JPS63238177A - 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］ 本発明は接着剤組成物に関する。更に詳しくは特に、合
板、水金合板、オーバーレイ合板、集成材、パーティク
ルボード、木毛セメント板等の木材、木質材料、及び複
合木質材料の製造に好適な接着剤組成物に関する。

［発明の目的］ 本発明は上記木質接着剤に於いて、粘度安定性、作業性
に優れた接着剤を作る事を目的とする。

［従来の技術］ 木質材料用の接着剤としては従来より尿素−ホルムアル
デヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、フェノール−ホ
ルムアルデヒド等の初期縮合樹脂が単独又は共縮合物の
形で広く使用されている。

このような熱硬化性の合成樹脂接着剤は、接着力が大き
く、かつ耐水性も優れているので、主として、強度、耐
水性を必要とする分野で大量に使用されている。しかし
、これらの熱硬化性樹脂接着剤は、本質的に次のような
欠点を有する。

第１にこれらの接着剤は、すべて熱硬化性であり、多大
の熱量を与えて、加熱硬化することによって、初めてそ
の効力を発揮するものである。

この加熱工程は設備と時間と人手を要し、この種の接着
剤を使用する際の大きな障害になっている。

例えば、合板の製造に当っては、巨大なホットプレスの
装置を必要とし、しかも厚板を使用する場合には、木材
の熱伝導が悪いために、非常に長時間を必要とする欠点
がおる。

第２に未反応のホルムアルデヒドが最終製品となった後
も長期にわたって残留し、この臭気が環境衛生上社会的
にも大きな問題となっている。

その他初期接着力が不足すること、および被接着木材の
含水量が大きいと接着が困難であるなどの欠点がある。

このため単板の乾燥にも大きな設煤を必要とする等の欠
点を有するものである。

一方、スチレン−ブタジェン共重合体ラテックスに代表
される合成ラテックスを主体とする接着剤を使用して合
板を作製する場合、冷圧（室温における圧着）のみでも
接着力を有するが逆に耐水性が劣る欠点がある。そこで
カルボキシル化した合成ラテックスに対して酸化物の如
き金属化合物やエポキシ化合物等を用いて耐水性を向上
させることが種々検討されてはいるが、冷圧の後に加熱
圧着操作を必要とし、作業性が悪いなどの欠点を解決す
るに至っていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のホルマリン縮合型熱硬化性樹脂の欠点を改良した
ものとして、α−オレフィン系七ツマーとカルボキシル
基を持つ化合物の共重合体、特にα−オレフィンと無水
マレイン酸の共重合体（カルボキシル基を含む共重合体
）と、天然又は合成ゴム系ラテックスより成る接着剤組
成物が提案されている。

本組成物は、ホルマリンを全く含有しない上に従来の接
着剤に比べ、常態接着力、耐水接着力が良い等の特徴を
有するが、カルボキシル基を含む共重合体と、ラテック
スの相溶性が悪い為、接着剤組成物の粘度が上昇し、そ
の結果、接着剤組成物の塗布量にバラツキが生じ、接着
力が不安定になったり、接着力が低下し、又粘度が高く
なると扱いにくくなりスプレツタ−での塗工操作性が劣
る等の粘着不良による欠点を有している。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、 ■、無水マレイン酸／α−オレフィン系共重合体ＩＩ、
ａ）フマル１１０．５〜５重量％ｂ）共役ジエン系単量
体　２５〜５０重量％Ｃ）これらａ）、　ｂ）と共重合
可能な単量体４５〜７４．５重口％ よりなる組成を有し、平均粒子径が１６００〜３０００
Å、ゲル含量が６５〜９５％である合成ゴムラテックス を含み、ＩＩ／Ｉが重量比（固形分＞９０／１０〜１０
〜９０であることを特徴とする接着剤組成物を提供する
ものである。

本発明に用いられる合成ゴムラテックスは、フマル酸０
．５〜５重量％、共役ジエン系単量体２５〜５０重量％
、これらと共重合可能な単量体４５〜７４．５重量％を
適当な方法で乳化重合された平均粒子径１６００〜３ｏ
ｏｏ入、ゲル含伍６５〜９５％のものである。

フマル酸の割合は０．５〜５重量％、好ましくは０．７
〜４重量％である。０．５重量％未満の場合には接着剤
組成物の粘度が上昇し、塗布量がばらつき、接着力の均
一なものが得られない。また、粘度が高いので塗工作業
性が悪い。５重量％を超えると合成ゴムラテックスの安
定性が低下する。

共役ジエン基型母体の割合は２５〜５０重」％、好まし
くは３０〜４５重量％である。２５重量％未満では硬く
なりすぎ接着力が劣り、５０重重量を超えると柔かくな
りすぎて接着力が劣る。

フマル酸、共役ジエン系単量体と共重合可能な単量体の
割合は４５〜７４．５重量％、好ましくは５０〜６５重
量％である。４５重量％未満では、相対的に共役ジエン
系単量体の量が多くなりすぎるため柔かくなりすぎて接
着力が落ち、７４．５重量％を超えると相対的に共役ジ
エン系単量体の借が少なくなりすぎるために接着力が落
ちる。

共役ジエン系単量体としては、脂肪族共役ジエン系単量
体が好ましく、１，３−ブタジェン、２−メチル−１，
３−ブタジェン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジェ
ン、２−ネオペンチル−１，３−ブタジェン、２−クロ
ロ−１，３−ブタジェン、２−シアノ−１，３−ブタジ
ェン、置換直鎖共役ペンタジェン類、直鎖および側鎖共
役へキサジエンなどがある。これらのうち１，３−ブタ
ジェンの使用が特に好ましい。

また、上記フマル酸、共役ジエン基型母体と共重合可能
な単量体としては、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、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、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシルなどのくメ
タ）アクリル酸酸アルキルエステル、スチレン、ジビニ
ルベンゼン、クロルスチレン、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリルなどのシアン化ビニル、ビニルピリジン
、等が挙げられるがこれらのうち、特に、スチレン、（
メタ）アクリル酸エステル類、アクロニトリルが好まし
い。また、これらに限定されるものではなく、それらを
単独でまた二種以上の混合物として用いられる。

なお、合成ゴムラテックスの製造において、必要に応じ
て、本発明に影響を与えない程度にフマル酸以外のエチ
レン系不飽和酸を使用することができる。

本発明の合成ゴムラテックスは、通常の方法によりラジ
カル開始剤、界面活性剤、および調節剤を用いて水系で
製造される。

又これらの単量体を乳化重合するのに用いられる界面活
性剤としてはアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活
性剤及び両性界面活性剤がある。

アニオン性界面活性剤としては例えば高級アルコールの
硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族
スルホン酸塩などが挙げられる。

ノニオン性界面活性剤としては通常のポリエチレングリ
コールのアルキルエステル型、アルキルエーテル型、ア
ルキルフェニルエーテル型などが用いられる。

両性界面活性剤としてはアニオン部分としてカルボン酸
塩、＠酸エステル塩、スルフォン酸塩、りん酸エステル
塩を、カチオン部分としてはアミン塩、第４級アンモニ
ウム塩を持つものが挙げられ、具体的な例として、アル
キルベタインの塩としてはラウリルベタイン、ステアリ
ルベタイン、ココアミドプロピルベタイン、２−ウンデ
シル−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインの各
々の塩が、アミノ酸タイプのものとしてはラウリル−β
−アラニン、ステアリル−β−アラニン、ラウリルジ（
アミノエチル）グリシン、オクチルジ（アミノエチル）
グリシン、ジオクチルジ（アミノエチル）グリシンの各
々の塩が挙げられる。

本発明で用いられるカルボキシル基含有モノマーとして
フマル酸が用いられる。　フマル酸を用いることによっ
て粘度安定性、作業性、接着力が改良される。

又これ以外の不飽和カルボン酸の場合は粘度上昇が大き
く、作業性も悪く、接着力の低下も大きい。

本発明で用いる合成ゴムラテックスのゲル含量は６５〜
９５％、好ましくは７０〜９０％が適当である。

ゲル含量が６５％未満の場合は粘度安定性、作業性が悪
く、接着力（水波）が低下する。又９５％を超える場合
は、粘度安定性、作業性も悪く、接着力（水波）も低下
する。

本発明で用いる合成ゴムラテックスの粒子径は１６００
〜３０００人好ましくは１８００〜２６００人が適当で
ある。粒子径１６００人未満の場合は、粘度が高く粘度
安定性、作業性が悪い。又粒子径３０００人を超えると
粘度が低く、粘度安定性、作業性に問題があり、更に接
着力（水波）も低下する。

本発明において用いられる無水マレイン酸／α−オレフ
ィン系共重合樹脂とは、無水マレイン酸にこれと共重合
可能なα−オレフィン系単量体を共重合させたものであ
り、α−オレフィン系単量体としては、炭素数３ないし
１０のα−オレフィンが好ましい。炭素数３ないし１０
のα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、
１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテ
ン、１−オクテン、１−デセン、スチレン、およびこれ
らの混合物などを例示することができる。これらのα−
オレフィン系単量体のうち特に好ましいものは、スチレ
ン、イソブチレンである。

本発明の接着剤組成物における合成ゴムラテックス■と
無水マレイン酸／α−オレフィン系共重合体工の重量比
（固形分）ＩＩ／Ｉは、９０／１０−１１０／９０　、
特に６５／３５〜３５／６５が好ましい。ＩＩ／Ｉが９
０／　１０〜１０／９０の範囲外では、粘度安定性、作
業性が悪く、接着力（水波）の低下も大きい。

本発明の接着剤組成物は、（Ｉ＞無水マレイン酸／α−
オレフィン系共重合体と（ＩＩ）合成ゴムラテックスが
主成分であるが、これに必要に応じてｉ）Ｈ調節剤、充
填材、粘度調整剤、硬化剤、酸化防止剤等を添加するこ
とができる。これらには、例えば、消石灰、木粉、小麦
粉、カゼイン、塩化アンモン、フェノール系酸化防止剤
がある。消石灰（ｐＨ調節剤兼充瞑剤）は、（Ｉ＞、（
ＩＩ＞の主成分１００重Ｍ部に対して通常２０〜６０重
量部、塩化アンモン（硬化剤）は同じく主成分１００　
重量部に対して、通常０．０５〜０．７型組部を使用す
る。

［実施例コ 以下実施例により更に詳しく説明する。なお、測定方法
等については以下の通りである。

１）平均粒子径の測定方法 日化機製のナノサイザーにより測定した。

２）ゲル含量の測定方法 ラテックスを１）Ｈ８に調整し、ラテックス中の共重合
体をイソプロパツールで凝固した後、洗浄、乾燥して得
られた固形分（）、３Ｃｌをトルエン１００ｍ１に室温
で２０時間浸漬し、その後１２０メツシユの金精で濾過
して得られる残存固形分に対する重量割合。

３）粒子径のコントロール方法 重合時の乳化剤量にてコントロールすることができる乳
化剤量が多くなると粒子径は大きくなる。

４）ゲル含量のコントロール方法 重合時に使用する分子量調節剤の量にてコントロールす
ることができる。多くなるとゲル含量は少なくなる。

５）粘度経時変化の測定方法 接着剤組成物をポリ瓶に入れ、４０℃のギヤーオーブン
の中に保管し、１５日間の粘度経時変化を測定する。粘
度測定はＢＨ型ローター７×２０ｒｐｍ　、　２５℃に
て行なった。評価の判断基準は以下の通りである。

良い二粘度経時変化が小ざいことであり、下記の増粘倍
率が小さい程良い。

悪い二粘度経時変化が大きいことであり、下記の増粘倍
率が大きい程悪い。

６）作業性テスト法 粘度経時変化の測定方法に準じて、接着剤組成物をスプ
レーに”５００にＩチャージして一定速度で回転し、粘
度経時変化と作業性を測定する。

評価の判断基準は以下の通りである。

良いニスプレーでの塗工が均一に塗工される。

悪いニスプレーでの塗工が不均一に塗工される。

７）接着剤の評価方法 得られた接着剤組成物を下記に示す方法により被着体に
塗布し、接着力測定用試験片を作成した。

被接着体に含水率１１〜１３％に調整した厚さ１　、６
ｍ／ｍのラワン単板を用い接着剤をハンドロールを用い
てラワン単板上に２０（１／ｍの割で塗布し、その上に
同一ラワン単板を貼り合せる。

さらにその上に同様に接着剤を同じ量だけ塗布し同じラ
ワン単板を貼り合せ、計３枚合せの合板を作成した。

得られた合板を１０に’ｊ／Ｃｄ　（合板に対して）×
５分常温プレス後、ざらに１２０℃にて１０Ｋｇ／ｃＩ
ＩＫ（合板に対して）×３分熱圧を行なった。

２０時間常温にて養生後、普通合板の日本農林規格に規
定する寸法に試験片を切断し供試試験片とした。試験は
普通合板の日本農林規格に規定する。

■常態接着力試験、■１類浸漬剥離試験（煮沸水）及び
■２類浸漬剥離試験（７０℃の温水）を実施した。

試験機は東洋試験機社製の合板用引張試験機を用い、い
ずれの試験も剥離速度５０ｍｍ／分で行なった。

実施例１ イソブチレン−無水マレイン酸共重合体５５重量部（以
下、部と略す）、苛性ソーダ１．０部、水６５部を混合
後、６５℃で加熱溶解する。この溶液に消石灰３０部、
水４５部を順次添加し、撹拌したあとこの溶液に表−１
に示した合成ゴムラテックス［ＡＩを固形分で４５部添
加し、ざらに塩化アンセン０．３部を混合して接着剤組
成物を得た。評価結果は表−１に示す。

実施例２〜７．比較例１〜１０ 実施例１のインブチレン−無水マレイン酸共重合体を表
−１に示した配合量にかえ、更に合成ゴムラテックスを
表−１に示したラテックスの種類・量にかえ、その他は
実施例１と同様の方法で接着剤組成物を得た。評価結果
は表−１に示す。

実施例１〜７は本発明の目的とする接着剤組成物が得ら
れる。

比較例について下記に説明する。

比較例１：合成ゴムラテックスの共役ジエン量が本発明
の範囲未満の例であり、接着力 が劣る。

比較例２：合成ゴムラテックスの共役ジエン量が本発明
の範囲を超えた例であり、接着 力が劣る。

比較例３，４：合成ゴムラテックスの酸型量体として、
フマル酸以外の本発明の範囲外 のアクリル酸、イタコン酸を使用した 例であり、接着力、作業性が劣る。

比較例５，６：合成ゴムラテックスのゲル含量が比較例
５では本発明の範囲未満、比較 例６では本発明の範囲を超えた例であ り、比較例５，６とも接着力が劣る。

比較例７，８：合成ゴムラテックスの平均粒子径が比較
例７では本発明の範囲未満の例、比較例８は範囲を超え
た例であり、比 較例７，８とも接着力・作業性が劣る。

比較例９．１０：合成ゴムラテックス［ＩＩ］と共重体
［Ｉ］との配合割合について、比較 例９は合成ゴムラテックス［ＩＩ］が本発明の範囲未満
の例であり、比較例１０は範囲を超えた例でおる。比較
例９゜ １０とも接着力・作業性が劣る。

＊イソブチレンー無水マレイン酸共重合体（株式会社ク
ラレ製　クラレイソバン−０６＞木本水波とは接着力測
定時、剥離面に被着体の水波がついて剥離してくる状態
をいい、値は接着面積に対する水波の面積の比率を（％
）で示したもので、値が大きい程、接着力が優れている
ことを示す。

［発明の効果］ 本発明の無水マレイン酸−α−オレフィン系共重合体と
合成ゴムラテックスを含有する接着剤組成物は合成ゴム
ラテックスとして、フマル酸の特定量が共重合したジエ
ン系ゴムラテックスを用いかつ該ラテックスの平均粒子
径１６００〜３０００Å、ゲル含量が６５〜９５％の特
殊な合成ゴムラテックスを用いることで、従来の木質材
料用接着剤組成物に比べ、一段と優れた接着力と塗工作
業性が得られ、極めて高い工業的に価値のある接着剤組
成物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 I 、無水マレイン酸／α−オレフィン系共重合体II、
   ａ）フマル酸０．５〜５重量％ ｂ）共役ジエン系単量体２５〜５０重量％ ｃ）これらａ）、ｂ）と共重合可能な単量体４５〜７４
   ．５重量％ よりなる組成を有し、平均粒子径が１６００〜３０００
   Å、ゲル含量が６５〜９５％である合成ゴムラテックス を含み、II／ I が重量比（固形分）９０／１０〜１０
   ／９０であることを特徴とする接着剤組成物。