JP2003082323A - リグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱圧成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵安定性に優れ、リグノセルロース系材料
を用いた熱圧成形体の製造において、特に低ホルマリン
系樹脂との組み合わせにおいて硬化性及び耐熱水性等の
性能が優れた接着剤組成物及びその熱圧成形体の製造方
法を提供する。 【解決手段】 有機ポリイソシアネート（Ａ）及び２０
℃の水に対する溶解度が４０ｇ／１００ｍｌ以上のカル
ボン酸（Ｂ）を含有することを特徴とするリグノセルロ
ース系熱圧成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱
圧成形体の製造方法により解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ポリイソシア
ネートとカルボン酸を含有するリグノセルロース系熱圧
成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱圧成形体の
製造方法に関する。更に詳細には、貯蔵安定性に優れ、
リグノセルロース系材料を用いた熱圧成形体の製造にお
いて、特に低ホルマリン系樹脂との組み合わせにおい
て、硬化性及び耐熱水性等の性能が優れた接着剤組成物
及びその熱圧成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】木質チップ、木質繊維等のリグノセルロ
ース系材料の熱圧成形体（パーティクルボード、中密度
繊維板等のボード）用の接着剤として、従来、尿素樹
脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、フェノール樹
脂、フェノールメラミン樹脂等のホルマリン系接着剤が
使用されてきたが、最近の例えばシックハウス症候群の
問題に見られるように接着剤から放出されるホルマリン
を低減化させる必要が出てきた。そのため、ホルマリン
系接着剤は、低ホルマリン（ホルムアルデヒドの過剰率
が少ないタイプ、即ち縮合時の「ホルマリン／他の原料
化合物」のモル比ができるだけ１に近い）タイプや、尿
素やアンモニア等のようなホルマリンキャッチャー剤を
併用する技術が使用されている。

【０００３】一方で、住宅環境を根本的に改善するため
の接着剤として、ポリイソシアネート樹脂が、ホルマリ
ンを含有しないという特徴に加えて、耐熱水性等その卓
越した接着特性により、使用されてきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低ホルマリン
系接着剤による方法、ホルマリンキャッチャー剤を併用
する方法、ポリイソシアネート樹脂による方法には、そ
れぞれ以下のような問題点があった。

【０００５】低ホルマリン系接着剤を用いる方法は、従
来の高モル比タイプ（ホルムアルデヒド／他の原料化合
物のモル比が少なくとも２以上のタイプ）に比べて高粘
度であり、硬化性も劣るという欠点があった。

【０００６】また、ホルマリンキャッチャー剤を併用す
る方法についても物性低下を来たすため最善の方法では
なかった。

【０００７】イソシアネートを用いる方法は、ホルマリ
ン系接着剤との比較ではイソシアネート系接着剤の価格
が高く経済性の面から困難な面があるだけでなく、熱盤
への付着防止のため離型剤を使用する必要があり、作業
性の面でもホルマリン系接着剤に比べて劣っていた。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究の
結果、有機ポリイソシアネートと、特定のカルボン酸、
及びホルマリン系接着剤からなる接着剤組成物が、リグ
ノセルロース系材料の熱圧成形体用の接着剤組成物とし
て前記の諸問題を解決できることを見出し、本発明を完
成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は以下の（１）〜（４）
に示されるものである。 （１） 有機ポリイソシアネート（Ａ）、及び２０℃の
水に対する溶解度が４０ｇ／１００ｍｌ以上のカルボン
酸（Ｂ）、を含有することを特徴とするリグノセルロー
ス系熱圧成形体用接着剤組成物。

【００１０】（２） 更にワックスエマルジョン（Ｃ）
を含有する、前記（１）に記載の接着剤組成物。

【００１１】（３） 更にホルマリン縮合系樹脂（Ｄ）
を含有する、前記（１）又は（２）に記載の接着剤組成
物。

【００１２】（４） 前記（１）から（３）のいずれか
１項に記載の接着剤を用いることを特徴とする、リグノ
セルロース系熱圧成形体の製造方法。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の接着剤組成物の構
成成分について説明する。この有機ポリイソシアネート
（Ａ）は、１分子中にベンゼン環を２個有するジフェニ
ルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩという）と１
分子中にベンゼン環を３個以上有するジフェニルメタン
ジイソシアネート系多核縮合体との混合物（以下、ポリ
メリックＭＤＩという）が主成分（＝有機ポリイソシア
ネート中、ＭＤＩやポリメリックＭＤＩが５０質量％以
上を占める）が好ましく、その他のイソシアネートを添
加してもよい。

【００１４】また、後述するように、本発明に用いるこ
とのできる有機ポリイソシアネート（Ａ）は、当量比
（イソシアネート基／活性水素基）で過剰のＭＤＩ、ポ
リメリックＭＤＩ、又はそれらの混合物と、活性水素基
含有化合物とを反応させて得られるイソシアネート基末
端プレポリマーも好適に使用できる。ポリイソシアネー
トと活性水素基含有化合物を反応させる際の、イソシア
ネート基と活性水素基との当量比（イソシアネート基／
活性水素基）は２〜５００が好ましく、更には５〜４０
０の範囲が好ましい。また、このプレポリマーにおいて
もポリメリックＭＤＩの合計量が５０質量％以上占める
ことが好ましい。

【００１５】添加してもよいイソシアネートとしては、
液状ＭＤＩ（カルボジイミド変性ＭＤＩ）、トリレンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメ
チレンキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等
が挙げられる。また、イソシアネート基の一部をビウレ
ット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトンイミ
ン、オキサゾリドン、アミド、イミド、イソシアヌレー
ト、ウレトジオン等に変性したものであってもよい。こ
れらは単独又は２種以上の混合物であってもよい。

【００１６】前記活性水素基含有化合物の数平均分子量
は３２〜１０，０００が好ましく、特に１００〜５，０
００が好ましい。平均官能基数は１以上が好ましく、特
に１〜４が好ましい。具体的には、分子量５００未満の
低分子モノオール、低分子ポリオール、低分子モノアミ
ン、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコール、数平
均分子量５００以上の高分子モノオール、高分子ポリオ
ールが挙げられる。これらは、単独又は二種以上の混合
物を使用することができる。

【００１７】低分子モノオールとしては、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノー
ル、ラウリルアルコール、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル
等が挙げられる。

【００１８】低分子ポリオールとしては、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオ
ール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオー
ル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサン−１，
４−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノー
ル、水素添加ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトー
ル、蔗糖、ジグリセリン等が挙げられる。

【００１９】低分子モノアミンとしては、エチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、
ジブチルアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン等が挙
げられる。

【００２０】低分子ポリアミンとしては、テトラメチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミ
ン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−
ジメチル−４，４′−ジアミノジシクロヘキシルメタ
ン、ジエチルトリアミン、ジブチルトリアミン、ジプロ
ピレントリアミン等が挙げられる。

【００２１】低分子アミノアルコールとしては、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエ
タノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ
−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノー
ルアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミ
ン、Ｎ−（β−アミノエチル）イソプロパノールアミン
等が挙げられる。

【００２２】高分子モノオールとしては、前述の低分子
モノオール、低分子モノアミンのうち第二アミン、モノ
チオール、フェノール等の活性水素を１個有する化合物
を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド、スチレンオキサイド、テトラヒドロフラン等の
環状エーテルを重付加させたポリエーテルモノオール、
活性水素を１個有する化合物を開始剤として、ε−カプ
ロラクタム、γ−バレロラクトン等の環状エステルモノ
マーを重付加させたポリエステルモノオール等が挙げら
れる。

【００２３】高分子ポリオールとしては、ポリエーテル
ポリオール、水酸基含有アミン系ポリエーテル、ポリオ
キシエチレンモノアルキルエーテル、アジピン酸、無水
フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリメチロールプロパン等のグリコール
やトリオールとの脱水縮合反応により得られる各種ポリ
エステルポリオール、ε−カプロラクタム等の環状エス
テルモノマーの開環重合により得られるラクトン系ポリ
オール、ポリカーボネートポリオール、アクリル系ポリ
オール、ポリブタジエン系ポリオール、ノボラック樹脂
やレゾール樹脂等のフェノール系ポリオール、更にはポ
リオール中でアクリロニトリル、スチレン等のビニル系
モノマーをラジカル重合させたいわゆるポリマーポリオ
ール等が挙げられる。

【００２４】本発明では、ポリメリックＭＤＩ、ポリメ
リックＭＤＩと数平均分子量が１００〜５，０００の水
酸基含有ポリエーテルとの反応によって得られるイソシ
アネート基末端ウレタンプレポリマーが好ましい。この
ポリメリックＭＤＩは、例えばアニリンとホルマリンと
の縮合反応によって得られる縮合混合物（ポリアミン）
をホスゲン化等によりアミノ基をイソシアネート基に転
化することによって得られる、縮合度の異なる有機イソ
シアネート化合物の混合物を意味する。ポリメリックＭ
ＤＩの組成は、アニリンとホルマリンとの縮合時の原料
組成比や反応条件、各種ポリメリックＭＤＩの混合比等
を変えることによって様々なものが得られる。また、ポ
リメリックＭＤＩは、イソシアネート基への転化後の反
応液、又は反応液から溶媒の除去、又は一部ＭＤＩを留
出分離した缶出液、反応条件や分離条件等の異なった数
種の混合物、更にＭＤＩを添加したものであってもよ
い。

【００２５】最も好ましいポリメリックＭＤＩの組成
は、１分子中にイソシアネート基及びベンゼン環を各２
個有する、いわゆる二核体（前記で述べたＭＤＩ）を２
０〜７０質量％、１分子中にイソシアネート基及びベン
ゼン環を各３個以上有する多核縮合体を８０〜３０質量
％含む混合物であり、好ましくは二核体を３０〜６０質
量％、多核縮合体を７０〜４０質量％含む混合物であ
る。

【００２６】本発明に用いられる有機ポリイソシアネー
ト（Ａ）は、後述するカルボン酸（Ｂ）への相溶性の良
いタイプが好ましく、各接着剤成分の混合性やリグノセ
ルロース系材料への塗布における作業性等を考慮する
と、２５℃の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下のものが好ま
しく、特に１０〜４００ｍＰａ・ｓのものが好ましい。
また、（Ａ）のイソシアネート含量は２０〜３５質量％
が好ましく、特に２８〜３２質量％が好ましい。

【００２７】有機ポリイソシアネートへ溶剤や可塑剤を
添加してもよいが、作業環境や環境ホルモンの観点から
と、高イソシアネート含量が求められている観点から、
添加しないほうが好ましい。

【００２８】本発明に用いられるカルボン酸（Ｂ）のそ
の目的とするところは、低ホルマリン系樹脂の硬化性向
上にある。従来ホルマリン系樹脂の硬化剤として使用さ
れてきた塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等は、低
ホルマリン系樹脂の場合には、硬化性が不足する場合が
多い。更に、カルボン酸はイソシアネート基の反応性を
抑制する効果があるため、前記有機ポリイソシアネート
（Ａ）にあらかじめ配合しておくことにより、イソシア
ネート基の熱圧成形前での系内に存在する水分等の活性
水素化合物による失活（イソシアネート基の反応による
消費）を抑えることができ、配合量通りの有機ポリイソ
シアネートが物性発現に貢献できるだけでなく、有機ポ
リイソシアネートそのものの製品としての安定性（貯蔵
安定性）が向上する効果が得られる。

【００２９】本発明に用いられるカルボン酸（Ｂ）は、
２０℃の水に対する溶解度が４０ｇ／１００ｍｌ以上、
好ましくは５０ｇ／１００ｍｌ以上のものである。溶解
度が下限未満の場合は、本発明に規定する接着剤組成物
において、配合したカルボン酸が析出して不均一系とな
り、生産工程上安定した接着強度を発現できなくなると
ともに、組み合わせて使用するホルマリン縮合系樹脂
（Ｄ）の硬化性も悪くなるため好ましくない。

【００３０】具体的には、ギ酸、酢酸、シュウ酸、マロ
ン酸、乳酸、クエン酸等が挙げられる。これらの中で
は、臭気等を考慮すると、２０℃の蒸気圧が１ｋＰａ以
上のものが好ましい。

【００３１】また、本発明には熱盤との接着性を回避さ
せるためのワックスエマルジョン（Ｃ）を用いることが
できる。換言すればワックスエマルジョン（Ｃ）は、熱
盤との離型性を発現させるための効果を有し、ワックス
（Ｃ１）と乳化剤（Ｃ２）を含有するものである。ワッ
クスエマルジョン（Ｃ）の固形分は１０〜６０質量％の
ものが好ましい。また、ワックス（Ｃ１）と乳化剤（Ｃ
２）の質量比は、（Ｃ１）／（Ｃ２）＝１００／１〜１
００／３０が好ましく、特に（Ｃ１）／（Ｃ２）＝１０
０／５〜１００／２５が好ましい。

【００３２】このワックス（Ｃ１）の融点は、４０〜１
００℃であり、更に好ましくは４０〜８０℃である。ワ
ックス（Ｃ１）の融点が４０℃未満の場合では、通常の
熱圧成形温度である１００〜２００℃の条件下で蒸発、
気化しやすくなり、離型性を発揮しづらくなる。一方、
融点が１００℃以上の場合では、熱圧成形温度が２００
℃の条件下であっても成形時間内に成形体の内部の温度
が必ずしもその温度まで上昇するとは限らないため、ワ
ックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤と
の離型性を発揮できない。また、安定なワックスエマル
ジョンを得ることが難しい。

【００３３】更にワックス（Ｃ１）は、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣという）によ
る分子量において、ポリオキシプロピレングリコール
（以下、ＰＰＧという）を基準物質として換算した分子
量分布の幅が１００〜２，０００であることが好まし
い。ワックス（Ｃ１）中の、分子量が１００未満の成分
が多い場合は、通常の熱圧成形温度である１００〜２０
０℃の条件下で蒸発、気化しやすくなり、離型性を発揮
しづらくなる。また、分子量が４，０００を越える成分
が多い場合はワックスエマルジョン（Ｃ）の安定性が悪
くなるとともに有機ポリイソシアネート（Ａ）との相溶
性が低下することと、融点が相対的に高くなるため、ワ
ックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤と
の離型性を発揮できなくなる。

【００３４】このようなワックス（Ｃ１）は、脂肪鎖の
炭素数が９以上のモノカルボン酸と脂肪鎖の炭素数が９
以上の脂肪族モノアルコールとからなるエステル化合物
である。

【００３５】脂肪鎖の炭素数が９以上のモノカルボン酸
としては、カプリン酸（デカン酸）、ラウリン酸（ドデ
カン酸）、ミリスチン酸（テトラデカン酸）、パルミチ
ン酸（ヘキサデカン酸）、ステアリン酸（オクタデカン
酸）、ノナデカン酸、アラキジン酸（エイコサン酸）等
及びその異性体が挙げられる。これらは単独又は二種以
上の混合物を使用することができる。これらの中でステ
アリン酸が好ましい。

【００３６】脂肪鎖の炭素数が９以上の脂肪族モノアル
コールとしては、ノニルアルコール（ノナノール）、デ
シルアルコール（デカノール）、ウンデシルアルコール
（ウンデカノール）、ラウリルアルコール（ドデカノー
ル）、トリデシルアルコール（トリデカノール）、ミリ
スチルアルコール（テトラデカノール）、ペンタデカノ
ール、セチルアルコール（ヘキサデカノール）、ヘプタ
デカノール、ステアリルアルコール（オクタデカノー
ル）、ノナデカノール、エイコサノール（アラキジルア
ルコール）等及びその異性体が挙げられる。これらは、
単独又は二種以上の混合物を使用することができる。こ
れらの中でステアリルアルコールが好ましい。

【００３７】また、更にワックス（Ｃ１）のＧＰＣによ
るＰＰＧ換算の分子量において、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比がＭｗ／Ｍｎ＝０．
９〜１．１のものが、分子量分布が比較的狭いために、
熱圧成形時に成形体表面に熱移動しやすくなり、熱盤と
の離型性を発揮しやすくなるため好ましい。このような
分子量分布をもたらすためには、前記のように脂肪鎖の
炭素数が９以上のモノカルボン酸と脂肪鎖の炭素数が９
以上の脂肪族モノアルコールとの組み合わせから得られ
るエステル化合物が好ましい。

【００３８】前記ワックスのエマルジョン化に用いられ
る乳化剤（Ｃ２）は、前記と同様にＰＰＧ換算のＧＰＣ
による数平均分子量が２５０〜５，０００であることが
好ましい。数平均分子量が５，０００より大きいと前記
ワックスとの相溶性が低下するためにワックスエマルジ
ョン（Ｃ）の液安定性が低下するだけでなく、ワックス
エマルジョンの融点が高くなるため熱圧成形時に離型剤
が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性が
悪くなる。

【００３９】乳化剤（Ｃ２）は、脂肪鎖の炭素数が９以
上の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加
体を用いるのは、ワックスのエマルジョン化における界
面活性剤的効果が大きく、更に離型性にも効果を発揮す
ることを見いだしたためである。すなわち、脂肪鎖の炭
素数が９以上の脂肪族炭化水素構造がワックス（Ｃ１）
との相溶性だけでなく熱盤との離型性の向上にも効果的
であり、一方、ポリオキシエチレン構造が親水性向上に
効果的のため液安定性の良いワックスエマルジョン
（Ｃ）を形成することができる。

【００４０】脂肪鎖の炭素数が９以上の脂肪族モノアル
コールとしては、前記ワックス（Ｃ１）を構成する脂肪
鎖の炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールをそのまま
使用することができ、単独又は二種以上の混合物を使用
することができる。

【００４１】乳化剤（Ｃ２）は、前記の脂肪鎖の炭素数
が９以上の脂肪族モノアルコールの単独又は混合物にエ
チレンオキサイドを公知の方法で付加重合することで得
られる。本発明においては、特にステアリルアルコール
のエチレンオキサイド重付加体で数平均分子量が３２０
〜４，０００のものがより好ましい。

【００４２】その他必要に応じて他の乳化剤、例えばポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシアルキレン
アルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミ
ン、ポリオキシアルキレンフェニールエーテル、ポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオ
キシアルキレンフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキ
レンジスルホン酸塩、ジアルキルサクシネートスルホン
酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルアリ
ールスルホン酸塩等の化合物等を用いることが可能であ
る。

【００４３】ホルマリン縮合系樹脂（Ｄ）としては、尿
素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン共縮合樹脂、フェ
ノール樹脂、フェノールメラミン共縮合樹脂等が混合使
用できる。本発明においては環境面を考慮して、（Ｄ）
には低ホルマリンタイプの樹脂（縮合時のモル比が、ホ
ルマリン／他の原料化合物＝１．０〜１．１であるも
の）が好ましい。また、尿素やアンモニア等のようなホ
ルマリンキャッチャー剤を併用することできる。（Ａ）
成分に対する（Ｄ）成分の配合比は、固形分換算の質量
比で、（Ａ）成分／（Ｄ）成分＝５／９５〜９５／５が
好ましく、特に１０／９０〜９０／１０が好ましい。

【００４４】本発明においては、得られる熱圧成形体の
物性制御等を目的として、活性水素基含有化合物を併用
することができる。活性水素基含有化合物としては、前
述のイソシアネート基末端プレポリマーを得るのに用い
られるものが挙げられる。

【００４５】更に活性水素基含有化合物として、分子内
にオキシアルキレン構造を有するポリオキシアルキレン
ポリアミン類を挙げることができ、例えば、ポリオキシ
プロピレンジアミンとして、ジェファーミンＤ−２００
０（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、
アミン当量約１，０００）やポリオキシプロピレントリ
アミンとして、テックスリムＴＲ−５０５０（ハンツマ
ン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約
１，９３０）、ジェファーミンＴ−４０３（ハンツマン
・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１
６０）等が挙げられる。

【００４６】本発明には下記のような公知の触媒を用い
ることができる。この触媒は、前記（Ａ）成分と（Ｄ）
成分及びリグノセルロース系材料との反応硬化を促進す
るための触媒としても作用するものである。

【００４７】三級アミン系触媒の具体例として、トリエ
チルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホ
リン、Ｎ−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾー
ル、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾー
ル、１−シアノイミダゾール、１−シアノメチルイミダ
ゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメ
チルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾー
ル、１−メチル−４−エチルイミダゾール、１−エチル
−２−メチルイミダゾール、１−エチル−４−メチルイ
ミダゾール、ピリジン、α−ピコリン等の触媒が挙げら
れる。

【００４８】また、ポリイソシアネート組成物と反応す
る活性水素を有するアミン系触媒として、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノール
アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシ
プロピレンジアミン等も使用することができる。

【００４９】金属系触媒の具体例としては、ジブチルチ
ンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ナフテ
ン酸カルシウム、オクチル酸カリ、オクチル酸スズ、オ
クチル酸亜鉛等を挙げることができる。

【００５０】前記触媒成分の（Ａ）成分に対する添加量
は、０．１〜２０質量％が好ましい。その添加量が前記
下限値未満である場合には、硬化反応が不充分で、目的
とした物性を有する熱圧成形体が得られにくくなる傾向
があり、また前記上限値を越える場合には、硬化反応が
速すぎて熱盤での熱圧までにリグノセルロース系材料が
反応固化してしまい正常な熱圧成形体が得られない。

【００５１】更に本発明の接着剤組成物には、必要に応
じて、セメント、高炉スラグ、石こう、炭酸カルシウ
ム、粘土、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、生
石灰、消石灰、ベントナイト等の無機充填剤や、レベリ
ング剤、難燃剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤
等を適宜配合量を調整して配合することができる。

【００５２】続いてリグノセルロース系熱圧成形体の製
造方法について説明する。リグノセルロース系熱圧成形
体は、リグノセルロース系材料に上記接着剤組成物を塗
布し、加熱圧縮することによって得られる。

【００５３】本発明によって得られるリグノセルロース
系熱圧成形体としては、パーティクルボード、オリエン
テッドストランドボード（ＯＳＢ）、ウェイファーボー
ド、ラミネーテッドベニアランバー（ＬＶＬ）、ラミネ
ーテッドストランドランバー（ＬＳＬ）、パラレルスト
ランドランバー（ＰＳＬ）等や、ハードボード、中密度
繊維板（ＭＤＦ）、インシュレーションボード等が挙げ
られる。

【００５４】本発明に用いられるリグノセルロース系材
料としては、木質系のチップ、ストランドチップ、ダス
トチップ、フレークチップや繊維（ファイバー）、コー
リャン茎、バガス、籾殻、麻、わら、い草、あし、椰子
の実や樹、ゴムの樹、とうもろこし、おがくず等が挙げ
られる。これらは単独で使用してもよいし、二種類以上
を組み合わせて使用してもよい。

【００５５】リグノセルロース系材料に対する接着剤組
成物の配合量（固形分換算の質量比）は、リグノセルロ
ース系材料：接着剤（有機ポリイソシアネート単独又は
ホルマリン縮合系樹脂との混合系）：ワックスエマルジ
ョン＝１００：５〜２０：０．５〜１０である。

【００５６】最初に、リグノセルロース系材料に前述の
接着剤組成物を塗布する。この塗布方法としては、カル
ボン酸（Ｂ）を配合した有機ポリイソシアネート
（Ａ）、ワックスエマルジョン（Ｃ）、ホルマリン縮合
系樹脂（Ｄ）、及び必要に応じて触媒等は、前記各種リ
グノセルロース系材料に塗布する直前に混合して使用す
るか、又は各成分を別々に塗布して使用する。このと
き、水を加えた混合系であってもよい。

【００５７】連続ラインで製造するときは、有機ポリイ
ソシアネート（Ａ）以外の成分をあらかじめ混合してお
いた予備混合物を、スタティックミキサーで有機ポリイ
ソシアネート（Ａ）と連続的に混合してから、リグノセ
ルロース系材料に塗布する。その後、接着剤組成物を塗
布したら、熱盤上にフォーミングして、熱圧する。この
熱圧条件は公知の成形条件であれば全て適用できる。好
ましい熱圧条件は、温度：１００〜２５０℃、圧力：１
〜１０ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜３０秒
であり、更には温度：１５０〜２３０℃、圧力：２〜５
ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜２５秒が特に
好ましい。

【００５８】

【発明の効果】このように本発明の接着剤組成物、ある
いはそれを用いた熱圧成形体の製造方法により、木質チ
ップ、木質繊維等のリグノセルロース系材料の熱圧成形
時に、熱盤による熱圧成形以前に失活を抑え、配合量通
りの有機ポリイソシアネートが物性発現に貢献できるだ
けでなく、有機ポリイソシアネートそのものの製品とし
ての安定性（貯蔵安定性）が向上する効果が得られる。
そして、ワックスエマルジョン（Ｃ）を用いることによ
り表面との接着を防ぐことができるだけでなく、物性面
でも優れたリグノセルロース系材料の熱圧成形体を得る
ことができる。

【００５９】

【実施例】次に、本発明のリグノセルロース系熱圧成形
体用接着剤組成物及びそれを用いた製造方法を、実施例
に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施
例のみに限定されるものではない。

【００６０】実施例１ ［Ａ液の合成］攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導
入管のついた、容量が１ｍ³ の反応器に、有機ポリイソ
シアネート、変性剤を仕込み、８０℃で３時間反応させ
た。その後、カルボン酸を添加し、６０℃で２時間混合
してポリイソシアネートＡ１〜Ａ５を合成した。なお、
表１に合成結果を示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】 ［Ａ液合成原料］ ＰＭＤＩ−１ ：ポリメリックＭＤＩ イソシアネート含量＝３１．１％ ポリメリックＭＤＩ中のＭＤＩ含有量＝４２％ ＭＤＩ中の４，４′−ＭＤＩ含有量＝９９％ ＰＭＤＩ−２ ：ポリメリックＭＤＩ イソシアネート含量＝３０．１％ ポリメリックＭＤＩ中のＭＤＩ含有量＝３０％ ＭＤＩ中の４，４′−ＭＤＩ含有量＝１００％ ＰＰＧ−２００ ：ポリ（オキシプロピレン）ポリオール 数平均分子量＝２００ 平均官能基数＝２ ＰＥＧ−２０００：ポリ（オキシエチレン）ポリオール 数平均分子量＝２，０００ 平均官能基数＝２ ＭＰＥＧ−７００：メトキシポリエチレングリコール 数平均分子量＝７００ 平均官能基数＝１

【００６３】［接着剤組成物の調製］上記、表１により
得られた有機ポリイソシアネートＡ１〜Ａ５と下記に示
すワックスエマルジョン等を組み合わせてリグノセルロ
ース系材料用接着剤組成物を調整した。その各接着剤組
成物の仕込み量、評価結果を表２に示す。なお、比較例
１は、離型性を付与させる外部離型剤を用いなかったた
め成形体が熱盤に非常に強固に接着したため、物性評価
はできなかった。

【００６４】

【表２】

【００６５】 ［実施例１〜４、比較例１〜４］ Ｂ成分 クエン酸 ：溶解度＝５９ｇ／１００ｍｌ 乳酸 ：溶解度＝水に任意の割合で溶解する 塩化アンモニウム：溶解度＝２８ｇ／１００ｍｌ オレイン酸 ：溶解度＝０ｇ／１００ｍｌ ※溶解度は、２０℃の水１００ｍｌに溶解する質量。

【００６６】 Ｃ成分 ワックスエマルジョンＰ（固形分＝３０％、融点＝５６℃） ワックスＰ１の数平均分子量＝４５０ 乳化剤Ｐ２の数平均分子量＝６５０ （Ｐ１）：（Ｐ２）＝１００：１５（質量比） ワックスエマルジョンＱ（固形分＝３０％、融点＝５８℃） ワックスＱ１の数平均分子量＝３５０ 乳化剤Ｑ２の数平均分子量＝１，１００ （Ｑ１）：（Ｑ２）＝１００：２０（質量比） ワックスエマルジョンＲ（固形分＝３０％、融点＝６３℃） ワックスＲ１の数平均分子量＝３，０００ 乳化剤Ｒ２の数平均分子量＝３，５００ （Ｒ１）：（Ｒ２）＝１００：３０（質量比） なお、ワックスエマルジョンＰ、Ｑ、Ｒにおける各種分子量データは、ＰＰＧ 換算のＧＰＣによる。

【００６７】Ｄ成分 樹脂Ｍ： 尿素メラミン共縮合樹脂 モル比＝１．０５ 固形分＝５０％ 樹脂Ｎ： 尿素メラミン共縮合樹脂 モル比＝２．５ 固形分＝５０％

【００６８】触媒 触媒Ｓ：トリエチレンジアミンのジプロピレングリコー
ル溶液 固形分＝３３％

【００６９】［リグノセルロース系材料の熱圧成形体の
成形方法］ （１）成形条件 ボードサイズ：４０ｃｍ×４０ｃｍ ボード厚み：１５ｍｍ 設定密度：０．７２０ｇ／ｃｍ³ 木質チップ又は木質繊維の含水率及び樹種：３％、針葉
樹 製品含水率：９％ マット含水率：１６％ 熱盤（プレス）温度：１６０℃ 熱盤（プレス）圧力：３０ｋｇ／ｃｍ²（面圧） 熱盤（プレス）時間：１５０秒

【００７０】（２）成形方法 表２に記載の熱圧成形体の作成について、木質チップを
用いて得られるパーティクルボード（実施例１、２及び
比較例１、２）については、下記の（イ）の方法にて作
成し、木質繊維を用いて得られる中密度繊維板（実施例
３、４及び比較例３、４）については、下記の（ロ）の
方法にて作成した。 （イ）実施例１，２及び比較例１，２の熱圧成形体の作
成方法 表２に記載の量の針葉樹の木質チップを撹拌羽根のつい
た容積約０．５ｍ³のブレンダーに投入し、そこに表２
に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物とワックス
エマルジョンとアミン触媒及びマット含水率用の水の混
合物を、約１０分間混合撹拌しながらスプレー塗布し
た。その後、その接着剤組成物が塗布された木質チップ
を取り出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度に
なるように計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズに
なるようにフォーミングし、更に同形状の鉄板を上に載
せ、前記条件で熱圧成形した。 （ロ）実施例３，４及び比較例３，４の熱圧成形体の作
成方法 表２に記載の量の針葉樹の木質チップを加圧リファイナ
ーを用いて、蒸解圧力＝０．７ＭＰａ、蒸解温度＝１２
０℃の条件で解繊（繊維化）した。それを配管に通し、
そこに表２に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物
とワックスエマルジョンとアミン触媒及びマット含水率
用の水の混合物をスプレーした後、引き続き配管を通す
ことにより、前記マット含水率になるまで乾燥させた。
その後、その接着剤組成物が塗布された木質繊維を取り
出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度になるよ
うに計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズになるよ
うにフォーミング成形装置を用いてフォーミングし、更
に同形状の鉄板を上に載せ、前記条件で熱圧成形した。

【００７１】［離型性の確認］ボード上下に日本テスト
パネル製の鉄板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を置き、前記成形時
に離型性の確認を行った。 ［物性測定］表２の実施例１、２及び比較例１、２の熱
圧成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０８
に準じて測定し、実施例３、４及び比較例３、４の熱圧
成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０５に
準じて測定した。

【００７２】表２から示されるように、本発明の接着剤
組成物を用いたリグノセルロース系熱圧成形体は、良好
な物性、生産性を示した。しかし、比較例においては、
生産性が低く、また、得られたリグノセルロース系熱圧
成形体の物性も低いものであった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機ポリイソシアネート（Ａ）、及び２
   ０℃の水に対する溶解度が４０ｇ／１００ｍｌ以上のカ
   ルボン酸（Ｂ）、を含有することを特徴とするリグノセ
   ルロース系熱圧成形体用接着剤組成物。
2. 【請求項２】 更にワックスエマルジョン（Ｃ）を含有
   する、請求項１に記載の接着剤組成物。
3. 【請求項３】 更にホルマリン縮合系樹脂（Ｄ）を含有
   する、請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   接着剤を用いることを特徴とする、リグノセルロース系
   熱圧成形体の製造方法。