JPH0716927B2

JPH0716927B2 - パーティクルボードの製造方法

Info

Publication number: JPH0716927B2
Application number: JP2081038A
Authority: JP
Inventors: 恭市上田; 幸輔河野; 広義長井
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH03281202A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、アミノ樹脂を用いて製造されるパーティクル
ボードの製造方法に関する。

さらに詳しくは、生産性向上を目的とし、熱圧時間短縮
可能な、二液型アミノ樹脂を用いて製造されるパーティ
クルボードの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、パーティクルボードは、多層配合してなるパーテ
ィクルボードの多層における、配合された樹脂の硬化時
間は、同一樹脂の配合成分の割合や硬化剤の添加量等を
変えることによって調製されている。

例えば３層パーティクルボードの表裏層部の木材質チッ
プのアミノ樹脂の配合は、直接熱盤に接するために熱劣
化を防止する目的で硬化剤を無添加にしたり、更には、
アルカリ触媒や有機アミノ触媒を添加し、硬化時間の遅
延を行ない熱劣化の防止を行なっていた。

また、芯層配合は表裏層部に反して伝熱速度が遅く、伝
熱時間の遅延を補うために硬化剤添加量を硬化促進させ
る最大量を配合して表裏層部との硬化速度の調整を行な
っていた。

このように表裏層部と芯層部の木材質チップのアミノ樹
脂に同一樹脂を用い、配合成分によって硬化時間を調製
する方法では、年々ユーザーからの要望が高まるパーテ
ィクルボードの生産性向上に対処できなくなった。

即ち、熱圧時間短縮を目的とし熱板温度を上昇させた場
合に表裏層部の熱劣化、芯層部の速硬化に対応出来ず目
的を果すことが困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、このような問題を解決し、熱圧時間を短縮
し、生産性を大幅に向上せしめたものである。

即ち、各々独自の特性を付与させた、二液型のアミノ樹
脂接着剤を、表裏層部及び芯層部に使い分けることで表
裏層部の熱劣化を防ぎ、なおかつ、芯層部の速硬化性を
有することを見出し、前記の問題を解決したものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は上記状況に鑑み、従来行なわれていた一液型
樹脂を用いて、表裏層部及び芯層部の木材質チップに吹
き付け塗布せしむる方法では、もはや熱圧時間の短縮は
期待出来ないことが判った。

かかる状況から本発明者らは、表裏層部用樹脂及び芯層
部用樹脂の二液型のアミノ樹脂とし、各々に独自の特性
を付与させ、表裏層部の熱劣化を防ぎ、なおかつ、芯層
部に速硬化性をもたせ、熱圧時間短縮を可能ならしめる
二液型のアミノ樹脂としたものである。

即ち、本発明は木材質チップをパーティクルボードの製
造に用いるに際し、表裏層部用及び芯層部用の木材質チ
ップの各々に、アミノ樹脂を吹き付けながら撹拌・混合
し、均一に満遍なく塗布し、裏層部、芯層部及び表層部
の順序で順次積層し、積層体を得、該積層体を加熱・圧
縮し、パーティクルボードを製造する方法において、該
表裏層部用木材質チップに遅延硬化型のアミノ樹脂を、
芯層部用木材質チップに速硬化型のアミノ樹脂を用いる
パーティクルボードの製造方法であって、該遅延硬化型
アミノ樹脂の樹脂分が45〜60wt％であり、主成分である
尿素（Ｕ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/U）
が、1.0〜1.5の尿素樹脂で、該速硬化型アミノ樹脂の樹
脂分が60〜70wt％であり、主成分である尿素（Ｕ）とホ
ルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/U）が1.2〜2.0の尿
素樹脂であることを特徴とするものである。さらに、遅
延硬化型アミノ樹脂および速硬化型のアミノ樹脂のメラ
ミン（Ｍ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/M）
が5.0〜20.0の尿素−メラミン共縮合樹脂であることを
特徴とするパーティクルボードの製造方法である。

本発明を詳細に説明する。

本発明の遅延硬化型のアミノ樹脂接着剤は樹脂分45〜60
wt％（以下、wt％は単に％と記す）で主成分である尿素
（Ｕ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/U）が1.0
〜1.5の尿素樹脂が用いられる。さらにメラミン（Ｍ）
とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/M）が5.0〜20.0
の尿素−メラミン共縮合樹脂が用いられることもある。

また、速硬化型のアミノ樹脂接着剤は樹脂分60〜70wt％
で主成分である尿素（Ｕ）とホルムアルデヒド（Ｆ）の
モル比（F/U）が1.2〜2.0の尿素樹脂が用いられる。さ
らにメラミン（Ｍ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比
（F/M）が5.0〜20.0の尿素−メラミン共縮合樹脂が用い
られることもある。

積層体とは、表裏層部用及び芯層部用の木材質チップの
各々に、アミノ樹脂を吹き付けながら撹拌・混合し、均
一に満遍なく塗布し、裏層部、芯層部及び表層部の順序
で順次積層し、３層を形成し、加熱・圧縮する工程に移
行する前のものをいう。

通常、パーティクルボードを製造する際に用いられる接
着剤は一液型で、該接着剤の樹脂分は通常60〜70％のも
のが使用される。これは同一の接着剤を用いて表裏層部
及び芯層部の木材質チップに吹き付けするアミノ樹脂と
して共有される。

芯層部に吹付られた樹脂配合組成物はパーティクルボー
ドの加熱成型時に早期硬化が求められ、また、接着力が
発現する以前に内部温度上昇により、発生する蒸気圧に
よる接着層の破壊（通常「パンク」と呼ばれている）を
防止するために配合組成物中の水分量を極力減らし、し
かも吹き付け塗布可能な粘度とする必要があり、通常60
〜70％の樹脂分になるように設定されている。

従って、表裏層部用接着剤は同一樹脂分の接着剤を用い
加熱成型時の熱劣化防止と、芯層部への熱伝導の促進を
目的に木材質チップに塗布されたあとの全体の水分量
（マット含水率と呼ばれている）を芯層よりも高くする
為に、一般に配合組成物中の水分添加量を多くする必要
がある。

年々高まりをみせている生産性向上を目的とした熱圧時
間短縮の要望に応えるために、熱板温度の上昇、樹脂接
着剤の速硬化に対応するには同一の樹脂接着剤では難し
くなってきているのは前述した通りである。

本発明は表裏層部用については、樹脂分は45〜60％であ
り、尿素（Ｕ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/
U）が1.0〜1.5の尿素樹脂を用い、なおかつ、メラミン
（Ｍ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモル比（F/U）が5.0
〜20.0の尿素−メラミン共縮合樹脂を用いることが熱圧
時間の遅延に効果があることを見出した。

樹脂分45％以下では表裏層部の熱硬化後の曲げ強度、曲
げヤング率、表面剥離強度他、諸物性の低下を招き、ま
た、60％以上では、硬化遅延効果が乏しく好ましくな
い。特にパーティクルボード製造時の熱圧温度が年々高
くなりつつある現状下、熱劣化を防止するには、60％以
上の樹脂分接着剤では上記諸物性を満足することは難し
いことが判明した。

本発明は樹脂分60％以上で製造された樹脂接着中にただ
単に水を加え、樹脂分を表裏層部用に45〜60％に調整し
ても、目的とする表裏層部用の遅延硬化型の樹脂を得る
ことはできないことが判明した。これの理由は定かでは
ないが、同じ縮合率（同分子量分布）で製造された45〜
60％樹脂接着剤とでは加熱・硬化時に於ける構造が異な
るためと考えられる。

さらに、熱圧時間の遅延を行なうために、モル比（F/
U）を下げる方策や配合時に尿素やメラミン及びその他
アルカリ金属塩、アミン類を添加することも硬化遅延と
してこの機能を付与することは出来るが、何れも前記の
パーティクルボード物性の低下をきたし問題がある。

従って、パーティクルボード物性の最適を求め、パーテ
ィクルボードからの放出ホルムアルデヒドを最適の条件
にするにはモル比（F/U）は1.0〜1.5が好ましい。モル
比が1.0以下では曲げ強度、曲げヤング率、表面剥離強
度等の著しい低下を招き、1.5以上ではパーティクルボ
ードからの放出ホルムアルデヒドがパーティクルボード
JIS A5908の規定（5mg/l以下）を満足することが出来な
いので好ましくない。

また、メラミン粉末の添加は硬化遅延にかなりの効果が
あるものの、水への溶解性が悪いために配合組成物中で
沈殿を起こす恐れがあるので好ましくない。さらに、ア
ルカリ金属塩はアンダキュア（未硬化）を招き易く可使
時間の調整が非常に難しい。

パーティクルボードには多くの場合、耐水性が要求され
る。該耐水性を保持するためにはメラミンとホルムアル
デヒドのモル比（F/M）が5.0〜20.0のモル比が好まし
く、5.0モル以下では上記諸物性の性能低下をきたし、2
0.0モル以上では経済的に不利になるので好ましくな
い。

芯層部用樹脂接着剤は速硬化性を付与させるためにモル
比（F/U）は1.2〜2.0が好ましく、さらに好ましくは1.3
〜1.6である。1.2以下ではパーティクルボードの厚み1m
/mに対する熱圧時間を15秒以下にすることが出来ない。
また、2.0以上ではパーティクルボードの放出ホルムア
ルデヒドがパーティクルボードJIS A5908の規定（5mg/l
以下）を満足することが困難である。

芯層部用樹脂分については、60〜70％が好ましく、60％
以下では、配合組成中の水分比率が高くなり、パンクと
呼ばれる芯層部からの層破壊が生じ易くなり好ましくな
い。また、70％以上では諸物性を保持しうるアミノ樹脂
の縮合率からみて吹付可能な樹脂粘度に管理することが
出来ないので好ましくない。

本発明における接着剤は、メラミンとの共縮合は耐水
性、中核剥離強度の物性面で有利である。

ホルムアルデヒド（Ｆ）とメラミン（Ｍ）のモル比（F/
M）は5.0〜20.0が好ましく、さらに好ましくは、10.0〜
15.0である。5.0以下では耐水性能低下をきたし、20.0
以上では硬化速度を遅らす働きがあるためにアンダーキ
ュアーによる強度低下をきたす恐れがあるので好ましく
ない。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を詳細に説明する。

実施例１ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン（Ｍ）
のモル比が1:0.8:0.05で樹脂分55％の尿素−メラミン共
縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン（固型分4
0％）１部を添加混合した後、水３部を加えて接着剤組
成物を得た。

この接着剤組成物を木材質チップ（含水率3.0％）100部
に対し13部吹き付け、塗布して表裏層部用チップを得
た。

同様にホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン
（Ｍ）のモル比が1:0.75:0.01で樹脂分65％の尿素−メ
ラミン共縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン
（固型分40％）２部及び塩化アンモニウム１部及び25％
アンモニア水0.5部を加えた芯層部用接着剤組成物を木
材質チップ（含水率7.0％）100部に対し８部吹き付け塗
布し芯層部用チップを得た。

以上のようにして得た表裏層部用チップと芯層部用チッ
プを交互に積層して三層構造のマットに構成した後、ホ
ットプレスを用い温度170℃、圧力30kg/cm²で３分間圧
縮し、厚さ15mmのパーティクルボードを製造した。この
パーティクルボードの諸物性試験結果を第１表に示し
た。

実施例２ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン（Ｍ）
のモル比が1:0.7:0.01で樹脂分52％の尿素−メラミン共
縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン（固型分4
0％）１部を添加混合した後、水１部を加えて接着剤組
成物を得た。

この接着剤組成物を本材質チップ（含水率2.5％）100部
に対し13部塗布して表裏層部用チップを得た。

同様にホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン
（Ｍ）のモル比が1:0.7:0.03で樹脂分65％の尿素−メラ
ミン共縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン
（固型分40％）２部及び塩化アンモニウム２部を加えた
芯層部用接着剤組成物を木材質チップ（含水率5.0％）1
00部に対し８部吹付塗布し芯層部用チップを得た。

このチップを用いて実施例１と同様な方法で厚さ15mmの
パーティクルボードを得た。

このパーティクルボードの諸物性試験結果を第１表に示
した。

実施例３ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン（Ｍ）
のモル比が1:0.85:0.05で樹脂分58％の尿素−メラミン
共縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン（固型
分40％）１部を添加・混合した後、水５部を加えて接着
剤組成物を得た。

この接着剤組成物を木材質チップ（含水率3.5％）100部
に対し13部吹付塗布して表層用チップを得た。

同様に実施例１に準じて芯層部用チップを得た。このチ
ップを用いて表裏層部用チップと芯層部用チップを交互
に積層して三層構造のマットに構成した後、ホットプレ
スを用い温度170℃、圧力30kg/cm²で３分間圧縮し厚さ1
5mmのパーティクルボードを製造した。このパーティク
ルボードの諸物性試験結果を第１表に示した。

比較例１樹脂分65％の尿素樹脂接着剤100部にワックスエマルジ
ョン（固型分40％）１部添加混合した後水８部を加えて
接着剤組成物を得た。

この接着剤組成物を木材質チップ（含水率3.5％）100部
に対し13部吹付塗布して表裏層部用チップを得た。

同様に樹脂分65％の尿素樹脂接着剤100部に対し塩化ア
ンモニウム１部及び25％アンモニア水0.5部を加えた芯
層部用接着剤を木材質チップ（含水率7.0％）100部に対
し８部吹き付け塗布し、芯層部用チップを得た。

以上の様にして得た表裏層部用チップと芯層部用チップ
を交互に積層して三層構造のマットに構成した後、ホッ
トプレスを用い温度150℃、圧力30kg/cm²で４分間圧縮
したものと、温度170℃、圧力30kg/cm²で３分間圧縮し
たものの２種類の各々厚さ15mmのパーティクルボードを
製造した。

比較例２ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン（Ｍ）
のモル比が1:0.75:0.01で樹脂分65％の尿素−メラミン
共縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン（固型
分40％）１部を添加混合した後、水８部を加えて接着剤
組成物を得た。

同様に樹脂分65％の尿素樹脂接着剤100部に対し塩化ア
ンモニウム１部及び25％アンモニア水0.5部を加えた芯
層部用接着剤を木材質チップ（含水率7.0％）100部に対
し８部吹き付け塗付し芯層部用チップを得た。

該木材質チップを用いて比較例１と同様の条件にてパー
ティクルボードを製造した。

比較例３ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン（Ｍ）
のモル比が1:0.58:0.01で樹脂分55％の尿素−メラミン
共縮合樹脂接着剤100部にワックスエマルジョン（固形
分40％）１部を添加混合した後、水３部を加えて接着剤
組成物を得た。

同様にホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素（Ｕ）とメラミン
（Ｍ）のモル比が1:0.58:0.01で樹脂分65％の尿素−メ
ラミン共縮合樹脂接着剤100部に対し塩化アンモニウム
１部及びアンモニア水0.5部を加えた芯層部用接着剤を
木材質チップ（含水率7.0％）100部に対し８部吹き付け
塗布し芯層部用チップを得た。

〔発明の効果〕本発明は、前記した様に多層パーティクルボードの製造
に際し、表裏層部用に遅延硬化型のアミノ樹脂接着剤
を、芯層部用に速硬化型のアミノ樹脂接着剤を配合し、
吹き付け塗布し、使用するという従来の製造方法に何ら
変わることのない簡単な方法で、各々アミノ樹脂接着剤
に独自の特性を付与させ、二液型樹脂接着剤を使用する
という特徴を有するものである。

従来、問題であったパーティクルボードの表裏層部の木
材質チップの熱板による劣化や変質を接着剤の特性によ
り防止出来るのである。

従って、接着強度他諸物性の低下もなく、熱圧時間が短
縮できるために生産性を著しく向上させることが出来る
ので、パーティクルボード業界に与える、効果は大なる
もながある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木材質チップをパーティクルボードの製造
に用いるに際し、表裏層部用及び芯層部用の木材質チッ
プの各々に、アミノ樹脂を吹き付けながら撹拌・混合
し、均一に満遍なく塗布し、裏層部、芯層部及び表層部
の順序で順次積層し、積層体を得、該積層体を加熱・圧
縮し、パーティクルボードを製造する方法において、該
表裏層部用木材質チップに樹脂分が45〜60wt％であり、
主成分である尿素（Ｕ）とホルムアルデヒド（Ｆ）のモ
ル比（F/U）が、1.0〜1.5の尿素樹脂である遅延硬化型
のアミノ樹脂を、芯層部用木材質チップに樹脂分が60〜
70wt％であり、主成分である尿素（Ｕ）とホルムアルデ
ヒド（Ｆ）のモル比（F/U）が1.2〜2.0の尿素樹脂であ
る速硬化型のアミノ樹脂を用いるパーティクルボードの
製造方法。
【請求項２】遅延硬化型アミノ樹脂および速硬化型のア
ミノ樹脂のメラミン（Ｍ）とホルムアルデヒド（Ｆ）の
モル比（F/M）が5.0〜20.0の尿素−メラミン共縮合樹脂
である特許請求の範囲第１項記載のパーティクルボード
の製造方法。