(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤であるポリビニルアルコールと、無水マレイン酸のα、β位に不飽和化合物が結合したものと、を含むＡ１液と、硬化剤であるイソシアネート化合物を含むＡ２液と、ヒドラジン化合物を含むＢ液とよりなる木質材料用接着剤のうち、Ａ１液に粒状の固形充填剤を１５〜２５重量％含有させ、このＡ１液とＡ２液とを混合して混合液とし、この混合液に接合し合う２つの木質材料の一方の木質材料の接合面と接合可能な接合面を有する治具を浸漬させ、前記混合液が塗布された前記治具により接合し合う２つの木質材料の一方の接合面に前記混合液を塗布し、また、前記Ｂ液に、接合し合う２つの木質材料の他方の木質材料の接合面と接合可能な接合面を有する別の治具を浸漬させ、前記Ｂ液が塗布された前記別の治具により木質材料の他方の接合面にＢ液を塗布することを特徴とする木質材料用接着剤の使用方法。
【請求項２】
請求項１に記載の木質材料用接着剤の使用方法において、
前記粒状の固形充填材の粒度は60〜80メッシュ（ＪＩＳ）であることを特徴とする木質材料用接着剤の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質材料用接着剤の使用方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、木質材料同士の接着剤として、分子内にアセトアセチル基を有する高分子化合物の水性溶液又は水性エマルジョンからなるＡ液と、ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物、ポリエチレンイミンのうちの１種類からなるＢ液とよりなる２液分別塗布型の速硬化接着剤が提案されている（特開昭60-202176号公報、特開昭61-21171号公報、特開昭61-78883号公報）。
これらの接着剤によれば、接着に際して必要とされる圧締時間を大幅に短縮できる、とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の接着剤によれば、圧締時間の短縮化や温水浸漬後の接着強度の保持には効果があるが、接着初期の立ち上がり強度と耐久性の点では必ずしも充分なものではなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、接着初期の立ち上がり強度と耐久性の向上を図ることができる木質材料用接着剤の使用方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明は、主剤であるポリビニルアルコールと、無水マレイン酸のα、β位に不飽和化合物が結合したものと、を含むＡ１液と、硬化剤であるイソシアネート化合物を含むＡ２液と、ヒドラジン化合物を含むＢ液とよりなる木質材料用接着剤のうち、Ａ１液に粒状の固形充填剤を１５〜２５重量％含有させ、このＡ１液とＡ２液とを混合して混合液とし、この混合液に接合し合う２つの木質材料の一方の木質材料の接合面と接合可能な接合面を有する治具を浸漬させ、前記混合液が塗布された前記治具により接合し合う２つの木質材料の一方の接合面に前記混合液を塗布し、また、前記Ｂ液に、接合し合う２つの木質材料の他方の木質材料の接合面と接合可能な接合面を有する別の治具を浸漬させ、前記Ｂ液が塗布された前記別の治具により木質材料の他方の接合面にＢ液を塗布することを特徴とする。
前記Ａ１液は主剤、Ａ２液は硬化剤となるものである。使用する際、Ａ１液とＡ２液を混合したものを接合し合う木質材料の一方の面に塗布するとともに、Ｂ液を木質材料の他方の面に塗布しておき、両木質材料を突き合わせて両液を反応させる。
【０００６】
前記Ａ１液中には、ポリビニルアルコールと粒状の固形充填材の他、分散剤、増粘剤、消泡剤等の添加剤を含んでいてもよい。
前記Ａ２液は、イソシアネート化合物よりなる。
前記イソシアネート化合物は、イソシアネート基を２個以上含有するものであり、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンビス−ジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＭＨＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等がある。
【０００７】
前記Ｂ液は、ヒドラジン化合物よりなる。
前記ヒドラジン化合物は、例えば(i)ヒドラジン、(ii)ヒドラジンヒドラート、(iii)ヒドラジンの塩酸、硫酸、硝酸、亜硝酸、リン酸、チオシアン酸、炭酸などとの無機塩類、(iv)ヒドラジンのギ酸、シュウ酸などとの有機塩類、である。これらの中で、カルボジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、等が好ましい。
【０００８】
前記固形充填材は、接着剤中でも粒状をそのまま保持することができるものであればよく、例えば、炭酸カルシウム、クレイ、酸化チタン、ゼオライト、ケイ砂、酸化鉄を挙げることができる。
前記固形充填材は、接着剤中でも粒状を保持することにより、これらの固形充填材が固化した接着剤の機械的強度を増加させて、接着初期の立ち上がり強度と耐久性の向上に貢献する。
前記固形充填材の含有量は、Ａ１液中、15〜25重量％が好ましい。
【０００９】
前記無水マレイン酸のα、β位に不飽和化合物が結合したものは、例えばイソブチレン−無水マレイン酸化合物である。
この無水マレイン酸のα、β位に不飽和化合物が結合したものの添加により、ヒドラジン化合物と共に、接着剤のゲル化を促進して初期強度を上げることができる。
前記治具の材料は任意であるが、例えば木材、ゴム、プラスチック等で作製できる。
前記接合面の形状は、ジグザグ状、斜面状等、任意である。
例えば、前記接合し合う２つの木質材料として、フィンガージョイントがある。フィンガージョイントは、挽板の木口をジグザグ状にして強固な接合状態が得られるようにした接合構造である。
【００１０】
本発明の第２発明に係る木質材料用接着剤の使用方法は、第１又は第２発明において、前記粒状の固形充填材の粒度は60〜80メッシュ（ＪＩＳ）であることを特徴とする。
固形充填材の粒度が60メッシュ未満の場合には、粒径が大きくなりすぎて接着強度を損ねることになる。逆に、80メッシュを超える場合には、粒径が小さくなりすぎて固化した接着剤の機械的強度の向上には余り役立たない。
【００１２】
前記一方の木質材料の接合面にＡ１液とＡ２液を混合した混合液を塗布する場合には、前記治具はこの混合液用のものであり、他方の木質材料の接合面にＢ液を塗布する場合には、他方の木質材料の接合面と接合可能な接合面を有する治具を別に用意する。
本発明によれば、接合し合う２つの木質材料の接合面が複雑な形状をしている場合であっても、その接合面に接着剤を均一に、かつ容易に塗布することができる。従来のスプレー法やロールコータ法では接合面が複雑な形状の場合、接着剤を一様に塗るのは困難である。また、本方法により接着剤が塗られて接合された木質材料同士は、その接着強度が良好である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の一実施形態に係る木質材料用接着剤及びその使用方法を説明する。
本実施形態の木質材料用接着剤は、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸化合物及び粒状の固形充填材を含むＡ１液と、イソシアネート化合物を含むＡ２液と、ヒドラジン化合物を含むＢ液とよりなるものである。
前記固形充填材は、粒度が60〜80メッシュの炭酸カルシウムである。Ａ１液中にこの固形充填材を例えば15〜25重量％含有する。
前記Ａ２液は、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等のイソシアネート化合物よりなる。
【００１５】
Ｂ液は、ヒドラジンヒドラート等のヒドラジン化合物よりなる。
使用する際、Ａ１液とＡ２液を混合した混合液を接合し合う木質材料の一方の面に塗布するとともに、Ｂ液を木質材料の他方の面に塗布しておき、両木質材料を突き合わせて両液を反応させる。
図１に示すように、本実施形態に係る木質材料用接着剤は、板状の木質材料11A,11B同士のフィンガージョイント12の接着に用いる。このフィンガージョイント12は、接合し合う木質材料11A,11Bの木口13がジグザグ状となった接合構造である。
【００１６】
上記接着剤を使用して次のように木質材料11A,11Bのフィンガージョイント12に接着剤を塗布する。
先ず、接着剤塗布用の治具14として、接合し合う２つの木質材料11A,11Bの一方の木質材料11A,11Bの接合面15と接合可能な接合面16を有するものを用意する。この治具14は、木材等で作製できる。
次に、図２に示すように、容器17内にＡ１液とＡ２液を混合した混合液18を入れておき、この混合液18内に前記治具14を浸漬する。この浸漬は、治具14の少なくとも接合面16全部が液18中に没する程度に行えばよい。
【００１７】
次に、図３に示すように、この治具14を混合液18から引き上げ、混合液18が接合面16に付着した状態で接合面15,16同士が当接するようにして治具14を一方の木質材料11Aに押し当てる。そして、治具14を一方の木質材料11Aから離すことにより、一方の木質材料11Aの接合面15に混合液18を塗布する。
上記の塗布は、Ａ１液とＡ２液を混合した混合液18を一方の木質材料11Aに塗布する場合であるが、他方の木質材料11Bに前記Ｂ液を塗布する場合にも同様にして行うことができる。
【００１８】
即ち、この場合に使用する治具は、接合し合う２つの木質材料の他方の木質材料11Bの接合面と接合可能な接合面を有するものである。
そして、図１に前記混合液18が接合面15に塗布された一方の木質材料11Aと、前記Ｂ液が塗布された他方の木質材料11Bとを突き当て、混合液18とＢ液を反応させて両材料11A,11Bを接着する。
【００１９】
なお、上記木質材料11A,11Bのフィンガージョイント12は、板状の木質材料11A,11Bの幅方向の接合面15がジグザグ形状となっているが、図４に示すように、板状の木質材料21A,21Bの厚さ方向の接合面22がジグザグ形状となっているものでもよい。
また、木質材料の接合構造は、フィンガージョイントの場合に限られず、図５に示すように、木質材料23A,23Bの接合面24が斜面状となったスカーフジョイント25の場合でもよい。
【００２０】
【実施例】
〔実施例１〕
上記実施形態に基づき、下記Ａ１液、Ａ２及びＢ液を含む木質材料用接着剤を調製した。
Ａ１液（主剤）
イソブチレン−無水マレイン酸化合物［イソバン０６（商品名、株式会社クラレ製）］……50重量部
ポリビニルアルコール［ポバール（商品名、株式会社クラレ製）］……50重量部
【００２１】
粒状炭酸カルシウム（60〜80メッシュ）……20重量部
Ａ２液（硬化剤）
トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）……10重量部
Ｂ液（プライマー）
アジピン酸ヒドラジド化合物５％水溶液
【００２２】
上記接着剤を使用して次のように木質材料のフィンガージョイント（図１）に接着剤を塗布した。
図２に示すように、容器内にＡ１液とＡ２液を混合した混合液を入れておき、この混合液内に治具を浸漬した。
次に、図３に示すように、この治具を混合液から引き上げ、混合液が接合面に付着した状態で接合面同士が当接するようにして治具を一方の木質材料に押し当てて、一方の木質材料の接合面に混合液を塗布した。
また、他方の木質材料にもＢ液を同様にして塗布した後、両木質材料を突き合わせて両木質材料を接合した。
【００２３】
〔実施例２〕
Ａ１液中の粒状炭酸カルシウムの含有量を30重量部とし、その他は実施例１と同じにして木質材料用接着剤を調製した。
【００２４】
〔比較例１〕
Ａ１液中の粒状炭酸カルシウムの含有量を10重量部とし、その他は実施例１と同じにして木質材料用接着剤を調製した。
【００２５】
〔比較例２〕
Ａ１液中の粒状炭酸カルシウムの含有量を40重量部とし、その他は実施例１と同じにして木質材料用接着剤を調製した。
【００２６】
〔比較例３〕
Ｂ液を含有させなかったことを除いて、その他は実施例１と同じにして木質材料用接着剤を調製した。
【００２７】
〔特性の評価〕
上記実施例１、２及び比較例１〜３の木質材料用接着剤を使用して木質材料のフィンガージョイントの接合を行い、接合された木質材料に対して曲げ破壊荷重の測定を行った。また、材破率の測定も行った。それらの結果を下記の表１に示す。
前記曲げ破壊荷重の測定は、ＪＡＳの針葉樹の構造用製材の曲げ性能試験方法に基づく。
前記材破率の測定は、目視によって行った。
【００２８】
【表１】
0004229484.tif 000002
【００２９】
表１によれば、実施例１、２の木質材料用接着剤は、ポリビニルアルコールを含むＡ１液と、イソシアネート化合物を含むＡ２液と、ヒドラジン化合物を含むＢ液とよりなり、粒状の固形充填材がＡ１液中に含まれているため、０分後にもある程度の曲げ破壊荷重が示され、接着初期の立ち上がり強度が良好であることがわかる。
【００３０】
また、24時間後の曲げ破壊荷重が高く、硬化後の接着強度は非常に高くなっている。更に、煮沸繰返し後においても、かなりの接着強度が維持されており、熱水に対する耐久性が高いことがわかる。
材破率について、煮沸繰返し後も高く、接着強度が耐水時でも材料強度以上であるため、材料自体の耐久性以上となっている。
【００３１】
一方、比較例１の木質材料用接着剤によれば、粒状の固形充填材の含有量が少なすぎるため、煮沸繰返し後における曲げ破壊荷重が低く、熱水に対する耐久性が低いことがわかる。また、材破率は、24時間後も煮沸繰返し後も低く、耐久性が良くない。
【００３２】
比較例２の木質材料用接着剤によれば、粒状の固形充填材の含有量が多すぎるため、０分後及び２４時間後の煮沸繰返し後における曲げ破壊荷重が低く、接着初期の立ち上がり強度が低いうえ、最終的な接着強度も低いことがわかる。また、熱水に対する耐久性が低いことがわかる。更に、材破率は、24時間後も煮沸繰返し後もかなり低く、耐久性が良くない。
比較例３の木質材料用接着剤によれば、プライマーとなるＢ液が含まれていないため、０分後における曲げ破壊荷重が低く、初期の立ち上がり強度が低いことがわかる。また、24時間後と煮沸繰返し後の材破率がやや低く、耐久性があまり良好ではない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る木質材料用接着剤によれば、粒状の固形充填材が含まれているため、接着初期の立ち上がり強度と耐久性の向上を図ることができる。また、本発明に係る木質材料用接着剤の使用方法によれば、接合し合う２つの木質材料の接合面が複雑な形状をしている場合であっても、その接合面に接着剤を均一に、かつ容易に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る木質材料用接着剤を使用した木質材料の接合状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る接着剤の使用方法を示す断面図である。
【図３】同実施形態に係る接着剤の使用方法を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る木質材料の接合状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る木質材料の接合状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
11A,11B、21A,21B、23A,23B  木質材料
12  フィンガージョイント
14  治具
15,24  接合面
18  Ａ１液とＡ２液を混合した混合液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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