JPH0516471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水溶性熱硬化型接着剤を用いて、ベ
ニヤ単板・木材・ラミナ・チツプ等の木質材を接
着する接着方法に関する。

従来、ベニヤ単板・木材・ラミナ・チツプ等の
木質材の接着面に常法通り機械的に所定の押圧力
を付与しつつ接着するに際しては、例えば「ホツ
プ粕を利用した合板用接着剤」（特公昭55−38998
号公報）・「パーテイクルボードの製造方法」（特
公昭59−15059号公報）等に開示される如く、例
えば尿素樹脂・メラミン樹脂・フエノール樹脂或
はそれらの共縮合樹脂・混合樹脂等を主体とし、
必要に応じて、水・増量剤・硬化剤等を所望量添
加して成る水溶性熱硬化型接着剤が多用されてい
ることは公知の通りであり、更に前記樹脂類の硬
化反応は、例えば尿素樹脂では100℃前後、フエ
ノール樹脂では130℃前後等と、いずれも高温下
で有効且つ急速に促進されることから、前記接着
剤の加熱温度は、常態に於ける水の沸点以上の温
度に設定するのが好ましいとされている。

一方、接着すべき木質材の接着面の付着する水
溶性熱硬化型接着剤を加熱し、硬化せしめて接着
を行なう加熱方式としては、例えば「多段プレス
における重錘式アキユムレータ」（実公昭54−
40545号公報）等に開示される如き、所望の加熱
温度に加熱された熱盤を用いて直接的に、又は木
質材を介して間接的に、前記接着剤を加熱するよ
うにした、最も汎用的な熱盤加熱方式の他に、
「木合板用成形装置」（実公昭53−34388号公報）
等に開示される如き、高周波電流等を印加して加
熱するようにした高周波加熱方式等が公知である
が、従来公知のいずれの加熱方式に於いても、加
熱時に於ける接着面の少なくとも一部は、直接大
気中に露出され、若しくは木質材特有の導管の存
材等によつて大気との間に通気性を有しており、
実質的に大気と開放状態にある。

ところが、前述の如き従来公知の加熱方式によ
つて、接着すべき木質材の接着面に付着する水溶
性熱硬化型接着剤を、常態に於ける水の沸点以上
の温度で加熱し、硬化せしめて、木質材の接着を
行なつた場合には、前記接着材の硬化に著しく悪
影響が及ぼされることが本発明の開発過程で判明
した。

即ち、加熱に伴つて接着剤の温度が、常態に於
ける水の沸点以上の温度（100℃付近）まで上昇
すると、接着剤に含有される水分が沸騰蒸発して
該接着剤に発泡が生じることになり、而も前述の
如く接着面の少なくとも一部は大気と開放状態に
あるので、発生した蒸気は直接、若しくは木質材
が有する導管或は接着面の隙間等を介して、常に
大気中へ徐々に漏れ、接着面と大気の間には常時
圧力差が生じる状態となつて、該発泡は接着剤の
硬化反応中も継続される結果、接着剤が必要以上
に木質材内部へ浸透したり、或は接着面からはみ
出したり、更には接着面に残存する接着剤が薄い
カルメラ状に硬化したりして、元来有するべき強
度が十分に発揮されるに至らない点である。

無論、接着剤の加熱温度を、常態に於ける水の
沸点以下の温度に制限することによつて、接着剤
の発泡を回避することが可能ではあるが、その場
合には、加熱に要する時間が著しく長期化するの
みならず、接着剤によつては有効な硬化反応が成
されないまま硬化して接着強度に支障が生じるの
で実用的ではない。

そこで結局、従来に於ては接着剤の使用量が過
剰傾向にあり、また蒸気漏れに伴う潜熱損失等に
よつて接着剤の温度上昇が緩慢化し、加熱時間も
長期化する傾向にある。

本発明は前記従来の加熱方式による問題点を解
決する為に開発したものであつて、接着すべき木
質材の接着面に機械的と所定の押圧力を付与しつ
つ、該接着面に付着する水溶性熱硬化型接着剤
を、常態に於ける水の沸点以上の適宣の加熱温度
で加熱し、硬化せしめて該木質材の接着を行なう
に際し、少なくとも前記接着面が包含される適宜
範囲内で、該接着面の周囲を気密状に閉塞すると
共に接着剤が常態に於ける水の沸点にまで加熱さ
れる前に、閉塞に伴つて形成される気密室内へ、
前記加熱温度に比例する飽和蒸気圧力よりも高い
圧力を有する圧縮空気等の高圧気体を導入するこ
とにより、高圧下に於て接着剤を硬化せしめるよ
り構成したものである。

前記の如く構成した本発明に係る接着方法によ
れば、加熱に伴つて接着剤の温度が、常態に於け
る水の沸点以上の温度まで上昇しても、加熱温度
に比例する飽和蒸気圧力よりも高い圧力下にある
ので、接着剤に含有される水分の沸騰蒸発が抑制
され、接着剤は発泡を防止或は著しく低減されつ
つ硬化することになり、接着剤が発泡を防止或は
著しく低減されつつ硬化する結果、接着剤の接着
強度が従来に比べて著しく向上すると共に、水分
沸騰蒸発の抑制に伴う潜熱損失の予防等に伴つ
て、接着剤の温度上昇が効果的に促進され、加熱
時間も従来に比べて短縮化し得る傾向となる。

以下本発明を図面に例示した実施の一例に基づ
いて更に詳述する。

本発明に係る木質材の接着方法は、例えば第１
図に例示する如く、加熱蒸気・加熱油・電熱器等
の適宜の熱源によつて、常態に於ける水の沸点以
上の温度に加熱され、而も例えば流体シリンダー
等から成る作動機構（図示省略）によつて相互に
離接せしめられるよう並設された熱盤１，２の間
へ、所望位置に水溶性熱硬化型接着剤を介在せし
めて積層した複数枚のベニヤ単板３を挿入して、
表裏面から圧締及び加熱し、前記接着剤を硬化せ
しめて該ベニヤ単板３の接着を行なう際に、上側
の熱盤１の下面の単板周囲近傍に該当する位置
に、例えばシリコンゴム・フツ素ゴム等から成る
弾性を有する気密部材４を、下側の熱盤２へ圧接
可能に埋設して、ベニヤ単板３の圧締時に於て、
該ベニヤ単板３の周囲近傍を気密状に閉塞すると
共に、接着剤が常態に於ける水の沸点にまで加熱
される前に熱盤１，２及び気密部材４によつて形
成される気密室５内へ、上側の熱盤１の側方から
気密部材４の内側近傍へ通ずるよう穿設された高
圧気体の導入孔６を介して、熱盤１，２の加熱温
度に比例する飽和蒸気圧力よりも高い圧力を有す
る圧縮空気等の高圧気体を導入し、高圧下に於て
前記接着剤を硬化せしめるものである。

例えば前述の如き接着方法によれば、熱盤１，
２の加熱に伴つて、ベニヤ単板３の接着面に付着
する接着剤の温度が、常態に於ける水の沸点以上
の温度、即ち100℃付近まで上昇しても加熱温度
に比例する飽和蒸気圧力よりも高い圧力下にある
ので、接着剤に含有される水分の沸騰蒸発が抑制
され、接着剤は発泡を防止或は著しく低減されつ
つ硬化することになり、接着剤の接着強度が従来
に比べて著しく向上すると共に、水分沸騰蒸発の
抑制に伴う潜熱損失の予防等により、接着剤の温
度上昇が効果的に促進され、加熱時間も従来に比
べて短縮化し得る傾向となる。

因に、メラミン・ユリア共縮合樹脂を主体と
し、水・増量剤等を一般的な配合割合で添加した
常用の合板用水溶性熱硬化型接着剤を、通常の塗
布量（30ｇ／尺平行）づつ塗布した従来の接着方
式による合板と、本発明に係る接着方法による合
板とを夫々多数製造し、煮沸繰返し試験を行なつ
て比較したところ、後者の接着力は前者の接着力
と比べて平均二十数％向上した。そこで、別の比
較例として、接着剤の塗布量を約６％節約した本
発明に係る接着方法による合板と、圧締・加熱時
間を約９％短縮した本発明に係る接着方法による
合板とを夫々多数製造して、従来の接着方式によ
る通常の合板と比較したところ、いずれも従来を
凌ぐ接着力を得ることができた。また更に他の実
験では、合板用適正含水率を平均十数％上回る、
比較的高含水率のベニヤ単板を対象とし、同一の
塗布量及び加熱時間で、本発明に係る接着方法に
よる合板と、従来の接着方式による合板とを多数
製造して比較したところ、この場合も従来の接着
方式を凌ぐ接着力を得ることができた。

また第２図に例示した実施例は、個々の周面へ
適量の水溶性熱硬化型接着剤を塗布し、表層が精
にまた中心層が粗になるようコール板７上に配列
した多数のチツプ８を、熱盤１，２の間に挿入し
て圧締及び加熱し、前記接着剤を硬化せしめてパ
ーテイクルボードを製造する際に、金属・硬質合
成樹脂等から成る保持部材９を介して、上側の熱
盤１のチツプ周囲近傍に該当する位置に、シリコ
ンゴム・フツ素ゴム等から成る弾性を有する気密
部材４を、コール板７へ圧接可能に配設して、チ
ツプ８の圧締時に該チツプ８の周囲近傍を気密状
に閉塞すると共に、接着剤が常態に於ける水の沸
点にまで加熱される前に、閉塞に伴つて熱盤１と
コール板７と保持部材９と、気密部材４によつて
形成される気密室５内へ、上側の熱盤１の側方か
ら保持部材９の内側近傍へ通ずるよう穿設した高
圧気体の導入孔６を介して、熱盤１，２の加熱温
度に比例する飽和蒸気圧力よりも高い圧力を有す
る圧縮空気等の高圧気体を導入し、高圧下に於て
接着剤を硬化せしめるようにしたものであり、こ
の場合も全層にわたつて接着剤の硬化が効果的に
促進され、従来に比べて強靭なパーテイクルボー
ドを得ることができた。

また更に図示は省略したが、例えばパーテイク
ルボードの表面に化粧用のベニヤ単板を接着した
り、或は例えば合板の片面に金属板を接着する等
の各種の実験によつて、形状の異なる木質材同志
の接着や、木質材以外の材料と木質材との接着に
ついても確認したところ、いずれも所望の効果を
得ることができ、或は水溶性熱硬化型接着剤と、
酢酸ビニール等の熱可塑性接着剤とを併用して接
着を行なつても実用上差支えないことが確認され
たが、いずれにしても、常法通り、木質材の接着
面に接着剤が付着してから、加熱するまでの間
に、任意の滞留時間を設けることや、或は加熱に
先立つて、被接着物同志を一旦冷圧締すること
は、接着性の向上に有効であつた。

尚、接着すべき木質材の接着面の周囲を気密状
に閉塞するに際しては、前記二つの実施例に例示
する如く、接着面を包含する被接着物全体の周囲
を気密状に閉塞するのが好便であるが、例えば第
３図に例示する如く、繊維が極めて密な木材１０
の木口面を接着する場合、或は図示は省略したが
ラミナ・木材等の側面同志を接着する場合等の如
く、木質材の接着面と大気の間の通気性が、実質
的に接着面の近傍に限られる場合には、第３図か
らも明らかな如く、気密性を有する適宣形態の閉
塞用部材１１を用いて、木質材の接着面の周囲近
傍のみを局部的に気密状に閉塞するようにしても
実用上差支えない。

また前記第１番目及び第２番目の実施例に例示
する如く、閉塞に用いる部材の少なくとも一部
に、弾性を有する材料を適用すれば、当初の木質
材の形状の不均一性に対する適応や、或は圧締等
に伴う木質材の変形に対する追従等が可能化する
ので好便であるが、高圧気体の導入・加熱等に伴
う変形によつて、高圧気体が大量に漏れることの
ないよう、閉塞に用いる部材は、耐熱性・剛性等
の材質特性及び形状を適宜選定するのが好まし
く、無論、弾性を有しない部材を用いても閉塞は
不可能ではなく、また木質材が有する弾性を活用
するのも、気密性の向上に有効であるが、いずれ
にせよ、高圧気体が若干漏れるような閉塞状態で
あつても、高圧気体を継続的に導入することによ
つて、気密室内を常時所望の高圧状態に維持でき
れば実用上差支えなく、本発明に於ける閉塞と
は、必ずしも厳密な気密状態に限定するものでは
ない。

また接着剤を加熱する手段としては、前記第１
番目及び第２番目の実施例に例示する如く、適宜
の熱源によつて加熱される熱盤を用いるのが至便
であるが、例えば高周波電流発振器等を用いて高
周波電流等を印加し、接着剤を加熱するようにし
た手段は、木質材の厚さが比較的厚い場合、或は
成型合板の製造等に好適であり、要は接着剤を加
熱することができる手段であれば、如何様な加熱
手段であつても差支えなく、無論、例えば厚いパ
ーテイクルボードの片面に薄いベニヤ単板を接着
する場合や、或は合板の片面に金属板を接着する
場合の如く、加熱すべき位置や伝熱性に偏りがあ
る場合等に於ては、特定方向のみから一方的に加
熱する形態でも実施可能である。

また閉塞に伴つて形成される気密室内に導入す
る高圧気体としては、圧縮空気が安価且つ簡便で
効果的であるものの、例えば各種の不活性ガス・
加熱蒸気等を用いても実施可能であり、また該高
圧気体の気密室内への導入は、接着剤が常態に於
ける水の沸点にまで加熱される前、つまり、接着
剤に発泡が生じる直前までの適宜時期で差支えな
いが、好ましくは、加熱蒸気を用いる場合には、
含有水分が比較的少ない乾いた加熱蒸気が、また
気密室内への導入は、閉塞後に於ける比較的速い
時期が夫々適切であり、更に高圧気体は、閉塞の
解除に先立つて気密室外へ排除するのが望まし
い。

また該高圧気体の圧力は、接着剤への加熱温度
に比例する飽和蒸気圧力よりも高い圧力であれば
差支えないが、作用の顕著化を図る為には、接着
剤への加熱温度に比例する飽和蒸気圧力よりも約
１〜３気圧程度高い圧力とするのがより適切であ
り、更には気密性に支障が無ければ、それ以上の
圧力差を設けるようにしても差支えない。

以上明らかな如く、発明に係る木質材の接着方
法は、種々の形態で実施することが可能である
が、いずれにしても、その実施効果は極めて多大
であり、接着コストの低減・生産性の向上等に貢
献するものである。

【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つて、第
１図は本発明によつて複数枚のベニヤ単板を接着
する一実施例を説明する為の一部破断側面説明
図、第２図は本発明によつて多数のチツプを接着
する一実施例を説明する為の一部破断側面説明
図、第３図は本発明に係る木質材の接着方法の他
の実施例を説明する為の一部破断側面説明図であ
る。 １，２……熱盤、３……ベニヤ単板、４……気
密部材、５……気密室、６……高圧気体の導入
孔、７……コール板、８……チツプ、９……保持
部材、１０……木材、１１……閉塞用部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接着すべき木質材の接着面に機械的に所定の
   押圧力を付与しつつ、該接着面に付着する水溶性
   熱硬化型接着剤を、常態に於ける水の沸点以上の
   適宣の加熱温度で加熱し、硬化せしめて木質材の
   接着を行なうに際し、少なくとも前記接着面が包
   含される適宣範囲内で、該接着面の周囲を気密状
   に閉塞すると共に、接着剤が常態に於ける水の沸
   点にまで加熱される前に、閉塞に伴つて形成され
   る気密室内へ、前記加熱温度に比例する飽和蒸気
   圧力よりも高い圧力を有する圧縮空気等の高圧気
   体を導入することにより、高圧下に於て接着剤を
   硬化せしめるようにしたことを特徴とする水溶性
   熱硬化型接着剤を用いた木質材の接着方法。