(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプを主体とするスラリーを抄造して抄造マットをフォーミングし、該抄造マットを加熱プレスして板状成形物とし、該板状成形物の裏面に加熱状態でホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーし、該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液の溶媒を急速に蒸発せしめ、このようにしてホルムアルデヒド捕捉剤を裏面に付着含浸せしめた板状成形物を常温に冷却した後、該板状成形物の裏面に水打ちを行ないつゝ該板状成形物表面にホルムアルデヒド捕捉剤溶液を塗布し乾燥したことを特徴とするホルムアルデヒド捕捉性繊維板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の内装材、型板材、養生材、内装保護材として使用されるホルムアルデヒド捕捉性繊維板および該繊維板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物の内装材や家具の材料である木質板には、ホルムアルデヒドを含む接着剤やバインダーが使用されており、これが原因で室内にホルムアルデヒドが放出され、該ホルムアルデヒドによる人畜の被害が問題となっている。
そこで建物の内装材、養生材等にホルムアルデヒドを捕捉あるいは吸着する物質を含有せしめ、ホルムアルデヒド捕捉性を付与することが提案されている。
例えば特許文献１には、湿式抄造法によって形成された木質繊維板の表面にホルムアルデヒド吸着剤を含んだパラフィンワックスエマルジョンの塗布層を形成して該木質繊維板にホルムアルデヒド吸着性を付与する方法、特許文献２や特許文献３には繊維マットをホットプレスして繊維板とし、該繊維板の一面または両面に水を散布または塗布して調湿を行なう際ホルマリンキャッチャー剤を該水に添加して該繊維板にホルムアルデヒド捕捉性を付与する方法、特許文献４にはホルムアルデヒド吸着剤を含有する基材表面にホルムアルデヒドを化学的に吸着する吸着剤を含有する塗料を塗布して、ホルムアルデヒド捕捉性を付与する方法、特許文献５にはインシュレーションボードの裏面にホルムアルデヒドを化学的に吸着する吸着剤水溶液をロール塗布することによって該吸着剤の塗布層を設けてホルムアルデヒド捕捉性を付与する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８７９７号公報
【特許文献２】特開昭６２−１５０１号公報
【特許文献３】特開平６−２９３００９号公報
【特許文献４】特開２０００−３５６０２２号公報
【特許文献５】特開２００５−１１１７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記木質繊維板表面にホルムアルデヒド吸着剤を含んだパラフィンワックスエマルジョンを塗布する方法では、該エマルジョン中のパラフィンワックスによって上記ホルムアルデヒド吸着剤が板表面に固着されるが、パラフィンワックスの存在によって該エマルジョンに含まれているホルムアルデヒド吸着剤を木質繊維板の内部にまで浸透させることが困難であり、またパラフィンワックスの塗膜は強度に乏しく、上記ホルムアルデヒド吸着剤が剥離し易いし、パラフィンワックスが該吸着剤の表面を被覆して該吸着剤の吸着能力を悪化させるおそれがある。また繊維板調湿時に使用する水にホルマリンキャッチャー剤を添加する方法では、ホルマリンキャッチャー剤の量に比べて、圧倒的に大量の水を使用するので散布する水が周囲に飛び散って吸着剤のロスが大きくなり、ホルマリンキャッチャー剤のボード面の歩留まりが非常に悪くなる。このため、期待するホルマリンキャッチャー能力は得にくゝなる。またホルマリンキャッチャー剤を有効に作用させるために、更に多量の水と併用すると、繊維板が水を吸収し過ぎ、ねじれや反りが発生する。
また更に、湿式法では、繊維板を高温に維持している間に、水を散布または塗布すると表面側は不均一に膨潤して外観不良となる。また更にホルムアルデヒドを化学的に吸着する吸着剤の水溶液をロール塗布することによって該吸着剤の塗布層を設ける方法も、該吸着剤をインシュレーションボード内部にまで浸透させないと、該吸着剤が剥離し易い。
即ち上記従来技術では、繊維板に耐久性のあるホルムアルデヒド捕捉性を付与することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、パルプを主体とするスラリーを抄造して抄造マットをフォーミングし、該抄造マットを加熱プレスして板状成形物とし、該板状成形物の裏面に加熱状態でホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーし、該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液の溶媒を急速に蒸発せしめたホルムアルデヒド捕捉性繊維板を提供するものである。
更に本発明はパルプを主体とするスラリーを抄造して抄造マットをフォーミングし、該抄造マットを加熱プレスして板状成形物とし、該板状成形物の裏面に加熱状態でホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーし、該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液の溶媒を急速に蒸発せしめ、このようにしてホルムアルデヒド捕捉剤を裏面に付着含浸せしめた板状成形物を常温に冷却した後、該板状成形物の裏面に水打ちを行ないつゝ該板状成形物表面にホルムアルデヒド捕捉剤溶液を塗布し乾燥したホルムアルデヒド捕捉性繊維板の製造方法を提供するものである。
上記板状成形物の密度は０．８〜１．２ｇ／ｃｍ3 であることが望ましい。
【発明の効果】
【０００６】
〔作用〕
本発明の繊維板はパルプを主体とするスラリーを抄造してフォーミングされた抄造マットを加熱プレスすることによって製造される。上記加熱プレスによって得られた板状成形物は、裏面に抄造の際の網目が転写され、それによって粗面になっている。
そこで該板状成形物の裏面に加熱状態でホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーすると、該溶液はミストとなって該板状成形物表面に塗布され、該板状成形物の粗面状態の裏面から内部に浸透するが、加熱されることによって該溶液ミスト中の溶媒は急速に蒸発し、、密度０．８〜１．２ｇ／ｃｍ3 の硬質な板状成形物であっても、その蒸気圧によって該溶液中のホルムアルデヒド捕捉剤は更に該板状成形物の内部に押し込まれる。
またその際該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液中の溶媒は、該板状成形物に接触した時点で急速に蒸発し、該板状成形物内には殆ど残らなくなるので、該溶媒の吸収しすぎによる繊維板の性能の低下や反り、ねじれの発生はなくなる。このようにして該ホルムアルデヒド捕捉剤は、該板状成形物の裏面上にとどまらず、裏面よりある程度内部に浸透した状態でとどまって固着するようになるので、該板状成形物を製品化して繊維板とした時、該繊維板の裏面近傍にホルムアルデヒド捕捉剤が高濃度でとどまっており、該繊維板は耐久性のある優れたホルムアルデヒド捕捉性を有することになる。
上記板状成形物は、冷却後裏面から調湿のために水をスプレーあるいは塗布しても、該ホルムアルデヒド捕捉剤は前記したように裏面より若干内部に浸透した状態でとどまって固着しているから、調湿のために水に溶出してしまうような不具合は回避出来る。そこで、上記調湿時に上記ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を、該板状成形物の表面にスプレーまたは塗布すれば、表裏面がホルムアルデヒド捕捉性を有する繊維板が得られる。
なお加熱状態で、表面にホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーすると、表面側は組織が粗な裏面側と異なり緻密となっているので、組織が膨潤して外観不良となる。
【０００７】
〔効果〕
したがって本発明においては、耐久性のあるホルムアルデヒド捕捉性を有する繊維板を容易に製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔スラリー調製〕
本発明において使用するパルプは、木材を原料とし、該木材のチップを機械的処理することによってパルプ化するメカニカルパルプ、化学的処理することによってパルプ化するケミカルパルプ、機械的処理と化学的処理を併用してパルプ化するセミグラウンドパルプのいずれもが使用出来る。
上記パルプは通常３質量％程度の濃度で水に分散されスラリーとされる。更に通常フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂バインダーを上記スラリーに対して０．５〜１．５質量％程度、パラフィンワックス、シリコン化合物、ジルコニウム化合物等の撥水剤を上記スラリーに対して０．５〜１．５質量％、その他必要に応じて防腐剤、老化防止剤等を添加する。
【０００９】
〔抄造〕
上記スラリーは通常パルプ濃度として１〜１．５質量％程度に希釈して抄造に使用される。抄造には丸網法、長網法、チャップマン法等の公知の方法が適用される。いずれの方法においても、金網上に該スラリーを流し出し、金網裏面から真空吸引脱水を行なってウェットマットをフォーミングする。
上記ウェットマットにあっては、表面側ではパルプは長手方向が略水平方向になるように配向され、裏面側（金網側）では真空吸引力によって長手方向が略垂直になるように配向され、かつパルプ密度は表面側では比較的高く、裏面側では比較的低くなっており、更に裏面は金網の網目が転写されることによって粗面になっている。上記ウェットマットは所望なれば冷間プレスによってドライネスが約３０〜４０％になるまで脱水される。
【００１０】
〔加熱プレス〕
上記ウェットマットは次いで加熱プレスされる。上記加熱プレスは通常１８０℃〜２２０℃程度の温度で行なわれるが、プレス圧力は例えば４０ｋｇ／ｃｍ2 、５０〜６０秒、８〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、６０〜９０秒、２０〜２５ｋｇ／ｃｍ2 、６０〜９０秒の三段階のプレス方式によって行なわれる。上記三段階のプレス方式では、中間で圧力を低下してウェットマットに含まれている水分や空気が抜け易くし（息抜き工程）、ウェットマットのパンク現象が防止される。なおプレス装置は上型と下型とを備えるが、下型型面に金網や多孔板をスペーサーとして敷設し、該ウェットマットから搾出される水の排水を図る。前記したように、該ウェットマットの裏面側においてはパルプが長手方向を略垂直にして配向され、また比較的低密度になっているから、ウェットマットからの水の搾出は、該パルプ間にガイドされて円滑に行なわれる。
前記したように該ウェットマットにはホルムアルデヒドを含む熱硬化性樹脂バインダーが若干含まれているが、上記加熱プレスによって該樹脂中のホルムアルデヒドは遊離して殆ど揮発してしまう。
【００１１】
〔ホルムアルデヒド捕捉剤の含浸〕
このようにしてプレス成形された板状成形物は裏面側を上向きにするために裏返しにされ、上記加熱プレスにより該板状成形物が加熱状態にあるうちにホルムアルデヒド捕捉剤の溶液が該板状成形物裏面に上方からスプレーされる。上方からスプレーする方法は、下方からスプレーする方法に比べて、ホルムアルデヒド捕捉剤の歩留まりが圧倒的によく、殆ど繊維板に留まることになると云う利点がある。この利点のために設備も汚れにくゝなり、ホルムアルデヒド捕捉剤を回収するための設備も不要となる。
上記ホルムアルデヒド捕捉剤としては、イミノ基、アミノ基、アミド基、メチロール基等ホルムアルデヒドと反応可能な官能基を有する化合物が使用される。例えば上記官能基がアミノ基の場合にはホルムアルデヒドは下記の反応によって捕捉される。
〜Ｈ2Ｎ＋ＨＣＨＯ→〜ＨＮＣＨ2ＯＨ
〜ＨＮＣＨ2ＯＨ＋ＨＯＣＨ2ＮＨ〜→〜ＨＮＣＨ2ＯＨ2ＣＮＨ〜＋Ｈ2Ｏ
〜ＨＮＣＨ2ＯＨ＋Ｈ2Ｎ〜→〜ＨＮＣＨ2ＮＨ〜＋Ｈ2Ｏ
上記化合物としては、例えばイミダゾール類としてイミダゾリジノン、イミド類としては、ジアセチルイミド、フタルイミド、アミン類としては、メラミン、ナフチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジアミルアミン、アミド類としては、尿素、エチレン尿素、プロピレン尿素、５−ヒドロキシプロピレン尿素、５−メトキシフロピレン尿素、５−メチルプロピレン尿素、パラバン酸（グリオキザールモノウレイン）、４，５−ジメトキシエチレン尿素、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、ジシアンジアミドもしくはその誘導体が例示される。
上記化合物はホルムアルデヒドと反応して捕捉し、そして捕捉したホルムアルデヒドを解離させない。
【００１２】
上記ホルムアルデヒド捕捉剤は、通常５〜４０質量％程度の濃度の水溶液とされるが、溶媒としては水の他、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン等の水溶性有機溶媒が水と共にあるいは水に代えて使用されてもよい。更に上記溶液には例えばアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が浸透剤として添加されてもよい。該界面活性剤としては、例えばアニオン性界面活性剤は高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）等があり、ノニオン性界面活性剤はポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等があり、カチオン性界面活性剤はオクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等がある。
【００１３】
上記ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を上記板状成形物裏面にスプレーする場合、前記板状成形物は前記したように加熱状態にあるが、その温度としては８０℃〜１８０℃、望ましくは１００℃〜１６０℃の範囲にあることが望ましい。またスプレー量は通常１〜２ｇ／尺2 程度に設定される。
【００１４】
上記ホルムアルデヒド捕捉剤溶液をスプレーするとミストになって該板状成形物裏面に塗布されるが、該板状成形物裏面は前記したように網目の転写による粗面になっており、更に該板状成形物中のパルプは裏面付近では略垂直方向に配向され、また比較的低密度になっているから該溶液は該裏面から該板状成形物内部に効率的に浸透する。しかし該溶液はミスト状で該板状成形物裏面に塗布されるので、該溶液中の溶媒は急速に蒸発し、その蒸気圧によっても該ホルムアルデヒド捕捉剤は該板状成形物内部に押し込まれる。しかし該溶媒は上記したように急速に蒸発するから、該溶液は該板状成形物の深部までは達せず、該板状成形物の溶媒含浸による歪の発生の問題は生じない。このようにして該ホルムアルデヒド捕捉剤は、該板状成形物の裏面よりある程度内部に浸透した状態でとどまって固着するようになるから、該板状成形物裏面近傍のホルムアルデヒド捕捉剤の濃度は高くなる。
該溶液スプレー後は該板状成形物は室温にまで冷却される。
【００１５】
〔調湿〕
該板状成形物は冷却後、裏面に水を散布して該板状成形物の全体的な含水量を調節する。この際、ホルムアルデヒド捕捉剤は裏面からある程度内部に浸透した状態で、しかも固着しているから、該水に殆ど溶出しない。
上記調湿と同時に所望なれば該板状成形物表面には該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液が塗布される。該溶液の塗布はスプレー塗布が一般的であるが、ロールコーティング、ナイフコーティング、カーテンフローコーティング等が適用されてもよい。
【００１６】
〔サンディング処理〕
上記調湿後は該板状成形物即ち繊維板は堆積して１〜２日間養生され、その後所定寸法に切断され、表面をサンディング処理され、厚みを調節される。
上記サンディング処理によって該繊維板表面には微細な毛羽立ちが形成され、表面積が増加するから、繊維板表面に該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を塗布した場合には、周囲のホルムアルデヒドに対する該捕捉剤の接触面積も増大し、ホルムアルデヒド捕捉効率が向上する。
上記ホルムアルデヒド捕捉剤溶液は、上記サンディング処理の後に塗布されてもよい。この場合には繊維板表面が上記サンディング処理によってポーラスになっているから、上記溶液が繊維板表面から内部に良好に浸透する。
【００１７】
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
〔実施例〕
下記の成分を水に分散させて、パルプ濃度として３質量％のスラリーを調製した。
メカニカルパルプ（平均長１ｃｍ）      １００質量部
フェノール樹脂                            １  〃
パラフィンワックス                        １  〃
上記スラリーは更にパルプ濃度として１．２質量％に希釈され、金網上に流し出し、裏面から真空脱水してウェットマットをフォーミングした。
上記ウェットマットは冷間プレスによってドライネス（数１参照）を３５質量％に調節し、その後２００℃の加熱プレスが行なわれた。加熱プレス条件は４０ｋｇ／ｃｍ2 圧，５０秒、９ｋｇ／ｃｍ2 圧，７０秒、２３ｋｇ／ｃｍ2 圧，８０秒に設定した。
【００１８】
【数１】
0004684781.tif 000002
【００１９】
加熱プレス後得られた板状成形物は裏面を上側にしてセットされ、有機アミド系ホルマリンキャッチャー剤（三木理研工業株式会社製ＦＣ−４７８Ｔ）を原液（濃度３０ｗｔ％）にて該板状成形物裏面に１ｇ／尺2 の量でスプレー塗布した。
該溶液スプレー塗布時の該板状成形物の温度は１５０℃に設定した。
該溶液スプレー後は得られた繊維板試料を室温になるまで放置し、更に７日養生後にホルムアルデヒド捕捉試験を行なった。
【００２０】
〔試験方法〕
試料（横巾５０ｍｍ，縦長１５０ｍｍ，厚さ２．５ｍｍ）を５Ｌテドラーバッグ容器に入れ、ホルムアルデヒド３０ｐｐｍを該容器に注入し、該容器内温度を２０℃に保って該容器内のホルムアルデヒドの経時的濃度変化を検知管（株式会社ガステック製）によって測定した。
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
0004684781.tif 000003
比較試料１              ０／尺2 
比較試料２            １ｇ／尺2 
＊１：比較試料２は、繊維板を室温に冷却した後、ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を繊維板      表面にスプレー塗布した。
＊２：２４時間放置後容器内を５０℃に加熱してホルムアルデヒド濃度を測定した。
【００２２】
表１を参照すると、本発明の試料は良好なホルムアルデヒド捕捉性を示し、３時間放置した場合には殆どホルムアルデヒドが検出されないレベルに達する。そして５０℃に加熱しても解離してくるホルムアルデヒドは全く検出されず、本発明の試料ではホルムアルデヒドは確実に捕捉され解離しないことが確認された。
ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を塗布しない比較試料１でも繊維板の多孔性によってホルムアルデヒドは吸着されるが、吸着量は本発明の試料に比してはるかに少なく、またホルムアルデヒドは物理的に吸着されているに過ぎず、加熱によって遊離し易い。
また繊維板表面に該ホルムアルデヒド捕捉剤溶液を塗布した比較試料２は、裏面に塗布した本発明の試料に比して捕捉能は劣り、２４時間経過後にホルムアルデヒドの量は０になるが、５０℃の加熱によってホルムアルデヒドが解離し、ホルムアルデヒド濃度が０．１ｐｐｍになる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の繊維板はホルムアルデヒド捕捉能が大きいから、ホルムアルデヒドが含まれる室内に設置されると、該ホルムアルデヒドを効率良く捕捉し、例えば新築住宅で問題となるシックハウス症候群を確実に予防する。