JPH10249811A

JPH10249811A - 基板の処理方法

Info

Publication number: JPH10249811A
Application number: JP6259097A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Origasa; 利幸折笠
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ホルムアルデヒド発散性樹脂を含有する基板
の有効な処理方法を提供し、当該基板のホルムアルデヒ
ド発散量を少なくする。【解決手段】基板１に先ず電離放射線４を照射し、し
かる後に当該基板１を真空状態にして所定時間放置す
る。基板中の遊離ホルムアルデヒドを強制的に放出させ
ることができる。基板自体の性能に影響を与えたり、基
板の製造及び後加工の適性に影響することもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材合板、パーテ
ィクルボード、ＭＤＦ等の木質基板、ＦＲＰ等の樹脂系
基板、化粧シートを貼着した化粧板などであって、その
中にホルムアルデヒド発散性樹脂を含む基板の処理方法
に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】木材合板を例にとる
と、層間の接着剤として低価格で接着力の高いフェノー
ル樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂が従来より多用さ
れてきた。しかし、これら接着剤用の樹脂は経時的にホ
ルムアルデヒドを発散するため、ホルムアルデヒド臭が
するなどの欠点があることから、これを改善するべく次
に挙げるような試みがなされている。尿素・ホルムアルデヒド系、メラミン系、フェノール
系等の接着剤を酢酸ビニル系エマルジョン、レゾルシノ
ール樹脂、エポキシ樹脂等のホルムアルデヒドを発散し
ないものに変更する。ホルムアルデヒド発散性の接着剤中にホルムアルデヒ
ド捕捉剤を混合する（例えば、特公平７−１１０４８４
号公報参照）。ホルムアルデヒド捕捉剤、或いは捕捉剤を混入した樹
脂を木質材料の表面に塗布する（例えば、特公昭５１−
４２１６４号公報参照）。化粧板の裏面にホルムアルデヒド捕捉剤を含浸させた
紙、不織布等を貼着する（例えば、特開昭５６−１２１
７１３号公報参照）。

【０００３】しかしながら、上記したもののうちの方
法では、使用する接着剤のコストが尿素・ホルムアルデ
ヒド系等の接着剤に比べて高い上に、仮接着性（初期接
着力）が悪く、製造時の良品数が低下するという欠点が
あり、また接着剤ごとに加工条件を変更する必要があ
る。また、〜の方法は何れもコストが高くなるばか
りか、の方法では、製造工程中に吸着、放出したホル
ムアルデヒドは捕捉できないと言った問題や、ホルムア
ルデヒド捕捉剤の添加により接着剤の性能が変化してし
まうと言う問題、さらにはグレードにより配合量を変え
る必要があるため接着剤の種類が増える、端面処理が難
しいと言った欠点があり、の方法では、表面に貼着す
る化粧シートとの密着性を考慮する必要があり、また端
面処理が難しいという欠点があり、の方法では、含浸
基材に印刷する場合に印刷適性が悪いという欠点があ
る。

【０００４】また、メラミン樹脂含浸紙とフェノール樹
脂含浸紙の積層体からなる所謂メラミン樹脂化粧板やア
ミノアルキッド樹脂塗装木板の場合も同様に樹脂分から
ホルムアルデヒドが発散される。そこでこの場合にも対
策として、樹脂自体に、或いは化粧板を他の基材に積層
する際の接着剤中に、ホルムアルデヒド捕捉剤を添加す
るという工夫を行うことは提案されていた。しかしなが
ら、ホルムアルデヒド捕捉剤を接着剤中に混合すると、
接着力の低下、接着剤の配合変更、接着条件の変更、原
価高騰という問題が起こり、さらには化粧板表面に吸着
されたホルムアルデヒドの発散が防げないと言った問題
がある。また、ホルムアルデヒドを塗料に混入すると、
表面物性（硬度等）の低下、硬化条件の変更、原価高騰
という問題が発生する。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ホルムア
ルデヒド発散性樹脂を含有する基板のホルムアルデヒド
量を低減するのに有効な基板の処理方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ホルムアルデヒド発散性樹脂を含有する
基板のホルムアルデヒド量を低減させる処理方法であっ
て、前記基板に先ず電離放射線を照射し、しかる後に前
記基板を真空状態下に所定時間放置することを特徴とす
るものである。

【０００７】上記の処理方法では、先ず基板に電離放射
線を照射することによって、ホルムアルデヒドの基材か
らの発散や放出を促進し、しかる後に基板を真空状態下
に所定時間放置することによって、基板から放出されや
すくなったホルムアルデヒドの放出を加速する。そし
て、放出されたホルムアルデヒドを排気装置で吸引した
り、吸着剤に吸着させたりしてこれを除去する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明で対象とする基板はホルム
アルデヒド発散性樹脂を含有するもので、具体的には、
ホルムアルデヒド発散性樹脂単体、ホルムアルデヒ
ド発散性樹脂を層間の接着剤として用いた木材合板（所
謂集成材も含む）、ホルムアルデヒド発散性樹脂をバ
インダーとするパーティクルボード又は木質繊維板（Ｍ
ＤＦ等）、ホルムアルデヒド発散性樹脂を繊維質材料
と混練又は含浸して複合化したもの（広義のＦＲＰ）、
各種基材にホルムアルデヒド発散性樹脂を成分とする
接着剤層を間に介して各種化粧シートを貼着してなる化
粧板の何れの形態であっても構わない。基板の形状とし
ては、平板状又はシート状のものが代表的であるが、そ
の他、曲面板、表面に凹凸や立体形状を有する成形品で
あってもよい。

【０００９】ホルムアルデヒド発散性樹脂としては、フ
ェノール（石炭酸）とホルムアルデヒドとの縮重合から
得られるフェノール樹脂、尿素とホルムアルデヒドとの
重合で得られる尿素（或いは尿素・ホルムアルデヒド）
樹脂、アルキド樹脂にメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナ
ミン樹脂等を添加してなるアミノアルキド樹脂、メラミ
ン樹脂等がある。ホルムアルデヒドが樹脂系材料中に存
在するのは、主に次の原因によると考えられている。す
なわち、樹脂の未反応物として残る場合、硬化反応
中（加熱・加圧）に遊離したものとして残る場合、樹
脂以外の材料（木材、紙等）に捕捉されたものとして残
る場合、等である。このように樹脂系材料中に存在して
いたものが徐々に遊離し放出される。

【００１０】ホルムアルデヒド発散性樹脂単体として
は、ホルムアルデヒド発散性樹脂からなる成形品で、形
状としては、板状、シート状、各種立体形状等の形状の
ものがある。

【００１１】木材合板、パーティクルボード又は木質繊
維板に用いられる木材としては、楢、杉、松、欅、樫、
ラワン、チーク等通常使用されているものを用いる。

【００１２】ホルムアルデヒド発散性樹脂を混練又は含
浸する繊維質材料としては、上質紙、クラフト紙、チタ
ン紙、和紙等の紙、硝子繊維、炭素繊維、石綿等の無機
物繊維、麻、木綿、ビニロン等の有機物繊維からなる織
布又は不織布があり、さらには前記無機物又は有機物繊
維を１〜１０ｍｍ程度に切断した短繊維等がある。これ
ら繊維材料に該樹脂を混練又は含浸し硬化させてなるも
のは所謂ＦＲＰと呼称されるものであり、メラミン樹脂
化粧板もこれに包含される。

【００１３】各種基材と各種化粧シートを接着剤層を間
に介して接着してなる化粧板において、各種基材として
は、木質板（単板、或いは前記の木質合板、パーティク
ルボード、木質繊維板であってもよい）、金属板、セメ
ント板、硅酸カルシウム板、セラミック板等である。各
種化粧シートとしては、紙、不織布、合成樹脂シート等
のシートに塗装、絵柄印刷、凹凸模様エンボス等の装飾
処理を施したものを用いる。

【００１４】本発明で言う電離放射線とは電子線（β線
も包含する）、紫外線、Ｘ線、γ線等の高エネルギーの
電離放射線を指す。すなわち、数ｍｍから数ｃｍの基材
に浸透することが可能なエネルギーを有することが必要
である。ホルムアルデヒド発散性樹脂単体の基材のよう
に透明性のあるものの場合は紫外線の使用も可能である
が、基材が顔料等を含んで不透明な場合、木材合板のよ
うに不透明な場合には、電子線、Ｘ線、或いはγ線が好
ましい。ただし、ホルムアルデヒド発散性基板からのホ
ルムアルデヒドの発散・放出の促進効果の点では電離放
射線として電子線を用いることが好ましい。また、電子
線の加速エネルギーとしては、１〜３５０ｋｅＶ、照射
量としては５００〜１００００ｋＧｙの範囲が好まし
い。

【００１５】電子線照射装置としては公知の各種方式の
ものが使用できる。例えば、電子加速方式としては、コ
ッククロフトウォルトン型、バンデグラフ型、共振変圧
器型、線型加速器型等の方式が用いられる。ビーム形成
方式としては、走査型、カーテン型等の方式が用いられ
る。或いは、電子線照射装置として、⁶⁰Ｃｏ（コバルト
６０）、¹⁷⁰Ｔｍ（ツリウム１７０）等の放射性原子核
から放出されるβ線を用いてもよい。γ線照射装置とし
ては放射性原子核が用いられる。核種及び線種として
は、例えば⁶⁰Ｃｏ（コバルト６０）の１．１７ＭｅＶ及
び１．３３ＭｅＶのγ線、或いは²²⁶Ｒａ（ラジウム２
２６）の２．２ＭｅＶのγ線等を用いる。Ｘ線照射装置
としては、クーリッジ管、イオンＸ線管等の放電管、ベ
ータトロン、線型加速器等が使用できる。紫外線照射装
置としては、低圧水銀燈、高圧水銀燈、エキシマーラン
プ、或いはエキシマーレーザー等の紫外線レーザーが用
いられる。

【００１６】電離放射線を照射する形態の一例を図１に
示す。図示の例では、基板１を搬送装置２上にて矢印方
向に移動させながら、照射装置３から電離放射線４を照
射する。これにより基板１中のホルムアルデヒド（図に
おいて「×」はホルムアルデヒド分子を模式的に示す）
の放出が促進される。基板に対する電離放射線の照射工
程は空気中（大気圧又は減圧）、窒素やアルゴン等の不
活性ガス中、或いは真空中のいずれで行うことも可能で
ある。また照射は基板の一方向のみからでもよいが、基
板の表裏両面から同時に又は順々に行うこともできる。
特に表裏両面からの照射が好ましいのは、電離放射線の
透過力が弱い場合、被照射基板が厚い場合、或いは基板
表面に電離放射線によって変質劣化しやすい化粧シー
ト、塗膜等（例えば、電子線によって黄変しやすいポリ
塩化ビニル樹脂シート）が積層されている場合である。
すなわち、電離放射線の強度は浸透距離（深さ）の指数
関数で減衰するため、表裏両面から照射すると、基板表
面近傍の強度（吸収線量）を極端に増大させることな
く、基板内部の中心部の強度（吸収線量）の減衰を防
ぎ、基板内部の厚み方向全体に渡って均質且つ良好なホ
ルムアルデヒド除去が可能である。

【００１７】図２は電離放射線を照射した時の基板の厚
み（深さ）方向の強度を示すグラフであり、図２（ａ）
は基板の表面からのみ照射した場合、図２（ｂ）は基板
の表裏両面から照射した場合である。図２における文字
はそれぞれ次の内容を表す。また、図２（ｂ）における
Ｌ_S，Ｌ_Bはそれぞれ表面、裏面のみから照射（照射側
と反対の面の強度がそれぞれ殆ど０となるように照射）
した時の電離放射線強度を示している。Ｔ：基板の厚さＩ（ｘ）：基板内の深さｘにおける電離放射線の強度Ｉ^A _MAX：表面からのみ照射した時の基板内での最大の
電離放射線強度Ｉ^A _MIN：表面からのみ照射した時の基板内での最小の
電離放射線強度Ｉ^B _MAX：表裏両面から照射した時の基板内での最大の
電離放射線強度Ｉ^B _MIN：表裏両面から照射した時の基板内での最小の
電離放射線強度

【００１８】図２のグラフから分かるように、Ｉ^A _MIN＝Ｉ^B _MIN とした場合、Ｉ^A _MAX＞Ｉ^B _MAX そして、（Ｉ^A _MAX−Ｉ^A _MIN）／Ｉ^A _MIN＞（Ｉ^B _MAX−Ｉ^B
_MIN）／Ｉ^B _MIN となり、基板内部の厚み方向での強度のレンジは表裏両
面からの照射の方が縮小する。

【００１９】電離放射線の照射により基板中のホルムア
ルデヒドが放出・発散されやすくなる機構は現在までの
ところ不明である。推測されるところでは、ホルムアル
デヒド分子が基板の分子と弱い化学結合（水素結合、分
子間力結合等）により結合されているところで、電離放
射線によりホルムアルデヒド分子又は基板の分子が励起
され、該結合が切断されるか或いは基板分子が変成され
てホルムアルデヒドとの結合が弱まるためと思われる。

【００２０】電離放射線照射後の基板中の遊離ホルムア
ルデヒドは、基板自体が透気性を有するため、基板を真
空状態下に置くことにより強制的に基板内部から放出さ
せることができる。気圧は大気圧より小さく、好ましく
は１０ｍｍＨｇ以下にするとよい。真空状態下に放置す
る方法としては、例えば基板を真空チャンバー内に入れ
た後、回転ポンプ、油拡散ポンプ、水銀拡散ポンプ等の
真空ポンプで真空引きする方法等が考えられる。真空状
態下に基板を放置する時間は、通常３０分〜１０時間程
度である。所要時間は基板中のホルムアルデヒド含有
量、基板の材質及び厚み、電離放射線の照射条件、基板
温度にも依存するため、実験により必要かつ十分な時間
を決定する。

【００２１】基板を真空状態下に放置するに際し、基板
の温度は室温のままでもよいが、同時に加熱を行うとホ
ルムアルデヒドをより効率的に放出させることができ、
また所要時間も短縮される。基板の加熱は、赤外線輻
射、熱風吹付け、誘電加熱等の手段によればよい。基板
の加熱温度は通常３０〜１５０℃程度である。ただし、
基板の材料が熔融、発火燃焼、分解、化学反応、結晶変
態等の劣化、変質、損傷を起こさない範囲に抑えるよう
にする。通常の木質材料では３０〜１００℃が好まし
い。

【００２２】基板を真空状態下に置く例を図３に示す。
図３（ａ）に示すように、まず電離放射線照射後の基板
１を真空チャンバー１１内に設置し、バルブ１２（リー
クバルブ）を閉じてバルブ１３を開き、真空ポンプＰ
（図示略）で吸引することにより基板１を所定の圧力下
で所定時間放置する。この例では赤外線ランプ１４で同
時に加熱を行うようにしている。所定時間を経過し、基
板１内のホルムアルデヒドを十分除去した後、基板１を
室温まで冷却してから、図３（ｂ）に示すように、バル
ブ１３を閉じてバルブ１２を開くことで真空チャンバー
１１内を大気圧に戻す。そして、基板１を真空チャンバ
ー１１外に取り出して処理を完了する。

【００２３】処理を施した基板は、さらに必要に応じて
各種寸法、形状に切断した後、切削、Ｖカット等の加工
や各種素材との積層を行った上、天井、床、壁等の建築
物内装材、箪笥、机等の家具、テレビジョン受信機等の
弱電機器のキャビネット、箱等の容器、自動車、電車等
の車輛内装材、船舶や航空機の内装材等のような用途に
用いることができる。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）材種にラワン材を使用し、総厚み５．５ｍ
ｍになるように熱プレスで積層して合板を作製した。単
板の積層枚数は３枚で、層間接着剤として尿素・ホルム
アルデヒド系樹脂を使用した。そして、図１に示すよう
に、この合板（基板１）を回転ローラー列からなる搬送
装置２上にて矢印方向に移動させながら、照射装置３か
ら電離放射線４を照射した。照射条件は次のようであ
る。

【００２５】＜照射条件＞電離放射線種：電子線照射装置：カーテン型電子加速器加速エネルギー：２００ｋｅＶ照射線量：２０００ｋＧｙ照射回数：１回照射雰囲気：空気中

【００２６】次いで、照射を完了した直後に基板を図３
に示すような真空チャンバー内に封入し、赤外線は照射
せずに基板温度２５℃（室温）にてチャンバー内を回転
真空ポンプで排気した。そして、チャンバー内の気圧を
１０〜３０ｍｍＨｇの範囲に保った状態（真空状態下）
で３０分放置した。しかる後、チャンバー内を大気に戻
し、基板をチャンバー外に取り出した。

【００２７】（実施例２）実施例１において電子線の照
射線量を４０００ｋＧｙとし、その他は実施例１と同条
件で処理を行った。

【００２８】（比較例１）実施例１において電子線の照
射を行わず、真空チャンバー内での放置時間を６０分と
し、その他の条件は実施例１と同じにして処理を行っ
た。

【００２９】（比較例２）実施例１と同じようにして電
子線の照射のみを行い、電子線照射後の基板を真空処理
しなかった。

【００３０】（比較例３）基板として実施例１と同様の
ものを用意し、これには電子線照射も真空処理も全く行
わなかった。

【００３１】＜ホルムアルデヒド量の評価＞実施例１，
２と比較例１〜３の合板に対して臭覚評価と、ＪＩＳ−
Ａ−５９０８及びＪＡＳ特殊合板に記載のある「ホルム
アルデヒド放散量試験」に従った定量評価を行い、表１
に示す結果を得た。この結果から、電離放射線の照射工
程及びそれに続く真空処理工程を経たものはホルムアル
デヒド量が低減していることが分かる。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板の処
理方法によれば、基板中に存在するホルムアルデヒドを
簡単に効率良く低減することができ、経時的なホルムア
ルデヒドの発散を十分に低減することができる。また、
基板に電離放射線を照射してから真空状態下に所定時間
放置するだけでよく、基板自体への余分な添加剤は不要
である。よって、基板自体の性能に影響を与えたり、基
板の製造及び後加工の適性に影響することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】電離放射線を照射する形態の一例を示す説明図
である。

【図２】電離放射線を照射した時の基板の厚み（深さ）
方向の強度を示すグラフであり、（ａ）は基板の表面か
らのみ照射した場合、（ｂ）は基板の表裏両面から照射
した場合である。

【図３】基板を真空状態下に置く例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１基板２搬送装置３照射装置４電離放射線１１真空チャンバー１２，１３バルブ１４赤外線ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホルムアルデヒド発散性樹脂を含有する
基板のホルムアルデヒド量を低減させる処理方法であっ
て、前記基板に先ず電離放射線を照射し、しかる後に前
記基板を真空状態下に所定時間放置することを特徴とす
る基板の処理方法。