JPS6143501A - 木質材料 - 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】 本発明は木質材料に関する。

我国の木材の使用量は、年々増加し、国内外を問わず多
種多様の木材が使用されており、さらに、木材を原料と
した紙、合板、パーティクルボード等の木質材料が遠具
、家具、性器建材等の方面に広く利用されぞいる。然る
にこれら木質材料の使用に際しては、（１）ホルムアル
デヒドの遊離および（２）虫食いが常に問題となってい
る。

すなわち、現在木工業界で使用されているフェノール樹
脂系、レゾルシノール樹脂系、尿素樹脂系、メラミン樹
脂系およびこれらのブレンドによる接着剤は多かれ少な
かれホルムアルデヒドを含有している。これらの遊離ホ
ルムアルデヒドは、硬化反応時に消費され、またホット
プレスによって一部のホルムアルデヒドは逃散するが、
尚一部は残留し、さらに樹脂部の一部が空気中の水分や
炭酸ガスの介在によって加水分解されホルムアルデヒド
を放散する。このためホルマリン臭が大キな問題となっ
ている。ホルムアルデヒドを含有しない接着剤、例えば
酢酸ビニル樹脂系、α−オレフィン樹脂系、ウレタン樹
脂系、アクリル樹脂系の接着剤を用いることによってホ
ルマリン奥につ・いては改善されるものの、価格、作業
職接着性能等の面で前記各接着剤には及ばず、直ちに交
替できないのが現状である。

また木質材料の所謂虫食いも常に問題となっている。こ
の虫食いは、単に美観を損なうのみならず、機能をも損
ない木質材料の商品価値を大きく低下させる。

本発明者は、上記木質材料の有する問題点を一挙奢こ解
決すべく研究を重ねた結果、下記特定の硼酸アンモニウ
ムを使用することにより本発明の所期の目的を達成し得
ることを見°い出し、ここに本発明を完成するに至った
。

即ち本発明は、一般式 ％式％（１） 〔式中ｙ／ｘ　＝　１／３．１／２．１．２．５／２．
４または５、Ｚ≧０である。〕で表わされる硼酸アンモ
ニウムおよび一般式 ％式％（１） 〔式中ｍ＝３．７／２．４または５、ｎ≧０である。〕
で表わされるペルオクソ硼酸アンモニウムからなる群か
ら選ばれた少くとも１１！！を含浸ないしは塗布してな
ることを特徴とする木質材料に係る。

本発明の対象となる木質材料としては、特に制限はなく
、原木、集成材、合板、パーティクルボード、繊維板、
竹、藤、紙等からその目的に応じて選択すればよく、さ
らにはそれらの複合材料、例えば化粧板等にももちろん
応用できる。

上記木質材料に含浸ないしは塗布されるべき一般式（Ｉ
）の硼酸アンモニウムおよび／または一般式■のペルオ
クソ硼酸アンモニウム（以下これらを総称して「硼酸ア
ンモニウム」という）としては従来公知のものを広く使
用できる。一般式（１）の硼酸アンモニウムとしては、
例えば（ＮＨ４）！０・２Ｂ２０１１・Ｈｓ＋０１（Ｎ
Ｈ４）＋１０・Ｂ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ、（ＮＨ４）２０・４
ＢｘＯｓ、（ＮＨｔ）２０・５Ｂ！０８、（ＮＨ４）２
０　・５ＢｚＯｓ　、、、−４Ｈ２０，３（ＮＨ４）　
２０−　ＢｚＯａ。

２（ＮＨ４）２０・Ｂ２Ｏ３，２（ＮＨａ）ｇｏ・Ｂ２
Ｏ３等を挙げることができ、また一般式（１）の硼酸ア
ンモニウムとしては、例えば（ＮＨ４）ＢＯＩＩ・Ｈ２
Ｏ、（ＮＨ４）ＢＯｓ・Ｈ２Ｏ等を挙げることができる
。

本発明に於いて硼酸アンモニウムは以下の三段階の少く
ともいずれか一つの段階で添加され、木質材料に含有、
保持される。

１）木質材料に後処理にて添加する。

ＩＩ）　　木質材料加工時に添加する。

１ｉ１）　　木質材料製造時に原料（ζ添加する。

木質材料に後処理として添加する方法は、溶液、分散液
等の形態にて塗布、浸漬または含浸する方法が例示でき
る。加工時に添加する方法としては、接着剤１こ混入す
る方法、塗料に混入する方法等を例示できる。また木質
材料製造時に添加する方法としては、パーティクルボー
ド、合板、繊維板等の原料に含浸、塗布する方法または
接着剤に混線する方法が例示できる。而して実施に際し
てはこれらの方法から目的に応じて適宜選択すれば良い
。

本発明に於ける硼酸アンモニウム添加量としては、上記
使用方法のいずれを選択するかによって大幅に異なる。

例えば、直接添加する方法では、主成分たる硼酸アンモ
ニウムを通常０．００１〜０、：１７ｃｍ、好ましくは
０．０１〜０．１０１　／　ｃｍ程度添加する。ここで
硼酸アンモニウムが０．００１ｆ／ｃｍ以下の場合、ホ
ルムアルデヒドの消費および防虫効果の十分な効果が期
待できず、０．３　ｆ　／　ｃ　ｍ”以上の場合、木質
材料表面に硼酸アンモニウム結晶の析出、または接着力
の低下等作業性や性能の低下を生じやすい。また接着剤
に混入する方法としては、接着剤に対して硼酸アンモニ
ウムを通常０．０１〜２０％、好ましくは０．１〜１０
９６程度混入する。ここで硼酸アンモニウム混入量が０
．０１％以下の場合、ホルムアルデヒドの消費および防
虫効果の十分な効果が期待できず、２０％以上の場合、
接着剤の可使時間が短時間になる等作業性の低下や接着
力の低下等、上記と同様の問題が生じやすい。しかし、
いずれの方法を選択した場合に於いても硼酸換算値とし
て木質材料の乾燥重量に対してｏ、ｏｏｓ％以上、特に
ｏ、ｏｉ９６以上含有せしめるのが望ましく、それ以下
の場合十分な効果を期待し難（なる傾向となる。

本発明によれば、硼酸アンモニウムの働きによって、木
質材料は、該木質材料自身に含有されているホルムアル
デヒドまたは接着剤等により加工時をこ添加されるホル
ムアルデヒドを固定化するとともに、良好なる防虫効果
が発揮される。

すなわち、上記によって木質材料に含浸ないし塗布され
た硼酸アンモニウムは、常温に於いては徐々Ｉζ、また
５０°Ｃ以上の加熱下に於いては急速に、アンモニアを
生成し、硼酸を生じる。ここで生成したアンモニアは、
該木質材料全体に拡散し、残留ホルムアルデヒドと反応
してこれを消費し、該木質材料を無臭のものとする。例
えば、尿素系樹脂接着剤を使用する場合、尿素系接着剤
中に含有されるホルムアルデヒドと硼酸アンモニウムと
が反応し、ヘキサメチレンテトラミンと硼酸とを生じる
。この反応によって尿素系接着剤中の遊離ホルムアルデ
ヒドは消費され無臭となる。また、この反応によって生
じた硼酸により、尿素系接着剤は強酸性となり硬化を開
始する。また該ホウ酸アンモニウムと他のホルマリン吸
収剤とを併用することによってより一層の無臭化を達成
することができる。他のホルマリン吸収剤としては、リ
ン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿素、エチレン
尿素、ヒドラジン等を例示でき、これらを単独で又は２
菖以上混合して使用することができる。

更に木質材料中に残留した硼酸アンモニウムまたは、ア
ンモニアを放出した後木質材料中に残留した硼酸により
該木質材料は永続的に防虫効果を有するものとなる。換
言すれば、硼素化合物は昆虫に消化中毒を起こさせる作
用を有するので、昆虫が該木質材料を食べると殺虫効果
が発現される。

これら硼素化合物は残効性を有しているが、更に該木質
材料に初期の防虫効果を与えたりあるいは該木質材料周
辺まで防虫効果を及ぼす等使用する目的に於いては、他
の防虫剤等を併用することができる。併用できる防虫剤
としては、例えばビレ４　トリ２、アレスリン、フタル
スリン、レスメトリン、ペルメトリン、フェノスリン、
フラメトリン、１−エチニル−２−メチル−２−ペンチ
ニル−２゜２−ジメチル−３−（２−メチル−１′−プ
ロペニル）−シクロプロパン−１−カルボキシレート、
１−エチニル−２−メチル−２−ペンテニル−２゜２−
ジメチル−３−（２’−メトキシカルボニル−１−プロ
ペニル）−シクロプロパン−１−カルボキシレート、１
−エチニル−２−メチル−２−ペンテニル−２，２，３
，３−テトラメチルシクロプロパン−１−カルボキシレ
ート、１−エチニル−２−メチル−２−ペンテニル−２
，２−ジメチル−３−ハク−２′−ジクロルビニル）−
シクロプロパン−１−カルボキシレート等のピレスロイ
ド系、ジメチル−２，２−ジクロロビニルホスフェート
、２−イソプロピル−４−メチルピリミジル−６−シエ
チルチオホスフエート、０．０−ジエチル−〇−（３−
メチル−４−二トロフェニル）チオホスフェート、０，
０−ジエチル−〇−（３−オキソ−２−フェニル−２Ｈ
−ピリダジン−６−イル）ホスホチオネート等の有機燐
系、プロポキサール、セビン等のカーバメイト系のほか
、ナフタリン、樟脳、ｐ−ジクロルベンゼン、サフロー
ル、イソプロピル、シンナミックアルデヒド、アニスア
ルデヒド、チモール、２−ヒドロキシエテルオクチルサ
ルファイド、１−ヘキサノイルピペリジン、１−ヘキサ
ノイル−３−ピペコリン、ジ（ポリクロロアルキル）エ
ーテル、硼酸、硼酸ナトリウム等が挙げられ、さらにピ
ペロニルブトキサイド、プロピルアイツム、ピペロナー
ルジメチルアセタール等の共力剤、Ｎ、Ｎ−ジメチルト
ルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルトリアミド、ブチリルアセ
トアニリド、エチルヘキサンジオール、ブチルヒドロキ
シアニソール、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタ
レート等の忌避剤、安息沓酸類、ソルビン酸類、α−プ
ロモシナモアルデヒド、パラクロロメタキシレノール、
チオファネート、トリアジン、ダニコール、イミダザー
ル、トリクロルフェノールナトリウム、ベンゾイミダゾ
ール、テトラクロロイソフタロニトリル、２−メトキシ
カルボニルアミノベンゾイミダゾール等の抗菌剤や防黴
剤等を併用することもできる。またさらに、木質材料の
使用目的により、リナロール、ゲラニオール、レトラー
ル、シトロネラール、シナモアルコール、リモネン、シ
ネオール、バニリン、リリアール、植物抽出エキス、ロ
ーズフェノン等の香料・消臭剤、ＢＨＴ、トコフェロー
ル、トリフェニルホスファイト、ブチル化ヒドロキシア
ニソール、ジステアリルチオジプロピオネート、フェニ
ルジイソデシルホスファイト等の酸化防止剤、ベンゾト
リアゾール、トリルトリアゾール、３−メチル−５−ピ
ラゾロン、ベンゾトリアゾール−１−カルボン酸等の防
錆剤、リン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェート
、トリエチルホスフェート、テトラブロモビスフェノー
ルＡ等の難燃剤、各穏分子量のポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）、１リプロピレングリコール（ＰＰＧ）等の
寸法安定化剤、２．４−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２．２
−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン
、２−ｔ＝）−０キ、−４−ハキ、−５−ユ７．オ、ッ
ゾ　　　　　：フエノン、フェニルサリシレート、ｐ−
ｔｅｒｔ−プチルフェニルサリシレート、２−（２−ヒ
ドロキシ−５−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール
、２−エチルへキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニ
ルアクリレート等の紫外線吸収剤、溶剤、分散剤等を適
宜添加することもできる。

上記に於いて寸法安定化剤として例示したＰＥＧ、ＰＰ
Ｇ　　は硼酸を溶解するため、硼酸の展開剤としても利
用でき、ＰＥＧ、ＰＰＧ　と併用した硼酸アンモニウム
または硼酸アンモニウムより遊離した硼酸は、木質材料
中に速やかに展開する。

この性質は接着剤に硼酸アンモニウムを混入する方法に
於いて効果的である。例えば平均分子量１５４０のＰＥ
Ｇ　　を用いる場合、接着剤１００重量部に対して該Ｐ
ＥＧを１〜１５重量部、硼酸アンモニウムを１〜１ＯＮ
ｇｋ部程度配合する方法を例示できる。この接着剤を木
質材料に塗布すれば接着層から木質材料への硼酸アンモ
ニウムまたは硼酸の移行が容易であり、有効な防虫性を
有する範囲を拡大できる利点がある。

本発明に於ては、以上水してきたごとく、合板をはじめ
種々の木質材料に含まれるホルムアルデヒドの反応消費
と防虫効果とを同時に達成できる事を特長とするが、さ
らに木質材料に難燃性を付与しうるという利点を有して
いる。木質材料の製造法または使用目的によって、難燃
化に十分な硼酸アンモニウムを添加できない場合には上
記の他の難燃化剤と併用すればよく硼酸アンモニウムに
よって難燃性を付与されている木材は従来知られている
量よりも少量の難燃剤によって十分な難燃性を得ること
ができる。硼酸アンモニウムは、他の硼素化合物同様、
酸化硼素Ｉζ因る難燃作用の他に、加熱により生成する
含窒素ガス）ζ因る難燃性増強の効果が認められ、木質
材料への適用は特に好ましい。

本発明の木質材料は無臭、防虫効果、難燃の特徴を兼備
したものであるため、天井材、壁材、床材等の建材、タ
ンス、衣裳箱、食器棚、鏡台等の家具材等、種々の材料
として優れた材料である。

実施例１ ｓｍｍｘ１ｏｏｍｍ×４ｏｏｍｍ　　のニャトー材に（
ＮＨ４）２・０・２Ｂ２０１１・Ｈ２Ｏの５９６水溶液
を含浸した。なお含浸量は硼酸アンモニウムとして０．
０３ｆ／Ｃｍ”であった。

このニャトー材３枚をレゾシノール系接着剤ＣＤ−３３
，天座振興ＫＫ製）にて接着した。接着条件は接着剤塗
布ｊｔｉｏＯｆ／ａｍ”、圧締圧力３Ｋｇ７ｃｍ、圧締
温度１２０°Ｃ１圧締時間３０分間とした。

比較例１ 実施例１と同様の未含浸ニャトー材を同条件にて接着し
た。

実施例２ 普通合板２．５ｍｍ厚にＱ、３ｍｍ厚サクす単板を接着
した化粧合板の全面に、（ＮＨ４）Ｂｏｌｔ・Ｈ２Ｏ５
％を含む水性ウレタン塗料（ＮＥＯＲＥＺＲ−９６０゜
ポリビニルケミカルインダストリイーズ社製）にて、塗
布量６０　ｙ７ｍ　　にて２回塗装した。

比較例２ 実施例２と同様の合板を水性ウレタン塗料（ＮＥＯＲＥ
Ｚ　　Ｒ−９６０”）塗布量ａｏｙ７ｍ”にて２回塗装
した。

実施例３ フェイス用０．６５ｍｍｍラワン単板および芯用１．３
ｍｍ厚ラワン単板に１２％（ＮＨ４）　２０　・５Ｂ２
０８　・４ＨｚＯ水溶液を０．０７　ｆ　／　ａｍ’（
主成分として）の割合で含浸した後常温にて乾燥した。

上記ラワン単板を用いて２．５　ｍｍ　３ブライラワン
合板を作製した。接着条件は次の通りである。

接着剤組成 尿素系接着剤（アイカユリＵＣ−１２０Ｙ、フイカ工業
ＫＫ製’）　　　１００重量部小麦粉　　　２５ｇ量部 水　　　　　　　　　　　１８重量部 ＮＨ４Ｂ５０１１・４Ｈ２０１５重量部塗布ｍ　　１５
０１７ｍ２ コールドプレス　　ＩＫＦ／ｃｍ”にて１５分間冷圧ブ
レス圧　　　　　ＩＫｆ／ａｍ２ プレス温度　　　１２０°Ｃ プレス時ｌ１ｌ１分間 比較例３ 実施例３と同様の未含浸ラワン単板を用いて２、５　ｍ
ｍ　３プライラワン合板を作成した。

接着剤組成 尿素系接着剤（アイカユリ！ＪＣ−１２０Ｙ）１００ｆ
ｆｉ量部 小麦粉　　　２５Ｍ孟部 水　　　　　　　　　　　１８ｍｆ１部ＮＨ４Ｃ１Ｉ　
　　　　　　　　Ｏ，７Ｍ置部以下の条件は実施例３と
同様である。

実施例４ フェイス用０．６５ｍｍ５ｍｍ厚ラワン単板芯用１．３
ｍｍ厚ラワン単板を用いて２．５ｍｍの３ブライ合板を
製造した。

接着剤は、尿素系接着剤（大鹿レジン１０４、天座振興
ＫＫ製）１００重量部に対し、平均分子量１５４０のＰ
ＥＧ　　７重量部、（ＮＨ４）ＢＯ２・Ｈｓ＋０・５重
量部、小麦粉２０重量部および水１５重量部より成るも
のを用いた。

合板製造時の条件は、接着剤塗布量１４０ｆ／ｍ。

圧締圧力ＩＫｆ／ｃ−にて冷圧１５分間、圧締圧力ＩＫ
ｆ／ａｍ１圧締温度１２０’Ｃにて熱圧締１分間であっ
た。

実施例５ 接着剤は、尿素系接着剤（大鹿レジン１０４）１００重
量部に対し、（ＮＨ４）ＢＯδ・Ｈ２Ｏ５！景部、小麦
粉２０′重量部および水１５重量部よりなるものを用い
、実施例４と同様のラワン単板を用いて同様の接着条件
毫ζで２．５ｍｍ３ブライ合板を製造した。

比較例４ 接着剤は、尿素系接着剤（天産レジン１０４）１００重
量部に対し、小麦粉２０重量部および水１５重量部より
なるものを用い、実施例４と同様のラワン単板を用いて
同様の接着条件にて２．５ｍｍ　３プライ合板を製造し
た。

実施例６ １８ｍｍＸ１００ｍｍＸ４０Ｑｍｍのパーティクルボー
ドに（ＮＨ４）２０・Ｂ２・０３・Ｈｉ０１Ｇ９６水溶
液を含浸した。含浸量は硼酸アンモニウムとして０、１
０１７　ｃ　ｍ”であった。それを５０１℃、２４時間
乾燥した。

比較例５ １８ｍｍＸ１００ｍｍ×４００．ｍｍのパーティクルボ
ードに水を含浸した。含浸量はｌ、Ｑｆ／ｃｍａであっ
た。それを５０°Ｃ１２４時間乾燥した。

試験１ 実施例１，２．３．４．５．６、比較例１．２．３．４
，５の試験片を常温にて５日間養生した後、日本木材加
工技術協会指定のデシケータ−法により、ホルムアルデ
ヒド発生量を測定した。結果を第１〜５表に示した。

試験２ 実施例１．２．３．６、比較例１．２．３．５の各試験
片を常温にて５日間養生した後、巾４０ｍｍ、長さ８Ｑ
　ｍｍにカットし、直径１６　ｃｍのシャーレ内に設置
した。このシャーレ内にヒラタキクイムシの幼虫２０頭
を投入し、７２時間後の死去率を求めた。結果を第１〜
３表および第５表に示した。

試験３ 実施例３、比較例３の試験片を常温１こて５日間養生し
た後、ＪＩＳ規格Ａ−１３２１により難燃３級試験を行
った。結果を第３表に示した。

試験４ 実施例４．５、比較例４の試験片を常温にて７日問およ
び３００日間養生した。これを２．６ｍｍ×４０ｔｎｍ
ＸＢ□ｍｍにカットし、直径１６ｃｍのシャーレ内に設
置した。このシャーレ内にとラタキクイムシの幼虫２０
頭を投入し、７２時間後の死去率を求めた。結果を第４
表に示した。

第　　１　　表　′ 第　　２　　表 第　３　表 残炎−０：加熱終了後３０秒以上残炎がない。

残炎−×：加熱終了後３０秒以上残炎あり。

＠４表 第　　５　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ｘ（ＮＨ＿４）＿２Ｏ・ｙＢ＿２Ｏ＿３・ＺＨ＿２Ｏ〔
   式中ｙ／ｘ＝１／３、１／２、１、２、５／２、４また
   は５、ｚ≧０である。〕で表わされる硼酸アンモニウム
   および一般式 （ＮＨ＿４）ＢＯｍ・ｎＨ＿２Ｏ 〔式中ｍ＝３、７／２、４または５、ｎ≧０である。〕
   で表わされるペルオクソ硼酸アンモニウムからなる群か
   ら選ばれた少くとも１種を含浸ないしは塗布してなるこ
   とを特徴とする木質材料。