JP5089335B2 - Method for producing flame retardant particle board - Google Patents
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Description
この発明は、難燃性を有するパーティクルボードの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a flame retardant particle board.
難燃性を有するパーティクルボードを製造する方法としては、例えば、１）製造されたパーティクルボードに難燃剤の水溶液を含浸させる方法、２）予め難燃剤の水溶液を含浸させたチップを用いてパーティクルボードを製造する方法、３）粉末状の難燃剤を混合した接着剤を用いてパーティクルボードを製造する方法、４）難燃剤の水溶液を混合した接着剤を用いてパーティクルボードを製造する方法、５）パーティクルボードを製造する際、難燃剤の水溶液を接着剤とは別にチップと混合する方法等が挙げられる。 Examples of a method for producing a flame retardant particle board include: 1) a method of impregnating the produced particle board with an aqueous solution of a flame retardant; 2) a particle board using a chip previously impregnated with an aqueous solution of a flame retardant. 3) Method of manufacturing particle board using an adhesive mixed with a powdered flame retardant, 4) Method of manufacturing particle board using an adhesive mixed with an aqueous solution of a flame retardant, 5) When manufacturing a particle board, the method etc. which mix the flame retardant aqueous solution with a chip | tip separately from an adhesive agent are mentioned.
しかしながら、製造されたパーティクルボードに難燃剤の水溶液を含浸させる場合は、厚み膨張や反り等の寸法変化が現れると共に、チップの膨れや加水分解による接着剤の破壊等によって接着力が低下し、ボードの強度が低下するといった問題がある。 However, when the manufactured particle board is impregnated with an aqueous solution of a flame retardant, dimensional changes such as thickness expansion and warping appear, and adhesive strength decreases due to chip swelling and adhesive destruction due to hydrolysis. There is a problem that the strength of the steel is reduced.
また、予め難燃剤の水溶液を含浸させたチップを用いてパーティクルボードを製造する場合は、チップの含浸処理がバッチ処理となるので、工業的に量産することができないといった問題がある。 Further, when a particle board is manufactured using a chip impregnated with an aqueous solution of a flame retardant in advance, the chip impregnation process becomes a batch process, and there is a problem that it cannot be industrially mass-produced.
また、粉末状の難燃剤を混合した接着剤を用いてパーティクルボードを製造する場合、大量の難燃剤を接着剤に混合すると、接着剤が増粘するので、既存の製造ラインに付設されている接着剤の供給装置をそのまま使用することができないといった問題がある。さらに、水に溶けると酸性を呈する水溶性の難燃剤の場合は、接着剤の硬化が促進され、ゲル化してしまうので、接着剤の機能が低下するといった問題もある。 Also, when producing particleboard using an adhesive mixed with powdered flame retardant, the adhesive thickens when mixed with a large amount of flame retardant, so it is attached to the existing production line There is a problem that the adhesive supply device cannot be used as it is. Furthermore, in the case of a water-soluble flame retardant that exhibits acidity when dissolved in water, the curing of the adhesive is promoted and gelled, so that there is a problem that the function of the adhesive is lowered.
また、パーティクルボードを製造する際に、難燃剤の水溶液を混合した接着剤を使用する場合や難燃剤の水溶液を接着剤とは別にチップと混合する場合、難燃剤の使用量が多くなると、必然的に難燃剤を溶解させる水の量も多くなるので、含水率が高くなり、熱圧成型後にボード内に大きな空隙が形成されたり（以下、この状態を「パンク」という。）、接着剤の硬化が阻害されたりするといった問題がある。 Also, when manufacturing particleboard, when using an adhesive mixed with an aqueous solution of flame retardant, or when mixing an aqueous solution of flame retardant with the chip separately from the adhesive, the amount of flame retardant used will inevitably increase. Since the amount of water that dissolves the flame retardant increases, the water content increases, and a large gap is formed in the board after hot pressing (hereinafter, this state is referred to as “puncture”). There is a problem that curing is inhibited.
そこで、この発明の課題は、寸法変化や強度低下、接着剤の硬化促進や硬化阻害が発生することがないと共に熱圧成形後にボード内に空隙が発生することがなく、既存の製造ラインを利用して量産が可能な難燃性パーティクルボードの製造方法を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is that there is no dimensional change, strength reduction, adhesive curing acceleration or curing inhibition, and no voids are generated in the board after hot pressing, and an existing production line is used. Then, it is providing the manufacturing method of the flame-retardant particle board which can be mass-produced.
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、チップと水溶性接着剤とを混合した後、この混合物と粉体状の難燃剤とをさらに混合し、これを熱圧成形するようにしたのである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is such that after mixing the chip and the water-soluble adhesive, the mixture and the powdered flame retardant are further mixed, and this is hot-press molded. It was.
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の難燃性パーティクルボードの製造方法において、粉体状の前記難燃剤としてリン酸窒素系難燃剤を使用し、前記難燃剤の混合量を、チップが水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％に設定したのである。 The invention according to claim 2 is the method for producing a flame retardant particle board according to claim 1, wherein a nitrogen phosphate-based flame retardant is used as the powdery flame retardant, and the flame retardant is mixed. The amount was set to 15-40% of the weight assuming that the chip does not contain any moisture.
以上のように、請求項１に係る発明の難燃性パーティクルボードの製造方法では、別々に供給される粉体状の難燃剤及び水溶性の接着剤を順次または同時にチップと混合しているので、粉末状の難燃剤を接着剤に直接混合する場合のように、接着剤が増粘することがなく、既存の製造ラインに付設されている接着剤の供給装置をそのまま使用することができる。 As described above, in the flame retardant particle board manufacturing method according to the first aspect of the present invention, the powdery flame retardant and the water-soluble adhesive supplied separately are mixed with the chip sequentially or simultaneously. As in the case of directly mixing the powdered flame retardant into the adhesive, the adhesive does not thicken, and the adhesive supply device attached to the existing production line can be used as it is.
また、粉末状の難燃剤を接着剤に直接混合する場合に比べて、難燃剤が接着剤の水分に溶けにくいので、水に溶けると酸性を呈する水溶性の難燃剤を使用した場合であっても、接着剤の硬化が促進されにくく、ゲル化し難いので、接着剤の機能が低下することがない。 In addition, compared with the case where powdered flame retardant is directly mixed with the adhesive, the flame retardant is less soluble in the moisture of the adhesive, so when using a water-soluble flame retardant that exhibits acidity when dissolved in water. However, since the curing of the adhesive is difficult to promote and gelation is difficult, the function of the adhesive does not deteriorate.
また、粉体状の難燃剤を使用しているので、難燃剤の水溶液を使用する場合とは異なり、難燃剤の使用量が多くなっても、含水率が高くなることがなく、熱圧成型後にパンクしたり、接着剤の硬化が阻害されたりすることがない。 Also, since a powdery flame retardant is used, unlike the case of using an aqueous solution of a flame retardant, even if the amount of flame retardant used is increased, the moisture content does not increase, and hot pressing is performed. It will not be punctured later or the curing of the adhesive will not be hindered.
また、製造されたパーティクルボードに難燃剤の水溶液を含浸させる場合のように、厚み膨張や反り等の寸法変化が現れたり、チップの膨れや加水分解による接着剤の破壊等によって接着力が低下し、ボードの強度が低下したりすることもない。 In addition, as in the case where the manufactured particle board is impregnated with an aqueous solution of a flame retardant, dimensional changes such as thickness expansion and warping appear, and adhesive strength decreases due to chip swelling and adhesive destruction due to hydrolysis. And the strength of the board will not decrease.
また、予め難燃剤の水溶液を含浸させたチップを用いてパーティクルボードを製造する場合のように、製造工程中にバッチ処理が含まれることがないので、工業的に量産することが可能になる。 Further, unlike the case where a particle board is manufactured using a chip impregnated with an aqueous solution of a flame retardant in advance, batch processing is not included in the manufacturing process, so that it can be industrially mass-produced.
また、請求項２に係る発明の難燃性パーティクルボードの製造方法では、粉体状の難燃剤としてリン酸窒素系難燃剤を使用し、難燃剤の混合量を、チップが水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％に設定しているので、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による５分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下である「難燃」という格付け以上の難燃性能を備えた難燃性パーティクルボードを製造することができる。
In the method for producing a flame retardant particle board according to claim 2 , a nitrogen phosphate-based flame retardant is used as a powdery flame retardant, the amount of the flame retardant mixed, and the chip does not contain any moisture. since the
なお、リン酸窒素系難燃剤の含有量を１５〜４０％としたのは、リン酸窒素系難燃剤の含有量が１５％を下回ると、上述した「難燃」という格付けの難燃性能を確保することができず、４０％を上回ると、表面性状が悪くなり、化粧シート等を綺麗に貼着することができなかったり、貼着した化粧シートが剥がれやすくなったりするからである。 In addition, the content of the nitrogen phosphate flame retardant is set to 15 to 40% when the content of the nitrogen phosphate flame retardant is less than 15%, the above-mentioned flame retardant performance of “flame retardant” is achieved. If it cannot be secured and exceeds 40%, the surface properties are deteriorated, and the decorative sheet or the like cannot be adhered cleanly, or the adhered decorative sheet is easily peeled off.
以下、この発明に係る難燃性パーティクルボードの製造方法について図面を参照して説明する。図１は、表層及び内層からなる３層構造の厚さ１５ｍｍの難燃性パーティクルボードの第１の製造方法（「製法１」という。）を示す工程図である。 Hereinafter, the manufacturing method of the flame-retardant particle board which concerns on this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 1 is a process diagram showing a first production method (referred to as “Production Method 1”) of a flame retardant particle board having a thickness of 15 mm having a three-layer structure consisting of a surface layer and an inner layer.
まず、原料チップをフレーカ１１によって適当なサイズに切削し、これを乾燥させた後、シフター１２によって、８メッシュを下回る表層用チップと８メッシュ以上の内層用チップとにふるい分ける。
First, the raw material chips are cut into an appropriate size by the
シフター１２によってふるい分けられた表層用チップ及び内層用チップは、それぞれスケール１３Ａ、１３Ｂに投入されるが、このとき、表層用のスケール１３Ａには、難燃剤としてリン酸二水素アンモニウムが同時に投入され、内層用のスケール１３Ｂには、難燃剤としてポリリン酸アンモニウムが同時に投入される。なお、スケール１３Ａ、１３Ｂへの難燃剤の投入量は、スケール１３Ａ、１３Ｂに投入されるチップが水分を全く含まないと想定したときの重量の２５％の重量に設定されている。
The surface layer chip and the inner layer chip screened by the
続いて、表層用のスケール１３Ａ及び内層用のスケール１３Ｂから送出される、難燃剤が混合された表層用チップ及び内層用チップが、接着剤である尿素メラミン樹脂と共にブレンダー１４Ａ、１４Ｂに投入され、ブレンダー１４Ａ、１４Ｂ内で撹拌混合される。なお、ブレンダー１４Ａへの接着剤の投入量は、ブレンダー１４Ａに投入されるチップが水分を全く含まないと想定したときの重量の１２．５％、ブレンダー１４Ｂへの接着剤の投入量は、ブレンダー１４Ｂに投入されるチップが水分を全く含まないと想定したときの重量の６％にそれぞれ設定されている。
Subsequently, the surface layer chip and the inner layer chip mixed with the flame retardant sent out from the
ブレンダー１４Ａ、１４Ｂから送出されるチップの表面には、接着剤が塗布されていると共に粉体状の難燃剤が付着した状態となっており、これが、フォーマー１５によって表層用チップ、内層用チップ、表層用チップといった具合に積層されることにより、所謂「マット」と呼ばれる状態に成型される。
The surface of the chip delivered from the
最後に、このマットがプレス１６によって熱圧された後、その表面が研磨され、難燃性パーティクルボードが出来上がる。なお、プレス温度は１７０℃、プレス時間は４分である。
Finally, after the mat is hot-pressed by the
図２は、表層及び内層からなる３層構造の厚さ１５ｍｍの難燃性パーティクルボードの第２の製造方法（「製法２」という。）を示す工程図である。 FIG. 2 is a process diagram showing a second manufacturing method (referred to as “Production Method 2”) of a flame retardant particle board having a thickness of 15 mm having a three-layer structure consisting of a surface layer and an inner layer.
この製法２が、上述した製法１と異なる点は、表層用チップ及び内層用チップのそれぞれについて２つのブレンダー１４Ａ１、１４Ａ２及び１４Ｂ１、１４Ｂ２を設け、難燃剤をスケール１３Ａ、１３Ｂに投入するのではなく、最初のブレンダー１４Ａ１、１４Ｂ１にチップと共に接着剤を投入して撹拌混合することにより、チップ表面に接着剤を付着させた後、この接着剤が付着したチップを粉体状の難燃剤と共に２番目のブレンダー１４Ａ２、１４Ｂ２に投入して撹拌混合することにより、接着剤が付着したチップ表面に難燃剤を付着させるようにした点である。
This manufacturing method 2 is different from manufacturing method 1 described above in that two blenders 14A1, 14A2 and 14B1, 14B2 are provided for each of the surface layer chip and the inner layer chip, and the flame retardant is not introduced into the
図３は、表層及び内層からなる３層構造の厚さ１５ｍｍの難燃性パーティクルボードの第３の製造方法（「製法３」という。）を示す工程図である。 FIG. 3 is a process diagram showing a third production method (referred to as “Production method 3”) of a flame retardant particle board having a thickness of 15 mm having a three-layer structure composed of a surface layer and an inner layer.
この製法３が、上述した製法１と異なる点は、難燃剤をスケール１３Ａ、１３Ｂに投入するのではなく、ブレンダー１４Ａ、１４Ｂにチップと共に接着剤及び難燃剤を投入して撹拌混合することにより、チップ表面に接着剤を付着させると共に難燃剤を付着させるようにした点である。
This production method 3 is different from the production method 1 described above in that the flame retardant is not introduced into the
難燃剤の添加量を２５％に設定し、製法１〜３によって製造された難燃性パーティクルボードを実施例１〜３、難燃剤の添加量を２０％、１５％に設定し、製法３によって製造された難燃性パーティクルボードを実施例４、５、難燃剤を添加せずに通常の製法を用いて製造されたパーティクルボードを比較例１、難燃剤の添加量を１０％に設定し、製法３によって製造されたパーティクルボードを比較例２、通常の製法を用いて製造されたパーティクルボードを難燃剤の水溶液で含浸処理したものを比較例３として、それらの寸法変化、強度、パンク発生の有無、難燃性能等について、表１及び表２に示した。 The amount of flame retardant added is set to 25%, the flame retardant particle board manufactured by the manufacturing methods 1 to 3 is set to Examples 1 to 3, the amount of flame retardant added is set to 20% and 15%, and the manufacturing method 3 is used. The manufactured flame retardant particle board was set to Examples 4 and 5, the particle board manufactured using a normal manufacturing method without adding the flame retardant was set to Comparative Example 1, and the addition amount of the flame retardant was set to 10%. Particle board manufactured by manufacturing method 3 is Comparative Example 2, and particle board manufactured by using a normal manufacturing method is impregnated with an aqueous solution of a flame retardant as Comparative Example 3, and their dimensional change, strength, and occurrence of puncture Presence / absence and flame retardancy are shown in Tables 1 and 2.
表１及び表２から分かるように、通常の製法を用いて製造されたパーティクルボードを難燃剤の水溶液で含浸処理した比較例３のパーティクルボードは、難燃剤の含浸前に比べて、含浸・調湿後の厚みが１．８７ｍｍ大きくなっていると共に、難燃剤を添加しない比較例１のパーティクルボードに比べて、「常態曲げ強さ」及び「剥離強さ」が１／２以下に低下しているが、別々に供給される粉体状の難燃剤及び水溶性の接着剤を順次または同時にチップと混合する製法１〜３によって製造された実施例１〜５の難燃性パーティクルボードは、難燃剤を添加しない比較例１のパーティクルボードと同様の「常態曲げ強さ」及び「剥離強さ」を備えており、難燃剤の水溶液を使用する場合のように、熱圧成型後に「パンク」が発生したり、接着剤の硬化が阻害されたりすることもない。 As can be seen from Tables 1 and 2, the particle board of Comparative Example 3 obtained by impregnating a particle board produced using a normal manufacturing method with an aqueous flame retardant solution was impregnated and adjusted as compared with that before impregnation with the flame retardant. The thickness after wetting is 1.87 mm larger, and “normal bending strength” and “peeling strength” are reduced to ½ or less compared to the particle board of Comparative Example 1 in which no flame retardant is added. However, the flame retardant particle boards of Examples 1 to 5 manufactured by the manufacturing methods 1 to 3 in which the powdery flame retardant and the water-soluble adhesive that are separately supplied are mixed with the chip sequentially or simultaneously are difficult. It has the same “normal bending strength” and “peeling strength” as the particle board of Comparative Example 1 to which no flame retardant is added, and “puncture” after hot press molding, as in the case of using a flame retardant aqueous solution. Occurs or adheres Nor hardening of or is inhibited.
また、製法３によって製造された難燃性パーティクルボードであっても、難燃剤の添加率が１５％を下回る１０％の比較例２のパーティクルボードについては、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による５分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下である「難燃」という格付け以上の難燃性能を確保することができなかった。 Moreover, even if it is a flame-retardant particle board manufactured by the manufacturing method 3, about 10% of the particle board of the comparative example 2 in which the addition rate of a flame retardant is less than 15%, it is based on ISO-5660 "corn calorimeter method" Flame retardant performance exceeding the rating of “flame retardant” in which the total calorific value when heated for 5 minutes is 8 MJ / m 2 or less could not be ensured.
また、上述した製法１〜３では、別々に供給される粉体状の難燃剤及び水溶性の接着剤を順次または同時にチップと混合しているので、粉末状の難燃剤を接着剤に直接混合する場合のように、接着剤が増粘することがなく、既存の製造ラインに付設されている接着剤の供給装置をそのまま使用することができる。 Moreover, in the manufacturing methods 1-3 mentioned above, since the powdery flame retardant and water-soluble adhesive supplied separately are mixed with the chip sequentially or simultaneously, the powdery flame retardant is directly mixed with the adhesive. As is the case, the adhesive does not thicken, and the adhesive supply device attached to the existing production line can be used as it is.
また、上述した製法１〜３では、粉末状の難燃剤を接着剤に直接混合しているわけではないので、難燃剤が接着剤の水溶液に溶けにくく、水に溶けると酸性を呈する水溶性の難燃剤を使用した場合であっても、接着剤の硬化が促進されにくく、接着剤の水溶液がゲル化し難いので、接着剤の機能が低下することがない。 Moreover, in the manufacturing methods 1-3 mentioned above, since the powdery flame retardant is not directly mixed with the adhesive, the flame retardant is hardly soluble in the aqueous solution of the adhesive, and is water-soluble that exhibits acidity when dissolved in water. Even when a flame retardant is used, the curing of the adhesive is hardly promoted and the aqueous solution of the adhesive is difficult to gel, so that the function of the adhesive does not deteriorate.
なお、上述した製法１〜３では、リン酸窒素系の難燃剤を使用しているが、これに限定されるものではなく、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、ホウ素系難燃剤等、種々の難燃剤を使用することが可能である。 In addition, in the manufacturing methods 1-3 mentioned above, although the nitrogen phosphate flame retardant is used, it is not limited to this, A brominated flame retardant, a chlorine flame retardant, a boron flame retardant, etc. It is possible to use any flame retardant.
また、水溶性の接着剤としては、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂及びメラミン樹脂等を主成分とする樹脂を使用することができる。 Further, as the water-soluble adhesive, a resin mainly composed of urea resin, urea / melamine resin, melamine resin, or the like can be used.
１１ フレーカ
１２ シフター
１３Ａ、１３Ｂ スケール
１４Ａ、１４Ａ１、１４Ａ２、１４Ｂ、１４Ｂ１、１４Ｂ２ ブレンダー
１５ フォーマー
１６ プレス
11
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