JP4632166B2

JP4632166B2 - リグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱圧成形体の製造方法

Info

Publication number: JP4632166B2
Application number: JP2001023168A
Authority: JP
Inventors: 光宏吉田; 誠樹鈴木; 忠木村; 将司金谷
Original assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: CN100422282C; AU763902B2; NZ511023A; JP2002226820A; AU3508901A; CN1368528A; MY123623A; US20020143085A1; US6635695B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ポリイソシアネートとワックスエマルジョンからなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱圧成形体の製造方法に関する。更に詳細には、リグノセルロース系材料を用いた熱圧成形体の製造において、離型性及び耐熱水性等の性能が優れた接着剤組成物及びその熱圧成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木質チップ、木質繊維等のリグノセルロース系材料の熱圧成形体（パーティクルボード、中密度繊維板等のボード）用の接着剤として、従来、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン樹脂等のホルマリン系接着剤が使用されてきたが、最近の例えばシックハウス症候群の問題に見られるように接着剤から放出されるホルマリンを低減化させる必要が出てきた。住宅環境を改善するための前記問題に対応できる接着剤として、非ホルマリン系接着剤として有機ポリイソシアネート樹脂が、元来その構造にホルマリンを含有しないという特徴に加えて、耐熱水性等その卓越した接着特性により、使用されてきている。しかし、有機ポリイソシアネート樹脂を前記熱圧成形体用の接着剤として用いる場合、その優れた接着性のため、連続又はバッチ式プレスにて熱圧成形する際、接触する金属表面（以下、熱盤と称する。）に強固に接着するという現象が生じ、前記熱圧成形体を安定的に連続製造できないという問題点が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この熱盤との接着の問題を解決するため、離型剤（以下、外部離型剤と称する。）を熱圧前に、直接熱盤に塗布しておく方法が特開昭５２−１５４８７５号等に提案されている。一方、このような外部離型剤の塗布方式ではなく、有機ポリイソシアネートに添加剤（以下、内部離型剤と称する。）を混合する方法が、特開昭５９−２０５１７５号公報、特開昭５７−１１３０５３号公報、特開平１−１９８５７２号公報等において提案されている。また、特開平４−２３２００４号では、エマルジョンワックスと有機ポリイソシアネートの相溶化剤として、オルトリン酸中性エステルを添加して、リグノセルロース系材料を熱圧成形する方法が提案されているが、この方法では、常温で操作しやすい液状の、ワックスとオルトリン酸中性エステルの混合液を得ることができず、エマルジョンワックスの取扱いに問題があった。
【０００４】
外部離型剤による方法では、連続した離型性を確保するためには、適宜熱盤に外部離型剤を塗布する必要があり、その塗布作業性の困難さ、煩雑さを有するという問題点がある。一方、内部離型剤による方法では、充分な離型効果を発揮させるために、多量の内部離型剤を使用する必要があり、その使用量の多さ故の物性低下という悪影響が生じることと実際の製造工程では長時間の持続性の面、及び経済性の面からも困難な点があり、現状の生産工程にそのまま適用するに至っていない。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究の結果、有機ポリイソシアネート化合物と、特定の組成のワックスエマルジョンからなる接着剤組成物が、リグノセルロース系材料の熱圧成形体用の接着剤組成物として前記の諸問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は以下の（１）〜（５）に示されるものである。
（１）１分子中にベンゼン環を２個有するジフェニルメタンジイソシアネートが２０〜７０質量％、１分子中にベンゼン環３個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体が８０〜３０質量％からなるポリイソシアネートを主成分とするポリイソシアネートであって、２５℃における固形分＝１００質量％状態の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下の有機ポリイソシアネート（Ａ）、及び、炭素数が２０〜４０のパラフィンを８０質量％以上含有するパラフィン系ワックスであって融点が４０〜１００℃であるワックス（Ｂ１）を、脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体である乳化剤（Ｂ２）にて乳化させたワックスエマルジョン（Ｂ）、からなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物。
【０００７】
（２）パラフィン系ワックス（Ｂ１）が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、ポリオキシプロピレングリコールを基準物質として換算した分子量で１００〜１，２００の分子量分布を有することを特徴とする、前記（１）に記載の接着剤組成物。
【０００８】
（３）乳化剤（Ｂ２）の数平均分子量が２５０〜３，０００であることを特徴とする、前記（１）から（２）のいずれか１項に記載の接着剤組成物。
【０００９】
（４）更にホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）を含有する、前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の接着剤組成物。
【００１０】
（５）前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の接着剤を用いることを特徴とする、リグノセルロース系熱圧成形体の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接着剤組成物の構成成分について説明する。
本発明に用いられる有機ポリイソシアネート（Ａ）は、後述するワックスエマルジョン（Ｂ）への相溶性の良いタイプが好ましく、各接着剤成分の混合性やリグノセルロース系材料への塗布における作業性等を考慮すると、２５℃の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下のものが好ましく、特に１０〜４００ｍＰａ・ｓのものが好ましい。また、（Ａ）のイソシアネート含量は２０〜３５質量％が好ましく、特に２８〜３２質量％が好ましい。
このように低粘度、高イソシアネート含量が求められているので、有機ポリイソシアネートへ溶剤や可塑剤を添加してもよいが、好ましくは添加せず、４００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【００１２】
この有機ポリイソシアネート（Ａ）は、１分子中にベンゼン環を２個有するジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩという）と１分子中にベンゼン環を３個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体との混合物（以下、ポリメリックＭＤＩという）が主成分（＝有機ポリイソシアネート中、ＭＤＩやポリメリックＭＤＩが５０質量％以上を占める）であり、その他のイソシアネートを添加してもよい。
又、後述するように、本発明に用いることのできる有機ポリイソシアネート（Ａ）は、当量比（イソシアネート基／活性水素基）で過剰のＭＤＩ、ポリメリックＭＤＩ、又は、それらの混合物、と活性水素基含有化合物とを反応させたイソシアネート基末端プレポリマーであってもよいが、このプレポリマーにおいてもポリメリックＭＤＩの合計量が５０質量％以上占めることが好ましい。
【００１３】
添加してもよいイソシアネートとしては、液状ＭＤＩ（カルボジイミド変性ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、イソシアネート基の一部をビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトンイミン、オキサゾリドン、アミド、イミド、イソシアヌレート、ウレトジオン等に変性したものであってもよい。これらは単独又は２種以上の混合物であってもよい。
【００１４】
また、有機ポリイソシアネート（Ａ）として、前記ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物と反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーも好適に使用できる。ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物を反応させる際の、イソシアネート基と活性水素基との当量比（イソシアネート基／活性水素基）は２〜５００が好ましく、更には５〜４００の範囲が好ましい。
【００１５】
前記活性水素基含有化合物の数平均分子量は３２〜１０，０００が好ましく、特に１００〜５，０００が好ましい。平均官能基数は１以上が好ましく、特に１〜４が好ましい。具体的には、分子量５００未満の低分子モノオール、低分子ポリオール、低分子モノアミン、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコール、数平均分子量５００以上の高分子モノオール、高分子ポリオールが挙げられる。これらは、単独又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００１６】
低分子モノオールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００１７】
低分子ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、水素添加ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖、ジグリセリン等が挙げられる。
【００１８】
低分子モノアミンとしては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン等が挙げられる。
【００１９】
低分子ポリアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ジエチルトリアミン、ジブチルトリアミン、ジプロピレントリアミン等が挙げられる。
【００２０】
低分子アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）イソプロパノールアミン等が挙げられる。
【００２１】
高分子モノオールとしては、前述の低分子モノオール、低分子モノアミンのうち第２アミン、モノチオール、フェノール等の活性水素を１個有する化合物を開始剤として、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、テトラヒドロフラン等の環状エーテルを重付加させたポリエーテルモノオール、１個有する化合物を開始剤として、ε−カプロラクタム、γ−バレロラクトン等の環状エステルモノマーを重付加させたポリエステルモノオール等が挙げられる。
【００２２】
高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、水酸基含有アミン系ポリエーテル、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、アジピン酸、無水フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン等のグリコールやトリオールとの脱水縮合反応により得られる各種ポリエステルポリオール、ε−カプロラクタム等の環状エステルモノマーの開環重合により得られるラクトン系ポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリル系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、ノボラック樹脂やレゾール樹脂等のフェノール系ポリオール、更にはポリオール中でアクリロニトリル、スチレン等のビニル系モノマーをラジカル重合させたいわゆるポリマーポリオール等が挙げられる。
【００２３】
本発明では、ポリメリックＭＤＩ、ポリメリックＭＤＩと数平均分子量が１００〜５，０００の水酸基含有ポリエーテルとの反応によって得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが好ましい。このポリメリックＭＤＩは、例えばアニリンとホルマリンとの縮合反応によって得られる縮合混合物（ポリアミン）をホスゲン化等によりアミノ基をイソシアネート基に転化することによって得られる、縮合度の異なる有機イソシアネート化合物の混合物を意味する。ポリメリックＭＤＩの組成は、アニリンとホルマリンとの縮合時の原料組成比や反応条件、各種ポリメリックＭＤＩの混合比等を変えることによって様々なものが得られる。また、ポリメリックＭＤＩは、イソシアネート基への転化後の反応液、又は反応液から溶媒の除去、又は一部ＭＤＩを留出分離した缶出液、反応条件や分離条件等の異なった数種の混合物、更にＭＤＩを添加したものであってもよい。
【００２４】
最も好ましいポリメリックＭＤＩの組成は、１分子中にイソシアネート基及びベンゼン環を各２個有する、いわゆる二核体（前記で述べたＭＤＩ）を２０〜７０質量％、１分子中にイソシアネート基及びベンゼン環を各３個以上有する多核縮合体を８０〜３０質量％含む混合物であり、好ましくは二核体を３０〜６０質量％、多核縮合体を７０〜４０質量％含む混合物である。
【００２５】
本発明におけるワックスエマルジョン（Ｂ）のその目的とするところは、熱盤との接着性を回避させるための離型剤としての効果である。ワックスエマルジョン（Ｂ）は、ワックス（Ｂ１）と乳化剤（Ｂ２）を含有するものである。ワックスエマルジョン（Ｂ）の固形分は１０〜６０質量％のものが好ましい。また、ワックス（Ｂ１）と乳化剤（Ｂ２）の質量比は、（Ｂ１）／（Ｂ２）＝１００／１〜１００／３０が好ましく、特に（Ｂ１）／（Ｂ２）＝１００／５〜１００／２５が好ましい。
【００２６】
このワックス（Ｂ１）の融点は、４０〜１００℃であり、さらに好ましくは４０〜８０℃である。ワックス（Ｂ１）の融点が４０℃未満の場合では、通常の熱圧成形温度である１００〜２００℃の条件下で蒸発、気化しやすくなり、離型性を発揮しづらくなる。一方、融点が１００℃以上の場合では、熱圧成形温度が２００℃の条件下であっても成形時間内に成形体の内部の温度が必ずしもその温度まで上昇するとは限らないため、ワックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性を発揮できない。また、安定なワックスエマルジョンを得ることが難しい。
【００２７】
更にワックス（Ｂ１）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣという）による分子量において、ポリオキシプロピレングリコール（以下、ＰＰＧという）を基準物質として換算した分子量分布の幅が１００〜１，２００であることが好ましい。ワックス（Ｂ１）中の、分子量が１００未満の成分が多い場合は、通常の熱圧成形温度である１００〜２００℃の条件下で蒸発、気化しやすくなり、離型性を発揮しづらくなる。また、分子量が１，２００を越える成分が多い場合はワックスエマルジョン（Ｂ）の安定性が悪くなるとともに有機ポリイソシアネート（Ａ）との相溶性が低下することと、融点が相対的に高くなるため、ワックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性を発揮できなくなる。また、ＧＰＣで測定し、ＰＰＧを用いて換算した数平均分子量は、３００〜７００であることが上記理由と同様の理由により好ましい。
更に分子量が２００〜１０００の成分が、ピーク面積比で７０％以上のものが、特に良好な離型性、安定性を有するので好ましい。
また、ワックス成分は、炭素数が２０〜４０のパラフィンを８０％以上含有しており、パラフィン中の直鎖脂肪族炭化水素の割合は９０％以上であることが好ましい。
【００２８】
前記ワックスのエマルジョン化に用いられる乳化剤（Ｂ２）は、数平均分子量が２５０〜３，０００で、脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体である。数平均分子量が３，０００より大きいと前記ワックスとの相溶性が低下するためにワックスエマルジョン（Ｂ）の液安定性が低下するだけでなく、ワックスエマルジョンの融点が高くなるため熱圧成形時に離型剤が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性が悪くなる。
【００２９】
本発明において、乳化剤（Ｂ２）として、数平均分子量が３，０００以下で脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体を用いるのは、ワックスのエマルジョン化における界面活性剤的効果が大きく、更に離型性にも効果を発揮することを見いだしたためである。すなわち、脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族炭化水素構造がワックス（Ｂ１）との相溶性だけでなく熱盤との離型性の向上にも効果的であり、一方、ポリオキシエチレン構造が親水性向上に効果的のため液安定性の良いワックスエマルジョン（Ｂ）を形成することができる。
【００３０】
脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールとしては、ミリスチルアルコール（テトラデカノール）、ペンタデカノール、セチルアルコール（ヘキサデカノール）、ヘプタデカノール、ステアリルアルコール（オクタデカノール）、ノナデカノール等及びその異性体が挙げられる。これらは、単独又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００３１】
乳化剤（Ｂ２）は、前記の脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールの単独又は混合物にエチレンオキサイドを公知の方法で付加重合することで得られる。
【００３２】
その他必要に応じて他の乳化剤、例えばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンフェニールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、ジアルキルサクシネートスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩等の化合物等を用いることが可能である。
【００３３】
ホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン共縮合樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン共縮合樹脂等が混合使用できる。本発明においては環境面を考慮して、（Ｃ）には低ホルマリンタイプの樹脂（縮合時のモル比が、ホルマリン／他の原料化合物＝１．０〜１．１であるもの）又は尿素やアンモニア等のようなホルマリンキャッチャー剤を併用することが好ましい。（Ａ）成分に対する（Ｃ）成分の配合比は、固形分換算の質量比で、（Ａ）成分／（Ｃ）成分＝５／９５〜９５／５が好ましく、特に１０／９０〜９０／１０が好ましい。
【００３４】
本発明においては、得られる熱圧成形体の物性制御等を目的として、活性水素基含有化合物を併用することができる。活性水素基含有化合物としては、前述のイソシアネート基末端プレポリマーを得るのに用いられるものが挙げられる。
【００３５】
更に活性水素基含有化合物として、分子内にオキシアルキレン構造を有するポリオキシアルキレンポリアミン類を挙げることができ、例えば、ポリオキシプロピレンジアミンとして、ジェファーミンＤ−２０００（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１，０００）やポリオキシプロピレントリアミンとして、テックスリムＴＲ−５０５０（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１，９３０）、ジェファーミンＴ−４０３（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１６０）等が挙げられる。
【００３６】
本発明には下記のような公知の触媒を用いることができる。この触媒は、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分及びリグノセルロース系材料との反応硬化を促進するための触媒としても作用するものである。
【００３７】
三級アミン系触媒の具体例として、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、１−シアノメチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−４−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、ピリジン、α−ピコリン等の触媒が挙げられる。
【００３８】
また、ポリイソシアネート組成物と反応する活性水素を有するアミン系触媒として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシプロピレンジアミン等も使用することができる。
【００３９】
金属系触媒の具体例としては、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸カリ、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛等を挙げることができる。
【００４０】
前記触媒成分の（Ａ）成分に対する添加量は、０．１〜２０質量％が好ましい。その添加量が前記下限値未満である場合には、硬化反応が不充分で、目的とした物性を有する熱圧成形体が得られにくくなる傾向があり、また前記上限値を越える場合には、硬化反応が速すぎて熱盤での熱圧までにリグノセルロース系材料が反応固化してしまい正常な熱圧成形体が得られない。
【００４１】
更に本発明の接着剤組成物には、必要に応じて、セメント、高炉スラグ、石こう、炭酸カルシウム、粘土、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、生石灰、消石灰、ベントナイト等の無機充填剤や、レベリング剤、難燃剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤等を適宜配合量を調整して配合することができる。
【００４２】
続いてリグノセルロース系熱圧成形体の製造方法について説明する。
リグノセルロース系熱圧成形体は、リグノセルロース系材料に上記接着剤組成物を塗布し、加熱圧縮することによって得られる。
【００４３】
本発明によって得られるリグノセルロース系熱圧成形体としては、パーティクルボード、オリエンテッドストランドボード（ＯＳＢ）、ウェイファーボード、ラミネーテッドベニアランバー（ＬＶＬ）、ラミネーテッドストランドランバー（ＬＳＬ）、パラレルストランドランバー（ＰＳＬ）等に使用される木質削片であるストランドチップ、ダストチップ、フレークチップや、ハードボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、インシュレーションボード等が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられるリグノセルロース系材料としては、ファイバー、コーリャン茎、バガス、籾殻、麻、わら、い草、あし、椰子の実や樹、ゴムの樹、とうもろこし、おがくず等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
リグノセルロース系材料に対する接着剤組成物の配合量（固形分換算の質量比）は、リグノセルロース系材料：有機ポリイソシアネート：ワックスエマルジョン＝１００：５〜２０：０．５〜１０である。
【００４６】
最初に、リグノセルロース系材料に前述の接着剤組成物を塗布する。この塗布方法としては、有機ポリイソシアネート（Ａ）、ワックスエマルジョン（Ｂ）、ホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）、及び必要に応じて触媒等は、前記各種リグノセルロース系材料に塗布する直前に混合して使用するか、又は各成分を別々に塗布して使用する。このとき、水を加えた混合系であってもよい。
【００４７】
連続ラインで製造するときは、有機ポリイソシアネート（Ａ）以外の成分をあらかじめ混合しておいた予備混合物を、スタティックミキサーで有機ポリイソシアネート（Ａ）と連続的に混合してから、リグノセルロース系材料に塗布する。その後、接着剤組成物を塗布したら、熱盤上にフォーミングして、熱圧する。この熱圧条件は公知の成形条件であれば全て適用できる。好ましい熱圧条件は、温度：１００〜２５０℃、圧力：１〜１０ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜３０秒であり、更には温度：１５０〜２３０℃、圧力：２〜５ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜２５秒が特に好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
このように本発明の接着剤組成物、あるいはそれを用いた熱圧成形体の製造方法により、木質チップ、木質繊維等のリグノセルロース系材料の熱圧成形時に、熱盤表面との接着を防ぐことができるだけでなく、物性面でも優れたリグノセルロース系材料の熱圧成形体を得ることができる。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明のリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物及びそれを用いた製造方法を、実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００５０】
実施例１
［Ａ液の合成］
攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた、容量が２，０００ｍｌの反応器を用いて、表１に示す原料の種類・量を仕込んだ後、８０℃まで昇温して３時間反応させて、有機ポリイソシアネートＡ１〜Ａ５を合成した。合成結果も表１に示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】

【００５３】
［接着剤組成物の調製］
上記、表１により得られた有機ポリイソシアネートＡ１〜Ａ５と下記に示すワックスエマルジョン等を組み合わせてリグノセルロース系材料用接着剤組成物を調整した。その各接着剤組成物の仕込み量、評価結果を表２に示す。
なお、比較例１は、離型性を付与させる外部離型剤を用いなかったため成形体が熱盤に非常に強固に接着したため、物性評価はできなかった。
【００５４】
【表２】

【００５５】
［実施例１〜４、比較例１〜４］
［Ｂ成分］
ワックスエマルジョンＰ：（固形分＝３０％）
内容詳細
ワックス（Ｂ１）：炭素数２０〜３９のパラフィンを有するパラフィン系ワックス
直鎖脂肪族炭化水素含有率＝９５％以上
分子量分布の幅＝２５０〜９００
数平均分子量＝４５０
分子量２００〜１，０００のピーク面積率＝１００％
融点＝５４℃
乳化剤（Ｂ２）
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド重付加体
数平均分子量＝６５０
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：１５（質量比）
【００５６】
ワックスエマルジョンＱ：（固形分＝３０％）
内容詳細
ワックス（Ｂ１）：炭素数２２〜３３のパラフィンを有するパラフィン系ワックス
直鎖脂肪族炭化水素含有率＝９５％以上
分子量分布の幅＝３００〜８００
数平均分子量＝３５０
分子量２００〜１，０００のピーク面積率＝１００％
融点＝５８℃
乳化剤（Ｂ２）
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド重付加体
数平均分子量＝１，１００
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：２０（質量比）
【００５７】
ワックスエマルジョンＲ：（固形分＝３０％）
内容詳細
ワックス（Ｂ１）：モンタン酸系のワックス
分子量分布の幅＝３，０００〜１２，０００
数平均分子量＝８，５００
分子量２００〜１，０００のピーク面積率＝０％
融点＝６５℃
乳化剤（Ｂ２）
ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸ナトリウム
数平均分子量＝４，５００
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：１５（質量比）
【００５８】
なお、ワックスエマルジョンＰ、Ｑにおける直鎖脂肪族炭化水素含有率は、ＮＭＲから算出した。また、ワックスエマルジョンＰ、Ｑ、Ｒにおける各種分子量データは、ＰＰＧ換算のＧＰＣによる。
【００５９】
［Ｃ成分］
樹脂Ｍ：尿素メラミン共縮合樹脂（モル比＝１．０５、固形分＝５０％）
［触媒］
触媒Ｓ：トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液（固形分３３％）
【００６０】
［リグノセルロース系材料の熱圧成形体の成形方法］
（１）成形条件
ボードサイズ：４０ｃｍ×４０ｃｍ
ボード厚み：１５ｍｍ
設定密度：０．７２０ｇ／ｃｍ³
木質チップ又は木質繊維の含水率及び樹種：３％、針葉樹
製品含水率：９％
マット含水率：１６％
熱盤（プレス）温度：１６０℃
熱盤（プレス）圧力：３０ｋｇ／ｃｍ²（面圧）
熱盤（プレス）時間：１５０秒
【００６１】
（２）成形方法
表２に記載の熱圧成形体の作成について、木質チップを用いて得られるパーティクルボード（実施例１、２及び比較例１、２）については、下記の（イ）の方法にて作成し、木質繊維を用いて得られる中密度繊維板（実施例３、４及び比較例３、４）については、下記の（ロ）の方法にて作成した。
（イ）実施例１，２及び比較例１，２の熱圧成形体の作成方法
表２に記載の量の針葉樹の木質チップを撹拌羽根のついた容積約０．５ｍ³のブレンダーに投入し、そこに表２に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物とワックスエマルジョンとアミン触媒及びマット含水率用の水の混合物を、約１０分間混合撹拌しながらスプレー塗布した。その後、その接着剤組成物が塗布された木質チップを取り出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度になるように計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズになるようにフォーミングし、更に同形状の鉄板を上に載せ、前記条件で熱圧成形した。
（ロ）実施例３，４及び比較例３，４の熱圧成形体の作成方法
表２に記載の量の針葉樹の木質チップを加圧リファイナーを用いて、蒸解圧力＝０．７ＭＰａ、蒸解温度＝１２０℃の条件で解繊（繊維化）した。それを配管に通し、そこに表２に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物とワックスエマルジョンとアミン触媒及びマット含水率用の水の混合物をスプレーした後、引き続き配管を通すことにより、前記マット含水率になるまで乾燥させた。その後、その接着剤組成物が塗布された木質繊維を取り出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度になるように計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズになるようにフォーミング成形装置を用いてフォーミングし、更に同形状の鉄板を上に載せ、前記条件で熱圧成形した。
【００６２】
［離型性の確認］
ボード上下に日本テストパネル製の鉄板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を置き、前記成形時に離型性の確認を行った。
［物性測定］
表２の実施例１、２及び比較例１、２の熱圧成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０８に準じて測定し、実施例３、４及び比較例３、４の熱圧成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて測定した。
【００６３】
表２から示されるように、本発明の接着剤組成物を用いたリグノセルロース系熱圧成形体は、良好な物性、生産性を示した。しかし、比較例においては、生産性が低く、また、得られたリグノセルロース系熱圧成形体の物性も低いものであった。

Claims

１分子中にベンゼン環を２個有するジフェニルメタンジイソシアネートが２０〜７０質量％、１分子中にベンゼン環３個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体が８０〜３０質量％からなるポリイソシアネートを主成分とするポリイソシアネートであって、２５℃における固形分＝１００質量％状態の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下の有機ポリイソシアネート（Ａ）、及び、炭素数が２０〜４０のパラフィンを８０質量％以上含有するパラフィン系ワックスであって融点が４０〜１００℃であるワックス（Ｂ１）を、脂肪鎖の炭素数が１４〜２０の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体である乳化剤（Ｂ２）にて乳化させたワックスエマルジョン（Ｂ）、からなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物。
パラフィン系ワックス（Ｂ１）が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、ポリオキシプロピレングリコールを基準物質として換算した分子量で１００〜１，２００の分子量分布を有することを特徴とする、請求項１に記載の接着剤組成物。
乳化剤（Ｂ２）の数平均分子量が２５０〜３，０００であることを特徴とする、請求項１から２のいずれか１項に記載の接着剤組成物。
更にホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）を含有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の接着剤組成物。
請求項１から４のいずれか１項に記載の接着剤を用いることを特徴とする、リグノセルロース系熱圧成形体の製造方法。