JP2005103903A

JP2005103903A - 木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤及び木質材料の加工方法

Info

Publication number: JP2005103903A
Application number: JP2003339810A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Oya; 倫明大宅; Tokuo Hoshi; 徳雄星
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】合板や木質ボード等の木質材料が末端消費者住宅内装材として使用された場合、その使用環境の変化、或いは温度、湿度変動によっては、初期化合物が分解しホルムアルデヒドが発生しにくく、居住者にシックハウス症候群を発症させない木質材料を提供する。
【解決手段】エチレン尿素誘導体類、特に好ましくは、エチレン尿素水溶液と界面活性剤を含有する木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤、これを塗工或いは含浸することを特徴とする木質材料類の加工方法。
【選択図】なし。

Description

本発明は、木質材料からのホルムアルデヒド放散を低減させるための木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤、更に前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を、木質ボードや合板に、塗布、浸漬又は散布することによりホルムアルデヒド放散量を低減させる木質材料の加工方法に関する。

合板や各種木質ボード等の木質材料を製造する際には、接着剤或いは結合剤としてユリア樹脂、ユリアメラミン樹脂、レゾール型フェノール樹脂が用いられる。最近、シックハウス症候群に代表される健康問題から前記樹脂類の製造時のホルムアルデヒド類と尿素、メラミン、フェノール類の比率(以下モル比と称する)を小さくし、製造した合板や木質ボード類から放出するホルムアルデヒド類を低減する方法が採られている。しかし、このようなホルムアルデヒドの放散量低減の方法では、例えば、木質材料として合板に用いられる樹種によっては、或いはパーティクルボードのように建築廃材や木質廃材を用いた場合には、木質材料そのものからホルムアルデヒドが放散することがあるので、ホルムアルデヒドの放散量を低減することが困難であることがあった。そのため、ホルムアルデヒドが放散することを防止すことを目的として、木質材料に尿素水溶液を塗布又は散布して、尿素とホルムアルデヒドの初期化合物（メチロール尿素等）とする方法が採られてきた（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、前記の方法では、木質材料、例えば、合板や木質ボードなどから発生するホルムアルデヒドを一時的に抑制する事が出来るが、合板や木質ボード等の木質材料が末端消費者住宅内装材として使用された場合、その使用環境の変化、或いは温度、湿度変動によっては、初期化合物が分解しホルムアルデヒドが再発生し、居住者にいわゆるシックハウス症候群を発症させることがある。

特開平１１−１４７２０６（第２−３頁）

従って、本発明の課題は、木質材料中のホルムアルデヒドを吸収して、その使用環境の変化によってもホルムアルデヒドが再発生しにくい吸収剤を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討の結果、木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤として、エチレン尿素誘導体類を含有するものは、ホルムアルデヒド吸収性に優れる。更に、エチレン尿素誘導体類がホルムアルデヒドと反応してホルムアルデヒドを固定した後、使用環境が変化しても、その反応物の安定性が優れ(すなわち、ホルムアルデヒド吸収後、その反応物の分解が少ない)、ホルムアルデヒドが再発生しにくいことを見出した。

すなわち、本発明は、エチレン尿素誘導体類を含有することを特徴とする木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を提供する。

また、本発明は、前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を用いることを特徴とする木質ボード、及び合板の加工方法をも提供する。

本発明によれば、環境の変化があっても、ホルムアルデヒド放散量が少ない木質材料を提供できる。

本発明で用いる木質材料とは、合板、木質ボード、ＬＶＬ(Laminated Veneer Lumber)、パーティクルボード、ＭＤＦ(Medium Density Fiber Board)、或いはＯＳＢ(Oriented Strand Board)等のユリア樹脂、ユリアメラミン樹脂、或いはレゾール型フェノール樹脂などのホルムアルデヒド類を原料に用いた樹脂を接着剤或いは結合剤として使用して製造した材料を意味する。

本発明で用いるエチレン尿素誘導体としては、ホルムアルデヒドと反応して、ホルムアルデヒドを放散しにくくすれば、特に限定されないが、例えば、下記一般式（１）

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のヒドロキシル基含有アルキル基、炭素数炭素数１〜６のアルコキシ基をあらわす。）
で表される化合物が挙げられる。

これらの中でも、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４が、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、メチロール基、エチル基、又はエチロール基であるものが好ましく、下記構造式（２）で表されるエチレン尿素が特に好ましい。

また、本発明の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤は、エチレン尿素誘導体類をそのまま、例えば、液体状または粉末状で付着して使用しても良いが、木質材料に対し均一に付着させるためには溶液とした方が好ましい。この場合、エチレン尿素誘導体類を溶解する溶剤としては、有機溶剤、または水を用いることができるが、火災の危険性や揮散有機溶剤の健康への障害を考慮すると水溶液が望ましい。また、前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を溶液として用いる場合の不揮発分としては、特に限定されないが、木質材料に塗布、スプレー或いは浸漬しやすいことから、１〜６０重量％が好ましく、作業性を考慮して、適宜希釈して用いればよい。希釈して用いる場合の不揮発分は１〜２０重量％が好ましい。

前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤の溶液は、単独でそのまま使用しても良いが塗布する木材によっては浸透性が悪いものがあり、そのため、塗布又はスプレーしたエチレン尿素溶液が基材からこぼれ落ちる場合がある。その際は、浸透性を向上させるために界面活性剤類をエチレン尿素誘導体類溶液に添加しても使用することが好ましい。

前記界面活性剤類としては、表面張力を下げる効果があれば、アニオン系、ノニオン系、カチオン系の何れでも良い。例えば非イオン系界面活性剤としてはポリキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、フッ素系界面活性剤特殊配合品等が挙げられる。陰イオン系界面活性剤としては脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルスルホコハク酸塩類、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩類、アルキルリン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルアリル硫酸塩類、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。

前記界面活性剤の添加量はエチレン尿素誘導体類１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部以下が好ましく、中でも０．１〜５重量部が特に好ましい。また、添加後の木質ボード用ホルムアルデヒド吸収剤の表面張力としては、４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。

本発明の木質材料の加工方法は、前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を木質材料に付着させればよい。前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤が溶液の場合は、木質材料に前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を塗布またはスプレーするか、或いは吸収剤中に木質材料浸漬すればよい。

この際、前記木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を塗布またはスプレーする際の塗布量は、エチレン尿素誘導体類固形分当たり、０．１〜１０ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。例えば、エチレン尿素誘導体類が５重量％含有している木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤であれば、２〜２００ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。

下記の条件で合板を作製した。なお、以下の記述で、部及び％は断りのない限り重量基準である。

実施例１
単板の構成としては、カラマツ／ラジアータパイン／カラマツ／ラジアータパイン／カラマツとして、単板厚さは、上記構成で、順に1.6mm／3.7mm／1.6mm／3.7mm／1.6mmとした。また、接着剤は、フェノライトＰＧ−６００（大日本インキ化学工業(株)製水溶性レゾール樹脂、不揮発分４２％）を用いて、フェノライトＰＧ−６００（１００部）、小麦粉（２０部）、炭酸ナトリウム（５部）、水（１５部）を混合し糊液を作った。粘度は２５dPa・s（温度２５℃）であった。

前記糊液をラジアータパインの表裏に２００g/ｍ^２ずつ塗布し、単板を前記の構成で５枚重ねた。仮圧締として１ＭＰａで２０分圧締した。次いで、１３５℃、０．８ＭＰａ、６分熱圧し、厚さ１１．９mmの合板を得た。

得られた合板の表裏に、木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤として、エチレン尿素水溶液（濃度５％）５０ｇ／ｍ^２をスプレーガンにて塗布した。エチレン尿素水溶液（濃度５％）の表面張力は７０ｍＮ／ｍであった。得られた処理合板を２０℃６５％ＲＨの室温中で２４時間放置後、合板の表側を＃１００布研磨布で０．１mmを研磨し、試験片を得た。前記試験片を、日本農林規格普通合板に基づき２０℃で２４時間後の吸収液のホルムアルデヒド濃度を測定し、その測定値からホルムアルデヒド放散量を得た。また、これに準じ２０℃７日間後、３０℃２４時間後、３０℃７日間後のホルムアルデヒド放散量を測定した。得られた結果を表１に示す。

実施例２
木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤として、前記エチレン尿素水溶液（濃度５％）１００部に陰イオン性界面活性剤ネオゲンＡＯ−９０（第一工業製薬(株)製）０．１部を加えたものを用いた以外は、実施例１と同じ方法で試験片を作製し同様にホルムアルデヒド放散量を測定した。なお、木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤溶液の表面張力は３４ｍＮ／ｍであった。得られた結果を表１に示す。

比較例１
実施例１で作製した合板の表裏にイオン交換水５０ｇ／ｍ^２をスプレーガンにて塗布した。それ以外は実施例１と同じ方法で乾燥、ホルムアルデヒド放散量測定を行った。

比較例２
エチレン尿素の代わりに尿素水溶液（濃度５％）を使用した以外は実施例１と同じ方法で乾燥、ホルムアルデヒド放散量測定を行った。

Claims

エチレン尿素誘導体類を含有することを特徴とする木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤。
前記エチレン尿素誘導体類が下記一般式（１）

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のヒドロキシル基含有アルキル基、炭素数炭素数１〜６のアルコキシ基をあらわす。）
で表される化合物である請求項１記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤。
前記下記一般式（１）中のＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４が水素原子である請求項２記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤。
エチレン尿素誘導体類の水溶液である請求項１記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤。
更に、界面活性剤を含有する請求項４記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤。
請求項１〜５の何れか１つに記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を用いてなることを特徴とする木質ボードの加工方法。
請求項１〜５の何れか１つに記載の木質材料用ホルムアルデヒド吸収剤を用いてなることを特徴とする合板の加工方法。