JP2005213712A

JP2005213712A - 軽量繊維板及びこれを用いた畳床

Info

Publication number: JP2005213712A
Application number: JP2004025904A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Takeda; 康浩竹田
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】軽量化と強度の維持とを両立させることのできる軽量繊維板、及びこれを用いた畳床が得られるようにする。
【解決手段】繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後に加熱圧締により乾燥と同時に発泡性樹脂ビーズ発泡させてなる軽量繊維板２として、そのバインダに、部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分として、表面移行性を有する樹脂を使用し、ドライヤーによる加熱における水分の蒸発に伴い、バインダが板材の表裏面に移行して、その状態で熱圧によりバインダが硬化するようにし、過大な圧縮をしなくても、繊維板２の表裏面の強度を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後に加熱して発泡性樹脂ビーズを発泡させ、表面を圧締して形成される軽量繊維板、及びこれを用いた畳床に関するものである。

一般に、木材チップを蒸煮・解繊したパルプにバインダ等を添加したスラリーを抄造してマット状とし乾燥した木質繊維板は、インシュレーションボードと呼ばれており、例えば畳床、壁下地材、化粧天井板等の用途に広く用いられている。このインシュレーションボードはＪＩＳＡ５９０５に定められた木質繊維板のうち最も低比重であり、吸放湿性や断熱性、吸音性等に優れている。しかし、特にインシュレーションボードを複数枚積層して用いる畳床とする場合には重量が大きくなるため、さらなる軽量化が求められている。

その場合、単に抄造によって比重が小さい（例えば１８０ｋｇ／ｍ³以下）繊維板を製造しても、物理的強度が不足するために建材として取扱いが困難となる。

そこで、その解決方法の１つとして、従来、例えば特許文献１に示されるように、発泡性樹脂粒子と接着剤とをパルプに分散させて抄造し、それを加熱して発泡性樹脂粒子を発泡させてなる木質系板状繊維板が提案されている。
特開平６―２３５２００号公報

上記提案例によれば、木質繊維板と発泡樹脂とからなる軽量で断熱性に優れた木質系繊維板が得られる。

ところが、実際には、接着剤としてフェノール樹脂を用いているので、強度を上げるためには、厚さを１０％以上厚く抄造した後に圧縮する必要があり、歩留まりが悪いばかりでなく、軽量化の度合いも１５〜２５％と今１つ不十分であった。しかも、製造時及び製造後の製品からホルムアルデヒドを揮散する恐れもあった。

本発明はこれらの諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、３０％以上の軽量化と強度の維持とを両立させることのできる軽量繊維板及び畳床が得られるようにすることにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、繊維質に発泡性樹脂ビーズと共に混入されるバインダに、表面移行性を有する樹脂を添加するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後にドライヤーによる加熱によって上記発泡性樹脂ビーズを発泡させ、次いで、少なくとも表面を圧締してなる軽量繊維板において、上記バインダに、表面移行性を有する樹脂が添加されていることを特徴とする。

上記の構成によると、繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後、加熱圧締することによって乾燥と同時に発泡性樹脂ビーズ発泡させてなる軽量繊維板におけるバインダとして、表面移行性を有する樹脂を使用するので、ドライヤーによる加熱における水分の蒸発に伴い、バインダが板材の表裏面に移行して、その状態で熱圧により該バインダが硬化することとなる。このため、過大な圧縮をしなくても、繊維板表裏面の強度を向上させることが可能である。このことにより、繊維板の歩留まりを良くすることができ、その十分な軽量化をも達成することができる。

請求項２の発明では、上記バインダに添加される表面移行性を有する樹脂は、部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分とする。こうして、表面移行性を有する樹脂として部分けん化ポリビニルアルコールを用いることで、バインダの一部が確実に表裏面に移行し、効率よく表裏層の強化を図ることができるだけではなく、フェノール樹脂系バインダのようにホルムアルデヒドを揮発する恐れがない。

請求項３は畳床の発明であり、この畳床は、表面層に配置された畳ボードと、少なくとも中層に配置された上記請求項１又は２の軽量繊維板とを積層一体化してなることを特徴とする。このことで、軽量で十分な強度を持つ畳床が得られる。

以上説明したように、請求項１の発明によると、繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後に加熱圧締により乾燥と同時に発泡性樹脂ビーズ発泡させてなる軽量繊維板において、そのバインダとして、表面移行性を有する樹脂を使用したことにより、過大な圧縮をせずとも繊維板表裏面の強度を向上させることができ、繊維板の歩留まりの向上を図りつつ、その十分な軽量化及び強度の維持を図ることができる。

請求項２の発明によると、バインダに添加される表面移行性を有する樹脂は、部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分とするものとしたことにより、バインダの一部が確実に表裏面に移行し、効率よく表裏層の強化を図ることができるとともに、ホルムアルデヒドの揮発を防止することができる。

請求項３の発明の畳床によると、表面層に畳ボードを、また少なくとも中層に請求項１又は２の軽量繊維板をそれぞれ配置して積層したことにより、軽量で十分な強度を持つ畳床が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は本発明の実施形態に係る畳床Ａを示し、この畳床Ａは、表面層に配置された例えば１５ｍｍ厚の公知の畳ボード１と、中層に配置された例えば２５ｍｍ厚の軽量繊維板２と、裏面層に配置された例えば１０ｍｍ厚の公知の畳ボード３とを一体に積層してなる総厚さ５０ｍｍのものである。この積層一体化は、表面に保護シートを、また裏面に防湿シート（いずれも図示せず）をそれぞれ積層した上で縫着することによって行われる。

上記軽量繊維板２は、繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後にドライヤーによる加熱によって上記発泡性樹脂ビーズを発泡させ、次いで、少なくとも表面を圧締してなるものである。尚、この圧締により表面の平滑性が得られる。

具体的には、上記繊維質は、例えば木材チップを解縅した木質繊維やロックウール等の鉱物質繊維が用いられる。

また、上記発泡性樹脂ビーズは、例えばスチレン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を外殻とし、加熱によってガス化して体積が膨張する揮発性物質、又は加熱によって分解してガスを発生する物質からなる発泡剤を内包する粒子状のものである。この発泡性樹脂ビーズは、粒径が０．５〜２．０ｍｍで発泡倍率が５〜１００倍のものが用いられるが、必要とする比重や強度等から、発泡倍率５０倍程度のものが好ましい。また、未発泡時の比重が１に近いものであると、スラリーヘの混合時に沈んだり浮いたりすることがなくて均一に分散するので、好ましい。

そして、上記バインダには、表面移行性を有する樹脂が添加されている。この表面移行性を有する樹脂は、けん化度の低い部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分とすることが望ましい。すなわち、バインダとしては、抄造するために水性の樹脂が用いられるが、表面移行性の高い樹脂、特にけん化度８６〜９８ｍｏｌ％の部分けん化ポリビニールアルコールが好ましく、これに完全けん化ポリビニルアルコール、デンプン、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂等を混合してもよい。尚、この他、バインダに添加される表面移行性を有する樹脂としては、完全けん化ポリビニルアルコールを成分とするようにしてもよい。

以上の材料を用いて軽量繊維板２を製造する場合、まず、繊維質の重量に対し１〜１０重量％のバインダと、１〜５重量％の発泡樹脂ビーズとを水に懸濁させ、固形分０．０１〜５％程度のスラリーとする。このスラリーを湿式抄造法により抄造してマット状にし、１２０〜１８０℃の温度のドライヤーに入れて含水率が１０〜２０％となるまで加熱・乾燥する。このときに発泡樹脂ビーズが発泡する。次いで、ヒートロール又は熱板プレスで表裏面を圧縮率２〜５％程度で圧締することで、所望の繊維板２が得られる。

このようにして製造された軽量繊維板２を中層にして、表層及び裏面層にそれぞれ畳ボード１，３を積層することによって畳床Ａが構成される。

したがって、この実施形態における軽量繊維板２は、繊維質に対し、表面移行性を有する樹脂を用いたバインダと発泡性樹脂ビーズとを混入したスラリーを抄造してマット状とした後、加熱して圧締することによって乾燥と同時に発泡性樹脂ビーズ発泡させてなるものであるので、ドライヤーによる加熱の際の水分の蒸発に伴い、バインダが板材の表裏面に移行して、その状態で熱圧によりバインダが硬化する。このため、過大な圧縮をしなくても、繊維板２表裏面の強度を向上させることができ、繊維板２の歩留まりを良くすることができるとともに、その十分な軽量化を達成できる。

しかも、上記バインダに添加される表面移行性を有する樹脂は、部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分としているので、バインダの一部の表裏面への移行が確実に行われ、効率よく表裏層の強度を向上できるとともに、フェノール樹脂系バインダを用いる場合のようにホルムアルデヒドが揮発する恐れはない。

そして、畳床Ａは、上記軽量繊維板２を中層にして、表層及び裏面層に畳ボード１，３を積層することで構成されているので、軽量で十分な強度を持つ畳床となる。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、表面層及び裏面層にそれぞれ配置された畳ボード１，３を配置しているが、この他、例えば図２に示すように、表面層のみに畳ボード１を配置し、中層及び裏面層にいずれも軽量繊維板２，２′を配置して積層した畳床としてもよい。図２（ａ）に示す畳床Ａは、表面層に例えば１５ｍｍ厚の畳ボード１を、また中層に例えば２０ｍｍ厚の繊維板２を、さらに裏面層に例えば１５ｍｍ厚の繊維板２′をそれぞれ配置して積層した総厚さ５０ｍｍのものであり、図２（ｂ）に示す畳床Ａは、表面層に例えば１５ｍｍ厚の畳ボード１を、また中層に例えば２０ｍｍ厚の繊維板２を、さらに裏面層に例えば２０ｍｍ厚の繊維板２′をそれぞれ配置して積層した総厚さ５５ｍｍのものである。すなわち、本発明に係る畳床は、少なくとも表面層に畳ボードが配置されたものとすればよい。この理由は、畳床の畳ボードの表面層は集中荷重を受けることがあるからである。

また、上記実施形態では、軽量繊維板２を畳床Ａの構成要素に用いた例であるが、この繊維板は、畳床Ａ以外に、例えば壁下地材等の建材やその他の用途に利用することができる。尚、本発明では、上記実施形態の畳床Ａを含め、軽量繊維板は厚さ１０〜５０ｍｍのものを対象としている。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。材料として、木質パルプ、故紙、部分けん化ＰＶＡ（けん化度９８ｍｏｌ％）、完全けん化ＰＶＡ（けん化度９９．５ｍｏｌ％以上）、発泡性樹脂ビーズ(ポリスチレン系、粒径０．８ｍｍ、発泡倍率５０倍)を用いた。その組成比は表１のとおりである。

上記材料を水に混合してスラリーとし、湿式抄造法によって抄造して約２６ｍｍ厚のマットを得た。これを１５０℃のドライヤーで乾燥して含水率約１０％となったところで取り出し、１８０℃に加熱したヒートロールに通して表裏面を圧締し、２５ｍｍ厚の繊維板（実施例）を得た。

また、発泡性樹脂ビーズを添加しない以外は、上記実施例と同様にして比較例を得た。

こうして得られた実施例及び比較例について絶乾密度、ＭＯＲ及び表面圧縮強度を測定したところ、表２に示す結果が得られた。

この結果を見るに、実施例は比較例に対して密度が約４０％小さくなっている。それにも拘わらず、曲げ強度及び圧縮強度が共に高く保たれて充分実用に耐えるものであることが判る。

本発明は、軽量化及び強度の維持が両立した軽量繊維板及び畳床が得られるので、極めて有用で産業上の利用可能性が高い。

本発明の実施形態に係る畳床を示す断面図である。本発明の他の実施形態に係る畳床を示す断面図である。

符号の説明

Ａ畳床
１畳ボード
２，２′ 軽量繊維板
３畳ボード

Claims

繊維質にバインダ及び発泡性樹脂ビーズを混入したスラリーを抄造してマット状とした後にドライヤーによる加熱によって上記発泡性樹脂ビーズを発泡させ、次いで、少なくとも表面を圧締してなる軽量繊維板において、
上記バインダに、表面移行性を有する樹脂が添加されていることを特徴とする軽量繊維板。
請求項１の軽量繊維板において、
バインダに添加される表面移行性を有する樹脂は、部分けん化ポリビニルアルコールを必須成分とすることを特徴とする軽量繊維板。
表面層に配置された畳ボードと、少なくとも中層に配置された請求項１又は２の軽量繊維板とを積層一体化してなることを特徴とする畳床。