JPH0116440B2

JPH0116440B2 -

Info

Publication number: JPH0116440B2
Application number: JP58238777A
Authority: JP
Inventors: Heijiro Yanagi; Taiji Negishi; Koji Morimoto; Isao Kuruo; Toshiaki Mutsutani
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1989-03-24
Also published as: JPS60130667A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高含水率の木材の接着に好適であり、
作業性が良好で、経済性に優れた接着剤組成物に
関する。現在合板の製造においてはホルムアルデヒド系
縮合樹脂が使用されているが、充分な接着性能を
得る為には単板を充分に乾燥する必要があり、通
常単板含水率を10重量％以下に制御する事が必要
である。しかしながら原木が保有している水分に
は巾があり、また材種によつても乾燥し易さが異
なる事等から乾燥に関連する多くの問題を生じ、
従つて生産性を疎害したり場合によつては、過乾
燥により単板に割れが発生して使用不能となる問
題も生じていた。この様な問題を解決するため
に、例えば高含水率の単板を使用する際、接着剤
に配合する小麦紛等の増量剤及び水の量を減少す
る方法、同時に大豆紛、血紛、とうもろこしたん
白等を用いる方法、或いは熱圧時間を延長させる
方法が採られているが、未だ満足し得る方法は見
出されていない。また特公昭57−19148には、水性エマルジヨン
に疎水性の有機溶剤に溶解したイソシアネート基
を有する化合物と界面活性剤とを配合してなる接
着剤が提供され、場合によりホルムアルデヒド系
縮合樹脂を併用することもできることが開示され
ている。しかし乍ら、この際用いる事もできると
されているホルムアルデヒド系縮合樹脂は、その
種類については何ら限定されておらず、配合量に
ついても全く触れておらず、またその効果につい
ても何ら記述されていない。また使用する界面活
性剤についてはアニオン系が特に好適とされてい
る。而してこの方法による場合は、含水率の高い
木材の接着に有効ではあるが充分とは言えず、ま
た作業性および経済性においても大きな問題があ
り、未だ実用性のある方法とは言えない。本発明
者はこの課題を達成する為に種々検討した結果、
水性ラテツクス、尿素メラミンフエノールホルム
アルデヒド系縮合樹脂及びイソシアネート化合物
の特定された使用割合においてノニオン系界面活
性剤を配合使用することにより上記した問題を解
決し得ることを見出して本発明に到達した。即ち本発明は、水性ラテツクス、尿素メラ
ミンフエノールホルムアルデヒド系縮合樹脂、お
よびイソシアネート化合物を含有し、該と該
の重量比が３：７〜７：３であり、該の量が
該＋の１〜20重量％であり、ノニオン系界
面活性剤を該、およびの固型分総量の0.1
〜10重量％を配合した事を特徴とする接着剤組成
物である。本発明における水性ラテツクスとは、ブタジエ
ン、イソプレンの如き共役ジエンにこれらと共重
合するモノマー、例えばスチレン、メチルメタア
クリレート、アクリロニトリルの如き各種ビニル
モノマーを共重合させたラテツクス、クロロプレ
ンラテツクス、ブチルゴムラテツクス、ポリ塩化
ビニルエマルジヨン、ポリブタジエンラテツク
ス、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジヨン、
ポリ酢酸ビニルエマルジヨンと、あるいはこれら
のラテツクスのエマルジヨンにカルボキシル基、
Ｎ−メチロール基、Ｎ−アルコキシメチル基、グ
リシジル基、β−メチルグリシジル基、水酸基、
アミノ基、アミド基および酸無水物基よりなる群
から選ばれた架橋しうる反応基を少くとも１種側
鎖に有する反応性モノマーの少くとも１種を乳化
共重合させたいわゆる変性ラテツクスが含まれ
る。本発明における尿素メラミンフエノールホルム
アルデヒド系縮合樹脂は特に限定するものではな
いが、ホルムアルデヒドの尿素メラミンフエノー
ルに対するモル比が1.2〜3.5であり、メラミン含
有量３重量％以上、フエノール含有量１重量％以
上、およびメタノール含有量が２〜20重量％であ
る様なものが好適である。樹脂分についても特に
限定するものではないが、通常40〜60重量％のも
のが用いられる。さらに本発明における尿素メラミンフエノール
ホルムアルデヒド系縮合樹脂は、特に限定される
ものではないが、尿素とメラミンフエノールの重
量比が10：１〜１：５である様なものが好適であ
る。但し本発明において尿素メラミンフエノール
ホルムアルデヒド系縮合樹脂の尿素メラミンフエ
ノールホルムアルデヒドメタノールの含有量、重
量比はモノマー換算で表示している。本発明における接着剤中の水性ラテツクスと
尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系縮
合樹脂の総量に対する水性ラテツクスの割合は、
30〜70重量％の範囲でなければならず、好ましく
は35〜65重量％の範囲である。水性ラテツクスの
割合が70重量％を越える場合には、配合糊の安定
性が悪く作業性に問題があるばかりではなく、性
能的にも経時により急激な低下が発生する。30重
量％未満では配合糊の高含水率木材に対する許容
性が充分とは言えず合板製造に際して、パンクが
発生したり極めて低レベルで実用に耐えない様な
接着力しか期待できない。本発明におけるイソシアネート化合物として
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）、４−4′−ジフエニルメタン
ジイソシアネート（MDI）、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート（HMDI）、キシリレンジイソシア
ネート（XDI）、イソホロンジイソシアネート
（IDI）、ポリメチレンポリフエニルポリイソシア
ネート（ポリメリツクMDI）等があげられる。またイソシアネート基を有する化合物としてそ
の重合物、例えばポリイソシアネートとポリオー
ルを混合したもの、プレポリマー、即ちポリオー
ルと過剰のポリイソシアネートで予めポリマー化
したNCO末端のプレポリマー、或いは過剰のポ
リオールで予めポリマー化したOH末端のプレポ
リマーに使用時にポリイソシアネートを過剰に添
加して得られるポリマーを用いても差支えない。本発明におけるイソシアネート化合物の量は、
水性ラテツクスと尿素メラミンフエノールホ
ルムアルデヒド系縮合樹脂、の総量の１〜20重量
％でなければならず、好ましくは３〜15重量％の
範囲である。イソシアネート化合物の量が、１重
量％未満では、本発明で言う様な高含水率木材に
対する許容量は期待出来ず、20重量％を越える場
合には配合後の接着剤の経時増粘が大きく実用的
ではない。本発明においてノニオン系界面活性剤の添加量
は、水性ラテツクス、尿素メラミンフエノー
ルホルムアルデヒド系縮合樹脂およびイソシア
ネート化合物の固形分総量の0.1〜10重量％であ
る事が必要であり、特に好ましくは0.5〜５重量
％の範囲である。ノニオン系界面活性剤の添加量が0.1重量％未
満では配合糊安定性に問題を生じ易く10重量％を
超える場合には接着性能を大巾に低下させてしま
うという問題がある。本発明においてノニオン系界面活性剤は、いず
れのタイプのものでも効果があり特に構造成分は
問わない。具体的に例示すると、ポリオキシメチ
レンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンアシルエステル等があげ
られ、その中でHLB価が17以上のものが特に好
適であり合板性能作業性の向上に著しく貢献す
る。界面活性剤にはアニオン系およびカチオン系
のイオン性のものがあるが、これらにより本発明
で使用するノニオン系界面活性剤を置換えたり、
ノニオン系とアニオン系及び又はカチオン系とを
併用したりすると、配合糊のバランスがくずれ、
流動性が極めて悪くなり、接着操作に重大な影響
を及ぼすばかりでなく物性の低下も発生する。こ
の様なマイナスの影響を回避する為には、アニオ
ン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤は、
絶対に配合することはできない。一方、ノニオン
系界面活性剤は、配合糊の塗付性を著しく改善す
る役割を果しており、物性の安定化にも大きく貢
献している。本発明においてノニオン系界面活性剤は、予め
水性ラテツクス中及び又は尿素メラミンフエノー
ルホルムアルデヒド系縮合樹脂中に添加しておく
事が出来る。この方法によれば配合時に界面活性
剤を添加する繁雑さを解消出来、また尿素メラミ
ンフエノールホルムアルデヒド系縮合樹脂の貯蔵
安定性の改良効果も期待出来る。本発明においては、イソシアネート化合物とし
て、イソシアネート基を有する化合物を、疎水性
の溶剤、即ち水とほとんど相互溶解性がなく且つ
イソシアネート化合物又はその重合物と相互溶解
性を有する溶剤に溶解したものを配合する事も包
含されるが、疎水性溶剤を用いない場合において
も本発明の配合糊は充分安定であり、むしろ接着
性能の点では溶剤を用いない方が良い。本発明の実施においては、従来より合板製造に
用いられている増量剤としての小麦粉の他に大麦
粉、米粉、木粉、タルク、クレー等を用いたり、
仮接着性向上を目的とするポリビニルアルコール
等の化合物、従来接着力向上対策として用いられ
ている血粉、大豆粉およびとうもろこし粉等を併
用する事は何ら差支えない。本発明の接着剤組成物を用いる場合は粘性がホ
ルムアルデヒド系樹脂に近いため、配管内移送の
為のギアーポンプ等を改造する必要がなく、現在
ホルムアルデヒド系樹脂に使われている設備をそ
のまま使う事が可能である。本発明の接着剤組成物は、高含水率単板の接着
において優れた性能を発揮し高含水率単板を用い
ても品質の良い合板を製造可能な事は大きな意義
がある。加えて本発明の接着剤組成物は、配合糊
経時粘度変化が小さく、単板への糊の塗付性が著
しく良好である等作業性の点でも優れており、現
状の合板製造ラインにこのまま適用可能であると
言つた特徴も具備している。さらに、配合には、
尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系縮合
樹脂を用いる事が出来、これは配合糊コスト低減
には効果的であり、合板製造の実用化を充分可能
ならしめる程度に経済性がある。以上の点から考えて本発明の接着剤組成物は、
実用上の価値が極めて高いと言える。次に本発明を実施例により説明するが実施例に
おける部数及び％は総て重量部並びに重量％であ
る。参考例１〜３撹拌機付きタンクに表−１の組成を仕込み、モ
ノマーエマルジヨンを作成した。撹拌機付きオートクレーブに水32部、エチレン
ジアミンテトラ醋酸の４ナトリウム塩0.1部、ラ
ウリル硫酸ソーダ0.1部、過硫酸カリウム0.2部を
仕込み前記モノマーエマルジヨンのうちの10％を
オートクレーブに移し、80℃に加温、１時間反応
させた。１時間後に過硫酸カリウム0.8部を水20
部と共に仕込んだ後、残りのモノマーエマルジヨ
ンを４時間にわたつて、連続的にオートクレーブ
に送り込んだ。この間オートクレーブは80℃に保
つた。更に１時間80℃を維持した後、水蒸気蒸留
により残留単量体を除去し、アンモニア水を加え
ラテツクスのPHを9.0に調整した。

【表】参考例１により合成したラテツクスをラテツク
スＡ、参考例２により合成したラテツクスをラテ
ツクスＢおよび参考例３により合成したラテツク
スをラテツクスＣとする。参考例４メラミン126部、37％ホルマリン（メタノール
含量８％）300部、およびメタノール30部を20％
カセイソーダ水溶液でPH12.0に調節し、撹拌しな
がら加熱する。メラミンが溶解してからフエノー
ル45部を加え３時間80℃で反応を行ない冷却し
た。これを中間原料Ａとする。一方、尿素300部、37％ホルマリン（メタノー
ル含量８％）700部を20％カセイソーダ水溶液で
PH7.0に調節し、撹拌しながら加熱し85℃で30分
間反応させた後40％酢酸水溶液を用いてPHを5.0
に調節し、85℃で１時間反応させた後、20％カセ
イソーダ水溶液にてPHを8.0に調節した。これに
前記中間原料Ａを投入し60℃で30分間反応させ、
冷却して尿素メラミンフエノールホルムアルデヒ
ド系縮合樹脂を合成した。これをUMPF−１と
する。参考例５フエノール94部、37％ホルマリン（メタノール
含量８％）200部を20％カセイソーダ水溶液でPH
11.0に調節し、撹拌しながら85℃で２時間反応を
行ない冷却した。これを中間原料Ｂとする。一方、尿素240部、37％ホルマリン（メタノー
ル含量８％）700部を20％カセイソーダ水溶液で
PH7.0に調節し、撹拌しながら加熱し85℃で30分
間反応させた後、40％酢酸水溶液を用いて、PHを
5.0に調節し85℃で30分間反応させ、さらに20％
カセイソーダ水溶液でPHを6.0に調節しメラミン
126部を投入し75℃で30分間反応させた後、20％
カセイソーダ水溶液にてPHを8.0に調節し冷却し
た。これに前記中間原料Ａを投入し常温で30分間
撹拌混合して尿素メラミンフエノールホルムアル
デヒド系縮合樹脂を合成した。これをUMPF−
２とする。参考例６メラミン126部、37％ホルマリン（メタノール
含量８％）300部、およびメタノール30部を20％
カセイソーダ水溶液でPH12.0に調節し、撹拌しな
がら加熱する。メラミンが溶解してからフエノー
ル45部を加え３時間80℃で反応を行ない冷却し
た。これをMPF（メラミン・フエノールホルムア
ルデヒド樹脂）とする。参考例７尿素300部、37％ホルマリン（メタノール含量
８％）700部を20％カセイソーダ水溶液でPH7.0に
調節し、撹拌しながら加熱し85℃で30分間反応さ
せた後40％酢酸水溶液を用いてPHを5.0に調節し、
85℃で１時間反応させた後、20％カセイソーダ水
溶液にてPHを8.0に調節し冷却した。これをUF
（尿素ホルムアルデヒド樹脂）とする。参考例８フエノール94部、37％ホルマリン（メタノール
含量８％）200部を20％カセインソーダ水溶液で
PH11.0に調節し、撹拌しながら85℃で２時間反応
を行ない冷却した。これをPF（フエノール・ホル
ムアルデヒド樹脂）とする。参考例９一方、尿素240部、37％ホルマリン（メタノー
ル含量８％）700部を20％カセイソーダ水溶液で
PH7.0に調節し、撹拌しながら加熱し85℃で30分
間反応させた後、40％酢酸水溶液を用いて、PHを
5.0に調節し85℃で30分間反応させ、さらに20％
カセイソーダ水溶液でPHを60に調節しメラミン
126部を投入し75℃で30分間反応させた後、20％
カセイソーダ水溶液にてPHを8.0に調節し冷却し
た。これをMUF（メラミン・尿素アルデヒド樹
脂）とする。実施例１〜７及び比較例１〜15 水性ラテツクスとして参考例１〜９にて合成し
たラテツクスＡ，Ｂ，Ｃ及び尿素メラミンフエノ
ールホルムアルデヒド系縮合樹脂として、参考例
４、５にて合成したMPF−１、MPF−２、また
ホルムアルデヒド系樹脂として、参考例６〜９で
合成したMPF、UF、PF、MUF、イソシアネー
ト化合物としてミリオネートMR（日本ポリウレ
タン(株)の製品名）とジオクチルフタレートを重量
比９：１の割合で混合したもの（以下これをAH
とする）、並びに充てん剤、各種界面活性剤（花
王アトラス(株)製）、水を用いて種々の割合で配合
し表−２の如く接着剤を調整した。これらの接着
剤を用いて1.0＋2.0＋1.0mmの単板構成の４mm合板
を塗付量30ｇ／900cm²、冷圧10Kg／cm²で20分、熱
圧９Kg／cm²で115℃、60秒で製造した。なお用い
た単板の含水率はすべて23〜27％であつた。配合
糊の経時増粘、塗付性、接着力のデータを表−２
に示す。（註）充てん剤は小麦粉とタルクを１：１で混
合したものを用いた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１水性ラテツクス尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系
縮合樹脂およびイソシアネート化合物を含有し、該と該との重量比が３：７〜７：
３であり、該の量が該＋の１〜20重量％で
あり、ノニオン系界面活性剤を該、および
の固形分総量の0.1〜10重量％を配合した事を
特徴とする接着剤組成物。２尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系
縮合樹脂のホルムアルデヒドの尿素メラミンフエ
ノールに対するモル比が1.2〜3.5であり、メラミ
ン含有量３重量％以上、フエノール含有量１重量
％以上及びメタノール含有量が２〜20重量％であ
る尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系縮
合樹脂である特許請求の範囲第１項記載の組成
物。３尿素メラミンフエノールホルムアルデヒド系
縮合樹脂の尿素とメラミンフエノールの重量比が
10：１〜１：５である特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の組成物。４ノニオン系界面活性剤を予め水性ラテツクス
中に添加したものである特許請求の範囲第１〜３
項のいずれかに記載の組成物。５ノニオン系界面活性剤を予め尿素メラミンフ
エノールホルムアルデヒド系縮合樹脂に添加した
ものである特許請求の範囲第１〜４項のいずれか
に記載の組成物。６ノニオン系界面活性剤のHLB価が17以上で
ある特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載
の組成物。