JP2004522629A - ホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも一つがベニヤである、少なくとも２層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法であって、これらの層を一緒に結合する前に、前記ベニヤの表面の少なくとも一面をアンモニウム塩を含む溶液で処理することを特徴とする上記方法。また、本発明はその方法により得られるベニヤ及び床材に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも一つがベニヤである、少なくとも二つの層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法に関する。また、本発明はその方法により得られるベニヤ及び床材に関する。本発明の方法はこれらの層を一緒に結合する前にアンモニウム塩を含む溶液による前記ベニヤの表面の少なくとも一つの処理を含む。
【背景技術】
【０００２】
アルデヒド、特にホルムアルデヒドをベースとする樹脂は、接着剤組成物に広く使用され、これらはパネル、デッキ等の如き構造材；家具、床材等の如き家庭用の備付け家具の製造に使用される。典型的には、これらの接着剤組成物は実質的にモル過剰のホルムアルデヒドを含む。この過剰のホルムアルデヒドの一部が製品の製造中に樹脂の硬化により放出される。しかしながら、ホルムアルデヒドは製造過程が完結された後でさえもこれらの製品から放出され続けることが公知である。こうして、インドア空気中のホルムアルデヒドが長年にわたって重大な関心事であった。
【０００３】
幾つかの試みがホルムアルデヒド放出を低減するために長年にわたってなされていたが、全てが重大な機械上、化学上、環境上又は経済上の欠点を伴う。
【０００４】
ＥＰ０１４４９８５は仕上げ層でベニヤにされた、チップボール及び繊維板からのホルムアルデヒドの放出（これらは放出クラスＥ１に入る）の低減方法を開示している。この仕上げ層は尿素ホルムアルデヒド樹脂をバインダーとして使用することによりボードに結合される。そのボードは尿素及び／又はアンモニアを放出するその他の化合物でベニヤ張りの前に処理される。
【０００５】
更に、層状床材、例えば、３層の寄せ木張りの床は異なる木材層がホルムアルデヒドをベースとする接着剤で接着することにより一緒に通常結合されるためにホルムアルデヒドを放出し得る。この上層は通常広葉樹からなり、中間層は針葉樹又は板紙、例えば、ＭＤＦ（中間密度繊維）ボード、ＨＤＦ（高密度繊維）ボード又はパーティクルボードからなり、下層はベニヤからなる。この上層は表面を保護するために通常ホルムアルデヒドを含まないＵＶラッカー又は油で処理され、これはまたホルムアルデヒド放出のバリヤーとして機能し得る。寄せ木張りの床サンプルの異なる部分、例えば、前面、裏面、及び縁部は異なる放出速度を示す。例えば、裏面からのホルムアルデヒド放出は前面からの放出よりも２０倍高いことがある。
【０００６】
更に、スウェーデン規格ＳＳ２７０２３６（ＳＳ １９８８）に従ってチャンバー試験で得られる必要とされるＥ１値を満足し得る寄せ木張りの床に対する増大する要望がある。寄せ木張りの床に関する放出試験が露出されていない裏面及びシールされた縁部を有するサンプルで行なわれた場合、得られた放出値はしばしば０．０５ｍｇ／ｍ^３を下まわって非常に低かった（Ｅ１に関する限界値は０．１３ｍｇ／ｍ^３である）。
【０００７】
更に、ホルムアルデヒド放出測定について、新しい欧州規格、ＥＮ ７１７−１が提案され、それによれば、測定すべき全てのサンプルが露出された裏面及び部分的に露出された縁部を有するであろう。これは床製造業者が極めて低いホルムアルデヒド放出値を達成することを一層困難にする。
【０００８】
更に、日本規格ＪＡＳ ＳＩＳ２０を満足することについての要望があり、これはサンプルの裏面及び縁部がシールし得ないが、それらが完全に露出される場合のデシケーター測定を伴う。
【０００９】
こうして、技術的解決がホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む木材をベースとする製品からのホルムアルデヒドの放出を低減して、これらの製品からのホルムアルデヒド放出に関する新しい一層厳格な規格を満足する要望について依然として探求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それ故、本発明は上記問題が解決される、ホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む木材をベースとする製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法を提供する。本発明の方法はまた塩溶液による処理が複数の層の一緒の結合に続いて行なわれる方法と較べて、一層容易な取扱を与え、また使用される塩による仕上げられた層状製品の変色のリスクを低減する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の方法はアンモニウム塩を含む溶液による、複数の層を一緒に結合する前の、少なくとも二つの層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品中に含まれる、ベニヤの表面の少なくとも一つの処理を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
“ホルムアルデヒドを含む層状製品”はホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む層状製品を本明細書中で意味し、この場合、これらの層がホルムアルデヒドをベースとする接着剤により互いに結合される。更に、この層状製品中の層の一つ以上が、例えば、床材中の中間層のように板紙である場合には、板紙そのものがまたホルムアルデヒドをベースとする接着剤で結合されてもよい。
【００１３】
好適には、溶液中のアンモニウム塩の濃度は約１重量％から約６０重量％まで、好ましくは約５重量％から約４０重量％まで、最も好ましくは約８重量％から約３０重量％までである。更に、溶液中の塩の濃度はどの塩が使用されるのかに依存する。何とならば、異なる塩の水溶解度が変化することがあり、こうしてホルムアルデヒド放出に有効である溶液を得るために異なる量の塩が必要とされるからである。こうして、使用されるアンモニウム塩が亜硫酸アンモニウムである場合、溶液中のそれの濃度は好適には約１重量％から約３０重量％まで、好ましくは約５重量％から約２０重量％まで、最も好ましくは約８重量％から約１３重量％までである。使用されるアンモニウム塩が炭酸アンモニウムである場合、溶液中のそれの濃度は好適には約５重量％から約６０重量％まで、好ましくは約１５重量％から約４０重量％まで、最も好ましくは約２０重量％から約３０重量％までである。
【００１４】
溶液の形態の塩の適用が好ましいが、本発明によれば、それはまた所望により粉末の形態で適用されてもよい。環境上の理由のために、該溶液は水溶液であることが好適であるが、水以外の溶媒が使用されてもよい。該塩溶液はあらゆる通常の被覆技術、例えば、ロールコーティング、カーテンコーティング、又は噴霧被覆を使用することにより適用されてもよい。適用される塩溶液の量は、表面の一つのみが処理される場合には、好適には約３０ｇ／ｍ^２から約９０ｇ／ｍ^２まで、好ましくは約４０ｇ／ｍ^２から約８０ｇ／ｍ^２まで、最も好ましくは約５５ｇ／ｍ^２から約６５ｇ／ｍ^２までである。表面の両方が処理されるべきである場合、面当りに適用される量は表面の一つのみが処理される場合の量の半分であることが好適である。処理される製品の水分バランスの乱れを避けるために、多量の塩溶液は望ましくない。
【００１５】
本発明の好適なアンモニウム塩として、例えば、亜硫酸アンモニウムもしくは重亜硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、又は炭酸水素アンモニウムが挙げられる。亜硫酸アンモニウム又は炭酸アンモニウムが使用されることが好ましい。
【００１６】
ホルムアルデヒドをベースとする樹脂で調製された材料及び製品により放出されるホルムアルデヒドの量の低減方法は全てのホルムアルデヒドをベースとする樹脂に適用可能であり、例えば、それは尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等だけでなく、これらからつくられたコポリマー、ブレンド及び混合物に適用可能である。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様において、尿素がアンモニウム塩溶液に添加される。たとえこのアンモニウム塩が単独でホルムアルデヒドの放出を有効に低減するとしても、該塩溶液中の尿素の添加はホルムアルデヒド放出の低減を更に改良する。好適には、尿素対アンモニウム塩の重量比は約１：１０から約１：１まで、好ましくは約２：１０から約８：１０まで、最も好ましくは約３：１０から約６：１０までである。
【００１８】
本発明の方法における使用のための塩溶液は、該溶液中の塩及び尿素の所望の濃度を生じる、混合比でアンモニウム塩、尿素及び水の混合を含む。
【００１９】
本発明の方法の好ましい実施態様において、このアンモニウム塩は尿素及び所望の塩濃度を有する溶液を受け取るのに必要とされる追加の水との混合の前に水溶液の形態である。
【００２０】
本発明の方法の更に好ましい実施態様において、アンモニウム塩及び尿素の両方は所望の塩濃度を有する本発明の水溶液を調製するための互いの混合の前に水溶液の形態である。
【００２１】
本発明に従って処理されるベニヤはあらゆる種類の木材ベニヤ、好ましくは未処理のベニヤであってもよい。
これらのベニヤは結合段階の前の所望の含水量に塩溶液の適用後に状態調節されてもよい。
複数の層は既知の通常の技術のいずれかを使用することにより、例えば、接着及びプレスにより結合し得る。
【００２２】
本発明の方法により処理されるベニヤは層状製品の裏面又は層を構成することが好ましい。これは層状製品の裏面からのホルムアルデヒドの放出のかなりの低減を生じる。
【００２３】
更に、ベニヤの表面の一つのみが本発明の利益を得るために塩溶液で被覆されることを必要とするが、適用方法に応じて、表面の両方が所望により被覆されてもよい。
【００２４】
本発明の層状製品は、あらゆる木材をベースとする層状製品であってもよい。好適には、それは床材、好ましくは寄木張りの床材、最も好ましくは３層の寄木張りの床材である。
【００２５】
本発明が下記の非限定実施例により更に説明される。部数及び％は、特にことわらない限り、夫々重量部、重量％に関する。
【実施例】
【００２６】
例１−８に使用した亜硫酸アンモニウム溶液を、亜硫酸アンモニウム溶液（３５−３６重量％）１９．７ｋｇ及び尿素３．０ｋｇを水と混合して１０重量％の塩水溶液を得ることにより調製した。
【００２７】
例１−８に使用した炭酸アンモニウム溶液を、尿素３１．６ｋｇ、重炭酸アンモニウム４０．０ｋｇ及び炭酸アンモニウム２８．４ｋｇを水と混合して２７．８重量％の塩水溶液を得ることにより調製した。
【００２８】
［例１（参考例）］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を尿素−ホルムアルデヒド樹脂及び硬化剤でマツ類のコアー材料の両面に接着した。
［例２］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を両面で炭酸アンモニウム溶液で前処理し、次いで４時間乾燥させ、その後に例１と同じ方法で接着し、プレスした。
【００２９】
［例３（比較例）］
接着及びプレス後に、このサンプルを周囲温度で１５分間放置し、次いでこのベニヤの裏面（接着剤ラインから離れて面する面）を炭酸アンモニウム溶液で噴霧した以外は、例１の操作を繰り返した。
［例４］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を両面で亜硫酸アンモニウム溶液で前処理し、乾燥させ、次いで例２と同じ方法で接着し、プレスした。
［例５（比較例）］
ベニヤの裏面を亜硫酸アンモニウム溶液で噴霧した以外は、例３の操作を繰り返した。
【００３０】
上記例に従って調製した全てのサンプルからのホルムアルデヒド放出を２４時間の状態調節後に現場及び実験室用の放出セル（ＦＬＥＣ）で測定した。これらの結果を下記の表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１からわかるように、ベニヤが前処理された場合のホルムアルデヒド放出はそれらが後処理された場合よりも低かった。
【００３３】
下記の例６−８において、長さ３６５ｍｍ及び幅２６０ｍｍの、３層の寄せ木張りの床材を、層を尿素−ホルムアルデヒド樹脂及び硬化剤で一緒に結合することにより製造した。
［例６（参考例）］
未処理ベニヤを裏面層として使用して寄せ木張りの床材を製造した。
［例７］
一面（その面は寄せ木張りの床材の裏面を構成する）で結合前に炭酸アンモニウム溶液で処理したベニヤを裏面層として使用して寄せ木張りの床材を製造した。
［例８］
複数の層を一緒に接着し、プレスした後に、寄せ木張りの床材の裏面を炭酸アンモニウム溶液で処理した以外は、寄せ木張りの床材を例１のようにして調製した。
【００３４】
２５０ｍｍ×２５０ｍｍのサイズを有するサンプルを上記のようにして製造された寄せ木張りの床材からのこ引きし、裏面からのホルムアルデヒド放出を２４時間の状態調節後に現場及び実験室用の放出セル（ＦＬＥＣ）で測定した。これらの結果を下記の表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
明らかに、前処理は塩溶液の適用中の一層容易な取扱を与え、層状製品の外層の変色のリスクを排除するだけでなく、それはまた一層低いホルムアルデヒド放出をもたらす。
【００３７】
下記の例９−１１において、１０重量％の亜硫酸アンモニウム水溶液を使用し、尿素を添加しなかった。
［例９（参考例）］
ブナ類のベニヤ（厚さ０．６ｍｍ）を合板のコアー材料の両面に尿素−ホルムアルデヒド樹脂及び硬化剤で接着することにより、積層構造を製造した。
［例１０］
コアー材料の両面の表面を亜硫酸アンモニウム溶液で前処理し、次いで４時間乾燥させ、その後にベニヤをそれに接着した以外は、積層構造を例９と同じ方法で製造した。
［例１１］
ベニヤを一面で亜硫酸アンモニウム溶液で前処理し、次いで４時間乾燥させ、その後に接着した以外は、積層構造を例９と同じ方法で製造した。
【００３８】
２５ｍｍ×２５ｍｍのサイズを有する二つのサンプルを例９−１１の積層構造の夫々からのこ引きし、ホルムアルデヒド放出を改良“フラスコ方法”（ＥＮ７１７−３）により測定した。サンプルの夫々の対を水５０ｍｌ中で４０℃で３時間にわたって懸濁させた。水中のホルムアルデヒド含量をアセチルアセトン及び酢酸アンモニウム（これはホルムアルデヒドと反応する）を使用することにより光度計で測定した。その結果を１リットル当りのホルムアルデヒドのｍｇ数として表し、下記の表３に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３からわかるように、ベニヤを前処理した場合のホルムアルデヒド含量はコアー材料を前処理した場合よりも有意に低かった。

Claims (13)

1. 少なくとも一つがベニヤである、少なくとも２層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法であって、これらの層を一緒に結合する前に、前記ベニヤの表面の少なくとも一つをアンモニウム塩を含む溶液で処理することを特徴とする上記方法。
2. 前記溶液が水溶液である請求項１記載の方法。
3. 前記溶液が約５重量％から約３０重量％までの範囲のアンモニウム塩含量を有する請求項１又は２のいずれか１項記載の方法。
4. 前記アンモニウム塩が亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウムである請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記アンモニウム塩が炭酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムである請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
6. 前記溶液が更に尿素を含む請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
7. 尿素対アンモニウム塩の重量比が約３：１０から約６：１０までである請求項６記載の方法。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の方法により処理されたベニヤが層状製品の裏面又は層を構成する請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記層状製品が床材である請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
10. 前記床材が寄せ木張りの床材である請求項９記載の方法。
11. 請求項１から９のいずれか１項記載の方法により得られるベニヤ。
12. 請求項１から９のいずれか１項記載の方法により得られる床材。
13. 前記材料が寄せ木張りの床材である請求項１２記載の床材。