JP2009279934A - 木質材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木質材料の製造方法を提供する。
【解決手段】ａ）木質パーツを、
ａ１）アルカリ性バインダー、および
ａ２）チアクロプリドと
接触させる工程と、
ｂ）工程ａ）に従い処理した木質パーツを含む木質パーツ床を、加圧下、１２６℃〜２４０℃のプレス接触表面温度でプレスする工程と
を含む、木質パーツ含む木質材料の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、木質材料を製造する方法、木質材料を昆虫から保護するためのチアクロプリドの使用、および対応の木質材料自体に関する。

無垢の木を保護するのにも好適なすべての防腐剤は、主に、木質材料の保護に好適である。防腐剤の適用は、製造前処理、製造中処理または製造後処理で行うことができる。

製造前処理および製造中処理による処理中、アルカリ性物質（例えば、フェノール接着剤の場合には、ｐＨ１１〜１３）の存在下、温度は２００℃に達する可能性がある。これらのプロセス条件は、防腐剤に影響を及ぼし、防腐剤の分解を招く恐れがある。アルカリ媒体中では、特に高温において、多くの殺虫剤が直ちに分解する。

許容できる毒性プロフィールとの組み合わせにおいて高効率を示す代替の殺虫剤を追求していくと、チアクロプリドの名前が挙がるかもしれない。しかしながら、チアクロプリドの特性プロフィールでは、アルカリ性条件下、製造中または製造前処理ができない。

これらの特性の試験によれば、例えば、チアクロプリドは、ｐＨ１３．７のＮａＯＨ溶液中、僅か１５分後に７５℃で完全に分解した（実施例１参照）。

同様のクラスの浸透性殺虫剤、すなわちイミダクロプリドについて、その使用が、製造前または製造中の適用に関して（特許文献１）に記載されているが、プレスの接触表面が中温から１２５℃までだけである（実施例参照）。

しかしながら、木質材料の１つのクラスである、いわゆる配向性ストランドボード（ＯＳＢ）の製造については特に、これらの条件では不十分である。木質材料を、昆虫による攻撃および／または分解から保護するための代替となる方策が検討された。その方策は、かかる激しい条件にも好適である。

このように、例えば、ＯＳＢを製造するためにチップマットをプレスする間、プレスツールとの接触表面の温度は２００℃に達し、この温度は、例えば、合板の外側板には吸収されず、活性物質に直接作用する。（特許文献１）の他の実施例には、イミダクロプリドを、例えばｐＨ中性ユリア接着剤と共に使用することが記載されているが（実施例５参照）、それは活性物質に対する大きなストレスの原因となるものではない。

国際公開第１９９８／１８３２８号パンフレット

意外にも、本発明による木材防腐剤を、アルカリ系接着剤の存在下での製造プロセス中、非常に高い温度に曝される木質材料に組み込むと、極めて有効なシロアリからの保護が達成されることが知見された。シロアリ耐性は、特に１９０〜２００℃まで加熱されたプレスツールと直接接触した木質材料の表面で検出可能であった。

従って、本発明は、木質パーツ含む木質材料の製造プロセスに関し、該プロセスは、
ａ）木質パーツを、
ａ１）アルカリ性バインダー、および
ａ２）チアクロプリド
と接触させる工程と、
ｂ）工程ａ）に従い処理した木質パーツを含む木質パーツ床を、加圧下、１２６℃〜２４０℃のプレス接触表面温度でプレスする工程と
を含む。

本発明によるプロセスは、配向ストランドボード（ＯＳＢ、長くて細い配向チップを含む木質材料）、積層木材（接着剤ジョイント部で中断された表面を有するベニヤ層またはベニヤ部分を含む木質材料）、繊維板（繊維状木材粒子を含む木質材料）、またはチップボード（短いチップを含む木質材料）の製造に特に好適である。

好ましい木質材料は、ＯＳＢ、チップボードおよび繊維板である。

木質材料の製造の基礎として、異なる木質パーツが好適である。

プロセスの工程ａ）で好ましく用いられる木質パーツは、
−好ましくは厚さが０．５〜５ｍｍ、長さが５０〜４００ｃｍの木質ベニヤ層および／または部分、
−好ましくは幅が１０〜１５ｍｍ、厚さが０．６〜０．８ｍｍ、長さが５〜２０ｃｍの、特にＯＳＢ用の、木質チップ、
−長さが０．４〜１５ｍｍの木質チップ、
−長さが０．４〜６ｍｍの繊維
である。

好適なアルカリ性バインダーａ１）は固体または液体バインダーであり、好ましくは、特に、バインダー含量が１０〜６０重量％、好ましくは３５〜５０重量％の水性形態である、水溶液またはエマルジョンである。特に、３５〜５０重量％強度の水溶液の形態で、ｐＨが１０〜１３．５であるものが好ましく用いられる。

アルカリ性フェノールバインダー（ＰＦ）および／またはフェノール−ユリア−ホルムアルデヒドバインダー（ＰＵＦ）が好ましい。

アルカリ性バインダーは、水溶液として木質パーツに適用されるのが好ましい。溶液中に存在するフェノールバインダーは、好ましくは、オリゴマー〜ポリマー鎖を含む。さらに、好ましくは、溶液として用いられるバインダーは、特に、１〜１３重量％のアルカリ性化合物、特に、水酸化ナトリウムを含む。

非アルカリ性バインダーの同時使用も可能である。例えば、好適なのは、ポリメチレンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）、ユリア接着剤（ＵＦ）、メラミン強化ユリア接着剤（ｍＵＦ）、メラミン接着剤（ＭＦ）、メラミン−ユリア−ホルムアルデヒド接着剤（ＭＵＦ）、メラミン−ユリア−フェノール−ホルムアルデヒド接着剤（ＭＵＰＦ）、レゾルシノール−ホルムアルデヒド接着剤（ＲＦ）、ポリ酢酸ビニル接着剤（ＰＶＡｃ）である。

特に、ＯＳＢの場合には、プレスに用いる木質パーツ床またはマットは、一般的に、粗く、同様に処理された木質パーツを含む上下層（外側層）を含み、細かい木質パーツを任意で含む少なくとも１つの中間層を囲んでいる。中間層も、好ましくは、非アルカリ性バインダーまたは非フェノールバインダー、例えば、ＰＭＤＩバインダーを含むことができる。

大容量のドラムを、木質パーツ（ＯＳＢについては、ストランドとも呼ばれる）を接着するのに用いるのが好ましい。

用いる接着剤および化学物質の量は、ボード品質、ボード厚さおよび接着剤適用の方法に従って変わる。ＯＳＢ製造の場合には、異なる接着剤タイプを、外側および中間層に用いることができる。好ましくは、フェノールバインダー（ＰＦ）、フェノール−ユリア−ホルムアルデヒドバインダー（ＰＵＦ）、ＭＵＰＦ（メラミン−ユリア−フェノール−ホルムアルデヒド）またはＭＵＦ（メラミン−ユリア−ホルムアルデヒド）バインダーを外側層に、ＰＭＤＩ（ポリメチレンジイソシアネート）バインダーを中間層に用いる。

木質パーツを、アルカリ性バインダーと別々か、あるいは一緒に、下式の殺虫剤であるチアクロプリドと接触させる。

添加の順番は重要でない。好ましくは、チアクロプリドは、０．２〜１０重量％、特に、０．２〜２重量％の活性物質を有する水溶液として木質パーツに適用される。チアクロプリドをバインダーと混合することもできる。

接着ボンディングおよび木質材料の処理性に影響を与えるエクステンダおよびフィラー、撥水剤、防炎剤、難燃剤および染料、同様に、殺生剤、例えば、殺虫剤および／または殺菌剤を用いることもできる。その適用は、アルカリ性バインダーまたは殺虫剤の適用と同じやり方で行うことができる。エクステンダおよびフィラーとしては、シリアルやリグノセルロース系材料の有機粉末（ｏｒｇａｎｉｃ ｍｅａｌｓ）または無機粉末（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｍｅａｌｓ）が例示される。油および／またはワックス、例えば、固体形態または分散剤としてのパラフィンが、撥水剤の一般例である。防炎剤および難燃剤としては、例えば、ホウ酸、水酸化アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸モノ−およびジアンモニウムが例示される。

アルカリ性バインダー以外のバインダーも、木質パーツを、任意で付随して用いる中間層のために、接触させるのに用いることができる。しかしながら、同じ防腐剤（殺虫剤）を用いるのが好ましい。

以下の成分を用いるのが好ましい。
それぞれ完成木質材料を基準として、
８５〜９７重量％の木質パーツ、
２〜１０重量％のアルカリ性バインダー、
０〜１０重量％の非アルカリ性バインダー、
０．０００２〜０．０２重量％のチアクロプリド、
０〜２重量％の撥水剤。

木質パーツを添加剤で処理した後、一般的に、木質パーツ床を散布すると、木質パーツを含むマットが得られる。ＯＳＢの場合には、これは、ストランドの最適な配列がなされるため特に好ましい。工程ａ）に従って処理されたストランドは、散布機ホッパーから、好ましくは適用および分配ロールを介して、配向装置を備えた散布ヘッドに送られる。製造方向における外側層の配向は、ディスク配向装置によりなされるのが好ましく、中間層の配向は、区分化されたロールにより、横方向になされるのが好ましい。散布されたマットの重量と、中間層に対する外側層の比率との両方共、秤りにより制御することができる。連続プレスの使用により、マットは、循環するテキスタイルベルト上に好ましくは散布される。このベルトから、マットを、プレスの鋼ベルトに移すことができる。多段プレスの使用により、マットを、プレスの加熱板長さに適合する循環スクリーンセクション上に散布することができる。遷移領域においてマットを横方向に切断することにより、それらをプレスの装填装置に別個に導入することができる。連続可動手段によるマットの側部トリミングにより、異なる板幅を製造することができる。

本発明によるプロセスの工程ｂ）において、バインダーを、圧力および温度を作用させて、プレス内で硬化し、マットを所定の厚さまでプレスする。

主に２つのプレスタイプが、ＯＳＢ製造では用いられる。多段プレスと連続プレスである。

プレス中の好ましい圧力は、一般的に、１００〜５００Ｎ／ｃｍ^２である。好ましい温度は、１２６〜２１０℃、特に、１５０〜２００℃である。

プレスにおける滞留時間は、一般的に、木質材料厚さ（板厚さ）１ｍｍ当たり４〜１５秒である。

本発明は、木質パーツを含む木質材料を、昆虫、特に、シロアリによる攻撃および／または分解から保護するためのチアクロプリドの使用にさらに関し、木質材料が、アルカリ性バインダーを含むことを特徴とする。他の点については、上述の好ましい範囲が適用可能である。

本発明は、少なくとも１種のアルカリ性バインダーとチアクロプリドとを含む木質パーツを含む、木質パーツを含む木質材料にさらに関する。

意外なことに、木質材料のシロアリに対する高い安定性が、結果として、見出された。

実施例１
チアクロプリドの熱不安定性の調査
５ｇのＮａＯＨを、２５０ｍｌの蒸留水（ｐＨ１３．７）に溶解し、１００ｍｇの活性物質を添加した。攪拌を、１５分間、異なる温度で行った。混合物を塩化メチレンで２回抽出し、中和し、蒸発させた。残渣を秤量し、ＮＭＲ、ＧＣ、ＧＣ−ＭＳまたはＨＰＬＣにより分析した。

チアクロプリドは、３５℃の温度で安定で、７５℃の温度で１００％分解された。

実施例２
スクリーニングにより＜６ｍｍの細粒分を除去したパイン材チップ（ＯＳＢ製造用ストランド）の外側層を、フェノール−ホルムアルデヒド接着剤（ＰＦ、Ｇｅｏｒｇｉａ Ｐａｃｉｆｉｃ製、タイプＧＰ１５５Ｃ４２、ｐＨ約１１〜１３）で、中間層を、ポリメチレンジイソシアネート接着剤（ＰＭＤＩ、Ｂａｙｅｒ製、タイプＤｅｓｍｏｄｕｒ１５２０Ａ２０）で湿らせた。それぞれ処理した外側および中間層チップを、０．５％のチアクロプリドを含む水溶液で、そして、最終的に、それぞれ、ワックスエマルジョン（Ｓａｓｏｌｗａｘ Ｈｙｄｒｏｗａｘ７３０）で湿らせた。それぞれ、適用は、チップミキサーにおいて、噴霧機（回転ディスクシステム）を用いて行った。アルカリ性バインダーの量は、完成ＯＳＢボードにおいて、４．５％のＰＦ（または２．５％のＰＭＤＩ）固体樹脂質量分率であった。これは、ＰＦ接着剤については、用いるチップを基準として、約１０％の質量分率に相当する。チアクロプリドを含む水溶液を、完成ＯＳＢボードの２０００ｍｌ／ｍ^３に用いた。６５０ｋｇ／ｍ^３の密度だと、完成ＯＳＢボードを基準として、０．００１５３％のチアクロプリドに相当する。ワックスの割合は、ＯＳＢボードを基準として、０．８質量％であった。

製造されたＯＳＢ木質複合体は、外側層は６０％のＰＦ接着剤コートチップから、そして中間層は４０％のＰＭＤＩ接着剤コートチップから、５００Ｎ／ｃｍ^２のプレスで、そしてプレスプレート温度１９０〜２００℃で製造された。

完成ボードの密度は、６５０〜６８０ｋｇ／ｍ^３、厚さは１１〜１２ｍｍであった。加熱時間因子は、１２ｓ／ｍｍであった（すなわち、圧力を加えた後、ボード表面を、加熱したプレスプレートと、約１２ｓ／ｍｍ×１２ｍｍ＝２４４秒にわたって直接接触させた）。

ＯＳＢボードのサンプルに対し、ＥＮ１１７（シロアリ種Ｒｅｔｉｃｕｌｉｔｅｒｍｅｓ ｓａｎｔｏｎｅｎｓｉｓについての強制的試験におけるシロアリ耐性）と同様の試験を行った。８週間後の表面の検査により評価を行った。試験試料で測定可能な摂食の痕跡は見つからなかったが、チアクロプリドを添加していない複合体ＯＳＢ材料では攻撃の後が顕著であった。

Claims (8)

1. 木質パーツ含む木質材料の製造方法であって、
   ａ）木質パーツを、
   ａ１）アルカリ性バインダー、および
   ａ２）チアクロプリド
   と接触させる工程と、
   ｂ）工程ａ）に従い処理した木質パーツを含む木質パーツ床を、加圧下、１２６℃〜２４０℃のプレス接触表面温度でプレスする工程と
   を含む方法。
2. 前記木質材料が、配向ストランドボード（ＯＳＢ）、積層木材、チップボードまたは繊維板であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 工程ａ）で用いる前記木質パーツが、
   −好ましくは厚さが０．５〜５ｍｍ、長さが５０〜４００ｃｍの木質ベニヤ層、
   −好ましくは幅が１０〜１５ｍｍ、厚さが０．６〜０．８ｍｍ、長さが５〜２０ｃｍの木質チップ、
   −長さが０．４〜１５ｍｍの木質チップ、
   −長さが０．４〜６ｍｍの繊維
   であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記アルカリ性バインダーが、フェノール−ホルムアルデヒドおよび／またはフェノール−ユリア−ホルムアルデヒドバインダーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. いずれも完成木質材料を基準として、
   ８５〜９７重量％の木質パーツ、
   ２〜１０重量％のアルカリ性バインダー、
   ０．０００２〜０．０２重量％のチアクロプリド、
   ０．４〜２重量％の撥水剤
   の成分が用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 工程ｂ）が、１００〜５００Ｎ／ｃｍ^２の圧力で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 少なくとも１種のアルカリ性バインダーとチアクロプリドを含む木質パーツとを含む、木質パーツを含む木質材料。
8. 木質パーツを含む木質材料を、昆虫による攻撃および／または分解から保護するためのチアクロプリドの使用であって、前記木質材料が、アルカリ性バインダーを含むことを特徴とする使用。