JPH11228652A - 潜在性硬化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アミノ樹脂またはフェノール樹脂のホ
ルムアルデヒド低減化による硬化遅延を解決する。 【解決手段】 アミノ樹脂またはフェノール樹脂に
用いる硬化剤が、分解により酸性化合物を発生する化合
物、またはアミノ樹脂またはフェノール樹脂に用いる硬
化剤が、分解により酸性化合物を発生する化合物と燐酸
アンモニウム塩からなる潜在性硬化剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合板、突板合板、
集成材、木質繊維板等の接着時に使用されるアミノ樹脂
またはフェノール樹脂を硬化させるのに有効な潜在性硬
化剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、これら合板、突板合板、集成材、
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組成物とし、被着材に塗布して
使用するのが一般的である。

【０００３】しかし、ホルムアルデヒド系であるアミノ
樹脂またはフェノール樹脂を主成分とした場合、放散ホ
ルムアルデヒドの低減化により、硬化促進剤としてアン
モニウム塩を加えても硬化の促進が図れない欠点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアミノ樹脂ま
たはフェノール樹脂のホルムアルデヒド低減化による硬
化遅延を解決するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はアミノ樹脂また
はフェノール樹脂のホルムアルデヒド低減化による硬化
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し、本発明の完成に至った。

【０００６】即ち、本発明はアミノ樹脂またはフェノー
ル樹脂に用いる硬化剤が、分解により酸性化合物を発生
する化合物、またはアミノ樹脂またはフェノール樹脂に
用いる硬化剤が、分解により酸性化合物を発生する化合
物と燐酸アンモニウム塩からなる潜在性硬化剤に関す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。従来、合板、突板合板、集成材、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、小麦粉等の増量剤と水を加えてよく混合
し、さらに硬化促進剤としてアンモニウム塩を加えて接
着剤組成物とし、被着材に塗布して使用するのが一般的
である。

【０００８】しかし、ホルムアルデヒド系であるアミノ
樹脂またはフェノール樹脂を主成分とした接着剤組成物
を用いた合板、突板合板、集成材、木質繊維板等は、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合板、突板合
板、集成材、木質繊維板中に残留するほか、硬化した後
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
は特に放出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、樹脂中のホルムアルデヒド低減化対
策が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。

【０００９】したがって、汎用樹脂であるアミノ樹脂ま
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組成物が検討されている。しか
し、この接着剤組成物は組成物中に残存するホルムアル
デヒドと、硬化剤として通常一般に使用されている塩化
アンモニウムが、反応により生ずる塩酸によってｐＨを
低下し硬化させる。このため、日本農林規格、普通合板
に規定されるホルムアルデヒド放散量試験Ｆ１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ある。さらに、十
分な接着力を得るためには熱圧成型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。

【００１０】また、得られた合板、突板合板、集成材、
木質繊維板に塩化アンモニウムとホルムアルデヒドの反
応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。

【００１１】さらに、接着剤組成物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できな
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ある。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。

【００１２】一方、ホルムアルデヒドの多い日本農林規
格、普通合板に規定されるホルムアルデヒド放散量試験
Ｆ３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は
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。

【００１３】本発明の潜在性硬化剤を使用することによ
り樹脂の硬化性は著しく向上し、アミノ樹脂またはフェ
ノール樹脂のホルムアルデヒド低減化による硬化遅延の
問題を解決するすることができ、上記の問題もすべて解
決できる。本発明の分解により酸性化合物を発生する潜
在性硬化剤は、熱等により分解し酸性化合物を放出する
化合物を意味する。

【００１４】本発明の熱等により分解し酸性化合物を放
出する化合物は、一般に使用されている塩化アンモニウ
ムと異なり樹脂中のホルムアルデヒド量と関係なく、熱
等により分解し酸性化合物を発生するので、ホルムアル
デヒドを低減した樹脂でも硬化促進効果が発揮できる。
また、潜在性硬化剤の分解により発生した酸性化合物に
より接着剤組成物のｐＨが低下し樹脂の硬化が促進する
ので、分解により発生するプロトン量の多い化合物ほど
その硬化促進効果が大きくなり望ましい。

【００１５】本発明の分解により酸性化合物を放出する
化合物としては、例えば過硫酸塩類、過酸化物、アゾ化
合物等が挙げらる。過硫酸塩類としては、過硫酸アンモ
ニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸バ
リウム等が列示できる。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。

【００１６】さらに、アゾ化合物としては、２，２’−
アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４
−メトキシ−２，４−ジメチルペンタンニトリル）、
２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリ
ル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリ
ル）等のアゾニトリル系、アゾアミダイン系［Ｖ−５０
和光純薬工業Ｋ．Ｋ製 ２，２’−アゾビス（２−アミ
ジノプロパン）ハイドロクロライド］、アゾジカルボン
アミド、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパンイミ
ドアミド等のアゾアミド系、２，２’−アゾビス（２−
アセトキシプロパンのアゾアルキル系等が列示できる。
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い。

【００１７】また、燐酸アンモニウム塩とは、オルト燐
酸、ピロ燐酸、メタ燐酸、ポリ燐酸等の燐酸化合物のア
ンモニウム塩を意味する。例えば、燐酸二水素アンモニ
ウム、燐酸二アンモニウムで例示されるオルト燐酸アン
モニウム、ピロ燐酸二水素二アンモニウム等で例示され
るピロ燐酸アンモニウム、メタ燐酸アンモニウム、ポリ
燐酸アンモニウム等が挙げられ、これらの一種若しくは
二種以上用いてもよい。

【００１８】本発明では、プロトンの放出量が多い燐酸
アンモニウム塩ほど、硬化性向上効果が高いので、Ｐ−
ＯＨのアンモニアの置換量の少ない燐酸アンモニウム塩
を使用することが望ましい。本発明では分解により酸性
化合物を発生する化合物と燐酸アンモニウム塩を併用す
ることにより安定性が向上する。また、難燃効果ももた
らせられる。

【００１９】本発明では酸性化合物を発生する化合物と
燐酸アンモニウム塩は任意の割合で使用することがで
き、これらは前もってボールミルやＶブレンダー等で混
合し、樹脂に添加してもよいし、それぞれ別々に樹脂に
添加してもよい。

【００２０】本発明の潜在性硬化剤をアミノ樹脂または
フェノール樹脂に添加することにより、従来のアンモニ
ウム塩より樹脂の硬化性を著しく向上することができ
る。本発明のアミノ樹脂とは、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。

【００２１】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。

【００２２】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合板、突板合
板、集成材、木質繊維板の曲げ強度や剛性が高くなり望
ましい。

【００２３】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等のフェノール類の一種若しくは二種
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。

【００２４】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合板、
突板合板、集成材、木質繊維板の曲げ強度や剛性が高く
なり望ましい。

【００２５】接着剤組成物に用いる潜在性硬化剤の添加
量としては、樹脂組成物に用いるアミノ樹脂またはフェ
ノール樹脂１００重量部（固形分換算として）に対し、
０．０５〜２０．０重量部が好ましく、更に好ましく
は、０．２〜１０．０重量部、最も好ましくは、０．３
〜７．０重量部が好適である。添加量が０．１重量部未
満では、樹脂の硬化性の向上が殆ど認められないので、
好ましくない。また、添加量が５．０重量部を越える場
合は、樹脂の硬化性向上効果は殆ど変わらないので好ま
しくない。

【００２６】

【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）。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５０．０％に調整した。つぎに、ａ１を用い以下に示
す方法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、表１に示す潜在性硬化剤および
添加量をアミノ樹脂に加え、５分間混合攪拌し試料を得
た。さらに、試料５ｇを試験管に秤量し、１００℃沸騰
水中に浸せきし硬化するまでの時間を測定した。結果を
表１に示す。つぎに、ａ１を用い下記に示す接着剤組成
物配合で潜在性硬化剤として過硫酸アンモニウム１．０
部を用い下記合板製造条件で合板を作成し、ＪＡＳ普通
合板、温冷水浸せき試験による接着試験を行った。評価
結果を表１に示す。

【００２７】（接着剤組成物配合） ａ１樹脂 １００部 小麦粉（日清製粉、赤花） ２５部 水（水道水） ２０部 潜在性硬化剤（過硫酸アンモニウム） １部 （合板製造条件） 材種：ラワン 単板構成：０．６ｍｍ＋１．２ｍｍ＋０．６ｍｍ（２．
４ｍｍ、３プライ） 単板含水率：８〜１０％ 接着剤組成物塗布量：２６ｇ／尺^２ 堆積時間：１５分間 冷圧圧力・時間：１０Ｋｇ／ｃｍ^２ ・２０分間 熱圧圧力・時間：１０Ｋｇ／ｃｍ^２ ・３０秒

【００２８】実施例２〜１３ 表１の潜在性硬化剤又は硬化促進剤、添加量を用いた以
外は、実施例１と同様に行った。評価結果を表１に示
す。

【００２９】比較例１ ａ１樹脂を用い、潜在性硬化剤を塩化アンモニウム１部
に変更した以外は、実施例１と同様に行った。評価結果
を表１に示す。

【００３０】比較例２ ａ１樹脂を用い、潜在性硬化剤を塩化アンモニウム３部
に変更した以外は、実施例１と同様に行った。評価結果
を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明は、ホルムアルデヒドを低減させ
たアミノ樹脂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
の比較例は硬化時間が長く、接着力も低い結果となって
いる。これに対し、本発明の実施例はこれらをすべて満
足している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 光一 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 (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】 アミノ樹脂またはフェノール樹脂に用
   いる硬化剤が、分解により酸性化合物を発生する化合物
   である潜在性硬化剤。
2. 【請求項２】 アミノ樹脂またはフェノール樹脂に用
   いる硬化剤が、分解により酸性化合物を発生する化合物
   と燐酸アンモニウム塩からなる潜在性硬化剤。
3. 【請求項３】 分解により酸性化合物を発生する化合
   物が、過硫酸塩類、過酸化物、アゾ化合物である請求項
   １または２記載の潜在性硬化剤。
4. 【請求項４】 燐酸アンモニウム塩が、オルト燐酸ア
   ンモニウム、ピロ燐酸アンモニウム、メタ燐酸アンモニ
   ウム、ポリ燐酸アンモニウムである請求項２記載の潜在
   性硬化剤。