JP2004522628A - ホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも一つが板紙又はベニヤである、少なくとも２層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法であって、これらの層を一緒に結合する前に、前記板紙又はベニヤの表面の少なくとも一面を無機硫黄含有塩を含む溶液で処理することを特徴とする上記方法。また、本発明はその方法により得られる板紙、ベニヤ及び床材、その方法における使用のための亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウム及び尿素を含む水溶液並びにその水溶液の調製方法に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも一つが板紙又はベニヤである、少なくとも二つの層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法に関する。また、本発明はその方法により得られる板紙、ベニヤ及び床材、その方法における使用のための亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウム及び尿素を含む水溶液並びにその水溶液の調製方法に関する。本発明の方法はこれらの層を一緒に結合する前に無機硫黄含有塩を含む溶液による前記板紙又はベニヤの表面の少なくとも一つの処理を含む。
【背景技術】
【０００２】
アルデヒド、特にホルムアルデヒドをベースとする樹脂は、接着剤組成物に広く使用され、これらはパネル、デッキ等の如き構造材；家具、床材等の如き家庭用の備付け家具の製造に使用される。典型的には、これらの接着剤組成物は実質的にモル過剰のホルムアルデヒドを含む。この過剰のホルムアルデヒドの一部が製品の製造中に樹脂の硬化により放出される。しかしながら、ホルムアルデヒドは製造過程が完結された後でさえもこれらの製品から放出され続けることが公知である。こうして、インドア空気中のホルムアルデヒドが長年にわたって重大な関心事であった。
【０００３】
幾つかの試みがホルムアルデヒド放出を低減するために長年にわたってなされていたが、全てが重大な機械上、化学上、環境上又は経済上の欠点を伴う。
【０００４】
ＥＰ００２７５８３はカルバミド樹脂で結合されたパーティクルボードからのホルムアルデヒドの放出の低減方法を開示している。そのボードはプレスに続いて熱分解性アンモニウム化合物、例えば、炭酸アンモニウムで処理される。次いでこうして処理されたボードが積み重ねられ、４０℃から７０℃までの温度で貯蔵され、その結果、アンモニアが放出され得る。
【０００５】
更に、層状床材、例えば、３層の寄せ木張りの床は、異なる木材層がホルムアルデヒドをベースとする接着剤で接着することにより一緒に通常結合されるためにホルムアルデヒドを放出し得る。この上層は通常広葉樹からなり、中間層は針葉樹又は板紙、例えば、ＭＤＦ、ＨＤＦ又はパーティクルボードからなり、下層はベニヤからなる。この上層は表面を保護するために通常ホルムアルデヒドを含まないＵＶラッカー又は油で処理され、これはまたホルムアルデヒド放出のバリヤーとして機能し得る。寄せ木張りの床サンプルの異なる部分、例えば、前面、裏面、及び縁部は異なる放出速度を示す。例えば、裏面からのホルムアルデヒド放出は前面からの放出よりも２０倍高いことがある。
【０００６】
更に、スウェーデン規格ＳＳ２７０２３６（ＳＳ １９８８）に従ってチャンバー試験で得られる必要とされるＥ１値を満足し得る寄せ木張りの床に対する増大する要望がある。寄せ木張りの床に関する放出試験が露出されていない裏面及びシールされた縁部を有するサンプルで行なわれた場合、得られた放出値はしばしば０．０５ｍｇ／ｍ^３を下まわって非常に低かった（Ｅ１に関する限界値は０．１３ｍｇ／ｍ^３である）。
【０００７】
更に、ホルムアルデヒド放出測定について、新しい欧州規格、ＥＮ ７１７−１が提案され、それによれば、測定すべき全てのサンプルが露出された裏面及び部分的に露出された縁部を有するであろう。これは床製造業者が極めて低いホルムアルデヒド放出値を達成することを一層困難にする。
【０００８】
更に、日本規格ＪＡＳ ＳＩＳ２０を満足することについての要望があり、これはサンプルの裏面及び縁部がシールし得ないが、それらが完全に露出される場合のデシケーター測定を伴う。
【０００９】
こうして、技術的解決がホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む木材をベースとする製品からのホルムアルデヒドの放出を低減して、これらの製品からのホルムアルデヒド放出に関する新しい一層厳格な規格を満足する要望について依然として探求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それ故、本発明は上記問題が解決される、ホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む木材をベースとする製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の方法は無機硫黄含有塩を含む溶液による、層を一緒に結合する前の、少なくとも二つの層を有する層状製品中に含まれる、板紙又はベニヤの表面の少なくとも一つの処理を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
“ホルムアルデヒドを含む層状製品”はホルムアルデヒドをベースとする樹脂を含む層状製品を本明細書中で意味し、この場合、これらの層がホルムアルデヒドをベースとする接着剤により互いに結合され、またこれらの層の一つ以上が板紙である場合には、板紙そのものがまたホルムアルデヒドをベースとする接着剤で結合されてもよい。
【００１３】
好適には、溶液中の無機硫黄含有塩の濃度は約１重量％から約３０重量％まで、好ましくは約５重量％から約２０重量％まで、最も好ましくは約８重量％から約１３重量％までである。溶液の形態の塩の適用が好ましいが、本発明によれば、それはまた所望により粉末の形態で適用されてもよい。環境上の理由のために、この溶液は水溶液であることが好適であるが、水以外の溶媒が使用されてもよい。この塩溶液はあらゆる通常の被覆技術、例えば、ロールコーティング、カーテンコーティング、又は噴霧被覆を使用することにより適用されてもよい。適用される塩溶液の量は、表面の一つのみが処理される場合には、好適には約３０ｇ／ｍ^２から約９０ｇ／ｍ^２まで、好ましくは約４０ｇ／ｍ^２から約８０ｇ／ｍ^２まで、最も好ましくは約５５ｇ／ｍ^２から約６５ｇ／ｍ^２までである。表面の両方が処理されるべきである場合、面当りに適用される量は表面の一つのみが処理される場合の量の半分であることが好適である。処理される製品の水分バランスの乱れを避けるために、多量の塩溶液は望ましくない。
【００１４】
本発明の無機硫黄塩は非常に高い水溶解度を有し、一方、炭酸塩はかなり制限された水溶解度を有する。こうして、ホルムアルデヒド放出の所望の低減をもたらす有効な塩溶液を得るために、亜硫酸塩溶液の量と較べて多量の炭酸塩溶液が、処理すべき表面に適用されることが必要とされ、これは処理される製品、ひいては仕上げられた層状製品の水分バランスに悪影響し得る。
【００１５】
更に、本発明の無機硫黄塩は仕上げられた層状製品、特にその外面を変色せず、一方、炭酸塩は仕上げられた製品の外層、特にオーク表面に対し変色作用を有するかもしれない。
【００１６】
好適な無機硫黄含有塩として、亜硫酸塩又は重亜硫酸塩、例えば、アルカリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩又は亜硫酸アンモニウムもしくは重亜硫酸アンモニウムが挙げられる。水溶性の亜硫酸塩又は重亜硫酸塩が好ましい。亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウムが使用されることが好ましく、亜硫酸アンモニウムが最も好ましい。
【００１７】
ホルムアルデヒドをベースとする樹脂で調製された材料及び製品により放出されるホルムアルデヒドの量の低減方法は全てのホルムアルデヒドをベースとする樹脂に適用可能であり、例えば、それは尿素−ホルムアルデヒド樹脂、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等だけでなく、これらからつくられたコポリマー、ブレンド及び混合物に適用可能である。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様において、尿素が無機硫黄含有塩溶液に添加される。たとえ該無機硫黄含有塩が単独でホルムアルデヒドの放出を有効に低減するとしても、該塩溶液への尿素の添加はホルムアルデヒド放出の低減を更に改良する。好適には、尿素対硫黄含有塩の重量比は約１：１０から約１：１まで、好ましくは約２：１０から約８：１０まで、最も好ましくは約３：１０から約６：１０までである。
【００１９】
本発明に従って処理される板紙はあらゆる種類の板紙、例えば、パーティクルボード、チップボール、又は繊維板であってもよく、それはホルムアルデヒドをベースとする樹脂又はその他のホルムアルデヒドをベースとしない樹脂をベースとする接着剤で結合されてもよい。
【００２０】
本発明に従って処理されるベニヤはあらゆる種類の木材ベニヤ、好ましくは未処理のベニヤであってもよい。
【００２１】
これらの板紙又はベニヤは結合段階の前に所望の含水量に塩溶液の適用後に状態調節されてもよい。更に、ベニヤ又は板紙の表面の一つのみが本発明の利益を得るために塩溶液で被覆されることを必要とするが、適用方法に応じて、表面の両方が所望により被覆されてもよい。
前記層は既知の通常の技術のいずれかを使用することにより、例えば、接着及びプレスにより結合し得る。
【００２２】
本発明の方法により処理された板紙又はベニヤは層状製品の裏面又は層を構成することが好ましい。これは層状製品の裏面からのホルムアルデヒドの放出のかなりの低減を生じる。
【００２３】
本発明の層状製品はあらゆる木材をベースとする層状製品であってもよい。好適には、それは床材、好ましくは寄木張りの床、最も好ましくは３層の寄木張りの床である。
【００２４】
本発明の塩水溶液は亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウム及び尿素を含む。それは亜硫酸アンモニウム及び尿素を含むことが好ましい。
この塩と尿素の重量比は好適には約１：１０から約１：１まで、好ましくは約２：１０から約８：１０まで、最も好ましくは約３：１０から約６：１０までである。
好適には、本溶液中のアンモニウム塩及び尿素の濃度は約１重量％から約３０重量％まで、好ましくは約５重量％から約２０重量％まで、最も好ましくは約８重量％から約１３重量％までである。
【００２５】
本発明の塩溶液の調製方法は、溶液中の塩及び尿素の所望の濃度を生じる、混合比で塩、尿素及び水の混合を含む。
【００２６】
本発明の塩溶液の調製方法の好ましい実施態様において、前記アンモニウム塩は尿素及び所望の塩濃度を有する溶液を受け取るのに必要とされる追加の水との混合の前に水溶液の形態である。
【００２７】
本発明の塩溶液の調製方法の更に好ましい実施態様において、前記アンモニウム塩及び尿素の両方は所望の塩濃度を有する本発明の水溶液を調製するための互いの混合の前に水溶液の形態である。
【００２８】
本発明が下記の非限定実施例により更に説明される。部数及び％は、特にことわらない限り、夫々重量部、重量％に関する。
【実施例】
【００２９】
本発明の実施例に使用した亜硫酸アンモニウム溶液を、亜硫酸アンモニウム溶液（３５−３６重量％）１９．７ｋｇ及び尿素３．０ｋｇを水と混合して１０重量％の塩水溶液を得ることにより調製した。
【００３０】
比較例に使用した炭酸アンモニウム溶液を、尿素３１．６ｋｇ、重炭酸アンモニウム４０．０ｋｇ及び炭酸アンモニウム２８．４ｋｇを水と混合して２７．８重量％の塩水溶液を得ることにより調製した。
【００３１】
［例１（参考例）］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を熱硬化性尿素−ホルムアルデヒド樹脂及び硬化剤でマツ類のコアー材料の両面に接着した。
［例２（比較例）］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を両面で炭酸アンモニウム溶液で前処理し、次いで４時間乾燥させ、その後に例１と同じ方法で接着し、プレスした。
［例３］
トウヒ類のベニヤ（厚さ２ｍｍ）を両面で無機亜硫酸塩溶液で前処理し、乾燥させ、次いで例２と同じ方法で接着し、プレスした。
【００３２】
［例４（比較例）］
接着及びプレス後に、サンプルを周囲温度で１５分間放置し、次いでベニヤの裏面（接着剤ラインから離れて面する面）を炭酸アンモニウム溶液で噴霧した以外は、例１の操作を繰り返した。
［例５］
ベニヤの裏面を亜硫酸アンモニウム溶液で噴霧した以外は、例４の操作を繰り返した。
【００３３】
上記例に従って調製したサンプルからのホルムアルデヒド放出を２４時間の状態調節後に現場及び実験室用の放出セル（ＦＬＥＣ）で測定した。これらの結果を下記の表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１からわかるように、処理ベニヤを含むサンプルからのホルムアルデヒド放出は未処理ベニヤを含むサンプルのホルムアルデヒド放出と較べて一般にかなり低下された。加えて、本発明の塩溶液によるベニヤの処理はベニヤが炭酸アンモニウム溶液で処理される場合のホルムアルデヒド放出と較べてホルムアルデヒド放出の一層大きな低下を生じる。この改良は使用された亜硫酸アンモニウム溶液の濃度が炭酸塩溶液の濃度のわずかに約１／３であるという事実及び亜硫酸アンモニウム溶液の適用量（ｇ／ｍ^２）が適用された炭酸アンモニウム溶液の量よりも少なかったという事実を考慮して一層明らかになる。
【００３６】
［例６］
縁部接着した１４ｍｍの３層の寄せ木張りの床の製造用のトウヒ類のベニヤを両面で亜硫酸アンモニウム溶液で前処理した。このベニヤを約７％の含水量まで状態調節し、その後に熱硬化性尿素−ホルムアルデヒド樹脂及び硬化剤で、マツ類のコアー材料に接着した。トネリコ類の面ラメラを同じ尿素−ホルムアルデヒド樹脂／硬化剤混合物でコアー材料の上部に接着した。
［例７（比較例）］
トウヒ類のベニヤを炭酸アンモニウム溶液で前処理した以外は、例６を繰り返した。
［例８（参考例）］
使用したトウヒ類のベニヤを塩溶液で処理しなかった以外は、寄せ木張りの床サンプルを例６及び７と同じ方法で調製した。
【００３７】
プレスし、周囲温度に冷却し、上層をラッカー又は油で処理した後の例６、７及び８の全てに従って調製したサンプルを、ホルムアルデヒド不透過性プラスチック中に包装した。前面及び裏面を露出し、縁部をシールして、ホルムアルデヒド放出をスウェーデン規格ＳＳ ２７０２３６ （ＳＳ １９８８）に従って１ｍ^３チャンバー中で測定した。これらの結果を下記の表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】
明らかに、本発明に従って無機亜硫酸塩溶液によるベニヤの前処理は、予期しないことに多量のかなり濃厚な塩溶液を使用することを必要としないでホルムアルデヒドの放出を一層有効に低減する。多量の塩溶液の使用は多量の水がベニヤに供給されることをもたらし、これが製品の水分バランスに悪影響を有し得る。

Claims (16)

1. 少なくとも一つが板紙又はベニヤである、少なくとも２層を有するホルムアルデヒドを含む層状製品からのホルムアルデヒドの放出の低減方法であって、これらの層を一緒に結合する前に、前記板紙又はベニヤの表面の少なくとも一つを無機硫黄含有塩を含む溶液で処理することを特徴とする上記方法。
2. 前記溶液が水溶液である請求項１記載の方法。
3. 前記溶液が約５重量％から約２０重量％までの範囲の無機硫黄塩含量を有する請求項１又は２のいずれか１項記載の方法。
4. 前記無機硫黄塩が亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウムである請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記溶液が更に尿素を含む請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 尿素対無機亜硫酸塩の重量比が約３：１０から約６：１０までである請求項５記載の方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の方法により処理された板紙又はベニヤが層状製品の裏面又は層を構成する請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記層状製品が床材である請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記材料が寄せ木張りの床材である請求項８記載の方法。
10. 請求項１から６のいずれか１項記載の方法により得られる板紙。
11. 請求項１から６のいずれか１項記載の方法により得られるベニヤ。
12. 請求項１から９のいずれか１項記載の方法により得られる床材。
13. 前記材料が寄せ木張りの床材である請求項１２記載の床材。
14. 亜硫酸アンモニウム又は重亜硫酸アンモニウム及び尿素を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の方法に有益な水溶液。
15. 亜硫酸アンモニウムを含む請求項１４記載の水溶液。
16. 尿素対亜硫酸塩の重量比が約３：１０から約６：１０までである請求項１４又は１５のいずれか１項記載の水溶液。