JPH11172219A - 木質繊維板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホルムアルデヒドの低減化による硬化
遅延を解決し、なおかつ従来の熱圧成型より優れた条件
で得られる。 【解決手段】 アミノ樹脂および／またはフェノール
樹脂を主成分とする接着剤の硬化剤として過硫酸塩類、
過酸化物およびアゾ化合物の少なくとも１種または２種
以上を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アミノ樹脂および
／またはフェノール樹脂を主成分とする接着剤をバイン
ダーとして用い成型する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、木質繊維板等を接着成型する場
合、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン共縮合樹
脂等のアミノ樹脂、またはフェノール樹脂を主成分と
し、硬化促進剤としてアンモニウム塩を加え接着剤とし
たバインダーを木質繊維に塗布して使用するのが一般的
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアミノ樹脂お
よび／またはフェノール樹脂のホルムアルデヒドの低減
化による接着剤としたバインダーの硬化遅延を解決し、
なおかつ従来の熱圧成型より優れた条件で得られる木質
繊維板およびその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はアミノ樹脂およ
び／またはフェノール樹脂のホルムアルデヒドの低減化
による接着剤としたバインダーの硬化遅延を解決するた
め特定の化合物を加えることにより硬化が促進すること
を見出だした。

【０００５】即ち、本発明はアミノ樹脂および／または
フェノール樹脂を主成分とする接着剤の硬化剤として過
硫酸塩類、過酸化物およびアゾ化合物の少なくとも１種
または２種以上を用いることを特徴とする木質繊維板お
よびその製造方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。従来、木質繊維板等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アミ
ノ樹脂またはフェノール樹脂を主成分とし、硬化促進剤
としてアンモニウム塩を加えて接着剤としたバインダー
を木質繊維に塗布して使用するのが一般的である。

【０００７】しかし、ホルムアルデヒド系であるアミノ
樹脂および／またはフェノール樹脂を主成分とした接着
剤をバインダーとして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
合板、突板合板、集成材、木質繊維板等の表面へ移動し
板面や側面から放出する。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。最近では
特に放散するホルムアルデヒドは社会的にも大きな問題
となっており、これら放散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。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。

【０００８】したがって、汎用樹脂であるアミノ樹脂お
よび／またはフェノール樹脂のホルムアルデヒドを低減
させた樹脂を主成分とした接着剤が検討されている。し
かし、この接着剤は残存するホルムアルデヒドと硬化促
進剤として通常一般に使用されているアンモニウム塩
が、反応により生ずる塩酸によってｐＨを低下させ硬化
させる。日本工業規格、パーティクルボードに規定され
るホルムアルデヒド放出量試験Ｅ０規格を満足するアミ
ノ樹脂またはフェノール樹脂はホルムアルデヒドが不足
して十分な塩酸量の発生がなく、樹脂の硬化が遅くなり
接着力を満足できない問題が残る。さらに、十分な接着
力を得るために熱圧成形時の時間を延長しなければなら
ず、生産性の面においても不利になる。

【０００９】また、得られた木質繊維板にアンモニウム
塩の分解により発生した塩酸のクロル分が残存するた
め、燃焼廃棄等行った場合環境の問題が懸念される。ま
たさらに、接着剤の硬化を促進させ接着力を満足させる
ためｐＨ調整剤として塩酸、硫酸等の酸物質を用いる方
法もあるが添加量が少ない条件では、効果が得られず十
分な接着力を満足することが出来ない。添加量が多い条
件では、十分な接着力を満足することができるが、樹脂
組成物の経時による粘度上昇が激しく、実使用時間であ
る可使時間が短く問題が残る。また、適切な添加量を得
るための範囲が狭い等の問題点がある。

【００１０】一方、ホルムアルデヒドの多い日本工業規
格、パーティクルボードに規定されるホルムアルデヒド
放出量試験Ｅ２規格、またはこれを越えるアミノ樹脂ま
たはフェノール樹脂では、十分なホルムアルデヒドがあ
り接着力を満足するが、製造工程で発生するホルムアル
デヒド臭が強くなり作業環境の悪化、放散ホルムアルデ
ヒドが多いといった問題が残る。

【００１１】本発明にいう木質繊維とは、木材や、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。

【００１２】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。

【００１３】特に耐水性を付与させるためアミノ樹脂に
メラミンを混合し、アミノ−メラミン樹脂とすることに
より、高湿度環境下での強度低下を避けることができ
る。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、
発水剤、難燃剤、防虫剤、防腐剤等と混合使用してもよ
い。

【００１４】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。アミノ樹脂は硬化促進剤の使用、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
度や剛性が高くなる。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侯
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。

【００１５】本発明のフェノール樹脂とは、通常、フェ
ノール、レゾルシノール、クレゾール、キシレノール、
ビスフェノールＡ等のフェノール類一種若しくは二種以
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。また、フ
ェノール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、発水剤、
難燃剤、防虫剤、防腐剤等と混合使用してもよい。

【００１６】また、本発明に用いるフェノール樹脂の製
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。フェノール樹脂は触媒の
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。

【００１７】本発明の硬化剤として用いる過硫酸塩類と
しては、過硫酸アンモン、過硫酸カリ、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸バリウム等が列示できる。

【００１８】また、過酸化物としては、ケトンパーオキ
サイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイ
ド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイ
ド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等
が列示できる。

【００１９】アゾ化合物としては、アゾニトリル系、ア
ゾアミダイン系、アゾアミド系、アゾアルキル系等が列
示できる。

【００２０】これら過硫酸塩類、過酸化物、アゾ化合物
は一種若しくは二種以上用いてもよく、さらにはアンモ
ニウム塩と任意の割合で併用して用いてもよい。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。

【００２１】接着剤に用いる硬化剤添加量としては、接
着剤に用いるアミノ樹脂および／またはフェノール樹脂
１００重量部に対し０．１〜１０．０重量部が好まし
く、更に好ましくは、０．５〜８．０重量部、最も好ま
しくは１．０〜５．０重量部が好適である。添加量が
０．１重量部未満では、樹脂の硬化が遅くなり接着力を
満足できない。また、十分な接着力を得るために熱圧成
形時の時間を延長しなければならなくなり生産性の面に
おいても不利となり好ましくない。また、１０．０重量
部を越えると、接着剤組成物の経時による粘度上昇が激
しく、実使用時間である可使時間が短く作業性の面で問
題が残り好ましくない。

【００２２】

【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 撹拌機、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）。

【００２３】ａ１は、ホルムアルデヒド（Ｆ）と尿素
（Ｕ）のモル比（Ｆ／Ｕ）は１．２０であった。また、
不揮発分は６２．０％に調整した。つぎに、ａ１を用い
以下に示す方法、条件で樹脂の硬化時間を測定した。樹
脂１００部をガラスビーカーに秤量し、硬化剤として過
硫酸アンモニウムを１．０部を樹脂に添加し５分間混合
攪拌し試料を得た。さらに、試料を５ｇ試験管に秤量
し、１００℃沸騰水中に浸せきし硬化するまでの硬化時
間を測定した。結果を表１に示す。

【００２４】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、硬化剤として過硫酸アンモニウム
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。塗布後の木質繊維から１１００
部採取し、芯層用とした。

【００２５】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。

【００２６】実施例２〜７ 硬化剤の種類、添加量、成型時熱圧時間をそれぞれ表１
の条件で行った以外は、実施例１と同様に評価を実施し
た。評価結果を表１に示す。

【００２７】比較例１ 実施例５の過硫酸アンモニウムを除いた以外は実施例５
と同様に評価を実施した。評価結果を表１に示す。

【００２８】比較例２ 硬化剤を塩化アンモニウム３．０部に変更した以外は実
施例５と同様に評価を実施した。評価結果を表１に示
す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明では、ホルムアルデヒドを低減さ
せたアミノ樹脂および／またはフェノール樹脂を用いる
ことにより生じる、硬化遅延を解決するものである。即
ち、本発明は放散ホルムアルデヒドの少ない木質繊維板
を得るため、接着剤中のホルムアルデヒドを少なくしな
ければならない。その結果、ｐＨ調整剤として塩酸、硫
酸等を加えたり、熱圧成形時の時間の延長が必要とな
る。しかし、本発明の特定の硬化剤を用いることによ
り、これらを解決することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古籐 信彦 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井化学株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミノ樹脂および／またはフェノール
   樹脂を主成分とする接着剤の硬化剤として過硫酸塩類、
   過酸化物およびアゾ化合物の少なくとも１種または２種
   以上を用い製造した木質繊維板。
2. 【請求項２】 硬化剤のほかに硬化促進剤としてアン
   モニウム塩を用いる請求項１記載の木質繊維板。
3. 【請求項３】 アミノ樹脂および／またはフェノール
   樹脂１００重量部に対し、硬化剤添加量が０．１〜１
   ０．０重量部である請求項１記載の木質繊維板。
4. 【請求項４】 アミノ樹脂および／またはフェノール
   樹脂を主成分とする接着剤の硬化剤として過硫酸塩類、
   過酸化物およびアゾ化合物の少なくとも１種または２種
   以上を用いることを特徴とする木質繊維板の製造方法。