結合強化剤を添加してなる接着剤組成物とこれによる木質ボードの製造方法。
【課題】接着剤を塗布した木材材料の熱圧工程を伴う木質ボード等の製造において、改良され結合力の著しく向上した接着剤を使用するため、接着剤の使用量を大幅に削減でき、その結果木質ボード等製造のトータルコストを低減する。
【解決手段】木片集合からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法において、前記接着剤組成物は接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加した接着剤組成物で構成することにより上記課題を解決する。
【解決手段】木片集合からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法において、前記接着剤組成物は接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加した接着剤組成物で構成することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、結合強化剤を添加してなる接着剤組成物とこれを使用した木質ボードの製造方法に関し、なお詳しくは、微粒物質により構成される結合強化剤を添加することにより極めて高い結合力を発現し、特に木質ボードの製造に好適な接着剤組成物とこれを使用する木質ボードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ファイバーボードやパーティクルボード等の木質ボードは、一定の温度と圧力下で、合成樹脂などを用いて木質小片同士を接着形成した板状材料である。木質小片の大きさや形状はこれらを原料として得られる木質ボードの材質に大きな影響を及ぼす。
【０００３】
また、木質ボードの製造において接着剤は極めて重要な位置を占めている。従来、木質ボードの熱圧工程において、接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤が使用されている。使用する接着剤の選択は木質ボードの性能、生産コスト等に大きな影響を与えるから、木質ボードの用途等を勘案して採用することになる。
【０００４】
木質ボードの製造コストの低減は、マーケットにおける競争力維持の見地から極めて重要な意味を有している。製造コストの低減に大きく関係する技術的要素は、接着剤と生産性である。いうまでもなく、接着剤の使用量を削減できれば、木質ボード製造のトータルコストが削減できる。
【０００５】
なお、本願発明に関連する技術が以下のような文献において開示されている。
【特許文献１】特開２００８−１６２９０９号公報
【特許文献２】特開２００６−０５６９４５号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０３１０号公報
【特許文献４】特開平１１−３３３９６５号公報
【特許文献５】特開平１１−１６６１５８号公報
【特許文献６】特開平０９−１３２７３１号公報
【特許文献７】特許公表２００２−５３５１８５号公報
【特許文献８】特開２０００−２９６５０２号公報
【特許文献９】特開２００６−２３１６２１号公報
【特許文献１０】特開２０００−２９２０５６号公報
【特許文献５】特開平０８−５７８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、少量でも十分な結合力が得られる接着剤組成物とこの接着剤組成物を使用した木質ボードの製造方法を提供して、種々の分野において強固な結合力を実現し併せて接着剤の使用量を低減可能にして製品の原価コストを低廉なものとし、特に木質ボードの製造において、高い生産性のもとに高品質の製品を低廉な製造コストで実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、バインダーに微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物を提供して、上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００８】
上記の接着剤組成物において、バインダーは熱硬化性接着剤で、結合強化剤は微粒物質でそれぞれ構成することがある。
【０００９】
また、上記いずれかの接着剤組成物において、結合強化剤の添加割合はバインダーの０．０５ないし１０重量％に設定することがある。
【００１０】
さらに、上記いずれかの接着剤組成物において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定することがある。
【００１１】
さらにまた、段落０００８ないし００１０いずれかの接着剤組成物において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成することがある。
【００１２】
本願発明はまた、単板状物、繊維状物、細いスティック状物、パーティクル状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法であって、前記接着剤組成物は熱硬化性接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物とした木質ボードの製造方法を提供して、上記従来の課題を解決する。
【００１３】
また、上記の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤は微粒物質で構成し、結合強化剤の添加割合は熱硬化性接着剤の０．０５ないし１０重量％に設定する構成となすことがある。
【００１４】
さらに、上記いずれかの木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定した構成となすことがある。
【００１５】
また、上記いずれかの木質ボードの製造方法において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成することがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本願発明に係る接着剤組成物において、スプレーで塗布できるあらゆる接着剤をバインダーとして使用することができる。
【００１７】
バインダーに添加する結合強化剤の原料として、ゼオライト、クレー、各種の熱可塑性物質、プラスチック、セルロース、アセチル化セルロースなどの有機物、無機物などあらゆる物質を用いることができる。粒子の径は、ゼオライト、ポリエチレン、セルロース、アセチル化セルロースなどは平均して３０ｍｅｓｈ以下が望ましい。 また、木質ボードの製造に際して、接着剤組成物はスプレー塗付をなすから、微粒物質からなる結合強化剤の添加量はスプレー撒布が可能な程度に調整することが必要である。
【実施例】
【００１８】
以下に本願発明の実施例を説明する。
実施例１：バインダーに結合強化剤を添加した接着剤組成物を使用して木質ボードを試作し、結合強化剤の添加量と結合力の関係を解明する実験を以下の要領で行った。
イ：木質エレメントの製作
木質ボードの原料にはヒノキを用いた。ヒノキを円盤式のナイフリングで切削し、ボード原料としてのストランドを製造した。これらのストランドを乾燥し、木質ボードの原料とした。
ロ：接着剤の塗布
バインダーとして使用した熱硬化性樹脂はメラミン樹脂接着剤とした。また添加した微粒状結合強化剤は熱可塑性物質であるポリエチレンとした。添加量は、メラミン樹脂接着剤の重量に比に対して0%、0.5%、0.75%、1%、3%の５水準とした。木質エレメントをそれぞれ回転ドラム式の塗布装置に入れ、ポリエチレン（粒径200mesh以下）を混入したメラミン樹脂接着剤をスプレーで塗布した。
ハ：木質ボードの作製
接着剤塗布後に30cm×30cmのフォーミングボックスを用いて手巻きでマットを製造した。それを熱圧して木質ボードを得た。ボードの厚さは1cm、目標ボード密度を0.7g/cm3とした。熱盤温度は180℃とし、熱圧時間を10分とした。同一条件で1枚のボードを製造した。製造したボードをJIS A 5908 2003に準じて、結合力を求めた。
【００１９】
またさらに、最適なポリエチレンの添加率を解明した。ポリエチレンの添加率と結合力の関係を図１の表１に示す。これから明らかなように、ポリエチレンの添加率が0.5%で結合力が最大となり、0.7MPaとなった。添加率が0%の場合と比べて約60%増加した。そして、それ以上のポリエチレンを添加しても結合力の著しい増加は認められなかった。
図１の表１に試験結果から、微粒状ポリエチレンからなる結合強化剤をメラミン樹脂接着剤重量の０．５％添加した場合が、結合力はメラミン樹脂接着剤のみの場合に比較して約１．６倍となっている。このことは、表１のイと同様の結合力を得るに際して、表１のロの場合、その接着剤使用量は６０％減で済むことになり、接着剤使用量を大幅に削減することができ顕著なコストの低減が可能となる。
【００２０】
実施例２：ヒノキから製造したストランドに接着剤組成物をスプレーで塗布し、前記木材原料をフォーミングボックスにより所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成し、木質ボードを製作した。バインダーは熱硬化性接着剤としてのイソシアネート系樹脂接着剤、結合強化剤は以下の種々のものを使用し添加量はイソシアネート系樹脂接着剤の０．７５重量％として、それぞれの場合の結合力を測定した。測定結果を図２の表２に示した。バインダーに添加する結合強化剤の原料として上記実施例では微粒状ポリエチレン（ポリエチレンの粒径200mesh以下）を採用したが、前述したように実施例２よりゼオライト、クレー、各種の熱可塑性物質、プラスチック、セルロース、アセチル化セルロースなどの有機物、無機物などあらゆる物質を結合強化剤として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ポリエチレンの添加率と結合力の関係を示す表である。
【図２】各種結合強化剤の結合力を示す表である。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、結合強化剤を添加してなる接着剤組成物とこれを使用した木質ボードの製造方法に関し、なお詳しくは、微粒物質により構成される結合強化剤を添加することにより極めて高い結合力を発現し、特に木質ボードの製造に好適な接着剤組成物とこれを使用する木質ボードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ファイバーボードやパーティクルボード等の木質ボードは、一定の温度と圧力下で、合成樹脂などを用いて木質小片同士を接着形成した板状材料である。木質小片の大きさや形状はこれらを原料として得られる木質ボードの材質に大きな影響を及ぼす。
【０００３】
また、木質ボードの製造において接着剤は極めて重要な位置を占めている。従来、木質ボードの熱圧工程において、接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤が使用されている。使用する接着剤の選択は木質ボードの性能、生産コスト等に大きな影響を与えるから、木質ボードの用途等を勘案して採用することになる。
【０００４】
木質ボードの製造コストの低減は、マーケットにおける競争力維持の見地から極めて重要な意味を有している。製造コストの低減に大きく関係する技術的要素は、接着剤と生産性である。いうまでもなく、接着剤の使用量を削減できれば、木質ボード製造のトータルコストが削減できる。
【０００５】
なお、本願発明に関連する技術が以下のような文献において開示されている。
【特許文献１】特開２００８−１６２９０９号公報
【特許文献２】特開２００６−０５６９４５号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０３１０号公報
【特許文献４】特開平１１−３３３９６５号公報
【特許文献５】特開平１１−１６６１５８号公報
【特許文献６】特開平０９−１３２７３１号公報
【特許文献７】特許公表２００２−５３５１８５号公報
【特許文献８】特開２０００−２９６５０２号公報
【特許文献９】特開２００６−２３１６２１号公報
【特許文献１０】特開２０００−２９２０５６号公報
【特許文献５】特開平０８−５７８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、少量でも十分な結合力が得られる接着剤組成物とこの接着剤組成物を使用した木質ボードの製造方法を提供して、種々の分野において強固な結合力を実現し併せて接着剤の使用量を低減可能にして製品の原価コストを低廉なものとし、特に木質ボードの製造において、高い生産性のもとに高品質の製品を低廉な製造コストで実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、バインダーに微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物を提供して、上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００８】
上記の接着剤組成物において、バインダーは熱硬化性接着剤で、結合強化剤は微粒物質でそれぞれ構成することがある。
【０００９】
また、上記いずれかの接着剤組成物において、結合強化剤の添加割合はバインダーの０．０５ないし１０重量％に設定することがある。
【００１０】
さらに、上記いずれかの接着剤組成物において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定することがある。
【００１１】
さらにまた、段落０００８ないし００１０いずれかの接着剤組成物において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成することがある。
【００１２】
本願発明はまた、単板状物、繊維状物、細いスティック状物、パーティクル状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法であって、前記接着剤組成物は熱硬化性接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物とした木質ボードの製造方法を提供して、上記従来の課題を解決する。
【００１３】
また、上記の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤は微粒物質で構成し、結合強化剤の添加割合は熱硬化性接着剤の０．０５ないし１０重量％に設定する構成となすことがある。
【００１４】
さらに、上記いずれかの木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定した構成となすことがある。
【００１５】
また、上記いずれかの木質ボードの製造方法において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成することがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本願発明に係る接着剤組成物において、スプレーで塗布できるあらゆる接着剤をバインダーとして使用することができる。
【００１７】
バインダーに添加する結合強化剤の原料として、ゼオライト、クレー、各種の熱可塑性物質、プラスチック、セルロース、アセチル化セルロースなどの有機物、無機物などあらゆる物質を用いることができる。粒子の径は、ゼオライト、ポリエチレン、セルロース、アセチル化セルロースなどは平均して３０ｍｅｓｈ以下が望ましい。 また、木質ボードの製造に際して、接着剤組成物はスプレー塗付をなすから、微粒物質からなる結合強化剤の添加量はスプレー撒布が可能な程度に調整することが必要である。
【実施例】
【００１８】
以下に本願発明の実施例を説明する。
実施例１：バインダーに結合強化剤を添加した接着剤組成物を使用して木質ボードを試作し、結合強化剤の添加量と結合力の関係を解明する実験を以下の要領で行った。
イ：木質エレメントの製作
木質ボードの原料にはヒノキを用いた。ヒノキを円盤式のナイフリングで切削し、ボード原料としてのストランドを製造した。これらのストランドを乾燥し、木質ボードの原料とした。
ロ：接着剤の塗布
バインダーとして使用した熱硬化性樹脂はメラミン樹脂接着剤とした。また添加した微粒状結合強化剤は熱可塑性物質であるポリエチレンとした。添加量は、メラミン樹脂接着剤の重量に比に対して0%、0.5%、0.75%、1%、3%の５水準とした。木質エレメントをそれぞれ回転ドラム式の塗布装置に入れ、ポリエチレン（粒径200mesh以下）を混入したメラミン樹脂接着剤をスプレーで塗布した。
ハ：木質ボードの作製
接着剤塗布後に30cm×30cmのフォーミングボックスを用いて手巻きでマットを製造した。それを熱圧して木質ボードを得た。ボードの厚さは1cm、目標ボード密度を0.7g/cm3とした。熱盤温度は180℃とし、熱圧時間を10分とした。同一条件で1枚のボードを製造した。製造したボードをJIS A 5908 2003に準じて、結合力を求めた。
【００１９】
またさらに、最適なポリエチレンの添加率を解明した。ポリエチレンの添加率と結合力の関係を図１の表１に示す。これから明らかなように、ポリエチレンの添加率が0.5%で結合力が最大となり、0.7MPaとなった。添加率が0%の場合と比べて約60%増加した。そして、それ以上のポリエチレンを添加しても結合力の著しい増加は認められなかった。
図１の表１に試験結果から、微粒状ポリエチレンからなる結合強化剤をメラミン樹脂接着剤重量の０．５％添加した場合が、結合力はメラミン樹脂接着剤のみの場合に比較して約１．６倍となっている。このことは、表１のイと同様の結合力を得るに際して、表１のロの場合、その接着剤使用量は６０％減で済むことになり、接着剤使用量を大幅に削減することができ顕著なコストの低減が可能となる。
【００２０】
実施例２：ヒノキから製造したストランドに接着剤組成物をスプレーで塗布し、前記木材原料をフォーミングボックスにより所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成し、木質ボードを製作した。バインダーは熱硬化性接着剤としてのイソシアネート系樹脂接着剤、結合強化剤は以下の種々のものを使用し添加量はイソシアネート系樹脂接着剤の０．７５重量％として、それぞれの場合の結合力を測定した。測定結果を図２の表２に示した。バインダーに添加する結合強化剤の原料として上記実施例では微粒状ポリエチレン（ポリエチレンの粒径200mesh以下）を採用したが、前述したように実施例２よりゼオライト、クレー、各種の熱可塑性物質、プラスチック、セルロース、アセチル化セルロースなどの有機物、無機物などあらゆる物質を結合強化剤として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ポリエチレンの添加率と結合力の関係を示す表である。
【図２】各種結合強化剤の結合力を示す表である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーに微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物。
【請求項２】
請求項１記載の接着剤組成物において、前記バインダーは熱硬化性接着剤で、また、前記結合強化剤は微粒物質でそれぞれ構成したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の接着剤組成物において、結合強化剤の添加割合はバインダーの０．０５ないし１０重量％に設定したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の接着剤組成物において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれか記載の接着剤組成物において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項６】
単板状物、繊維状物、細いスティック状物、パーティクル状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法であって、前記接着剤組成物は熱硬化性接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物であることを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤は微粒物質で構成し、結合強化剤の添加割合は熱硬化性接着剤の０．０５ないし１０重量％に設定したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項９】
請求項６ないし８いずれか記載の木質ボードの製造方法において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項１】
バインダーに微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物。
【請求項２】
請求項１記載の接着剤組成物において、前記バインダーは熱硬化性接着剤で、また、前記結合強化剤は微粒物質でそれぞれ構成したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の接着剤組成物において、結合強化剤の添加割合はバインダーの０．０５ないし１０重量％に設定したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の接着剤組成物において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれか記載の接着剤組成物において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成したことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項６】
単板状物、繊維状物、細いスティック状物、パーティクル状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に接着剤組成物を塗布または撒布し、接着剤組成物が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングし、次いでフォーミングされた前記木材原料を熱圧して所定形状に形成してなる木質ボードの製造方法であって、前記接着剤組成物は熱硬化性接着剤に微粒物質からなる結合強化剤を添加してなる接着剤組成物であることを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤は微粒物質で構成し、結合強化剤の添加割合は熱硬化性接着剤の０．０５ないし１０重量％に設定したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載の木質ボードの製造方法において、前記結合強化剤に係る微粒物質の粒径は３０ｍｅｓｈ以下に設定したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項９】
請求項６ないし８いずれか記載の木質ボードの製造方法において、熱硬化性接着剤は尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、イソシアネート系樹脂接着剤のいずれかで構成したことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−５６７９（Ｐ２０１１−５６７９Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４９３６５（Ｐ２００９−１４９３６５）
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（５０１１８６１７３）独立行政法人森林総合研究所 (91)
【出願人】（５０９１７８８３９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（５０１１８６１７３）独立行政法人森林総合研究所 (91)
【出願人】（５０９１７８８３９）
【Ｆターム（参考）】
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