JP2000119626A - バインダー組成物、および該バインダー組成物を使用したボードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リグノセルロース類および無機材料を主原料
とした熱圧成型ボードの製造方法において、熱盤からの
離型性が恒久的に良好であり、システムの生産性が著し
く向上し、同時に優れた物性および低い吸湿膨張率を具
備するボードを得ることができるイソシアネート系バイ
ンダー組成物を提供する。 【解決手段】 少なくとも２個のイソシアネート基を有
する化合物（Ａ）、低分子量ポリエチレン（Ｂ）および
水（Ｃ）を含有するバインダー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リグノセルロース
類および／または無機材料を主原料とした熱圧成型ボー
ドの製造に好適なバインダー組成物に関する。また。リ
グノセルロース類および／または無機材料を主原料とし
た熱圧成型ボードの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リグノセルロース類を主原料として用い
た成型品は、リグノセルロースが木質削片の場合パーテ
ィクルボードと称され、パーティクルボードの他に大型
のチップを用いるウェイファーボード、細長いチップ
（ストランド）を一定方向に配列させたオリエンテッド
ストランドボード（ＯＳＢ）、木質繊維の場合インシュ
レーションボード、ハードボード、中質繊維板（ＭＤ
Ｆ）と称され、また無機材料としてはロックウールやシ
ラスを主原料として生産される。これらボードの用途と
しては床材、壁材、ドア材、防音材、断熱材、畳心材、
家具部材、自動車部材、床下地材などに使用されてい
る。

【０００３】従来、パーティクルボード、ウェイファー
ボード、ＯＳＢ、インシュレーションボード、ハードボ
ード、中質繊維板や籾殻を成型してなる籾殻ボードやコ
ーリャン茎を成型してなるコーリャンボード、無機材料
を原料として製造される無機ボード等（以下ボードとい
う。）の成型の為のバインダーとしては、熱硬化性であ
る尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミ
ン尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン樹
脂、メラミンフェノール樹脂等（以下ホルマリン系バイ
ンダーという。）が広く用いられている。ホルマリン系
バインダーは安価で接着力に優れ、比較的短時間で硬化
するという特質を有する。しかし、これらホルマリン系
バインダーを用いて熱圧成型することによって得られる
製品から放出されるホルマリンはより一層低減されるこ
とが望まれている。従来放出ホルマリン低減対策とし
て、用いるホルマリン系バインダー中の遊離ホルマリン
量を低減（ホルマリン系バインダーのホルマリン対フェ
ノール、メラミン又は尿素のモル比を小さく）させた
り、ホルマリン系バインダーの配合時に、ホルマリンキ
ャッチャー剤の添加がなされている。また、非ホルマリ
ン系バインダー（例えばイソシアネート系バインダー）
のボードへの利用が提案されている（特開昭５７−１３
１５３８号公報、特開昭５７−１４７５６７号公報な
ど）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボード熱圧成
型用バインダーとしてイソシアネート系バインダーを用
い熱圧成型した場合、接着性が優れるため、熱盤（金
属）への付着を生じる。その結果、熱盤からの付着物の
除去には多大な労力が必要となる。

【０００５】この問題を解決するため、金属からの離型
性を向上させる有機ポリイソシアネートへの添加剤（内
部離型剤と称する）の検討も行われている。例えば、有
機ポリイソシアネートへのアルキルリン酸塩またはピロ
リン酸塩、スルホン化化合物、ワックスおよび液体エス
テル、脂肪族カルボン酸、モンタンワックス及び／又は
カルナバワックスなどが提案されている。さらに出願人
は、ウレタン化合物の効果的な離型剤である、脂肪酸の
金属石鹸についても提案している。

【０００６】また、他の方法としては、離型剤を直接熱
盤へ熱圧前に塗布（外部離型剤と称する）しておく方法
が提案されている。例えば、金属石鹸を用いた離型層の
形成、官能基を持つポリシロキサンフィルムの使用など
がある。

【０００７】しかしながら、上記いずれの方法によって
得られたものよりも優れた物性を有し、一層長期使用に
耐えうるものが望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、リグノセルロース類又は無機材料を主原料とした
熱圧成型ボードの製造に好適なバインダー組成物に関
し、少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合物
またはその反応物と、特定の密度の低分子量ポリエチレ
ンを必須成分とするバインダー組成物が、ボードの製造
において良好な離型性を示すことを見いだして本発明を
完成した。またリグノセルロース類又は無機材料を主原
料とした熱圧成型ボードの製造方法に関し、そのバイン
ダーに使用する離型剤成分として特定の密度の低分子量
ポリエチレンを使用することによって熱盤からの恒久的
に良好な離型性が得られることを見いだし、本発明を完
成するに至った。

【０００９】即ち本発明は、次の（１）〜（２１）を提
供するものである。

【００１０】（１） （Ａ）少なくとも２個のイソシア
ネート基を有する化合物又はその反応物と（Ｂ）密度が
０．９４０〜０．９８０の低分子量ポリエチレンおよび
（Ｃ）水を含有することを特徴とするバインダー組成
物。

【００１１】（２） 少なくとも２個のイソシアネート
基を有する化合物またはその反応物（Ａ）と低分子量ポ
リエチレン（Ｂ）の使用重量比率がＡ：Ｂ＝１：０．０
０１〜１であることを特徴とする（１）に記載のバイン
ダー組成物。

【００１２】（３） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲ
ル浸透クロマトグラフィーによる数平均分子量（ＭＮ）
が、単分散ポリスチレン換算で５００〜７０００である
ことを特徴とする（１）または（２）に記載のバインダ
ー組成物。

【００１３】（４） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲ
ル浸透クロマトグラフィーによる数平均分子量（ＭＮ）
が、単分散ポリスチレン換算で１０００〜６０００であ
ることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の
バインダー組成物。

【００１４】（５） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲ
ル浸透クロマトグラフィーによる重量平均分子量（Ｍ
Ｗ）と数平均分子量（ＭＮ）の比であるＭＷ／ＭＮが、
１．２〜３．０であることを特徴とする（１）〜（４）
のいずれかに記載のバインダー組成物。

【００１５】（６） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲ
ル浸透クロマトグラフィーによる重量平均分子量（Ｍ
Ｗ）と数平均分子量（ＭＮ）の比であるＭＷ／ＭＮが、
１．５〜３．０であることを特徴とする（１）〜（５）
のいずれかに記載のバインダー組成物。

【００１６】（７） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）が−
ＯＨ，−ＣＯＯＨまたは−ＣＨＯから選ばれた官能基を
有することを特徴とする（１）または（２）に記載のバ
インダー組成物。

【００１７】（８） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）の示
差走査熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピークが、３０℃〜
１２０℃であることを特徴とする（１）〜（７）のいず
れかに記載のバインダー組成物。

【００１８】（９） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）の示
差走査熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピークが、４０℃〜
１１０℃であることを特徴とする（１）〜（８）のいず
れかに記載のバインダー組成物。

【００１９】（１０） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）
が、該低分子量ポリエチレン中の炭素１００個に対し、
メチル基炭素を２個以上含むことを特徴とする（１）〜
（９）のいずれかに記載のバインダー組成物。

【００２０】（１１） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）
が、該低分子量ポリエチレン中の炭素１００個に対し、
メチル基炭素を３個以上含むことを特徴とする（１）〜
（１０）のいずれかに記載のバインダー組成物。

【００２１】（１２） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）
を、水（Ｃ）を分散媒体として分散系を形成して使用す
ることを特徴とする（１）〜（１１）のいずれかに記載
のバインダー組成物。

【００２２】（１３） 低分子量ポリエチレン（Ｂ）
を、水（Ｃ）を分散媒体として用いて得られた水乳化物
または懸濁液の平均粒子径が、１００〜１００００ｎｍ
であることを特徴とする（１２）に記載のバインダー組
成物。

【００２３】（１４） 少なくとも２個のイソシアネー
ト基を有する化合物又はその反応物（Ａ）が、（Ｄ）
（−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−）の繰り返し単位を８０〜９９
重量％含む単官能アルコール類（Ｄ）と少なくとも２個
のイソシアネート基を有する化合物との反応物を含有す
ることを特徴とする（１）または（２）に記載のバイン
ダー組成物。

【００２４】（１５） 少なくとも２個のイソシアネー
ト基を有する化合物又はその反応物（Ａ）を、（Ｅ）
（−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−）の繰り返し単位を５〜７０重
量％含む２〜８官能のポリオール類を使用して水中に乳
化又は分散させて使用することを特徴とする（１）また
は（２）に記載のバインダー組成物。

【００２５】（１６） 少なくとも２個のイソシアネー
ト基を有する化合物又はその反応物（Ａ）、低分子量ポ
リエチレン（Ｂ）、水（Ｃ）及びポリオール類（Ｅ）を
インラインミキサーにより水乳化物または分散液を形成
した後に使用することを特徴とする（１５）に記載のバ
インダー組成物。

【００２６】（１７） 少なくとも２個のイソシアネー
ト基を有する化合物又はその反応物（Ａ）が、ポリメリ
ックＭＤＩであることを特徴とする（１）または（２）
に記載のバインダー組成物。

【００２７】（１８） リグノセルロース系材料とバイ
ンダーを用いてボードを製造する方法であって、該バイ
ンダーとして、（１）〜（１７）のいずれかに記載のバ
インダー組成物を使用することを特徴とするボードの製
造方法。

【００２８】（１９） 無機系材料とバインダーを用い
てボードを製造する方法であって、該バインダーとして
（１）〜（１７）のいずれかに記載のバインダー組成物
を使用することを特徴とするボードの製造方法。

【００２９】（２０） （１９）記載の方法により得ら
れるボード。

【００３０】（２１） （２０）記載の方法により得ら
れるボード。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を構成する成分に関
して詳細に説明する。

【００３２】本発明において、バインダー組成物の成分
中で、（Ａ）少なくとも２個のイソシアネート基を有す
る化合物又はその反応物（以下省略して“少なくとも２
個のイソシアネート基を有する化合物（Ａ）”と呼称す
る）は実質的なバインダー成分であり、（Ｂ）低分子量
ポリエチレンは実質的な離型剤成分である。水（Ｃ）は
少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合物
（Ａ）の硬化に必要な活性水素含有化合物である。また
単官能アルコール類（Ｄ）は少なくとも２個のイソシア
ネート基を有する化合物（Ａ）の水中への乳化・分散助
剤であり、ポリオール類（Ｅ）は少なくとも２個のイソ
シアネート基を有する化合物（Ａ）の水中への乳化・分
散助剤であるとともに架橋密度を向上させ、ボード物性
に寄与する。

【００３３】本発明において使用する少なくとも２個の
イソシアネート基を有する化合物（Ａ）は少なくとも２
個のイソシアネート基を有する化合物であればいずれで
も良く、通常有機イソシアネート化合物であり、イソシ
アネート化合物が複数個反応したものでも良い。複数の
イソシアネートが反応する場合はそのイソシアネート化
合物は互いに同じでも異なっていても良い。少なくとも
２個のイソシアネート基を有する化合物（Ａ）としては
以下のような具体例があげられる。

【００３４】ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ポリ
メリックＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシア
ネート及びポリイソシアネート類のほか、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチルエステル
ジイソシアネート類の脂肪族イソシアネート及びポリイ
ソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソ
シアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式
イソシアネート及びポリイソシアネート類が挙げられる
が、毒性や価格の面よりポリメリックＭＤＩの使用が好
ましい。

【００３５】本発明に於いて使用する低分子量ポリエチ
レン（Ｂ）としては、分岐構造を持つものが良い。分岐
の程度を示す因子としては、密度、分子構造中のメチル
基（−ＣＨ３）の数、融点などが挙げられ、各々密接な
関係がある。

【００３６】２５℃における密度は０．９４０〜０．９
８０であり、０．９４０〜０．９７５が好ましい。上記
密度の範囲で良好な離型効果が得られる。これらの低分
子量ポリエチレンはその分子中に−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，
−ＣＨＯ等の官能基を有するものを用いるのが一層好ま
しい。

【００３７】また、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による測
定の吸熱ピークの頂点を融点と規定した場合、低分子量
ポリエチレン（Ｂ）の融点は３０℃〜１２０℃が好まし
く、さらに好ましくは４０〜１１０℃である。融点が上
記範囲で良好な離型効果が得られる。

【００３８】また、分子構造中のメチル基の数はＨ１Ｎ
ＭＲにより測定でき、低分子量ポリエチレン（Ｂ）中の
炭素１００個に対するメチル基の個数は２個以上が好ま
しい。より好ましくは３個以上、さらにより好ましくは
４個以上である。炭素１００個中のメチル基の個数が２
個以上では充分な離型効果が得られる。

【００３９】また分子量はゲル浸透クロマトグラフィー
（ＧＰＣ）により測定できるが、（Ｂ）低分子量ポリエ
チレンの数平均分子量（ＭＮ）は単分散ポリスチレン換
算で５００〜７０００が好ましく、さらに好ましくは１
０００〜６０００である。この数平均分子量（ＭＮ）が
上記範囲で好ましい離型効果が得られる。また、ゲル浸
透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって得られる重量
平均分子量（ＭＷ）と数平均分子量（ＭＮ）の比ＭＷ／
ＭＮは１．２〜３．０であることが好ましく、さらに好
ましくは１．５〜３．０である。ＭＷ／ＭＮ比が上記範
囲で好ましい離型効果が得られる。

【００４０】なお、低分子量ポリエチレン（Ｂ）は上記
物性値を持つものであれば、製造方法等に特に限定はな
く、例えば、直接エチレンまたはエチレンと他のα−オ
レフィンを（共）重合したもの、高分子量ポリエチレン
又は高分子量ポリエチレン共重合体を熱分解して得られ
るもの、パラフンワックス等特に限定されない。

【００４１】また、低分子量ポリエチレン（Ｂ）の少な
くとも２個のイソシアネート基を有する化合物（Ａ）に
対する使用量は、重量比率でＡ：Ｂ＝１：０．００１〜
１が好ましい。（Ｂ）の量が０．００１未満では充分な
離型効果が得られにくい傾向にある。

【００４２】本発明の低分子量ポリエチレン（Ｂ）の使
用方法としては、ボードとコール盤（及び熱圧プレス表
面（プラテン））の間に存在すれば良く、その方法・形
態は限定されない。例えばコール盤（及び熱圧プレス表
面（プラテン））表面に直接塗布しても良いし、原料エ
レメント（例えばパーティクルボードの場合はチップ、
ＭＤＦなどの繊維板の場合はファイバー、ＯＳＢではス
トランド、無機ボードの場合は無機粉粒体など）と混合
して使用しても良い。混合する場所はリグノセルロース
ボードの場合エレメントの乾燥前でも良いし、バインダ
ー組成物の他の成分と同時期にブレンダーやブローライ
ン（ＭＤＦの場合）で混合しても良い。通常、バインダ
ー組成物中に含有させて使用するのが望ましい。

【００４３】連続した離型効果を得るためには低分子量
ポリエチレン（Ｂ）は水を分散媒体として水乳化又は分
散液とし、内部離型剤として使用するのが好ましく、粒
子径が１００〜１００００ｎｍとするのがさらに好まし
い。粒子径測定はレーザー光散乱式粒子径測定装置によ
り行う。具体的にはコールター社製コールターカウンタ
ーＮ４型にておこなった。測定に当たっては該低分子量
ポリエチレンの水乳化物又は分散液を定法によりセル中
へ数的滴下し、エマルジョン濃度が装置の適性範囲内に
入った状態で行えば良い。

【００４４】また水乳化物又は分散液をバインダー組成
物中へ混合し使用するのが簡便である。

【００４５】また、内部離型剤として使用する場合に
は、当初コール盤（及び熱圧プレス表面（プラテン））
表面への低分子量ポリエチレン（Ｂ）の移動する量が不
足するため、事前にコール盤（及び熱圧プレス表面（プ
ラテン））へ低分子量ポリエチレン（Ｂ）を溶融塗布し
ておくことが望ましい。

【００４６】低分子量ポリエチレン（Ｂ）を水に分散又
は乳化する方法としては一般的なワックスエマルション
製造の方法が適用される。例えば乳化剤または分散剤を
含む水中に低分子量ポリエチレン（Ｂ）を溶融後、攪拌
添加し乳化又は分散しても良いし、ボールミル等の粉砕
器を用いて機械的に強制乳化又は分散しても良い。この
場合に使用する乳化剤または分散剤としては一般的に使
用されているもので良く、脂肪酸石鹸、ロジン酸石鹸、
アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホ
コハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリ
オキシエチレンアルキルアリール硫酸塩等のアニオン性
界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチレン
オキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン性界
面活性剤が挙げられるが、本発明はこれらの乳化剤に限
定されるものではない。また、これらの界面活性剤は単
独で使用しても良いし、二種類以上を組み合わせて使用
しても良い。

【００４７】本発明において使用する水（Ｃ）はボード
の材料エレメント（すなわちリグノセルロース類、また
は無機粉粒体）中に予め存在させても良い。少なくとも
２個のイソシアネート基を有する化合物（Ａ）または低
分子量ポリエチレン（Ｂ）の乳化・分散用の水として使
用することが好ましい。

【００４８】従って、水（Ｃ）の使用量としては、少な
くとも２個のイソシアネート基を有する化合物（Ａ）が
硬化するのに充分な量があれば良い。

【００４９】本発明において使用する単官能アルコール
類（Ｄ）としては、メタノール等のアルコール類を出発
物質としたエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
の付加重合物が挙げられる。該単官能アルコール類
（Ｄ）中のエチレンオキサイドの繰り返し単位である
（−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−）が占める重量％は８０〜９９
重量％が好ましく、さらに好ましくは９０〜９８％であ
る。少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合物
と単官能アルコール類（Ｄ）との反応物の乳化性状の特
性から該繰り返しは８０重量％以上が好ましい。また、
反応物の安定性の観点から該繰り返し単位は９９重量％
以下であることが好ましい。また、単官能アルコール類
（Ｄ）の分子量としては、２００〜２０００が好まし
い。２００以上で乳化性能が優れる。２０００以下であ
ることがＭＤＩとの相溶性の観点から好ましい。

【００５０】少なくとも２個のイソシアネート基を有す
る化合物（Ａ）中に単官能アルコール類（Ｄ）を含有す
る場合には、（Ａ）中の（Ｄ）の含有率率（重量％）
は、０．５〜１０ ｗｔ％が好ましい。さらに好ましく
は２〜５ ｗｔ％である。少なくとも２個のイソシアネ
ート基を有する化合物との反応物として得られた（Ａ）
の乳化性状の観点からＤの値（使用比率）は０．５ｗｔ
％以上が好ましく、耐水強度の観点からＤの値（使用比
率）は１０ｗｔ％以下が好ましい。本発明において使用
するポリオール類（Ｅ）として具体的には、例えば、プ
ロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、
ソルビトール、ポリプロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコ
ール、トリエタノールアミン、ヘキサントリオール、グ
ラニュー糖、ポリビニルアルコール等の多価アルコール
単独、またはこれら多価アルコールおよびエチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等
のアルキレンオキサイド類との付加重合によって得られ
るポリエーテルポリオール、またはエチレンジアミン、
オルソトルエンジアミンなどのアミン類とエチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等
のアルキレンオキサイド類との付加重合によって得られ
るポリエーテルポリオール、および上記多価アルコール
とアジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸
などの脂肪族飽和脂肪酸、マレイン酸、イタコン酸、フ
マール酸などの不飽和脂肪酸、およびフタール酸、テレ
フタール酸などの芳香族脂肪酸或いはそれらの無水物の
単独または混合物との反応によって得られるポリエステ
ルポリオールなどの各種ポリオールの単独または二種以
上の混合物が挙げられる。

【００５１】本発明においては上記ポリオール類（Ｅ）
の単独または二種以上の混合物に用いられるポリオール
のＯＨ価としては２０〜９００が好ましい。ＯＨ価が２
０未満では得られたボードの弾性が得られにくくなる場
合があり、ＯＨ価が９００を超えるとイソシアネートと
の反応が速すぎる場合がある。そのためポリオールのＯ
Ｈ価は２０〜９００が好ましく、さらに好ましくは２５
〜６００である。また、本発明で使用するポリオールの
種類としては、取り扱いや価格面よりプロピレングリコ
ール、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリス
リトール等の多価アルコールとエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレ
ンオキサイド類との付加重合によって得られるポリエー
テルポリオールの使用が好ましい。

【００５２】また、既述のエチレンジアミン、トリエタ
ノールアミン、オルトトルエンジアミン等を出発物質と
しエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレ
ンオキサイド等のアルキレンオキサイド類との付加重合
によって得られるポリオールを使用した場合、ポリオー
ルが３級アミンを含有するため有機ポリイソシアネート
の反応性が向上し、プレス時間を短縮する事が出来る。
さらにその場合、適度にイソシアネート基が失活するた
め金属への付着力が弱まり、離型剤の使用量を低減でき
る。

【００５３】少なくとも２個のイソシアネート基を有す
る化合物（Ａ）とポリオール類（Ｅ）において、イソシ
アネート基（−ＮＣＯ）と水酸基（−ＯＨ）のモル比
（ＮＣＯ／ＯＨ）は２〜６００００が好ましい。ボード
成型品の物理的強度の観点（すなわち熱圧後接着不良を
生じ、芯層部の一部に剥離を生じ、いわゆるパンク防
止）からこの比は２以上が好ましく、また、乳化・分散
を良好にし、架橋密度を上げる観点から、該モル比（Ｎ
ＣＯ／ＯＨ）は６００００以下が好ましい。更に好まし
くはＮＣＯ／ＯＨのモル比は５〜５００００であり、最
も好ましくは６〜４００００である。

【００５４】また、ポリオールの官能基数は２〜８が好
ましい。複数の官能基を有するアルコールを用いた方が
架橋密度は上がりやすくなるためかボードの強度が得ら
れやすくなる。少なくとも２個のイソシアネート基を有
する化合物（Ａ）の乳化、及びボードの強度向上の目的
には多価アルコールとしての官能基数は２〜８であり、
より好ましくは官能基数が３〜６である。

【００５５】本発明で使用するポリオール類（Ｅ）とし
ては、その構造中の（−ＣＨ₂ ＣＨ ₂ −Ｏ−）の繰り返
し単位を該ポリオール類（Ｅ）の重量に対して５〜７０
重量％含有することが好ましい。乳化性能から５重量％
以上が好ましく、またポリイソシアネートとの相溶性の
観点から７０重量％以下が好ましい。

【００５６】本発明で使用するリグノセルロース系材料
としては、パーティクルボードや、ＯＳＢ（オリエンテ
ッド・ストランド・ボード）、ウェイファーボード、Ｌ
ＳＬ（ラミネーテッド・ストランド・ランバー）に使用
される木質削片であるストランドチップ、ダストチッ
プ、フレークチップや、ハードボード、ＭＤＦ、インシ
ュレーションボードに使用されるファイバー及びコーリ
ャン茎、バガス、籾殻等の農産物が挙げられる。これら
の原料は単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合
わせて使用しても良い。

【００５７】一方、無機系材料としてはロックウール、
真珠岩、黒曜岩、ヒル石、シラス等を加熱発泡させた多
孔質のパーライトやバーミキュライト、発泡シラス、ガ
ラスやアルミナ、フライアッシュ、硅砂、頁岩等を原料
とし微小中空体としたガラスバルーン、シラスバルーン
等である。軽量な成型体を得るためには、無機質含泡粒
子のかさ密度は、０．３ｇ／ｃｍ³ 以下が望ましい。無
機質含泡粒子は、結合剤との接着性を向上させるため、
シランカップリング剤等を用いた表面処理を行った物で
も良い。

【００５８】また、バインダーとリグノセルロース系材
料または無機系材料との使用比率は、バインダー中の有
効成分である少なくとも２個のイソシアネート基を有す
る化合物（Ａ）とリグノセルロース系材料または無機系
材料とが重量比で１：１００から３０：１００の範囲で
あり、好ましくは２：１００から２０：１００の範囲で
ある。少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合
物（Ａ）が、リグノセルロース系材料または無機系材料
１００重量部に対して、１重量部以上でバインダーとし
ての効果が得られ、３０重量部の添加で十分なボード物
性が得られる。

【００５９】本発明において、少なくとも２個のイソシ
アネート基を有する化合物（Ａ）、低分子量ポリエチレ
ン（Ｂ）、水（Ｃ）、及びポリオール類（Ｅ）を、水乳
化または分散液とする場合に使用する乳化・混合機とし
ては公知のものが採用できるが、本発明においては下記
の乳化・混合機を使用することが好ましい。

【００６０】本発明に使用するインラインミキサーはス
タティックタイプのミキサーでも良いし、パイプライン
中にローター／ステーターを有する機械式のミキサーで
も良い。さらに高圧で各液を衝突させ混合するタイプで
も良い。各機械の例を述べると、スタティック型ではケ
ニックス型、ゴーリン社製ハイドロシャー、ラモンド社
製ラモンドミキサー、機械式ミキサーでは特殊機化工業
製ＴＫホモミックラインミル、荏原機械製エバラマイル
ダーなどがあげられる。高圧衝突混合型では一般的なポ
リウレタン用高圧注入機や高圧発泡機、またはポリウレ
タン用高圧スプレー塗装機で代用可能である。さらに低
圧発泡機でも良い。具体的には丸加化工機製ＭＥＧ−Ｈ
Ｋシリーズ、ＧＵＳＭＥＲ社製Ｈ−２０００、東邦機械
社製東邦Ａ−２５０型などが挙げられる。しかしなが
ら、乳化・混合機には多くの種類があり、本発明は上記
乳化・混合機に限定されるものではない。またパーティ
クルボードなど、原料に廃材チップを使用するタイプの
リグノセルロースボードの場合、バインダー組成物から
発生するホルムアルデヒドはないが、原料となる廃材チ
ップからホルムアルデヒドが発生する。

【００６１】また、本発明記載のバインダー組成物と従
来のホルムアルデヒド系バインダーを併用して使用する
場合もある。このような場合には、表層および／または
芯層部にホルムアルデヒドキャッチャーを添加するのは
有効である。ホルムアルデヒドキャッチャーとしては、
ホルムアルデヒドと反応するものであれば何でも有効で
あり、酸のアンモニウム塩、アルカリ金属の亜硫酸塩な
ども有効である。さらにその中でもアミノ基を有する例
えば尿素、グアニル尿素、メラミン、アンモニア等が好
ましい。

【００６２】添加する方法としては、ボード製造時にボ
ード中に存在すれば良く、バインダー組成物中に含有さ
せても良いし、乾燥前の材料エレメント、ブレンダー中
の材料エレメントに添加し混合するのも有効である。

【００６３】本発明中の少なくとも２個のイソシアネー
ト基を有する化合物（Ａ）には所望の効果を阻害しない
範囲で紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、シランカッ
プリング剤、金属触媒、合成または天然ゴムラテック
ス、アクリル系エマルション、酢ビエマルション、ポバ
ール、溌水剤、消泡剤等を併用しても良い。

【００６４】また、低分子量ポリエチレン（Ｂ）には従
来の離型効果を損なわないタイプの離型性成分、例えば
天然ワックス類、金属石鹸類、オルガノポリシロキサン
化合物、リン系化合物、フッ素系化合物などの１種以上
を併用しても良い。

【００６５】

【実施例】以下に、本発明の製造例および実施例をあげ
て説明する。内容は表−１に示した。例中の比率、％は
特に指定のない限り重量基準による。尚、本発明はこれ
らの製造例、実施例に限定されるものではない。

【００６６】また、実施例、表−１中の用語は次の事項
を表す。 比率：出来上がりのボード中における構成比率。不揮発
分ベース。 ボード原料、種類：ボード製造用の原料名称。 ボード原料、含水率（％）：原料のボード製造前の含水
率。ドライベース。 離型性：各ボード製造後のコール盤からの離型性を表
す。 ボード物性、曲げ強度：ＪＩＳ−５９０５、ＪＩＳ−５
９０８等に準拠し、常態での曲げ強度を測定した。 ボード物性、密度：２１℃、６５％ＲＨにおける密度を
測定した。

【００６７】製造例−１ １Ｌフラスコ中にポリメリックＭＤＩ（三井化学（株）
製、商品名：コスモネートＭ−４００）を１０００ｇ投
入し、攪拌しながら８０℃まで加熱した。昇温後、ポリ
オキシポリエチレンモノアルコール（日本油脂（株）
製、商品名：ユニオックスＭ−１０００）を５０ｇ投入
し、窒素気流下、付加反応を行った。２時間後、徐冷
し、実施例−１の試験に供した。

【００６８】製造例−２ 低分子量ポリエチレン（三井化学（株）製、商品名：三
井ハイワックス、４２０２Ｅの性状は下記の通り。ま
た、同ワックスのＤＳＣチャートを図１に示した。）３
００ｇを１Ｌフラスコに入れ、オイルバスで１１５℃ま
で加熱溶融した。別に１Ｌポリカップに蒸留水６８５ｇ
を入れ、９５℃まで加熱、攪拌下アルキル硫酸ナトリウ
ム塩（花王（株）製、商品名：エマール１０）１５ｇを
投入して溶解させた。次に三井ハイワックス４２０２Ｅ
溶融液を攪拌しながらエマール１０水溶液を毎分２０ｍ
ｌの割合で定量ポンプを用いてフラスコ中に添加し、添
加終了後、乳化液を徐々に冷却し、三井ハイワックス４
２０２Ｅの水乳化分散物を得た。この水乳化・分散物を
さらに粉砕機（特殊機化工業（株）製、商品名：ホモミ
キサー）にて粉砕し、微分散体を得、これを冷却した。
粒子径測定（コールター社製、商品名；コールターカウ
ンターＮ４型）の結果、該微分散体の平均粒子径は１０
μｍであった。有効成分３０％として、実施例−１の試
験に供した。

【００６９】〜三井ハイワックス４２０２Ｅの性状〜 ・ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による単分散
ポリスチレン換算分子量 ＭＮ＝２６００、ＭＷ／ＭＮ＝２．５０ ・示差走査熱量計（ＤＳＣ）による融点 １０５℃ ・密度（２５℃） ０．９５ ・分子中炭素１００個あたりのメチル基の数 約４．７ 実施例１ ボードの製造方法：サトウキビの糖分抽出後の農廃産物
ファイバーであるバガスを天日にて乾燥しファイバーを
得た（含水率約１３％）。のち、ハンマーミルにて粉砕
し、バガス微小ファイバーを得た。該ファイバー３７２
９ｇを攪拌羽のついたブレンダー中に投入した。次いで
製造例−２において得られた酸化変性低分子量ポリエチ
レン（三井化学(株)製、商品名：三井ハイワックス、４
２０２E）の微分散体（有効成分３０％）を水で１１倍
に希釈した。該希釈液１１０ｇを３００ｍｌポリカップ
に入れ、攪拌下、製造例−１において得られた自己乳化
型ポリメリックＭＤＩを１００ｇ投入し、バインダー組
成物を作成した。このバインダー組成物すべてをエアス
プレーを用いて既述のブレンダー中のバガス微小ファイ
バーと混合塗布した。バインダー組成物を塗布したファ
イバーを取りだし、成型後のボードが設定密度になるよ
うに計量し、コール盤（鉄製）上に３０ｃｍ×３０ｃｍ
の大きさに均一にフォーミングし、さらに同一組成のコ
ール盤をかぶせ、以下の条件で熱圧プレスした。結果、
離型性は非常に良好で、５０回の連続的な製造でもコー
ル盤への付着は全く観られなかった。製造したボードは
ＪＩＳに従い、常態曲げ強度を測定した。

【００７０】〜ボードの製造条件〜 設定厚み：７ｍｍ 設定密度：０．７２ マット含水率：１５．８％ 熱圧温度：１９０℃ プレス圧力：３０ｋｇｆ／ｃｍ² プレス時間：２分３０秒

【００７１】

【表１】

【００７２】

【発明の効果】リグノセルロース系材料及び無機系材料
を主原料とした熱圧成型ボードの製造方法において、本
発明のバインダー組成物及びその方法によれば、イソシ
アネート系バインダーを用いて熱圧成型した場合でも、
熱盤からの離型性が恒久的に良好であり、システムの生
産性が著しく向上する。同時に優れたボード物性および
低い吸湿線膨張率を具備する。さらに、従来使用されて
いるホルマリン系バインダーを使用することもないの
で、成型ボードからの放出ホルムアルデヒドを低減化或
いは実質的にゼロにすることが可能であり、環境を汚染
することもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用した低分子量ポリエチレン（三井
化学（株）製、商品名：三井ハイワックス４２０２Ｅ）
のＤＳＣチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 武志 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 鉾之原 久 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 轟 秀樹 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 坂口 博英 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 BB03X BB031 CH022 CK04W ED027 ER006 GL00 4J040 DA022 DA152 EF131 EF291 EF301 GA05 GA06 GA07 HA126 JA03 JB02 KA03 KA09 LA01 LA06 LA07 MA05 MA06 MA08 MA09 MA14 MB02 MB05 MB07 NA12 PA42 QB03

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）少なくとも２個のイソシアネート
   基を有する化合物又はその反応物と（Ｂ）密度が０．９
   ４０〜０．９８０の低分子量ポリエチレンおよび（Ｃ）
   水を含有することを特徴とするバインダー組成物。
2. 【請求項２】 少なくとも２個のイソシアネート基を有
   する化合物又はその反応物（Ａ）と、低分子量ポリエチ
   レン（Ｂ）との使用重量比率がＡ：Ｂ＝１：０．００１
   〜１であることを特徴とする請求項１に記載のバインダ
   ー組成物。
3. 【請求項３】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲル浸透
   クロマトグラフィーによる数平均分子量（ＭＮ）が、単
   分散ポリスチレン換算で５００〜７０００であることを
   特徴とする請求項１または２に記載のバインダー組成
   物。
4. 【請求項４】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲル浸透
   クロマトグラフィーによる数平均分子量（ＭＮ）が、単
   分散ポリスチレン換算で１０００〜６０００であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバインダ
   ー組成物。
5. 【請求項５】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲル浸透
   クロマトグラフィーによる重量平均分子量（ＭＷ）と数
   平均分子量（ＭＮ）の比であるＭＷ／ＭＮが、１．２〜
   ３．０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載のバインダー組成物。
6. 【請求項６】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）のゲル浸透
   クロマトグラフィーによる重量平均分子量（ＭＷ）と数
   平均分子量（ＭＮ）の比であるＭＷ／ＭＮが、１．５〜
   ３．０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載のバインダー組成物。
7. 【請求項７】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）が−ＯＨ、
   −ＣＯＯＨまたは−ＣＨＯから選ばれた官能基を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のバインダー
   組成物。
8. 【請求項８】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）の示差走査
   熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピークが、３０℃〜１２０
   ℃であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
   載のバインダー組成物。
9. 【請求項９】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）の示差走査
   熱量計（ＤＳＣ）による吸熱ピークが、４０℃〜１１０
   ℃であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
   載のバインダー組成物。
10. 【請求項１０】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）が、該低
    分子量ポリエチレン中の炭素１００個に対し、メチル基
    炭素を２個以上含むことを特徴とする請求項１〜９のい
    ずれかに記載のバインダー組成物。
11. 【請求項１１】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）が、該低
    分子量ポリエチレン中の炭素１００個に対し、メチル基
    炭素を３個以上含むことを特徴とする請求項１〜１０の
    いずれかに記載のバインダー組成物。
12. 【請求項１２】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）を、水
    （Ｃ）を分散媒体として分散系を形成して使用すること
    を特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のバイン
    ダー組成物。
13. 【請求項１３】 低分子量ポリエチレン（Ｂ）を、水
    （Ｃ）を分散媒体として用いて得られた水乳化物または
    懸濁液の平均粒子径が、１００〜１００００ｎｍである
    ことを特徴とする請求項１２に記載のバインダー組成
    物。
14. 【請求項１４】 少なくとも２個のイソシアネート基を
    有する化合物又はその反応物（Ａ）が、（Ｄ）（−ＣＨ
    ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−）の繰り返し単位を８０〜９９重量％含
    む単官能アルコール類と、少なくとも２個のイソシアネ
    ート基を有する化合物との反応物を含有することを特徴
    とする請求項１または２に記載のバインダー組成物。
15. 【請求項１５】 少なくとも２個のイソシアネート基を
    有する化合物又はその反応物（Ａ）を、（Ｅ）（−ＣＨ
    ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−）の繰り返し単位を５〜７０重量％含む
    ２〜８官能のポリオール類を使用して水中に乳化又は分
    散させて使用することを特徴とする請求項１または２に
    記載のバインダー組成物。
16. 【請求項１６】 （Ａ）少なくとも２個のイソシアネー
    ト基を有する化合物、（Ｂ）低分子量ポリエチレン、
    （Ｃ）水及び（Ｅ）ポリオール類をインラインミキサー
    により分散系を形成した後に使用することを特徴とする
    請求項１５に記載のバインダー組成物。
17. 【請求項１７】 少なくとも２個のイソシアネート基を
    有する化合物又はその反応物（Ａ）が、ポリメリックＭ
    ＤＩであることを特徴とする請求項１または２に記載の
    バインダー組成物。
18. 【請求項１８】 リグノセルロース系材料とバインダー
    を用いてボードを製造する方法であって、該バインダー
    として請求項１〜１７のいずれかに記載のバインダー組
    成物を使用することを特徴とするボードの製造方法。
19. 【請求項１９】 無機系材料とバインダーを用いてボー
    ドを製造する方法であって、該バインダーとして請求項
    １〜１７のいずれかに記載のバインダー組成物を使用す
    ることを特徴とするボードの製造方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８記載の方法により得られる
    ボード。
21. 【請求項２１】 請求項１９記載の方法により得られる
    ボード。