JPS62119285A - 接着剤組成物 - Google Patents

接着剤組成物

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JPS62119285A
JPS62119285A JP25786485A JP25786485A JPS62119285A JP S62119285 A JPS62119285 A JP S62119285A JP 25786485 A JP25786485 A JP 25786485A JP 25786485 A JP25786485 A JP 25786485A JP S62119285 A JPS62119285 A JP S62119285A
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JP
Japan
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water
isocyanate
adhesive composition
adhesive
latex
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JP25786485A
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English (en)
Inventor
Kiyoto Doi
清人 土井
Koji Morimoto
厚司 森本
Kenichi Nakane
賢一 中根
Taiji Negishi
泰治 根岸
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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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〕 本発明は耐水性に優れた木質用接着剤組成物に関する。
さらに詳しくは、安定性が良好で、使用時の作業性に優
れ、且つ水分を多く含有する破着材においても良好な接
着力を発揮しうる接着剤組成物に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
木質用接着剤としては従来ホルムアルデヒド系縮合樹脂
が用いられているが、遊離ホルマリンの残存問題、低温
時の初期接着の問題等を有しているため、近年水溶性高
分子または水性ラテックスにイソシアネート化合物を添
加した接着剤組成物が用いられてきている。
ここに使用されるイソシアネート化合物としては、分子
内に2個以上のイソシアネート基を含む化合物であり、
例えばトリレンジイソシアネート、4,4°−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ヘキザメチレンジイソシア
ネート、キシレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ート等であるが、低価格でかつ蒸気圧が低く比較的毒性
が低い等の点から4.4’−ジフェニルメタンジイソシ
アネートもしくは4,4゛−ジフェニルメタンジイソシ
アネートを含有するポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアネートがひろく用いられている。しかしながらこの
ようなイソシアネート化合物を水溶性高分子や水性ラテ
ックスに混合した場合、高分子化合物とイソシアネート
化合物との反応が速く、接着剤組成物のいわゆるポット
ライフが短いという問題点や、被着材に塗布した後所定
の硬化工程までの堆積状態におかれた間に反応が進行し
、充分な接着強度が得られないという問題点を有してい
る。
このような問題点を解決するために、例えば特公昭51
−30577号公報記載のように水に不溶でイソシアネ
ート化合物と相互溶解性のある溶剤でイソシアネート化
合物を希釈して添加する方法があるが、この方法に於い
てもボットライフ延長硬化は充分ではなく、塗布俊速や
かに圧縮硬化工程に移行しなければならないという接着
作業上の問題点は解消しえない、また水性ラテックスや
エマルションとかかる溶剤希釈イソシアネート化合物を
併用した場合は溶剤ににより硬化物が可塑化され接着特
性を低下する欠点をも有する。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明者はかかる問題点を解決するために鋭意検討をず
ずめた結果、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ートのイソシアネート基のメチレン基に対する位置が重
要である事を発見して本発明に到達した。即ち、本発明
は a、水溶性高分子水溶液及び/又は b、水性ラテックス又は水性エマルションの1種又は2
種以上 c、−fa式(1)で表されるイソシアネート化合物 (但し、nは0または1〜8の整数であり、ベンゼン環
に結合したメチレン基に対しオルト位に結合したイソシ
アネート基が全イソシアネート基の5モル26以上であ
る)、 を必須成分として含有する事を特徴とする接着剤組成物
、およびこれに更にプロラミンを主成分とする蛋白質を
含むことを特倣とする接着剤組成物である。
本発明にいう水溶性高分子水溶液とは常温で1度が5重
置%以上の水溶液を形成しうるような高分子の水溶液で
あり、例えばホルムアルデヒド系縮合樹脂水溶液、ポリ
ビニルアルコール水溶液、澱粉水溶液、カルボキシメチ
ルセルロースまたはメチルセルロースの如きセルロース
誘導体水溶液、ポリアクリル酸ソーダ水溶液、ポリアク
リルアミド水溶液である。常温での濃度が5¥i量%未
満の水溶液しか形成し得ない高分子の水溶液では接着剤
組成物中の水分が過多となり、硬化を阻害するばかりで
なく、接着機能をも低下させるため不通である。ホルム
アルデヒドの放11kが特に問題とならない木質接着の
分野においては、水溶性高分子水?8 ?&として接着
性能、経済性の点からホルムアルデヒド系縮合樹脂がよ
い。またフェノールを1〜25fflffi%含むホル
ムアルデヒド系縮合樹脂を用いると接着剤組成物がチク
ソトロピノクな性状を示しにくく、きわめて良好な流動
性を呈するため、使用上支障を生じない利点がある。
本発明の水性ラテックスまたは水性エマルションとは、
ブタジェン、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、メチルメタクリレー
ト、アクリルニトリルの如き各種ビニルモノマーを共重
合させたラテックス、クロロプレンラテックス、ブチル
ゴムラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体・エマル
ション、ポリ酢酸ビニル重合体エマルシッン、アクリル
樹脂エマルション、フェノールホルムアルデヒド共縮合
樹脂エマルション等である。またこれらの水性ラテック
スまたは水性エマルションにカルボキシル基、N−メチ
ロールL 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
よび酸無水物等の架橋し得る反応基を少なくとも1種側
鎖に有する反応性モノマーのずくなくとも141を乳化
重合させたいわゆる変成ラテックスも含まれる。
本発明にいうイソシアネート化合物とは一般式(但し、
nは0または1〜8の整数であり、ベンゼン環に結合し
たメチレン基に対しオルト位に結合したイソシアネート
iが全イソシアネート基の5モル%以上である)で表さ
れる化合物である。
nが8を越えるとイソシアネート化合物が高粘度になり
取り扱い上支障を生じる。またオルト位に結合したイソ
シアネート基が全イソシアネート基の5モル%未満の場
合は水溶性高分子水溶液および水、ラテックス等との反
応や、被着材への反応が速くなり、本発明にいうような
ポットライフ延長効果や塗布後の堆積時間延長効果が認
められない0本イソシアネート化合物は他のイソシアネ
ート化合物と併用してもよいし、予め各種のポリオール
等を混合し、いわゆるプレポリマーとして用いても良い
本発明のプロラミンを主成分とする蛋白質は、例えばと
うもろこし蛋白、小麦蛋白等である。経済性の面からと
うもろこし蛋白が工業的に利用し易い、とうもろこし蛋
白とはとうもろこしに含有される蛋白質であり、とうも
ろこしより澱粉nを採取する際副産物として得られるグ
ルテンミールが代表的なものであり、プロラミンを60
JRffi%以上含むものである。その製法は、例えば
、とうもろこしを亜硫酸水溶液に浸漬して破砕機て砕き
、胚芽を分離除去し、更に磨砕殿ですりつぶして乳状物
を分離する。ついで乳状物より澱粉を分離し残液を濃縮
、濾過、乾燥、粉砕する事によりグルテンミールが得ら
れ、通常プロラミンが60〜80重量%、残部は澱粉、
天分、水分がらなっている。
高含水率木材に対する接着性を得るために、プロラミン
含有量の低いタンパクを多量に用いる場合は配合糊の流
動性が悪化したり、経時の増粘が大きく実用に供するに
は問題を生じるため、プロラミン含有量は60重攪%以
上であるべきである。とうもろこし蛋白は配合粉への混
和性、配合糊の均一塗布性を良好にするために80メツ
シユ以下の粒度であることが望ましい。
本発明においてaの水溶性高分子水溶液および/または
bの水性ラテックスまたは水性エマルションに対するC
のイソシアネート化合物の計は特に限定するものではな
いが、aとbの・不揮発分の合81に対し2重■%以上
60重呈%以下添加するのが良い、2!if%未満の場
合はイソシアネート化合物が有する耐水性向上効果や、
水分の多い木質基材での接着性向上効果が発現しにくい
。60重量%を越えると得られる接着剤組成物が増粘す
る、またdのプロラミンを主成分と4″る蛋白質の班に
ついても特に限定するものではないが、aとbの不揮発
分の合旧に対して4〜100重景%添重量るのが良い0
本発明の接着剤組成物に於いてプロラミンを主成分とす
る蛋白質を用いると、特に水分の多い木質基材での接着
性能が向上するが、添加量が4重量%未満の場合はこの
ような効果が現れにくく、100重量%を越す場合は接
着剤組成物の流動性がIflなわれ易い。
本発明の接着剤組成物に於いては上記成分のほかに、小
麦粉、炭酸カルシウム、クルク、クレー、やし穀粉、木
粉等の充填+A、防虫剤、防腐剤、染料の如き添加剤を
用いても良い。更に、特にホルムアルデヒド系縮合樹脂
を用いる場合はアンモニウム塩や酸性物質の如きホルム
アルデヒド樹脂の硬化剤や尿素、メラミンの如き添加剤
を併用しても良い。
〔実施例〕
つぎに本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らの実施例によりなんら限定されるものではない、なお
部、%は特記する以外は全てffIMt部、重量%であ
る。
実施例1 ポリビニルアルコール、SBR系水性ラテックスを主成
分とする接着剤(三井東圧化学株式会社性x L−To
ll、不揮発分23.2%)100部にポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネート化合物(三井東圧化学株
式会社製tJR−4005、NGOL@含有率32.2
%、オルト位NGO含有率16.8)15部を加え接着
剤組成物を得た。
得られた接着剤組成物を含水率8%、厚さ1.6龍、3
00角のラワン単板の両面に35g塗布し、上下に接着
剤を塗布しない同単板を繊維方向が接着剤塗布単板と直
交するように重ね、室温下30分間放置した後、10k
g/cm”の圧力で15分間゛冷圧した。
その後、室温下で60分放置した後、温度115℃、圧
力10kg/c+w!で1分40秒熱圧し、合板を得た
接着剤組成物が100ボイズの粘度に達するまでの時間
(以下ポットライフと略称する)は2.3時間であり、
得られた合板の日本農林規格煮沸繰り返し試験に基づく
接着力はlo、3kg/cm”で木部破W率47%であ
った。
実施例2 メラミン・フェノール・ホルムアルデヒド共場合樹脂(
三井東圧化学株式会社製ニーロイド881不揮発分52
.5%)  100部にプロラミンを主成分とする蛋白
質(三井東圧化学株式会社製FM−200、プロラミン
含有率72.4%> 10部、SBR系水性ラテックス
(三井東圧化学株式会社製S B −1051、不揮発
分49.2%)10部、小麦わJto部、U I? −
400510部、水20部、塩化アンモニウム0.5部
を混合して接着剤組成物を得た。得られた組成物で含水
率が8%および25%の単板を用いζ、雰囲気温度を4
0℃にした以外は実施例1と同操作で合板を製造した。
得られた組成物のポットライフは3.5時間であり、煮
沸繰り返し試験での接着力は、含水率8%の単板を用い
た場合接着力10.8kg/c+w”、木部破断率40
%、含水率25%の単機を用いた場合接着力9.3kg
/cm” 、木部破断率15%であワタ。
実施例3 ニーロイド881100部、F M−20010部、小
麦粉10部、U R−400515部、水25部、塩化
アンモニウム0.5部を混合して接着剤組成物を得た。
得られた組成物のポットライフは3.3時間であった。
実施例2と同操作で合板を製造し評価した。含水率8%
の単板を用いた場合の接着力9.8kg/cm”、木部
破断率46%、含水率25%の単機を用いた場合接着力
8.6kg/cm” 、木部破断率9%であった。
比較例1 インシアネート化合物としてU R1005にかえてポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート化合物CR
−200(三井東圧イヒ学株式会社製NGO総含有率3
1.0%、オルト位NGO含有率!、3%)を用いた以
外は実施例1と同操作で接着剤組成物および合板を製造
した。得られた接着剤組成物のポットライフは1.5時
間、合板接着力は7.2kg/Cm” 、木部破断率O
%であり、実施例Iと比較して劣る結果であった。
比較例2 イソシアネート化合物としてU R−4005にかえて
CR−200を用いた以外は実施例2と同操作で接着剤
組成物および合板を製造した。得られた組成物のポット
ライフは2.0時間であり、合板の煮沸繰り返し試験結
果は、含水率8%の単板を用いた場合接着力8.4kg
/cab”、木部破断率4%、含水率25%の単板を用
いた場合接着カフ、2kg/am” 、木部破断率0%
で、実施例2より著しく劣つた。
比較例3 イソシアネート化合物としてU R−4005にかえて
CR−200を用いた以外は実施例3と同操作で接着剤
組成物および合板を製造した。得られた組成物のボー/
 )ライフは1.8時間であり、合板の煮沸繰り返し試
験結果は、含水率8%の単板を用いた場合接着カフ、9
kg/cm’、木部破断率7%、含水率25%の単板を
用いた場合接着力6.7kg/c+w” 、木部破断率
0%で、実施例3より著しく劣った。
〔発明の効果〕
本発明のイソシア尿−ト化合物と水溶性高分子水溶液お
よび/または水性ラテックスまたは水性エマルジョンと
混合し得られた接着剤組成物は1lll常のポリメチレ
ンポリフェニルポリイソシアネートを用いた組成物に比
較してポットライフが長く、接着剤を塗布後硬化までの
堆積の時間を延長できる効果を有し、且つ接着性能にお
いても特におとるものではない。またプロラミンを主成
分てする蛋白質との併用により基剤の水分かたかい場合
でも良好な接着力を発現できるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)a、水溶性高分子水溶液、及び/又はb、水性ラ
    テックス又は水性エマルションの1種又は2種以上、 c、一般式( I )で表されるイソシアネート化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、nは0または1〜8の整数であり、ベンゼン環
    に結合したメチレン基に対しオルト位に結合したイソシ
    アネート基が全イソシアネート基の5モル%以上である
    )、 を必須成分として含有する事を特徴とする接着剤組成物
  2. (2)a、水溶性高分子水溶液、及び/又はb、水性ラ
    テックス又は水性エマルションの1種又は2種以上、 c、一般式( I )で表されるイソシアネート化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、nは0または1〜8の整数であり、ベンゼン環
    に結合したメチレン基に対しオルト位に結合したイソシ
    アネート基が全イソシアネート基の5モル%以上である
    )、 d、プロラミンを主成分とする蛋白質、 を必須成分として含有する事を特徴とする接着剤組成物
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