JPH1076505A

JPH1076505A - 木質繊維板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1076505A
Application number: JP23320596A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanaka; 光一田中; Kiyoto Doi; 清人土井; Kyoichi Ueda; 恭市上田; Nobuhiko Koto; 信彦古藤
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】木質繊維板の諸強度や耐水性を失うこ
となく、過酷な使用環境下にあっても、極めて低い放散
ホルムアルデヒド量の少ない木質繊維板およびその製造
方法。【解決手段】アミノ基に対するホルムアルデヒドの
モル比が０．５〜０．９であり、かつ全アミノ基中メラ
ミンに係わるアミノ基の比率が１５モル％以上であるア
ミノ樹脂と、木質繊維板の表裏層部及び芯層部の全層又
は何れかの層にホルムアルデヒド捕捉剤を用いてなる木
質繊維板および木質繊維にアミノ樹脂を混合し、木質繊
維板を製造する方法において、該アミノ樹脂がアミノ基
に対するホルムアルデヒドのモル比を０．５〜０．９で
あり、かつ全アミノ基中メラミンに係わるアミノ基の比
率が１５モル％以上に調製し、木質繊維に混合し、該木
質繊維板の表裏層部及び芯層部の全層又は何れかの層の
木質繊維にホルムアルデヒド捕捉剤を該アミノ樹脂を混
合する前または後に混合して、加圧、成形することを特
徴とする耐水性良好、かつ放出ホルマリン量の極めて少
ない木質繊維板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アミノ樹脂を用い
て製造する、木質繊維板およびその製造方法に関する。
さらに詳しくは、板状、片状、繊維状、粉状の木質繊維
をバインダーで接着し板状に成型した物であって、多層
から構成された木質繊維板で、かつ耐水性良好で、木質
繊維板からの放出ホルマリン量の極めて少ない木質繊維
板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、これら木質繊維板を接着成型する
場合、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合
樹脂等のホルムアルデヒド系樹脂等が主に用いられてい
る。しかしホルムアルデヒド系樹脂を用いた木質繊維板
は、原料の一部にホルムアルデヒドが使われており、熱
圧による硬化時に未反応のホルムアルデヒドが木質繊維
板の中に残留するほか、硬化物も加水分解や縮合反応の
進行によってホルムアルデヒドを遊離する。これらのホ
ルムアルデヒドが木質繊維板の表面へ移動し板面や側面
から放出することになる。これがいわゆるホルマリン臭
で、刺激と不快感をもたらす原因となっている。これら
ホルムアルデヒドの問題点を解消するために、樹脂のホ
ルムアルデヒド低減対策は種々検討されている。

【０００３】しかしながら、放出ホルムアルデヒドと耐
水性などの性能面とのバランスが取りにくく完全なもの
ではない。また、合板を通風のよい場所に保管し経日に
より拡散させる方法、成型後の木質繊維板表面にホルム
アルデヒドと反応し得る化合物を塗布する方法、アンモ
ニアガスチャンバー中で成型後の繊維板を処理する方法
等が提案されているが、後工程が複雑化し、ホルムアル
デヒド低減効果の持続性も不十分である。さらに、塗装
仕上げをする方法等ホルムアルデヒドの放出量を減少さ
せる方法が考えられるが実用面において困難な場合もあ
るが、一時対処的であり根本的な対処ではない。ゆえに
ホルムアルデヒドをまったく含まないウレタン樹脂、水
性ビニルウレタン樹脂等の使用も考えられるが実用上汎
用樹脂として使用することは困難で大巾なコストアップ
になることは明らかである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は木質繊維板に
煩雑な処理を行うことなく、また、木質繊維板の諸強度
や耐水性を失うことなく、過酷な使用環境下にあって
も、極めて低い放散ホルムアルデヒド量の少ない木質繊
維板およびその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を達成するために、鋭意検討した結果、多層構成の
木質繊維板において、特定組成のアミノ樹脂をバインダ
ーとして用い、かつ木質繊維にホルムアルデヒドと反応
しうる捕捉剤を混合しすることにより、耐水性良好で、
過酷な条件下においても長期間放散ホルムアルデヒド量
を制御させうることを見出だすに至った。

【０００６】すなわち、本発明はアミノ基に対するホル
ムアルデヒドのモル比が０．５〜０．９であり、かつ全
アミノ基中メラミンに係わるアミノ基の比率が１５モル
％以上であるアミノ樹脂と、木質繊維板の表裏層部及び
芯層部の全層又は何れかの層にホルムアルデヒド捕捉剤
を用いてなる耐水性良好、かつ放出ホルマリン量の極め
て少ない木質繊維板および木質繊維にアミノ樹脂を混合
し、木質繊維板を製造する方法において、該アミノ樹脂
がアミノ基に対するホルムアルデヒドのモル比を０．５
〜０．９であり、かつ全アミノ基中メラミンに係わるア
ミノ基の比率が１５モル％以上に調製し、木質繊維に混
合し、該木質繊維板の表裏層部及び芯層部の全層又は何
れかの層の木質繊維にホルムアルデヒド捕捉剤を該アミ
ノ樹脂を混合する前または後に混合して、加圧、成形す
ることを特徴とする耐水性良好、かつ放出ホルマリン量
の極めて少ない木質繊維板の製造方法に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明にいう木質繊維とは、木材や、禾本科、椰子
科等の茎等が列示できる。木質繊維を、板状、片状、繊
維状、粉状とし、接着剤により板状に成型したものを本
発明では木質繊維板と称し、厚み方向に多層に構成され
ているものを対象とする。

【０００８】本発明でのアミノ樹脂とは、尿素、チオ尿
素、メラミン、ベンゾグアナミン、ジシアンジアミドの
ような分子内にアミノ基を有する化合物の一種または二
種以上と、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類とを反応
させたオリゴマーおよび／またはポリマーをいう。該ア
ミノ樹脂はアミノ基に対するホルムアルデヒドのモル比
が０．５〜０．９である。０．５未満ではホルムアルデ
ヒド放散量低減という目的にはより有利であるが、バイ
ンダーとして硬化させた場合、硬化が遅いばかりか、硬
化反応後三次元的な架橋構造をとりにくく、硬化物の強
度や耐水性が低くなり、ひいては木質繊維板の生産性、
強度、耐水性を失う可能性がある。また、０．９を超え
ると、もはや生産性、強度、耐水性がより以上向上する
可能性は低く、むしろホルムアルデヒド放散量増大が問
題となりやすい。アミノ樹脂は二種類以上のアミノ化合
物を混合して用いてもよい。

【０００９】特に耐水性を付与させるため全アミノ基中
メラミン由来のアミノ基の比率が１５モル％以上であ
る。１５モル％未満では、高湿度環境下での強度低下が
著しい。また、アミノ樹脂製造時種々の特性を付与させ
るためポリビニルアルコール、セルロース誘導体等他の
ポリマー類と混合してもよいし、使用に際し必要に応じ
て、硬化剤、発水剤、難燃剤、防虫剤、防腐剤等と混合
使用してもよい。

【００１０】また、本発明に用いるアミノ樹脂の製造方
法や性状は、特に限定するものではなく、通常適用され
る製造方法を用いてよい。アミノ樹脂は、多層で構成さ
れる木質繊維板のバインダーとして、表裏層、芯層用と
して使用できる。該アミノ樹脂は触媒の使用または、加
熱により高分子化し部分的に架橋した硬化物を形成し高
硬度の接着層となるため得られる木質繊維板の曲げ強度
や剛性が高くなり望ましい。さらには表裏層に用いるア
ミノ樹脂は上記条件が満たせる範囲で特に、木質繊維板
の、耐候性、耐久性の向上のため、メラミン樹脂、尿素
−メラミン樹脂を用いるのが好ましい。

【００１１】本発明のホルムアルデヒドと反応しうる捕
捉剤とは、ホルムアルデヒドと反応する物質であれば、
特に限定するものではない。木質繊維板製造工程で、揮
散したり変質しホルムアルデヒドとの反応性を失うよう
なものは、ホルムアルデヒド低減機能が劣るため望まし
いものではない。また、ホルムアルデヒドとの反応速度
が遅いものも望ましいものではない。かかる観点から、
アンモニウム塩類、分子内にアミノ基、アミド基、イミ
ノ基を有する化合物、および／または亜硫酸塩または重
亜硫酸塩の一種または二種以上を用いることが望まし
い。

【００１２】アンモニウム塩類としては、硝酸アンモニ
ウム、硫酸アンモニウム、塩酸アンモニウム、燐酸アン
モニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニム等が例示
できる。また、分子内にアミノ基、アミド基、イミノ基
を有する化合物としては、尿素、チオ尿素、メラミン、
ジシアンジアミド、ベンゾグアナミン等が例示できる。
さらに、亜硫酸塩または重亜硫酸塩としては、亜硫酸ナ
トリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸アンモニウ
ム、亜硫酸水素アンモニウム等が例示できる。

【００１３】これらの化合物は、表裏層あるいは、最内
層あるいは、表裏層、最内層の木質繊維に添加すること
ができる。ホルムアルデヒド捕捉剤の添加は、アミノ樹
脂を混合する前または後の何れに混合してもよい。ま
た、添加量は木質繊維のバインダーとして用いるアミノ
樹脂の固形分に対し、５〜４０重量％が好ましく、更に
好ましくは１０〜３０重量％が好適である。

【００１４】また、本発明の実施にあたっては、ホルム
アルデヒドと反応しうる化合物の含有する木質繊維板の
層のｐＨ６〜１２が好ましく、更に好ましくは、ｐＨ７
〜１０が好適である。この範囲を外れる場合、木質繊維
板製造直後は、放散ホルムアルデヒド値が一端は低減化
しても高湿度化や、水分と接触する環境下ではホルムア
ルデヒドが徐放され増加するといった問題点が残るので
好ましくない。ホルムアルデヒドと反応しうる化合物
と、ホルムアルデヒドとの反応生成物は、酸性下で水分
が存在すると加水分解し、ホルムアルデヒドを再び生成
するためと思われる。また、木質繊維板は通常多孔質で
あり、環境の湿度に応じた水分を含有しており、加水分
解制御のため水分量の減少を行うことは、実使用上不可
能であり、本発明の重要要素である層中のｐＨ限定する
のが好ましい。層中のｐＨを制御する方法としては、ホ
ルムアルデヒドと反応しうる化合物と同時に、アルカリ
性物質を適量混合添加する方法や、ホルムアルデヒドと
反応してアルカリ性を呈する物質、例えば亜硫酸塩類を
用いる方法や、ホルムアルデヒドと反応しうる化合物と
同時にホルムアルデヒドと反応してアルカリ性を呈す
る、亜硫酸塩類を適量混合添加する方法があるが、本発
明では特に限定しない。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳述するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。ま
た、部または％は特にことわりのない限り重量部または
重量％を表す。実施例１攪拌機、還流コンデンサー、および温度計を備えた反応
容器に、４８％ホルムアルデヒド水溶液７５０部をい
れ、ｐＨを８．０に調整した後、一次尿素３６０部を加
え、内温を８５℃まで加熱し、８５℃で３０分間反応さ
せた。その後ｐＨを５．８に再調整し、１５分間反応さ
せ、更にｐＨを７．５に調整した後、二次尿素２４０
部、粉末メラミン１５０部を添加し３０分間反応させ
た。その後、冷却してアミノ樹脂を得た（以下ａ１と略
す）。ａ１は、アミノ基に対するホルムアルデヒドモル
比０．５１であり、かつ全アミノ基中メラミンに係わる
アミノ基の比率が１７．９モル％であった。また、不揮
発分は６２．０％に調整した。

【００１６】つぎに、ａ１を用い以下に示す方法、条件
で木質繊維板を作成した。木質繊維としてラワン剤をフ
レーカーで木片とし、水分４％まで乾燥した。つぎに、
目開き１ｍｍの篩で篩分けし、篩下の物を表裏層用木質
繊維とし、篩上の物を芯層用木質繊維とした。つぎに、
準備したａ１樹脂２４２部、５０％ワックスエマルショ
ン１０部、水５０部、硬化剤として塩化アンモニウム
１．０部を混合し、表裏層用木質繊維１０４０部にスプ
レー塗布した。ａ１の絶乾燥木質繊維への吹き付け率は
１５％となった。塗布後の木質繊維から４５０部ずつ分
取し、表層、裏層用とした。つぎに、芯層用木質繊維１
０４０部、粉末尿素１５部、亜硫酸ナトリウム１．５部
を均一に混合し芯層用木質繊維とした。それに、準備し
たａ１樹脂１２１部、５０％ワックスエマルション１０
部、水２０部、硬化剤として塩化アンモニウム０．５部
を混合したものを芯層用木質繊維にスプレー塗布した。
ａ１の絶乾燥木質繊維への吹き付け率は７．５％となっ
た。また、粉末尿素の混合比率はａ１固形分換算２０％
となった。塗布後の木質繊維から１１００部採取し、芯
層用とした。つぎに、３８ｃｍ角の枠内に裏層用木質繊
維を均一に塗布し、続けて芯層用、さらに表層用を散布
し堆積した繊維マットを、１８０℃の熱板に挟んで、３
０Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で４分間圧締し、厚み２０ｍ
ｍ、密度７５０ｍｍ／ｍ^３の木質繊維板を得た。物性評
価結果を表１に示す。

【００１７】実施例２一次尿素を３２０部、二次尿素を２００部に変更した以
外は、実施例１と同様にアミノ樹脂を得た（以下ａ２と
略す）。ａ２のアミノ基に対するホルムアルデヒドモル
比および全アミノ基中メラミンに係わるアミノ基の比率
を表１に示す。また、不揮発分は６２．０％に調整し、
実施例１と同様に木質繊維板を得た。物性評価結果を表
１に示す。

【００１８】実施例３アミノ樹脂はａ２を用い、芯層用木質繊維の亜硫酸ナト
リウムを除いた以外は、実施例１と同様に木質繊維板を
得た。物性評価結果を表１に示す。

【００１９】実施例４アミノ樹脂はａ２を用い、表裏層用木質繊維１０４０
部、粉末尿素３０部、亜硫酸ナトリウム１．５部を均一
に混合し表裏層用木質繊維とし、芯層用木質繊維の粉末
尿素、亜硫酸ナトリウムを除いた以外は実施例１と同様
に木質繊維板を得た。物性評価結果を表１に示す。

【００２０】実施例５実施例１の一次尿素を２５０部、二次尿素を１２０部に
変更し、アミノ樹脂を得た（以下ａ３と略す）。ａ３の
アミノ基に対するホルムアルデヒドモル比および全アミ
ノ基中メラミンに係わるアミノ基の比率を表１に示す。
また、不揮発分は６２．０％に調整し、実施例１と同様
に木質繊維板を得た。物性評価結果を表１に示す。

【００２１】実施例６実施例１の反応容器を用い、４８％ホルムアルデヒド水
溶液７５０部およびメタノール５０部をいれ、ｐＨを１
０．０に調整した後、メラミン８００部を加え、内温を
８５℃まで加熱し、８５℃で１８０分間反応させた。そ
の後、冷却してアミノ樹脂を得た（以下ａ４と略す）。
ａ４のメラミンのアミノ基に対するホルムアルデヒドモ
ル比を表１に示す。また、不揮発分は６２．０％に調整
し、実施例１と同様に木質繊維板を得た。物性評価結果
を表１に示す。

【００２２】実施例７実施例１の芯層用木質繊維１０４０部、粉末尿素１５
部、亜硫酸ナトリウム１．５部を均一に混合する前に、
ａ１樹脂１２１部、５０％ワックスエマルション１０
部、水２０部、硬化剤として塩化アンモニウム０．５部
を混合したものを芯層用木質繊維にスプレー塗布した以
外は、実施例１と同様に行った。

【００２３】比較例１実施例１の粉末尿素１５部、亜硫酸ナトリウム１．５部
を表２のように変更した以外は実施例１と同様に行っ
た。その物性評価結果を表２に示す。

【００２４】比較例２実施例１の粉末メラミン１５０部を１００部に変更した
以外は、実施例１と同様に行ない、アミノ樹脂を得た
（以下ｂ１と略す）。ｂ１のアミノ基に対するホルムア
ルデヒドモル比および全アミノ基中メラミンに係わるア
ミノ基の比率を表２に示す。不揮発分は６２．０％に調
整した。また、ｂ１を用い、芯層用木質繊維の粉末尿素
及び亜硫酸ナトリウムを表２に示す。実施例１と同様に
木質繊維板を得た。物性評価結果を表２に示す。

【００２５】比較例３一次尿素を１８０部、二次尿素を１００部、粉末メラミ
ン１００部に変更した以外は、実施例１と同様に行いア
ミノ樹脂を得た（以下ｂ２と略す）。ｂ２のアミノ基に
対するホルムアルデヒドモル比および全アミノ基中メラ
ミンに係わるアミノ基の比率を表２に示す。不揮発分は
６２．０％に調整した。また、ｂ２を用い、芯層用木質
繊維の粉末尿素及び亜硫酸ナトリウムを表２に示す。実
施例１と同様に木質繊維板を得た。物性評価結果を表２
に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明では、従来技術では達成されなか
った、木質繊維板において、極めて過酷な使用条件にお
いても、特定組成のアミノ樹脂バインダーとホルムアル
デヒドと反応しうる捕捉剤を用いることにより、耐水性
良好で、過酷な条件下においても長期間放散ホルムアル
デヒド量を制御させうる、木質繊維板を得ることが可能
となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古藤信彦山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アミノ基に対するホルムアルデヒドの
モル比が０．５〜０．９であり、かつ全アミノ基中メラ
ミンに係わるアミノ基の比率が１５モル％以上であるア
ミノ樹脂と、木質繊維板の表裏層部及び芯層部の全層又
は何れかの層にホルムアルデヒド捕捉剤を用いてなる耐
水性良好、かつ放出ホルマリン量の極めて少ない木質繊
維板。
【請求項２】木質繊維にアミノ樹脂を混合し、木質
繊維板を製造する方法において、該アミノ樹脂がアミノ
基に対するホルムアルデヒドのモル比を０．５〜０．９
であり、かつ全アミノ基中メラミンに係わるアミノ基の
比率が１５モル％以上に調製し、木質繊維に混合し、該
木質繊維板の表裏層部及び芯層部の全層又は何れかの層
の木質繊維にホルムアルデヒド捕捉剤を該アミノ樹脂を
混合する前または後に混合して、加圧、成形することを
特徴とする耐水性良好、かつ放出ホルマリン量の極めて
少ない木質繊維板の製造方法。
【請求項３】ホルムアルデヒド捕捉剤がアンモニウ
ム塩、アミノ基、アミド基、イミノ基を含む化合物およ
び／または亜硫酸塩類または重亜硫酸塩類の少なくとも
１種または２種以上からなる請求項２記載の木質繊維板
の製造方法。
【請求項４】木質繊維板のホルムアルデヒドを含ん
だ層のｐＨが６〜１２である請求項２記載の木質繊維板
の製造方法。
【請求項５】請求項２〜４のうちいずれか１項に記
載の方法において製造された木質繊維板。