JP2006264072A - Reinforced woody fiberboard and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、強化木質繊維板及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a reinforced wood fiberboard and a method for producing the same.
従来より、この種の強化木質繊維板として、特許文献１に示されるように、解繊した植物繊維が接着剤により仮成形された繊維マットを加熱圧締した後、繊維板の表面にホルマリン系以外の高分子化合物を塗布含浸させ、その高分子化合物を加熱圧締時の余熱により硬化乾燥させることで、表層部に樹脂含浸層（強化層）を形成するようにしたものは知られている。 Conventionally, as this type of reinforced wood fiberboard, as shown in Patent Document 1, after heating and pressing a fiber mat in which a fibrillated plant fiber is temporarily formed with an adhesive, a formalin type is applied to the surface of the fiberboard. It is known that a resin impregnated layer (reinforced layer) is formed on the surface layer part by applying and impregnating a polymer compound other than the above, and then curing and drying the polymer compound by the residual heat at the time of heating and pressing. .
また、特許文献２に示されるものでは、中密度木質繊維板（ＭＤＦ）の表面に木質化粧単板を貼り合わせた木質床材に対し、繊維板の表層部にポリウレタン系シーラーを浸透させてシーラー強化層を形成することが提案されている。
しかし、上記特許文献１のものでは、表層部に高分子化合物の塗布含浸による樹脂含浸層を形成するので、その樹脂含浸層に粘着性が残存した場合、製造された複数枚の木質繊維板を積み重ねて保管等をすると、その繊維板同士が粘着して互いに離れ難くなるという問題があった。 However, in the thing of the said patent document 1, since the resin impregnation layer by application | coating impregnation of a high molecular compound is formed in a surface layer part, when adhesiveness remains in the resin impregnation layer, the manufactured several wood fiber board is used. When they are stacked and stored, there is a problem that the fiberboards stick to each other and are difficult to separate from each other.
また、木質繊維板の製造時に通常行われるように、プレキュア層と呼ばれる表裏面の低比重層を除去するために、その繊維板の表裏面を研磨して厚さ調整をしたときに、樹脂含浸層が削られてしまい、その樹脂含浸層による表層強化の効果が減少する虞れがある。さりとて、研磨しないで樹脂含浸層を残すと、低比重層も残存するために必要以上の高分子化合物が必要となるばかりか、厚み調整が行われないことで実用上の問題が残る。 Also, as is usually done during the production of wood fiberboard, when removing the low specific gravity layers called front and back layers called the pre-cure layer, the front and back surfaces of the fiberboard are polished to adjust the thickness. There is a possibility that the layer is scraped and the effect of strengthening the surface layer by the resin-impregnated layer is reduced. If the resin-impregnated layer is left without being polished, the low specific gravity layer also remains, so that an unnecessarily high polymer compound is required, and a practical problem remains because the thickness is not adjusted.
さらに、表面のみに高分子化合物を塗布してもよいが、繊維板表裏層の熱膨張率が異なるようになり、乾燥硬化時に繊維板が反るという問題が生じる。 Furthermore, although a high molecular compound may be applied only on the surface, the thermal expansion coefficient of the fiberboard front and back layers becomes different, causing a problem that the fiberboard warps during drying and curing.
一方、特許文献２のものでは、繊維板の表層部にポリウレタン樹脂を主成分とするポリウレタン系シーラーを浸透させるので、そのポリウレタン系シーラーの繊維板への浸透性を高めるには、溶剤を使用して１００ｍＰａ・ｓ以下の程度まで粘度を低下させる必要がある。従って、溶剤によって粘度を低下させたポリウレタン樹脂により繊維板の内部まで強化されるが、溶剤の使用によりコストが増大したり環境上の問題が生じたりするのは避けられない。また、溶剤の量を減少させると、浸透性に問題があり、十分な効果が期待できない。
On the other hand, in
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題を招くことなく、木質繊維板にその内部までの深い強化層を形成できるようにすることにある。 The present invention has been made in view of such various points, and its purpose is to be able to form a deep reinforcing layer up to the inside of a wooden fiberboard without incurring cost increase or environmental problems due to the use of a solvent. There is to do.
上記の目的を達成するために、この発明では、木質繊維板に低分子のポリオキシアルキレングリコールと、低分子のイソシアネート化合物とを浸透させて反応硬化させるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, a low-molecular polyoxyalkylene glycol and a low-molecular isocyanate compound are infiltrated into a wood fiber board to cause reaction hardening.
具体的には、請求項１の発明では、木質繊維板からなる基材の少なくとも表面に塗布されて浸透したポリオキシアルキレングリコールと、上記基材の少なくとも表面に、上記ポリオキシアルキレングリコールの上から塗布されて浸透したイソシアネート化合物とが反応して硬化していることを特徴とする。 Specifically, in the invention of claim 1, the polyoxyalkylene glycol applied and permeated to at least the surface of the base material made of wood fiber board, and at least the surface of the base material from above the polyoxyalkylene glycol. It is characterized in that it is cured by reacting with the applied and permeated isocyanate compound.
上記の構成によると、高分子化合物ではないポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を用いているので、それらの基材（木質繊維板）内部への浸透性が優れたものとなり、浸透後に反応硬化してウレタン結合による強固な高分子化合物が生成される。 According to the above configuration, since polyoxyalkylene glycol and isocyanate compound, which are not polymer compounds, are used, the penetration into the base material (wood fiberboard) is excellent, and reaction hardening occurs after penetration. A strong polymer compound is produced by the urethane bond.
すなわち、木材との親和性が高いポリオキシアルキレングリコールが木質繊維をコーティングし、そのポリオキシアルキレングリコールの水酸基と、塗布されたイソシアネート化合物とが反応してウレタン基が生成されて強固な高分子化合物となる。 In other words, polyoxyalkylene glycol, which has a high affinity with wood, coats wood fibers, and the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol reacts with the applied isocyanate compound to form a urethane group, which is a strong polymer compound. It becomes.
また、溶剤によって粘度を低下させる必要がなく、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることはない。 Further, it is not necessary to lower the viscosity with the solvent, and there is no cost increase or environmental problem due to the use of the solvent.
請求項２の発明では、上記基材の圧締によってポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物とが反応して硬化していることを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、ポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物とが塗布された基材の圧締によって、これらポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物がさらに基材内部まで浸透し易くなり、それらの混合性や反応性もよくなる。しかも、上記圧締によってポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物のうち反応硬化に寄与しない余分な薬剤を基材から排出することができる。 According to this configuration, by pressing the substrate on which the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound are applied, the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound are more easily penetrated into the substrate, and their mixing property and reaction are improved. Sexuality also improves. In addition, excess chemicals that do not contribute to the reaction curing among the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound can be discharged from the base material by the pressing.
請求項３の発明では、上記基材は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有していることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the substrate does not contain a water repellent or waterproofing agent or contains 1% by weight or less based on the wood fiber.
この構成によると、基材中に薬剤（ポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物）がより一層浸透し易くなる。 According to this configuration, the drug (polyoxyalkylene glycol or isocyanate compound) can more easily penetrate into the base material.
請求項４の発明では、上記基材に塗布されるイソシアネート化合物及びポリオキシアルキレングリコールの粘度は３００ｍＰａ・ｓ以下とする。このことで、さらに薬剤の浸透性を高めることができる。 In the invention of claim 4, the viscosity of the isocyanate compound and polyoxyalkylene glycol applied to the substrate is set to 300 mPa · s or less. This can further increase the permeability of the drug.
請求項５の発明では、上記イソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオキシアルキレングリコールの水酸基とのモル比は１００：３以上でかつ１００：１００以下の範囲とする。 In the invention of claim 5, the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound to the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol is in the range of 100: 3 or more and 100: 100 or less.
このようにイソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオキシアルキレングリコールの水酸基とのモル比が上記範囲に設定されることで、ウレタン基が良好に生成されて強固な化合物が確実に生成される。ポリオキシアルキレングリコールと反応しないイソシアネート化合物は基材中の水と反応硬化する。また、ポリオキシアルキレングリコールは全てイソシアネート化合物と反応するので、余剰のポリオキシアルキレングリコールが高温時に表面に噴出する等の問題が発生することがない。 Thus, by setting the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound to the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol within the above range, the urethane group is generated satisfactorily and a strong compound is reliably generated. Isocyanate compounds that do not react with polyoxyalkylene glycol are reactively cured with water in the substrate. Moreover, since all the polyoxyalkylene glycol reacts with the isocyanate compound, there is no problem that excessive polyoxyalkylene glycol is ejected to the surface at a high temperature.
請求項６の発明では、基材は、木質繊維とイソシアネート化合物を主成分とする接着剤とを必須とする。 In the invention of claim 6, the base material essentially includes wood fibers and an adhesive mainly composed of an isocyanate compound.
こうして、基材となる木質繊維板の接着剤としてイソシアネート化合物を主成分としたものを用いると、その基材表面に塗布したイソシアネート化合物との親和性が良くなってより一層浸透し易くなる。 Thus, when an adhesive mainly composed of an isocyanate compound is used as an adhesive for the wood fiber board as a base material, the affinity with the isocyanate compound applied to the surface of the base material is improved, and the penetration is further facilitated.
請求項７及び８の発明は強化木質繊維板の製造方法であり、請求項７の発明では、木質繊維板からなる基材の少なくとも表面にポリオキシアルキレングリコールを塗布した後、イソシアネート化合物を塗布して浸透させ、上記ポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を反応させて硬化させることを特徴とする。 The inventions of claims 7 and 8 are methods for producing a reinforced wood fiberboard. In the invention of claim 7, a polyoxyalkylene glycol is applied to at least the surface of a substrate made of wood fiberboard, and then an isocyanate compound is applied. The polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound are reacted and cured.
この発明でも、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。 This invention can achieve the same effects as those of the invention of the first aspect.
請求項８の発明では、木質繊維板からなる基材の少なくとも表面にポリオキシアルキレングリコールを塗布した後、イソシアネート化合物を塗布して浸透させ、上記基材の圧締によって、上記ポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を基材内部まで浸透させかつ反応硬化させることを特徴とする。 In invention of Claim 8, after apply | coating polyoxyalkylene glycol to at least the surface of the base material which consists of a wood fiber board, it apply | coats and infiltrate an isocyanate compound, and the said polyoxyalkylene glycol and the said by pressing of the said base material The isocyanate compound is infiltrated into the inside of the substrate and is reactively cured.
この発明でも、請求項２の発明と同様の作用効果を奏することができる。 This invention can achieve the same effects as those of the invention of the second aspect.
以上説明した如く、請求項１又は７の発明によると、木質繊維板からなる基材の少なくとも表面にポリオキシアルキレングリコールを塗布し、さらにイソシアネート化合物を塗布して浸透させ、これらポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を反応させて硬化させるようにしたことにより、高分子化合物ではないポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物によりその基材内部への浸透性を高め、ポリオキシアルキレングリコールが木質繊維をコーティングし、浸透後にポリオキシアルキレングリコールの水酸基とイソシアネート化合物とのウレタン結合によって強固な高分子化合物を生成でき、よって、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることなく、表面だけでなく基材内部まで強固な高分子化合物が生成された強化層を有する強化木質繊維板が得られる。 As described above, according to the invention of claim 1 or 7, the polyoxyalkylene glycol is applied to at least the surface of the base material made of the wood fiber board, and the isocyanate compound is further applied and infiltrated. By making the isocyanate compound react and cure, the polyoxyalkylene glycol, which is not a polymer compound, and the isocyanate compound increase the penetration into the substrate, and the polyoxyalkylene glycol coats the wood fiber and penetrates. Later, a strong polymer compound can be produced by the urethane bond between the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound, so there is no cost increase or environmental problem due to the use of a solvent. Firm Reinforcing wood fiber board having a reinforcing layer polymer compound is produced can be obtained.
請求項２又は８の発明によれば、木質繊維板からなる基材の少なくとも表面に塗布されたポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を、基材の圧締によって基材内部まで浸透させて反応硬化させるようにしたことにより、ポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を基材内部まで浸透し易くし、それらの混合性や反応性を向上できるとともに、反応硬化に寄与しない余分な薬剤を基材から排出させることができ、よって請求項１の発明と同様に、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることなく、表面だけでなく基材内部まで強固な高分子化合物が生成された強化層を有する強化木質繊維板が得られる。
According to invention of
請求項３の発明によると、基材は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有しているものとしたことにより、基材中への薬剤の浸透性をより一層高めることができる。 According to the invention of claim 3, the base material contains no water repellent or waterproofing agent or contains 1% by weight or less based on the wood fiber, so that the drug in the base material The permeability can be further increased.
請求項４の発明によれば、基材に塗布されるイソシアネート化合物及びポリオキシアルキレングリコールの粘度を３００ｍＰａ・ｓ以下としたことにより、さらに浸透性を高めることができる。 According to the invention of claim 4, the permeability of the isocyanate compound and polyoxyalkylene glycol applied to the substrate can be further increased by setting the viscosity to 300 mPa · s or less.
請求項５の発明によれば、イソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオキシアルキレングリコールの水酸基とのモル比を１００：３以上でかつ１００：１００以下の範囲としたことにより、ウレタン基を良好に生成して強固な化合物を確実に生成できるとともに、余剰のイソシアネート化合物を基材中の水と反応硬化させることができ、さらには、余剰のポリオキシアルキレングリコールが高温時に表面に噴出する等の問題を防止することができる。 According to the invention of claim 5, the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound and the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol is in the range of 100: 3 or more and 100: 100 or less, so that the urethane group is generated satisfactorily. Can produce a strong and robust compound, can react and cure excess isocyanate compound with water in the base material, and prevents problems such as excessive polyoxyalkylene glycol jetting to the surface at high temperature can do.
請求項６の発明によると、基材は、木質繊維とイソシアネート化合物を主成分とする接着剤とを必須とするものとしたことにより、基材とその表面に塗布したイソシアネート化合物との親和性を良くして、浸透性の一層の向上を図ることができる。 According to the invention of claim 6, since the base material is essentially composed of wood fiber and an adhesive mainly composed of an isocyanate compound, the affinity between the base material and the isocyanate compound applied to the surface thereof is increased. As a result, the permeability can be further improved.
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its application, or its application.
図１は本発明の実施形態に係る強化木質繊維板Ａを示し、この強化木質繊維板Ａは中密度繊維板（ＭＤＦ）を基材１とし、この基材１の表面及び裏面（表面だけでもよい）に、塗布により浸透したポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物とが基材１中で反応して硬化した強化層２が形成されたものである。
FIG. 1 shows a reinforced wood fiberboard A according to an embodiment of the present invention. This reinforced wood fiberboard A uses a medium density fiberboard (MDF) as a base material 1, and the front and back surfaces (only the front surface of the base material 1). (B), the reinforcing
上記強化木質繊維板Ａは、基材１の表裏面（又は表面のみ）にポリオキシアルキレングリコールを塗布して浸透させた後、イソシアネート化合物を塗布して浸透させ、自然養生等により、そのポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物とを反応硬化させることによって製造される。 The above-mentioned reinforced wood fiberboard A is coated with polyoxyalkylene glycol on the front and back surfaces (or only the surface) of the base material 1 and then infiltrated, and then applied with an isocyanate compound and infiltrated. It is produced by reacting and curing an alkylene glycol and an isocyanate compound.
使用する基材１（ＭＤＦ）は、例えばＪＩＳＡ５９０５Ｍタイプのものがあるが、特に限定は無い。また、基材１の含水率も通常品の５〜１３重量％の範囲のものでよい。さらに基材１の厚さは表面硬度を効果的に発生させるためには０．５ｍｍ以上必要であり、ＭＤＦを厚さ方向に半分や４分の１に引き裂いたものでもかまわない。 Although the base material 1 (MDF) to be used includes, for example, a JIS A5905M type, there is no particular limitation. Further, the moisture content of the substrate 1 may be in the range of 5 to 13% by weight of the normal product. Furthermore, the thickness of the base material 1 is required to be 0.5 mm or more in order to effectively generate the surface hardness, and MDF may be torn in half or a quarter in the thickness direction.
しかしながら、製造時にパラフィンワックス等の撥水剤及び防水剤を一定量使用したＭＤＦは、イソシアネート化合物の浸透性が悪化するため、撥水剤もしくは防水剤を使用していないＭＤＦ、又はこれらの添加量が原料の木質繊維に対して１．０重量％以下であるＭＤＦを使用する必要がある。 However, MDF using a certain amount of water repellent and waterproofing agent such as paraffin wax at the time of manufacture deteriorates the permeability of the isocyanate compound, so MDF not using a water repellent or waterproofing agent, or the amount of these added However, it is necessary to use MDF that is 1.0% by weight or less based on the wood fiber.
さらに、製造時の木質繊維間の接着剤としてイソシアネート化合物を使用しているＭＤＦであれば、特にイソシアネート化合物の浸透性が良好である。 Further, if the MDF uses an isocyanate compound as an adhesive between the wood fibers at the time of production, the permeability of the isocyanate compound is particularly good.
上記ポリオキシアルキレングリコールとは、ポリプロピレンオキサイド、プロピレンオキシドとエチレンオキサイドよりなるグリコール類、トリメチロールプロパンやグリセリンを起点としてプロピレンオキサイドやエチレンオキサイドが付加されたトリオール類等であり、これらの単量体であるエチレングリコールやプロピレングリコールも含まれる。これらは単体でも数種類を混合して使用してもかまわないが、ＭＤＦへの浸透性を考慮すると、その粘度は３００ｍＰａ・ｓ以下でなければならない。この低粘度のポリオキシアルキレングリコールを使用することにより、イソシアネートとの反応硬化物がより高硬度のものが得られ、ＭＤＦの強化に良好である。また、これらのポリオキシアルキレングリコールに、イソシアネートとの相溶性を改善するための界面活性剤や、反応性を改善するための硬化触媒を添加してもよい。 The polyoxyalkylene glycol is polypropylene oxide, glycols composed of propylene oxide and ethylene oxide, triols to which propylene oxide or ethylene oxide is added starting from trimethylolpropane or glycerin, and the like. Some ethylene glycol and propylene glycol are also included. These may be used alone or as a mixture of several types, but considering the permeability to MDF, the viscosity must be 300 mPa · s or less. By using this low-viscosity polyoxyalkylene glycol, a reaction-cured product with isocyanate is obtained with a higher hardness, which is good for strengthening MDF. Further, a surfactant for improving compatibility with isocyanate and a curing catalyst for improving reactivity may be added to these polyoxyalkylene glycols.
また、イソシアネート化合物とは、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するもので、トルエンジイソシアネート、ジブェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等であり、またこれらの粗製物でもかまわない。特にＰＭＤＩと呼ばれる粗製ジフェニルメタンジイソシアネートが反応速度、価格、安全性の面から適している。また、イソシアネート化合物に自己乳化性を付与させたり、反応性を向上させたりしたものでもよい。これらのイソシアネート化合物は、通常粘度３０〜３００ｍＰａ・ｓで溶剤により分散せずとも上記ＭＤＦへの浸透性がよく、塗布直後には上記ＭＤＦ中に浸透するため、搬送中の樹脂ダレがなく、作業性が非常に良好である。またさらに、浸透性を向上させるために、イソシアネート化合物やＭＤＦの温度を上げてもよい。また、有効成分１００％であるため、乾燥工程が不要で、溶剤を含まないため作業環境及び化粧板の使用環境にも問題が無い。これらのイソシアネート化合物に反応促進剤等を混合してもかまわないが、塗布液の粘度は３００ｍＰａ・ｓ以内に抑える必要がある。 In addition, the isocyanate compound has two or more isocyanate groups in one molecule, such as toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and these crude products may also be used. Absent. In particular, crude diphenylmethane diisocyanate called PMDI is suitable in terms of reaction rate, cost and safety. Moreover, what gave self-emulsifying property to the isocyanate compound, or improved the reactivity may be used. These isocyanate compounds usually have a viscosity of 30 to 300 mPa · s, have good permeability to the MDF without being dispersed by a solvent, and penetrate into the MDF immediately after coating, so there is no resin dripping during transport, The property is very good. Furthermore, in order to improve permeability, the temperature of the isocyanate compound or MDF may be increased. Moreover, since it is 100% of an active ingredient, a drying process is unnecessary, and since it does not contain a solvent, there is no problem in the working environment and the usage environment of the decorative board. A reaction accelerator or the like may be mixed with these isocyanate compounds, but the viscosity of the coating solution needs to be suppressed within 300 mPa · s.
ポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物との塗布量は、必要とされる性能により決定されるが、両者の合計塗布量が片面で１０〜５００ｇ／ｍ2が適当であり、１０ｇ／ｍ2よりも少ないと、効果が低く、逆に５００ｇ／ｍ2よりも多いと、浸透できないイソシアネート化合物が出てくる等の問題がある。 The coating amount of a polyoxyalkylene glycol with an isocyanate compound is determined by the required performance, the total coating amount of both is suitably 10 to 500 g / m 2 on one side, less than 10 g / m 2 However, the effect is low, and conversely, if it is more than 500 g / m 2 , there is a problem that an isocyanate compound that cannot penetrate is produced.
また、両者の塗布量の比率は、イソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオキシアルキレングリコールの水酸基とのモル比が１００：３以上でかつ１００：１００以下の範囲が良好であり、１００：１０以上でかつ１００：８０以下がより望ましい。ポリオキシアルキレングリコールのモル比が３未満であると、ウレタン基の生成が少なくなって、水分子との反応が多くなり、期待する性能が出ないばかりでなく、養生に時間がかかる等の問題がある。一方、ポリオキシアルキレングリコールのモル比が１００を越えると、ポリオキシアルキレングリコールが余剰となり、強度低下や高温時にポリオキシアルキレングリコールが噴出する等の問題が発生する。 Further, the ratio of the coating amount of both is such that the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound and the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol is 100: 3 or more and 100: 100 or less is good, and the ratio is 100: 10 or more. 100: 80 or less is more desirable. When the molar ratio of polyoxyalkylene glycol is less than 3, the production of urethane groups is reduced, the reaction with water molecules increases, the expected performance does not come out, and the curing takes time. There is. On the other hand, when the molar ratio of the polyoxyalkylene glycol exceeds 100, the polyoxyalkylene glycol becomes excessive, causing problems such as a decrease in strength and ejection of the polyoxyalkylene glycol at high temperatures.
ＭＤＦへのポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物の塗布方法は、スプレッダー、ロールコ一ター、フローコ一ターやスプレー等の一般的な設備でよい。 A general equipment such as a spreader, a roll coater, a flow coater or a spray may be used for applying the polyoxyalkylene glycol or the isocyanate compound to the MDF.
したがって、この実施形態では、基材１（ＭＤＦ）へのポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物の浸透性を向上させ、基材１中のより内部まで強化させることができる。 Therefore, in this embodiment, the permeability of the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound to the base material 1 (MDF) can be improved and further strengthened to the inside of the base material 1.
また、木質繊維に対し「ぬれ性」のよいポリオキシアルキレングリコールを塗布することで木質繊維がコーティングされ、その後にイソシアネート化合物が塗布されることにより、このイソシアネート化合物がポリオキシアルキレングリコールの末端の水酸基と反応してウレタン基を生成し、強固な高分子化合物となる。また、余剰のイソシアネートは基材１（ＭＤＦ）中の水分子と反応する。これらの反応は常温条件でも進行するため、特に熱を与える必要はない。また、ポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物がＭＤＦ内部まで浸透し、表面に残留しないため、塗布後に積み重ねても基材１，１同士が接着することもない。 Also, by applying a polyoxyalkylene glycol with good “wetability” to the wood fiber, the wood fiber is coated, and then an isocyanate compound is applied so that the isocyanate compound becomes a hydroxyl group at the terminal of the polyoxyalkylene glycol. It reacts with to produce a urethane group and becomes a strong polymer compound. Excess isocyanate reacts with water molecules in substrate 1 (MDF). Since these reactions proceed even under normal temperature conditions, it is not necessary to apply heat. In addition, since the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound penetrate into the MDF and do not remain on the surface, the substrates 1 and 1 do not adhere to each other even if they are stacked after application.
また、工程中のＭＤＦの持つ特性を損なわないため、必要以上のイソシアネートを塗布する必要が無く、水、溶剤を使用しないために、乾燥が不要である等の作業性が良好であり、かつ作業環境、使用環境にも問題が無い。また、熱を必要としないため強化前後にＭＤＦ中の水分移動が無く、反りや狂いの問題もない。 In addition, since the characteristics of MDF in the process are not impaired, it is not necessary to apply more isocyanate than necessary, water and solvent are not used, and workability such as no need for drying is good, and work There is no problem in the environment and usage environment. In addition, since no heat is required, there is no movement of moisture in the MDF before and after strengthening, and there is no problem of warping or madness.
尚、より一層ＭＤＦ内部まで浸透させるためや、ポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物との混合性を良くするために、両者を塗布後にロールプレスにて一時的に圧締して圧密化することもできる。この圧密化により、ポリオキシアルキレングリコールやイソシアネート化合物が基材１内部まで浸透し易くなると同時に両者が反応し易くなる。 In order to further infiltrate the inside of the MDF or to improve the mixing property of the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound, both of them can be temporarily pressed and compacted by a roll press after application. . By this consolidation, the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound can easily penetrate into the substrate 1 and at the same time, both can easily react.
次に、具体的に実施した実施例について説明する。 Next, specific examples will be described.
（実施例１）
製造時に接着剤として粗製ジフェニルメタンジイソシアネートが８重量％添加され、パラフィンワックス等の撥水剤及び防水剤が使用されていない２．７ｍｍ厚のＭＤＦを基材とし、その両面（表裏面）に平均分子量２００のポリプロピレングリコール（粘度１００ｍＰａ・ｓ）をそれぞれ５０ｇ／ｍ2ずつ塗布した後、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（粘度１８０ｍＰａ・ｓ）を両面にそれぞれ２００ｇ／ｍ2ずつ塗布した。このときのイソシアネート基と水酸基とのモル比は１００：３４である。その後、基材を温度２０℃、相対湿度６５％の恒温高湿槽内に５日間放置することで、実施例１を作製した。
Example 1
8% by weight of crude diphenylmethane diisocyanate is added as an adhesive at the time of manufacture, and 2.7 mm thick MDF with no water repellent or waterproofing agent such as paraffin wax is used as the base material, with an average molecular weight on both sides (front and back) After applying 200 g of polypropylene glycol (viscosity 100 mPa · s) at 50 g / m 2 , crude diphenylmethane diisocyanate (viscosity 180 mPa · s) was applied at 200 g / m 2 on both sides. At this time, the molar ratio of the isocyanate group to the hydroxyl group is 100: 34. Then, Example 1 was produced by leaving a base material in a constant temperature, high humidity tank with a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% for 5 days.
（実施例２）
製造時に接着剤として尿素メラミンホルムアルデヒド樹脂が１６重量％添加され、パラフィンワックス等の検水剤及び防水剤が使用されていない２．７ｍｍ厚のＭＤＦを基材とし、その両面（表裏面）に三洋化成工業製の商品名「ニューポールＧＰ-１０００」（粘度３００ｍＰａ・ｓ）をそれぞれ５０ｇ／ｍ2ずつ塗布した後、粗製ジフェニルメタンジイソシアネートを１００ｇ／ｍ2ずつ塗布した。次いで、基材を直径３００ｍｍの２本のロール間（間隔２．５ｍｍ）に一度だけ通過させて圧締した後、温度２０℃、相対湿度６５％の恒温高湿槽内に５日間放置し、実施例２を得た。このときのイソシアネート基と水酸基とのモル比は１００：１９である。
(Example 2)
Sanyo on both sides (front and back) of a 2.7mm thick MDF with 16% by weight urea melamine formaldehyde resin added as an adhesive at the time of manufacture and no water test agent or waterproofing agent such as paraffin wax used After applying 50 g / m 2 each of the product name “New Pole GP-1000” (viscosity 300 mPa · s) manufactured by Kasei Kogyo Co., Ltd., crude diphenylmethane diisocyanate was applied 100 g / m 2 each. Next, after passing the substrate once between two rolls having a diameter of 300 mm (interval 2.5 mm) and pressing, the substrate was left in a constant temperature and high humidity bath at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% for 5 days. Example 2 was obtained. At this time, the molar ratio of the isocyanate group to the hydroxyl group is 100: 19.
（比較例１）
実施例１において、ポリプロピレングリコール及び粗製ジフェニルメタンジイソシアネートを塗布する前の基材（撥水剤及び防水剤を使用していないＭＤＦ基材）である。
(Comparative Example 1)
In Example 1, it is the base material (MDF base material which does not use a water repellent and a waterproofing agent) before apply | coating polypropylene glycol and crude diphenylmethane diisocyanate.
（比較例２）
実施例２において、三洋化成工業製の商品名「ニューポールＧＰ-１０００」及び粗製ジフェニルメタンジイソシアネートを塗布する前の基材（比較例１と同様に撥水剤及び防水剤を使用していないが、比較例１とは組成が異なるＭＤＦ基材）である。
(Comparative Example 2)
In Example 2, the product name “New Pole GP-1000” manufactured by Sanyo Chemical Industries and the substrate before applying the crude diphenylmethane diisocyanate (although the water repellent and waterproofing agent are not used as in Comparative Example 1, MDF base material having a composition different from that of Comparative Example 1.
（比較例３）
ポリプロピレングリコールの塗布をせずに、粗製ジフェニルメタンジイソシアネートのみの塗布を行って、その塗布量を２５０ｇ／ｍ2とした以外は実施例１に準じて行い、比較例３を得た。このときのイソシアネート基と水酸基とのモル比は１００：０である。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the crude diphenylmethane diisocyanate was applied without applying polypropylene glycol, and the coating amount was 250 g / m 2 . The molar ratio of the isocyanate group and the hydroxyl group at this time is 100: 0.
（比較例４）
ポリプロピレングリコールの塗布量を１２５ｇ／ｍ2にし、粗製ジフェニルメタンジイソシアネートの塗布量を１２５ｇ／ｍ2にした以外は実施例１に準じて行い、比較例４を得た。このときのイソシアネート基との水酸基のモル比は１００：１３５である。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating amount of polypropylene glycol was 125 g / m 2 and the coating amount of crude diphenylmethane diisocyanate was 125 g / m 2 . At this time, the molar ratio of the hydroxyl group to the isocyanate group is 100: 135.
（試験）
以上の各実施例及び各比較例について、ＪＩＳＡ５９０５（繊維板）に基づく、曲げ強さ試験、湿潤時曲げ強さＡ試験、湿潤時曲げ強さＢ試験、吸水厚さ膨潤率試験及び吸水長さ膨張率試験と、ブリネル表面硬度試験とを行った。湿潤時曲げ強さＡ試験及び湿潤時曲げ強さＢ試験では、試験前後の試験片中央部の厚さ膨潤率も同時に測定した。その結果を表１に示す。
(test)
For each of the above Examples and Comparative Examples, bending strength test, wet bending strength A test, wet bending strength B test, water absorption thickness swelling rate test, and water absorption length based on JISA 5905 (fiberboard) An expansion coefficient test and a Brinell surface hardness test were performed. In the wet bending strength A test and the wet bending strength B test, the thickness swelling rate at the center of the test piece before and after the test was also measured. The results are shown in Table 1.
この表１から考察するに、実施例１，２はいずれも、常態曲げ強度で４０Ｎ／ｍｍ2以上を、吸水曲げ強度でもＡ試験で３０Ｎ／ｍｍ2以上を、さらにＢ試験で２０Ｎ／ｍｍ2以上をそれぞれ確保できていることが判る。 To consider from Table 1, Examples 1 and 2 are both, normal bending 40N / mm 2 or more in strength, water absorption bending 30 N / mm 2 or more A test in strength, 20 N / mm 2 further B test It can be seen that the above can be secured.
吸水の厚さ膨張率でも、実施例１，２は温水で１割以内に収まっている。ブリネル硬さについても略４０Ｎ／ｍｍ2を確保しており、比較例よりも４割以上の値を示している。 Even in the thickness expansion coefficient of water absorption, Examples 1 and 2 are within 10% of warm water. Also about Brinell hardness, about 40 N / mm < 2 > is ensured and has shown the value of 40% or more than the comparative example.
尚、比較例３はポリオキシアルキレングリコールを使用していないだけであり（イソシアネートは水と反応硬化する）、また比較例４はイソシアネート基と水酸基とのモル比が、１００：３以上でかつ１００：１００以下の範囲を外れているだけであるので、他の比較例に対し比較的良い値を示している。 Comparative Example 3 does not use polyoxyalkylene glycol (isocyanate reacts and cures with water), and Comparative Example 4 has a molar ratio of isocyanate group to hydroxyl group of 100: 3 or more and 100 : Since it is only out of the range of 100 or less, a comparatively good value is shown for other comparative examples.
以上のように、本発明により、高い寸法安定性及び強度を保持でき、かつ表面性等のＭＤＦの長所を損ねることも無く、作業性が良好な強化木質繊維板が得られることが裏付けられた。 As described above, according to the present invention, it was confirmed that a reinforced wooden fiberboard having good workability can be obtained without losing the advantages of MDF such as surface property, which can maintain high dimensional stability and strength. .
本発明は、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることなく、表面だけでなく基材内部まで強固な高分子化合物が生成された強化木質繊維板が得られるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is extremely useful because it provides a reinforced wood fiberboard in which a strong polymer compound is generated not only on the surface but also inside the base material without causing cost increase or environmental problems due to the use of a solvent. High industrial applicability.
Ａ 強化木質繊維板
１ 基材
２ 強化層
A Reinforced wood fiberboard 1
Claims (8)
基材の圧締によってポリオキシアルキレングリコールとイソシアネート化合物とが反応して硬化していることを特徴とする強化木質繊維板。 The reinforced wood fiberboard according to claim 1,
A reinforced wood fiberboard, characterized in that a polyoxyalkylene glycol and an isocyanate compound are reacted and hardened by pressing of a base material.
基材は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有していることを特徴とする強化木質繊維板。 In the reinforced wood fiberboard according to claim 1 or 2,
The base material contains no water repellent or waterproofing agent, or contains 1% by weight or less based on the wood fiber.
基材に塗布されるイソシアネート化合物及びポリオキシアルキレングリコールの粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする強化木質繊維板。 In any one reinforced wood fiberboard of Claims 1-3,
A reinforced wood fiberboard, wherein the isocyanate compound and polyoxyalkylene glycol applied to the substrate have a viscosity of 300 mPa · s or less.
イソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオキシアルキレングリコールの水酸基とのモル比が１００：３以上でかつ１００：１００以下の範囲であることを特徴とする強化木質繊維板。 In the reinforced wood fiberboard according to any one of claims 1 to 4,
A reinforced wood fiberboard, wherein the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound and the hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol is in the range of 100: 3 or more and 100: 100 or less.
基材は、木質繊維とイソシアネート化合物を主成分とする接着剤とを必須とすることを特徴とする強化木質繊維板。 In the reinforced wood fiberboard according to any one of claims 1 to 5,
A reinforced wood fiberboard, characterized in that the substrate essentially comprises wood fiber and an adhesive mainly composed of an isocyanate compound.
上記ポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を反応させて硬化させることを特徴とする強化木質繊維板の製造方法。 After applying polyoxyalkylene glycol to at least the surface of the substrate made of wood fiberboard, apply and penetrate the isocyanate compound,
A method for producing a reinforced wood fiber board, characterized by reacting and curing the polyoxyalkylene glycol and an isocyanate compound.
上記基材の圧締によって、上記ポリオキシアルキレングリコール及びイソシアネート化合物を基材内部まで浸透させかつ反応硬化させることを特徴とする強化木質繊維板の製造方法。 After applying polyoxyalkylene glycol to at least the surface of the substrate made of wood fiberboard, apply and penetrate the isocyanate compound,
A method for producing a reinforced wood fiberboard, characterized in that the polyoxyalkylene glycol and the isocyanate compound are infiltrated into the inside of the base material and reacted and cured by pressing the base material.
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