JPH11131039A - 木材用接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温速硬化であり、低ホルムアルデヒド臭化
された木材用フェノール樹脂接着剤を提供する。 【解決手段】 フェノール１モルに対してホルムアルデ
ヒド２．４〜３．０モルにて反応させたフェノール・ホ
ルムアルデヒド樹脂（Ａ）と、フェノール１モルに対し
てホルムアルデヒド０．９〜１．２にて反応させメチロ
ールフェノールの比率が６０％以上であるフェノール・
ホルムアルデヒド樹脂（Ｂ）とをブレンドする。好まし
くはブレンド比率をフェノール・ホルムアルデヒド樹脂
（Ａ）１００重量部に対し、フェノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂（Ｂ）を２０〜８０重量部とする。フェノール
・ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）はｐＨ１１〜１２．５の
範囲であり、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂（Ｂ）
はｐＨ７．５〜８．５の範囲であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は木材用フェノール・
ホルムアルデヒド樹脂接着剤（以下、フェノール樹脂と
いう）に関し、詳しくは低温速硬化であり低ホルムアル
デヒド化された合板が得られるフェノール樹脂接着剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、広葉樹資源の入手難から、合板材
料として針葉樹資源の利用が考えられている。しかし、
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデ
ヒド樹脂で代表されるアミノ系樹脂接着剤を接着剤とし
たものでは、接着性、耐久性、安定性などの点で不十分
であり、針葉樹を原料とした製品の信頼性を高めていく
ためには接着性、耐久性、安定性に優れたフェノール樹
脂系接着剤を用いるのが良いとされている。

【０００３】従来のフェノール樹脂接着剤は、アミノ系
樹脂接着剤と比較して、合板を製造する際の熱圧締（プ
レス）に際し、高温、長時間を要し、これがために作業
性の低下、プレス後の製品の厚み減り、表面劣化の原因
となっている。

【０００４】また、ホルマリンの室内汚染による健康被
害の問題がクローズアップされ、合板に対するＪＡＳ規
格におけるホルムアルデヒド放散量の規格として、Ｆ−
１グレード（ホルムアルデヒド放散量（以下、Ｆ放散量
という）：０．５ｐｐｍ以下）が要求されている。

【０００５】フェノール樹脂系接着剤の低温速硬化の方
法としては、ホルムアルデヒドとフェノールのモル比
（以下、Ｆ／Ｐモル比という）を２．５〜３．０にし、
レゾルシノールを添加剤とすれば、ある程度効果の得ら
れることは知られているが、この方法では、生産した合
板のＦ放散量は２０ｐｐｍを越え、且つ、糊液の可使時
間が極めて短く実用的ではない。

【０００６】次に、フェノール樹脂のＦ／Ｐモル比を
２．０〜２．５としパラホルムアルデヒドを添加するこ
とにより速硬化化する試みがなされており、フェノール
樹脂のモル比が高くなればより速硬化となり、接着力が
安定するが、上記のモル比の範囲ではＦ放散量がＦ−１
のグレードを満たすのは困難である。

【０００７】一方、樹脂のＦ／Ｐモル比を２．０以下と
した場合はＦ放散量はＦ−１を満たすものの接着力の安
定性にかける。且つ、アミノ樹脂系接着剤と同等の加熱
条件では十分な硬化性が得られない。

【０００８】また、硬化助剤として、ホルムアミド、マ
ロンニトリル、芳香族アミン、ノボラックなどが提案さ
れているが、多量添加しないと効果が無く、多量の添加
により配合樹脂の粘度上昇が速くなり、生産性の点で問
題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生産性を従
来の広葉樹材料に対するアミノ樹脂系接着剤の生産性を
維持しつつ、針葉樹単板に対する優れた接着性を発現
し、合板から発するホルムアルデヒド臭を低減した木材
用低温速硬化・低ホルマリン臭合板用レゾール型フェノ
ール樹脂接着剤を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、メチロー
ルフェノールはフェノール樹脂を反応する際にフェノー
ルとホルムアルデヒドのモル比を低く、弱アルカリ性の
領域でフェノールとホルムアルデヒドを反応させた場合
比率が多くなること、また、メチロールフェノールが優
れたホルムアルデヒドキャッチャーとなることを見出し
た。更に、速硬化成分である高モル比のフェノール樹脂
とブレンドすることにより、フェノール樹脂接着剤をア
ミノ樹脂系接着剤と同等の加熱条件でも十分な接着性を
得つつ、合板のＦ放散量の低減が可能となること、そし
てフェノール樹脂のメチロール部分はイソシアネート化
合物と反応しさらに良好な接着性能が得られることを見
出し、本発明に至ったものである。

【００１１】即ち、本発明は、Ｆ／Ｐモル比が２．４〜
３．０のフェノール樹脂を通常還流下もしくは８５℃以
上の温度で所定の粘度まで反応せしめのフェノール樹脂
接着剤（Ａ）を得る。更に、Ｆ／Ｐモル比が０．９〜
１．２のフェノール樹脂を通常還流下もしくは８５℃以
上の温度で所定の粘度まで反応せしめフェノール樹脂接
着剤（Ｂ）を得る。配合にてフェノール樹脂接着剤
（Ａ）１００重量部に対して、フェノール樹脂接着剤
（Ｂ）を２０〜６０重量部を混合する。さらに好ましく
は、混合物にイソシアネート化合物を１〜２０重量部添
加することにより、アミノ樹脂系接着剤と同等の加熱条
件で、且つ、アミノ樹脂系接着剤では十分な耐久性が得
られない針葉樹単板を使用して、同等の接着性能を有す
る及びＦ放散量がＦ−１グレードを満たすことを見出し
本発明を完成するに至ったものである。

【００１２】即ち、本発明の実施の形態の例を説明する
と、Ｆ／Ｐモル比が２．４〜３．０のフェノール樹脂を
通常還流下もしくは８５℃以上の温度で、Ｂ型粘度計を
用い２５℃下不揮発分５０〜６０％での粘度が６．０〜
１５．０ｐｓとなるまで反応させてフェノール樹脂接着
剤（Ａ）を得る。一方、Ｆ／Ｐモル比が０．９〜１．２
のフェノール樹脂を通常還流下もしくは８５℃以上の温
度で白濁点が６０〜８０℃となるまで反応させフェノー
ル樹脂接着剤（Ｂ）を得る。フェノール樹脂接着剤
（Ａ）の粘度を規定する理由は、６．０ｐｓ未満では速
硬化性が十分に期待できず、１５．０ｐｓを越えると作
業性が悪くなる。次に、フェノール樹脂接着剤（Ｂ）の
反応度を規定する理由は、白濁点が６０℃未満ではフリ
ーフェノールの比率が大きく、８０℃を越えるとフェノ
ールとホルムアルデヒドとの縮合物が増えるため、いず
れの場合もメチロールフェノールの含有率が６０％未満
となる。

【００１３】フェノール樹脂に使用するフェノール類と
してはフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾル
シノール等が使用可能である。

【００１４】本発明のフェノール樹脂接着剤は、ホルム
アルデヒドとフェノールとを反応させたフェノール樹脂
を主体としたものであるが、タンニン、リグニン、ボリ
ビニルブチラール、エチレングリコール、ジエチレング
リコールなどで一部変性した変性樹脂であってもよい。
なお、これらの変性剤はフェノール樹脂（Ａ）、（Ｂ）
のいずれの樹脂に配合してもよく、冷却時に配合するこ
とが好ましい。

【００１５】フェノール樹脂（Ａ）のアルカリ触媒とし
て苛性ソーダを使用する場合、その触媒量は特に規定さ
れないが、水溶性を良好とするため、ｐＨの範囲を１１
〜１２．５とするのが望ましい。ｐＨが１１未満では水
溶性が十分ではなく、ｐＨが１２．５を越えると耐水性
が低下するために好ましくない。次に、フェノール樹脂
（Ｂ）のアルカリ触媒は特に規定されないが、苛性ソー
ダ、水酸化バリウム、消石灰、ヘキサメチレンテトラミ
ンなどのいずれでもよく、そのアルカリ性の範囲をｐＨ
７．５〜８．５の範囲にコントロールすればよい。

【００１６】上記の様にして得たフェノール樹脂（Ａ）
１００重量部に対して、フェノール樹脂（Ｂ）を２０〜
８０重量部、好ましくは２０〜６０重量部配合し、本発
明のフェノール樹脂接着剤を得る。このフェノール樹脂
接着剤にイソシアネート化合物を１〜２０重量部配合
し、更に増量剤として小麦粉などを配合することによっ
て配合糊液を得る。フェノール樹脂（Ｂ）の添加量が２
０重量部より少ないとホルムアルデヒドキャッチャー効
果が十分に発現せず、６０重量部より多くすると接着力
の安定性に欠けるために好ましくない。次に、イソシア
ネート化合物の添加量が１重量部未満ではメチロールフ
ェノールとの反応が十分でないため好ましくなく、２０
重量部を越えると配合糊液の粘度上昇が速いために生産
性に問題がある。イソシアネート化合物としてはトルエ
ンジイソシアネート、メチレン・ビス（ｐ−フェニレン
ジイソシアネート）（以下、ＭＤＩという）、１，６−
ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、１−クロロフェニルジイソシアネートな
どが使用される。

【００１７】本発明のフェノール樹脂接着剤組成物に
は、充填剤、増量剤、水、硬化促進剤などを必要に応じ
て添加混合することも可能である。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき説明する。

【００１９】接着剤製造例１ フェノール９４．１重量部と３７％ホルムアルデヒド２
０２．７重量部（Ｆ／Ｐモル比＝２．５）及び３０％苛
性ソーダを５５重量部仕込み、還流条件下で４０分反応
させさらに８５℃にてＢ型粘度計にて粘度が約７ｐｓと
なるまで反応させた（このときの不揮発分は５２％）。
その後、水を添加し樹脂粘度を約２ｐｓに調整してレゾ
ール型フェノール樹脂接着剤（Ａ１）を得る。

【００２０】接着剤製造例２ フェノール９４．１重量部と３７％ホルムアルデヒド２
４３．２重量部（Ｆ／Ｐモル比＝３．０）及び３０％苛
性ソーダを５５重量部仕込み、還流条件下で４０分反応
させさらに８５℃にてＢ型粘度計にて粘度が約１２ｐｓ
となるまで反応させた（このときの不揮発分は５２
％）。その後、水及びエチレングリコールを添加し樹脂
粘度を約２ｐｓに調整してレゾール型フェノール樹脂接
着剤（Ａ２）を得た。

【００２１】接着剤製造例３ フェノール９４．１重量部と３７％ホルムアルデヒド８
１．１重量部（Ｆ／Ｐモル比＝１．０）及び水酸化バリ
ウムにてｐＨを８．０に調整し、還流条件下で８０分反
応させ、さらに９０度にて白濁点が７０℃となるまで反
応させレゾール型フェノール樹脂接着剤（Ｂ）を得る。

【００２２】接着剤製造例４ フェノール９４．１重量部と３７％ホルムアルデヒド１
６２．２重量部（Ｆ／Ｐモル比＝２．０）及び３０％苛
性ソーダ５５重量部仕込み、還流条件下で５０分反応さ
せ、更に８５℃にてＢ型粘度系にて粘度が約７ｐｓとな
るまで反応させた（このときの不揮発分は５２％）。そ
の後、水により粘度を約２ｐｓに調整することによっ
て、レゾール型フェノール樹脂接着剤（Ｃ）を得た。

【００２３】各製造例で得られたフェノール樹脂の樹脂
固形分は４２〜５０％となる様に調整している。

【００２４】実施例１ 接着剤製造例１で得られたフェノール樹脂接着剤（Ａ
１）１００重量部と接着剤製造例３で得られたフェノー
ル樹脂接着剤（Ｂ）４０重量部とを混合攪拌しフェノー
ル樹脂接着剤を得た。更に、ＭＤＩを８重量部、増量剤
として小麦粉１６重量部を配合し糊液を得、１．８ｍｍ
厚のカラマツの単板を５ｐｌｙにて合板を作成した。成
形条件は糊塗工量：２８ｇ／尺、冷圧条件：１０ｋｇ／
ｃｍ² 、加熱条件：１０ｋｇ／ｃｍ² 、１２０℃、２５
秒／ｍｍで実施した。

【００２５】実施例２ 接着剤製造例１で得られたフェノール樹脂接着剤（Ａ
１）を使用する代わりに接着剤製造例２で得られたフェ
ノール樹脂接着剤（Ａ２）を使用する以外は実施例１と
同様にして合板を作成した。

【００２６】比較例１ 接着剤製造例４で得られたフェノール樹脂接着剤（Ｃ）
１００重量部、増量剤として小麦粉１０重量部を配合し
糊液を得、１．８ｍｍ厚のカラマツの単板を５ｐｌｙに
て合板を作成した。

【００２７】比較例２ メラミン樹脂系接着剤（住友ベークライト株式会社製
「ＭＡ−２０９」）１００重量部に、小麦粉を１０重量
部配合して糊液を得、以下実施例１と同様にし合板を得
た。

【００２８】糊液を調製するための配合を表１にまとめ
た。

【表１】

【００２９】得られた各合板について、常態及び特類の
接着性とホルムアルデヒド放散量の評価を実施した。そ
の結果は表２の通りであった。

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の木材用接着剤は、従来のアミノ
系樹脂接着剤の生産性を維持しつつ、アミノ樹脂系接着
剤では達成しえなかった特類合板の接着強度を持ち、ホ
ルムアルデヒド放散量のＪＡＳ規格においてＦ−１グレ
ードを満たす合板を得ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ触媒の存在下にフェノール類と
   アルデヒド類を縮合させて得られるレゾール型フェノー
   ル・ホルムアルデヒド樹脂接着剤において、フェノール
   １モルに対してホルムアルデヒド２．４〜３．０モルに
   て反応させたフェノール・ホルムアルデヒド樹脂（Ａ）
   と、フェノール１モルに対してホルムアルデヒド０．９
   〜１．２にて反応させメチロールフェノールの比率が６
   ０％以上であるフェノール・ホルムアルデヒド樹脂
   （Ｂ）とをブレンドすることを特徴とする木材用接着
   剤。
2. 【請求項２】 前記ブレンド比率をフェノール・ホルム
   アルデヒド樹脂（Ａ）１００重量部に対し、フェノール
   ・ホルムアルデヒド樹脂（Ｂ）を２０〜８０重量部とす
   る請求項１記載の木材用接着剤。
3. 【請求項３】 フェノール・ホルムアルデヒド樹脂
   （Ａ）はｐＨ１１〜１２．５の範囲であり、フェノール
   ・ホルムアルデヒド樹脂（Ｂ）はｐＨ７．５〜８．５の
   範囲である請求項１又は２記載の木材用接着剤。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３で得られた木材用接
   着剤１００重量部にイソシアネート化合物１〜２０重量
   部を配合してなることを特徴とする糊液。