(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メラミン及び又はユリアとホルムアルデヒドとを反応させて得られるメラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹脂において、反応するホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比０.４０〜０.６０であり、反応後ヘキサメチレンテトラミンを添加することを特徴とする木材用接着剤組成物。
【請求項２】
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹脂に添加するヘキサメチレンテトラミンの量が、このヘキサメチレンテトラミンの分解により生じるホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比に換算して、０.０１〜０.１０である請求項１記載の木材用接着剤組成物。
【請求項３】
メラミン及び又はユリアとホルムアルデヒドとを反応する際の反応液のｐＨが４.０〜９.０である請求項１又は２記載の木材用接着剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木材用メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂及びメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹脂からなる接着剤（以下、ＭＵＦ樹脂系接着剤という）に関し、詳しくは、ヘキサメチレンテトラミンの添加により、低ホルムアルデヒド化及び速硬化化されたＭＵＦ樹脂系接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、健康被害の問題から、合板あるいは木質系ボード等による室内のホルムアルデヒド汚染がクローズアップされており、合板においてはＪＡＳのホルムアルデヒド放散量（以下、Ｆ放散量という）規格におけるＦ1 規格（Ｆ放散量:０.５mg／ｌ以下）、木質系ボードにおいてはＪＩＳのホルムアルデヒド放出量（以下、Ｆ放出量という）規格にてＥ0規格（Ｆ放出量；０.５mg／ｌ以下）が要求されている。
【０００３】
従来のＭＵＦ樹脂系接着剤においては、反応に使用するホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基の当量比（以下、Ｆ／−ＮＨ2 当量比という）を０.５０〜０.６０とすれば、南洋材合板においてはＪＡＳのＦ1 規格を満たすが、木質構造の相違から熱圧締時に余剰ホルムアルデヒドが放出されにくいと考えられる針葉樹合板ではＦ1 規格を満たすレベルには達していなかった。
木質系ボードにおいてもＦ／−ＮＨ2 当量比を０.５０〜０.６０とすれば、Ｆ放出量はＪＩＳのＥ1規格（Ｆ放出量：１.５mg／ｌ以下）を満たすが、Ｅ0 規格を満たすレベルには達していなかった。
【０００４】
ホルムアルデヒドキャッチャーとしてユリア、メラミンあるいはアンモニアなどを添加することによりＦ放散量及びＦ放出量は低減するが、ゲル化時間が長くなるため、接着性能、特に種々の耐久処理後の接着性能の低下が大きい。
ＭＵＦ樹脂系接着剤のＦ／−ＮＨ2 当量比を ０.５０より低くすればＦ放散量あるいはＦ放出量は低減するが、その当量比においては接着剤組成物のゲル化時間は長く、硬化性が充分でないため接着性能が低下し、また硬化不充分のためにＦ放散量もＦ1 規格を、またＦ放出量もＥ0 規格を満たすレベルまでには低減できなかった。
【０００５】
パラホルムアルデヒドやホルマリン等を添加すれば、低Ｆ／−ＮＨ2 当量比のＭＵＦ樹脂系接着剤の硬化性及び接着性能は向上するが、Ｆ放散量及びＦ放出量が増加し、Ｆ1 規格及びＥ0 規格を満たすことはできなかった。
ヘキサメチレンテトラミン（以下、ヘキサミンという）は、従来Ｆ／−ＮＨ2 当量比が ０.６より高いＭＵＦ樹脂接着剤に硬化遅延剤として添加されており、硬化性の向上を目的としては添加されることはなかった。即ち、Ｆ／−ＮＨ2 当量比が ０.６より高い領域のＭＵＦ樹脂系接着剤にヘキサミンを添加すれば、ヘキサミンが分解して生成するアンモニアによりホルムアルデヒドが消費されることから調合糊液のゲル化時間は長くなり、硬化が遅延する傾向にあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のＭＵＦ樹脂系接着剤では、接着性能を低下させることなく、針葉樹合板のＦ1 規格を満たすこと、また木質系ボードにおいてはＥ0 規格を満たすことは困難であったが、本発明においては、これらの規格を満たし、かつ速硬化性であるＭＵＦ樹脂系接着剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、メラミン及び又はユリアとホルムアルデヒドとを反応させて得られるメラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア・ホルムアルデヒド樹脂又はメラミン・ユリア・ホルムアルデヒド樹脂において、反応するホルムアルデヒドとメラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比０.４０〜０.６０であり、反応後ヘキサメチレンテトラミンを添加することを特徴とする木材用接着剤組成物、に関するものである。
Ｆ放散量あるいはＦ放出量を低減させるためには、ＭＵＦ樹脂系接着剤におけるＦ／−ＮＨ2 当量比の低減が必要である。本発明者らは、ｐＨの低い領域にて反応させるとＦ／−ＮＨ2 当量比の低いＭＵＦ樹脂系接着剤のゲル化時間の短縮が可能であり、またヘキサミンがホルムアルデヒドとアンモニアに分解することに着目した。
【０００８】
メラミン及び又はユリアとホルムアルデヒドとの反応を、Ｆ／−ＮＨ2 当量比が０.４０〜０.６０の範囲で、塩基性触媒あるいは酸性触媒によりｐＨ ４.０〜９.０ に調整して実施し、ＭＵＦ樹脂系接着剤を得る。これにヘキサミンを添加して、ヘキサミンが分解して生成するホルムアルデヒドと原料メラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比を０.０１〜０.１０の範囲で高め、接着剤の硬化を促進する。そして、ことにより接着性能を維持しつつ、ヘキサミンから分解されるアンモニアが余剰のホルムアルデヒドを反応消費することにより、Ｆ1 規格を満たす針葉樹合板を、またＥ0 規格を満たす木質系ボードを得られる接着剤組成物を得るに至ったものである。
【０００９】
またホルムアルデヒドと縮合させるメラミン及び又はユリアの割合を変えることにより、合板においてはＪＡＳの二類規格及び一類規格の合板が、木質系ボードにおいてはＪＩＳのＵボード，Ｍボード及びＰボードが得られる接着剤組成物を得ることができる。
すなわち本発明は、Ｆ／−ＮＨ2 当量比を０.４０〜０.６０として、好ましくはｐＨ４.０〜９.０の領域において、ＭＵＦ樹脂系接着剤を合成し、これにヘキサミンを添加して、ヘキサミンが分解して生成するホルムアルデヒドと原料メラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比を０.０１〜０.１０だけ高めて、糊液を得ることにより、ＪＡＳのホルムアルデヒド放散量規格におけるＦ1 規格合板を、またＪＩＳのホルムアルデヒド放出量規格におけるＥ0 規格木質系ボードを安定して得ることを目的としている。（この部分は、ダブっており不要か？）
【００１０】
ＭＵＦ樹脂系接着剤のＦ／−ＮＨ2 当量比を０.４０〜０.６０に調製する理由は、これが０.４０未満ではＭＵＦ樹脂接着剤の貯蔵安定性が低下し、０.６０を越えるとホルムアルデヒド放散量がＦ1 規格合板を、またホルムアルデヒド放出量がＥ0 規格を満足することができず、かつヘキサミンの添加により硬化が遅延される傾向にある。
【００１１】
次に、ＭＵＦ樹脂系接着剤の反応においてｐＨを４.０〜９.０の領域にすることが好ましいが、この理由は、ｐＨ ４.０未満においては反応速度が速く反応度合の制御が困難になり、ｐＨ ９.０を越えると接着剤に残存する塩基より硬化が遅延する。
次に、ＭＵＦ樹脂系接着剤の反応後、ヘキサミンを添加して、ヘキサミンが分解して生成するホルムアルデヒドと原料メラミン及び又はユリアのアミノ基との当量比で０.０１〜０.１０だけ高める理由は、合板又は木質ボートからのホルムアルデヒド放散量の低下と、接着剤の速硬化を両立させることにあるが、０.０１未満では分解して生成するホルムアルデヒドが少なく充分な接着性能が得られず、０.１０を越えると同時に生成されるアンモニアの硬化阻害の効果がホルムアルデヒドによる硬化促進効果を上まわり、やはり充分な接着性能が得られない。
【００１２】
本発明におけるＭＵＦ樹脂系接着剤はメラミン及び又はユリアとホルムアルデヒドを反応させたものであるが、その貯蔵安定性の向上を目的として、ポリビニルアルコール，ポリビニルブチラール，エチレングリコール，ジエチレングリコールなどで変性した変性樹脂であってもよい。このような変性により、合板製造における糊液の塗布性，冷圧締後熱圧締工程前における仮の接着性（以下、仮接着性という），塗布機等の洗浄性を向上させ、乾きによる糊液転写不良を防止することができ、木質系ボード製造における糊液吹き付けチップマットの成形性及び形状維持性などを向上させることができる。
【００１３】
本発明の接着剤組成物には、合板製造における仮接着性の向上、また合板及び木質系ボード製造における硬化性の促進を目的として、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ），レゾルシノール樹脂，あるいは酸、酸性塩等を添加調合してもよい。
本発明の接着剤組成物には、前記の添加剤の他に充填剤，増量剤，水などを必要に応じて添加調合することも可能である。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
【００１５】
接着剤製造例１
ユリア３０重量部と３７％ホルマリン２１０重量部を混合（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ２.６）して３０％苛性ソーダをｐＨが約 ５.４となるように添加し、還流条件下において３０分間反応した後７５℃まで冷却し、メラミン１４０重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝０.６０）し、３０％苛性ソーダにてｐＨを約８.２に調整して更に還流条件下で３０分間反応させた。しかる後に、約７５℃に冷却してユリア４２重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2当量比＝０.４５）し、約７５℃にて、樹脂接着剤と水の比率６／９の混合液が約４０℃にて白濁する時点まで反応した後冷却した。
【００１６】
接着剤製造例２
ユリア４０重量部と３７％ホルマリン２４５重量部を混合（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝２.３）して３０％苛性ソーダをｐＨが約７.４となるように添加して還流条件下で３０分間反応した後冷却し、メラミン１４０重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝０.６５）し、３０％苛性ソーダにてｐＨを約１１.０に調整して更に還流条件下で３０分間反応させた。しかる後に、約７５℃に冷却してユリア２５重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ０.５５）し、約７５℃にて、樹脂接着剤と水の比率６／９の混合液が約４０℃にて白濁する時点まで反応した後冷却した。
【００１７】
前記各接着剤製造例において得られた樹脂接着剤の不揮発分は約５２％となるように調製している
【００１８】
実施例１
接着剤製造例１で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ａ)１００重量部にヘキサミンを１.０重量部添加し、更に小麦粉１５重量部と塩化アンモニウム１重量部を添加攪拌して糊液を得た。
この糊液を用いて１.８mm厚のカラマツ単板を用いて５プライ合板を試作した。合板の試作は、塗布量２８ｇ／尺2，冷圧締３０分／１０Kgf／cm2・室温，熱圧締１８０秒／１０Kgf／cm2・１２５℃にて実施した。
【００１９】
比較例１
接着剤製造例１で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ａ)を用いて、ヘキサミンを無添加とした以外は実施例１と全く同様にして合板を試作した。
【００２０】
比較例２
接着剤製造例２で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ｂ)を用いて、ヘキサミンを無添加とする以外は実施例１と全く同様にして合板を試作した。
【００２１】
糊液を調製するための調合割合を表１にまとめた。
【表１】
0003645705.tif 000002
【００２２】
得られた試作合板について、ＪＡＳ規格に基づき常態接着力試験、煮沸繰返し接着力試験及びホルムアルデヒド放散量試験を実施した。その結果は表２の通りであった。
【表２】
0003645705.tif 000003
【００２３】
接着剤製造例３
メラミン７０重量部と３７％ホルマリン１３５重量部を混合（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝１.０）してリン酸２ソーダをｐＨが約８.０となるように添加し、還流条件下において３０分間反応した後７５℃まで冷却し、メラミン４７重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ０.６０）し、還流条件下で更に３０分間反応させた。しかる後に約７５℃に冷却してユリア１５重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝０.５１）し、約７５℃にて、樹脂接着剤と水の比率６／９の混合液が約３０℃にて白濁する時点まで反応した後冷却し、更にユリアを２０重量部添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ０.４２）し溶解させた。
【００２４】
接着剤製造例４
メラミン７０重量部と３７％ホルマリン１３５重量部を混合（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝１.０）してリン酸２ソーダをｐＨが約８.０となるように添加し、還流条件下において３０分間反応した後７５℃まで冷却し、メラミン３７重量部を添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ０.６５）し、約９０℃にて、樹脂接着剤と水の比率６／９の混合液が約２５℃にて白濁する時点まで反応した後冷却し、更にユリアを１８重量部添加（Ｆ／−ＮＨ2 当量比＝ ０.５３）し溶解させた。
【００２５】
前記各接着剤製造例において得られた樹脂接着剤の不揮発分は約６５％となるように調製している
【００２６】
実施例２
接着剤製造例３で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ｃ)１００重量部にヘキサミンを３.０重量部添加し、更に塩化アンモニウム１重量部と水１５重量部を添加攪拌して糊液を得た。
この糊液を用いて１５.０mm厚，設定密度０.７５のパーティクルボードを試作した。パーティクルボードの試作は、樹脂含脂率１０％（対絶乾チップ重量），熱圧締２４０秒／３５Kgf／cm2・１８０℃にて実施した。
【００２７】
比較例３
接着剤製造例３で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ｃ)を用いて、ヘキサミンを無添加とした以外は実施例２と全く同様にして合板を試作した。
【００２８】
比較例４
接着剤製造例４で得られたＭＵＦ樹脂接着剤(Ｄ)を用いて、ヘキサミンを無添加とする以外は実施例２と全く同様にして合板を試作した。
【００２９】
糊液を調製するための調合割合を表３にまとめた。
【表３】
0003645705.tif 000004
【００３０】
得られた試作パーティクルボードについて、ＪＩＳ規格に基づき、はく離強さ試験，曲げ強さ試験，湿潤時曲げ強さ試験(Ｂ)及びホルムアルデヒド放出量試験を実施した。その結果は表４の通りであった。
【表４】
0003645705.tif 000005
【００３１】
【発明の効果】
従来のアミノ系樹脂接着剤では、合板に関するＪＡＳのホルムアルデヒド放散量規格におけるＦ1 規格を満たす針葉樹合板を、また木質ボードに関するＪＩＳのホルムアルデヒド放出量規格におけるＥ0 規格を満たす木質ボードを得ることができなかったが、本発明の木材用接着剤組成物を用いることにより、これらの規格を満たす合板あるいは木質ボードを得ることができる。さらには、速硬化性の向上をも達成することができる。