JPH08134424A - 構造用複合材用バインダー - Google Patents
構造用複合材用バインダーInfo
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- JPH08134424A JPH08134424A JP27115294A JP27115294A JPH08134424A JP H08134424 A JPH08134424 A JP H08134424A JP 27115294 A JP27115294 A JP 27115294A JP 27115294 A JP27115294 A JP 27115294A JP H08134424 A JPH08134424 A JP H08134424A
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Links
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Landscapes
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造用複合材としての強度を向上させるこ
とが出来る構造用複合材用バインダーを提供すること。 【構成】 フェノール１モルに対してホルムアルデヒ
ドを１〜２モル加えると共に、触媒としてカセイソーダ
０．０５〜０．２モルとアンモニア０．０１〜０．１モ
ルを加え、数平均分子量を３００〜６００とした。
とが出来る構造用複合材用バインダーを提供すること。 【構成】 フェノール１モルに対してホルムアルデヒ
ドを１〜２モル加えると共に、触媒としてカセイソーダ
０．０５〜０．２モルとアンモニア０．０１〜０．１モ
ルを加え、数平均分子量を３００〜６００とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造用複合材の製造に
用いるバインダーに関するものである。ここで構造用複
合材とは、例えばパーティクルボードと称される複合材
のように、木粉や木質小片等のマトリックス材に接着剤
としての役目を果すバインダーを混ぜ合わせて加熱加圧
し板状や角棒状に成形された材料をいい、用途としては
床板や壁板，野地板などの建築構築用材料として用いら
れたり、運搬・保管用パレットを構成する材料（天板及
び桁材）として用いられる。
用いるバインダーに関するものである。ここで構造用複
合材とは、例えばパーティクルボードと称される複合材
のように、木粉や木質小片等のマトリックス材に接着剤
としての役目を果すバインダーを混ぜ合わせて加熱加圧
し板状や角棒状に成形された材料をいい、用途としては
床板や壁板，野地板などの建築構築用材料として用いら
れたり、運搬・保管用パレットを構成する材料（天板及
び桁材）として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】この種構造用複合材の製造に用いるバイ
ンダーとしては、従来からアルカリレゾール型の液状フ
ェノール樹脂が多く使用されている。しかし乍ら、従来
からパーティクルボード等の構造用複合材の製造に使用
されているフェノール樹脂は、モノ・メチロール・フェ
ノールやジメチロール・フェノールが主体の低分子（数
平均分子量１５０前後）のレゾール型であるため、木質
小片中に含浸されやすく接着界面である木質小片表層の
樹脂量が少なくなる傾向にあり、従って構造用複合材と
しての強度を上げるためには使用する樹脂量を増加させ
る必要が生じ、コスト高となる不具合があった。しか
も、係る低分子のフェノール樹脂をバインダーとして使
用した場合、硬化した樹脂の硬度は有るがやや脆弱とな
る傾向があるため、構造用複合材としての強度が劣る不
具合があった。
ンダーとしては、従来からアルカリレゾール型の液状フ
ェノール樹脂が多く使用されている。しかし乍ら、従来
からパーティクルボード等の構造用複合材の製造に使用
されているフェノール樹脂は、モノ・メチロール・フェ
ノールやジメチロール・フェノールが主体の低分子（数
平均分子量１５０前後）のレゾール型であるため、木質
小片中に含浸されやすく接着界面である木質小片表層の
樹脂量が少なくなる傾向にあり、従って構造用複合材と
しての強度を上げるためには使用する樹脂量を増加させ
る必要が生じ、コスト高となる不具合があった。しか
も、係る低分子のフェノール樹脂をバインダーとして使
用した場合、硬化した樹脂の硬度は有るがやや脆弱とな
る傾向があるため、構造用複合材としての強度が劣る不
具合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な従来
の不具合に鑑みてなされたものであり、レゾール型フェ
ノール樹脂の分子量を大きくして難水溶性とすることに
より、木質小片への含浸を抑えて接着界面である木質小
片表層の樹脂量が多くなるようにし、構造用複合材とし
ての強度を向上させることが出来る構造用複合材用バイ
ンダーを提供せんとするものである。
の不具合に鑑みてなされたものであり、レゾール型フェ
ノール樹脂の分子量を大きくして難水溶性とすることに
より、木質小片への含浸を抑えて接着界面である木質小
片表層の樹脂量が多くなるようにし、構造用複合材とし
ての強度を向上させることが出来る構造用複合材用バイ
ンダーを提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】斯る目的を達成する本発
明の構造用複合材用バインダーは、フェノール１モルに
対してホルムアルデヒドを１〜２モル加えると共に、触
媒としてカセイソーダ０．０５〜０．２モルとアンモニ
ア０．０１〜０．１モルを加え、数平均分子量を３００
〜６００とした事を特徴としたものである。
明の構造用複合材用バインダーは、フェノール１モルに
対してホルムアルデヒドを１〜２モル加えると共に、触
媒としてカセイソーダ０．０５〜０．２モルとアンモニ
ア０．０１〜０．１モルを加え、数平均分子量を３００
〜６００とした事を特徴としたものである。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０００６】本発明に使用されるフェノールとしては、
市販されている通常の合成フェノールを用い、そのフェ
ノール１モルに対してホルムアルデヒドを１〜２モル加
えると共に、触媒としてカセイソーダ０．０５〜０．２
モルとアンモニア０．０１〜０．１モルを加えて反応さ
せる。
市販されている通常の合成フェノールを用い、そのフェ
ノール１モルに対してホルムアルデヒドを１〜２モル加
えると共に、触媒としてカセイソーダ０．０５〜０．２
モルとアンモニア０．０１〜０．１モルを加えて反応さ
せる。
【０００７】又、本発明に使用されるホルムアルデヒド
としては、その水溶液である３７％ホルマリンが好まし
く、重合物であるパラホルムアルデヒドを使用しても良
い。この場合、濃度の差と反応速度等を考慮して反応条
件を設定すれば充分目的を達成することができる。
としては、その水溶液である３７％ホルマリンが好まし
く、重合物であるパラホルムアルデヒドを使用しても良
い。この場合、濃度の差と反応速度等を考慮して反応条
件を設定すれば充分目的を達成することができる。
【０００８】ここで、フェノールに対するホルムアルデ
ヒドの量を、フェノール１モルに対して１〜２モルとす
ることが好ましい。何故なら、フェノール１モルに対し
てホルムアルデヒドの量が１モル以下では、木粉や木質
小片等のマトリックス材に混ぜ合わせて加熱加圧して成
形する際に硬化時間が長くなってしまい、２モル以上で
はホルムアルデヒド臭が強くなるだけでなく、残留ホル
ムアルデヒドが多くなるため加熱加圧して成形する際の
ガス発生量が多くなって構造用複合材としての強度が低
下してしまうからである。
ヒドの量を、フェノール１モルに対して１〜２モルとす
ることが好ましい。何故なら、フェノール１モルに対し
てホルムアルデヒドの量が１モル以下では、木粉や木質
小片等のマトリックス材に混ぜ合わせて加熱加圧して成
形する際に硬化時間が長くなってしまい、２モル以上で
はホルムアルデヒド臭が強くなるだけでなく、残留ホル
ムアルデヒドが多くなるため加熱加圧して成形する際の
ガス発生量が多くなって構造用複合材としての強度が低
下してしまうからである。
【０００９】また、本発明では、触媒としてカセイソー
ダ０．０５〜０．２モルとアンモニア０．０１〜０．１
モルを加える。この場合、カセイソーダが０．０５モル
以下では反応速度が遅く製造に時間がかかるため実用的
でなくなり、０．２モル以上では逆に反応が速すぎて分
子量の調整が困難となってしまう。同様に、アンモニア
が０．０１モル以下では目的とする高分子量を得ること
が困難となり、０．１モル以上では高分子化が速すぎて
分子量の調整が困難となる。
ダ０．０５〜０．２モルとアンモニア０．０１〜０．１
モルを加える。この場合、カセイソーダが０．０５モル
以下では反応速度が遅く製造に時間がかかるため実用的
でなくなり、０．２モル以上では逆に反応が速すぎて分
子量の調整が困難となってしまう。同様に、アンモニア
が０．０１モル以下では目的とする高分子量を得ること
が困難となり、０．１モル以上では高分子化が速すぎて
分子量の調整が困難となる。
【００１０】而して、本発明に係る構造用複合材用バイ
ンダーの製造に際しては、フェノール及びホルムアルデ
ヒドを夫々計量して撹拌機付で大気開放コンデンサーを
備えたステンレス製反応缶に投入し、撹拌しながら３０
℃〜４０℃に保持させ、次に上記反応缶の撹拌を継続さ
せながら所定量のカセイソーダ水溶液を徐々に加えて、
内温を４５℃に保持させる。そして最後に、所定量のア
ンモニアを加えて、大気圧下において８０℃〜１００℃
に保ちながら１〜４時間反応させる。反応終了後、必要
に応じて、５０℃〜６０℃に保ちながら６００〜７５０
ｍｍＨｇに減圧して脱水濃縮し、固形分％を増加させる
ことができる。そうして、上記反応缶内の内容物を適量
採取し、２５℃に急冷してその粘度を測定し、目標粘度
まで反応を継続させる。目標粘度に達したら、反応缶内
の内容物（バインダー）を３５℃まで急冷させた後、所
定の容器に移す。
ンダーの製造に際しては、フェノール及びホルムアルデ
ヒドを夫々計量して撹拌機付で大気開放コンデンサーを
備えたステンレス製反応缶に投入し、撹拌しながら３０
℃〜４０℃に保持させ、次に上記反応缶の撹拌を継続さ
せながら所定量のカセイソーダ水溶液を徐々に加えて、
内温を４５℃に保持させる。そして最後に、所定量のア
ンモニアを加えて、大気圧下において８０℃〜１００℃
に保ちながら１〜４時間反応させる。反応終了後、必要
に応じて、５０℃〜６０℃に保ちながら６００〜７５０
ｍｍＨｇに減圧して脱水濃縮し、固形分％を増加させる
ことができる。そうして、上記反応缶内の内容物を適量
採取し、２５℃に急冷してその粘度を測定し、目標粘度
まで反応を継続させる。目標粘度に達したら、反応缶内
の内容物（バインダー）を３５℃まで急冷させた後、所
定の容器に移す。
【００１１】次に、本発明の具体的な実施例を説明す
る。 ［実施例１］市販されているフェノール１，０００ｇと
３７％ホルマリン１，２９０ｇを撹拌機と水冷式コンデ
ンサーを備えた３リットルの三ツ口フラスコに入れ、こ
れに４０％カセイソーダ水溶液２００ｇと２５％アンモ
ニア水５０ｇを触媒として加え、８５℃〜９５℃の湯浴
中にて加熱し、内温を９０℃に保ちながら２時間反応さ
せた。然る後、常温まで冷却してレゾール型フェール樹
脂（バインダー）を２５００ｇ得た。
る。 ［実施例１］市販されているフェノール１，０００ｇと
３７％ホルマリン１，２９０ｇを撹拌機と水冷式コンデ
ンサーを備えた３リットルの三ツ口フラスコに入れ、こ
れに４０％カセイソーダ水溶液２００ｇと２５％アンモ
ニア水５０ｇを触媒として加え、８５℃〜９５℃の湯浴
中にて加熱し、内温を９０℃に保ちながら２時間反応さ
せた。然る後、常温まで冷却してレゾール型フェール樹
脂（バインダー）を２５００ｇ得た。
【００１２】［実施例２］前記実施例１と同じ配合割合
のものを同じ条件で反応させた後、内温を５０℃〜６０
℃に保ちながらアスピレーターで６００〜７５０ｍｍＨ
ｇに減圧して内部の水分を沸騰溜出させ、１５分間脱水
濃縮してレゾール型フェール樹脂（バインダー）を２３
００ｇ得た。
のものを同じ条件で反応させた後、内温を５０℃〜６０
℃に保ちながらアスピレーターで６００〜７５０ｍｍＨ
ｇに減圧して内部の水分を沸騰溜出させ、１５分間脱水
濃縮してレゾール型フェール樹脂（バインダー）を２３
００ｇ得た。
【００１３】次に、本発明に係る構造用複合材用バイン
ダーの性能を確めるために、板材を成形した。即ち、自
動車用タイヤ（の廃材）を粉砕機で粒径２ミリ以下に粉
砕してなる加硫ゴムチップ５００ｇと、直径２ミリ以
下，長さ６ミリ以下に破砕した松材チップ１，０００ｇ
とを混ぜ合わせ、これに前記実施例１並びに実施例２で
作成したバインダーを各々固形分換算で２００ｇ加え
て、品川式混合機で４分間混合した。次いで、この混合
物を８０℃〜１００℃の熱風で１５分間乾燥して、水分
を８〜１２％に調整した後、１５０℃に加熱せしめた金
型に入れ、３５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１０分間加圧し
て、長さ２００ミリ，幅２００ミリ，厚さ１５ミリの板
材を成形した。
ダーの性能を確めるために、板材を成形した。即ち、自
動車用タイヤ（の廃材）を粉砕機で粒径２ミリ以下に粉
砕してなる加硫ゴムチップ５００ｇと、直径２ミリ以
下，長さ６ミリ以下に破砕した松材チップ１，０００ｇ
とを混ぜ合わせ、これに前記実施例１並びに実施例２で
作成したバインダーを各々固形分換算で２００ｇ加え
て、品川式混合機で４分間混合した。次いで、この混合
物を８０℃〜１００℃の熱風で１５分間乾燥して、水分
を８〜１２％に調整した後、１５０℃に加熱せしめた金
型に入れ、３５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１０分間加圧し
て、長さ２００ミリ，幅２００ミリ，厚さ１５ミリの板
材を成形した。
【００１４】［比較例］比較のために、市販フェノール
１，０００ｇに３７％ホルマリン１，２９０ｇと４０％
カセイソーダ水溶液２００ｇを加えて、前記実施例１で
使用した反応装置を用いて内温６５℃で２時間反応さ
せ、レゾール型フェノール樹脂を得た。そして、得られ
たフェノール樹脂を用いて前記と同様の条件で同じ大き
さの板材を成形した。
１，０００ｇに３７％ホルマリン１，２９０ｇと４０％
カセイソーダ水溶液２００ｇを加えて、前記実施例１で
使用した反応装置を用いて内温６５℃で２時間反応さ
せ、レゾール型フェノール樹脂を得た。そして、得られ
たフェノール樹脂を用いて前記と同様の条件で同じ大き
さの板材を成形した。
【００１５】斯くして、前記実施例１及び実施例２と比
較例で得られた構造用複合材用バインダー（フェノール
樹脂）の性状を表１に、そして前記実施例１及び実施例
２と比較例で得られたバインダー（フェノール樹脂）を
用いて成形した各板材について物性値を測定した結果を
表２に、夫々まとめて示す。
較例で得られた構造用複合材用バインダー（フェノール
樹脂）の性状を表１に、そして前記実施例１及び実施例
２と比較例で得られたバインダー（フェノール樹脂）を
用いて成形した各板材について物性値を測定した結果を
表２に、夫々まとめて示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】上記の表１に示したデータから解るよう
に、実施例１及び実施例２に係るバインダーの粘度が比
較例と比較して桁違いに高く、数平均分子量は比較例の
約３．５倍程高分子となっている。
に、実施例１及び実施例２に係るバインダーの粘度が比
較例と比較して桁違いに高く、数平均分子量は比較例の
約３．５倍程高分子となっている。
【００１８】
【表２】
【００１９】上記の表２に示した結果では、実施例１及
び実施例２のものの方が比較例のものと比較して、曲げ
強さ並びに曲げヤング率が２０％以上も向上しているこ
とが理解される。また、板材の木質小片表面を肉眼で観
察したところ、実施例１及び実施例２のものは比較例の
ものよりも樹脂量が多いように見えた。
び実施例２のものの方が比較例のものと比較して、曲げ
強さ並びに曲げヤング率が２０％以上も向上しているこ
とが理解される。また、板材の木質小片表面を肉眼で観
察したところ、実施例１及び実施例２のものは比較例の
ものよりも樹脂量が多いように見えた。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る構造用複合材用バインダー
は斯様に、従来のこの種バインダーよりも分子量が２〜
４倍程大きく難水溶性とすることにより、木質小片への
含浸を抑えて接着界面である木質小片表層の樹脂量が多
くなって、構造用複合材を製造する際に、加熱加圧成形
時にマトリックス材との密着性が良くなり、その結果、
構造用複合材用のバインダーとして強度を向上させるこ
とができる。
は斯様に、従来のこの種バインダーよりも分子量が２〜
４倍程大きく難水溶性とすることにより、木質小片への
含浸を抑えて接着界面である木質小片表層の樹脂量が多
くなって、構造用複合材を製造する際に、加熱加圧成形
時にマトリックス材との密着性が良くなり、その結果、
構造用複合材用のバインダーとして強度を向上させるこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 フェノール１モルに対してホルムアル
デヒドを１〜２モル加えると共に、触媒としてカセイソ
ーダ０．０５〜０．２モルとアンモニア０．０１〜０．
１モルを加え、数平均分子量を３００〜６００としてな
る事を特徴とする構造用複合材用バインダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27115294A JPH08134424A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 構造用複合材用バインダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27115294A JPH08134424A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 構造用複合材用バインダー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134424A true JPH08134424A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17496064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27115294A Pending JPH08134424A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 構造用複合材用バインダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08134424A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084467A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Aica Kogyo Co Ltd | 二液分別塗布に適した接着剤組成物、それを用いた積層体の製造方法及び積層体。 |
| JP2010208133A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Dic Corp | 高強度パーティクルボードの製造方法 |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP27115294A patent/JPH08134424A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084467A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Aica Kogyo Co Ltd | 二液分別塗布に適した接着剤組成物、それを用いた積層体の製造方法及び積層体。 |
| JP2010208133A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Dic Corp | 高強度パーティクルボードの製造方法 |
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