安定的に木質ボードを製造する方法
【課題】イソシアネート接着剤を用いて木質ボードを製造する際、接着剤の塗布量を管理していないと、所定の接着剤量が塗布されているか判断できない。また、所定の接着剤量が塗布されていないと、目的強度の木質ボードが得られないなど弊害がある。
【解決手段】イソシアネート接着剤を塗布した木質材料のＮＣＯ含有量を測定し、接着剤塗布量を一定の管理幅で管理することによって、熱圧成形する前に不良サンプルを把握でき、無駄な木質ボードを生じることなく、安定して木質ボードを製造することができる。また、管理幅外のものついては、設定密度を調整して熱圧成形することによって、目的強度を有する木質ボードを製造可能となる。また、所定の接着剤量に比べて、高いものと低いものを組み合わせて、所定のＮＣＯ含有量を有する木質材料を作成し、熱圧成形することによって、目的強度を有する木質ボードを得ることができる。
【解決手段】イソシアネート接着剤を塗布した木質材料のＮＣＯ含有量を測定し、接着剤塗布量を一定の管理幅で管理することによって、熱圧成形する前に不良サンプルを把握でき、無駄な木質ボードを生じることなく、安定して木質ボードを製造することができる。また、管理幅外のものついては、設定密度を調整して熱圧成形することによって、目的強度を有する木質ボードを製造可能となる。また、所定の接着剤量に比べて、高いものと低いものを組み合わせて、所定のＮＣＯ含有量を有する木質材料を作成し、熱圧成形することによって、目的強度を有する木質ボードを得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料を、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）により一体に熱圧成形してなる木質ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーティクルボード（ＰＢ）、中密度木質繊維板（ＭＤＦ）、高密度木質繊維板（ＨＤＦ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ウエハーボート（ＷＢ）などのように、木材片をリファイナーやミルなどで粉砕して繊維状にしたもの、あるいは、木材片を粉砕機によりチップ状にしたものを原料として用い、それを接着剤と共に熱圧成形して製造される木質繊維板は広く知られている。それらの木質材料は、木材チップ、木質繊維、ストランド片などと呼ばれている。
【０００３】
木質ボードを製造する方法としては、２５ｍｍ角あるいはそれよりも小さく裁断された木材片が原料として用いられ、それがリファイナー（シングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナーなど）などで、繊維長０．４ｍｍ〜４ｍｍ程度の繊維状に解繊される。次に、解繊した原料に接着剤を塗布した後、乾燥し、フォーミング、トリミングなどの工程を経てマット状態に整えたもの（以降単にマットと記載する）を、熱圧プレスして成形されるＭＤＦ（中密度木質繊維板）の製造方法（特許文献１）がある。
また、原料として０．１ｍｍ〜５０ｍｍ程度の大きさであるチップ状のものを用いて、木質材料の原料片の大きさによる選別を行い、それらを区分け（表層は３ｍｍ程度以下、中層は２ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものが通常用いられる）して多層状（単層構造も含む）に積層して得られるＰＢ（パーティクルボード）の製造方法（特許文献２）などが知られている。
【特許文献１】特開２００３−８０５０９号広報
【特許文献２】特開平０６−１５５６６２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、これらの木質繊維板ボード（比重によって、０．４以下の軟質繊維板：インシュレーションボード、０．４〜０．８の半硬質繊維板：ＭＤＦ、０．８以上の硬質繊維板：ハードボード、に分けられる）、パーティクルボードなどを製造する過程で接着剤含有量の測定は行なっていない。通常は、あらかじめ木質材料に対して塗布する接着剤量を計算して、その所定量を木質材料に塗布する方法がとられている。しかし、この方法だと、計算に間違いはなくても実際に所定量の接着剤が塗布されているか判断できない。そのため、実際に木質ボードを成形して、常態曲げ強度などの物性を確認しなければ、目的の木質ボードが得られたかどうか判断できない。また、得られた木質ボードが目的の物ではない場合、廃棄してしまうため資源の無駄になってしまうなど、環境面で好ましくないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの課題を達成するために鋭意検討した結果、通常のＮＣＯ含有量測定方法に、改良を加え、木質材料に塗布された有機ポリイソシアネート接着剤の含有量を測定する方法を考案した。そこで、当該測定方法を用いて、有機ポリイソシアネート接着剤を塗布した木質材料中のＮＣＯ含有量を測定することによって、木質材料中の接着剤塗布量を正確に管理することができ、また、所定の接着剤を塗布した木質材料を得ることが可能となり、安定した木質ボードを製造する方法を見出すに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、
（ａ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、ＮＣＯ含有量が実験的にもとめられる管理幅内であるかどうか判断して、管理幅内のものについて所定の設定密度で熱圧成型を行い、安定的に同品質の木質ボードを製造する方法。
（ｂ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いものについては、設定密度より低くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｃ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より低いものについては、設定密度より高くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｄ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いもの及び低いものを組み合わせて所定の接着剤塗布量の木質材料を調整し、設定密度で熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｅ）有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が、ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
（ｆ）有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が以下に示す変性剤で変性したポリメリックＭＤＩであり、この接着剤が水分散物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
変性剤：オキシアルキレン基のうち５０モル％以上がオキシエチレン基である、水酸基含有ポリエーテル
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法を用いることによって、接着剤塗布量の正確な木質ボードが製造可能となり、また所定の接着剤塗布量が得られなかったものが発生した場合には、その木質材料を廃棄するのではなく、熱圧成形条件の変更などにより再利用することも可能になる。これによって、無駄なゴミの発生を抑えられ、省資源にも貢献でき、環境にやさしく、安定した木質ボードの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
木質ボードを製造する方法としては、木質材料に接着剤を塗布するものであって、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を接着剤として使用するものであればどの方法でもよい。具体的には、木質繊維板、パーティクルボード（ＰＢ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ウエハーボート（ＷＢ）を製造する方法が好ましく、さらに好ましいのは木質繊維板又はパーティクルボードを製造する方法が好ましい。
【０００９】
［木質繊維板の製造方法］
木質繊維ボードを製造する方法としては、ディファイブレーター法、ＣＴＣ法、チャップマン法、ＵＳウォールボード法、パンディア法、ＰＲＦ法、カスケード法、ウェイハウザー法、ボウォーター法、イソドライ法など通常知られている方法が用いられる。本発明は、その中でもディファイブレーター法に準じて行った。木質ボードの製造方法は、本発明の製造方法に限定されるものではなく、その他有機ポリイソシアネート接着剤を木質材料に塗布する製造方法であれば、なんら問題なく使用できる。
【００１０】
［パーティクルボードの製造方法]
パーティクルボードの製造方法としては、単層ボード、３層ボード（一部フォーミングを省略することによって２層ボードが製造できる）、多層ボードと大きく３つに分けることができる。
製造方法としては、Ａｒｅｎｉａ法、ＣＳＲ法、ＶＥＢ法、ホモゲンホルツ法、ベーレ・ビゾン法などが知られている。本発明は、ブレンダー内に木質材料を入れ、攪拌しながら、接着剤をスプレー塗布して、その後接着剤を塗布した木質材料を一定の形に整え１枚ずつ熱圧成形する方法（今後バッチ法と略す）により木質ボードを製造した。本発明はバッチ法による単層ＰＢの製造方法を採用したが、その他イソシアネート接着剤を木質材料に塗布するＰＢの製造方法であれば、なんら問題なく使用できる。
【００１１】
本発明における有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）とは、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと称する）、ＭＤＩとＭＤＩ系多核縮合体との混合物（以下、ポリメリックＭＤＩと称する）、液状ＭＤＩ（カルボジイミド変性ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネートの単独又は２種以上の混合物や、前記ポリイソシアネートに触媒を加え、二量体（ウレトジオン変性）又は三量体（イソシアヌレート変性）としたもの等が挙げられる。
【００１２】
また前記のほかにも、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコール等のモノオールや、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオールや、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオールや、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンや、そのほかジグリセリン、ソルビトール、蔗糖等の単独又は混合物にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを単独又は併用し、公知の方法で付加重合して得られるモノオール又はポリオールと、前記有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）とを、例えば有機ポリシソシアネート化合物のイソシアネート基と前記モノオール又はポリオールの水酸基との当量比（イソシアネート基／水酸基）が１．５〜５００、好ましくは２．０〜４００の範囲となるように公知の方法で反応させて得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーも、前記（Ａ）成分として好適に用いることができる。
【００１３】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）のイソシアネート含量は２５〜３５質量％が好ましく、特に２７〜３２質量％がより好ましい。また、２５℃における粘度は１，０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００１４】
本発明で好ましい有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）は、ポリメリックＭＤＩと、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルポリ及び／又はモノオールや、スルホン酸塩基、カルボン酸塩基などのアニオン性基を有するポリエステル−、ポリカーボネート−、ポリエーテルポリ及び／又はモノオールなどである。さらに好ましいイソシアネート末端プレポリマーは、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルポリ及び／又はモノオールとＭＤＩ及び／又はポリメリックＭＤＩとの反応から得られるものである。本発明の有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）として、特に好ましいものは、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルモノオールとポリメリックＭＤＩとの反応から得られるものである。
【００１５】
木質ボードを製造する際に、前記（Ａ）成分と、水やワックスエマルジョン、木質材料との反応硬化を促進するために、触媒を使用することができる。触媒としては、アミン系触媒、金属系触媒等がある。アミン系触媒の具体例として、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、１−シアノメチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−４−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、ピリジン、α−ピコリン等が挙げられる。
【００１６】
また、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）と反応する活性水素を有するアミン系触媒として、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン等のＮ，Ｎ−ジアルキルアルカノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等のＮ−アルキルジアルカノールアミン、トリエタノールアミン等のトリアルカノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシプロピレンジアミン等も使用することができる。
【００１７】
金属系触媒としては、触媒活性を発現できる金属化合物であれば特に制限はなく、例えば、スズ、亜鉛、カルシウム、チタン等のエステル化物、金属塩、酸誘導体、酸化物、塩化物等が挙げられ、具体的には、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジクロライド、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸カルシウム、テトラブチルチタネート、テトラステアリルチタネート、酸化スズ、塩化スズ、塩化マグネシウム等が挙げられる。
【００１８】
木質ボードを製造する際には、熱圧成形時に熱板との剥がれをよくするために、離形剤として内部離形剤を接着剤と一緒に添加しても良い。離形剤は、熱盤との接着性を回避させるための効果的であり、例えば、パラフィンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、及びパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、硬化ひまし油、ステアリン酸アミド等の合成ワックスを水性エマルジョンにしたもの等が挙げられ、その中でも特に、パラフィン系ワックス、モンタン系ワックス及びその誘導体が良好な離型性を発現し、二次的効果として、熱圧成形体の耐熱水性に良好な効果を与えることも可能となる。
【００１９】
［ＮＣＯ含量測定方法]
〈サンプリング〉
木質材料に、イソシアネート接着剤を塗布したものを所定量採取する。
同時に、接着剤を塗布していない木質材料についても同量採取する。
〈測定手順〉
・２００ｍｌビーカーにあらかじめ準備しておいたサンプルを１．０〜２．０ｇ精秤し、メチルエチルケトン（以下ＭＥＫ）を５０ｍｌ加える。
・０．５ｍｏｌ／Ｌのジブチルアミン（以下ＤＢＡ）／モノクロルベンゼン（以下ＭＣＢ）溶液２０ｍｌをホールピペットで正確に加える。その後、攪拌棒で緩やかに攪拌して、１５分静置する。
・その後、メタノールを２０ｍｌと、ＢＰＢ指示薬（ブロムフェノールブルー５ｇを、メタノール１００ｍｌ、ＭＥＫ１０ｍｌ、イオン交換水５０ｍｌに溶解させたもの）を１滴加え、０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸で滴定する。終点は、藍色が黄色に変わったところとする。 ただし、滴定中に普通に攪拌するとサンプルのファイバーが液中で舞ってしまい、色の識別が不可能となってしまう。また、木質材料中にしみ込んでいる未反応のＤＢＡが存在するため、一度液が黄色になった後でも、再度藍色に戻るといった現象が起こる。
そこで本発明の測定方法では、図２、３に記載しているような撹拌棒で、上から押し付けてファイバーの舞いを抑え、かつ、ファイバー中の残存ＤＢＡを搾り出しながら、攪拌を繰り返しながら、少しずつ滴定を行う。こうすることによって、液の色を判断可能となり、黄色から色が変わらなくなるところが生じるのがわかる。その点を本発明では終点とした（５分放置しても色が基に戻らないことを確認する）。この測定方法が、今回の特徴的なＮＣＯ含有量の測定方法である。
この攪拌棒の形は、図２、３に限定されるものではなく、攪拌中にファイバーが舞うのを抑えられ、かつファイバーを上から押さえつけることが可能なものであれば使用できる。
・同時に空試験として、接着剤を塗布していない木質材料を１．０〜２．０ｇ精秤し、同様に滴定を行い、その滴定量をブランクの値とする。
〈ＮＣＯ含有量算出〉
下記式より算出した。
ＮＣＯ含有量（％）＝｛（Ｂ−Ａ）×ｆ×０．５×４２／（Ｓ×１０００）｝×１００
Ａ：あらかじめ浸漬した溶液試料の滴定に要した０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の滴定量（ｍｌ）
Ｂ：空試験に要した０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の滴定量（ｍｌ）
ｆ：０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の力価
Ｓ：サンプルの重量（ｇ）
該測定で使用した薬品を以下に示す。
メチルアルコール：試薬１級 キシダ化学製
メチルエチルケトン：試薬１級 キシダ化学製
ジ−ｎ−ブチルアミン：試薬１級 キシダ化学製
モノクロルベンゼン：試薬１級 キシダ化学製
ブロムフェノールブルー：試薬１級 キシダ化学製
イオン交換水：キシダ化学製
０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液：試験研究用 キシダ化学製
【００２０】
［理論ＮＣＯ含有量]
木質材料に有機ポリイソシアネート接着剤を塗布した場合の、木質材料中の理論ＮＣＯ含有量の計算方法を以下に示す。
理論ＮＣＯ含有量（％）
＝４．２×［｛（Ａ／４．２ｍｍｏｌ／ｇ）×ＸＹｇ｝／（Ｘ＋ＸＹ）］
木質材料の量 ：Ｘｇ
接着剤添加率 ：（Ｙ×１００）％
イソシアネート接着剤のＮＣＯ含有量 ：Ａ％
接着剤１ｇ当たりのＮＣＯ基のｍｍｏｌ数 ：（Ａ％／４．２）ｍｍｏｌ／ｇ
【００２１】
［所定ＮＣＯ含有量について］
木質材料にイソシアネート接着剤を塗布した場合、通常前記式より求められる理論ＮＣＯ含有量となる。したがって、木質材料にイソシアネート接着剤を所定塗布量（Ａ％）塗布した場合に、ＮＣＯ含有量測定を行った結果、理論値と同じであれば、イソシアネート接着剤を所定量（Ａ％）塗布できたと判断できる。しかし、木質ボードの製造条件によっては、その製造過程でＮＣＯ基が失活してしまい、ＮＣＯ含有量を測定した際に、理論ＮＣＯ含有量より低くなってしまう場合がある。この場合は、単に理論ＮＣＯ含有量より低いからといって、接着剤が所定量塗布できていないとは判断できない。
そこで本発明では、理論ＮＣＯ含有量から所定ＮＣＯ含有量を算出することにした。そのために、後述の実施例１の方法で、予めマットを３０個製造し、それぞれについてＮＣＯ含有量を測定し、どの程度の再現性があるか確認した。その結果、ＮＣＯ含有量は２．７７％〜２．８５％で、平均値が２．８０％、標準偏差（＝σ）が０．０２５であった。したがって、３０個製造してバラツキが見られなかったため、この平均値（ＮＣＯ含有量：２．８０％）を所定ＮＣＯ含有量とした。理論ＮＣＯ含有量が３．１６％であるので、所定のＮＣＯ含有量から逆算して、理論ＮＣＯ含有量に係数α（０．８９）をかけることにより、所定ＮＣＯ含有量を得る方法を得た。
ここでαは、製造条件により変化するものであり、製造方法ごとに算出する必要がある。
所定ＮＣＯ含有量（％）＝理論ＮＣＯ含有量（％）×α
これにより、木質ボードを製造する過程で、接着剤を塗布した木質材料のＮＣＯ含有量を測定した値が、所定ＮＣＯ含有量と同じ値であれば、その木質材料は、所定の接着剤量が塗布されたと判断することができる。
【００２２】
［接着剤塗布量の管理幅］
所定ＮＣＯ含有量の管理幅を設定することによって基準を設け、この管理幅から外れるものは、基準外のものとして別の方法で利用するようにした。
本発明の管理幅は、所定ＮＣＯ含有量を基準に、±２σ（標準偏差の２倍）の幅に設定した。
【００２３】
［密度調整木質ボード］
木質材料に有機ポリイソシアネート接着剤を塗布する際に、供給ポンプの詰まりや人為的ミスによって、所定の接着剤を塗布できない場合がある。所定の接着剤塗布量のものが得られなかった場合の対応策として、熱圧成形時の設定密度を調整して、常態曲げ強度が同等で異なる密度の木質ボードを得ることが可能となる。一般的に木質ボードを製造する際に、接着剤の塗布量が多いものほど、又、密度の高いものほど、常態曲げ強度が高いものである。したがって、今回の測定方法によりＮＣＯ含有量を測定した結果が、目的のイソシアネート接着剤より少なかったものについては、熱圧成形時の密度を高く設定する（密度を高く設定するためには所定の木質材料量より多く準備する）ことにより、目的の常態曲げ強度を有する密度の高い木質ボードを得ることが可能となる。また、目的のイソシアネート接着剤より多かったものについては、熱圧成形時の密度を低く設定することにより、所定の常態曲げ強度を有する密度の低い木質ボードを得ることが可能となる。
【００２４】
［ブレンド木質ボード]
接着剤を塗布した木質材料を測定した結果、ＮＣＯ含有量が高かった木質材料と、低かった木質材料を組み合わせて、目的のＮＣＯ含有量の木質ボードを得ることにより、所定のＮＣＯ含有量の木質材料を得ることが可能となる。この木質材料を、所定の木質ボードの成型条件と同一で熱圧成型すると、所定の木質ボードと同等品を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明による、木質ボードの製造方法のフローチャートを図１に示す。
【実施例】
【００２６】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明の主旨はもとより、これに限定されるものではない。特にことわりのない限り、実施例中の部及び％はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。
【００２７】
［ＭＤＦ製造]
実施例１
木質片を蒸解釜内に入れ、蒸気で８分間蒸解した。その後、リファイナーにより５００ｇ／ｍｉｎの量で４００秒解繊し、ポンプによる自動供給方法により、イソシアネート接着剤（ＷＣ−３００：日本ポリウレタン工業製、ＮＣＯ含有量２９．５％）を６０ｇ／ｍｉｎ、水を６０ｇ／ｍｉｎ（イソシアネート接着剤・水ともにファイバーに対して１２％）で、４００秒塗布した。その後ブローライン・乾燥管を通り、フォーミングマシンを経由して、フォーミングして、マット状のファイバーＭ−１を得た。そのファイバーの一部をＮＣＯ測定用サンプルとして１．５１ｇ採取し、ファイバー中のＮＣＯ含有量を前記の測定方法を用いて測定した（理論ＮＣＯ含有量：３．１６％）。また、フォーミングにより得られたＭ−１をトリミングし、下記プレス条件で、プレス面に離型剤を塗布したプレス機を用いて下記条件で熱圧成型し、約４５０ｍｍ角のＭＤＦを得た。その後、得られたＭＤＦは熱圧プレスにより、当初のマットサイズより大きくなっているため、、上下左右を切り落とし、表面をヤスリがけして、密度：７００ｋｇ／ｍ３、４００ｍｍ（縦）×４００ｍｍ（横）×２０ｍｍ（厚み）のＭＤＦ−１を得た。
［プレス条件］
プレス温度：２００℃、面圧力：３０ｋｇ／ｃｍ２、設定厚み：２１ｍｍ、プレス速度：１２ｓｅｃ／ｍｍ
【００２８】
実施例２〜１０
実施例１の製法によりＭＤＦを成形する場合、水とイソシアネート接着剤を混合した後、乾燥管を通るため、イソシアネート接着剤と水が反応して、理論ＮＣＯ含有量より若干減少してしまう。そこで、ファイバーに対しイソシアネート接着剤（ＷＣ−３００）を１２％塗布した際に、ＮＣＯ含有量の実測値がどのようになるか確認した。このため、実施例１と同様の方法でＭＤＦを９枚製造した（ＭＤＦ−２〜１０）。
ＭＤＦ―２〜１０を製造する過程において、実施例１と同様にサンプルを約１．５ｇ採取しＮＣＯ含有量の測定を行い、ＮＣＯ含有量の確認を行なった。実施例１〜８は、理論ＮＣＯ含有量から減少するものの、ＮＣＯ含有量は実施例１〜８で、ほぼ同じの値であった。また前記の所定ＮＣＯ含有量は、本実施例では２．８０％（α＝０．８９）であり、この値とも同じであった。
したがって、実施例１〜８は、所定の接着剤量塗布されたものであるとした。
また、今回はＮＣＯ含有量の基準を所定ＮＣＯ含有量の９７〜１０３％（２．７２〜２．８８％）としたため、ＭＤＦを１０枚製造する間に、２枚が基準外となった。そこで、その２枚のＭＤＦを比較例１〜２とした。実施例１〜８及び比較例１〜２のＮＣＯ含有量測定結果を表１〜２に示す。
今回は、１０枚製造する間に、不良品が２枚発生したが、全く不良品が発生しない場合も多々ある。そのため、不良品発生確率は、本実施例から連想されるものではない。また、実施例と比較例の番号については、製造順番とはなんら関係ないものである。
【００２９】
［常態曲げ強度試験]
該製造方法で得られたＭＤＦ１〜１０について、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて、常態曲げ強度試験を行なった。測定結果を表１〜２に示す。
以後のＭＤＦについて行なった常態曲げ強度試験は、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて行なったものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
ＮＣＯ含有量が所定量であるＭＤＦ１〜８（実施例１〜８）については、常態曲げ強度も、ほぼ同等の値となった。しかし、ＮＣＯ含有量の高かったＭＤＦ−９については常態曲げ強度は高く、ＮＣＯ含有量の低かったＭＤＦ−１０については常態曲げ強度は低いものであった。
【００３３】
［パーティクルボード製造]
実施例９
ブレンダー内に木質材料を６００ｇ入れ、イソシアネート接着剤（Ｃ−３５２１）３６ｇと水を１８ｇミキサーでブレンドし（それぞれ木質材料に対して６％）、ブレンダーで木質チップ（サイズ：０．０５〜３ｍｍ）を攪拌しながら、スプレー噴霧で接着剤を塗布した。
その後接着剤の塗布された木質材料をサンプリングして、本発明の測定方法を用いてＮＣＯ含有量の測定を行なった。
離型剤を塗布したステンレス製の板の上に置いた３００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍｈの空洞ボックス内に、接着剤を塗布した木質材料を均一になるように撒き、トリミング後ボックスを抜き取り、木質材料のマットを得た。そのマットを、離型剤を塗布したプレス機で、下記プレス条件で熱圧成形し、単層ＰＢを得た。その後得られたＰＢは熱圧により潰され、当初のマットサイズより大きくなっているため、ボードの上下左右を切り落とし、表面をヤスリがけして、３００ｍｍ×３００ｍｍ×８ｍｍtの単層パーティクルボードＰＢ−１を得た。
［プレス条件］
プレス温度：１７０℃、面圧力：３０ｋｇ／ｃｍ２、設定厚み：９ｍｍ、プレス速度：１０ｓｅｃ／ｍｍ
【００３４】
実施例１０、１１
実施例９と同じ条件でＰＢ−２，３を製造した。
得られたＰＢ−１〜３のＮＣＯ含有量と常態曲げ強度試験を行なった。
常態曲げ強度試験は、ＪＩＳ−Ａ５９０８に準じて実施した。
実施例９〜１１のＮＣＯ含有量と常態曲げ強度の測定結果を、表３に記載する。
その結果、本発明で用いたバッチ法では、木質材料にイソシアネート接着剤を塗布してからすぐにＮＣＯ含有量を測定したため、実施例９〜１１のＮＣＯ含有量は理論値とほぼ同じ（α＝１）であった。
また、曲げ強度についても実施例９〜１１で、ほぼ同じの結果となった。
【００３５】
【表３】
【００３６】
実施例１２，１３
前記Ｍ−９とＭ−１０を、Ｍ−９の設定密度を６２０ｋｇ／ｍ２、Ｍ−１０の設定密度を７７０ｋｇ／ｍ２と変えて、実施例１と同じ条件により熱圧成型を行い、ＭＤＦ−１１、１２を得た。
ＭＤＦ−１１、１２の常態曲げ強度の測定結果を、実施例１と併せて表４に記載する。
その結果、ＭＤＦ−１１は所定の密度より低くＭＤＦ−１と同等の常態曲げ強度を有するものであった。また、ＭＤＦ−１２は所定の密度より高くＭＤＦ−１と同等の常態曲げ強度を有するものであった。
【００３７】
【表４】
【００３８】
［ＮＣＯ含有量の異なる木質材料の組み合わせ]
実施例１４
前記Ｍ−９とＭ−１０を、下記計算方法で求めた所定の割合でブレンドして、実施例１〜８までと同様所定のＮＣＯ含有量として、実施例１と同じ条件により熱圧成形を行なった。
［ブレンド比率の計算方法］
実施例１と同様に所定接着剤量は２．８０％である。
マットＭ−９のＮＣＯ含有量：３．１２％
マットＭ−１０のＮＣＯ含有量：２．３４％
Ｍ−９をｘ％、Ｍ−１０を（１００−ｘ）％で混合して、マットＭ−１３を６００ｇ得るために下記式から混合割合を算出した。
Ｍ−４のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（２．８０／４．２）×６００＝４００．０（ｍｍｏｌ）
Ｍ−９のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（３．１２／４．２）×（ｘ／１００）×６００＝４．４６ｘ
Ｍ−１０のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（２．３４／４．２）×（１００−ｘ／１００）×６００＝３３４．３−３．３４ｘ
Ｍ−１３のＮＣＯ含有量：
４００．０（ｍｍｏｌ）
＝４．４６ｘ（ｍｍｏｌ）＋［３３４．３−３．３４ｘ］（ｍｍｏｌ）
ｘ＝５８．６７（％）
以上の計算から、Ｍ−９を５８．７％、Ｍ−１０を４１．３％で混合して、Ｍ−１３を得た。
得られたマットＭ−１３を熱圧成形して、ＭＤＦ−１３を得た。マットＭ−１３のＮＣＯ含有量の測定値とＭＤＦ−１４の常態曲げ強度を、実施例１の結果と併せて表５に示す。
その結果、Ｍ−４のＮＣＯ含有量は、目的の接着剤塗布量とほぼ同じであり、得られたＭＤＦ−１１のボード性能も、目的のものとほぼ同等であった。
【００３９】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明で用いる木質ボードの製造方法のフローチャート。
【図２】斜めから見た、木質材料中のＮＣＯ含有量を測定する際に使用する攪拌棒の図。
【図３】斜めから見た、木質材料中のＮＣＯ含有量を測定する際に使用する攪拌棒の図。
【符号の説明】
【００４１】
１．ロッド
２．リング
３．金網（網目が細かいものほど好ましい）
【技術分野】
【０００１】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料を、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）により一体に熱圧成形してなる木質ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーティクルボード（ＰＢ）、中密度木質繊維板（ＭＤＦ）、高密度木質繊維板（ＨＤＦ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ウエハーボート（ＷＢ）などのように、木材片をリファイナーやミルなどで粉砕して繊維状にしたもの、あるいは、木材片を粉砕機によりチップ状にしたものを原料として用い、それを接着剤と共に熱圧成形して製造される木質繊維板は広く知られている。それらの木質材料は、木材チップ、木質繊維、ストランド片などと呼ばれている。
【０００３】
木質ボードを製造する方法としては、２５ｍｍ角あるいはそれよりも小さく裁断された木材片が原料として用いられ、それがリファイナー（シングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナーなど）などで、繊維長０．４ｍｍ〜４ｍｍ程度の繊維状に解繊される。次に、解繊した原料に接着剤を塗布した後、乾燥し、フォーミング、トリミングなどの工程を経てマット状態に整えたもの（以降単にマットと記載する）を、熱圧プレスして成形されるＭＤＦ（中密度木質繊維板）の製造方法（特許文献１）がある。
また、原料として０．１ｍｍ〜５０ｍｍ程度の大きさであるチップ状のものを用いて、木質材料の原料片の大きさによる選別を行い、それらを区分け（表層は３ｍｍ程度以下、中層は２ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものが通常用いられる）して多層状（単層構造も含む）に積層して得られるＰＢ（パーティクルボード）の製造方法（特許文献２）などが知られている。
【特許文献１】特開２００３−８０５０９号広報
【特許文献２】特開平０６−１５５６６２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、これらの木質繊維板ボード（比重によって、０．４以下の軟質繊維板：インシュレーションボード、０．４〜０．８の半硬質繊維板：ＭＤＦ、０．８以上の硬質繊維板：ハードボード、に分けられる）、パーティクルボードなどを製造する過程で接着剤含有量の測定は行なっていない。通常は、あらかじめ木質材料に対して塗布する接着剤量を計算して、その所定量を木質材料に塗布する方法がとられている。しかし、この方法だと、計算に間違いはなくても実際に所定量の接着剤が塗布されているか判断できない。そのため、実際に木質ボードを成形して、常態曲げ強度などの物性を確認しなければ、目的の木質ボードが得られたかどうか判断できない。また、得られた木質ボードが目的の物ではない場合、廃棄してしまうため資源の無駄になってしまうなど、環境面で好ましくないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの課題を達成するために鋭意検討した結果、通常のＮＣＯ含有量測定方法に、改良を加え、木質材料に塗布された有機ポリイソシアネート接着剤の含有量を測定する方法を考案した。そこで、当該測定方法を用いて、有機ポリイソシアネート接着剤を塗布した木質材料中のＮＣＯ含有量を測定することによって、木質材料中の接着剤塗布量を正確に管理することができ、また、所定の接着剤を塗布した木質材料を得ることが可能となり、安定した木質ボードを製造する方法を見出すに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、
（ａ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、ＮＣＯ含有量が実験的にもとめられる管理幅内であるかどうか判断して、管理幅内のものについて所定の設定密度で熱圧成型を行い、安定的に同品質の木質ボードを製造する方法。
（ｂ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いものについては、設定密度より低くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｃ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より低いものについては、設定密度より高くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｄ）木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いもの及び低いものを組み合わせて所定の接着剤塗布量の木質材料を調整し、設定密度で熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
（ｅ）有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が、ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
（ｆ）有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が以下に示す変性剤で変性したポリメリックＭＤＩであり、この接着剤が水分散物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
変性剤：オキシアルキレン基のうち５０モル％以上がオキシエチレン基である、水酸基含有ポリエーテル
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法を用いることによって、接着剤塗布量の正確な木質ボードが製造可能となり、また所定の接着剤塗布量が得られなかったものが発生した場合には、その木質材料を廃棄するのではなく、熱圧成形条件の変更などにより再利用することも可能になる。これによって、無駄なゴミの発生を抑えられ、省資源にも貢献でき、環境にやさしく、安定した木質ボードの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
木質ボードを製造する方法としては、木質材料に接着剤を塗布するものであって、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を接着剤として使用するものであればどの方法でもよい。具体的には、木質繊維板、パーティクルボード（ＰＢ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、ウエハーボート（ＷＢ）を製造する方法が好ましく、さらに好ましいのは木質繊維板又はパーティクルボードを製造する方法が好ましい。
【０００９】
［木質繊維板の製造方法］
木質繊維ボードを製造する方法としては、ディファイブレーター法、ＣＴＣ法、チャップマン法、ＵＳウォールボード法、パンディア法、ＰＲＦ法、カスケード法、ウェイハウザー法、ボウォーター法、イソドライ法など通常知られている方法が用いられる。本発明は、その中でもディファイブレーター法に準じて行った。木質ボードの製造方法は、本発明の製造方法に限定されるものではなく、その他有機ポリイソシアネート接着剤を木質材料に塗布する製造方法であれば、なんら問題なく使用できる。
【００１０】
［パーティクルボードの製造方法]
パーティクルボードの製造方法としては、単層ボード、３層ボード（一部フォーミングを省略することによって２層ボードが製造できる）、多層ボードと大きく３つに分けることができる。
製造方法としては、Ａｒｅｎｉａ法、ＣＳＲ法、ＶＥＢ法、ホモゲンホルツ法、ベーレ・ビゾン法などが知られている。本発明は、ブレンダー内に木質材料を入れ、攪拌しながら、接着剤をスプレー塗布して、その後接着剤を塗布した木質材料を一定の形に整え１枚ずつ熱圧成形する方法（今後バッチ法と略す）により木質ボードを製造した。本発明はバッチ法による単層ＰＢの製造方法を採用したが、その他イソシアネート接着剤を木質材料に塗布するＰＢの製造方法であれば、なんら問題なく使用できる。
【００１１】
本発明における有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）とは、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと称する）、ＭＤＩとＭＤＩ系多核縮合体との混合物（以下、ポリメリックＭＤＩと称する）、液状ＭＤＩ（カルボジイミド変性ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネートの単独又は２種以上の混合物や、前記ポリイソシアネートに触媒を加え、二量体（ウレトジオン変性）又は三量体（イソシアヌレート変性）としたもの等が挙げられる。
【００１２】
また前記のほかにも、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコール等のモノオールや、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオールや、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオールや、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンや、そのほかジグリセリン、ソルビトール、蔗糖等の単独又は混合物にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを単独又は併用し、公知の方法で付加重合して得られるモノオール又はポリオールと、前記有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）とを、例えば有機ポリシソシアネート化合物のイソシアネート基と前記モノオール又はポリオールの水酸基との当量比（イソシアネート基／水酸基）が１．５〜５００、好ましくは２．０〜４００の範囲となるように公知の方法で反応させて得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーも、前記（Ａ）成分として好適に用いることができる。
【００１３】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）のイソシアネート含量は２５〜３５質量％が好ましく、特に２７〜３２質量％がより好ましい。また、２５℃における粘度は１，０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００１４】
本発明で好ましい有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）は、ポリメリックＭＤＩと、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルポリ及び／又はモノオールや、スルホン酸塩基、カルボン酸塩基などのアニオン性基を有するポリエステル−、ポリカーボネート−、ポリエーテルポリ及び／又はモノオールなどである。さらに好ましいイソシアネート末端プレポリマーは、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルポリ及び／又はモノオールとＭＤＩ及び／又はポリメリックＭＤＩとの反応から得られるものである。本発明の有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）として、特に好ましいものは、５０モル％以上のエチレンオキサイドユニットを含有するポリエーテルモノオールとポリメリックＭＤＩとの反応から得られるものである。
【００１５】
木質ボードを製造する際に、前記（Ａ）成分と、水やワックスエマルジョン、木質材料との反応硬化を促進するために、触媒を使用することができる。触媒としては、アミン系触媒、金属系触媒等がある。アミン系触媒の具体例として、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、１−シアノメチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−４−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、ピリジン、α−ピコリン等が挙げられる。
【００１６】
また、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）と反応する活性水素を有するアミン系触媒として、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン等のＮ，Ｎ−ジアルキルアルカノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等のＮ−アルキルジアルカノールアミン、トリエタノールアミン等のトリアルカノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシプロピレンジアミン等も使用することができる。
【００１７】
金属系触媒としては、触媒活性を発現できる金属化合物であれば特に制限はなく、例えば、スズ、亜鉛、カルシウム、チタン等のエステル化物、金属塩、酸誘導体、酸化物、塩化物等が挙げられ、具体的には、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジクロライド、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸カルシウム、テトラブチルチタネート、テトラステアリルチタネート、酸化スズ、塩化スズ、塩化マグネシウム等が挙げられる。
【００１８】
木質ボードを製造する際には、熱圧成形時に熱板との剥がれをよくするために、離形剤として内部離形剤を接着剤と一緒に添加しても良い。離形剤は、熱盤との接着性を回避させるための効果的であり、例えば、パラフィンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、及びパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、硬化ひまし油、ステアリン酸アミド等の合成ワックスを水性エマルジョンにしたもの等が挙げられ、その中でも特に、パラフィン系ワックス、モンタン系ワックス及びその誘導体が良好な離型性を発現し、二次的効果として、熱圧成形体の耐熱水性に良好な効果を与えることも可能となる。
【００１９】
［ＮＣＯ含量測定方法]
〈サンプリング〉
木質材料に、イソシアネート接着剤を塗布したものを所定量採取する。
同時に、接着剤を塗布していない木質材料についても同量採取する。
〈測定手順〉
・２００ｍｌビーカーにあらかじめ準備しておいたサンプルを１．０〜２．０ｇ精秤し、メチルエチルケトン（以下ＭＥＫ）を５０ｍｌ加える。
・０．５ｍｏｌ／Ｌのジブチルアミン（以下ＤＢＡ）／モノクロルベンゼン（以下ＭＣＢ）溶液２０ｍｌをホールピペットで正確に加える。その後、攪拌棒で緩やかに攪拌して、１５分静置する。
・その後、メタノールを２０ｍｌと、ＢＰＢ指示薬（ブロムフェノールブルー５ｇを、メタノール１００ｍｌ、ＭＥＫ１０ｍｌ、イオン交換水５０ｍｌに溶解させたもの）を１滴加え、０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸で滴定する。終点は、藍色が黄色に変わったところとする。 ただし、滴定中に普通に攪拌するとサンプルのファイバーが液中で舞ってしまい、色の識別が不可能となってしまう。また、木質材料中にしみ込んでいる未反応のＤＢＡが存在するため、一度液が黄色になった後でも、再度藍色に戻るといった現象が起こる。
そこで本発明の測定方法では、図２、３に記載しているような撹拌棒で、上から押し付けてファイバーの舞いを抑え、かつ、ファイバー中の残存ＤＢＡを搾り出しながら、攪拌を繰り返しながら、少しずつ滴定を行う。こうすることによって、液の色を判断可能となり、黄色から色が変わらなくなるところが生じるのがわかる。その点を本発明では終点とした（５分放置しても色が基に戻らないことを確認する）。この測定方法が、今回の特徴的なＮＣＯ含有量の測定方法である。
この攪拌棒の形は、図２、３に限定されるものではなく、攪拌中にファイバーが舞うのを抑えられ、かつファイバーを上から押さえつけることが可能なものであれば使用できる。
・同時に空試験として、接着剤を塗布していない木質材料を１．０〜２．０ｇ精秤し、同様に滴定を行い、その滴定量をブランクの値とする。
〈ＮＣＯ含有量算出〉
下記式より算出した。
ＮＣＯ含有量（％）＝｛（Ｂ−Ａ）×ｆ×０．５×４２／（Ｓ×１０００）｝×１００
Ａ：あらかじめ浸漬した溶液試料の滴定に要した０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の滴定量（ｍｌ）
Ｂ：空試験に要した０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の滴定量（ｍｌ）
ｆ：０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液の力価
Ｓ：サンプルの重量（ｇ）
該測定で使用した薬品を以下に示す。
メチルアルコール：試薬１級 キシダ化学製
メチルエチルケトン：試薬１級 キシダ化学製
ジ−ｎ−ブチルアミン：試薬１級 キシダ化学製
モノクロルベンゼン：試薬１級 キシダ化学製
ブロムフェノールブルー：試薬１級 キシダ化学製
イオン交換水：キシダ化学製
０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸標準液：試験研究用 キシダ化学製
【００２０】
［理論ＮＣＯ含有量]
木質材料に有機ポリイソシアネート接着剤を塗布した場合の、木質材料中の理論ＮＣＯ含有量の計算方法を以下に示す。
理論ＮＣＯ含有量（％）
＝４．２×［｛（Ａ／４．２ｍｍｏｌ／ｇ）×ＸＹｇ｝／（Ｘ＋ＸＹ）］
木質材料の量 ：Ｘｇ
接着剤添加率 ：（Ｙ×１００）％
イソシアネート接着剤のＮＣＯ含有量 ：Ａ％
接着剤１ｇ当たりのＮＣＯ基のｍｍｏｌ数 ：（Ａ％／４．２）ｍｍｏｌ／ｇ
【００２１】
［所定ＮＣＯ含有量について］
木質材料にイソシアネート接着剤を塗布した場合、通常前記式より求められる理論ＮＣＯ含有量となる。したがって、木質材料にイソシアネート接着剤を所定塗布量（Ａ％）塗布した場合に、ＮＣＯ含有量測定を行った結果、理論値と同じであれば、イソシアネート接着剤を所定量（Ａ％）塗布できたと判断できる。しかし、木質ボードの製造条件によっては、その製造過程でＮＣＯ基が失活してしまい、ＮＣＯ含有量を測定した際に、理論ＮＣＯ含有量より低くなってしまう場合がある。この場合は、単に理論ＮＣＯ含有量より低いからといって、接着剤が所定量塗布できていないとは判断できない。
そこで本発明では、理論ＮＣＯ含有量から所定ＮＣＯ含有量を算出することにした。そのために、後述の実施例１の方法で、予めマットを３０個製造し、それぞれについてＮＣＯ含有量を測定し、どの程度の再現性があるか確認した。その結果、ＮＣＯ含有量は２．７７％〜２．８５％で、平均値が２．８０％、標準偏差（＝σ）が０．０２５であった。したがって、３０個製造してバラツキが見られなかったため、この平均値（ＮＣＯ含有量：２．８０％）を所定ＮＣＯ含有量とした。理論ＮＣＯ含有量が３．１６％であるので、所定のＮＣＯ含有量から逆算して、理論ＮＣＯ含有量に係数α（０．８９）をかけることにより、所定ＮＣＯ含有量を得る方法を得た。
ここでαは、製造条件により変化するものであり、製造方法ごとに算出する必要がある。
所定ＮＣＯ含有量（％）＝理論ＮＣＯ含有量（％）×α
これにより、木質ボードを製造する過程で、接着剤を塗布した木質材料のＮＣＯ含有量を測定した値が、所定ＮＣＯ含有量と同じ値であれば、その木質材料は、所定の接着剤量が塗布されたと判断することができる。
【００２２】
［接着剤塗布量の管理幅］
所定ＮＣＯ含有量の管理幅を設定することによって基準を設け、この管理幅から外れるものは、基準外のものとして別の方法で利用するようにした。
本発明の管理幅は、所定ＮＣＯ含有量を基準に、±２σ（標準偏差の２倍）の幅に設定した。
【００２３】
［密度調整木質ボード］
木質材料に有機ポリイソシアネート接着剤を塗布する際に、供給ポンプの詰まりや人為的ミスによって、所定の接着剤を塗布できない場合がある。所定の接着剤塗布量のものが得られなかった場合の対応策として、熱圧成形時の設定密度を調整して、常態曲げ強度が同等で異なる密度の木質ボードを得ることが可能となる。一般的に木質ボードを製造する際に、接着剤の塗布量が多いものほど、又、密度の高いものほど、常態曲げ強度が高いものである。したがって、今回の測定方法によりＮＣＯ含有量を測定した結果が、目的のイソシアネート接着剤より少なかったものについては、熱圧成形時の密度を高く設定する（密度を高く設定するためには所定の木質材料量より多く準備する）ことにより、目的の常態曲げ強度を有する密度の高い木質ボードを得ることが可能となる。また、目的のイソシアネート接着剤より多かったものについては、熱圧成形時の密度を低く設定することにより、所定の常態曲げ強度を有する密度の低い木質ボードを得ることが可能となる。
【００２４】
［ブレンド木質ボード]
接着剤を塗布した木質材料を測定した結果、ＮＣＯ含有量が高かった木質材料と、低かった木質材料を組み合わせて、目的のＮＣＯ含有量の木質ボードを得ることにより、所定のＮＣＯ含有量の木質材料を得ることが可能となる。この木質材料を、所定の木質ボードの成型条件と同一で熱圧成型すると、所定の木質ボードと同等品を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明による、木質ボードの製造方法のフローチャートを図１に示す。
【実施例】
【００２６】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明の主旨はもとより、これに限定されるものではない。特にことわりのない限り、実施例中の部及び％はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。
【００２７】
［ＭＤＦ製造]
実施例１
木質片を蒸解釜内に入れ、蒸気で８分間蒸解した。その後、リファイナーにより５００ｇ／ｍｉｎの量で４００秒解繊し、ポンプによる自動供給方法により、イソシアネート接着剤（ＷＣ−３００：日本ポリウレタン工業製、ＮＣＯ含有量２９．５％）を６０ｇ／ｍｉｎ、水を６０ｇ／ｍｉｎ（イソシアネート接着剤・水ともにファイバーに対して１２％）で、４００秒塗布した。その後ブローライン・乾燥管を通り、フォーミングマシンを経由して、フォーミングして、マット状のファイバーＭ−１を得た。そのファイバーの一部をＮＣＯ測定用サンプルとして１．５１ｇ採取し、ファイバー中のＮＣＯ含有量を前記の測定方法を用いて測定した（理論ＮＣＯ含有量：３．１６％）。また、フォーミングにより得られたＭ−１をトリミングし、下記プレス条件で、プレス面に離型剤を塗布したプレス機を用いて下記条件で熱圧成型し、約４５０ｍｍ角のＭＤＦを得た。その後、得られたＭＤＦは熱圧プレスにより、当初のマットサイズより大きくなっているため、、上下左右を切り落とし、表面をヤスリがけして、密度：７００ｋｇ／ｍ３、４００ｍｍ（縦）×４００ｍｍ（横）×２０ｍｍ（厚み）のＭＤＦ−１を得た。
［プレス条件］
プレス温度：２００℃、面圧力：３０ｋｇ／ｃｍ２、設定厚み：２１ｍｍ、プレス速度：１２ｓｅｃ／ｍｍ
【００２８】
実施例２〜１０
実施例１の製法によりＭＤＦを成形する場合、水とイソシアネート接着剤を混合した後、乾燥管を通るため、イソシアネート接着剤と水が反応して、理論ＮＣＯ含有量より若干減少してしまう。そこで、ファイバーに対しイソシアネート接着剤（ＷＣ−３００）を１２％塗布した際に、ＮＣＯ含有量の実測値がどのようになるか確認した。このため、実施例１と同様の方法でＭＤＦを９枚製造した（ＭＤＦ−２〜１０）。
ＭＤＦ―２〜１０を製造する過程において、実施例１と同様にサンプルを約１．５ｇ採取しＮＣＯ含有量の測定を行い、ＮＣＯ含有量の確認を行なった。実施例１〜８は、理論ＮＣＯ含有量から減少するものの、ＮＣＯ含有量は実施例１〜８で、ほぼ同じの値であった。また前記の所定ＮＣＯ含有量は、本実施例では２．８０％（α＝０．８９）であり、この値とも同じであった。
したがって、実施例１〜８は、所定の接着剤量塗布されたものであるとした。
また、今回はＮＣＯ含有量の基準を所定ＮＣＯ含有量の９７〜１０３％（２．７２〜２．８８％）としたため、ＭＤＦを１０枚製造する間に、２枚が基準外となった。そこで、その２枚のＭＤＦを比較例１〜２とした。実施例１〜８及び比較例１〜２のＮＣＯ含有量測定結果を表１〜２に示す。
今回は、１０枚製造する間に、不良品が２枚発生したが、全く不良品が発生しない場合も多々ある。そのため、不良品発生確率は、本実施例から連想されるものではない。また、実施例と比較例の番号については、製造順番とはなんら関係ないものである。
【００２９】
［常態曲げ強度試験]
該製造方法で得られたＭＤＦ１〜１０について、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて、常態曲げ強度試験を行なった。測定結果を表１〜２に示す。
以後のＭＤＦについて行なった常態曲げ強度試験は、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて行なったものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
ＮＣＯ含有量が所定量であるＭＤＦ１〜８（実施例１〜８）については、常態曲げ強度も、ほぼ同等の値となった。しかし、ＮＣＯ含有量の高かったＭＤＦ−９については常態曲げ強度は高く、ＮＣＯ含有量の低かったＭＤＦ−１０については常態曲げ強度は低いものであった。
【００３３】
［パーティクルボード製造]
実施例９
ブレンダー内に木質材料を６００ｇ入れ、イソシアネート接着剤（Ｃ−３５２１）３６ｇと水を１８ｇミキサーでブレンドし（それぞれ木質材料に対して６％）、ブレンダーで木質チップ（サイズ：０．０５〜３ｍｍ）を攪拌しながら、スプレー噴霧で接着剤を塗布した。
その後接着剤の塗布された木質材料をサンプリングして、本発明の測定方法を用いてＮＣＯ含有量の測定を行なった。
離型剤を塗布したステンレス製の板の上に置いた３００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍｈの空洞ボックス内に、接着剤を塗布した木質材料を均一になるように撒き、トリミング後ボックスを抜き取り、木質材料のマットを得た。そのマットを、離型剤を塗布したプレス機で、下記プレス条件で熱圧成形し、単層ＰＢを得た。その後得られたＰＢは熱圧により潰され、当初のマットサイズより大きくなっているため、ボードの上下左右を切り落とし、表面をヤスリがけして、３００ｍｍ×３００ｍｍ×８ｍｍtの単層パーティクルボードＰＢ−１を得た。
［プレス条件］
プレス温度：１７０℃、面圧力：３０ｋｇ／ｃｍ２、設定厚み：９ｍｍ、プレス速度：１０ｓｅｃ／ｍｍ
【００３４】
実施例１０、１１
実施例９と同じ条件でＰＢ−２，３を製造した。
得られたＰＢ−１〜３のＮＣＯ含有量と常態曲げ強度試験を行なった。
常態曲げ強度試験は、ＪＩＳ−Ａ５９０８に準じて実施した。
実施例９〜１１のＮＣＯ含有量と常態曲げ強度の測定結果を、表３に記載する。
その結果、本発明で用いたバッチ法では、木質材料にイソシアネート接着剤を塗布してからすぐにＮＣＯ含有量を測定したため、実施例９〜１１のＮＣＯ含有量は理論値とほぼ同じ（α＝１）であった。
また、曲げ強度についても実施例９〜１１で、ほぼ同じの結果となった。
【００３５】
【表３】
【００３６】
実施例１２，１３
前記Ｍ−９とＭ−１０を、Ｍ−９の設定密度を６２０ｋｇ／ｍ２、Ｍ−１０の設定密度を７７０ｋｇ／ｍ２と変えて、実施例１と同じ条件により熱圧成型を行い、ＭＤＦ−１１、１２を得た。
ＭＤＦ−１１、１２の常態曲げ強度の測定結果を、実施例１と併せて表４に記載する。
その結果、ＭＤＦ−１１は所定の密度より低くＭＤＦ−１と同等の常態曲げ強度を有するものであった。また、ＭＤＦ−１２は所定の密度より高くＭＤＦ−１と同等の常態曲げ強度を有するものであった。
【００３７】
【表４】
【００３８】
［ＮＣＯ含有量の異なる木質材料の組み合わせ]
実施例１４
前記Ｍ−９とＭ−１０を、下記計算方法で求めた所定の割合でブレンドして、実施例１〜８までと同様所定のＮＣＯ含有量として、実施例１と同じ条件により熱圧成形を行なった。
［ブレンド比率の計算方法］
実施例１と同様に所定接着剤量は２．８０％である。
マットＭ−９のＮＣＯ含有量：３．１２％
マットＭ−１０のＮＣＯ含有量：２．３４％
Ｍ−９をｘ％、Ｍ−１０を（１００−ｘ）％で混合して、マットＭ−１３を６００ｇ得るために下記式から混合割合を算出した。
Ｍ−４のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（２．８０／４．２）×６００＝４００．０（ｍｍｏｌ）
Ｍ−９のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（３．１２／４．２）×（ｘ／１００）×６００＝４．４６ｘ
Ｍ−１０のＮＣＯ含有量（ｍｍｏｌ）
＝（２．３４／４．２）×（１００−ｘ／１００）×６００＝３３４．３−３．３４ｘ
Ｍ−１３のＮＣＯ含有量：
４００．０（ｍｍｏｌ）
＝４．４６ｘ（ｍｍｏｌ）＋［３３４．３−３．３４ｘ］（ｍｍｏｌ）
ｘ＝５８．６７（％）
以上の計算から、Ｍ−９を５８．７％、Ｍ−１０を４１．３％で混合して、Ｍ−１３を得た。
得られたマットＭ−１３を熱圧成形して、ＭＤＦ−１３を得た。マットＭ−１３のＮＣＯ含有量の測定値とＭＤＦ−１４の常態曲げ強度を、実施例１の結果と併せて表５に示す。
その結果、Ｍ−４のＮＣＯ含有量は、目的の接着剤塗布量とほぼ同じであり、得られたＭＤＦ−１１のボード性能も、目的のものとほぼ同等であった。
【００３９】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明で用いる木質ボードの製造方法のフローチャート。
【図２】斜めから見た、木質材料中のＮＣＯ含有量を測定する際に使用する攪拌棒の図。
【図３】斜めから見た、木質材料中のＮＣＯ含有量を測定する際に使用する攪拌棒の図。
【符号の説明】
【００４１】
１．ロッド
２．リング
３．金網（網目が細かいものほど好ましい）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、ＮＣＯ含有量が実験的にもとめられる管理幅内であるかどうか判断して、管理幅内のものについて所定の設定密度で熱圧成型を行い、安定的に同品質の木質ボードを製造する方法。
【請求項２】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いものについては、設定密度より低くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項３】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より低いものについては、設定密度より高くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項４】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いもの及び低いものを組み合わせて所定の接着剤塗布量の木質材料を調整し、設定密度で熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項５】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が、ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
【請求項６】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が以下に示す変性剤で変性したポリメリックＭＤＩであり、この接着剤が水分散物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
変性剤：オキシアルキレン基のうち５０モル％以上がオキシエチレン基である、水酸基含有ポリエーテル
【請求項１】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、ＮＣＯ含有量が実験的にもとめられる管理幅内であるかどうか判断して、管理幅内のものについて所定の設定密度で熱圧成型を行い、安定的に同品質の木質ボードを製造する方法。
【請求項２】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いものについては、設定密度より低くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項３】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より低いものについては、設定密度より高くなるように熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項４】
木材チップ、木質繊維、ストランド片などの木質材料に、有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）を塗布して、熱圧成型により木質ボードを製造する方法において、木質材料に当該接着剤を塗布した後、木質材料中のイソシアネート含有量を測定して、管理幅より高いもの及び低いものを組み合わせて所定の接着剤塗布量の木質材料を調整し、設定密度で熱圧成型する、木質ボードの製造方法。
【請求項５】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が、ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
【請求項６】
有機ポリイソシアネート接着剤（Ａ）が以下に示す変性剤で変性したポリメリックＭＤＩであり、この接着剤が水分散物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の木質ボードの製造方法。
変性剤：オキシアルキレン基のうち５０モル％以上がオキシエチレン基である、水酸基含有ポリエーテル
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２６８８８３（Ｐ２００７−２６８８８３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９８０６８（Ｐ２００６−９８０６８）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００２３０１３５）日本ポリウレタン工業株式会社 (222)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００２３０１３５）日本ポリウレタン工業株式会社 (222)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]