JPH01158021A - リグノセルロース−フェノール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リグノセルロース−フェノール樹脂組成物お
よびそれを主成分とする接着剤に関するものである。

更に詳しく述べるならば、本発明は、リグノセルロース
材料−フエノール化合物−ホルムアルデヒド付加・縮合
反応生成物を含み、すぐれた硬化性、塗布性および接着
強度を有するリグノセルロース−フェノール樹脂組成物
およびそれを主成分とする接着剤に関するものである。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕木材
などリグノセルロース材料は、その収率の高い高付加価
値利用という点では、必ずしも十分に利用されておらず
、そのため、その改善が望まれている。すなわち、これ
ら材料の利用されずに廃棄される部分、廃材となる部分
がかなり多（、それらは低級な用途に振り向けられるか
、あるいは焼却などにより棄却されているのが現状であ
る。

本発明は、これらリグノセルロース材料の高付加価値利
用法の一つであり、特にリグノセルロース材料を水溶性
・接着性樹脂組成物に利用しようとするものである。

耐久性、耐水性などの高いことを要求される木材用接着
剤として、水溶性フェノール樹脂組成物（レゾール樹脂
組成物）が、広く用いられている。

その種の接着剤の問題点の一つは、接着時に十分な硬化
を起こさせるために、１４０℃以上、場合によっては１
７０℃といった高い接着温度を必要とすることである。

そのために、接着すべき木材の含水率を極端に低下させ
ておかないと、接着時の加熱により、いわゆるバンクと
呼ばれる致命的問題を生じることとなる。この問題は、
接着操作に大きな制約を与えることとなり、余分の操作
を要する結果になる。一方、従来からも、リグニン或は
リグノセルロース材料などバイオマスからの接着剤の開
発は試みられつつあり、その成果の一部は実用化もなさ
れている。この場合の大きな問題点は、リグニン変性接
着剤などバイオマス変性接着剤が対応の市販接着剤に比
べて、反応性、硬化性において劣り、このためより苛酷
な接着条件を要するという点にある。このような接着条
件は、工業的接着操作の能率を低下させ、かつ多量のエ
ネルギー消費を要するという結果を生ずることになる。

また、リグニン材料を利用した水溶性フェノール樹脂接
着剤の調製については数多くの試みがすでになされてお
り、これらの試みにおいて、耐水性接着剤としての性能
を有するものも多く報告されているが、前述のように、
これらの接着剤は、通常の水溶性接着剤よりも高い接着
温度、長い接着時間など苛酷な接着条件を必要とするも
のとなっている。たとえば、境ら（第２８回リグニン化
学討論会（１９８３）’）はＮａ−ベースの高歩留ｓｐ
廃液を試料として、無機塩類の添加量およびフェノール
溶解・処理条件を変化させて得られた前処理物から塩基
性ホルムアルデヒド系樹脂接着剤を調製している。この
研究の結果、ｐｔｔ　：　２．０、フェノール配合比（
対５０部濃度廃液）：０．３３〜０．５０、温度：２０
０℃、時間＝１２０分の条件におけるリグニン材料のフ
ェノール処理・溶解物にホルムアルデヒドを配合し、ｐ
Ｈ：　９．５〜１１．５、温度：８０〜９０℃の条件下
゛で樹脂化して得られた水溶性リグニン・フェノール樹
脂接着剤は、耐水接着剤として有用な性能を有している
が、しかし、通常よりも幾分高い接着温度を必要とする
ことが知られた。また、何部う（林産試験場月報、Ｖｏ
ｌ、１５．　ｔｌｋ１７９．１０（１９６６））は、苛
性ソーダ前処理（液比：１／３、ＮａＯＨ添加率：２０
％対リグニン、反応条件：１４０℃、３時間）されたク
ラフトリグニンの６０部に、４０部部のフェノールおよ
び４２部のホルムアルデヒドを配合し、これらを共縮合
（８０℃、６０分）することによって、流動性、熱硬化
性の比較的良好な樹脂を調製している。しかし、この調
製方法において、高温、長時間のアルカリ前処理を要す
ること、および、得られた樹脂を用いて、接着性能の優
れた合板を得るためには、比較的高温度、長時間の条件
で熱圧接着する必要があることなどの問題点が指摘され
ている。また後者の問題点の改善のために、硬化促進剤
（レゾルシノール）の少量添加が有効であることも指摘
されている。

リグニン材料の利用に対して、木材な、どのリグノセル
ロース材料を利用した水溶性フェノール樹脂接着剤の調
製については、この１〜２年に行われた本発明者ら、お
よび小野ら（第３１回リグニン討論会要旨集、ｐ、１３
３　（１９８６））の試み以外には知られていない。こ
れは、木材などリグノセルロース材料を、フェノールや
ホルマリン、ないしはフェノール樹脂溶液に溶解せしめ
るということが、本発明者らの発見（特開昭６１−２６
１３５８号）以前には知られていなかったためと思われ
る。

本発明者らおよび小野らが、これまで発表してきたリグ
ノセルロース・フェノール樹脂接着剤には、その硬化に
要する温度および時間が、対応する市販の水溶性フェノ
ール樹脂接着剤（アルカリレゾールタイプ）に比べ、そ
れぞれ高く、また長いという問題点があった。すなわち
、その硬化性にやや問題のある接着剤であった。

前述のように、従来のアルカリレゾールタイプのフェノ
ール樹脂接着剤は、接着に際して、高温度、長時間の熱
圧条件が必要であり、使用時における単板含水率を低く
規制しなければならないという欠点を有している。そこ
で、尿素樹脂やメラミン樹脂と同じ条件で接着でき、Ｊ
ＡＳ特類親類規格格する接着性能を持つフェノール樹脂
に関心が持たれることとなる。すなわち、フェノール樹
脂接着剤を７ミノ樹脂接着剤と同じ条件で接着するとい
う命題が生じ、その解決のために、これまで様々な方法
が検討されてきている。その一つは、フェノール樹脂の
反応速度を改善した、高縮合樹脂接着剤を使用すること
であるが、この樹脂接着剤には、貯蔵性が著しく低いな
どの欠点がある。

また、他の方法として酸硬化型フェノール樹脂接着剤を
利用して高速硬化を得ることも試みられている。後者の
接着剤の場合、常温でも硬化するようになるが、接着剤
のｐＨを２以下にする必要があり、このような低いｐｉ
は木材の缶化を引き起こす原因となる。フェノール樹脂
の高速硬化性化について、このようないくつかの試行錯
誤を経たのちに、フェノール・メラミン共縮合樹脂が上
記目的を達成し得ることが見出されてきている。すなわ
ち、フェノール・メラミン樹脂接着剤は、アミノ樹脂な
みの条件で接着出来ること、尿素樹脂と混合してＪＡＳ
特類から２類なみの任意の規格に合格する接着性能が得
られることなどの特徴を持つ　−でおり、所期の目的を
達成し得るものであり、実用化もされている。

以上のように、これまで報告されたリグノセルロース・
フェノール樹脂、およびリグニン・フェノール樹脂の特
性には一長一短があり、総合的には不十分なものと言わ
ざるを得なかった。それと共に、水溶性フェノール樹脂
接着剤の熱圧硬化温度をアミノ樹脂のそれなみに低下さ
せるという目的は、従来のリグノセルロース・フェノー
ル樹脂接着剤では十分に達成されていない。

すなわち本発明は、従来のリグノセルロース−フェノー
ル樹脂組成物および接着剤における下記問題点： （イ）所要接着硬化温度が、所望温度より高いこと。

（ロ）所要接着硬化時間が、所望時間より長いこと。

を解消し、比較的低温で高速硬化接着の可能な樹脂組成
物および接着剤を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のリグノセルロース−フェノール樹脂組成物は、
１００重量部のフェノール化合物と１０〜１ｏｏｏ重量
部のリグノセルロース材料とを含む混合物と、３０〜１
５００重量部のホルムアルデヒドとの、塩基性触媒の存
在下における付加・縮合反応生成物を含むことを特徴と
するものである。

また、本発明の他のリグノセルロース−フェノール樹脂
組成物は、１００重量部のフェノール化合物と１０〜１
０００重量部のリグノセルロース材料とを含む混合物と
、３０〜１５００重量部のホルムアルデヒドとの、塩基
性触媒の存在下における付加・縮合反応生成物の１００
重量部と、レゾルシノール化合物およびレゾルシノール
化合物−ホルムアルデヒド初期縮合物から選ばれた少な
くとも１種の１〜５０重量部とを含むことを特徴とする
ものである。

また、本発明は、前記リグノセルロース−フェノール樹
脂組成物を主成分として含む接着剤を包含するものであ
る。

本発明の樹脂組成物の調製にあたり、先づ１００重量部
のフェノール化合物と、１０〜１０００重量部のリグノ
セルロース材料とを含む混合物と、３０〜１５００重量
部のホルムアルデヒドとを、塩基性触媒の存在下で付加
・縮合反応させてリグノセルロース−レゾール樹脂が調
製される。

本発明に用いられるフェノール化合物は、フェノール、
クレゾール、キシレノール、アルキルフェノール、フェ
ニルフェノールおよびレゾルシノールなどから選ぶこと
ができる。

また、本発明に用いられるリグノセルロース材料は、木
材チップ、木材繊維（パルプ）、古紙バルブ、木粉、お
よび稲わらなどから選ぶことができ、そのさい樹種につ
いては格別の制約はない。

本発明に用いられる前記付加・縮合反応用塩基性触媒と
しては、苛性ソーダ、水酸化カリウム、アンモニア、有
機アミン類並びに、亜鉛、カルシウム、マグネシウムお
よびアルミニウムの水酸化物などから選ばれた少なくと
も１種を含むものを用いることができる。

マタ、フェノール化合物−リグノセルロース材料混合物
とホルムアルデヒドとの付加・縮合反応は、６０℃〜１
５０℃の温度で、行われることが好ましく、一般に反応
所要時間は３０〜３６０分である。

リグノセルロース材料は、その構成成分、特にリグニン
をフェノリシスすることにより、リグニン、セルロース
、ヘミセルロースなどの分子内結合の種々の度合の開裂
と種々の度合のリグニン側鎖α位などへのフェノールの
導入をはかり、それにより、リグノセルロース材料の溶
解を容易にし、その溶液の性能、性質を優れたものとす
ることができる。また、これによってリグニンなどリグ
ノセルロース構成成分の反応性を高め、その後の反応を
行いやすいものとすることもできる。そして、その結果
、接着剤の物性および接着性などの特性が高められるこ
ととなる。

また、セルロース、およびヘミセルロースなどの多糖成
分も、本発明の樹脂生成反応の際に部分的に加水分解さ
れて、オキシメチルフルフラールを含む反応性の高い反
応生成物となり、これが得られる接着剤の性能を高める
ことができる。

フェノール化合物−リグノセルロース材料を含む混合物
は、リグノセルロース材料のフェノール化合物によるフ
ェノール化反応生成物を含んでいてもよい。リグノセル
ロース材料の、特に、そのリグニン成分などのフェノー
ル化は、触媒なしで単に加熱することによっても進行す
るが、この場合は１４０℃〜２２０℃にも達するがなり
高い温度が４・要である。リグノセルロース材料のフェ
ノール化をより容易に進行させるためには、塩酸、硫酸
、および硝酸、などの鉱酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールス
ルホン酸、およびトリフルオロ酢酸等の有機酸、並びに
塩化アルミニウム、塩化亜鉛、および三フッ化ホウ素等
のルイス酸などから選ばれた少なくとも１種からなる酸
性触媒、または、第四級アルミニウム塩や苛性ソーダな
どの少なくとも１種からなるアルカリ触媒の存在下で１
５０”Ｃ以下の温度で加熱処理を行うことが特に好適で
ある。

リグノセルロース材料を、酸触媒の存在下においてフェ
ノール化した場合、必要に応じて、この酸触媒を中和す
る。しかし、次のホルムアルデヒドによる付加・縮合反
応においては、好ましくは苛性ソーダからなる塩基性触
媒を用いるので、上記の中和にあたり苛性ソーダを用い
ると便利である。

しかしながら、無触媒でフェノール化溶解を進めておく
と、この中和の問題が生ずることがなく、中和による塩
の生成などを考えると、無触媒フェノール化がより好適
である。また、フェノール化反応において三フッ化ホウ
素のようなルイス酸や第四級アンモニウム塩を触媒とし
て使用した場合、それらをその後の樹脂化の触媒として
用いるとか、塩酸やトリフルオロ酢酸のような触媒を蒸
溜などにより回収することができることもあり、それら
の場合には触媒の中和の必要はない。

リグノセルロース材料−フエノール化合物−ホルムアル
デヒド付加・縮合反応生成物の調製にあたっては、フェ
ノール化合物の１００重量部に対し、リグノセルロース
材料を１０〜１０００重量部の割合で加える。低濃度溶
液は容易に調製できるが、リグノセルロース材料利用の
接着剤としては、その含有量が１０重量部以上でなけれ
ば無意味であり、その使用量は１０００重量部以上であ
ってもよいが、１０００重量部以下の使用量で性能上十
分意味のある接着剤を得ることができる。リグノセルロ
ース材料はフェノール１００重量部に対して１０００重
量部以上の大量で用いてもよいが、このような高濃度で
溶解させるためには、メタノール、アセトンなどの低沸
点の溶媒とフェノールの混合溶媒を用い、ソルボリシス
を施した後前記溶媒を情夫するなどの手法を用いてもよ
い。

また、リグノセルロース材料−フエノール化合物−ホル
ムアルデヒド付加・縮合反応生成物の調製にあたり、ホ
ルムアルデヒドの使用量は、リグノセルロース材料およ
びフェノール材料の使用量の合計量の１００重量部当り
１０〜１００重量部であることが好ましい。ホルムアル
デヒドの使用量が１０重量部より少ないと、得られる反
応生成物の硬化性が不満足なものになることがあり、ま
た、１００重量部より多くなると、得られる反応生成物
の保存安定性が実用上不満足なものになることがある。

本発明の他の樹脂組成物の調製において、フェノール化
合物−リグツセルロース材料−ホルムアルデヒド付加・
縮合反応により生成したリグノセルロース−フェノール
樹脂の１００重量部と、レゾルシノール化合物およびレ
ゾルシノール化合物−ホルムアルデヒド初期縮合物から
選ばれた少なくとも１種の１〜５０重量部とが混合せし
められる。

上記両成分は混合され反応せしめられてもよい。

本発明に用いられるレゾルシノール化合物は、レゾルシ
ノール、アルキルレゾルシノール（例えば、メチル−、
ジメチル−、トリメチル−レゾルシノールおよびこれら
の混合物）、メタクレゾール、メタアミノフェノール、
およびタンニンなどから選ばれる。

本発明に用いられるレゾルシノール化合物−ホルムアル
デヒド初期縮合物は、上記レゾルシノール化合物の少な
くとも１種とホルムアルデヒドとを適当な触媒、例えば
、苛性ソーダ、水酸化カリウム、アンモニア、有機アミ
ン、水酸化カルシウム、および水酸化マグネシウムなど
のような塩基性触媒、又は、塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、
フェノールスルホン酸などのような酸性触媒の存在下で
、縮合させて、製造することができる。このとき、レゾ
ルシノール化合物と、ホルムアルデヒドとのモル比は通
常のレゾルシにル樹脂に用いられている割合でよいが、
特に、１：０．５〜ｔ：ｔ、Ｓであることが好ましい。

ホルムアルデヒドの使用量が０．５モルより少ないと、
得られる樹脂組成物の硬化性が不満足なものになること
があり、また、１．５モルより多くなると、得られる初
期縮合物および樹脂組成物の保存安定性が、不満足なも
の、になることがある。

本発明の樹脂組成物において、リグノセルロース材料−
フエノール化合物−ホルムアルデヒド付加・縮合生成物
１００重量部に対し、レゾルシノール化合物およびレゾ
ルシノール化合物−ホルムアルデヒド初期縮合物から選
ばれた少なくとも１種からなるレゾルシノール化合物成
分を、１〜５０重量部、好ましくは、５〜２５重量部の
添加量で用いる。

本発明に用いられるレゾルシノール化合物−ホルムアル
デヒド初期縮合物は、レゾルシノール化合物１モルに対
し、１０モル以下の共重合成分、例えば、フェノール、
クレゾールなどを含んでいてもよい。

レゾルシノール化合物又はレゾルシノール化合物−ホル
ムアルデヒド初期縮合物の量が、１重量部より少量の場
合、所望のレゾルシノール強化の効果が不満足なものと
なり、また５０重量％より多量になると、得られる組成
物又は接着剤の有効貯蔵時間および可使時間が短縮し、
経済的に不利になる、という不都合を生ずる。

レゾルシノール化合物又はレゾルシノール化合物−ホル
ムアルデヒド初期縮合物とりグツセルロース−レゾール
樹脂との反応（又は共重合反応）は、１００℃以下、好
ましくは室温〜８０℃の温度で行われることが好ましく
、反応所要時間は、−般に１分〜２０時間である。

本発明の樹脂組成物において、リグノセルロース材料−
フエノール化合物−ホルムアルデヒド付加・縮合反応生
成物に、レゾルシノール化合物および／又はレゾルシノ
ール化合物−ホルムアルデヒド初期縮合物を添加するこ
とにより、樹脂組成物の高速硬化性、および保存安定性
を向上させるのみならず、更に、被接着面に対する浸透
性および転写性を向上させ、かつ乾燥接着現像の発生を
防止することができる。

本発明の樹脂組成物は、接着剤の主成分として有用なも
のであり、その使用の際に樹脂組成物にさらに、必要に
応じ、パラホルムアルデヒドホルマリン、又はヘキサメ
チレンテトラミンなどの硬化側を加えてもよく、更に充
填剤および増量剤などを加えてもよい。

本発明の組成物において、リグノセルロース材料−フエ
ノール化合物−ホルムアルデヒド付加・縮合生成物と、
レゾルシノール化合物およびまたはレゾルシノール化合
物−ホルムアルデヒド初期縮合物との共重合反応におい
て、レゾルシノール化合物成分およびパラホルムアルデ
ヒド、ホルマリンなどホルムアルデヒドの添加量の増加
と共に、得られる樹脂組成物の硬化特性、および接着物
の耐水性は高まるが、可使時間が短くなり、従って、こ
れらの特性のバランスを適切なものにすることが重要で
ある。ホルマリンなどのようにホルムアルデヒドを含み
、反応系に直接供給し得る成分を、ある限界量以上の量
で後添加する場合、あるいはこのような成分が予め反応
系中に多量に存在する場合は、樹脂組成物の硬化性を著
しく高め、可使時間を著しく短縮させる。このように、
硬化時間を短くし、しかも可使時間を縮めないという目
的には、ヘキサメチレンテトラミンの使用が良い結果を
与えている。なお、リグノセルロース−レゾール樹脂調
製の際に、添加するホルムアルデヒド量を、フェノール
化合物１モルに対し、２．５モル程度としておき、ホル
ムアルデヒドを生成する化学種を後添加しない場合、レ
ゾルシノール化合物を、得られる樹脂組成物重量に対し
１０％以上という過剰量で添加すると、その添加量の増
加と共に硬化性が、逆に低下するという結果を生ずる。

これは、反応系中におけるホルムアルデヒドの不足によ
り、遊離のレゾルシノール化合物が溶融効果を呈するも
のと思われる。上記のようなレゾルシノール化合物の後
添加に引き続いて、その反応混合物を、例えば室温で１
分から２０時間放置するとか、或１ま３５℃で３０分反
応させるなどのように、中温までの温度で、反応生成物
の硬化にまで至らない範囲で、あるいは、生成した樹脂
組成物の可使時間を著しく短くすることの生じない範囲
で、適宜の条件で反応させる。すなわち、１００℃以下
、好ましくは室温〜８０℃の温度で、例えば１分〜２０
時間反応させるのが一般である。

なお、本発明は、その樹脂組成物の主成分の一つとして
、フェノール化合物よりかなり廉価なリグノセルロース
材料を多量に用いる（フェノール化合物の５０〜６０％
をリグノセルロースで置き換えても、得られる接着剤の
性能を低下させない）ものであり、得られる樹脂組成物
および接着剤のコスト低減が期待し得るものである。こ
のように原料費の低下分だけ経済的にもフェノールより
高価な強化剤の使用が可能となる。本発明において、ア
ルキルレゾルシノールをその範囲で用いた場合にも、十
分な効果が認められている。なおアルキルレゾルシノー
ル、例えばメチル−およびジメチル−レゾルシノール、
の価格は、フェノールの４倍であるが、レゾルシノール
の１／２であるともいわれている。

本発明の樹脂組成物接着剤の性能をより改善するために
、その使用する前に、各種の添加剤を添加することが出
来る。たとえば、接着剤の粘度の調節、コスト低減、熱
膨潤率の低下、硬化収縮率の減少、硬化時の発熱の抑制
、接着性の改善などの目的で増量剤、もしくは充填剤を
加えることが望ましい。増量剤としては、小麦粉、大麦
粉、米粉、トーモロコシ粉などのような穀物粉、並びに
、脱脂大豆粉、血粉、カゼイン粉末などの動植物性蛋白
質粉末のような、通常フェノール樹脂接着剤において使
用されている増量剤を使用することができる。また、充
填剤の好適例としては、無機質のものでは、砕石、砂、
シリカ、タルク、炭酸カルシウムクレー、炭酸ナトリウ
ム、消石灰などがあり、更に、マイカ、アスベスト、ガ
ラス細片などの補強性充填剤のほか、その目的に応じて
、石英粉、グラファイト、陶磁器粉、アルミナ、シリカ
ゲル（と（に、シキソトロピフクな性質を与えるのに有
効）、アルミニウム、酸化アルミ、鉄、酸化鉄、など、
および銅などのように熱膨潤係数、熱伝導性、接着性に
寄与する金属、および酸化アンチモンなどのように難燃
性を与える無機材料などを挙げることが出来る。また、
有機、質の充填剤としては、小麦粉、クルジ、やココナ
ツの穀粉末木粉、モミガラ粉などの他、微細なプラスチ
ック粉末（フェノール樹脂、尿素樹脂など）、ガラス繊
維、ロックウール、炭素繊維のような軽量化用充填剤と
しての機能をもったものなどを使用することが出来る。

さらに、接着剤の性能を改善するためには、プレオリゴ
マー溶液状接着剤に、従来使用されている尿素樹脂、メ
ラミン樹脂等のアミノ樹脂、その他に天然および合成高
分子類、オリゴマー類、低分子可塑剤、およびその他公
知の添加剤（耐熱剤、耐候剤、滑剤、繊維状補強剤など
）などを添加することが出来る。

本発明の接着剤は、通常は、溶液ないしペースト状で被
接着面に塗布することにより使用される。

接着操作における接着温度、接着時間、接着圧などの接
着条件は、従来の水溶性フェノール樹脂接着剤で用いら
れている条件に準じて設定することができる。と（に、
接着温度については、むしろ従来のフェノール樹脂接着
剤よりも低減しうる。

すなわち、接着温度：１２０℃〜１４０℃、接着時間：
０．５〜１　（分／ｆｉ厚・合板）、接着圧ニア〜１５
ｋｇｆ／ｃｄなどの接着条件で耐水接着性を含めたすぐ
れた接着を行うことが出来る。

本発明の接着剤を用いる接着操作は、常温での圧締、ホ
ットプレスによる加熱圧着によるほか、高周波加熱、マ
イクロ波加熱、低電圧加熱による熱圧法を用いて、適宜
実施することができる。

本発明の接着剤は、木質建材用、窯業建材用、一般木工
用、木材と他材料との接着の一部に用いることができる
他、金属材料、プラスチック材料、および繊維材料など
を包含する各種の材料の接着に用いることが出来る。ま
た、本発明の組成物は、複合材料用マトリックス樹脂、
或は、成形材料用樹脂として、通常フェノール樹脂が使
用されている用途にも利用することができる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を、さらに説明する。

スｍ マカンバ木材チップ１００重量部とフェノール８０重量
部とをステンレススチール製耐圧反応缶に秤り取り、２
５０℃オイルバス中で２時間加熱して、木材チップのフ
ェノール化も併起させながら溶解した。この溶液にジオ
キサンを４０重量部加えたのち、３５％ホルムアルデヒ
ド水溶液をフェノール１モルに対して、ホルムアルデヒ
ドが２．５モルとなるように秤り取り、上記のフェノー
ル化の終了したマカンバ木材−フエノール溶液に加え、
さらに４０％の苛性ソーダ水溶液を添加し、溶液のｐＨ
を９に調整した。この反応混合液を攪拌機および冷却管
の付いた５００ｄ容二口フラスコに移し、攪拌下に、９
０℃で１時間反応させ、リグノセルロース−レゾール樹
脂の製造を行った。この反応中、約２０分ごとに反応混
合液のｐｏを測定し、それがｐＨ９を保つように、必要
に応じて４０％苛性ソーダ水溶液を加えた。反応終了後
、ジオキサンを含む区分４０重量部を留去し、得られた
リグノセルロース−レゾール樹脂組成物にヤシガラ粉５
部を加え、この組成物について下記の接着力試験を行っ
た。

攪塁拭駿 接着試片としては、厚さ約２鶴のカバ柾目単板（１１Ｘ
１１ｃｍ）を用い、これに接着剤を片面塗布し、−接着
面あたりの塗布量を１２０ｇ／ｒｒｒとした。この際、
接着試片を、その木理方向が直交するように、かつ、３
プライ合板となるように重ね合わせ、この積層物を１３
　ｋｇｆ　／ｃｒＪの圧力下での冷圧圧締を３０分施し
、更に、１２０℃、１３　ｋｇｆ　／ｄの加熱圧締を６
分間施した。接着後、積層物を一夜室内に放置したのち
、常法に従って引張剪断試験用の試片を切り出した。こ
のようにして、それぞれの接着剤ごとに、常態接着力測
定用の試片を４枚、耐水接着力測定用の試片を４枚用意
した。常態接着力の測定は、常法に従い、引張速度１．
０　ｍｍ／ｓｉｎで、島津オートグラフＤＯ３−Ｒ−５
００を用いて行った。

耐水接着能の評価は煮沸繰り返し試験（４時間煮沸−６
０℃で２０時間乾燥−４時間煮沸−冷水中に投入、約１
５分放置後、湿潤状態で接着力測定）により行い、この
接着力の測定は、上記と同じく、引張速度１．０　ｍ／
１ＩＩｉｎで、島津オートグラフＤＣ５−Ｒ−５００を
用いて行った。得られた接着物の接着強度特性は下記の
通りであった。

常態の接着強さ平均値：　１３．６ｋｇ／ｃｊ、木破率
：１０％、 湿潤状態接着強さ平均値：１１．３ｋｇ／ｃＪ、木破率
：３３％ 実施１にエ マカンバ木材チップ１００重量部とフェノール８０重量
部とをステンレススチール製耐圧反応缶に秤り取り、２
５０℃オイルバス中で２時間加熱して、木材チップのフ
ェノール化も併起させながら溶解した。この溶液にジオ
キサンを４０重量部加えたのち、３５％ホルムアルデヒ
ド水溶液をフェノール１モルに対して、ホルムアルデヒ
ドが２．５モルとなるように秤り取り、上記のフェノー
ル化の終了したマカンバ木材−フエノール溶液に加え、
さらに４０％の苛性ソーダ水溶液を添加し、溶液のｐＨ
を９に調整した。この反応混合液を攪拌機および冷却管
の付いた５０〇−容二口フラスコに移し、攪拌下に９０
℃で１時間反応させ、リグノセルロース−レゾール樹脂
の製造を行った。この反応中、約２０分ごとに反応混合
液のｐＨを測定し、それがｐ１１９を保つように、必要
に応じて４０％苛性ソーダ水溶液を加えた。反応終了後
、ジオキサンを含む区分４０重量部を留去後、得られた
レゾール樹脂液に、４０％苛性ソーダ水溶液を加え、そ
のｐＨを１１に調節した。

得られたりグツセルロース−レゾール樹脂液１００部に
対して、第１表に示す量で、アルキルレゾルシノール（
名古屋油化社製）を加え、この反応混合物を３５℃で３
０分間攪拌しながら反応させた。反応終了後、室温まで
冷却し、直ちに第１表に示す量で、パラホルムアルデヒ
ド、ヘキサメチレンテトラミンおよびヤシガラ粉を加え
、攪拌して、得られた樹脂接着剤を実施例１記載と同様
の接着試験に供した。得られた結果を第２表に示す。

引張剪断試験による水溶性フェノール樹脂（レゾール樹
脂）接着剤の接着力に対する従来のＪＩＳ規格の要求値
は、常態接着力で１２．０ｋｇｆ　／ｃｄ、また、耐水
接着力で１０．０１ｇｆ　／ａである。この点からみる
と、実施例３を除き、本発明の接着剤はすべて、規格を
満たしている。すなわち、接着操作が１２０℃、６分と
いう、フェノール樹脂接着剤としては格段に穏やかな接
着条件を用いたにもかかわらず、第２表記載のようなす
ぐれた結果が得られたということは、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂と同様の接着条件で接着可能な水溶性フェノール
樹脂接着剤が得られたということであって、そめ技術的
工業的意義の大きいものである。

実施■エニ上エ アカンバ木材チップ１００重量部と、フェノール６０重
量部とをステンレススチール製耐圧反応缶に秤り取り、
この混合物を、２５０℃のオイルバスの中で２時間加熱
することにより、木材チップのフェノール化も併起させ
ながら溶解した。得られたマカンバ木材・フェノール溶
液を、５００ｍｆｆ１容２０フラスコに移し、これに４
０％水酸化ナトリウム水・溶液を５５重量部加えてかき
混ぜ溶解させた。

次いで３５％ホルムアルデヒド水溶液を１００重量部（
フェノールに対するホルムアルデヒドのモル比は約２．
１）加え、９０℃で４０分間、攪拌、還流下で反応し、
リグノセルロース−レゾール樹脂の調整を行った０反応
終了後、生成した樹脂液に、４０％苛性ソーダ水溶液を
加え、そのｐＨを１１に調節した。このリグノセルロー
ス−レゾール樹脂液に、原料フェノール１００重量部に
対して１０重量部ないし２５重量部（樹脂液に対しては
約１．６部ないし４部）のアルキルレゾルシノールを加
え、この混合物を室温（２０℃）で１０時間放置した。

この樹脂組成物１００部に対し、ヤシガラ粉と小麦粉を
重量比２：１で混合したものを充填剤として、１０重量
部加え、かき混ぜて得られた接着剤を接着実験に供した
。接着実験は、実施例１と同様に行い、煮沸繰り返し試
験による耐水接着性のみを評価した。結果を第３表に示
す。第３表から明らかなように、アルキルレゾルシノー
ル添加量を実施例２〜７の場合の２／２５〜４／１５程
度と少なくしても、その添加後室温での約１０時間の反
応を行えば、１２０℃、６分という、フェノール樹脂接
着剤として格段に穏やかな接着条件で接着しても、十分
な接着結果を得うることができた。

実施■土工 実施例２と同様の操作を行った。但し、アルキルレゾル
シノールを加えて３５℃で３０分間反応させる操作を施
さなかった。また、リグノセルロース−レゾール樹脂液
１００重量部に対してアルキルレゾルシノール１０重量
部を接着試験の際にヤシガラ粉５重量部と混合して添加
した。結果を第１表および第２表に示す。

災施適上主 実施例２と同様の操作を行った。但し、アルキルレゾル
シノールの代わりにタンニンを１５重量部用いた。

このタンニンはカラマツタンニンであった。結果を第１
表および第２表に示す。

実施班土工 実施例２と同様の操作を行った。但しアルキルレゾルシ
ノールの代りに５重量部のレゾルシノールを用いた。結
果を第１表および第２表に示す。

以下余日 第１表 アルキルレゾルシノールなどの添加量 （対マカンバ木材・フェノール樹脂接着剤溶液１００部
）第２表 常態および湿潤接着力測定結果 注　接着強さ単位　ｋｇ　／　ｃｄ 第３表 少量のアルキルレゾルシノールを添加し、室温で長時間
反応させたアルキルレゾルシノール強化マカンバ木材・
フェノール樹脂接着剤のＷ潤接着力測定結果 （注）接着強さ単位ｋｇ　／　ｃｄ 去施透旦二且 実施例１４〜１７の各々において、実施例１記載と同様
の操作によって得られたリグノセルロース・フェノール
樹脂液１００重量部に対して、第４表に示す量のアルチ
ルレゾルシノール樹脂液（名古屋油化ＫＫ製ＤＦＸ−Ｉ
ＮＳ）を混合し、さらにヤシ穀粉を加えてかくはんして
糊液を調製した。この糊液を厚さ約２鶴、１５　Ｘ　１
５ｃｓのカバ柾目単板の両面に一接着面あたり塗付量１
５０　ｇ　／　ｃｄの割合で塗付した。

さらにその両面に、同じ厚さとサイズのカバ柾目単板を
その木理方向が互いに直交するように重ね合わせ、１３
ｋｇ／ａｉの圧力で３０分間仮圧締した。

そののち１２０℃の温度に保持したホットプレスにて１
３ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて３分間熱圧した。こ４のよ
うにして調製された３プライの試料合板の接着強さをＪ
ＡＳＩ：１１合板の試験方法に従って測定した。その結
果を第４表にまとめて示した。

第４表 （注）接着強さ単位：ｋｇ／ｃＩｉ！、木破率：％〔発
明の効果〕 本発明のリグノセルロース−フェノール樹脂組成物およ
び接着剤は、多量のリグノセルロース材料を原料として
含み、し、かも通常の尿素樹脂およびメラミン樹脂と同
様の比較的緩徐な接着条件（温度、時間）で、強固な接
着強度を発現することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１００重量部のフェノール化合物と、１０〜１００
   ０重量部のリグノセルロース材料とを含む混合物と、３
   ０〜１５００重量部のホルムアルデヒドとの、塩基性触
   媒の存在下における付加・縮合反応生成物を含む、リグ
   ノセルロース−フェノール樹脂組成物。 ２、前記フェノール化合物とリグノセルロース材料とを
   含む混合物が、前記フェノール化合物と前記リグノセル
   ロース材料との反応生成物を含む、特許請求の範囲第１
   項記載の樹脂組成物。 ３、前記特許請求の範囲第１項記載のリグノセルロース
   −フェノール樹脂を主成分とする接着剤。 ４、１００重量部のフェノール化合物と、１０〜１００
   ０重量部のリグノセルロース材料とを含む混合物と、３
   ０〜１５００重量部のホルムアルデヒドとの、塩基性触
   媒の存在下における付加・縮合反応生成物の１００重量
   部と、レゾルシノール化合物およびレゾルシノール化合
   物−ホルムアルデヒド初期縮合物から選ばれた少なくと
   も１種の１〜５０重量部とを含むリグノセルロース−フ
   ェノール樹脂組成物。 ５、前記特許請求の範囲第４項記載のリグノセルロース
   −フェノール樹脂組成物を主成分とする接着剤。