JPS5964683A

JPS5964683A - パ−テイクルボ−ド用樹脂系接着剤

Info

Publication number: JPS5964683A
Application number: JP58152986A
Authority: JP
Inventors: セオドア・サルツバ−グ; チ−・マア
Original assignee: Sun Chemical Corp
Current assignee: Sun Chemical Corp
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1984-04-12
Also published as: IT1163850B; US4395504A; DE3328020A1; FR2532654A1; IT8322226A0

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】パーティクルボードと呼ばれるものは木質材のようにリ
グニン質を含有している繊維素から製造される製品であ
って、合成樹脂と混合されて加熱・加圧された木質粒子
の集合体である。

このボードは表面上に美麗なベニヤや装飾プラスチック
を被覆したコア類に加工されて家具工業に広く使用され
ている。またモービルホーム、床材、屋根材、被覆材、
羽根板、ベースボードその他としても使用される。

パーティクルボードに使用されてきた木質利には各種の
サイズと形状のものがあるが、木質粒子を結着させるだ
めの樹脂系接着剤の種類には尿素−ホルムアルデヒド樹
脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及びイノシアネ
ート樹脂の３種が知られているだけである。

環境問題及び０３ＨＡ規制の観点から、ホルムアルデヒ
ドを含有する接着剤の代替品を見つける必要が生じてい
る。製品の全重量に対してわずか１係以下の遊離のホル
ムアルデヒドが存在していても刺激臭がある許りか、ア
レルギー性があり刺激的なので接着剤製造作業員、パー
ティクルボードの取り扱い者及びパーティクルボード型
物品の取り扱い作業員の皮膚に対して激しい反応を引き
起コス。フェノール−ホルムアルデヒドｔｌｊ　脂１ｄ
　暗色を呈するので装飾用分野には適当ではない。イン
シアネート系は高価である以外に有毒なので取り扱いに
特別な配慮が必要である。

パーティクルボード製造用の典型的な樹脂はＰＨカ約６
．８〜７．８であってブルックフィールド粘度が約１．
８０〜３．５０ポイズ、固形分は水中に約６５重量％の
ものである。そのうえ、４０℃における２週間の貯蔵に
おいて粘度が倍加しないような貯蔵安定性を有するもの
である。

このたび、約１．１〜１．５＝１の当量比で反応してい
る環状尿素とグリオキサール゛との反応生成物がパーテ
ィクルボード製造用接着剤に対するあらゆる要求項目を
満足しうろことが判明し、そのうえこのものは遊離もし
くは結合ホルムアルデヒドを一切含有していない。

使用できる環状尿素は次の一般式にて示されるものである。

かかる化合物の代表例のなかには、エチレン尿素、プロ
ピレン尿素、ウロン（ｕｒＯｎ　）　、テトラヒドロ−
５−（２−ヒドロキシエチル）　−１，３，５−トリア
ジン−２−オン、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾ
リジノン、４，５−ジメトキシ−２−イミダゾリジノン
、４−メチル−エチレン尿素、４−エテル−エチレン尿
！、４−ヒドロキノエチル−エチレン尿素、４，５−ジ
メチル−エチレン尿素、゛４−ヒドロキシー５−メチル
ーグロビレン尿素、４−メトキン−５−メチル−プロピ
レン尿素、４−ヒドロキシ−５，５−ジメチル−プロピ
レン尿素、４−メトキシ−５，５−ジメチル−プロピレ
ン尿素、テトラヒドロ−５−（エチル）　−１，３，５
−トリアジン−２−オン、テトラヒドロ−５−（プロピ
ル）−１，３，５−トリアジン−２−オン、テトラヒド
ロ−５−（ブチル）　−１，３，５−トリアジン−２−
オン及びその他並びにこれらの混合物が包含されるが、
かならずしもこれらに限定されるものではない。

この縮合体は適宜な方法で製造することができる。環状
尿素、好ましくはエチレン尿素とグリオキサールとを、
環状尿素：グリオキサールの当を比が約１．１〜１，５
：１、好ましくは約１．２〜１，４：１、最も好ましく
は１，３　：　ｉであるように反応させる。この反応は
室温ないし還流温度の範囲で遂行でき々が、約５０℃〜
６０°Ｃにおいて約２時間反応させるのが好ましい。Ｐ
Ｈは約２〜８、好ましくは約５〜８の範囲であって、こ
の生成物は水溶性のオリゴマーから成る。

エチレン尿素とグリオキサールの反応生成物は一般式〔ここでｎは１〜８、好ましくは２〜３である〕にて示
される。

パーティクルボードの製造は、木質繊維を水中に懸濁さ
せ、この繊維スラリーを計量して連続移動しているスク
リーン上に移す。水分はスクＩＪ−ンを抜けてドレンさ
れ、スクリーン上には繊維がから１つだ湿ったマントが
できる。このマントに樹脂系接着剤と他の添加剤とを施
して、ホットプレス中で最終密度になるまで加圧する。

この加圧上程の間に繊維は接着されて樹脂は硬化する。

通常は加圧時間を短縮させて、かつ接着性を向上せしめ
るために触媒を添加する。触媒の種類と添加量は使用す
る樹脂の種類、最終用途、木質粒子のタイプ及び四季に
も支配される。典型的な触媒には硫酸アンモニウム、塩
化アンモニウム、塩化第２銅ならびにこれらの混合物が
金色され；この触媒の使用量は樹脂に対して約１〜４重
、量チ、好捷しくけ約１．５〜２．５重量％である。

乾燥樹脂は木質繊維の約４〜１０重量％、好ましくは約
６〜８重量％の範囲で用いる。加圧以前のマットの初期
の水分含有匿は繊維／樹脂に対して約４〜１０重量係、
低くて約６〜８重量％である。

加圧時間１ｌ−１：２８０〜３８０″Ｆ（１３８〜１９
３℃）、１００〜８００　ｐｓｉ　（６，９７〜５６．
２Ｋｙ／ｅ２）　ＶＣテ約３〜８分の範囲以内にて変動
する。

次に実施例によって詳しく説明するが、この発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。

特に言及しない限り２、すべての部及び条は電歇単位で
ある。

実施例ＩＡ、２３８部（３，３当量）のグリオキサール４０チ水
溶液をエチレン尿素１８４部（４，３当簾）を収納した
容器中に室温で添加し、水酸化ナトリウム溶液にて溶液
のＰＨを直ちに７．５に調節した。次いで温度を５５部
３℃にあげ、ＰＨを７．５に保ったまま１時間この温度
に維持した。次いで２０％硫酸にて反応混合物のＰＨを
６．５に調節して、５５℃に１部時間、維持した。次い
で２５％水酸化ナトリウム溶液を用いてＰＨを７にあげ
た。２８部の水を添加し：紋理合物を１５分間５５℃に
保ち、ｐｊ（を７．０に再調整し、室温に冷却した。

生成物は透明な青黄色の無臭の液体であった。

この溶液の固形分°は６５％であシ、ＰＨ、ｉ、ｉ　７
．　Ｏであった。ブルックフィールド粘度は１．８ポイ
ズであった。

Ｂ、生成物の貯蔵安定性を測定するために、室温で１０
日間、貯蔵したところ、粘度は２．１ポイズに上昇し、
ＰＨは６．８に低減した。

他の試料の一部をオープン中で４２℃、４日間保持した
ところ、粘度は３．６ポイズに−Ｆ昇し、ＰＩ−１（、
−Ｊ、５．３に低下した。これらの貯蔵安定性のテーク
は、反応生成物の一つがパーティクルボード系に使用す
るのに極めて適したものであることを示している。

硬化速度を測定するために、この樹脂と０．５〜４．０
チの触媒とを収納した試験管を沸騰水中に置き：小棒を
使って樹脂を１分間、急速にかくはんして樹脂温を浴温
に上昇させた。樹脂がゲル化するのに要する時間を判読
した。

（Ａ）に記載の樹脂生成物の１００℃における硬（［Ｒ
間ｉｄ、１％パラトルエンスルホン酸の場合に５０秒で
あった。

比較のために、市販の標準的尿素−ホルムアルテヒド樹
脂を用いて同じ試験を行なったところ、実質的に同じ結
果が得られた。

Ｃ，（Ａ）にて記載した樹脂を用いて次の方法に従ッテ
パーティクルポードを製作した：オーブン乾燥（１０％
水分）した１、　００部のターグラス・モミ材粒子を、
（Ａ）に記載の樹脂溶液９５チ、塩化第１銅・２水和物
１．７％、及び塩化アンモニウム３．３％から成る混合
物１２部と共に回転トラム式ブレンダー中にスプレーし
た。樹脂処理を行なったこの粒子を３００″Ｆ　（１４
９°Ｃ）に熱した４〃×６”（１０Ｃｎｘ１５ｒｎ）の
型に入れ、５５０ｐｓｉ’（３９ＫＰ／（支）２）にて
６分間、加圧して渦−インチ（０，６４ｃｌｌｂ　）厚
さのボードを製作した。

典型的な接着ボンド強度（内部ボッド）は６０ｐｓｉ　
（４，２Ｋｙ／ｃｙ＋ｐ２）であった。

実施例２Ａ、実施例１に記載したものと同様な方法に従って、２
３８部（３，３当量）のグリオキサール４０チ水溶液と
１７７部（４，１３当量）のエチレン尿素とを反応させ
て、ブルックフィールドイズ、ＰＨ７．１の６２％水溶液を得た。

Ｂ．実施例１と同様に、室温における２週間後の粘度は
、なお５．８ボイズであることが分った。

他の試料では４５℃で３日後の粘度は２゜３ポイズに低
減した。１２日後に、この粘度は５ｏボイズに上列した
。

触媒を添加した一連の樹脂試料の硬化時間を測定したと
ころ、■多パラトルエンスルポン酸１いたときには４０
秒という測定値が得られた。

Ｃ１前記条件を用いてパーティクルボードを製作したが
、その内部ボード強度は７２　ｐｓｉ　（５，０１（ｙ
／薗　）であることが分った。

実施例３エチレン尿素：グリオキサールのモル比が（Ａ）におけ
る１、３　：　１に代えて、］−，１：１及び１．５：
１を用いた以外は実施例１の方法を繰り返えした。

同様な結果が得られた。

実施例４比較のために種々の実験を行なった。次の（ａ）〜（ｃ
）以外は実施例１の方法を繰り返えした：（ａ）　　エ
チレン尿素：グリオキサールの当量比が実施例１のとき
の１．３　：　１に代えて１：１（特開昭５：３−０４
４５７６号に記載）であり；ｆｂ）　　エチレン尿素：
グリオキサールの当量比が実施例１のときの１，３：１
に代えて０．５：１（特開昭５３−０４４５７６号に記
載）であり：（Ｃ）実施例１のエチレン尿素；グリオキ
サール縮金物を十分な量のメタノールと反応させてこの
物を完全にアルキル化したものを使用した。

上記生成物はいずれもパーティクルボード用の接着性樹
脂として満足なものではなかった。生成物ｆａ）及びｆ
ｂ）は、この樹脂の粘度が高過ぎるために。

木質粒子間の接着を適当な水準にするのに必要な固形分
濃度で使用することが不可能であった。生成物（ｂ）及
び（Ｃ）は経済的なコストでパーティクルボード系を提
供しうるような時間以内ではあまシ反応を起こさないの
で不合格であった。

ほか１名 −６３；

Claims

【特許請求の範囲】

（１）木質粒子及び樹脂系接着剤から成るパーティクル
ボードであって、該樹脂系接着剤が環状尿素とグリオキ
ザールとが約１．１〜１．５：１の当量比で反応してい
る生成物から成る改良パーティクルボード。
（２）環状尿素：グリオキサール縮合物から成るパーテ
ィクルボード用樹脂系接着剤。
（３）環状尿素がエチレン尿素であることを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の縮合物。
（４）環状尿素：グリオキサールの当量比が約１．１〜
１，５：１であることを特徴とする特許請求の範囲第２
項に記載の縮合物。
（５）環状尿素：グリオキサールの当量比が約１．２〜
１，４　：　］であることを特徴とする特許請求の範囲
第２項に記載の縮合物。
（６）環状尿素：グリオキサールの当量比が１．３：■
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
縮合物。