JP4632165B2

JP4632165B2 - Adhesive composition for lignocellulosic hot-press molded body and method for producing hot-press molded body using the same

Info

Publication number: JP4632165B2
Application number: JP2000389801A
Authority: JP
Inventors: 光宏吉田; 誠樹鈴木; 忠木村; 将司金谷
Original assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP2002194321A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ポリイソシアネートとワックスエマルジョンからなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物、及びそれを用いた熱圧成形体の製造方法に関する。更に詳細には、リグノセルロース系材料を用いた熱圧成形体の製造において、離型性及び耐熱水性等の性能が優れた接着剤組成物及びその熱圧成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木質チップ、木質繊維等のリグノセルロース系材料の熱圧成形体（パーティクルボード、中密度繊維板等のボード）用の接着剤として、従来、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン樹脂等のホルマリン系接着剤が使用されてきたが、最近の例えばシックハウス症候群の問題に見られるように接着剤から放出されるホルマリンを低減化させる必要が出てきた。住宅環境を改善するための前記問題に対応できる接着剤として、非ホルマリン系接着剤として有機ポリイソシアネート樹脂が、元来その構造にホルマリンを含有しないという特徴に加えて、耐熱水性等その卓越した接着特性により、使用されてきている。しかし、有機ポリイソシアネート樹脂を前記熱圧成形体用の接着剤として用いる場合、その優れた接着性のため、連続又はバッチ式プレスにて熱圧成形する際、接触する金属表面（以下、熱盤と称する。）に強固に接着するという現象が生じ、前記熱圧成形体を安定的に連続製造できないという問題点が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この熱盤との接着の問題を解決するため、離型剤（以下、外部離型剤と称する。）を熱圧前に、直接熱盤に塗布しておく方法が特開昭５２−１５４８７５号等に提案されている。一方、このような外部離型剤の塗布方式ではなく、有機ポリイソシアネートに添加剤（以下、内部離型剤と称する。）を混合する方法が、特開昭５９−２０５１７５号公報、特開昭５７−１１３０５３号公報、特開平１−１９８５７２号公報等において提案されている。また、特開平４−２３２００４号では、エマルジョンワックスと有機ポリイソシアネートの相溶化剤として、オルトリン酸中性エステルを添加して、リグノセルロース系材料を熱圧成形する方法が提案されているが、この方法では、常温で操作しやすい液状の、ワックスとオルトリン酸中性エステルの混合液を得ることができず、エマルジョンワックスの取扱いに問題があった。
【０００４】
しかし、外部離型剤による方法では、連続した離型性を確保するためには、適宜熱盤に外部離型剤を塗布する必要があり、その塗布作業性の困難さ、煩雑さを有するという問題点がある。一方、内部離型剤による方法では、充分な離型効果を発揮させるために、多量の内部離型剤を使用する必要があり、その使用量の多さ故の物性低下という悪影響が生じることと実際の製造工程では長時間の持続性の面、及び経済性の面からも困難な点があり、現状の生産工程にそのまま適用するに至っていない。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究の結果、有機ポリイソシアネート化合物と、特定の組成のワックスエマルジョンからなる接着剤組成物が、リグノセルロース系材料の熱圧成形体用の接着剤組成物として前記の諸問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は以下の（１）〜（５）に示されるものである。
（１）有機ポリイソシアネート（Ａ）、及びワックス（Ｂ１）を乳化剤（Ｂ２）にて乳化させた酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるワックスエマルジョン（Ｂ）、からなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物であって、ワックス（Ｂ１）の融点が４０〜１６０℃、乳化剤（Ｂ２）が数平均分子量が１００〜５００であって炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体（Ｂ２）であることを特徴とする、前記接着剤組成物。
【０００７】
（２）炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールが、ステアリルアルコールであることを特徴とする、前記（１）の接着剤組成物。
【０００８】
（３）ワックス（Ｂ１）がパラフィン系ワックスであることを特徴とする、前記（１）又は（２）の接着剤組成物。
【０００９】
（４）更にホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）を含有する、前記（１）〜（３）のいずれかの接着剤組成物。
【００１０】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかの接着剤を用いることを特徴とする、リグノセルロース系熱圧成形体の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接着剤組成物の構成成分について説明する。
本発明に用いられる有機ポリイソシアネート（Ａ）は、、後述するワックスエマルジョン（Ｂ）への相溶性の良いタイプが好ましく、各接着剤成分の混合性やリグノセルロース系材料への塗布における作業性等を考慮すると、２５℃の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下のものが好ましく、特に１０〜４００ｍＰａ・ｓのものが好ましい。また、（Ａ）のイソシアネート含量は２０〜３５質量％が好ましく、特に２８〜３２質量％が好ましい。
【００１２】
この有機ポリイソシアネート（Ａ）としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩという）、ＭＤＩとＭＤＩ系多核縮合体との混合物（以下、ポリメリックＭＤＩという）、液状ＭＤＩ（カルボジイミド変性ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、イソシアネート基の一部をビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトンイミン、オキサゾリドン、アミド、イミド、イソシアヌレート、ウレトジオン等に変性したものであってもよい。これらは単独又は２種以上の混合物であってもよい。
【００１３】
また、有機ポリイソシアネート（Ａ）として、前記ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物と反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーも好適に使用できる。ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物を反応させる際の、イソシアネート基と活性水素基との当量比（イソシアネート基／活性水素基）は１．５〜５００が好ましく、更には２〜４００の範囲が好ましい。
【００１４】
前記活性水素基含有化合物の数平均分子量は３２〜１０，０００が好ましく、特に１００〜５，０００が好ましい。平均官能基数は１以上が好ましく、特に１〜４が好ましい。具体的には、分子量５００未満の低分子モノオール、低分子ポリオール、低分子モノアミン、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコール、数平均分子量５００以上の高分子モノオール、高分子ポリオールが挙げられる。これらは、単独又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００１５】
低分子モノオールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００１６】
低分子ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、水素添加ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖、ジグリセリン等が挙げられる。
【００１７】
低分子モノアミンとしては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン等が挙げられる。
【００１８】
低分子ポリアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ジエチルトリアミン、ジブチルトリアミン、ジプロピレントリアミン等が挙げられる。
【００１９】
低分子アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）イソプロパノールアミン等が挙げられる。
【００２０】
高分子モノオールとしては、前述の低分子モノオール、低分子モノアミンのうち第２アミン、モノチオール、フェノール等の活性水素を１個有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド、テトラヒドロフラン等の環状エーテルを重付加させたポリエーテルモノオール、１個有する化合物を開始剤として、ε−カプロラクタム、γ−バレロラクトン等の環状エステルモノマーを重付加させたポリエステルモノオール等が挙げられる。
【００２１】
高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、水酸基含有アミン系ポリエーテル、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、アジピン酸、無水フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン等のグリコールやトリオールとの脱水縮合反応により得られる各種ポリエステルポリオール、ε−カプロラクタム等の環状エステルモノマーの開環重合により得られるラクトン系ポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリル系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、ノボラック樹脂やレゾール樹脂等のフェノール系ポリオール、更にはポリオール中でアクリロニトリル、スチレン等のビニル系モノマーをラジカル重合させたいわゆるポリマーポリオール等が挙げられる。
【００２２】
本発明では、ポリメリックＭＤＩ、ポリメリックＭＤＩと数平均分子量が１００〜５，０００の水酸基含有ポリエーテルとの反応によって得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが好ましい。このポリメリックＭＤＩは、例えばアニリンとホルマリンとの縮合反応によって得られる縮合混合物（ポリアミン）をホスゲン化等によりアミノ基をイソシアネート基に転化することによって得られる、縮合度の異なる有機イソシアネート化合物の混合物を意味する。ポリメリックＭＤＩの組成は、アニリンとホルマリンとの縮合時の原料組成比や反応条件、各種ポリメリックＭＤＩの混合比等を変えることによって様々なものが得られる。また、ポリメリックＭＤＩは、イソシアネート基への転化後の反応液、又は反応液から溶媒の除去、又は一部ＭＤＩを留出分離した缶出液、反応条件や分離条件等の異なった数種の混合物、更にＭＤＩを添加したものであってもよい。
【００２３】
最も好ましいポリメリックＭＤＩの組成は、１分子中にイソシアネート基及びベンゼン環を各２個有する、いわゆる二核体（ＭＤＩ）を２０〜７０質量％、１分子中にイソシアネート基及びベンゼン環を各３個以上有する、いわゆる多核体混合物を８０〜３０質量％含む混合物であり、好ましくは二核体を３０〜６０質量％及び多核体混合物を７０〜４０質量％含む混合物である。
【００２４】
本発明におけるワックスエマルジョン（Ｂ）のその目的とするところは、熱盤との接着性を回避させるための離型剤としての効果である。ワックスエマルジョン（Ｂ）は、ワックス（Ｂ１）と乳化剤（Ｂ２）を含有するものである。ワックスエマルジョン（Ｂ）の固形分は１０〜６０質量％のものが好ましい。また、ワックス（Ｂ１）と乳化剤（Ｂ２）の質量比は、（Ｂ１）／（Ｂ２）＝１００／１〜１００／３０が好ましく、特に（Ｂ１）／（Ｂ２）＝１００／５〜１００／２５が好ましい。
【００２５】
また、ワックスエマルジョン（Ｂ）の酸価は、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、（Ａ）成分に用いられる有機ポリイソシアネートと、水ないしはリグノセルロース系材料に含まれる活性水素基との反応が阻害され、高い物性値を有する成形体が得られない。
【００２６】
このワックス（Ｂ１）の融点は、４０〜１６０℃である。ワックス（Ｂ１）の融点が４０℃未満の場合では、通常の熱圧成形温度である１００〜２００℃の条件下で蒸発、気化しやすくなり、離型性を発揮しづらくなる。一方、融点が１６０℃以上の場合では、熱圧成形温度が２００℃の条件下であっても成形時間内に成形体の内部の温度が必ずしもその温度まで上昇するとは限らないため、ワックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性を発揮できない。また、安定なワックスエマルジョンを得ることが難しい。
【００２７】
このようなワックス（Ｂ１）としては、パラフィンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、及びパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、硬化ひまし油、ステアリン酸アミド等の合成ワックス等が挙げられる。その中でも特に、パラフィン系ワックス、すなわちパラフィンワックス及びその誘導体が良好な離型性を発現し、二次的効果として、熱圧成形体の耐熱水性に良好な効果を与えることになるので好ましい。
【００２８】
更にワックス（Ｂ１）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分子量において、ポリスチレンを用いた換算値の分子量の幅が１００〜１０，０００であることが好ましい。ワックス（Ｂ１）中の、分子量が１００未満の成分が多い場合は、通常の熱圧成形温度である１００〜２００℃の条件下で蒸発、気化しやすくなり、離型性を発揮しづらくなる。また、分子量が１０，０００を越える成分が多い場合はワックスエマルジョン（Ｂの安定性が悪くなるとともに有機ポリイソシアネート（Ａ）との相溶性が低下することと、融点が相対的に高くなるため、ワックス成分が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性を発揮できなくなる。また、更に分子量が１００〜１，０００の成分が、のピーク面積比で８０％以上のものが、特に良好な離型性、安定性を有するので好ましい。なお、数平均分子量は種々の方法で測定できるが、本発明ではＧＰＣによる。
【００２９】
また、ワックス（Ｂ１）の赤外吸光分析（ＩＲ分析）において、１７００〜１７６０ｃｍ^-1のピーク（カルボニル基）と２９００〜２９６０ｃｍ^-1のピーク（メチレン基）との吸光度比（１７００〜１７６０ｃｍ^-1のピークの吸光度／２９００〜２９６０ｃｍ^-1のピークの吸光度）は０．１以下、好ましくは０．０５以下であるものが好ましい。この吸光度比が大きいワックスは、熱盤との離型性を発揮しにくいものであることが多い。
【００３０】
前記ワックスのエマルジョン化に用いられる乳化剤（Ｂ２）は、数平均分子量が１００〜５００で、炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体である。数平均分子量が５００より大きいと前記ワックスとの相溶性が低下するためにワックスエマルジョン（Ｂ）の液安定性が低下するだけでなく、ワックスエマルジョンの融点が高くなるため熱圧成形時に離型剤が成形体表面に熱移動しづらくなり、熱盤との離型性が悪くなる。
【００３１】
本発明において、乳化剤（Ｂ２）として、数平均分子量が５００以下で炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体を用いるのは、ワックスのエマルジョン化における界面活性剤的効果が大きく、更に離型性にも効果を発揮することを見いだしたためである。すなわち、炭素数が９以上の脂肪族炭化水素構造がワックス（Ｂ１）との相溶性だけでなく熱盤との離型性の向上にも効果的であり、一方、ポリオキシエチレン構造が親水性向上に効果的のため液安定性の良いワックスエマルジョン（Ｂ）を形成することができる。
【００３２】
炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールとしては、ノニルアルコール（ノナノール）、デシルアルコール（デカノール）、ウンデシルアルコール（ウンデカノール）、ラウリルアルコール（ドデカノール）、トリデシルアルコール（トリデカノール）、ミリスチルアルコール（テトラデカノール）、ペンタデカノール、セチルアルコール（ヘキサデカノール）、ヘプタデカノール、ステアリルアルコール（オクタデカノール）、ノナデカノール等及びその異性体が挙げられる。これらは、単独又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００３３】
（Ｂ１）は、前記の炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールの単独又は混合物にエチレンオキサイドを公知の方法で付加重合することで得られる。本発明においては、特にステアリルアルコールのエチレンオキサイド重付加体で数平均分子量が２５０〜５００のものが好ましい。
【００３４】
その他必要に応じて他の乳化剤、例えばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンフェニールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、ジアルキルサクシネートスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩等の化合物等を用いることが可能である。
【００３５】
ホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン共縮合樹脂、フェノール樹脂、フェノールメラミン共縮合樹脂等が混合使用できる。本発明においては環境面を考慮して、（Ｃ）には低ホルマリンタイプの樹脂（縮合時のモル比が、ホルマリン／他の原料化合物＝１．０〜１．１であるもの）又は尿素やアンモニア等のようなホルマリンキャッチャー剤を併用することが好ましい。（Ａ）成分に対する（Ｃ）成分の配合比は、固形分換算の質量比で、（Ａ）成分／（Ｃ）成分＝５／９５〜９５／５が好ましく、特に１０／９０〜９０／１０が好ましい。
【００３６】
本発明においては、得られる熱圧成形体の物性制御等を目的として、活性水素基含有化合物を併用することができる。活性水素基含有化合物としては、前述のイソシアネート基末端プレポリマーを得るのに用いられるものが挙げられる。
【００３７】
更に活性水素基含有化合物として、分子内にオキシアルキレン構造を有するポリオキシアルキレンポリアミン類を挙げることができ、例えば、ポリオキシプロピレンジアミンとして、ジェファーミンＤ−２０００（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１０００）やポリオキシプロピレントリアミンとして、テックスリムＴＲ−５０５０（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１９３０）、ジェファーミンＴ−４０３（ハンツマン・スペシャリティー・ケミカルズ社製、アミン当量約１６０）等が挙げられる。
【００３８】
本発明には下記のような公知の触媒を用いることができる。この触媒は、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分及びリグノセルロース系材料との反応硬化を促進するための触媒としても作用するものである。
【００３９】
三級アミン系触媒の具体例として、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−シアノイミダゾール、１−シアノメチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−４−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、ピリジン、α−ピコリン等の触媒が挙げられる。
【００４０】
また、ポリイソシアネート組成物と反応する活性水素を有するアミン系触媒として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシプロピレンジアミン等も使用することができる。
【００４１】
金属系触媒の具体例としては、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸カリ、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛等を挙げることができる。
【００４２】
前記触媒成分の（Ａ）成分に対する添加量は、０．１〜２０質量％が好ましい。その添加量が前記下限値未満である場合には、硬化反応が不充分で、目的とした物性を有する熱圧成形体が得られにくくなる傾向があり、また前記上限値を越える場合には、硬化反応が速すぎて熱盤での熱圧までにリグノセルロース系材料が反応固化してしまい正常な熱圧成形体が得られない。
【００４３】
更に本発明の接着剤組成物には、必要に応じて、セメント、高炉スラグ、石こう、炭酸カルシウム、粘土、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、生石灰、消石灰、ベントナイト等の無機充填剤や、レベリング剤、難燃剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤等を適宜配合量を調整して配合することができる。
【００４４】
続いてリグノセルロース系熱圧成形体の製造方法について説明する。
リグノセルロース系熱圧成形体は、リグノセルロース系材料に上記接着剤組成物を塗布し、加熱圧縮することによって得られる。
【００４５】
本発明によって得られるリグノセルロース系熱圧成形体としては、パーティクルボード、オリエンテッドストランドボード（ＯＳＢ）、ウェイファーボード、ラミネーテッドベニアランバー（ＬＶＬ）、ラミネーテッドストランドランバー（ＬＳＬ）、パラレルストランドランバー（ＰＳＬ）等に使用される木質削片であるストランドチップ、ダストチップ、フレークチップや、ハードボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、インシュレーションボード等が挙げられる。
【００４６】
本発明に用いられるリグノセルロース系材料としては、ファイバー、コーリャン茎、バガス、籾殻、麻、わら、い草、あし、椰子の実や樹、ゴムの樹、とうもろこし、おがくず等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
リグノセルロース系材料に対する接着剤組成物の配合量（質量比）は、リグノセルロース系材料：有機ポリイソシアネート：ワックスエマルジョン＝１００：５〜２０：０．５〜１０である。
【００４８】
最初に、リグノセルロース系材料に前述の接着剤組成物を塗布する。この塗布方法としては、有機ポリイソシアネート（Ａ）、ワックスエマルジョン（Ｂ）、ホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）、及び必要に応じて触媒等は、前記各種リグノセルロース系材料に塗布する直前に混合して使用するか、又は各成分を別々に塗布して使用する。このとき、水を加えた混合系であってもよい。
【００４９】
連続ラインで製造するときは、有機ポリイソシアネート（Ａ）以外の成分をあらかじめ混合しておいた予備混合物を、スタティックミキサーで有機ポリイソシアネート（Ａ）と連続的に混合してから、リグノセルロース系材料に塗布する。その後、接着剤組成物を塗布したら、熱盤上にフォーミングして、熱圧する。この熱圧条件は公知の成形条件であれば全て適用できる。好ましい熱圧条件は、温度：１００〜２５０℃、圧力：１〜１０ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜３０秒であり、さらには温度：１５０〜２３０℃、圧力：２〜５ＭＰａ、時間（厚さ１ｍｍ当たり）：６〜１５秒が特に好ましい。
【００５０】
【発明の効果】
このように本発明の製造方法を用いることにより、木質チップ、木質繊維等のリグノセルロース系材料の熱圧成形時に、熱盤表面との接着を防ぐことができるだけでなく、物性面でも優れたリグノセルロース系材料の熱圧成形体を得ることができる。
【００５１】
【実施例】
次に、本発明のリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物及びそれを用いた製造方法を、実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００５２】
実施例１
［Ａ液の合成］
攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた、容量が２，０００ｍｌの反応器を用いて、表１に示す原料の種類・量を仕込んだ後、８０℃まで昇温して３時間反応させて、有機ポリイソシアネートＡ１〜Ａ５を合成した。合成結果も表１に示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】

【００５５】
［接着剤組成物の調製］
上記、表１により得られた有機ポリイソシアネートＡ１〜Ａ５と下記に示すワックスエマルジョン等を組み合わせてリグノセルロース系材料用接着剤組成物を調整した。その各接着剤組成物の仕込み量、評価結果を表２に示す。
なお、比較例１は、離型剤を用いなかったため成形体が熱盤に非常に強固に接着したため、物性評価はできなかった。
【００５６】
【表２】

【００５７】
［実施例１〜４、比較例１〜４］
［Ｂ成分］
Ｐ：パラフィン系のワックスエマルジョン
酸価＝１ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分＝３０％）
ワックス（Ｂ１）
ＧＰＣによるポリスチレン換算分子量の幅＝２００〜７，０００
ＧＰＣの分子量１００〜１，０００のピーク面積率＝８８．８％
ＩＲ分析による吸光度比＝０．０３
（１７００〜１７６０ｃｍ^-1のピーク／２９００〜２９６０ｃｍ^-1のピーク）
融点＝４５℃
乳化剤（Ｂ２）
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド重付加体
数平均分子量＝３５０
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：１５
Ｑ：モンタン酸系のワックスエマルジョン
酸価＝２３ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分＝３０％）
ワックス（Ｂ１）
ＧＰＣによるポリスチレン換算分子量の幅＝２００〜７，０００
ＧＰＣの分子量１００〜１，０００のピーク面積率＝８２．３％
ＩＲ分析による吸光度比＝０．０５
（１７００〜１７６０ｃｍ^-1のピーク／２９００〜２９６０ｃｍ^-1のピーク）
融点＝５３℃
乳化剤（Ｂ２）
ステアリルアルコールのエチレンオキサイド重付加体
数平均分子量＝３５０
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：１５
Ｒ：カルナバ系のワックスエマルジョン
酸価＝１ｍｇＫＯＨ／ｇ
固形分＝３０％
ワックス（Ｂ１）
ＧＰＣによるポリスチレン換算分子量の幅＝７０〜２２，０００
ＧＰＣの分子量１００〜１，０００のピーク面積率＝２３．１％
ＩＲ分析による吸光度比＝０．１７
（１７００〜１７６０ｃｍ^-1のピーク／２９００〜２９６０ｃｍ^-1のピーク）
融点＝４５℃
乳化剤（Ｂ２）
ジエチルサクシネートスルホン酸塩
（Ｂ１）：（Ｂ２）＝１００：１５
［Ｃ成分］
Ｍ：尿素メラミン共縮合樹脂（モル比＝１．０５、固形分＝５０％）
［触媒］
触媒Ｓ：トリエチレンジアミン
【００５８】
［リグノセルロース系材料の熱圧成形体の成形方法］
（１）成形条件
ボードサイズ：４０ｃｍ×４０ｃｍ
ボード厚み：１５ｍｍ
設定密度：０．７２０ｇ／ｃｍ³
木質チップ又は木質繊維の含水率及び樹種：３％、針葉樹
製品含水率：９％
マット含水率：１６％
熱盤（プレス）温度：１６０℃
熱盤（プレス）圧力：３０ｋｇ／ｃｍ²（面圧）
熱盤（プレス）時間：１５０秒
【００５９】
（２）成形方法
表２に記載の熱圧成形体の作成について、木質チップを用いて得られるパーティクルボード（実施例１、２及び比較例１、２）については、下記の（イ）の方法にて作成し、木質繊維を用いて得られる中密度繊維板（実施例３、４及び比較例３、４）については、下記の（ロ）の方法にて作成した。
（イ）実施例１，２及び比較例１，２の熱圧成形体の作成方法
表２に記載の量の針葉樹の木質チップを撹拌羽根のついた容積約０．５ｍ³のブレンダーに投入し、そこに表２に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物とワックスエマルジョンとアミン触媒及びマット含水率用の水の混合物を、約１０分間混合撹拌しながらスプレー塗布した。その後、その接着剤組成物が塗布された木質チップを取り出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度になるように計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズになるようにフォーミングし、更に同形状の鉄板を上に載せ、前記条件で熱圧成形した。
（ロ）実施例３，４及び比較例３，４の熱圧成形体の作成方法
表２に記載の量の針葉樹の木質チップを加圧リファイナーを用いて、蒸解圧力＝０．７ＭＰａ、蒸解温度＝１２０℃の条件で解繊（繊維化）した。それを配管に通し、そこに表２に記載の量の有機ポリイソシアネート化合物とワックスエマルジョンとアミン触媒及びマット含水率用の水の混合物をスプレーした後、引き続き配管を通すことにより、前記マット含水率になるまで乾燥させた。その後、その接着剤組成物が塗布された木質繊維を取り出して、成形後の熱圧成形体の密度が設定密度になるように計量し、下記の鉄板上に前記ボードサイズになるようにフォーミング成形装置を用いてフォーミングし、更に同形状の鉄板を上に載せ、前記条件で熱圧成形した。
【００６０】
［離型性の確認］
ボード上下に日本テストパネル製の鉄板（ＳＰＣＣ−ＳＢ）を置き、前記成形時に離型性の確認を行った。
［物性測定］
表２の実施例１、２及び比較例１、２の熱圧成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０８に準じて測定し、実施例３、４及び比較例３、４の熱圧成形体の各種物性値については、ＪＩＳ−Ａ５９０５に準じて測定した。
【００６１】
表２から示されるように、本発明の背着剤組成物を用いたリグノセルロース系熱圧成形体は、良好な物性、生産性を示した。しかし、比較例においては、生産性が低く、また、得られたリグノセルロース系熱圧成形体の物性も低いものであった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive composition for a lignocellulosic hot-press molded body comprising an organic polyisocyanate and a wax emulsion, and a method for producing a hot-press molded body using the same. More specifically, the present invention relates to an adhesive composition excellent in performance such as releasability and hot water resistance in the production of a hot-press molded body using a lignocellulosic material, and a method for producing the hot-press molded body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an adhesive for hot-pressed bodies (particle board, medium density fiber board, etc.) of lignocellulosic materials such as wood chips and wood fibers, urea resin, melamine resin, urea melamine resin, phenol resin, phenol Formalin adhesives such as melamine resins have been used, but there has been a need to reduce the formalin released from the adhesives as seen in the recent problem of sick house syndrome, for example. In addition to the feature that organic polyisocyanate resin does not contain formalin in its structure as an adhesive that can address the above problems for improving the housing environment, it has excellent adhesion such as heat resistant water. It has been used due to its characteristics. However, when an organic polyisocyanate resin is used as an adhesive for the above-mentioned hot-press molded body, the metal surface (hereinafter referred to as a hot plate) that comes into contact when hot-press molding is performed by a continuous or batch press because of its excellent adhesiveness. A phenomenon that the hot-pressed product cannot be stably and continuously produced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the problem of adhesion to the hot platen, Japanese Patent Laid-Open No. 52-154875 discloses a method in which a release agent (hereinafter referred to as an external mold release agent) is directly applied to the hot platen before hot pressing. Has been proposed. On the other hand, a method of mixing an additive (hereinafter referred to as an internal mold release agent) with an organic polyisocyanate instead of such an external mold release coating method is disclosed in JP-A-59-205175 and JP-A-2003-205175. This is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-113053 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-187572. Japanese Patent Laid-Open No. 4-232004 proposes a method for hot press molding a lignocellulosic material by adding orthophosphoric acid neutral ester as a compatibilizing agent for emulsion wax and organic polyisocyanate. In this method, a liquid mixture of wax and neutral ester of orthophosphoric acid that is easy to operate at room temperature cannot be obtained, and there is a problem in handling the emulsion wax.
[0004]
However, in the method using an external mold release agent, it is necessary to apply the external mold release agent to a heating plate as appropriate in order to ensure continuous mold release properties, and the application workability is difficult and complicated. There is a problem. On the other hand, in the method using an internal mold release agent, in order to exert a sufficient mold release effect, it is necessary to use a large amount of the internal mold release agent. In an actual manufacturing process, there are difficulties in terms of long-lasting sustainability and economical efficiency, and it has not been applied to the current production process as it is.
[0005]
[Means for solving problems]
As a result of diligent research, the present inventors have found that an adhesive composition comprising an organic polyisocyanate compound and a wax emulsion having a specific composition is the above-mentioned problems as an adhesive composition for a hot-press molded body of lignocellulosic material. As a result, the present invention has been completed.
[0006]
That is, this invention is shown by the following (1)-(5).
(1) For a lignocellulose-based hot-pressed molded article comprising an organic polyisocyanate (A) and a wax emulsion (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less obtained by emulsifying a wax (B1) with an emulsifier (B2) Ethylene oxide polyaddition of an aliphatic monoalcohol having an adhesive composition, the melting point of the wax (B1) being 40 to 160 ° C., the emulsifier (B2) having a number average molecular weight of 100 to 500 and a carbon number of 9 or more It is a body (B2), The said adhesive composition characterized by the above-mentioned.
[0007]
(2) The adhesive composition according to (1), wherein the aliphatic monoalcohol having 9 or more carbon atoms is stearyl alcohol.
[0008]
(3) Wax (B1) Is a paraffinic wax, The adhesive composition according to the above (1) or (2).
[0009]
(4) The adhesive composition according to any one of (1) to (3), further comprising a formalin condensation resin (C).
[0010]
(5) A method for producing a lignocellulosic hot-press molded body, wherein the adhesive according to any one of (1) to (4) is used.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the components of the adhesive composition of the present invention will be described.
The organic polyisocyanate (A) used in the present invention is preferably of a type having good compatibility with the wax emulsion (B) described later, such as mixing properties of each adhesive component and workability in application to lignocellulosic materials. In view of this, a viscosity at 25 ° C. of 500 mPa · s or less is preferable, and a viscosity of 10 to 400 mPa · s is particularly preferable. The isocyanate content in (A) is preferably 20 to 35% by mass, particularly preferably 28 to 32% by mass.
[0012]
Examples of the organic polyisocyanate (A) include diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), a mixture of MDI and an MDI-based polynuclear condensate (hereinafter referred to as polymeric MDI), liquid MDI (carbodiimide-modified MDI), tolylene diisocyanate, xylylene. Examples include diisocyanate, trimethylene xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and hydrogenated xylylene diisocyanate. Further, a part of the isocyanate group may be modified to biuret, allophanate, carbodiimide, uretonimine, oxazolidone, amide, imide, isocyanurate, uretdione, or the like. These may be used alone or as a mixture of two or more.
[0013]
As the organic polyisocyanate (A), an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting the polyisocyanate with an active hydrogen group-containing compound can also be suitably used. When the polyisocyanate and the active hydrogen group-containing compound are reacted, the equivalent ratio of the isocyanate group to the active hydrogen group (isocyanate group / active hydrogen group) is preferably 1.5 to 500, and more preferably 2 to 400. .
[0014]
The number average molecular weight of the active hydrogen group-containing compound is preferably 32 to 10,000, and particularly preferably 100 to 5,000. The average functional group number is preferably 1 or more, particularly preferably 1 to 4. Specific examples include low molecular monools having a molecular weight of less than 500, low molecular polyols, low molecular monoamines, low molecular polyamines, low molecular amino alcohols, polymeric monools having a number average molecular weight of 500 or more, and polymeric polyols. These can use single or 2 types or more of mixtures.
[0015]
Examples of the low molecular monool include methanol, ethanol, propanol, butanol, octanol, lauryl alcohol, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and the like.
[0016]
Low molecular polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 -Butanediol, 1,6-hexanediol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, hydrogenated bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, diglycerin, etc. Can be mentioned.
[0017]
Examples of the low molecular monoamine include ethylamine, propylamine, butylamine, diethylamine, dibutylamine, aniline, and N-methylaniline.
[0018]
Low molecular weight polyamines include tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, tolylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, diethyltriamine, dibutyltriamine, dipropylene A triamine etc. are mentioned.
[0019]
Low molecular amino alcohols include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethylethanolamine, Nn-butylethanolamine, Nn-butyldiethanolamine, N -(Β-aminoethyl) ethanolamine, N- (β-aminoethyl) isopropanolamine and the like.
[0020]
As the polymer monool, a compound having one active hydrogen such as secondary amine, monothiol, phenol, etc., among the low molecular monools and low molecular monoamines described above, is used as an initiator, ethylene oxide, propylene oxide, styrene oxide, Examples include polyether monools obtained by polyaddition of cyclic ethers such as tetrahydrofuran, and polyester monools obtained by polyaddition of cyclic ester monomers such as ε-caprolactam and γ-valerolactone using a compound having one as an initiator.
[0021]
High molecular polyols include polyether polyols, hydroxyl group-containing amine polyethers, polyoxyethylene monoalkyl ethers, dibasic acids such as adipic acid and phthalic anhydride, and glycols and triols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and trimethylolpropane. Various polyester polyols obtained by dehydration condensation reaction of lactones, lactone polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester monomers such as ε-caprolactam, polycarbonate polyols, acrylic polyols, polybutadiene polyols, phenolic resins such as novolak resins and resol resins Examples of the polyol include a so-called polymer polyol obtained by radical polymerization of a vinyl monomer such as acrylonitrile or styrene in the polyol.
[0022]
In this invention, the isocyanate group terminal urethane prepolymer obtained by reaction with polymeric MDI and polymeric MDI and the hydroxyl group containing polyether whose number average molecular weight is 100-5,000 is preferable. This polymeric MDI means a mixture of organic isocyanate compounds with different degrees of condensation obtained by, for example, converting an amino group to an isocyanate group by phosgenation or the like of a condensation mixture (polyamine) obtained by a condensation reaction of aniline and formalin. To do. Various compositions of the polymeric MDI can be obtained by changing the raw material composition ratio and reaction conditions during the condensation of aniline and formalin, the mixing ratio of various polymeric MDIs, and the like. Polymeric MDI is a reaction liquid after conversion to an isocyanate group, or removal of a solvent from the reaction liquid, or a bottom liquid obtained by distilling and separating a part of MDI, and a mixture of several kinds such as reaction conditions and separation conditions. Further, MDI may be added.
[0023]
The most preferable composition of polymeric MDI is 20 to 70% by mass of a so-called dinuclear body (MDI) having two isocyanate groups and benzene rings in one molecule, and three isocyanate groups and benzene rings in one molecule. It is a mixture containing 80-30 mass% of what is called a polynuclear mixture which has the above, Preferably it is a mixture containing 30-60 mass% of binuclear bodies and 70-40 mass% of polynuclear mixtures.
[0024]
The purpose of the wax emulsion (B) in the present invention is an effect as a mold release agent for avoiding adhesion to a hot platen. The wax emulsion (B) contains a wax (B1) and an emulsifier (B2). The solid content of the wax emulsion (B) is preferably 10 to 60% by mass. Further, the mass ratio of the wax (B1) and the emulsifier (B2) is preferably (B1) / (B2) = 100/1 to 100/30, particularly (B1) / (B2) = 100/5 to 100/25. Is preferred.
[0025]
Moreover, the acid value of wax emulsion (B) is 10 mgKOH / g or less, Preferably it is 5 mgKOH / g. When the acid value is larger than 10 mgKOH / g, the reaction between the organic polyisocyanate used in the component (A) and the active hydrogen group contained in water or lignocellulosic material is inhibited, and a molded article having high physical properties can be obtained. I can't.
[0026]
The melting point of the wax (B1) is 40 to 160 ° C. When the melting point of the wax (B1) is less than 40 ° C., it tends to evaporate and vaporize under conditions of 100 to 200 ° C., which is a normal hot press molding temperature, and it is difficult to exhibit releasability. On the other hand, in the case where the melting point is 160 ° C. or higher, the temperature inside the molded body does not necessarily rise to that temperature within the molding time even if the hot pressing temperature is 200 ° C. It becomes difficult to transfer heat to the surface of the molded body, and it cannot exhibit releasability from the hot platen. It is also difficult to obtain a stable wax emulsion.
[0027]
Examples of such wax (B1) include natural waxes such as paraffin wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and synthetic waxes such as paraffin wax derivatives, montan wax derivatives, hardened castor oil, stearamide, and the like. Of these, paraffinic wax, that is, paraffin wax and derivatives thereof are particularly preferable because they exhibit good releasability and, as a secondary effect, provide a good effect on the hot water resistance of the hot-press molded product.
[0028]
Furthermore, it is preferable that the width | variety of the molecular weight of the conversion value using a polystyrene is 100-10,000 in the molecular weight by a gel permeation chromatography (GPC). When there are many components having a molecular weight of less than 100 in the wax (B1), it tends to evaporate and vaporize under conditions of a normal hot pressing temperature of 100 to 200 ° C., making it difficult to exhibit mold release properties. In addition, when there are many components having a molecular weight exceeding 10,000, the wax emulsion (because the stability of B deteriorates and the compatibility with the organic polyisocyanate (A) decreases, and the melting point becomes relatively high. It becomes difficult for the wax component to be transferred to the surface of the molded body, making it impossible to exhibit releasability from the hot platen, and the component having a molecular weight of 100 to 1,000 has a peak area ratio of 80% or more. In particular, the number average molecular weight can be measured by various methods, but in the present invention, it is based on GPC.
[0029]
Further, in infrared absorption analysis (IR analysis) of wax (B1), 1700 to 1760 cm.^-1Peak (carbonyl group) and 2900-2960 cm^-1Ratio (1700 to 1760 cm) with the peak (methylene group)^-1Absorbance of peak of 2900-2960cm^-1(Absorbance of the peak) of 0.1 or less, preferably 0.05 or less. In many cases, the wax having a high absorbance ratio is difficult to exhibit releasability from the hot platen.
[0030]
The emulsifier (B2) used for emulsification of the wax is an ethylene oxide polyaddition product of an aliphatic monoalcohol having a number average molecular weight of 100 to 500 and a carbon number of 9 or more. If the number average molecular weight is greater than 500, the compatibility with the wax is lowered, so that not only the liquid stability of the wax emulsion (B) is lowered, but also the melting point of the wax emulsion is increased, so that the mold release agent is used during hot press molding. However, heat transfer to the surface of the molded body is difficult, and the releasability from the hot platen is deteriorated.
[0031]
In the present invention, the use of an ethylene oxide polyaddition product of an aliphatic monoalcohol having a number average molecular weight of 500 or less and a carbon number of 9 or more as the emulsifier (B2) has a large surfactant effect in emulsifying wax. This is because it has been found that it also exerts an effect on releasability. That is, the aliphatic hydrocarbon structure having 9 or more carbon atoms is effective not only in compatibility with the wax (B1) but also in improving releasability from the hot platen, while the polyoxyethylene structure is hydrophilic. Since it is effective for improvement, a wax emulsion (B) having good liquid stability can be formed.
[0032]
Examples of aliphatic monoalcohols having 9 or more carbon atoms include nonyl alcohol (nonanol), decyl alcohol (decanol), undecyl alcohol (undecanol), lauryl alcohol (dodecanol), tridecyl alcohol (tridecanol), myristyl alcohol (tetradecane). Nor), pentadecanol, cetyl alcohol (hexadecanol), heptadecanol, stearyl alcohol (octadecanol), nonadecanol and the isomers thereof. These can use single or 2 types or more of mixtures.
[0033]
(B1) can be obtained by addition polymerization of ethylene oxide to a single or mixture of aliphatic monoalcohols having 9 or more carbon atoms by a known method. In the present invention, an ethylene oxide polyadduct of stearyl alcohol having a number average molecular weight of 250 to 500 is particularly preferable.
[0034]
Other emulsifiers as necessary, such as polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl allyl ether, polyoxyalkylene alkyl ester, polyoxyalkylene alkyl amine, polyoxyalkylene phenyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether sulfonate, It is possible to use compounds such as polyoxyalkylene phenyl ether sulfonate, alkylene disulfonate, dialkyl succinate sulfonate, alkylbenzene sulfonate, and dialkylaryl sulfonate.
[0035]
As the formalin condensation resin (C), urea resin, melamine resin, urea melamine co-condensation resin, phenol resin, phenol melamine co-condensation resin and the like can be mixed and used. In the present invention, in consideration of the environment, (C) includes a low formalin type resin (a molar ratio at the time of condensation is formalin / other raw material compounds = 1.0 to 1.1), urea, It is preferable to use a formalin catcher agent such as ammonia in combination. The compounding ratio of the component (C) to the component (A) is a mass ratio in terms of solid content, and (A) component / (C) component = 5/95 to 95/5 is preferable, and particularly 10/90 to 90/10. Is preferred.
[0036]
In the present invention, an active hydrogen group-containing compound can be used in combination for the purpose of controlling the physical properties of the resulting hot-pressed product. Examples of the active hydrogen group-containing compound include those used to obtain the aforementioned isocyanate group-terminated prepolymer.
[0037]
Furthermore, examples of the active hydrogen group-containing compound include polyoxyalkylene polyamines having an oxyalkylene structure in the molecule. For example, as polyoxypropylene diamine, Jeffamine D-2000 (manufactured by Huntsman Specialty Chemicals, Amine equivalent about 1000) or polyoxypropylene triamine, Techslim TR-5050 (manufactured by Huntsman Specialty Chemicals, amine equivalent about 1930), Jeffamine T-403 (manufactured by Huntsman Specialty Chemicals, amine equivalent) About 160).
[0038]
The following known catalysts can be used in the present invention. This catalyst also acts as a catalyst for promoting reaction curing between the component (A), the component (B) and the lignocellulosic material.
[0039]
Specific examples of the tertiary amine catalyst include triethylamine, triethylenediamine, N-methylmorpholine, N-methylimidazole, 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-propylimidazole, 1-cyanoimidazole, 1-cyanomethylimidazole. 1,2-dimethylimidazole, 1,4-dimethylimidazole, 1-methyl-2-ethylimidazole, 1-methyl-4-ethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1-ethyl-4-methylimidazole , Pyridine, α-picoline and the like.
[0040]
Examples of amine-based catalysts having active hydrogen that react with the polyisocyanate composition include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine, N, N, N ′, N ′. -Tetramethylhydroxypropylenediamine etc. can also be used.
[0041]
Specific examples of the metal catalyst include dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, calcium naphthenate, potassium octylate, tin octylate, and zinc octylate.
[0042]
As for the addition amount with respect to (A) component of the said catalyst component, 0.1-20 mass% is preferable. When the amount added is less than the lower limit, the curing reaction is insufficient, and there is a tendency that a hot-pressed product having the intended physical properties is difficult to obtain, and when the upper limit is exceeded, The curing reaction is too fast, and the lignocellulosic material is reacted and solidified by the hot pressure on the hot platen, so that a normal hot-press molded product cannot be obtained.
[0043]
Furthermore, the adhesive composition of the present invention includes, as necessary, inorganic fillers such as cement, blast furnace slag, gypsum, calcium carbonate, clay, aluminum hydroxide, antimony trioxide, quicklime, slaked lime, bentonite, and leveling agents. In addition, a flame retardant, an anti-aging agent, a heat resistance imparting agent, an antioxidant, and the like can be blended by appropriately adjusting the blending amount.
[0044]
Then, the manufacturing method of a lignocellulose type | system | group hot press molding is demonstrated.
A lignocellulosic hot-press molded body is obtained by applying the above adhesive composition to a lignocellulosic material and compressing it by heating.
[0045]
The lignocellulosic hot-press molded product obtained by the present invention includes particle board, oriented strand board (OSB), wafer board, laminated veneer lumbar (LVL), laminated strand lumbar (LSL), parallel strand lumbar ( Examples thereof include a strand chip, a dust chip, a flake chip, a hard board, a medium density fiber board (MDF), and an insulation board, which are wood chips used for PSL).
[0046]
Examples of the lignocellulosic material used in the present invention include fiber, sorghum stalk, bagasse, rice husk, hemp, straw, grass, coconut, palm fruit and tree, rubber tree, corn and sawdust. These may be used alone or in combination of two or more.
[0047]
The blending amount (mass ratio) of the adhesive composition with respect to the lignocellulosic material is lignocellulosic material: organic polyisocyanate: wax emulsion = 100: 5 to 20: 0.5 to 10.
[0048]
First, the aforementioned adhesive composition is applied to a lignocellulosic material. As this coating method, the organic polyisocyanate (A), wax emulsion (B), formalin condensation resin (C), and, if necessary, the catalyst are mixed just before coating to the various lignocellulosic materials. Either use or apply each component separately. At this time, a mixed system in which water is added may be used.
[0049]
When manufacturing with a continuous line, a premix previously mixed with components other than the organic polyisocyanate (A) is continuously mixed with the organic polyisocyanate (A) with a static mixer, and then a lignocellulosic material. Apply to. Thereafter, after the adhesive composition is applied, it is formed on a hot platen and hot pressed. Any hot pressing condition can be applied as long as it is a known molding condition. Preferable hot pressure conditions are: temperature: 100 to 250 ° C., pressure: 1 to 10 MPa, time (per 1 mm thickness): 6 to 30 seconds, temperature: 150 to 230 ° C., pressure: 2 to 5 MPa, time (Per 1 mm thickness): 6 to 15 seconds is particularly preferable.
[0050]
【The invention's effect】
Thus, by using the production method of the present invention, it is possible not only to prevent adhesion to the surface of the hot platen, but also to improve physical properties in hot press molding of lignocellulosic materials such as wood chips and wood fibers. A hot-pressed product of cellulosic material can be obtained.
[0051]
【Example】
Next, the adhesive composition for a lignocellulose-based hot-press molded body of the present invention and a production method using the same will be described in more detail based on examples, but the present invention is limited only to such examples. It is not a thing.
[0052]
Example 1
[Synthesis of solution A]
Using a reactor with a capacity of 2,000 ml, equipped with a stirrer, thermometer, cooler and nitrogen gas inlet tube, after charging the types and amounts of raw materials shown in Table 1, the temperature was raised to 80 ° C. 3 Organic polyisocyanate A1-A5 was synthesize | combined by making it react for time. The synthesis results are also shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]

[0054]

[0055]
[Preparation of adhesive composition]
The above-mentioned adhesive compositions for lignocellulosic materials were prepared by combining the organic polyisocyanates A1 to A5 obtained in Table 1 with the wax emulsions shown below. Table 2 shows the amount of each adhesive composition charged and the evaluation results.
In Comparative Example 1, since the mold release agent was not used, the molded product was very firmly adhered to the hot platen, so that the physical properties could not be evaluated.
[0056]
[Table 2]

[0057]
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-4]
[B component]
P: Paraffin wax emulsion
Acid value = 1 mgKOH / g
(Solid content = 30%)
Wax (B1)
GPC polystyrene conversion molecular weight range = 200-7,000
Peak area ratio of GPC having a molecular weight of 100 to 1,000 = 88.8%
Absorbance ratio by IR analysis = 0.03
(1700-1760cm^-1No peak / 2900-2960cm^-1Peak)
Melting point = 45 ° C.
Emulsifier (B2)
Ethylene oxide polyadduct of stearyl alcohol
Number average molecular weight = 350
(B1) :( B2) = 100: 15
Q: Montanic acid type wax emulsion
Acid value = 23 mgKOH / g
(Solid content = 30%)
Wax (B1)
GPC polystyrene conversion molecular weight range = 200-7,000
Peak area ratio of GPC having a molecular weight of 100 to 1,000 = 82.3%
Absorbance ratio by IR analysis = 0.05
(1700-1760cm^-1No peak / 2900-2960cm^-1Peak)
Melting point = 53 ° C.
Emulsifier (B2)
Ethylene oxide polyadduct of stearyl alcohol
Number average molecular weight = 350
(B1) :( B2) = 100: 15
R: Carnauba wax emulsion
Acid value = 1 mgKOH / g
Solid content = 30%
Wax (B1)
GPC polystyrene conversion molecular weight width = 70-22,000
GPC molecular weight 100-1,000 peak area ratio = 23.1%
Absorbance ratio by IR analysis = 0.17
(1700-1760cm^-1No peak / 2900-2960cm^-1Peak)
Melting point = 45 ° C.
Emulsifier (B2)
Diethyl succinate sulfonate
(B1) :( B2) = 100: 15
[C component]
M: urea melamine co-condensation resin (molar ratio = 1.05, solid content = 50%)
[catalyst]
Catalyst S: Triethylenediamine
[0058]
[Method of forming a hot-pressed body of lignocellulosic material]
(1) Molding conditions
Board size: 40cm x 40cm
Board thickness: 15mm
Setting density: 0.720 g / cm^Three
Moisture content of wood chips or wood fibers and tree species: 3%, conifers
Product moisture content: 9%
Matt moisture content: 16%
Hot plate (press) temperature: 160 ° C
Hot plate (press) pressure: 30 kg / cm²(Surface pressure)
Hot plate (press) time: 150 seconds
[0059]
(2) Molding method
About the particle board (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2) obtained by using a wood chip for the creation of the hot-press molded body described in Table 2, it is created by the following method (a), About the medium density fiber board (Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4) obtained using a wood fiber, it produced with the method of the following (b).
(A) Method for producing hot-pressed bodies of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and
The volume of coniferous wood chips listed in Table 2 with a stirring blade of about 0.5 m^ThreeThe mixture of the organic polyisocyanate compound, the wax emulsion, the amine catalyst, and the water for the mat water content in the amounts shown in Table 2 was spray-applied with mixing and stirring for about 10 minutes. Thereafter, the wood chip coated with the adhesive composition is taken out, weighed so that the density of the hot-pressed molded body after molding becomes a set density, and formed on the following iron plate so as to have the board size. Further, an iron plate of the same shape was placed on top and hot pressed under the above conditions.
(B) Methods for producing hot-pressed bodies of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and
The amount of softwood wood chips listed in Table 2 was defibrated (fibrinated) using a pressure refiner under the conditions of cooking pressure = 0.7 MPa and cooking temperature = 120 ° C. After passing it through a pipe, spraying a mixture of the organic polyisocyanate compound, the wax emulsion, the amine catalyst and the water for the mat water content in the amounts shown in Table 2, and then passing through the pipe, the mat water content Dry until. After that, the wood fiber coated with the adhesive composition is taken out, weighed so that the density of the hot-pressed molded body after molding becomes the set density, and formed into the board size on the following iron plate Forming was performed using an apparatus, and an iron plate with the same shape was placed on top, and hot pressing was performed under the above conditions.
[0060]
[Confirmation of releasability]
An iron plate (SPCC-SB) made by Nippon Test Panel was placed on the top and bottom of the board, and the releasability was confirmed during the molding.
[Physical property measurement]
About the various physical-property value of the hot press molding of Examples 1 and 2 of Table 2, and Comparative Examples 1 and 2, it measured according to JIS-A5908, and the hot press molding of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 was carried out. Various physical property values of the body were measured according to JIS-A5905.
[0061]
As shown in Table 2, the lignocellulosic hot-press molded body using the backing composition of the present invention showed good physical properties and productivity. However, in the comparative example, the productivity was low, and the physical properties of the obtained lignocellulose-based hot-press molded product were also low.

Claims

有機ポリイソシアネート（Ａ）、及びワックス（Ｂ１）を乳化剤（Ｂ２）にて乳化させた酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるワックスエマルジョン（Ｂ）、からなるリグノセルロース系熱圧成形体用接着剤組成物であって、ワックス（Ｂ１）の融点が４０〜１６０℃、乳化剤（Ｂ２）が数平均分子量が１００〜５００であって炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールのエチレンオキサイド重付加体（Ｂ２）であることを特徴とする、前記接着剤組成物。Adhesive composition for lignocellulosic hot-press molded body, comprising an organic polyisocyanate (A) and a wax emulsion (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less emulsified with an emulsifier (B2). An ethylene oxide polyadduct (B2) of an aliphatic monoalcohol having a melting point of the wax (B1) of 40 to 160 ° C., an emulsifier (B2) having a number average molecular weight of 100 to 500 and a carbon number of 9 or more. The adhesive composition is characterized in that:

炭素数が９以上の脂肪族モノアルコールが、ステアリルアルコールであることを特徴とする、請求項１に記載の接着剤組成物。The adhesive composition according to claim 1, wherein the aliphatic monoalcohol having 9 or more carbon atoms is stearyl alcohol.

ワックス（Ｂ１）がパラフィン系ワックスであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接着剤組成物。The adhesive composition according to claim 1, wherein the wax (B 1 ) is a paraffinic wax.

更にホルマリン縮合系樹脂（Ｃ）を含有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の接着剤組成物。The adhesive composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a formalin condensation resin (C).

請求項１から４のいずれか１項に記載の接着剤を用いることを特徴とする、リグノセルロース系熱圧成形体の製造方法。A method for producing a lignocellulosic hot-press molded body, wherein the adhesive according to any one of claims 1 to 4 is used.