JPH01203419A - メラミンを含むユリアホルムアルデヒド樹脂の新規な製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、メラミンを含むユリアホルムアルデヒド樹脂
の新規な製造方法に関するものであり、さらに詳細には
、ホルムアルデヒドの放出が極めて少ないメラミンが「
ドーピング」されたユリアホルムアルデヒドの新規な製
造方法に関するものである。

従来の技術 ユリアホルムアルデヒド樹脂は、特にパーティクルボー
ドの製造等において木工工業で広く用いられている公知
の物質である。この樹脂は尿素とホルムアルデヒドをｐ
Ｈ４〜７で、沸点付近の温度で縮合する方法により製造
される。この縮合反応は多段階で実施するのが望ましい
。

ユリアホルムアルデヒド樹脂の主な問題点は、大量の遊
離ホルムアルデヒドを放出することである。様々な方法
によりこの遊離ホルムアルデヒド分を減少させる試みが
なされた。しかし、残念なことに、ホルムアルデヒド分
の減少には成功したとしても、得られた樹脂の反応性と
安定性が低下し、さらにこのような樹脂を用いて製造し
たボードの機械的性質も劣化することが多い。また、遊
離ホルムアルデヒドを除くために、ホルムアルデヒドを
含まない樹脂、特にインシアネート溶液をベースとした
樹脂を使用することが提案されているが、イソシアネー
トも有毒物質を放出し易いという問題がある。

遊離ホルムアルデヒドの放出を制限するための別の手段
として、ホルムアルデヒドを固定させる物質を添加する
方法がある。このような物質として、例えば、尿素、メ
ラミン、フェノールあるいは蛋白質を多く含有するその
他の粉末等を挙げることができる。ユリアホルムアルデ
ヒド樹脂にこれら添加剤を添加することによって、ホル
ムアルデヒドを固定することはできるが、このような添
加剤を用いる方法は悪影響が生じることがある。

特に、添加剤により最終的な縮合が遅くなり、従って硬
度が弱くなる。

メラミンを用いた方法の中では、特に、尿素とホルムア
ルデヒドとの縮合の終了時の最終縮合段階でメラミンを
添加することが提案されている。

この方法により得られる樹脂は、許容範囲内の遊離ホル
ムアルデヒド分しか含有せず、しかも機械的性質も良好
なパーティクルボードを製造することができるが、その
反面、得られた樹脂は長いゲル化時間を示す。ゲル化時
間が長いということは硬化触媒を添加したメラミン含有
ユリアホルムアルデヒド樹脂の加熱時の硬化時間が長く
なるということを意味する。従って、生産ラインでのボ
ードの硬化サイクル時間が長くなり、結果的に生産速度
が低下する。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、ゲル化時間が短い１０％以下のメラミ
ンを含有したユリアホルムアルデヒド樹脂の製造方法を
提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、１０％以下のメラミンを含有し、且つ用いた
尿素とメラミン−のＮＨ２基の全体量に対するホルムア
ルデヒドの最終的なモル比Ｆ　／　Ｎ　Ｈ２が０．５〜
０．５７’５であるユリアホルムアルデヒド樹脂の製造
方法であって、第１の段階において、酸性のｐＨで尿素
の一部とホルムアルデヒドとを縮合し、次いで、塩基性
のｐＨでメラミンを添加し、残りの尿素を塩基性のｐｉ
ｔで第３の段階において添加する方法において、 メラミンを尿素とホルムアルデヒド源との縮合の第１段
階で添加し、この縮合は酸性のｐＨで行い、ＮＨ，基の
モル当量を用いた尿素とメラミンのＮＨ２基の全体量と
した場合に、この段階でのＦ／ＮＨ２のモル比が１．５
以下となるような量の尿素とホルムアルデヒドを使用す
ることを特徴としている。

本発明者達は、上記条件下で操作することによって、ゲ
ル化時間が短く、特に貯蔵中の安定性が良く、しかも低
温時の接着性の高い１０％以下のメラミンを含有するユ
リアホルムアルデヒド樹脂が得られることを発見した。

本出願方法では、尿素とホルムアルデヒド源との縮合の
第１段階においてメラミンを添加する。

この縮合は４．５〜６．５の酸性のｐＨにて実施する。

公知のように、この縮合段階ではホルムアルデヒドのみ
を用いるのでなく、ユリアホルムアルデヒド初期縮合物
を使用してもよい。この段階で用いる尿素とホルムアル
デヒドの量は、用いる反応物が尿素とホルムアルデヒド
単独の場合でも、あるいはユリアホルムアルデヒド初期
縮合物と尿素の場合でも、いずれにせよ、この段階での
Ｆ／ＮＨ２のモル比が１．５以下となるようにする。こ
の場合のＮ　Ｈ２基のモル当ｌは用いた尿素とメラミン
のＮ８２基全体の合計である。公知のように、用いるメ
ラミンの量は樹脂溶液の重量に対し、１０重量％以下で
ある。公知の場合と同様に、本出願の方法でも、残りの
尿素を添加する第２の段階を含んでいる。この第２段階
は第１段階と同じｐＨ値で実施する。

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制限されることはない。

なお、以下に示すｌは全て重量部で表されている。

実施例１ 冷却器、撹拌機および加熱装置を備えた反応器中に１４
．５００部の５０％ホルムアルデヒドを導入する。

水酸化ナトリウム溶液によりｐＨを７．５に中和した後
、５１５０部の固体尿素とメラミンを添加する。上記で
定義したＦ／ＮＨ２のモル比は１．１５である。

反応混合物を温度９８℃に加熱した後、９０℃に冷却す
る。蟻酸を用いて混合物のｐｉｔが５．６以下となるよ
う酸性化する。８５〜９０℃まで加熱を続ける。反応混
合物を８０℃に冷却し、粘度が４０℃で４５０〜５００
ｍＰａ　−ｓに達したときに、ｐＨを５．６に維持しな
がら７８００部の尿素を添加する。尿素の添加により温
度が下がるが、これを５５〜６０℃に維持する。反応混
合物の水の許容量が２／１　（樹脂３容量と水６容量で
構成される混合物の２５℃での曇り度により表す）にな
ったときに、ｐＨが８付近になるまで、苛性ソーダを用
い１て中和する。その後、樹脂％液を約５５℃で真空下
で濃縮して、１５００部の水を除去した。得られた樹脂
は下記のような特性を示した一２０℃での粘度　　　’
　９００　ｍＰａ　−ｓ−固形分　　　　　　二６５％
（１２０℃で２時間乾燥した試料の残留物 の重量を測定） −ｐＨ−：　８．５ −２０℃での相対密度　　：１．２８５−１００℃での
ゲル化時間　二８０秒（濃度１５％の塩化アンモニウム
溶液５％） 一８０℃でのゲル化時間　：　４分３０秒（濃度１５％
のＮＨ１ＣＩ溶液５％） ２０℃で２ケ月間貯蔵した後、樹脂は２０℃で粘度１２
５０ｍＰａ　−ｓを示した。

得られた樹脂を３層パーティクルボードの製造に用いた
。このボードの製造条件は次の通りである。

一乾燥木材の重量に対する 固体樹脂としての接着剤：内側層として８％外側層とし
て１１％ −パラフィン分〔６０％モー ビルサー（Ｍｏｂｉｌｃｅｒ）　〕：内側層として０．
５％、外側層として０．７％ （乾燥木材の重量に対する乾燥分で表示）−硬化剤 （ＮＨ，Ｃ１）：内側層として１．５％、外側層として
０．７５％ （固体樹脂の重量に対する乾燥分で表示）このパーティ
クルボードを温度１８０℃かつ圧力３．５　Ｎ／ｍｍ２
で硬化させた。得られたボードの特性を以下に示すニ ー厚さ　（ｍｍ）　　　　　　　　　　　：　２０．０
５−密度（ｋｇ／ｍ３）　　　　　　　　：　２５−膨
潤率（２４℃の水中に２４時間） Ｎ　Ｆ　　Ｂ５１２５２　に基づ＜　　　　：１３．Ｏ
％Ｄ　Ｉ　Ｎ　　Ｎ６８７６３　に基づ＜　　：１３．
５％−垂直引張り強さ（ｄａＮ／ｃｍ２）　　：　８．
１−パーホレータホルムアルデヒド （ｍｇ／乾燥ボー１ド１００ｇ）　　：　　９．０上記
の特性は、下記の規格に従って測定した。

厚さ　　　　　　　　：　Ｎ　Ｆ　Ｂ　５１２００密度
　　　　　　　：　Ｎ　Ｆ　Ｂ　５１２２２垂直引張り
強さ　　：　Ｎ　Ｆ　Ｂ　５１２５ＯＮＦ膨潤率　　　
　：　Ｎ　Ｆ　Ｂ　５１２５２ＤＩＮ膨潤率　　　：　
６８７６３ ホルムアルデヒド分：ＣＥＮ−ＥＮ１２０（パーホレー
タ） 実施例２ 実施例１と同様に操作を行うが、４つのサンプルを作っ
た、各サンプルはメラミンを０．２．４ふよび６％用い
て作った。サンプル１以外の各サンプルでは、ホルムア
ルデヒドと、尿素と、メラミンとを第１段階のモル比Ｆ
／ＮＨ，が１．１４（メラミンを含まない場合はＦ／Ｕ
＝２．１０）　　となるような量に調節した。この第１
段階は所定の粘度（下の表に示す値）に達するまで酸性
のｐＨで実施する。

第２段階において、尿素を添加することにより、Ｆ／Ｎ
Ｈ２を０．５３２　（メラミンを含まない場合は、Ｆ／
Ｕ＝１．０６）にする。縮合を温度的５５℃、酸性のｐ
Ｈで、所定の水の許容量（下記第１表に示す値）に達す
るまで行う。

第１表 得られた樹脂と、これらの樹脂を用いて実施例１中に示
した条件下で製造したボードの特性は添付の第２表にま
とめて示しである。

第２表 実施例３ 実施例１を繰り返すが、出発材料として、ホルムアルデ
ヒド溶液の代わりにユリアホルムアルデヒド初期縮合物
（ホルムアルデヒド：　５６．１％、尿素二２３％、Ｆ
／Ｕ＝４．８８）を用いる。

冷却器、撹拌機、加熱および冷却装置を備えた反応器中
に１１９７部の上記初期縮合物と、１９９部の尿素ビー
ズと、１５３部のメラミンと、２７９部の水とを導入す
る。混合物を温度９５〜１００℃に１０分間加熱した後
、９５℃で、濃度３６％の蟻酸１．１ｍｌを用いて、混
合物をｐＨ＝５．９に酸性化する。８５〜９５℃で、混
合物の縮合を行い、６ｍｍのダイを備えたＤ　Ｉ　Ｎカ
ップにより測定される４０℃での樹脂の粘度が２６秒の
流れ時間に達するまで縮合を続ける。６７２部の尿素ビ
ーズを添加し、６０℃で２０分間反応を続ける。濃度２
５％の水酸化ナトリウム２ｍｌを添加して、ｐＨを８付
近にする。得られた樹脂は、次のような特性を示した。

一２０℃での粘度　　　　　：　８６０　ｒｎＰａ　−
ｓ−固形分　　　　　　　　＝６５％ ＝２０℃での相対密度　　　：１．２８７−１００℃で
のゲル化時間　：８２秒（濃度１５％のＮＨ４Ｃｌ溶液
５％） 一２０℃での貯蔵　　　　　：　２ケ月後１１８０ｍＰ
ａ　−ｓこの樹脂を実施例１に記載したものと同じ条件
下でパーティクルボードの製造に用いた。得られたボー
ドの特性は次の通りである。

−厚さ　（ｍｍ）　　　　　　　　　　：　２０．０８
−密度（ｋｇ／ｍ３）　　　　　　　　：　６３１−膨
潤率（２０℃の水中に２４時間） ＮＦ規格に基づ＜　　　　　：１４．Ｏ％ＤＩＮ規格に
基づ＜　　　　：１４．４％−垂直引張り強さ（ｄａＮ
／ｃｍ’）　　：　７．９−パーホレータホルムアルデ
ヒドイ （ｍｇ／乾燥ボード１００ｇ）　　＋　７．５実施例４ 比較のため、下記のような樹脂を公知の方法で製造する
。冷却器、撹拌機、加熱および冷却装置を備えた反応器
中に濃度４０％のホルムアルデヒド２６８８部を導入す
る。苛性ソーダを添加するこによりｐＨを８に調節した
後、１０２４部の固体尿素を添加する。混合物を沸点ま
で加熱し、蟻酸を用いてｐＨを５．０に調節する。

縮合を沸点に近い温度で４５分間行い、水酸化ナトリウ
ムを添加して、ｐＨ値を８に調節し、縮合を停止する。

２４８部のメラミンを添加した後、ｐＨ値を８、温度を
沸点付近に維持しながら、２０分間縮合を再び続ける。

この段階で、８２０部の固体尿素を添加し、樹脂を真空
下で濃縮して固形公約６５％を得る。

この樹脂を室温で冷却したところ、約６％のメラミンを
含有し、Ｆ／ＮＨ２が０．５３２であった。

得られた樹脂は、次のような特性を示した。

−２０℃での粘度　　　　：　６５０　ｍＰａ　−ｓ−
固形分　　　　　　　＝６５％ −ｐＨ：８．５ −相対密度　　　　　　：１．２８６ −１００℃でのゲル化時間　：１２５秒（濃度１５％の
Ｎ８４Ｃ１溶液５％） 一８０℃でのゲル化時間　：４５０秒（濃度１５％のＮ
Ｈ４Ｃｌ溶液５％） ＝２０℃での貯蔵　　　　：２ケ月後３０００　ｍＰａ
　−ｓこの樹脂を用いて、実施例１に記載したものと同
じ条件下でパーティクルボードを製造した。得られたボ
ードの特性は次の通りである。

−厚さ　（ｍｍ）　　　　　　　　　　：　２０．１１
−密度（ｋｇ／ｍ”）　　　　　　　＋　６２９−膨潤
率（２０℃の水中に２４時間） ＮＦ規格に基づ＜　　　　　：１５．２％ＤＩＮ規格に
基づ＜　　　　：１５．７％−垂直引張り強さ（ｄａＮ
／ｃｍ２）　　：　　７．１−パーホレータホルムアル
デヒド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１０％以下のメラミンを含有し、且つ用いた尿素
   とメラミンのＮＨ＿２基の全体量に対するホルムアルデ
   ヒドの最終的なモル比Ｆ／ＮＨ＿２が０．５〜０．５７
   ５であるユリアホルムアルデヒド樹脂の製造方法であっ
   て、第１の段階において、酸性のｐＨで尿素の一部とホ
   ルムアルデヒドを縮合し、次いで、塩基性のｐＨでメラ
   ミンを添加し、残りの尿素を塩基性のｐＨで第３の段階
   において添加する方法において、 メラミンを尿素とホルムアルデヒド源との縮合の第１段
   階で添加し、この縮合は酸性のｐＨで行い、用いた尿素
   とメラミンのＮＨ＿２基全体の量でＮＨ＿２基のモル当
   量を表した場合に、この段階でのＦ／ＮＨ＿２のモル比
   が１．５以下となるような量の尿素とホルムアルデヒド
   を使用することを特徴とする方法。
2. （２）請求項１に記載の方法によって製造されたパーテ
   ィクルボードの製造用のメラミンを含むユリアホルムア
   ルデヒド樹脂。