JP4086214B2 - 酢酸ビニルエマルジョン組成物及び木工用接着剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、酢酸ビニルエマルジョン組成物及び木工用接着剤に関し、更に詳しくは、耐水性、取扱性等に優れる一液型の酢酸ビニルエマルジョン組成物、及び、取扱性、耐煮沸接着力等に優れる木工用接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
酢酸ビニル系エマルジョン組成物は、接着剤、塗料、繊維加工、紙加工等の多くの分野で使用されており、特に家具、合板の二次加工、薄単板の接着等の分野で好適に使用され、合板製造用の一次接着剤としてもその有用性が期待されている。従来においては、合板製造用の代表的な接着剤として、尿素・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化型接着剤が使用されていたが、ホルマリン臭など人体への有害性が問題となっていた。これに対し、前記酢酸ビニル系エマルジョン組成物による接着剤は、前記ホルマリン臭などの人体への有害性が少なく、さらに水性であるため取扱性に優れているものの、保護コロイドとして水溶性高分子であるポリビニルアルコールを用いているため、耐水性が十分でなく、前記硬化型接着剤に比べて耐水接着力に劣る欠点があった。この欠点を補うため、これまで塩化アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム等による金属架橋、ポリビニルウレタン系接着剤、エチレンイミン基による常温硬化型接着剤等が開発されてきた。しかし、これらの接着剤はいずれも2成分系であるため、ポットライフの問題があり、取扱性の点で1成分系より劣るという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、一液型でポットライフが長く、取扱性に優れ、かつ得られたフィルムが耐水性、耐煮沸性、耐溶剤性、保存安定性などの応用物性に優れる酢酸ビニルエマルジョン組成物、及び、普通合板の日本農林規格(JAS)に規定する温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)を満足する性能を有し、取扱性、耐煮沸接着力等に優れる木工用接着剤を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、以下の知見を得た。即ち、ある特定の酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンに、オキサゾリン基含有ポリマーを併用してなる酢酸ビニルエマルジョン組成物による皮膜は、前記オキサゾリン基含有ポリマーを含有しない酢酸ビニルエマルジョン組成物による皮膜に比し、その耐煮沸性が飛躍的に向上するという知見である。前記オキサゾリン基含有ポリマーは、側鎖にオキサゾリン基を含有するポリマーであり、このポリマーは、通常カルボキシル基含有ポリマーの架橋剤として使用され、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基とは反応しないものとされているにも関わらず、驚くことにオキサゾリン基含有ポリマーを併用すると、皮膜の耐煮沸性が飛躍的に向上するという知見である。
【0005】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
<1>ケン化度が97mol%以上であり、かつエチレン単位を1〜24モル%含有する重合度100〜8000の変性ポリビニルアルコールを、酢酸ビニル100重量部に対し1〜50重量部含有する酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)と、該酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)の固形分100重量部に対し0.1〜10重量部のオキサゾリン基含有ポリマー(B)とを、含有してなることを特徴とする酢酸ビニルエマルジョン組成物である。
<2>オキサゾリン基含有ポリマー(B)が、側鎖にオキサゾリン基を有する水溶性ポリマーである前記<1>に記載の酢酸ビニルエマルジョン組成物である。
<3>前記<1>または<2>に記載の酢酸ビニルエマルジョン組成物を含有してなることを特徴とする木工用接着剤である。
【0006】
前記<1>に記載の酢酸ビニルエマルジョンは、ケン化度が97mol%以上であり、かつエチレン単位を1〜24モル%含有する変性ポリビニルアルコールを、全単量体に対し1〜50重量部含有する酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)と、該酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)の固形分100重量部に対し0.1〜10重量部のオキサゾリン基含有量が5重量%以上かつ分子量が300〜10000のオキサゾリン基含有ポリマー(B)とを、含有してなるので、この酢酸ビニルエマルジョンから得られたフィルムは、耐水性、耐熱水性、耐煮沸性に優れる。
【0007】
前記<2>に記載の酢酸ビニルエマルジョンにおいては、前記オキサゾリン基含有ポリマー(B)が、側鎖にオキサゾリン基を有する水溶性ポリマーであるので、該酢酸ビニルエマルジョンにおける混和安定性が良好であり、反応効率が高い。
【0008】
前記<3>に記載の木工用接着剤は、前記<1>または<2>のいずれかに記載の酢酸ビニルエマルジョン組成物を含有してなるため、煮沸繰り返し接着力が高い。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の酢酸ビニルエマルジョンは、酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)と、オキサゾリン基含有ポリマー(B)とを少なくとも含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
【0010】
−酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)−
前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)は、少なくとも変性ポリビニルアルコール及び単量体を含有し、更に必要に応じて他の成分を含有する。換言すれば、変性ポリビニルアルコールの存在下、単量体及び必要に応じて他の成分を乳化重合して得られる。
【0011】
<変性ポリビニルアルコール>
前記変性ポリビニルアルコールは、エチレン単位を1〜24モル%含有してなり、また、そのケン化度としては、97mol%以上であり、97〜99mol%が好ましい。前記ケン化度が、97mol%未満であると耐水性、耐熱水性が不十分となる。通常の乳化重合で用いられる変性ポリビニルアルコールは、ケン化度が80〜95mol%程度であり、この程度のケン化度では、上述の通り耐水性、耐熱水性が不十分となるため、本発明においては使用することができない。
【0012】
前記変性ポリビニルアルコールは、例えば、ビニルエステル系単量体とエチレンとの共重合体をケン化することにより得られる。前記ビニルエステル系単量体としては、例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニルなどが挙げられる。これらの中でも、酢酸ビニルが好ましい。
【0013】
前記変性ポリビニルアルコールは、エチレンのみによる変性が最も好ましいが、その水溶性、水分散性の点などから、エチレンのみならずエチレン以外のコモノマーにより変性されていてもよく、その場合、該コモノマーの含有量としては、2.0モル%未満が好ましく、1.0モル%未満がより好ましく、0.5モル%未満が特に好ましい。
【0014】
前記エチレン以外のコモノマーとしては、例えばエチレン性不飽和単量体が挙げられ、これらとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びそのナトリウム塩、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【0015】
前記変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜8000であり、好ましくは300〜2000である。前記重合度が、100未満であると、耐温水性、耐煮沸性が不十分となり、接着力不足となることがあり、8000を超えると、水溶液の粘度が高くなり、生産性に問題が生ずることがある。
【0016】
前記変性ポリビニルアルコールの使用量としては、前記全単量体100重量部に対し、1〜50重量部であり、5〜20重量部が好ましい。前記変性ポリビニルアルコールの使用量が、1重量部未満であるとエマルジョンの安定性が不十分となり、50重量部を超えると得られるフィルムの耐水性が著しく低下する点でいずれも好ましくない。
【0017】
本発明においては、前記変性ポリビニルアルコールとして、適宜合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。前者の例としては、酢酸ビニルなどの前記ビニルエステル系単量体と、エチレンとを、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸などのチオール化合物の存在下で共重合し、それをケン化することによって得られる末端変性ポリビニルアルコールなどが挙げられる。後者の市販品としては、例えば、クラレ社製のRSポリマーなどが好適に挙げられる。
【0018】
前記変性ポリビニルアルコールは、前記単量体の乳化重合時に保護コロイドとして用いることにより、あるいは
前記単量体の乳化重合後に添加物として加えることにより、前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)中に含有させることができる。ただし、前記変性ポリビニルアルコールを前記単量体の乳化重合後に加えると、前記単量体の乳化重合時に使用した乳化剤や保護コロイドが物性に悪影響を及ぼす可能性があるので、前記単量体の乳化重合時に保護コロイドとして加えるのが好ましい。
【0019】
<単量体>
前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)は、前記変性ポリビニルアルコールの存在下で、前記単量体が乳化重合されて得られる。本発明においては、前記単量体として、酢酸ビニルのみを単独で用いる。
【0020】
<他の成分>
前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)は、前記他の成分として、例えば、重合開始剤、重合開始剤と共に用いられる還元剤、乳化剤、連鎖移動剤、増粘剤、防腐剤、可塑剤、造膜助剤などを必要に応じて、本発明の目的を害しない範囲内で含有することができる。
【0021】
前記重合開始剤としては、特に制限はなく公知のものを使用することができ、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、イソプロピルベンゼンパーオキサイド等が挙げられる。
【0022】
前記還元剤としては、特に制限はなく公知のものを使用することができ、例えば、重亜硫酸ナトリウム、酒石酸、L−アスコルビン酸、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、硫酸第一鉄などが挙げられる。
【0023】
前記乳化剤としては、公知の乳化重合に用いられるアニオン性、ノニオン性、カチオン性、両性の界面活性剤、保護コロイドとしての前記エチレン変性PVAを除くPVA系誘導体、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、澱粉誘導体、ポリ(メチル)アクリル酸(塩)などが挙げられる。
【0024】
<乳化重合>
前記乳化重合の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、前記変性ポリビニルアルコール、前記重合開始剤、水等の存在下で、前記単量体を、一時又は連続的に添加して、加熱、撹拌するような通常の乳化重合法に従って行ってもよいし、前記単量体を予め前記変性ポリビニルアルコールの水溶液と混合乳化したものを連続的に添加する方法に従って行ってもよい。
【0025】
−オキサゾリン基含有ポリマー(B)−
本発明におけるオキサゾリン基含有ポリマー(B)は、オキサゾリン基含有量が5重量%以上かつ分子量が300〜10000であるオキサゾリン基を含有するポリマーであり、側鎖にオキサゾリン基を有するポリマーであるのが好ましい。前記オキサゾリン基含有ポリマー(B)としては、公知の合成法により適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記合成法としては、例えば、特開平5−295275号公報に記載された方法などが挙げられる。また、前記市販品としては、例えば、(株)日本触媒製のエポクロス(登録商標)WS−500等が好適に挙げられる。
【0026】
前記オキサゾリン基含有ポリマー(B)は、水性エマルジョンである前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)に含有させることを考慮すると、水溶性、水希釈性、水分散性などであることが好ましく、前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)との混和安定性が良好であり、反応効率が高いことにより、水溶性であることがより好ましい。
【0027】
前記オキサゾリン基含有ポリマー(B)の酢酸ビニルエマルジョンにおける含有量としては、前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)の固形分100重量部に対し、0.1〜10重量部であり、0.2〜5.0重量部が好ましい。前記含有量が、0.1重量部未満であると、耐熱水性が十分に向上せず、10重量部を超えると、耐温水性が不十分となる。これは、オキサゾリン基の反応が80〜100℃以上と高いために、温水域では水溶性ポリマーとして含有されるためである。
【0028】
前記オキサゾリン基含有ポリマーとしては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよいが、本発明においてはブロック共重合体であることが好ましい。
【0029】
前記オキサゾリン基含有ポリマーの分子量は、300〜10000であり、得られる皮膜の耐水性、耐溶剤性、強度等の諸物性を考慮すると、400〜4000が好ましい。前記分子量が前記数値範囲外であると、十分な分散安定性が得られなかったり、耐水性、耐水性、耐溶剤性、強度等が十分でない皮膜しか得られないことがある。
【0030】
本発明において、前記オキサゾリン基としては、例えば、2−オキサゾリン基が挙げられる。前記2−オキサゾリン基は、下記一般式(I)で表される1価の有機基である。
一般式(I)
【0031】
【化1】
【0032】
前記一般式(I)中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、フェニル基又は置換フェニル基を表し、これらは互いに同一であてもよいし、異なっていてもよい。
【0033】
前記オキサゾリン基含有ポリマーは、例えば、付加重合性オキサゾリンと、必要に応じて少なくとも1種の他の単量体とを含む組成物を、従来公知の重合法によって水性媒体中で溶液重合を行うことにより、あるいは、親油性オキサゾリン化合物と親水性オキサゾリン化合物とを溶媒中で開環共重合することにより得られる。前記付加重合性オキサゾリンは、下記一般式(II)で表される。
【0034】
【化2】
【0035】
前記一般式(II)中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、フェニル基又は置換フェニル基を表し、これらは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。R5 は、付加重合性不飽和結合を有する非環状有機基を表す。
【0036】
前記付加重合性オキサゾリンの具体例としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが、工業的にも入手し易く好ましい。
【0037】
前記オキサゾリン基含有ポリマーにおける該付加重合性オキサゾリンの使用量としては、前記組成物中において、5重量%以上である。前記使用量が、5重量%未満であると、耐久性、耐水性等が損なわれる傾向にある。
【0038】
前記他の単量体としては、前記オキサゾリン基とは反応せず、前記付加重合性オキサゾリンと共重合可能であれば特に制限はなく、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−アミノエチル及びその塩等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等の含ハロゲンα,β−不飽和単量体類;スチレン、α−メチルスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム等のα,β−不飽和芳香族単量体類が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0039】
前記水性媒体としては、水と混合可能なものであれば特に制限はないが、例えば、水、又は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ターシャリーブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン等と水との混合溶液等が挙げられる。
【0040】
前記オキサゾリン基含有ポリマーに、水溶性を付与するためには、前記組成物中における親水性単量体の割合が50重量%以上であるのが好ましく、70重量%以上であるのがより好ましい。
【0041】
前記親水性単量体とは、前記付加重合性オキサゾリン、並びに、前記他の単量体の中の、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸2−アミノエチル及びその塩、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、スチレンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
【0042】
前記親油性オキサゾリン化合物は、下記一般式(III) で表される。一般式(III)
【0043】
【化3】
【0044】
前記一般式(III) 中、R1 は、シクロヘキシル基、2−シクロヘキセニル基又は3−シクロヘキセニル基を表す。
【0045】
前記親油性オキサゾリン化合物は、前記一般式(III) で表されるオキサゾリン化合物、即ち、2−シクロヘキシル−2−オキサゾリン、2−(2′−シクロヘキセニル)−2−オキサゾリン及び2−(3′−シクロヘキセニル)−2−オキサゾリンから選択される。本発明において、これらを親油性オキサゾリン化合物とする理由としては、これらは2−フェニル−2−オキサゾリンなどの他の親油性オキサゾリン化合物と比べて開環重合時に水分の影響を受けにくく、結晶性が高く硬度のあるポリマーを得ることができるからである。
【0046】
前記親水性オキサゾリン化合物は、その単独重合体が水溶性のものであり、前記親油性オキサゾリン化合物とは異なる種類のオキサゾリン化合物である。前記親水性オキサゾリン化合物の具体例としては、2−オキサゾリン、2−メチル−2−オキサゾリン、2−エチル−2−オキサゾリン、2−イソプロピル−2−オキサゾリン、2−n−プロピル−2−オキサゾリンなどが挙げられる。これらの中でも、2−メチル−2−オキサゾリン及び2−エチル−2−オキサゾリンが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0047】
前記開環共重合の手法としては、例えば、原料となる前記親油性オキサゾリン化合物と前記親水性オキサゾリンとを一括混合して重合させる一段共重合法でもよいし、これらを別々に逐次重合系内に添加する逐次共重合法でもよい。なお、前記溶媒としては、例えば、アセトニトリル、ニトロベンゼン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ベンゾニトリル等が挙げられる。
【0048】
前記オキサゾリン基含有ポリマーを得る際、重合開始剤を用いることができ、該重合開始剤としては、例えば、硫酸エステル、スルホン酸エステル、ハロゲン化アルキル、ルイス酸、プロトン酸等が挙げられ、より具体的には、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸プロピル、p−トルエンスルホン酸ブチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化ブチル、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、臭化ブチル、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチル、三フッ化ホウ素、四塩化チタン、五フッ化アンチモン、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。これらの中でも、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸、ヨウ化メチルが好ましく、p−トルエンスルホン酸メチルが特に好ましい。前記重合開始剤の使用量を適宜変化させることにより、前記オキサゾリン基含有ポリマーの分子量を適宜調節することができる。
【0049】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限なく、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択したものを使用することができるが、本発明の酢酸ビニルエマルジョンにおいては、前記その他の成分として多価の金属塩を含有すると、その耐温水性を飛躍的に向上させることができる点で好ましい。
【0050】
<多価の金属塩>
前記多価の金属塩としては、例えば、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛、水酸化亜鉛などの亜鉛化合物、ジラウリル酸n−ブチル錫等の錫化合物、炭酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム等のジルコニウム化合物などが挙げられる。これらの中でも、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛が好ましい。前記多価の金属塩の使用量としては、前記酢酸ビニルエマルジョンの不揮発分に対し、0.1〜0.5重量%程度である。
【0051】
<他のエマルジョン>
本発明の酢酸ビニルエマルジョンは、前記その他の成分として、公知の他のエマルジョンやラテックス、例えば、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、(メタ)アクリル酸エステル系重合体エマルジョン、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリウレタンエマルジョン等を本発明の目的を害しない範囲内において含有していてもよい。
【0052】
本発明の木工用接着剤は、前記本発明の酢酸ビニルエマルジョン組成物を少なくとも含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
【0053】
前記その他の成分としては、例えば、水溶性高分子化合物、熱硬化性樹脂、クレー、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、木粉等の充填剤、小麦粉等の増量剤、ホウ酸、硫酸アルミニウム等の反応促進剤、酸化チタン等の顔料、防腐剤、防錆剤などが挙げられる。
【0054】
前記水溶性高分子化合物としては、例えば、各種ポリビニルアルコール、でんぷん,変性でんぷん,酸化でんぷん,アルギン酸ソーダ,カルボキシメチルセルロース,メチルセルロース,ヒドロキシメチルセルロース,無水マレイン酸−イソブテン共重合体,無水マレイン酸−スチレン共重合体,無水マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体などが挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、尿素−ホルマリン樹脂,尿素−メラミン−ホルマリン樹脂,フェノール−ホルマリン樹脂などが挙げられる。
【0055】
本発明の木工用接着剤は、各種材料、構造物等の接着に使用することができるが、中でも木材の接着に好適に使用することができる。本発明の木工用接着剤の塗布量としては、各種の状況に応じて適宜選定すればよく、塗布方法としては、ハケによる塗工,ロールによる塗工などが挙げられる。本発明の木工用接着剤を塗布した後の乾燥の温度は、室温〜200℃程度での加熱乾燥でもよいが、本発明の木工用接着剤は、室温乾燥する場合であっても十分な接着力が発現する。また、その時間としては、30分間〜5時間程度が好ましい。また、本発明の木工用接着剤の乾燥は、圧締した状態で行うのが好ましく、圧締時の圧力としては、5〜20kg/cm2 程度であり、硬い木材を接着する場合には圧締の圧力は高い方が好ましく、柔い木材を接着する場合には木材が破壊しない程度の高い圧力が好ましい。本発明の木工用接着剤は、放置安定性が優れている上、初期接着性及び煮沸水中での耐水接着性の両方の接着性に優れている。
【0056】
本発明の木工用接着剤を適用することができる木質製品としては、特に制限はなく、例えば集成材、家具などが挙げられる。前記木質製品における木材の種類としては、特に制限はないが、例えば、カバ、ツガ、杉、ラワン、ケヤキ、ペルポック、ゴム、オークなどが挙げられる。
【0057】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
−酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1−温度計、攪拌機、還流冷却機及び滴下ロートを備えた内容積500mlの四ツ口フラスコの中で下記組成の溶液を調製した。
エチレン変性ポリビニルアルコール(クラレ(株)製、RS117、
ケン化度97〜99モル%)の15%水溶液・・・・・100重量部
脱イオン水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 45重量部
【0058】
別の容器に酢酸ビニルモノマー100重量部を用意し、該酢酸ビニルモノマーの10重量%を前記四ツ口フラスコ中に加え、攪拌しながら加熱し、重合開始剤としての過酸化水素を加えて重合を開始した。続いて残りの酢酸ビニルモノマーを70℃で4時間にわたって滴下して適宜、重合開始剤を加えて重合を進行させ、酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンを製造した。
【0059】
−酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例2−
前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1において、エチレン変性ポリビニルアルコールの15%水溶液100重量部を、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株) 製、ゴーセノールNH−18、ケン化度98〜99mol%)の15%水溶液77重量部、及び、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株) 製、ゴーセノールGH−17、ケン化度86.5〜89mol%)の15%水溶液30重量部に変更し、脱イオン水を45重量部から38重量部に変更した以外は、前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1と同様にして、酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンを製造した。
【0060】
−酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例3−
前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1において、エチレン変性ポリビニルアルコールの15%水溶液100重量部を、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株) 製、ゴーセノールAH−17、ケン化度97〜98.5mol%)の15%水溶液77重量部、及び、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株) 製、ゴーセノールGH−17、ケン化度86.5〜89mol%)の15%水溶液30重量部に変更し、脱イオン水を45重量部から38重量部に変更した以外は、前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1と同様にして、酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンを製造した。
【0061】
(実施例1)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部に、オキサゾリン基含有ポリマー((株)日本触媒製、エポクロスWS500、オキサゾリン基を側鎖に有する水溶性ポリマー、ポリマー含有量約40%)を1.25重量部配合して、酢酸ビニルエマルジョン組成物を調製した。
【0062】
(実施例2)実施例1で得られた酢酸ビニルエマルジョン組成物に、更にギ酸亜鉛0.1重量部を配合して、酢酸ビニルエマルジョン組成物を調製した。
【0063】
(比較例1)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例2で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部に、オキサゾリン基含有ポリマー((株)日本触媒製、エポクロスWS500、オキサゾリン基を側鎖に有する水溶性ポリマー、ポリマー含有量約40%)を1.25重量部配合して、エマルジョン組成物を調製した。
【0064】
(比較例2)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例3で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部に、オキサゾリン基含有ポリマー((株)日本触媒製、エポクロスWS500、オキサゾリン基を側鎖に有する水溶性ポリマー、ポリマー含有量約40%)を1.25重量部配合して、エマルジョン組成物を調製した。
【0065】
(比較例3)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例1で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部をそのままエマルジョン組成物とした。
【0066】
(比較例4)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例2で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部をそのままエマルジョン組成物とした。
【0067】
(比較例5)前記酢酸ビニル樹脂水性エマルジョンの製造例3で得られた酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン100重量部をそのままエマルジョン組成物とした。
【0068】
<評価>以上の実施例及び比較例において調製した各エマルジョン組成物を木工用接着剤とし、以下の評価を行った。
【0069】
−接着強度試験−
普通合板の日本農林規格(JAS)に規定する温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)に従って接着強度試験を行った。試験条件は、以下の通りである。
試験材料:25×80×3mmの赤味のラワン塗工量:約100g/cm2(片面)オープンタイム:0分閉鎖体積時間:10分圧締:10kg/cm2 ×2時間養生:4日間×25℃引張り速度:1mm/分
【0070】
前記接着強度試験の結果を下記の基準にて評価した。
JAS1類 7kg/cm2 以上・・・合格 7kg/cm2 未満・・・不合格 JAS2類 7kg/cm2 以上・・・合格 7kg/cm2 未満・・・不合格なお、各実施例及び比較例のエマルジョン組成物の組成及び接着強度試験の評価結果を表1に示した。
【0071】
【表1】
【0072】
表1の結果より、本発明の酢酸ビニルエマルジョン組成物による実施例1の木工用接着剤は、普通合板の日本農林規格(JAS)に規定する温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)に優れていることが明らかである。多価の金属塩であるギ酸亜鉛を更に含有する実施例2の木工用接着剤の場合には、実施例1の木工用接着剤に比べて温水浸漬試験(JAS2類)がより向上していることが明らかである。一方、エチレン単位を含有しないポリビニルアルコールを用いた比較例2及び3の木工用接着剤では、温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)はいずれも不十分であった。また、オキサゾリン基含有ポリマーを含有しない実施例3〜5の木工用接着剤の場合も同様に、温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)はいずれも不十分であった。
【0073】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における問題を解決し、一液型でポットライフが長く、取扱性に優れ、かつ得られたフィルムが耐水性、耐煮沸性、耐溶剤性、保存安定性などの応用物性に優れる酢酸ビニルエマルジョン組成物、及び、普通合板の日本農林規格(JAS)に規定する温水浸漬試験(JAS2類)及び煮沸繰り返し試験の要求接着強度試験(JAS1類)を満足する性能を有し、取扱性、耐煮沸接着力等に優れる木工用接着剤を提供することができる。
Claims (3)
- ケン化度が97mol%以上であり、かつエチレン単位を1〜24モル%含有する重合度100〜8000の変性ポリビニルアルコールを、酢酸ビニル100重量部に対し1〜50重量部含有する酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)と、該酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(A)の固形分100重量部に対し0.1〜10重量部の、オキサゾリン基含有量が5重量%以上かつ分子量が300〜10000のオキサゾリン基含有ポリマー(B)とを、含有してなることを特徴とする酢酸ビニルエマルジョン組成物。
- オキサゾリン基含有ポリマー(B)が、側鎖にオキサゾリン基を有する水溶性ポリマーである請求項1に記載の酢酸ビニルエマルジョン組成物。
- 請求項1または2に記載の酢酸ビニルエマルジョン組成物を含有してなることを特徴とする木工用接着剤。
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