JP6043696B2 - 木質板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フェノール樹脂を接着剤として使用した木質板の製造方法に関するものである。

従来、合板やＬＶＬ、配向性ボード等の木質板の製造や各種のバインダーに使用されるアルカリフェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とをアンモニア、水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒下で反応させた組成物で、速硬化を目的として硬化剤に炭酸ナトリウム（ソーダ灰ともいう）や炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、重曹ともいう）等の炭酸塩、タンニン等のポリフェノール類を単独または併用して硬化させるものが使用されていた。

また、特許文献３や特許文献４には炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの併用が記載されているが、特許文献３では併用実施されているものではなく、特許文献４では炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムならびにタンニンが併用された速硬化性接着剤が開示されているものの、タンニンの添加は調合糊が粘りやすく、塗布量が安定しにくい、サービスタンクの濾過網がつまりやすい等、作業性が悪い。

特開２０００−１１７７０４号公報 特開２０００−０６３７８７号公報 特表２００２−５１０７４１号公報 特開２００５−１７９５４０号公報

これらの樹脂では、硬化時間が短く成形時間は短縮されるものの、フェノール樹脂接着剤は熱圧温度が高いため製造時において単板の剥離、いわゆるパンクの発生が抑えられない問題があった。本発明は、速硬化性を保ちつつ、生産不良となる単板剥離の発生が抑えられた木質板の製造方法を提供するものである。

本発明で用いられるアルカリフェノール樹脂接着剤のフェノール類としてはフェノール、クレゾール、ビスフェノール等があり、アルデヒド類としてはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、グリオキザール、アセトアルデヒド等が挙げられる。本発明においてアルデヒド／フェノールのモル比は１．０〜３．５であり、より好ましくは１．５〜３．０である。１．０未満では保存安定性が悪く適合せず、３．５超では可使時間が極端に短くなるため好ましくない。

さらに、速硬性とするために、硬化促進剤として炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウムを併用添加し、加えてレゾルシノールを前記フェノール類と共縮合させた変性フェノール樹脂とした調合糊を接着剤として使用する。

前記アルカリフェノール樹脂の硬化促進剤としての炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの添加量は、前記フェノール樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ましく、その配合比は炭酸水素ナトリウム１に対して炭酸ナトリウム０．１〜１が好ましい。炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの添加量が０．１重量部未満では速硬性に乏しく、１０重量部超では速硬性とはなるものの可使時間が短くなりすぎるため好ましくない。炭酸水素ナトリウムは、硬化時間を短くすることが可能であるが、添加量が多くなると樹脂が団子状となって塗布できなくなるなどの弊害があり、炭酸ナトリウムとの併用によって硬化時間の短い接着剤となる。その配合比は、炭酸水素ナトリウム１に対して炭酸ナトリウムが０．１未満では、速硬性が発揮されず、１超では硬化時間が速すぎて接着剤としての使用に耐えられない。

前記フェノール樹脂は、前記フェノール類１００重量部に対してレゾルシノールを１〜２０重量部共縮合させた変性フェノール樹脂が好ましく、レゾルシノールの配合量が１重量部未満では速硬性が得られず、２０重量部超では速硬性は得られるもののコスト高になり好ましくない。

反応触媒にはアルカリフェノール樹脂（レゾール型フェノール樹脂）を生成せしめるものであれば使用でき、アルカリ金属の酸化物及び水酸化物、アルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物等が挙げられ、これらが単独または併用して使用される。その他、通常使用される小麦粉や米粉、クルミ粉などの増量剤、炭酸カルシウムや水酸化アルミニウムなどの充填剤が適宜添加される。

本発明によれば、接着剤の速硬性と接着性能を維持しつつ、単板剥離の発生が抑えられることにより不良の発生が減少し、生産性の向上ならびに製品の歩留向上となる。

本発明で使用するフェノール樹脂の合成例について説明する。

３７％ホルムアルデヒド２１４８ｇ（２６．５モル）、フェノール１０００ｇ（１０．６モル）及び水６９０ｇを反応釜に仕込み、水酸化ナトリウムを反応触媒として投入してｐＨを９〜１１に調整後、８０〜９５℃に昇温し、約６０分間反応を進行させ、メタノール／水混合液に対する溶解度を測定しながら一次反応終点に至らしめたのち、二次の水酸化ナトリウムを投入し更に反応を進めた。所定の縮合度に至った時点で冷却を開始し、７０〜６０℃に冷却されたポイントでレゾルシノール１５０ｇ（１．３６モル）を投入して反応させた後、常温まで冷却して目的とする変性フェノール樹脂を得た。変性フェノール樹脂の性状は、粘度１２０ｃｐ／２３℃、ｐＨ１２、ゲルタイム１６分／９０℃、不揮発分４３％であった。

以下、本発明に関して実施例、参考例、比較例により説明する。

実施例１
変性フェノール樹脂１００重量部（以下、単に部とする）に硬化促進剤として炭酸水素ナトリウム４部および炭酸ナトリウム２．５部、充填剤として炭酸カルシウム２０部、小麦粉１０部、水１５部を混合して粘度が２５ｐ／２３℃の調合糊を得た。

実施例２
変性フェノール樹脂１００重量部に硬化促進剤として炭酸水素ナトリウム４部および炭酸ナトリウム２部、充填剤として炭酸カルシウム２０部、小麦粉１０部、水１５部を混合して粘度が２５ｐ／２３℃の調合糊を得た。

実施例３
変性フェノール樹脂１００重量部に硬化促進剤として炭酸水素ナトリウム４部および炭酸ナトリウム１部、充填剤として炭酸カルシウム２０部、小麦粉１０部、水１５部を混合して粘度が２４ｐ／２３℃の調合糊を得た。

参考例１
変性フェノール樹脂１００重量部に硬化促進剤として炭酸水素ナトリウム４部および炭酸ナトリウム０．５部、充填剤として炭酸カルシウム２０部、小麦粉１０部、水１５部を混合して粘度が２３ｐ／２３℃の調合糊を得た。

比較例１
実施例１において、炭酸ナトリウムを添加しないでそれぞれを混合し、粘度が２２ｐ／２３℃の調合糊を得た。

接着試験用として、被着材に３．０ｍｍ厚のスギからなるクロスバンド単板、２．２ｍｍ厚の米マツからなる表裏単板およびなか芯単板を使用し、クロスバンド単板にそれぞれの調合糊を４０ｇ／尺²両面に塗布し、２．２／３．０／２．２／３．０／２．２ｍｍの５プライ構成を１セットとして、０．９ＭＰａにて３０分間冷圧後、１３０℃、０．９ＭＰａにて３００秒間熱圧成形して３０ｃｍ×３０ｃｍ×１２ｍｍの針葉樹合板を得た。

また、実施例１から３、参考例１および比較例１については、同構成にて０．９ＭＰａにて３０分間冷圧後、１４０℃、０．９ＭＰａにて２００秒間熱圧成形した合板を各１０枚作製し、単板剥離の発生度合を見た。

実施例１から３、参考例１および比較例１のＪＡＳ特類合板のスチーミング処理繰り返し試験方法による接着試験の結果および単板剥離の発生度は表１の通りであった。接着試験の結果は、ｎ＝３の平均値である。

実施例２および比較例１については、生産工場にて前記の接着条件にて貼り合わせ約５０万枚の針葉樹合板を１ヶ月間製造し、単板剥離の発生度合（全数検査）および接着性能（スチーミング処理繰り返し試験方法による抜き取り試験）を測定した。結果を表２に示す。

単板剥離の発生は、単板の含水率、温度や圧力にも影響されるが、本発明になる速硬性フェノール樹脂を使用した製造方法によれば、従来の炭酸水素ナトリウムを硬化促進剤とした速硬性フェノール樹脂を使用した合板の製造方法と同様な短い熱圧成形時間であっても、ＪＡＳ特類性能を確保できるばかりでなく、生産工場で問題とされていた単板剥離の発生を抑えられ、生産性の向上、歩留向上に貢献できる。

Claims (4)

1. フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒下で反応させるアルカリフェノール樹脂を接着剤として合板、ＬＶＬ、配向性ボード等の木質板を製造する方法において、該接着剤の硬化促進剤として重炭酸ナトリウムおよび炭酸ナトリウムを添加した調合糊を接着剤に使用するものであって、前記硬化促進剤の重炭酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの配合比が、１：０．２５〜０．６３であることを特徴とする木質板の製造方法。
2. 前記接着剤において、前記アルカリフェノール樹脂１００重量部に対して前記硬化促進剤として重炭酸ナトリウムおよび炭酸ナトリウムを０．１〜１０重量部添加する請求項１に記載の木質板の製造方法。
3. 前記接着剤において、前記アルカリフェノール樹脂１００重量部に対して前記硬化促進剤として重炭酸ナトリウムおよび炭酸ナトリウムを６．５〜１０重量部添加する請求項１又は２に記載の木質板の製造方法。
4. 前記接着剤において、前記アルカリフェノール樹脂は、前記フェノール類１００重量部に対してレゾルシノールを１〜２０重量部共縮合させた変性フェノール樹脂である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の木質板の製造方法。