JPS63276501A - パ−テイクルボ−ド製造法 - 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】 （産業上のオリ用分野） 本発明はパーティクルボードの製造法に関するものであ
シ、特に水性有機イソシアネート分散体をバインダーと
するパーティクルボードの製造に＆ｌ、有機イソシアネ
ートと界面活性剤を添加した水とを高圧で衝突混合させ
ること罠よ）連続的に水性有機インシアネート分散体を
製造する方法を提供することにある。

（従来技術） パーティクルボードは木材チップを原料とし、そのバイ
ンダーには尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホノレ
ムアノレデヒド側月旨、尿素メラミンホルムアルデヒド
樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンフェ
ノールホルムアルデヒド樹脂等が用いられているが、接
着力、耐水性、ホルムアルデヒドの放出等の多くの問題
点があげられて因る。

一方、有機インシアネートは、その優れた接着力、耐久
性およびホルムアルデヒドの放出が無い点でパーティク
ルボードのバインダーとして好適であることが知られて
いる。有機イソシア洋ートヲバインダーとして用いるパ
ーティクルボードは、通常、水分含有率がθ〜！（１量
）優の乾燥木材チップに対して有機インシアネートをＶ
〜？重量％散布したもの（一般にグルードチップという
）をケーキマットに成形し、これを加熱圧締して製造す
る。この際、有機インシアネート化合物が、木材チップ
のセルロース中の水酸基と反応してバインダーの役割を
果たすとされ１いる。

バイフタ。一として用いられている有機イソシアネート
は疎水性を有し、粘度は約よ〜３００センチボイズ（、
２５″Ｃ）と向く、水と混合して乳化するためには、強
力な高速剪断能を有する混合機を必要とする。そして有
機イソシアネートと水とを混合して乳化することは、は
なはだ困難であり、通常は乳化を助長するために有機親
水性溶媒あるｂは界面活性剤が併用されている。しかも
このよう罠して製造された水性有慎イソシアネート乳化
液は水分に敏感であり、その可使用時間はほんの／時間
程度である。そして回分債式高速撹拌機を川ｂて水性有
機イソシアネート乳化液を製造し、これをパイプライン
で輸送してブレンダー内の木材チップに空気加圧システ
ムで散布する方式では、木材チップに散布される壕での
時間が比較的長くな９、この間に有機イソシアネートは
水と反応し、員酸ガスを発生し、尿素結合を生起し、発
泡を伴なｂながら粘度が上昇する。従って散願が不均一
になったシ、また有効インシアネートが損失し，充分な
接着が得られない欠点がある。

（発明が解決せんとする問題点） 本発明は回分権弐尚速撹袢機を用いる際の問題点である
、乳化液の製造から使用１でに少なからざる時間を賛す
ること、及び乳化液が比較的不安定で変質しやすいとい
う欠点を解決せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれは、その延長線上で交差するように配置さ
れている第１および第２のノズルから成る一液鳴射混合
装置を用い、第１のノズルから有機インシアネートを、
弟コのノズルから非イオン界面活性卸」を添加した水を
筒圧下で噴射して相互に衝突させてＱ　／　Ｗ汲水性有
機インシアネート分散体を形成させ、これを木材チップ
の接着割として使用するこ４によ）高品質のパーティク
ルボードを安定して製造することができる。

本発明について更に詳しく説明する罠、本発明にお込て
は、一液唄射混合装置を用いて製造された水性有機イン
シアネート分散体をバインダーとして用いる以外は、幇
法に従ってパーティクルボードを製造することができる
。

２液噴射混合装置は第１および弟２の一個のノズルを備
えてお）、両者はその延長線上で交差するように配置さ
れている。従って両ノズルからの流出液は、その交差点
で相互に衝突して混合流体を形成する。本発明におして
は第１のノズルから有機インシアネートを、第２のノズ
ルから非イオン界面活性剤を添加した水を噴出させ、両
者を＠突して混合させて水性有機イソ・シアネート分散
体を形成させる。有惨イソシアネートとしては、たとえ
はへキサメチレンジイソシアネート等のような脂肪族ポ
リイソシアネ−ト；　ｍ−およびｐ−フェニレンジイソ
シアネート１．２．Ｑ　−）リレンジイソシアネート、
コ、グ一体／　、２．ｄニ一体比がと０７２θ〜６６７
３−ｔのトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン
−＆、４ｔ’−ジイソシアネート等の芳香族ポリイソシ
アネート；ビス−（イソシアネートシクロヘキシル）メ
タン等の脂環式ポリインシアネートなどを用いることも
できるが、ホリメチレンボノリフェニルボリイソシア不
一ト、なかでもジフェニルメタンジイソシアネートを２
！〜６！＜Ｘ量）％含むポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネートを用因るのが有利である。水に添加する
非イオン界面活性剤としては、ポリエチレングリコール
型及び多価アルコール型のいずれでもよいが、通常は高
級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェ
ノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキ
サイド付加物、多価アルコール脂Ｅｂ酸エステルエチレ
ンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキ
サド付加物、脂肪触アミトエチレンオキザイド付加物、
油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリ
コールエチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリ
コール型のものを用しる。

特ｒＣ好ｔｔｊＱものは、ポリプロピレングリコールエ
チレンオキサイド付加物である。これらのエチレンオキ
サイド付加物はＨＬＢが３〜／ｊ、特にｊ〜７．２であ
るものが好ましい。なかでも好ましいのは ＨＯ＋０２Ｈ，○井）ＨＯ，Ｈ６０殆−パ０□ｌ（、Ｏ
竿ＩＨで我わされる平均構造を有するものである。上記
の構造を有し又いて、エチレンオキサイド残基の含有量
が−ｉ！０〜ｔＯ（重量）優であ）、かつ平均分子量が
３θ００〜６０００であるものが特に好ましい。界面活
性剤は水に対して０．２〜２（重量）％添加する。界面
活性剤の添加は、均一な水性有機イソシアネート分散体
を連続して長時間にわた９製造するために必要であシ、
これを欠くと分散体の流動が悪くな９、かつ有機インシ
アネートが分離するようになる。有機イソシアネートと
非イオン界面活性剤を硲加した水とは、それぞれポンプ
によシーｔ〆３θに９ｆ／ｃｄの圧力でノズルに送シ、
噴射して衝突、混合させる。使用する有機イソシアネー
トが高粘度の場合には、例えは３！℃程度にまで加温し
て粘度を低下させるのが好ましｂ０ノズル罠送られる水
と有機イソシアネートとのωし量（、！１）比は、通常
ｓｏ：ｓｏ−ざＯ：＝０である。

本発明で用因る噴射混合装置について図面に基づいて説
明するに、！／区は吹射混合装置の７例の概念図であり
、噴射混合室（１）の側壁の相対する位置に第１ノズル
（２）および第２ノズル（３）が、その延長線上で互に
交差するように配置されている。その交差角（ａ）は／
４ｔＯ〜／７０度であるのが好ましい。この角度が／と
ｏｒに近いほど衝突による混合は良好と考えられるが、
両方のノズルの噴射圧の均衡が破れると一方のノズルか
ら噴射された流体が他方のノズル孔内罠侵入する可罷性
が増大する。両ノズル間の距離（Ｃ）は？〜／、２１ｍ
が好着しく、またノズル孔（ｂ）の孔径は０．２〜３　
ｍｍが好ましい。衝突混合によ多形成された水性有機イ
ンシアネート分散体は、噴射混合室に設けられた流出口
（４）から外部に取出される。通常はこの流出口にパイ
プを接続し、生成した分散体をパイプでプレンダーに導
キ、直ちに木材チップに散布する。このように不発明に
よれば水性有機インシアネート分散体を製造して直ちに
木材チップに散布することができるので、分散体の経時
変化を考慮する必要がなり０木材チツプに散布された分
散体は、連続札の水分がチップ内部に反透し、チップ表
面罠は有機インシアネート成分が画幅される傾向にある
。このグルートチツブは、加熱圧締までに若干時間放置
しても、得られる製品の曲げ強度や剥離強度の低下は少
ない。この塩山は明らかではないが衝突混合九より形成
される水性有機インシアネート分散体中において、有機
インシアネートが水と反応し難い状態にあることによる
ものと考えられる。

（実施例） 以下に実施例および比較例をあけて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではなり０ 実施例／ 第１図に示した噴射混合装置を用いて、ポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネート（商品名：　ＰＡＰニー
／３よ、エム・ディー化成■製品）と平均分子量約グー
００、エチレンオキサイド残基の含有量的ａＯ％の非イ
オン界面活性剤（商品名：プルロニックＰ−とり、旭電
化工業■製品）をＯ，Ｓ％硲加した水とから、水性有機
イソシアネート分散体を製造した。混合装置の仕様およ
び運転条件は下記の通りである。

水噴射ノズル二ロ径λ、Ｏｕ、圧力／θ１ｃ９ｆ／ｅｔ
ａ両ノズルの交差角は１４１０度であシ、ノズル間距離
は？龍であ夛、生成した水性有機インシアネート分散体
中の有機イソシアネートの言有貢はｇｏ（重：ｌ）％で
ある。生成した分散体は流出口（ロ往ｉａ、２龍）から
長さ２ｍのパイプを経てプレングーに送られる。

一方、小型実験用箱型ブレングーＣＦｌ１９００龍、横
り０ＯＩＩＩ、高さ３θＯ朋）に含水率Ｖ％の表裏両層
用ラワン材チッノ７　ｋｇな入れ、ブレングーの回転数
を４　ＯＲＰＭとしてチップを撹拌した。ブレングーに
輸送パイプを７０秒間入れて流出する水性有機分散体を
チップに散布しく分散体として約７．３ｋｇ）、さらに
ブレングーを！分間回転させてナツプと分散体をよく混
合したのち排出した。

次にブレングーに含水率ｊ％の中芯ノー用うヮン材チッ
プ７　ｋｇを入れ１．ｇｏＲＰＭで回転して撹拌し、輸
送パイプを／！秒間入れて流出する水性有機分散体をチ
ップに散布しく分散体として約ｏ、ｔｋｇ）、さらにブ
レングーを！分間回転させてチップと分散体をよく混合
した。

このクルードチップを表層二中芯層；娯層＝／：３：／
の重重比となるように検層してケーキマットを形成し、
熱圧温度７２０℃、熱圧時間グ分間、圧縮圧３Ｑ〜ｆ／
−の条件で熱圧圧締し、板厚／’Ｊ１ｍｌ、平均＠度θ
、７９／Ｃｄのパーティクルボードを得た。

このパーティクルボードをＪ工５Ａｊ９θとに定められ
た方法で試験した結果は次の通りであった。

常態曲げ強さ　　　　　、２ダＯｋｇｆ／、１煮沸一時
間曲げ強さ　　／　ｊ　６　ｋ＆ｆ／ａｔｌ剥離強さ　
　　　　　　　／／　ｋｇ　ｆ　／ｃｒｄ実施例λ ＰＡＰＩ−／３３およびプルロニックＰ−ｒ￥を０．ｊ
　％添加した水とから、水性有機イソシアネート分散体
を製造した。装置の仕様および運転条件は下記の通ｐで
ある。

水噴射ノズル：口径２．ｊｌＡＩＲ，圧力　♂に９ｆｌ
ｃｔＡ内ノズルの交差角は７２０度であり、ノズル間し
た分散体は流出口（口径／コ、７１１１１　）から長さ
Ｊ’ｍの輸送パイプを経てブレングーに送られる。

実施例／のブレングーを用い首水＊Ｂ％の表裏両増用う
ワン材チップおよび含水率！％の中芯層用ラワン材チッ
プと上記で製造される水性有機イソシアネート分散体と
から、実適例／と全く同様にしてグルートチツブを侍た
。

クルードチップな轡定時間放置したのち、実施例／と全
く同様にしてパーティクルボードを製造し、その強度を
測定した。結果ン第１表に示す。

実施例３ ＰＡＰニー／３まおヨヒプルロニツクＰ−♂グ・を０．
−を体チ添加した水とから、−液噴射混合装置を用すて
有機イソシア坏−ト含有量が３０チ、り０チおよび一１
０チの水性有機イソシアネート分散体を製造した。得ら
れた分紋体を７０分間放置したのち、その鳴動インシア
ネート含有量を化学分析したところ、インシアネート基
の残存率はいずれも？り、！〜９９．７％であって実買
上分解は認められなかった。また、３０分間放置しても
粘度変化や発泡は認められず、分散体の均一性にも変化
は認められなかった。

なお、λ液噴射混合装置のノズル径およびノズルへのポ
ンプ圧力は王妃の通９である。

比較例／ 実施例２忙おいて、水に界面活性創を添加しなかった以
外は実施例＝と全く同様にしてパーティクルボードを製
造した。結果を第２表に示す。なお、噴射混合装置は運
転開始後約７時間で、止爪した水性有機イソシアネート
分散体の流動が円滑でなくｌシ、分散体は均一性を欠き
、有機インシアネートが分離してくるのが観察された。

第２表 比較例コ プルロニックＰ−，／６を７％台む水／　ｊ　０７！Ｌ
量部とＰＡＰニー／３Ｊ　／θｏｊｉｍｓとを高速乳化
機でりθθＯＲＰＭで約−分間撹拌し、水性有機イソシ
アネート分散体をＪＲ造した。

小型実験用箱型プレンダ−（縦グθ０ＴＩＲ，横をざθ
五ＰＭで回転させてチップを撹拌し、これに上記の水性
Ｍ機インシアネート分散体７．２よ９を加圧空気でスプ
レーして良く混合したのち排出した。

次に含水率ｊチの中芯増剤ラワン材チップ／θｏｏｉ’
１１人れ、これに上記と同様にして水性有機インシアネ
ート分散体９ｊｌｉｌを混合した。

このクルードチップを用い、実施例／と全く同様にして
パーティクルボードを装造した。

粕来は次の通９であシ、実施例／のものよりも品買は省
っていた。

常態曲げ強さ　　　　　２２０に９ｆ／ｃｔＡ蕉ｓ−２
時間曲げ強さ　　／３０に９ｆ／−剥艦強さ　　　　　
　　　♂、！に９ｆ／ｃＩＡ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる２液騰射混合装置の７例の概念
凶でおる。 （１）：噴ＪＭ侃合室、　（２）、（３）二ノズル、（
４）：生成分散体の流出口 ａ：ノズルの交差角、　　ｂ；ノズルの口径、Ｃニノズ
ル間の距！＠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）その延長線上で交差するように配置されている第
   １および第２のノズルから成る２液噴射混合装置を用い
   、第１のノズルから有機イソシアネートを、第２のノズ
   ルから非イオン界面活性剤を添加した水を高圧下で噴射
   して相互に衝突させてＯ／Ｗ型の水性有機イソシアネー
   ト分散体を形成させ、これを木材チップの接着剤として
   使用することを特徴とするパーテイクルボードの製造法
   。 （２）第１のノズルと第２のノズルとの延長線上の交差
   角が１４０〜１７０°であり、ノズルの口径が０．５〜
   ３ｍｍであり、両ノズル間の間隔が８〜１２ｍｍである
   ２液噴射混合装置を用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の製造法。 （３）一方に生成した水性有機イソシアネート分散体の
   流出口を有する噴射混合室の側壁に第１および第２のノ
   ズルが取付けられている２液噴射混合装置を用いること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の製
   造法。 （４）有機イソシアネートが、２５〜６５（重量）％の
   メチレンビス（フェニルイソシアネート）を含むポリメ
   チレンポリフェニルポリイソシアネートであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   １項に記載の製造法、 （５）非イオン界面活性剤が ＨＯ−（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）−＿５＿〜＿３＿０−（Ｃ＿
   ３Ｈ＿６Ｏ）−＿１＿５＿〜＿６＿０−（Ｃ＿２Ｈ＿４
   Ｏ）−＿５＿〜＿３＿０Ｈで表わされる平均構造を有す
   るジオールであり、この非イオン界面活性剤を水に対し
   て ０．２〜２（重量）％添加することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の製
   造法。 （６）ジオールが、エチレンオキサイド残基２０〜５０
   （重量）％を有する平均分子量３０００〜５０００のも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
   の製造法。