JPH0249353B2

JPH0249353B2 -

Info

Publication number: JPH0249353B2
Application number: JP56194838A
Authority: JP
Inventors: Masaki Bito; Masahiro Tokuda; Kunihiko Kondo; Tadakazu Yamada; Yasuo Tamura
Original assignee: Hohnen Oil Co Ltd
Current assignee: Hohnen Oil Co Ltd
Priority date: 1981-12-03
Filing date: 1981-12-03
Publication date: 1990-10-29
Also published as: JPS5896665A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特に木材や紙等の接着に使用する接着
剤に関するもので、その目的とするところは、優
れた作業性と耐水接着性能を有する接着剤を提供
することにある。元来、木材等の接着剤においては、ユリア樹
脂、メラミン樹脂、フエノール樹脂等のホルマリ
ン系樹脂や酢酸ビニル樹脂エマルジヨン等が多く
使用されている。それらの接着剤のうち、ホルマリン系樹脂接着
剤は優れた耐水接着性能を有するものの接着作業
中あるいは接着後にホルムアルデヒドが揮散して
刺戟臭を与えるという問題があり、また酢酸ビニ
ル樹脂エマルジヨンは耐水接着性能に劣るばかり
か、接着後にクリープ破壊を生じ易い等の問題が
あり、それらの諸問題に対する解決策が種々検討
されている。近年、ホルマリンを使用せず、かつ優れた耐水
性とクリープ安定性を有する接着剤として、イソ
ブチレンと無水マレイン酸との共重合樹脂接着剤
やポリビニルアルコールをイソシアネート化合物
で架橋する水性ビニルウレタン接着剤等が開発さ
れ、一部に使用されるようになつてきた。しかし、これらの接着剤はホルマリン系樹脂接
着剤に比べて価格が高く、また造膜性がよいため
接着層が乾燥して接着不良を起したり、特に水性
ビニルウレタン接着剤の場合は可使用時間が短か
い等の問題があり、実用上の障害になつている。本発明者らはこれらの諸問題を解決すべく研究
を重ねた結果、低分子化処理澱粉の水溶液に水に
難溶なエチレン性不飽和モノマーを加えて重合さ
せて得た乳濁液と、水に易溶な高分子の水溶液と
の混合液に、１分子の末端にイソシアネート基を
２個以上有するイソシアネート化合物を添加する
ことにより得られる接着剤がこの目的にかなつた
接着剤であることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、水に易溶な高分子の水溶
液(イ)と、澱粉を予め酸、酸化剤、酵素等で処理し
て低分子化し、その水溶液に、水に難溶な不飽和
モノマーを加え、さらに重合開始剤を加えて重合
せしめることによつて得られた高分子乳濁液(ロ)と
を混合し、さらに１分子の末端にイソシアネート
基を２個以上有するイソシアネート化合物(ハ)を加
えて架橋させることにより、優れた作業性と耐水
接着性能を有する接着剤を製造したものである。本発明における第１の特徴は、澱粉の低分子化
処理によつて低分子まで分解された成分が接着剤
中に混在するために、適度な吸湿性が付与されて
接着剤の造報性が抑制され、オープン・アツセン
ブリー・タイムの許容幅が長くなる点である。また、第２の特徴は、低分子化処理した澱粉の
存在下で水に難溶な不飽和モノマーを重合するた
めに、一部に澱粉成分への不飽和モノマーの結合
が起こり、そのため澱粉水溶液と当該不飽和モノ
マーの乳濁液とを単に機械的に混合した場合に比
べて接着性能が一段と向上する点である。さらに、第３の特徴は、この乳濁液において、
乳濁液中の固形分全量の10〜50重量％を低分子化
処理した澱粉とすることによつて石けん類や界面
活性剤等のごとき乳化剤を使用せずに安定した乳
濁液が得られるために、耐水接着性能をさらに改
善できる点である。本発明において使用する水溶性高分子として
は、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミ
ド、ポリメタアクリルアミド、ポリエチレンイミ
ン、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポリビニルスル
ホン酸塩、ポリエチレンオキサイド、ポリビニル
ピロリドン、α−オレフインと不飽和二塩基酸と
の共重合樹脂のアルカリ塩、リグニンスルホン酸
塩、アルギン酸ソーダ、アラビアガム、トラガカ
ントガム、カルボキシメチルセルロースのアルカ
リ塩、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルセルロース、澱粉、
デキストリン、酸化澱粉、カルボキシメチル澱
粉、ヒドロキシプロピル澱粉等のごとき物質もし
くはそれらの誘導体等があり、それらの化合物の
うち１種または２種以上の混合物が用いられる。また、高分子乳濁液を合成する際に使用する低
分子化処理し澱粉とは、例えば、とうもろこし、
馬鈴薯、甘藷、小麦、米、サゴ、タビオカ、ソル
ガム等のごとき公知の澱粉類（この澱粉類はその
構成するアミロースとアミロペクチンの割合の如
何にかかわらず使用できる）を水に懸濁し、塩
酸、硫酸、ギ酸、シユウ酸等のごとき酸類や、過
ヨウ素酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸ソー
ダ、過ホウ酸ソーダ、過酸化水素等のごとき酸化
剤、あるいはα−アミローズ等のごとき酵素を加
えて低分子化処理することにより得られる澱粉を
意味し、予め低分子化処理したデキストリンや酸
化澱粉等もこれに含まれる。さらに、高分子乳濁液を合成する際に使用する
水に難溶な不飽和モノマーとしては、例えば、ス
チレン、スチレン誘導体、ブタジエン、アクリロ
ニトリル、クロロプレン、イソプレン、イソブテ
ン、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステ
ル、酢酸ビニル、エチレン、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン等があり、これらのうちから選ばれた１
種または共重合可能な２種以上の不飽和単量体が
用いられる。また、この水に難溶な不飽和モノマーの１部
に、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン
酸、イタコン酸、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、ビニルスルホン酸、
エチレンイミン、グリシジルメタアクリレート等
のごとき水に易溶な不飽和モノマーを共重合させ
たものでも差支えない。本発明において使用する水に易溶な高分子の水
溶液ならびに乳濁液の濃度は、任意の濃度でよい
が、接着剤としての粘度およびコスト等の観点か
ら、高分子水溶液の濃度は１〜30重量％の範囲に
あることが、また、乳濁液の濃度は30〜60重量％
の範囲にあることが望ましい。さらに、高分子水溶液と乳濁液との混合比率
は、使用目的によつて変えることができ、任意の
割合で混合して使用することが可能である。本発明において使用するイソシアネート化合物
としては、１分子の末端に２個以上のイソシアネ
ート基を有するものであればよく、例えば、トリ
レンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイソ
シアネート、ナフタリンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシリデンジイソシアネート、ナフ
タリンジイソシアネート等のイソシアネート化合
物、およびこれらのイソシアネート化合物とイソ
シアネート基に対して活性な水素を有する化合物
との反応物等が適当である。イソシアネート化合物の添加量は、本発明方法
によつて得た高分子水溶液と乳濁液との混合液
100重量部に対して0.5〜25重量部程度が適当であ
る。また、イソシアネート化合物と共に、小麦粉、
脱脂大豆粉、コーンスターチ、大麦粉、米粉等の
ごとき従来公知の増量剤、クレー、ベントナイ
ト、タルク、炭酸カルシウム、消石灰、木炭、ク
ルミ殻粉、モミガラ粉、ヤシ殻粉等のごとき従来
公知の充填剤等を配合しても本発明の効果は変わ
らない。また、使用目的に応じ、ポリ酢酸ビニル樹脂エ
マルジヨン、ポリアクリル酸エステル樹脂エマル
ジヨン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂エマル
ジヨン、天然ゴムラテツクス、スチレン・ブタジ
エン・ラバーラテツクス、アクリロニトリル・ブ
タジエン・ラバーラテツクス、イソプレン・ラバ
ーラテツクス、クロロプレン・ラバーラテツクス
等のごとき水性ラテツクスを任意の割合で配合
し、それぞれの特徴を生かして使用することもで
きる。本発明の接着剤は無公害接着剤として合板、パ
ーテイクルボード、ハードボード、インシユレー
シヨンボード、集成材、家具等のごとき木材の接
着、ならびに段ボール、板紙等のごとき紙の接着
に好適なばかりでなく、紙のコーテイング剤、無
公害塗料のビヒクルとしても利用でき、さらに、
石膏ボード、フルキシブルボード、ケイ酸カルシ
ウム板等のごとき無機板のバインダーや接着剤等
としても利用できる。次に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。実施例１水190重量部、酸処理澱粉10重量部、アクリロ
ニトリル１重量部、スチレン30重量部、アクリル
酸エチル20重量部を反応容器に入れ、これに、さ
らに重合開始剤として硝酸第２セリウムアンモニ
ウム塩0.4重量部を１規定の硝酸７容量部に加え
たものを添加し、撹拌しながら反応温度を50℃
と、６時間そのまま反応を続けて乳濁液を得た。この乳濁液15重量部と、ポリビニルアルコール
（K.K.クラレ製、＃117）の10％水溶液30重量部
とを混合した後、炭酸カルシウム（白石工業K.
K.製、ホワイトンＰ−30）16重量部、コーンス
ターチ４重量部を加えて均一に撹拌し、さらに、
ジフエニルメタンジイソシアネート（豊年製油
K.K.製、IB−501）５重量部を加えて均一になる
まで撹拌を続け、本発明の接着剤糊液を調製し
た。この糊液を厚さ2.0mmのラワン単板の表裏両面
に、片面当たり150ｇ／m²の割合で塗付し、同じ
厚さのラワン単板を繊維方向が直交するように塗
付単板の両面に重ね合わせ、直ちに10Kg／cm²の圧
力で20分間仮圧締し、次いで120℃の温度に保つ
た熱板間に挿入し、10Kg／cm²の圧力で１分30秒間
熱圧を行つた。このようにして得た合板の接着強さをJAS1類
合板規格に試験法に準じて測定した（オープン・
アツセンブリー・タイム０分の試料）。また、別に、前記実施例１で調製した糊液を実
施例１と同様な単板に同一量塗付した後、その塗
布面を30分間大気中に曝し、次いで前記実施例１
と同一条件で仮圧締、熱圧して製造した試料合板
について、同様に接着強さを測定した（オープ
ン・アツセンブリー・タイム30分の試料）。これらの測定結果を次表に示した。

【表】 (注) カツコ内は木破率
以上の結果より本発明の接着剤は、優れた耐水
接着性能を有し、オープン・アツセンブリー・タ
イムの影響も少なく、作業性のよい接着剤である
ことがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

１ (イ)水に易溶な高分子の水溶液、(ロ)低分子化処
理した澱粉の存在下で水に難溶な不飽和モノマー
を重合させて得た乳濁液、および(ハ)１分子の末端
にイソシアネート基を２個以上含むイソシアネー
ト化合物、を主成分とする耐水性接着剤。