JPS591581A - 木材用接着剤組成物 - 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、アセトアセチル化ポリビニルアルコール（以
上ＡＡ化ＰＶＡと略記する）を保護コロイドとする酢酸
ビニル系樹脂エマルジョンに特定の耐水化剤を添加する
ことにより、耐水性の著しく改善された木材用接着剤組
成物を提供するものである。

ＡＡ化ＰＶＡを保護コロイドとする酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョンは、低温安定性、凍結融解安定性、更に耐水性
などの点で良好な性質を有することから、家具、合板の
二次加工、薄単板等の木材用接着剤として広く使用され
ている。

しかして、これらの用途の中でもより高度の耐水性が要
求される分野、例えば集成剤、突板、耐水フラッシュ板
、高級家具などの特殊用途での使用は、該エマルジョン
に更に耐水化剤の添加が必要とされ、これまで種々の耐
水化剤の報告がなされている。

しかし、かかる耐水化剤の添加により、ポットライフが
短くなる、ゲル化相分離等のエマルジョン破壊や着色を
生ずる高温での熱処理が必要になる、初期接着力が低重
するなどの問題が少なからず現われ、作業性の上からも
、かかる欠点のない有効な耐水化剤が必要とされている
。

しかるに本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ＡＡ化Ｐ
ＶＡを保獲コロイドとする酢酸ビニル系樹脂エマルジョ
ンに、耐水化剤としてイソシアネート系化合物、エポキ
シ系化合物、ラジカル形成能を有する化合物、酸化剤、
酸類から選ばれる少くとも一種を添加したエマルジョン
組成物を木材用接着剤として使用する場合、上記の難点
を有することなくより高度の耐水化を行うことが可能で
あるという事実を見出し、本発明を完成させるに至った
。

本発明におけるＡＡ化ＰＶＡの製造方法は特に限定され
るものではなく、任意の方法で製造されるが好ましく＃
′ｉ：ＰＶＡとジケテンとを反応して得られる。例えば
ＰＶＡを酢酸渭媒中に分散させておき、これにジケテン
を添加する方法、ＰＶＡをジメチルホルムアミド、また
はジオキサンなどの溶媒にあらかじめ溶解しておき、こ
れにジケテンを添加する方法である。またＰＶＡ［ジケ
テンガスまたは液状ジケテンを直接々触させてＡＡ化Ｐ
ＶＡを得る方法も採り得る。ＡＡ化ＰＶＡを得る際に用
いられるＰＶＡけ特に限定されないが、保護コロイド性
の点から、残存酢酸基０．１〜１５モル％、平均重合度
５００〜２６００、平均ケン化度８５〜９９モル％の範
囲が好ましい。ＡＡ化ＰＶＡのＡＡ化度は０．０５〜２
０モル％より好ましく　Ｖｉ、０．０５〜１５モル％の
範囲が適当である。

ＡＡ化度が０．０５モル％未満のＡＡ化ＰＶＡではエマ
ルジョンの耐水性、安定性及び増粘性への寄与が少なく
好ましくないし、一方ＡＡ化度が２０モル％を越えたＡ
Ａ化ＰＶＡでは、分散系が破壊されて均質な乳濁状態が
得られないか、又は得られたエマルジョンは種々の安定
性が劣り、実用上の製品として好ましくない。

本発明にいうＡＡ化ＰＶＡを保護コロイドとする酢酸ビ
ニル系樹脂エマルジョンとは酢酸ビニル樹脂エマルジョ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、酢酸
ビニル−アクリル酸エステル共重合体エマルジョン、酢
酸ビニル−メタクリル酸エステル共重合体エマルジョン
等、樹脂中に酢酸ビニル成分を含有するものを慕う。

該エマルジョンを得るには、ＡＡ化ＰＶＡを保護コロイ
ドとして、酢酸ビニル単量体を単独で、又は他の重合可
能な単量体を共存させて乳化重合する方法、ＰＶＡ、セ
ルロース類、界面活性剤等の存在丁で乳化重合した酢酸
ビニル系樹脂エマルジョンにＡＡ化ＰＶＡを後添加する
方法等、任意の方法が実施される。実用的にｉｊ：ＡＡ
化ＰＶＡを保護コロイドとして前記単量体を乳化重合す
る方法が好ましい。重合に際しては通常の乳化重合に用
いられる５’Ｌ化重合触媒を使用する。特にレドックス
触媒が好ましく、具体的に例示すると過酸化水素とホル
ムアルデヒド亜鉛スルホキシレート、過酸化水素、過硫
酸アシモニクム、または過硫酸カリタムとメタ重亜硫酸
ナトリクム、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、ジメチ
ルアニリン、ホルムアルデヒド亜鉛スルホキシレートあ
るいはホルムアルデヒドナトリクムスルホキシラートと
の組合せがあげられる。

またノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤もＡＡ化
ＰＶＡと併用しつる。さらに他の保護コロイドや乳化剤
、例えばセルロース誘導体（カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースな
ど）、ポリアクリル酸誘導体、（無水）マレイン酸−ビ
ニルエーテル共重合体、（無水）マレイン酸−・酢酸ビ
ニル共重合体、酢酸ビニル−（メタ）アリルスルホン酸
（塩）共重合体ケン化物なども適宜併用でさる。

その他通常の乳化重合で用いられる種々の添加剤、調整
剤なども適宜使用される。重合は水媒体中に上記ＡＡ化
ＰＶＡ、触媒を溶解し、不飽和モノマーを一括仕込み、
あるいは連続仕込みしながら温度５０°〜９０℃で行わ
れる。得られるエマルジョンはそのままあるいけ適宜濃
度調整を行う。本発明で使用するエマルジョンの固形分
含量はその用途によって変動するので一概Ｋｔ′ｉ規定
できないが通常５０〜６０重量９６の範囲が適当である
。

次に本発明で使用される耐水化剤を例示する。

勿論本発明はかかる実例のみに限定されるものではない
。

インシアネート系化合物：例えばトリレンジイソシアネ
ート、水素化トリレンジイソシアネート、トリメチロー
ルプロパン−トリレンジイソシアネートアダクト、トリ
フェニルメタントリイソシアネート、メチレンビス（４
−フェニルメタントリイソシアネート、インホロンジイ
ソシアネート、及びこれらのケトオキシムブロック物又
ハフエノールブロック物 エポキシ系化合物：エチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
、グリセリンジ又はトリグリシジルエーテル、１．６−
ヘキサンシオールジグリシジルエーテル、トリメチロー
ルプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニ
リン、ジグリシジルアミン、ポリアミドエピクロルヒド
リン樹脂 ラジカル形成能を有する化合物：過酸化水素、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウム、過酸化コハク酸、ターシ
ャリ−ブチル過酸化マレイン酸、ターシャリ−ブチルヒ
ドロパーオキシド、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インエチルエーテル、ベンゾインイソフロビルエーテル
等のペンツインアルキルエーテル、ジブチルスルフィド
、ベンジルスルフィド、デシルフェニルスルフィドなど
の有機イオク化合物、ジアゾニウム塩、テトラゾニクム
塩或いはこれらと塩化亜鉛との複合塩又はその縮合物、
アゾビスイソブチロニトリル、メチレンブルーなどの染
料又はこれとｐ−トルエンスルホネートイオンなどとの
組合せ、有機過酸化物、ピリリクム塩又はチアピリリク
ム塩、重クロム酸アンモニウム、アセトフェノン、ベン
ゾフェノン、ベンジル、フェナントレン、チオキサント
ン、ジクロルプロピルフェニルケトン、アントラキノン
、２−クロロアントラキノン、２−ブロモアントラキノ
ン、アントラキノンβ−スルホン酸ソーダ、１．５−ジ
ニトロアントラキノン、ｌ、２−ベンゾントラキノン、
フェナントレンキノン、５−ベンゾイルアセナフテン、
５−ニトロアセナフテン、Ｉ、４−１”フトキノン、ｌ
、８−７タロイルナフタリン、２−二トロフルオレン、
ｐ−ニトロアニリン、ビクラミド、ベンズアルデヒド 酸化剤二重クロム酸カリクム、重クロム酸アンモニウム
、過塩素酸カルシタム 酸類：有機酸としてグリオキシル酸、蓚酸、マレイン酸
、クエン酸、酒石酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ　−Ｆル
エンスルホン酸無機酸としてリン酸、塩酸 本発明の接着剤組成物においてＡＡ化ＰＶＡを保護コロ
イドとする酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに対する上記
耐水化剤の添加量は対象となる木材の種類、あるいけ目
的によって極小量からかなり多量まで適宜採用されるが
通常は該エマルジョン中１７）ＡＡ化ＰＶＡの含有量に
対］７、ｌ−４００重量％、より好ましくけ１０〜１５
０重量％の範囲から選ばれる。

該組成物を製造する際には、耐水化剤をそのままエマル
ジョンに添加してもよいが水又は有機溶剤などに溶解あ
るｂけ希釈して配合しても差支えない。

又、各種界面活性剤、他の水溶性保護コロイド、ｐＨ調
整剤等、任意の化合物が併用出来る。

かくして得られる木材用接着剤組成物はそのままあるい
け必要に応じて更にクレー、炭酸カルシウム、カオリン
、珪藻土等の体質顔料、酸化チタン等の有色顔料、防腐
剤、防虫剤、防錆剤、増粘剤、他種の接着剤等を適宜配
合して使用される。

例えば、公知の金属塩類、ホルムアルデヒド、グリオキ
ゾール、尿素又はメラミンのジメチロール化物等の硬化
剤の併用は一段と耐水接着力を向上させる効果がある。

かかる硬化剤はエマルジョン中に添加しても、又二段塗
布等の接着法を採用してもいずれも効果が発揮される。

該木材用接着剤組成物を用いて木材類を接着するには特
に制限はなく、要は基材に接着剤を塗布し、他の基材を
接着、乾燥すれば良い。本発明の接着剤組成物は上記の
如く木材同志は勿論のこと、木材と紙、繊維製品類、無
機質板フィルム等との接着にも使用可能である。合板等
を製造する場合を例にとって説明すると置型の如くであ
る。

ダブルローラー、グルースプレッダ−、ドクターローラ
ー付ダブルローラー・グルースプレッダ−等公知の塗布
機を用いて接着剤が単板に塗布される。単板の種類に特
に限定はないがラワン材に対して特に顕著な接着力が得
られる。塗布１は特に制限はないが酢酸ビニル重合体固
形分換算にて２０　ｆ／１７Ｚ′以丁では充置型接着力
が認められず、一方２５０　ｆ／ｒｒ１以上使用しても
使用量の割には接着力が増大しないので２０〜２５０　
ｆ／ｌｒｉ好１しくけ普通５０〜１５０Ｌ冒の範囲から
選択される。

接着剤を塗布された単板は重ね合せて加圧Ｆに乾燥して
接着させるのであるが、重ね合せる単板Ｖｉ２枚、６枚
と任意の枚数重ね合せることが１１来る。加熱乾燥の温
度については特に制限はなく、要するに常温以上の温度
で乾燥すれば良い。しかし乾燥時開の短縮ならびに耐水
性向上効果を一層発揮させるためには乾ｆ＃温度は通常
２０〜１５０℃好ましくけ２０〜１２０℃の範囲から選
択するのが必要である。１５０℃以−りの温度では単板
の劣化がおこり易くなるので好ましくない。

乾燥時の圧力及び処理時間ｌ−１５〜１５ηの圧力Ｆ１
１０分〜２４時間程度の時間で充分である。

次に接着が完了した合板は必要に応じ常法に従って仕上
げ工程に於て所定寸度に鋸断され、更に表面の品質を良
くし、厚さを正確かつ均等に仕上げる百什上げ加工が行
われる。鋸断は丸鋸盤、ダブルサイダーにより、面仕−
ヒげはスフレバー、ベルトサンダー、ドラムサンダー、
ワイドベルトサンダー等、任意の装置を用いて行なうこ
とが出来る。

置型、実例を挙げて本発明の接着剤組成物を更に具体的
に説明する。「部」又は「％」は特にことわりのない限
り重量基準である。

実施例Ｉ ＡＡ化ＰＶＡを保護コロイドとする酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョン（これをＥｍ−１とする）の製造このエマルジ
ョンは次のよう例して見られた。

ガラス製重合用容器に水１５６部と前掲の保護コロイド
８部を装入し、内温を６０℃に上昇して保護コロイドを
溶解し、さらに７５”Ｃに昇温し、ついで１００部の酢
酸ビニルと過硫酸アンモンの５９６水溶液８部を同時に
６．５時間かけて筒型して乳化重合を行ない、さらに１
時間熟成したのちジグチルフタレート１０部を添加、冷
却して濃度４５％に調製した。

Ｅｍ−１に対して第１表中に示す耐水化剤を添加して接
着剤組成物を調製した。該組成物の性能評価を後記する
方法で行った。

対照例１ 実施例１において耐水化剤を添加しなかった以外は同側
と同様にして実験を行い性能評価を行った。

対照例２ Ｅｍ−１において用いたＡＡ化ＰＶＡのかわりに平均分
子ｌＮ７ｏｏ、平均ケシ化度９１モル％のＰＶＡを保護
コロイドとＥ７てエマルジョンを製造した以外は実施例
１と同様にして実験を行い、性能評価を行った〇 実施例１．対照例１，２の性能評価の結果を第１表に示
す。

実施例２ Ｅｍ−２の製造 Ｅｍ−２は、Ｅｍ−１の製法において保護コロイド全実
施例３の保護コロイド１２部に変えた以外は同様にして
製造した。

Ｅｍ　−２に対して第２表中に示す耐水化剤を添加して
接着剤組成物を調製して、その性能評価を行った。

実施例５ Ｅｍ−５の製造 ［エチレン含１ｉ１１５］ｉ量％のエチレンーＫｍ　−
５は次のようにしてえられた。

重合用オートクレーブに水１００部と実施例１と同じ保
護コロイド８部を装入し、内温を６０℃に上昇して保護
コロイドを溶解し、ついで、エチレンを圧入して、５０
ηに保ち、内温を７５°に上昇し８５部の酢酸ビニルと
過硫酸アンモンの５９６水溶液８部を同時に４時間にわ
たって筒型し、乳化重合を行ない、エチレン圧を下げた
のちさらに１時間熟成したのち濃度４５９６に調製した
。

Ｅｍ−５に対して第２表中に示す耐水化剤を添加して接
着剤組成物を調製し、その性能評価を行った。

対照例６ 実施例６において耐水化剤の添加を省略した以外は同側
と同様にして性能評価を行った。

実施例４ Ｅｍ−４の製造 Ｅｍ−４Ｖｉ、Ｅｍ−１の製法において、ジブチルフタ
レートの代わりにブチルアクリレート１０部を予め酢酸
ビニルと混合して乳化重合を行った以外↓マルリョン は同様に［７て妾参静畦碑暢を製造した。

Ｅｍ−４に対して第２表中に示す耐水化剤を添加′して
接着剤組成物を調製し、その性能評価を行った。

対照例４ 実施例４において耐水化剤の添加を省略した以外は同側
と同様にして性能評価を行った。

実施例２．３．４、対照例５，４の性能評価の結果を第
２表に示す。

て 性能評価は全′ｅ５０℃の恒温下において次の方法で行
った。

ｆｉ＋　　実施例および比較例でえた接着剤を、厚さ１
．４ｔｔｕｎ、中２５鷹、長さ７５韻のラワン単板（心
根）の両面に夫々固形分換算にて１００９．臂の割合で
塗布し、核心板を中間に介在させ、厚さ０．８題、中２
５ｍｍ、長さ７５＃のラワン単板２秋Ｃ表板と裏板）を
核心板の両面に積層し、１０１篇の圧力で４時間圧締し
、試験片を夫々１０片づつ作成した。

えられた試験片につめて「普通合板の日本農林規格」に
規定される常態接着力試験（ＪＡＳＩＩＩ類）、温冷水
浸漬試験（ＪＡＳＩＩ類）、煮沸繰返し試験（ＪＡＳＩ
類）を行なった。似し、実施例２，５，４、対照例５，
４ではＪＡＳＩ類試験は省略した。

（２）初期接着カニコールドプレス１０ηで＋１１で用
いたラワン単板２板を接着させ、１０分後の引張り強度
を測定した。

（３）実施例および比較例でえた接着剤を厚さ５ｍＲ。

中７５Ｈ１長さ７５順のラワン合板（ＪＡＳ　Ｉ類）、
Ｋ、夫々固形分換算にてｌ　００　ｇ、智の割合で塗布
し、上記ラワン合板と同一面積を有するチタン紙（坪量
８０ｙ２智）を２　Ｋｇ荷重のローラーにて積層し、室
温で４８時間養生した。

えられたベーパーオーバーレイ試験片（各試料につき４
片）Ｋついて、「特殊合板の日本農林規格」に規定され
る１類浸漬剥＊試験、２類浸漬剥離試験を行った。表中
極めて良好を＠、良好を○、やや不良△、不良をＸで示
した。

第　　　１　　　表 略号の説明 Ｔ　Ｄ　■ニトリレンジイソシアネートＥＧＤＧＥ　：
エチレングリコールジグリシジルエーテルＧＤＧＥ：グ
リセリンジグリシジルエーテルＢ　Ｅ　Ｅ：ベンソイン
エチルエーテル第　　　２　　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   とする酢酸ビニル系樹脂エマルジョンにインシアネート
   系化合物、エポキシ系化合物、ラジカル形成能を有する
   化合物、酸化剤、酸類から選ばれる少くとも一種を添加
   してなる木材用接着剤組成物。