JP2005169800A

JP2005169800A - 木質繊維板およびその製造方法

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Publication number: JP2005169800A
Application number: JP2003412079A
Authority: JP
Inventors: Kiyomasa Nakamura; 清誠中村
Original assignee: Eidai Co Ltd
Current assignee: Eidai Co Ltd
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】従来の木質繊維板とほぼ同様な製造方法でもって、表面に貼り付けた化粧突板や化粧紙に変色を生じさせることもなく、また、寸法変化率も小さい木質繊維板を得る。
【解決手段】木質繊維と、接着剤としての水溶性アルカリフェノール系樹脂と、固形分換算で３．０〜５．５重量％の好ましくは硫酸アンモニウムである酸性塩類とを少なくとも混合した成形原料を熱圧成形して木質繊維板とする。熱圧成形後に得られる木質繊維板のｐＨ値はほぼ中性値であり、吸水厚さ膨潤率も小さい。
【選択図】なし

Description

本発明は、木質繊維板およびその製造方法に関する。

ＭＤＦのような木質繊維板の製造方法として、木質繊維をフェノール系樹脂接着剤と混合したものを熱圧成形する方法が知られている。しかし、フェノール系樹脂は強アルカリ性であることから、フェノール系樹脂を接着剤として用いた木質繊維板を化粧板や構造用材として使用する場合に、表面化粧に用いられる突板や化粧紙を変色させたり、水に濡れて有色の抽出液が生じるなど、アルカリ汚染を引き起こす不都合があった。それを解消した製造方法として、本発明者らは、フェノール系樹脂と共に酸性物質（酸、酸性塩）を必要量添加して成形原料を得、それを熱圧成形して木質繊維板を製造する方法を提案している（特許文献１：特開２０００−３２６３１５号公報参照）。

この方法によれば、熱圧成形後に得られる木質繊維板のｐＨ値を４．０〜８．０程度に抑制することができ、表面化粧に用いられる突板や化粧紙に対するアルカリ汚染の程度を大きく低減することができる。
特開２０００−３２６３１５号公報

本発明は、上記特許文献１に記載の発明をさらに発展させようとするものであり、アルカリ汚染防止効果と共に、高い寸法安定性を備えた木質繊維板およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上記の課題を解決するために、鋭意検討した結果、水溶性アルカリフェノール系樹脂の添加と同時にまたはその前後に、酸性物質を添加して熱圧成形するに際して、酸性物質として酸性塩類を用い、かつその添加量をある範囲とすることにより、製造される木質繊維板の中性化が図れるばかりでなく、吸水厚さ膨潤率を大幅に低減できることを見い出し、本発明をなすにいたった。

すなわち、本発明による木質繊維板は、木質繊維と、接着剤としての水溶性アルカリフェノール系樹脂と、３．０重量％以上、好ましくは３．５〜５．５重量％の酸性塩類とを少なくとも混合したものを熱圧成形してなる木質繊維板である。

また、本発明による木質繊維板の製造方法は、木質繊維に水溶性アルカリフェノール系樹脂を接着剤として用いて木質繊維板を製造するに際して、木質繊維に該水溶性アルカリフェノール系樹脂と共に、３．０重量％以上、好ましくは３．５〜５．５重量％の酸性塩類を添加混合して熱圧成形することを特徴とする。

本発明において、木質繊維板とは、細片、チップあるいは粉状化した木質繊維を接着剤により板状にして熱圧成形したものをいう。厚み方向に一層であってもよく多層であってもよい。好ましくは、木質繊維板の少なくとも木口部分および表面部分のｐＨ値が４．０〜８．０とされる。

本発明で水溶性アルカリフェノール系樹脂とは、アルカリ条件下で、フェノールとホルムアルデヒドを反応させたもので水溶性の液体をいい、具体的には、パーティクルボードや合板で使用されているフェノール樹脂があげられる。

本発明において、酸性塩類とは、通常の化学的処理法において、ｐＨ値をアルカリ側から酸性側に変化させることのできる酸性物質の塩類を総称しており、例として、硫酸アルミニウム、過酸化アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどが挙げられる。酸性塩類のなかでも、硫酸アンモニウムは熱によりホルムアルデヒドと反応するので特に好ましい材料である。また、これらの酸性塩類は２種以上組み合わせて用いることもできる。

本発明者らの実験では、強酸を使用した場合、２．０重量％程度の添加で木質繊維が白化する現象（添加したフェノール系樹脂が木質繊維の回りでゲル化する現象）がみられ、品質が劣化する場合があった。また、強酸なので扱いが困難であった。一方、弱酸である酸性塩類の場合は、木質繊維板のｐＨを中性値に近づけるのに、３．５重量％程度以上という多くの量を必要としたが、添加量が５．５重量％を超えるまでは白化現象は見られず品質の劣化は生じなかった。さらに、ｐＨが中性値に近づくにつれて、製造された木質繊維板の吸水厚さ膨潤率は減少していき、寸法安定性の向上が観察された。また、酸性塩類は酸に比べて処理時の取り扱いも容易であった。

本発明において、木質繊維と水溶性アルカリフェノール系樹脂とは、木質繊維板の定法による製造方法に従って混合攪拌され、通常の製造装置を用いて熱圧成形される。その際に、前記酸性塩類の添加は水溶性アルカリフェノール系樹脂添加と同時に行ってもよく、添加の前後に行ってもよい。酸性塩類の添加量は、前記したように、３．０重量％以上、好ましくは３．５〜５．５重量％の範囲である。

通常の場合、この量で成形後の木質繊維板の少なくとも木口および表層部分はほぼ中性値を取ることができる。酸性塩類が３．０重量％未満の場合には、中和が不十分であり木質基板の表面に貼り付けた化粧突板や化粧紙にアルカリ汚染による黒色化または青黒色化が生じる場合がある。また、５．５重量％を超えると白化現象が発生して、品質低下を招くと共に、酸性化が進行して、化粧突板や化粧紙に脱色（酸による淡色化）が発生する場合がある。

酸性塩類の添加は、低濃度の水溶液として行うのが、均一な分散が図れること、接着剤の局部的なゲル化を抑えることができること、安価で扱いやすいことなどの理由から好ましいが、粉体、マイクロカプセル、担体への吸着体、あるいは、樹脂に不溶な物質中に溶解あるいは分散させての添加、などのような態様で添加することもできる。また、木質繊維に予め塗布しておくようにしてもよい。

本発明によれば、従来の木質繊維板とほぼ同様な製造方法でもって、表面に貼り付けた化粧突板や化粧紙に変色を生じさせず、かつ、構造材として用いた場合に、水濡れから生じる赤色の抽出液などによる汚染も生じず、さらに、寸法安定性に優れた木質繊維板が得られる。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明がこの実施例に限定されないことはいうまでもない。
水溶性アルカリフェノール系樹脂施着剤としてＭＤＦ用フェノール樹脂を用いた。通常のＭＤＦの製造条件に合わせてスギ材をチップ化して木質繊維とした。酸性塩類として硫酸アンモニウムを用いた。それらを表１に実施例１、２および比較例１、２として示す配合比率で混合して成形原料を用意した。なお、硫酸アンモニウム（硫安）は木質繊維に予め所定量を塗布しておいた。

実施例１、２、比較例１、２の成形原料を熱圧プレスにセットし、通常のＭＤＦの熱圧成形条件によって熱圧成形してＭＤＦ（厚さ８．２ｍｍ）を得た。得られたＭＤＦを台板合板（９．０ｍｍ）と練り合わせし、その上に、０．２５ｍｍの突板（楢材）を貼り塗装して化粧板とした。接着剤は変性酢酸ビニルエマルジョンを用いた。

それぞれについて、基材であるＭＤＦの木口でのｐＨ値を通常の測定法により測定した。その結果を表２に示す。また、実施例１、２、比較例１、２の化粧板を４０℃、９０％相対湿度の環境下で一週間から１０日養生した後、４０℃の乾燥機で試験前の含水率程度まで再び乾燥させ、その後に、突板表面を目視により観察した。各化粧板の目視評価を表２に示す。なお、表２において、○は汚染（変色）が観察されなかったことを示し、×は汚染（変色あるいは白化）が観察されたことを示す。

次に、実施例１、２、比較例１、２について、次式１により、１００℃および２０℃での吸水厚さ膨潤率を測定した。その結果を図１（１００℃の場合）、図２（２０℃の場合）に示す。
式１：給水厚さ膨潤率
＝（試験後の試験体厚さ−試験前の試験体厚さ）／試験前の試験体厚さ

［考察］
表２に示すように、酸性塩類として硫酸アンモニウムを３．５重量％、５．５重量％添加したことにより、製造された木質繊維板（実施例１、２）の木口でのｐＨはほぼ中性値を示しており、化粧板としたときの突板に変色は生じていない。硫酸アンモニウムの添加量が０．０重量％（無添加）（比較例１）、２．０重量％（比較例２）ではアルカリ変色を起こしている。このことから、酸性塩類の添加量は３．０重量％以上、好ましくは３．５〜５．５重量％が適切であることがわかる。

また、図１に示されるように、１００℃膨張率で、硫酸アンモニウムの添加量０〜２．０重量％（比較例１、２）のとき（値１００％）と比較して、３．５重量％添加（実施例１）で約２０％向上（値約８０％）、５．５重量％添加（実施例２）で約４０％向上（値約６０％）している。また、図２に示されるように、２０℃膨張率でも、硫酸アンモニウムの添加量０〜２．０重量％（比較例１、２）のとき（値３０％）と比較して、３．５重量％添加（実施例１）で約１７％向上（値約２５％）、５．５重量％添加（実施例２）で約３４％向上（値約２０％）していることがわかる。このことからも、本発明の有効性が示される。

１００℃での吸水厚さ膨潤率を示すグラフ２０℃での吸水厚さ膨潤率を示すグラフ

Claims

木質繊維と、接着剤としての水溶性アルカリフェノール系樹脂と、３．０重量％以上の酸性塩類とを少なくとも混合したものを熱圧成形してなる木質繊維板。
酸性塩類の添加量が３．５〜５．５重量％であることを特徴とする請求項１記載の木質繊維板。
酸性塩類が硫酸アンモニウムまたは塩酸アンモニウムである請求項１または２記載の木質繊維板。
木質繊維に水溶性アルカリフェノール系樹脂を接着剤として用いて木質繊維板を製造するに際して、木質繊維に該水溶性アルカリフェノール系樹脂と共に、３．０重量％以上の酸性塩類を添加混合して熱圧成形することを特徴とする木質繊維板の製造方法。
酸性塩類として硫酸アンモニウムまたは塩酸アンモニウムを用いることを特徴とする請求項４に記載の木質繊維板の製造方法。