JPH03205101A - 木質系の板材の接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単板●挽板等、所謂、木質系の板材の接着方
法に関するものである． 従来、＃１数枚の木質系の板材（以下、単に板材と称す
）を、熱硬化性の接着剤によって接着し、合板・単板積
層材●集威材等の製品を製造する場合の接着方法として
は、前記接着剤を介して稜暦した板材群を，適度に保温
した加熱盤によって，積層方向へ加圧しつつ加熱するか
、或は常法に従って、積層方向へ加圧しつつ，高周波加
熱装置によって加熱する接着方法が公知であるが、前者
（加熱盤式）は，概して所要設備機器類が箇時で、運転
費用も安価であるなどの利点を有する反面、板材群の外
面から最中心部にある接着剤までの距離が長くなるのに
伴って、所要加熱時間が加速度的に長期化する難点があ
り、また後者（高周波式）は，前記距離が長〈なっても
、所要加熱時間が然程長期化しない利点を肴ナる反面，
概して所要設備機器類が複雑で、運転費用も高価である
などの難点があるので、いずれも、経済性と汎用性とが
両立しない欠点があった． そこで、本出願人は先に「合板の接合方法」（特公昭４
９−４３１３３号公報）に於て、特に板材の内の単板の
みを対象とした、異質な接合方法を提案し、理想的には
、経済性●汎用性の向上を図らんとしたが、現実には，
具体的な構或に些か欠陥があったので、必ずしも所望通
りの成果を挙げるには至らなかった． 即ち、該接合方法は、合板の製造に当り、予め全部又は
一部の単板に，テンダーライジング処理を施して、無数
の割れ目を形成しておき、合板のプレス工程に於て、前
記割れ目に熱風等の空気を送り込んで３単板の奥部へ進
入●作用させ、接合剤の硬化を促進せんとするものであ
るが、そもそも、テンダーライジング処理は，単板の強
度を可及的に損なわずに，単板に柔軟性を付与すること
を目的として施すものである故に、当該処理によって形
威される無数の割れ目は、狭くて不連続であるのが通例
であり、空気の進入には極めて不向きであるから、結果
的に、単板の奥部へ空気が十分に到達せず、所要加熱時
間が甚だ長期化する傾向となった６尚、あえて言及する
と、空気の進入を容易にする為に、無数の割れ目の幅を
拡大して連続的に繋げるようにテンダーライジング処理
を施せば、単板の分断●損壊を惹起するから、実用性に
欠けるのは勿論であり、また当該処理を前提とする接合
方法は、堅牢な挽板の接着には実質的に応用不能である
ことは言うまでもない．また更に，それら従来の各方法
に共通する問題点は２加熱途上に於て、接着剤と一緒に
各板材の大部分も加熱されて高温化され，併せて接着剤
の溶剤（一般的には，水）と一緒に各板材の含有水分も
気化乃至は高温化されることに起因して、各板材の大部
分が、恰も蒸沸処理されたように軟化するので、積層方
向へ加圧される板材群全体が、積層方向へ押潰され易く
，結果的に、製品の厚さが減少する不都合を誘発するこ
とであった． 本発明は、前記従来の各方法の欠点を解消すべ〈、研究
を重ねて開発したものであって．具体的には、熱硬化性
の接着剤を介して、複数枚の板材を積層すると共に、積
層方向へ加圧しつつ、加熱により前記接着剤を硬化させ
て接着する場合に、予め前記板材の内の少なくとも一枚
の板材の片面又は両面に５気体の流通に支障のない断面
を有し、且つ板材の周縁から周縁へ連通する溝を，多数
条形成しておき、加熱に際して、各溝へ高温の気体を流
通させることを特徴とする接着方法を提案する． 斯様な接着方法によれば、先記接合方法に於けるテンダ
ーライジング処理による割れ目とは異って，前記各溝は
、気体の流通に支障のない断面を有して板材の周縁から
周縁へ連通しているから、高温の気体が遅滞なく流通で
き、各溝の近傍の接着剤を迅速に加熱する故に、板材群
の外面から最中心部にある接着剤までの距離には殆ど拘
りなく、先記高周波式の接着方法以上に速やかに接着剤
の硬化を促進させることが可能であり、而も溝の形成を
含めた所要設備機器類・運転費用等は、先記加熱盤式の
接着方法と概ね同等乃至は若干上回る程度で済むから、
それら従来の各方法に比べて経済性●汎用性が向上する
のは勿論のこと、各板材への加熱は、溝付近に限定され
るので，従来の各方法の如く，各板材の大部分が軟化し
て、板材群が積層方向へ押潰される傾向は殆どなく、結
果的に、製品の厚さが減少する不都合も防止或は大幅に
低減されるので有益である． 以下，本発明を図面に例示した実施の一例と共に更に詳
述する． 本発明に係る接着方法は、例えば第ｌ図又は第３図或は
第５図に例示する如く、合成樹脂系接着剤等から成る公
知の熱硬化性の按着剤（図示省略）を介して、任意の厚
さの複数枚の板材１ａ＊１ｂ又は３ａｅ３ｂｅ３ｃ＊３
ｄ＊３ｅ或は５ａ●５ｂ●５Ｃ●５ｄ●５ｅを積層する
と共に、加圧盤・加圧搬送帯体等を備えた加圧機構（図
示省略）を用いて、積層方向へ加圧しつつ、加熱により
前記接着剤を硬化させて接着する場合に、第２図又は第
４図或は第６図からも明らかな如く、予め前記板材の内
の少なくとも一枚の板材の片面又は両面（！＄２図の実
施例は、板材ｉｂの片面５第４図の実施例は、内層の板
材３ｂ●３ｄの両面、第６図の実施例は，表層の板材５
ａ●５ｅの片面、及び内層の板材５ｂ●５０●５ｄの両
面）に、気体の流通に支障のない断面を有し、且つ板材
の周縁から周縁（各実施例は、いずれも、板材の繊維方
向の端縁同志）へ連通する１１２を、多数条形威してお
き、加熱に際して、各溝２へ加熱蒸気●熱風等の高温の
気体を流通させる構成を採る．前記構成によれば、板材
に形威した各溝を、高温の気体が遅滞なく流通でき、該
高温の気体の流通に伴って、各溝の近傍にある接着剤が
直に，及び溝付近の板材を介して至近距離から迅速に加
熱されることになるので，板材群の外面から最中心部に
ある接着剤までの距離には殆ど拘りなく、速やかに硬化
が促進されるのは勿論のこと、述上の如く、各板材の溝
付近のみが局部的に加熱されるだけであるから、たとえ
加熱途とに於で積層方向へ加圧されていても、板材群全
体が軟化して積層方向へ押潰される傾向は殆どなく、結
果的に、製品の厚さが減少する不都合も防止或は大幅に
低減されることは容易に理解されるであろう． 因に、第１図及び第２図の例に於で、各板材の厚さがい
ずれも３０ｍｍである場合に，幅と深さが夫々０．７ｍ
ｍの溝を６ｍｍ間隔毎に切削形威し、後述する蒸気吹込
み具を用いて、５気圧の加熱蒸気を流通させたところ、
接着剤の温度が約１００度に達する時間が、加Ｓ盤式に
比べれば数十分の壱以下、高周波式に比べても数分の壱
以下に減少した． 但し、接着剤を硬化させる為には、所望温度に上げるだ
けは足りず、接着剤及び板材の性状に応じた加熱養生期
間が必要であるから、実際の所要加熱時間の差は、前記
比較した値よりも幾分縮まるが、総じて該値に準ずる差
が生じる傾向となることが確認された． 尚、前記溝の連通方向については、前記各実施例の如き
方向に限らず、他の方向であっても差支えなく、また必
要に応じては、単純な直線状以外の条形に形威すること
も可能であり、更に溝の断面形状についても、第２図の
実施例に於ける四角形状、第４図の実施例に於ける三角
形状，第６図の実施例に於ける半円状の外に、例えば台
形状・多角形状●半楕円状・截円状等種々の形状が挙げ
られ、要は高温の気体の流通に支障のない形態であれば
実用上特に差支えないが、微視的には、夫々に後述する
如き長所・短所があるので、各板材の積層方向●製品の
機能性等の条件に対応させて、適宜選択的に設定すれば
一層有効である． 即ち、前記各実施例の如く，板材の繊錐方向と同方向に
連通ずる溝は、製品の強度には影響を及ぼしにくいので
、美観を損なわない範囲で断面形状を比較的大きく設定
することができ、また形成についても特に難易性はない
が、例えば第７図又は第８図に例示する如く、全部乃至
は大多数の板材７又は８の繊維方向を図示矢印の搬送方
向に揃えて積層し、一対の加圧搬送帯体４ａ・４ｂ等を
備えた連続式加圧機構４、又は複数対の加圧盤６ａ●６
ｂ●６Ｃ●６ｄ等を備えた間歇式加圧機構６によって、
連続的又は間歇的に加圧しつつ、搬送方向（繊維方向）
の長さが無限乃至著し〈長い板材群１７又は１８を加熱
する場合等には極めて不向きである．他方、板材の繊維
方向と交差する方向に連通ずる溝は、前記板材群１７●
ｌ８の加熱等には至便であるが、製品の強度には影響を
及ぼし易いので、許容範囲内にて可及的に浅く狭い断面
形状であるのが好ましく、また後述する形威手段の如何
にもよるが、外力・応力が集中する角部を有する溝より
は、角部を有しない溝の方が好都合であり、更に製品の
強度への影響を低減させる観点からすれば，板材の繊維
方向と直交する方向へ直線状に形成するよりは、形成が
幾分難易ではあっても、板材のａ雑方向と直交する方向
へ蛇行状・折線状等に形成するか、或は板材の繊雑方向
と斜交する方向へ直線状・蛇行状●折線状等に形威する
方が好ましい．しかしながら、必ずしも全ての溝の形態
を一様に設定する必要はなく、必要に応じては、例えば
第９図又は第１０図に例示する如く、板材９の所望の多
方向へ、所望断面形状の溝２を複合的に形威しても差支
えない． また更に、加熱の即効性からすると、溝同志の間隔は、
接着性能や形成の容易性を著しく阻害しない範囲内で可
及的に狭い方が好ましく、更には第１図乃至第６図の実
施例の如く、熱硬化性の接着剤を介して対向する板材の
内の少なくとも一方に溝が存在するよう、該当する板材
の面に溝を形成するのが好ましが，各板材の積層条件等
によっては、それら好ましい条件に固執せずに設定して
差支えない． 即ち、板材は一般的に、繊錐方向と交差する方向に比べ
て繊維方向と同方向へ熱を伝達し易い性質を有するので
、例えば第３図●第４図の実施例の如〈、溝の付近に対
向して位置する板材の内の少な〈とも一方の繊維方向が
，溝の方向と交差する方向である場合には、例えば第１
図・第２図並びに第５図●第６図の実施例の如く、溝の
付近に対向して位置する板材の双方の繊維方向が、溝の
方向と同方向である場合に比べて、溝同志の間隔を広く
設定しても差支えなく、また例えば第１１図の例の如く
，多数枚の板材１１ａ＠ｌｌｂｅ＊＊１１ｎ−ｘ＊１１
ｎの繊維方向を揃えて、ムク様の製品を製造するに際し
、ムク様の外観を可及的に損なわずに、繊雑直交方向の
反り・捩れ等を予防する為に、表層付近（第１１図の例
は、第二層）へ繊雑方向を直交させた薄い板材１０ａ・
１０ｂを積層する場合に於ては、該薄い板材１０ａ・１
０ｂと表層の板材１１ａ●ｌｌｎとの双方に溝がなくて
も、第三層の板材１ｌｂ・ｌｌｎ−１に形威した溝２へ
の高温の気体の流通により、板材ｌＯａＩ１ｌＯｂを介
して、板材ｌＯａ●１０ｂと表層の板材１１ａ・ｌｌｎ
との間に介在する接着剤を比較的迅速に加熱することが
可能であり、実用上格別支障ないことからも明らかなよ
うに、熱硬化性の接着剤を介して対向する板材の内の少
なくとも一方に溝が存在する形態は、必ずしも必須の要
件ではない． 但し、必要に応じて、熱硬化性の接着剤を介して対向す
る各板材に夫々溝を形威する場合には、第４図の如く、
溝が分散するよう位置合わせするのが有効である． 無論、本発明は、従来の接着方法との併用も可能であっ
て、例えば表層近辺の接着を加熱盤式に分担させたり、
或は全体的な接着を高周波式に重複負担させたりしても
、各々の所要加熱時間●運転費用等が相応に低減され、
本発明の作用●効果も相応に奏されるので有効であり、
斯様な場合には、最低一枚の板材の片面又は両面に溝が
あれば足りるが、好ましくは、本発明を主体的に実施し
得るよう，多くの板材に溝を形成すべきであり、また一
般的には、製品の外面側に溝等が存在しない方が、美観
上好ましいとされるが、例えばモルタル等の他の部材と
の結合性の向上，或は滑り止めなどには、外面側の溝が
有効であるから、製品の使途等に応じては、接着剤の加
熱とは無関係に、表層の板材の外面側へも溝を余分に形
成して差支えない．また一方、前記溝の形成手段として
は、所望形状の刃先を有する鋸・カッター等を備えた切
削機構を用いて、溝を切削成形する手段、又は所望形状
の突起体を有する刻印ロール●刻印盤等を備えた圧縮機
構を用いて、溝を圧縮成形する手段、或はそれらの複合
手段等が挙げられ、また形成時期についても、板材の乾
燥工程前から、板材の積層工程前まで、広範囲な時期が
挙げられるが、微視的には、夫々に後述する如き長所●
短所があるので、溝の形態●工程の連結性・製品の機能
性等の条件に対応させて，適宜選択的に設定すれば一層
有効である． 即ち，切削威形による場合は、比較的精度良い溝が形成
できるから、全面に亙る気体の流通を確実に保障でき、
加熱に際して加熱ムラが生じる虞は少なく、また形成時
期についても特に制約を受けないが、製品に溝がそのま
ま残存するから、溝の断面形状が大きくなるほど，製品
の芙観●強度等が損なわれ易い傾向がある点に留意すべ
きである． 但し，必要に応じては、パテ等で目止め処理することに
より、少なくとも外観については、後で補修が可能であ
るから、前記留意点が直ちに溝の断面形状を制約するも
のではない．他方、圧縮威形による場合は、板材の復元
力によって、溝の少なくとも一部が徐々に閉塞される現
象が発生するので、前記切削威形による場合よりも、製
品の芙観−強度等が損なわれにくいが、前記現象を有効
に活用する為には、形威時期・板材の含水率等を適確に
選定する必要がある制約を受け、また板材が復元するの
に伴い、圧縮した溝の形状が崩れるので、気体の流通が
不安定になり易く，加熱に際して加熱ムラが生じる虞が
ある点に留意すべきである．但し、実験によれば、圧縮
形成する時間が長くなるほど、板材の溝部が塑性変形し
易い特性があり、或は板材の表面を加熱しつつ圧縮すれ
ば、塑性変形が一段と顕在化し易い特性もあるので、必
要に応じては、前記閉塞現象が余り発生しないよう圧縮
威形することもでき、溝の閉塞を必要としない製品を製
造する場合等にあっては、前記留意点を軽視できる． また一方、前記高温の気体としては、加熱蒸気●熱風、
或はそれらの併用が挙げられ、また流通形態についても
、溝の一端のみからの一方流通と，溝の両端からの交互
流通とが挙げられるが、微視的には、夫々に後述する如
き長所・短所があるので、溝の形態●板材群の積，ＩＭ
度等の条件に対応させて、適宜選択的に設定すれば一層
有効である． 即ち、加熱蒸気による場合は、大気圧よりも著しく高圧
で、熱量の保有容量―質量等が大きい加熱蒸気を容易に
得ることができ、該高圧の加熱蒸気を用いれば、熱風に
比べて，より速やかな加熱が行い得るのみならず、溝の
断面形状がより小さくて差支えなく、溝の精度も粗で差
支えないから、先記各種条件に照らして、斯様な形態の
溝が望まれる製品の製造に好都合であり、また蒸気が凝
縮して生じる水分の一部が板材に吸収されても、製品に
実用上差支えるほどの悪影響を及ぼす虞はなかったが、
加熱すべき板材群の各板材に積層誤差があると、高圧で
あるだげに外部へ漏洩し易〈、漏洩に伴う熱量の損失や
危険性は、熱風よりも大きいので、気密性を確保する必
要がある． 但し、気密性の確保は、技術的には然程困難な問題では
なく、実例を挙げて詳述すれば、例えば第１２９に例示
する如く、先記第８図の間歇式加圧機構６によって加圧
される板材群ｌ８の所望加熱広さに相当する吹込み口１
２ａと、適宜の太さの蒸気導入管１３とを有し、加圧盤
６ａ（６ｃ）の昇降動作に関連して図示矢印方向へ間歇
的に往復移動する開放箱型状の蒸気吹込み具１２を用い
て、板材群ｌ８の一側方から加熱蒸気を流通させる場合
に於では、前記吹込み口１２ａを形成する周壁の端部１
２ｂを、予め図の如き鋭利な刃物状に形成しておき、流
通に際して、前記端部１２ｂを点線で示す如く所望深さ
板材群ｌ８に食込ませることにより、各板材８の積Ｊ！
？誤差を吸収して、気密性を確保することができる． 他方、熱風による場合は、大気圧よりも著しく高圧の熱
風を得ることは困難であり、熱量の保有容量・質量等が
小さい低圧の熱風を用いる外ないから、高圧の加熱蒸気
に比べてより大きな断面形状を有する精度良い溝が必要
であり，所要加熱時間も若干長期化する傾向となるが、
少なくとも加熱盤式に比べれば短縮化できるので、実用
的には格別支障なく、また外部へ少々漏洩しても、熱量
の損失等はｌＩ微であるから、気密性は加熱蒸気に比べ
て粗で差支えない．但し、溝が余剰な接着剤によって閉
塞されていると、該接着剤を押退ける能力が、高圧の加
熱蒸気に比べて少ない故に、熱風の流通が阻害される虞
があるので、溝に余剰な接着剤が溢れないよう留意する
のが望ましく、例えば接着剤の量を正確に規制したり、
或は溝を有しない板材側に塗布するなどの工夫が有効で
あり、更には熱風の流通に先立って、高圧の加熱蒸気或
は常温高圧の圧縮空気を所望期間溝に流通させ，溝の貫
通化を図るのも効果的である． そして、前記いずれの気体を用いるにせよ、溝の一端の
みからの一方流通の方が、所要設備機器類が簡略で，操
作も容易ではあるが、溝の両端から交互に流通させる流
通形態を採って、加熱の一層の促進化●均等化を図るよ
うにしても差支えなく、更に必要に応じては、排気され
る気体等を回収し、除湿・再加熱等を施して、再利用す
るようにしても差支えない． 尚、付言すると、前記第１２図の蒸気吹込み具を板材群
の進行方向及びその逆方向へも間歇的に往復移動可能に
配設すれば、先記第７図の連続式加圧機構への応用が可
能であり、或は蒸気導入管に代えて適宜の口径●形状の
熱風導入管を備えれば，熱風吹込み具への転用も可能で
あり、更に熱風吹込み具に転用する場合には、気密性が
粗で差支えないから、周壁の端部を刃物状に形威する代
りに，周壁の端部にスポンジ等の軟質弾性体を付設して
も差支えない．また更に、必要に応じては，高温の気体
の流通に先立ち、鋸●カッター等の成形工具を用いて、
板材群の所望の側面を，平面状に切削成形又は切断威形
することにより、各板材の積層誤差を切除しておけば、
一層適確に気密性を確保できるので有効であり，而も前
記積層誤差は、従来に於ても、いずれ後工程で切除され
るものであるから，製品の歩留り等に悪影響を及ぼす虞
はなく、仮に後工程で再度仕上加工が必要になるとして
も、成形した側面を基準面に活用し得るので至便である
． 無論、本発明は、接着する前の板材群を、更に別の板材
群に積重ね、個々に一度で接着する形態で実施すること
も可能であって、加熱に際しては、前記蒸気吹込み具又
は熱風吹込み具の吹込み口の大きさを、積重ねた複数の
板材群の所望加熱広さに相当する大きさに設計変更すれ
ば足りるが、良好な気密性を確保するには、各板材群の
所望の側面を、個々に平面状に或形すると共に、精度良
く積重ねるか，或は積重ねた複数の板材群の所望の側面
を，同一平面状に威形するのが好ましい． また更に、本発明は、複数枚の板材と他の部材とを，熱
硬化性の接着剤を用いて同時に接着する場合にも応用が
可能であると共に、本発明で板材と称する木質系の材料
は，厚さに比べて幅が広い一般的な板状のものに限らず
、厚さと幅がほぼ同等の角材状のものや、厚さと幅と長
さがほぼ同等のブロック状のものも包含されることを明
記する． 以上明らかな如く、本発明に係る接着方法によれば，！
ａじて従来に比べて有益な接着を行うことができ、その
実施効果は著大である．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明する為のものであって、第１図●第
３図●第５図は本発明に係る接着方法によって複数枚の
板材を接着する状態を説明する為の斜視説明図、第２図
は第１図Ａ部の拡大図、第４図は第３図Ｂ部の拡大図、
第６図は第５図Ｃ部の拡大図、第７図●第８図は繊維方
向の長さが著しく長い板材群を加圧する状態を説明する
為の側面説明図，第９図●第ｌＯ図は溝を形成した板材
の平面説明図、第１１図は本発明に係る接着方法によっ
て複数枚の板材を接着する状態を説明する為の正面拡大
説明図、第１２図は本発明に係る接着方法によって複数
枚の板材を接着する状態を説明する為の一部破断正面拡
大説明図である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性の接着剤を介して、複数枚の木質系の板材を積
   層すると共に、積層方向へ加圧しつつ、加熱により前記
   接着剤を硬化させて接着する場合に、予め前記板材の内
   の少なくとも一枚の板材の片面又は両面に、気体の流通
   に支障のない断面を有し、且つ板材の周縁から周縁へ連
   通する溝を、多数条形成しておき、加熱に際して、各溝
   へ高温の気体を流通させることを特徴とする木質系の板
   材の接着方法。