JP2007331286A - Method of manufacturing woody board - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a woody board made from a recycled woody chip or recycled woody fiber as a main raw material, passing a severely regulated value of a formaldehyde amount diffused from the products, that is, regulated by a building code, for reducing a production cost on using an MDI type compound as an adhesive and for giving an improving effect for the earth environment. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the woody board reducing global environmental load, which is formed by applying a powdery adhesive comprising mixing a powdery additive which is originated from a vegetable source selected from the group consisting of vegetable proteins being hardly soluble nor insoluble in water, and one or more selected from the group consisting of a vegetable carbohydrate or its derivatives being hardly soluble nor insoluble in water and having at least one amino group in one molecule, in a ratio of 1-40 pts.wt. per a liquid compound comprising MDI series compound as a main component of 100 pts.wt. to the woody piece or woody fiber, and then by heating, pressing and forming it. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、環境保全を考慮して改良された木質ボードの製造方法に関するものである。更に詳しくは、木材又はリサイクル木材から得た木質小片や木質繊維に対して、ジフェニルメタンジイソシアネート化合物又はそのプレポリマー（以下、ＭＤＩ系化合物という。）に、天然資源由来の粉末物質を添加混合してなる接着剤をバインダとして用いることにより、地球環境及び生活環境への負荷を低減した木質ボードを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a wood board improved in consideration of environmental protection. More specifically, it is obtained by adding a powder material derived from natural resources to a diphenylmethane diisocyanate compound or a prepolymer thereof (hereinafter referred to as an MDI compound) to a wood piece or wood fiber obtained from wood or recycled wood. The present invention relates to a method of manufacturing a wood board with reduced burden on the global environment and living environment by using an adhesive as a binder.

従来、パーティクルボードや繊維板などの木質ボードは、木材又は住宅解体材などのリサイクル木材を小片又は繊維状にし、それにユリア樹脂やフェノール樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂接着剤を吹き付けて塗布し、加熱加圧成形する方法によって製造されている。パーティクルボードは、木材を細かく切削したチップ（削片）に、接着剤を塗布し、加熱加圧成形した木質ボードであり、木材のような天然材に比べて厚さや大きさを自由に加工することが可能で、狂いやそりが少ないのが特徴である。   Conventionally, wooden boards such as particle boards and fiberboards are made of recycled wood such as wood or house demolition materials in small pieces or fibers, sprayed with a formaldehyde resin adhesive such as urea resin or phenol resin, and heated. Manufactured by a pressure forming method. Particleboard is a wood board that is made by applying adhesive to a finely cut chip of wood and then heat-pressing it. It can be processed freely in thickness and size compared to natural materials such as wood. It is possible to do it, and it is characterized by less madness and warping.

近年、木質ボードからのホルムアルデヒド放散量を減少させる目的で、ユリア樹脂やフェノール樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂接着剤の代わりにＭＤＩ系化合物を接着剤に用いて木質ボードを製造する方法が行われている。また、平成１５年７月の建築基準法の改正によって、ホルムアルデヒドの室内濃度が厳しく規制されたことにより、木質ボードなどの建築材料から放散するホルムアルデヒド量の規制も厳しくなり、木質ボードを成形するときに使用する接着剤も次第に非ホルムアルデヒド樹脂系が多く使用されるようになってきた。   In recent years, for the purpose of reducing the amount of formaldehyde emitted from the wooden board, a method of manufacturing a wooden board using an MDI compound as an adhesive instead of a formaldehyde resin adhesive such as urea resin or phenol resin has been performed. . In addition, when the building standards law was revised in July 2003, the indoor concentration of formaldehyde was strictly regulated, so the regulation of the amount of formaldehyde released from building materials such as wooden boards became strict, and when wooden boards were molded Non-formaldehyde resin systems are increasingly used as adhesives.

しかし、ＭＤＩ系化合物は、ホルムアルデヒド系樹脂接着剤に比べて高価であるため、木質ボードの一種であるパーティクルボード等では、表層部分のバインダとしてホルムアルデヒド放散量が比較的少ないフェノール樹脂接着剤を使用し、芯層のみにイソシアネート化合物をバインダとして使用するパーティクルボードの製造方法が一般的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３４０１７号公報（請求項１、図１） However, since MDI compounds are more expensive than formaldehyde resin adhesives, particle boards, which are a type of wood board, use phenol resin adhesives with a relatively low formaldehyde emission as the binder for the surface layer. In general, a particle board manufacturing method using an isocyanate compound as a binder only in the core layer is performed (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-34017 (Claim 1, FIG. 1)

一般に木質ボードに使用される木質小片、即ち木質チップや木質繊維は、その原料の一部又は大部分に合板などの木材工業から排出される木材廃棄物や使用済みの合板廃材、廃棄パレット並びに住宅解体材など、既に使用されて廃棄される木質材料から得た、いわゆるリサイクル木質チップやリサイクル木質繊維を使用しており、産業廃棄物として排出される木質廃棄物の減少に大きく貢献している。   In general, wood chips or wood fibers used for wood boards are made of wood waste, used plywood waste, waste pallets, and houses that are partly or most of the raw material discharged from the wood industry such as plywood. It uses so-called recycled wood chips and recycled wood fibers obtained from wood materials that are already used and discarded, such as demolition materials, and contributes greatly to the reduction of wood waste discharged as industrial waste.

ところが、そのボード製造に際して使用される全エネルギや炭酸ガス、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の排出量を計算して地球環境への影響度を調べるインベントリー分析を行うと、丸太を原料にして得た木質チップや木質繊維を使用して木質ボードを生産するケースとを比較してライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）分析した場合に、使用する接着剤による影響が極めて大きくなり、リサイクル木質チップやリサイクル木質繊維を原料とすることによる地球環境改善への効果は少ないことが明らかになった。その上、リサイクル木質チップやリサイクル木質繊維を原料を用いた木質ボードは、原料としたリサイクル木質チップやリサイクル木質繊維に既にホルムアルデヒドが含まれているため、ホルムアルデヒド放散量が多くなり、建築基準法で決められたホルムアルデヒド放散量の規制値に合格するのが困難であるという問題があり、この種の木質ボードを生産する際には、非ホルムアルデヒド系接着剤であるＭＤＩ系化合物を使用しなければならないのが実情であった。しかし、この接着剤は、ホルムアルデヒド系接着剤に比べて高価であり、ボードの生産コストが上昇するという問題がある。特にユリア樹脂やフェノール樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂接着剤を使用する場合に比べて、ＭＤＩ系化合物を接着剤に使用した場合は、ＬＣＡ分析の結果、全エネルギ使用量は多くなるという問題が明らかになった。   However, when an inventory analysis was conducted to calculate the total energy used in the board production, emissions of carbon dioxide, NOx, SOx, etc. and to investigate the degree of impact on the global environment, wood chips obtained from logs When life cycle assessment (LCA) analysis is performed in comparison with the case of producing wood boards using wood fibers, the influence of the adhesive used becomes extremely large, and recycled wood chips and recycled wood fibers are used as raw materials. It became clear that there was little effect on global environment improvement by this. In addition, wooden boards using recycled wood chips and recycled wood fibers as raw materials already contain formaldehyde in the recycled wood chips and recycled wood fibers used as raw materials. There is a problem that it is difficult to pass the prescribed regulation value of formaldehyde emission amount, and when producing this kind of wood board, it is necessary to use MDI compound which is non-formaldehyde adhesive It was the actual situation. However, this adhesive is more expensive than a formaldehyde adhesive, and there is a problem that the production cost of the board increases. In particular, when MDI compounds are used as adhesives compared to the use of formaldehyde resin adhesives such as urea resins and phenolic resins, the result of LCA analysis reveals that the total energy consumption increases. became.

本発明の目的は、リサイクル木質チップやリサイクル木質繊維を主原料として製造した木質ボードにおいて、その製品から放散するホルムアルデヒド量が建築基準法で規制された厳しい規制値に合格し、かつＭＤＩ系化合物を接着剤に使用したときの生産コストを低減し、地球環境改善効果を有する木質ボードの製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is that a wooden board manufactured using recycled wood chips and recycled wood fibers as a main raw material, the amount of formaldehyde released from the product passes the strict regulation values regulated by the Building Standards Law, and MDI compounds are used. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wooden board that reduces the production cost when used for an adhesive and has an effect of improving the global environment.

請求項１に係る発明は、ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物１００重量部に、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質、水に難溶性若しくは不溶性であって１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物及びその炭水化物の誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の植物資源由来の添加剤粉末を１〜４０重量部の割合で混合してなる接着剤を木質小片又は木質繊維に塗布して加熱加圧成形することにより、地球環境負荷を低減した木質ボードを得ることを特徴とする木質ボードの製造方法である。
請求項１に係る発明では、ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合する上記添加剤粉末は、いずれもその原料が植物資源に由来し、炭素成分も多く含まれる。上記添加剤粉末をＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合することで、木質廃棄物から得た木質チップや木質繊維を主原料として製造した木質ボード中に含まれているホルムアルデヒドをこの添加剤粉末が吸収結合するため、製造した木質ボードのホルムアルデヒド放散量を低減することができる。また、上記添加剤粉末はＭＤＩ系化合物とも緩やかに化学反応して結合するため、接着剤の木質内部への浸透を防止し、木質ボードの接着強度を高める効果が得られる。また、接着剤に添加剤粉末を所定の割合で混合することにより、石油資源に由来するＭＤＩ系化合物の使用量を低減することが可能になるため、地球上の炭素循環及び地球温暖化の原因になる炭酸ガス排出量を低減できる。従って、本発明の製造方法は、環境に優しく、地球環境改善効果を有する。更に、木質ボードの製造コストを上昇させる要因である接着剤のコストを大きく低減するという効果も著しい。 The invention according to claim 1 is based on 100 parts by weight of a liquid compound containing an MDI compound as a main component, a vegetable protein that is hardly soluble or insoluble in water, and one or more in one molecule that is hardly soluble or insoluble in water. An adhesive comprising 1 to 40 parts by weight of an additive powder derived from one or more plant resources selected from the group consisting of plant carbohydrates having amino groups and derivatives of the carbohydrates A wood board manufacturing method characterized by obtaining a wood board with reduced global environmental load by applying to a wood piece or wood fiber and heating and pressing.
In the invention according to claim 1, the additive powder mixed with the liquid compound containing the MDI compound as a main component is derived from plant resources and contains a large amount of carbon components. By adding the above additive powder to a liquid compound containing an MDI compound as the main component, this addition of formaldehyde contained in the wood board produced using wood chips and wood fibers obtained from wood waste as the main raw material Since the agent powder is absorbed and bonded, the amount of formaldehyde emitted from the produced wooden board can be reduced. In addition, since the additive powder is bonded with the MDI compound by a mild chemical reaction, it is possible to prevent the adhesive from penetrating into the wood and increase the adhesive strength of the wood board. In addition, the amount of MDI compounds derived from petroleum resources can be reduced by mixing the additive powder with the adhesive at a predetermined ratio, causing the global carbon cycle and global warming. Carbon dioxide emissions can be reduced. Therefore, the production method of the present invention is environmentally friendly and has an effect of improving the global environment. Furthermore, the effect of greatly reducing the cost of the adhesive, which is a factor that increases the manufacturing cost of the wooden board, is also remarkable.

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質が高温脱脂大豆滓である木質ボードの製造方法である。
請求項２に係る発明では、タンパク質が熱変性して水に溶解し難くなった高温脱脂大豆滓は、ＭＤＩ系化合物に対して多量に添加混合しても、接着剤の粘度上昇が少ないため、木質チップや木質繊維の表面にこの高温脱脂大豆滓を混合した接着剤をスプレーによって均一に噴霧又は散布することができる。また、高温脱脂大豆滓の有するアミノ基は、ホルムアルデヒドとも容易に反応するので、木質材料内部に存在する遊離のホルムアルデヒドと結合して、ホルムアルデヒド放散量が低減する効果がある。また、高温脱脂大豆滓は、イソシアネート基と容易に反応する水酸基やアミノ基を有するので、充填剤として働いてＭＤＩ系化合物と強固に結合し、木質小片や木質繊維などの木質材料内部へ接着剤が浸透するのを防止する。そのため、ＭＤＩ系化合物に対する高温脱脂大豆滓の添加量が多くなっても、得られた木質ボードの曲げ強度や剥離強度、耐水接着性能の低下が小さい。高温脱脂大豆滓はＭＤＩ系化合物に多量に混合できるため、それだけ接着剤のコストを低減することができ、地球環境改善効果を有する。 The invention according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the vegetable protein hardly soluble or insoluble in water is high-temperature defatted soybean meal.
In the invention according to claim 2, the high-temperature defatted soybean cake, in which the protein is heat-denatured and hardly dissolved in water, has a small increase in the viscosity of the adhesive even when added in large amounts to the MDI compound, An adhesive prepared by mixing this high-temperature defatted soybean cake on the surface of a wood chip or wood fiber can be uniformly sprayed or sprayed. In addition, since the amino group of the high-temperature defatted soybean meal easily reacts with formaldehyde, it binds to free formaldehyde present in the wood material, and has the effect of reducing the amount of formaldehyde emitted. In addition, high-temperature defatted soybean meal has hydroxyl groups and amino groups that easily react with isocyanate groups, so it acts as a filler and binds firmly to MDI compounds, and is used as an adhesive inside wooden materials such as wood chips and wood fibers. To prevent penetration. Therefore, even if the amount of high-temperature defatted soybean meal added to the MDI-based compound increases, the decrease in bending strength, peel strength, and water-resistant adhesion performance of the obtained wooden board is small. Since high-temperature defatted soybean meal can be mixed in a large amount with MDI-based compounds, the cost of the adhesive can be reduced accordingly, and the effect of improving the global environment can be achieved.

請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質がトウモロコシタンパク質である木質ボードの製造方法である。
請求項３に係る発明では、水に難溶なプロラミンタンパクからなるコーングルテンの粉末を、ＭＤＩ系化合物に添加混合して接着剤として使用することで、タンパク質が熱変性して水に溶解し難くなった高温脱脂大豆滓と同様な添加効果を有する。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, and is a method for producing a wooden board in which the vegetable protein hardly soluble or insoluble in water is corn protein.
In the invention according to claim 3, by adding corn gluten powder composed of prolamin protein that is hardly soluble in water to an MDI compound and using it as an adhesive, the protein is heat denatured and hardly dissolved in water. It has the same effect as the high temperature defatted soybean meal.

請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明であって、水に難溶性若しくは不溶性で１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物がカルバミン酸変性デンプンである木質ボードの製造方法である。
請求項４に係る発明では、カルバミン酸変性デンプンが未変性のデンプンに比べて水に難溶性若しくは不溶性であり、アルカリ性水でも溶解し難いこと、及び分子中にアミノ基を有してホルムアルデヒドやイソシアネートと反応し易い性質があるのを利用したものである。このような性質を有するカルバミン酸変性デンプンをＭＤＩ系化合物に対して多量に混合しても、カルバミン酸変性デンプンは溶解して接着剤の粘度を増加させることがないので、接着剤の粘度上昇が極めて少ないため、木質チップや木質繊維の表面にこのカルバミン酸変性デンプンを混合した接着剤をスプレーによって塗布したときに、カルバミン酸変性デンプンを添加混合しない接着剤と比べても全く支障なく使用できる。このような特徴は高温脱脂大豆滓やトウモロコシタンパク質を添加混合する場合に比べて著しく、更に、ホルムアルデヒド捕集効果も高温脱脂大豆滓やトウモロコシタンパク質に比べて大きい。従って、木質ボードの製造に際して、植物資源由来のカルバミン酸変性デンプンは理想的な充填剤であり、カルバミン酸変性デンプンをＭＤＩ系化合物に添加した接着剤は、使用済み合板や木質ボード類などの木質廃棄物を再利用した木質ボードの接着剤として最も好適であり、接着剤のコストを削減し、大気中の炭酸ガス削減にも寄与する。このカルバミン酸変性デンプンを用いた製造方法は、環境に優しく、地球環境改善効果を有する。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the vegetable carbohydrate is one that is hardly soluble or insoluble in water and has one or more amino groups in one molecule, which is a carbamic acid-modified starch. It is a manufacturing method.
In the invention according to claim 4, the carbamic acid-modified starch is less soluble or insoluble in water than the unmodified starch, and is hardly dissolved in alkaline water, and has an amino group in the molecule and has formaldehyde or isocyanate. This is because it has the property of easily reacting with. Even if a large amount of carbamic acid-modified starch having such properties is mixed with the MDI compound, the carbamic acid-modified starch does not dissolve and increase the viscosity of the adhesive. Since it is extremely few, it can be used without any trouble when an adhesive mixed with this carbamic acid-modified starch is applied to the surface of a wood chip or wood fiber by spraying, compared with an adhesive without adding carbamic acid-modified starch. Such characteristics are remarkable as compared with the case where high temperature defatted soybean meal and corn protein are added and mixed, and further, the formaldehyde collection effect is also greater than that of high temperature defatted soybean meal and corn protein. Therefore, carbamic acid-modified starch derived from plant resources is an ideal filler in the production of wooden boards, and adhesives with carbamic acid-modified starch added to MDI compounds are used for wood such as used plywood and wooden boards. It is most suitable as an adhesive for wooden boards that recycle waste, which reduces the cost of the adhesive and contributes to the reduction of carbon dioxide in the atmosphere. This production method using carbamic acid-modified starch is environmentally friendly and has an effect of improving the global environment.

本発明の木質ボードの製造方法は、ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質、水に難溶性若しくは不溶性であって１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物及びその炭水化物の誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の植物資源由来の添加剤粉末を所定の割合で混合してなる接着剤を木質小片又は木質繊維に塗布して加熱加圧成形することを特徴とする。ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合する上記添加剤粉末は、いずれもその原料が植物資源に由来し、炭素成分も多く含まれる。上記添加剤粉末をＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合することで、木質廃棄物から得た木質チップや木質繊維を主原料として製造した木質ボード中に含まれているホルムアルデヒドをこの添加剤粉末が吸収結合するため、製造した木質ボードのホルムアルデヒド放散量を低減することができる。また、上記添加剤粉末はＭＤＩ系化合物とも緩やかに化学反応して結合するため、接着剤の木質内部への浸透を防止し、木質ボードの接着強度を高める効果が得られる。また、接着剤に添加剤粉末を所定の割合で混合することにより、石油資源に由来するＭＤＩ系化合物の使用量を低減することが可能になるため、地球上の炭素循環及び地球温暖化の原因になる炭酸ガス排出量を低減できる。従って、本発明の製造方法は、環境に優しく、地球環境改善効果を有する。更に、木質ボードの製造コストを上昇させる要因である接着剤のコストを大きく低減するという効果も著しい。   The method for producing a wooden board of the present invention comprises a liquid compound mainly composed of an MDI compound, a plant protein that is hardly soluble or insoluble in water, and that is hardly soluble or insoluble in water and contains one or more molecules in one molecule. A small piece of wood or a fiber comprising an adhesive prepared by mixing an additive powder derived from one or more plant resources selected from the group consisting of a vegetable carbohydrate having an amino group and a derivative of the carbohydrate at a predetermined ratio It is characterized in that it is applied to and heated and pressed. All of the additive powders mixed with a liquid compound containing an MDI-based compound as a main component are derived from plant resources and contain a large amount of carbon components. By adding the above additive powder to a liquid compound containing an MDI compound as the main component, this addition of formaldehyde contained in the wood board produced using wood chips and wood fibers obtained from wood waste as the main raw material Since the agent powder is absorbed and bonded, the amount of formaldehyde emitted from the produced wooden board can be reduced. In addition, since the additive powder is bonded with the MDI compound by a mild chemical reaction, it is possible to prevent the adhesive from penetrating into the wood and increase the adhesive strength of the wood board. In addition, the amount of MDI compounds derived from petroleum resources can be reduced by mixing the additive powder with the adhesive at a predetermined ratio, causing the global carbon cycle and global warming. Carbon dioxide emissions can be reduced. Therefore, the production method of the present invention is environmentally friendly and has an effect of improving the global environment. Furthermore, the effect of greatly reducing the cost of the adhesive, which is a factor that increases the manufacturing cost of the wooden board, is also remarkable.

次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。
従来、木質ボードは、木質小片や木質繊維に接着剤を固形分換算で２〜２５％噴霧塗布してから、平坦なマット状に重ね、それを１２０〜２５０℃の熱板温度に保持したホットプレスに挿入して０．５〜５ＭＰａの圧力をボード厚さ１ｍｍ当たり３〜６０秒の割合で加えて圧締して成形することにより得ている。その際に接着剤としてユリア樹脂、メラミン・ユリア樹脂などのアミノ系樹脂、或いはフェノール樹脂などのホルムアルデヒドを一部の原料に使用するホルムアルデヒド系樹脂を通常使用していた。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
Conventionally, a wood board is a hot board in which an adhesive is sprayed onto a wood piece or wood fiber in an amount of 2 to 25% in terms of solid content, and then laminated in a flat mat shape and kept at a hot plate temperature of 120 to 250 ° C. It is obtained by inserting into a press and applying a pressure of 0.5 to 5 MPa at a rate of 3 to 60 seconds per 1 mm of board thickness and pressing and molding. At that time, an amino resin such as a urea resin, a melamine / urea resin, or a formaldehyde resin using formaldehyde such as a phenol resin as a part of the raw material is usually used as an adhesive.

しかし、このようにして得た木質ボードの製品からは、ホルムアルデヒドガスが放散し、その製品を使用した場合に室内空間の大気を汚染してしまうことが問題となり、数年前より、大気中に放散するホルムアルデヒドガスの濃度が厳しく規制されるようになった。製品から放散するホルムアルデヒド量の建築基準法の規制が特に厳しい等級区分「Ｆ☆☆☆☆」の製品には、アミノ系樹脂接着剤を接着剤として使用しても規制値に適合しないので、上記等級区分に適合する製品に使用される接着剤には、ＭＤＩ系化合物を用いるのが一般的であった。しかしながら、ＭＤＩ系化合物は価格が高いので、表層部分などにフェノール樹脂接着剤を使用する方法等が採用され、ＭＤＩ系化合物の使用量の低減を図っていた。また、ＭＤＩ系化合物接着剤のコスト低減のために、炭酸カルシウムなどの無機質系充填剤を添加することが行われるが、それはボードの密度を高めたり、また切削用刃物を傷めるので、好ましい方法ではなかった。   However, the wood board product obtained in this way has a problem in that formaldehyde gas is diffused and the indoor air is polluted when the product is used. The concentration of formaldehyde gas to be emitted has become strictly regulated. For products of the grade classification “F ☆☆☆☆”, where the amount of formaldehyde emitted from the product is particularly strict, even if an amino resin adhesive is used as an adhesive, it does not meet the regulatory value. In general, MDI-based compounds are used for adhesives used in products that meet the grade classification. However, since MDI-based compounds are expensive, methods such as using a phenol resin adhesive in the surface layer portion and the like have been adopted to reduce the amount of MDI-based compounds used. Moreover, in order to reduce the cost of the MDI-based compound adhesive, an inorganic filler such as calcium carbonate is added, but this increases the density of the board and damages the cutting blade. There wasn't.

本発明者らは、上記諸問題を解決するために、鋭意研究した結果、ＭＤＩ系化合物に対して、水に難溶性若しくは不溶性のタンパク質、水に難溶性若しくは不溶性であって１分子中に１個以上のアミノ基を有する炭水化物及びその炭水化物の誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の植物資源由来の添加剤粉末を混合することで、所望の効果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that MDI compounds are hardly soluble or insoluble in water, hardly soluble or insoluble in water, and one per molecule. It is found that a desired effect can be obtained by mixing one or more plant powder-derived additive powders selected from the group consisting of carbohydrates having one or more amino groups and derivatives of the carbohydrates, The present invention has been completed.

本発明の木質ボードの製造方法は、ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物１００重量部に、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質、水に難溶性若しくは不溶性であって１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物及びその炭水化物の誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の植物資源由来の添加剤粉末を１〜４０重量部の割合で混合してなる接着剤を木質小片又は木質繊維に塗布して加熱加圧成形することにより、地球環境負荷を低減した木質ボードを得ることを特徴とする。   In the method for producing a wood board of the present invention, 100 parts by weight of a liquid compound containing an MDI compound as a main component, a vegetable protein that is hardly soluble or insoluble in water, and hardly soluble or insoluble in water, one per molecule. Adhesion formed by mixing 1 to 40 parts by weight of an additive powder derived from one or more plant resources selected from the group consisting of plant carbohydrates having at least one amino group and derivatives of the carbohydrates It is characterized in that a wood board with reduced global environmental load is obtained by applying an agent to a wood piece or wood fiber and heating and pressing.

ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合する上記添加剤粉末は、いずれもその原料が植物資源に由来し、炭素成分も多く含まれる。上記添加剤粉末をＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物に混合することで、木質廃棄物から得た木質チップや木質繊維を主原料として製造した木質ボード中に含まれているホルムアルデヒドをこの添加剤粉末が吸収結合するため、製造した木質ボードのホルムアルデヒド放散量を低減することができる。また、上記添加剤粉末はＭＤＩ系化合物とも緩やかに化学反応して結合するため、接着剤の木質内部への浸透を防止し、かつ架橋密度を高める構造をとらせて、木質ボードの接着強度と耐水接着性能を高める効果が得られる。言わば反応性充填剤と考えて良いものであり、この効果は、通常使用されている小麦粉や低温脱脂大豆など水に溶解若しくは膨張する増量剤とは異なり、接着剤との急速な反応が抑制されるので、ＭＤＩ系化合物接着剤に多量に添加することが可能になり、多量添加による木質ボードの耐水性能の低下を緩やかにする特徴が認められる。   All of the additive powders mixed with a liquid compound containing an MDI-based compound as a main component are derived from plant resources and contain a large amount of carbon components. By adding the above additive powder to a liquid compound containing an MDI compound as the main component, this addition of formaldehyde contained in the wood board produced using wood chips and wood fibers obtained from wood waste as the main raw material Since the agent powder is absorbed and bonded, the amount of formaldehyde emitted from the produced wooden board can be reduced. In addition, since the above additive powder is bonded to the MDI compound by a mild chemical reaction, it prevents the penetration of the adhesive into the wood and increases the cross-linking density, thereby increasing the adhesive strength of the wood board. The effect of improving the water-resistant adhesion performance is obtained. It can be thought of as a reactive filler, and this effect is different from bulking agents that dissolve or swell in water, such as commonly used flour and low-temperature defatted soybeans, and suppresses rapid reaction with adhesives. Therefore, it is possible to add a large amount to the MDI-based compound adhesive, and a feature that moderates a decrease in water resistance of the wooden board due to the large amount addition is recognized.

このような効果は、使用する木質小片がチップ状、フレーク状若しくはスティック状などの形状に関係することなく、パーティクルボード、フレークボード及びスティックボード、更にはそれらを配向させたストランドボード（ＯＳＢ；Oriented Strand Board）及び木質繊維を使用したＭＤＦ（Midium Density Fiberboard）やＨＤＦ（High Density Fiberboard）、ハードボードやインシュレーションボードなどの木質ボード類のいずれでも同様な効果が得られる。   Such an effect is obtained regardless of the shape of the chip, flakes, sticks, etc. of the wood pieces to be used, particle board, flake board, stick board, and strand board (OSB; Oriented) The same effect can be obtained with any of the wooden boards such as Strand Board), MDF (Midium Density Fiberboard) or HDF (High Density Fiberboard) using a wood fiber, hard board or insulation board.

またアミノ基はホルムアルデヒドとも容易に反応するので、木質材料内部に存在する遊離のホルムアルデヒドとも結合することにより、本発明の方法により製造された木質ボード製品からのホルムアルデヒド放散量が低減するという効果もある。この効果は特にカルバミン酸エステルデンプンの場合に著しく認められ、木質ボードの表層にフェノール樹脂やメラミン・ユリア樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂接着剤を使用し、内層に本発明の接着剤糊液を用いた場合でもその効果が認められる。しかし、ホルムアルデヒド系樹脂接着剤に添加した場合は、その添加可能量は接着剤１００重量部に対して１〜１０重量部程度であり、それ以上の添加量では耐水接着性能の低下が大きくなるので、本発明の効果を半減させる結果になる。   In addition, since amino groups easily react with formaldehyde, binding to free formaldehyde present inside the wood material also has an effect of reducing the amount of formaldehyde emitted from the wood board product produced by the method of the present invention. . This effect is particularly noticeable in the case of carbamic acid ester starch, using a formaldehyde resin adhesive such as phenol resin or melamine urea resin for the surface layer of the wooden board, and using the adhesive paste of the present invention for the inner layer. Even in this case, the effect is recognized. However, when added to formaldehyde-based resin adhesive, the amount that can be added is about 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the adhesive. As a result, the effect of the present invention is halved.

更には、これらのアミノ基を有するタンパク質並びにデンプン誘導体の粉末をＭＤＩ系化合物と混合したときにも、従来より通常使用されている小麦粉、低温脱脂大豆などの増量剤と異なり、反応の進行や粉末粒子の水による膨潤に起因する接着剤糊液の粘度上昇が緩やかであり、スプレー塗布する際の使用は何ら認められない。従って、生産性の低下などの問題点もない。   Furthermore, when these amino acid-containing protein and starch derivative powders are mixed with MDI compounds, the reaction progresses and powders differ from conventional bulking agents such as wheat flour and low-temperature defatted soybeans. The increase in viscosity of the adhesive paste due to the swelling of the particles with water is gradual, and no use in spray coating is observed. Therefore, there is no problem such as a decrease in productivity.

また、接着剤に添加剤粉末を所定の割合で混合することにより、石油資源に由来するＭＤＩ系化合物の使用量を低減することが可能になるため、地球上の炭素循環及び地球温暖化の原因になる炭酸ガス排出量を低減できる。従って、本発明の製造方法は、環境に優しく、地球環境改善効果を有する。更に、木質ボードの製造コストを上昇させる要因である接着剤のコストを大きく低減するという効果も著しい。   In addition, the amount of MDI compounds derived from petroleum resources can be reduced by mixing the additive powder with the adhesive at a predetermined ratio, causing the global carbon cycle and global warming. Carbon dioxide emissions can be reduced. Therefore, the production method of the present invention is environmentally friendly and has an effect of improving the global environment. Furthermore, the effect of greatly reducing the cost of the adhesive, which is a factor that increases the manufacturing cost of the wooden board, is also remarkable.

本発明の木質ボードの製造方法で使用する木質小片又は木質繊維としては、木質廃棄物から得たリサイクル木質小片又はリサイクル木質繊維の一部又は大部分を使用することが好適であるが、リサイクル木質材料のみならず、山より切り出した丸太や間伐材、林地残材、柱や梁などの住宅解体材から得た木質小片又は木質繊維等が挙げられる。また木質小片又は木質繊維の形状は、特に問わない。   As the wood piece or wood fiber used in the method for producing a wood board of the present invention, it is preferable to use a part or most of the recycled wood piece or the recycled wood fiber obtained from the wood waste. Not only materials, but also wood chips or wood fibers obtained from logs and thinned timbers, forest residue, wood demolition materials such as pillars and beams. Further, the shape of the wood pieces or wood fibers is not particularly limited.

添加剤粉末の添加量は、ＭＤＩ系化合物を主成分とする液状化合物１００重量部に対して、１〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重量部の割合で混合する。添加剤粉末の割合が、上記範囲内であればホルムアルデヒド放散量の低減や接着性能向上の効果が得られる。なお、添加剤粉末の割合が１重量部未満では、所望の効果が得られず、添加剤粉末の割合が４０重量部を越えると耐水接着性能の低下が顕著になる。   The additive powder is added in an amount of 1 to 40 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the liquid compound containing the MDI compound as a main component. If the ratio of the additive powder is within the above range, the effect of reducing the amount of formaldehyde emission and improving the adhesion performance can be obtained. In addition, when the ratio of the additive powder is less than 1 part by weight, a desired effect cannot be obtained, and when the ratio of the additive powder exceeds 40 parts by weight, the water-resistant adhesion performance is significantly deteriorated.

水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質としては、高温脱脂大豆滓、トウモロコシタンパク質が挙げられる。高温脱脂大豆滓は、食用油の生産の際に多量に排出されるものであり、価格も安価であるために、木質ボードの製造コストを大きく低減することができる。高温脱脂大豆滓は、タンパク質が熱変性して水に溶解し難くなったものであり、ＭＤＩ系化合物に対して多量に添加混合しても、接着剤の粘度上昇が少ないため、木質チップや木質繊維の表面にこの高温脱脂大豆滓を混合した接着剤をスプレーによって均一に噴霧又は散布することができる。また、高温脱脂大豆滓の有するアミノ基は、ホルムアルデヒドとも容易に反応するので、木質材料内部に存在する遊離のホルムアルデヒドと結合して、ホルムアルデヒド放散量が低減する効果がある。また、高温脱脂大豆滓は、イソシアネート基と容易に反応する水酸基やアミノ基を有するので、充填剤として働いてＭＤＩ系化合物と強固に結合し、木質小片や木質繊維などの木質材料内部へ接着剤が浸透するのを防止する。そのため、ＭＤＩ系化合物に対する高温脱脂大豆滓の添加量が多くなっても、得られた木質ボードの曲げ強度や剥離強度、耐水接着性能の低下が小さい。高温脱脂大豆滓はＭＤＩ系化合物に多量に混合できるため、それだけ接着剤のコストを低減することができ、地球環境改善効果を有する。   Examples of vegetable proteins that are hardly soluble or insoluble in water include high-temperature defatted soybean meal and corn protein. High-temperature defatted soybean meal is discharged in large quantities during the production of edible oil, and the price is also low, so the production cost of the wooden board can be greatly reduced. High-temperature defatted soybean meal is a protein that has been heat-denatured and is difficult to dissolve in water, and even when added and mixed in large amounts with MDI compounds, the viscosity of the adhesive is small, so wood chips and wood An adhesive in which the high-temperature defatted soybean cake is mixed on the surface of the fiber can be uniformly sprayed or sprayed by spraying. In addition, since the amino group of the high-temperature defatted soybean meal easily reacts with formaldehyde, it binds to free formaldehyde present in the wood material, and has the effect of reducing the amount of formaldehyde emitted. In addition, high-temperature defatted soybean meal has hydroxyl groups and amino groups that easily react with isocyanate groups, so it acts as a filler and binds firmly to MDI compounds, and is used as an adhesive inside wooden materials such as wood chips and wood fibers. To prevent penetration. Therefore, even if the amount of high-temperature defatted soybean meal added to the MDI-based compound increases, the decrease in bending strength, peel strength, and water-resistant adhesion performance of the obtained wooden board is small. Since high temperature defatted soybean meal can be mixed in a large amount with MDI-based compounds, the cost of the adhesive can be reduced accordingly, and it has the effect of improving the global environment.

トウモロコシタンパク質は、水に難溶なプロラミンタンパクからなるコーングルテンの粉末を、ＭＤＩ系化合物に添加混合して接着剤として使用することで、タンパク質が熱変性して水に溶解し難くなった高温脱脂大豆滓と同様な添加効果を有する。   Corn protein is corn gluten powder consisting of prolamin protein, which is sparingly soluble in water, mixed with MDI compounds and used as an adhesive, so that the protein is heat-denatured so that it is difficult to dissolve in water. Has the same effect as soybean meal.

水に難溶性若しくは不溶性で１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物としては、カルバミン酸変性デンプンが挙げられる。カルバミン酸変性デンプンの作製方法は、先ず、米、麦、トウモロコシ、ヒエ、キビ、アワ、コーリャン（タカキビ又はソルガム）、ジャガイモ、サツマイモ、タピオカなどの植物デンプンに、そのグルコース単位１モルあたり０．５〜４モルの尿素を混合し、粉砕しながら更に均一な混合を行う。混合後は、得られた混合物を１００〜２００℃の温度で０．５〜５時間加熱する。この加熱により、尿素が脱アンモニア反応を起こしてカルバミン酸となり、更にカルバミン酸がグルコース中の水酸基とエステル化反応を起こしてデンプンの変性物が生成する。生成したデンプンの変性物は、冷却した後、６０〜２００メッシュの大きさに粉砕することにより、カルバミン酸変性デンプンが得られる。   Examples of vegetable carbohydrates that are hardly soluble or insoluble in water and have one or more amino groups in one molecule include carbamic acid-modified starch. A method for producing a carbamic acid-modified starch is as follows. First, 0.5 kg per 1 mol of glucose unit is added to plant starch such as rice, wheat, corn, millet, millet, millet, coriander (Takaki or sorghum), potato, sweet potato, tapioca. Mix 4 moles of urea and mix more uniformly while grinding. After mixing, the obtained mixture is heated at a temperature of 100 to 200 ° C. for 0.5 to 5 hours. By this heating, urea causes a deammonification reaction to become carbamic acid, and further carbamic acid undergoes an esterification reaction with a hydroxyl group in glucose to produce a modified starch. The resulting modified starch is cooled and then ground to a size of 60 to 200 mesh to obtain a carbamic acid-modified starch.

デンプンを構成するグルコースの有する水酸基のうち、エステル化が可能な水酸基は３個であるため、理論上は３モルを越える尿素を加えてもそれ以上のエステル化反応が起こらない。しかし、脱アンモニア反応を起こさず、未反応で残留する尿素も存在するため、植物デンプンへの尿素の添加量の上限を４モルとした。なお、４モルを越える尿素を加えても遊離尿素の形でデンプン中に残量するので、効果がない。また、植物デンプンへの尿素の添加量が０．５モル未満では本発明の製造方法で期待する程度の耐水強度の向上効果やホルムアルデヒド吸収効果は見られない。   Since there are three hydroxyl groups that can be esterified among the hydroxyl groups of glucose that constitutes starch, theoretically no further esterification reaction occurs even if urea exceeding 3 mol is added. However, since deammonia reaction does not occur and there remains unreacted urea, the upper limit of the amount of urea added to the plant starch was set to 4 mol. In addition, even if urea exceeding 4 mol is added, it remains in the starch in the form of free urea, so there is no effect. Further, when the amount of urea added to the plant starch is less than 0.5 mol, the water resistance improvement effect and formaldehyde absorption effect to the extent expected by the production method of the present invention are not observed.

このようにして得られたカルバミン酸変性デンプンは、未変性のデンプンに比べて水に難溶性若しくは不溶性となり、アルカリ性水でも溶解し難い性質を有する。また、分子中にアミノ基を有してホルムアルデヒドやイソシアネートと反応し易い性質も併せ持つ。カルバミン酸変性デンプンをホルムアルデヒド系樹脂接着剤やＭＤＩ系化合物対して多量に混合しても、カルバミン酸変性デンプンは溶解して接着剤の粘度を増加させることがないので、接着剤の粘度上昇が極めて少ないため、木質チップや木質繊維の表面にこのカルバミン酸変性デンプンを混合した接着剤をスプレーによって塗布したときに、カルバミン酸変性デンプンを添加混合しない接着剤と比べても全く支障なく使用できる。このような特徴は高温脱脂大豆滓やトウモロコシタンパク質を添加混合する場合に比べて著しく、更に、ホルムアルデヒド捕集効果も高温脱脂大豆滓やトウモロコシタンパク質に比べて大きい。従って、木質ボードの製造に際して、植物資源由来のカルバミン酸変性デンプンは理想的な充填剤であり、カルバミン酸変性デンプンをＭＤＩ系化合物に添加した接着剤は、使用済み合板や木質ボード類などの木質廃棄物を再利用した木質ボードの接着剤として最も好適であり、接着剤のコストを削減し、大気中の炭酸ガス削減にも寄与する。このカルバミン酸変性デンプンを用いた製造方法は、環境に優しく、地球環境改善効果を有する。   The carbamic acid-modified starch thus obtained is less soluble or insoluble in water than unmodified starch and has a property that it is difficult to dissolve even in alkaline water. It also has the property of having an amino group in the molecule and easily reacting with formaldehyde and isocyanate. Even if a large amount of carbamic acid-modified starch is mixed with a formaldehyde resin adhesive or MDI compound, the carbamic acid-modified starch does not dissolve and increase the viscosity of the adhesive. Therefore, when an adhesive mixed with this carbamic acid-modified starch is applied to the surface of a wood chip or wood fiber by spraying, the adhesive can be used without any trouble as compared with an adhesive without adding carbamic acid-modified starch. Such characteristics are remarkable as compared with the case where high temperature defatted soybean meal and corn protein are added and mixed, and further, the formaldehyde collection effect is also greater than that of high temperature defatted soybean meal and corn protein. Therefore, carbamic acid-modified starch derived from plant resources is an ideal filler in the production of wooden boards, and adhesives with carbamic acid-modified starch added to MDI compounds are used for wood such as used plywood and wooden boards. It is most suitable as an adhesive for wooden boards that recycle waste, which reduces the cost of the adhesive and contributes to the reduction of carbon dioxide in the atmosphere. This production method using carbamic acid-modified starch is environmentally friendly and has an effect of improving the global environment.

本発明の製造方法では、木質チップ又は木質繊維をボード化する条件は公知の条件を適用できる。例えば、ＭＤＩ系化合物に対して添加剤粉末を所望の割合で混合した接着剤を全乾チップ又は全乾繊維の重量に対して、接着剤固形分が２〜２５％の割合になるように、木質チップ等に噴霧又は散布によって均一に塗布する。チップへの接着剤のスプレー塗布後は、チップを搬送用板又はベルト上に載せ、マット状に堆積した後に、形成したマットを１２０〜２５０℃に保持したホットプレスに挿入し、０．５〜５ＭＰａの圧力を加えて、成形するボード厚さ１ｍｍ当たり３〜６０秒間、好ましくは８〜１５秒間加熱加圧成形することにより、任意の厚さ、任意の密度の木質ボードが得られる。   In the production method of the present invention, known conditions can be applied as conditions for forming the wood chips or wood fibers into boards. For example, an adhesive in which an additive powder is mixed in a desired ratio with respect to an MDI-based compound is such that the adhesive solid content is in a ratio of 2 to 25% with respect to the weight of the all dry chips or all dry fibers Apply evenly on wood chips by spraying or spraying. After spray application of the adhesive to the chip, the chip is placed on a conveying plate or belt and deposited in a mat shape, and then the formed mat is inserted into a hot press maintained at 120 to 250 ° C. A wood board having an arbitrary thickness and an arbitrary density can be obtained by applying a pressure of 5 MPa and performing heat-press molding for 3 to 60 seconds, preferably 8 to 15 seconds, per 1 mm of the board thickness to be formed.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１〜４、比較例１＞
先ず、木質小片として、平均厚さが０．７ｍｍ、長さ方向の平均が約１２ｍｍ、幅方向の平均が約３ｍｍで、平均含水率が８％のスギセミフレークチップを用意した。
次いで、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製；ＷＣ−２３０）１００重量部に対して、以下のように試作したカルバミン酸変性デンプンを１０、２０、３０及び４０重量部を添加混合して接着剤を調製した。試作したカルバミン酸変性デンプンは、精米粉及び玄米粉を植物デンプンとし、これらの植物デンプンに、そのグルコース単位１モルあたり１モルの割合で尿素を混合し、粉砕しながら均一な混合を行った後、混合物を１５０℃の温度で３時間加熱することにより、エステル化反応させ、生成物を６０〜２００メッシュの大きさに粉砕したものである。 Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.
<Examples 1-4, Comparative Example 1>
First, a cedar semi-flake chip having an average thickness of 0.7 mm, an average of about 12 mm in the length direction, an average of about 3 mm in the width direction, and an average moisture content of 8% was prepared as a small piece of wood.
Next, with respect to 100 parts by weight of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; WC-230), 10, 20, 30, and 40 parts by weight of carbamic acid-modified starch prepared as described below were added and mixed. Prepared. The prototype carbamic acid-modified starch is made from milled rice flour and brown rice flour as plant starch, mixed with urea at a ratio of 1 mol per mol of glucose unit, and mixed uniformly while grinding. The mixture is heated at a temperature of 150 ° C. for 3 hours to cause an esterification reaction, and the product is pulverized to a size of 60 to 200 mesh.

次に、調製したこれらの接着剤をチップ全乾重量あたり７．５％の割合でスプレー塗布し、それを実施例１〜４の塗布済みチップとした。同様に、比較対象としてポリメリックＭＤＩのみから構成された接着剤をチップ全乾重量あたり７．５％の割合でスプレー塗布し、これを比較例１の塗布済みチップとした。チップへの接着剤のスプレー塗布後は、チップを４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム製コールプレート（caul plate）上に載せ、厚さが均一なマットを形成した。形成したマットを熱板温度１８０℃に保持したホットプレスに挿入し、３０ｋｇ／ｃｍ²（約２．９４ＭＰａ）の圧力を加えて３分間加熱加圧成形した。成形後ホットプレスから取り出して、厚さが１０ｍｍ、密度が０．６ｇ／ｃｍ³の試験用パーティクルボードを各３枚ずつ合計１５枚を得た。 Next, these prepared adhesives were spray-coated at a rate of 7.5% based on the total dry weight of the chip, and the coated chips of Examples 1 to 4 were obtained. Similarly, an adhesive composed of only polymeric MDI as a comparison object was spray-coated at a rate of 7.5% per total dry weight of the chip, and this was used as the coated chip of Comparative Example 1. After spraying the adhesive onto the chip, the chip was placed on a 40 mm × 40 mm aluminum caul plate to form a mat with a uniform thickness. The formed mat was inserted into a hot press maintained at a hot plate temperature of 180 ° C., and a pressure of 30 kg / cm ² (about 2.94 MPa) was applied, followed by heating and pressing for 3 minutes. After molding, the sample was taken out from the hot press to obtain a total of 15 test particle boards each having a thickness of 10 mm and a density of 0.6 g / cm ³ .

実施例１〜４及び比較例１で得られた試験用パーティクルボードの性能をＪＩＳ Ａ ５９０８に規定する試験方法により試験した。常態曲げ強さ（modulus of rupture）、湿潤時曲げＢ試験、剥離強さ、吸水厚さ膨潤率及び吸水率についての結果を図１〜図３にそれぞれ示す。またホルムアルデヒド放散量についての結果を次の表１に示す。   The performance of the test particle board obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was tested by the test method specified in JIS A 5908. The results for the normal bending strength (modulus of rupture), wet bending B test, peel strength, water absorption thickness swelling rate and water absorption rate are shown in FIGS. The results of formaldehyde emission are shown in Table 1 below.

表１より明らかなように、ホルムアルデヒド放散量は、カルバミン酸変性デンプンの添加率が高くなるにつれて、低減する傾向が見られた。
また図１〜図３の各性能試験結果から、ポリメリックＭＤＩへのカルバミン酸変性デンプンの添加量は４０重量部までは大きな性能変化はないことが示された。 As is clear from Table 1, the amount of formaldehyde emitted tended to decrease as the addition rate of carbamic acid-modified starch increased.
Moreover, from each performance test result of FIGS. 1-3, it was shown that there is no big performance change until the addition amount of the carbamic acid modified starch to polymeric MDI is up to 40 parts by weight.

＜実施例５〜７、比較例２，３＞
先ず、リサイクルチップを用いたチップを用意した。このチップは、合板廃材、使用済みパレット等の木質廃棄物から得たリサイクルチップを用いてパーティクルボードを製造する工場より入手したものである。
次いで、フェノール樹脂接着剤（自社製品）に対して３％となるようにワックスエマルジョンを添加混合して接着剤を調製し、チップに対する含脂率が１３％となるように接着剤をスプレー塗布したものを表層用チップとした。 <Examples 5 to 7, Comparative Examples 2 and 3>
First, a chip using a recycled chip was prepared. This chip was obtained from a factory that manufactures particle boards using recycled chips obtained from woody waste such as plywood waste and used pallets.
Next, an adhesive was prepared by adding and mixing a wax emulsion to 3% with respect to the phenol resin adhesive (in-house product), and the adhesive was spray applied so that the grease content of the chip was 13%. The thing was made into the chip | tip for surface layers.

次に、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製；ＭＲ−２００）１００重量部に対して、前述した実施例１で試作したものと同様のカルバミン酸変性デンプン、高温脱脂大豆滓（Ｊオイル社製；ソイプロ）及びコーングルテン粉末（日本コーンスターチ社製）をそれぞれ２０重量部ずつ混合して接着剤を調製した。調製したこれらの接着剤をチップ全乾重量あたり５％の割合でスプレー塗布し、それを実施例５〜７の芯層用チップとした。同様に、比較対照としてポリメリックＭＤＩのみから構成された接着剤をチップ全乾重量あたり５％及び４％の割合でそれぞれスプレー塗布し、それを比較例２，３の芯層用チップとした。
次に、これら前もって準備した表層用チップと実施例５〜７及び比較例２，３の芯層用チップを４対６の割合になるように４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム製コールプレート上に散布して厚さが均一なマットを形成した。形成したマットを熱板温度２２０℃に保持したホットプレスに挿入し、３０ｋｇ／ｃｍ²（約２．９４ＭＰａ）の圧力を加えて１７０秒間、次いで２０ｋｇ／ｃｍ²（約１．９６ＭＰａ）の圧力を加えて３０秒間、更に１０ｋｇ／ｃｍ²（約０．９８ＭＰａ）の圧力を加えて１５秒間加熱加圧成形した。成形後ホットプレスから取り出して、厚さが２０ｍｍ、密度が０．７５ｇ／ｃｍ³の試験用パーティクルボードを各３枚ずつ合計１５枚を得た。 Next, with respect to 100 parts by weight of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; MR-200), the same carbamic acid-modified starch, high-temperature defatted soybean cake (manufactured by J Oil Co., Ltd .; Soypro) and corn gluten powder (manufactured by Nippon Cornstarch) were mixed in an amount of 20 parts by weight to prepare an adhesive. These prepared adhesives were spray-applied at a rate of 5% based on the total dry weight of the chip, which was used as the core layer chip of Examples 5-7. Similarly, as a comparative control, an adhesive composed only of polymeric MDI was spray-coated at a ratio of 5% and 4% based on the total dry weight of the chip, respectively, and used as the core layer chip of Comparative Examples 2 and 3.
Next, the surface layer chips prepared in advance and the core layer chips of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 2 and 3 were sprayed onto a 40 mm × 40 mm aluminum call plate in a ratio of 4 to 6. A mat having a uniform thickness was formed. The formed mat was inserted into a hot press maintained at a hot plate temperature of 220 ℃, 30kg / cm ² 170 sec by applying a pressure (about 2.94 MPa), then 20 kg / cm ² pressure (about 1.96 MPa) In addition, a pressure of 10 kg / cm ² (about 0.98 MPa) was further applied for 30 seconds, followed by heating and pressing for 15 seconds. After molding, the sample was taken out from the hot press to obtain a total of 15 test particle boards each having a thickness of 20 mm and a density of 0.75 g / cm ³ .

実施例５〜７及び比較例２，３で得られた試験用パーティクルボードの性能をＪＩＳ Ａ ５９０８に規定する試験方法により試験した。常態曲げ強さ、湿潤時曲げＢ試験、剥離強さ、吸水厚さ膨潤率、吸水率及びホルムアルデヒド放散量についての結果を表２にそれぞれ示す。またスプレー性能の経時変化についての結果を表３に示す。   The performance of the test particle board obtained in Examples 5 to 7 and Comparative Examples 2 and 3 was tested by the test method specified in JIS A 5908. Table 2 shows the results of the normal bending strength, the bending B test when wet, the peel strength, the water absorption thickness swelling rate, the water absorption rate, and the formaldehyde emission amount. Table 3 shows the results of changes in spray performance over time.

表２より明らかなように、実施例５〜７と比較例２のパーティクルボードについての各性能試験を比較したところ、パーティクルボードの性能には大きな変化は見られなかった。この結果からポリメリックＭＤＩにカルバミン酸変性デンプン、高温脱脂大豆滓及びコーングルテン粉末のような添加剤を加えても、パーティクルボードは実用上問題なく使用できることが確認された。また実施例５〜７と比較例２のホルムアルデヒド放散量を比較したところ、実施例５〜７のパーティクルボードでは、ホルムアルデヒド放散量を低減させる効果があることが明らかになった。特にカルバミン酸変性デンプンを添加剤として使用した実施例５がホルムアルデヒド放散量の低減効果が大きい結果であった。添加剤を混合したポリメリックＭＤＩ混合液を用いて作製した実施例５〜７のパーティクルボードは、チップ重量に対して５％相当量をスプレー塗布しているため、ポリメリックＭＤＩの実質含脂率は約４％になる。そこで実施例５〜７と、ＭＤＩのみを芯層チップに対して４％の割合で塗布した比較例３とを比較したところ、ホルムアルデヒド放散量は実施例７と比較例３は同程度であったが、実施例５及び６は比較例３よりも低い放散量となっていた。またパーティクルボードの他の性能では、比較例３は実施例５〜７に比べてボード性能が低下しているので、この結果から、ポリメリックＭＤＩが同程度の使用量であっても、所望の添加剤を加えることで増強効果があることが確認された。   As is clear from Table 2, when the performance tests for the particle boards of Examples 5 to 7 and Comparative Example 2 were compared, no significant change was found in the performance of the particle board. From this result, it was confirmed that the particle board can be used practically without problems even when additives such as carbamic acid-modified starch, high-temperature defatted soybean meal and corn gluten powder are added to the polymeric MDI. Moreover, when the formaldehyde emission amount of Examples 5-7 and Comparative Example 2 was compared, it was found that the particle board of Examples 5-7 had an effect of reducing the formaldehyde emission amount. In particular, Example 5 in which carbamic acid-modified starch was used as an additive resulted in a large effect of reducing formaldehyde emission. Since the particle board of Examples 5 to 7 manufactured using the polymeric MDI mixed solution mixed with the additive is spray-coated in an amount equivalent to 5% with respect to the chip weight, the substantial fat content of the polymeric MDI is about 4%. Therefore, when Examples 5 to 7 were compared with Comparative Example 3 in which only MDI was applied at a ratio of 4% with respect to the core layer chip, the amount of formaldehyde emitted was similar to that in Example 7 and Comparative Example 3. However, Examples 5 and 6 had a lower emission amount than Comparative Example 3. Moreover, since the board performance of Comparative Example 3 is lower than that of Examples 5 to 7 in the other performances of the particle board, the desired addition can be obtained from this result even when the polymeric MDI is used at the same level. It was confirmed that there was an enhancing effect by adding the agent.

また、表３より明らかなように、実施例５のカルバミン酸変性デンプンは、ポリメリックＭＤＩに添加した後も長時間スプレー塗布性能に変化がなく、混合液は安定であり、接着剤混合液の可能使用時間が高い結果が得られた。実施例６の高温脱脂大豆滓については、ポリメリックＭＤＩのみの比較例２，３と同様、混合直後は均一に噴霧することができており、放置２時間後でも、十分に噴霧することが可能であった。また放置３時間後は、やや粘度上昇が見られたが、実際に使用する分には、十分に噴霧することが可能であった。実施例７のコーングルテン粉末については、ポリメリックＭＤＩのみの比較例２，３と同様、混合直後は均一に噴霧することができており、放置３時間後でも、十分に噴霧に使用することが可能であった。   Further, as is apparent from Table 3, the carbamic acid-modified starch of Example 5 has no change in the spray coating performance for a long time after being added to the polymeric MDI, and the mixed solution is stable, and can be used as an adhesive mixed solution. A result with high use time was obtained. The high-temperature defatted soybean meal of Example 6 can be sprayed uniformly immediately after mixing as in Comparative Examples 2 and 3 using only polymeric MDI, and can be sufficiently sprayed even after 2 hours of standing. there were. Further, after 3 hours of standing, a slight increase in viscosity was observed, but it was possible to spray sufficiently for the amount actually used. The corn gluten powder of Example 7 can be sprayed uniformly immediately after mixing, as in Comparative Examples 2 and 3 using only polymeric MDI, and can be sufficiently used for spraying even after 3 hours of standing. Met.

＜実施例８及び９、比較例４＞
先ず、リサイクルチップを用いたチップを用意した。このチップは、合板廃材、使用済みパレットなどの木質廃棄物から得たリサイクルチップを用いてパーティクルボードを製造する工場より入手したものである。
次いで、フェノール樹脂接着剤（自社製品）に対して３％となるようにワックスエマルジョンを添加混合して接着剤を調製し、チップに対する含脂率が１３％となるように接着剤をスプレー塗布したものを表層用チップとした。 <Examples 8 and 9, Comparative Example 4>
First, a chip using a recycled chip was prepared. This chip was obtained from a factory that manufactures particle boards using recycled chips obtained from woody waste such as plywood waste and used pallets.
Next, an adhesive was prepared by adding and mixing a wax emulsion to 3% with respect to the phenol resin adhesive (in-house product), and the adhesive was spray applied so that the grease content of the chip was 13%. The thing was made into the chip | tip for surface layers.

次に、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製；ＭＲ−２００）１００重量部に対して、前述した実施例１で試作したものと同様のカルバミン酸変性デンプンと高温脱脂大豆滓（Ｊオイル社製；ソイプロ）をそれぞれ１０重量部ずつ合計２０重量部を混合して接着剤を調製した。同様に、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業社製；ＭＲ−２００）１００重量部に対して、前述した実施例１で試作したものと同様のカルバミン酸変性デンプンとコーングルテン粉末（日本コーンスターチ社製）をそれぞれ１０重量部ずつ合計２０重量部を混合して接着剤を調製した。調製したこれらの接着剤をチップ全乾重量あたり５％の割合でスプレー塗布し、それを実施例８，９の芯層用チップとした。同様に、比較対照としてポリメリックＭＤＩのみから構成された接着剤をチップ全乾重量あたり５％の割合でスプレー塗布し、それを比較例４の芯層用チップとした。
次に、これら前もって準備した表層用チップと実施例８，９及び比較例４の芯層用チップを４対６の割合になるように４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム製コールプレート上に散布して厚さが均一なマットを形成した。成形したマットを熱板温度２２０℃に保持したホットプレスに挿入し、３０ｋｇ／ｃｍ²（約２．９４ＭＰａ）の圧力を加えて１７０秒間、次いで２０ｋｇ／ｃｍ²（約１．９６ＭＰａ）の圧力を加えて３０秒間、更に１０ｋｇ／ｃｍ²（約０．９８ＭＰａ）の圧力を加えて１５秒間加熱加圧成形した。成形後ホットプレスから取り出して、厚さ２０ｍｍ、密度が０．７５ｇ／ｃｍ³の試験用パーティクルボードを各３枚ずつ合計１５枚を得た。 Next, with respect to 100 parts by weight of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry; MR-200), the same carbamic acid-modified starch and high-temperature defatted soybean meal (manufactured by J Oil; A total of 20 parts by weight of Soypro) was mixed to prepare an adhesive. Similarly, with respect to 100 parts by weight of polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; MR-200), the same carbamic acid-modified starch and corn gluten powder (manufactured by Nippon Corn Starch Co., Ltd.) as those prepared in Example 1 described above were used. A total of 20 parts by weight of 10 parts by weight was mixed to prepare an adhesive. These prepared adhesives were spray-coated at a rate of 5% with respect to the total dry weight of the chip, and the core layer chip of Examples 8 and 9 was obtained. Similarly, as a comparative control, an adhesive composed only of polymeric MDI was spray-coated at a rate of 5% with respect to the total dry weight of the chip, and this was used as the core layer chip of Comparative Example 4.
Next, the surface layer chips prepared in advance and the core layer chips of Examples 8 and 9 and Comparative Example 4 were sprayed onto a 40 mm × 40 mm aluminum call plate so as to have a thickness ratio of 4 to 6, and the thickness was thereby increased Formed a uniform mat. The molded mat and inserted into a hot press maintained at a hot plate temperature of 220 ℃, 30kg / cm ² 170 sec by applying a pressure (about 2.94 MPa), then 20 kg / cm ² pressure (about 1.96 MPa) In addition, a pressure of 10 kg / cm ² (about 0.98 MPa) was further applied for 30 seconds, followed by heating and pressing for 15 seconds. After molding, the sample was taken out from the hot press to obtain a total of 15 test particle boards each having a thickness of 20 mm and a density of 0.75 g / cm ³ .

実施例８，９及び比較例４で得られた試験用パーティクルボードの性能をＪＩＳ Ａ ５９０８に規定する試験方法により試験した。常態曲げ強さ、湿潤時曲げＢ試験、剥離強さ、吸水厚さ膨潤率、吸水率及びホルムアルデヒド放散量についての結果を表４にそれぞれ示す。   The performance of the test particle board obtained in Examples 8 and 9 and Comparative Example 4 was tested by the test method specified in JIS A 5908. Table 4 shows the results for the normal bending strength, the bending B test when wet, the peel strength, the water absorption thickness swelling rate, the water absorption rate, and the formaldehyde emission amount.

表４より明らかなように、実施例８，９では、添加剤としてカルバミン酸変性デンプンと高温脱脂大豆滓、或いはカルバミン酸変性デンプンとコーングルテン粉末をポリメリックＭＤＩに混合した接着剤を使用しても、ポリメリックＭＤＩのみを接着剤として使用した比較例４の性能と遜色なく、上記添加剤を任意の割合で混合使用することが可能であることが明らかとなった。高温脱脂大豆滓は食用油の生産の際に多量に排出されるものであり、価格も安価であるために、これに任意の割合でカルバミン酸変性デンプンなどを混合することにより、添加剤のコストを調製することができる。それと同時にインベントリー分析の結果、本発明の方法によってメラミン・ユリア樹脂やフェノール樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂接着剤に比べて炭酸ガス排出量と環境負荷量が高いイソシアネート化合物系樹脂（服部順昭；第２２回木質ボード・木質複合材シンポジウム講演要旨集、ｐ４９（２００６））に炭酸ガスを吸収固定する植物資源由来の添加剤を加えることが可能になり、それだけ環境改善を行うことができる。   As can be seen from Table 4, in Examples 8 and 9, an adhesive prepared by mixing carbamic acid-modified starch and high-temperature defatted soybean meal or carbamic acid-modified starch and corn gluten powder in polymeric MDI was used as an additive. It was revealed that the above additives can be mixed and used at an arbitrary ratio, in comparison with the performance of Comparative Example 4 using only polymeric MDI as an adhesive. High-temperature defatted soybean meal is a large amount of edible oil produced during the production of edible oil, and its price is low. Therefore, by adding carbamic acid-modified starch, etc. in any proportion to this, the cost of the additive Can be prepared. At the same time, as a result of inventory analysis, an isocyanate compound resin (Junaki Hattori; No. 22), which has a higher carbon dioxide emission and environmental load than the formaldehyde resin adhesives such as melamine urea resin and phenol resin by the method of the present invention. It is possible to add an additive derived from a plant resource that absorbs and fixes carbon dioxide gas to the collection of symposiums of the recycled wood board / wood composite symposium, p49 (2006)), and the environment can be improved accordingly.

常態曲げ強さとカルバミン酸変性デンプン添加率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between normal-state bending strength and a carbamic-acid modified starch addition rate. 剥離強さとカルバミン酸変性デンプン添加率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between peeling strength and a carbamic-acid modified starch addition rate. 吸水厚さ膨潤率及び吸水率とカルバミン酸変性デンプン添加率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a water absorption thickness swelling rate and a water absorption rate, and a carbamic-acid modified starch addition rate.

Claims (4)

ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物を主成分とする液状化合物１００重量部に、水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質、水に難溶性若しくは不溶性であって１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物及びその炭水化物の誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上の植物資源由来の添加剤粉末を１〜４０重量部の割合で混合してなる接着剤を木質小片又は木質繊維に塗布して加熱加圧成形することにより、地球環境負荷を低減した木質ボードを得ることを特徴とする木質ボードの製造方法。   100 parts by weight of a liquid compound composed mainly of a diphenylmethane diisocyanate compound, a plant protein that is sparingly soluble or insoluble in water, and that is sparingly soluble or insoluble in water and has one or more amino groups in one molecule An adhesive prepared by mixing 1 to 40 parts by weight of an additive powder derived from one or more plant resources selected from the group consisting of a carbohydrate and a derivative of the carbohydrate is applied to a wooden piece or wood fiber. A method for producing a wooden board, characterized by obtaining a wooden board with reduced environmental burden by heating and pressing. 水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質が高温脱脂大豆滓である請求項１記載の木質ボードの製造方法。   The method for producing a wooden board according to claim 1, wherein the water-insoluble or insoluble vegetable protein is high-temperature defatted soybean meal. 水に難溶性若しくは不溶性の植物性タンパク質がトウモロコシタンパク質である請求項１記載の木質ボードの製造方法。   The method for producing a woody board according to claim 1, wherein the vegetable protein hardly soluble or insoluble in water is corn protein. 水に難溶性若しくは不溶性で１分子中に１個以上のアミノ基を有する植物性炭水化物がカルバミン酸変性デンプンである請求項１記載の木質ボードの製造方法。
The method for producing a wooden board according to claim 1, wherein the vegetable carbohydrate which is hardly soluble or insoluble in water and has one or more amino groups in one molecule is a carbamic acid-modified starch.

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