JP2000282007A - フェノール樹脂接着剤の製造方法 - Google Patents

フェノール樹脂接着剤の製造方法

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JP2000282007A
JP2000282007A JP11089878A JP8987899A JP2000282007A JP 2000282007 A JP2000282007 A JP 2000282007A JP 11089878 A JP11089878 A JP 11089878A JP 8987899 A JP8987899 A JP 8987899A JP 2000282007 A JP2000282007 A JP 2000282007A
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phenol
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adhesive
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Yozo Shioda
陽造 塩田
Yusuke Takahashi
勇介 高橋
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
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  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アミノ系樹脂接着剤の生産性を維持しつつ、
アミノ系接着剤では達成し得なかったホルムアルデヒド
放出量のJIS規格でのE−0グレードを満たす木質ボ
ードが得られる木材用接着剤を提供する。 【解決手段】 塩基性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フェノール樹脂接着剤
の製造方法において、ホルムアルデヒドとフェノールの
モル比が2.0〜3.0にて反応させる第1段階の反応
を行った後、フェノール又はフェノールとホルムアルデ
ヒドを添加し、ホルムアルデヒドとフェノールのモル比
を1.2〜1.8に低下させ、反応触媒としてカルシウ
ム化合物を適用して第2段階の反応をさせることを特徴
とするフェノール樹脂接着剤の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、木材用、特に木質
ボード用として好適なフェノール樹脂接着剤の製造方法
に関し、詳しくは速硬化であり、アルカリ汚染性が少な
くホルムアルデヒド臭の少ないフェノール接着剤の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ホルマリンの室内汚染の問題から
健康被害がクローズアップされ、木質ボードに対するJ
IS規格のホルムアルデヒド放出量の規格として、E−
0グレード(ホルムアルデヒド放出量(以下、F放出量
という):0.5ppm以下)のボードが要求されてい
る。しかし、メラミン樹脂、ユリア樹脂で代表されるア
ミノ系樹脂接着剤を使用した場合、木質ボードに占める
樹脂の総量が多いためにアミノ系接着剤を適用してはE
−0グレードの木質ボードを得るのは非常に困難である
と考えられていた。JISのE−0グレードの木質ボー
ドを得るには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、木質ボードを製造する際の熱圧
締に際し、アミノ系接着剤の場合に比較して長時間を要
し、これがために作業性の低下、表面劣化の原因となっ
ている。木質ボードにて十分な硬化性を得るために苛性
アルカリ触媒を過剰に添加した強アルカリ性のフェノー
ル樹脂を使用して、木質ボードを生産するために、木質
ボード表面に突き板貼りなどの2次加工を施した場合に
強アルカリ性の樹脂の赤褐色が突き板を通して表面に現
れ、変色するとの問題点があった。
【0004】最近では、多層の木質ボード(例:3層パ
ーチクルボード)ではコア層にイソシアネートを適用
し、表面にアミノ系接着剤を適用することによりE−0
ボードを得ているが、単層の木質ボード(例えば、MD
F)ではプレス熱盤へのイソシアネートの付着などによ
り使用は難しい。
【0005】木質ボードに適用するフェノール樹脂接着
剤の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にし苛性アルカリ触媒で反応し、少量のレゾル
シノールを添加すれば、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、生産した木質ボードの
F放出量は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、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、F/P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放出量がE−0グレードを満たすのは困難であ
る。一方、F/Pモル比を2.0以下とした場合はF放
出量はE−0を満たすもののアミノ樹脂接着剤と同等の
加熱条件下では接着力の安定性に欠ける。
【0007】また、硬化助剤として、レゾルシノール、
ホルムアミド、マロンニトリル、芳香族アミン、ノボラ
ックなどの使用が提案されているが、多量に添加しない
と効果が小さく、多量の添加によりプレス前の糊液の粘
度上昇が極めて速くなり、生産性の点で問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、木質ボ
ードのF放散量を低減するためには、フェノール樹脂の
F/Pモル比を低減し、且つ、硬化を促進するためにホ
ルムアルデヒドを後添加する必要があると考え、従っ
て、低モル比の樹脂にホルムアルデヒドを添加すること
により、速硬化にすることが可能であると考えた。しか
しながら、低モル比の樹脂のみでアミノ樹脂接着剤と同
等の加熱条件下では木質ボードの曲げ強度、剥離強度の
安定性にかけるために、高分子量成分を混在させること
が必要と考えた。
【0009】また、フェノール接着剤の色合い(赤褐
色)を薄くするためには、塩基性触媒として適用する苛
性ソーダの添加量を削減すれば可能であるが、添加量を
下げpHを低減するのみではフェノール樹脂の硬化性が
損なわれ所望する硬化時間での生産が不可能となる。本
発明者らはカルシウムイオンとメチロールフェノールと
のキレート効果により、速硬化性が発現することに注目
し、本発明に至ったものである。
【0010】以上のことから、反応を2段階に分け、第
1段目にて塩基性触媒の存在下にて高モル比で反応さ
せ、所定の粘度に達した後、第2段目として、フェノー
ル又はフェノールとホルムアルデヒドを添加してモル比
を下げ、触媒として更にカルシウム化合物、又は塩基性
触媒とカルシウム化合物を添加して縮合反応させること
により、フェノール樹脂の硬化促進が図れ、F放出量も
JISのE−0グレードをクリアーし、且つ、接着性も
安定し、接着剤の淡色化も可能となり、本発明に至った
ものである。本発明の目的は、生産性については従来の
アミノ系接着剤の生産性を維持しつつ、木質ボード等か
ら発するホルムアルデヒド臭を低減した速硬化性レゾー
ル型フェノール接着剤を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、塩基性触媒の
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
れるフェノール樹脂接着剤の製造方法において、F/P
モル比が2.0〜3.0にて反応させる第1段階の反応
を行った後、フェノール又はフェノールとホルムアルデ
ヒドを添加し、F/Pモル比を1.2〜2.0に低下さ
せ、反応触媒としてカルシウム化合物を適用して第2段
階の反応をさせることを特徴とするフェノール樹脂接着
剤の製造方法である。
【0012】即ち、第1段階の反応として、F/Pモル
比を2.2〜3.0、好ましくは2.2〜2.8とし
て、好ましくは苛性ソーダ等の塩基性触媒をフェノール
1モルに対して0.35〜0.50モル添加し、通常還
流下もしくは75℃以上で所定の粘度にまで反応せし
め、その後、第2段階の反応として、さらにフェノール
又はフェノールとホルムアルデヒドを添加し、全体のF
/Pモル比を1.2〜2.0,好ましくは、1.4〜
1.8となる様に調整し、好ましくは全フェノール1モ
ルに対して苛性ソーダ等の塩基性触媒を0.25〜0.
35モルとなるように添加し、更に、フェノール1モル
に対してカルシウムが0.05〜0.2モルとなる様に
カルシウム化合物を添加し、通常還流下又は75℃以上
で所定の粘度まで反応させ、所望のフェノール樹脂を得
る。このような工程を経ることにより、得られたフェノ
ール樹脂はアミノ樹脂系接着剤と同等の加熱条件で、且
つ、JISのF放出量がE−0グレードを満たすことが
できる。
【0013】本発明は、F/Pモル比が2.2〜3.
0、好ましくはフェノール樹脂の反応の容易さから2.
2〜2.8の範囲で、苛性ソーダ等の塩基性触媒をフェ
ノール1モルに対して0.35〜0.50モル添加して
縮合反応せしめ、B型粘度計を用い25℃での不揮発分
45〜60%での粘度が1.5〜4.5psのレゾール
型フェノール樹脂を得る(第1段階反応)。続いてフェ
ノール、又はフェノールとホルムアルデヒドを添加し全
体のF/Pモル比が1.2〜2.0、好ましくは、ホル
ムアルデヒド放散量を尿素塗布、水散布などの工程を経
ることなく、E−0規格をクリアーするためには1.4
〜1.8の範囲で、触媒として苛性ソーダ等の塩基性触
媒を第1段階反応と合わせて、フェノールに対し、0.
25〜0.35モルとなるように添加し、更に、水酸化
カルシウムなどのカルシウム化合物をフェノール1モル
に対してカルシウムが0.05〜0.2モルとなる様に
添加し、縮合反応せしめ、B型粘度計を用い25℃での
不揮発分43〜60%での粘度が2.0〜8.0psの
レゾール型フェノール樹脂接着剤を得る(第2段階反
応)。
【0014】第1段階反応にてF/Pモル比が2.2未
満では速硬化の効果が十分に得られず、3.0を越える
と反応の制御が困難である。又、樹脂粘度が1.5ps
未満では第1段階反応が不十分で、4.5psを越える
と第2段階の反応で見かけの粘度がは上がっても実際の
反応は十分ではない。次に、第2段階反応においてF/
Pモル比が1.2未満となると木質ボードの曲げ強度、
剥離強度が十分に得られず、2.0を越えるとF放出量
がE−0グレードを満たすことはできない。また、反応
後の樹脂粘度が2.0ps未満では木質ボードの作製の
際にマット形成が困難で好ましくなく、8.0psを越
えると、反応釜からの取り出しが容易な粘度まで下げよ
うとすれば水を多量に添加する必要がある。特に、木質
ボードの一種であるMDFにおいては、リファイナーに
て木材チップを繊維化した後、接着剤と混合し、フラッ
シュドライヤーにて乾燥する際に多くの熱が必要であ
り、且つ、接着剤の保存性が急激に悪くなるために好ま
しくない。第1段階反応において塩基性触媒の添加量が
フェノールに対して、0.35モル未満となると第1段
階反応の反応が遅く、生産性が悪く、0.5モルより高
くなると反応の制御が難しい。第2段階反応でのフェノ
ール1モルに対して塩基性触媒のモル数が0.25モル
未満となると得られた接着剤の反応速度が損なわれるた
めに好ましくなく。0.35モルを越えるとフェノール
接着剤の色が酷なるために好ましくない。カルシウム化
合物の添加量が0.05モル未満ではキレート化の効果
が少なく所望する硬化性が得られない。次に0.2モル
を越えるとカルシウム化合物の溶解ができず接着剤とし
ては固形物が残留するために好ましくない。
【0015】カルシウム化合物は、塩基性溶液への溶解
性から水酸化カルシウム又は酢酸カルシウムが好ましく
用いられる。これらの化合物は粉体の状態で反応釜に仕
込んでも良いし、同時に添加する苛性ソーダ溶液に予め
溶解して添加しても良い。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。本発明にお
いて製造される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。これら
の変性剤は縮合反応終了後、冷却時に配合される。
【0016】上記の様にして得たフェノール樹脂接着剤
に対して、F/Pモル比0.2〜0.5に相当する(重
量比にて2〜4%)パラホルムアルデヒド又はホルムア
ルデヒド水溶液を添加し接着力の向上させても可能であ
る。更に、硬化を促進する目的でレゾルシノール、ホル
ムアミド、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを少
量添加することも可能である。本発明において、フェノ
ール樹脂接着剤には、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。
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例に基づき説
明する。実施例及び比較例により接着剤を得、これらの
接着剤を使用してMDFを作製した。
【0018】実施例1 予め、フェノール94.1重量部と37%ホルマリン2
10.8重量部(F/Pモル比:2.6)及び30%苛
性ソーダを60重量部仕込み、還流条件下で、B型粘度
計にて25℃における粘度が約3.0psとなるまで反
応させレゾール型フェノール樹脂を得た。更に、70℃
まで冷却後フェノール68.7重量部(F/Pモル比:
1.5)及び30%苛性ソーダを30重量部仕込み、更
に、水酸化カルシウムを12重量部仕込み、85℃にて
粘度が約5.0psとなるまで反応させレゾール型フェ
ノール樹脂接着剤を得た。その後、水を添加し、B型粘
度計による25℃での粘度を約2.0psに調整した。
【0019】比較例1 予め、フェノール94.1重量部と37%ホルマリン2
10.8重量部(F/Pモル比:2.6)及び30%苛
性ソーダを60重量部仕込み、還流条件下で、B型粘度
計にて25℃における粘度が約3.0psとなるまで反
応させレゾール型フェノール樹脂を得た。更に、70℃
まで冷却後フェノール68.7重量部(F/Pモル比:
1.5)及び30%苛性ソーダを50重量部仕込み、、
85℃にて粘度が約5.0psとなるまで反応させレゾ
ール型フェノール樹脂接着剤を得た。その後、水を添加
し、B型粘度計による25℃での粘度を約2.0psに
調整した。
【0020】比較例2 予め、フェノール94.1重量部と37%ホルムアルデ
ヒド145.9重量部(F/Pモル比:1.8)及び3
0%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、更に85℃にて粘度が約10psとなるま
で反応させレゾール型フェノール樹脂接着剤を得た。水
及びエチレングリコールを配合することによってB型粘
度計による25℃での粘度を約2psに調整した。この
際、レジンの固形分は約45%となる様にした。
【0021】このようにして得たフェノール樹脂接着剤
を使用し、表1の配合組成にて糊液を調製した。次い
で、以下の方法によりMDFを作製した。得られたMD
Fについて、外観を観察し、曲げ強度、中核剥離強度、
湿潤厚さ膨張率、F放出量の評価を実施し、その結果を
表2に示す。
【0022】 表1 糊液の配合 MDF1 MDF2 MDF3 MDF4 実施例1 15 0 0 0 比較例1 0 15 0 0 比較例2 0 0 15 0 MA−610 0 0 0 15 ワックスエマルシ゛ョン 2 2 2 2
【0023】MDF製造例1 リファイナーにて処理した木材チップのファイバーに対
し、実施例1で得られたフェノール樹脂接着剤を固形分
換算で15重量部、更に、ワックスエマルジョンを2重
量部混合し、ファイバーに噴霧しフラッシュドライヤー
にてBステージとしフォーミングした。その後、プレス
に挿入し、170℃、20秒/mmにて熱圧し、設計比
重0.65である3mm厚のMDF(1)を得た。
【0024】MDF製造例2 比較例1で得られたフェノール樹脂接着剤を使用し、M
DF製造例1と同様にしてMDF(2)を得た。
【0025】MDF製造例3 比較例2で得られたフェノール樹脂接着剤を使用し、M
DF製造例1と同様にしてMDF(3)を得た。
【0026】MDF製造例4 ホルムアルデヒドとメラミン及び尿素のアミノ基との当
量比が0.55のメラミン系接着剤(住友ベークライト
製MA−610)を用い、MDF製造例1と同様にして
MDF(4)を得た。
【0027】 表2 特性の評価結果 MDF1 MDF2 MDF3 MDF4 外観 薄赤褐色 赤褐色 赤褐色 木質系色 F放出量(mg/L) 0.3 0.3 0.5 2.1 曲げ強度(kgf/cm2) 450 400 300 450 中核剥離強度(kgf/cm2) 10 10 5 12 湿潤厚さ膨張率(%) 10 11 15 9
【0028】
【発明の効果】本発明により得られたフェノール樹脂接
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、アミノ系接着剤では達成し得なかったホルムアルデ
ヒド放出量に関するJIS規格のE−0グレードを満た
すMDF等の木質ボードを得ることができる。このよう
に、本発明の方法により、従来の接着剤に比較してホル
ムアルデヒド放出量が大きく低減された木材用、特に木
質ボード用として好適なフェノール樹脂接着剤を得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2B200 AA07 BA01 BA19 CA11 DA04 EA06 EE13 FA24 FA31 HA03 2B260 AA05 AA10 BA01 BA19 CB01 DA04 DB02 DC02 DD02 EA01 EA05 EB02 EB06 EB11 EB19 EB21 4J033 CA02 CA11 CA12 CA13 CA16 CA32 CA37 CB02 CB04 CB18 CB21 CC04 CC06 CC12 CC14 HA03 HB09 4J040 EB031 QA09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩基性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フェノール樹脂接着剤
    の製造方法において、ホルムアルデヒドとフェノールの
    モル比が2.0〜3.0にて反応させる第1段階の反応
    を行った後、フェノール又はフェノールとホルムアルデ
    ヒドを添加し、ホルムアルデヒドとフェノールのモル比
    を1.2〜1.8に低下させ、反応触媒としてカルシウ
    ム化合物を適用して第2段階の反応をさせることを特徴
    とするフェノール樹脂接着剤の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1段階の反応を不揮発分50〜60%
    で25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が1.5〜
    4.5psの時点で終了させ、第2段階の反応を触媒と
    してカルシウム化合物を適用し、不揮発分48〜60%
    での25℃におけるB型粘度計で測定した粘度を3.0
    ps〜8.0psの時点で終了させるフェノール樹脂接
    着剤の製造方法。
  3. 【請求項3】 触媒として適用するカルシウム化合物の
    添加量がフェノールに対して0.01〜0.1モルであ
    る請求項1又は2記載のフェノール樹脂接着剤の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022061962A (ja) * 2020-10-07 2022-04-19 三菱ケミカル株式会社 レゾール型フェノール樹脂、接着剤、及びレゾール型フェノール樹脂の製造方法
JP7735773B2 (ja) 2020-10-07 2025-09-09 三菱ケミカル株式会社 レゾール型フェノール樹脂、接着剤、及びレゾール型フェノール樹脂の製造方法

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