JPH0472371A - 接着補強方法 - 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、木材等を接着する際の接着方法に関する。詳
しくは、分子内にイミド基を有する合成高分子化合物の
水溶液および水性ラテックスを主体とする主剤に、分子
中に２つ以上のエポキシ基を有する化合物を架橋剤とし
て配合して成る接着剤を用いて接着する際の５接着補強
方法である。

［従来の技術］ 従来、木材等の接着に際して、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、フェノール樹脂あるいはレゾルジノル樹脂等のホル
ムアルデヒド系樹脂接着剤や酢酸ビニル樹脂エマルジョ
ン、アクリル樹脂エマルジョンなどのエマルジョン系接
着剤、ａオレフィン・無水マレイン酸共重合樹脂を主成
分とする接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤
などが使用目的によりそれぞれ便い分けて用いられてい
る。

ホルムアルデヒド系接着剤はホルムアルデヒドガスの強
い刺激臭を有する二と、および、接着時の圧締操作に少
なくとも２時間量りの時間を要することなどから、短時
間で接着でき、かつ接着物を考沸水中に浸せきしても剥
離することがない利点を有するαオレフィン・無水マレ
イン酸共重合樹脂を主成分とする接着剤や水性高分子−
イソシアネート系接着剤などの新しい接着剤が次第に多
（利用される傾向になってきた。

短時間で接着できるといる接着剤の利点は接着工程の自
動化を可能とするため、近年のように著しい人不足の時
代において、この傾向は益々顕著になってきている。

特開昭５６−９０８６７において１分子内にイミドを有
するαオレフィン・無水マレイン酸共重合樹脂の水溶液
と水性ラテックスとを主成分とする接着剤がグリオキザ
ールのごとき低分子アルデヒド化合物と抵触すると急激
にゲル化する性質を利用して４木材接着面のそれぞれに
、接着剤と低分子アルデヒド化合物とを別々に塗布し、
その塗布面を相接して圧着することにより、わずか数分
以内に接着できるといういわゆる分離塗布型接着剤ある
いはハネムーン型接着剤が提案されている。分子内にイ
ミド基を有するαオレフィン・無水マレイン酸共重合樹
脂の水溶液と水性ラテックスとを主成分とする接着剤は
、特開昭５１−５６８４０に記されているように、耐水
性能を得るために分子内にエポキシ基を２個以上有する
化合物を配合して架橋させる必要があり、通常、分子内
にエポキシ基を２つ以上有するエポキシ化合物を添加し
た形で使用されている。

一般に、水溶性樹脂を主剤とする接着剤を用いて、木材
のような多孔性の被着材を接着するとき接着剤の浸透性
が接着の良否に大きく影響する多くの場合、水溶性樹脂
から成る接着剤は、木材面に均一な厚さに塗布できるよ
うに高い流動性を有するようになっている。このような
接着剤を木材面に塗布すると、塗布面から水分が木材内
部に浸透を始め、時間の経過と共に塗布面の接着剤は濃
縮され、徐々に流動性が低下する。その結果木材接着面
に均一な接着層が形成され、高い接着強度を発現するよ
うになる。

しかし、短時間圧締による接着条件においては木材等の
表面に塗布された接着剤が高い流動性を保持している間
に高い圧力で圧着されるために接着剤が接着面から流れ
出したり、また木材空隙へ過度に浸透してしまい、均一
な厚さの接着層を形成することができない。このような
問題は、接着強度の低下というよりも、木破率の低下と
いう現象になってまず現われている。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、水溶性樹脂を構成成分とする接着剤を用いて
短時間で接着する際に生ずる接着性能の低下の問題に対
して、接着剤の流動性を木材等の接着面に塗布した時点
から抑制する手段を講じ、その結果として接着補強効果
を得ることを目的とする。

すでに、本発明者らは特開昭５８−１６２６８０におい
て、水性高分子イソシアネート系接着剤に金属塩を配合
することにより、難接着性木材に対する接着性を改善で
きることを提案した。金属塩を添加することにより接着
剤の流動性を抑制しその結果、接着層の水分が木材内部
へ吸収されに（い難接着性木材の接着に際しても、接着
剤が接着層から流出されるのを防ぎ、その結果として接
着性能の向上を促したものである。

本発明者らは、以上のような考え方に基づき、より短時
間で接着するときの問題点を解決しようとしたものであ
る。更に本発明では、αオレフィン、スチレン、および
ブタジェンなどの不飽和基を有する化合物と無水マレイ
ン酸とを共重合させて部分的にもしくは全体的にイミド
化して得た共重合樹脂の水溶液と水性ラテックスを主成
分とする接着剤を短時間の接着に使用した時に有効であ
ることに着目して、その接着補強の方法について検討し
たものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは前記目的を達成すべく研究を重ねた結果、
αオレフィン、スチレンおよびブタジェンなどの不飽和
基を有する化合物と無水マレイン酸とを共重合させて、
導入されたカルボキシル基の一部もしくは全部をイミド
化して得た共重合樹脂の水溶液と水性ラテックスとを主
成分とする接着剤に分子中にエポキシ基を２個以上含有
する化合物を架橋剤として配して成る接着剤を用いて木
材等を接着する際に、木材等の接着面にあらかじめ所定
の濃度に調整したアルカリ金属を除く金属塩の水溶液を
塗布し、その上に該接着剤を塗布して直ちに所定時間圧
締して接着することにより、接着性能が一段と向上する
ことを見いだした。

本発明の方法は、あらかじめ所定の濃度に調整したアル
カリ金属を除く金属塩の水溶液を木材等１、して、グリ
オキザールのごとき低分子アルデヒドるか、また該金属
塩の水溶液を木材等の接着面の一方に塗布しておき、そ
の上への該接着剤を重ねてを布する方法であって、両者
の方法は同様な接着性能の向上効果を示す。

また、すでに特開昭５６−９０８６７によって提案され
ているように、分子内にイミド基を有するαオレフィン
・無水マレイン酸共重合樹脂の水溶液と水性ラテックス
とを主成分とする接着剤に架橋剤として分子内に２個以
上のエポキシ基を有する化合物をあらかじめ混合してお
き、その混合接着剤を接着すべき木材接着面の一方に塗
布しておき、接着すべき木材接着面の他方にグリオキザ
ールのごとき低分子アルデヒド化合物の水溶液を塗布し
ておき、圧締時に両を布面を相接して重ね合わせて圧締
するハネムーン型接着剤の使用に際を行ったとき、数分
以内の圧締で接着できるのでより望ましい効果が得られ
る。

本発明の方法に用いられる分子内にイミド基を有する合
成高分子化合物とは、無水マレイン酸およびマレイン酸
イミドとブタジェン、イソプレンイソブチレン、スチレ
ン、アルキル置換スチレン、アクリル酸エステル、ビニ
ルエーテルやビニルピロリドンなどとの共重合樹脂であ
って、アンモニア水、カセイソーダ、カセイカリ、酸化
もしくは水酸化カルシウム、酸化もしくは水酸化マグネ
シウム、炭酸アルカリや有機アミンなどのアルカリ性化
合物の一種もしくは二種以上の溶解剤を用いて水溶？夜
化して用いる。

また該接着剤の主成分のひとつである水性ラテックスと
は、例えばスチレン・ブタジェン・ゴムラテックスおよ
びそのカルボキシル化うテックスアクリロニトリルブク
ンエンゴム、アクリル酸（メタ）エステル、ブタジェン
ゴム、イソプレンゴム、クロロブレンゴム等のゴムラテ
ックスあるいはそのカルボキシル化ラテックス、または
酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、アク
リル酸エステル樹脂などの合成樹脂エマルジョンなどが
包含される。

本発明の方法に用いられる接着剤は、これらのイミド基
を含有する共重合樹脂の水溶液と水性ラテックスとを主
成分とし、多くの場合、さらに木粉、小麦粉、デンプン
などのごとき有機系充填剤や増量剤、炭酸カルシウム、
石膏、クレー、ゼオライト、タルク、ガラス繊維や炭素
繊維等の無機系充填剤を配合して使用される。

また架橋剤として使用される分子中にエポキシ基を２個
以上有する化合物は、たとえばグリセリン、ジグリセリ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、エチレング
リコール、エチレングリコル、ポリプロピレングリコー
ルなどの多価アルコール類のジまたはトリグリシジルエ
ーテル化合物、カルボキシル基を分子中に２個以上含む
化合物のグリシジルエステル化合物、フェノールや、オ
ルソクレゾール等のノボラックのグリシジルエテル化物
、あるいはテトラグリシジル・ジアミノジフェニルメタ
ンなどのグリシジルアミン型エポキシ化合物などがある
。

木材接着面にあらかじめ塗布する金属塩の水溶液として
用いられる金属塩には、アルカリ金属を除く金属、たと
えば、銅、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニ
ウム、スズ、ジルコニウムクロム、チタン、モリブデン
、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルなどの硫酸塩、硝
酸塩、第１燐酸塩、塩酸塩や臭酸塩のごときハロゲン化
塩などが含有される。それらの金属塩は０．１〜１０％
の濃度の水、＠液に調整され、木材接着面にあらカシメ
、１０〜５００　ｇ　／　ｍ’の割合です布される分子
内にイミド基を含む無水マレイン酸とα−オレフィンな
どの共重合樹脂の水溶液と水性ラテックスを主成分とす
る接着剤は金属塩の水溶液の塗布面に重ねて塗布しても
よく、または木材接着せて圧締してもよい。

特に、グリオキザールなどのごとき低分子アルデヒド化
合物にあらかじめ本発明の金属塩を混合溶解して調整し
た水溶液を木材接着面の一方に塗布し、他方の面に該接
着剤を塗布した後、内塗布面を相接して重ね合わせて圧
締することにより、短時間で優れた接着強度が得られる
。

［実施例］ 実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例１ イミド化インブチレン・無水マレイン酸共重合樹脂（（
株）クラレ製、イソパン３３０６）２５０重量部と２５
％アンモニア水３０重量部とを水７２０重量部に加え、
８５〜９０℃に加熱して溶解した。

この洛解度１０００重量部に、スチレン・ブタジェン・
ゴムラテックス（住友ノーガタック（株）”Ａ、ＫＳ−
４０５）１０００重量部ト炭酸カルシウム７５０重量部
を加えて接着剤とした。

この接着剤１００重量部に架橋剤としてＮ、ＮＮ’　、
Ｎ’−テトラグリシジル−１，３−キシレンジアミン（
三菱ガス化学（株）製　Ｔｅｔｒａｄ−ｘ）３重量部を
加えてよく撹拌して糊液な得た。

この接着剤糊液を厚さ１５ｍｍ、長さ２００ｍｍで幅２
５ｍｍのカバ柾目材の表面に３５０ｇ／ｍ′（片面）の
割合で塗布した。また同じ大きさのカバ柾目材の表面に
は種々の濃度の硫酸第１鉄水溶液を５０　ｇ　／　ｍ”
　（片面）の割合で塗布し、風乾したのち前記接着剤を
塗布したカバ材上に塗布面同志が相接するように重ね合
わせて７　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ”の圧力を加えて１５分
間圧締した。

そののち、室温下に４日間放置した後、ＪＩＳ規格の圧
縮剪断接着強さ試験法に準じて常態接着強さを測定した
。

その結果、０２％硫酸第１鉄水？容液なあらかじめ塗布
したとき、平均接着強さ１７２．５ｋｇｆ　／　ｃ　ｍ
’、平均木破率２５％であり、０５％の硫酸第１鉄水溶
液をあらかじめ塗布した場合、平均接着強さ］　７４　
、　７　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ’、平均木破率３２％
であった。また、何も塗布してない比較試料の場合は平
均接着強さ１４６．６ｋｇｆ／ｃｒｎ’平均木破率は１
３％であった。

実施例２ 実施例１において調整した接着剤１００重量部とＮ、Ｎ
、Ｎ’　、Ｎ’　−テトラグリシジル−１゜３−キシレ
ンジアミン（三菱ガス化学（株）製、Ｔｅｔｒａｄ−Ｘ
）３重量部を混合した糊液を厚さ１５ｍｍ、長さ２００
　ｍ　ｍで幅２５ｍｍのベイツガ柾目材の両面に３５０
ｇ／ｒｎ’（片面）の割合で塗布した。また、厚さ５．
５ｍｍ、長さ２００ｍｍ、幅４０ｍｍのフラン合板の接
着する面にグリオキザールの１５％水溶液に種々の金属
塩を０５％濃度になるように加えた溶液を５０　ｇ／ｃ
ｍ”　（片面）の割合になるように塗布し、風乾した後
、前記の接着剤を塗布したベイツガ材の両面にフラン合
板を、塗布面同志が相接するように重ね合わせて直ちに
５　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’の圧力を加えて１分間圧締し
た。

解圧した後、直ちに４０ｍｍの長さに切断し、合板と合
板との隙間に割裂試験用治具をはめ込み割裂接着強度を
Ｓ定した。また、比較対照例としてグリオキザールの１
５％水落液のみを合板面に塗布した場合の割裂接着強度
を測定した。

それらの測定結果を次表に示した。

これらの実施例から示されるように、本発明の方法は接
着性能の改善に著しい効果を有することが明らかである
。

の金属イオンによって凝集現象を生ずるために、接着剤
を塗布した後直ちに圧締したときに樹脂の流動が抑えら
れ、均一な厚さの接着層を形成する。その結果、接着性
能が安定化し、優れた接着強度を得る。

しかも、アルカリ金属を除く金属塩を、接着剤とは別に
木材接着面にを布するために、金属塩に含まれる金属イ
オンが接着剤の主成分である樹脂と急速なキレート反応
を起こすことがなく、十分な可使用時間を有するもので
ある。

以上の通り、本発明の接着剤方法では、短時間の圧締で
、優れた接着強度を得るばかりでなく、接着工程の迅速
化、省力化にも、有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分子内にイミド基を有する合成高分子化合物の水溶液お
   よび水性ラテックスを主体とする主剤に、分子中に２つ
   以上のエポキシ基を有する化合物を架橋剤として配合し
   て成る接着剤を木材等の接着面に塗布して接着する際に
   、該木材等の接着面の片面もしくは両面にあらかじめア
   ルカリ金属を除く水溶性の金属塩を塗布しておくことを
   特徴とする接着補強方法