JPH0721082B2 - 合板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は合板の製造方法に関する。

更に詳しくは、合板の製造において、低沸点物質を内包
する熱膨張性マイクロカプセル及び潜在性硬化剤を添加
した水性接着剤を使用する、改良された合板の製造方法
に関する。

（従来の技術とその問題点） 合板の製造には、従来主として南洋材が使用されてお
り、これを単板に加工後、尿素樹脂、メラミン樹脂、フ
ェノール樹脂あるいはこれらの共縮合樹脂などの接着剤
で数層に貼合せて製造していた。

しかし、近年良質の南洋材の逼迫により、単板のうち表
板は良質材を使用せざるを得ないとしても、芯板及び裏
板は次第に低質材や米材、北洋材などの針葉樹材を使用
せざるを得ない状況となってきた。

しかし、この様な低質な南洋材や針葉樹材では、単板の
表面が粗く、又低質の南洋材にあっては単板の割れや厚
みムラ、収縮なども発生する。針葉樹材では、節が多い
ので、抜節による空洞、空隙が生じやすく、収縮もあ
り、また単板の割れも発生する。従ってこの様な単板を
使用して製造した合板は、たとえ表板に良質なものを用
いたとしても、厚みムラが生じ易く熱圧圧力が不均一と
なって、接着力の低下や接着不良を招く。また、芯板や
裏板の粗悪面や空洞、空隙の影響で、合板表面にへこみ
や影（凹面）が発生するなどの問題が生じてきた。特に
この様な合板を使用して二次加工合板を製造すると、上
記欠点が表面にクローズアップされるので更に問題であ
る。

これ等の問題を解決する方法として、単板への接着剤塗
付量を多くする方法が考えられるが、１〜２割程度の塗
付量増加では、芯板や裏板の粗悪面や空洞、空隙を接着
剤で完全に充填させうるものではなく、仮に充填するに
十分な量の接着剤を塗付したとしても、接着層の水分過
多による接着面のパンク等が発生するという別の不良要
因を誘発する。また、この接着剤塗付量の増加は合板の
製造コストの上昇を招き好ましくない。

上記問題点を解決する方法として、低沸点物質を内包す
る熱膨脹性マイクロカプセルを添加した接着剤を使用し
て、合板を製造する方法（特開昭56−161486号及び特開
昭56−169003号）が知られている。この方法は上記問題
点を解決する上で確かに有力な方法ではあるが、然し、
この方法は合板製造工程において、限られた製造条件の
もとではその効果を発揮するが、現在実施されている通
常の製造条件下では、次の如き種々の問題がある。

即ち、使用する単板は含水率が15重量％以下になる様に
予め乾燥するが、この乾燥された単板を常温迄十分冷却
した後、低沸点成分を内包する熱膨脹性マイクロカプセ
ルを含有した接着剤を塗付する場合や、単板に接着剤を
塗付した後の堆積時間及び冷圧後熱圧される迄の解圧放
置時間が短い場合には、相当の効果を発揮する。

しかし通常、合板の製造では、接着剤塗付時の単板温度
は、冬期においては20〜30℃以下に低下するものの、夏
期には50℃以上に及ぶ。また接着剤塗付後の堆積時間及
び冷圧後の解圧放置時間は、その工場の生産規模やレイ
アウト等により異なるが、概ね夫々５〜60、10〜240分
の範囲にある。従って、この様な条件下で合板を製造し
たのでは、単板への接着剤の塗付、堆積時間、冷圧後の
開圧放置時間などの工程、即ち、熱圧迄の工程に於い
て、接着剤の硬化剤として塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム、硫酸アンモニウム等の常用の硬化剤を使用し
たのでは、単板に塗付された接着剤が早期硬化を起こし
たり、更にそのことが接着層表面で皮張現象を起し、熱
圧時に熱膨脹性マイクロカプセル中の低沸点物質の発泡
が抑制されて、単板の空洞、空隙や粗悪面を十分に充填
させるに至らず、その効果を満足に発揮しない。これを
解消する為に、接着剤への熱膨脹性マイクロカプセルの
添加量を増加することも考えられるが、このようにして
も、単板に塗布した接着剤層表面が一旦皮張りしたり、
硬化の促進（早期硬化）によって接着剤が増粘すると、
単板の空洞、空隙、粗悪面の凹凸を充填させ、かつ単板
の表面を平滑にし得る熱膨脹性マイクロカプセルの発泡
は得られず、むしろ塗付した接着剤の中の脆弱な部分か
ら、熱膨脹性マイクロカプセル中の低沸点物質が一気に
噴出し、所謂、接着剤層のパンク等による合板の接着不
良が発生するという問題がある。また単板に塗付された
接着剤が、熱圧迄の間に上記の如く表面の皮張現象や早
期硬化を起こすので、マイクロカプセル中の低沸点成分
の接着剤による造膜性に欠けると共に、造膜された膜も
強いものにはならないので、製造された合板が常温迄温
度低下すると、低沸点成分の収縮に伴って膜も収縮し、
合板表面にへこみ（目ヤセと通称される）が生じ、合板
表面の平滑性が損なわれる。

（解決しようとする問題点） 本発明者は表面が粗い、厚みむらのある、抜節や割れに
よる空洞や空隙がある等の、粗悪な単板を芯板や裏板に
使用しても、合板製造工程における堆積時間や冷圧後の
解圧放置時間、及び単板の温度等の影響を受けずに、表
面の平滑な合板を製造する方法について鋭意検討を重ね
た結果、水性接着剤に低沸点物質を内包する熱膨脹性マ
イクロカプセル（以下単にマイクロカプセルと略記す
る）を混入させて使用する場合に、硬化剤として潜在性
硬化剤を添加することで目的を達する事を見出し、本発
明を完成するに至ったものである。

即ち本発明は、低沸点物質を内包するマイクロカプセル
及び潜在性硬化剤を含んでなる水性接着剤を単板に塗付
したのち、接着剤の硬化過程において加圧下で上記マイ
クロカプセルの発泡温度以上に加熱することを特徴とす
る合板の製造方法である。

以下本発明を更に具体的に説明する。

本発明の水性接着剤には、尿素樹脂、尿素−メラミン樹
脂、メラミン樹脂、フェノール−メラミン樹脂等のアミ
ノ樹脂系接着剤が用いられる。これ等の接着剤はそれの
みで使用することも可能ではあるが、殆んどの場合、小
麦粉、大麦粉、ライ麦粉、米粉、木粉、クルミ粉等の１
種以上の適量を増量剤として、及び必要に応じ適量の水
を上記水性接着剤に混合し、これを単板に塗布する従来
公知の方法が適用される。

本発明では、この増量剤を添加するか若しくは添加しな
い及び必要に応じ適量の水を添加した水性接着剤に、マ
イクロカプセル及び潜在性硬化剤を添加混合した後、こ
れを単板に塗付するわけであるが、水性接着剤へのマイ
クロカプセル及び潜在性硬化剤の添加は、水性接着剤と
増量剤及び必要に応じ水の混合前、混合時、混合後の何
れでも差支えないが、潜在性硬化剤は最後に添加するの
がよい。

本発明で使用するマイクロカプセルとは、例えば塩化ビ
ニリデン共重合体等のマイクロカプセル中にプロパン、
ブタン、ヘキサン等の低沸点ガス状物を内包したもの
で、加熱するとガス状物が膨脹し、樹脂カプセルを破壊
し発泡により著しく容積を増大させる性質を持ったもの
を指す。このマイクロカプセルの含有量は、水性接着剤
の固形分に対し１〜10重量％が好ましい。含有量が多過
ぎると、熱圧時に接着剤の発泡過多による接着剤層の合
板表面のフクレ等の原因となるので不都合であり、少な
過ぎると単板の空洞、空隙、粗悪面への接着剤の充填が
不充分となり、その効果を十分発揮できない。

本発明に使用する潜在性硬化剤とは、常温では中性であ
って水性接着剤の硬化を促すことはなく、水性接着剤の
加熱硬化温度に至って始めて酸性を示して水性接着剤の
硬化作用を有する化合物であり、温度が降下すると再び
中性となって接着剤の硬化作用を失い、接着剤中に残存
していても悪影響がないことが望ましい。また臭気を発
することもなく、かつ、少量に用いた場合にも硬化剤と
して十分なる硬化を示すことが好ましい。この様な化合
物としては、アミン類の無機酸塩または有機酸塩、硫酸
エチルのNa塩あるいはBa塩、蓚酸ジメチルエステルなど
が挙げられる。尚、これ等の混合物でも良い。アミン類
の無機酸塩または有機酸塩としては、トリエタノールア
ミン酢酸塩、トリエタノールアミン塩酸塩、ｐ−トルエ
ンスルホン酸シクロヘキシルアミン塩、ｐ−トルエンス
ルホン酸２−メチル２アミノプロパノール塩、スルホン
酸トリエタノールアミン塩、ｐ−トルエンスルホン酸ｎ
ブチルアミン塩、ｐ−トルエンスルホン酸ジエチルアミ
ン塩、ｐ−トルエンスルホン酸、トリエチルアミン塩、
ハロゲンカルボン酸塩、クロル酢酸アミド、ｎ−ドデシ
ルアミン塩酸塩などを挙げることができる。

潜在性硬化剤の含有量は、水性接着剤の固形分に対し１
〜20重量％が適当で、好ましくは１〜５重量％である。
少な過ぎると、合板の熱圧時において、水性接着剤の硬
化が不充分となり、逆に多過ぎると、合板の接着力や耐
老化性等の低下を招くばかりでなく、潜在性硬化剤の損
失をもたらすのみであって経済的でない。

本発明に使用する水性接着剤は、熱硬化性樹脂であるの
で、加熱するのみで硬化することは勿論であるが、一般
的には硬化を促進するため、通常塩化アンモニウムなど
の硬化剤を添加し加熱硬化させる。水性接着剤に、例え
ば塩化アンモニウムを添加し、特に加熱すると、塩化ア
ンモニウムは接着剤中の遊離ホルマリンと反応し、塩酸
が残存するので、これが水性接着剤のPHを低下させ、そ
の硬化を促進する。即ち、水性接着剤の硬化速度は、加
熱温度と塩化アンモニウムなど酸を生成する硬化剤の添
加量、換言すれば加熱時の酸の生成量に支配される。硬
化剤の添加量は、塩化アンモニウムの場合、通常、水性
接着剤の固形分に対し0.5〜４重量％であるが、本発明
で使用する潜在性硬化剤では、１〜20重量％が適当であ
り、好ましくは１〜５重量％である。

本発明では、この様に水性接着剤にマイクロカプセルを
添加し、かつ、水性接着剤の硬化剤として、潜在性硬化
剤を使用しているので、単板が例えば60〜70℃の温度を
保有していても、この接着剤は単板に塗付されたのち冷
圧される迄の堆積時間、冷圧後から熱圧される迄の解圧
放置時間、即ち、熱圧迄の間に早期硬化や接着剤表面の
皮張を発生することなく、かつ、接着剤は当初の流動性
を保持しているので、熱圧時マイクロカプセル中のガス
状低沸点物質を接着剤で十分造膜することができ、しか
も強度の強い膜とすることができる。

このことは、合板が常温迄温度低下し、上記ガス状の低
沸点成分の容積が収縮しても、膜の形状は熱圧時のまま
であるので、合板の表面の平滑性も熱圧時の良好な状態
を堆持することができる。また、この様な平滑性のある
合板であるので、表面オーバーレイ等の二次加工して
も、表面平滑性には問題は発生しない。

（発明の効果） 本発明は、この様に合板の製造において、水性接着剤に
マイクロカプセルを添加し、かつ、水性接着剤の硬化剤
として潜在性硬化剤を使用することにより、表面が粗
い、厚みむらのある、節が多く、収縮のあったり死節に
よる抜節がある等の、粗悪な単板を芯板や裏板として使
用しても、表面平滑性の優れた合板の製造を可能にした
ものであり、特に水性接着剤へのマイクロカプセルの添
加のみでは、通常の合板の製造条件では解決し得なかっ
た、合板の表面平滑性を完全に解決したものであり、合
板用原木資源の有効利用に威力を発揮するものである。

尚、本発明では、単板の抜節や割れを接着剤で十分充填
しうるので、表面に二次加工する場合には、表板も表面
が平滑であれば、抜節や割れがあっても使用可能で、十
分平滑性のある合板を製造することが出来る。

（実施例及び比較例） 以下、実施例及び比較例によって、本発明を更に詳細に
説明する。

尚、実施例及び比較例において、部及び％は重量基準を
表わす。

実施例１ 尿素樹脂接着剤（密度1.19、粘度1.5ポイズ/25℃、樹脂
分50％）100部に対し、小麦粉15部を加え混合した後、
松本油脂製薬製マイクロスフェアーＦ−30（低沸点炭化
水素を内包する熱膨脹性マイクロカプセル）３部とトリ
エタノールアミン酢酸塩５部を加え、混合し合板用接着
剤とした。

この接着剤を用いて、次の条件にて合板を製造した。

単板厚み：表板0.9mm、芯板3.8mm、裏板0.9mm（３層） 単板品質：セラヤ材、表板は良質で表面平滑、芯板及び
裏板は抜節あり表面荒肌 単板含水量:5〜10％ 単板温度:50〜60℃ 接着剤塗付量:400g/cm²、芯板は両面塗付 堆積時間:15分間 冷圧条件:12kg/cm²、20分間 解圧放置時間:90分間 熱圧条件:10kg/cm²、115℃、85秒間 得られた合板は、抜節及び粗悪面が完全に充填されてお
り、また合板表面も、単板の粗悪面及び抜節に起因する
影は認められず、良好な単板を使用したものと何ら変わ
りはなかった。

実施例２ 単板の表板を、表面は平滑であるが、割れ及び抜節のあ
る厚み0.9mmのカポール材を使用した外は、実施例１と
全く同一な条件で合板を製造した。

得られた合板は、抜節、割れ及び粗悪面が完全に充填さ
れており、合板表面も平滑であった。

この合板表面に、下記の条件で二次加工（表面にプリン
ト紙をオーバーレイ）したが、二次加工表面は完全に平
滑で、単板の抜節、割れ、粗悪面に起因する影は認めら
れず、良好な合板に二次加工したものと何ら変わりはな
かった。

二次加工条件 プリント紙：坪量43g/m² 接 着 剤：酢酸ビニール樹脂：尿素樹脂＝1:1の混合
品、塗付量11g/m² 熱圧条件 :8kg/cm²、110℃、55秒間 実施例３ メラミン樹脂接着剤（比重1.21、粘度2.0ポイズ/25℃、
樹脂分55％）100部に対し、小麦粉20部と水５部を加え
良く混合した後、ダウケミカル社製マイクロフェアーXD
−2378を５部とロードデシルアミン塩酸塩２部を加え混
合し、合板用接着剤とした。

この接着剤を用いて、次の条件にて、堆積時間を変化さ
せて合板を製造した。

単板厚み：表板0.8mm、芯板2.6mm、裏板0.8mm（３層） 単板品質：樹種セラヤ材 表板は良質、表面平滑 芯板及び裏板は抜節あり、表面荒肌 単板含水率 :10％以下 単板温度 :30〜40℃ 接着剤塗布量:350g/m²、芯板は両面塗布 堆積時間 :15分間、30分間、45分間、60分間と変化
させた。

冷圧条件 :12kg/cm²、30分間 解圧放置時間:120分間 熱圧条件 :10kg/cm²、120℃、80秒間 得られた合板は、表−１に示す様に、抜節及び粗悪面が
完全に充填されており、合板表面も、粗悪面及び抜節に
起因する影も認められず、また合板の接着強度や木破率
も十分満足するもので、良好な単板を使用したものと何
ら変わりなかった。

比較例１ 松本油脂製薬製マイクロスフェアーＦ−30を除き、トリ
エタノールアミン酢酸塩の代りに塩化アンモニウムを、
尿素樹脂100部に対し１部添加した外は実施例１と全く
同一の条件で、合板を製造した。得られた合板は、単板
の抜節及び粗悪面の充填が十分でなく、合板表面に影及
び目やせによるへこみがあり、平滑性に劣るものであっ
た。

比較例２ 松本油脂製薬製マイクロスフェアーＦ−30を除き、トリ
エタノールアミン酢酸塩の代りに塩化アンモニウムを、
尿素樹脂100部に対し１部添加した外は実施例２と全く
同一な条件で、合板を製造した。得られた合板は、単板
の抜節、割れ及び粗悪面が十分充填されておらず、比較
例１と同様合板表面は平滑性に劣るものであった。

ためしに、この合板に実施例２と同様の二次加工を施し
たところ、合板表面の影やへこみが二次加工表面にクロ
ーズアップされ問題であった。

比較例３ ダウケミカル社製マイクロスフェアーXD−2378を除き、
ｎ−ドデシルアミン塩酸塩の代りに塩化アンモニウム
を、メラミン樹脂100部に対し１部添加した外は実施例
３と全く同一条件で合板を製造した。

得られた合板は、表−２に示す様に抜節及び粗悪面が十
分充填されておらず（特に堆積時間が長くなると極めて
悪く）合板表面も粗悪面及び抜節に起因する影やへこみ
があり、平滑性のある合板が得られなかった。

比較例４ 実施例１のトリエタノールアミン酢酸塩を0.25部に変更
した以外は、実施例１と同一条件で合板の製造を行っ
た。

得られた合板は、抜節及び粗悪面は完全に充填されてい
るものの、JAS規格によるタイプII接着力結果は、平均
値5.2kg/cm²、最高値7.4Kg/cm²、最低値3.1kg/cm²、木
破率０％となりJAS規格値には不合格であった。

比較例５ 実施例１のトリエタノールアミン酢酸塩を11部に変更し
た以外は、実施例１と同様に行った。得られた合板は、
抜節及び粗悪面は完全に充填されているものの、キセノ
ンランプから発生する紫外線照射型（QUV）による耐老
化促進試験（XENONTESTER XW−150）を500時間照射後
（１年間に相当）、日本農林規格（JAS）によるタイプI
I接着力結果は、平均値4.8kg/cm²、最高値7.2kg/cm²、
最低値3.6kg/cm²、木破率０％となりJAS規格値には不合
格であった。

比較例６ 実施例１の松本油脂製薬製マイクロスフェアーＦ−30
（低沸点炭化水素を内包する熱膨張性マイクロカプセ
ル）６部とトリエタノールアミン酢酸塩５部に変更した
以外は、実施例１と同様に行った。しかしながら、熱圧
終了後、解圧したところパンクして正常な合板は得られ
なかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−209978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−129281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−95603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−169003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−144901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−159450（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水性接着剤の固形分に対し0.1〜10重量％
   含有する低沸点物質を内包する熱膨張性マイクロカプセ
   ル及び１〜20重量％の潜在性硬化剤を含んでなる水性接
   着剤を単板に塗布したのち、接着剤の硬化過程において
   加圧下で上記熱膨張性マイクロカプセルの発泡温度以上
   に加熱することを特徴とする合板の製造方法。
2. 【請求項２】水性接着剤が尿素樹脂接着剤、メラミン樹
   脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、尿素メラミン共縮合
   樹脂接着剤、フェノールメラミン共縮合樹脂接着剤の一
   種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の合板の製造方法。
3. 【請求項３】潜在性硬化剤がアミン類の無機酸塩または
   有機酸塩、蓚酸ジメチルエステル及び硫酸エチルのNa塩
   あるいはBa塩の１種以上であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の合板の製造方法。