JP3701075B2 - リグノセルロース成型板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リグノセルロース類を主原料とした熱圧成型ボード用の接着剤に関する。リグノセルロース類を主原料として用いた成型品は、リグノセルロースが木質削片の場合パーティクルボードと称され、パーティクルボードの他には大型のチップを用いるウェハーボード、細長いチップ（ストランド）を一方向に配列させたＯＳＢ、木質繊維の場合インシュレーションボード、ハードボード、中質繊維板（ＭＤＦ）と称されて生産され、床材、壁材、ドア材、防音材、断熱材、畳心材、家具部材、自動車部材、床下地材などに使用されている。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーティクルボード、ウェハーボード、ＯＳＢ、インシュレーションボード、ハードボード、中質繊維板や籾殻を成型してなる籾殻ボードやコーリャン茎を成型してなるコーリャンボード等（以下ボードという）の成型用の接着剤またはバインダーとしては、熱硬化性である尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン樹脂、メラミンフェノール樹脂等（以下ホルマリン系接着剤という）が広く用いられている。ホルマリン系接着剤は安価で接着力も優れ、比較的短時間で硬化するという特質を有する。これらのホルマリン系接着剤を使用し熱圧成型した後の製品から放出されるホルマリンは環境上問題視されており、該ホルマリンを低減化させるため、実際の使用に当たっては、ホルマリン系接着剤中の遊離ホルマリン量を少なくしたり（ホルマリン系接着剤のフェノール、メラミン或いは尿素に対するホルムアルデヒドのモル比を小さくする）、ホルマリン系接着剤の配合時に、ホルマリンキャッチャー剤などが添加され使用されている。一方、最初からホルマリンを放出しない非ホルマリン系接着剤として、イソシアネート系接着剤のボードへの利用が提案されている（特公平04-54694、特開平7-90044など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機イソシアネート系化合物は疎水性であるため、水と油を混合することと同じで、水への均一な分散は難しく、ボード用接着剤として有機イソシアネート系化合物を水に分散させただけで使用した場合、分散状態が均一でないためリグノセルロース材料に接着剤が均一に塗布することが出来ず、成型されたリグノセルロース成型板は安定的な物理的強度を得ることが出来ない。
【０００４】
上記のような性質を持つ有機イソシアネート系化合物を、アニオン性界面活性剤である脂肪酸石鹸や、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩、ノニオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルや、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等を用い、有機イソシアネート系化合物を乳化して水に分散させるといった検討も行われている。しかし、水乳化時に多量の泡が発生すると共に、乳化後の安定性に問題がある。
【０００５】
また、有機イソシアネート系化合物自体の水への分散性を向上させるための検討も行われている。例えば、アルコキシポリアルキレングリコールと有機ポリイソシアネートとの反応生成物（特公平2-9073）や、有機イソシアネート系化合物に、単官能のアルコールを付加させて有機イソシアネート系化合物を自己乳化型にする（特公平02-58287）といった提案がなされている。
しかしながら、上記方法の場合においても有機イソシアネート系化合物を、プレポリマー化または付加反応させた物を用いた場合、今まで使用されてきたホルマリン系接着剤と比べ、確かに放出されるホルマリン量の削減は出来るものの、プレポリマー化または付加反応行程が増えるため、出来上がったリグノセルロース成型板にかかる接着剤のコストがホルマリン系接着剤よりも掛かりすぎてしまうという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、有機イソシアネート系化合物と特定のポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールを用い水乳化することにより、安定した乳化状態を保つことができる水乳化液が得られることを見いだした。更に、この水乳化液をリグノセルロース成型材料用の接着剤として用いることにより、接着剤塗布が均一且つ安定に行えるため、安定した高品質のリグノセルロース成型板が安定して得られることを見いだし本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、
（１） 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなる水乳化液をリグノセルロース材料の接着剤として用いるリグノセルロース成型板であって、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部であることを特徴とする、上記リグノセルロース成型板であり、
（２） 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなり、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部である水乳化液を、リグノセルロース材料の接着剤として用いることを特徴とするリグノセルロース成型板の製造方法、に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において（Ａ）の有機イソシアネート系化合物としては、具体的には、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート及びポリイソシアネート類のほか、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチルエステルジイソシアネート類の脂肪族イソシアネート及びポリイソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式イソシアネート及びポリイソシアネート類が挙げられ、特にこれらに限定されるものではないが、毒性などの面からＭＤＩの使用が好ましい。
【０００９】
本発明において（Ｂ）のポリエーテルポリオールとしては、具体的には、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサントリオール、グラニュー糖、１，４−ブチレングリコール、ジヒドロキシ・ジフェニルプロパン、ヘキサントリオール、スクロース、ジプロピレングリコール、ジヒドロキシ・ジフェニルプロパン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシ・ジフェニルメタン、ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキュノン、ナフタレンジオール、レゾルシン、アミノフェノール、アミノナフトール、メチルジエタノールアミン、フロログルシン、エチルジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキサノン）トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ナフタレンジアミン、ジエチレントリアミン、アニリン等に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等を一種または二種以上付加して得られるポリエーテルポリオールなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１０】
また、本発明において（Ｂ）のポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１・３−または１・４−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１・６−ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイドおよびまたはエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＦのプロピレンオキサイドおよびまたはエチレンオキサイド付加物、ｐ−キシリレングリコール、１・４−シクロヘキサンジオール、１・４−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ブタジエン、ペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物等の一種または二種以上のグリコール類と、アジピン酸、ヒメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、フタール酸、テレフタール酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、シュウ酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヒマシ油等の脂肪酸をエステル化反応して得られたもの、またはプロピオラクトン、ブチロラクトン、カプロラクトン等の環状エステルを開環重合して得られるもの、更に上記ポリエーテルポリオールと環状エステルから得られるもの、及び二塩基酸、環状エステル三種から得られるもの等が挙げられる。
【００１１】
上記ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール（以下ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールを、ポリオールと称す）は単独または二種以上の混合物が用いられ、そのポリオールの官能基数が２〜８であり、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が、該ポリオールに対して５〜７０重量％であることが必要である。
【００１２】
用いるポリオールの官能基が単官能基の場合、イソシアネート化合物との反応性が速いため、リグノセルロース材料に塗布する前に硬化が進んでしまい、混合物の発泡などを生じ安定性に欠けるため、成型したボードの物理的強度を得ることが困難になるので、官能基数は２〜８が好ましい。更に好ましくは、官能基数が２〜６である。
【００１３】
また、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が、該ポリオールに対して５重量％未満の場合、疎水性成分が多いためか乳化が困難であると共に、乳化後の安定性に問題が生じ易い。また７０重量％を越える場合は、有機イソシアネート系化合物との反応性が速いため、混合物の多大な発泡、場合によっては混合物が硬化してしまうなど安定性に問題が生じるため、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位は、該ポリオールに対して５〜７０重量％が好ましい。更に好ましくは、１０〜５０重量％である。
【００１４】
このようなことから、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトールの多価アルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の付加重合によって得られるポリエーテルポリオールや、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド付加物をエステル化反応し得られたポリエステルポリオールの一種または二種以上の使用が好ましい。
【００１５】
有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリオール（Ｂ）の比は、（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部である。１重量部未満では有機イソシアネート系化合物を乳化を行うことは出来たとしても、乳化後の安定性に問題が生じ易い。また７０重量部を越える場合、乳化直後の状態は良いが、有機イソシアネート系化合物との反応性が早いためか発泡を生じ、乳化後の安定性に問題が生じる。また、混合後の有機イソシアネート系化合物中のＮＣＯ％が低くなり過ぎてしまいリグノセルロース成型板の物理的強度が得られないので、１〜７０重量部が好ましい。更に好ましくは、５〜５０重量部である。
【００１６】
また、本発明中の有機イソシアネート系化合物には本発明の効果を阻害しない範囲で、所望により離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、シランカップリング剤、金属触媒、合成ゴムラテックス、アクリル系エマルション、酢ビエマルション、はっ水剤を併用しても良い。
【００１７】
本発明の水乳化液を得るための乳化設備は特に限定されるものではなく、各種混合機を用い簡単に乳化液が得られるが、ラインミキサーやスタテックミキサーを用いる方法が有効である。また、リグノセルロース成型板の製造条件についても特に限定はなく、ホルマリン系接着剤を用いた場合と同様の製造条件でリグノセルロース成型板を得ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の製造例、実施例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、例中の部及び％は特に指定のない限り重量基準による。
【００１９】
製造例 ポリエーテルポリオール（Ｂ）
表−１の１〜１３に示す組成割合の原料を用いて以下の要領でポリエーテルポリオールを製造した。
原料▲１▼及び水酸化カリウム３ｇを内容積２Ｌのオートクレーブに装入し、オートクレーブ内を乾燥窒素で置換し、攪拌、昇温を開始し、１１０℃で反応機の内圧が４．０Ｋｇ／ｃｍ2Ｇ以下に保たれるように▲２▼の原料を徐々に装入し、反応を行った。▲２▼の原料を装入終了後、内圧の低下が認められなくなるまで６時間攪拌し反応を行った。次いで窒素２Ｋｇ／ｃｍ2加圧下原料▲３▼を内圧が４．０Ｋｇ／ｃｍ2Ｇ以下に保たれるように徐々に装入し、反応を行った。▲３▼の原料を装入終了後、内圧の低下が認められなくなるまで８時間攪拌し反応を行った。反応終了後、８５％燐酸で中和し減圧脱水後、濾過により燐酸塩を除去し、内容物を取り出した。▲３▼の原料がない場合は６時間攪拌反応終了後、８５％燐酸で中和し減圧脱水後、濾過により燐酸塩を除去し、内容物を取り出した。
【００２０】
製造例 ポリエステルポリオール（Ｂ）
表−１の１４〜１９に示す組成割合の原料を用いて以下の要領でポリエステルポリオールを製造した。
【００２１】
温度計、攪拌装置、脱水装置及び、窒素吹き込み管付き反応容器を用い原料▲４▼の酸と▲５▼のグリコール類及び▲６▼触媒を仕込み、攪拌、昇温を開始し、１８０〜２２０℃で脱水反応を５時間行った。冷却後内容物を取り出した。
尚、表−１中の原料の名称及び組成
ＰＰＧ４００：ポリプロピレングリコール分子量４００
ＰＰＧ１０００：ポリプロピレングリコール分子量１０００
ＰＥＧ１０００：ポリエチレングリコール分子量１０００
４ＥＮ：商品名 ビスオール４ＥＮ（東邦化学（株）製）、ビスフェノールＡに平均４モルのエチレンオキサイド付加物
ＫＢ２８０：商品名 ＫＢ−２８０（三井東圧化学（株）製）、ビスフェノールＡに平均３モルのプロピレンオキサイド付加物
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
以下に乳化後の安定性評価方法と性能評価用ボード製造条件を述べる。
【００２５】
乳化後の安定性評価
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、ポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオールを計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで有機イソシアネート系化合物を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了後、混合物（水乳化液）を１００ｃｃのメスシリンダーに５０ｃｃ入れ、３０分間安定性を観察し結果を表−２に表示した。また、メスシリンダーに採取しなかった混合物（水乳化液）を樹脂塗布量になるよう計量し、ブレンダー中のストランドチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。接着剤を塗布したチップを成型後のボードが設定密度になるよう計量し、鋼製コール盤上に４０ｃｍ×４０ｃｍの大きさに均一にフォーミングし、下記条件で熱圧プレスし、通風の良い所へ１週間放置し、後に述べる評価試験を実施し、結果を表−２に表示した。
ボード製造条件
原料：ストランドチップ（含水率３％）
ボード構成：単層
設定厚み：１５ｍｍ
設定密度：７００Ｋｇ／ｍ3
マット含水率：１５％
熱圧温度：１８０℃
プレス圧力：３０Ｋｇｆ／ｃｍ2
プレス時間：４分
樹脂塗布量：８％（ドライチップに対し水乳化液中の有機イソシアネート系化合物の固形分量）
【００２６】
＜評価試験＞
実施例、比較例で得られた試料から『パーティクルボード ＪＩＳ−Ａ−５９０８』の試験項目に準じ評価を行った。
１．曲げ強さ
実施例、比較例で得られた試料を幅５０ｍｍ、長さ２７５ｍｍ（スパン２２５ｍｍ）に試験片を裁断し、曲げ強さ試験を行った。結果は曲げ強さとして表示した。
２．湿潤曲げ強さ（Ｂ試験）
上記試料から１．と同様の方法で試験片を裁断した。次に試験片を沸騰水中に２時間浸せきし、常温水中に１時間浸せきした後、濡れたままの状態で曲げ強さ試験を行った。結果は湿潤Ｂ曲げとして表示した。
３．中核剥離試験
実施例、比較例で得られた試料を５０ｍｍ角に試験片を裁断し、中核剥離強度試験を行った。結果は剥離強さとして表示した。
４．総合判定
評価試験１〜４のＪＩＳ適合基準で合否の判定を表示した。
【００２７】
○：ＪＩＳ適合基準に合格
×：ＪＩＳ適合基準に不合格
【００２８】
実施例１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００２９】
実施例２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例２で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３０】
実施例３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３１】
実施例４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例４で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３２】
実施例５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例５で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３３】
実施例６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例６で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３４】
実施例７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例７で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３５】
実施例８
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例８で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３６】
実施例９
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１４で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３７】
実施例１０
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１５で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３８】
実施例１１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１６で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３９】
実施例１２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１７で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４０】
実施例１３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例２で得られたポリエーテルポリオールと製造例１４で得られたポリエステルポリオールの混合比を等量（５０対５０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４１】
実施例１４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールと製造例１５で得られたポリエステルポリオールの混合比を（３０対７０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４２】
実施例１５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例６で得られたポリエーテルポリオールと製造例１７で得られたポリエステルポリオールの混合比を（７０対３０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４３】
実施例１６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１４で得られたポリエステルポリオールと製造例１５で得られたポリエステルポリオールの混合比を（３０対７０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４４】
実施例１７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールと製造例５で得られたポリエーテルポリオールの混合比を（４５対５５）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４５】
比較例１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１０で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了３分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００４６】
比較例２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了８分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、１３分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００４７】
比較例３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１２で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し５０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了６分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、１０分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００４８】
比較例４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了１０分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００４９】
比較例５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１９で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し６重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了９分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００５０】
比較例６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了２５分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、３５分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００５１】
比較例７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し０．５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了４分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００５２】
【表４】
【００５３】
【発明の効果】
上記発明から明らかであるように本発明の有機イソシアネート系化合物と特定のポリオールを用いて水乳化することにより、乳化状態が良く且つ乳化の経時安定性の優れた乳化液が得られ、従来の自己乳化型イソシアネート系接着剤を用いてリグノセルロース板を製造した場合のコスト面の問題を解決し、安価で効率良くリグノセルロース成型板を製造出来るようになった。更に、吸水膨張率・線膨張率・曲げ弾性率も向上し、安定した高品質のリグノセルロース成型板が得られ、リグノセルロース成型板の製造方法としての実用価値は極めて高い。
【発明の属する技術分野】
本発明は、リグノセルロース類を主原料とした熱圧成型ボード用の接着剤に関する。リグノセルロース類を主原料として用いた成型品は、リグノセルロースが木質削片の場合パーティクルボードと称され、パーティクルボードの他には大型のチップを用いるウェハーボード、細長いチップ（ストランド）を一方向に配列させたＯＳＢ、木質繊維の場合インシュレーションボード、ハードボード、中質繊維板（ＭＤＦ）と称されて生産され、床材、壁材、ドア材、防音材、断熱材、畳心材、家具部材、自動車部材、床下地材などに使用されている。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーティクルボード、ウェハーボード、ＯＳＢ、インシュレーションボード、ハードボード、中質繊維板や籾殻を成型してなる籾殻ボードやコーリャン茎を成型してなるコーリャンボード等（以下ボードという）の成型用の接着剤またはバインダーとしては、熱硬化性である尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン樹脂、メラミンフェノール樹脂等（以下ホルマリン系接着剤という）が広く用いられている。ホルマリン系接着剤は安価で接着力も優れ、比較的短時間で硬化するという特質を有する。これらのホルマリン系接着剤を使用し熱圧成型した後の製品から放出されるホルマリンは環境上問題視されており、該ホルマリンを低減化させるため、実際の使用に当たっては、ホルマリン系接着剤中の遊離ホルマリン量を少なくしたり（ホルマリン系接着剤のフェノール、メラミン或いは尿素に対するホルムアルデヒドのモル比を小さくする）、ホルマリン系接着剤の配合時に、ホルマリンキャッチャー剤などが添加され使用されている。一方、最初からホルマリンを放出しない非ホルマリン系接着剤として、イソシアネート系接着剤のボードへの利用が提案されている（特公平04-54694、特開平7-90044など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機イソシアネート系化合物は疎水性であるため、水と油を混合することと同じで、水への均一な分散は難しく、ボード用接着剤として有機イソシアネート系化合物を水に分散させただけで使用した場合、分散状態が均一でないためリグノセルロース材料に接着剤が均一に塗布することが出来ず、成型されたリグノセルロース成型板は安定的な物理的強度を得ることが出来ない。
【０００４】
上記のような性質を持つ有機イソシアネート系化合物を、アニオン性界面活性剤である脂肪酸石鹸や、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩、ノニオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルや、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等を用い、有機イソシアネート系化合物を乳化して水に分散させるといった検討も行われている。しかし、水乳化時に多量の泡が発生すると共に、乳化後の安定性に問題がある。
【０００５】
また、有機イソシアネート系化合物自体の水への分散性を向上させるための検討も行われている。例えば、アルコキシポリアルキレングリコールと有機ポリイソシアネートとの反応生成物（特公平2-9073）や、有機イソシアネート系化合物に、単官能のアルコールを付加させて有機イソシアネート系化合物を自己乳化型にする（特公平02-58287）といった提案がなされている。
しかしながら、上記方法の場合においても有機イソシアネート系化合物を、プレポリマー化または付加反応させた物を用いた場合、今まで使用されてきたホルマリン系接着剤と比べ、確かに放出されるホルマリン量の削減は出来るものの、プレポリマー化または付加反応行程が増えるため、出来上がったリグノセルロース成型板にかかる接着剤のコストがホルマリン系接着剤よりも掛かりすぎてしまうという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、有機イソシアネート系化合物と特定のポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールを用い水乳化することにより、安定した乳化状態を保つことができる水乳化液が得られることを見いだした。更に、この水乳化液をリグノセルロース成型材料用の接着剤として用いることにより、接着剤塗布が均一且つ安定に行えるため、安定した高品質のリグノセルロース成型板が安定して得られることを見いだし本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、
（１） 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなる水乳化液をリグノセルロース材料の接着剤として用いるリグノセルロース成型板であって、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部であることを特徴とする、上記リグノセルロース成型板であり、
（２） 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなり、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部である水乳化液を、リグノセルロース材料の接着剤として用いることを特徴とするリグノセルロース成型板の製造方法、に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において（Ａ）の有機イソシアネート系化合物としては、具体的には、例えばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート及びポリイソシアネート類のほか、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンメチルエステルジイソシアネート類の脂肪族イソシアネート及びポリイソシアネート類、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式イソシアネート及びポリイソシアネート類が挙げられ、特にこれらに限定されるものではないが、毒性などの面からＭＤＩの使用が好ましい。
【０００９】
本発明において（Ｂ）のポリエーテルポリオールとしては、具体的には、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサントリオール、グラニュー糖、１，４−ブチレングリコール、ジヒドロキシ・ジフェニルプロパン、ヘキサントリオール、スクロース、ジプロピレングリコール、ジヒドロキシ・ジフェニルプロパン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシ・ジフェニルメタン、ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキュノン、ナフタレンジオール、レゾルシン、アミノフェノール、アミノナフトール、メチルジエタノールアミン、フロログルシン、エチルジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキサノン）トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ナフタレンジアミン、ジエチレントリアミン、アニリン等に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等を一種または二種以上付加して得られるポリエーテルポリオールなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１０】
また、本発明において（Ｂ）のポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１・３−または１・４−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１・６−ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイドおよびまたはエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＦのプロピレンオキサイドおよびまたはエチレンオキサイド付加物、ｐ−キシリレングリコール、１・４−シクロヘキサンジオール、１・４−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ブタジエン、ペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物等の一種または二種以上のグリコール類と、アジピン酸、ヒメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、フタール酸、テレフタール酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、シュウ酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヒマシ油等の脂肪酸をエステル化反応して得られたもの、またはプロピオラクトン、ブチロラクトン、カプロラクトン等の環状エステルを開環重合して得られるもの、更に上記ポリエーテルポリオールと環状エステルから得られるもの、及び二塩基酸、環状エステル三種から得られるもの等が挙げられる。
【００１１】
上記ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール（以下ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールを、ポリオールと称す）は単独または二種以上の混合物が用いられ、そのポリオールの官能基数が２〜８であり、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が、該ポリオールに対して５〜７０重量％であることが必要である。
【００１２】
用いるポリオールの官能基が単官能基の場合、イソシアネート化合物との反応性が速いため、リグノセルロース材料に塗布する前に硬化が進んでしまい、混合物の発泡などを生じ安定性に欠けるため、成型したボードの物理的強度を得ることが困難になるので、官能基数は２〜８が好ましい。更に好ましくは、官能基数が２〜６である。
【００１３】
また、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が、該ポリオールに対して５重量％未満の場合、疎水性成分が多いためか乳化が困難であると共に、乳化後の安定性に問題が生じ易い。また７０重量％を越える場合は、有機イソシアネート系化合物との反応性が速いため、混合物の多大な発泡、場合によっては混合物が硬化してしまうなど安定性に問題が生じるため、ポリオール構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位は、該ポリオールに対して５〜７０重量％が好ましい。更に好ましくは、１０〜５０重量％である。
【００１４】
このようなことから、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトールの多価アルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の付加重合によって得られるポリエーテルポリオールや、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド付加物をエステル化反応し得られたポリエステルポリオールの一種または二種以上の使用が好ましい。
【００１５】
有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリオール（Ｂ）の比は、（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部である。１重量部未満では有機イソシアネート系化合物を乳化を行うことは出来たとしても、乳化後の安定性に問題が生じ易い。また７０重量部を越える場合、乳化直後の状態は良いが、有機イソシアネート系化合物との反応性が早いためか発泡を生じ、乳化後の安定性に問題が生じる。また、混合後の有機イソシアネート系化合物中のＮＣＯ％が低くなり過ぎてしまいリグノセルロース成型板の物理的強度が得られないので、１〜７０重量部が好ましい。更に好ましくは、５〜５０重量部である。
【００１６】
また、本発明中の有機イソシアネート系化合物には本発明の効果を阻害しない範囲で、所望により離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、シランカップリング剤、金属触媒、合成ゴムラテックス、アクリル系エマルション、酢ビエマルション、はっ水剤を併用しても良い。
【００１７】
本発明の水乳化液を得るための乳化設備は特に限定されるものではなく、各種混合機を用い簡単に乳化液が得られるが、ラインミキサーやスタテックミキサーを用いる方法が有効である。また、リグノセルロース成型板の製造条件についても特に限定はなく、ホルマリン系接着剤を用いた場合と同様の製造条件でリグノセルロース成型板を得ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の製造例、実施例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、例中の部及び％は特に指定のない限り重量基準による。
【００１９】
製造例 ポリエーテルポリオール（Ｂ）
表−１の１〜１３に示す組成割合の原料を用いて以下の要領でポリエーテルポリオールを製造した。
原料▲１▼及び水酸化カリウム３ｇを内容積２Ｌのオートクレーブに装入し、オートクレーブ内を乾燥窒素で置換し、攪拌、昇温を開始し、１１０℃で反応機の内圧が４．０Ｋｇ／ｃｍ2Ｇ以下に保たれるように▲２▼の原料を徐々に装入し、反応を行った。▲２▼の原料を装入終了後、内圧の低下が認められなくなるまで６時間攪拌し反応を行った。次いで窒素２Ｋｇ／ｃｍ2加圧下原料▲３▼を内圧が４．０Ｋｇ／ｃｍ2Ｇ以下に保たれるように徐々に装入し、反応を行った。▲３▼の原料を装入終了後、内圧の低下が認められなくなるまで８時間攪拌し反応を行った。反応終了後、８５％燐酸で中和し減圧脱水後、濾過により燐酸塩を除去し、内容物を取り出した。▲３▼の原料がない場合は６時間攪拌反応終了後、８５％燐酸で中和し減圧脱水後、濾過により燐酸塩を除去し、内容物を取り出した。
【００２０】
製造例 ポリエステルポリオール（Ｂ）
表−１の１４〜１９に示す組成割合の原料を用いて以下の要領でポリエステルポリオールを製造した。
【００２１】
温度計、攪拌装置、脱水装置及び、窒素吹き込み管付き反応容器を用い原料▲４▼の酸と▲５▼のグリコール類及び▲６▼触媒を仕込み、攪拌、昇温を開始し、１８０〜２２０℃で脱水反応を５時間行った。冷却後内容物を取り出した。
尚、表−１中の原料の名称及び組成
ＰＰＧ４００：ポリプロピレングリコール分子量４００
ＰＰＧ１０００：ポリプロピレングリコール分子量１０００
ＰＥＧ１０００：ポリエチレングリコール分子量１０００
４ＥＮ：商品名 ビスオール４ＥＮ（東邦化学（株）製）、ビスフェノールＡに平均４モルのエチレンオキサイド付加物
ＫＢ２８０：商品名 ＫＢ−２８０（三井東圧化学（株）製）、ビスフェノールＡに平均３モルのプロピレンオキサイド付加物
【００２２】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２５】
乳化後の安定性評価
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、ポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオールを計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで有機イソシアネート系化合物を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了後、混合物（水乳化液）を１００ｃｃのメスシリンダーに５０ｃｃ入れ、３０分間安定性を観察し結果を表−２に表示した。また、メスシリンダーに採取しなかった混合物（水乳化液）を樹脂塗布量になるよう計量し、ブレンダー中のストランドチップへスプレーガンを用いて噴霧塗布した。接着剤を塗布したチップを成型後のボードが設定密度になるよう計量し、鋼製コール盤上に４０ｃｍ×４０ｃｍの大きさに均一にフォーミングし、下記条件で熱圧プレスし、通風の良い所へ１週間放置し、後に述べる評価試験を実施し、結果を表−２に表示した。
ボード製造条件
原料：ストランドチップ（含水率３％）
ボード構成：単層
設定厚み：１５ｍｍ
設定密度：７００Ｋｇ／ｍ3
マット含水率：１５％
熱圧温度：１８０℃
プレス圧力：３０Ｋｇｆ／ｃｍ2
プレス時間：４分
樹脂塗布量：８％（ドライチップに対し水乳化液中の有機イソシアネート系化合物の固形分量）
【００２６】
＜評価試験＞
実施例、比較例で得られた試料から『パーティクルボード ＪＩＳ−Ａ−５９０８』の試験項目に準じ評価を行った。
１．曲げ強さ
実施例、比較例で得られた試料を幅５０ｍｍ、長さ２７５ｍｍ（スパン２２５ｍｍ）に試験片を裁断し、曲げ強さ試験を行った。結果は曲げ強さとして表示した。
２．湿潤曲げ強さ（Ｂ試験）
上記試料から１．と同様の方法で試験片を裁断した。次に試験片を沸騰水中に２時間浸せきし、常温水中に１時間浸せきした後、濡れたままの状態で曲げ強さ試験を行った。結果は湿潤Ｂ曲げとして表示した。
３．中核剥離試験
実施例、比較例で得られた試料を５０ｍｍ角に試験片を裁断し、中核剥離強度試験を行った。結果は剥離強さとして表示した。
４．総合判定
評価試験１〜４のＪＩＳ適合基準で合否の判定を表示した。
【００２７】
○：ＪＩＳ適合基準に合格
×：ＪＩＳ適合基準に不合格
【００２８】
実施例１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００２９】
実施例２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例２で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３０】
実施例３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３１】
実施例４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例４で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３２】
実施例５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例５で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３３】
実施例６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例６で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３４】
実施例７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例７で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３５】
実施例８
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例８で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３６】
実施例９
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１４で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３７】
実施例１０
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１５で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３８】
実施例１１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１６で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００３９】
実施例１２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１７で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し３５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４０】
実施例１３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例２で得られたポリエーテルポリオールと製造例１４で得られたポリエステルポリオールの混合比を等量（５０対５０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４１】
実施例１４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールと製造例１５で得られたポリエステルポリオールの混合比を（３０対７０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４２】
実施例１５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例６で得られたポリエーテルポリオールと製造例１７で得られたポリエステルポリオールの混合比を（７０対３０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４３】
実施例１６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１４で得られたポリエステルポリオールと製造例１５で得られたポリエステルポリオールの混合比を（３０対７０）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し２５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４４】
実施例１７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールと製造例５で得られたポリエーテルポリオールの混合比を（４５対５５）にし、有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌して水乳化液を得た。攪拌終了３０分後も乳化状態が良かったので、該水乳化液を接着剤として用いてボードを成型した。
【００４５】
比較例１
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１０で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し１重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了３分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００４６】
比較例２
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了８分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、１３分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００４７】
比較例３
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１２で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し５０重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−２００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了６分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、１０分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００４８】
比較例４
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名ＭＤＩ−ＬＫ）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了１０分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００４９】
比較例５
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１９で得られたポリエステルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し６重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いでＴＤＩを徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了９分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００５０】
比較例６
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例３で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し７５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−３００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了２５分後の乳化状態が悪く発泡を生じ、３５分後には一部ゲル化していたため、ボードの成型を中止した。
【００５１】
比較例７
１０００ｃｃポリコップに設定のマット含水率になる水（ボード中の全固型分×設定マット含水率−チップ中の水分）と、製造例１で得られたポリエーテルポリオールを有機イソシアネート系化合物１００重量部に対し０．５重量部になるよう計量し、特殊機化工業（株）製、ホモジナイザーを用い回転数２０００で均一になるまで攪拌した。次いで上記有機イソシアネート系化合物（三井東圧化学（株）製、商品名コスモネートＭ−１００）を徐々に投入し、投入終了後１分間攪拌した。攪拌終了４分後の乳化状態が悪く分離を生じたため、ボードの成型を中止した。
【００５２】
【表４】
【発明の効果】
上記発明から明らかであるように本発明の有機イソシアネート系化合物と特定のポリオールを用いて水乳化することにより、乳化状態が良く且つ乳化の経時安定性の優れた乳化液が得られ、従来の自己乳化型イソシアネート系接着剤を用いてリグノセルロース板を製造した場合のコスト面の問題を解決し、安価で効率良くリグノセルロース成型板を製造出来るようになった。更に、吸水膨張率・線膨張率・曲げ弾性率も向上し、安定した高品質のリグノセルロース成型板が得られ、リグノセルロース成型板の製造方法としての実用価値は極めて高い。
Claims (2)
- 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなる水乳化液をリグノセルロース材料の接着剤として用いるリグノセルロース成型板であって、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部であることを特徴とする、上記リグノセルロース成型板。
- 有機イソシアネート系化合物（Ａ）とポリエーテルポリオール及び／またはポリエステルポリオール（Ｂ）を含有してなり、（Ｂ）の官能基数が２〜８で、その構造中の（ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ）の繰り返し単位が（Ｂ）に対して５〜７０重量％であり、かつ（Ａ）と（Ｂ）の比が（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）が１〜７０重量部である水乳化液を、リグノセルロース材料の接着剤として用いることを特徴とするリグノセルロース成型板の製造方法。
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