JP2014051568A - Composition for bonding, and board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着剤の原料として使用することができる接着用組成物及びこの接着用組成物を含有するボードに関するものである。 The present invention relates to an adhesive composition that can be used as a raw material for an adhesive, and a board containing the adhesive composition.
近年、地球温暖化等の環境問題に対する関心が高まるにつれ、プラスチック分野においては石油由来の材料に代替するものとして、低エミッションかつカーボンニュートラルな植物由来の分解物を重合して得られる樹脂に注目が集まってきている。中でも、植物由来の分解物の一種である乳酸を重合して得られたポリ乳酸は、結晶性を有し、他の植物由来樹脂と比較して物性の高い樹脂の一つであり、大量生産も可能で生産コストも比較的低く有用なものである。しかし、ポリ乳酸は熱可塑性樹脂であり、汎用の石油由来の熱可塑性樹脂（ＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳ等）と比較すると、耐熱性と機械的特性が低いために、広く普及するには至っていない。また、ポリ乳酸は石油系の熱硬化性樹脂接着剤を代替できるほどの物性を有していない。 In recent years, as interest in environmental issues such as global warming has increased, in the plastics field, attention has been focused on resins obtained by polymerizing low-emission, carbon-neutral plant-derived degradation products as an alternative to petroleum-derived materials. Have gathered. Among them, polylactic acid obtained by polymerizing lactic acid, which is a kind of plant-derived degradation product, has crystallinity and is one of the resins with higher physical properties compared to other plant-derived resins. The production cost is relatively low and useful. However, polylactic acid is a thermoplastic resin, and since it has low heat resistance and mechanical properties as compared with general-purpose petroleum-derived thermoplastic resins (PE, PP, ABS, etc.), it has not been widely spread. Polylactic acid does not have physical properties that can replace petroleum-based thermosetting resin adhesives.
元来、木質用接着剤としては、バイオマス由来が中心でカゼインや大豆グルー、ニカワ等が用いられていたが、物性等が劣るため、ユリア、メラミン、フェノール等の石油由来熱硬化性樹脂接着剤に置き換わっていった。これらの接着剤により、木質もしくは草本植物の繊維、小片、単板などの要素片が接着され、合板、パーティクルボードや繊維板等の木質ボードが製造されている。また、無機繊維、小片などの要素片が接着された無機質ボードも製造されている。 Originally, as a wood adhesive, casein, soy glue, glue etc. were mainly used for biomass, but because of poor physical properties, etc., petroleum-derived thermosetting resin adhesives such as urea, melamine and phenol It was replaced with. With these adhesives, woody or herbaceous plant fibers, small pieces, veneer, and other element pieces are bonded to produce plywood, particleboard, fiberboard and other woody boards. In addition, inorganic boards to which element pieces such as inorganic fibers and small pieces are bonded are also manufactured.
一般の木質用接着剤（ユリア系、メラミン系、フェノール系）は石油由来であり、ホルムアルデヒドを硬化剤としている。これら木質用接着剤は有機溶剤の放散を抑えるため、水性であることが接着剤としての要件となっている。これらの接着剤はホルムアルデヒドの放散が問題となっており、低減策が施されているが、完全にホルムアルデヒドの放散を抑制することはできてない。ホルムアルデヒドを放散しない石油由来のイソシアネート系の接着剤も開発されているが、水分との反応や金属との結合等が課題となっており広くは普及していない。 Common wood adhesives (urea, melamine, and phenol) are derived from petroleum, and formaldehyde is used as a curing agent. These wood adhesives are required to be water-based in order to suppress the diffusion of organic solvents. These adhesives have a problem of formaldehyde emission, and measures have been taken to reduce it, but formaldehyde emission cannot be completely suppressed. Petroleum-derived isocyanate-based adhesives that do not disperse formaldehyde have been developed. However, reaction with moisture, bonding with metals, and the like are problems and are not widely used.
一方、木材や樹皮等に含まれるポリフェノール類であるタンニンやリグニンは、製材やパルプ利用において廃棄物となるため、これを有効利用しようという試みが古くからなされてきた。例えば、タンニンやリグニンは化学構造がフェノール樹脂に類似していることから、フェノール樹脂と同様にタンニンやリグニンをホルムアルデヒドと反応させ縮合させて接着剤として用いることが検討されてきた（特許文献１参照）。さらに、フェノール樹脂のメチロール基とタンニンやリグニンとの反応を期待して、フェノール樹脂にタンニンやリグニンを添加し、タンニンやリグニンをフェノール樹脂の高分子骨格の中に取り込む検討もなされてきた（非特許文献１、２参照）。 On the other hand, tannin and lignin, which are polyphenols contained in wood and bark, become wastes in the use of lumber and pulp, and attempts have been made for a long time to use them effectively. For example, since tannin and lignin are similar in chemical structure to phenolic resins, it has been studied to use tannin and lignin as an adhesive by reacting with formaldehyde and condensing like phenolic resin (see Patent Document 1). ). Furthermore, in view of the reaction between the methylol group of the phenol resin and tannin or lignin, studies have been made to add tannin or lignin to the phenol resin and incorporate the tannin or lignin into the polymer backbone of the phenol resin (non- (See Patent Documents 1 and 2).
タンニンやリグニンを有効利用しようという他の試みとして、タンニンやリグニンのフェノール性水酸基とポリイソシアネートを反応させてウレタン樹脂とすること等が検討されている（非特許文献２参照）。 As another attempt to effectively use tannin and lignin, the use of a urethane resin by reacting a phenolic hydroxyl group of tannin or lignin with a polyisocyanate has been studied (see Non-Patent Document 2).
しかしながら、タンニンやリグニン等をホルムアルデヒドを用いて反応させる場合、残留したホルムアルデヒドや加水分解によって発生したホルムアルデヒドが放散されるという問題がある。また、タンニンやリグニンの反応性が従来のフェノール樹脂よりも低いため、物性と生産性が劣り、前記の技術は広く実用化されていないのが現状である。 However, when tannin, lignin, or the like is reacted using formaldehyde, there is a problem that formaldehyde remaining or formaldehyde generated by hydrolysis is diffused. In addition, since the reactivity of tannin and lignin is lower than that of conventional phenol resins, the physical properties and productivity are inferior, and the above technology has not been widely put into practical use.
こうしたなか、粉末化または小片化された植物由来物とポリカルボン酸、あるいは、粉末化または小片化した植物由来物、ポリカルボン酸及び糖類を主成分とした組成物を成形用組成物や木材接着用組成物とすること等が検討されている（特許文献２参照）。 Under these circumstances, powdered or fragmented plant-derived materials and polycarboxylic acids, or powdered or fragmented plant-derived materials, compositions composed mainly of polycarboxylic acids and saccharides are used as molding compositions or wood adhesives. It has been studied to make a composition for use (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献２の組成物は、例えば床材に用いられた場合に、剥離強さ、吸水厚さ膨潤率等の物性が備えられているとは言い難く、実用に耐え得る物性を達成するには長い成形時間と加熱時間、成分の最適化が必要であると考えられた。 However, the composition of Patent Document 2, for example, when used for a flooring material, does not have physical properties such as peel strength and water absorption thickness swelling rate, and achieves physical properties that can withstand practical use. Therefore, it was considered that long molding time, heating time, and component optimization were necessary.
また、特許文献３のように、多価カルボン酸のアンモニウム塩等のアミンと糖類等の炭水化物によるメイラード反応物を含む接着剤とすること等も検討されているが、これはアミンと糖類等のメイラード反応によるものであって、安価な多価カルボン酸をそのまま使用することができるというものではなかった。 In addition, as in Patent Document 3, it has been studied to use an adhesive containing a Maillard reaction product of an amine such as an ammonium salt of a polyvalent carboxylic acid and a carbohydrate such as a saccharide. This was due to the Maillard reaction, and it was not possible to use an inexpensive polycarboxylic acid as it was.
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることでき、硬化後の寸法安定性が良好でホルムアルデヒドが放散されにくい接着用組成物を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, has a high adhesiveness and can be cured in a short time, has a good dimensional stability after curing, and formaldehyde is not easily diffused. It is an issue to provide.
また、本発明は、寸法安定性が良好で、ホルムアルデヒドが放散されにくいボードを提供することを課題としている。 Another object of the present invention is to provide a board that has good dimensional stability and is less likely to diffuse formaldehyde.
前記課題を解決するため、本発明は、多価カルボン酸と糖類を含有し、加熱・加圧により硬化される接着用組成物であって、前記糖類がフルクトースを５０質量％以上含有することで、２２０℃で２０分硬化させた時の沸騰水不溶化率（沸騰水中に４時間浸漬した場合の不溶化率）を５０質量％以上になしたことを特徴とする接着用組成物を提供している。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an adhesive composition containing a polycarboxylic acid and a saccharide and cured by heating and pressurization, wherein the saccharide contains 50% by mass or more of fructose. The adhesive composition is characterized by having a boiling water insolubilization rate (insolubilization rate when immersed in boiling water for 4 hours) of 50% by mass or more when cured at 220 ° C. for 20 minutes. .
前記糖類は異性化糖であることが好ましい。 The saccharide is preferably an isomerized sugar.
さらに、本発明は、前記接着用組成物が塗布もしくは散布された木質もしくは草本植物の繊維、小片などの要素片が加熱・加圧されることによって硬化され、吸水厚さ膨張率が１５％以下であることを特徴とするボードを提供している。 Furthermore, the present invention is cured by heating / pressing an element piece such as a fiber or small piece of woody or herbaceous plant to which the adhesive composition is applied or spread, and the water absorption thickness expansion coefficient is 15% or less. The board is characterized by being.
本発明の接着用組成物は、高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることでき、硬化後の寸法安定性が良好でホルムアルデヒドが放散されにくい。 The adhesive composition of the present invention has high adhesiveness and can be cured in a short time, has good dimensional stability after curing, and formaldehyde is not easily diffused.
また、本発明のボードは、寸法安定性が良好で、ホルムアルデヒドが放散されにくい。 Moreover, the board of the present invention has good dimensional stability, and formaldehyde is hardly diffused.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
本発明の接着用組成物は、必須成分として、多価カルボン酸と糖類を含有するものであり、加熱・加圧により硬化することができる。 The adhesive composition of the present invention contains a polyvalent carboxylic acid and a saccharide as essential components and can be cured by heating and pressing.
必須成分である糖類とは、単糖類および、単糖がグリコシド結合して構成された二糖、オリゴ糖類または多糖類を意味するが、本発明は、糖類として単糖類であるフルクトースを５０質量％以上含有するものとしている。このようにフルクトースを５０質量％以上含有することにより、フルクトースがフラン環を経て、フラン環ポリマーを形成することができるので、反応性を向上することができ、短時間の加熱・加圧で硬化させることができる。具体的には、フルクトースは多価カルボン酸と加熱することにより、ヒドロキシメチルフルフラール、フルフラール、フルフリルアルコール等のフラン環を有する化合物に変性しやすく、フラン環を有する化合物は多価カルボン酸を触媒としてフラン環を有する化合物同士で縮合するとともに、エステル結合により、高分子硬化物を形成しやすくなると考えられる。このような高分子の硬化物を形成することにより、優れた接着性が発現する。フルクトースは糖類全量の６０質量％以上含有することが好ましく、さらに８０質量％以上含有することが好ましい。 The essential component saccharide means a monosaccharide and a disaccharide, oligosaccharide or polysaccharide formed by glycosidic bonding of a monosaccharide. In the present invention, fructose, which is a monosaccharide, is 50% by mass. It is supposed to be contained above. Thus, by containing 50 mass% or more of fructose, the fructose can form a furan ring polymer via a furan ring, so that the reactivity can be improved and cured by heating and pressurizing in a short time. Can be made. Specifically, fructose can be easily modified to a compound having a furan ring such as hydroxymethylfurfural, furfural, furfuryl alcohol, etc. by heating with a polyvalent carboxylic acid, and the compound having a furan ring catalyzes a polyvalent carboxylic acid. It is considered that a compound having a furan ring is condensed with each other and a polymer cured product is easily formed by an ester bond. By forming such a cured polymer, excellent adhesiveness is exhibited. Fructose is preferably contained in an amount of 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more of the total amount of saccharides.
フルクトース以外に含有する糖類は、単糖類としては、例えばリボース、アラビノース、ラムノース、キシルロース、デオキシリボース等が挙げられる。二糖類としては、例えばスクロース、マルトース、トレハロース、ツラノース、ラクツロース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、メリビウロース、ガラクトスクロース、ルチヌロース、プランテオビオース等が挙げられる。オリゴ糖としては、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、マンナンオリゴ糖、スタキオース等が挙げられる。多糖類としては、例えばデンプン、アガロース、アルギン酸、グルコマンナン、イヌリン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、グリコーゲン、セルロース等が挙げられる。フルクトース以外の糖類としては、前記の化合物を一種又は複数種組み合わせて用いることができる。 Examples of the saccharide contained in addition to fructose include ribose, arabinose, rhamnose, xylulose, and deoxyribose. Examples of the disaccharide include sucrose, maltose, trehalose, tulanose, lactulose, maltulose, palatinose, gentiobiulose, melibiurose, galactosucrose, lutinulose, planteobiose and the like. Examples of the oligosaccharide include fructooligosaccharide, galactooligosaccharide, mannan oligosaccharide, stachyose and the like. Examples of the polysaccharide include starch, agarose, alginic acid, glucomannan, inulin, chitin, chitosan, hyaluronic acid, glycogen, and cellulose. As saccharides other than fructose, one or a combination of the above compounds can be used.
なかでも、フルクトース以外に含有する糖類として、フルクトース残基を含む二糖を含むことが好ましい。これらのフルクトース残基を含む二糖は、単糖のフルクトースより劣るものの上述したようなフルクトースを含有する効果が得られるため、フルクトース以外に含有する糖類として好ましく用いられる。 Especially, it is preferable that the disaccharide containing a fructose residue is included as saccharides other than fructose. Although the disaccharide containing these fructose residues is inferior to the fructose of a monosaccharide, since the effect which contains fructose as mentioned above is acquired, it is preferably used as saccharides other than fructose.
フルクトース残基を含む二糖としては、ラクツロース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、メリビウロース、ガラクトスクロース、ルチヌロース及びプランテオビオースが挙げられる。 Examples of the disaccharide containing a fructose residue include lactulose, turanose, maltulose, palatinose, gentiobiulose, melibiurose, galactosucrose, rutinulose, and planteobiose.
また、糖類としては、フルクトースを含有する混合糖、異性化糖も好ましく用いられる。なかでもフルクトース単体よりも安価に入手できるため、フルクトースを含有する異性化糖が好ましく用いられる。フルクトースは果糖とも呼ばれ、果汁や蜂蜜などから産出されるが、主な製法は、トウモロコシやジャガイモ、サツマイモ、タピオカなどから産出されるデンプンを、酵素アミラーゼ、グルコアミラーゼにてグルコースに糖化させた後、グルコースを別の酵素グルコースイソメラーゼにてフルクトースに異性化させてフルクトースとグルコースが混合した異性化糖とする方法である。この異性化糖を精製することによりフルクトース比率が高い異性化糖や、純度の高いフルクトースを製造することができる。フルクトース比率によりブドウ糖果糖液糖、果糖ブドウ糖液糖、高果糖液糖等とも呼ば
れる。
As the saccharides, mixed sugars and isomerized sugars containing fructose are also preferably used. Among them, an isomerized sugar containing fructose is preferably used because it can be obtained at a lower cost than fructose alone. Fructose, also called fructose, is produced from fruit juice and honey, but the main production method is to saccharify starch produced from corn, potato, sweet potato, tapioca, etc. into glucose with the enzymes amylase and glucoamylase. In this method, glucose is isomerized to fructose using another enzyme, glucose isomerase, to obtain an isomerized sugar in which fructose and glucose are mixed. By purifying this isomerized sugar, it is possible to produce an isomerized sugar having a high fructose ratio or a fructose having a high purity. It is also called glucose fructose liquid sugar, fructose glucose liquid sugar, high fructose liquid sugar, etc. depending on the fructose ratio.
必須成分である多価カルボン酸は、複数のカルボキシル基を有している化合物であれば、特に限定されない。多価カルボン酸は、文献によっては多価カルボン酸と表記される場合もある。多価カルボン酸としては、例えばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、マロン酸、フタル酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、イタコン酸、グルタル酸（１，５−ペンタン二酸）、グルコン酸、グルタコン酸、ペンテン二酸などが挙げられる。多価カルボン酸としては、無水物も使用できる。 The polyvalent carboxylic acid that is an essential component is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of carboxyl groups. The polyvalent carboxylic acid may be referred to as a polyvalent carboxylic acid depending on the literature. Examples of the polyvalent carboxylic acid include citric acid, tartaric acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, adipic acid, malonic acid, phthalic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, itaconic acid, glutaric acid (1 , 5-pentanedioic acid), gluconic acid, glutaconic acid, pentenedioic acid and the like. An anhydride can also be used as the polyvalent carboxylic acid.
このうち、多価カルボン酸としては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、セバシン酸、イタコン酸などは、植物を原料として製造しているため、好ましく用いられる。植物を原料とした場合、化石資源の使用が抑制できるため、環境へ負担をかけず接着用組成物を得ることができる。多価カルボン酸としては、上述の化合物を一種又は複数種組み合わせて用いることができる。 Among these, citric acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, sebacic acid, itaconic acid and the like are preferably used as polyvalent carboxylic acids because they are produced from plants. When plants are used as raw materials, the use of fossil resources can be suppressed, so that an adhesive composition can be obtained without placing a burden on the environment. As polyvalent carboxylic acid, the above-mentioned compounds can be used singly or in combination.
また、本発明の接着用組成物は、２２０℃で２０分硬化させた時の沸騰水不溶化率が５０質量％以上になしたことを特徴としている。前述したように、本発明の接着用組成物は、糖類としてフルクトースを５０質量％以上含有しており、フルクトースがフラン環を経て、フラン環ポリマーを形成するので、反応性が高く、短時間で硬化させることができる。なお、前記沸騰水不溶化率は、被着材を含まない、少なくとも多価カルボン酸と糖類の混合物からなる接着用組成物を粉体（固体）状態で混合・加熱して硬化したものを２４メッシュパスに粉砕し、これを沸騰水中に４時間浸漬した後、不溶分の残渣の質量を測定することにより求めている。このようにして得られた不溶分の残渣は、未反応成分と不完全硬化分が除去され、三次元網目構造の硬化物となった強固なポリマーが残存したものであると考えられる。２２０℃で２０分硬化させた時の沸騰水不溶化率は６０質量％以上であることが好ましく、６５質量％であることが更に好ましい。 The adhesive composition of the present invention is characterized in that the boiling water insolubilization rate when cured at 220 ° C. for 20 minutes is 50% by mass or more. As described above, the adhesive composition of the present invention contains 50% by mass or more of fructose as a saccharide, and since fructose forms a furan ring polymer through a furan ring, the reactivity is high and in a short time. It can be cured. The boiling water insolubilization ratio is 24 mesh obtained by mixing and heating an adhesive composition composed of at least a mixture of a polyvalent carboxylic acid and a saccharide in a powder (solid) state, which does not include an adherend. After pulverizing into a pass and immersing this in boiling water for 4 hours, the mass of the insoluble residue is measured. The insoluble residue obtained in this way is considered to be the one in which unreacted components and incompletely cured components are removed, and a strong polymer that has become a cured product of a three-dimensional network structure remains. The boiling water insolubilization rate when cured at 220 ° C. for 20 minutes is preferably 60% by mass or more, and more preferably 65% by mass.
また、前記接着用組成物は、１８０℃で２０分硬化させた時の沸騰水不溶化率が３０％以上であることが好ましい。本発明の接着用組成物はフルクトースを含有することにより反応性を高めているので、比較的低温でも短時間で硬化させることが可能である。 The adhesive composition preferably has a boiling water insolubilization rate of 30% or more when cured at 180 ° C. for 20 minutes. Since the adhesive composition of the present invention increases the reactivity by containing fructose, it can be cured in a short time even at a relatively low temperature.
前述した接着用組成物は、多価カルボン酸と、フルクトースを含有する糖類が水に溶解された水溶液又は水に分散された水分散液であることが好ましい。多価カルボン酸とフルクトース残基を含有する糖類は水への溶解性が高く、飽和状態以上の濃度とした場合に水分散液となる。前記接着用組成物を水溶液または水分散液とすることで、被着材への塗布、散布が容易になると共に、有機溶媒を用いないことから、人体への安全性が高くすることができる。また、多価カルボン酸とフルクトース残基を含有する糖類が相溶状態にあることで、多価カルボン酸とフルクトース残基を含有する糖類の変性が促進され、高分子の硬化物を形成し、優れた接着性が発現する。 The above-described adhesive composition is preferably an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid and a saccharide containing fructose are dissolved in water or an aqueous dispersion in which water is dispersed. A saccharide containing a polyvalent carboxylic acid and a fructose residue is highly soluble in water, and becomes an aqueous dispersion when the concentration is higher than a saturated state. By using the adhesive composition as an aqueous solution or aqueous dispersion, it is easy to apply and spread on the adherend, and since no organic solvent is used, the safety to the human body can be increased. In addition, since the saccharide containing the polyvalent carboxylic acid and the fructose residue is in a compatible state, the modification of the saccharide containing the polyvalent carboxylic acid and the fructose residue is promoted, and a cured polymer is formed. Excellent adhesion is developed.
前記接着用組成物は、増粘剤、反応促進剤など他の成分を含有していてもよい。反応促進剤としてはパラトルエンスルホン酸などが挙げられる。 The adhesive composition may contain other components such as a thickener and a reaction accelerator. Examples of the reaction accelerator include p-toluenesulfonic acid.
前記接着用組成物において、多価カルボン酸と糖類の合計を１００質量部とした場合に、多価カルボン酸が１０質量部以上９０質量部以下、糖類が１０質量部以上９０質量部以下の構成比（含有比）を有するのが好ましい。さらに好ましくは多価カルボン酸が２０質量部以上８０質量部以下、糖類が２０質量部以上８０質量部以下であることが好ましい。 In the bonding composition, when the total of the polyvalent carboxylic acid and the saccharide is 100 parts by mass, the polyvalent carboxylic acid is 10 parts by mass to 90 parts by mass, and the saccharide is 10 parts by mass to 90 parts by mass. It is preferable to have a ratio (content ratio). More preferably, the polyvalent carboxylic acid is 20 to 80 parts by mass and the saccharide is 20 to 80 parts by mass.
多価カルボン酸の構成比が１０質量部以上であれば、糖類との反応に寄与するカルボキシル基が少なくなり過ぎず、硬化しやすくなって、高い接着性を得られるという点で優れ
る。
If the composition ratio of the polyvalent carboxylic acid is 10 parts by mass or more, the carboxyl group contributing to the reaction with the saccharide is not decreased too much, and it is easy to be cured, and it is excellent in that high adhesiveness can be obtained.
また、多価カルボン酸の構成比が２０質量部以上であれば、糖類との反応に寄与しないカルボキシル基が存在しても、木質要素片中の糖類と反応して木質要素片中の水酸基量が減少するため、成形後の耐水性が向上するという点に優れてより好ましい。多価カルボン酸の構成比が８０質量部以下であれば、多価カルボン酸と木質要素片中の糖類との反応より、相対的に糖類との反応が増加し、形成される高分子の硬化物が増加して接着性が向上するという点に優れてより好ましい。 Moreover, if the composition ratio of the polyvalent carboxylic acid is 20 parts by mass or more, the amount of hydroxyl groups in the wood element piece reacts with the saccharide in the wood element piece even if there is a carboxyl group that does not contribute to the reaction with the saccharide. Therefore, it is more preferable because the water resistance after molding is improved. If the composition ratio of the polyvalent carboxylic acid is 80 parts by mass or less, the reaction with the saccharide relatively increases from the reaction between the polyvalent carboxylic acid and the saccharide in the wood element piece, and the formed polymer is cured. It is more preferable because it is excellent in that the number of products is increased and the adhesiveness is improved.
また、接着用組成物を前記のような水溶液又は水分散液とする場合、水の配合量は被着材の形状や表面性状などにより適宜設定され、限定されない。水溶液又は水分散液の接着用組成物は、好ましくは、多価カルボン酸と糖類の合計１００質量部に対して、水を１５質量部以上５００質量部以下の配合とする。水の配合量が１５質量部以上では、水が少なすぎることなく、均一な接着用組成物を得やすいものである。また、水の配合量が２５質量部以上では、より均一な接着用組成物を得やすく、より好ましい。一方、水の配合量が５００質量部以下では、水が多すぎることなく、接着用組成物の過浸透が生じにくくなると共に接着用組成物の加熱硬化の際、蒸発により温度上昇が遅くなりにくく、硬化が充分となりやすい。また、水の配合量が４００質量部以下では、接着用組成物がより過浸透になりにくく、硬化も充分となりやすく、より好ましい。 When the adhesive composition is an aqueous solution or an aqueous dispersion as described above, the amount of water is appropriately set depending on the shape and surface properties of the adherend and is not limited. The adhesive composition for an aqueous solution or aqueous dispersion preferably contains 15 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water with respect to 100 parts by mass in total of the polyvalent carboxylic acid and the saccharide. When the blending amount of water is 15 parts by mass or more, a uniform adhesive composition can be easily obtained without too little water. Moreover, when the blending amount of water is 25 parts by mass or more, a more uniform bonding composition is easily obtained, which is more preferable. On the other hand, when the blending amount of water is 500 parts by mass or less, excessive penetration of the adhesive composition is less likely to occur without too much water, and at the time of heating and curing the adhesive composition, the temperature rise is less likely to be delayed by evaporation. Curing tends to be sufficient. Moreover, when the blending amount of water is 400 parts by mass or less, the adhesive composition is more preferable because it is less prone to permeate and is easily cured.
また、本発明の接着用組成物には、必要に応じて、被着材となる粉末化又は小片化された植物由来物を含んでいてもよいし、他の成分を含有していてもよい。尚、前記の植物由来物とは、草木等の木部・樹皮・種子・葉などから得られるものを意味し、市場で入手可能な植物粉末（例えば、樹皮粉末）やリサイクル材等を粉砕して得られたチップ等を例示することができる。前記粉末化又は小片化された植物由来物は、木質もしくは草本植物の繊維、小片などの要素片であることが好ましい。 Moreover, the adhesive composition of the present invention may contain powdered or fragmented plant-derived materials as an adherend, and may contain other components as necessary. . The plant-derived material means a material obtained from a xylem such as a plant, a bark, a seed, or a leaf, and pulverizes plant powder (for example, bark powder) or a recycled material that is commercially available. The chip | tip etc. which were obtained in this way can be illustrated. The powdered or fragmented plant-derived material is preferably an element piece such as fiber or piece of woody or herbaceous plant.
さらに、本発明は、前記接着用組成物が塗布もしくは散布された木質もしくは草本植物の繊維、小片などの要素片が加熱・加圧されることによって、前記接着用組成物が硬化されると共にこの硬化により前記要素片が接着されたボードを提供している。例えば、木質の要素片である木質ストランド、木質チップ、木質繊維などや植物繊維などが木質要素片と呼ばれ、その木質要素片を接着剤により接着したものが、パーティクルボード、繊維板、ＭＤＦなどの木質ボードである。この接着剤として前記接着用組成物を用いると、接着用組成物が高分子の硬化物を形成し、優れた接着性が発現する。木質以外に無機質の要素片を用いてもよく、ロックウールやグラスウールを接着剤により接着したものが、ロックウールボードやグラスウールボードなどの無機質ボードである。この接着剤として前記接着用組成物を用いると、接着用組成物が高分子の硬化物を形成し、優れた接着性が発現する。 Furthermore, the present invention provides a method in which the adhesive composition is cured and heated by pressing or pressing elements such as fibers or small pieces of woody or herbaceous plants to which the adhesive composition is applied or dispersed. A board to which the element pieces are bonded by curing is provided. For example, wood element pieces, such as wood strands, wood chips, wood fibers, plant fibers, etc., are called wood element pieces, and those wood element pieces bonded with an adhesive are particle board, fiber board, MDF, etc. This is a wooden board. When the adhesive composition is used as the adhesive, the adhesive composition forms a polymer cured product and exhibits excellent adhesiveness. An inorganic element piece other than wood may be used, and an inorganic board such as a rock wool board or a glass wool board is obtained by bonding rock wool or glass wool with an adhesive. When the adhesive composition is used as the adhesive, the adhesive composition forms a polymer cured product and exhibits excellent adhesiveness.
前記木質要素片として木材から切削で得られる挽き板、単板を用い、これを接着剤により接着したものが、集成材、合板などの木質ボードである。本発明の接着用組成物はこのような木質ボードの接着剤としても好ましく用いられる。 A wooden board such as a laminated board or plywood is obtained by using a sawing board or a single board obtained by cutting from wood as the wood element piece and bonding it with an adhesive. The adhesive composition of the present invention is also preferably used as an adhesive for such a wooden board.
木質要素片は水酸基を多く有しており、親水性が高く、この接着用組成物との親和性が高い。また、この木質要素片中の水酸基と多価カルボン酸とがエステル化反応することにより、接着性が向上すると共に、木質要素片中の水酸基量が減少するため、成形後の耐水性が向上する。さらに、反応系内に有機溶剤やホルムアルデヒドを含まず、また、分解によってホルムアルデヒドが発生する第３級アミン等を含んでいないため、接着剤由来の有機溶剤やホルムアルデヒドの放散を抑制しやすくなる。 The wood element piece has many hydroxyl groups, has high hydrophilicity, and has high affinity with the adhesive composition. Further, the esterification reaction between the hydroxyl group in the wood element piece and the polyvalent carboxylic acid improves the adhesiveness, and the amount of hydroxyl group in the wood element piece decreases, thereby improving the water resistance after molding. . Furthermore, since the reaction system does not contain an organic solvent or formaldehyde and does not contain a tertiary amine or the like that generates formaldehyde by decomposition, it is easy to suppress the emission of the organic solvent derived from the adhesive or formaldehyde.
前記ボードの成形において、接着用組成物の塗布量、塗布方法、成形圧力、成形温度、成形時間などは、被着材である植物由来物の種類、形状や表面性、ボードの厚さなどにより適宜設定され、限定されない。塗布量は既存の接着剤と同様に少なすぎると、接着力が低下するが、多すぎても接着層が厚くなりすぎて、界面接着性が低下する。従って、被着材が繊維、小片などの場合、乾燥した植物由来物１００質量部に対して接着用組成物は５質量部以上３０質量部以下で配合するのが好ましい。これにより、接着力が低下しにくく、界面接着性も低下しにくくなる。より好ましい接着用組成物の配合量の下限値は要素片１００質量部に対して８質量部以上であり、これにより、より接着力が低下しにくくなる。また、より好ましい接着用組成物の配合量の上限値は要素片１００質量部に対して２５質量部以下であり、これにより、より界面接着性が低下しにくくなる。 In the formation of the board, the application amount of the adhesive composition, the application method, the molding pressure, the molding temperature, the molding time, etc. depend on the type, shape and surface properties of the plant-derived material, the thickness of the board, etc. It is set appropriately and is not limited. If the coating amount is too small as in the case of existing adhesives, the adhesive strength is reduced, but if too large, the adhesive layer becomes too thick and the interfacial adhesion is lowered. Therefore, when the adherend is a fiber, a small piece or the like, the adhesive composition is preferably blended in an amount of 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dried plant-derived material. Thereby, adhesive force is hard to fall and interface adhesiveness becomes difficult to fall. More preferably, the lower limit of the blending amount of the bonding composition is 8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the element piece, and thereby the adhesive force is more difficult to decrease. Moreover, the upper limit of the more preferable compounding quantity of the composition for adhesion | attachment is 25 mass parts or less with respect to 100 mass parts of element pieces, and, thereby, interfacial adhesiveness becomes difficult to fall more.
また、接着用組成物を被着材へ供給する方法としては、被着材が繊維、小片等の場合は、スプレー等で水溶液を散布する、粉体を散布するほかに、水溶液中に含浸するなどが挙げられる。また、被着材が単板等の面材の場合はロールや刷毛等で塗布する、またはスプレー等で水溶液を散布する、粉体を散布するなどが挙げられる。 In addition, as a method of supplying the bonding composition to the adherend, when the adherend is a fiber, a small piece, etc., in addition to spraying the aqueous solution by spraying, spraying the powder, impregnation in the aqueous solution Etc. When the adherend is a face plate such as a single plate, it may be applied with a roll or a brush, or an aqueous solution may be sprayed with a spray or the like, or powder may be sprayed.
また、成形圧力、成形温度、成形時間なども植物由来物の種類、形状や表面性、ボードの厚さなどにより適宜設定されるが、成形温度に関しては１４０℃以上２３０℃以下であることが好ましい。成形温度が２３０℃以下では多価カルボン酸の揮発が急激に進行しにくく、また被着材の劣化も進行しにくいため、ボードとしての物性が低下しにくい。また、成形温度が１４０℃以上であれば、反応速度が低下しにくく、硬化が充分となりやすい。より好ましい成形温度の上限値は、２２０℃以下であり、これにより、多価カルボン酸の揮発がより急激に進行しにくく、被着材の劣化もより進行しにくい。より好ましい成形温度の下限値は、１６０℃以上であり、これにより、より反応速度が低下しにくく、硬化が充分となりやすい。このように、本発明の接着用組成物は、１４０〜１９０℃の比較的低温でも硬化させることができ、且つ２１０〜２３０℃の高温であれば短時間で硬化させることができるものであり、低温〜高温（１４０℃〜２３０℃）の幅広い温度でボードの成形が可能である。低温で硬化させることができれば高温の加熱加圧設備がない場合でも硬化させることができるという利点を有し、高温で短時間で硬化させることができれば加工時間を短縮でき、加工コストを抑制することができるという利点を有する。 In addition, the molding pressure, molding temperature, molding time, and the like are appropriately set according to the type, shape and surface property of the plant-derived material, the thickness of the board, etc. The molding temperature is preferably 140 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. . When the molding temperature is 230 ° C. or lower, the volatilization of the polyvalent carboxylic acid hardly progresses rapidly, and the deterioration of the adherend hardly progresses, so that the physical properties as a board are hardly lowered. Further, if the molding temperature is 140 ° C. or higher, the reaction rate is unlikely to decrease, and curing is likely to be sufficient. A more preferable upper limit value of the molding temperature is 220 ° C. or less, whereby the volatilization of the polyvalent carboxylic acid is less likely to proceed more rapidly and the deterioration of the adherend is less likely to proceed. A more preferable lower limit value of the molding temperature is 160 ° C. or higher, whereby the reaction rate is less likely to decrease and curing is likely to be sufficient. Thus, the adhesive composition of the present invention can be cured even at a relatively low temperature of 140 to 190 ° C., and can be cured in a short time if it is a high temperature of 210 to 230 ° C. Boards can be molded at a wide range of temperatures from low to high (140 ° C to 230 ° C). If it can be cured at a low temperature, it has the advantage that it can be cured even if there is no high-temperature heating and pressurizing equipment. If it can be cured at a high temperature in a short time, the processing time can be shortened and the processing cost can be reduced. Has the advantage of being able to
成形圧力に関しては０．５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下であることが好ましい。成形圧力が０．５ＭＰａ以上であれば、接着用組成物と被着材とを充分に圧着することができてボードの強度を向上させやすい。成形圧力が４ＭＰａ以下であれば、成形圧力が大きすぎず、ボードの破壊が起こりにくいものである。より好ましい成形圧力の上限値は、３ＭＰａ以下であり、これにより、接着用組成物と被着材とを充分に圧着することができてボードの強度をより向上させやすい。より好ましい成形圧力の下限値は、０．７ＭＰａ以上であり、これにより、ボードの破壊がより起こりにくいものである。 The molding pressure is preferably 0.5 MPa or more and 4 MPa or less. When the molding pressure is 0.5 MPa or more, the bonding composition and the adherend can be sufficiently bonded, and the strength of the board is easily improved. If the molding pressure is 4 MPa or less, the molding pressure is not too high and the board is hardly broken. A more preferable upper limit value of the molding pressure is 3 MPa or less, whereby the bonding composition and the adherend can be sufficiently pressure-bonded and the strength of the board is easily improved. A more preferable lower limit of the molding pressure is 0.7 MPa or more, which makes the board less likely to break.
このようにして得られたボードは、フルクトースを５０質量％以上含有することにより、反応性を向上することができ、充分に硬化させることができるので、従来のものより耐水性に優れたボードとすることができる。 The board thus obtained contains 50% by mass or more of fructose, so that the reactivity can be improved and the board can be sufficiently cured. can do.
特に、被着材として、木質もしくは草本植物の繊維、小片などを用いた場合において、ＪＩＳ Ａ ５９０５に準拠して測定した吸水厚さ膨張率を１５％以下とすることができる。吸水厚さ膨張率は好ましくは１２％以下、更に好ましくは１０％以下である。 In particular, when woody or herbaceous plant fibers, small pieces or the like are used as the adherend, the water absorption thickness expansion coefficient measured in accordance with JIS A 5905 can be 15% or less. The water absorption thickness expansion coefficient is preferably 12% or less, more preferably 10% or less.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。尚、「部」は質量部を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all. In addition, "part" shows a mass part.
［実施例１〜４、比較例１〜３（酸・糖混合組成物の沸騰水に対する不溶化率測定）］＜実施例１＞
多価カルボン酸としてクエン酸（和光純薬）を、糖類としてフルクトース（和光純薬）を用いた。クエン酸、フルクトースをそれぞれ６０メッシュパスに粉砕後、６０℃の真空乾燥器で１５時間乾燥させた。クエン酸を２５部、フルクトースを７５部混合したものを５ｇずつシャーレに分け、１８０、２００、２２０℃に設定した乾燥器中に２０、４０、６０分置き、熱処理を行った。この熱処理物を２４メッシュパスに粉砕後、６０℃の真空乾燥器で１５時間乾燥させた。さらに沸騰水中に４時間浸漬し不溶部の残渣を６０℃の真空乾燥器で１５時間乾燥させた。処理前後の質量変化から沸騰水に対する不溶化率を算出した。
＜実施例２＞
糖類としてフルクトース（和光純薬）４５部、グルコース（和光純薬）３０部の混合糖を用いた以外は実施例１と同様にした。
＜実施例３＞
糖類としてフルクトース（和光純薬）３７．５部、グルコース（和光純薬）３７．５部の混合糖を用いた以外は実施例１と同様にした。
＜実施例４＞
糖類としてフルクトース（和光純薬）４５部、スクロース（和光純薬）３０部の混合糖を用いた以外は実施例１と同様にした。
＜比較例１＞
糖類としてグルコース（和光純薬）を用いた以外は実施例１と同様にした。
＜比較例２＞
糖類としてスクロース（和光純薬）を用いた以外は実施例１と同様にした。
＜比較例３＞
糖類としてフルクトース（和光純薬）３０部、グルコース（和光純薬）４５部の混合糖を用いた以外は実施例１と同様にした。
[Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 (Measurement of insolubilization ratio of acid / sugar mixed composition to boiling water)] <Example 1>
Citric acid (Wako Pure Chemical Industries) was used as the polyvalent carboxylic acid, and fructose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide. Citric acid and fructose were each pulverized into 60 mesh passes, and then dried in a vacuum dryer at 60 ° C. for 15 hours. A mixture of 25 parts of citric acid and 75 parts of fructose was divided into 5 g portions and placed in a petri dish set at 180, 200, and 220 ° C. for 20, 40, and 60 minutes for heat treatment. The heat-treated product was pulverized into a 24 mesh pass and then dried in a vacuum dryer at 60 ° C. for 15 hours. Furthermore, it was immersed in boiling water for 4 hours, and the residue of the insoluble part was dried with a 60 degreeC vacuum dryer for 15 hours. The insolubilization rate for boiling water was calculated from the mass change before and after the treatment.
<Example 2>
The same procedure as in Example 1 was performed except that a mixed sugar of 45 parts of fructose (Wako Pure Chemical Industries) and 30 parts of glucose (Wako Pure Chemical Industries) was used as a saccharide.
<Example 3>
The procedure was the same as Example 1 except that 37.5 parts of fructose (Wako Pure Chemical Industries) and 37.5 parts of glucose (Wako Pure Chemical Industries) were used as sugars.
<Example 4>
The procedure was the same as Example 1 except that 45 parts of fructose (Wako Pure Chemical Industries) and 30 parts of sucrose (Wako Pure Chemical Industries) were used as sugars.
<Comparative Example 1>
Example 1 was repeated except that glucose (Wako Pure Chemical Industries) was used as a saccharide.
<Comparative example 2>
The procedure was the same as Example 1 except that sucrose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide.
<Comparative Example 3>
The procedure was the same as Example 1 except that 30 parts of fructose (Wako Pure Chemical Industries) and 45 parts of glucose (Wako Pure Chemical Industries) were used as sugars.
組成物の配合、熱処理条件、および沸騰水に対する不溶化率の測定結果を表１に示す。 Table 1 shows the composition, heat treatment conditions, and measurement results of the insolubilization rate in boiling water.
表１に示されるように、フルクトースを糖類中に５０質量％含有する実施例１〜４は、２２０℃で２０分硬化させた場合の沸騰水不溶化率がいずれも５０質量％以上であり、高温で短時間で硬化させることができるものであった。これに対し、フルクトースを含まない比較例１、２、フルクトースを糖類として４０質量％含有する比較例３は、２２０℃で２０分硬化させた場合の沸騰水不溶化率が４０質量％以下であり、硬化性に劣るものであった。さらに、比較例１〜３は１８０℃、２０分で硬化させた場合の沸騰水不溶化率が１０質量％未満と低かったのに対し、実施例１〜４では３０質量％以上と高く、本発明の接着用組成物は低温における硬化性にも優れていた。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 4 containing 50% by mass of fructose in saccharides, the boiling water insolubilization rate when cured at 220 ° C. for 20 minutes is 50% by mass or more, and the temperature is high. And can be cured in a short time. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 not containing fructose and Comparative Example 3 containing 40% by mass of fructose as a saccharide have a boiling water insolubilization rate of 40% by mass or less when cured at 220 ° C. for 20 minutes, The curability was inferior. Further, in Comparative Examples 1 to 3, the boiling water insolubilization rate when cured at 180 ° C. for 20 minutes was as low as less than 10% by mass, whereas in Examples 1 to 4, it was as high as 30% by mass or more. The adhesive composition was also excellent in curability at low temperatures.
［実施例５、比較例４，５（ケナフ繊維を接着液に含浸して作成したケナフ繊維ボード）］
＜実施例５＞
多価カルボン酸として５０部のクエン酸（和光純薬）と、糖類として５０部のフルクトース（和光純薬）とを混合して得た粉末を水４００部に溶解させ水溶液を作製し、接着用組成物とした。また、ケナフ茎部の外皮部分となる靱皮から得られたケナフ繊維束（平均長さ４０ｍｍ、平均径８２μｍ）を用いて作成した繊維マット（単位面積あたりの質量６５０ｇ／ｍ２）に前記接着用組成物を含浸し、乾燥した時の質量比率が植物繊維マット：７５０、接着用組成物の不揮発分（固形部）：２５０となるよう、絞りにより調整した。この後、接着用組成物を含浸した繊維マットを乾燥器にて１００℃，１０分乾燥した後、２枚重ねて熱盤温度１９０℃、圧力２ＭＰａで１０分間プレス成形し繊維ボードを作製した。
＜比較例４＞
糖類としてグルコース（和光純薬）を用いた以外は実施例５と同様にしてボードを作製した。
＜比較例５＞
糖類としてマルトース（和光純薬）を用いた以外は実施例５と同様にしてボードを作製し
た。マルトースは２つのグルコース残基がグリコシド結合している二糖である。
[Example 5, Comparative Examples 4 and 5 (a kenaf fiber board prepared by impregnating kenaf fiber with an adhesive solution)]
<Example 5>
A powder obtained by mixing 50 parts of citric acid (Wako Pure Chemical Industries) as a polyvalent carboxylic acid and 50 parts of fructose (Wako Pure Chemical Industries) as a saccharide is dissolved in 400 parts of water to prepare an aqueous solution for adhesion. It was set as the composition. The fiber mat (mass per unit area 650 g / m 2 ) prepared using a kenaf fiber bundle (average length 40 mm, average diameter 82 μm) obtained from the bast that becomes the outer skin part of the kenaf stalk is used for the adhesion. The weight ratio when impregnated with the composition and dried was adjusted by squeezing so that the plant fiber mat was 750, and the non-volatile content (solid portion) of the adhesive composition was 250. Thereafter, the fiber mat impregnated with the adhesive composition was dried at 100 ° C. for 10 minutes in a drier, and then two sheets were stacked and press-molded at a hot platen temperature of 190 ° C. and a pressure of 2 MPa for 10 minutes to prepare a fiber board.
<Comparative Example 4>
A board was produced in the same manner as in Example 5 except that glucose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide.
<Comparative Example 5>
A board was produced in the same manner as in Example 5 except that maltose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide. Maltose is a disaccharide in which two glucose residues are glycosidically linked.
実施例５、比較例４，５で得られたボードについて、ＪＩＳ Ａ ５９０５に準じて剥離強さ、吸水厚さ膨張率を測定した。接着用組成物の配合条件と共に結果を表２に示す。 For the boards obtained in Example 5 and Comparative Examples 4 and 5, peel strength and water absorption thickness expansion coefficient were measured according to JIS A 5905. The results are shown in Table 2 together with the compounding conditions of the adhesive composition.
表２に示されるように、糖類としてフルクトースを用いた実施例５のボードは、糖類としてフルクトースを含まない比較例４，５に比べて、接着性を表す剥離強さ、耐水性を表す吸水厚さ膨張率ともに良好な結果が得られ、ボードとしての物性が優れていた。
As shown in Table 2, the board of Example 5 using fructose as a saccharide is more resistant to peeling and represents water resistance than Comparative Examples 4 and 5 that do not contain fructose as a saccharide. Good results were obtained for both the expansion coefficient and the physical properties as a board.
［実施例６、比較例６〜８（ケナフ繊維に粉体を分散して作成したケナフ繊維ボード）］
＜実施例６＞
多価カルボン酸として４０部のイタコン酸（和光純薬）と、糖類として６０部のフルクトース（和光純薬）とを混合して得た粉末を接着用組成物とした。また、ケナフ茎部の外皮部分となる靱皮から得られたケナフ繊維束（平均長さ４０ｍｍ、平均径８２μｍ）を用いて作成した繊維マット（単位面積あたりの質量６５０ｇ／ｍ２）に前記接着用組成物粉末を、乾燥した時の質量比率が植物繊維マット：７５０、接着用組成物の不揮発分（固形部）：２５０となるように分散した。この繊維マットを２枚重ねて熱盤温度２００℃、圧力２ＭＰａで８分間プレス成形し繊維ボードを作製した。
＜比較例６＞
糖類としてスクロース（和光純薬）を用いた以外は実施例６と同様にボードを作製した。＜比較例７＞
糖類としてグルコース（和光純薬）を用いた以外は実施例６と同様にボードを作製した。＜比較例８＞
糖類としてマルトース（和光純薬）を用いた以外は実施例６と同様にボードを作製した。
[Example 6, Comparative Examples 6 to 8 (kenaf fiber board prepared by dispersing powder in kenaf fiber)]
<Example 6>
A powder obtained by mixing 40 parts of itaconic acid (Wako Pure Chemical) as a polyvalent carboxylic acid and 60 parts of fructose (Wako Pure Chemical) as a saccharide was used as an adhesive composition. The fiber mat (mass per unit area 650 g / m 2 ) prepared using a kenaf fiber bundle (average length 40 mm, average diameter 82 μm) obtained from the bast that becomes the outer skin part of the kenaf stalk is used for the adhesion. The composition powder was dispersed so that the mass ratio when dried was vegetable fiber mat: 750, and the non-volatile content (solid part) of the adhesive composition: 250. Two fiber mats were stacked and press-molded at a hot platen temperature of 200 ° C. and a pressure of 2 MPa for 8 minutes to prepare a fiber board.
<Comparative Example 6>
A board was prepared in the same manner as in Example 6 except that sucrose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide. <Comparative Example 7>
A board was prepared in the same manner as in Example 6 except that glucose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide. <Comparative Example 8>
A board was prepared in the same manner as in Example 6 except that maltose (Wako Pure Chemical Industries) was used as the saccharide.
実施例６、比較例６〜８で得られたボードについて、ＪＩＳ Ａ ５９０５に準拠して剥離強さ、吸水厚さ膨張率を測定した。接着用組成物の配合条件と共に結果を表３に示す。 For the boards obtained in Example 6 and Comparative Examples 6 to 8, peel strength and water absorption thickness expansion coefficient were measured according to JIS A 5905. The results are shown in Table 3 together with the compounding conditions of the adhesive composition.
表３に示されるように、糖類としてフルクトースを用いた実施例６のボードは、糖類としてフルクトースを含まない比較例６〜８に比べて、剥離強さ、吸水厚さ膨張率ともに良好な結果が得られ、ボードとしての物性が優れていた。
As shown in Table 3, the board of Example 6 using fructose as a saccharide had good results in both peel strength and water absorption thickness expansion rate as compared with Comparative Examples 6 to 8 not containing fructose as a saccharide. As a result, the physical properties as a board were excellent.
［実施例７，８、比較例９，１０（スギ繊維に接着液を噴霧して作成した木質繊維ボード）］
＜実施例７＞
多価カルボン酸としてクエン酸（和光純薬）と、糖類として異性化糖であるハイフラクトース Ｆ−５５Ｏ（三和澱粉工業、フルクトース５５％、グルコースなど他の糖４５％液糖）と水を混合して酸の不揮発分（固形部）：糖の不揮発分（固形部）：水分＝２５：２５：４０の水溶液を調製し、接着用組成物とした。
また、木本類の針葉樹であるスギ材を粉砕機（ハンマーミル）を用いて粉砕することによって、チップを得た。このチップを解繊機（リファイナー）処理し、繊維径２０〜２００μｍ、長さ２〜５ｍｍのスギ繊維を得た。このスギ繊維１００部に対し、接着液の不揮発分（固形部）添加率が１８部となるようスプレーで水溶液を噴霧した。その後、繊維を積層して積層マットとし、この積層マットを、加熱プレス装置で、２００℃に加熱しながら面圧２ＭＰａで８分間プレス成形し繊維ボードを作製した。
＜実施例８＞
糖類として異性化糖であるハイフラクトース Ｆ−９５Ｏ（三和澱粉工業、フルクトース９５％、グルコースなど他の糖５％液糖）を用いた以外は実施例７と同様にボードを作製した。
＜比較例９＞
糖類として異性化糖であるダイヤフラクト Ｐ−Ｏ（サンエイ糖化、フルクトース４２％、グルコースなど他の糖５８％液糖）を用いた以外は実施例７と同様にボードを作製した。
＜比較例１０＞
糖類として液状ブドウ糖ＦＬ（サンエイ糖化、グルコース１００％でフルクトース０％の液糖）を用いた以外は実施例７と同様にボードを作製した。
[Examples 7 and 8, Comparative Examples 9 and 10 (wood fiber board prepared by spraying an adhesive liquid on cedar fibers)]
<Example 7>
Citric acid (Wako Pure Chemicals) as polyvalent carboxylic acid, Hyfructose F-55O (Sanwa starch industry, 55% fructose, 45% liquid sugar such as glucose) and water as saccharide Then, an aqueous solution of non-volatile component of acid (solid part): non-volatile component of sugar (solid part): moisture = 25: 25: 40 was prepared as an adhesive composition.
Chips were obtained by pulverizing cedar wood, which is a woody conifer, using a pulverizer (hammer mill). This chip was treated with a defibrator (refiner) to obtain a cedar fiber having a fiber diameter of 20 to 200 μm and a length of 2 to 5 mm. The aqueous solution was sprayed with 100 parts of this cedar fiber by spraying so that the non-volatile component (solid part) addition rate of the adhesive liquid was 18 parts. Thereafter, the fibers were laminated to form a laminated mat, and this laminated mat was press-molded at a surface pressure of 2 MPa for 8 minutes while being heated to 200 ° C. with a heating press device to produce a fiber board.
<Example 8>
A board was prepared in the same manner as in Example 7 except that Hyfructose F-95O (Sanwa Starch Co., Ltd., 95% fructose, 5% liquid sugar such as glucose) was used as the saccharide.
<Comparative Example 9>
A board was prepared in the same manner as in Example 7 except that Diaphragm P-O (Sanei saccharification, 42% fructose, 58% liquid sugar such as glucose) was used as the saccharide.
<Comparative Example 10>
A board was prepared in the same manner as in Example 7 except that liquid glucose FL (Seiei saccharification, liquid sugar with 100% glucose and 0% fructose) was used as the saccharide.
実施例７，８及び比較例９，１０で得られたボードについて、ＪＩＳ Ａ ５９０５に準拠して剥離強さ、吸水厚さ膨張率を測定した。接着用組成物の配合条件と共に結果を表４に示す。 The boards obtained in Examples 7 and 8 and Comparative Examples 9 and 10 were measured for peel strength and water absorption thickness expansion rate according to JIS A 5905. The results are shown in Table 4 together with the compounding conditions of the adhesive composition.
表４に示されるように、糖類としてフルクトースを５０質量％以上含有する異性化糖を用いた実施例７、８は、フルクトースが５０質量％未満である異性化糖を用いた比較例９、１０に比べて、剥離強さ、吸水厚さ膨張率ともに良好な結果が得られ、ボードの物性が優れていた。
As shown in Table 4, Examples 7 and 8 using isomerized sugar containing 50% by mass or more of fructose as saccharides are Comparative Examples 9 and 10 using isomerized sugar having fructose of less than 50% by mass. Compared with, good results were obtained in both peel strength and water absorption thickness expansion coefficient, and the physical properties of the board were excellent.
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