ホルマリン系縮合樹脂を配合してな
る接着剤組成物である。

本発明の接着剤組成物は耐水性および各種接着強度の優
れた、しかも安定なものである。

本発明においで使用されるホルマリン系縮合樹脂とは尿
素−ホルマリン系縮合樹脂、メラ【ンーホルマリン系縮
合樹脂、尿素−メラミン−ホルマリン共重合ｆｍ脂、フ
ェノール−ホルマリン系纏合樹絣なとであるが、このう
ちとくにアミノ系縮合樹脂が好ましい。ホルマリン系縮
合樹脂の配合量は任意である。

また本発明において使用するインシアネート基を有する
化合物はＰＶムを含む酢酸ビニル系重合体水性エマルジ
曹ン中で特異な挙動を示し、組成物に耐水性を付与する
作用をする。そしてインシアネート基を有する化合物ま
たはインシアネート系重合物としては分子中に２個以上
のイソシアネート基を含むものなら何れでもよく、例え
ばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ、例えばバイエル
社Ｄ６ｍｔｈｒＴ）、水素化ＴＤＩ、　、　）リメチロ
ールブｄパン（ＴＭＰ）−ＴＤＩアダクト（Ｄａｓｍｏ
ｄｕｒ　Ｌ）　、）リフェニルメタントリイソシアネー
ト（ＴＴＩ　Ｄｅｓｍｏｄｕｒ　Ｒ）、メチレンビスー
ヂーフェニルイソシアネー）　（ＭＤＩ　Ｄ歯隙し４す
、水素化ＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｄ
ｅａｍｌｏｔｈＬｒＮ）、キジレンジ、イソシアネート
−４，４’ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートポ
リメチレンぼリアエニルイソシ７ネート等は使用し得る
代表的なものである。

しかしながら、イソシアネート基をケトオキ人類、フェ
ノ−°ル類などで一時的に封鎖しておくことも考えられ
なくはないが、このようなブロック化されたイソシアネ
ート化合物を用いることはイソシアネート基の遊離に際
して最低でも１４０℃という高温加熱が必要であり、こ
のような高温加熱を必要とすること自体、コールドプレ
スを不可能にする要素となり、また、熱エネルギーの見
地からも好ましくないのみならず、特に木材などの被着
体においてはξのような高温による損傷やそりｏ、Ｍ層
を心配しなければならず、さらにはまた接着剤成分の分
解にともなう有壽ガス発生による作＊ｓｅ境の悪化等の
同層を伴なうため好ましいものではない、インシアネー
ト基を有する化合物の配合割合はｒｖム（固型分）に対
して１〜５００重量％、これを合板用接着剤としては使
用する場合は１０〜１５０重量％が好ましい。

本発明においてはインシアネート基を有する化合物を疎
水性の溶剤（すなわち水とほとんど相互溶解性を有８ず
、さらにインシアネート基を有する化合物と相互溶解性
をゼする溶剤）（以下ＣＯ溶剤を単に「溶剤」と記す。

）に溶解しで配合する仁とが必要である。このような「
溶剤」を使用すればインシアネート基を有する化合物を
ｒｖムを含む水溶液中に均一に分散させることがで―る
し、さらにインシアネート基と水との接触を乳化作用に
よりすくなくシ、インシアネート基を水から保護するこ
ともでみる。

さらにインシアネート基を有する化合物を上記「溶剤」
中に溶解せしめたものを使用することにより安定で耐水
性の優れた接着剤埼液が得られる。

インシアネート系化合物またはイソシアネート系重合物
を溶解する「溶剤」とは常態にて液体であり、かつ２０
’〜５ｒｆｃにおける水に対する溶解度及び溶−剤への
水に対する溶解度が共にＳ　Ｖｔ＊以下ｏ＃Ｉ剤化合物
を意味する。

代表的な「溶剤」としては鮨防族、芳香族の炭化水素及
びこれらを主成分とする拠金液体、（例えばトルエン、
キシレン、ベンゼン、ガソリン、ケロシン、リグロイン
、テトラリン、デカリン、テレピン油、パイン油、流動
パラフィン、アルキルベンインなど）ハロゲン化炭化水
素（例えば塩化メチレン、クロルベ、ンゼン、クロルト
ルエン、プロ人ベンゼン、塩素化流動パラフィンなど）
、ケトン類（例えばメチルインブチルケトン、メチル−
ｎ−７電ルケトン、メゾルーｎ−へキシルケトン、エチ
ル−ｎ−ブチルケトン、ジ−ｎ−プロピルケトン、アセ
トフェノン等）、エーテル類（例えばイソプロピルエー
テル、メチルフェニルエーテル、エチールベンジエルエ
ーテル、フラン等）、゛エステルｌ１ｌ（例えば酢酸イ
ソプロピル、−酸ブチル、プロピオン酸ブチル、クエン
酸エステル、リレノール駿エステル等）のはｔｐ各１１
１７１に酸ｘ−１（７） チル、フタル酸ブチルベンジルなど）、各回オレイン酸
エステル、各種アジピン酸エステル、各種アゼライン酸
エステル、各種セバシン酸エステル、各■ス゛テアリン
酸エステル、各種安息香酸エステル、各種７ビエチン酸
エステル、各種修酸エステル、灸■リン酸エステルなど
）があげられ、その他高級鮨肪酸を主成分とした油、例
えばとマシ油等も使用可能である。

イソレアネート系化合物またはその重合物を「溶剤Ｊに
溶解する場合、「溶剤」がカルボキシル基、水酸基、ア
ミン基などの活性水素を分子中に含むものであると番は
活性水素を介にてインシアネート化合物と反応して効果
が低下するのであまり薄く希釈することは適当でない。

しかしこのような活性水素をもたない「溶剤」でめｎば
希釈限界は特にな、いＯでイソシアネート系化合物また
はそ０重金物−接剤系を水中に均一に分散する事ができ
る隈昇値まで希釈できる。しかし耐水化効果および分散
効果からみればインシアネート系化（８） 合物またはその重合物を「溶剤」に対し１０〜１０００
重量％、好ましくは５０〜４００重鳳％加え、溶解する
のがよい。

またこれらの「＃Ｉ剤」は各種の沸点を有する力ｆ、組
成物Ｏ用途あるいは使用条件番こあわ曽て適当な溶剤を
違憲することが望まし一′％。

たとえば合板用接着剤として使用する場合４よ接着剤使
用時にオープンな状態で加熱接着するために無実性が要
求されるので、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート、オレイン酸メチル等の沸点２００Ｃ以上の揮発し
難い高沸点溶剤を使用するのが良い、この場合溶剤は績
−剤層に残り可履剤として働く。

これに対して１滴剤」を接着剤層に残すことカイ好まし
くない場合は低沸点の溶剤を使用することが望ましい。

・インシアネート系化合物またはその重合物を「＃！剤
」に溶解した後、酢酸ビニル系共重合体水性エマルジ層
ン中に添加する場合はやや強めの攪拌をしながら、均一
に分散するのがよい。この場合、水性エマルジ腫ン中に
含まれて一１６界面活性剤や゛あらかしめ別途添加され
た界面活性剤は接着剤溶液を安定にするので、何ら力）
の形で界面活性剤を配合した“方が好ましζ）。

本発明において１）ｖムとは通常Ｏｓ分または完全ケ゛
ン化ＰＶム、あるいはＰＶム誘導体である。これらの重
合度、ケン化度はとくに限定されるもので６よないが、
とくに重合度！１００〜２５００、ケン化度８０〜１０
０モル％Ｏものがよ−１゜水性エマルジ璽ン中ＯＰＶム
の濃度は５〜２０ｇｇ優カイ適当である。

本発明において酢酸ビニル系重合体水性エマルジーンと
はプリ酢酸ビニルエマルジ璽ン、酢酸ビニルとエチレン
やアクリル酸、ｆｆ　レイン酸、７　ｗル酸およびクロ
トン酸などＯ不飽和酸およびこれらＯエステルのうち１
種以上の単量体との共重合体水性−マルジ１ンさらに酢
酸ビニルとＣれと共重合しうる他ＯモノマーとＯ共重合
体水性エマルジ１ンである。またこれらのうち予め保■
コロイドとしてｌＰｖムを含む水性エマルジ腫ンであれ
ｌｆ　ａらにあとでＰＶムを配合する必要がな（１ので
好ましい。

ｒｖムと酢酸ビニル系重合体水・性モマルジ璽ンの配合
割合は任−であるが、好ましくはＦＶム（固型分）は酢
酸ビニル系重合体水性エマルジ履ンの固型分に対し１０
〜４００重量％、さらに好ましくは５０〜２．００優で
ある。

また本ｌａ明Ｏｍｌ成物を接着剤として使用する場合に
はさらに増量剤を配合することがで壷る。この増量剤は
単に増量作用をするばかりでなく、これが接着剤Ｏ他の
成分とくにインレアネートと反応し、接着剤にさらに耐
水性、および初期接着性を付与・する作用をも量ること
になる。

増量剤としては小麦粉、澱粉類、脱脂大豆粉、血粉など
通常Ｏ増量剤（たとえば尿素樹脂などに使用されている
増量剤）を使用し得るが、このうち小麦粉、澱粉類はイ
ンシアネートによって耐水性が付与され、さらに冷水で
は糊化せず接着時加熱によって糊化、粘稠性となるので
より好ましい。

また本ｍ＊ｏｉａ成物には充填剤を配合することもで曇
る。乙の充填剤も単に接着剤の木部への浸透の過度を防
ぐ作用をするばかりでなく、これが他の接着剤成分とく
にイソシアネートと反応し、接着剤にさらに耐水性およ
び初期接着性を付等する作用をもすることになる。

充填剤としではクレー、カオリン、タルクなどの無機質
のものが用いられるが、木粉、タル電殻粉等の有機質充
填剤も用いることがで壷る。

これらの増量剤や充填剤の配合割合は組成物とくに轡着
剤の使用目的によって異なるが、　ＰＶムを含む酢酸ビ
ニル系重合体水性エマルジ履ンに対し１０〜１００重量
％、とくに合板用接着剤の配合は１５〜５０重量％の範
囲が適当である。またこれらの増量剤および充填剤社そ
れぞれ単独で使用してもよいし、°その数種を混合して
使用することもでとがもっとも好ましい・ さらにまた本発明の接着剤組成物には硼酸、硫酸アルミ
ニウム、明パン、硼酸クロムなどの反応促進剤さらに水
ガラスなども加えることがで−る。

本発明の組成物を接着剤として使用する場合は常■接着
（コールドプレス）のみでも充分接着しうるが、さらに
接着力および耐水性を向上させるためには熱圧して接着
する方がよい。

本発明の組成物は接着剤と（に合板用またはその二次加
工用接着剤として好適なものであ、るが木工用、パーテ
ィクルボード用、段ボール用などあるいは金属箔Ｏ接着
用さらには紙用、作用、繊維加工用の接着剤、または陶
磁器、無機板（セメント系無機板（石綿スレート板、パ
ルプ−セメント板、コンクリート板など）鉱物質無機板
（アスベスト、ロックウールなど））、プラスチックシ
ート（たとえば塩ビタイル１．アスファルトタイル）ガ
ラス板などを接着する場合にも適用出来るほか、クレー
コーティング、塗料などにおける顔料／＜イングーとし
て適廟出来る。

次に本発明をさらに実施例により説明す′るが、本発明
はこれらに限定されるものではない。

実施例、１ 酢酸ビニル重合体水性ヱマルジ肩ン（＠製分４０％、Ｆ
ＶＡ含有量７．５４）２０部に対しＰＶム（重合度１７
００．ケン化度！８モル％）１０％水溶液１０Ｏ部を加
え、これにさらに不揮発分５”Ｏ優の尿素−ホルマリン
樹脂１００鴫を混合した混合液に各種イソシアネート溶
液（イソシアネート７５ｇ／６）１０部添加し、さらに
尿素１０部、小麦粉５０部、タレ−１０部を添加し、塩
化アンモンでｐＨ５，・とじた、この接着剤を用いて単
板構成３う→ン１．０　＋　１．０　＋　１．Ｏｖｍ、
橡布量２５ｆ／？ＯＯｄ、冷圧１０細／−１１５分、熱
圧１２０℃１０＃／ｊ１分で合板接着した。

なおインシアネート溶液としては次の５種を用いた。

ム菖ポリメチレンギリフェニルイソシア奉−ト（化成ア
ツプジツン製１ＰＡＰｉ？０１Ｊ）のジオタチル７タレ
ート溶液 路菖トリメチロールプロパンートリレンジイソシアネー
ト（日本ポリウレタン製［コロネートＬＪ）の酢酸エチ
ル溶液 （３ｔポリメチレンプリフエニルイソシアネート（日本
ポリウレタン製「ミリオネートＭＩＬＪ　）のトルエン
溶液 ＪムＢ法によ唱接着力試験結果は表１のとおりである。

実施例２ 各種エチレンーー僧ビニル共重合体水性エマルＤｙｅン
１００部に対しＰマム（重−合度１７００．ケン化度！
８モル％）１０％液５０部を混合し、これに更に不揮発
分ｓｏｂのメラミン−尿素共縮合樹脂２０部を加え、Ｓ
らに小麦粉５部、木粉５部、ア二ｔンＪ’ｌｉｌｊｌｌ
ｋｍ、　ｒデシルベンゼンスル申ン酸ナトリウム（日本
論贈製「ニラサンニューレックスパウダーＷＪ）Ｑ２部
添加した混合物へｌリメチレンプリフェニルイソシアネ
ート（日本ポリウレタン製ミリオ本−）ＭＲ）０キシレ
ン溶液（イソシアネート７５％）３０部を加えて充分混
合後、塩化アンモンにてｐＨ５，ａとした。この接着液
を用い、１．４■＋１．４■＋１．４■の単板構成の厚
うワン舎板を塗布量ｓ０２／？０ＯｃＩＡ、冷圧１０４
／ＩＪ時間１５分、熱圧１２０℃　１分で合板接着を行
った。　ＪＡ８による接着力試験の結果を表２に示す。

なおエチレン−酢酸ビニル共重合体水性エマルジ薦ンと
しては次の５種を用いた。

ムｒ　粘度１５００−にンチｌイズ、エチレン含量２０
重量％、固型分濃度５５９６のエチレン−酢酸ビニル共
重合体水性エマルジ画ン（クラレ製「パンフレックス４
０００Ｊ　）Ｂｔ粘度２５００センチｌイズ、エチレン
含量２０重量％、固型分濃度５５％のエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体水性エマルジ璽ン（クラレ製「パンフレッ
クス４２００Ｊ） Ｑ＋粘度５００センチポイズ、エチレン含量１７重量優
、固型分濃度５５ｇ６のエチレン−酢酸ビニル共重合体
水性エマルジツン（クラレ製「パンフレックス５０（ｊ
（ＩＪ）表　　　　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酢酸Ｖニル系重合体水性エマルジ膠ンに、（１）ポリビ
   ニルアルコール、０）インシアネート基を有スる化合物
   を疎水性の溶剤に溶解したものおよび（３）ホルマリン
   系縮合樹脂を配合してなる接着剤組成物。