JPS6117878B2 - - Google Patents
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- JPS6117878B2 JPS6117878B2 JP50157081A JP15708175A JPS6117878B2 JP S6117878 B2 JPS6117878 B2 JP S6117878B2 JP 50157081 A JP50157081 A JP 50157081A JP 15708175 A JP15708175 A JP 15708175A JP S6117878 B2 JPS6117878 B2 JP S6117878B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- urethane resin
- polyoxyalkylene
- adhesive
- wood
- moisture content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
本発明は含水率の高い原木又は含水率の高い木
材を接着剤で接合・接着させて得られた集成材を
一定の厚みにスライスして表装材を製造するにお
いて用いられる表装材製造用接着剤に関する。
原木を始め木材は有限の資源であり、年々その
資源は減少しており、これらの資源の有効利用お
よび製品の歩留り向上は不可欠の要件となつてお
り、かかる観点より含水率の高い原木または含水
率の高い木材を接合・接着させたのちスライスし
て表装材を製造するにおいて、用いられる表装材
製造用接着剤の要求は、非常に大きいものがあ
る。
従来、木材用接着剤としては、尿素−ホルマリ
ン樹脂系、メラニン樹脂系、フエノール樹脂系お
よびウレタン樹脂系等が多く用いられている。尿
素−ホルマリン樹脂系、メラニン樹脂系およびフ
エノール樹脂系の接着剤は、熱硬化性であるため
接着力および耐水性が良好である反面、加熱を必
要とし、ホルマリンが接着後も残存し、臭気、環
境等の安定衛生上好ましくない。さらに、含水率
の高い原木または含水率の高い木材への接着力が
非常に弱い。また、ウレタン樹脂系の接着剤に関
しては、特公昭31−2691号、特公昭31−8888号、
特公昭31−9586号、特公昭32−35号、特開昭49−
30429号、特開昭49−75704号、特開昭49−86506
号、特開昭49−118807号、特開昭49−118808号、
特開昭49−118805号等の公報明細書に特性および
組成物が詳述されている。
これらのウレタン樹脂は、分子末端にイソシア
ネート基を有しており、アルコール性水酸基を有
する木材とは一次化学結合を形成するため、その
接着力はきわめてすぐれている。
しかしながら、含水率の高い原木または含水率
の高い木材へ使用した場合、発泡が生じ、接着部
へののり付けも悪く、さらに接着力も悪く、強度
的に劣化が生じ、接着剤として用をなさない。
特にポリオキシアルキレングリコールと有機ポ
リイソシアネートとの縮合物いおいて、ポリオキ
シアルキレングリコールの分子量および分子構造
の相異による接着剤組成物の応用効果が大きく変
化することが判明し、通常のポリプロピレングリ
コール分子量400〜1000ではほとんど実用的効果
が認められない。
本発明者らは上記欠点を改良するため鋭意研究
を重ねた結果、本発明を提供するにいたつたもの
である。すなわち、
(イ) 70〜90％のエチレンオキシド含有アルキレン
オキシドをランダム付加重合させた分子量2000
〜6000のポリオキシアルキレングリコールに、
有機ポリイソシアネートを、NCO／OH当量比
２〜８で反応させたウレタン樹脂、
(ロ) 70〜90％のエチレンオキシド含有アルキレン
オキシドをランダム付加重合させた分子量3000
〜9000のポリオキシアルキレントライオール
を、NCO／OH当量比２〜８で反応させたウレ
タン樹脂、
を、(イ)：(ロ)＝20〜50：80〜50で混合したウレタン
樹脂、または該ウレタン樹脂に、必要に応じて不
活性溶剤を配合することを特徴とする表装材製造
用接着剤である。
本発明の表装材製造用接着剤は、特定のポリオ
キシアルグリコールと有機ポリイソシアネートを
反応させたウレタン樹脂と、特定のポリオキシア
ルキレントライオールと有機ポリイソシアネート
を反応させたウレタン樹脂とを特定の割合で混合
したウレタン樹脂である。特定のポリオキシアル
キレングリコールおよびポリオキシアルキレント
ライオールは、活性水素基を２または３個有する
化合物、例えば、プロピレングリコール、ジおよ
びトリプロピレングリコール、エチレングリコー
ル、ジおよびトリエチレングリコール、１，４お
よび１，３ブタンジオール、１，６ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ビスフエノール
Ａ、ハイドロキノーン、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、１，２，６ヘキサントリオール、
トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、
ヒマシ油、多価アルコールの脂肪酸エステルのジ
オールもしくはトリオール等に、エチレンオキシ
ドを70〜90％含むアルキレンオキシド、例えば、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレ
ンオキシド、テトラハイドロフラン等をランダム
付加重合させた分子量2000〜6000のポリオキシア
ルキレングリコールおよび分子量3000〜9000のポ
リオキシアルキレントライオールである。水酸基
数について言えば、４，６および８個の場合、有
機ポリイソシアネートとの反応が非常に早く、か
つ架橋反応形となり、増粘もしくはゲル化現象が
生じ、工業生産が困難となり、たとえばウレタン
樹脂が得られたとしても、含水率の高い原木また
は含水率の高い木材湿潤面での可使時間が短か
く、作業中に硬化、被着体へ十分浸透しない。２
個単独の場合、ウレタン樹脂の作業性は良いが、
ウキ等が発生する。
ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオ
キシアルキレントライオール中のエチレンオキシ
ド量について言えば、70〜90％、分子量について
言えば、ポリオキシアルキレングリコール2000〜
6000、ポリオキシアルキレントライオール3000〜
9000、さらにアルキレンオキシドの付加重合型態
について言えば、ランダム付加重合の場合におい
てのみ、混合したウレタン樹脂が作業性および接
着性に優れている。
本発明に用いるポリオキシアルキレングリコー
ルおよびポリオキシアルキレントライオールは、
公知の技術で製造されるものである。
ポリオキシアルキレングリコールおよびポリオ
キシアルキレントライオールと反応させる有機ポ
リイソシアネートとは、トルエンジイソシアネー
ト（２，４／２，６異性体比80／20），４，４も
しくはポリジフエニルメタンジイソシアネート、
ナフタレンジイソシアネート、キシレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート等で使用に際してはそ
れらを単独もしくは併用するものである。
ポリオキシアルキレングリコールまたはポリオ
キシアルキレントライオールと有機ポリイソシア
ネートとの反応比率はNCO／OH当量比２〜８
で、好ましくは3.5〜７で、２未満の場合、ウレ
タン樹脂の粘性が高くなり、貯蔵安定性も悪い。
一方、８を超えた場合、含水率の高い原木また
は含水率の高い木材の接着時において発泡が生
じ、粘着強度も悪い。さらに、トルエンジイソシ
アネートを有機ポリイソシアネート成分として用
いた場合、遊離トルエンジイソシアネート量が多
く、作業環境上好ましくない。
ポリオキシアルキレングリコールと有機ポリイ
ソシアネートとを反応させたウレタン樹脂とポリ
オキシアルキレントライオールと有機ポリイソシ
アネートとを反応させてウレタン樹脂との混合割
合（ポリオキシアルキレングリコールより得られ
たウレタン樹脂：ポリオキシアルキレントライオ
ールより得られたウレタン樹脂）は、20〜50：80
〜50の範囲が好ましく、この範囲においてのみウ
レタン樹脂の高分子架橋による線状・網状分子の
広がりが均一に進行し、強固でかつ安定な接着層
を形成するものである。
作業性を向上するために、これらのウレタン樹
脂に不活性溶剤を加えるのが好ましい。不活性溶
剤とはメチルエチルケトン、キシレン、トルエ
ン、１，１，１トリクロルエタン、ジオキサン等
であり、添加量は５〜30％が好ましい。
本発明の表装材製造用接着剤の具体的な応用例
としては、樺、楡、桐、紫檀、黒檀等の高級原木
より切り出された含水率の高い角材または含水率
の高い原木素材等を接着・接合させる場合に用い
るものであり、集成材をスライスし得られた表装
材は合板表面に尿素もしくは酢ビ系接着剤ではら
れ、つき板合板となる。
本発明の表装材製造用接着剤、すなわちウレタ
ン樹脂は、含水率の高い原木または含水率の高い
木材から表装材を製造するにおいて、要求される
要件、すなわち、
(1) 湿潤面、特に含水率の高い原木または含水率
の高い木材に対する接着性に優れている。
(2) 水とのなじみが良好で、かつ、硬化時に発泡
現象が生じにくい。
(3) 耐水性に優れ、接着後煮沸しても膨潤および
はくり現象が生じない。
(4) 硬化物が優れた可撓性を有し、接着性に粘り
があり、耐衝激性の良好なものとなる。
イス加工が容易で切削刃を破損もなく、接着
層の剥離もなく、安定した良品質の表装材を得
る。
(5) 一液性で作業性に優れている。
等を十分満足させるものである。
以下本発明を実施例をかかげて説明する。ただ
し、実施例中部および％は重量基準である。
実施例
(1) ウレタン樹脂の製造法
温度計、撹拌装置をとりつけた１容量の四
ツ口フラスコに各種のポリオキシアルキレンポ
リオールを所定量加え、窒素ガス気流中で温度
120℃〜130℃に昇温と、60分脱水する。
つぎに内容物温度を80〜120℃に、有機ポリ
イソシアネートを３〜５分間で滴下し、80℃〜
120℃で１〜２時間反応させる。つぎに温度が
60℃まで冷却し、不活性溶剤を配合し、30分間
混合後、40℃まで冷却し、容器にとり出して密
封して保管する。
(2) (1)項で得られた各種ウレタン樹脂の作業性、
木材に対する接着性およびスライス歩留りを評
価した。
それらの結果を第１表に示す。
The present invention is an adhesive for manufacturing a facing material, which is used in manufacturing a facing material by slicing a laminated wood obtained by joining and bonding raw wood with a high moisture content or wood with a high moisture content into a certain thickness with an adhesive. Regarding. Wood, including raw wood, is a finite resource, and the resource is decreasing every year. Effective use of these resources and improvement of product yield are essential requirements. From this perspective, raw wood with a high moisture content or water-containing When manufacturing a facing material by joining and gluing high-density wood and then slicing it, there are very high demands on the adhesive used for manufacturing the facing material. Conventionally, as adhesives for wood, urea-formalin resin systems, melanin resin systems, phenol resin systems, urethane resin systems, and the like are often used. Adhesives based on urea-formalin resin, melanin resin, and phenol resin are thermosetting, so they have good adhesive strength and water resistance, but on the other hand, they require heating, and formalin remains even after bonding, causing odor, Unfavorable in terms of environmental stability and hygiene. Additionally, it has very weak adhesion to logs with high moisture content or wood with high moisture content. Regarding urethane resin adhesives, Japanese Patent Publication No. 31-2691, Japanese Patent Publication No. 31-8888,
Special Publication No. 31-9586, Special Publication No. 32-35, No. 49-
No. 30429, JP-A-49-75704, JP-A-49-86506
No., JP-A-49-118807, JP-A-49-118808,
The characteristics and composition are detailed in publications such as JP-A-49-118805. These urethane resins have an isocyanate group at the end of the molecule and form a primary chemical bond with wood having an alcoholic hydroxyl group, so their adhesive strength is extremely excellent. However, when used on logs with a high moisture content or wood with a high moisture content, foaming occurs, the adhesion to the adhesive part is poor, and the adhesive strength is also poor, causing deterioration in strength and making it useless as an adhesive. . Especially in the case of condensates of polyoxyalkylene glycol and organic polyisocyanate, it has been found that the application effect of adhesive compositions changes greatly depending on the molecular weight and molecular structure of polyoxyalkylene glycol, and that When the molecular weight is 400 to 1000, almost no practical effect is observed. The present inventors have conducted extensive research to improve the above-mentioned drawbacks, and as a result, have arrived at the present invention. That is, (a) a molecular weight 2000 obtained by random addition polymerization of alkylene oxide containing 70 to 90% ethylene oxide.
~6000 polyoxyalkylene glycols,
A urethane resin made by reacting organic polyisocyanate with an NCO/OH equivalent ratio of 2 to 8. (2) A urethane resin with a molecular weight of 3000 made by random addition polymerization of alkylene oxide containing 70 to 90% ethylene oxide.
-9000 polyoxyalkylene triol reacted with an NCO/OH equivalent ratio of 2 to 8, a urethane resin mixed in a ratio of (a): (b) = 20 to 50: 80 to 50, or a corresponding urethane resin. This is an adhesive for producing a facing material, which is characterized by blending an inert solvent with a urethane resin as necessary. The adhesive for manufacturing surface materials of the present invention is a urethane resin made by reacting a specific polyoxyalglycol with an organic polyisocyanate, and a urethane resin made by reacting a specific polyoxyalkylene triol with an organic polyisocyanate. It is a urethane resin mixed in different proportions. Particular polyoxyalkylene glycols and polyoxyalkylene triols include compounds having 2 or 3 active hydrogen groups, such as propylene glycol, di- and tripropylene glycol, ethylene glycol, di- and triethylene glycol, 1, 4 and 1 , 3-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, bisphenol A, hydroquinone, glycerin, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol,
triethanolamine, monoethanolamine,
Alkylene oxide containing 70 to 90% ethylene oxide in castor oil, diol or triol of fatty acid ester of polyhydric alcohol, etc.
These are polyoxyalkylene glycols with a molecular weight of 2,000 to 6,000 and polyoxyalkylene triols with a molecular weight of 3,000 to 9,000, which are obtained by random addition polymerization of propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, tetrahydrofuran, etc. Regarding the number of hydroxyl groups, when the number of hydroxyl groups is 4, 6, or 8, the reaction with organic polyisocyanate is very fast and a crosslinking reaction occurs, resulting in thickening or gelation, making industrial production difficult. Even if it is obtained, the pot life is short on logs with high moisture content or on wet surfaces of wood with high moisture content, and it does not harden or penetrate sufficiently into adherends during work. 2
When used individually, urethane resin has good workability, but
Floating occurs. Regarding the amount of ethylene oxide in polyoxyalkylene glycol and polyoxyalkylene triol, it is 70-90%, and regarding the molecular weight, polyoxyalkylene glycol is 2000-90%.
6000, polyoxyalkylene triol 3000~
Regarding the addition polymerization type of 9000 and alkylene oxide, the mixed urethane resin has excellent workability and adhesiveness only in the case of random addition polymerization. The polyoxyalkylene glycol and polyoxyalkylene triol used in the present invention are:
It is manufactured using a known technique. The organic polyisocyanate to be reacted with polyoxyalkylene glycol and polyoxyalkylene triol includes toluene diisocyanate (2,4/2,6 isomer ratio 80/20), 4,4 or polydiphenylmethane diisocyanate,
Naphthalene diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc. are used alone or in combination. The reaction ratio of polyoxyalkylene glycol or polyoxyalkylene triol and organic polyisocyanate is an NCO/OH equivalent ratio of 2 to 8.
It is preferably 3.5 to 7; if it is less than 2, the urethane resin will have high viscosity and poor storage stability. On the other hand, if it exceeds 8, foaming occurs when bonding raw wood with a high moisture content or wood with a high moisture content, and the adhesive strength is also poor. Furthermore, when toluene diisocyanate is used as the organic polyisocyanate component, the amount of free toluene diisocyanate is large, which is unfavorable in terms of the working environment. Mixing ratio of urethane resin obtained by reacting polyoxyalkylene glycol and organic polyisocyanate with urethane resin obtained by reacting polyoxyalkylene triol and organic polyisocyanate (urethane resin obtained from polyoxyalkylene glycol: polyoxy Urethane resin obtained from alkylene triol) has a ratio of 20 to 50:80.
The range of 50 to 50 is preferable, and only within this range the linear/reticular molecules spread uniformly due to polymer crosslinking of the urethane resin, forming a strong and stable adhesive layer. In order to improve workability, it is preferable to add an inert solvent to these urethane resins. The inert solvent includes methyl ethyl ketone, xylene, toluene, 1,1,1 trichloroethane, dioxane, etc., and the amount added is preferably 5 to 30%. Specific application examples of the adhesive for manufacturing surface materials of the present invention include bonding high-moisture content square timbers cut from high-grade raw woods such as birch, elm, paulownia, rosewood, and ebony, or raw wood materials with high moisture content.・It is used for joining, and the facing material obtained by slicing the laminated wood is attached to the surface of the plywood with urea or vinyl acetate adhesive to form plywood. The adhesive for manufacturing facing materials of the present invention, that is, the urethane resin, meets the requirements required when manufacturing facing materials from logs with high moisture content or wood with high moisture content, namely: (1) Wet surfaces, especially moisture content Excellent adhesion to raw wood with high moisture content or wood with high moisture content. (2) It has good compatibility with water and does not easily cause foaming during curing. (3) Excellent water resistance; no swelling or peeling occurs even if boiled after adhesion. (4) The cured product has excellent flexibility, has strong adhesive properties, and has good impact resistance. To obtain a stable and high-quality cladding material that is easy to machine and does not damage a cutting blade or peel off an adhesive layer. (5) It is one-component and has excellent workability. This fully satisfies the following. The present invention will be explained below with reference to Examples. However, in the examples and percentages are based on weight. Example (1) Method for producing urethane resin A predetermined amount of various polyoxyalkylene polyols was added to a 1-capacity four-necked flask equipped with a thermometer and a stirring device, and the temperature was increased in a nitrogen gas stream.
Raise the temperature to 120℃~130℃ and dehydrate for 60 minutes. Next, the content temperature is set to 80 to 120℃, organic polyisocyanate is added dropwise for 3 to 5 minutes, and 80℃ to 120℃ is added.
React at 120°C for 1 to 2 hours. Then the temperature
Cool to 60°C, add an inert solvent, mix for 30 minutes, cool to 40°C, take out into a container, seal and store. (2) Workability of various urethane resins obtained in section (1),
Adhesion to wood and slice yield were evaluated. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
レンオキシドをランダム付加重合させた分子量
2000〜6000のポリオキシアルキレングリコール
に、有機ポリイソシアネートを、NCO／OH当
量比２〜８で反応させたウレタン樹脂、 (ロ) 70〜90％のエチレンオキシド含有アルキレン
オキシドをランダム付加重合させた分子量3000
〜9000のポリオキシアルキレントライオール
を、NCO／OH当量比２〜８で反応させたウレ
タン樹脂、 を、(イ)：(ロ)＝20〜50：80〜50で混合したウレタン
樹脂、または該ウレタン樹脂に、必要に応じて不
活性溶剤を配合することを特徴とする表装材製造
用接着剤。[Scope of Claims] 1 (a) Molecular weight obtained by random addition polymerization of alkylene oxide containing 70 to 90% ethylene oxide
Urethane resin made by reacting organic polyisocyanate with polyoxyalkylene glycol having a molecular weight of 2,000 to 6,000 at an NCO/OH equivalent ratio of 2 to 8; (b) A urethane resin with a molecular weight of 3,000 made by random addition polymerization of an alkylene oxide containing 70 to 90% ethylene oxide.
-9000 polyoxyalkylene triol reacted with an NCO/OH equivalent ratio of 2 to 8, a urethane resin mixed in a ratio of (a): (b) = 20 to 50: 80 to 50, or a corresponding urethane resin. An adhesive for manufacturing surface materials, which is characterized by blending an inert solvent with a urethane resin as necessary.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50157081A JPS5278238A (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Composition of improved adhesive for wood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50157081A JPS5278238A (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Composition of improved adhesive for wood |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5278238A JPS5278238A (en) | 1977-07-01 |
| JPS6117878B2 true JPS6117878B2 (en) | 1986-05-09 |
Family
ID=15641821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50157081A Granted JPS5278238A (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Composition of improved adhesive for wood |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5278238A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55127477A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-02 | Nippon Polyurethan Kogyo Kk | Urethane adhesive |
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Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4948352B2 (en) * | 1971-11-24 | 1974-12-20 | ||
| JPS5443560B2 (en) * | 1972-07-06 | 1979-12-20 | ||
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| JPS5829827B2 (en) * | 1973-09-10 | 1983-06-24 | 住友ベークライト株式会社 | Shitsujiyun mokuzaiyo settsuchiyakuzaisoseibutsu |
-
1975
- 1975-12-25 JP JP50157081A patent/JPS5278238A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5278238A (en) | 1977-07-01 |
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