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JP5511145B2 - Adhesive composition for wood - Google Patents

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JP5511145B2 JP2008047810A JP2008047810A JP5511145B2 JP 5511145 B2 JP5511145 B2 JP 5511145B2 JP 2008047810 A JP2008047810 A JP 2008047810A JP 2008047810 A JP2008047810 A JP 2008047810A JP 5511145 B2 JP5511145 B2 JP 5511145B2
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Description

本発明は、高い接着強度、優れた作業性、耐久性、耐水性、耐温水性および耐熱水性を有する木材用接着剤組成物に関する。   The present invention relates to an adhesive composition for wood having high adhesive strength, excellent workability, durability, water resistance, warm water resistance and hot water resistance.

従来、合板の接着剤として、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、レゾルシノール−フェノール共重合樹脂などの熱硬化型接着剤が主として用いられている。しかし、ホルムアルデヒドの室内汚染による健康障害、すなわちシックハウス症候群の問題により、これらの熱硬化型接着剤では低ホルムアルデヒド放散型のものが開発されてはいるものの、ホルムアルデヒド放散量をゼロにすることは事実上不可能である。   Conventionally, thermosetting adhesives such as melamine-formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin, phenol resin, resorcinol resin, resorcinol-phenol copolymer resin have been mainly used as adhesives for plywood. However, due to health problems caused by indoor contamination of formaldehyde, that is, sick house syndrome, these thermosetting adhesives have been developed with low formaldehyde emission, but it is virtually impossible to reduce formaldehyde emission to zero. Impossible.

そこで、ホルムアルデヒドを含有しない接着剤として、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤やエチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤が一部使用されているが、これらの接着剤では耐水性、耐熱水性が極めて不充分であり、例えば構造用接着剤のように高度な接着性が要求される用途では実用に耐えない。   Therefore, vinyl acetate resin emulsion adhesives and ethylene-vinyl acetate resin emulsion adhesives are partly used as adhesives that do not contain formaldehyde, but these adhesives have extremely insufficient water resistance and hot water resistance. For example, it cannot be put into practical use in applications that require a high degree of adhesiveness, such as structural adhesives.

そのため、ホルムアルデヒドを含有しない耐水性接着剤として、水性エマルジョン系接着剤や水性高分子とイソシアネート系化合物とを配合した水性高分子−イソシアネート系接着剤が広く使用されるようになってきた。水性エマルジョン系接着剤としては、優れた耐温水性および耐熱水性を有するためにスチレンブタジエンゴムラッテクス(SBR)が多く使用されている。   Therefore, as a water-resistant adhesive not containing formaldehyde, an aqueous emulsion adhesive or an aqueous polymer-isocyanate adhesive obtained by blending an aqueous polymer and an isocyanate compound has been widely used. As the water-based emulsion adhesive, styrene butadiene rubber latex (SBR) is often used in order to have excellent hot water resistance and hot water resistance.

また、水性高分子−イソシアネート系接着剤としては、1級水酸基含有エチレン性不飽和単量体を含む不飽和単量体組成物を重合して得られる水性エマルジョンと多価イソシアネート化合物とを含む接着剤(例えば、特許文献1を参照)、ヒドロキシル基含有ビニル系単量体を含む不飽和単量体組成物を重合して得られる水性エマルジョンとイソシアネート化合物とを含む接着剤(例えば、特許文献2を参照)、ヒドロキシル基含有単量体およびエチレン性不飽和単量体を含む不飽和単量体組成物を重合して得られる水性樹脂エマルジョンとイソシアネート化合物とを含む接着剤(例えば、特許文献3を参照)などが使用されている。
しかし、これらの従来技術では、接着強度、作業性、耐久性、耐水性、耐温水性および耐熱水性を充分に満足できるものは未だ開発されていないのが現状である。
Further, as an aqueous polymer-isocyanate adhesive, an adhesive comprising an aqueous emulsion obtained by polymerizing an unsaturated monomer composition containing a primary hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and a polyvalent isocyanate compound. An adhesive (for example, Patent Document 2), an aqueous emulsion obtained by polymerizing an unsaturated monomer composition containing a hydroxyl group-containing vinyl monomer and an isocyanate compound (for example, Patent Document 2) An adhesive containing an aqueous resin emulsion obtained by polymerizing an unsaturated monomer composition containing a hydroxyl group-containing monomer and an ethylenically unsaturated monomer and an isocyanate compound (for example, Patent Document 3) Are used).
However, these conventional techniques have not yet been developed that sufficiently satisfy adhesive strength, workability, durability, water resistance, hot water resistance and hot water resistance.

特開平05−279648号公報JP 05-279648 A 特開2002−155252号公報JP 2002-155252 A 特開2006−273889号公報JP 2006-238889 A

従って、本発明の目的は、ホルムアルデヒドを放散せず、優れた接着強度、作業性、耐久性、耐水性、耐温水性および耐熱水性を有する木材用接着剤組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an adhesive composition for wood that does not disperse formaldehyde and has excellent adhesive strength, workability, durability, water resistance, hot water resistance and hot water resistance.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のアクリル樹脂エマルジョンとポリビニルアルコールと無機顔料とイソシアネート基含有化合物とを配合した接着剤組成物が上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that an adhesive composition containing a specific acrylic resin emulsion, polyvinyl alcohol, an inorganic pigment, and an isocyanate group-containing compound can solve the above problems, and the present invention. Was completed.

すなわち、本発明は、(A)アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体を1質量%〜15質量%含むラジカル重合性不飽和単量体組成物100質量部を、ポリビニルアルコール1質量部〜20質量部及び両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤の存在下で、乳化共重合して得られるアクリル樹脂エマルジョンと、(B)固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して15〜80質量部のポリビニルアルコールと(ただし、(A)アクリル樹脂エマルジョンの調製に用いたものは(B)のポリビニルアルコールの量に含まれない)、(C)無機顔料と、(D)イソシアネート基含有化合物とを含むことを特徴とする木材用接着剤組成物である。 That is, the present invention relates to (A) 100 parts by mass of a radical polymerizable unsaturated monomer composition containing 1% by mass to 15% by mass of an acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer, and 1 part by mass of polyvinyl alcohol. ~ 20 parts by mass and an acrylic resin emulsion obtained by emulsion copolymerization in the presence of a water-soluble azo polymerization initiator having carboxyl groups at both ends, and (B) on the basis of solid content, (A) acrylic resin emulsion 100 15 to 80 parts by weight of polyvinyl alcohol with respect to parts by weight (however, (A) the one used for the preparation of the acrylic resin emulsion is not included in the amount of polyvinyl alcohol in (B)) , (C) an inorganic pigment, (D) It is an adhesive composition for wood characterized by including an isocyanate group containing compound.

木材用接着剤組成物には、固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、(C)無機顔料が50質量部〜350質量部配合されていることが好ましい。
また、木材用接着剤組成物には、固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョンと(B)ポリビニルアルコールとの合計100質量部に対して、(D)イソシアネート基含有化合物が20質量部〜150質量部配合されていることが好ましい。
In the wood adhesive composition, it is preferable that 50 mass parts to 350 mass parts of ( C) inorganic pigment is blended with respect to 100 mass parts of (A) acrylic resin emulsion on a solid basis.
Moreover, in the adhesive composition for wood, (D) isocyanate group containing compound is 20 mass parts-with respect to a total of 100 mass parts of (A) acrylic resin emulsion and (B) polyvinyl alcohol on the solid content basis. 150 parts by mass is preferably blended.

本発明によれば、ホルムアルデヒドを放散せず、優れた接着強度、作業性、耐久性、耐水性、耐温水性および耐熱水性を有する木材用接着剤組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive composition for wood which does not disperse formaldehyde and has the outstanding adhesive strength, workability | operativity, durability, water resistance, warm water resistance, and hot water resistance can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明による木材用接着剤組成物は、(A)アクリル樹脂エマルジョンと、(B)ポリビニルアルコールと、(C)無機顔料と、(D)イソシアネート基含有化合物とを必須成分として配合したことに特徴がある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The wood adhesive composition according to the present invention is characterized in that (A) an acrylic resin emulsion, (B) polyvinyl alcohol, (C) an inorganic pigment, and (D) an isocyanate group-containing compound are blended as essential components. There is.

(A)アクリル樹脂エマルジョン
本発明の木材用接着剤組成物に使用する(A)アクリル樹脂エマルジョンは、ポリビニルアルコール(PVA)を保護コロイドとして用い、アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体を含むラジカル重合性不飽和単量体組成物を、特定の重合開始剤の存在下で、通常の乳化重合法に従って乳化共重合させることにより得ることができる。
(A) Acrylic resin emulsion (A) Acrylic resin emulsion used in the adhesive composition for wood of the present invention uses polyvinyl alcohol (PVA) as a protective colloid and contains an acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer. The radically polymerizable unsaturated monomer composition to be contained can be obtained by emulsion copolymerization in the presence of a specific polymerization initiator in accordance with a normal emulsion polymerization method.

アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体としては、例えば、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチルアクリレート、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート、2−アセトアセトキシプロピルアクリレート、2−アセトアセトキシプロピルメタクリレート、2−シアノアセトアセトキシエチルメタクリレートなどのアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸アセト酢酸エステル、2−アセトアセトキシエチルクロトネート、2−アセトアセトキシプロピルクロトネートなどのアルキレングリコールのクロトン酸アセト酢酸エステル、N−(アセトアセトキシメチル)アクリルアミド、N−(アセトアセトキシメチル)メタクリルアミド、N−(アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−(アセトアセトキシエチル)メタクリルアミドなどのN−アルキロール(メタ)アクリルアミドのアセト酢酸エステル、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート、1,4−ブチレングリコールモノアクリレート、1,4−ブチレングリコールモノメタクリレート、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ヒドロキシスチレンなどの水酸基を有するエチレン性不飽和単量体のアセトアセチル化物が挙げられる。これらを1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体は、ラジカル重合性不飽和単量体組成物全体に対して1質量%〜15質量%配合する必要があり、2質量%〜12質量%配合することが好ましい。アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体の配合量が1質量%未満であると、木材用接着剤組成物の物性である剥離率が低下し、また、15質量%を超えると、安定なエマルジョンが得られない。
Examples of the acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer include allyl acetoacetate, vinyl acetoacetate, 2-acetoacetoxyethyl acrylate, 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, 2-acetoacetoxypropyl acrylate, 2-acetoacetoxy (Meth) acrylic acid acetoacetate of alkylene glycol such as propyl methacrylate, 2-cyanoacetoacetoxyethyl methacrylate, crotonic acid acetoacetate of alkylene glycol such as 2-acetoacetoxyethyl crotonate, 2-acetoacetoxypropyl crotonate, N- (acetoacetoxymethyl) acrylamide, N- (acetoacetoxymethyl) methacrylamide, N- (acetoacetoxyethyl) acrylamido N-alkylol (meth) acrylamide acetoacetate such as N- (acetoacetoxyethyl) methacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl methacrylate 1,4-butylene glycol monoacrylate, 1,4-butylene glycol monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, acetoacetylated ethylenically unsaturated monomers such as hydroxystyrene It is done. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
The acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer needs to be blended in an amount of 1% by mass to 15% by mass with respect to the entire radical polymerizable unsaturated monomer composition, and is blended by 2% by mass to 12% by mass. It is preferable. When the blending amount of the acetoacetyl group-containing radically polymerizable unsaturated monomer is less than 1% by mass, the peeling rate, which is a physical property of the wood adhesive composition, is lowered, and when it exceeds 15% by mass, it is stable. An emulsion cannot be obtained.

上記したアセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体と共重合可能な他のラジカル重合性不飽和単量体としては、特に限定されるものではないが、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸3−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類やこれと共重合可能な単量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸などのα,β−エチレン性不飽和カルボン酸類が挙げられる。また、アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体と共重合可能な他のラジカル重合性不飽和単量体として、スチレンを使用してもよいが、スチレンは建材用VOC(揮発性有機化合物)規制により、将来的に問題となる可能性があるので使用量を極力少なくすることが好ましい。   Other radical polymerizable unsaturated monomers that can be copolymerized with the above-mentioned acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer are not particularly limited, but include methyl (meth) acrylate, (meta ) Ethyl acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, (meth) acryl T-butyl acid, n-pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Cyclohexyl acid, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid -Methoxypropyl, 3-methoxypropyl (meth) acrylate, 2-methoxybutyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, 4-methoxybutyl (meth) acrylate, hydroxy (meth) acrylate (Meth) acrylic esters such as ethyl, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and monomers copolymerizable therewith, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid Α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids such as Styrene may be used as another radical polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with an acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer, but styrene is a VOC (volatile organic compound) for building materials. ) It may be a problem in the future due to regulations, so it is preferable to reduce the amount used as much as possible.

アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体を含むラジカル重合性不飽和単量体組成物を乳化共重合する際に保護コロイドとして用いるポリビニルアルコールの使用量は、ラジカル重合性不飽和単量体組成物100質量部に対して1質量部〜20質量部が好ましく、4質量部〜15質量部がより好ましい。ポリビニルアルコールの使用量を上記した範囲にすることで、ラジカル重合性不飽和単量体組成物の反応性をより向上させつつ、エマルジョン粘度をより実用的な範囲にすることができる。本発明において保護コロイドとして使用するポリビニルアルコールは、重合反応性及び得られたエマルジョンの安定性がより向上するという理由から、分子鎖末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコールが好ましい。分子鎖末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコールの中でも、けん化度が80モル%〜99.9モル%、重合度が300〜2,500のものが好ましく、けん化度86モル%〜90モル%、重合度が500〜1,500のものがより好ましい。また、乳化共重合する際には、アニオン性、ノニオン性などの乳化剤を併用してもよい。   The amount of polyvinyl alcohol used as a protective colloid in the emulsion copolymerization of a radical polymerizable unsaturated monomer composition containing an acetoacetyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer is determined based on the radical polymerizable unsaturated monomer. 1 mass part-20 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of compositions, and 4 mass parts-15 mass parts are more preferable. By making the usage-amount of polyvinyl alcohol into the above-mentioned range, emulsion viscosity can be made into a more practical range, improving the reactivity of a radically polymerizable unsaturated monomer composition more. The polyvinyl alcohol used as the protective colloid in the present invention is preferably polyvinyl alcohol having a mercapto group at the end of the molecular chain because the polymerization reactivity and the stability of the obtained emulsion are further improved. Among polyvinyl alcohols having a mercapto group at the molecular chain end, those having a saponification degree of 80 mol% to 99.9 mol% and a polymerization degree of 300 to 2,500 are preferable, and the saponification degree is 86 mol% to 90 mol%. A degree of 500 to 1,500 is more preferred. Moreover, when carrying out emulsion copolymerization, you may use together an emulsifier, such as anionic property and nonionic property.

また、得られる共重合体の分子量を調整する目的で、ラウリルメルカプタン、オクチルメルカプタン、2−メルカプトエチルアルコール、2−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸オクチルなどの連鎖移動剤を用いてもよい。また、造膜助剤、可塑剤などの合成樹脂エマルジョンで多用される公知の添加剤も必要に応じて添加することができる。   In addition, for the purpose of adjusting the molecular weight of the obtained copolymer, a chain transfer agent such as lauryl mercaptan, octyl mercaptan, 2-mercaptoethyl alcohol, 2-mercaptopropionic acid, octyl thioglycolate may be used. In addition, known additives frequently used in synthetic resin emulsions such as film-forming aids and plasticizers can be added as necessary.

本発明において乳化共重合時に使用する重合開始剤は、両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤であり、例えば、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス[N-(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレイトなどが挙げられる。これらの中でも、重合反応性がより向上するという理由から、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)が好ましい。水溶性アゾ重合開始剤の使用量は、ラジカル重合性不飽和単量体組成物(使用するラジカル重合性不飽和単量体の合計)100質量部に対して、0.1質量部〜20質量部であることが好ましく、0.3質量部〜15質量部であることがより好ましい。水溶性アゾ重合開始剤の使用量が0.1質量部未満では、重合反応性が著しく低下して安定なエマルジョンが得られず、また、20質量部を超えると、エマルジョン粘度が高くなり過ぎて実用的な範囲から外れる。また、両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤は、アンモニア水で希釈した水溶液として重合系に導入することが好ましい。
また、上記した両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤に代えて、(4,4’−アゾビス(4−シアノヴァレリックアシド)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド、(2,2’−アゾビス(2−アミジンプロパン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミドアゾリン−2−イル)プロパン〕、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミドアゾリン−2−イル)プロパン〕ジハイドロクロライドなどの代表的な水溶性アゾ開始剤、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性無機過酸化物、過硫酸塩、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などの有機過酸化物を使用すると、エマルジョン粒子の凝集により粒子径が大きくかつ粘度が高くなる場合があるため好ましくない。また、これらの重合開始剤を両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤と併用した場合、木材用接着剤組成物の物性が顕著に低下するため好ましくない。
The polymerization initiator used at the time of emulsion copolymerization in the present invention is a water-soluble azo polymerization initiator having carboxyl groups at both ends, such as 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2 ′. -Azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] hydrate and the like. Among these, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) is preferable because the polymerization reactivity is further improved. The amount of the water-soluble azo polymerization initiator used is 0.1 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable unsaturated monomer composition (total of radical polymerizable unsaturated monomers to be used). Parts, preferably 0.3 parts by weight to 15 parts by weight. When the amount of the water-soluble azo polymerization initiator used is less than 0.1 parts by mass, the polymerization reactivity is remarkably lowered and a stable emulsion cannot be obtained. When the amount exceeds 20 parts by mass, the emulsion viscosity becomes too high. Deviate from the practical range. The water-soluble azo polymerization initiator having carboxyl groups at both ends is preferably introduced into the polymerization system as an aqueous solution diluted with aqueous ammonia.
Further, instead of the water-soluble azo polymerization initiator having carboxyl groups at both ends, (4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) Dihydrochloride, (2,2′-azobis (2-amidinepropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidoazolin-2-yl) propane], 2,2′-azobis [2 -(2-Imidazolin-2-yl) propane] typical water-soluble azo initiators such as dihydrochloride, water-soluble inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, persulfates, cumene When organic peroxides such as hydroperoxide and benzoyl peroxide are used, the particle size is large and the viscosity is increased due to aggregation of emulsion particles. In addition, when these polymerization initiators are used in combination with a water-soluble azo polymerization initiator having a carboxyl group at both ends, the physical properties of the wood adhesive composition are remarkably lowered. Absent.

(A)アクリル樹脂エマルジョンを製造する際のラジカル重合性不飽和単量体組成物の添加方法は、特に限定されるものではないが、重合に先立ってラジカル重合性不飽和単量体組成物を一括して重合系に添加しておく方法、ラジカル重合性不飽和単量体組成物の一部を重合系に予め添加しておき、重合過程で残りのラジカル重合性不飽和単量体組成物を連続滴下する方法、全てのラジカル重合性不飽和単量体組成物を重合系に連続滴下する方法、ラジカル重合性不飽和単量体組成物とPVAと水とを予め乳化したものを重合系に連続滴下する方法などが挙げられる。   (A) Although the addition method of the radically polymerizable unsaturated monomer composition at the time of manufacturing an acrylic resin emulsion is not particularly limited, the radically polymerizable unsaturated monomer composition is changed prior to polymerization. A method of adding to a polymerization system all at once, a part of a radically polymerizable unsaturated monomer composition is previously added to the polymerization system, and the remaining radically polymerizable unsaturated monomer composition in the polymerization process A continuous dropping method, a method in which all radical polymerizable unsaturated monomer compositions are continuously dropped into a polymerization system, a polymerization system in which a radical polymerizable unsaturated monomer composition, PVA and water are pre-emulsified. For example, a method of continuously dripping is used.

さらに、(A)アクリル樹脂エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は、−10℃〜50℃の範囲のものが好ましく、0℃〜35℃の範囲のものがより好ましい。アクリル樹脂のガラス転移温度が−10℃より低いと、木材用接着剤組成物の接着強度や耐水性が低下する場合があるため好ましくなく、また、ガラス転移温度が50℃より高いと、木材用接着剤組成物の造膜性が低下したり、接着強度や耐水性が低下したりする場合があるため好ましくない。
(A)アクリル樹脂エマルジョンの不揮発分は、40質量%〜50質量%の範囲であることが好ましい。不揮発分が40質量%より少ないと、水性高分子−イソシアネート系接着剤として使用する時の初期接着性が低下するため好ましくなく、また、不揮発分が50質量%より多いと、エマルジョン粘度が高くなり過ぎるため好ましくない。
(A)アクリル樹脂エマルジョンの粘度は、50mPa・s〜10,000mPa・sの範囲であることが好ましい。粘度が50mPa・sより低いと、水性高分子−イソシアネート系接着剤として使用する時の粘度が調整しにくくなる場合があるため好ましくなく、また、粘度が10,000mPa・sより高いと、水性高分子−イソシアネート系接着剤として使用する時の不揮発分が低下するため好ましくない。なお、ここでの粘度は、TOKIMEC INC.製のBH型粘度計を用いて、10rpm、23℃で測定した値である。
Furthermore, (A) The glass transition temperature of the acrylic resin contained in the acrylic resin emulsion is preferably in the range of −10 ° C. to 50 ° C., more preferably in the range of 0 ° C. to 35 ° C. If the glass transition temperature of the acrylic resin is lower than −10 ° C., it is not preferable because the adhesive strength and water resistance of the wood adhesive composition may be lowered. If the glass transition temperature is higher than 50 ° C., it is not preferable. This is not preferable because the film-forming property of the adhesive composition may decrease, or the adhesive strength and water resistance may decrease.
(A) It is preferable that the non volatile matter of an acrylic resin emulsion is the range of 40 mass%-50 mass%. If the non-volatile content is less than 40% by mass, the initial adhesiveness when used as an aqueous polymer-isocyanate adhesive is lowered, which is not preferable. If the non-volatile content is more than 50% by mass, the emulsion viscosity becomes high. It is not preferable because it is too much.
(A) The viscosity of the acrylic resin emulsion is preferably in the range of 50 mPa · s to 10,000 mPa · s. If the viscosity is lower than 50 mPa · s, the viscosity when used as an aqueous polymer-isocyanate-based adhesive may be difficult to adjust, and if the viscosity is higher than 10,000 mPa · s, Since the non-volatile content at the time of using as a molecule-isocyanate adhesive decreases, it is not preferable. In addition, the viscosity here is TOKIMEC INC. This is a value measured at 10 rpm and 23 ° C. using a manufactured BH viscometer.

(B)ポリビニルアルコール
本発明の木材用接着剤組成物に使用する(B)ポリビニルアルコールとしては、通常の完全けん化物および部分けん化物のいずれであってもよく、重合度やけん化度の異なる2種以上のポリビニルアルコールを併用してもよい。また、(B)ポリビニルアルコールとして、メルカプト基変性物、アセトアセチル基変性物などの変性ポリビニルアルコールも使用することができる。
(B) Polyvinyl alcohol (B) Polyvinyl alcohol used in the adhesive composition for wood of the present invention may be any of ordinary full saponified products and partially saponified products, and has different degrees of polymerization and saponification. More than one kind of polyvinyl alcohol may be used in combination. Moreover, modified polyvinyl alcohols such as mercapto group-modified products and acetoacetyl group-modified products can also be used as (B) polyvinyl alcohol.

本発明の木材用接着剤組成物における(B)ポリビニルアルコールの配合量は、固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、10質量部〜100質量部であることが好ましく、15質量部〜80質量部であることがより好ましい。ただし、(B)ポリビニルアルコールの配合量には、(A)アクリル樹脂エマルジョンで保護コロイドとして用いるポリビニルアルコールは含まれない。(B)ポリビニルアルコールの配合量が10質量部未満であると、以下に説明する(D)イソシアネート基含有化合物を配合した後の、最終的に得られる木材用接着剤組成物の粘度が増大して作業性が低下する場合があるため好ましくない。また、(B)ポリビニルアルコールの配合量が100質量部を超えると、最終的に得られる木材用接着剤組成物の耐水性が低下する場合があるため好ましくない。   The blending amount of (B) polyvinyl alcohol in the wood adhesive composition of the present invention is preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) acrylic resin emulsion on a solid basis. More preferably, it is 15 to 80 parts by mass. However, the blending amount of (B) polyvinyl alcohol does not include polyvinyl alcohol used as a protective colloid in (A) acrylic resin emulsion. (B) When the compounding quantity of polyvinyl alcohol is less than 10 mass parts, the viscosity of the adhesive composition for wood finally obtained after mix | blending the (D) isocyanate group containing compound demonstrated below increases. This is not preferable because workability may be reduced. Moreover, when the compounding quantity of (B) polyvinyl alcohol exceeds 100 mass parts, since the water resistance of the wood adhesive composition finally obtained may fall, it is unpreferable.

(C)無機顔料
本発明の木材用接着剤組成物に使用する(C)無機顔料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、酸化チタンを挙げることができる。これらを1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、小麦粉、澱粉、木粉などの有機顔料を併用してもよい。
(C) Inorganic pigment Examples of the (C) inorganic pigment used in the wood adhesive composition of the present invention include calcium carbonate, barium sulfate, clay, talc, and titanium oxide. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, you may use together organic pigments, such as wheat flour, starch, and wood flour, in the range which does not impair the effect of this invention.

本発明の木材用接着剤組成物における(C)無機顔料の配合量は、固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、50質量部〜350質量部であることが好ましく、100質量部〜300質量部であることがより好ましい。(C)無機顔料の配合量が50質量部未満であると、木材用接着剤組成物の凝集力が不足して充分な接着強度が得られない場合があるため好ましくない。また、(C)無機顔料の配合量が350質量部を超えると、木材用接着剤組成物の造膜性が低下したり、接着強度や耐水性が低下したりする場合があるため好ましくない。   The blending amount of (C) inorganic pigment in the wood adhesive composition of the present invention is preferably 50 to 350 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) acrylic resin emulsion on a solid basis. 100 parts by mass to 300 parts by mass is more preferable. When the blending amount of the inorganic pigment (C) is less than 50 parts by mass, the cohesive force of the wood adhesive composition is insufficient and a sufficient adhesive strength may not be obtained, which is not preferable. Moreover, when the compounding quantity of (C) inorganic pigment exceeds 350 mass parts, since the film forming property of the adhesive composition for wood may fall, or adhesive strength and water resistance may fall, it is unpreferable.

(D)イソシアネート基含有化合物
本発明の木材用接着剤組成物に使用する(D)イソシアネート基含有化合物としては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を含有しているものであれば特に制限はなく、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのような脂肪族イソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネート−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチル−ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネートのような芳香族イソシアネート、シクロヘキサン−2,4−ジイソシアネート、シクロヘキサン−2,3−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートのような脂環族イソシアネートなどが挙げられる。これらを1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、(D)イソシアネート基含有化合物として、過剰のジイソシアネートまたは多官能ポリイソシアネートとヒドロキシル末端ポリエステルまたはヒドロキシル末端ポリエーテルとの反応により生成されたイソシアネート末端プレポリマー、ならびに過剰のジイソシアネートもしくは多官能ポリイソシアネートとエチレングリコール、トリメチロールプロパンもしくは1,3−ブタンジオールのような単量体ポリオール、またはその混合物との反応により得られる生成物も使用することができる。
(D) Isocyanate group-containing compound The (D) isocyanate group-containing compound used in the adhesive composition for wood of the present invention is particularly limited as long as it contains two or more isocyanate groups in one molecule. For example, aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, Aromatic isocyanates such as diphenylene-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diisocyanate-3,3′-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, diphenylether diisocyanate, cyclohexa 2,4-diisocyanate, cyclohexane-2,3-diisocyanate, alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. (D) as isocyanate group-containing compound, an isocyanate-terminated prepolymer produced by reaction of an excess diisocyanate or polyfunctional polyisocyanate with a hydroxyl-terminated polyester or hydroxyl-terminated polyether, and an excess of diisocyanate or polyfunctional polyisocyanate; Products obtained by reaction with monomeric polyols such as ethylene glycol, trimethylolpropane or 1,3-butanediol, or mixtures thereof can also be used.

本発明の木材用接着剤組成物に使用する(D)イソシアネート基含有化合物の配合量は、木材用接着剤組成物の用途に応じて適宜決定すればよいが、固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョンと(B)ポリビニルアルコールとの合計100質量部に対して、20質量部〜150質量部であることが好ましく、50質量部〜120質量部であることがより好ましい。(D)イソシアネート基含有化合物の配合量が20質量部未満であると、充分な接着強度が得られない場合があるため好ましくない。また、(D)イソシアネート基含有化合物の配合量が150質量部を超えると、配合後の可使時間が短くなる場合がある上に、木材用接着剤組成物の粘度が増大して作業性が低下する場合があるため好ましくない。   The blending amount of the (D) isocyanate group-containing compound used in the wood adhesive composition of the present invention may be appropriately determined according to the use of the wood adhesive composition. The amount is preferably 20 parts by mass to 150 parts by mass, more preferably 50 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the acrylic resin emulsion and (B) polyvinyl alcohol. (D) It is unpreferable that the compounding quantity of an isocyanate group containing compound is less than 20 mass parts since sufficient adhesive strength may not be obtained. In addition, when the blending amount of the (D) isocyanate group-containing compound exceeds 150 parts by mass, the pot life after blending may be shortened, and the viscosity of the wood adhesive composition increases and workability is increased. Since it may decrease, it is not preferable.

本発明の木材用接着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、他の添加剤を添加することができる。このような添加剤としては、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、カゼイン、デンプン、ポリアクリルアミドなどの水溶性高分子、フタル酸ジブチルなどのフタル酸誘導体、フェニルグリコールなどのグリコール酸誘導体、アジピン酸誘導体、スルホン酸誘導体、脂肪酸誘導体、スルホン酸誘導体、フマル酸誘導体、パラフィン誘導体、ポリエステル誘導体などの可塑剤、粘着付与剤、充填材、顔料、染料、消泡剤、防腐剤、防錆剤、有機溶剤などが挙げられる。   Other additives can be added to the wood adhesive composition of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such additives include cellulose derivatives such as hydroxycellulose and carboxymethylcellulose, water-soluble polymers such as casein, starch and polyacrylamide, phthalic acid derivatives such as dibutyl phthalate, glycolic acid derivatives such as phenyl glycol, and adipic acid. Derivatives, sulfonic acid derivatives, fatty acid derivatives, sulfonic acid derivatives, fumaric acid derivatives, paraffin derivatives, polyester derivatives and other plasticizers, tackifiers, fillers, pigments, dyes, antifoaming agents, antiseptics, rust inhibitors, organic A solvent etc. are mentioned.

また、本発明の木材用接着剤組成物は、公知の塗布方法および接着方法によって使用することができる。例えば、木材などの接着面に本発明の木材用接着剤組成物を刷毛などで塗布し、木材用接着剤組成物が塗布された面を貼り合わせて圧力を加えて固定する圧締法などを挙げることができる。また、本発明の木材用接着剤組成物は、常温乾燥および加熱乾燥のいずれの方法でも充分な接着強度を得ることができる。   Moreover, the adhesive composition for wood of this invention can be used with the well-known application | coating method and the adhesion | attachment method. For example, a pressing method in which the wood adhesive composition of the present invention is applied to an adhesive surface of wood or the like with a brush, the surfaces coated with the wood adhesive composition are bonded together, and pressure is applied to fix the surface. Can be mentioned. Moreover, the adhesive composition for wood of the present invention can obtain sufficient adhesive strength by any method of room temperature drying and heat drying.

上述したように、本発明の木材用接着剤組成物は、常温乾燥により充分な接着強度が得られること、優れた作業性を有すること、ホルムアルデヒドを放散しないこと(ホルムアルデヒドを配合する必要がないこと)、VOC規制の対象になり得るスチレンを配合する必要がないこと、広葉樹やヤニ分の多い針葉樹も接着可能であることなどから、集成材、合板、化粧合板、繊維ボードなどの様々な木質基材に対する接着剤として有用である。   As described above, the wood adhesive composition of the present invention can obtain sufficient adhesive strength by drying at room temperature, has excellent workability, does not dissipate formaldehyde (no need to add formaldehyde) ), Because there is no need to add styrene that can be subject to VOC regulations, and hardwood and softwood can be glued, so various wood substrates such as laminated timber, plywood, decorative plywood, fiberboard, etc. It is useful as an adhesive for materials.

以下、本発明を実施例および比較例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples.

[木材用接着剤組成物の調製]
<実施例1>
撹拌機、滴下ロート、還流冷却管および温度計を備えた1リットルのセパラブルフラスコに、分子鎖末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール(商品名:PVA−M205、重合度500、けん化度88モル%、株式会社クラレ製)の15%水溶液160質量部および水400質量部を仕込み、窒素気流下、内温を75℃に昇温させた。次に、メタクリル酸メチル6質量部、アクリル酸ブチル6質量部およびアセトアセトキシエチルメタクリレート1質量部を加えた後、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)1.5質量部にアンモニア水0.75質量部を加えたものを水で希釈して全量40質量部とした水溶液を滴下し重合を開始した。水溶液の滴下を開始してから15分後に、メタクリル酸メチル174質量部、アクリル酸ブチル174質量部およびアセトアセトキシエチルメタクリレート35質量部を4時間かけて滴下し、内温80℃〜85℃で乳化共重合を行った。滴下終了後、85℃で1時間保持した後、冷却し、アクリル樹脂エマルジョンを得た。得られたアクリル樹脂エマルジョンは、不揮発分42質量%、粘度125mPa・sであった。また、エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は6℃であった。
[Preparation of wood adhesive composition]
<Example 1>
In a 1 liter separable flask equipped with a stirrer, dropping funnel, reflux condenser and thermometer, polyvinyl alcohol having a mercapto group at the molecular chain end (trade name: PVA-M205, polymerization degree 500, saponification degree 88 mol%) (Manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was charged with 160 parts by mass of 15% aqueous solution and 400 parts by mass of water, and the internal temperature was raised to 75 ° C. in a nitrogen stream. Then, 6 parts by weight of methyl methacrylate, was added to 1 part by weight 6 parts by weight of butyl acrylate and acetoacetoxyethyl methacrylate, 4,4 '- azobis (4-cyanovaleric acid) aqueous ammonia 1.5 parts by The solution added with 0.75 part by mass was diluted with water to make a total amount of 40 parts by mass, and polymerization was started. 15 minutes after starting the dropping of the aqueous solution, 174 parts by mass of methyl methacrylate, 174 parts by mass of butyl acrylate and 35 parts by mass of acetoacetoxyethyl methacrylate were added dropwise over 4 hours, and emulsified at an internal temperature of 80 ° C to 85 ° C. Copolymerization was performed. After completion of dropping, the mixture was kept at 85 ° C. for 1 hour and then cooled to obtain an acrylic resin emulsion. The obtained acrylic resin emulsion had a nonvolatile content of 42% by mass and a viscosity of 125 mPa · s. The glass transition temperature of the acrylic resin contained in the emulsion was 6 ° C.

固形分基準で、得られたアクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、ポリビニルアルコールが30質量部となるように、ポリビニルアルコール混合物(商品名:PVA224(重合度2,400、けん化度88モル%、株式会社クラレ製)と、商品名:PVA210(重合度1,000、けん化度88モル%、株式会社クラレ製)とを1:1の質量割合で混合したもの)の15%水溶液を配合した。次に、固形分基準で、アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、無機顔料としての炭酸カルシウムを250質量部配合した。さらに、固形分基準で、アクリル樹脂エマルジョンとポリビニルアルコールとの合計100質量部に対して、イソシアネート含有化合物としてのポリメチレンポリフェニルイソシアネート(商品名:ルプラネート(登録商標)M20S、BASF INOACポリウレタン株式会社製)を60質量部配合し、充分に混合して実施例1の木材用接着剤組成物を調製した。   Polyvinyl alcohol mixture (trade name: PVA224 (polymerization degree 2,400, saponification degree 88 mol%, so that polyvinyl alcohol becomes 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the obtained acrylic resin emulsion on a solid basis) 15% aqueous solution of Kuraray Co., Ltd.) and trade name: PVA210 (polymerization degree 1,000, saponification degree 88 mol%, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) mixed at a mass ratio of 1: 1). Next, 250 parts by mass of calcium carbonate as an inorganic pigment was blended with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin emulsion on a solid basis. Furthermore, polymethylene polyphenyl isocyanate (trade name: Lupranate (registered trademark) M20S, manufactured by BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.) as an isocyanate-containing compound with respect to a total of 100 parts by mass of the acrylic resin emulsion and polyvinyl alcohol on a solid basis. ) Was blended and mixed well to prepare the wood adhesive composition of Example 1.

<実施例2>
撹拌機、滴下ロート、還流冷却管および温度計を備えた1リットルのセパラブルフラスコに、分子鎖末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール(重合度500、けん化度88モル%、株式会社クラレ製PVA−M205)の15%水溶液160質量部および水400質量部を仕込み、窒素気流下、内温を75℃に昇温させた。次に、メタクリル酸メチル6質量部、アクリル酸ブチル6質量部、アクリル酸2ヒドロキシエチル0.6質量部およびアセトアセトキシエチルメタクリレート0.3質量部を加えた後、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)1.5質量部にアンモニア水0.75質量部を加えたものを水で希釈して全量40質量部とした水溶液を滴下し重合を開始した。水溶液の滴下を開始してから15分後に、メタクリル酸メチル174質量部、アクリル酸ブチル174質量部、アクリル酸2ヒドロキシエチル17.4質量部およびアセトアセトキシエチルメタクリレート10質量部を4時間かけて滴下し、内温80℃〜85℃で乳化共重合を行った。滴下終了後、85℃で1時間保持した後、冷却し、アクリル樹脂エマルジョンを得た。得られたアクリル樹脂エマルジョンは、不揮発分42質量%、粘度25mPa・sであった。また、エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は5℃であった。
このアクリル樹脂エマルジョンを使用したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の木材用接着剤組成物を調製した。
<Example 2>
In a 1 liter separable flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, a reflux condenser and a thermometer, polyvinyl alcohol having a mercapto group at the molecular chain end (polymerization degree 500, saponification degree 88 mol%, PVA-manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 160 parts by mass of a 15% aqueous solution of M205) and 400 parts by mass of water were charged, and the internal temperature was raised to 75 ° C. in a nitrogen stream. Then, 6 parts by weight of methyl methacrylate, 6 parts by weight of butyl acrylate, was added to 2-hydroxyethyl 0.6 parts by mass of 0.3 mass parts acetoacetoxyethyl methacrylate acrylate, 4,4 '- azobis (4 -Cyanovaleric acid) An aqueous solution obtained by diluting 1.5 parts by mass of 0.75 parts by mass of ammonia water with water to make 40 parts by mass in total was added to initiate polymerization. 15 minutes after the start of dropping of the aqueous solution, 174 parts by weight of methyl methacrylate, 174 parts by weight of butyl acrylate, 17.4 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate and 10 parts by weight of acetoacetoxyethyl methacrylate were dropped over 4 hours. The emulsion was copolymerized at an internal temperature of 80 ° C to 85 ° C. After completion of dropping, the mixture was kept at 85 ° C. for 1 hour and then cooled to obtain an acrylic resin emulsion. The obtained acrylic resin emulsion had a nonvolatile content of 42% by mass and a viscosity of 25 mPa · s. Moreover, the glass transition temperature of the acrylic resin contained in the emulsion was 5 ° C.
A wood adhesive composition of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this acrylic resin emulsion was used.

<比較例1>
アセトアセトキシエチルメタクリレートを使用しないこと以外は実施例1と同様にして、アクリル樹脂エマルジョンを得た。得られたアクリル樹脂エマルジョンは、不揮発分42質量%、粘度100mPa・sであった。また、エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は6℃であった。
このアクリル樹脂エマルジョンを使用したこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の木材用接着剤組成物を調製した。
<Comparative Example 1>
An acrylic resin emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that acetoacetoxyethyl methacrylate was not used. The obtained acrylic resin emulsion had a nonvolatile content of 42% by mass and a viscosity of 100 mPa · s. The glass transition temperature of the acrylic resin contained in the emulsion was 6 ° C.
A wood adhesive composition of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this acrylic resin emulsion was used.

<比較例2>
アセトアセトキシエチルメタクリレートの全使用量を3.6質量部まで減らしたこと以外は実施例1と同様にして、アクリル樹脂エマルジョンを得た。得られたアクリル樹脂エマルジョンは、不揮発分42質量%、粘度100mPa・sであった。また、エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は6℃であった。
このアクリル樹脂エマルジョンを使用したこと以外は実施例1と同様にして、比較例2の木材用接着剤組成物を調製した。
<Comparative example 2>
An acrylic resin emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the total amount of acetoacetoxyethyl methacrylate was reduced to 3.6 parts by mass. The obtained acrylic resin emulsion had a nonvolatile content of 42% by mass and a viscosity of 100 mPa · s. The glass transition temperature of the acrylic resin contained in the emulsion was 6 ° C.
A wood adhesive composition of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this acrylic resin emulsion was used.

<比較例3>
アセトアセトキシエチルメタクリレートの全使用量を64質量部まで増やしたこと以外は実施例1と同様にしたが、得られたアクリル樹脂エマルジョンは、残存モノマーが高く、エマルジョンの粗粒子が多いため、安定なエマルジョンが得られなかった。
<Comparative Example 3>
Except that the total amount of acetoacetoxyethyl methacrylate was increased to 64 parts by mass, the procedure was the same as in Example 1. However, the obtained acrylic resin emulsion had a high residual monomer and a large amount of coarse particles in the emulsion, so that it was stable. An emulsion could not be obtained.

<比較例4>
4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)の代わりに過硫酸カリウムを使用したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル樹脂エマルジョンを得た。得られたアクリル樹脂エマルジョンは、不揮発分42質量%、粘度5,000mPa・sであった。また、エマルジョンに含まれるアクリル樹脂のガラス転移温度は6℃であった。
このアクリル樹脂エマルジョンを使用したこと以外は実施例1と同様にして、比較例4の木材用接着剤組成物を調製した。
<Comparative Example 4>
4,4 '- azobis except for using potassium sulfate instead of (4-cyanovaleric acid) in the same manner as in Example 1, to obtain an acrylic resin emulsion. The obtained acrylic resin emulsion had a nonvolatile content of 42% by mass and a viscosity of 5,000 mPa · s. The glass transition temperature of the acrylic resin contained in the emulsion was 6 ° C.
A wood adhesive composition of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this acrylic resin emulsion was used.

[接着性能の評価]
実施例1〜2および比較例1〜4で得られた木材用接着剤組成物の接着性能を下記項目により評価した。
<圧縮剪断強度>
木材用接着剤組成物を用いて試験片を作製し、圧縮剪断強度を測定した。接着条件、試験方法および測定条件を以下に記す。測定結果を表1に示した。なお、表中の木破率が高いほど、接着強度が高いということができる。
(1)接着条件
基材:カバ柾目板、含水率11%
塗布量:250g/m2(両面塗布)
圧締:常温、1177kPa(12kg/cm2)、24時間
(2)試験方法
JIS K−6806による圧縮剪断試験
(3)測定条件
常態:23℃、65%RH下の標準状態で測定
耐温水:60℃の温水中に3時間浸漬した後、室温の水中に冷めるまで浸漬してから測定
耐熱水性:煮沸水中に4時間浸漬した後、60℃で20時間乾燥し、さらに煮沸水中で4時間浸漬してから、室温の水中に冷めるまで浸漬してから測定
[Evaluation of adhesion performance]
The adhesive performance of the wood adhesive compositions obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 was evaluated by the following items.
<Compressive shear strength>
Test pieces were prepared using the wood adhesive composition, and the compression shear strength was measured. Adhesion conditions, test methods and measurement conditions are described below. The measurement results are shown in Table 1. In addition, it can be said that the higher the wood breaking rate in the table, the higher the adhesive strength.
(1) Adhesion conditions Base material: birch plate, moisture content 11%
Application amount: 250 g / m 2 (double-sided application)
Crushing: normal temperature, 1177 kPa (12 kg / cm 2 ), 24 hours (2) Test method Compressive shear test according to JIS K-6806 (3) Measurement conditions Normal state: Measured in a standard state at 23 ° C. and 65% RH Hot water resistant: Measured after immersing in warm water at 60 ° C for 3 hours and then chilling in room temperature water. Hot water resistance: immersed in boiling water for 4 hours, dried at 60 ° C for 20 hours, and further immersed in boiling water for 4 hours And then immersed in room temperature water until cooled

Figure 0005511145
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<引張り剪断強度>
木材用接着剤組成物を用いて針葉樹単板を接着して合板とし、合板の引張り剪断強度を測定した。接着条件、試験方法および測定条件を以下に記す。測定結果を表2に示した。
(1)接着条件
基材:カラマツ/ラジアータパイン単板(厚さ2/3/2/3/2mm クロス貼り5ply)、含水率8%
塗布量:435.7g/m2(両面塗布)
圧締:常温で1471kPa(15kg/cm2)、20分間の圧締後、110℃で981kPa(10kg/cm2)、5分間の圧締
(2)試験方法
JASの合板引張り剪断試験
(3)測定条件
常態:23℃、65%RH下の標準状態で測定
1類:スチーミング処理試験 室温の水中に2時間以上浸漬した後、120℃で3時間スチーミングを行い、冷めるまで室温の水中に浸漬後、濡れたままの状態で測定
特類:減圧・加圧試験 室温水中に浸漬し、0.085MPa以上の減圧を30分行い、更に0.45MPa〜0.48MPaの加圧を30分行い、濡れたままの状態で測定
<Tensile shear strength>
A softwood veneer was bonded to a plywood using the wood adhesive composition, and the tensile shear strength of the plywood was measured. Adhesion conditions, test methods and measurement conditions are described below. The measurement results are shown in Table 2.
(1) Adhesion conditions Base material: larch / radiata pine veneer (thickness 2/3/2/3 / 2mm cloth pasted 5ply), moisture content 8%
Application amount: 435.7 g / m 2 (double-sided application)
Crushing: 1471 kPa (15 kg / cm 2 ) at room temperature, pressing for 20 minutes, then 981 kPa (10 kg / cm 2 ) at 110 ° C. for 5 minutes (2) Test method JAS plywood tensile shear test (3) Measurement conditions Normal state: Measured in a standard state at 23 ° C. and 65% RH Class 1: Steaming test After being immersed in room temperature water for 2 hours or more, steaming is performed at 120 ° C. for 3 hours, and then cooled to room temperature until cooled. Measured in the wet state after immersion Special feature: Depressurization / Pressurization test Immerse in room temperature water, perform decompression of 0.085 MPa or more for 30 minutes, and further pressurize 0.45 MPa to 0.48 MPa for 30 minutes. Measured while wet

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Figure 0005511145

<剥離試験>
木材用接着剤組成物を用いて試験片を作製し、剥離率を測定した。接着条件、試験方法および測定条件を以下に記す。測定結果を表3に示した。なお、表中の剥離率が低いほど、接着強度が高いということができる。
(1)接着条件
基材:米松、含水率11%
塗布量:240g/m2(両面塗布)
圧締:常温、981kPa(10kg/cm2)、20分
(2)試験方法
JASの集成材剥離試験
(3)測定条件
減圧・加圧試験:試験片を室温水中に浸漬し、0.08MPaの減圧を5分間行い、更に0.48MPa〜0.54MPaの加圧を1時間行う処理を2回繰り返した後、70±3℃の恒温乾燥機中に入れ、含水率が処理前の含水率以下になるまで18時間以上乾燥した後、両木口面の接着層における剥離長さを測定
<Peel test>
Test pieces were prepared using the wood adhesive composition, and the peel rate was measured. Adhesion conditions, test methods and measurement conditions are described below. The measurement results are shown in Table 3. In addition, it can be said that adhesive strength is so high that the peeling rate in a table | surface is low.
(1) Bonding conditions Base material: Yonematsu, water content 11%
Application amount: 240 g / m 2 (double-sided application)
Clamping: normal temperature, 981 kPa (10 kg / cm 2 ), 20 minutes (2) Test method JAS laminated material peeling test (3) Measurement conditions Depressurization / pressurization test: The test piece was immersed in room temperature water, 0.08 MPa The process of reducing the pressure for 5 minutes and further applying the pressure of 0.48 MPa to 0.54 MPa for 1 hour was repeated twice and then placed in a constant temperature dryer at 70 ± 3 ° C., and the moisture content was below the moisture content before the treatment. After drying for 18 hours or more until it becomes, measure the peel length in the adhesive layer on both ends

Figure 0005511145
Figure 0005511145

表1〜3の結果から、本発明の木材用接着剤組成物は、接着強度、作業性、耐久性、耐水性、耐温水性および耐熱水性に優れているということが明らかである。   From the results of Tables 1 to 3, it is clear that the wood adhesive composition of the present invention is excellent in adhesive strength, workability, durability, water resistance, hot water resistance and hot water resistance.

Claims (6)

(A)アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体を1質量%〜15質量%含むラジカル重合性不飽和単量体組成物100質量部を、ポリビニルアルコール1質量部〜20質量部及び両末端にカルボキシル基を有する水溶性アゾ重合開始剤の存在下で、乳化共重合して得られるアクリル樹脂エマルジョンと、
(B)固形分基準で、(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して15〜80質量部のポリビニルアルコールと(ただし、(A)アクリル樹脂エマルジョンの調製に用いたものは(B)のポリビニルアルコールの量に含まれない)、
(C)無機顔料と、
(D)1分子中に2個以上のイソシアネート基を含有しているイソシアネート基含有化合物と
を含むことを特徴とする木材用接着剤組成物。
(A) 100 parts by mass of a radically polymerizable unsaturated monomer composition containing 1% by mass to 15% by mass of an acetoacetyl group-containing radically polymerizable unsaturated monomer, 1 part by mass to 20 parts by mass of polyvinyl alcohol, and both An acrylic resin emulsion obtained by emulsion copolymerization in the presence of a water-soluble azo polymerization initiator having a carboxyl group at the end;
(B) 15-80 parts by weight of polyvinyl alcohol and 100 parts by weight of acrylic resin emulsion (A) based on solid content (however, (A) used for the preparation of acrylic resin emulsion is polyvinyl of (B) Not included in the amount of alcohol)
(C) an inorganic pigment;
(D) An adhesive composition for wood, comprising an isocyanate group-containing compound containing two or more isocyanate groups in one molecule .
前記ラジカル重合性不飽和単量体組成物中に含まれる前記アセトアセチル基含有ラジカル重合性不飽和単量体が、2質量%〜12質量%であることを特徴とする請求項1に記載の木材用接着剤組成物。   The said acetoacetyl group containing radically polymerizable unsaturated monomer contained in the said radically polymerizable unsaturated monomer composition is 2 mass%-12 mass%, It is characterized by the above-mentioned. Wood adhesive composition. 前記ラジカル重合性不飽和単量体組成物が、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルをさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の木材用接着剤組成物。   The wood adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein the radical polymerizable unsaturated monomer composition further comprises hydroxyethyl (meth) acrylate. 固形分基準で、前記(A)アクリル樹脂エマルジョン100質量部に対して、前記(C)無機顔料が50質量部〜350質量部配合されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の木材用接着剤組成物。   4. The composition according to claim 1, wherein 50 parts by weight to 350 parts by weight of the inorganic pigment (C) is blended with respect to 100 parts by weight of the (A) acrylic resin emulsion on a solid basis. The adhesive composition for wood according to one item. 固形分基準で、前記(A)アクリル樹脂エマルジョンと前記(B)ポリビニルアルコールとの合計100質量部に対して、前記(D)イソシアネート基含有化合物が20質量部〜150質量部配合されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の木材用接着剤組成物。   Based on solid content, the (D) isocyanate group-containing compound is blended in an amount of 20 to 150 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the (A) acrylic resin emulsion and the (B) polyvinyl alcohol. The wood adhesive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記(A)アクリル樹脂エマルジョンの調製に用いるポリビニルアルコールが、分子鎖末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の木材用接着剤組成物。   The adhesive composition for wood according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyvinyl alcohol used for the preparation of the acrylic resin emulsion (A) is a polyvinyl alcohol having a mercapto group at a molecular chain terminal. object.
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