SURE: Shizuoka University REpository http://ir.lib.shizuoka.ac.jp/ Title 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性（第２報） : 乾湿状態における接着性と接着剤の物性 Author(s) 滝, 欽二; 水町, 浩; 山岸, 祥恭 Citation 木材学会誌. 25(3), p. 216-224 Issue Date URL 1979-05 http://hdl.handle.net/10297/4601 Version publisher Rights Copyright © 日本木材学会 This document is downloaded at: 2015-01-31T18:51:54Z 21 6 [木材学会誌 Vo l . 25 ,No. 3 ,p . 21 6-2 24(1 97 9)( 論文) ] 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性( 第 2報) 乾湿状態における接着性と接着剤の物性 *l 滝欽二* 2 ,水町浩* 3 ,山岸祥恭* 2 Bondqua l i t yorPVAi s oc ya na t eRe a c t i ve Re s i nAdhe s i v e s( Ⅰ Ⅰ ) Rel at i on bet ween bond qual i t y atdr y and wets t at e andphys i calpr oper t i esorcur ed r es i nf i l m s*l Ki nj iTAKI*2,Hi r os hiMI ZUMACHI*3 and Yos hi yas u YAMAGI S HI*2 PVAdi i s oc ya na t er e a c t i ver e s i na dhe s i ve s( KoyoSang yoCotKR7700r es i n)wa sus e dt o bonds e v e r a lwood l a mi na t i onsa nd t o ma kec ur e dr e s i nf i l ms ,t owhi c hwa sa ppl i e dt he t e ns i l et e s ta nda l s ot hev is c oe l a s t i cme a s ur e me nt . Re s ul t sobt a ne i da r ea sf ol l ows : 1)Be c a us ec ur e dr e s i nf i l ms ,whi c hc ons i s tma i nl yofpvA pol yme r ,ha v eawat e ra bs or ba T g( t e mpe r a t ur eofE' 'pe a kofPVA po l yme rphas e)a ndMOEoft he ma r eaf f e c t e d bi l i t y, c ons i de r a bl ybymoi s t ur ec ha ng e s ･ 2)The r e f or e,t hebondqua l i t ya f t e rc yc l i ct r e a t me nt ss howe ds omee xt e ntofde c r eme nta t we ts t a t ei nc ompa r i s onwi t ht hei ni t i a ldr ys t at et e s t , butt hi sr es i nha dar e ma r ka bl er ec ov e r y ofbot hs t r e ng t ha ndwoodf a i l ur ebydr yi ngf r om wets t a t e ･Thi sr e c ove r yofbondqua l i t y i sac ha r a c t e r i s t i cofPVAdi i s oc ya na t er e s i na dhe s i v e s ･ 3) Amount sofha r dne rAB a dde dt or e s i nf or mul a t i onsi nnue nc edl a r ge l yt her e c ove r yof bondqua l i t y,a ndt hemor eha r dne rAEwa sa dde d,t hemor et hi sr e c ov e r ybe c amer e mar ka bl e ･ y状態とwe t状態の場 PVA-イソシアネート系接着剤の接着性能試験によると, この種の接着剤は dr 合で接着性がかなり異なると言われている｡この問題を究明するため, ここでは硬化した接着剤 (光群産業 KK,KR-7 7 00)フィルムの物性を検討し,さらにフィルム引張試験を実施した｡ (1)合板,挽材二枚張,厚単板積層板のいづれの接着においても, レゾルシノール接着剤とは異なり,we t状態からdr y 状態になると接着強さ,木破率とも常態と同じ程度,またはそれに近くまで回復する｡ (2)接着剤の粘弾性的性質によると, この接着剤は連続相の吸水性ポリマー ( PVA)が接着剤のガラス転移温度l動的粘弾性に大きく影響する｡( 3)接着剤フィルムの引張試験の結果によると, フィルム抗張力は we t状態では d r y状態の 5 0帝程度となるが,伸長皮は逆に大きくなる｡ ( 4)この接着剤は処理後の dry状態の接着強さには浸演処理温度, くり返し処理の影響はほとんどみられず,水分の可逆的な出入りが接着性やフィルム抗張力に影響する｡ 1. 緒言ポリビニルアルコール (PVA) イソシアネ- ト系接着 lRe c e i v e dse pt e mbe r20,1978. 本報の一部は第 2 8回日本木材学会大会 (1 9 78年 4月, 名古屋)で * 発表した｡ Fa c ul t yof Ag r i c u l t ur e,s hi zuokauni v e r s l t y,Shi z uoka･ *3現私東京大学農学部 Fa c ul t y ofAg r i c ul t ur e , TokyoUni ve r s l t y,Bunkyo ku,Tokyo･ *2静岡大学農学部･木材接着学研究室刺-水性ビニルウレタン接着剤-の接着性に関する研究の-環として,前報 ')では架橋密皮と接着性について論じた｡その結果次のことが得られた｡架橋剤添加割合によって架橋密皮が異なる一連のものが得られ,被着体が木材のはあいは少量の架橋剤添加でも木部破断を大きく生ずるため,架橋密度と接着強さとの間に有意な関係は 1 97 9年 3月1 21 7 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性 ( 第 2報) 認められなかった｡またアルミニウム板の接着では架橋煮沸処理 :4hr煮沸 ( we t ) -60℃,2h r乾燥 ( d r y) 0 密度の増加とともに接着強さは増大するが,ある程度以上記の前処理をしたあと,島津オートグラフ 5 00Sを上になると却って低下する｡使用し,荷重速度 1 2mm血 i nで引張せん断試験をした｡この接着剤は主剤に水溶性の P VAおよび SBRラテッなお,前処理条件の中の ( we t ) ,( dr y)とはそれぞれ各クスなどが用いられ, ジイソシアネートと反応して架橋処理後の儒れた状態,乾いた状態で引張せん断試験を行構造を形成して不溶化するが,架橋密度如何によって水ったことを示し,結果のところで述べる図と対応させた｡分の影響をかなり受けるものと思われる｡ 2. 1. 2 厚単板の接着本鞘では合板のみならず,厚単板や挽材二枚張の接着供試材を試み, その乾湿状態における接着性, ならびに特徴的 KK.イサオ製作所によるロータリレースむきした比較的良好な厚単板を用いた｡な性質を示すこの接着剤の物性を明らかにするため接着レッドメランチ ( Re dmera n t i,Shoreaspp･ ) 剤フイルムの粘弾性特性を測定し, さらに接着剤フィル全乾比重 0 . 5 6,含水率約 10卑ムの機械的性質の測定にフイルム引張試験を実施するこカブール ( Ka p ur,Dryobat a no psspp･)全乾とによりこのビニルウレタン接着剤の接着性について検比重 0 53,含水率約 1 0肇討した 0 メソクラン ( Me nkul a ng,Tarri e t ia s pp･ ) 坐乾比重 0 . 5 9,含水率約 1 29 を 2. 実験方法大きさ厚さ×帽 ×長さ :8r r mX250r m XIO OOr r mの 2. 1 木材の接着厚単板の同一樹種同志を裏割れが内側になるようにして 2. 1 . 1 挽材二枚合わせ接着供試材 Tab l e2の条件で, ボルトナット式の治具に入れて厚単 Asa m,Mangi fera s pp･)全乾比重アサム ( 6 板積層板を製造した｡接着試片は, 厚さ X幅 ×長さ 1 0 . 5 6,含水率約 1 0多 m x20m X20 0m の大きさの試片を各条件 10回準 ( Sel a nga nba t u,Sho r e aspp･ ) 全乾比重 0 . 85,含水率約 1 0帝備し, フランス規格に準じ,一つの接着面積が 2 0m nX セランガンバツー試験片の大きさ厚さ×幅×長さ :5r r mX2 0r r mX150 r m 2 0Trm となるようにダブルカットしたO 前処理条件 4hr煮沸- 60℃,2 0hr乾燥- 4hr煮沸 ( we t ) -6 0 r Tab l elの接着剤配合で各条件 5組接着し,圧締解圧 H. 室内で 1週間コンディショニングし後 20℃,65帝R. r m x15r r m のダブルカット式て,-つの接着面積が 20r (合板のフランス規格の変型)の試験片を作成した｡前処理条件 ℃,20hr乾燥 ( dr y)0 .1 . 1と同様である｡引張試験方法は 2 Ta bl e2. Gl uec ondi t i onofl a mi na t edt hi c kve ne e r l umbe r s . Res i n we t )- 60℃, 冷水浸演処理 :20℃,冷水 4hr浸演 ( res i n ca t a l ys t ( wei g加 par t s) 2hr乾燥 ( dr y)0 温水浸液処理 :70℃,温水 4hr浸潰 ( we t )- 60℃, KR-770 0 1 0 0 AE 5 2hr乾燥 ( dr y)a Ta bl el･ Gl uec ondi t i onoft wopl yl umbe r s ･ Resi n Vi n ytUr et ha ne ( KR-7700) Res or ci nol ( J-600 0) 1 00 1 00 resi n c at al ys t AE (wei ght par t s) 5 ,15 ,25paraf ol ma l dehyde 10 press ur e, t or quewre nc b ( kg. c m) 1 400 -15 00 pr ess t i me ( br) 2 4 2 . 1. 3 合板の製造供試材 l e3に示すo 供試材をTab 大きさ縦 ×横 :45c mX45c mの単板をTab l e4の条 g 蛋 l / ue (3 0 sp r ea d c m) 2 15 -20DGL 件でホットプレス接着し, J ASA型試験片を各条件 1 0 個準備した｡前処理条件 t or p q ( r u k e ewr g s . s c u m) r e e nc h presst i me ( hr ) 70-80 24 4時間煮沸くり返し処理こ4hr煮沸-60℃,20hI ･乾燥 -4hr煮沸 ( we t ) -20℃,1wee kc o ndi t i o ni ng( dr y) ｡ 36時間連続煮沸 :3 6hr連続煮沸 ( wet ) 2 0℃, 1we e k 21 8 滝欽二 ,水町 [ 木材学会誌 Vol .2 5 ,No. 3 浩 ,L L l 岸祥恭 Ta bl e3･ Pr ope r t i e sofv e ne er s ･ Bo t a ni c al t hi c kness de p仇 o fc bec k Sho1 . e aS PP. 3 . 2 62 Ta bl e4･ Pr e pa r e dc ondi t i onorpl ywoods ･ s KR-7700 Rei n r e s i ncatalyst ( we i g h tpar t s) 1 00 AE 1 0 g l ues pT ead g/( 3 0c m) 2 p r es st emp.( ℃) pr ess t i me ｢ー由 9 ｢島津オ - トグラフ 50 0Sに,2k gのロードセルを取り付 nで試験した｡伸長度はフィルムけ, 引張速度 5m /mi に鉛筆で印を付け,その標点距離を 2c m とし,上下の標 0 点を二つの読み取り顕微鏡を用いて測定したO測定は 2 40 ℃,659 bR. H.恒温恒湿内で行ったo試片数は各条件 5 1 00 片とした｡また, フィルム試片の前処理を施したものも 1 併せて試験した｡なお,前処理は下記のように連続して行い,途中取り出して試験した｡前処理条件 c o ndi t i o ni ng( dr y)0 7 2時間連続煮沸処理 :7 2hr連続煮沸 ( we t )- 20℃ 2 0℃,冷水 4hr浸債 ( we t )- 60℃,20hr抱腹( dr y ) - 70℃,温水 4hr浸潰 ( we t)- 60℃, 20hr 乾燥 1wee kc o ndi t i o ni ng( dr y)a ( dr y)- 煮沸 4hr( wet )-60℃,20hr乾燥 ( dr y)0 2. 2. 2 飽和塩茶気による吸水処理とフィルム抗張力引張試験方法は 2 .1 .1と同様である｡ 2 . 2 接着剤フィルムの引張試験 2 . 2. 1 架橋剤添加割合と各温度吸水乾燥処理とフィルム抗張力供試接着剤 KR-77 0 0 1 00部剤 KR-7700 主 1 00部剤架橋剤 ( AE) 1 0,3 0部 (重巌比) 接着供試接着剤 20℃恒温室内で ,Tab l e5に示した各種塩類の飽和溶液を調整してデシケータ法によって吸水させたフィルム架橋剤 ( AE) 0 , 3 ,5 ,1 0,2 0, 30 ,40醇 (重量比) . 2 .1と同様にして引張試験をした｡を2 厚さ 3m のテフロン坂上で,上記の割合で調合した接着剤をよく撹拝し, フィルムアプリケ一夕を使用して接着剤フィルムを作成した｡ 1日室温放置後,テフロン 6mmHgで 5日間減板よりフィルムを刺し,60℃･-7 . 0 5-0 . 0 7r r m である. 圧乾燥したO フィルムの厚さは 0 Fi g･ 1のようなダンベル型のフィルム引張試片を作成し, 蛙蔓 Ta bl e5･ Me t hodofhum i di t yc ondi t i onl n笛l n . de s i c c at or( 20℃) Sol ut i on ZnC1 2 Re l a t i veh umi di t y (%) 1 0 . 0 q. CaC 1 .6a 32 . 3 望 q. Ca( NO思)2.4a 56 q. CuCl2.2a NaCl 68 . 5 75 . 8-78 . 3 KCl 8 5-86 . 3 2. 3 動的粘弾性の測定 2 ･ 2 ･1と同様な架橋剤割合で作成した接着剤フィルム T mX30r r m の大きさの切片にし, 前報 1) と同様にを 2r して動的粘弾性を測定した｡また,一部飽和塩類により吸水させた接着剤フィルムの粘弾性も併せて測定した0 3. 結果および考察 ( mm. ) Fi g･1･Te ns i l et e s ts pe c i me n( dumbbe l lt ype ) ofc ur e dr e s i nf i l ms . 3･ 1 木材の接着試験結果 Fi g･ 2は挽材二枚合わせ接着の結果である｡硬化温度 o n t r ol は常態試験を表わは中温の 40℃ とした｡図中, c 1 9 79年 3月] ぎ塁 5 : el P it . 聖コ一 ! ?IP O q J u 禦 ; ;[日 .I ノー? I ･〝･〟〝.i. . I 血こ n . ' M'( 了 .ら 0 ( " こ 50 菩l S㌔ PaL l 1010! l e J56uaL I S 己 c mt r o I2 0 o C I OO o C we t d , y w. T O . C d , , we t也 , y T r e a t me nt Fi g･2･Fa l loft he adhes i v es t r engt h oft wopl y l umbe r sbyt r e at me nt( KR7700r es i n) ･ ⑳ 21 9 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性 ( 欝 2報 ) :As am, ○ :Sel ang anbat u we td r y we t d r y wet dr y' Tr ea t me nt ･3･Bond qual i t y ofPVAi s oc yanat er e ac t i v e Fi g r e s i n bonded t wo pl yl umbe r s( KR7700 %, r es i n) ･Ca t a l ys t( AE,we i ghtpa r t s ) 0 :5 ◎ :15%,⑩ :25 % L, we dr yは 2 .1 .1で述べたように試験片が we t状 t , dr y状態o jそれぞれ結果を示す0 7サム, セランガ ont rolにンバツーとも接着強さ残存率および木破率は c 億 , 比べ鬼も理後の we t状態ではかなり低下するが,co ndi t i o n - i ng後の dr y状態になると c o nt rolと同程度まで回復している｡まず接着強さについてみると, セテンガンバツ ont rolの 30-50肇の残存率であったーは wet状態では c ものが , dr y状態では 60-1 00碑まで回復し, アサムでは処理温度にかかわらずwe t状態で約 55帝の残存率であ y状態では co nt r olの 90卑以上まで回復してったが, dr いる0 本破率についても同様の傾向がみられ, セランガ 00肇あったものが we t状態ではンバツーでは常態で 1 15-20肇とかなり低下するが dr yになれば再び 1 00帝 , に回復する｡ Fi g･ 3は架橋剤添加魔を変えた結果で･前報 l)でも一部述べたが,接着強さにおよぽす架橋剤添加割合の影響 y状態では 5-25部添加ともほは常態および処理後の dr とんど差異は認められず, 木破率も全て 1 00帝で 5部添 C 7 0 0 C I O Oo C T c c n t r o12o we td r y wet d r y ∼b e td r y Tr ea t men t 0 Fi g･4･Bond qua l i t y ofr e s or c i nolr es i n bonde d yophen十6000 t wopl yl umbe r s( As a m,Pl . c ur l ngt empe r a t ur eO ‥20o C, r e s i n) ○ :l oo℃ t状態では架加でも十分な接着強さを示す｡しかし, we タン接着剤で接着したものと同じ処理を施したo Fi g･ 4 橋剤添加の効果が明らかに現われ,接着強さ,木破率とのアサムではビニルウレタン接着剤のはあいと同様に前 5恥も 5艶添加が最も小さく,次いで 1 t状態に比べ, dry状態の方が大きい接着強処理後の we 25部と添加最の試験の架橋剤添加 0℃, 1 00℃とも同様さが得られ,また接着硬化温度が 2 割合では 25部添加のはあいが接着性能は-番良いO しな傾向を示す｡アサムは比重は中庸であるが･防腐剤のかし, いづれの架橋剤添加割合でも接着強さ,木破率と注入はしやすい緋もwe t状態からdr yになることによって回復性が存在す剤の木材中への浸透は大きい｡とくに硬化温度が高い方ることが見られるo が接着剤の粘度は低くなり,木材中-の接着剤の浸透はが多くなるほつれて大きくなる｡こ Fi g･ 4 -5は比較のために用いたレゾルシノール接着剤 )といわれるほど吸水性に富み7接着 00℃硬化では浸透過度のためかより早く生じるので, 1 (大日本インキ, プライオーフェント 60 0日)の結果で, 接着は良好でなく, 20℃硬化よりも接着強さは低下した 20℃)と 1 00℃で行い,ビニルウレ接着硬化温度を常温 ( g･ 5の比重が非常に大きいセランと思われる0-万, Fi 220 滝欽二 ,水町浩,山岸祥恭 [木材学会誌 Vol .25,NoB3 班 ) l!巾 (% 0 n IPOO 享 PL BI ( .･･ J , G jJ50 王 BuaJ1S PUO血モ o nt r o1 2 0 o C 70o C W o C wet d r y wet d r y wet d r y Tr eat ment Fi g･5･Bond qua l i t y ofr e s or c i nolr es i n bonde d t wopl yl umbe r s( se l a ng anba t u,pl yophe n 十6000r e s i n) ･c ur i ngt e mpe r at ur eO:20℃, ○ :loo℃ ガンバツーではwe t状態とdr y状態の接着強さ,木破率はアサムのばあいと異なって , C o nt r qL wet dr y Tr e at ment Fi g･6･Bondqual i t yofl am i nat edt hi ckvenee r l umber s( KR7700r e s i n) . ⑳ Ka pur, ⑩ Redmerant i, OMenkul a ng 1 00℃処理を除き, dr y 状態の方がwe t状態よりも接着強さが低い｡また 20℃硬化 ( ○印)よりも 100℃硬化 (⑳印)の方が明らかに接着 " 碍三 r "J 0℃硬化のばあいでは前処理条件の浸性は良いO: tくに 2 液温度が蒔くなるにつれ dr y状態 ,we t状態とも処理後の接着強さ服大きくなっている｡これはいわゆるレゾル J P -O u 瓜シノール接着剤の処理による後硬化が生じた結果と考えられる｡硬化温度が 1 00℃のときには 20℃硬化のばあい I 前処理温度が高くなるにつれ処理後の接着強と反対に,すさは低下している｡つまり, 20℃硬化のときは接着剤の完全硬化が期待できな頼このため,その後の処理で硬化が促進【され接着性も｢時的に増大する｡それに比べ 1 0叩硬化のときは完全硬化した. と考えられるO レゾル t シJ J ル接着剤はビニルウレタシ接着剤と異なり we , F ig ･ 7 ･ W: we t D' ･ dr y Bond q u a l i t y fpl ywoo d s( KR-7700r e s i n) . 0 リe l t ong, ◎ :L a uan o 状態から1 , dr y状態になっても接着強さ,木破率に-質ししくなるにしたがって接着強さ,木破率とも低下が大きた傾向は現われ無かった｡くなるが,we t状態- dr y状態では明らかな回復性の存 Fi g･ 6は厚単板積層板の材質に関する研究 B)の中の, t状態で接着強さが低下して在が認められるOなお, we 接着性能試験の結果である｡前述のアサム, セランガンも,比較に加えたラワンでは J AS規格の合板の-類試験 J AS集成材規格に準じたくり返し処バツP . lと同様に,･に十分合格する値が得られている｡ビニルウレタン接着理を施した後の, we t状態における接着強さは常態の剤はミズナラの厚板の常温接着試験で接着強さの回復性 45-50 劇こ低下するが,. その後の dr y状態では常態のが存在すると報告 6)され即欄 ,30-40kg/c m2の接着強さを示し,回復性の存在験において接着強さの低下はほとんど可逆的であり,湿が認められる｡､ Fi g･ 7ノほ合板にはあまり用いられていない南洋材のジェルトンのロータリ単板を使用した･合板の接着試験結 0℃･よした0 4時間煮沸くり果4 ) である〇･硬化温度は 10 返し, 36時間連続煮乱 72時間連続煮沸と ,条件が厳また蒲生等も合板の耐久性試った状態から乾燥することによって接着強さはほぼ初期値まで回復すると述べている6 ) 0 3 . 2 接着剤フィルムの動的粘弾性前述のように, このビニルウレタン接着剤は dr y状態 wet状態で接着強さ,木破率が大いに異なる性質を持ち, 1 9 79年 3月] 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性 ( 第 2報 ) 221 かつ,We t状態から dr y状態になれば接着強さ,木破率 21と同様に,ゴム状髄刺 (KR-7700)は前報 1)の KR-1 とも回復するという他の接着剤には見られない接着剤で 70-200℃)で貯蔵弾性率 E' の増加が見ら域 (ここでは 1 あるOそこで , この特異甘性質を示す接着剤の物性を検れるが, これは一般の架橋ポリマーの粘弾性的特徴と一討するため接着剤フィルムの動的粘弾性を測定した｡測致する 7)0 1 0Hzとした｡ Fi g･ 8は架橋剤添加割合を定周波数は 1 重合度やケン化度また SBRなどの充填剤の配合割合が変えたときの動的粘弾性の結果の一部を示す｡この接着異T A -る｡ KR-77 00とKR-1 21は主剤である PVAの Fi g･9は接着剤フィルムが乾燥した状態のものと, Tab 一 e5に示したデシケータ中に入れた飽和塩蒸気により吸水させたもの,すなわち d r y状態とwe t状態の測定 l l 結果である｡このビニルウレタン接着剤はガラス転移温皮 (Tg)の高いポリマーから成る連続相の中に, もう一 8 7 8 ∧ U O ( q L U U J S a L ^ p). . u I､.山ーつ Tgの低いポリマーから成る相が分散した構造 (分散相 )になっていると推定できる｡分散相の成分は SBR と思われるが, これは吸湿性は麺いためフィルムの吸水 0-S o℃)にそのガラス転移域率によらずほぼ同じ位置 ( が表われている｡したがって, この温皮域で試料の弾性率 EJは一旦低下するOその衡連続相の Tg において弾性率は再び大きく低下するが,連続相は吸水性ポリマー (PVA)でできているため高湿側のTgは吸水率に強く依存する｡この粘弾性測定は空気中で昇温させながら測定しているので,測定中にフィルム試料は乾燥してしまい, 弾性率の吸水依存性を正確に求めることは配難であるが, 2 0 5 0 1 00 1 5 0 2 00 Tempe r al ur e( o C) Fi g･8･Dyna i cvi m s c oe l as t i cpr ope r t i esofc ur ed r e s i n f i l ms wi t h va r i ous f or mul a t i ons ･ ( KR7700r e s i n) 0 E O 吸水率が大きいほどTgが低くなるという一応の傾向は認められる ( Fi g･ 9,dr y状態 -KCl 塩蒸気中一Ca SO.塩蒸気中 )O もLT試料が完全に濡れた状態であれば,このTg は室温またはそれ以下になるものと想像される｡この連 .1の接着強さや木破率に大続相のポリマーの吸水性が 3 きく関係し,we t状態では吸水して可塑化され接着性が T V C I 5 ' o T emper at u r e( Oc) Fi g･9･Dynami cv i s c oe l as t i cpr ope r t i esofc ur edr es i nf i l ms . wi t hva r i oushum i di t yc ondi 亡 i oni ngs( KR7700r e s i n) 222 滝欽二 ,水町息山岸祥恭 [ 木材学会誌 Vo l . 25 ,No . 3 係を d ry状態 ,we t状態すべてについてプロットしたも低下すると考えられるQ 3. 3 接着剤フイルムの抗張力と伸長度 3 . 2よりこの接着剤フィルムは水分の影響を強く受け, のである｡架橋剤添加 0醇のものを除くと, この接着剤フィルムは PV A繊維と同様に抗張力が大きいと伸長産弾性率などの接着剤の物性が異なるこは小さいという関係がある8 ) o こ0 )抗張力と伸長皮の関とがはっきりした｡そこでさらにこの接着剤フィルムの y状態 ,we t状態とも同じ負の指数曲線をとるも係は dr ガラス転移温風機械的性質をみるためフィルムの引張試験を実施した｡ Fi g･ 1 0は架橋剤の添加率とフィルム杭脹九伸長度 tとは 20℃水中に2日間浸噴後, の関係を示す｡図中の we y状感のと言え,架橋密度の小さい接着剤フイルムは dr でも伸長皮は大きく,逆に抗張力は小さくなる｡各温度浸偵くり返し後の乾湿状態の結果を Fi 針1 2に表面の水分を折紙で軽く吸取りすぐに引張試験をした結示した｡図の左端から順次連続して処理を施した｡E o ℃ 果である｡架橋剤を添加したこれらの接着剤フィルムは水中 -1 00℃煮沸水中で処理したものは多少のバラツキ水に浸演すると軟化し,黄白色だったものがやや黒っぼはあるが,浸潰温度にかかわらずいづれもほとんど同じく見えるが, 水にはほとんど溶解しないO この溶解性に程度の抗張力の低下および回復を示す｡この回復値は常ついては別に報告する｡dr y状態 ( ○印 ),wet 状態 ( ㊨態のばあいとほとんど変わらない｡このことから,処理印)ともに架橋剤添加率が 10帝程度までは添加亀が増す浸潰温度がこの接着剤フィルムの抗張力に与える影響はにつれてフィルム抗張力は急激に増大するが,その後は添加量が増えても抗張力は余り大きく1 3 :らない｡これとは逆に, フィルムの伸長度は架橋剤添加量が少ないほど大きくなるO とくに we t状態では架橋剤添加巌が少ない 00帝以上の伸長度を示す｡伸長皮の大きい理由は架と1 橋剤添加量が少ないと架橋密度も小さくなり,相対的に t状態におけ柔軟性を持つためであると考えられる｡we るフィ/ レム抗張力は d r y状態に比べて小さく, 50-60% 程匪しかない o Fi g･ 11はこれらの抗張九伸長皮の関 ( IOOu先 !1 OPBuo73 )U (｡ J. Fi gl11 ･ Re l a t i onbet we e nt het e n. s i l es E r e ngt ha nd e l ong a t i onofc ur edr es i r lf i l ms( KR7700 r e s i n) ･○:dr y,◎: we t ● Fi g ･10･ Thet ens i l es t r e ngt ha nd e l ongat i on of c ur e dr e s i n mmsa tdr y andwe ts t a t e O,△ :dr y, ( KR7700r e s i n) ･ ,▲ :we t Ua ト aT!S .S 的 u 6 B a J 王 1 0 20 30(○ / ｡ ) Ca l a l y St / Re L Si n c c nl T q 12 0 o C 7 00C I O O o C we td r y wet d r y we td r y Tr e a t me nt Fi g･12･ The ･t e ns i l es t r e ng t hofc ur e dr e s i nf i ms l a tdr ya ndwe ts t a t ea f t e rc yc l i ct r e a t me nt s ･c a t a l ys t( AE,we i h tpar g t s ) :10 % 1 97 9年 3月] ほとんど見られず, またくり返し連続処理による影響もないと考えられ ,これは前述の木材の接着性能試験結果と類似している｡せん断接着強さと抗張力とは異質であ Tabl e6･ St a t i ct e ns i l e modul us( MOB)ofr e s i n f i l r nsc al c ul at e df r om s t r e s s _ s t r a i nc u r ve ( 20℃) . るが,低下,回復の傾向がよく一致する｡ KR-7700 dr y we t KCl 汀pd y °e /c r 謹 d y ne /c mB dy °e /C 次に種々の飽和塩溶液によるフィルムの吸水性と抗張九 2 2 3 水性ビニルウレタン系接着剤の接着性 (第 2報) g･1 3は相対湿度と接伸長皮の関係を検討した｡Fi 着剤フィルムの吸水率の関係を示す｡温度は 2 0℃である｡この関係は一般の PVAの吸水性と同様 8)に,相対湿度 (2 0) ( 85) ( 5 7) % 9 . 2×1 09 5 . 9×1 08 2 . 8×1 0比 AE(wei h tpar g t s ) 3 1 03 . 6×1 09 4 . 3×1 08 1 . 3×1 0浅が増せば吸水率もわずかづつ増大し,85%以上で急激に ()perce nt: el o nga t i on 吸水率が大きくなる｡架橋剤添加藍が多いほど架橋密度は増大するので水分の吸収は少なくなり,吸水率は全体動的粘弾性の測定結果からほwe t状態の弾性率は測定に低くなっている｡Fi g･1 4はそのときのフィルム杭張九上明らかにできなかった｡そこでフィルム引張試験の応伸長皮を示す｡わずかな吸水によっても抗張力や伸長皮 l e6はカーひずみの関係から引張弾性率を求めた｡Tab に大きな変化をもたらす｡we t状態では吸水して軟化すフィルムのポアソン比を 0 . 5と仮定し, 簡単に算出したるが ,dr y状態になって水分子が除かれれば再び抗張力静的引張弾性率を示す｡表中のwe tとは 2日間冷水浸潰を取りもどすと考えられる｡したもので, そのときの吸水率は約 8%.KCl塩蒸気による吸水は約 1 1 帝であった｡ただしフィルムは前述した C O nU 2 るので,儒れたフイルム試料は測定中に少しは乾燥して 30 しまうが,各試片の代表的なものを選んで計算した｡フ 20 09から 1 08 dy ne /c m 2に 1ケタ以上小的引脹弾性率は 1 10 ごua}uOU aJ nlS! 〇三 4 0 (㌔ように 20℃,6 5酵R. H. 恒温恒温室内で引張測定していい｡ィルムが儒れた状態にf j : れば乾燥した状態に比較し,静さくなり,wet状態の弾性率は dr y状態の 1 /1 0しかな 4 .結 2 0 40 6 0 8 0 1 0 0 Rel a t i vehumi di t y( o / . ) 論乾湿状態におけるビニルウレタン接着剤 ( KR-77 0 0) Fi g･1 3･ Rel at i onbe t ween r e l a t i v el l umi di t ya nd moi s t ur ec ont e ntofc ur ed r e s i nf i l ms . c at a l ys t( AE,we i g htpar t s ) 0 ･ 10 %, ● :30 % の接着性能試験,および接着剤フイJ レムの動的粘弾性の測定の結果,次のことが得られた｡ 1) 合板などの接着試験ではレゾルシノール接着剤と t状態からdry状態になるに従い,接着披き異なり,we および木破率は回復する｡ 2) 架橋剤添加量を増せば接着強さ,木破率ともwe t (% )uo!lPBuot3 状態での低下割合が小さくなる｡ 3) 連続相のポリマー ( PVA)が吸水性を持つため水分の影響を受け易く,吸水率によって接着剤の帯が変化し,弾性率が減少する｡ 4) 木材の接着強さ,木破率と同様に,接着剤フィルムの抗張力は we t状態からdr y状態になることによって回復し,浸潰処理混乱くり返し処理の影響はほとんどみられない｡ 5) フィルム引張試験によると,wet状態では dr y状 /1 0以下である｡態に比較し,静的引張弾性率は 1 Fi g･1 4･ Re l at i onbet we en moi s t ur ec ont e nta nd t e ns i l es t r e ng t h of c ur ed r e s i nf i l ms ･ AE,wei g htpa r t s )10 % c a t a l ys t( 謝辞この研究を進めるにあたり,供試接着剤を提供してい 22 4 滝欽二 ,水町浩 ,山岸祥恭 [木材学会誌 Vol . 25 ,No. 3 ただいた光洋虚業 KK,大日本インキ KK, また厚単板 3) 滝 :未発表 o j製造および試料の提供を受けた KKイサオ製作所浜北 4) 山嵐工場ならびに実験を援助していただいた静岡大学農学部 5) 木材用新開発接着剤の性能調査委員会 :合板工数木材接着学研究室の舶威久技官,周研究室の学生に謝意を表します｡文献 1) 私水W J, 山岸 :木材誌, 24,4 ,23 7( 19 78) 2)須藤彰司 :南洋榔地球 HJ . 版 (昭 45) 滝 :未発表 ^､禦 . ･ 97. ∼l m9 78 , ) ∼ ,..州 . . . . . 小冊 " ー^_ _ ∼ . 一人仙ル 6) 蒲生, 片岡 :第 1 4回接着研究会発表会講演集 ,p. 1 3(19 76) 7) L. 氏. NI ELSEN (小野木訳 ):高分子と複合材料の力学的性質 ,化学同人 ( 1 978) 8) クラレ :クラレポバール資料