(57)【要約】【解決手段】木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物を予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理することを特徴とする木質系ボードの製造方法。【効果】本発明の木質系ボードの製造方法により、従来の木質系ボードと比較して格段に強度を高めることができる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物を予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理することを特徴とする木質系ボードの製造方法。
【請求項２】
前記接着剤の固形分１００重量部に対してシランカップリング剤もしくはその部分加水分解物が０．０１〜３０重量部の範囲内で接着剤中に添加されていることを特徴とする請求項１に記載の木質系ボードの製造方法。
【請求項３】
シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物を前記木質系材料１００重量部に対して０．０１〜３０重量部の範囲内で用いて前処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の木質系ボードの製造方法。
【請求項４】
シランカップリング剤が、下記一般式（１）
2004025564.tif 000009
（式中、Ｒ１は炭素数１〜８の置換又は非置換の１価炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基、Ｙは非置換又は置換のエポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる官能基を有する有機基であり、ｍは０又は１である。）
で表されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の木質系ボードの製造方法。
【請求項５】
木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、非水又は含水有機溶媒系で、オルガノシランオリゴマーを予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理することを特徴とする木質系ボードの製造方法。
【請求項６】
前記接着剤の固形分１００重量部に対してオルガノシランオリゴマーが０．０１〜３０重量部の範囲内で接着剤中に添加されていることを特徴とする請求項５に記載の木質系ボードの製造方法。
【請求項７】
オルガノシランオリゴマーを前記木質系材料１００重量部に対して０．０１〜３０重量部の範囲内で用いて前処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の木質系ボードの製造方法。
【請求項８】
オルガノシランオリゴマーが、
（Ａ）下記一般式（２）
2004025564.tif 000010
（式中、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基であり、ａは０．７５〜１．５、ｂは０．２〜３で、かつ０．９＜ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。）
で示される有機ケイ素化合物１００重量部と、
（Ｂ）下記一般式（３）
2004025564.tif 000011
（式中、Ｒ２は上記と同様であり、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ互いに同一又は異種の水素原子、又は炭素数１〜１５のアルキル基又はアミノアルキル基、Ｒ５は炭素数１〜１８の２価炭化水素基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキル基である。ｎは０又は１である。）
で示されるアミノ基含有アルコキシシラン又はその部分加水分解物０．５〜４９重量部と
を有機酸又は無機酸の存在下で共加水分解縮合させたものであることを特徴する請求項５乃至７のいずれか１項記載の木質系ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーティクルボード、中質繊維板（ＭＤＦ）、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）等の木質系ボードの製造方法、特に、曲げ強度、荷重強度、衝撃強度等に優れた木質系ボードを製造することができる木質系ボードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
パーティクルボード、中質繊維板、配向性ストランドボード等の木質系ボードは、通常、破砕小片（チップ）、切削小片（フレーク、ウエハ、ストランド）等の木材小片や木材繊維に接着剤を塗布し、この木材小片や木材繊維を熱圧成形することにより製造される。
【０００３】
このような木質系ボードの製造に際しては、尿素樹脂、メラミン樹脂のようなアミノ樹脂系の接着剤やフェノール樹脂系の接着剤或いはイソシアネート系接着剤が、木材小片、木材繊維のバインダとして使用されている。しかし、どの接着剤を用いても、得られる木質系ボードの強度に関しては劣っており、オフィス用途に使用されているセメント板と同等レベルの強度には達していない。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、どの接着剤を使用した場合にも、製造される木質系ボードの強度、特に、曲げ強度、荷重強度、衝撃強度等に優れた木質系ボードの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物又はオルガノシランオリゴマーを予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理すると、そのシランカップリング剤或いはオルガノシランオリゴマーにより、木質系材料と接着剤樹脂との密着性が強固となり、木質系ボード自身の強度が大幅に高まることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００６】
従って、本発明は、木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物を予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理することを特徴とする木質系ボードの製造方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は、木質系材料に有機樹脂系の接着剤を塗布し、これを熱圧成形する木質系ボードの製造方法において、前記木質系材料に前記接着剤を塗布する前に、非水又は含水有機溶媒系で、オルガノシランオリゴマーを予め有機樹脂接着剤に添加しておくか、或いは前記木質系材料に前処理することを特徴とする木質系ボードの製造方法を提供する。
【０００８】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明において、木質系の材料としては、木材片、木材繊維、ウエハ、木毛、ストランド、木質パルプ、木粉などを用いることができ、その形状は例えば片状、繊維状、粉状などがある。好ましくは、木材小片又は木材繊維である。
【０００９】
本発明においては、木質系の材料に、有機樹脂系の接着剤を塗布し、木質系ボードを作製する。その有機樹脂系接着剤は、加熱により硬化して、木質材料同士を接着させるものであり、かかる有機樹脂としては、ポリイソシアナート系、フェノール樹脂系、尿素樹脂系、メラミン樹脂系などの熱硬化性樹脂が好適に用いられる。
【００１０】
本発明においては、シランカップリング剤もしくはその部分加水分解物又はオルガノシランオリゴマーを上記有機樹脂系接着剤に添加するか、或いは上記木質系材料に前処理を行うことにより、高い強度を持つ木質系ボードが作製可能となる。
【００１１】
本発明で使用されるシランカップリング剤は、下記一般式（１）で表されるものであることが好ましい。
ＹＲ１ｍＳｉ（ＯＲ２）３−ｍ　　　　　　　　　　　　　　（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜８の置換又は非置換の１価炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基、Ｙは非置換又は置換のエポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる官能基を有する有機基であり、ｍは０又は１である。）
【００１２】
ここで、Ｒ１は炭素数１〜８の窒素原子を含まない置換又は非置換の１価炭化水素基であり、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などや、これらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子などで置換した例えばハロゲン化アルキル基などが挙げられる。
【００１３】
具体的には、−ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ（ＣＨ３）２，−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ３，−Ｃ（ＣＨ３）３，−Ｃ６Ｈ５，−Ｃ６Ｈ１３などが例示される。
【００１４】
また、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基であり、具体的には、−ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ（ＣＨ３）２，−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３，−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ３，−Ｃ（ＣＨ３）３などが例示されるが、中でも−ＣＨ３，−Ｃ２Ｈ５が好ましい。
【００１５】
Ｙは非置換又は置換のエポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる官能基を有する有機基が挙げられる。具体的には、下記のものが挙げられる。
Ｈ２ＮＣＨ２−，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２−，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−，
【化１】
2004025564.tif 000002
Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２−，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−
【００１６】
上記式（１）のシランカップリング剤としては、下記のものを例示することができる。
Ｈ２ＮＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ（ＣＨ３）ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，
【化２】
2004025564.tif 000003
【化３】
2004025564.tif 000004
Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２
【００１７】
これらの中で特に好ましくは、
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＨＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，
【化４】
2004025564.tif 000005
Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２
であり、これらの部分加水分解物を用いてもよい。
【００１８】
また、本発明で使用されるオルガノシランオリゴマーは、
（Ａ）下記一般式（２）
（ＣＨ３）ａ（ＯＲ２）ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基であり、ａは０．７５〜１．５、ｂは０．２〜３で、かつ０．９＜ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。）
で示される有機ケイ素化合物１００重量部と、
（Ｂ）下記一般式（３）
Ｒ３Ｒ４ＮＲ５−ＳｉＲ６ｎ（ＯＲ２）３−ｎ　　　　　　　　　（３）
（式中、Ｒ２は上記と同様であり、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ互いに同一又は異種の水素原子、又は炭素数１〜１５のアルキル基又はアミノアルキル基、Ｒ５は炭素数１〜１８の２価炭化水素基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキル基である。ｎは０又は１である。）
で示されるアミノ基含有アルコキシシラン又はその部分加水分解物０．５〜４９重量部と
を有機酸又は無機酸の存在下で共加水分解縮合させたものであることが好ましい。
【００１９】
（Ａ）成分は、下記一般式（２）
（ＣＨ３）ａ（ＯＲ２）ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基であり、ａは０．７５〜１．５、ｂは０．２〜３で、かつ０．９＜ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。）
で示されるメチルトリアルコキシシラン或いはアルコキシ基含有シロキサンである。
【００２０】
上記式（２）のＲ２は炭素数１〜４のアルキル基であり、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基が好ましい。このような式（２）の有機ケイ素化合物において、ａ＋ｂ＝４であるシランの具体例としては、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３，ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ（ＣＨ３）２）３などを挙げることができる。
【００２１】
このような各種シランを単独で使用しても２種類以上の混合物を使用してもよいし、混合シランの部分加水分解物を使用してもよい。
【００２２】
また、（Ａ）成分として当該技術分野において周知であるように、上記シランを部分加水分解縮合したアルコキシ基含有シロキサンを用いることができる（この場合の部分加水分解物のケイ素原子の数は２〜１０、特に２〜４であることが好ましい。）。また、水中で炭素数１〜６のアルキルトリクロロシラン単独及び炭素数１〜６のジアルキルジクロロシランとトリアルキルクロロシランとの混合物とメタノール又はエタノールとの反応により得られるものでもよい（この場合もケイ素原子数が２〜６、特に２〜４であることが好ましく、また、２５℃で３００ｍｍ２／ｓ以下の粘度を有しているものが好ましく、特に１〜１００ｍｍ２／ｓの粘度を有するものが好適である。）。
【００２３】
一方、（Ｂ）成分は、下記一般式（３）
Ｒ３Ｒ４ＮＲ５−ＳｉＲ６ｎ（ＯＲ２）３−ｎ　　　　　　　　　（３）
（式中、Ｒ２は上記と同様であり、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ互いに同一又は異種の水素原子、又は炭素数１〜１５のアルキル基又はアミノアルキル基、Ｒ５は炭素数１〜１８の２価炭化水素基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキル基である。ｎは０又は１である。）
で示されるアミノ基含有アルコキシシランである。
【００２４】
上記式（３）中のＲ３、Ｒ４としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、アミノブチル基等が挙げられる。Ｒ５としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基が挙げられる。Ｒ６としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
【００２５】
このような式（３）のアミノ基含有アルコキシシランの具体例としては、下記のものが挙げられる。
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）５Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｃ４Ｈ９ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，Ｃ４Ｈ９ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）５ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）５ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，ＣＨ３ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２，Ｃ４Ｈ９ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２，Ｃ４Ｈ９ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２
【００２６】
これらの中で特に、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが好適に用いられる。
【００２７】
上記（Ａ）及び（Ｂ）成分の使用割合は、（Ａ）成分１００部（重量部、以下同じ）に対して（Ｂ）成分０．５〜４９部、好ましくは５〜２０部である。（Ｂ）成分が０．５部未満だと木質系材料に処理した場合の吸着性が弱くなり、木質系ボードの強度や水溶性が悪くなることがある。また、（Ｂ）成分が多すぎると、成形した木質系ボードの黄変が激しくなる場合がある。
【００２８】
また、モル換算の場合、（Ａ）成分のＳｉ単位１モルに対し、（Ｂ）成分０．０１〜０．３モル、より好ましくは０．２〜０．０５モルであることが好ましい。（Ｂ）成分が０．０１モル未満だと木質系材料に処理した場合の吸着性が弱くなり、木質系ボードの強度や水溶性が悪くなることがある。（Ｂ）成分が０．３モルを超えると、成形した木質系ボードの黄変が激しくなる場合がある。
【００２９】
これら（Ａ）及び（Ｂ）成分を用いてオルガノシランオリゴマーを製造するには、有機酸又は無機酸の存在下で共加水分解させればよい。この場合、最初に（Ａ）成分を有機酸或いは無機酸の存在下で加水分解し、この（Ａ）成分の加水分解物と（Ｂ）成分を混合し、有機酸或いは無機酸の存在下、更に加水分解させるのが好ましい。
【００３０】
（Ａ）成分を加水分解する際に使用される有機酸及び無機酸としては、例えば塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸、シュウ酸及びマレイン酸などから選ばれる少なくとも１種の酸が用いられるが、特に好適なのは酢酸、プロピオン酸である。この酸の使用量は、（Ａ）成分１００部に対して２〜４０部、特に３〜１５部が好適である。
【００３１】
加水分解の際は適度に溶剤で希釈した状態で行うのが好ましい。溶剤としては、アルコール系溶剤が好適であり、特にメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、第三ブチルアルコールが好適である。この溶剤の使用量は、（Ａ）成分１００部に対して５０〜３００部、特に７０〜２００部が好ましい。溶剤の使用量が５０部より少ないと、縮合が進んでしまう場合があり、また、３００部を超えると、加水分解に時間がかかり、好ましくない場合がある。
【００３２】
また、（Ａ）成分を加水分解させるために加える水量は、（Ａ）成分１モルに対し０．５〜４モル量、特に１〜３モル量が好適である。加える水量が０．５モル量より少ないとアルコキシ基が多く残存してしまう場合があり、４モル量を超えると縮合が進行しすぎるため、好ましくない場合がある。
【００３３】
（Ａ）成分を加水分解させる際の反応条件は、反応温度１０〜４０℃、特に２０〜３０℃がよく、反応時間は１〜３時間で加水分解反応させるのがよい。
【００３４】
以上で得られた（Ａ）成分の加水分解物と（Ｂ）成分とを反応させる。なお、反応条件は、反応温度６０〜１００℃、反応時間１〜３時間が好ましい。反応後、系内のアルコール含有量を３０重量％以下となるように留去させる。特に好ましくは、アルコール含有量を１０重量％以下にするのが好ましい。この時アルコール含有量が３０重量％より多いと、水で希釈した場合、白濁したり、ゲル化が起こったり、保存安定性が悪くなる場合がある。アルコール除去方法は、反応後、溶剤の沸点以上まで温度を上げ、アルコール溶剤を留去させたり、減圧下で留去させる。極力長い時間熱をかけず、短時間でアルコールを留去するのが好ましい。あまり長い時間熱をかけると、粘度が上昇し、作業性が悪くなったり、オルガノシランオリゴマー成分自体の保存安定性が悪くなる場合がある。
【００３５】
上記方法で製造できる反応生成物は、２５℃の粘度が５〜２，０００ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５０〜５００ｍｍ２／ｓが好ましい。この粘度が２，０００ｍｍ２／ｓより高いと作業性が悪くなったり、オルガノシランオリゴマー成分自体の保存安定性が悪くなったり、水希釈時、溶解しずらくなる場合が生じる。また、オルガノシランオリゴマー成分の重量平均分子量は、５００〜５，０００、特に１，０００〜２，０００の範囲であることが望ましい。
【００３６】
次に、上記シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーで木質系材料を処理する方法について説明する。
【００３７】
その方法は、（１）シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーを予め有機樹脂接着剤に添加する方法、或いは、（２）前記木質系材料にシランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーを前処理する方法がある。但しこの場合、オルガノシランオリゴマーは、非水又は含水有機溶媒系において使用する。
【００３８】
まず、（１）の方法については、木質系ボード剤に使用する有機樹脂系接着剤に上記シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーをインテグラルブレンド法或いはマスターバッチ法により添加する。
【００３９】
ここで、インテグラルブレンド法とは、有機材料と他の材料（無機材料など）を混合する際、有機材料にカップリング剤を予め添加する方法のことである。また、マスターバッチ法とは、少量の有機材料にカップリング剤を混合し、マスターバッチとし、これを用いて混合する方法である。本発明においては、どちらの方法を用いてもかまわない。
【００４０】
その添加量は、有機樹脂系接着剤１００部に対して好ましくは０．０１〜３０部、より好ましくは０．５〜１０部である。添加量が０．０１部よりも少ない場合、得られる木質系ボードの強度が高くならない場合がある。また３０部よりも多いと経済的に高コストとなるおそれがある。なお、オルガノシランオリゴマーは、有機溶媒又は含水有機溶媒（水の含有量は５０重量％以下、特に３０重量％以下）溶液として使用する。
【００４１】
次に、（２）の方法は、木質系ボード剤に使用する木質系材料にシランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーで前処理した後、ボードに成形する方法である。その前処理方法は、乾式法と湿式法があるが、どちらでもかまわない。
【００４２】
乾式法とは、撹拌機等により、高速撹拌している木材小片又は木材繊維等の木質系材料にシランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーを均一に分散させて処理する方法である。この時、シランカップリング剤又はその部分加水分解物の場合は原液をそのまま添加してもよいし、水或いは有機溶媒により希釈した溶液として添加してもよい。オルガノシランオリゴマーを使用する場合は、有機溶媒又は含水有機溶媒（水の含有量は５０重量％以下、特に３０重量％以下）として用いる。この場合のシランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーの溶液濃度は０．１〜５０重量％が好ましい。０．１重量％未満であると処理効率が悪くなる場合がある。また、５０重量％を超えると溶液安定性が悪くなり、均一に処理できなかったり、経済的に不利になる場合がある。なお、希釈溶剤としては、シランカップリング剤又はその部分加水分解物の場合は水、アルコール類などが好ましく、オルガノシランオリゴマーの場合は、アルコール、含水アルコールなどが好ましい。なお、アルコールとしては炭素数１〜６、特に１〜４のアルコールが好ましい。
【００４３】
処理量については、木質系材料１００部に対し、シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーの処理量が０．０１〜３０部が好ましく、より好ましくは０．１〜１０部である。添加量が０．０１部よりも少ない場合、得られる木質系ボードの強度が高くならない場合が生じる。また、３０部よりも多いと、経済的に高コストとなるおそれがある。
【００４４】
一方、湿式法とは、シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーの溶液中で木材小片や木材繊維等の木質系材料をスラリー化したり、直接溶液中に浸漬処理したりする方法である。この時、シランカップリング剤又はその部分加水分解物は水或いは有機溶媒により希釈した溶液として処理することが好ましい。オルガノシランオリゴマーを用いる場合は、有機溶媒又は有機溶媒と水との混合溶媒（水の含有量は５０重量％以下、特に３０重量％以下）に希釈して使用する。この場合のシランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーの溶液濃度は０．１〜５０重量％が好ましい。０．１重量％未満であると処理効率が悪くなる場合がある。また、５０重量％を超えると溶液安定性が悪くなり、均一に処理できなかったり、経済的に不利になる場合がある。なお、希釈溶剤としては、シランカップリング剤又はその部分加水分解物の場合は水、アルコール類などが好ましく、オルガノシランオリゴマーの場合は、アルコール、含水アルコールなどが好ましい。なお、アルコールとしては炭素数１〜６、特に１〜４のアルコールが好ましい。
【００４５】
処理量は、木質系材料１００部に対し、シランカップリング剤又はその部分加水分解物或いはオルガノシランオリゴマーの処理量が０．０１〜３０部が好ましく、より好ましくは０．１〜１０部である。添加量が０．０１部よりも少ない場合、得られる木質系ボードの強度が高くならない場合があり、また３０部よりも多いと経済的に高コストとなる場合がある。
【００４６】
このように（１）又は（２）法で得られた接着剤或いは処理木質系材料を用いて、この技術分野で一般に行われている方法、条件により熱圧成形することにより、強度を大幅に高めた木質系ボードを得ることができる。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明の実施例と比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４８】
［合成例１］
冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた５００ｍｌの四つ口フラスコにメチルトリメトキシシランのオリゴマー８５ｇ（ダイマー換算で０．３７モル）、メタノール１５４ｇ及び酢酸５．１ｇを入れ、撹拌しているところに水６．８ｇ（０．３７モル）を投入し、２５℃で２時間撹拌した。そこに、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン８．９ｇ（０．０４モル）を滴下した。その後、メタノールの還流温度まで加熱して１時間反応後、エステルアダプターにて、内温が１１０℃になるまでメタノールを留去し、粘度７１ｍｍ２／ｓの薄黄色透明溶液８１ｇを得た（重量平均分子量１，１００）。このものの系内のメタノール残存量は５重量％であった（オルガノシランオリゴマー１）。
【００４９】
［合成例２］
Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランを３−アミノプロピルトリエトキシシラン１７．７ｇ（０．０８モル）とした以外は、合成例１と同様に反応を行い、粘度２２０ｍｍ２／ｓの薄黄色透明溶液９０ｇを得た（重量平均分子量１，３００）。このもののメタノール残存量は５重量％であった（オルガノシランオリゴマー２）。
【００５０】
［調製例１］
絶乾木材チップ１００重量部をミキサーに仕込み、撹拌している中に３−アミノプロピルトリエトキシシランの２０重量％水溶液を１０重量部添加し、３時間室温下撹拌反応させた。得られた処理木材チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ１とした。
【００５１】
［調製例２］
絶乾木材チップ１００重量部をミキサーに仕込み、撹拌している中に２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリエトキシシランの２０重量％水溶液を１０重量部添加し、３時間室温下撹拌反応させた。得られた処理木材チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ２とした。
【００５２】
［調製例３］
絶乾木材チップ１００重量部をミキサーに仕込み、撹拌している中に合成例１のオルガノシランオリゴマー１の１０重量％含水エタノール溶液（水１０重量％含有）を２０重量部添加し、３時間室温下撹拌反応させた。得られた処理木材チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ３とした。
【００５３】
［調製例４］
絶乾木材チップ１００重量部をミキサーに仕込み、撹拌している中に合成例２のオルガノシランオリゴマー２の１０重量％含水エタノール溶液（水１０重量％含有）を２０重量部添加し、３時間室温下撹拌反応させた。得られた処理木材チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ４とした。
【００５４】
［調製例５］
合成例２のオルガノシランオリゴマー２の５重量％含水エタノール溶液（水５重量％含有）１，０００重量部中に絶乾木材チップ１００重量部を入れ、室温で１時間撹拌反応させた。その後濾過し、得られた湿潤チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ５とした。
【００５５】
［調製例６］
絶乾木材チップ１００重量部をミキサーに仕込み、撹拌している中にイオン交換水を１０重量部添加し、３時間室温下撹拌反応させた。得られた処理木材チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ６とした。
【００５６】
［調製例７］
イオン交換水１，０００重量部中に絶乾木材チップ１００重量部を入れ、室温で１時間撹拌反応させた。その後濾過し、得られた湿潤チップを１０５℃で２４時間乾燥させ、処理木材チップ７とした。
【００５７】
［実施例１］
フェノール樹脂１００重量部に対して３−アミノプロピルトリエトキシシラン２重量部を添加、撹拌することにより、表層用接着剤を調製した。この表層用接着剤を絶乾木材チップ１００重量部に対して、固形分比で１１重量部塗布して表層用チップとした。
また、フェノール樹脂１００重量部に対して３−アミノプロピルトリメトキシシランを２重量部撹拌することにより、内層用接着剤を調整した。この内層用接着剤を絶乾木材チップ１００重量部に対して、固形分比で７重量部塗布して内層用チップとした。
このようにして得られた表層用チップと内層用チップとを交互に３層に積層した状態で、これをホットプレスによって、１７０℃、２５ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間熱圧し、厚さ３０ｍｍ、比重０．７０のパーティクルボードを製造した。
【００５８】
［実施例２〜７、比較例１］
実施例１と同様な操作により、表１に示すような各種接着剤、各種カップリング剤或いはオルガノシランオリゴマーを使用してパーティクルボードを作製した。
【００５９】
［実施例８］
表層用接着剤としてフェノール樹脂を使用し、調製例１の処理木材チップ１の１００重量部に対して、固形分比で１１重量部塗布して表層用チップとした。
また、この内層用接着剤としてフェノール樹脂を使用し、調製例１の処理木材チップ１の１００重量部に対して、固形分比で７重量部塗布して内層用チップとした。
このようにして得られた表層用チップと内層用チップとを交互に３層に積層した状態で、これをホットプレスによって、１７０℃、２５ｋｇｆ／ｃｍ２で５分間熱圧し、厚さ３０ｍｍ、比重０．７０のパーティクルボードを製造した。
【００６０】
［実施例９〜１３、比較例２，３］
実施例８と同様な操作により、表２に示すような各種接着剤、各種処理木材チップを使用してパーティクルボードを作製した。
【００６１】
上述した実施例１〜１３及び比較例１〜３で得られたそれぞれのパーティクルボードの曲げ強度、積載荷重試験及び衝撃試験を測定した。それぞれの結果を表３に示す。
この場合、パーティクルボードの曲げ強度はＪＩＳ　Ａ５９０５に準じた。また、積載荷重試験は面積１ｍ２に１０ｋｇの砂袋を３０個均一になるように積載し、そのタワミを観測した。衝撃試験は３０ｋｇの砂袋を５０ｃｍの高さから自由落下させ、ボードの端の方に当てて割れるかどうかを測定した。
【００６２】
【表１】
2004025564.tif 000006
【００６３】
【表２】
2004025564.tif 000007
【００６４】
【表３】
2004025564.tif 000008
【００６５】
【発明の効果】
本発明の木質系ボードの製造方法により、従来の木質系ボードと比較して格段に強度を高めることができる。