JPH0333178A - 耐水性接着剤組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可使時間が長く、接着強さ及び耐水性に優れ、
かつ溶剤臭のない耐水性接着剤組成物に関する。

［従来の技術］ 水性エマルジョンとイソシアネート系化合物とを主成分
とする接着剤が耐水性接着剤として優れた性能を有する
ものであることはすでによく知られている。しかしなが
ら、水性エマルジョンにイソシアネート系化合物を直接
混入すると反応が激しく進行するため、接着剤の発泡増
粘が著しくて使用しに＜＜、又接着剤は、経時とともに
接着強さが低下する等の問題が生じている。

これらの欠点を排除した水性エマルジョンとイソシアネ
ート系化合物とを主成分とする接着剤として近年盛んに
使用されている耐水性接着剤は、特公昭５１−３０５７
７号公報にみられるように、イソシアネート系化合物ま
たはイソシアネート系重合物を水とほとんど相互溶解性
を有せず、さらにイソシアネート系化合物またはイソシ
アネート系重合物と相互溶解性を有する溶剤に溶解した
硬化剤を、ポリビニルアルコールを含有する水溶液また
は水性エマルジョンに分散せしめてなるものであって、
上記の溶剤の使用により可使時間の延長を意図している
。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の水性エマルジョンとイソシアネート系化合物とを
主成分とする接着剤は上記に述べたように、接着剤の発
泡増粘が著しくて使用しにくく、又接着剤は経時ととも
に接着強さが低下する等の問題がある。

また、上記の特公昭５１−３０５７７号公報に示される
接着剤においては、溶剤を使用しているので、夏季の使
用に際して溶剤の臭気が強く換気等の設備が必要となり
、１〜２時間で発泡や粘度の増大がおこり、急激の接着
強さの低下がみられる。

本発明は、上記従来の技術における問題点を除去し、可
使時間が長くて作業しやすく、接着強さおよび耐水性に
優れ、かつ溶剤臭がない耐水性接着剤組成物を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明はなされたものであっ
て、本発明の耐水性接着剤組成物は、ポリビニルアルコ
ールの存在下、酢酸ビニルと、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、ビニルエステル、マレイン酸エス
テル、フマル酸エステルおよびイタコン酸エステルから
なる群より選ばれた水にほとんど溶解しないモノマーと
の乳化共重合により得られたエマルジョンの主剤に、硬
化剤としてのイソシアネート系化合物を配合してなるも
のである。

本発明における酢酸ビニルと各エステルとの乳化共重合
エマルジョンは、ポリビニルアルコールの存在下で、公
知慣用の方法により乳化共重合させて得られる。

本発明に用いられる各エステルとしては、２０〜３０℃
における水に対する溶解度が１重量％以・下のものであ
って、 （１）　　アクリル酸エステルとしては、アクリル酸の
エチル、ブチル、２−エチル・ヘキシル、ｎ−オクチル
、デシル等のエステル、 （２）　　メタクリル酸エステルとしては、メタクリル
酸のエチル、ブチル、ヘキシル、デシル、ラウリル、ス
テアリル等のエステル、 （３）、　　ビニルエステルとしてはＣ３−ＣＩＯアル
キルのビニルエステル（シェル化学株式会社製、商品名
ＶｅｏＶａ　）　、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸
ビニル等、 （４）　　マレイン酸エステルとしては、ジエチルマレ
エート、ジブチルマレエート、ジオクチルマレエート等 （５）　　フマル酸エステルとしてはジブチルフマレー
ト、ジオクチルフマレート等、及び （６）　　イタコン酸エステルとしてはイタコン酸ジメ
チル、イタコン酸ジプチル、イタコン酸ジ２−エチル・
ヘキシル等、 が挙げられる。

酢酸ビニルと上記各エステル類との共重合比は、酢酸ビ
ニル：各エステル−９９：１〜５０　：　５０（モル比
、以下同じ）の範囲、特に好ましくは９８：２〜６０：
４０の範囲で使用される。酢酸ビニルに対する各エステ
ルのモル比が９９：１未満では、これら酢酸ビニル共重
合エマルジョンとイソシアネート系化合物の混合による
発泡増粘をおさえる効力が少なく、耐水強度も弱い。一
方、酢酸ビニルに対する各エステルのモル比が５０＝５
０をこえると、接着強さ及び耐水強度が極端に低下する
。

このようにして得られた本発明に用いるポリ酢酸ビニル
共重合樹脂エマルジョンには、各種の水性エマルジョン
を添加することができる。かかる水性エマルジョンとし
ては、酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル
共重合エマルジョン、クロロブレンラテックス、ポリブ
タジェンラテックス、スチレン−ブタジェン共重合ラテ
ックス、ブタジェン−アクリロニトリル共重合ラテック
ス、ブチルゴムラテックス、ポリアクリル酸エステルエ
マルジョン、ポリ塩化ビニルエマルジョン、ポリ塩化ビ
ニリデンエマルジョンなどが挙げられる。

本発明において上記の酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョ
ンの硬化剤として用いられるイソシアネート系化合物と
しては、分子中に２個以上のイソシアネート基を含むも
のが適合し、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ
）、水素化ＴＤＩ、トリメチロールプロパノ−ルーＴＤ
Ｉアダクト、トリフェニルメタントリイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシレ
ンジイソシアネート等が挙げられる。さらに、ポリオー
ルにポリイソシアネートを過剰に配合し反応してなるイ
ソシアネートプレポリマーを用いることもできる。

酢酸ビニル共重合エマルジョンに対するこれらのイソシ
アネート系化合物の添加量は、０．１〜３０重量％であ
る。なお、この添加量は耐水性等の要求性能によって決
定される。

［作　用〕 本発明においては、イソシアネート系化合物が、水相よ
りむしろ疎水性ポリマー中に多く侵入膨潤させるため、
イソシアネート系化合物と水との反応を遅延させるもの
と推定される。

［実施例］ 実施例１ 還流冷却器つき１ｇ４つロフラスコに水２８０ｇ、ポリ
ヒニールアルコー　ル［（ＰＶＡ　Ｃ８Ｔ。

クラレ株式会社製）１２５ｇを添加して、９０℃で１時
間加熱溶解した。次に過酸化水素０．４ｇｑ酒石酸０．
４ｇを開始剤として、常法により酢酸ビニルモノマーと
アクリル酸ブチル１８３ｇとを表１に示す割合に混合し
て３時間かけ滴下し乳化共重合してエマルジョンを得た
。更に可そ剤としてジプチルフタレート（ＤＢＰ）１５
ｇを添加し酢酸ビニル−アクリル酸ブチル共重合エマル
ジョンとした。

上記酢酸ビニルモノマーを単独で滴下乳化重合して得ら
れたエマルジョンも作製し比較例１とした。

これらのエマルジョン１００部（重量部　以下同じ）に
対し、スミジュール４４ｖ２０（住友バイエルウレタ゛
ン株式会社製　ＭＤＩ系インシアネート重合物）１５部
を加え発泡性及び経時粘度変化を調べた、発泡性の結果
を表１に、粘度変化を表２に示す。

又イソシアネート化合物を溶剤に溶解した場合との比較
のため、スミジュール４４Ｖ２０　：　トルエン−１：
１及びスミジュール４４’Ｖ２０ニジブチルフタレート
−１：１のものを酢酸ビニル単独エマルジョンに対し３
０部加え比較例２とした。

以上より酢酸ビニルと、アクリル酸ブチルとの共重合エ
マルジョンを含む本発明の接着剤は、酢酸ビニル単独エ
マルジョンを含む接着剤より発泡倍率が少なく粘度変化
も少ないことが判る。

又溶剤に溶解したイソシアネート化合物を使用した場合
より本発明の接着剤は発泡倍率が少ないことが判る。

実施例２ 実施例１と同様に酢酸ビニル　モノマー二表３に示す各
エステル−９０：１０ の割合の乳化共重合エマルジョンを作製した。

又酢酸ビニルモノマー単独のエマルジョンも作製し比較
例３とした。

これらのエマルジョン１００部に対しスミジュール４４
Ｖ２０を１５部加え接着強さを測定した。

その結果を表３に示す。

［接着条件］ 被着材：カバ／カバ（マサ目）含水率８％塗付量：２５
０ｇ／ポ（両面塗付） 堆積時間：１分 圧締条件：温度−２０℃ 時間−２０時間 圧力−８ｋｇ　／　ｃ− 養生時間＝２０℃、７日間 ［試験方法］ ＪＩＳ　Ｋ−８８５２による圧縮せん断接着強さを測定
常　態−２０℃、７日間養生後そのままの状態で測定 耐温水−２０℃、７日間養生後６０℃温水中に３時間浸
せき後、室温水に３０分 浸せきし濡れたままの状態で測定 以上より酢酸ビニルモノマー：各エステル−９０：１０
の乳化共重合エマルジョンを含む本発明の接着剤は、酢
酸ビニル単独エマルジョンを含む接着剤より耐水性に優
れ時間が経過しても接着強さの低下が少ないことが判る
。

実施例３ 実施例１と同様に酢酸ビニルモノマー：ジブチルマレエ
ート（又はジオクチルフマレート又はイタコン酸ジブチ
ル）−９５：５の割合の乳化共重合エマルジョンを作製
した。

これらのエマルジョン１００ｇに対しデスモジュールＶ
Ｌ（住友バイエルウレタン株式会社製芳香族ポリイソシ
アネート）１５部を加え接着強さを測定した。

その結果を表４に示す。

以上より上記共重合エマルジョンを含む本発明の接着剤
は耐温水接着強さに優れていることが判る。

実施例４ 還流冷却器つき１ｐ４つロフラスコに水２９５　ｇ　ｓ
ポリビニルアルコール（ＰｖＡ１１７．クラレ株式会社
製）１０．Ｏｇ及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ　Ｃ
８Ｔ、クラレ株式会社製）１２．５ｇを添加して、９０
℃で１時間加熱溶解した。

次に過酸化水素０．４ｇｓ酒石酸０．４ｇを開始剤とし
て常法により酢酸ビニルモノマー：Ｃ１゜アルキルビニ
ルエステル（ＶｅｏＶａｌＯ，シェル化学株式会社製）
−１７７，５：５．０　（モル比９９：１、以下同じ）
、１７２．５二１０．０（９８：　２）　、１６２．５
　：　２０．０　（９５：５）　　９２．５　：　９０
．Ｏ（７０：　３０）５６．５　：１２６．０　（５０
：　５０）ｇを混合して３時間かけ滴下して乳化共重合
してエマルジョンを得た。

父上記方法により酢酸ビニルモノマー単独で滴下孔化重
合して得られたエマルジョン及びそのエマルジョンに後
からＶｅｏＶａｌＯを酢酸ビニルモノマー　：　Ｖｅｏ
Ｖａｌｏのモル比−９９：１．９８：２．９５：５．７
０　：　３０．５０　：　５０の割合の量で添加混合し
たものを比較例４とした。

これらのエマルジョン１００部に対しスミジュール４４
Ｖ２０　（住友バイエルウレタン株式会社製ＭＤＩ系イ
ソシアネート重合物）１５部を加え発泡性を調べた。そ
の結果を表５に示す。

以上から酢酸ビニル−ＶｅｏＶａｌＯ共重合エマルジョ
ンは、酢酸ビニル単独重合エマルジョンあるいはこれに
ＶｅｏＶａｌＯを後からブレンドしたものにくらべてイ
ソシアネート重合物を混合した場合、発泡を押さえるこ
とが判る。

［発明の効果］ 本発明の耐水性接着剤組成物は、溶剤を使用していない
ので臭気が無く発泡増粘も著しく少なくて作業がしやす
く、さらに接着強さの低下も無く、かつ著しく耐水性が
向上したものである。

このような本発明の耐水性接着剤組成物は、木材、チッ
プボード、ハードボードの木質材、スレート板、けい酸
カルシウム板のような無機質材料、メラミン樹脂化粧板
、フェノール樹脂板、発泡ポリスチレン等のプラスチッ
ク材料、段ボール紙、板紙、クラフト紙等の紙質材料等
を接着することができる。

したがって、フラッシュパネル、化粧合板、構造用合板
、プレハブパネル、集成材等の平面接着とか、縁貼り、
ホゾ、ダボ、トメ、ハギ、角木その他の組み立てや家具
組み立て等の木材工業に、また段ボール、台紙、紙管、
紙器、製袋等の紙加工に利用できる。特に高度の耐水性
を要求される用途に利用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリビニルアルコールの存在下、酢酸ビニルと、アクリ
   ル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルエステル
   、マレイン酸エステル、フマル酸エステルおよびイタコ
   ン酸エステルからなる群より選ばれた水にほとんど溶解
   しないモノマーとの乳化共重合により得られたエマルジ
   ョンの主剤に、硬化剤としてのイソシアネート系化合物
   を配合してなる耐水性接着剤組成物。