JPS59207236A - 反りにくい積層板及びその製造方法並びにその積層板製造用の樹脂組成物 - Google Patents

反りにくい積層板及びその製造方法並びにその積層板製造用の樹脂組成物

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JPS59207236A
JPS59207236A JP59074832A JP7483284A JPS59207236A JP S59207236 A JPS59207236 A JP S59207236A JP 59074832 A JP59074832 A JP 59074832A JP 7483284 A JP7483284 A JP 7483284A JP S59207236 A JPS59207236 A JP S59207236A
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alkyl
sheet
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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1反りにくい積層板に関する。
ヒ    米国特許第3.897.589号(マイエ1
   ル(Meier)特許)の明細書に開示されト 
  ているように、装飾積層品で使用するクラブi  
 ト芯紙に含浸させる樹脂として一般に使用されている
樹脂はフェノール系樹脂であり、メ1   ラミン樹脂
を含浸させた高品質のアルファ・セルロースの紙から成
る装飾シートを芯紙と賢  結合して一体化化する。マ
イエル特許は、ラ   フェノール自身、クレソ゛−ル
(メチルフェノール)、ギシレノール(ジメチルフェノ
ール)レゾルシノール(ベンゼンジオール)及びす2ト
ール(ヒドロキシナフタレン)をくむ種々のフェノール
系材料をクラフト紙台Bに使用することを教示している
米国特許第3,216,884号(オド詩ル(0”Do
nnell)@許)の明細四番ごは、耐温性、パンチ加
工性及び電気特性がぜ秀であることが要求される印刷配
線基板の十ルロース芯紙にポリエステル系樹脂とともに
含浸させる樹脂として、その他のフェノール系樹脂の使
用が開示されている。含浸エマルジョンは、稀釈剤中に
溶解されるポリエステル樹脂に懸濁させた小滴状のフェ
ノール樹脂を含有する。極めて多くの種類のフェノール
系材料が開示されており、フェノール自身、F、CI、
またはBr、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数5〜
18の脂環基、炭素数6〜18の芳香族基またはアラル
キル基、アルキルケトン、脂環式ケトン、アリールケト
ン及びアラルキルケトン等によって置換された置換フェ
ノール類等のフェノール系材料が開示監  されている
t   装飾シートの製造に当たってはフェノール樹脂
及びメラミン樹脂が広く使用されているけれども、これ
らの樹脂を組み合わせて製造した面積が広く厚さの薄い
積層板は、湿度条件及び温度条件が変化すると、反る傾
向を示す。装飾積層板の反りは、積層板から製造した製
品、たとえば壁パネルやカウンター板表面の成形、製作
及び最終的な寸法安定性に悪影響を及ぼす可能性がある
8装飾積層板の反りの原因を説明するために多数の理論
が展開されており、フェノール樹脂含浸紙とメラミン樹
脂含浸紙との硬化速度の相違、硬化後におけるフェノー
ル樹脂とメラミン樹脂の吸湿性の相違、装fs積層板を
構成する各種のクラフト紙及びアルファ・セルロース紙
の膨張率の相違等について理論的な説明がなされている
装飾積層板の製造にあたってのもう1つの問題は、ドラ
イ・スポット(dry  sp。
t)の発生、即ち積層板の芯材料部分の外観及び組成の
不均一性の発現である。この外観及び組成の不均一性は
、一般的には、含浸工程におけるフェノール樹脂の不適
切な浸透性またはB状態(”B”−staged)の含
浸紙中での樹脂の流れが不適切であった結果とみなすこ
とができる。不均一な含浸紙を用いて製造した積層板は
、一般的に、接着強度が弱く、その他の機械的諸特性及
び物理的緒特性も低い、装飾積層板製造工業の最近の傾
向として、坪量の高いクラフト紙を使用し樹脂固形分を
高める傾向が強いことから、上記のドライ・スポットの
問題は大きな問題になってきている。従って、アルファ
セルロース紙に近い膨張率を持ちより容易に飽和含浸さ
せることができる新しい芯紙、あるいは流れ特性及び浸
透特性が良好で積層板中で使用する他の樹脂との共存性
または親和性が良好な新しいフェノール樹脂またはメラ
ミン樹脂が要望されている。
従って、本発明は、フェノール、クレゾール、キシレノ
ール、レゾルシノール、ナフトール、及びこれらの混合
物から成る群から選んだフェノール成分並びに炭素数4
〜13のアルキルで置換したアルキル置換フェノールと
アルデヒドとの反応混合物の稀釈物から成り、フェノー
ル成分とアルキル置換フェノールとのモル比が1 : 
0.0035〜0.5であることを特徴とする含浸組成
物を提供せんとするものであ□る。
本発明は、更に、フェノール、クレゾール、キシレノー
ル、レゾルシノール、ナフトール及びこれらの混合物か
ら成る群から選んだフェノール成分並びに炭素数4〜1
3のアルキルで置換したアルキル置換フェノールとアル
デヒドとの反応混合物であって、フェノール成分とアル
キル置換フェノールとのモル比がl : 0.0035
〜0.5である反応混合物を含浸させ硬化させた少なく
とも1枚の芯紙と、この芯紙と接触する少なくとも1枚
のメラミン樹脂含浸シートとを接合した硬化し結合して
一体となった反りにくい積層板を提供するものである。
装飾積層板の芯紙に含浸させる含浸組成物として、フェ
ノール成分と、アルデヒドと、選定した長鎖アルキル置
換フェノールとを組み合わせた組成物を使用することに
より、上述の要望に応え、上記の諸問題を解決すること
ができる。本明細書中で使用する「フェノール成分」な
る語句は、標準的なフェノール、クレゾール、キシレノ
ール、レゾルシノールもしくはナフトールまたはこれら
の混合物を意味する。ポリエステルは使用せず、ポリエ
ステルの使用は望ましくない。
上述ひ長鎖アルキル置換フェノール、好ましくはノニル
フェノールを芯紙含浸樹脂系に含有させることにより、
硬化硬化後の積層板の反りは実質的に減少する。本発明
の樹脂は、粘度及び固形分含有率が同一水準である場合
、従来法のフェノール系樹脂と比較して、優れた浸透性
を示す。本発明の樹脂は、B状態において極めて優れた
流動特性を示し、長期間貯蔵後における流動性の低下も
少ない。本発明樹脂の浸透性及び流動性の改良の結果、
本発明樹脂を含浸した芯紙加工紙から製造した積層板の
外観及び外表面の組成は均一になる。
本発明をより明確に理解できるよう、以下に添付の図面
を参照しつつ、本発明の好ましい実施例を挙げて説明す
る。
添付の図面において、装飾積層板lは、メラミン樹脂含
浸印刷シート2の上に置いたメラミン樹脂含浸上張りシ
ート2と、含浸組成物を含浸させた何枚かの多孔性シー
ト、通常は4枚から7枚の紙5とから成る。
印刷シート3としては、装飾模様を印刷した高品質アル
ファセルロース紙、薄い木綿布、絹等の繊維質シートを
用いることもでき、シート全面に塗料を塗布しておくこ
ともできる。上面に模様を付した塗料塗布シートを用い
てもよい。蜂滓耗性を向上させ表面の外観を良好にする
ために、印刷シートを透明な樹脂含浸保護上張りシート
2で覆うのが普通である。上面に印刷のない顔料塗布シ
ートは上張りシートを必要としない。上張りシートに適
する材料としては、高品質のアルファ・セルロール紙、
レーヨン及びガラス繊維を挙げることができる。芯紙シ
ート4としては一般にクラフト紙が使用されるが、木綿
布、木綿リンター紙、ガラス布等を使用することもでき
、これらのシートの混合物を使用することもできる。
」−記の集合物から積層板を製造するためには通常高圧
積層技術が採用され、温度10000〜200°C1圧
力35.2〜141 k g / crrf(500〜
2000psi)で高圧積層される。集合体の樹脂成分
の硬化に要する時間は、使用温度及び圧力にもよるが、
普通は15分から60分間である。プレスを開く前に、
プレスと熱及び圧力で一体となった積層板とを40°C
〜85°Cになるまで放冷して、積層板を取り出す。
装飾印刷シート及び保護上張りシートには、少なくとも
シート重量の50%程度の透明な熱硬化性メラミン樹脂
を含浸させる。
「メラミン樹脂」なる語句は、主成分としてメラミンと
アルデヒドとを含有する組成物を意味するが、後加工特
性、ひび割れ防止特性等を付与するために、グリコール
類、スルホンアミド類、脂肪族ジグリシジルエーテル類
等の可塑剤を添加した組成物であってもよい。本発明の
実施に適するメラミン樹脂の製造は当業界で周知であり
、詳細な説明は不必要だと考える。
メラミン樹脂及び本発明のフェノール系樹脂中で使用す
るアルデヒド類の例としては、水溶性ホルムアルデヒド
、重合禁止状態にないホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、ノくラホルムアルデヒド、プロピオンアルデヒド
、フルフルアルデヒド、ベンツアルデヒド、グリオキザ
ル、メチルグリオキザル等を挙げることができる。上記
のアルデヒド類の混合物を使用することもできる。安価
で作業性も良いことから、好ましいアルデヒドt−h、
水溶性ホルムアルデヒド及び重合禁止状態にないホルム
アルデヒド(メタノール含有率1%以下)である。ホル
ムアルデヒドは、約37%の溶液であるホルマリンの形
で使用するのが好ましい。本発明の樹脂中の(フェノー
ル成分十アルキル置換フェノール):(アルデヒド)の
モル比は、約(1): (1〜3)である・ 芯紙シートにフェノール成分とアルデヒド′と長鎖アル
キル置換フェノールの含浸樹■旨反応混合物を含浸させ
る。アルキル基の炭素数が4〜13である場合、」−記
の含浸樹■旨反応混合物中の(フェノール成分):(長
鎖アルキル置換フェノール)のモル比4°勺(1):(
0,0035〜0.5)、好ましくtよ約(1)  :
  (0゜0035〜0.35)である。モル比が(1
):  (約0.5)を越えると、積層板の結合力の点
で問題が生じる。
含浸樹脂σ変性剤として使用する長鎖アルキル置換フェ
ノールの化学式を以下に示す。
H 」二式中、Rは炭素数4〜13のアルキル基である。好
ましくは、Rは炭素数7〜11の基であり、最も好まし
い変性剤はRが炭素数9テアルノニルフエノールである
。最モ好ましいRの位置は、4位、即ちパラ位置である
フェノール成分、アルデヒド及びアルキル置換フェノー
ルを個別の成分として混合し、還流下で加熱して30分
〜40分間反応させ、反応混合物を脱水し、冷却し、メ
タノール等の稀釈剤を加える。稀釈された反応混合物の
粘度は、固形分40〜70%で20〜400センチボイ
ズを示す。稀釈された反応混合物を多孔質の芯紙シート
に含浸させ、指で触れてもべとつかないが加熱すると完
全硬化した°“C゛°°状態化し得る状態、即ち“B゛
′′状態るまで乾燥させる。この“B”状態の加工紙を
必要となるまで、その状態で保存しておく。
現時点においては、アルキル置換フェノール変性剤の作
用は完全には明らかにされてはいない。しかしながら、
アルキル鎖によって密な三次元架橋の形成が防止され、
硬化混合物がより積層し易い状態になるものと考えられ
る。炭素数3以下のアルキルを使用しても、積層性の改
善はほとんどあるいは全く認められない。炭素数14以
上のアルキルの使用は、親和性の点で問題がある。上に
述べたように、フェノール成分とアルデヒドとの組合わ
せは、フェノール/アルデヒド、クレゾール/アルデヒ
ド、キシレノール/アルデヒド、レゾルシノール/アル
デヒド、ナフトール/アルデヒド及びこれらの混合物か
ら任意に選定できるが、フェノール/アルデヒド樹脂即
ちヒドロキシベンゼン/アルデヒドの組合せが好ましい
。メラミン樹脂の場合と同様、本発明の樹脂にも、後成
形特性を与えるために必要な量の各種可塑剤を添加する
ことができる。
次に、実施例を挙げて、本発明について更に説明する。
一彊1L」− 撹拌器、コンデンサー、温度計及び投入口を備えた反応
容器中に17.04kg (37,87ボンド)のフェ
ノール(182,9モル)と、22.05kg(49,
0ポンド)の37%ホルムアルデヒド水溶液(274,
4モルのホルムアルデヒド)と、0゜18kg(0,4
ポンド)の水中に懸濁させた0、18kg(0,4ポン
ド)の炭酸ナトリウムと、1.70kg(3,78ホン
ト)のノニルフェノール(7,8モル)とを投入した。
この混合物を加熱・還流させた。50分間還流を続けた
。反応物を真空脱水して、9kg(20ポンド)の水を
除去した。次いで、メタノール3.375kg(7,5
ボンド)を添加した。得られた樹脂を室温に冷却し、2
5°Cにおける樹脂の特性を測定したところ、以下の結
果が得られた。比重: 1.147、粘度:127セン
チポイズ、pH8,5、水稀釈度:60%樹脂の硬化時
間は25.5分であり、固形物含有率は60.0%であ
った。フェノール対ノニルフェノールのモル比は1:0
゜043であった。(フェノール+ノニルフェノール)
:(ホルムアルデヒド)のモル比は1:1.44であっ
た。この結果、本発明樹脂の一実施例であるサンプルA
樹脂が得られた。
坪量54.45kg(121ポンド)のクラフト紙に上
記のサンプルAノニルフェノール変性フェノール樹脂を
含浸させた。含浸クラフト紙シートを“B ”状態、即
ち指で触れてもべとつきはないが加熱により完全硬化し
得る状態に乾燥した。得られた゛B″状態のクラフト含
浸紙の特性は以下の通りであった。樹脂含浸比= 1.
42〜1.45、グリーンネス(green n e 
s S)  (70−)=0.3%〜0.9%、揮発分
含有率=5.1%〜6.2%樹脂の浸透度は極めて良好
であり、貯蔵時における流れ特性の低下はほとんど認め
られなかった。
上記のサンプルAノニルフェノール変性フェノール樹脂
含浸クラフト紙の芯紙シート3枚と、メラミン含浸印刷
シート及び上張りシート各1枚とを用いて、30.5c
mX 45.7cmX0.8mm  (12インチX1
8インチXI/32インチ)の積層板を製造した。この
積層板を本発明による積層板のサンプルA積層板とする
。フェノール対ニノルフェノールのモル比を1 : 0
.25にしたこと以外は、同様にして、サンプルB積層
板を製造した。(フェノール+ノニルフェノール):(
ホルムアルデヒド)のモル比は1.44であった。粘度
及び固形分含有率はサンプルA樹脂とほぼ同じ値であっ
た。この試料も、本発明樹脂の一実施例である。ノニル
フェノールを含有しないフェノール樹脂(サンプルC樹
脂)を使用したこと以外は同様にして、比較試料積層板
(サンプルC積層板)を製造した。サンプルC樹脂の粘
度及び固形分含有率は、上述のサンプルA樹脂とほぼ同
じにした。フェノール対ホルムアルデヒドのモル比は約
1 : 1.5にした。
フェノール対ソニルフェノールのモル比をl: 0.7
5にしたノニルフェノール含有樹脂を用いて、同様の手
順で、比較試料積層板(サンプルD積層板)を製造した
。サンプルD樹脂の(フェノール十ノニルフェノール)
:(ホルムアルデヒド)のモル比は1 : 1.44で
あった。粘度及び固形分含有率は、本発明のサンプルA
樹脂とほぼ同じであった。
芯紙、印刷シート及び上張りシートを積み重ね、実験用
プレスを用いて、約70.3kg/ crn’(100
0psi)の圧力で20分間で常法により成形して、一
体に結合した厚さ0.8mm(l/32インチ)の硬化
積層板を成形した。冷却後プレスから取り出し、縁を落
として29.4cmX 45.7cm (12インチX
18インチ)の大きさにし、砂を撒いて、相対湿度20
%、温度25.6℃(78°F)で一定期間保存中の反
り及び外観の均一性を観察した。
フェノール対ノニルフェノールのモル比が、それぞれ、
1 : 0.043及びl : 0.25である本発明
の積層板、サンプルA積層板及びサンプルB積層板は、
平らであり、反りを生じず、ドライφスポットのない均
一な外観を呈した。ノニルフェノールを含有しないサン
プルC積層板は、背面に向かってかなり反り、ドライ・
スポットができて外観が不均一になった。ノニルフェノ
ールが過剰であるサンプルD積層板は、接着性が不充分
であり、装飾用高圧成形積層品についてのNEMA規格
を満足しなかった。成形時間を60分に延長してもNE
MA規格に合格するには不充分な接着性しか示さず、ノ
ニルフェノール量が多いサンプルDは装飾用高圧成形積
層品の製造には実際上不適当であることがわかった。フ
ェノール対ノニルフェノールのモル比をほぼ1:0.5
にすれば、接着性も良好であり、積層板の反り及びドラ
イ・スポットもあられれない。結果を以下にとりまとめ
て示す。
以  下  余  白 サンプル フェノール対  積層板の 積層板のノニル
フェノ  反り   ドライ拳 −ルのモル比       スポット A1:0.043     なし   なしB1:0.
25      なし   なし本 C1:0.000
      あり   あり木本D    1:0.7
5     積層板  接着せず(注)ネ  標準比較
試料 木本 比較試料 一実」U緩−」一 実施例1の積層技法により、4枚の芯紙シートと、各1
枚のメラミン含浸印刷シート及び上張りシートとを用い
て、122 c m X244 c mX0.8 mm
 (48インチX96インチX l/32インチ)の積
層板を製造した。後形成性を付与するために少量のアミ
ドスルホン酸アンモニウムを加えたこと以外は実施例1
に記載したサンプルAノニルフェノール変性フェノール
樹脂(フェノール対ノニルフェノールのモル比= 1 
+ 0.043)と同様にして得た樹脂を用いてサンプ
ルA′積層板を製造した。サンプルC積層板は、実施例
1のノニルフェノールを含有しないサンプルC樹脂に、
サンプルA′と同量のアミドスルホン酸アンモニウムを
添加した樹脂混合物を用いて製造した。これらの樹脂の
粘度及び固形分含有率は、はぼ同程度であった。 −冷
却してプレスから取り出した後、積層板の縁を切り落と
し、砂を撒き、時間の経過に伴なう反りと外観の均一性
とを観察した。
フェノール対ノニルフェノールのモル比がl: 0.0
43である本発明による積層板であるサンプルA′積層
板は、5日間にわたる観察の結果、実質的に平らであり
、122 c m X 244 cmXo、8 mm 
(48インチ×96インチX 1732インチ)の積層
板について2.54cm (1インチ)を越える背面に
向かう反りが出た試験試料は認められなかった。ノニル
フェノール変性を行なわなかったサンプルC積層板は、
5日間の観察期間中に、122cmX244cmX0.
8 mm (48インチ×96インチXI/32インチ
)の積層板で背面に向かう反りが15.2cm〜20.
3c■(6〜8インチ)になった。サンプルA′積層板
は、サンプルC′標準比較積層板と比較して遥かに優れ
た外観の均一性を示し、以下に示すように、NEMAの
煮沸試験等においても優秀な特性を示した。
以  下  余  白 (注) *比較試料 上記の実施例かられかるように、選定範囲内の置換率で
ノニルフェノール置換を行なうことにより、特に市販標
準寸法のシートの場合に大きな予想外の反りについての
改善がなされ、ドライ・スポットの制御も極めて優秀で
あり、浸透性及び濡れ特性が良化することがわかる。上
に特定した炭素数及びモル比の範囲内で他のアルキル置
換フェノール類を使用した場合にも同様の顕著な改良結
果が得られ、これらのアルキル置換フェノール類を上記
以外のフェノール樹脂とともに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は、芯紙シートとして、本発明による含浸組
成物含浸シートを使用した装飾積層板の説明図である。 l・・・・装飾積層板集合体 2・・・・メラミン樹脂含浸上張り紙 3・・・・メラミン樹脂含浸印刷シート4・・・・芯紙
シ一ト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシ
    ノール、ナフトール、及びこれu゛ らの混合物から成る群から選んソウエノール成分並びに
    炭素数4〜13のアルキルで置換したアルキル置換フェ
    ノールとアルデヒドとのJノ応混合物の稀釈物から成り
    、フェノール成分とアルキル置換フェノールとのモル比
    が1 : 0.0035〜0.5であることを特徴とす
    る含浸組成物。 2、アルキル置換フェノールのアルキル基の炭素数が7
    〜11であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の含浸組成物。 3、フェノール成分がフェノールであり、アルキル置換
    フェノールがノニルフェノールであり、アルデヒドがホ
    ルムアルデヒドまたは重合禁止状態にないホルムアルデ
    ヒドであることを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項に記載の含浸組成物。 4、フェノール成分十アルキル置換フェノールに対する
    アノトデヒドのモル比が1:1〜3であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項、第2項または第3項に記載
    の含浸組成物。 混合物が可塑剤を含有することとを特徴とする特許請求
    の範囲第1項〜第4項の何れかに記載の含浸組成物。 6、多孔質シートに含浸させる、“Bo”状態に乾燥さ
    れた特許請求の範囲第1項〜第5項の何れかに記載の含
    浸組成物。 7、少なくとも1枚の多孔質芯紙シートに前記特許請求
    の範囲の何れかに記載の組成物を含浸させ、含浸させた
    芯紙シートをメラミン樹脂含浸シートと接触させて重ね
    、芯紙シート及びメラミン樹脂含浸シートを加圧し硬さ
    せることを特徴とする積層板製造方法。 8、フェノール、クレゾール、キシレノ−、レゾルシノ
    ール、チフトール及びこれら混合物から成る群から選ん
    だフェノール成並びに炭素数4〜13のアルキルで置換
    しアルキル置換フェノールとアルデヒドとの。 J5 m合物であって、フェノール成分とアルキ置換フ
    ルノールとのモル比がl : 0.00350.5であ
    る反応混合物を含浸させ硬化させ;少なくとも1枚の芯
    紙と、この芯紙と接触−る少なくとも1枚のメラミン樹
    脂含浸シーとを接合した硬化し結合して一体となったJ
    りにくい積層板。 9、前記積層板がメラミン樹脂含浸装飾中側シートを有
    し、アルキル置換フェノールの;ルキル基の炭素数が7
    〜11であることを特徴とする特許請求の範囲第8項に
    記載の積層板。 10、前記積層板が印刷シートを覆うメラミュ化   
    樹脂含浸保護上張りシートを有し、フェノール成分がフ
    ェノールであり、アルキル置換フル   エノールが7
    ニルフエノールであり、アルダの   ヒトがホルムア
    ルデヒドまたは重合禁止状態庁   にないホルムアル
    デヒドであることを特徴と辷  する特許請求の範囲第
    9項に記載の積層叉  板。
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