JPH0229414A - アミノプラスチック樹脂を硬化させる新規な方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アミノプラスチック樹脂を硬化させる新規な
方法に関するものであり、特に、ユリアホルムアルデヒ
ド樹脂およびメラミン含有ユリアホルムアルデヒド樹脂
を硬化させる方法に関するものである。

従来の技術 アミノプラスチック樹脂、特に、ユリアホルムアルデヒ
ド樹脂は、木材工業では周知の製品である。この樹脂は
、尿素とホルムアルデヒドとを各種の条件下で縮合させ
ることによって製造される。

木材を接着する場合、特に、パーティクルボード製造時
には、この樹脂に硬化触媒を添加して得られる粘着剤混
合物を木材チップに加え、加熱・加圧してパーティクル
ボードを製造する。最も広く使用されている硬化触媒は
サルフェート、ホスフェート、ラクテート等のアンモニ
ウム塩であり、特に多く使用されている硬化触媒は塩化
アンモニウムである。

公知のように、アミノプラスチック樹脂を硬化させるこ
れら触媒を使用する際の問題点は、これら触媒とアミノ
プラスチック樹脂とが相溶性が無いという点にある。す
なわち、これらの反応触媒を使用することによって、パ
ーティクルボードの製造ラインの生産性は向上するが、
冷却によって樹脂が硬化してしまうという危険がある。

反対に、冷却時に樹脂が硬化しないようにすると、樹脂
との反応性が相対的に低い触媒を選択することになるが
、そうすると、樹脂つ加熱硬化速度が遅くなるため、パ
ーティクルボードの製造ラインの生産性が低下してしま
う。従って、樹脂の硬化速度を向上させ、しかも、製造
ラインの生産性も上げるという２つの課題を同時に解決
する必要がある。

この問題を解決するためには、加熱時と冷却時とで反応
性に十分な差のある触媒を使用することが必要である。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、樹脂の硬化があまり早く進行しないよ
うにすると同時に、粘着剤で被覆された木材パーティク
ルまたは木材プライ　（積層体）をプレス内で加熱・加
圧した際には樹脂を硬化させることができるような硬化
方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明の提供する硬化触媒を用いてアミノプラスチック
樹脂を硬化する方法の特徴は、硬化触媒がヘキサメチレ
ンテトラアミンの強酸塩によって構成されている点にあ
る。

本発明方法の他の特徴は、アミノプラスチック樹脂の使
用時に、上記のヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩を
製造することができる点にある。

特に、ヘキサメチレンテトラアミンを予めアミノプラス
チック樹脂に添加しておき、強酸は使用時に添加するこ
ともできる。

本発明のさらに他の特徴は、上記のヘキサメチレンテト
ラアミンの強酸塩を予めアミノプラスチック樹脂に加え
ておき、使用時に強酸とヘキサメチレンテトラアミンの
化学世論量を越えるような追加の量の強酸またはヘキサ
メチレンテトラアミンを添加することができる点にある
。

実際に、上記のヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩を
アミノプラスチック樹脂の硬化に使用することによって
、アミノプラスチック樹脂の冷却硬化を完全に制御する
ことができ、しかも、アミノプラスチック樹脂を熱硬化
させることができるということが分かっている。さらに
、上記の触媒系を使用することによって、種々の条件下
で優れた機械的特性を有するパーティクルボートまたは
積層ボート等の製品を得ることができる。

本発明方法は、ヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩に
よって構成される触媒を使用してアミノプラスチック樹
脂を硬化させるものである。このヘキサメチレンテトラ
アミンの強酸塩は、アンモニア水溶液とホルムアルデヒ
ド水溶液とから公知の方法で製造される。この場合、ホ
ルムアルデヒドとアンモニアのモル比Ｆ／ＮＨ３は１．
５にする。

ホルムアルデヒド水溶液は加熱してからアンモニア水溶
液に注入する。反応の終点時に得られる強い塩基性ｐＨ
の溶液に強酸を添加して、溶液を酸性にする。この強酸
の添加量は、最終的な溶液のｐＨが１から７、好ましく
は２から５の範囲となるような量である。

本発明では、上記強酸として公知の無機酸または有機酸
のいずれでも選択できるが、塩酸または硫酸を使用する
のが好ましい。

本発明の上記ヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩は、
使用時に調製してアミノプラスチック（封脂に添加する
ことができるが、ヘキサメチレンテトラアミンをアミノ
プラスチック樹脂に予め添加しておき、強酸を使用時に
添加することもできるし、あるいは、上記ヘキサメチレ
ンテトラアミンの強酸塩を予め添加しであるアミノプラ
スチック樹脂に追加の量のヘキサメチレンテトラアミン
または強酸を添加することもできる。いずれの操作方法
を使用した場合にも、ヘキサメチレンテトラアミン、ホ
ルムアルデヒドおよび強酸の量は、上記の量に一致させ
る。

アミノプラスチック樹脂に対して使用される上記ヘキサ
メチレンテトラアミンの強酸塩の量は、樹脂溶液の重量
に対して０．１から１０重里％の範囲である。使用され
るアミノプラスチック樹脂は木材工業で使用される公知
の樹脂である。特に、メラミンを含むユリアホルムアル
デヒド樹脂の場合には、尿素とホルムアルデヒドとメラ
ミンとを縮合させる公知の方法によって製造される。こ
の場合上記Ｆ／ＮＨ３のモル比は０．４から１の範囲で
、樹脂中のメラミンの量は樹脂の総重量に対して０．１
から１０重量％の範囲にある。

本発明は、以下の実施例によってより明瞭になるであろ
う。下記実施例中における量は、全て、重ｉ［で示され
ている。

実施例１ （ａ）　　ヘキサメチレンテトラアミン塩酸塩溶液の調
製 この化合物は下記の装置で製造される：（１）　　撹拌
装置と温度計とを備えた第１の反応装置、 （ｉｉ）第１の反応装置の上方に設けた二重ジャケント
を備えた第２の反応装置。

１５、３５％のアンモニア水溶液５９０　ｇ　（５，３
３モル）を下側の反応装置に導入する。上側の反応装置
には、６７．８％のホルムアルデヒド水溶液３５４ｇ　
（８モル）を導入し、シャケ７）中に熱水を循環させて
この装置を８５℃に維持する。

ホルムアルデヒド水溶液を３０分間かけてアンモニア溶
液中に注入する。この添加によって発熱反応が起こる。

この反応混合物を５５℃に冷却する。

反応終点時のｐＨは１０゜１である。次に、３５％の塩
酸溶液１４０ｇを１０分間かけて添加して溶液のｐＨを
３．７にする。得られた最終溶液はヘキサメチレンテト
ラアミンの塩酸塩を２０％を含む。

（′ｂ）上記ヘキサメチレンテトラアミン塩酸塩溶液の
使用 ユリアーホルムアルデヒド樹脂における上記のヘキサメ
チレンテトラアミンの塩酸塩と従来の塩化アンモニウム
触媒との挙動の相違を示すために、ユリアーホルムアル
デヒド樹脂のゲル化時間を種々の温度で測定した。

第１の試験管には、Ｆ／Ｕのモル比が１．３のユリアー
ホルムアルデヒド樹脂１０ｇと、１５重量％の塩化アン
モニウム水溶液１ｃｄとを導入した。

第２の試験管には、上記と同じ樹脂１０ｇと、上記のヘ
キサメチレンテトラアミンの塩酸塩０．４９５ｇを含む
水溶液１．５７ｇと、水１．０７６ｇとを導入した。な
お、このヘキサメチレンテトラアミンの塩酸塩のモル量
は塩化アンモニウムのモル量に等しい。

試験管をオイルバスに浸して各種温度でゲル化時間を測
定した。結果は第１表に示した。

第１表 た： 実施例２ 下記条件下で、３組のパーティクルボードを製造した。

（Ａ）標準状態：接着剤混合物乾燥物濃度５２％。

（Ｂ）接着剤で被覆されたチップをプラスチンクバッグ
に入れて、６５℃のオーブンで７５分間放置した。

この処理の目的は樹脂の予備硬化現象に近似させるため
のものである。

（Ｃ）接着剤混合物を濃度４６％に希釈して、接着剤混
合物の希釈による硬化の遅延度を調べた。

各組のパーティクルボードに対して、下記特性を有する
ユリアーホルムアルデヒド樹脂を使用しＦ／Ｕ　　　　
　　　　　：　　　　１．０７乾燥固体濃度　　　：　
　　６４．４％粘度　　　　　　　：　　３６０　ｍＰ
ａ−５−８０℃でのゲル化時間：１５５　　秒樹脂の含
有量　　　：　乾燥樹脂７％／乾燥ドライチップ 各組で使用した触媒は下記の通りである。本発明方法の
ヘキサメチレンテトラアミン塩酸塩（第２表中の触媒１
）以外は、下記の公知の触媒である（量はモルで表示）
： 塩化アンモニウム＝（１）（第２表中の触媒２）塩化ア
ンモニウム＝（１）十％ヘキサメチレンテトラアミン（
第２表中の触媒３） 塩化アンモニウム＝（１）＋１ヘキサメチレンテトラア
ミン（第２表中の触媒４） 塩化アンモニウム＝（１）＋１．５ヘキサメチレンテト
ラアミン（第２表中の触媒５） 使用した触媒の量は、いずれの場合にも、乾燥樹脂重量
に対して、各県が乾燥塩化アンモニウムＮＨ１ＣＩを１
．５％含む塩酸モル当量存在するような量である。

これらの触媒を用いて下記条件でパーティクルボードを
製造した； 接着剤混合物濃度　　　：５２％（実験Ａ）４６％（実
験Ｃ） 予備プレス（１分）圧カニ　　５　ｄａＮ／ａ［［ｌ硬
化　　　　　　温度　：１８０℃ 圧力　：　　２５　ｄａＮ／　ｃｒｄ 時間　：　４分 各実験で得られたボードの特性を第２表にまとめて示し
た。

本発明方法の触媒によって硬化させた樹脂は、樹脂の予
備硬化条件下でも、所定の硬化条件下でも、優れた特性
を示すパーティクルボードを製造できるいうことが確認
された（実験１）。

実施例３ 下記の触媒を使用することを除いて、実施例２と同様に
操作した： 触媒１：ヘキサメチレンテトラアミン塩酸塩触媒２：塩
化アンモニウム 触媒４：塩化アンモニウム＋１ヘキサメチレンテトラア
ミン 硬化時間を変えてパーティクルボードを製造した。第３
表に、操作条件と得られたボードの特性をまとめて示し
た。

測定は、以下の規格によって実施した。

膨潤度（％）　　　　　　　：　　ＮＦＢ　　５１２５
２引張強度Ｖ２０　　　　　　：　　ＮＦＢ　　５１２
５０ホルムアルデヒド含有盪：　　ＥＮ　　１２０規格
（パーホレータ） 実施例４ Ｆ　／　Ｎ　Ｈ３のモル比が０．５３５のメラミン４％
を含むユリアーホルムアルデヒド樹脂を使用した。

下記の反応物を用いてヘキサメチレンテトラアミにの硫
酸塩を調製した。

アンモニアの２５．５重量％水溶液 ホルムアルデヒドの６８％水溶液 ９６％硫酸 実施例１で使用した装置を使用した。２５．５％のアン
モニア水溶液３５６ｇ　（５，３４モル）を下側反応装
置に導入する。上側反応装置には６７．２％のホルムア
ルデヒド水溶液３５７ｇ（８モル）を導入し、ジャケッ
ト中に熱水を循環させることによってこの溶液の温度を
８５℃に維持する。ホルムアルデヒド溶液を３０分間か
けて添加すると、温度が上昇する。その温度を５５℃に
維持する。

反応の終点時のｐＨは１０である。次に、９６％硫酸６
８０ｇを１０分間かけて添加して、反応混合物のｐＨを
３．５にする。最終溶液はヘキサメチレンテトラアミン
硫酸塩を４５％を含む。

ヘキサメチレンテトラアミン／ホルムアルデヒド／硫酸
のモル比を変化させて、各種の触媒組成物を製造した。

上記のメラミンを含むユリアホルムアルデヒド樹脂１０
ｇと１５％の塩化アンモニウム溶液１５ＣＩ１１とを１
本の試験管に入れ、他の試験管には酸のモル量が塩化ア
ンモニウムのモル量に等しくなるように調製した上記ヘ
キサメチレンテトラアミン硫酸塩を量を変えて導入した
。接着剤混合物のゲル化時間を１００℃で測定して、第
４表に示した。塩化アンモニウムを添加した場合のゲル
化時間は１３０秒である。

第４表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）硬化触媒を用いてアミノプラスチック樹脂を硬化
   する方法において、上記硬化触媒がヘキサメチレンテト
   ラアミンの強酸塩によって構成されていることを特徴と
   する方法。（２）上記のヘキサメチレンテトラアミンの
   強酸塩の量が、上記樹脂の溶液重量に対して０．１から
   １０重量％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記
   載の硬化方法。 （３）ホルムアルデヒドＦとアンモニアＮＨ＿３とのモ
   ル比Ｆ／ＮＨ＿３が１．５となるように、加熱したホル
   ムアルデヒド水溶液をアンモニア水溶液に添加し、それ
   によって得られる塩基性溶液に、この溶液の最終的ｐＨ
   が１から７の範囲となるような量の強酸を添加すること
   によって上記ヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩をア
   ンモニア水溶液とホルムアルデヒド水溶液とから調製す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の硬化方法
   。 （４）上記強酸が無機酸および有機酸の中から選択され
   ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
   載の硬化方法。 （５）上記強酸が塩酸または硫酸の中から選択されるこ
   とを特徴とする請求項４に記載の硬化方法。 （６）上記ヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩を使用
   時にアミノプラスチック樹脂に添加するか、ヘキサメチ
   レンテトラアミンをアミノプラスチック樹脂に予め添加
   しておき、使用時に強酸を添加するか、あるいは、上記
   ヘキサメチレンテトラアミンの強酸塩をアミノプラスチ
   ック樹脂に予め添加しておき、強酸またはヘキサメチレ
   ンテトラアミンの化学量論量を越えるような追加の量の
   ヘキサメチレンテトラアミンまたは強酸を使用時に添加
   することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に
   記載の硬化方法。