JP2001354935A - 単板化粧合板用接着剤組成物および該接着剤を用いた単板化粧合板 - Google Patents

単板化粧合板用接着剤組成物および該接着剤を用いた単板化粧合板

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延幸 高井
Tetsuo Yamada
哲夫 山田
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鎌志 森部
Masaya Kishimoto
昌也 岸本
Hiroshi Uchida
博 内田
Fumimasa Fukazawa
文雅 深沢
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 アミノ系樹脂100重量部に、水性樹脂
エマルジョン及び/又は水性ラテックス20〜2000
重量部、分子中に2個以上のアジリジニル基を有する多
官能アジリジン化合物0.01〜25重量部、ポリアル
キレンオキサイド及びその誘導体、グリセリン及びその
誘導体からなり、必要に応じてアルキレングリコールか
ら選ばれる少なくとも1種以上の改質剤1〜100重量
部を配合してなる単板化粧合板用接着剤組成物、及び単
板化粧合板。 【効果】 クラック、ふくれ、目割れのない高度な耐水
性能を有する単板化粧合板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は木材加工、特に単板
化粧合板製造に用いられる接着剤および該接着剤を用い
て得られる単板化粧合板に関する。
【0002】
【従来の技術】表面の美観を目的として、合板、パーテ
ィクルボード等の木質板(台板)の上にキリ、ナラ等の
銘木と称される樹木を薄くスライスした化粧用単板(突
板単板)を貼合わせた製品は、家具、壁、床材あるいは
天井板等に用いられている。突板化粧加工製品において
は、表面の美観が商品価値に重要な影響を及ぼすため、
突板表面への接着剤の滲み出し、突板単板の干割れ(ク
ラック)等の表面の欠陥は致命的となる。こうした問題
を解決するために、従来から突板と台板の間に紙を挟ん
で接着する方法、接着剤としてアミノ樹脂にSBR、N
BR等のラテックスを配合する方法が案出されている
(特公昭56−34196号公報)。
【0003】しかし、前者の方法では、作業が煩雑で、
コストが高くなるうえに接着強度が低下するという欠点
が有り、後者の方法では接着剤の滲み出しはある程度は
防止できるものの、当該方法では、熱圧中の接着力の発
現が遅いため、接着剤の滲み出しが多くなる。また、熱
圧直後の高温時、前述の通り接着力の発現が遅いことが
この時期の耐熱クリープ性を著しく損なうため、化粧単
板の熱による乾燥収縮を止めることができず“干割れ”
と称するクラックが製品表面に発生しやすくなるなどの
問題が残る。
【0004】こうした点を解決するために、本発明者ら
は、先に、アミノ系樹脂、水性樹脂エマルジョン若しく
は水性ラテックスを主成分とし、架橋剤としてエポキシ
化合物又多価金属化合物を配合してなる単板化粧加工用
接着剤組成物を提案した(特開平8−245937号、
特開平10−36803号、同10−36812号、特
開平10−338861号公報)。これらの接着剤組成
物を用いれば、接着剤の滲み出しとクラックの発生とを
同時に防止することは可能であるが、硬化速度がやや遅
いため、生産性の面から更に硬化速度を上げる必要が生
じていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、突板化粧合
板製造における上記の問題を解決し、接着剤の滲み出し
とクラックの発生とを同時に防止でき、且つ生産性の良
好な接着剤組成物を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を克服せんと鋭意検討を重ねた結果、アミノ系樹脂、水
性樹脂エマルジョン及び/又は水性ラテックス、分子中
に2個以上のアジリジニル基を有する多官能アジリジン
化合物を所定量配合してなる接着剤組成物が、突板加工
において、接着剤の滲み出しとクラックの発生防止に著
しい効果がある上に、優れた作業性を示すことを見出し
て、本発明を完成させた。
【0007】すなわち、本発明は、アミノ系樹脂100
重量部に、水性樹脂エマルジョン及び/又は水性ラテッ
クス20〜2000重量部、分子中に2個以上のアジリ
ジニル基を有する多官能アジリジン化合物0.01〜2
5重量部を配合してなる単板化粧合板用接着剤組成物で
ある。
【0008】また、本発明は、アミノ系樹脂100重量
部に、水性樹脂エマルジョン及び/又は水性ラテックス
20〜2000重量部、ポリアルキレンオキサイド及び
その誘導体、グリセリン及びその誘導体、アルキレング
リコールから選ばれる少なくとも1種以上の改質剤1〜
100重量部、分子中に2個以上のアジリジニル基を有
する多官能アジリジン化合物0.01〜25重量部を配
合してなる単板化粧合板用接着剤組成物である。
【0009】突板の接着においては、接着力、耐水性の
向上を目的として従来からアミノ系樹脂が使用されてい
るが、その際には通常、増量剤として小麦粉を、硬化剤
として塩化アンモニウムを配合している。小麦粉は成分
として含まれる澱粉や蛋白が造膜性や粘度調節の機能を
果たし、被着体である台板合板への塗布時には良好な接
着層の形成に寄与する。しかし、その後の熱圧の工程を
経ると、澱粉や蛋白は接着層の塗膜を硬くするため、台
板や突板の膨張、収縮に追随できなくなり、結果として
突板表面にクラックを多発させることになる。
【0010】また、メラミン樹脂は耐水性や突板の接着
力向上に効果があり、さらに硬化剤として塩化アンモニ
ウムを使用すれば迅速に硬化するという利点はあるが、
架橋後に形成される三次元ネットワークは堅固ではある
が可撓性に乏しいため、台板や突板の膨張、収縮に追随
できず、やはり突板表面上にクラックを多発させること
になる。
【0011】一方、接着剤塗布液の粘度、塗布性の安定
化と接着後の塗布液の滲み出しの防止のためにラテック
スを配合する方法もあるが、熱圧後には、ラテックス分
子もアミノ系樹脂により架橋されるため、ラテックス本
来の可撓性が損なわれ、やはり突板表面上にクラックを
多発させることになる。こうした問題の解決には接着剤
組成物に可撓性を付与することがクラックを防止するた
めに必要である。
【0012】上記の目的を達成するには、硬化物自体に
比較的緩やかな架橋構造を取らせることが必要である。
このためには、架橋剤として、塩化アンモニウムのよう
に非常に堅固な硬化物を形成するものでなく、比較的緩
やかな硬化物を作るとともにそれ自体に可塑効果のある
物質を用いるのが必須となる。そこで、本発明者らはマ
トリックスの核に、ポリアルキレンオキサイド及びその
誘導体、グリセリン及びその誘導体、アルキレングリコ
ールから選ばれる少なくとも1種以上の改質剤を用い、
架橋・硬化マトリックスに可撓性をもたせて、その上で
アミノ系樹脂の架橋により、接着層に堅牢さを付与せし
めた。同時に、分子中に2個以上のアジリジニル基を有
する多官能アジリジン化合物を併用することにより、接
着剤組成物の硬化速度を高め、生産性を向上させた。
【0013】これらを総合すると、アミノ樹脂ベースの
架橋・硬化マトリックスに水性樹脂エマルジョン及び/
又は水性ラテックスと多官能アジリジン化合物ベースの
マトリックスが相互補完的に接着剤層を形成するため、
木材の収縮・膨張に追随し、干割れ等の発生を抑制し得
るものと認められる。その結果、当該改質剤、水性樹脂
エマルジョン及び/又は水性ラテックス、多官能アジリ
ジン化合物とアミノ系樹脂との組合わせが、架橋性と硬
化物の可撓性及び耐クラック性、更には生産性の点で最
適となる。
【0014】また、本発明は、アミノ系樹脂がホルムア
ルデヒド類とアミノ化合物との縮合物であり、全ホルム
アルデヒド中のメチロール基変換度が10〜60%かつ
ジメチレンエーテル結合変換度が2〜30%であること
を特徴とする。メチロール基変換度が10〜60%かつ
ジメチレンエーテル結合変換度が2〜30%と官能基の
範囲を限定した理由は、種々の官能基組成の樹脂を合成
して接着剤組成物を調製し、単板化粧合板を作成して性
能試験を積み重ねた結果の帰納法的選択による。恐らく
は、官能基組成が上記の範囲の樹脂を単板化粧合板用の
接着剤組成物を構成するマトリックスとして使用する
と、多官能アジリジン化合物、水性樹脂エマルジョンと
の硬化速度のバランスが適度にとれて、可撓性に富んだ
ネットワークを構築できるためと推測される。
【0015】これらの官能基組成はいずれも13C−NM
Rを用いて測定した。測定条件及び、得られたシグナル
の解析は『Journal of Polymer S
cience :Polymer Chemistry
Edition Vol.17 3205−3215
page(1979)』に記載の方法に準じて行った。
また、本発明に使用される水性樹脂エマルジョン及び水
性ラテックスは、平均粒径が0.01〜0.5μである
ことが望ましい。粒径が0.01μ以下の場合には、ア
ミノ系樹脂、改質剤、多官能アジリジン化合物と混合し
た後の粘度の経日変化が大きいうえに耐水性能の低下が
見られる。0.5μ以上になると、性能面では問題はな
いが、重合反応の時間が長くなり生産性が落ちるため、
実用的にはあまり好ましくない。
【0016】本発明に用いられるポリアルキレンオキサ
イド及びその誘導体、グリセリン及びその誘導体、アル
キレングリコールから選ばれる少なくとも1種以上の改
質剤としては、エチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、グリセリン、エチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリ
ンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエ
ーテル、プロピレングリコールトリグリシジルエーテ
ル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロ
ールプロパンポリグリシジルエーテル等があり、これら
は、1種単独あるいは2種以上を混合して使用できる。
【0017】本発明における、分子中に2個以上のアジ
リジニル基を有する多官能アジリジン化合物とは、分子
内にアジリジニル基を2個以上有する化合物であり、具
体的には、トリメチロールプロパントリス[3−(1−
アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロールプロ
パントリス[3−(1−アジリジニル)ブチレート]、
トリメチロールプロパントリス[3−(1−(2−メチ
ル)アジリジニル)プロピオネート]、トリメチロール
プロパントリス[3−(1−アジリジニル)−2−メチ
ルプロピオネート]、ペンタエリスリトールトリス[3
−(1−アジリジニル)プロピオネート]、ペンタエリ
スリトールテトラ[3−(1−アジリジニル)プロピオ
ネート]、ジフェニルメタン−4,4−ビス−N,N′
−エチレンウレア、1,6−ヘキサメチレンビス−N,
N′−エチレンウレア、2,4,6−(トリエチレンイ
ミノ)−Syn−トリアジン、ビス[1−(2−エチ
ル)アジリジニル]ベンゼン−1,3−カルボン酸アミ
ド等を挙げることができ、これらは各々単独でまたは2
種以上を混合して使用してもよい。
【0018】本発明に用いられるアミノ系樹脂には、尿
素、メラミン、グアナミン類等のアミノ系化合物の1種
若しくは2種以上とホルムアルデヒドとの縮合樹脂、又
はこれらの樹脂をフェノール類、レゾルシノール類、ポ
リビニルアルコール、フルフリルアルコール等で一部変
性した変性樹脂等がある。
【0019】本発明に用いられる水性樹脂エマルジョン
には、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、エチレン・酢酸
ビニル共重合樹脂エマルジョン、アクリル樹脂エマルジ
ョン、エチレン・アクリル酸共重合樹脂エマルジョン等
のエマルジョンがあり、水性ラテックスとしては、クロ
ロプレン系ラテックス、ポリアクリルエステル系ラテッ
クス、ポリ塩化ビニリデン系ラテックス、スチレン・ブ
タジエン系ラテックス等のラテックスがあり、これらを
1種単独又は2種以上組合わせて使用できる。
【0020】本発明の接着剤組成物は自己架橋型である
ので、特に硬化剤の添加を必須とはしないが、硬化を促
進させるために、本発明の効果を損なわない範囲におい
て、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等の無機塩
類、硫酸、塩酸等の無機酸、リンゴ酸、シュウ酸等の有
機酸あるいはMDI、TDI等のイソシアネート系化合
物、ジルコニウム塩等の多価金属化合物やシラン化合物
等を併用することもできる。また、必要に応じて、小麦
粉、大麦粉、椰子殻粉、コーングルテン、澱粉、大豆
粕、ナタネ粕、炭酸カルシウム、クレー等の通常木材の
接着に使用される増量剤を併用しても差し支えない。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示すが、
本発明の主旨はもとよりこれに限定されるものではな
い。 実施例1 スチレン・ブタジエン系ラテックス((株)ホーネンコ
ーポレーション製 SS−3002 固形分48%、平
均粒径0.32μ)70重量部、メラミン樹脂((株)
ホーネンコーポレーション製 ML−60 固形分75
%、メチロール基置換度40%、ジメチレンエーテル結
合変換度25%)25重量部、大麦粉10重量部、椰子
殻粉10重量部、トリメチロールプロパントリス[3−
(1−アジリジニル)プロピオネート]1重量部を混
合、攪拌して本発明の接着剤組成物を調製した。
【0022】実施例2 酢酸ビニル樹脂エマルジョン((株)ホーネンコーポレ
ーション製 VW−455 固形分45%、平均粒径
2.0μ)85重量部、メラミン樹脂((株)ホーネン
コーポレーション製 MW−60 固形分57%、メチ
ロール基置換度30%、ジメチレンエーテル結合変換度
13%)30重量部、小麦粉20重量部、ポリプロピレ
ングリコール(分子量1000)5重量部、トリメチロ
ールプロパントリス[3−(1−アジリジニル)ブチレ
ート]0.1重量部を混合、攪拌して本発明の接着剤組
成物を調製した。
【0023】実施例3 塩化ビニリデン系ラテックス((株)ホーネンコーポレ
ーション製 SS−5001 固形分55%、平均粒径
0.29μ)70重量部、ユリア・メラミン樹脂
((株)ホーネンコーポレーション製 MW−090
固形分70%、メチロール基置換度25%、ジメチレン
エーテル結合変換度7%)25重量部、大麦粉10重量
部、椰子殻粉10重量部、エチレングリコール5重量
部、トリメチロールプロパントリス[3−(1−アジリ
ジニル)ブチレート]0.1重量部を混合、攪拌して本
発明の接着剤組成物を調製した。
【0024】比較例1 スチレン・ブタジエン系ラテックス((株)ホーネンコ
ーポレーション製 SS−3002 固形分48%、平
均粒径0.32μ)70重量部、メラミン樹脂((株)
ホーネンコーポレーション製 ML−60 固形分75
%、メチロール基置換度40%、ジメチレンエーテル結
合変換度25%)25重量部、大麦粉10重量部、椰子
殻粉10重量部、塩化アンモニウム0.25重量部を混
合、攪拌して接着剤組成物を調製した。
【0025】比較例2 メラミン樹脂((株)ホーネンコーポレーション製 M
W−5 固形分57%、メチロール基置換度30%、ジ
メチレンエーテル結合変換度13%)100重量部、小
麦粉20重量部、水10重量部、塩化アンモニウム1重
量部を混合、攪拌して接着剤組成物を調製した。
【0026】比較例3 スチレン・ブタジエン系ラテックス((株)ホーネンコ
ーポレーション製 SS−3002 固形分48%、平
均粒径0.32μ)70重量部、メラミン樹脂((株)
ホーネンコーポレーション製 ML−60 固形分75
%、メチロール基置換度40%、ジメチレンエーテル結
合変換度25%)25重量部、大麦粉10重量部、椰子
殻粉10重量部、エポキシ化合物((株)ホーネンコー
ポレーション製 K−1435 固形分97% エポキ
シ当量125g/eq)5重量部を混合、攪拌して接着
剤組成物を調製した。
【0027】性能評価試験1 実施例、比較例で調製した接着剤組成物を用いて、以下
の条件により突板化粧合板を作成した。 台板 12mmラワン合板、30cm角 含水率 10% 突板 0.25mm ナラ 30cm角 塗布量 10g/900cm2 熱圧 110℃ 8kg/cm2 60秒 作成した単板化粧合板を用いて、JASの一類浸漬剥離
試験及び寒熱繰返しB試験を行い同時に接着剤の滲み出
し状況も観察した。なお、以下の表中における「サイク
ル」は次の意味を表す。 1サイクルとは80℃で2時間加熱後、直ちに−20
℃で冷却2時間、これをもう一回繰り返したものをい
う。 各サイクルの値は1サイクル目からの累計値。 結果を表1に示す。
【0028】
【0029】性能評価試験2 厚さ1mmのスプルース材のスライス柾目単板を乾燥
後、10mmHgの減圧下で不飽和ポリエステル樹脂
(アルキッド・スチレン=60:40)100重量部に
メチルメタクリレートポリマー10重量部とベンゾイル
パーオキシド2重量部を配合した混合樹脂液を8時間か
けて注入して、樹脂注入単板を作成した。この単板を突
板とし、実施例1、比較例1の接着剤組成物を用いて、
性能評価試験1と同様の条件で単板化粧合板を作成し
た。作成した突板化粧合板を用いて、JASの一類浸漬
剥離試験及び寒熱繰返しB試験を行い同時に接着剤の滲
み出し状況も観察した。結果を表2に示す。
【0030】
【0031】性能評価試験3 実施例1、比較例3で調製した接着剤組成物を用いて、
以下の条件により突板化粧合板を作成した。熱圧時間を
変えて、熱圧直後のフクレの有無、目割れの本数を確認
した。結果を表3に示す。 台板 12mmラワン合板、30cm角 含水率 10% 突板 0.25mm ナラ 30cm角 塗布量 10g/900cm2 熱圧 120℃ 8kg/cm2
【0032】
【0033】上記表1〜3に示すとおり、本発明接着剤
組成物による突板化粧合板は性能評価試験においてクラ
ックの数も少なく、ふくれ、目割れも少なく、また十分
な耐水性能を有しており、実用上では全く問題の無いも
のであった。本発明の接着剤組成物は、台板として通常
の木質板は勿論、合板、LVL、パーティクルボード、
ストランドボード等の他、MDF(中密度木質繊維板)
等の合成木質板に対する突板の貼り合わせに使用して良
好な結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 昌也 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町2−16 (72)発明者 内田 博 静岡県清水市追分1−7−40 (72)発明者 深沢 文雅 岡山県倉敷市福井370−22 Fターム(参考) 2B002 AA02 BB07 DA01 DA02 DA03 DA04 2B200 BA01 CA11 EE13 HA03 4J040 CA081 CA082 CA141 CA142 DA051 DA052 DA071 DA072 DB051 DB052 DC071 DC072 DE021 DE022 DE031 DE032 DF011 DF012 DF041 DF042 EB111 EB112 EB131 EB132 EB141 EB142 EC032 EE012 GA05 GA07 GA08 GA11 HA126 HB10 HB11 HC22 JA02 JA03 JB02 KA16 LA03 MA08 MB05 NA13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アミノ系樹脂100重量部に、水性樹脂
    エマルジョン及び/又は水性ラテックス20〜2000
    重量部、分子中に2個以上のアジリジニル基を有する多
    官能アジリジン化合物0.01〜25重量部を配合して
    なる単板化粧合板用接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 アミノ系樹脂100重量部に、水性樹脂
    エマルジョン及び/又は水性ラテックス20〜2000
    重量部、ポリアルキレンオキサイド及びその誘導体、グ
    リセリン及びその誘導体、アルキレングリコールから選
    ばれる少なくとも1種以上の改質剤1〜100重量部、
    分子中に2個以上のアジリジニル基を有する多官能アジ
    リジン化合物0.01〜25重量部を配合してなる単板
    化粧合板用接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 アミノ系樹脂がホルムアルデヒド類とア
    ミノ化合物との共縮合物であり、全ホルムアルデヒド中
    のメチロール基変換度が10〜60%かつジメチレンエ
    ーテル結合変換度が2〜30%であることを特徴とする
    請求項1又は2に記載の単板化粧合板用接着剤組成物。
  4. 【請求項4】 水性エマルジョンの平均粒径が0.01
    〜5μである請求項1ないし3のいずれか1項記載の単
    板化粧合板用接着剤組成物。
  5. 【請求項5】 台板と化粧単板とを、アミノ系樹脂10
    0重量部に、水性樹脂エマルジョン及び/又は水性ラテ
    ックス20〜2000重量部、分子中に2個以上のアジ
    リジニル基を有する多官能アジリジン化合物0.01〜
    25重量部を配合してなる接着剤組成物を介して接着し
    たことを特徴とする単板化粧合板。
  6. 【請求項6】 台板と化粧単板とを、アミノ系樹脂10
    0重量部に、水性樹脂エマルジョン及び/又は水性ラテ
    ックス20〜2000重量部、ポリアルキレンオキサイ
    ド及びその誘導体、グリセリン及びその誘導体、アルキ
    レングリコールから選ばれる少なくとも1種以上の改質
    剤1〜100重量部、分子中に2個以上のアジリジニル
    基を有する多官能アジリジン化合物0.01〜25重量
    部を配合してなる接着剤組成物を介して接着したことを
    特徴とする単板化粧合板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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NL1021148C2 (nl) 2002-07-24 2004-01-27 Marcel Verweij Watervast en weerbestendig vloerdeel.
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