JP2000001600A

JP2000001600A - 木質繊維板およびその製造方法

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Publication number: JP2000001600A
Application number: JP16563998A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanaka; 光一田中; Kiyoto Doi; 清人土井; Kyoichi Ueda; 恭市上田; Nobuhiko Kotou; 信彦古籐
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】硬化遅延を解決し、従来の熱圧成型よ
り優れた条件が得られる。【解決手段】アミノ基（ＮＨ_２）に対するホルムア
ルデヒド（Ｆ）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）が０．４〜０．
８に調整されたアミノ樹脂を主成分とし、硬化促進剤と
して過硫酸塩類、過酸化物またはアゾ化合物を用い製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木質繊維板等の接
着時に生産性を低下させることなく使用する低モル比ア
ミノ樹脂を主成分とする木質繊維板およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、木質繊維板等を接着成型する場
合、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合樹
脂等のアミノ樹脂を主成分とし、硬化剤としてアンモニ
ウム塩を加えて接着剤組成物を木質繊維に塗布して使用
するのが一般的である。しかし、ホルムアルデヒド系で
あるアミノ樹脂を主成分とした接着剤組成物を用いた場
合、接着剤組成物中の遊離のホルムアルデヒドの低減に
より、硬化剤としてアンモニウム塩を加えても硬化の促
進が図れない欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアミノ樹脂の
ホルムアルデヒドを低減化によるバインダーの硬化遅延
を解決し、なおかつ従来の熱圧成型より優れた条件で得
られる木質繊維板およびその製造方法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はアミノ樹脂のホ
ルムアルデヒドの低減化による硬化遅延を解決するため
特定の化合物を加えることにより、硬化が促進すること
を見出だした。

【０００５】即ち、本発明はアミノ基（ＮＨ_２）に対す
るホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）が、
０．４〜０．８に調整されたアミノ樹脂を主成分とし、
硬化促進剤として過硫酸塩類、過酸化物またはアゾ化合
物の少なくとも１種または２種以上を用い製造される木
質繊維板、およびアミノ基（ＮＨ_２）に対するホルムア
ルデヒド（Ｆ）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）が、０．４〜
０．８に調整されたアミノ樹脂を主成分とし、硬化促進
剤として過硫酸塩類、過酸化物またはアゾ化合物の少な
くとも１種または２種以上を用いることを特徴とする木
質繊維板の製造方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。従来、木質繊維板等を接着成型する場合、尿素樹
脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合樹脂等のアミ
ノ樹脂を主成分とし、硬化剤としてアンモニウム塩を加
えて接着剤組成物を木質繊維に塗布して使用するのが一
般的である。

【０００７】しかし、ホルムアルデヒド系であるアミノ
樹脂を主成分とした接着剤組成物を用い製造された木質
繊維板は、原料の一部にホルムアルデヒドが使われてお
り、熱圧による硬化時に未反応のホルムアルデヒドが木
質繊維板中に残留するほか、硬化物も加水分解や縮合反
応の進行によってホルムアルデヒドを遊離する。これら
のホルムアルデヒドが合板、突板合板、集成材、木質繊
維板の表面へ移動し板面や側面から放散する。これがい
わゆるホルマリン臭で、刺激と不快感をもたらす原因と
なっている。最近では特に放散されるホルムアルデヒド
は社会的にも大きな問題となっており、これら放散ホル
ムアルデヒドの問題点を解消するために、アミノ樹脂中
のホルムアルデヒド低減対策は種々検討されている。ゆ
えにホルムアルデヒドをまったく含まないウレタン樹
脂、水性ビニルウレタン樹脂等の使用も考えられるが実
用上汎用樹脂として使用することは困難で大巾なコスト
アップになることは明らかである。

【０００８】したがって、汎用樹脂であるアミノ樹脂の
ホルムアルデヒドを低減させた樹脂を主成分とした接着
剤が検討されている。しかし、この接着剤は残存するホ
ルムアルデヒドと、硬化剤として通常一般に使用されて
いる塩化アンモニウムが、反応により生ずる塩酸によっ
てｐＨを低下させ硬化させる。日本工業規格、パーティ
クルボードに規定されるホルムアルデヒド放散量試験Ｅ
０規格を満足するアミノ樹脂はホルムアルデヒドが不足
して十分な塩酸量の発生がなく、樹脂の硬化が遅くなり
接着力を満足できない問題が残る。さらに、十分な接着
力を得るために熱圧成形時の時間を延長しなければなら
ず、生産性の面においても不利になる。また、得られた
木質繊維板に塩化アンモニウムの分解により発生した塩
酸のクロル分が残存するため、燃焼廃棄等行った場合環
境の問題が懸念される。

【０００９】またさらに、接着剤の硬化を促進させ接着
力を満足させるためｐＨ調整剤として塩酸、硫酸等の酸
物質を用いる方法もあるが添加量が少ない条件では、効
果が得られず十分な接着力を満足することが出来ない。
添加量が多い条件では、十分な接着力を満足することが
できるが、樹脂組成物の経時による粘度上昇が激しく、
実使用時間である可使時間が短く問題が残る。また、適
切な添加量を得るための範囲が狭い等の問題点がある。

【００１０】一方、ホルムアルデヒドの多い日本工業規
格、パーティクルボードに規定されるホルムアルデヒド
放散量試験Ｅ２規格、またはこれを越えるアミノ樹脂で
は、十分なホルムアルデヒドがあり接着力を満足する
が、製造工程で発生するホルムアルデヒド臭が強くなり
作業環境の悪化、放散ホルムアルデヒドが多いといった
問題が残る。

【００１１】本発明にいう木質繊維板とは、木材や、椰
子科等の木質繊維を板状、片状、繊維状、粉状とし、接
着剤により板状に成型したものをいい、厚み方向に多層
に構成されているものを対象とする。

【００１２】本発明でのアミノ樹脂とは、尿素、チオ尿
素、メラミン、ベンゾグアナミン、ジシアンジアミドの
ような分子内にアミノ基を有する化合物の一種または二
種以上と、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類とを反応
させたオリゴマーおよび／またはポリマーをいう。

【００１３】特に耐水性を付与させるためアミノ樹脂に
メラミンを混合し、アミノ−メラミン樹脂とすることに
より、高湿度環境下での強度低下を避けることができ
る。また、アミノ樹脂製造時種々の特性を付与させるた
めポリビニルアルコール、セルロース誘導体等他のポリ
マー類と混合してもよいし、使用に際し必要に応じて、
発水剤、難燃剤、防虫剤、防腐剤等と混合使用してもよ
い。

【００１４】また、本発明に用いるアミノ樹脂は、アミ
ノ基（ＮＨ_２）に対するホルムアルデヒド（Ｆ）のモル
比（Ｆ／ＮＨ_２）が０．４〜０．８に調整されたものを
いう。アミノ基に対するホルムアルデヒドのモル比が
０．４未満では十分な接着力、耐水接着力が得られず、
また、０．８を超えると接着力はあるものの、要求する
放散ホルムアルデヒドの低い樹脂が得られない。また、
アミノ基中のメラミンに関わるアミノ基の比率が０．３
モル％以上であれば安定した耐水強度が得られるので好
ましい。

【００１５】このアミノ樹脂の製造方法や性状は、特に
限定するものではなく、通常適用される製造方法を用い
てよい。アミノ樹脂は、多層で構成される木質繊維板の
バインダーとして、表裏層、芯層用として使用できる。
アミノ樹脂は触媒の使用または、加熱により高分子化し
部分的に架橋した硬化物を形成し高硬度の接着層となる
ため得られる木質繊維板の曲げ強度や剛性が高くなり望
ましい。さらには表裏層に用いるアミノ樹脂は上記条件
が満たせる範囲で特に、木質繊維板の、耐侯性、耐久性
の向上のため、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂を用
いるのが好ましい。

【００１６】本発明には硬化促進剤として過硫酸塩類、
過酸化物またはアゾ化合物が用いられる。過硫酸塩類と
しては、過硫酸アンモン、過硫酸カリ、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸バリウム等が列示できる。また、過酸化物と
しては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、
ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、
ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオ
キシジカーボネート等が列示できる。

【００１７】さらに、アゾ化合物としては、２，２−ア
ゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス（４−メ
トキシ−２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２
アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，
２アゾビス（メチルブタンニトリル）等のアゾニトリル
系、アゾアミダイン系［Ｖ−５０和光純薬工業Ｋ．Ｋ
製２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）ハイド
ロクロライド］、アゾジカルボンアミド、２，２−アゾ
ビス（２−メチルプロパンイミドアミド等のアゾアミド
系、２，２−アゾビス（２−アセトキシプロパンのアゾ
アルキル系等が列示できる。これら過硫酸塩類、過酸化
物、アゾ化合物は一種若しくは二種以上用いてもよい。

【００１８】さらに硬化剤としてアンモニウム塩と任意
の割合で併用して用いてもよい。アンモニウム塩類とし
ては、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩酸アン
モニウム、燐酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸
アンモニム等が例示できる。

【００１９】樹脂組成物に用いる過硫酸塩類、過酸化物
またはアゾ化合物の添加量としては、接着剤組成物に用
いるアミノ樹脂１００重量部（固形分換算として）に対
し０．０５〜２０．０重量部が好ましく、更に好ましく
は、０．２〜１０．０重量部、最も好ましくは０．３〜
７．０重量部が好適である。添加量が０．０５重量部未
満では、樹脂の硬化性の向上が殆ど認められないので好
ましくない。また、２０．０重量部を越えると接着剤組
成物の経時による粘度上昇が激しく、実使用時間である
可使時間が短く作業性の面で問題が残るとともに経済性
の面からも好ましくない。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳述するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。ま
た、部または％は特にことわりのない限り重量部または
重量％を表す。実施例１撹拌機、還流コンデンサー、および温度計を備えた反応
容器に、４８％ホルムアルデヒド水溶液７５０部をい
れ、ｐＨを８．０に調整した後、一次尿素３６０部を加
え、内温を８５℃まで加熱し、８５℃で３０分間反応さ
せた。その後ｐＨを５．８に再調整し、１５分間反応さ
せ、更にｐＨを７．５に調整した後、二次尿素２４０
部、粉末メラミン１５０部を添加し３０分間反応させ
た。その後、冷却してアミノ樹脂を得た（以下ａ１と略
す）。ａ１は、ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）、
メラミン（Ｍ）中のアミノ基（ＮＨ_２）モル比（Ｆ／Ｎ
Ｈ_２）は０．５１であった。また、不揮発分は６２．０
％に調整した。

【００２１】つぎに、ａ１を用い以下に示す方法、条件
で樹脂の硬化時間を測定した。樹脂１００重量部をガラ
スビーカーに秤量し、硬化剤として過硫酸アンモニウム
を１．０部を樹脂に添加し５分間混合攪拌し試料を得
た。さらに、試料を５ｇ試験管に秤量し、１００℃沸騰
水中に浸せきし硬化するまでの硬化時間を測定した。結
果を表１に示す。

【００２２】つぎに、ａ１を用い以下に示す方法、条件
で木質繊維板を作成した。木質繊維としてラワン材をフ
レーカーで木片とし、水分４％まで乾燥した。つぎに、
目開き１ｍｍの篩で篩分けし、篩下の物を表裏層用木質
繊維とし、篩上の物を芯層用木質繊維とした。つぎに、
準備したａ１樹脂２４２部、５０％ワックスエマルショ
ン１０部、水５０部、硬化剤として過硫酸アンモニウム
１．５部を混合し、表裏層用木質繊維１０４０部にスプ
レー塗布した。ａ１の絶乾燥木質繊維への吹き付け率は
１５％となった。塗布後の木質繊維から４５０部ずつ分
取し、表層、裏層用とした。つぎに、芯層用木質繊維１
０４０部に、準備したａ１樹脂１２１部、５０％ワック
スエマルション１０部、水２０部、硬化剤として過硫酸
アンモニウム０．７５部を混合したものを芯層用木質繊
維にスプレー塗布した。ａ１の絶乾燥木質繊維への吹き
付け率は７．５％となった。塗布後の木質繊維から１１
００部採取し、芯層用とした。つぎに、３８ｃｍ角の枠
内に裏層用木質繊維を均一に塗布し、続けて芯層用、さ
らに表層用を散布し堆積した繊維マットを、１８０℃の
熱板に挟んで、３０Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で４分間圧締
し、厚み２０ｍｍ、密度７５０ｍｍ／ｍ^３の木質繊維板
を得た。物性評価結果を表１に示す。

【００２３】実施例２〜６硬化剤の種類、添加量、成型時熱圧時間をそれぞれ表１
の条件で行った以外は、実施例１と同様に実施した。評
価結果を表１に示す。

【００２４】実施例７実施例１の一次尿素３６０部、二次尿素２４０部をそれ
ぞれ４１０部、３７０部に変更（以下、ａ２と略す）し
た以外は、実施例１と同様に実施した。評価結果を表１
に示す。ａ２は、ホルムアルデヒド（Ｆ）とアミノ基
（ＮＨ_２）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）は０．４であった。

【００２５】比較例１実施例１の過硫酸アンモニウムを塩化アンモニウム１．
０部に変更した以外は実施例１と同様に実施した。評価
結果を表１に示す。

【００２６】比較例２実施例１の過硫酸アンモニウムを塩化アンモニウム３．
０部に変更した以外は実施例１と同様に実施した。評価
結果を表１に示す。

【００２７】比較例３実施例１の一次尿素３６０部、二次尿素２４０部をそれ
ぞれ６３０部、４００部に変更（以下、ａ３と略す）し
た以外は、実施例１と同様に実施した。評価結果を表１
に示す。ａ３は、ホルムアルデヒド（Ｆ）とアミノ基
（ＮＨ_２）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）は０．３２であっ
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明はホルムアルデヒドを低減させた
アミノ樹脂を用いることにより生じる、硬化遅延を解決
するものである。即ち、本発明は放散ホルムアルデヒド
の少ない木質繊維板を得るため、接着剤中のホルムアル
デヒドを少なくしなければならない。その結果、ｐＨ調
整剤として塩酸、硫酸等を加えたり、熱圧成形時の時間
の延長が必要となる。しかし、本発明の特定の硬化促進
剤を用いることにより、これらを解決することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古籐信彦山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号三井化学株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 CC131 CC161 CC181 CC191 DF007 DF037 DG036 DG047 DH047 EG027 EK016 EK036 EK046 EK056 EK066 EK086 EQ016 FD147 FD156 GL01 4J033 EA02 EA12 EA14 EA16 EA36 EA45 EA51 EA52 EA53 EB02 EC01 EC03 EC05 EC08 EC09 HB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アミノ基（ＮＨ_２）に対するホルムア
ルデヒド（Ｆ）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）が、０．４〜
０．８に調整されたアミノ樹脂を主成分とし、硬化促進
剤として過硫酸塩類、過酸化物またはアゾ化合物の少な
くとも１種または２種以上を用い製造される木質繊維
板。
【請求項２】アミノ樹脂１００重量部（固形分換
算）に対し、硬化促進剤添加量が、０．０５〜２０．０
重量部である請求項１記載の木質繊維板。
【請求項３】アミノ基中のメラミンに関わるアミノ
基の比率が、０．３モル％以上である請求項１記載の木
質繊維板。
【請求項４】硬化促進剤とアンモニウム塩を併用す
る請求項１記載の木質繊維板。
【請求項５】アミノ基（ＮＨ_２）に対するホルムア
ルデヒド（Ｆ）のモル比（Ｆ／ＮＨ_２）が、０．４〜
０．８に調整されたアミノ樹脂を主成分とし、硬化促進
剤として過硫酸塩類、過酸化物またはアゾ化合物の少な
くとも１種または２種以上を用いることを特徴とする木
質繊維板の製造方法。