(57)【要約】【課題】二液分別塗布の際に被着材上で予備混合を行わなくとも優れた接着性能を発現できる接着剤組成物、それを用いた積層体の製造方法及び積層体を提供する。【解決手段】レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤１００重量部、フェノールに対するホルムアルデヒドのモル比が１．６〜２．４、平均分子量が１００〜５００であるフェノール系樹脂を硬化成分とする硬化剤５５〜１２０重量物からなる接着剤組成物を二液分別塗布し、積層体を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤１００重量部に対して、フェノール系樹脂を硬化成分とする硬化剤５５〜１２０重量部からなる接着剤組成物。
【請求項２】
前記フェノール系樹脂のフェノールに対するホルムアルデヒドのモル比が１．６〜２．４であることを特徴とする請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記フェノール系樹脂の平均分子量が１００〜５００であることを特徴とする請求項１または２記載の接着剤組成物。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の接着剤組成物の主剤と硬化剤を被着材に分別塗布することを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３いずれかに記載の接着剤組成物を用いて製造された積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二液分別塗布の際に被着材上で予備混合を行わなくとも優れた接着性能を発現できるレゾルシノール系接着剤組成物、それを用いた積層体の製造方法及び積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
レゾルシノール系接着剤は高度な耐久性を有するため、集成材等の木材積層体製品の製造に用いられており、レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤に対して、パラホルムアルデヒドや充填材等を混合した硬化剤を配合することによって硬化する二液型接着剤である。集成材の製造にはホルムアルデヒドを使用しない水性高分子−イソシアネート系接着剤も使用されているものの、レゾルシノール系接着剤を用いた場合であってもホルムアルデヒド放散量に関する最高等級が獲得可能であり、一部の用途に関しては使用できる接着剤がレゾルシノール系接着剤に限定される等、集成材の製造において依然としてレゾルシノール系接着剤が重要な位置を占めている。このような二液型接着剤の欠点として、計量や混合の手間がかかる、混合後は所定時間内に使用する必要がある、接着剤のロスが発生する、混合装置や塗布装置の洗浄に手間がかかること等が挙げられる。
【０００３】
レゾルシノール系接着剤を用いて木材積層体製品を製造する際、被着材であるラミナーに接着剤をラーメン塗布し、これを積層圧締する方法が用いられている。ところが、ラミナーに接着剤を塗布する際、ラミナーが塗布装置を通過中にのみ接着剤を正確に吐出することは困難なため、少なくともラミナーの通過直前及び通過直後において、ラミナーから接着剤がはみ出すことは避けられなかった。そこで、ラミナーからはみ出した接着剤を回収し、再度塗布することが検討されたが、それほど大量の接着剤が回収されるわけではないので、回収時に配管内等で滞って硬化してしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１では主剤と硬化剤を被着材に別々に塗布し、被着材上で混合するようにしたことにより、両成分をそれぞれ回収できる塗布装置が提案されている。しかしながら、このような方法では主剤と硬化剤が被着材上で十分に混合しないため、予め混合して使用した場合よりも接着性能が低下することが避けられなかった。特許文献１における欠点を解消するため、特許文献２では主剤と硬化剤を被着材に別々に塗布した後、エアー吹付け等の方法によって被着材上で接着剤を予備混合する方法及び装置が提案されている。しかしながら、予備混合のための装置を新たに設置する必要があったり、被着材上で接着剤を十分に混合し、かつ被着材上に接着剤が偏在したり、予備混合時に被着材から接着剤がはみ出さないようするためには予備混合装置を細かく調整する必要があった。
また、特許文献３には主剤と硬化剤を混合した第一液と硬化促進剤からなる第二液を分別塗布し、木材積層体を得る方法が開示されている。該発明は硬化性を改善し、圧締時間の短縮を図る目的でなされたものであるが、第一液として主剤と硬化剤の混合物を用いているため、ラミナーからはみ出した接着剤を回収して再利用することはできない。
【特許文献１】特開昭５９−８２９７１号公報
【特許文献２】特開平８−１９７５０４号公報
【特許文献３】特開平９−１１４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、二液分別塗布方法においては、予め混合して使用した場合よりも接着性能が低下したり、装置の追加設置や細かい調整が必要とされることが問題であった。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、二液分別塗布の際に被着材上で予備混合を行わなくとも優れた接着性能を発現できる接着剤組成物、それを用いて製造された積層体及び積層体の製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤１００重量部に対して、フェノール系樹脂を硬化成分とする硬化剤５５〜１２０重量部からなる接着剤組成物である。前記フェノール系樹脂のフェノールに対するホルムアルデヒドのモル比（Ｆ／Ｐ）が１．６〜２．４であることが好ましく、前記フェノール系樹脂の平均分子量が１００〜５００であることが好ましい。別の発明は、接着剤組成物の主剤と硬化剤を被着材に分別塗布することを特徴とする積層体の製造方法であり、前記接着剤組成物を用いて製造された積層体である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明からなる接着剤組成物、それを用いた積層体の製造方法により、二液分別塗布が可能となるため、接着剤を計量、混合する必要がなく、はみ出した主剤及び硬化剤をそれぞれ回収して再利用することができるためロスが非常に少なく、塗布装置の洗浄も容易となる。また、従来の二液分別塗布方法と異なり、接着性能が低下しないため高品質の積層体等を製造することができ、予備混合の必要がないため予備混合装置を設置することなく使用できる。従って、特に集成材の製造に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の接着剤組成物は、レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤、フェノール系樹脂を硬化成分とする硬化剤からなる。レゾルシノール系樹脂は、レゾルシノール単独あるいはレゾルシノールの一部をフェノール、クレゾール、キシレノール、タンニン、リグニン、メタアミノフェノール等のフェノール類に置き換えたものと、ホルムアルデヒドを反応させることにより得られる樹脂である。
【０００９】
フェノール系樹脂は、フェノール単独あるいはフェノールの一部をレゾルシノール、クレゾール、キシレノール、タンニン、リグニン、メタアミノフェノール等のフェノール類に置き換えたものと、ホルムアルデヒドを反応させることにより得られる樹脂である。フェノール系樹脂は接着剤の主剤としても用いられるが、本発明の硬化剤として用いるフェノール系樹脂はそれらよりも重合度が低く、低分子量であることが特徴である。具体的には、Ｆ／Ｐが１．６〜２．４であること、平均分子量が１００〜５００であることが本発明には好ましい。また、硬化剤のホルムアルデヒド含有量は５〜２５％であることが好ましい。
【００１０】
レゾルシノール系樹脂に対して前記フェノール系樹脂を硬化成分として用いた場合、予備混合を行わなくとも優れた接着性能が得られる理由は定かではないが、主剤と硬化剤の比が１：１に近くなることが一つの要因と推測される。つまり、パラホルムアルデヒドを硬化剤として用いる場合、主剤１００重量部に対する使用量は５０重量部以下であることが大半であり、主剤よりも使用量が少ない。すると、化学量論的に硬化成分が十分に存在しても、予備混合がない状態では主剤と十分に接触できず、結果として硬化が十分に進まないことが予想される。一方、本発明では硬化剤の使用量は主剤１００重量部に対して５５〜１２０重量部、好ましくは８０〜１００重量部であり、この配合であると主剤と硬化剤がほぼ同量存在し、主剤と硬化剤の接触機会が多いため硬化が十分に進行するため、優れた接着性能が得られていることが予想される。
【００１１】
なお、本発明者らは、パラホルムアルデヒドを硬化剤として用いた場合でも、主剤との使用比を１：１に近づければ同様の効果が得られるかどうか検討したが、十分な接着性能は得られなかった。単純にパラホルムアルデヒドの量を増やした場合、得られた積層体からのホルムアルデヒド放散量が大幅に増加して使用に適さないものであった。また、パラホルムアルデヒド量は増やさずに水、充填材や増粘剤を増量することによって硬化剤としての量を増やした場合、予備混合なしでは十分な接着性能は得られなかった。従って、主剤と硬化剤の使用比さえ１：１に近づければ、どのような硬化剤を用いてもよいわけではない。
【００１２】
本発明の硬化剤には、硬化成分である前記フェノール系樹脂の他、木粉、椰子殻粉、クルミ殻粉、小麦粉、大豆粉、米粉、炭酸カルシウム、ゼオライト、クレー、無水シリカ等の充填材や、メチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、キサンタンガム等の増粘剤を配合できる。これらにより、硬化剤の粘度、チクソトロピー性、充填性等を制御でき、被着材表面の窪みを充填したり、被着体への過剰な吸い込みを防止したり、被着体への濡れ性を向上させたり、塗布適性を向上させたりすることができる。
【００１３】
本発明のレゾルシノール系接着剤は、通常のレゾルシノール系接着剤と同様に様々な分野に使用できるが、最も特長が現れるのは二液分別塗布による積層体の製造である。主剤及び硬化剤を被着体に分別塗布し、予備混合しなくとも被着体を積層圧締することにより、優れた接着性能を有する積層体が得られる。また、主剤及び硬化剤は回収して再利用することができるため、接着剤のロスを低減することができる。また、被着体上でしか主剤と硬化剤が混合しないため、塗布、回収装置の洗浄を容易に行うことができる。
【００１４】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。当然、本発明は実施例に何ら制約されるものではない。
【実施例】
【００１５】
フェノール樹脂１の製造方法
３７％ホルムアルデヒド水溶液２１６重量部、フェノール１８８重量部を攪拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に仕込み（Ｆ／Ｐ：２．０）、反応触媒として４９％苛性ソーダ２．８重量部を投入後８０℃まで加熱し、８０℃で６０分間反応を行った後に冷却することにより、フェノール樹脂を得た。ＧＰＣによる平均分子量は２００であった。フェノール樹脂に椰子殻粉５．９重量部を添加し、増粘剤を添加して粘度を１Ｐａ・ｓ／２３℃に調整することによってフェノール樹脂１（ホルムアルデヒド含有量１０％）を得た。
【００１６】
ホルムアルデヒド硬化剤１の製造方法
３７％ホルムアルデヒド水溶液６００重量部、水２００重量部、椰子殻粉１５０重量部を混合し、増粘剤を添加して粘度を１Ｐａ・ｓ／２３℃に調整することによってホルムアルデヒド硬化剤１を得た。
【００１７】
実施例１
ヒノキ材のラミナー（長さ２８６０ｍｍ、幅１１０ｍｍ、厚さ２２ｍｍ）に主剤としてレゾルシノール系樹脂を主成分とするＰＲＸ−２６５Ａ（アイカ工業株式会社製、商品名）を塗布量１５０ｇ／ｍ2となるようにラーメン塗布し、次いで硬化剤としてフェノール樹脂１を塗布量１２０ｇ／ｍ2となるようにラーメン塗布した。接着剤を塗布したラミナーを４枚重ね合わせ、さらに接着剤を塗布していないラミナーを１枚重ね合わせることにより５枚（５プライ）構成とし、出力５０ｋＷの高周波プレスを用いて高周波を印加しながら１ＭＰａで８分間圧締し、さらに７日間養生することにより試験体を作成し、以下の方法で評価を行った。
【００１８】
試験方法
構造用集成材のＪＡＳ規格に基づき、浸せきはくり試験（使用環境１）、煮沸はくり試験（使用環境１）、ホルムアルデヒド放散量試験を行った。浸せきはくり試験及び煮沸はくり試験については規格に適合したものを○、不適合であったものを×と評価した。ホルムアルデヒド放散量については、０．３ｍｇ/Ｌ以下であったものを○、０．３ｍｇ/Ｌを超えたものを×と評価した。
【００１９】
実施例２、比較例１、２
実施例１において、ＰＲＸ−２６５Ａ及びフェノール樹脂１の塗布量を表１に記載したように変更した他は実施例１と同様に行った。
比較例３、４
実施例１において、硬化剤としてフェノール樹脂１の代わりにホルムアルデヒド硬化剤１を用い、塗布量を表１に記載したように変更した他は実施例１と同様に行った。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
各実施例は接着性能及びホルムアルデヒド放散量において良好な結果であった。比較例１〜４においては、接着性能、ホルムアルデヒド放散量の少なくともいずれかが悪かった。従って、レゾルシノール系樹脂を主成分とする主剤とフェノール系樹脂を硬化成分とする硬化剤を用い、両者の配合比が特定の場合にのみ良好な結果が得られることが判明した。