無臭木質板用接着剤
【課題】 接着性および硬化性を定価させずに、放散ホルムアルデヒド量を少なくすることが出来る、木質板用ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤を提供する。
【解決手段】 ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめる。
【解決手段】 ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材用等の木質板からの放散ホルムアルデヒド量が少ない、無臭木質板用接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂は、優れた接着性や耐水性、使用方法の簡便性、低価格等の理由から、木質板用の接着剤として広く用いられている。しかしながら、これらの接着剤は接着後、微量のホルムアルデヒドを遊離するため、これらの接着剤を使用した合板や、それを用いた収納家具等は、後日、室内で空気中に、接着剤に含まれるホルムアルデヒドを放出し、人体に対して頭痛、吐き気、目の刺激、皮膚障害等の、健康障害を引き起こす可能性がある。このため、ホルムアルデヒド放散防止対策が要望されている。
【０００３】ホルムアルデヒドの放散を防止する方法としては、前記熱硬化性樹脂の合成時において、ホルムアルデヒドの反応モル比を下げる方法や、ホルムアルデヒドトラップ剤を添加する方法が、これまでに行われている。しかし、前者には、反応モル比の低下に伴い、接着剤の保存性が悪化する、後者には、硬化に時間がかかる、等の問題点があった。またさらに、製板後に、化学的あるいは物理的処理を施すことにより、放散ホルムアルデヒド量を少なくする方法も行われているものの、コスト的に不利な点があり、普及していない。
【０００４】このような状況の中で、従来の接着剤と同等の接着性、保存性、および硬化性を持ち、且つ木質板の放散ホルムアルデヒド量を少なくすることの出来る接着剤が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のような問題点に鑑み、鋭意検討した結果なされたもので、従来の接着剤と同等の接着性および硬化性を有し、且つ放散ホルムアルデヒド量が少ない木質板が得られる、無臭木質板用ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アリルアミン系高分子化合物またはその塩を、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に含有せしめることにより、接着剤の放散ホルムアルデヒド量を少なくできることを見い出し、さらに検討を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち本発明は、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめたことを特徴とする無臭木質板用接着剤である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において木質板とは、合板、パーティクルボード、オリエンティッド・ストランド・ボード（ＯＳＢ）、ウエファーボード、ミディアム・デンシティー・ファイバーボード（ＭＤＦ）等を指し、本発明の無臭木質板用接着剤は、放散ホルムアルデヒド量を少なくした、これらの木質板の製造に使用できるものである。これらの中で、例えば合板は、木質材の芯板に、本発明の接着剤を塗布して、木質材同士を貼り合わせて、その形態に応じた公知の装置および方法により成型して得られる。
【０００９】本発明における、アリルアミン系高分子化合物は、モノアリルアミン、Ｎ−メチルジアリルアミン、Ｎ−エチルジアリルアミン、またはそれらの塩等を、単独あるいは２種以上を、水または極性溶媒、またはそれらの混合液中で、ラジカル開始剤の存在下で反応することにより得られる。アリルアミンモノマーの塩としては、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸塩、または、酢酸、ギ酸等の有機酸塩を使用できる。
【００１０】ラジカル重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、第３級ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２,２−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２,２−アゾビス（Ｎ−フェニルアミノジノプロパン）ジヒドロクロライド、２,２−アゾビス（Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノジプロパン）ジヒドロクロライド、アゾビスイソブチロニトリル等、一般的に用いられるラジカル重合開始剤なら、特に限定されることなく使用することができる。また、反応に用いる極性溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等が上げられる。
【００１１】モノマー濃度は、反応溶媒に対して、通常１０−８０重量％で反応できる。重合温度は２０−９０℃、重合反応時間は２０−１２０時間である。このようにして製造したアリルアミン系高分子化合物のｐＨは、４〜９に調整することが好ましい。ｐＨ値に応じて、アリルアミン系高分子化合物にはその塩が混在することになるが、ｐＨ４以下の場合は、木質板製板後、木質板内の酸性度が高くなるため、樹脂が分解されホルムアルデヒドの放散量が多くなる。一方、ｐＨ９以下の場合は、木質板製板時、硬化不良を起こし接着性が悪くなる。
【００１２】本発明に用いるホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ユリア・メラミン樹脂等のアミン系樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【００１３】本発明の木質板用接着剤において、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂と、アリルアミン系高分子化合物およびその塩の配合割合は、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂の固形分１００重量部に対して、アリルアミン系高分子化合物およびその塩が、１重量部乃至５０重量部であることが好ましい。１重量部より少ない場合には、放散ホルムアルデヒド量が低下しないことがある。一方、５０重量部より多い場合には、放散ホルムアルデヒド量が低下するものの、接着性が低下することがあり、好ましくない。
【００１４】なお、本発明の木質板用接着剤には、上記二成分の他に、硬化剤と、従来の木質板用接着剤に一般的に用いられている増量剤や充填剤等を配合できる。硬化剤としては、アミン系樹脂に対しては、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩、パラトルエンスルホン酸、酢酸、塩酸等、フェノール樹脂に対しては、ヘキサメチレンテトラミン等の公知のものを挙げることができる。また、増量剤や充填剤としては、小麦粉、米粉、大豆粉、コーンスターチ等の穀類粉末を挙げることができる。これらの成分は、適宜配合される。前記各成分を用いて、公知の方法により、本発明の木質板用接着剤が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１６】［実施例１〜３］ユリア・メラミン樹脂（住友ベークライト株式会社製ＭＡ−２１６Ｋ、ＪＡＳ規格Ｆ−２合格、樹脂含量６０％）１００重量部、小麦粉（赤花）１６重量部、水９重量部、塩化アンモニウム１重量部に、１５％ポリアリルアミン水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−１５）を、表１に示した重量部添加し、混合して木質板用接着剤を調製した。得られた接着剤を、厚さ１.３ｍｍの単板（南洋材、ラワン）に、塗布量３３０ｇ／ｍ2で塗布して、熱圧条件１２０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2で、７８秒間成型して、３層の合板を作成した。
【００１７】［比較例１］実施例１〜３の木質板用接着剤において、１５％ポリアリルアミン水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−１５）を配合しないこと以外は、実施例１〜３と同様にして、３層合板を作成した。
【００１８】［実施例４〜６］実施例１〜３の木質板用接着剤において、ユリア・メラミン樹脂の代わりに、ユリア樹脂（住友ベークライト株式会社製ＵＡ−１３３、ＪＡＳ規格Ｆ−２合格、樹脂含量５５％）を用い、１５％ポリアリルアミン水溶液の代わりに、５０％ポリアリルアミン塩酸塩水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−ＨＣＬ−３Ｌ）を用いた以外は、実施例１〜３と同様にして、３層合板を作成した。実施例４〜６におけるポリアリルアミン塩酸塩の配合量は、それぞれ実施例１〜３におけるそれに対応している。
【００１９】［比較例２］実施例４〜６のユリア樹脂木質板用接着剤において、５０％ポリアリルアミン塩酸塩水溶液を配合しないこと以外は、実施例４〜６と同様にして、３層合板を作成した。
【００２０】実施例１〜６および比較例１〜２で得た３層合板について、日本農林規格に準じて、接着力試験および放散ホルムアルデヒド量評価試験を行った。その結果をまとめて表１に示した。接着力については、常態接着力試験および煮沸繰り返し試験（１類）を行った。また、放散ホルムアルデヒドについては、合板のサンプルを２０℃で２４時間デシケーター中に放置して、放散ホルムアルデヒドを純水に吸収させ、その純水をアセチルアセトンにより呈色させ、その純水の、波長４１５ｎｍの光の吸光度を測定することにより、放散ホルムアルデヒド量を測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に示した結果から、アリルアミン系高分子化合物を配合した、本発明の木質板用接着剤を使用して調製した木質板は、放散ホルムアルデヒド量が少なく、しかも強度面においても良好な特性を示すことが明らかである。
【００２３】
【発明の効果】本発明の無臭木質板用接着剤を使用することにより、木質板から放散するホルムアルデヒド量を低減することができ、さらに、木質板の接着力を向上させることができた。本発明の無臭木質板用接着剤は、建築資材分野において有用に用いることができ、産業に利するところ大である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材用等の木質板からの放散ホルムアルデヒド量が少ない、無臭木質板用接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂は、優れた接着性や耐水性、使用方法の簡便性、低価格等の理由から、木質板用の接着剤として広く用いられている。しかしながら、これらの接着剤は接着後、微量のホルムアルデヒドを遊離するため、これらの接着剤を使用した合板や、それを用いた収納家具等は、後日、室内で空気中に、接着剤に含まれるホルムアルデヒドを放出し、人体に対して頭痛、吐き気、目の刺激、皮膚障害等の、健康障害を引き起こす可能性がある。このため、ホルムアルデヒド放散防止対策が要望されている。
【０００３】ホルムアルデヒドの放散を防止する方法としては、前記熱硬化性樹脂の合成時において、ホルムアルデヒドの反応モル比を下げる方法や、ホルムアルデヒドトラップ剤を添加する方法が、これまでに行われている。しかし、前者には、反応モル比の低下に伴い、接着剤の保存性が悪化する、後者には、硬化に時間がかかる、等の問題点があった。またさらに、製板後に、化学的あるいは物理的処理を施すことにより、放散ホルムアルデヒド量を少なくする方法も行われているものの、コスト的に不利な点があり、普及していない。
【０００４】このような状況の中で、従来の接着剤と同等の接着性、保存性、および硬化性を持ち、且つ木質板の放散ホルムアルデヒド量を少なくすることの出来る接着剤が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のような問題点に鑑み、鋭意検討した結果なされたもので、従来の接着剤と同等の接着性および硬化性を有し、且つ放散ホルムアルデヒド量が少ない木質板が得られる、無臭木質板用ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アリルアミン系高分子化合物またはその塩を、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に含有せしめることにより、接着剤の放散ホルムアルデヒド量を少なくできることを見い出し、さらに検討を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち本発明は、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめたことを特徴とする無臭木質板用接着剤である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において木質板とは、合板、パーティクルボード、オリエンティッド・ストランド・ボード（ＯＳＢ）、ウエファーボード、ミディアム・デンシティー・ファイバーボード（ＭＤＦ）等を指し、本発明の無臭木質板用接着剤は、放散ホルムアルデヒド量を少なくした、これらの木質板の製造に使用できるものである。これらの中で、例えば合板は、木質材の芯板に、本発明の接着剤を塗布して、木質材同士を貼り合わせて、その形態に応じた公知の装置および方法により成型して得られる。
【０００９】本発明における、アリルアミン系高分子化合物は、モノアリルアミン、Ｎ−メチルジアリルアミン、Ｎ−エチルジアリルアミン、またはそれらの塩等を、単独あるいは２種以上を、水または極性溶媒、またはそれらの混合液中で、ラジカル開始剤の存在下で反応することにより得られる。アリルアミンモノマーの塩としては、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸塩、または、酢酸、ギ酸等の有機酸塩を使用できる。
【００１０】ラジカル重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、第３級ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２,２−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２,２−アゾビス（Ｎ−フェニルアミノジノプロパン）ジヒドロクロライド、２,２−アゾビス（Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノジプロパン）ジヒドロクロライド、アゾビスイソブチロニトリル等、一般的に用いられるラジカル重合開始剤なら、特に限定されることなく使用することができる。また、反応に用いる極性溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等が上げられる。
【００１１】モノマー濃度は、反応溶媒に対して、通常１０−８０重量％で反応できる。重合温度は２０−９０℃、重合反応時間は２０−１２０時間である。このようにして製造したアリルアミン系高分子化合物のｐＨは、４〜９に調整することが好ましい。ｐＨ値に応じて、アリルアミン系高分子化合物にはその塩が混在することになるが、ｐＨ４以下の場合は、木質板製板後、木質板内の酸性度が高くなるため、樹脂が分解されホルムアルデヒドの放散量が多くなる。一方、ｐＨ９以下の場合は、木質板製板時、硬化不良を起こし接着性が悪くなる。
【００１２】本発明に用いるホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ユリア・メラミン樹脂等のアミン系樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【００１３】本発明の木質板用接着剤において、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂と、アリルアミン系高分子化合物およびその塩の配合割合は、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂の固形分１００重量部に対して、アリルアミン系高分子化合物およびその塩が、１重量部乃至５０重量部であることが好ましい。１重量部より少ない場合には、放散ホルムアルデヒド量が低下しないことがある。一方、５０重量部より多い場合には、放散ホルムアルデヒド量が低下するものの、接着性が低下することがあり、好ましくない。
【００１４】なお、本発明の木質板用接着剤には、上記二成分の他に、硬化剤と、従来の木質板用接着剤に一般的に用いられている増量剤や充填剤等を配合できる。硬化剤としては、アミン系樹脂に対しては、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩、パラトルエンスルホン酸、酢酸、塩酸等、フェノール樹脂に対しては、ヘキサメチレンテトラミン等の公知のものを挙げることができる。また、増量剤や充填剤としては、小麦粉、米粉、大豆粉、コーンスターチ等の穀類粉末を挙げることができる。これらの成分は、適宜配合される。前記各成分を用いて、公知の方法により、本発明の木質板用接着剤が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１６】［実施例１〜３］ユリア・メラミン樹脂（住友ベークライト株式会社製ＭＡ−２１６Ｋ、ＪＡＳ規格Ｆ−２合格、樹脂含量６０％）１００重量部、小麦粉（赤花）１６重量部、水９重量部、塩化アンモニウム１重量部に、１５％ポリアリルアミン水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−１５）を、表１に示した重量部添加し、混合して木質板用接着剤を調製した。得られた接着剤を、厚さ１.３ｍｍの単板（南洋材、ラワン）に、塗布量３３０ｇ／ｍ2で塗布して、熱圧条件１２０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2で、７８秒間成型して、３層の合板を作成した。
【００１７】［比較例１］実施例１〜３の木質板用接着剤において、１５％ポリアリルアミン水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−１５）を配合しないこと以外は、実施例１〜３と同様にして、３層合板を作成した。
【００１８】［実施例４〜６］実施例１〜３の木質板用接着剤において、ユリア・メラミン樹脂の代わりに、ユリア樹脂（住友ベークライト株式会社製ＵＡ−１３３、ＪＡＳ規格Ｆ−２合格、樹脂含量５５％）を用い、１５％ポリアリルアミン水溶液の代わりに、５０％ポリアリルアミン塩酸塩水溶液（日東紡績社製ＰＡＡ−ＨＣＬ−３Ｌ）を用いた以外は、実施例１〜３と同様にして、３層合板を作成した。実施例４〜６におけるポリアリルアミン塩酸塩の配合量は、それぞれ実施例１〜３におけるそれに対応している。
【００１９】［比較例２］実施例４〜６のユリア樹脂木質板用接着剤において、５０％ポリアリルアミン塩酸塩水溶液を配合しないこと以外は、実施例４〜６と同様にして、３層合板を作成した。
【００２０】実施例１〜６および比較例１〜２で得た３層合板について、日本農林規格に準じて、接着力試験および放散ホルムアルデヒド量評価試験を行った。その結果をまとめて表１に示した。接着力については、常態接着力試験および煮沸繰り返し試験（１類）を行った。また、放散ホルムアルデヒドについては、合板のサンプルを２０℃で２４時間デシケーター中に放置して、放散ホルムアルデヒドを純水に吸収させ、その純水をアセチルアセトンにより呈色させ、その純水の、波長４１５ｎｍの光の吸光度を測定することにより、放散ホルムアルデヒド量を測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に示した結果から、アリルアミン系高分子化合物を配合した、本発明の木質板用接着剤を使用して調製した木質板は、放散ホルムアルデヒド量が少なく、しかも強度面においても良好な特性を示すことが明らかである。
【００２３】
【発明の効果】本発明の無臭木質板用接着剤を使用することにより、木質板から放散するホルムアルデヒド量を低減することができ、さらに、木質板の接着力を向上させることができた。本発明の無臭木質板用接着剤は、建築資材分野において有用に用いることができ、産業に利するところ大である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめたことを特徴とする無臭木質板用接着剤。
【請求項２】 アリルアミン系高分子化合物と、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂との混合比率が、固形分の重量比で１〜５０：１００であることを特徴とする、請求項１記載の無臭木質板用接着剤。
【請求項１】 ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂接着剤に、アリルアミン系高分子化合物を含有せしめたことを特徴とする無臭木質板用接着剤。
【請求項２】 アリルアミン系高分子化合物と、ホルムアルデヒド系熱硬化性樹脂との混合比率が、固形分の重量比で１〜５０：１００であることを特徴とする、請求項１記載の無臭木質板用接着剤。
【公開番号】特開２００１−２４０８３５（Ｐ２００１−２４０８３５Ａ）
【公開日】平成１３年９月４日（２００１．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−５３１５４（Ｐ２０００−５３１５４）
【出願日】平成１２年２月２９日（２０００．２．２９）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年９月４日（２００１．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年２月２９日（２０００．２．２９）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]