CN101175832A - 醛类捕获剂及用其制造木质板的方法 - Google Patents

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石本健一
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岛田伸行
马渕智之
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Abstract

本发明提供了一种用木质材料和甲醛类粘合剂制造木质板时使用的醛类捕获剂,即使对该木质板进行表面抛光,该醛类捕获剂的捕获能力也不降低,而且具有优良的甲醛捕获能力的醛类捕获剂。进一步地,本发明提供一种使用该醛类捕获剂制造木质板的方法以及由此得到的木质板。至少含有一种以上常温下为固体的醛类捕获用化合物的粉末状醛类捕获剂,上述醛类捕获用化合物具有加热产生酸性气体、尤其是产生二氧化硫的性质。将该醛类捕获剂添加到粘合剂或木质材料中后进行热压,制造木质板。

Description

醛类捕获剂及用其制造木质板的方法
技术领域
本发明涉及一种捕获甲醛等醛类的醛类捕获剂,更详细地说,涉及一种用于抑制由使用木质材料和甲醛类粘合剂制造的木质板产生醛类的醛类捕获剂。
背景技术
制造刨花板、胶合板、木质纤维板等木质板时,有时使用甲醛类粘合剂(酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂)等作为粘合剂。在该情况下,存在的问题是从木质板向空气中释放由于上述甲醛类粘合剂产生的游离甲醛,对环境和健康带来危害。
目前解决该问题的方法是将作为与甲醛反应而将其捕获的所谓甲醛捕获剂的尿素、亚硫酸盐、酰肼类涂布于木质板表面(参照专利文献1、专利文献2)。在该情况下,甲醛捕获剂通常在水等中稀释,通过喷涂、辊涂等进行涂布。木质板在涂布甲醛捕获剂后,需要摞起来保管、出厂。
专利文献1:特开平11-240002号公报
专利文献2:特开2002-331504号公报
然而,木质板在涂布甲醛捕获剂后,为了增加表面美观以及作成所需要的尺寸,通常将表面轻微抛光后出厂。进行表面抛光时,特别是抛光厚度大时,木质板表面上存在的醛类捕获剂也变少,结果在上述方法中,存在甲醛捕获能力下降或没有甲醛捕获能力的问题。作为解决该问题的方法,提出了在木质材料中添加作为甲醛捕获成分的亚硫酸钠及尿素以降低甲醛释放量的方法(专利文献3)。
专利文献3:特开平10-119010号公报
但是,在专利文献3记载的方法中,由于作为甲醛捕获成分的亚硫酸钠及尿素是固体,因此与甲醛的反应为固体-气体反应。因此,甲醛在该甲醛捕获成分的粒子表面被捕获。即:由于在木质板中,捕获剂呈分散的过滤器状,游离的甲醛不能被充分捕获。特别是鉴于近年来JIS法进行了修订,甲醛释放量受到严格限制,在上述方法中,要制成使用不受限制的F☆☆☆☆级评价的木质板,甲醛捕获能力尚不足。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种即使进行表面抛光,捕获能力也不会降低且具有优良甲醛捕获能力的醛类捕获剂。此外,本发明的目的是提供一种使用该醛类捕获剂制造木质板的方法以及由此得到的木质板。
为了解决上述课题,本发明人进行了专门研究,结果发现作为醛类捕获剂,使用含有常温下为粉末且具有加热产生酸性气体特别是二氧化硫性质的固体醛类捕获用化合物作为必需成分的醛类捕获剂,通过在热压成型工序等中加热,使在气体状态下发生反应,从而能获得优良的醛类捕获性能。
另外,还发现通过在上述醛类捕获剂中进一步添加具有加热产生碱性气体性质的化合物或碱性化合物,除了醛类捕获性能外,还能够去除过量产生的未反应的酸性气体。
特别是还发现如果上述具有产生碱性气体性质的化合物比上述醛类捕获用化合物的热分解温度高,则上述具有产生碱性气体性质的化合物就不会抑制上述醛类捕获用化合物的醛类捕获性能。
本发明的醛类捕获剂对应于热压成型工序中由木质材料中释放出甲醛等醛类,由于该醛类捕获剂产生具有醛类捕获能力的气体(酸性气体),游离的醛类几乎能够完全除去。据此,即使是使用甲醛类粘合剂制造的木质板,也能够获得高的(F☆☆☆☆级)评价。用此制造的刨花板、MDF、胶合板等木质板,无论有无表面抛光,均能以高捕获率捕获醛类,木质板表面也能非常美观。
另外,如果在本发明的醛类捕获剂中进一步添加如尿素这样通过加热产生碱性气体的化合物,还能够除去上述产生的过量酸性气体,抑制热压时的臭气。此外,加热时产生的酸性气体与碱性气体,例如二氧化硫与氨气在气体状态下反应,生成亚硫酸铵。由于该亚硫酸铵附着于整个木质板上,因此具有捕获木质板冷却后继续产生的微量游离醛类的效果。
此外,如果上述具有产生碱性气体性质的化合物比上述醛类捕获用化合物的热分解温度高,则由于首先在加热初期,优先进行酸性气体有效地捕获从木质材料中有效产生的游离醛类的反应,再通过升温,增加碱性气体捕获过量酸性气体的反应,因此,酸性气体-游离醛类的反应与酸性气体-碱性气体反应的竞争得到抑制。即:在本发明中,碱性气体几乎不抑制酸性气体的醛类捕获能力。
另一方面,添加碱性化合物时,上述具有产生碱性气体性质的化合物虽然在热压成型工序中不能期待急剧降低酸性气体的浓度,但在木质板制造后也能够长时间捕获产生的微量酸性气体。
另外,如果是用本发明的方法制造的木质板,其后即使在表面贴附装饰板时,由于通过该木质板内部残留的本发明的醛类捕获剂,对该贴附工序中因加热从木质板内部再度释放的醛类也发挥出捕获效果,因此能够得到性质良好的装饰板贴附木质板。
此外,如果使用加入防水化合物的本发明醛类捕获剂、或由甲醛类粘合剂、含有醛类捕获用化合物的醛类捕获剂以及防水化合物组成的木质材料粘合用组合物(set)来制造木质板,则即使在使用含有高吸湿性醛类捕获用化合物的醛类捕获剂时,由于常温下为粉末或粒状的防水化合物在热压成型工序中熔融,具有在木质材料整体上形成保护膜的效果,因此可以防止制造的木质板吸水膨胀。因此是能抑制醛类释放的高F☆☆☆☆级评价的木质板,而且还能够制造防止木质板吸水膨胀及裂缝的表面非常美观的木质板。
附图说明
图1表示测定粉末试样静止角的器具的简要立体图。
符号说明
1静止角测定用容器
2上部开口
3侧盖
θ静止角
具体实施方式
醛类捕获剂
本发明涉及一种在使用木质材料和甲醛类粘合剂制造木质板时,在该木质材料中或该甲醛类粘合剂中添加或分散而使用的醛类捕获剂,其性状在常温下为粉末。液态时达不到本发明期待达到的效果;即使是固体,当不是粉末而是如平均粒径超过5mm的块状聚集体时,由于难以在木质材料中均匀分散,因此也不合适。另外,常温这个术语,以通常含义使用,如果严格定义的话,是指25℃。
本发明的醛类捕获剂优选为粉末,并且该醛类捕获剂粉末中所含粒子的70重量%以上为粒径在2mm以下。在液态醛类捕获剂的情况下,如果在木质材料热压成型前添加,则会无间隙地进入木质材料间,木质碎片-粘合剂-木质碎片的粘合点变少,阻碍粘合。此外,如果在添加液态醛类捕获剂后进行热压,则木质板内部的蒸气压增加,发生破裂,不能成型为目的木质板。另外,如果使用粉末中所含粒子的70%以上为粒径2mm以上粒子的粉末状醛类捕获剂制造木质板,则在产品表面粒子痕迹容易表现为白斑。
制备该所含粒子的70重量%以上为粒径在2mm以下粒子所形成的粉末,例如可以根据下述方法制备:将粉末状的醛类捕获剂在筛孔2mm的筛中过筛,筛下粒子为70重量%以上。为了判断全部粉末中有多大比例的粒子为粒径在2mm以下,例如可以根据声波振动式全自动筛分测定器“RPS-85C”(セイシン企業制造)等粒度分布测定装置进行判断。
本发明的醛类捕获剂粉末优选静止角小的粉末。静止角是了解粉末性质的指标之一,是指堆积的粉末在不倒塌的稳定状态下斜面与水平面所形成的最大角。静止角由粒子的形状及粒子表面的粘结等引起的粒子间的阻力决定,在本发明的醛类捕获剂中,该指标是如果静止角较小,则粉末松散,如果静止角较大,则粉末发粘。具体地说,对于本发明的醛类捕获剂粉末,静止角优选为65°以下,更加优选60°以下。如果静止角过大,则如上所述,其粉末容易发粘,各粒子粘结在一起,容易变成粗大粒子,因此难以处理。上述静止角的具体测定方法,在下述实施例中有所记载。
醛类捕获用化合物
上述醛类捕获剂含有至少一种以上常温下为固体的醛类捕获用化合物,而且上述醛类捕获用化合物具有加热产生酸性气体的性质。
具体的酸性气体可以列举例如二氧化硫、硫化氢气体。产生酸性气体的化合物通过如下的加热反应,产生二氧化硫或硫化氢气体。以亚硫酸氢钠为加热产生二氧化硫的化合物、硫氢化钠为加热产生硫化氢气体的化合物的情况为例加以说明。
2NaHSO3→(加热)→Na2SO3+H2O+SO2
2NaHS→(加热)→Na2S+H2S↑
通过上述反应由醛类捕获用化合物产生的酸性气体在热压成型工序中捕获醛类的机理,据推测是基于下述化学反应。以甲醛作为醛类的情况为例加以说明。
二氧化硫的情况
HCHO+SO2+H2O→HOCH2SO3H…生成不稳定的酸
HOCH2SO3H+Na2SO3→HOCH2SO3Na+NaHSO3
硫化氢气体的情况
H2S+HOCH2OH→HOCH2SH+H2O
在热压成型工序中,由于上述反应是在气体状态下反应,因此能有效除去醛类。
如上述具有加热产生二氧化硫性质的醛类捕获用化合物,可以列举上述亚硫酸氢钠等酸式亚硫酸盐类。在酸式亚硫酸盐类中,优选亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐、连二亚硫酸盐等。作为上述盐种类的例子,认为是钠、钾、镁等金属盐、单乙醇胺等胺盐、铵盐等。另一方面,作为具有加热产生硫化氢气体性质的醛类捕获用化合物的例子是硫氢化钠等硫化氢的盐(salt of hydrogen sulfide)等。
在本发明的醛类捕获剂中,必须含有至少一种醛类捕获用化合物,也可以使用两种以上的醛类捕获用化合物。另外,也可以与其它公知的具有醛类捕获能力的化合物并用。特别是具有醛类捕获能力的化合物只要是亚硫酸钠、亚硫酸钾或酰肼类,就不会互相消除各自的醛类捕获能力,而是产生协同效果,可进一步增加除去臭气的能力。
如上所述,在含有其它化合物时,相对于醛类捕获剂的总量,上述醛类捕获用化合物的含有量优选为5~95重量%。
如果必须对“具有加热产生酸性气体性质的化合物”这句话进行更严格定义的话,则在当上述酸性气体为二氧化硫时,可以如下述进行严格定义。即是指从上述醛类捕获用化合物中的二氧化硫的产生浓度在加热至140℃时为500ppm以上的化合物,或是产生二氧化硫的化合物中其分解起始温度为250℃以下,优选200℃以下的化合物。这是由于如果二氧化硫的产生浓度过小,醛类捕获能力不充分。另外认为是由于分解起始温度过高的化合物在热压成型工序中进行粘合时,即使是200℃左右的温度也不会足够的二氧化硫。另一方面,如果是加热产生的二氧化硫浓度超过50%的化合物时,例如该化合物即使在室温下为固体,也容易分解,臭气也强,难以处理,因此不优选。
关于加热时二氧化硫产生浓度的测定方法,由于在JIS等中不存在确定的测定方法,因此按下述说明的方法测定。另外,热分解起始温度的测定在下述条件下进行。
二氧化硫浓度的测定
试验装置、器具:使用JIS K 2234-1994中记载的传热面腐蚀试验装置。但是,相当于金属试验片的部分用SUS304制作,作为热板。
试验方法:从玻璃槽上部加入1.0g试样,封口后,将相当于金属试验片的部分用加热器加热,升温至目的温度。在达到目的温度后,保持温度30分钟,在试样中产生二氧化硫后,打开试验装置上部的塞子,用气体检测管测定二氧化硫浓度。另外,使用的玻璃槽内径为40mm、全长530mm。此外,气体检测管使用JIS K0804-1998中规定的ガステック(株)制造的检测管式气体测定仪(二氧化硫)。
热分解起始温度
通过TG(SEIKO社制造的TG/DTA6200)进行热分解,用外推法确定分解起始温度。升温条件如下:
温度范围:30-300℃
升温速度:10℃/分钟
上述试验的结果总结在表1中。另外,关于亚硫酸氢钠,对试样量为0.1g时的浓度也进行了补充测定。如表1所示,确认亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钾、亚硫酸镁、亚硫酸锌及亚硫酸铝是在140℃加热时,二氧化硫的产生浓度为500ppm以上的化合物,或产生二氧化硫的化合物中,其分解起始温度为250℃以下的化合物。另一方面,确认亚硫酸钠及亚硫酸钙不满足上述必要条件,在本发明中可以说是不产生酸性气体的化合物。
表1
Figure A20068001687100161
具有加热产生碱性气体性质的化合物
本发明的上述醛类捕获剂含有作为必需成分的上述醛类捕获用化合物,更优选含有具有加热产生碱性气体性质的化合物。为了充分捕获醛类,上述醛类捕获用化合物优选含有通过加热产生的酸性气体稍微过量。但如果是这样的状况,则未反应的酸性气体有剩余,成为加热处理时臭气产生的主要原因,因此优选将未反应的酸性气体尽量除去。其中,如果还含有具有加热产生碱性气体性质的化合物,则未反应的酸性气体通过与产生的碱性气体反应而被除去。
在本发明的醛类捕获剂中,醛类捕获用化合物与具有加热产生碱性气体性质的化合物的比例以重量比计,优选为5/95~95/5,更优选为10/90~90/10。如果醛类捕获用化合物的比例过小,则不能充分降低由木质板释放的甲醛,另外,如果具有加热产生碱性气体性质的化合物的比例过小,则不能除去酸性气体。
具有加热产生碱性气体性质的化合物捕获例如未反应二氧化硫的机理,据推测是基于下述化学反应。以具有加热产生碱性气体性质的化合物是尿素的情况为例加以说明。在该情况下,产生的碱性气体为氨。
NH2CONH2+H2O→(加热)→2NH3+CO2
2NH3+SO2+H2O→(NH4)2SO3
在加热中,由于上述反应是在气体状态下反应,因此能有效除去未反应的二氧化硫。
如上所述,碱性气体的代表例子是氨。作为加热产生氨的化合物,可以列举亚硫酸铵、尿素类、酰肼类。
作为尿素类,可以例示尿素以及具有脲键的化合物,例如是甲脲、乙脲、二甲脲、二乙脲、脒基脲、乙酰脲、硫脲,除此之外,可以列举亚乙基脲、尿囊素等环状脲缩合物以及缩二脲等脲二聚物等非环状脲缩合物等。
作为酰肼类,可以列举在分子中含有1个酰肼基的单酰肼化合物、在分子中含有2个酰肼基的二酰肼化合物、在分子中含有3个以上酰肼基的聚酰肼化合物。作为单酰肼化合物的具体例,可以列举月桂酸酰肼、水杨酸酰肼、甲酰肼、乙酰肼、丙酰肼、萘甲酰肼等烷基酰肼化合物。作为二酰肼化合物的具体例,可以列举碳二酰肼、乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼、酒石酸二酰肼、苹果酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、二聚酸二酰肼等二元酸二酰肼。作为聚酰肼化合物的具体例,可以例示聚丙烯酸酰肼等。
另外,具有加热产生碱性气体性质的化合物,也可以是两种以上的化合物的组合。作为具体例,可以列举在木质材料中混合添加固体状的氯化铵和固体状的氢氧化铝,利用热压成型工序中产生的水蒸气产生氨的方法。
3NH4Cl+Al(OH)3→AlCl3+3H2O+NH3
如果必须对“具有加热产生碱性气体性质的化合物”这句话进行更严格的定义,则是指上述化合物中产生碱性气体的浓度在140℃加热时为500ppm以上的化合物,或是产生碱性气体的化合物中其分解起始温度为300℃以下的化合物。进一步地,分解温度更优选为250℃以下。这是由于如果碱性气体的产生浓度过小,则不能充分除去未反应的二氧化硫。另外认为是由于分解起始温度过高的化合物,在下述的加热工序(热压成型工序)中进行粘合时,即使是200℃左右的温度也不会充分产生碱性气体。另一方面,对碱性气体产生浓度的上限没有特别规定,即使140℃加热时浓度达到100%的化合物也可以使用。
关于加热时碱性气体产生浓度的测定方法,由于在JIS等中也不存在确定的测定方法,因此用与上述二氧化硫的浓度测定同样的方法进行测定。只是气体检测管换成适于测定产生的氨等碱性气体的检测管。分解起始温度的条件也与上述二氧化硫的分解温度的测定相同。
上述试验的结果总结在表2中。如表2所示,尿素、碳二酰肼及亚硫酸铵为140℃加热时氨浓度为500ppm以上的化合物。另外确认亚乙基脲、己二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼,在140℃加热时氨的产生浓度为0ppm,分解起始温度在300℃以下。进一步确认尿素、亚乙基脲、碳二酰肼的分解起始温度在250℃以下,因此确认作为具有加热产生碱性气体性质的化合物而特别优选使用。
表2
Figure A20068001687100181
另外,对于将1g亚硫酸氢钠与1g尿素混合时的二氧化硫浓度及氨气浓度,也用同样的方法进行了测定。结果在表3中示出。
表3
Figure A20068001687100191
碱性化合物
本发明的醛类捕获剂也可以进一步含有碱性化合物。在本发明的醛类捕获剂中仅添加碱性化合物时,与使用具有加热产生碱性气体性质的化合物的情况不同,不是瞄准热压成型工序以有效捕获未反应的酸性气体,而是在木质板成型后,能够准确捕获从残留的醛类捕获用化合物中长时间内产生的微量酸性气体。因此,在本发明中,添加具有加热产生碱性气体性质的化合物和碱性化合物这两个方面,还可以获得协同的酸性气体捕获效果。
本发明中可以使用的碱性化合物,只要是与产生的酸性气体反应的碱性物质,就没有特别限定。具体地说,可以列举氨等气体状碱性化合物;链烷醇胺等液态碱性化合物;氢氧化钠、氢氧化钙及氢氧化铝等固体状碱性化合物。从容易处理方面考虑,特别优选固体状碱性化合物。
固体状碱性化合物
作为具体的固体状碱性化合物,可以列举钙、铝、锌或镁的氧化物或氢氧化物等,除此之外,还可以使用铝酸钠、烷基胺类及聚胺。
其中,优选氧化钙、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝等二价及三价的金属氧化物、金属氢氧化物等碱性较弱的化合物。由于氢氧化钠等强碱性物质容易阻碍甲醛类粘合剂硬化,因此不优选。另外,加热成型时熔融的碱性有机化合物还会渗透到木质材料中,容易阻碍硬化,因此不优选。
液态碱性化合物
作为液态碱性化合物,可以列举单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、二亚乙基三胺、油胺等有机烷基胺化合物。
在本发明的醛类捕获剂中,醛类捕获用化合物与碱性化合物的比例以重量比计,优选为5/95~95/5,更优选为10/90~90/10。如果醛类捕获用化合物的比例过小,则不能充分降低由木质板释放的甲醛,另外,如果碱性化合物的比例过小,则不能除去酸性气体。
防水化合物
上述组成的醛类捕获剂,由于含有作为醛类捕获用化合物的亚硫酸氢钠和焦亚硫酸钠这种吸水性强的化合物,因此,由将其作为醛类捕获成分添加的木质材料作成的木质板存在容易吸水膨胀的缺点。所以,在上述组成的醛类捕获剂中,通过进一步加入防水化合物,可以抑制用其制造的木质板的吸水膨胀。
本发明中可以使用的防水化合物,在具有防水性的化合物中,只要是在常温下为固体状的,可以使用公知的化合物。作为优选的防水化合物的具体例,可以列举蜡类、硅酮类、蜡及高级脂肪酸的金属盐等。
作为蜡类,可以列举以巴西棕榈蜡、小烛树蜡、褐煤蜡、地蜡、石蜡、微晶蜡为代表的天然蜡;以聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、α-烯烃蜡、费托蜡、合成脂肪酸酯为代表的合成蜡。另外,还可以列举将这些天然蜡和合成蜡进行氧化的氧化蜡、进行氢化的硬化油脂(例如牛脂硬化油、蓖麻蜡等)以及改性的蜡衍生物等。也可以使用由烯烃与马来酸酐形成的蜡、由烯烃与丙烯酸形成的蜡、由醋酸乙烯形成的蜡或高级醇、脂肪酸酰胺、聚醚等的蜡。
作为硅酮类,可以列举例如二甲基硅油的改性体,作为高级脂肪酸的金属盐,可以列举例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝。
其中,优选熔点为40℃~140℃的防水化合物,更加优选熔点为50℃~120℃的防水化合物。由于通过制造木质板时的热压熔融,在木质材料整体中分散后固化,因此容易获得防水效果。作为优选的具体例,可以列举巴西棕榈蜡、褐煤蜡、石蜡、微晶蜡这些天然蜡、聚乙烯蜡等合成蜡、牛脂硬化油、蓖麻蜡等硬化油脂。这些化合物可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
本发明使用的防水化合物为粉末状或粒状,粒径优选在3mm以下,更加优选在2mm以下。如果粒径较大,则难以均匀分散到木质材料中,而且木质板表面容易残留白斑。
将上述防水化合物包含在醛类捕获剂中使用时,相对于醛类捕获剂的总量,其比例优选为5~80重量%,更优选为10~60重量%。这是由于如果比例过小,则不能充分防止木质板吸水膨胀,另一方面,如果比例过大,则使作为醛类捕获剂本来效果的醛类捕获能力降低。要使防水化合物包含在醛类捕获剂中,与下述醛类捕获用化合物等其它成分一起按公知的方法混合即可。
另外,在本发明的醛类捕获剂中,上述固体的醛类捕获用化合物与上述固体的防水化合物不是机械地混合,而是将上述防水化合物加热,使熔融后,与上述醛类捕获用化合物混合、冷却,且上述醛类捕获用化合物表面的一部分或全部被上述防水化合物包覆。包覆上述醛类捕获用化合物的上述防水化合物,除了抑制制备上述木质板时的吸水膨胀以外,在将本发明的醛类捕获剂与甲醛类粘合剂添加到木质材料中时,直至上述木质材料供热压成型工序期间,甲醛类粘合剂还会与上述醛类捕获用化合物接触,从而防止上述粘合性能下降。另一方面,在热压成型时,由于上述防水化合物熔融液化而放出醛类捕获用化合物,因此可以有效抑制热压成型后由木质板释放的甲醛。
防粘结化合物
为了防止生产时及产品保管时上述防水化合物粒子间粘结以及减小粉末的静止角,即提高产品使用时的产品流动性,在本发明的醛类捕获剂中含有防粘结化合物。作为具体的防粘结化合物,可以列举碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐;非晶体二氧化硅、硅酸钙、硅酸镁等硅酸盐;天然及合成沸石等铝硅酸盐。特别优选白炭黑、沸石或膨润土。这是由于能更有效获得防粘结效果。如上所述,这些化合物可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
相对于醛类捕获剂的总量,上述防粘结化合物的含有比例优选为0.1~10重量%,更优选为0.5~5重量%。如果含有比例过小,则不能有效防止粒子间的粘结,而且也不能有效防止木质材料的吸水膨胀。另一方面,如果比例过大,则不能提高目的效果,相反成本高。
其它添加剂
在本发明的醛类捕获剂组成物中,除了上述化合物外,根据需要,也可以含有抗氧剂、防腐剂、着色剂、防锈剂等添加剂。
制造方法
在本发明的粉末状醛类捕获剂中,至少含有醛类捕获用化合物、防水化合物及防粘结化合物,对于含有上述防水化合物包覆醛类捕获用化合物表面的一部分或全部的粒子的醛类捕获剂的制造方法,至少经过以下的(1)~(5)道工序,从而能高收率地制造。
(1)将防水化合物熔融的工序
(2)在上述工序(1)后,将醛类捕获用化合物搅拌混合的同时,在比该防水化合物的熔点高1~20℃的温度下,滴加或喷雾上述熔融的防水化合物的工序
(3)将上述工序(2)中得到的混合物搅拌混合下冷却的工序
(4)在上述工序(3)中,将上述混合物冷却到比上述防水化合物的熔点低10~50℃的温度时,进一步添加防粘结化合物的工序
(5)将上述工序(4)中得到的混合物进行筛分,得到粉末状醛类捕获剂的整粒工序
工序(1)
本发明的工序(1)是为了将防水化合物滴加或喷雾至醛类捕获用化合物而将该防水化合物熔融的工序。熔融中使用的加热器可以使用公知的加热器。
工序(2)
本发明制造方法的工序(2)是将上述工序(1)中熔融的防水化合物滴加或喷雾至醛类捕获用化合物的工序,此时滴加或喷雾的温度为比该防水化合物的熔点高1~20℃的温度。例如,在使用熔点为55℃的石蜡作为防水化合物时,滴加或喷雾的温度为56~75℃。更加优选在比防水化合物的熔点高5~10℃的温度下进行滴加或喷雾。如果滴加或喷雾的温度过低,则防水化合物固化,容易引起管道堵塞。另一方面,如果滴加或喷雾的温度过高,则由于制粒机内的温度上升,冷却时间变长,在造成多余的能源损耗的同时,制造机内壁上的附着增多。
另外,为了将上述滴加或喷雾时的温度控制在一定范围,优选对从储藏有滴加或喷雾的防水化合物的储罐至喷雾或滴加熔融的防水化合物的喷雾嘴或滴加口的系统温度进行控制。在本工序中,通过控制滴加或喷雾该防水化合物时的温度范围,并通过将该防水化合物滴加或喷雾,尤其是喷雾至醛类捕获用化合物,从而能增加在醛类捕获用化合物粒子表面上包覆上述防水化合物的复合粒子的生成概率,制成防止粘合性阻害效果更强的粉末状醛类捕获剂。为了制成成分不均衡性小的醛类捕获剂,优选将被添加、喷雾成分的醛类捕获用化合物在搅拌下进行滴加或喷雾。
工序(3)
本发明制造方法的工序(3)是将上述工序(2)中得到的混合物搅拌混合并冷却的工序。通过冷却,熔融的防水化合物再度固化。
搅拌
作为上述工序(2)及工序(3)中的搅拌处理条件,优选在下述式(i)定义的搅拌弗劳德数Fr为0.1以上且小于5.0的条件下进行。
Fr=V/[(R×g)0.5]            (i)
另外,在(i)式中,V表示搅拌翼前端的圆周速度(m/s),R表示搅拌翼的旋转半径(m),g表示重力加速度(m/s2)。通过将搅拌弗劳德数Fr控制在上述范围内,即使选择有粘性的防水化合物时,也能够均匀添加至醛类捕获用化合物。如果添加防水化合物时的弗劳德数Fr过小,则会引起粒子凝集,容易生成粗大粒子。此外,会在制粒机壁上发生附着,容易造成负荷过大,是不优选的。另一方面,如果弗劳德数Fr过大,即如果搅拌速度过快,则搅拌产生的摩擦热使制粒机内温上升,因此冷却时间变长,造成能源损耗,因此不优选。
工序(4)
本发明制造方法的工序(4)是在上述工序(3)中,在将上述混合物冷却到比上述防水化合物的熔点低10~50℃的温度时,添加防粘结化合物的工序。例如,在使用熔点55℃的石蜡作为防水化合物时,将上述混合物冷却到5~45℃时添加防粘结化合物。更优选在将上述混合物冷却到比上述防水化合物的熔点低20~30℃的温度时添加防粘结化合物。
如果防粘结化合物在上述工序(3)的冷却前添加,则防粘结化合物进入上述混合物内部,不利于提高流动性和防粘结性。因此,防粘结化合物应在上述混合物中的防水化合物固化的工序(3)之后添加。而且通过将添加防粘结化合物的温度范围限定在一定范围内,能容易地一次性得到粒径小的粒子。
工序(5)
本发明制造方法的工序(5)是将上述工序(4)中得到的混合物进行筛分,得到粉末状醛类捕获剂的筛分工序。在本发明的醛类捕获剂中,由于该醛类捕获剂粉末中所含粒子的70重量%以上优选为粒径在2mm以下,因此筛分也优选使用筛孔2mm的筛进行。当然也可以使用其它筛孔尺寸的筛进行筛分,可以根据目的木质板的品质、特别是外观上的品质与本发明醛类捕获剂生产效率的平衡适当确定。也可以在筛分前,将上述工序(4)中得到的醛类捕获剂粉碎,或将筛上残留的粉末粉碎再进行筛分,但在多数情况下,只要是经过上述工序(1)~(4)条件得到的醛类捕获剂粉末,即使不经过粉碎工序,也能够高收率地一次性得到所含粒子的70重量%以上为粒径在2mm以下的醛类捕获剂。
制粒方法、装置
上述工序(1)~(4)可以采用搅拌制粒法、转动制粒法、挤出制粒法、破碎制粒法、喷雾干燥制粒法。可以使用的具体装置有高速搅拌机、亨舍尔搅拌机、New-Gra制粒机、Schugi搅拌机、Loedige(レデイ一ゲ)搅拌机、犁刀式搅拌机、螺条搅拌机、Spartan搅拌机、Pug搅拌机、高速换转连续混合机(以上为搅拌制粒法)、水平圆筒型混合机(转动制粒法)、捏合挤出机、卧式连续捏和机、密闭式固结化处理装置(以上为捏合挤出法)、逆流喷雾干燥塔(喷雾干燥制粒法)等。
可以使用振荡器、振荡筛等进行上述工序(5)的筛分。另外,在粉碎粉末时,可以使用强力粉碎机、锤式粉碎机、销棒粉碎机(pin mill)等。
木质板的制造方法1
使用甲醛类粘合剂制造木质板时,通常要经过在木质材料中添加甲醛类粘合剂后(粘合剂添加工序)、通过加压并加热而将木质材料粘合的工序(热压成型工序)。在使用本发明的醛类捕获剂制造木质板时,可以在上述粘合剂添加工序之前将其包含在甲醛类粘合剂中使用,也可以在添加粘合剂之前或之后或同时添加到被粘合的木质材料中使用。
如果列举具体的制造例,则是在例如制造刨花板(以下略称为PB)时,使用粉碎较细的木质材料作表层和里层,使用粉碎较粗的木质材料作芯层。在表层和里层用木质材料中喷雾添加甲醛类粘合剂后,添加上述醛类捕获剂,使分散。在芯层用木质材料中也同样添加粘合剂、醛类捕获剂。表层和里层中添加的醛类捕获剂与芯层中添加的醛类捕获剂可以相同,也可以不同,期望表层和里层使用的醛类捕获剂不损害木质板的表面美观。另一方面,期望芯层使用的醛类捕获剂醛类的捕获能力高。对醛类捕获剂的添加顺序没有特别限定,可以直接添加到粘合剂中,或在添加粘合剂之前、之后或同时添加。从工艺上考虑,期望在添加粘合剂之前、之后或同时在木质材料中添加醛类捕获剂。
在通过上述具有加热产生碱性气体性质的化合物或碱性化合物(以下总称为“碱性化合物”)捕获未反应的酸性气体时,可以制备在上述醛类捕获用化合物中预先混合1种或2种以上上述碱性化合物的醛类捕获剂,将其添加到木质材料中,或将醛类捕获用化合物和上述碱性化合物分别添加到木质材料中。另外,上述碱性化合物的添加可以在甲醛类粘合剂的添加或涂布之前或之后添加,另外也可以同时添加。在制造如刨花板那样由多层形成的木质板时,可以在多层中的任意一层木质材料中添加,也可以在多层(一部分或全部)木质材料中添加。另外,也可以在层间添加使用。此外,也可以将醛类捕获用化合物和上述碱性化合物分别添加到不同的层或层间使用。
然后,层压成表层-芯层-里层进行加热。在加热时,在给予通常压力下进行加热(热压)。通过热压木质材料被粘合,制成木质板。不使用本发明的醛类捕获剂的通常的木质板,在该热压工序阶段产生大量游离甲醛等醛类,由于没有捕获的醛类蔓延到整个木质板中,冷却后也会一点点地释放甲醛。只要是使用本发明的醛类捕获剂的木质板,由于在该热压工序中产生具有醛类捕获能力的酸性气体,因此就不会发生此问题。即:本发明的木质板制造方法中使用的醛类捕获剂,在该热压成型的温度下,为捕获产生的醛类,必须产生足够的酸性气体。
热压工序的温度和时间通常根据所作成的木质板的品质和生产性适当确定,在使用本发明的醛类捕获剂时,为了发挥上述效果,优选将热压成型温度设定为100~300℃,更优选为140~250℃。如果温度过低,则酸性气体的产生量减少,不能充分捕获甲醛等。相反,如果温度过高,则由于木质板表面被烤焦等而使品质下降。另外,优选将热压成型时间设定为60秒以上,更加优选为90秒以上。如果成型时间过短,则木质板内部的温度难以上升,该醛类捕获剂的效果也降低。热压成型时的木质板内部温度在厚度方向中心部分优选为60℃以上,更优选为80℃以上,特别优选为100℃以上。
另外,在制造木质纤维板(MDF)时也可以同样添加上述醛类捕获剂制造木质板。
制造木质板时醛类捕获剂在木质材料中的添加量为0.1~20.0重量%,优选为0.5~10重量%,更优选为1.0~7.0重量%。如果添加量小于0.1重量%,则得不到目的捕获能力,如果大于20.0重量%,则木质板的表面美观降低,对产品的价值造成损害,引起生产成本上升。
另外,在将醛类捕获用化合物和碱性化合物分别添加到木质材料中时,这些化合物在木质材料中的总添加量为0.1~20重量%,优选为0.5~10重量%,更优选为1~7重量%。如果这些化合物的添加量过少,则得不到醛类捕获效果或酸性气体的降低效果。另一方面,如果添加量过多,则木质板的表面美观受到损害、强度下降,由此对产品的价值造成损害,引起生产成本上升。醛类捕获用化合物与碱性化合物的比例以重量比计,优选为5/95~95/5,更优选为10/90~90/10。如果醛类捕获用化合物的比例过小,则不能充分降低木质板中释放的甲醛,另外,如果碱性化合物的比例过小,则不能除去酸性气体。
在上述醛类捕获剂中,除了醛类捕获用化合物外,作为碱性化合物,选择添加具有加热产生碱性气体性质的化合物,如果该具有加热产生碱性气体性质的化合物比上述醛类捕获用化合物热分解起始温度高,则在上述加热工序中,首先在加热初期阶段,酸性气体优先与木质材料中产生的游离醛类反应,因此可有效地捕获醛类。
而且如果进一步加热,则碱性气体捕获过量酸性气体的反应慢慢占据优势。由此,由于热压成型工序可以分为酸性气体-游离醛类进行反应的初期热压成型工序与酸性气体-碱性气体进行反应的后期热压成型工序,因此两反应的竞争得到抑制。即:在本发明的木质板制造方法中,碱性气体几乎不抑制酸性气体的醛类捕获能力。
此外,根据本发明木质板的制造方法,可以得到醛类释放受到抑制的木质板。对于经过上述工序得到的木质板,还可以进一步将具有醛类捕获能力的化合物作为水溶液进行涂布。例如,在制造PB时,在芯层中只添加常温下为固体的醛类捕获用化合物、表层和里层中只添加碱性化合物制造的木质板等中,有时上述木质板表层和里层的醛类捕获效果有些不足,在该情况下,在上述木质板的一个或两个表面涂布上述水溶液是有效的。作为可涂布的化合物,可以列举亚硫酸盐类、亚硫酸氢盐类、尿素类、酰肼类。特别优选亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、尿素、亚乙基脲、碳二酰肼、己二酸二酰肼。可以将这些化合物一种或两种以上在水中溶解使用。
木质板的制造方法2:使用防水化合物时
如果使用上述本发明的醛类捕获剂或木质材料粘合用组合物,则可以使制造木质板的吸水膨胀少、表面非常美观而且抑制醛类产生的木质板。作为制造工序,至少包括将甲醛类粘合剂、含有常温下为粉末或粒状的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂和常温下为粉末或粒状的防水化合物添加到木质材料中的工序;通过对上述木质材料加压下加热,将木质材料粘合制成木质板的热压成型工序。
如上所述,如果甲醛类粘合剂、醛类捕获用化合物及防水化合物可以分别分散到木质材料中,则可以分别添加到木质材料中,也可以在预先将任意2种或3种全部混合的状态下添加到木质材料中。但是,将防水化合物预先包含在醛类捕获剂中制成本发明的醛类捕获剂的方法,具有添加、分散容易,减少了必须在热压成型工序之前进行操作的优点。
如果列举具体制造例的一个例子,例如是在制造刨花板(以下略称为PB)时,使用粉碎较细的木质材料作表层和里层,使用粉碎较粗的木质材料作芯层。在表层和里层用木质板中喷雾添加甲醛类粘合剂后,添加含有防水化合物的醛类捕获剂,使分散。芯层用木质板中也同样添加粘合剂、醛类捕获剂。表层和里层中添加的醛类捕获剂与芯层中添加的醛类捕获剂可以相同,也可以不同,期望表层和里层使用的醛类捕获剂不损害木质板的表面美观。另一方面,期望芯层使用的醛类捕获剂醛类的捕获能力高。对含有防水化合物的醛类捕获剂的添加顺序没有特别限定,可以直接添加到粘合剂中,或在添加粘合剂之前或之后添加。从工艺上考虑,期望在添加粘合剂之前、之后或同时在木质材料中添加含有防水化合物的醛类捕获剂。
然后,层压成表层-芯层-里层,进行热压(热压成型工序)。通过热压使木质材料粘合,制成木质板。通常的加热温度为200℃左右,但并不限于该温度。如果在防水化合物不存在的状态下进行该热压成型工序,吸湿性大的醛类捕获剂作为吸水辅助剂发生作用,木质板吸收水分,可造成木质板膨胀、发生裂缝、降低表面美观。如果是使用本发明的醛类捕获剂或木质材料粘合组合物的木质板,即使在热压成型后,熔融分散的防水化合物也能防止木质板吸水,因此不发生这种问题。另外,在制造木质纤维板(MDF)时也可以同样添加上述醛类捕获剂或木质材料粘合组合物制造木质板。
制造木质板时醛类捕获剂在木质材料中的添加量为0.1~20.0重量%,优选为0.5~10重量%,更优选为1.0~7.0重量%。如果添加量小于0.1重量%,则得不到目的捕获能力,如果大于20.0重量%,则木质板的表面美观降低,对产品的价值造成损害,引起生产成本上升。
在木质材料中添加上述防水化合物和醛类捕获剂时的添加比例,优选为5/95~80/20(重量比),更优选为10/90~60/40(重量比)。如果该比例有大的差别,造成一种成分过剩,过剩部分对提高木质板品质没有帮助,造成浪费。
装饰板贴附木质板的制造方法
经过上述工序得到的木质板作为装饰板贴附用的木质板,具有优良的性质。装饰板贴附木质板多用于内部装饰用途等。装饰板贴附木质板是在木质板表面涂布粘合剂或在装饰板表面涂布粘合剂后,通过将两者贴附而制造。此时,装饰板的贴附通常通过加热压延进行,此时木质板再度加热,由于木质板内部残留的甲醛或粘合剂水解等产生甲醛,从木质板释放的甲醛量增加,这个问题已引起重视。
关于这点,如果是经过上述工序得到的木质板,则制造木质板时添加的本发明的醛类捕获剂残存在木质板内部,在加热贴附装饰板的同时,该醛类捕获剂再度发挥醛类捕获能力,因此可以降低醛类释放。
装饰板的种类例如有纸类装饰板、塑料类装饰板、木质类装饰板等。另外,对贴附装饰板使用的粘合剂没有特别限定,也可以使用甲醛类粘合剂,通常使用不含甲醛的丙烯酸类树脂、醋酸乙烯类树脂或邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等树脂作为粘合剂。装饰板可以贴附到木质板的单面,也可以贴附到双面。另外,粘合剂可以涂布到木质板的表面,可以涂布到装饰板的里面,也可以涂布到粘合面的两面。
贴附装饰板时的工序温度为60℃以上,优选为70℃以上,更优选为80℃以上。另外,从醛类捕获效果方面考虑,对上限温度没有特别限制,贴附装饰板时,由于有时热度会引起装饰板变色等问题,从这个观点考虑优选为160℃以下,更优选为140℃以下。贴附工序的时间为使用的粘合剂达到固化的时间,通常为10秒~20分钟。由于该贴附装饰板时产生的甲醛释放量比上述记载的木质板成型时低,因此,即使工序温度为60℃的较低温度,木质板中残留的本发明醛类捕获剂也能够发挥充分的降低甲醛类释放的效果。
实施例
以下通过实施例和比较例更具体地说明本发明,但是本发明并不仅限于下面的实施例。在各例中,只要没有特别说明,份和%为质量基准。
实施例1
木质板的制作
将木片等木质原料用刨片机粉碎,通过筛孔尺寸1.7mm的筛进行筛分,筛下的木质材料作为表层和里层用木质材料,筛上的木质材料作为芯层用木质材料。筛分的木质材料在90℃热风干燥机中干燥,水分达到3%以下。然后使用脲醛树脂(不挥发物65%、尿素∶甲醛=1∶1.2mol)作为粘合剂,在其中分别按20份、1份、0.5份、2份的比例与55%蜡乳状液、硬化剂氯化铵及水混合(以下称为混合物A)。
相对于100份表层和里层用木质材料,喷涂25份上述混合物A,均匀混合。然后,添加5份作为醛类捕获剂的亚硫酸氢钠粉末,混合,作为表层和里层用材料。同样,相对于100份芯层用木质材料,加入15份混合物A、5份作为醛类捕获剂的亚硫酸氢钠粉末,作为芯层用材料。然后,在30cm见方的模板中依次铺上250份里层用材料、650份芯层用材料、250份表层用材料,夹在200℃热板中,在40kgf/cm2的压力下热压90秒,得到厚15.2mm、密度0.77g/cm2的木质板。
评价
上述所得木质板的甲醛释放量,根据刨花板(JIS A5908:2003)及建筑用板类甲醛释放量的试验方法(JIS A1460:2001),用干燥器法进行捕获测定。由木质板释放二氧化硫的量按下述方法进行捕获、测定。二氧化硫的捕获,除捕获水溶液使用100ppm NaOH水溶液外,其它与甲醛释放量试验相同。二氧化硫在捕获水溶液中变成亚硫酸钠和硫酸钠。浓度的测定使用ダイォネクス(株)制造的阴离子色谱仪,测定亚硫酸离子和硫酸离子,由各浓度算出二氧化硫的溶解量。臭气是用嗅觉判断热压时产生的起因于醛类捕获剂的臭气强度,确定好坏。这些评价结果在表4中示出。另外,在表4中,臭气栏的符号的意思如下。
臭气:◎良好(没有臭气)○略有臭气△有臭气
×有较强臭气××臭气强
实施例2~13、比较例1~8
改变实施例1中醛类捕获用化合物的种类制成醛类捕获剂,用与实施例1同样的方法制作木质板,与实施例1进行同样的评价。此外,所有醛类捕获用化合物均为粉末状。另外,改变醛类捕获剂的添加量,进行同样的评价。其结果在表4(实施例2~13)及表5(比较例1~8)中示出。
表4
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
亚硫酸氢钠   表层和里层:5份芯层:5份
亚硫酸氢钾   表层和里层:5份芯层:5份
焦亚硫酸钠   表层和里层:5份芯层:5份
焦亚硫酸钾   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ×   ×   ×   ×
  二氧化硫释放量 7ppm 5ppm 8ppm 7ppm
  甲醛释放量   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.1mg/L
 实施例5   实施例6   实施例7
亚硫酸锌   表层和里层:5份芯层:5份
亚硫酸铝   表层和里层:5份芯层:5份
亚硫酸镁   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ×   ×   ○
  二氧化硫释放量   2ppm   6ppm   1ppm
  甲醛释放量   0.6mg/L   0.3mg/L   1.2mg/L
  实施例8   实施例9   实施例10   实施例11
亚硫酸氢钠   表层和里层:20份芯层:20份   表层和里层:10份芯层:10份   表层和里层:7份芯层:7份   表层和里层:1份芯层:1份
  热压时臭气   ××   ××   ×   ×
  二氧化硫释放量 32ppm 19ppm 11ppm 3ppm
  甲醛释放量   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.1mg/L
  实施例12   实施例13
亚硫酸氢钠   表层和里层:0.5份芯层:0.5份   表层和里层:0.1份芯层:0.1份
  热压时臭气   △   ○
  二氧化硫释放量   2ppm   0ppm
  甲醛释放量   0.4mg/L   1.3mg/L
表5
Figure A20068001687100321
  比较例5   比较例6   比较例7   比较例8
己二酸二酰肼   表层和里层:5份芯层:5份
  十二烷二酸二酰肼   表层和里层:5份芯层:5份
尿素(粉末状)   表层和里层:5份芯层:5份
亚硫酸氢钠   表层和里层:0.05份芯层:0.05份
  热压时臭气   ◎   ◎   △   ○
  二氧化硫释放量 0ppm 0ppm 0ppm 0ppm
  甲醛释放量   2.1mg/L   2.3mg/L   2.4mg/L   2.5mg/L
下面作为参考例,对液态醛类捕获剂进行了同样的实验。除了将实施例1记载的亚硫酸氢钠粉末变为表6记载浓度的亚硫酸氢钠水溶液以外,用与实施例1同样的方法制作木质板(比较例9、比较例10)。但是,在比较例9及比较例10的条件下,木质材料不粘合,无法制作成木质板。
表6
Figure A20068001687100322
实施例14~23
下面是含有加热产生二氧化硫的化合物和加热产生碱性气体的化合物两种化合物的醛类捕获剂的结果,如表7(实施例14~23)所示。另外,将使用的醛类捕获剂预先均匀混合后,用与实施例1同样的方法制作木质板。
表7
  项目   实施例14   实施例15   实施例16   实施例17
  亚硫酸氢钠   50   50   50   50
  亚硫酸铵   50
  尿素   50
  亚乙基脲   50
  碳二酰肼   50
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   △   ○   △   ○
  甲醛释放量   0.3mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L
  二氧化硫释放量 1ppm 1ppm 3ppm 1ppm
  项目   实施例18   实施例19   实施例20   实施例21
  亚硫酸氢钠   95   80   20
  焦亚硫酸钠   50
  尿素   50   5   20   80
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ○   △   ○   ○
  甲醛释放量   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.1mg/L
  二氧化硫释放量 1ppm 3ppm 1ppm 0ppm
  项目   实施例22   实施例23
  亚硫酸氢钠   10   5
  尿素   90   95
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ○   △
  甲醛释放量   0.3mg/L   0.6mg/L
  二氧化硫释放量 0ppm 0ppm
实施例24~29、比较例11~14
下面是加入作为加热产生酸性气体(二氧化硫)的化合物的亚硫酸氢盐和公知的作为具有醛类捕获能力的化合物的亚硫酸钠、亚硫酸钾或酰肼化合物的醛类捕获剂的结果,在表8(实施例24~29)示出。不使用加热产生酸性气体的化合物,混合使用2种以上公知的具有醛类捕获能力的化合物的比较例在表9(比较例11~14)示出。另外,将使用的醛类捕获剂中上述化合物预先均匀混合后,用与实施例1同样的方法制作木质板。
表8
  项目   实施例24   实施例25   实施例26   实施例27
  亚硫酸氢钠   50   50   50   50
  亚硫酸钠   50
  亚硫酸钾   50
  己二酸二酰肼   50
  十二烷二酸二酰肼   50
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   △   △   △   △
  甲醛释放量   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L
  二氧化硫释放量   6ppm   5ppm   4ppm   5ppm
  项目   实施例28   实施例29
  亚硫酸氢钠   20   20
  亚硫酸钠   40
  尿素   40   40
  己二酸二酰肼   40
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ○   ○
  甲醛释放量   0.1mg/L   0.0mg/L
  二氧化硫释放量   0ppm   0ppm
表9
  比较例11   比较例12   比较例13   比较例14
  亚硫酸钠   50   10   50   10
  尿素(粉末状)   50   90
  己二酸二酰肼   50   90
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  热压时臭气   ×   △   ◎   ◎
  二氧化硫释放量   0ppm   0ppm   0ppm   0ppm
  甲醛释放量   1.3mg/L   1.5mg/L   1.4mg/L   1.7mg/L
实施例30
下面,除了将醛类捕获用化合物变为加热产生硫化氢气体的硫氢化钠制成醛类捕获剂外,用与实施例1同样的方法制作木质板,与实施例1进行同样的评价。其结果在表10示出。
表10
  实施例30
硫氢化钠   表层和里层:3份芯层:5份
  产生的气体种类   硫化氢气体
  热压时臭气   -
  硫化氢气体释放量   -
  甲醛释放量   0.9mg/L
实施例31~33
下面,除了使用固体的碱性化合物(氢氧化铝、氢氧化钙、氧化钙)代替实施例14中的加热产生碱性气体的化合物亚硫酸铵、与亚硫酸氢钠的配合比例换成70/30以外,其它用与实施例14同样的方法制作木质板,与实施例14进行同样的评价。其结果如表11所示。
表11
  项目   实施例31   实施例32   实施例33
  亚硫酸氢钠   70   70   70
  氢氧化铝   30
  氢氧化钙   30
  氧化钙   30
添加量   表层和里层:5份芯层:3份   表层和里层:5份芯层:3份   表层和里层:5份芯层:3份
  热压时臭气   -   -   -
  甲醛释放量   0.2mg/L   0.3mg/L   0.4mg/L
  二氧化硫释放量   4ppm   5ppm   4ppm
实施例34~37、比较例15~16
只在木质材料的芯层中添加本发明的粉末状醛类捕获剂,通过与实施例1同样的热压成型工序进行成型,然后,将具有醛类捕获能力的化合物作为水溶液涂布在成型的木质板表面两面,常温干燥制作木质板,进行评价。其结果在表12示出。另外,作为比较,芯层中粉末状醛类捕获剂使用加热不产生二氧化硫的化合物亚硫酸钠,用与上述同样的方法制作木质板,也进行评价。其结果在表13示出。
表12
Figure A20068001687100351
表13
Figure A20068001687100361
实施例38
在实施例1作成的木质板的单面上,以200g/m2涂布市售的木工用Bond(コニシ(株)生产、非甲醛类)粘合剂后,贴附塑料类装饰板,于60℃压延5分钟。测定该装饰板贴附木质板的甲醛释放量。
实施例39~43、比较例17~18
除了改变使用的木质板及贴附工序的温度外,用与实施例38同样的方法制作装饰板贴附木质板,与实施例38进行同样的评价。其结果在表14(实施例39~43)及表15(比较例17~18)示出。
表14
  实施例38   实施例39   实施例40   实施例41
  使用木质板   实施例1   实施例1   实施例1   实施例1
  装饰板贴附工序温度   60℃   90℃   120℃   160℃
  甲醛释放量   0.1mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L   0.2mg/L
  实施例42   实施例43
  使用木质板   实施例31   实施例34
  装饰板贴附工序温度   90℃   90℃
  甲醛释放量   0.2mg/L   0.3mg/L
表15
  比较例17   比较例18
  使用木质板   比较例15   比较例16
  装饰板贴附工序温度   90℃   90℃
  甲醛释放量   1.5mg/L   2.6mg/L
由上述表4~15的结果可知,与使用已知的捕获剂的情况相比,使用具有加热产生酸性气体(二氧化硫、硫化氢气体)性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂,可以大幅提高对刨花板中产生的甲醛的捕获能力。而且,在含有碱性化合物时,可以降低残留的酸性气体,还可以降低热压成型时的臭气。通过与亚硫酸钠、亚硫酸钾、酰肼类化合物组合,制造时的臭气得到进一步改善。另外,本发明的醛类捕获剂也可以改变表层和里层和芯层的捕获剂组成,组合使用。再有,本发明的制造方法得到的木质板对装饰板贴附工序时释放的醛类也进一步发挥高捕获性能。
实施例44~实施例48:吸水厚度膨胀率的评价
实施例44
木质板的制作
将木片等木质原料用刨片机粉碎,通过筛孔尺寸1.7mm的筛进行筛分,筛下的木质材料作为表层和里层用木质材料,筛上的木质材料作为芯层用木质材料。筛分的木质材料在90℃热风干燥机中干燥,水分达到3%以下。然后使用脲醛树脂(不挥发物65%、尿素∶甲醛=1∶1.2mol)作为粘合剂,在其中分别按20份、1份、0.5份、2份的比例与55%蜡乳状液、硬化剂氯化铵及水混合(以下称为混合物A)。
相对于100份表层和里层用木质材料,喷涂25份上述混合物A,均匀混合。然后,添加5份按表16所示的比例将亚硫酸氢钠(醛类捕获用化合物)与熔点55℃的石蜡(防水化合物)混合的醛类捕获剂粉末,作为表层和里层用材料。
同样,相对于100份芯层用木质材料,加入15份上述混合物A、5份上述醛类捕获剂粉末,作为芯层用材料。然后,在30cm见方的模板中依次铺上250份里层用材料、650份芯层用材料、250份表层用材料,夹在200℃热板中,在40kgf/cm2的压力下热压90秒,得到厚15.2mm、密度0.77g/cm2的木质板。另外,使用的石蜡(熔点55℃)预先粉碎、用筛孔2mm的筛进行筛分。
评价
除了对与实施例1同样的项目进行评价外,还对吸水厚度膨胀率进行测定。
甲醛释放量及吸水厚度膨胀率根据刨花板(JIS A5908:2003)及建筑用板类的甲醛释放量的试验方法(JIS A1460:2001)进行测定。
实施例45~实施例48
改变实施例44中醛类捕获用化合物和防水化合物的种类制成醛类捕获剂,用与实施例44同样的方法制作木质板,与实施例44进行同样的评价。
实施例49
作为不添加防水化合物的实施例,对实施例1制作的木质板的吸水厚度膨胀率进行测定。上述实施例44~49的结果在表16示出。
表16
  项目   实施例44   实施例45   实施例46
  醛类捕获剂   亚硫酸氢钠:80份石蜡:20份蜡熔点:55℃   焦亚硫酸钠:80份石蜡:20份蜡熔点:55℃   亚硫酸氢钾:80份石蜡:20份蜡熔点:55℃
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  粒径   2mm以下   2mm以下   2mm以下
  甲醛释放量   0.0mg/L   0.1mg/L   0.1mg/L
  吸水厚度膨胀率   5%   6%   6%
  项目   实施例47   实施例48   实施例49
  醛类捕获剂   亚硫酸氢钠:80份牛脂硬化油:20份硬化油熔点:59℃   亚硫酸氢钠:80份聚乙烯蜡:20份蜡熔点:122℃   亚硫酸氢钠:100份
添加量   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份   表层和里层:5份芯层:5份
  粒径   2mm以下   2mm以下   2mm以下
  甲醛释放量   0.1mg/L   0.0mg/L   0.0mg/L
  吸水厚度膨胀率   6%   11%   24%
实施例50~57:静止角的评价
实施例50
在高速搅拌机(深江パゥテック(株)制造)中加入79份粉末状焦亚硫酸钠(大東化学(株)制造、平均粒径173μm),将20份熔点55℃的石蜡Parvan 1320(ェクソンモ一ビル社制造)熔融,于65℃的状态下喷雾到上述焦亚硫酸钠上,在搅拌弗劳德数Fr为1.1的制粒条件下进行制粒。这时粉体温度上升到48℃。然后,在保持搅拌弗劳德数Fr为1.1的搅拌条件下,将上述粉体的温度冷却到40℃,采取制造装置内的醛类捕获剂,确认采取的样品的温度达到冷却温度(40℃)后,添加1份二氧化硅Carplex#67(DLS JAPAN制造)。最后,在强力搅拌机((株)ダルトン制造)中,最大粒径设定为最大3mm,超过者重新回到整粒机进行粉碎、整粒,得到实施例50的醛类捕获剂。
实施例51~57
除了将原料的种类、配合比改变为表17所记载的以外,用与实施例50同样的步骤得到实施例51~57的醛类捕获剂。
评价:静止角的测定
关于上述得到的实施例50~57,进行静止角的测定。在测定中,使用如图1所示的,在上部有开口2、在短边侧面有侧盖3的长方形容器1。另外,开口2宽度为10cm(长:a1)×3cm(宽:a2),容器高度a3为10cm,侧盖3可以从底边部分打开,其大小为3cm(宽:b2)×8cm(高:b3)。首先在关闭上述侧盖的状态下,从容器上部的上述开口2处慢慢加入约280cm3粉末试样。然后使容器1在水平状态下轻轻打开侧盖3,粉末试样流出后,测定该粉末试样的流动停止时的粉体面的角度,将该角度θ作为试样的静止角。
关于实施例50~57的醛类捕获剂,改变原料配合、制造条件,所得粉末的性质总结在表17中。
表17
Figure A20068001687100391
※1)粉末尿素:工业用尿素(粉状:平均粒径264μm,三井化学(株)制造)
※2)石蜡:Parvan 1320(ェクソンモ一ビル社制造)
※3)聚乙烯:Hi-Wax 410P(三井化学(株)制造)
※4)二氧化硅:Carplex#67(DLS JAPAN制造)
※5)沸石:Toyobuilder(東ソ一制造)
实施例58~62:木质板外观评价
将木片等木质原料用刨片机粉碎,通过筛孔尺寸1.7mm的筛进行筛分,筛下的木质材料作为表层和里层用木质材料,筛上的木质材料作为芯层用木质材料。筛分的木质材料在90℃热风干燥机中干燥,水分达到3%以下。然后使用脲醛树脂(不挥发物65%、尿素∶甲醛=1∶1.2mol)作为粘合剂,在其中分别以20份、0.5份、0.5份、2份的比例与55%蜡乳状液、硬化剂氯化铵及水混合(以下称为混合物A)。
另一方面,实施例50中制备的醛类捕获剂,用筛孔3mm、2mm、1mm及0.5mm的筛筛分为各种尺寸的粒径,制成实施例58~62的醛类捕获剂。实施例编号与筛分的粉末对应地在表18中示出。
相对于100份表层和里层用木质材料,喷涂25份上述混合物A,均匀混合。然后,再添加5份上述筛分的醛类捕获剂,混合,作为表层和里层用材料。同样,相对于100份芯层用木质材料,添加15份混合物A、3份实施例50中制备的醛类捕获剂,作为芯层用材料。然后,在30cm见方的模板中依次铺上250份里层用材料、650份芯层用材料、250份表层用材料,夹在200℃热板中,在40kgf/cm2的压力下热压90秒,得到厚15.2mm、密度0.77g/cm2的木质板。
关于根据上述制作的木质板,进行弯曲强度、剥离强度、吸水膨胀、甲醛释放量及外观试验。甲醛释放量及弯曲强度、剥离强度、吸水厚度膨胀率根据刨花板(JIS A5908:2003)及建筑用板类的甲醛释放量的试验方法(JIS A1460:2001)进行测定。另外,关于外观试验,目测观察热压成型后得到的木质板表面,检查有无白斑、白斑大小及量等,进行评价判断。评价基准如下所述。
◎:良好(没有发现白斑)
○:略有微细白斑
△:有大量微细白斑或略有大的白斑
×:有大量大的白斑
上述木质板试验及其结果如表18所示。
表18
Figure A20068001687100411
工业实用性
本发明的醛类捕获剂,作为将木质材料用甲醛类粘合剂粘合时添加到木质材料和粘合剂中的添加剂,具有工业上的实用性。另外,本发明木质板的制造方法作为甲醛释放少的刨花板、胶合板、木质纤维板的制造方法,具有工业上的实用性。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
(2006年11月13日由国际局受理)
1. (补正后)一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,所述醛类捕获剂含有至少一种以上常温下为固体的醛类捕获用化合物,所述醛类捕获用化合物具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体的性质。
2. (补正后)如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物中,加热产生的所述酸性气体为二氧化硫。
3. (补正后)如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物产生的所述酸性气体为二氧化硫,该二氧化硫的产生浓度在140℃加热时为500ppm以上。
4. (补正后)如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物产生的所述酸性气体为二氧化硫,该醛类捕获用化合物的分解起始温度为250℃以下。
5. 如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物为酸式亚硫酸盐类化合物。
6. 如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、亚硫酸镁、亚硫酸锌或亚硫酸铝的任一种。
7. 如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于相对于醛类捕获剂的总量,含有5~95重量%的所述醛类捕获用化合物。
8. (补正后)一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及具有加热产生碱性气体性质的化合物。
9. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气。
10. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气,该氨气的产生浓度在140℃加热时为500ppm以上。
11. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气,所述具有产生碱性气体性质的化合物的分解起始温度为250℃以下。
12. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物为尿素、亚乙基脲、亚硫酸铵或碳二酰肼的任一种。
13. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有加热产生碱性气体性质的化合物的热分解起始温度比所述具有产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的热分解起始温度高10℃以上。
14. 如权利要求8所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物与所述具有产生碱性气体性质的化合物的重量比为5/95~95/5。
15. (补正后)一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及碱性化合物。
16. 如权利要求15所述的醛类捕获剂,其中所述碱性化合物为选自钙、铝、锌或镁的氧化物或氢氧化物、铝酸钠、烷基胺类及聚胺中的化合物。
17. 如权利要求15所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物与所述碱性化合物的重量比为5/95~95/5。
18.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中除了所述醛类捕获用化合物以外,还含有选自亚硫酸钠、亚硫酸钾及酰肼类中的至少1种以上的化合物。
19. 一种在木质材料中添加权利要求1所述的醛类捕获剂制成的木质板。
20. (补正后)一种木质板的制造方法,其至少包括:
将含有常温下为固体且具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末包含在甲醛类粘合剂中的工序;
将上述工序得到的含有醛类捕获剂的甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;以及
通过将上述工序得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,所述木质材料被粘合,制成木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的所述酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序。
21.(补正后)一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;以及
通过将经过上述两道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的所述酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序。
22. (补正后)一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;
将具有加热产生碱性气体性质的化合物分散、包含在木质材料中的工序;
通过将经过上述三道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的所述酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序;以及
在上述工序后,用所述碱性气体除去剩余的所述酸性气体的工序。
23. (补正后)一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;
将碱性化合物分散、包含在木质材料中的工序;
通过将经过上述三道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的所述酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序;以及
在上述工序后,用所述碱性化合物除去剩余的所述酸性气体的工序。
24. 一种木质板的制造方法,其中至少包括:
在使用甲醛类粘合剂的木质材料中,在热压成型前添加权利要求1所述的醛类捕获剂的工序;
然后,在100℃~300℃范围的温度下至少加热60秒的工序。
25. (补正后)一种木质板,其中在将含有具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末添加到木质材料中制成的木质板的至少一个表面上,涂布含有选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、尿素类、酰肼类中的1种或2种以上的化合物的溶液。
26. (补正后)一种除去醛类的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求1所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与醛类捕获剂中产生的所述酸性气体反应而除去。
27. (补正后)一种除去醛类及酸性气体的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求8所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与所述醛类捕获剂中产生的所述酸性气体反应而除去,然后,过量产生的所述酸性气体通过与所述醛类捕获剂中产生的碱性气体反应而除去。
28. (补正后)一种除去醛类及酸性气体的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求15所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与所述醛类捕获剂中产生的所述酸性气体反应而除去,然后,过量产生的所述酸性气体通过与所述醛类捕获剂中含有的碱性化合物反应而除去。
29. (补正后)一种装饰板贴附木质板的制造方法,其中在将含有具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末添加到木质材料中制成的木质板的至少一个表面及/或装饰板的单面上,涂布粘合剂,于60℃~160℃温度下贴附装饰板。
30. 一种用权利要求29所述的装饰板贴附木质板的制造方法得到的装饰板贴附木质板。
31. (补正后)一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及常温下为固体的防水化合物。
32. 如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物是熔点为40℃~140℃的蜡类。
33. 如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、蓖麻蜡、石蜡、微晶蜡、油脂硬化油或聚乙烯蜡的任一种。
34. 如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物为石蜡或油脂硬化油。
35. 如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获剂中含有5~80重量%的所述防水化合物。
36. 一种木质材料粘合用组合物,其是一种在将木质材料粘合制造木质板时使用的木质材料粘合用组合物,所述组合物至少由甲醛类粘合剂、权利要求1所述的醛类捕获剂、含有1种或2种以上常温下为固体的防水化合物的粉末状防水剂组成。
37. 如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物是熔点为40℃~140℃的蜡类。
38. 如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、蓖麻蜡、石蜡、微晶蜡、油脂硬化油或聚乙烯蜡的任一种。
39. 如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物为石蜡或油脂硬化油。
40. 一种木质板,其中至少在木质材料中添加权利要求1所述的醛类捕获剂和常温下为固体的防水化合物。
41. (补正后)一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂、具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及常温下为固体的防水化合物添加到木质材料中的添加工序;以及
通过对所述木质材料加压下加热,将所述木质材料粘合而制成木质板的热压成型工序。
42. 如权利要求41所述的木质板的制造方法,其中所述添加工序中,所述木质材料中添加的所述防水化合物和所述醛类捕获用化合物的添加比例为5/95~80/20(重量比)。
43. (补正后)一种常温下为粉末状的醛类捕获剂,其特征在于至少含有:1种或2种以上具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物、1种或2种以上常温下为固体的防水化合物以及1种或2种以上的防粘结化合物。
44. 如权利要求43所述的醛类捕获剂,其中所述防粘结化合物为选自碳酸盐化合物、硅酸盐化合物及铝硅酸盐化合物中的化合物。
45. 如权利要求43所述的醛类捕获剂,其特征在于所述粉末状醛类捕获剂中所含粒子的70重量%以上为粒径在2mm以下。
46. (补正后)一种醛类捕获剂的制造方法,其是一种含有1种或2种以上具有加热产生与醛类有反应性的酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物、1种或2种以上常温下为固体的防水化合物以及1种或2种以上防粘结化合物的常温下为粉末状的醛类捕获剂的制造方法,其至少包括:
(1)将所述防水化合物熔融的工序;
(2)在上述工序(1)后,将所述醛类捕获用化合物搅拌混合的同时,在比所述防水化合物的熔点高1~20℃的温度下,滴加或喷雾该熔融的所述防水化合物的工序;
(3)将上述工序(2)中得到的混合物搅拌混合下冷却的工序;
(4)在上述工序(3)中,将所述混合物冷却到比所述防水化合物的熔点低10~50℃的温度时,进一步添加防粘结化合物的工序;以及
(5)将上述工序(4)中得到的混合物进行筛分,得到粉末状醛类捕获剂的整粒工序。
47. 如权利要求46所述的醛类捕获剂的制造方法,其中在上述工序(2)及工序(3)的搅拌混合中,在下述式(i)定义的搅拌弗劳德数Fr为0.1以上且小于5.0的条件下进行搅拌处理,
Fr=V/[(R×g)0.5]                (i)
((i)式中,V表示搅拌翼前端的圆周速度(m/s),R表示搅拌翼的旋转半径(m),g表示重力加速度(m/s2))。
48. 一种木质板,所述木质板通过在木质材料中至少添加甲醛类粘合剂及权利要求43所述的醛类捕获剂后,将所述木质材料热压成型得到。

Claims (48)

1.一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,所述醛类捕获剂含有至少一种以上常温下为固体的醛类捕获用化合物,所述醛类捕获用化合物具有加热产生酸性气体的性质。
2.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物中,加热产生的酸性气体为二氧化硫。
3.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物产生的酸性气体为二氧化硫,该二氧化硫的产生浓度在140℃加热时为500ppm以上。
4.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于所述醛类捕获用化合物产生的酸性气体为二氧化硫,该醛类捕获用化合物的分解起始温度为250℃以下。
5.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物为酸式亚硫酸盐类化合物。
6.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、亚硫酸镁、亚硫酸锌或亚硫酸铝的任一种。
7.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其特征在于相对于醛类捕获剂的总量,含有5~95重量%的所述醛类捕获用化合物。
8.一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及具有加热产生碱性气体性质的化合物。
9.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气。
10.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气,该氨气的产生浓度在140℃加热时为500ppm以上。
11.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物产生的碱性气体为氨气,所述具有产生碱性气体性质的化合物的分解起始温度为250℃以下。
12.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有产生碱性气体性质的化合物为尿素、亚乙基脲、亚硫酸铵或碳二酰肼的任一种。
13.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其特征在于所述具有加热产生碱性气体性质的化合物的热分解起始温度比所述具有产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的热分解起始温度高10℃以上。
14.如权利要求8所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物与所述具有产生碱性气体性质的化合物的重量比为5/95~95/5。
15.一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及碱性化合物。
16.如权利要求15所述的醛类捕获剂,其中所述碱性化合物为选自钙、铝、锌或镁的氧化物或氢氧化物、铝酸钠、烷基胺类及聚胺中的化合物。
17.如权利要求15所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获用化合物与所述碱性化合物的重量比为5/95~95/5。
18.如权利要求1所述的醛类捕获剂,其中除了所述醛类捕获用化合物以外,还含有选自亚硫酸钠、亚硫酸钾及酰肼类中的至少1种以上的化合物。
19.一种在木质材料中添加权利要求1所述的醛类捕获剂制成的木质板。
20.一种木质板的制造方法,其至少包括:
将含有常温下为固体且具有加热产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末包含在甲醛类粘合剂中的工序;
将上述工序得到的含有醛类捕获剂的甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;以及
通过将上述工序得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,所述木质材料被粘合,制成木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序。
21.一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;以及
通过将经过上述两道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序。
22.一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;
将具有加热产生碱性气体性质的化合物分散、包含在木质材料中的工序;
通过将经过上述三道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序;以及
在上述工序后,用所述碱性气体除去剩余的所述酸性气体的工序。
23.一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂添加到木质材料中的工序;
将含有常温下为固体且具有加热产生酸性气体性质的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末分散、包含在木质材料中的工序;
将碱性化合物分散、包含在木质材料中的工序;
通过将经过上述三道工序(但工序的顺序不分先后)得到的添加了粘合剂的木质材料进行热压,制成所述木质材料被粘合的木质板,同时用所述醛类捕获用化合物中产生的酸性气体捕获所述甲醛类粘合剂中产生的醛类的工序;以及
在上述工序后,用所述碱性化合物除去剩余的所述酸性气体的工序。
24.一种木质板的制造方法,其中至少包括:
在使用甲醛类粘合剂的木质材料中,在热压成型前添加权利要求1所述的醛类捕获剂的工序;
然后,在100℃~300℃范围的温度下至少加热60秒的工序。
25.一种木质板,其中在将含有具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末添加到木质材料中制成的木质板的至少一个表面上,涂布含有选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、尿素类、酰肼类中的1种或2种以上的化合物的溶液。
26.一种除去醛类的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求1所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与醛类捕获剂中产生的酸性气体反应而除去。
27.一种除去醛类及酸性气体的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求8所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与所述醛类捕获剂中产生的酸性气体反应而除去,然后,过量产生的酸性气体通过与所述醛类捕获剂中产生的碱性气体反应而除去。
28.一种除去醛类及酸性气体的方法,其中通过将添加有甲醛类粘合剂和权利要求15所述的醛类捕获剂的木质材料进行加热,所述木质材料中产生的醛类通过与所述醛类捕获剂中产生的酸性气体反应而除去,然后,过量产生的酸性气体通过与所述醛类捕获剂中含有的碱性化合物反应而除去。
29.一种装饰板贴附木质板的制造方法,其中在将含有具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物的醛类捕获剂粉末添加到木质材料中制成的木质板的至少一个表面及/或装饰板的单面上,涂布粘合剂,于60℃~160℃温度下贴附装饰板。
30.一种用权利要求29所述的装饰板贴附木质板的制造方法得到的装饰板贴附木质板。
31.一种醛类捕获剂,其特征在于是一种添加、分散到木质材料中或粘合剂中使用的醛类捕获剂,所述醛类捕获剂常温下为粉末,而且含有具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及常温下为固体的防水化合物。
32.如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物是熔点为40℃~140℃的蜡类。
33.如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、蓖麻蜡、石蜡、微晶蜡、油脂硬化油或聚乙烯蜡的任一种。
34.如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述防水化合物为石蜡或油脂硬化油。
35.如权利要求31所述的醛类捕获剂,其中所述醛类捕获剂中含有5~80重量%的所述防水化合物。
36.一种木质材料粘合用组合物,其是一种在将木质材料粘合制造木质板时使用的木质材料粘合用组合物,所述组合物至少由甲醛类粘合剂、权利要求1所述的醛类捕获剂、含有1种或2种以上常温下为固体的防水化合物的粉末状防水剂组成。
37.如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物是熔点为40℃~140℃的蜡类。
38.如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、蓖麻蜡、石蜡、微晶蜡、油脂硬化油或聚乙烯蜡的任一种。
39.如权利要求36所述的木质材料粘合用组合物,其中所述防水化合物为石蜡或油脂硬化油。
40.一种木质板,其中至少在木质材料中添加如权利要求1所述的醛类捕获剂和常温下为固体的防水化合物。
41.一种木质板的制造方法,其至少包括:
将甲醛类粘合剂、具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物以及常温下为固体的防水化合物添加到木质材料中的添加工序;以及
通过对所述木质材料加压下加热,将所述木质材料粘合而制成木质板的热压成型工序。
42.如权利要求41所述的木质板的制造方法,其中所述添加工序中,所述木质材料中添加的所述防水化合物和所述醛类捕获用化合物的添加比例为5/95~80/20(重量比)。
43.一种常温下为粉末状的醛类捕获剂,其特征在于至少含有:1种或2种以上具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物、1种或2种以上常温下为固体的防水化合物以及1种或2种以上的防粘结化合物。
44.如权利要求43所述的醛类捕获剂,其中所述防粘结化合物为选自碳酸盐化合物、硅酸盐化合物及铝硅酸盐化合物中的化合物。
45.如权利要求43所述的醛类捕获剂,其特征在于所述粉末状醛类捕获剂中所含粒子的70重量%以上为粒径在2mm以下。
46.一种醛类捕获剂的制造方法,其是一种含有1种或2种以上具有加热产生酸性气体性质的常温下为固体的醛类捕获用化合物、1种或2种以上常温下为固体的防水化合物以及1种或2种以上防粘结化合物的常温下为粉末状的醛类捕获剂的制造方法,其至少包括:
(1)将所述防水化合物熔融的工序;
(2)在上述工序(1)后,将所述醛类捕获用化合物搅拌混合的同时,在比所述防水化合物的熔点高1~20℃的温度下,滴加或喷雾该熔融的所述防水化合物的工序;
(3)将上述工序(2)中得到的混合物搅拌混合下冷却的工序;
(4)在上述工序(3)中,将所述混合物冷却到比所述防水化合物的熔点低10~50℃的温度时,进一步添加防粘结化合物的工序;以及
(5)将上述工序(4)中得到的混合物进行筛分,得到粉末状醛类捕获剂的整粒工序。
47.如权利要求46所述的醛类捕获剂的制造方法,其中在上述工序(2)及工序(3)的搅拌混合中,在下述式(i)定义的搅拌弗劳德数Fr为0.1以上且小于5.0的条件下进行搅拌处理,
Fr=V/[(R×g)0.5](i)
((i)式中,V表示搅拌翼前端的圆周速度(m/s),R表示搅拌翼的旋转半径(m),g表示重力加速度(m/s2))。
48.一种木质板,所述木质板通过在木质材料中至少添加甲醛类粘合剂及权利要求43所述的醛类捕获剂后,将所述木质材料热压成型得到。
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