JPS6116305B2

JPS6116305B2 -

Info

Publication number: JPS6116305B2
Application number: JP56180199A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tokuda; Masaki Bito; Kunihiko Kondo; Tadakazu Yamada; Yasuo Tamura
Original assignee: HONEN SEIYU KK; SUGYAMA SANGYO KAGAKU KENKYUSHO
Current assignee: HONEN SEIYU KK; SUGYAMA SANGYO KAGAKU KENKYUSHO
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1986-04-30
Also published as: JPS5883076A

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安価
に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〓具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
がポリビニルアルコールをインシアネート化合物
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。また、これらの接着剤を熱圧接着で使用する場
合、温度の上昇によつて接着剤の粘度が著しく低
下し、被着材中へ接着剤が過度に浸透するため接
着不良を起しやすい等の問題もある。そのため接着剤の過度の浸透を防止する意味で
小麦粉等の増量剤を添加し、増量剤の増粘性を利
用して浸透防止を行なつているが、この方法は反
面、耐水接着性能の低下を来たす等、別の問題を
惹き起こす。本発明者らは、これらの諸問題を一挙に解決
し、しかも安価な接着剤を開発すべく研究を重ね
てきた結果、価格が安い澱粉を使用し、該澱粉を
二塩基酸および／または二塩基酸の無水物によつ
て部分エステル化して得た半エステル澱粉の懸濁
液に、１分子の末端にインシアネート基を２個以
上有するイン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、あるいはこれに、さらに水
性ゴムラテツクスを配合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、澱粉を水に懸濁させ、そ
の懸濁液に澱粉のグルコース単位１モルに対して
0.1〜1.0モル相当の二塩基酸および／または二塩
基酸無水物を加え、アルカリ性化合物を添加して
PH６〜９でエステル化反応を行つて得た半エステ
ル化澱粉の懸濁液に、１分子の末端にインシアネ
ート基を２個以上含むインシアネート化合物を加
えて架橋させるか、あるいはこれに、さらに水性
ゴムラテツクス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安価
に製造したものである。本発明における第１の特徴は、澱粉のグルコー
ス単位１モルに対し0.1〜1.0モル相当の二塩基酸
および／または二塩基酸無水物を加えて澱粉を半
エステル化したことにより澱粉はほとんど未糊化
の状態で安定な懸濁液を形成することである。この際、二塩基酸および／またはその無水物が
澱粉のグルコース単位１モル当り0.1モル以下で
ある澱粉は安定した懸濁状態を示さずに沈澱して
しまう。また、1.0モル以上の二塩基酸および／または
はその無水物を添加すると、得られた懸濁液は長
時間の放置により離漿現象を生じ、表面に透明な
水層が発生するため好ましくない。従つて、本発明においては、二塩基酸および／
または二塩基酸無水物の添加量を澱粉のグルコー
ス単位１モル当り0.1〜1.0モルとすることとが必
要であり、これによつて安定な懸濁液が得られる
が、その中でも、特に、接着剤として優れた効果
を発揮させるためには、澱粉のグルコース単位１
モル当り0.2〜0.5モル添加することが好ましい。本発明における第２の特徴は、半エステル化澱
粉が未糊化の状態で粒状となつて懸濁しているた
めに、加熱するとその澱粉粒が糊化し、増粘する
ことである。そのため、本発明の耐水性接着剤を熱圧接着し
たときに、接着剤の被着材中への過度が防止さ
れ、安定した接着性能が得られるようになる。従つて、この効果のために、本発明の接着剤は
あえて小麦粉等の増量剤を加えて使用する必要も
なく、作業能率の向上ならびに耐水接着性能の低
下防止にも役立つ。本発明における第３の特徴は、懸濁した澱粉粉
が水を吸収して強い保水性を示すためにオープ
ン・アツセンブリー・タイムの許容幅が広くなる
ことである。本発明において使用する澱粉としては、常温水
に溶解しない澱粉もしくは澱粉誘導体であれば何
でもよく、例えば、とうもろこし、馬鈴著、甘
藷、小麦、米、サゴ、タピオカ、ソルガム等の澱
粉は、澱粉を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。また、これらの澱粉を酸化、焙焼、酸処理を行
つたもの、あるいはエーテル化、エステル化して
誘導体とした加工澱粉等も使用できる。半エステル化澱粉を製造するために使用する二
塩基酸または／および二塩基酸無水物としては、
例えば、シユウ酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク
酸、グルタル酸、アジビ酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、クロトン酸、フタル酸等のどと
き二塩基酸や無水コハク酸、無水アジビン酸、無
水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸等
があり、それらのうちから選ばれた１種もしくは
２種以上を用いることができる。本発明において使用する半エステル化澱粉懸濁
液の濃度は接着剤として適する粘度範囲（５〜
300ボイズ）であれば任意の濃度で差支えない
が、好ましくは５〜50％の濃度が適当である。本発明において使用するインシアネート化合物
としては、１分子の末端に２個以上のインシアネ
ート基を有するものであればよく、例えば、トリ
レンジインシアネート、ジフエニルメタンジイン
シアネート、ナフタリンジインシアネート、イソ
ホロンジインシアネート、ヘキサメチレンジイン
シアネート、キシリデンジインシアネート、ナフ
タリンジインシアネート等のごときインシアネー
ト化合物、およびこれらのインシアネート化合物
とイン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。インシアネート化合物の使用量は、半エステル
化澱粉の懸濁液100重量部に対して22〜25重量部
が適当であり、インシアネート化合物を添加する
と共に、クレー、ベントナイト、タルク、炭酸カ
ルシウム、消石灰、石膏、木粉、クルミ澱粉等の
ごとき従来公知の充填剤、小麦粉、脱脂大豆粉、
大麦粉、米粉、トウモロコシ粉等のごとき従来公
知の増量剤、ポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルセルロース、アルギン酸ソーダ、グア
ガム等のごとき従来公知の増粘剤等を配合して
も、本発明の効果は変わらない。本発明における第２の発明は、前記の耐水性接
着剤にさらに水性ゴムラテツクスを配合して得ら
れる接着剤に関するものである。本発明者らはこの水性ゴムラテツクスの配合に
よつて一層安定した耐水接着性能が得られること
を見出した。本発明において使用する水性ゴムラテツクスと
しては、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、クロロブレン・ラバーラテツクス、イソ
プレン・ラバーラテツクス、天然ゴムラテツクス
等のごとき水性ゴムラテツクス。あるいはそれら
のゴムラテツクスにカルボキシル基、アミド基、
水酸基、エポキシ基等の官能基を含有せしめるこ
とにより得られる変性ゴムラテツクス等、従来公
知の水性ゴムラテツクス等がある。れら水性ゴムラテツクスの配合量に半エステル
化澱粉懸濁液100重量部に対して20〜200重量部が
適当である。これら水性ゴムラテツクスの配合量は前記高分
子水溶液100重量部に対して20〜200重量部が適当
である。水性ゴムラテツクスの配合量がこれ以下
では添加効果が少なく、一方、これ以上では接着
剤の流動性が低下してクリーム状になつてしまう
ため好ましくくない。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、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、紙のコーテイン剤、
無公害塗料のビヒクルとしても利用でき、かつ、
コストダウンが達成できる。次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。実施例１水400重量部にコーンスターチ100重量部を懸濁
させ、撹拌しながらリンゴ酸22重量部を添加し、
25％苛性ソーダ水溶液約28溶量部を懸濁液のPHが
6.8となるよう除々に加え、添加終了後、さらに
１時間撹拌を続けて反応を完結した。このようにして得た懸濁液20重量部に、炭酸カ
ルシウム（白石工業〓製、ホワイトンＰ−40）16
重量部および乳化型ジフエニルメタンジインシア
ネート化合物（豊年製油〓製、IB−501）３重量
部を均一に混合して本発明の耐水性接着剤糊液を
得た。この糊液を厚さ2.0mmのラワン単板の両面に、
170ｇ／m²（片面）の割合で塗付し、その塗付面
上に厚さ2.0mmのラワン単板を繊維方向が互いに
直交するように重ね、10Kg／cm²の圧力で30分間仮
圧締した後、120℃に保持したホツトプレスで８
Kg／cm²の圧力で２分間加熱圧着した。このようにして得た試料合板の接着強さをJAS
合板試験方法に準じて測定した。その結果を次表に示す。

【表】実施例２水400重量部にコーンスターチ100重量部を懸濁
させ、撹拌しながら無水マレイン酸30重量部を添
加し、25％苛性ソーダ水溶液40容量部を懸濁液の
PHが6.8となるよう徐々に加え、添加終了後、さ
らに１時間撹拌を続けて反応を完結した。このようにして得た懸濁液20撹拌、スチレン・
ブタジエン・ラバーラテツクス15重量部、炭酸カ
ルシウム（白石工業〓製、ホワイトンＰ−40）16
重量部および乳化型ジフエニルメタンジインシア
ネート化合物（豊年製油〓製、IB−501）３重量
部を均一に混合して本発明の耐水性接着剤糊液を
得た。この糊液を厚さ2.0mmのラワン単板の両面に、
170ｇ／m²（片面）の割合で塗付し、一部は、そ
の塗付面上に厚さ2.0mmのラワン単板を繊維方向
が互いに直交するように重ね、10Kg／cm²の圧力で
30分間仮圧締した後、120℃に保持したホツトプ
レスで８Kg／cm²の圧力で２分間加熱圧着した。残る一部は塗付面を大気中に60分間曝露してオ
ープン・アツセンブリー・タイムをとつた後、そ
の塗付面上に厚さ2.0mmのラワン単板を繊維方向
が互いに直交するように重ね、前述と同じ条件で
仮圧締し、次いで加熱圧着を行つた。このようにして得た、試料合板の接着強さを
JAB合板試験方法に準じて測定した。その結果を次表に示す。

【表】この結果から本発明の耐水性接着剤は優れた耐
水接着性能を有し、かつ、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澱粉のグルコース単位１モルに対して二塩基
酸および／または二塩基酸無水物を0.1〜1.0モル
加えてエステル化した半エステル化澱粉の懸濁液
と、１分子の末端にインシアネート基を２個以上
含むインシアネート化合物とを主成分とする耐水
性接着剤。２澱粉のグルコース単位１モルに対して二塩基
酸および／または二塩基酸無水物を0.1〜1.0モル
加えてエステル化した半エステル澱粉の懸濁液、
１分子の末端にインシアネート基を２個以上含む
インシアネート化合物、および水性ゴムラテツク
スを主成分とする耐水性接着剤。