(57)【要約】【要  約】【課題】  熱圧成形する際に用いられる新規な離型剤を提供する。【解決手段】  本発明は、例えばリグノセルロース系材料からなる細片状若しくは繊維状の基材を結合するポリイソシアネート系バインダ用の離型剤であって、アミン化合物を離型成分として含む、ことを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を結合するポリイソシアネート系バインダ用の離型剤であって、アミン化合物を離型成分として含む、ことを特徴とする離型剤。
【請求項２】
前記アミン化合物の窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数が６〜２５である、ことを特徴とする請求項１に記載の離型剤。
【請求項３】
前記アミン化合物の窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数が８〜２５である、ことを特徴とする請求項１に記載の離型剤。
【請求項４】
前記アルキル基の一部がオキシアルキレン基又はアルカノール基で置換されている（炭素数は同じ）、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の離型剤。
【請求項５】
前記アミン化合物が３級アミンである、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の離型剤。
【請求項６】
前記アミン化合物を中和する酸化合物が更に含まれている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の離型剤。
【請求項７】
ポリイソシアネート系バインダを用いて基材を熱圧成形する際に、アミン化合物を内部離型剤として用いる、ことを特徴とするボードの製造方法。
【請求項８】
前記熱圧成形は湿式抄造体を加熱する、ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は離型剤に関する。更に詳しくは、この離型剤はポリイソシアネート系バインダを用いて例えばリグノセルロース系基材を熱圧成形する際に内部離型剤として好適に使用される。
【背景技術】
【０００２】
木質細片若しくは木質繊維などのリグノセルロース材料を基材として建築材や自動車用部品などが熱圧成形されている。リグノセルロース材料のバインダとして、昨今ではホルムアルデヒド対策のため、ポリイソシアネート系バインダが用いられている。
ポリイソシアネート系バインダを用いてリグノセルロース系基材を熱圧成形した場合、バインダ自身の優れた接着性から熱盤への付着が生じる。この付着を防止するため各種の離型剤が用いられてきた（特許文献１〜５等参照）。
また、ポリウレタン成形品用の離型剤として脂肪族カルボン酸の金属塩を３級アミンにより相溶させたもの（特許文献６）や、１級及び２級アミンとともにある種の酸金属塩を処方するもの（特許文献７）が知られている。
本願発明に関連する技術として特許文献８、９を参照されたい。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３４０２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９６２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２７１０５１号公報
【特許文献４】特開平９−２８６００８号公報
【特許文献５】特開平１１−４２６１３号公報
【特許文献６】特開平７−７０４２９号公報
【特許文献７】ＥＰ  ０  １１９  ４７１  Ａ２
【特許文献８】特開平１１−３１５１５４号公報
【特許文献９】特開２００１−１２３３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワックス類をベースにした内部離型剤は、成形体に空隙が多い場合、ボード表面での離型層の形成が悪く十分な性能を得られない（特許文献２〜４等参照）。また、バインダのイソシアネート成分に硬化促進作用を与えるカルボン酸の金属塩を用いる場合は、バインダ自体の物性に影響を与えるので、実用可能な添加量範囲が極めて狭く、また成形体内に離型剤を均一分散させることが困難であることなど、実用面での課題がある。
また、ポリウレタン成形品用の離型剤をグリノセルロース系等の基材を熱圧成形するときにそのまま利用できないことは、特許文献１〜５に示されるように後者専用の離型剤が研究開発されていることから明らかである。
【０００５】
この発明は、ポリイソシアネート系バインダを用いてリグノセルロース系及びその他の材料からなる細片状若しくは繊維状の基材を熱圧成形する際に用いられる新規な離型剤を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、熱圧成形の対象を湿式抄造により形成された湿潤マットとしたときに特に有効な離型剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らはかかる離型剤につき鋭意検討を重ねてきた結果、アミン化合物が有効な離型成分になることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、基材を結合するポリイソシアネート系バインダ用の離型剤であって、アミン化合物を離型成分として含む、ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の各要素について詳細に説明する。
基材
基材の形状及び材質は、ポリイソシアネート系バインダで結合されて熱圧成形に処されるものであれば、特に限定されるものではない。
かかる基材の形状は一般的に細片状若しくは繊維状である。
基材の材質として、リグノセルロース系材料が用いられる。
リグノセルロース系材料にはストランドチップ、ダストチップ、フレークチップ等の木細片、木質繊維、麻、木綿等の植物繊維、籾殻などの１種又は２種以上を用いることができる。
基材の材質として、ロックウール、スラグウール、グラスウール等の無機繊維、ＰＰ，ＰＥ等の合成繊維を用いることができる。更には、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、珪酸等の無機細片（粉体）、パーライト、黒曜石発泡体、シラス発泡体、ガラス発泡体などの無機発泡体細片、マイカ等の鉱物性細片を用いることもできる。
上記の基材は、その１種を単独で、若しくはその２種以上を混合して使用することができる。
【０００８】
ポリイソシアネート系バインダ
ポリイソシアネート系バインダにはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、4,4'-ジフエニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）等のイソシアネート化合物またはイソシアネート重合物を用いることができる。
ポリイソシアネート系バインダの配合量は成形品であるボードの目的及び用途によって適宜選択されるものであるが、基材に対して０．５〜１５重量％を配合することが好ましい。
【０００９】
このポリイソシアネート系バインダはそのままの状態で又は乳化状態で基材に混合される。ポリイソシアネート系バインダの乳化剤にはアニオン系、ノニオン系、及びカチオン系の一般的な界面活性剤の１種を、又は２種以上の混合体を用いることが出来る。このような界面活性剤の例として、脂肪酸石鹸、ロジン酸石鹸、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩等のアニオン性界面活性剤、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アリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等を挙げることができる。
乳化剤の配合量はバインダの種類、配合量及び使用状態等に応じて適宜調整されるものであるが、バインダに対して０．１〜１０重量％とすることが好ましい。
【００１０】
アミン化合物
アミン化合物はバインダ中のイソシアネート成分の硬化を促進するものと考えられる。即ち、アミン化合物により反応を促進されたイソシアネートは重合度が低下して接着力も低下する。従って、熱圧板に対する成形体の接着性が低下しもって熱圧板から成形体を離型しやすくなる。即ち、この発明は、主たる離型成分としてアミン化合物を使用する。
アミン化合物によるイソシアネートの反応促進が過度になると、ポリイソシアネート系バインダの物性に影響がでるので好ましくない。従って、アミン化合物のイソシアネートに対する反応促進作用及びその使用量を適宜調整する必要がある。
従来例のカルボン酸金属塩の場合はイソシアネートに対する反応促進作用が強いので、その使用量を厳密に制御する必要があり実用的ではなかった。
これに対し、アミン化合物はイソシアネートに対する反応促進作用を調整し得て実用的である。
【００１１】
本発明者らの検討によれば、アミン化合物の窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数を６〜２５としたとき、ポリイソシアネート系バインダで基材を結合する成形体に対して、実用的に有用な離型剤となることがわかった。即ち、添加量範囲を厳しく調整しなくとも好適な離型性能を確保できる。
合計炭素数が６未満であると、反応促進作用が強く、ボード物性と離型性能の両立が困難となる不具合があり、合計炭素数が２５を超えると反応促進作用が弱すぎて十分な離型性能が得られなくなる不具合がある。
更に好ましい窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数は８〜２５である。ここに、アルキル基の代わりにヒドロキシポリ（オキシアルキレン）基又はアルカノール基を用いることもできる。
また、アミン化合物には３級アミンを採用することが好ましい。３級アミンはポリイソシアネート系バインダと結合しないため、２級アミンや１級アミンに比べて、少量で効果が得られるうえ、厳しい添加量調整を必要としない実用的な離型剤を得られる。
【００１２】
更には、アミン化合物のイソシアネートに対する反応促進作用を抑制するため、酸化合物を併用することができる。このようにアミン化合物と酸化合物とを併用することにより、厳しい添加量調整を必要としない実用的な離型剤を得られる。
かかる酸化合物として酢酸、ギ酸、グルコール酸、プロピオン酸、カプロン酸、カプリル酸、クロトン酸、クエン酸、リンゴ酸、グルタミン酸、アスパラギン酸等の一般的に知られる酸を挙げることができる。
【００１３】
基材、ポリイソシアネート系バインダ、この発明の離型剤及び必要な助剤を混練してボード状に成形する。成形体の熱圧板接触面に発明の離型剤及び／又は従来より使用されている離型剤（例えばワックス系の離型剤）を塗布し、熱圧成形が実行される。
また、基材、ポリイソシアネート系バインダ、この発明の離型剤を水に分散させてスラリーを形成し、その抄造体を熱圧処理することもできる。この抄造体は水分を多量に含むため、この水の沸騰を防ぐため熱圧処理時の温度が比較的低温に維持される。この抄造体の熱圧板接触面にも本発明の離型剤及び／又は従来の離型剤を塗布することができる。
この発明の離型剤は容易に水に溶解するので、これを噴霧して試料の熱圧板接触面へ均一にかつ最小量の離型剤を供給可能である。
【実施例１】
【００１４】
以下、この発明の実施例及び比較例について説明する。
リグノセルロース系材料の基材としてパーチクルボード用のダストチップを準備し、次の配合のボード状試料を得た。
配合量（重量部）
チップ              １００
ポリメリックＭＤＩ      ７
分散剤                  ０．０１４
水                      ７
離型剤                  ０．０〜１．５
ポリイソシアネート系バインダとしてのポリメリックＭＤＩには、住化バイエルウレタン社製のSumidur 44V20を用いた。
上記においてポリメリックＭＤＩは、同量の水及び分散剤（対ポリメリックＭＤＩ０．２％）と混合し、高速攪拌機にて分散しておく。
【００１５】
外部離型剤を併用する条件では、上記試料を熱圧処理する前に、ワックス系離型剤（中京油脂社製  リケイ剤Ｌ−３３７）をコール板に下記条件で塗布しておいた。
塗布方法：エアーガン（圧力０．５ｋｇ／ｍ３）
塗布液量：５０ｇ／ｍ３
希釈液濃度：３〜１０ｗｔ％
温度：室温
【００１６】
熱圧処理の条件は次の通りである。
設定密度：  ０．６７ｇ／ｃｍ３
プレスサイズ：  １５０×１５０×７．１ｍｍ
加熱条件：  １８０℃×２分間
【００１７】
結果を表１に示す。
【表１】
2005246670.tif 000002
なお、表１（表２も同じ）において、離型性能の◎、○、×、××は次のようにして判断した。
◎：コール板と成形体の接着は全く無く、コール板の汚れも生じない。
○：コール板と成形体の接着は無いが、一部コール板の汚れが生じる。
×：コール板と成形体は部分的に接着しているが、成形体を剥がせる。
××：コール板と成形体は全面的に接着していて、成形体を剥がせない。
【００１８】
表１の結果から、ポリイソシアネート系バインダで結合されたリグノセルロースの内部離型剤としてアミン化合物（特に３級アミン）が優れた特性を示すことが確認できた。
【実施例２】
【００１９】
次に、ロックウールを基材として使用した抄造体について熱圧処理を実行した例を説明する。
まず、定法に従って下記配合のスラリーを作成する。
配合量（重量部）
ロックウール              １００
ポリメリックＭＤＩ      ７
分散剤                  ０．０１４
水                  １３５０
その後、一般的な凝集剤として水性高分子を添加後、ヌッチェとろ紙を用いてすき上げる。アスピレータで吸引脱水してマット状とする。続いて、マットの上面に各実施例、比較例の離型剤をスプレー塗布する。コール板には実施例１と同様にしてワックス離型剤が塗布してある。
その後、下記の条件で熱圧処理を行った。
設定密度：  ０．６７ｇ／ｃｍ３
プレスサイズ：  １５０×１５０×７．１ｍｍ
加熱条件：  １２０℃×１２０秒
【００２０】
結果を表２に示す。
【表２】
2005246670.tif 000003
【００２１】
表２の結果から、ポリイソシアネート系バインダで結合された無機系繊維の離型剤としてアミン化合物（特に３級アミン）が優れた特性を示すことが確認できた。また、この実施例では、熱圧処理時の処理温度が１２０℃と低いにも拘わらず、十分な離型性能を確保できている。
【００２２】
以上説明したように、この発明の新規な離型剤は、ポリイソシアネート系バインダで結合される細片状若しくは繊維状の基材の離型剤として優れた性能を有することがわかる。
【００２３】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を結合するポリイソシアネート系バインダ用の内部離型剤であって、３級アミンを離型成分として含み、該３級アミンの窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数が６〜２５である、ことを特徴とする離型剤。
【請求項２】
前記３級アミンの窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数が８〜２５である、ことを特徴とする請求項１記載の離型剤。
【請求項３】
前記アルキル基の一部がオキシアルキレン基又はアルカノール基で置換されている（炭素数は同じ）、ことを特徴とする請求項１または２記載の離型剤。
【請求項４】
前記３級アミンを中和する酸化合物が更に含まれている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の離型剤。
【請求項５】
ポリイソシアネート系バインダを用いて基材を熱圧成形する際に、窒素原子に結合するアルキル基の合計炭素数が６〜２５である３級アミンを内部離型剤として用いる、ことを特徴とするボードの製造方法。
【請求項６】
前記熱圧成形は湿式抄造体を加熱する、ことを特徴とする請求項５に記載の製造方法。