JPH11217552A - 木材用接着剤組成物 - Google Patents

木材用接着剤組成物

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JPH11217552A
JPH11217552A JP4658498A JP4658498A JPH11217552A JP H11217552 A JPH11217552 A JP H11217552A JP 4658498 A JP4658498 A JP 4658498A JP 4658498 A JP4658498 A JP 4658498A JP H11217552 A JPH11217552 A JP H11217552A
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卓宏 杉山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 合板に関するJASのホルムアルデヒド放散
量規格におけるF1 規格を満たす針葉樹合板を、また木
質ボードに関するJISのホルムアルデヒド放出量規格
におけるE0 規格を満たす木質ボードを得ること、さら
には、速硬化性のの接着剤を得ること。 【解決手段】 メラミン及び又はユリアとホルムアルデ
ヒドとを反応させて得られるメラミン・ホルムアルデヒ
ド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・
ユリア・ホルムアルデヒド樹脂において、反応するホル
ムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基との
当量比0.40〜0.60であり、反応後ヘキサメチレン
テトラミンを添加することを特徴とする木材用接着剤組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は木材用メラミン・ホ
ルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂及
びメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹脂からなる接
着剤(以下、MUF樹脂系接着剤という)に関し、詳し
くは、ヘキサメチレンテトラミンの添加により、低ホル
ムアルデヒド化及び速硬化化されたMUF樹脂系接着剤
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、健康被害の問題から、合板あるい
は木質系ボード等による室内のホルムアルデヒド汚染が
クローズアップされており、合板においてはJASのホ
ルムアルデヒド放散量(以下、F放散量という)規格に
おけるF1 規格(F放散量:0.5mg/l以下)、木質系
ボードにおいてはJISのホルムアルデヒド放出量(以
下、F放出量という)規格にてE0規格(F放出量;0.
5mg/l以下)が要求されている。
【0003】従来のMUF樹脂系接着剤においては、反
応に使用するホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリ
アのアミノ基の当量比(以下、F/−NH2 当量比とい
う)を0.50〜0.60とすれば、南洋材合板において
はJASのF1 規格を満たすが、木質構造の相違から熱
圧締時に余剰ホルムアルデヒドが放出されにくいと考え
られる針葉樹合板ではF1 規格を満たすレベルには達し
ていなかった。木質系ボードにおいてもF/−NH2
量比を0.50〜0.60とすれば、F放出量はJISの
1規格(F放出量:1.5mg/l以下)を満たすが、E
0 規格を満たすレベルには達していなかった。
【0004】ホルムアルデヒドキャッチャーとしてユリ
ア、メラミンあるいはアンモニアなどを添加することに
よりF放散量及びF放出量は低減するが、ゲル化時間が
長くなるため、接着性能、特に種々の耐久処理後の接着
性能の低下が大きい。MUF樹脂系接着剤のF/−NH
2 当量比を 0.50より低くすればF放散量あるいはF
放出量は低減するが、その当量比においては接着剤組成
物のゲル化時間は長く、硬化性が充分でないため接着性
能が低下し、また硬化不充分のためにF放散量もF1
格を、またF放出量もE0 規格を満たすレベルまでには
低減できなかった。
【0005】パラホルムアルデヒドやホルマリン等を添
加すれば、低F/−NH2 当量比のMUF樹脂系接着剤
の硬化性及び接着性能は向上するが、F放散量及びF放
出量が増加し、F1 規格及びE0 規格を満たすことはで
きなかった。ヘキサメチレンテトラミン(以下、ヘキサ
ミンという)は、従来F/−NH2当量比が 0.6より
高いMUF樹脂接着剤に硬化遅延剤として添加されてお
り、硬化性の向上を目的としては添加されることはなか
った。即ち、F/−NH2 当量比が 0.6より高い領域
のMUF樹脂系接着剤にヘキサミンを添加すれば、ヘキ
サミンが分解して生成するアンモニアによりホルムアル
デヒドが消費されることから調合糊液のゲル化時間は長
くなり、硬化が遅延する傾向にあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
MUF樹脂系接着剤では、接着性能を低下させることな
く、針葉樹合板のF1 規格を満たすこと、また木質系ボ
ードにおいてはE0 規格を満たすことは困難であった
が、本発明においては、これらの規格を満たし、かつ速
硬化性であるMUF樹脂系接着剤を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、メラミン及び
又はユリアとホルムアルデヒドとを反応させて得られる
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアル
デヒド樹脂又はメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹
脂において、反応するホルムアルデヒドとメラミン及び
又はユリアのアミノ基との当量比0.40〜0.60であ
り、反応後ヘキサメチレンテトラミンを添加することを
特徴とする木材用接着剤組成物、に関するものである。
F放散量あるいはF放出量を低減させるためには、MU
F樹脂系接着剤におけるF/−NH2 当量比の低減が必
要である。本発明者らは、pHの低い領域にて反応させ
るとF/−NH2 当量比の低いMUF樹脂系接着剤のゲ
ル化時間の短縮が可能であり、またヘキサミンがホルム
アルデヒドとアンモニアに分解することに着目した。
【0008】メラミン及び又はユリアとホルムアルデヒ
ドとの反応を、F/−NH2 当量比が0.40〜0.60
の範囲で、塩基性触媒あるいは酸性触媒によりpH 4.
0〜9.0 に調整して実施し、MUF樹脂系接着剤を得
る。これにヘキサミンを添加して、ヘキサミンが分解し
て生成するホルムアルデヒドと原料メラミン及び又はユ
リアのアミノ基との当量比を0.01〜0.10の範囲で
高め、接着剤の硬化を促進する。そして、ことにより接
着性能を維持しつつ、ヘキサミンから分解されるアンモ
ニアが余剰のホルムアルデヒドを反応消費することによ
り、F1 規格を満たす針葉樹合板を、またE0 規格を満
たす木質系ボードを得られる接着剤組成物を得るに至っ
たものである。
【0009】またホルムアルデヒドと縮合させるメラミ
ン及び又はユリアの割合を変えることにより、合板にお
いてはJASの二類規格及び一類規格の合板が、木質系
ボードにおいてはJISのUボード,Mボード及びPボ
ードが得られる接着剤組成物を得ることができる。すな
わち本発明は、F/−NH2 当量比を0.40〜0.60
として、好ましくはpH4.0〜9.0の領域において、
MUF樹脂系接着剤を合成し、これにヘキサミンを添加
して、ヘキサミンが分解して生成するホルムアルデヒド
と原料メラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比を
0.01〜0.10だけ高めて、糊液を得ることにより、
JASのホルムアルデヒド放散量規格におけるF1 規格
合板を、またJISのホルムアルデヒド放出量規格にお
けるE0 規格木質系ボードを安定して得ることを目的と
している。(この部分は、ダブっており不要か?)
【0010】MUF樹脂系接着剤のF/−NH2 当量比
を0.40〜0.60に調製する理由は、これが0.40
未満ではMUF樹脂接着剤の貯蔵安定性が低下し、0.
60を越えるとホルムアルデヒド放散量がF1 規格合板
を、またホルムアルデヒド放出量がE0 規格を満足する
ことができず、かつヘキサミンの添加により硬化が遅延
される傾向にある。
【0011】次に、MUF樹脂系接着剤の反応において
pHを4.0〜9.0の領域にすることが好ましいが、こ
の理由は、pH 4.0未満においては反応速度が速く反
応度合の制御が困難になり、pH 9.0を越えると接着
剤に残存する塩基より硬化が遅延する。次に、MUF樹
脂系接着剤の反応後、ヘキサミンを添加して、ヘキサミ
ンが分解して生成するホルムアルデヒドと原料メラミン
及び又はユリアのアミノ基との当量比で0.01〜0.1
0だけ高める理由は、合板又は木質ボートからのホルム
アルデヒド放散量の低下と、接着剤の速硬化を両立させ
ることにあるが、0.01未満では分解して生成するホ
ルムアルデヒドが少なく充分な接着性能が得られず、
0.10を越えると同時に生成されるアンモニアの硬化
阻害の効果がホルムアルデヒドによる硬化促進効果を上
まわり、やはり充分な接着性能が得られない。
【0012】本発明におけるMUF樹脂系接着剤はメラ
ミン及び又はユリアとホルムアルデヒドを反応させたも
のであるが、その貯蔵安定性の向上を目的として、ポリ
ビニルアルコール,ポ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変性した変性樹
脂であってもよい。このような変性により、合板製造に
おける糊液の塗布性,冷圧締後熱圧締工程前における仮
の接着性(以下、仮接着性という),塗布機等の洗浄性
を向上させ、乾きによる糊液転写不良を防止することが
でき、木質系ボード製造における糊液吹き付けチップマ
ットの成形性及び形状維持性などを向上させることがで
きる。
【0013】本発明の接着剤組成物には、合板製造にお
ける仮接着性の向上、また合板及び木質系ボード製造に
おける硬化性の促進を目的として、4,4−ジフェニル
メタンジイソシアネート(MDI),レゾルシノール樹
脂,あるいは酸、酸性塩等を添加調合してもよい。本発
明の接着剤組成物には、前記の添加剤の他に充填剤,増
量剤,水などを必要に応じて添加調合することも可能で
ある。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づき説明する。
【0015】接着剤製造例1 ユリア30重量部と37%ホルマリン210重量部を混
合(F/−NH2 当量比= 2.6)して30%苛性ソー
ダをpHが約 5.4となるように添加し、還流条件下に
おいて30分間反応した後75℃まで冷却し、メラミン
140重量部を添加(F/−NH2 当量比=0.60)
し、30%苛性ソーダにてpHを約8.2に調整して更
に還流条件下で30分間反応させた。しかる後に、約7
5℃に冷却してユリア42重量部を添加(F/−NH2
当量比=0.45)し、約75℃にて、樹脂接着剤と水
の比率6/9の混合液が約40℃にて白濁する時点まで
反応した後冷却した。
【0016】接着剤製造例2 ユリア40重量部と37%ホルマリン245重量部を混
合(F/−NH2 当量比=2.3)して30%苛性ソー
ダをpHが約7.4となるように添加して還流条件下で
30分間反応した後冷却し、メラミン140重量部を添
加(F/−NH2当量比=0.65)し、30%苛性ソー
ダにてpHを約11.0に調整して更に還流条件下で3
0分間反応させた。しかる後に、約75℃に冷却してユ
リア25重量部を添加(F/−NH2 当量比= 0.5
5)し、約75℃にて、樹脂接着剤と水の比率6/9の
混合液が約40℃にて白濁する時点まで反応した後冷却
した。
【0017】前記各接着剤製造例において得られた樹脂
接着剤の不揮発分は約52%となるように調製している
【0018】実施例1 接着剤製造例1で得られたMUF樹脂接着剤(A)100
重量部にヘキサミンを1.0重量部添加し、更に小麦粉
15重量部と塩化アンモニウム1重量部を添加攪拌して
糊液を得た。この糊液を用いて1.8mm厚のカラマツ単
板を用いて5プライ合板を試作した。合板の試作は、塗
布量28g/尺2,冷圧締30分/10Kgf/cm2・室
温,熱圧締180秒/10Kgf/cm2・125℃にて実施
した。
【0019】比較例1 接着剤製造例1で得られたMUF樹脂接着剤(A)を用い
て、ヘキサミンを無添加とした以外は実施例1と全く同
様にして合板を試作した。
【0020】比較例2 接着剤製造例2で得られたMUF樹脂接着剤(B)を用い
て、ヘキサミンを無添加とする以外は実施例1と全く同
様にして合板を試作した。
【0021】糊液を調製するための調合割合を表1にま
とめた。
【表1】
【0022】得られた試作合板について、JAS規格に
基づき常態接着力試験、煮沸繰返し接着力試験及びホル
ムアルデヒド放散量試験を実施した。その結果は表2の
通りであった。
【表2】
【0023】接着剤製造例3 メラミン70重量部と37%ホルマリン135重量部を
混合(F/−NH2 当量比=1.0)してリン酸2ソー
ダをpHが約8.0となるように添加し、還流条件下に
おいて30分間反応した後75℃まで冷却し、メラミン
47重量部を添加(F/−NH2 当量比= 0.60)
し、還流条件下で更に30分間反応させた。しかる後に
約75℃に冷却してユリア15重量部を添加(F/−N
2 当量比=0.51)し、約75℃にて、樹脂接着剤
と水の比率6/9の混合液が約30℃にて白濁する時点
まで反応した後冷却し、更にユリアを20重量部添加
(F/−NH2 当量比= 0.42)し溶解させた。
【0024】接着剤製造例4 メラミン70重量部と37%ホルマリン135重量部を
混合(F/−NH2 当量比=1.0)してリン酸2ソー
ダをpHが約8.0となるように添加し、還流条件下に
おいて30分間反応した後75℃まで冷却し、メラミン
37重量部を添加(F/−NH2 当量比= 0.65)
し、約90℃にて、樹脂接着剤と水の比率6/9の混合
液が約25℃にて白濁する時点まで反応した後冷却し、
更にユリアを18重量部添加(F/−NH2 当量比=
0.53)し溶解させた。
【0025】前記各接着剤製造例において得られた樹脂
接着剤の不揮発分は約65%となるように調製している
【0026】実施例2 接着剤製造例3で得られたMUF樹脂接着剤(C)100
重量部にヘキサミンを3.0重量部添加し、更に塩化ア
ンモニウム1重量部と水15重量部を添加攪拌して糊液
を得た。この糊液を用いて15.0mm厚,設定密度0.7
5のパーティクルボードを試作した。パーティクルボー
ドの試作は、樹脂含脂率10%(対絶乾チップ重量),
熱圧締240秒/35Kgf/cm2・180℃にて実施し
た。
【0027】比較例3 接着剤製造例3で得られたMUF樹脂接着剤(C)を用い
て、ヘキサミンを無添加とした以外は実施例2と全く同
様にして合板を試作した。
【0028】比較例4 接着剤製造例4で得られたMUF樹脂接着剤(D)を用い
て、ヘキサミンを無添加とする以外は実施例2と全く同
様にして合板を試作した。
【0029】糊液を調製するための調合割合を表3にま
とめた。
【表3】
【0030】得られた試作パーティクルボードについ
て、JIS規格に基づき、はく離強さ試験,曲げ強さ試
験,湿潤時曲げ強さ試験(B)及びホルムアルデヒド放出
量試験を実施した。その結果は表4の通りであった。
【表4】
【0031】
【発明の効果】従来のアミノ系樹脂接着剤では、合板に
関するJASのホルムアルデヒド放散量規格におけるF
1 規格を満たす針葉樹合板を、また木質ボードに関する
JISのホルムアルデヒド放出量規格におけるE0 規格
を満たす木質ボードを得ることができなかったが、本発
明の木材用接着剤組成物を用いることにより、これらの
規格を満たす合板あるいは木質ボードを得ることができ
る。さらには、速硬化性の向上をも達成することができ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メラミン及び又はユリアとホルムアルデ
    ヒドとを反応させて得られるメラミン・ホルムアルデヒ
    ド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・
    ユリア・ホルムアルデヒド樹脂において、反応するホル
    ムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基との
    当量比0.40〜0.60であり、反応後ヘキサメチレン
    テトラミンを添加することを特徴とする木材用接着剤組
    成物。
  2. 【請求項2】 メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリ
    ア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・ユリア・ホル
    ムアルデヒド樹脂に添加するヘキサメチレンテトラミン
    の量が、このヘキサメチレンテトラミンの分解により生
    じるホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミ
    ノ基との当量比に換算して、0.01〜0.10である請
    求項1記載の木材用接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 メラミン及び又はユリアとホルムアルデ
    ヒドとを反応する際の反応液のpHが4.0〜9.0であ
    る請求項1又は2記載の木材用接着剤組成物。
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