(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも粉粒体（Ａ）と、バインダー成分（Ｂ）と、水とを混合して、固形成分を加熱、乾燥して得られるボードであって、
前記粉粒体（Ａ）が鉱物質であり、
前記バインダー成分（Ｂ）が、
（Ｂ１）ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂、
（Ｂ２）アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体、および
（Ｂ３）有機イソシアネートからなることを特徴とするボード。
【請求項２】
前記アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載のボード；
【化１】
0003920685.tif 000011
［前記一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）および下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基からなる群から選ばれる基であり、
前記一般式（１）中のＲ1の少なくとも１つが−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、
前記一般式（１）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つが−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであり、
Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよく、
前記一般式（１）中のいずれかのＲ1が前記メラミン骨格含有基を有する場合は、Ｒ1としての該メラミン骨格含有基の数は１〜３個であり、
さらに、下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基中の１〜２個のＲ1は、さらに下記一般式（２）で表される他のメラミン骨格含有基であってもよい］；
【化２】
0003920685.tif 000012
［前記一般式（２）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨまたは−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、
前記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基中のＲ1の少なくとも１つが−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、前記一般式（２）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つが−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであり、Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよい］。
【請求項３】
前記アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）が、メラミンおよびホルムアルデヒドから得られるメチロール基含有化合物と、モノアルコールとを反応させて得られる化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載のボード。
【請求項４】
前記ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）が、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１００００のノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のボード。
【請求項５】
前記有機イソシアネート（Ｂ３）が、ポリメリックＭＤＩ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ボード。
【請求項６】
前記有機イソシアネート（Ｂ３）が、自己乳化型ポリメリックＭＤＩであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のボード。
【請求項７】
前記粉粒体（Ａ）と前記バインダー成分（Ｂ）の重量比率が、１００：５〜２０（粉粒体：バインダー成分）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ボードに関する。より詳しくは、ボードのバインダー成分として、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、アルコキシ基およびメチロール基を有するメラミン誘導体および有機イソシアネートを含む成分を用いて得られるボードに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来より、粉粒体、例えばロックウール等をバインダー成分、水と混合し、熱圧、乾燥し固化せしめて得られるボードは建築材料として有用であり、これまで各種のボードが開発されている。このようなボードにおいては、その用途との関係上、一定の強度、たとえば曲げ強度等が要求されるとともに、建築材料として種々の環境下に曝されるため、たとえば吸湿後においても一定の強度が維持されることが必要である。さらに近年では、建設現場における施工性のため、より軽量でしかも一定の強度を有するボードが要求されていた。
【０００３】
このようなボードの強度の向上にはバインダー成分の選択が重要である。これまでバインダー樹脂としては、たとえばフェノール樹脂、アミノ樹脂、でんぷん等が用いられている。しかしながら、たとえば比較的安価なアミノ樹脂、でんぷん等を用いた場合、軽量なボードが得られるものの、曲げ強度等の強度においてはその耐水性が充分に優れた性能を有するものが得られないという問題があった。
【０００４】
そこで、本願発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意研究し、バインダー成分として、安価なノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド樹脂と、特定のメラミン誘導体および有機イソシアネートとを含有させると、軽量で、しかも、曲げ強度、曲げ弾性、水浸漬後曲げ強度に優れたボードが得られることを見出した。しかも、特定のメラミン誘導体を用いることで、バインダーを他の成分と混合した後のポットライフが安定化するとともに、ボードの成型温度を著しく低下させることができ、ボードの生産性を著しく向上させることができることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、軽量で、しかも曲げ強度、曲げ弾性等の強度に優れ、しかも、生産性に優れたボードを提供することを目的としている。
【０００６】
【発明の概要】
本発明に係るボードは、少なくとも粉粒体（Ａ）と、バインダー成分（Ｂ）と、水とを混合して、固形成分を加熱、乾燥して得られるボードであって、
前記粉粒体（Ａ）が鉱物質であり
前記バインダー成分（Ｂ）が、
（Ｂ１）ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂、
（Ｂ２）アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体、および
（Ｂ３）有機イソシアネートからなることを特徴としている。
【０００７】
前記アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）は、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。
【０００８】
【化３】
0003920685.tif 000002
【０００９】
［前記一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）および下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基からなる群から選ばれる基であり、
前記一般式（１）中のＲ1の少なくとも１つが−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、
前記一般式（１）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つが−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであり、
Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよく、
前記一般式（１）中のいずれかのＲ1が前記メラミン骨格含有基を有する場合は、Ｒ1としての該メラミン骨格含有基の数は１〜３個であり、
さらに、下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基中の１〜２個のＲ1は、さらに下記一般式（２）で表される他のメラミン骨格含有基であってもよい］；
【００１０】
【化４】
0003920685.tif 000003
【００１１】
［前記一般式（２）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨまたは−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、
前記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基中のＲ1の少なくとも１つが−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、前記一般式（２）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つが−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであり、Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよい］。
【００１２】
前記アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）は、メラミンおよびホルムアルデヒドから得られるメチロール基含有化合物と、モノアルコールとを反応させて得られる化合物であることが好ましい。
前記ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１００００のノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂であることが好ましい。
【００１３】
前記有機イソシアネート（Ｂ３）は、ポリメリックＭＤＩであることが好ましい。
前記有機イソシアネート（Ｂ３）は、自己乳化型ポリメリックＭＤＩであることが好ましい。
前記粉粒体（Ａ）と前記バインダー成分（Ｂ）の重量比率は、１００：５〜２０（粉粒体：バインダー成分）であることが好ましい。
【００１４】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係るボードは、少なくとも粉粒体（Ａ）と、バインダー成分（Ｂ）と、水とを混合して、固形成分を加熱、乾燥して得られるボードであって、前記粉粒体（Ａ）が鉱物質であり、前記バインダー成分（Ｂ）が、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂（Ｂ１）、アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）、および有機イソシアネート（Ｂ３）を含んでいる。
【００１５】
以下、ボードの製造に用いる各成分について説明する。
粉粒体（Ａ）
本発明で用いられる粉粒体（Ａ）は、鉱物質であり、たとえば鉱物質繊維、無機質粉状体などが挙げられる。
鉱物質繊維としては、たとえば、ロックウール、スラグウール、ミネラルウール、ニッケルウール、および、ガラス繊維などが挙げられる。
【００１６】
これらは１種単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。
前記無機質粉状体としては、たとえば、シラス発泡体、炭酸カルシウム、硅砂、マイクロシリカ、スラグ、水酸化アルミニウム等を挙げることができる。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて使用できる。このような無機質粉状体を混合することにより、防火性を維持しつつ、硬度を高めてネジ止め性能を高めることができる。
【００１７】
このような粉粒体（Ａ）とバインダー成分との重量比率（水を含まない重量比率）は、１００：５〜２０（粉粒体：バインダー成分）であることが望ましい。
バインダー成分の使用量を上記範囲にすることにより、より優れた曲げ強度等の強度が得られる。またバインダー成分の使用量が上記範囲より大きいと強度的には問題ないが、ボードの他の特徴である難燃性能に影響を及ぼすことがある。
【００１８】
本発明に係るボードの製造では、前記粉粒体は、水と混合させて水中に分散させた水スラリーとして用いることができる。
バインダー成分（Ｂ）
本発明で用いるバインダー成分（Ｂ）は、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂（Ｂ１）と、アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）と、有機イソシアネート（Ｂ３）とを含有する。
【００１９】
＜ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂（Ｂ１）＞
本発明で用いるノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂（Ｂ１）としては、フェノール、レゾルシノール、クレゾール、キシレノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール類を一種または二種以上と、ホルムアルデヒドとを反応させたオリゴマーおよび／またはポリマーが挙げられる。
【００２０】
このようなノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂は、ホルムアルデヒドとフェノール類のモル比（Ｆ／Ｐ）が、好ましくは０．６〜１．０、さらに好ましくは０．７５〜０．９０であることが望ましい。
モル比が０．６以上であると、ノボラック型フェノールホルムアルデヒド共縮合樹脂の分子量が大きくなり、バインダーとして硬化させた場合、硬化物の強度や耐水性が向上し、無機質軽量成型体の強度、耐水性が優れたものとなるので好ましい。
【００２１】
また、モル比が１．０以下であると、ノボラック型フェノールアルデヒド共縮合樹脂の溶融温度を好適な範囲とすることができ、無機質軽量成型体の生産性に優れたものとすることができる。
前記ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂は１種または２種類以上の前記フェノール類を混合して用いてもよい。
【００２２】
また、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の製造時、種々の特性を付与させるためポリビニルアルコール、セルロース誘導体等他のポリマー類と混合してもよく、使用に際し必要に応じて、硬化剤、溌水剤、難燃剤等を混合してもよい。
これらのノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）は液体状、粉体状のいずれでもよいが、貯蔵、および他の成分との均一な混合性の観点から粉状体を用いることが望ましい。
【００２３】
前記ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）は、ＧＰＣで測定した重量平均分子量が好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜７０００、特に好ましくは２０００〜４０００の範囲にあることが望ましい。特に、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を粉状体で用いる場合、重量平均分子量が上記範囲にあると、熱により溶融したノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の粘性が小さくなってボードの成形過程においてバインダー成分が広がりやすくなり、反応性が向上するとともに反応が均一に進行し、ムラのないボードを迅速に得ることができる。
【００２４】
これらノボラック型フェノール・ホルムアルデヒドは公知の方法を用いて製造することができ、あるいは市販品を好適に用いることができる。
このようなノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を、アルコキシ基と、メチロール基および／またはイミノ基とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）と併用することにより、触媒の使用、加熱により高分子化し、部分的に架橋した硬化物を形成することにより高硬度のバインダー層とすることができ、得られる成型体の曲げ強度や剛性を向上させることができる。
【００２５】
このようなノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）の使用量は、粉粒体（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１〜１５質量部、さらに好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは３〜７質量部の量であることが望ましい。
＜アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）＞
本発明で用いるアルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）（以下「メラミン誘導体」ということがある）は、メラミン中の水素原子の少なくとも１つがアルコキシ基で置換され、少なくとも１つがメチロール基および／またはイミノ基で置換されているメラミン誘導体である。
【００２６】
このようなアルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）は、具体的には下記一般式（１）で表される化合物である。
【００２７】
【化５】
0003920685.tif 000004
【００２８】
前記一般式（１）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）および下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基からなる群から選ばれる基である。
Ｒ2としては、具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基などが挙げられる。これらのうちではメチル基、ブチル基が好ましい。
【００２９】
前記一般式（１）中のＲ1の少なくとも１つは、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であり、さらに、該Ｒ1以外の他のＲ1のうちの少なくとも１つは、−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであり、Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよい。すなわち、前記一般式（１）で表されるメラミン誘導体は、１つ以上の−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2、および１つ以上の−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨを有している。
【００３０】
さらに前記一般式（１）中のＲ1が前記メラミン骨格含有基を有する場合は、前記一般式（１）中のＲ1としてのメラミン骨格含有基の数は１〜３個であり、該メラミン骨格含有基の数が２または３の場合はこれらは互いに異なる窒素原子に結合していることが好ましい。
さらに、下記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基中の１〜２個のＲ1は、さらに下記一般式（２）で表される他のメラミン骨格含有基であってもよく、該メラミン骨格含有基の数が２個の場合、これらは互いに異なる窒素原子に結合していることが好ましい。
【００３１】
前記一般式（２）で表されるメラミン骨格含有基は下記の通りである。
【００３２】
【化６】
0003920685.tif 000005
【００３３】
前記一般式（２）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）および前記一般式（２）で表される基からなる群から選ばれる基であり、Ｒ2としては、前記一般式（１）で示した基と同様の基が挙げられる。
前記一般式（２）中、Ｒ1の少なくとも１つが、−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であることが望ましく、前記一般式（２）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つは−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであることが望ましい。また、Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよい。
【００３４】
このようなＲ1が前記一般式（２）で表される場合のメラミン誘導体は、具体的には、１分子中にメラミン骨格を複数有するメラミン誘導体であり、たとえば２量化体、３量化体、４量化体が挙げられる。
より具体的には、２量化体としては下記一般式（３）で表されるメラミン誘導体が挙げられる。
【００３５】
【化７】
0003920685.tif 000006
【００３６】
３量化体としては下記一般式（４）で表されるメラミン誘導体が挙げられる。
【００３７】
【化８】
0003920685.tif 000007
【００３８】
４量化体としては下記一般式（５）、（６）で表されるメラミン誘導体が挙げられる。
【００３９】
【化９】
0003920685.tif 000008
【００４０】
【化１０】
0003920685.tif 000009
【００４１】
前記一般式（３）〜（６）中、Ｒ1は、−Ｈ、−ＣＨ2ＯＨおよび−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）からなる群から選ばれる基であり、Ｒ2としては、前記一般式（１）で示した基と同様の基が挙げられる。
前記一般式（３）〜（６）中、Ｒ1の少なくとも１つは−ＣＨ2−Ｏ−Ｒ2（Ｒ2は炭素原子数１〜４の炭化水素基を示す）であることが望ましく、前記一般式（２）中の他のＲ1のうちの少なくとも１つは−Ｈまたは−ＣＨ2ＯＨであることが望ましい。また、Ｒ1は互いに同じでも異なっていてもよい。
【００４２】
このような前記アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）は、メラミンおよびホルムアルデヒドから得られるメチロール基含有化合物と、モノアルコールとを反応させて得ることができる。
具体的には、メラミンとホルムアルデヒドを公知の方法により反応させてメラミン中のアミノ基をメチロール化し、さらに、単官能のモノアルコールを添加して、メチロール基をアルコキシ化することにより、前記アルコキシ基と、メチロール基および／またはイミノ基を有するメラミン誘導体を得ることができる。単量体のメラミン誘導体は、市販のものを用いることもできる。
【００４３】
前記モノアルコールとしては、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコールなどが挙げられる。
このようなメラミン誘導体はホルムアルデヒドの量のコントロールによりイミノ基量の調整を行い、アルコール類の量でメチロール基量の調整を行う。
【００４４】
たとえば、主として単量体を調製する場合、前記アルコキシ基、およびメチロール基またはイミノ基を有するメラミン誘導体は、たとえばホルムアルデヒドをメラミン１モルに対して６モル以上用いる場合には、好ましくはモノアルコールのモル量をホルムアルデヒドの添加した量より小さくし、また、ホルムアルデヒドをメラミン１モルに対して１モル以上６モル未満の量で用いる場合には、好ましくはモノアルコールのモル量をホルムアルデヒドの添加した量と同じかそれよりより小さくすることを指標として行う。この場合、メラミンの２量化、３量化等の複量化を抑制するため、反応をアルカリ性条件下で行うことが好ましい。
【００４５】
また、２量化体、３量化体、４量化体を調製するには、たとえば、アルカリ性条件下でメラミンをホルムアルデヒド１モルに対して２モル以上添加し、その後反応系を酸性条件下とすることにより２量体等の複量体を得ることができ、さらにモノアルコールを所要量添加すればよい。
このようなアルコキシ基と、メチロール基および／またはイミノ基とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）の添加は、先に水に溶解させて分散したものをノボラック型フェノールアルデヒド樹脂に添加してもよいし、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド樹脂中に直接溶解させてもよい。
【００４６】
このようなアルコキシ基と、メチロール基および／またはイミノ基とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）の使用量は、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）と有機イソシアネート（Ｂ３）の合計量に対して、好ましくは２〜３０重量％、さらに好ましくは５〜２０重量％であることが望ましい。
使用量が２重量％より少ないと、充分な最終ボード強度が得られないことがあり、使用量が３０重量％より多いと、ボード中にメチロール基および／またはイミノ基とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）中の官能基のうち未反応の官能基が多く残留するため、耐水性が悪化することがある。
【００４７】
このようなメチロール基の一部がアルコキシ基により保護された状態のメラミン誘導体を併用することで、該メラミン誘導体を粉粒体、他のバインダー成分等と混合後のポットライフが安定化するので、生産管理上好ましい。このようなアルコキシ基はボード製造時の加熱段階で脱離し、メチロール基が再出現してノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂、有機イソシアネートと反応するものと推測される。
【００４８】
また、前記メラミン誘導体を有機イソシアネートと併用することで、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を単独で用いる場合と比較して、低温領域でボードの製造が可能となる。
またさらにレゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を含有してもよい。
【００４９】
たとえば、ポリメリックＭＤＩとレゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂と前記メラミン誘導体とを用いてボードを得る場合は、加熱時、成形体の内部温度は１５０〜１８０℃程度が必要であるが、ポリメリックＭＤＩとノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂と前記メラミン誘導体とを用いた場合は１２０〜１４０℃程度での成形が可能となる。
【００５０】
したがって、本発明に係る製造方法を採用することでエネルギーコストの低減を図ることもでき生産性を格段に高くすることができる。
＜有機イソシアネート（Ｂ３）＞
（有機イソシアネート）
本発明でバインダー成分として用いられる有機イソシアネート（Ｂ３）は、公知の有機イソシアネートを用いることができる。好ましくは、分子内に２個以上の分子末端イソシアネート基を有するポリイソシアネートを用いる。
【００５１】
このような有機イソシアネート（Ｂ３）としては、たとえば、トリレンジイソシアネート(ＴＤＩ)、４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート(ＭＤＩ)、キシリレンジイソシアネート(ＸＤＩ)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(ＴＭＸＤＩ)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(ＮＤＩ) 、特公昭38-4576等に記載の従来公知の方法で液状化した液状ジフェニルメタンジイソシアネート(液状ＭＤＩ)、トリレンジイソシアネートの粗製物(クルードＴＤＩ)、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またはクルードＭＤＩ)等の芳香族イソシアネート等が挙げられる。
【００５２】
また、これらのイソシアネートを用いたイソシアネート基末端プレポリマー（以下「ウレタンプレポリマー」ということがある）、カルボジイミド変性体、ウレトニミン変性体、アシル尿素ジイソシアネート、イソシアヌレート変性体、トリメチロールプロパンアダクト体、ビウレット変性物およびアロファネート変性体なども挙げられる。
【００５３】
これらの芳香族イソシアネートのうちでは、ポリメリックＭＤＩおよび／またはその変性体を好ましく用いることができ、ポリメリックＭＤＩを用いることがより好ましい。ポリメリックＭＤＩを用いる場合は、ポリメリックＭＤＩの平均分子量は３００〜５００程度の範囲にあるものが好ましい。
また前記有機イソシアネート（Ｂ３）は、イソシアネート基の一部をアルキル基末端ポリエチレングリコールなどのノニオン性活性水素化合物とを反応させて得られる自己乳化型イソシアネートを用いることもできる。この場合、自己乳化型ポリメリックＭＤＩを用いることが好ましい。
【００５４】
これら有機イソシアネートは、１種単独で、または２種以上を混合して使用してもよい。
これらの有機イソシアネートの使用量は、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）に対して、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）／有機イソシアネート（Ｂ３）が９０／１０〜１０／９０の範囲にあることが好ましい。ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）がこの範囲にないと、充分な最終ボード物性（曲げ強度等）が得られないことがある。
【００５５】
なお、下記ノニオン性イソシアネート、アニオン性イソシアネートを添加する場合、有機イソシアネート成分にはこれらを含めて使用量等を決定する。
（界面活性作用を有する非イオン性化合物）
前記有機イソシアネートは、有機イソシアネート（Ｂ３）の水への分散性、乳化性を高めるため、界面活性作用を有する非イオン性化合物を併用してもよい。界面活性作用を有する非イオン性化合物としては、たとえば、各種非イオン性界面活性剤あるいは、前記有機イソシアネート（Ｂ３）が、ノニオン性活性水素化合物で変性されたノニオン性有機イソシアネートを含有していてもよい。
【００５６】
界面活性作用を有する非イオン性化合物としては、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ニルエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテルなどのエーテル型非イオン性界面活性剤；
グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテルなどのエーテルエステル型非イオン性界面活性剤；
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステルなどのエステル型非イオン性界面活性剤；
脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミンなど含窒素型非イオン性界面活性剤；
前記有機イソシアネート（Ｂ３）と、アルキル基末端ポリエチレングリコールなどのノニオン性活性水素化合物とを反応させて得られる自己乳化型の前記ノニオン性イソシアネート化合物などが挙げられる。
【００５７】
これらのうちでは、界面活性作用を有する非イオン性化合物としては、前記ノニオン性イソシアネートが好ましく、前記有機イソシアネート（Ｂ３）と同一のイソシアネート骨格を有する前記ノニオン性イソシアネート化合物がさらに好ましい。
（アニオン性イソシアネート）
粉粒体および結合剤を含有するスラリーを湿式抄造して得られる湿潤無機板を熱圧プレス工程等を行ってボードを製造する場合には、抄造時における濾水時の粒状体や結合剤の抜け落ちを防ぐため、アニオン性イソシアネートを併用してもよい。この場合、さらにカチオン系凝集剤を添加することが好ましい。
【００５８】
アニオン性イソシアネートは、イソシアネート基と反応する活性水素基とアニオン性官能基とを有するアニオン性活性水素化合物と、有機イソシアネート反応させて得られるイソシアネート変成体であり、イソシアネート基およびアニオン性官能基を有している。
前記アニオン性活性水素化合物としては、ＮＣＯ基と反応する活性水素基を少なくとも１個有するとともに、水中でアニオンとなるアニオン性官能基を少なくとも１個有する化合物が挙げられる。
【００５９】
前記アニオン性活性水素化合物に含まれる前記アニオン性官能基としては、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、リン酸エステル基（−ＯＰＯ3Ｈ、−ＯＰＯ2Ｈ）などが挙げられる。これらのアニオン性官能基は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、ＮＨ4+などのアンモニウム塩となっていてもよい。これらのうちでは、カルボキシル基またはスルホン酸基を有する化合物を好ましく用いることができる。
【００６０】
ＮＣＯ基と反応する活性水素基としては、−ＯＨ基、−ＮＨ基などが挙げられる。
このようなアニオン性活性水素化合物としては、カルボキシル基またはスルホン酸基と、−ＯＨ基とを有する化合物を好ましく用いることができ、カルボキシル基と−ＯＨ基を有する化合物が特に好ましい。
【００６１】
このようなアニオン性活性水素化合物としては、具体的には、たとえば、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、酒石酸、サリチル酸などのヒドロキシカルボン酸類またはその誘導体；２−ヒドロキシエタンスルホン酸などのヒドロキシスルホン酸類、アミノエチルスルフォン酸などが挙げられる。
【００６２】
アニオン性有機イソシアネートを誘導するイソシアネートとしては、前記有機イソシアネート（Ｂ３）と同様の有機イソシアネートを用いることができる。
すなわち、イソシアネートとしては、芳香族イソシアネートが好ましく、ポリメリックＭＤＩがより好ましい。
したがって、アニオン性イソシアネートは、好ましくは芳香族イソシアネートの変性体、より好ましくはポリメリックＭＤＩの変性体であることが望ましい。
【００６３】
このようなアニオン性イソシアネートを用いる場合その含有量は、全イソシアネート成分に対して、０．１質量％以上、好ましくは０．５〜１５質量％、さらに好ましくは２〜６質量％の量であることが望ましい。
アニオン性イソシアネートが、イソシアネートに対して上記範囲で含有されていると、ボードの形成において、水分を吸引により濾過する場合にも、濾液中にイソシアネート類の抜け落ちを抑制することができ、ボード中の鉱物質繊維へのイソシアネート類の歩留まりを向上させることができる。
【００６４】
［その他の添加剤］
本発明に係るボードは、その製造に際し必要に応じてサイズ剤、凝集剤、消泡剤等を添加してもよい。
また、バインダー成分（Ｂ）中には、レゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を好適に併用することもできる。レゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂を併用すると、ボードの強度を向上させることができる。
【００６５】
レゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂とは、フェノールとホルムアルデヒドとを塩基性条件下で、ホルムアルデヒド（Ｆ）とフェノール（Ｐ）とをＦ／Ｐ比が１．０〜３．０の割合で縮合反応させて得ることができる。この場合、レゾール型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂の比率は全フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂中５０重量％以下であることが好ましい。５０重量％以下であると、バインダー成分（Ｂ）の混合後のポットライフを適切な範囲とすることができ、また樹脂の硬化の際の熱量を適切な範囲に押さえることができる。
【００６６】
前述したスラリーを抄造する方法によりボードを製造する場合は、乾燥時におけるイソシアネートのボード中への歩留まりを向上させるためアニオン系イソシアネートを併用する場合には凝集剤としてカチオン系凝集剤を添加することが好ましい。
前記カチオン系凝集剤としては、ポリアミド系、ポリアクリルアミド系、アクリルアミド系、ポリアミン系、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリ酸エステル系、ポリエチレンイミン系、カチオン系アクリルエマルジョン（ラテックス）等の有機系の他に、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、水酸化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、塩化第二鉄等が挙げられる。
【００６７】
これらのうちでは、ポリ塩化アルミニウム、ポリアクリルアミド系化合物を好ましく用いることができる。
カチオン系凝集剤の使用量は、粉粒体、イソシアネート成分の合計量に対して、好ましくは０．１〜３質量％、さらに好ましくは０．５〜２質量％の量であることが望ましい。
【００６８】
［ボードの製造方法］
本発明に係るボードは、前記有機イソシアネート（Ｂ３）およびその他必要に応じ併用するイソシアネート（以下「有機イソシアネート（Ｂ３等）」という）は、水と混合させ、乳化分散液を調製して他の成分と配合して製造することが好ましい。
【００６９】
乳化分散液は、前記有機イソシアネート（Ｂ３等）を水と混合攪拌して得ることができる。
本発明のボードの製造に際し、たとえば、前記有機イソシアネート（Ｂ３等）を水と混合して得られる乳化分散液、前記粉粒体（Ａ）またはその水スラリー、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂（Ｂ１）、メラミン誘導体（Ｂ２）、その他の添加剤を抄造機等の混合機に所定量供給して、抄造等をした後、濾過（脱水）して、固形成分からなる板状の湿潤マットを得て、該湿潤マットからボードとすることができる。抄造機としては、丸網式抄造機、長網式抄造機などが挙げられる。
【００７０】
粉粒体（Ａ）あるいはその水スラリーと、バインダー成分（Ｂ）あるいは有機イソシアネートについてはその水スラリーとを添加後、含水率で好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜４０重量％となるようにすることが望ましい。含水率が上記範囲よりも小さいと、加熱時の熱伝導に支障がでる場合がある。含水率が上記範囲よりも大きいと、水蒸発に多大なエネルギーを必要とし、プレス中に中心部分が膨れあがる現象が起こり、ボードを製造できなくなる場合がある。
【００７１】
このような湿潤マットを形成させる場合、その後に行う乾燥工程での乾燥負荷の軽減のため、前記濾過を十分に行う必要があり、通常前記濾過は、吸引装置を用いて実施する。
このようにして得られた湿潤マットは、加熱、乾燥等の工程を経て、所望のボードとすることができる。
【００７２】
通常、加熱、乾燥は、好ましくは８０〜２５０℃程度の温度範囲で、３０分〜５時間程度行う。加熱乾燥の方法は、熱風による乾燥、ヒーター、バーナーによる乾燥などが挙げられる。
このようなボードは、必要に応じ、所望の寸法に切断し、表面加工、実加工、塗装などを経て、建築材料など最終製品として各種用途に用いることができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係るボードは、バインダー成分（Ｂ）としてノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂樹脂（Ｂ１）、アルコキシ基と、メチロール基（−ＣＨ2ＯＨ）および／またはイミノ基（−ＮＨ−）とを有するメラミン誘導体（Ｂ２）、および有機イソシアネート（Ｂ３）を用いて製造しているので、軽量で、しかも曲げ強度、曲げ弾性等の強度に優れ、生産性にも優れている。
【００７４】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中「部」とは「質量部」を意味する。
【００７５】
【製造例１】
３０部の水中にヘキサアルコキシメチロールメラミン誘導体（商品名：サイメル３７０、三井サイテック（株）製）０．６部を溶解した。次いで、ポリメリックＭＤＩ（商品名：Ｍ−２０１Ｗ、三井武田ケミカル（株）製）４部を攪拌機（商品名：ホモディスパー、特殊機化工業（株）製）で攪拌操作（１０００ｒｐｍ）をしながら投入し、乳化・分散し、バインダー組成物（Ｂ−１）を得た。
【００７６】
【製造例２】
１Ｌセパラブルフラスコにフェノール４７０ｇを投入し、９０℃に昇温し溶解した。次いで、シュウ酸をフェノール１モルに対して０．０２モル混合した。攪拌しながら、３５％ホルムアルデヒド水溶液３２１ｇを、２０分かけて滴下投入した。その後、フラスコを９５℃に調整し、さらに２時間反応させた。さらに１５０℃で減圧蒸留し、水と未反応フェノールを除去した。
【００７７】
パット上で冷却後、粉砕し、６０メッシュパス品のみを下記の実施例あるいは比較例に供した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した重量平均分子量はポリスチレン換算で約８０００であった。
【００７８】
【実施例１】
シラス発泡体５０部、水酸化アルミニウム３７部、古紙３部、製造例２で得たノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂５．４部を、５Ｌの容器に投入し、均一になるまで攪拌混合した。直ちに製造例１で得たバインダー組成物Ｂ−１を滴下し、さらに２分間混合攪拌した。
【００７９】
得られた粉体を２５cm角のマットとし、出来上がりのボードの密度が６８０ｋｇ／ｍ3となるようにスペーサーを入れ、９５℃で２分間、３０kg/cm2の圧力で熱圧プレスを行った。次いで、このマットを１４０℃にセットした熱風乾燥器中に入れ、６０分間乾燥し、ボードを得た。
得られたボードを以下のように評価した。
【００８０】
まず、ボードを２５ｍｍ×９０ｍｍの大きさにカットし、試験片を得た。この試験片をスパン７０ｍｍ、速度１０ｍｍ／ｍｉｎで曲げ試験を行った。２０℃の水中に２４時間浸漬する前に、曲げ強度、曲げ弾性を測定し、さらに浸漬後の曲げ強度を測定した。これら強度の測定は、ＪＩＳ  Ｋ−５９０８に準拠して行った。
【００８１】
以上の結果を表１に示す。
【００８２】
【製造例３】
３０部の水中にポリメリックＭＤＩ（商品名：Ｍ−２０１Ｗ、三井武田ケミカル（株）製）４部を攪拌機（商品名：ホモディスパー、特殊機化工業（株）製）で攪拌操作（１０００ｒｐｍ）をしながら投入し、乳化・分散し、バインダー組成物（Ｂ−２）を得た。
【００８３】
【比較例１】
シラス発泡体５０部、水酸化アルミニウム３７部、古紙３部、製造例２で得たノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド共縮合樹脂６部を、５Ｌの容器に投入し、均一になるまで攪拌混合した。直ちに製造例２で得たバインダー組成物Ｂ−２を滴下し、さらに２分間混合攪拌した。
【００８４】
得られた粉体に対し、実施例１と同様の操作を行い、ボードを得た。
得られたボードを実施例１と同様にして評価した。
以上の結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
0003920685.tif 000010