JPS5948073B2 - ユリア樹脂接着剤 - Google Patents

ユリア樹脂接着剤

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JPS5948073B2
JPS5948073B2 JP54086417A JP8641779A JPS5948073B2 JP S5948073 B2 JPS5948073 B2 JP S5948073B2 JP 54086417 A JP54086417 A JP 54086417A JP 8641779 A JP8641779 A JP 8641779A JP S5948073 B2 JPS5948073 B2 JP S5948073B2
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    • C09J161/22Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は耐水性の改善されたエリア樹脂接着剤に関す
るものである。
エリア樹脂接着剤は比較的安価であり、かつ比 。
較的低温短時間の圧縮で接着が行なえるなど、操業性に
優れているので、我国の木材工業に於ては最も大量に使
用されている。しかしながら、フェノール樹脂接着剤や
メラミン樹脂接着剤に比べて耐水性の点で著しく劣るこ
とが欠点とされている。この欠点のため、エリア樹脂接
着剤を用いて製造された合板等の製品は、湿度の高い場
所や屋外での使用に耐え得ないものである。従来、エリ
ア樹脂接着剤の耐水性を改善するためにメラミンやレゾ
ルシンあるいはフェノール等をエリア樹脂の製造時にあ
るいは接着剤使用時に添加して共縮合させる等の手段が
とられてきた。
しかしながら、これらの手段にはそれぞれ問題がある。
メラミンをエリア樹脂に添加する場合、例えば一類合板
用の接着剤として用い得るほどに耐水性を向上させよう
とすれば、メラミンの比率を高めて(例えばエリア樹脂
2モルに対しメラミン1モル以上)共縮合樹脂とする必
要があるが、必然的に高価となり、そのうえ熱圧縮もよ
り高温長時間の条件を要するようになる。レゾルシンは
高価であり、またレゾルシンを添加したエリア樹脂は保
存性が悪く、可使時間が短かい。フェノール添加の場合
はメラミン添加の場合と同様の問題があるが、そのうえ
残、廃糊の処理に問題がある。これらの手段は樹脂の組
成を変えることによつて耐水性を向上させようとするも
ので、耐水性に劣るエリア樹脂の骨格を耐水性に優れた
メラミン樹脂やレゾルシン樹脂あるいはフェノール樹脂
で補強しようというやり方である。したがつて、耐水性
の向上程度は添加される物質の量に依存する。そして、
耐水性をより向上させようとすればするほど、接着剤中
に占めるエリアの比率は減少し、エリア樹脂本来の安価
でかつ操業性に優れるという特長が失われていく結果に
なつてくる。本発明は上述のような従来の技術とは異な
つて、エリア樹脂接着剤の耐水性を低下せしめている原
因を除去することにより耐水性向上を図るもので、エリ
ア樹脂接着剤の特長を損うことなくその耐水性を大巾に
改善することを目的とするものである。
エリア樹脂接着剤が十分な強度を発揮するためには樹脂
が十分に硬化しなければならない。このエリア樹脂の硬
化は中性条件下では極めて遅いので、その使用に際して
は、縮合反応の触媒となる水素イオンの濃度を高める(
すなわちPHを下げ jる)ことによつて硬化促進を行
なつている。この目的のために酸性の硬化剤例えば塩化
アンモニウムが通常エリア樹脂接着剤に添加される。と
ころが、水素イオンは縮合反応の触媒として作用するの
であるが、それと同時に縮合反応の逆1反応であるとこ
ろの樹脂の加水分解に対しても触媒として作用するもの
である。
硬化操作完了後のエリア樹脂接着剤層には硬化剤に基く
酸が残留しており、この酸の存在が、樹脂の加水分解を
促進することにより、エリア樹脂1の耐水性を著しく低
下させるものと考えられる。
この残存酸がどの程度エリア樹脂の耐水性を低下させる
かという点について、本発明者らが通常の二類合板用の
エリア樹脂接着剤を用いて製造された合板について検討
したところ、次のようなこと 二がわかつた。通常の二
類合板の試験片を沸とう水中に浸漬しておくと1時間な
いし3時間で接着層から自然にはく離してくる。
ところがその合板試験片を予め重炭酸ソーダ水溶液に浸
漬して、接着剤層に残存する酸を完全に中和して除去し
た後に沸とう水中に浸漬すると、接着層から自然にはく
離するのに4日間以上を要するようになる。したがつて
、硬化後の樹脂から酸を除去できればエリア樹脂接着剤
の耐水性は大巾に向上すると予測される。
そこで、本発明者らは、硬化後の樹脂中の酸の除去方法
を種々検討した結果、樹脂の硬化を損わない程度に徐々
に酸と反応する物質(以下添加剤という)をエリア樹脂
接着剤に添加することによつて、エリア樹脂接着剤の本
来の性能を何ら損うことなく耐水性を向上させるという
本発明の目的を達成することができた。
なお、本発明に関わるエリア樹脂接着剤とは通常の二類
合板用エリア樹脂接着剤に限らず、エリアを主固形成分
(エリアがメラミンやレゾルシンあるいはフエノールに
対し、モル比で2以上のもの)とするメラミンやレゾル
シンあるいはフエノール等で変性した所謂変性エリア樹
脂を含むものである。ク 本発明に用いられる添加剤としては、例えば塩化アンモ
ニウムをエリア樹脂の硬化剤とした場合には、塩化アン
モニウムとホルムアルデヒドとの反応により接着剤中に
塩酸が生成してくるが、この塩酸の生成する速度とつり
合つて、硬化反応の進行中は或る一定の酸量を保つよう
な酸との反応性を有するものが有効である。
また、塩酸の生成速度は接着剤の組成、塩化アンモニウ
ムの添加量および硬化温度によつて変わるから、それら
に応じて添加剤の種類および量を決めることができる。
本発明者らは通常の二類合板用のエリア樹脂接着剤とし
て我国で用いられているものについて、塩酸の生成速度
を検討したところ、塩化アンモニウムを接着剤に対して
1%添加した場合、接着剤中の塩酸濃度が0.02Nに
達した時点(接着剤のPHとしては3近辺)での塩酸生
成速度は50℃で(0.5〜2)XlOlmOt・t−
1111であり、この塩酸生成速度は反応温度が10℃
上がると約3倍に大きくなることを見出した。
そこで、上記の塩酸生成速度の値をもとに、添加剤とし
て有効なものの酸との反応速度を推定すれば、添加剤を
接着剤に対し10〜20部用いるとした場合、添加剤1
g当りの酸消費速度は50℃で(1〜30)XlO−6
m0t113,100℃で(2〜60)×10−4m0
t11!ということになる。
したがつて、このような適度な速度で酸と反応する物質
を添加すれば、接着剤の硬化反応の進行中はPHは3前
後の値で或る期間保たれ、その後次第にPHが上昇して
ゆくことになり、結局、接着剤の硬化完了後には酸が中
和される。
本発明に用いられる添加剤の量は前述した如く、エリア
樹脂および硬化剤の組成あるいは硬化温度または添加剤
の種類、形態等によつて決まるのであるが、通常エリア
樹脂100重量部に対して5重量部以上、好ましくは5
〜50重量部、更に好ましくは10〜20重量部の割合
である。
本発明に用いられる添加剤は上述した如き酸消費速度を
もつものであり、しかもエリア樹脂接着剤の性能を損わ
ないものであれば無機物でも有機物でもよいが、炭酸ナ
トリウム、炭酸カルシウへ硅酸カルシウム等のように酸
と即座に反応する物質でもあるいは酸との反応が速すぎ
るようなガラスや天然鉱物でも、これらの微粒子表面を
高分子物質等の被膜で例えばマイクロカプセルとして被
覆してやれば適当な速度で酸と反応するものに変えるこ
とができ、添加剤として使用し得る。
以下に本発明に用いられる添加剤として有効な物質を例
示する。(至)アルカリガラス粉末 一般式(但しXはアルカリ金属、Yはアルカリ土類金属
を表す。
またx = 0.05〜 0.5,y=0.05〜 0
.5,z二0 〜 0.5である)で示されるガラスは
酸と反応し易いが、適当な組成のガラスを微粒子とする
と酸と適当な速度で反応するものが得られる。酸との反
応速度はガラス組成を調節することによつて自由に変え
ることが出来る。また、酸との反応速度は粉末粒子の大
きさを変えることによつても調節することができる。原
料が安価であること、比較的低温でガラスが製造できる
こと、粉末化が容易であること、および酸との反応性が
適当であることからして、好ましいガラス組成は(X2
O)x(YO)y〜0.3)である。
またガラスには他の金属成分が少量含まれても何ら支障
はなく、アルミニウム化合物の混入はガラスの粉砕を容
易にするなど利点もあり、適量混合してもよい。
亘 アルカリ性物質のマイクロカプセル マイクロカプセル化は、例えばケイ酸カルシウムの粉末
をポリアルキレンポリアミンの濃厚溶液に浸漬したのち
液を除き、アセトン中に懸濁させ、これにポリイソシア
ナートを加えて反応させるというような手法でポリエリ
アの皮膜を形成させる方法や、例えば炭酸カルシウムの
粉末に過硫酸アンモニウムのような水溶性のラジカル重
合開始剤を吸着させ、これを非極性溶媒中に懸濁させ、
酢酸ビニルなどのモノマーを加えて重合させるというよ
うな手法でポリマーの皮膜を形成させる方法で行なえる
またアルカリ性物質としては硅酸カルシウムや炭酸カル
シウムの他に、炭酸ナトリウム、アルカリガラス、塩基
性の天然鉱物、アルカリ性フエノール樹脂の硬化物、メ
ラミン樹脂の硬化物等についても同様にしてマイクロカ
プセル化し得る。
添加剤の粒子の大きさは特に制限はないが、平均粒径1
0Pm以下がよく、さらに1μm以下が好ましい。
粒子の形態は球状、繊維状、板状等いかなる形態でもよ
い。また添加方法としては接着剤として使用する前に予
め添加してもよいし、使用時に添加してもよい。
本発明に用いられる添加剤の添加によつてエリア樹脂の
耐水性がどの程度向上するかという点については、後述
の実施例1,2、および3において具体的な数値で例を
示すが、通常の二類合板用エリア樹脂接着剤からJAS
−類規格に合格する合板を製造し得る接着剤が得られ、
またフエノールの比率の小さいユリアーフエノールーホ
ルムアルデヒド共縮合樹脂(フエノール変性エリア樹月
齢接着剤からJIS特類規格に合格する合板を製造し得
る接着剤が得られる。
また、本発明に用いられる添加剤の添加によつてエリア
樹脂接着剤のゲル化が低温では遅くなり、したがつて糊
液の可使時間(ポツトライフ)が長くなる。
その1例を後述の実施例1における糊液配合において添
加剤のアルカリガラス粉末を添加した場合と添加しない
場合とを対比して、ゲル化時間の温度による変化で示せ
ば下表の如くである。この表の数値かられかるように、
アルカリガラス粉末の添加によつて、糊液のゲル化は低
温では著しく遅くなり、したがつて可使時間が長くなる
。しかし高温になるにしたがつて、アルカリガラス粉末
添加糊液のゲル化速度はアルカリガラス粉末無添加糊液
のそれに近づいてゆく。したがつてエリア樹脂接着剤の
硬化のために通常採用される熱圧締の温度や時間等の条
件を変更する必要はない。なお、上例は添加剤としてア
ルカリガラス粉末を用いた場合であるが、他の添加剤で
も酸との反応速度が適当であれば同様の効果を生ずる。
また、残、廃糊の洗滌等の処理面についても検討したが
、添加剤による支障は何ら生じないことが確かめられた
。以下に、これらの添加剤を用いた実施例を述べるが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によつて
制約されるものではない。
実施例 1 標準的な二類合板用エリア樹脂接着剤(F/Uモル比1
.7、乾燥固型分48%、ゲル化時間:NH4ctl%
添加の場合、50℃で8分)100重量部に対しアルカ
リガラス粉末(組成50℃に於ける酸の消費速度7.5
×101m0t・鰭−1/flガラス、粉末の平均粒径
1μm)15重量部、小麦粉(日清製粉製、赤花)5重
量部、20%塩化アンモニウム水溶液5重量部を配合し
て糊液を調製した。
この糊液を1鰭厚ラワン単板の両面にあわせて309/
900α2の割合で塗布し、これに1鰭厚ラワン単板を
上下から重ねて3ブライトとし圧力10KP/C!FL
2で15分間冷圧締を行なつた。
次いでこれを110℃に保つたホツトプレスにて10K
P/CffL2の圧力で2.5分間加熱圧着して合板を
得た。この合板の接着強さをJAS規格に準じて測定し
た結果は下表のとおりであつた。
なお、上記の糊液の配合において添加剤のアルカリガラ
ス粉末だけを除いて調製した糊液を用いて同様に製造し
た合板は2時間の煮沸で接着層から自然にはく離した。
実施例 2 ユリアーフエノールーホルムアルデヒド共縮合樹脂(U
:P:F=3:1:7(モル))100重量部に対し、
アルカリガラス粉末(組成/9ガラス、粉末の平均粒径
1μm)15重量舐小麦粉(日清製粉製、赤花)5重量
部、20%塩化アンモニウム水溶液5重量部を配合して
糊液を調製した。
この糊液を1U厚ラワン単板の両面にあわせて309/
900C!1L2の割合で塗布し、これに1鰭厚ラワン
単板を上下から重ね合せて3フライとし圧力10Kp/
Cm2で15分間冷圧締を行なつた。
次いでこれを120℃に保つたホツトプレスにて10K
P/C:!1L2の圧力で2.5分間加熱圧着して合板
を得た。この合板の接着強さをJIS規格に準じて測定
した結果は下表のとおりであつた。
なお、上記の糊液の配合において添加剤のアルカリガラ
ス粉末だけを除いて調製した糊液を用いて同様に製造し
た合板は連続煮沸1日目で接着層から自然にはく離した
実施例 3 二類合板用エリア樹脂接着剤(F/Uモル比1.65、
乾燥固形分49%、ゲル化時間:NH4Ctl%添加の
場合、50℃で9分)100重量部に対し、ケイ酸カル
シウムのマイクロカプセル(ケイ酸カルシウム微粉末を
ポリエリアで表面被覆したもの。
50℃に於ける酸の消費速度15x10−6m0t−鰭
−79粉末、平均粒径1.5μm)10重量部、小麦粉
(日清製粉焦製、赤花)5重量部、20%塩化アンモニ
ウム水溶液5重量部を配合して糊液を調製した。
この糊液を111n!厚ラワン単板の両面にあわせて3
0g/900CWL2の割合で塗布し、これに1?厚ラ
ワン単板を上下から重ね合せて3フライとし圧力10K
P/C!1L2で15分間冷圧締を行なつた。
次いでこれを110℃に保つたホツトプレスにて10K
P/Cf!L2の圧力で2.5分間加熱圧着して合板を
得た。この合板の接着強さをJAS規格に準じて測定し
た結果は下表のとおりであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(イ)一般式 (X_2O)_x(YO)_y(SiO_2)(B_2
    O_3)_z(但しXはアルカリ金属、Yはアルカリ土
    類金属を表わし、xは0.05〜0.5、yは0.05
    〜0.5、zは0〜0.5である)で示されるアルカリ
    ガラスの粉末又は (ロ)アルカリ性物質のマイクロカプセルが添加されて
    成る耐水性の改善されたエリア樹脂接着剤。
JP54086417A 1979-07-10 1979-07-10 ユリア樹脂接着剤 Expired JPS5948073B2 (ja)

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