JPH04370181A - 可使時間が延長された接着剤組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可使時間が延長された
接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】水系接着剤組成物は、各種基材の接着に
使用されており、主に木材、紙、布、繊維などの接着に
多く使用されている。

【０００３】ところで、従来より、溶剤系接着剤組成物
用の可使時間延長剤としては、各種知られているが（例
えば、特開昭６１−９４７６号公報参照）、水系接着剤
組成物用の可使時間延長剤はほとんど知られていない。

【０００４】また、従来より、木質床材用接着剤組成物
としては、ポリ酢酸ビニル溶液型接着剤組成物が一般に
使用されているが、最近では、脱溶剤化の動きに伴い水
系型への移行も進み、ポリ酢酸ビニル水系エマルジョン
型接着剤組成物も一部使用され始めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
接着剤は、工場内で使用されることが多く、接着剤を基
材に塗布後、直ちに貼り合わせることが多いので、接着
剤の可使時間はあまり問題とはならないが、建築内装用
など現場施工で使用される場合には、十分な可使時間が
ないと作業条件が制約されるという不都合が生じること
となる。ところが、十分な可使時間を有する水系接着剤
はほとんど知られていないのが実情である。

【０００６】また、例えば、パーチクルボードに木質床
材（例えば、スーパー６：朝日ウッドテック株式会社製
）を接着する場合に接着剤としてポリ酢酸ビニル水系エ
マルジョン型接着剤組成物を使用し施工すると、接着剤
の可使時間が十分ではないので十分な接着強度を得るた
めには塗布直後に貼り合わせる必要があり、作業条件が
制約されるという不都合がある。さらに、施工後の床上
を人などが移動する時に接着剤層の接触・脱離が主原因
である音が発生する（いわゆる床鳴り現象）という不都
合が生じる場合がある。

【０００７】一方、接着剤としてポリ酢酸ビニル溶液型
接着剤組成物を使用し施工すると、接着剤の可使時間は
十分あるので塗布直後に貼り合わせなくても例えば、塗
布３０分後に貼り合わせても十分な接着強度が得られ、
作業条件が制約されず、また施工後の床鳴り現象も発生
しないが、接着剤塗布作業時に溶剤の揮発による作業環
境の汚染、引火爆発の危険性があるという不都合が生じ
ることとなる。

【０００８】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、■十分な可使時間を有し、塗布直後だけではなく塗
布３０分以内に貼り合わせれば十分な接着強度が得られ
る。

【０００９】■接着剤塗布作業時に溶剤の揮発による作
業環境の汚染、引火爆発の危険性がない。

【００１０】上記■、■を同時に満足する接着剤組成物
を提供することを目的とし、さらに、請求項２の発明で
は、上記■および■に加えて、■施工後の床鳴りが発生
しない。

【００１１】をも同時に満足するような木質床材用接着
剤組成物を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の接着剤組成物は、水系（共）重合体エマルジ
ョンと、可使時間延長剤とを主成分とする接着剤組成物
であって、

【化２】Ｚ−〔Ｏ−（ＡＯ）Ｘ　−Ｈ〕Ｙ　（式中、Ｚ
は水素、アリール基で置換されていてもよいアルキル基
、アルケニル基、アリール基、アルカリール基、または
多価アルコール残基である。Ａはアリール基で置換され
ていてもよい炭素数２〜４のアルキレン基である。Ｘ　
は０〜３０の整数である。Ｙ　は１〜４または６の整数
である。）可使時間延長剤として上記一般化学構造式化
２で示される化合物、脂肪族炭化水素および芳香族炭化
水素のうち１種以上が用いられ、その含有量が組成物全
体の１〜１０重量％となされたものである。

【００１３】また、上記請求項２記載の木質床材用の接
着剤組成物においては、乾燥皮膜の弾性率が１０３　〜
２×１０５　ｋｇ／ｃｍ２　および／または伸び率が０
〜１０％であり、かつ造膜温度が０〜２０℃である水系
（共）重合体エマルジョンを用いたものである。

【００１４】水系（共）重合体エマルジョンは、次の（
ａ）〜（ｊ）に挙げられるエチレン性不飽和単量体単独
または２種以上を乳化剤または保護コロイドとして水溶
性ポリマーの存在下に乳化重合して得ることができるが
、必要により、水溶性ポリマーは重合時に使用せず、エ
マルジョンに後添加してもよい。

【００１５】（ａ）置換されていてもよい芳香族炭化水
素単量体： スチレン、アルキル基置換スチレン（α−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン）、ハロゲン
置換スチレン（モノクロロスチレンなど）。

【００１６】（ｂ）ニトリル基含有単量体：（メタ）ア
クリロニトリルなど。

【００１７】（ｃ）ハロゲン含有単量体：塩化ビニル、
塩化ビニリデン、クロロプレンなど。

【００１８】（ｄ）脂肪族炭化水素単量体：エチレン、
プロピレン、ブタジエン、イソプレンなど。

【００１９】（ｅ）ビニルエステルまたは（メタ）アリ
ルエステル： 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸アリルなど。

【００２０】（ｆ）不飽和カルボン酸のエステル：アク
リル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸メチルなど。

【００２１】マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸の
ジエステルまたは半エステルなど。

【００２２】（ｇ）ヒドロキシル基含有単量体：ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレートなど。

【００２３】（ｈ）スルホン基含有単量体：ビニルスル
ホン酸（塩）、（メタ）アリルスルホン酸（塩）、スチ
レンスルホン酸（塩）など。

【００２４】（ｉ）アミノ基含有単量体：（メタ）アク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリレートなど。

【００２５】（ｊ）不飽和カルボン酸（塩）：（メタ）
アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸など、
およびそれらの塩（アルカリ金属塩、アンモニウム塩、
アミン塩など）など。

【００２６】乳化重合に使用される乳化剤としては、イ
）アニオン性乳化剤： ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸
エステルナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジス
ルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸エステルアンモニウム、アルキルアリルスルホ
コハク酸塩、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレー
ト硫酸エステルナトリウムなど。

【００２７】ロ）ノニオン性乳化剤： ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールエチレンオキシド付加物など。

【００２８】ハ）カチオン性乳化剤： ステアリルベンジルジメチルアンモニウムクロリド、ジ
ステアリルジメチルアンモニウムクロリドなど。などお
よびこれらの２種以上の混合物が使用できる。

【００２９】乳化重合時に、保護コロイドとして使用さ
れる水溶性ポリマーとしては、α−オレフィン−無水マ
レイン酸共重合物、α−オレフィン−無水マレイミド共
重合物、スチレン−無水マレイン酸共重合物、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸塩、メチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンな
どおよびこれらの２種以上の混合物が使用できる。

【００３０】さらに、請求項２記載の発明で用いる水系
（共）重合体エマルジョンでは、エチレン性不飽和単量
体、乳化剤、水溶性ポリマーの種類、量は、得られる（
共）重合体エマルジョンの造膜温度が０〜２０℃、乾燥
皮膜の弾性率が１０３　〜２×１０５　ｋｇ／ｃｍ２　
および／または伸び率が０〜１０％となるように組み合
わせて設計される。

【００３１】乾燥皮膜の弾性率が１０３　〜２×１０５
　ｋｇ／ｃｍ２　および／または伸び率が０〜１０％と
するには皮膜のＴｇ（ガラス転移温度）を高く（例えば
、３０℃以上）設計することが好ましいが、一方その造
膜温度を０〜２０℃とする必要があり、その手段として
、水溶性ポリマーを保護コロイドとして乳化重合時に使
用するのが好ましい。水溶性ポリマーを使用しない場合
には、皮膜の弾性率、伸び率が上記範囲をはずれない程
度の造膜助剤を添加してもよい。

【００３２】可使時間延長剤は、一般化学構造式化２で
示される化合物、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素
のうち１種以上が使用される。この可使時間延長剤は、
該水系（共）重合体エマルジョンを含有する接着剤組成
物に十分な可使時間を付与し、被着体に塗布後、直ちに
貼り合わせなくても、３０分以内に貼り合わせれば十分
な接着強度が得られるようにするものである。

【００３３】一般化学構造式化２中Ｚで示される水素、
アリール基で置換されていてもよいアルキル基、アルケ
ニル基、アリール基、アルカリール基としては、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、
ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペン
チル基、ヘキシル基、ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２
−エチルヘキシル基、ノニル基、ドデシル基、ラウリル
基、オレイル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル
基、スチレン化フェニル基、スチレン化クレゾイル基な
どが挙げられ、多価アルコール残基としては、エチレン
グリコール残基、グリセリン残基、ペンタエリスリトー
ル残基、ソルビトール残基などが挙げられる。

【００３４】一般化学構造式化２中Ａで示されるアリー
ル基で置換されていてもよい炭素数２〜４のアルキレン
基において、アルキレン基としては、エチレン基、プロ
ピレン基、ブチレン基などが、アリール基置換アルキレ
ン基としては、スチレンからのフェニル置換エチレン基
などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素
数２〜４のアルキレン基であり、特に好ましいものは、
炭素数２のエチレン基または炭素数３のプロピレン基で
ある。

【００３５】これらのアルキレン基は酸素原子と共にオ
キシアルキレン基ＡＯを形成するが、このようなオキシ
アルキレン基は同種のものでもよくまた異種のものでも
よい。結合形成としては、ブロック、ランダムなどのい
ずれでもよい。オキシアルキレン基のうちで好ましいも
のは、オキシエチレン基またはオキシエチレン基とオキ
シプロピレン基との併用である。

【００３６】脂肪族炭化水素としては、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等が挙げら
れる。また、芳香族炭化水素としては、トルエン、キシ
レン等が挙げられる。

【００３７】これら可使時間延長剤の含有量は、接着剤
組成物中、１〜１０重量％とされる。１重量％未満では
可使時間延長の効果がほとんどなく、１０重量％を超え
ると接着剤組成物の著しい増粘もしくはゲル化が発生し
やすくなり、また請求項２記載の発明では施工後の床鳴
り現象が発生しやすくなる。

【００３８】本発明の木質床材用接着剤組成物は、該水
系（共）重合体エマルジョンを含有するものであり、通
常公知の充填剤（クレー、炭酸カルシウム、タルクなど
）、天然接着剤（澱粉、天然ゴム系樹脂など）、合成接
着剤（ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
アクリル系樹脂、合成ゴム系樹脂など）、粘着付与剤（
テルペン樹脂など）増粘剤、分散剤、消泡剤、防腐剤お
よび劣化防止剤などを含有した接着剤組成物として使用
される。

【００３９】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４０】

【実施例１〜１６、比較例１〜４】下記ｋ〜ｎの合成樹
脂エマルジョン、下記表１に示すＩ〜Ｘの可使時間延長
剤、およびその他顔料などを配合し、表２に示す実施例
１〜１６および、表３に示す比較例１〜４の水系接着剤
組成物を作製した。また、これらの可使時間および環境
汚染性の評価結果も表２および表３に併せて示す。 ・合成樹脂エマルジョン ｋ：ポリ酢酸ビニルエマルジョン ｌ：アクリルエマルジョン（組成：スチレン／２−エチ
ルヘキシルアクリレート／アクリル酸＝４５／５０／５
重量部） ｍ：ＥＶＡエマルジョン（住友化学工業株式会社製：ス
ミカフレックス４４０） ｎ：ウレタンエマルジョン（大日本インキ化学工業株式
会社製：ハイドランＡＰ−７０）

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】ただし、表２および表３において、合成樹
脂エマルジョンの使用量は、蒸発残分を示している。ま
た、水の使用量には、合成樹脂エマルジョン中の水を含
んでいる。

【００４５】可使時間：ベニヤ合板（１００×２５ｍｍ
）上に、接着剤をアプリケーターで約３００ｇ／ｍ２　
塗布し、一定時間後に別のベニヤ合板を接着面が２５×
２５ｍｍとなるように貼り合わせ、クリップで圧締し、
２０℃×６５％ＲＨの条件下に２４時間放置後、インス
トロン引張り試験機にて、剪断引張り強度（引張り速度
：５０ｍｍ／分）を測定し、接着強度が１５Ｋｇ／ｃｍ
２　以上または材破となる可使時間を判定。

【００４６】○：可使時間４０分以上 △：可使時間２０〜４０分未満 ×：可使時間２０分未満 環境汚染性：溶剤臭の有無を嗅覚にて判定。

【００４７】○：溶剤臭なし ×：溶剤臭あり

【００４８】

【実施例１７〜３６】表４および表５に示す単量体、乳
化剤、水溶性ポリマーを用いて公知の乳化重合方法によ
り実験例１〜１０の水系（共）重合体エマルジョンを作
製した。

【００４９】次に、実験例１〜１０の水系（共）重合体
エマルジョンに表６および表７に示す可使時間延長剤、
顔料などを配合し、実施例１７〜３６の接着剤組成物を
作製した。

【００５０】

【表４】

【００５１】

【表５】

【００５２】上記表４および表５において、＊１、＊２
、＊３：単量体に対する固形分の重量％＊４：ＢＨ型粘
度計（２０℃、Ｎｏ．６ローター×１０ｒｐｍ　）にて
測定 ＊５：造膜温度試験機にて測定 ＊６、＊７：インストロン引張り試験機にて測定ＶＡＣ
：酢酸ビニル ＭＭＡ：メチルメタクリレート ２ＥＨＡ：２−エチルヘキシルアクリレートＳｔ：スチ
レン ＢＡ：ｎ−ブチルアクリレート ＡＡＣ：アクリル酸 Ａ：イソブチレン−無水マレイミド共重合体の２７％水
溶液（株式会社クラレ製、イソバン３０４）Ｂ：日本合
成化学工業株式会社製、ゴーセノールＧＬ−０３ Ｃ：株式会社クラレ製、クラレポバールＣＳＴＤ：アニ
オン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製、ハイテノール
Ｎ−０８） Ｅ：造膜助剤（Ａｔｌａｓ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ製、Ｐ
ｙｃａｌ９４） Ｆ：ノニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製、エパ
ンＵ−１０５） Ｇ：株式会社クラレ製、クラレポバール２１７ＥＥＨ：
株式会社クラレ製、クラレポバール２１０

【００５３】

【表６】

【００５４】上記表６において、ＥＯはエチレンオキシ
ド、ＰＯはプロピレンオキシドを示し、（ＥＯ）ｎ　は
エチレンオキシドｎモル付加物、（ＰＯ）　ｍはプロピ
レンオキシドｍモル付加物、（ＥＯ）ｎ　（ＰＯ）　ｍ
はエチレンオキシドｎモルプロピレンオキシドｍモルを
この順に付加したブロック化合物を示す。

【００５５】

【表７】

【００５６】ただし、上記表６および表７において水系
（共）重合体エマルジョンの使用量は、蒸発残分を示し
ている。

【００５７】

【比較例】比較例として、比較実験例１〜４および実験
例１に示すエマルジョンならびに比較実験例５に示すポ
リ酢酸ビニルメタノール溶液を使用して表９に示す比較
例５〜１７の接着剤組成物を作製した。

【００５８】

【比較実験例１】実験例６において単量体組成をＭＭＡ
／Ｓｔ／ＶＡＣ／ＢＡ／２ＥＨＡ／ＡＡＣ＝２５／２５
／１５／１５／１９／１に変更して同様に重合し、水溶
性ポリマーを後添加しないもの。物性を表８に示す。

【００５９】

【比較実験例２】実験例１の水系重合体エマルジョンに
ウレタンエマルジョン（大日本インキ化学工業株式会社
製：ハイドランＡＰ−７０）を５０重量％（固形分）配
合したもの。物性を表８に示す。

【００６０】

【比較実験例３】実験例１の水系重合体エマルジョンに
ＥＶＡエマルジョン（住友化学工業株式会社製：スミカ
フレックス４４０）を５０重量％（固形分）配合したも
の。物性を表８に示す。

【００６１】

【比較実験例４】ポリ酢酸ビニルエマルジョン。物性を
表８に示す。

【００６２】

【比較実験例５】ポリ酢酸ビニルメタノール溶液。

【００６３】

【表８】

【００６４】

【表９】

【００６５】ただし、上記表９において水系（共）重合
体エマルジョンの使用量は、蒸発残分を示している。

【００６６】表１０に実施例１７〜３６および比較例５
〜１７の接着剤組成物の接着強度、床鳴り性、環境汚染
性の試験結果を示す。

【００６７】

【表１０】

【００６８】各試験項目の試験方法 接着強度：パーチクルボード（１００×２５ｍｍ）上に
、接着剤をくし目ゴテで約３００ｇ／ｍ２　塗布し、Ｉ
の場合は塗布直後、ＩＩの場合は塗布３０分後にスーパ
ー６（１００×２５ｍｍ、朝日ウッドテック株式会社製
）を接着面が２５×２５ｍｍとなるように貼り合わせ、
クリップで圧締し、２０℃×６５％ＲＨの条件下に２４
時間放置後、インストロン引張り試験機にて、せん断引
張り強度（引張り速度：５０ｍｍ／分）を測定。

【００６９】○：１５ｋｇ／ｃｍ２　以上または材破△
：１０〜１５ｋｇ／ｃｍ２　未満 ×：１０ｋｇ／ｃｍ２　未満 床鳴り性：スペーサ付パーチクルボード上に接着剤をく
し目ごてで約３００ｇ／ｍ２　塗工後、スーパー６を貼
り合わせ２０℃×６５％ＲＨの条件下に２４時間放置後
、スーパー６の上に乗って床鳴り音の有無および発生す
る音の２０００Ｈｚにおける音圧レベル（ｄＢ（Ａ））
をＴｙｐｅ１０１５＋Ｔｙｐｅ３３０３（ＪＥＩＣ電子
測定器株式会社製）にて測定。

【００７０】○：床鳴り音なし △：床鳴り音わずかにあり（４５〜６０ｄＢ（Ａ））×
：床鳴り音あり（６１〜７５ｄＢ（Ａ））環境汚染性：
溶剤臭の有無を嗅覚にて判定。

【００７１】○：溶剤臭なし ×：溶剤臭あり

【００７２】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は以下の効果を奏
する。すなわち、特定の可使時間延長剤を配合すること
により、■十分な可使時間を有するので、塗布直後だけ
ではなく、塗布３０分以内に貼り合わせれば十分な接着
強度が得られる。

【００７３】■水系であるので環境汚染、引火爆発の危
険がない。

【００７４】さらに、パーチクルボード上などに木質床
材などを接着する場合に該接着剤組成物を使用して施工
すると、■施工後、床上を人などが移動しても、いわゆ
る床鳴り現象の発生がない。

【００７５】以上■、■または■〜■の効果を同時に奏
する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水系（共）重合体エマルジョンと、可
   使時間延長剤とを主成分とする可使時間が延長された接
   着剤組成物であって、 【化１】Ｚ−〔Ｏ−（ＡＯ）Ｘ　−Ｈ〕Ｙ　（式中、Ｚ
   は水素、アリール基で置換されていてもよいアルキル基
   、アルケニル基、アリール基、アルカリール基、または
   多価アルコール残基である。Ａはアリール基で置換され
   ていてもよい炭素数２〜４のアルキレン基である。Ｘ　
   は０〜３０の整数である。Ｙ　は１〜４または６の整数
   である。）可使時間延長剤として上記一般化学構造式化
   １で示される化合物、脂肪族炭化水素および芳香族炭化
   水素のうち１種以上が用いられ、その含有量が組成物全
   体の１〜１０重量％となされたことを特徴とする可使時
   間が延長された接着剤組成物。
2. 【請求項２】　　乾燥皮膜の弾性率が１０３　〜２×１
   ０５　ｋｇ／ｃｍ２　および／または伸び率が０〜１０
   ％であり、かつ造膜温度が０〜２０℃である水系（共）
   重合体エマルジョンに請求項１記載の可使時間延長剤が
   配合されたことを特徴とする木質床材用の接着剤組成物
   。