(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルコマンナンおよびキトサン溶液からなる木材用接着剤。
【請求項２】
接着面にキトサン溶液を塗布し、グルコマンナン粉末を散布し、圧着することを特徴とする木材の接着方法。
【請求項３】
前記キトサン溶液が、キトサンの希酢酸溶液であることを特徴とする請求項２に記載の木材の接着方法。
【請求項４】
前記グルコマンナン粉末が、６０メッシュ全通のグルコマンナン粉末であることを特徴とする請求項２に記載の木材の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グルコマンナンおよびキトサンを必須成分とする木材用接着剤および木材の接着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木材用接着剤を大別すると、合成系と天然系に分類することができる。合成系接着剤は、接着力を有する合成樹脂からなる接着剤である。一方、天然系接着剤は、各種天然物から抽出、精製し、場合によっては変性させた化合物を接着剤として使用するものである。代表的なものとしては、デンプン、にかわ、カゼイングルー、大豆グルーなどがある。
【０００３】
一方、キトサンはカニの甲羅などから得られるキチンの脱アセチル化物で、水に不溶であるが希酸には溶ける性質がある。キトサンを希酢酸溶液に溶解させた糊液を木材表面に塗布したり合成系木材用接着剤に添加すると、耐水性が向上することが知られている。
【０００４】
また、グルコマンナンを用いて木材を接着することも可能であることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
接着剤としての合成樹脂を得るためには、モノマーを定められた合成条件下で反応させる必要があり、多大な労力とエネルギーを要する。また、合成樹脂に含まれる化合物の中には、環境汚染や健康被害を引き起こす原因となる有機化合物が多数含まれる。特に、木材用接着剤として代表的なホルムアルデヒド系接着剤によるシックハウス症候群は顕著な例である。
【０００６】
他方、従来の天然系接着剤は、天然物を由来とするため合成系接着剤に比べて安全性が高いと考えられるが、接着性能の低さに加えて必要とされる塗布量が多いことが欠点となっている。
【０００７】
例えばカゼイングルーや大豆グルーは天然系接着剤の中でも比較的優れた接着性を示すが、合成系接着剤と比べると十分とは言いがたい。これらの接着剤は粉末であるため、塗布する際には、重量に対して２〜３倍の水に溶解させる必要がある。良好な接着性能を得るためには、心板単板の厚みが２ミリ以下の合板を例にとると、２００ｇ／ｍ2以上の塗布量が必要とされている。すなわち、実質５０〜６６ｇ／ｍ2以上の固形分が必要である。
【０００８】
また、キトサンは合成樹脂接着剤の耐水性を改善することが知られているが改質剤としての域を脱しておらず、グルコマンナンは耐水を殆ど示さないので接着剤としての性能には限界がある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、環境や人体への悪影響が少なく、接着性能に優れた接着剤組成物および木材の接着方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者が、鋭意研究を重ねたところ、グルコマンナンとキトサンを併用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、下記要点に関するものである。
【００１２】
（１）  グルコマンナンおよびキトサン溶液からなる木材用接着剤。
【００１３】
（２）  接着面にキトサン溶液を塗布し、グルコマンナン粉末を散布し、圧着することを特徴とする木材の接着方法。
【００１４】
（３）  前記キトサン溶液が、キトサンの希酢酸溶液であることを特徴とする（２）に記載の木材の接着方法。
【００１５】
（４）  前記グルコマンナン粉末が、６０メッシュ全通のグルコマンナン粉末であることを特徴とする（２）に記載の木材の接着方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明におけるグルコマンナンとは、コンニャク（Amorphophallus  konjac）の根塊中にある一種のヘキソサンであり、グルコースとマンノースがβ1→4結合したヘテロ多糖である。
【００１７】
グルコマンナンは、コンニャク精粉を分離・精製することにより調製される。
【００１８】
本発明の接着剤の他の必須成分であるキトサンは、節足動物の皮膚，軟体動物の殻，菌類の細胞壁を構成するキチンを濃アルカリ溶液と加熱、またはカリ融解をして脱アセチル化したものである。
【００１９】
本発明の木材の接着方法は、接着面にキトサン溶液を塗布し、グルコマンナン粉末を散布し、圧着することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明方法におけるグルコマンナン粉末の粒度は、６０メッシュ全通が好ましく、これより粒度が大きくなると少量を単板に均一に塗布することが難しい。グルコマンナン粉末の散布量は、２０ｇ／ｍ2以下が好ましく、２０ｇ／ｍ2を超えると、キトサン溶液によるグルコマンナンの膨潤が不十分になる。
【００２１】
本発明方法におけるキトサン溶液における溶媒としては、例えば酢酸水溶液、ギ酸水溶液、乳酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸水溶液等を挙げることができるが、安全性や取扱いが容易である点で酢酸水溶液が好ましい。
【００２２】
酢酸水溶液としては、酢酸濃度が０．５〜５ｗｔ％、好ましくは１〜２ｗｔ％程度の希酢酸が好ましい。酢酸濃度が０．５ｗｔ％未満では、キトサンが溶解しにくくなり、また５ｗｔ％を超えると刺激臭が強く、取扱いが困難であるため好ましくない。
【００２３】
キトサンを酢酸水溶液に溶解させたときの濃度は、２０ｗｔ％以下であることが好ましい。濃度が２０％を超えると溶液の粘性が極めて高くなり、単板への塗布が困難になる。キトサン溶液の単板への塗布量は８０〜３００ｇ／ｍ2が望ましい。塗布量が８０ｇ／ｍ2未満では均一な塗布が困難であり、３００ｇ／ｍ2を超えると接着操作が難しくなる。
【００２４】
本発明方法の接着方法の一実施形態を、合板の製造を例にとって説明する。
【００２５】
本発明の木材用接着剤を均一に塗布後、単板を繊維方向が互いに直交するように積層した後、圧締する。圧締は、まずコールドプレスを用いて０．２〜２．０ＭＰａ程度で仮圧締を行う。０．２ＭＰａ未満では十分な仮圧締が行われず、２．０ＭＰａを超えると厚さ減りや単板の座屈の原因となるので好ましくない。その後、ホットプレスを用い、８０〜２００℃の熱板温度、０．２〜２．０ＭＰａの圧力で圧締する。熱板温度が８０℃未満では圧締時間が極めて長くなり、また２００℃を超えると木材や接着剤の劣化や分解が懸念されるので好ましくない。圧締圧力が０．２ＭＰａ未満や２．０ＭＰａを超えると接着不良となる可能性が大きいために好ましくない。
【００２６】
本発明の接着方法の実施形態を例示すると以下のようになる。
（１）  接着しようとする一方の木材の接着面にキトサン溶液を塗布し、キトサン溶液を塗布した接着面に、グルコマンナン粉末を均一に散布し、接着しようとする他方の木材を圧着する方法。
（２）  接着しようとする一方の木材の接着面にグルコマンナン粉末を均一に散布し、接着しようとする他方の接着面にキトサン溶液を塗布し、両者を圧着する方法。
（３）  接着しようとする両方の木材の接着面にキトサン溶液を塗布し、キトサン溶液を塗布した両接着面にグルコマンナンをそれぞれ均一に塗布し、両者を圧着する方法。
（４）  接着しようとする両方の木材の接着面にキトサン溶液を塗布し、キトサン溶液を塗布した一方の接着面にグルコマンナン粉末を均一に散布し、両者を圧着する方法。
【００２７】
以下に、本発明を具体的に説明するために実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
【実施例】
実施例１
実施例で使用したキトサンは脱アセチル化度８０−９０％、分子量約３５０００の精製キトサンであり、グルコマンナンは８０メッシュ全通の粉末で分子量約１２０万である。また、単板には厚さ１．６ｍｍのラワン材を用いた。
【００２９】
まず、室温中で１％酢酸水溶液１５２重量部にキトサン８重量部を加え、攪拌混合して糊液を得た。この糊液を接着面に１６０ｇ／ｍ2の割合で塗布し、その後グルコマンナン粉末を８ｇ／ｍ2の割合で上から均一に散布した。すなわち、キトサンとグルコマンナンを合わせた固形分ベースの塗布量は１６ｇ／ｍ2であった。圧締条件は、冷圧を０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１３０℃、０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始５分後に脱気を行った。
【００３０】
得られた合板は、ＪＩＳ  Ｋ６８５１（接着剤の木材引張りせん断接着強さ試験法）に準拠し、常態、耐水試験を行った。結果は表１のとおりであった。
【００３１】
常態試験：試験片を試験室で４８時間状態調節した後、接着力試験を行う。
【００３２】
耐水試験：３０℃の水中に３時間浸漬した後、２０℃の水中に１０分間浸し、濡れたままの状態で測定。
【００３３】
比較例１
市販のカゼイングルー１００重量部に水２００重量部を添加して、カゼイン接着剤を得た。この接着剤を一接着剤層当たり２００ｇ／ｍ2（固形分量６６．７ｇ／ｍ2）の割合で接着面に塗布し、３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧を０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１２０℃、０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始５分後に脱気を行った。得られた合板は、実施例と同様にして各試験を行った。結果を表１に示す。
【００３４】
比較例２
市販の大豆グルー５０重量部に水１５０重量部を添加して、大豆接着剤を得た。この接着剤を一接着剤層当たり２００ｇ／ｍ2（固形分量５０ｇ／ｍ2）の割合で接着面に塗布し、３プライ合板を作成した。圧締条件は冷圧を０．９８ＭＰａで１０分間行った後、熱圧を１２０℃、０．９８ＭＰａで１５分間行った。なお、熱圧開始５分後に脱気を行った。得られた合板は、実施例と同様にして各試験を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0004097249.tif 000002
【００３６】
表１に示した結果から明らかなように、本発明の接着剤は、従来の天然系接着剤の１／３〜１／４の塗布量（固形分量）であるにも係わらず、常態強度、常態強度における木破率、耐水強度とも優れた値を示すことが分かる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の木材用接着剤は、従来の合成系接着剤と比べて環境や人体への悪影響が少なく、また従来の天然系接着剤に比べて、固形分量が１／３〜１／４と極めて少量の塗布量であるにも係わらず、優れた接着性能を示す。