JP2005280030A - 硬質繊維板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱寸法安定性、耐水性、耐傷性及び靭性を有する硬質繊維板の製造方法を提供する。
【解決手段】 鉱物質繊維を含む繊維、無機粉状体、及び、結合剤を必須成分とするスラリーを湿式抄造して得られる湿潤マットをプレス乾燥してセミキュアマットを得、前記セミキュアマットに、樹脂液を含浸させてからロールプレスする工程によって樹脂含浸マットを得、前記樹脂含浸マットを、高温条件下で熱圧プレスする。
【選択図】図１

Description

従来、住宅リフォームの需要増大に応じて化粧材の需要も非常に増えており、例えば、床材としては、既存フロアの上からそのまま貼るタイプのものが販売されている。特に、床暖房用床材は発熱パネルの上面に直接施工されるので、耐熱性に優れた床材が求められている。さらに、前記床材には施工上の理由から薄いものが求められ、通常は６ｍｍ以下の厚さであることが望まれている。しかし、使用条件の厳しさ（薄さ、発熱、乾燥）から、前記床材の基材には高い物理的性能が要求され、合板、ＭＤＦ、及び、オートクレーブ処理された無機板が基材として用いられている。

しかし、前述の合板では、熱や水に対する水平方向の寸法安定性が悪い。このため、床暖房に使用すると、嵌合した実部に目隙（床材の収縮によって目地巾が大きくなった状態）が生じたり、床材の膨張により実部を突き合わせた部分が持ち上がるピックアップと呼ばれる現象が生じるという問題があった。さらに、前記合板の表面は比較的柔らかいため、表面の化粧層が傷つきやすいという不具合があった。

そこで、耐傷性を向上させるためにＭＤＦ（中質繊維板）が単独又は複合されて使用されている（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−２３１４１号公報

しかし、前述のＭＤＦでは、その実部から家庭用床ワックスや水が侵入すると、嵌合した実部が膨潤し、床面が不陸になるという不具合があった。

また、化粧を目的として床材に疑似目地や面取り等の切削加工を施す場合に、表面を淡色に仕上げたいときに下地の色が濃色であると、切削部が目立ってしまう。そこで、表面が淡色の合板を選別したり、一般的に濃色の南洋材ＭＤＦを、淡色の針葉樹ＭＤＦに交換したりすることが検討されている。しかし、合板やＭＤＦの色調を選別して使用しようとすると、資材を選択できる範囲が狭くなるので、資材の安定供給が困難になり、生産性が非常に悪かった。

このような木質材特有の寸法変化、柔らかさによる傷付き易さ、及び、水やワックスによる膨潤を原因とする不具合を解決する手段として、オートクレーブ処理された無機板の表裏面に木質単板を貼り、これを床材としたものがある。しかし、前記無機板は靭性が低く、衝撃によって破損しやすいという不具合があった。

そこで、本発明は、熱寸法安定性、耐水性、耐傷性及び靭性を有する硬質繊維板の製造方法を提供することを課題とする。

本発明にかかる硬質繊維板の製造方法は、鉱物質繊維を含む繊維、無機粉状体及び結合剤を必須成分とするスラリーを湿式抄造して得られる湿潤マットをプレス乾燥してセミキュアマットを得、前記セミキュアマットに、樹脂液を含浸させてからロールプレスする工程によって樹脂含浸マットを得、前記樹脂含浸マットを、高温条件下で熱圧プレスする。

本発明によれば、繊維によって木材と同様の機械的性質を有しながら、無機粉状体の優れた熱寸法安定性と耐傷性とを有する硬質繊維板を製造できる。さらに、前記セミキュアマットに樹脂液を含浸してからロールプレスすることで、セミキュアマットの深層まで樹脂を含浸させることができるので、硬質繊維板の深層部にまで耐水性を付与でき、余分な樹脂液を搾り取って樹脂含浸マットを得るので、熱圧プレスで樹脂含浸マットから水分を十分に除去しきれず、減圧と同時に水蒸気が膨張して破裂、あるいは、染み出した樹脂により、表面にバリが発生して商品価値を失うことがなく硬質繊維板を製造できる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記セミキュアマットに、樹脂液を含浸させてからロールプレスする工程を複数回繰り返して前記樹脂含浸マットを得てもよい。

本実施形態によれば、より多くの樹脂液を前記セミキュアマットの深層まで含浸させることができ、耐水性に優れた硬質繊維板を製造できる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記樹脂含浸マットを得るための最後の前記ロールプレス（前記ロールプレスを１回のみ行う場合は、該１回のロールプレス）における圧縮時の厚みが、前記熱圧プレスにおける圧縮時の厚みと等しくてもよい。

本実施形態によれば、最後のロールプレスを通過した後も、樹脂含浸マットに熱圧プレスできる範囲で、可能な限り多くの樹脂液を残存させられるので、耐水性に優れた硬質繊維板を製造できる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記樹脂含浸マットを予備乾燥させた後に熱圧プレスしてもよい。

本実施形態によれば、熱圧プレスに要する時間が少なくて済むので、製造効率を高められる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記樹脂含浸マットを得るための最後のロールプレス（前記ロールプレスを１回のみ行う場合は、該１回のロールプレス）における圧縮時の厚みが、前記熱圧プレスにおける圧縮時の厚みよりも大きくてもよい。

本実施形態によれば、最後のロールプレスを通過した後も、樹脂含浸マットに熱圧プレスが可能な量より多くの樹脂液が残存する。そして、予備乾燥によって、過剰な水分だけを除去して熱圧プレスするので、多くの樹脂が残存する耐水性に優れた硬質繊維板を製造できる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記スラリーは、３５〜７０重量％の前記繊維と、２０〜５５重量％の前記無機粉状体と、５〜２５重量％の前記結合剤とを含み、前記セミキュアマットは、０．３〜０．９の比重を有すものとしてもよい。

本実施形態によれば、床板等の用途に適した熱寸法安定性、耐水性及び耐傷性を有する硬質繊維板を製造できる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記繊維は、鉱物質繊維と１５重量％以下の耐熱性の有機繊維とからなってもよい。

本実施形態によれば、前記耐熱性の有機繊維が硬質繊維板に靭性を与えるので、硬質繊維板を薄くしても衝撃によって破損し難い。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記樹脂液は、樹脂率１０〜６０％の水溶液であってもよい。

本実施形態によれば、前記樹脂液が硬質繊維板に浸透するので、好ましい耐水性を与えられる。

また、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法において、前記熱圧プレスした後に、少なくとも片面に化粧加工を施してもよい。

本実施形態によれば、熱寸法安定性、耐水性及び耐傷性を有する硬質繊維板に床材等の建築材料に適した外観を付与できる。

以上のように、本発明にかかる硬質繊維板の製造方法によって、熱寸法安定性、耐水性、耐傷性及び靭性を有する硬質繊維板を製造できる。

以下に、本実施形態にかかる硬質繊維板の製造方法を説明する。

先ず、鉱物質繊維、結合剤、有機繊維及び無機粉状体を水中に投入し、これに撥水剤、消泡剤及び顔料等の添加剤を加え攪拌し、固形成分率が数％のスラリーを得る。次いで凝集剤等の補助添加剤を加えて凝集させた後、前記スラリーを長網式又は丸網式の抄造機で抄造し、脱水し、熱風通風ドライヤーで乾燥させ、比重０．３〜０．７のセミキュアマットを得る。このとき、乾燥させる前に、仮圧締（８０〜１１０℃、０．５〜０．７ＭＰａ、４０秒〜５分程度）を行うことが、セミキュアマットの剛性を高め、ハンドリング性を向上させるのでより好ましい。

次に、前記セミキュアマットにフローコーター又はスプレー等による機械塗布やディッピング（浸漬）法等の方法で樹脂液を含浸させてから、ロールプレスによって樹脂液をセミキュアマットの内部へ拡散させるとともに、過剰な樹脂液を絞り出すことでセミキュアマット内に残る樹脂液の量を調整して樹脂含浸マットを得る。ここで、樹脂液を含浸させてからロールプレスを通す工程を複数回繰り返してもよい。また、ロールプレス機には搾り出された樹脂液を回収する受け皿を設けることが好ましい。

そして、前記樹脂含浸マットを高温高圧条件下で熱圧プレス（１５０〜２５０℃、１〜３ＭＰａ、３〜３０分）することによって、比重１．３〜１．７、厚み２〜６ｍｍの硬質繊維板を得る。この熱圧プレスでは、面均一な長時間のプレスが必要なため、バッチ式の単段又は多段式の熱圧プレス機が好適であり、ベルトプレスにより連続的に生産することも可能である。熱圧プレスの熱板の隙間の決定は、前記樹脂含浸マットの両側にディスタンスバーを配置する方法が採られる。ここで、熱圧プレスの熱板の間で圧縮された樹脂含浸マットの体積中に包含できる量を超える樹脂液が存在すると、樹脂含浸マットから樹脂液が溢れ出して硬質繊維板表面にバリとなって商品価値を損ねることがある。このため、前述のロールプレスにおいて過剰な樹脂液を搾り出しておくことが必要であり、このため、最後のロールプレスにおけるロールの隙間は、熱圧プレスの熱板の隙間と同じにすることが好ましい。また、樹脂含浸マットを予備乾燥することでもバリの発生を防止することができる。この予備乾燥は、通風ドライヤーなどで行うことができ、また、熱圧プレスをかける前に、樹脂含浸マットを加圧しないように０〜０．５ＭＰａ程度の低い圧力で数十秒〜２分程度の予備プレスを行うことでも可能である。このような予備乾燥を行なった後に、圧力１．５〜２ＭＰａの熱圧プレスを行って硬質繊維板を得ることが好ましい。また、樹脂含浸マットから硬質繊維板を得るための熱圧プレスの時間が不足すると、十分に水分を除去できず、抜けきらなかった水分が、プレス圧を除去したとたんに瞬間的に気化膨張して硬質繊維板を破裂させることがある。このため、樹脂含浸マットを予備乾燥することは、バリを大幅に減らすと共に、熱圧プレスの時間を短縮する効果も有する。

スラリーに配合する鉱物質繊維としては、例えば、ロックウール、スラグウール、ミネラルウール、ガラスウール、ガラス繊維等が挙げられ、これらを単体で、あるいは、複数を混合して用いる。また、有機繊維としては、例えば、ナイロン繊維、ビニロン繊維、テトロン繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、各種ゴム繊維及び木繊維等の２００℃でも溶融しない繊維が挙げられ、これらを単体で、あるいは、複数を混合して用いる。

有機繊維と鉱物質繊維とは、合計して３５〜６０重量％、好ましくは４５〜５５重量％となる範囲で配合する必要がある。これは、有機繊維と鉱物質繊維との合計量が３５％未満であると、抄造したときにマット切れを起こしやすくなるとともに、脱水及び乾燥して得られたセミキュアマットの曲げ強度が非常に弱くなり、セミキュアマットのハンドリングが難しくなるからである。また、有機繊維と鉱物質繊維との合計量が６０重量％を超えると、相対的に添加される結合剤及び無機粉状体の添加量が少なくなるため、熱圧プレスしたときに密度が上がり難く、板材としての強度が不足するからである。

鉱物質繊維は、硬質繊維板の剛性を高める働きがあり、有機繊維は、硬質繊維板に靭性を付与する働きがある。有機繊維を一定重量添加した場合に、有機繊維が太いほど及び長いほど靭性が高くなるが、細く短い有機繊維はあまり靭性に寄与しない。一方、細くて長い繊維は抄造しにくく、太くて短い繊維は、抄造適性がよい。従って、強度と抄造適正との両方を考慮して、最適な太さと長さとを決定する必要がある。抄造適正については、鉱物質繊維、結合剤、有機繊維及び無機粉状体の配合比により、微妙に異なるが、有機繊維は、長さ１〜５ｍｍ、太さは０．５〜４０デニール程度（１デニールは９００００メートルで１グラムの重量を持つ太さ）が好ましい。より好ましくは、長さ２〜３ｍｍ、太さ０．８〜２０デニール程度の有機繊維を使用するとよい。また、有機繊維の配合量が少ないと、硬質繊維板は硬くて脆い板となり、有機繊維の配合量が多いと、相対的に鉱物質繊維の添加量が少なくなるため、硬質繊維板の剛性が不足する。このため、１５重量％以下の有機繊維を配合することにより、硬質繊維板に木材のような靭性を与えることが必要である。

無機粉状体としては、比重の重い炭酸カルシウム、酸化アルミ、硫酸バリウム、バーミキュライト等や、比重の軽いシラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体等が挙げられ、これらを単体で、あるいは、複数を混合して用いる。

無機粉状体は、２０〜５５重量％となる範囲で配合する必要がある。これは、無機粉状体は、硬質繊維板を製造する過程で得られるセミキュアマットの強度に大きく寄与しており、無機粉状体が２０重量％未満であると、得られたセミキュアマットの曲げ強度が弱くなり、セミキュアマットのハンドリングが困難になる。一方、無機粉状体が５５重量％を越えると、相対的に添加される鉱物質繊維の添加量が少なくなり、得られたセミキュアマットを、高温高圧条件下で熱圧プレスしても、密度が上がり難いからである。

特に、シラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体等の比重の軽い無機粉状体は、２重量％以下とすることが好ましい。これは、無機粉状体は、比重調整の役目も果たし、硬質繊維板を重くするためには比重の重いものを使用し、軽くするためには比重の軽いものを使用するが、比重の軽い無機粉状体を多量に使用すると、硬質繊維板に必要な均質性と耐久性とを損なうおそれがあるためである。また、着色顔料を無機粉状体の一部として使用して、硬質繊維板に着色を行うこともできる。

結合剤としては、例えばメラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂、ポリビニールアルコール、アクリルエマルジョン又は酢酸ビニールエマルジョン又はこれらの変性物、澱粉（コーンスターチ等）、大豆粉、小麦粉等が挙げられ、これらを単体で、あるいは、複数を混合して用いる。

結合剤は、５〜２５重量％の範囲での配合する必要がある。これは、配合量が５重量％未満であると、セミキュアマットが強度不足を生じ、添加量が２５重量％を超えると、相対的に鉱物質繊維の添加量が少なくなり、特に、曲げ強度が弱くなるためである。

また、結合剤の中で、ポリビニールアルコール、アクリルエマルジョン又は酢酸ビニールエマルジョン又はこれらの変性物、澱粉、大豆粉、小麦粉、イソシアネート樹脂等の低温で反応するものは、スラリーを抄造、脱水、乾燥させて得られたセミキュアマットの曲げ性能を向上させ、ハンドリング性を向上させることが可能である。しかし、結合材の添加量が多くなると、最終的に得られる床材の寸法安定性が悪くなる。このため、低温で反応する結合剤の使用量は５重量％以下であることが望ましい。高温で反応する結合剤は、セミキュアマットを得る際の８０℃〜１１０℃の熱では完全に硬化せず、セミキュアマットを１５０〜２５０℃の高温高圧下における熱圧プレスで完全に硬化することにより、最終的に得られる硬質繊維板に優れた寸法安定性を与える。従って、セミキュアマットのハンドリング性を上げるために低温で反応する結合剤と、最終的に得られる硬質繊維板の強度及び耐水性を向上させる高温で反応する結合剤との少なくとも２種類を併用することが望ましい。

樹脂液は、水溶性の樹脂液であれば使用可能であり、ビニールウレタン系、フェノールエマルジョン、アクリルエマルジョン又は酢酸ビニールエマルジョン又はラテックスエマルジョン及びこれらの変性物等の水溶液が挙げられ、これらを単体で、あるいは、複数を混合して用いる。これらの樹脂は、硬質繊維板に耐水性を付与する働きを有している。

樹脂液は、１０〜６０重量％、特に、１５〜４０重量％に調整することが好ましい。樹脂率が１０重量％未満であると、含浸させた樹脂液による寸法安定性および耐傷性の向上効果を期待できず、樹脂率が６０重量％を超えると、樹脂液の浸透性が低下するからである。樹脂液の中でも、ラテックスエマルジョンは、硬質繊維板の曲げ強度を向上させるので、他の樹脂と少量（５〜２５重量％）混合して使用することが好ましい。ただし、添加量が多くなると、サンダー適性が悪くなるため、２５重量％を超える添加量は好ましくない。また、サンダー適性を向上させるために、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の硬質樹脂（５〜２５重量％）を添加してもよい。ただし、これらの樹脂の添加量が多すぎると、硬くて脆い性質となり、好ましくない。また、ロールプレスによる樹脂液の内部への均一拡散の効果を高めるために、樹脂液の浸透性を上げることを目的として浸透剤（界面活性剤の一種で、水で希釈された樹脂の表面張力を下げ、浸透性を上げる薬剤）を加えるとよい。

これらのこうして得られた硬質繊維板の片面又は両面に化粧加工を施すことができる。化粧加工としては、化粧シートの貼着、塗装およびそれらの併用等が挙げられる。化粧シートとしては、色彩や模様を有する突き板、紙、樹脂含浸紙、オレフィンシート、ポリエチレンテレフタレートシート及びこれらの複合品等が挙げられる。塗装としては、例えば、ウレタン塗装、ＵＶ塗装、ＥＢ塗装等が挙げられる。そして、化粧シートの上にさらに塗装を施してもよいし、予め塗装を施したシートを硬質繊維板に貼り付けてもよい。さらに、硬質繊維板に直接あるいは化粧シートの上から、Ｖ溝等の溝加工や面取り加工を施した後に塗装してもよい。

前述したように無機粉状体の一部に着色顔料を使用して硬質繊維板の内部の色を、化粧加工した表面の色に近似した色に着色すれば、硬質繊維板の表面に化粧シートを貼り、溝加工を行った後に透明なＵＶ塗装を行った場合にも、表面と溝部の色調に違和感のない硬質繊維板が得られる。また、表面に塗装のみを行った硬質繊維板でも、表面の塗装色と硬質繊維板内部の色とが近似していれば、硬質繊維板の表面に前記塗装の下にまで達する傷が付いた場合でも傷が目立ちにくい。

本実施形態にかかる硬質繊維板の製造方法において、樹脂液を含浸したセミキュアマットをロールプレスするが、ロールプレスは、所定厚みに圧締して過剰な樹脂液を絞りだす効果とともに、浸透させた樹脂液をセミキュアマット内部に均一に拡散させる効果がある。このため、硬質繊維板に含まれる樹脂量のムラが小さくなり、厚み方向の膨張率が均一になるので、使用時の経時の湿気、温度の変化等に対する化粧加工の安定性に優れる。

また、樹脂を含浸させた後にロールプレスで所定の厚みに一度圧締しているので、熱圧プレスでは、比較的低いプレス圧で圧締することができ、より簡易な設備での生産が可能になる。例えば、比重１.３〜１.４の硬質繊維板を製造する場合、セミキュアマットの表面に少量の樹脂液を塗布してからロールプレスをせずに熱圧プレスすれば、１．７〜２．５ＭＰａの圧力が必要であるが、同じ量の樹脂液をセミキュアマットの表面に塗布した後、本実施形態のように樹脂含浸マットをロールプレスすれば、圧力１〜１．２ＭＰａの熱圧プレスで硬質繊維板の製造が可能である。さらに、比重１.６〜１.７の硬質繊維板を製造する場合、ロールプレスをしなければ、熱圧プレスで３．５〜４ＭＰａの圧力が必要であるが、ロールプレスをすれば、圧力１．５〜１．８ＭＰａの熱圧プレスで圧締できる。

また、ロールプレスによって樹脂液をセミキュアマットのより深部まで浸透させた後、再度、樹脂液を含浸させ、所定の厚みよりも大きな厚みにロールプレスすることで、樹脂液をより多くセミキュアマットの中に残し、過剰な水分を予備乾燥によって除去することで多くの樹脂を含浸した硬質繊維板を得ることが可能である。例えば、厚さ８ｍｍ、比重０.５のセミキュアマットに５ｋｇ／ｍ^２樹脂液を塗布し、３.５ｍｍの隙間に設定したロールプレスに通すと、約２ｋｇ／ｍ^２の樹脂液がセミキュアマット中に残る。このセミキュアマットに、再度、樹脂液を塗布し、厚さ４.５ｍｍに設定したロールプレスを通すと、セミキュアマット内に約３ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を残すことが可能である。これにより、より樹脂率が高く、強度的に優れた硬質繊維板を製造することが可能になる。

また、樹脂含浸マットを（好ましくは含水率５％以下まで）予備乾燥させてから高温高圧条件下で熱圧プレスして、硬質繊維板を得れば、熱圧プレスの時間が短くて済み、より効率的に硬質繊維板を製造することが可能である。例えば、厚さ８ｍｍ、比重０.５のセミキュアマットに５ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を塗布し、３.５ｍｍの隙間に設定したロールプレスに通すと、約２ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を含む樹脂含浸マットが得られる。この樹脂含浸マットの両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．５ＭＰａ、１５分のプレススケジュールで熱圧プレスを行うと、厚さ３.６ｍｍ、比重１.３５の硬質繊維板を得ることができる。しかし、これを１９０℃、１．５ＭＰａ、１０分のプレススケジュールで行うと蒸気の逃げが不十分であり、プレス圧を解除し時に、内部で水蒸気が急激に膨張し、硬質繊維板が破裂してしまう（後述の参考例参照）。一方、同じ条件の樹脂含浸マットを１２０℃に設定した通風乾燥機で５分間予備乾燥させると含水率５％の樹脂含浸マットを得ることができる。この予備乾燥させた樹脂含浸マットの両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．５ＭＰａ、４分のプレススケジュールで熱圧プレスを行うと、水蒸気によって破裂することなく、厚さ３.６ｍｍ、比重１.３５の硬質繊維板を得ることができる。このように、熱圧プレス前に予備乾燥させることにより、熱圧プレス時間の大幅な短縮が可能であり、より効率的に生産することが可能である。

（実施例１）
５０重量％のロックウール（鉱物質繊維）と、４０重量％の炭酸カルシウム（無機粉状体）と、３重量％のスターチ及び７重量％の粉体フェノール樹脂（結合剤）を水中に投入し、固形成分５％のスラリーを得、これに消泡剤を微量添加して攪拌した。このスラリーを長網式抄造機で抄造し、サクションポンプで脱水して含水率５０％の湿潤マットを得た。この湿潤マットを９０℃、０．７ＭＰａ、１分のプレススケジュールで仮圧締してプレキュアマットを得た。このプレキュアマットをウォーターカッターで尺角の大きさに切断し、さらに、２２０℃に調整した熱風ドライヤーで乾燥させ、含水率５％、厚さ８ｍｍ、比重０.４の低比重セミキュアマットを得た。次に、このセミキュアマットを１ｍ角にカットし、フローコーターにより、水で希釈した樹脂率４５％のアクリルエマルジョンに５重量％の浸透剤、１重量％の消泡剤及び５重量％の離型剤を添加した樹脂液を、５ｋｇ／ｍ^２片面塗布した。これを３.５ｍｍの隙間に設定したロールプレス機の隙間を通したところ、約２ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を含んだ樹脂含浸マットを得た。この樹脂含浸マットの両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．２ＭＰａ、１５分のプレススケジュールで熱圧プレスを行ったところ、厚さ３.６ｍｍ、比重１.４５の硬質繊維板を得た。そして、この硬質繊維板を面均一に厚さ３.０ｍｍとなるように両面をサンダーがけしてから、表面に、酢酸ビニールエマルジョンとイソシアネートを混合した接着剤を使用し厚さ０.１５ｍｍのオレフィン化粧シートを貼り付け、さらに、この表面にＵＶ塗装をして鏡面化粧を施した硬質繊維板を得た。

（実施例２）
５０重量％のロックウール（鉱物質繊維）と、４０重量％の炭酸カルシウム（無機粉状体）と、３重量％のスターチ及び７重量％の粉体フェノール樹脂（結合剤）を水中に投入し、固形成分５％のスラリーを得、これに消泡剤を微量添加して攪拌した。このスラリーを長網式抄造機で抄造し、サクションポンプで脱水して含水率５０％の湿潤マットを得た。この湿潤マットを９０℃、０．７ＭＰａ、１分のプレススケジュールで仮圧締してプレキュアマットを得た。このプレキュアマットをウォーターカッターで尺角の大きさに切断し、さらに、２２０℃に調整した熱風ドライヤーで乾燥させ、含水率５％、厚さ８ｍｍ、比重０.４の低比重セミキュアマットを得た。次に、このセミキュアマットを１ｍ角にカットし、フローコーターにより、水で希釈した樹脂率４５％のアクリルエマルジョンに５重量％の浸透剤、１重量％の消泡剤及び５重量％の離型剤を添加した樹脂液を、５ｋｇ／ｍ^２片面塗布した。これを３.５ｍｍの隙間に設定したロールプレス機の隙間を通したところ、約２ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を含んだ樹脂含浸マットを得た。この樹脂含浸マットを１２０℃の垂直式通風ドライヤーで５分間乾燥させて、含水率５％まで予備乾燥してから、両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．２ＭＰａ、４分のプレススケジュールで熱圧プレスを行ったところ、厚さ３.６ｍｍ、比重１.４５の硬質繊維板を得た。そして、この硬質繊維板を面均一に厚さ３.０ｍｍとなるように両面をサンダーがけしてから、表面に、酢酸ビニールエマルジョンとイソシアネートを混合した接着剤を使用し厚さ０.１５ｍｍのオレフィン化粧シートを貼り付け、さらに、この表面にＵＶ塗装をして鏡面化粧を施した硬質繊維板を得た。

（実施例３）
５０重量％のロックウール（鉱物質繊維）と、４０重量％の炭酸カルシウム（無機粉状体）と、３重量％のスターチ及び７重量％の粉体フェノール樹脂（結合剤）を水中に投入し、固形成分５％のスラリーを得、これに消泡剤を微量添加して攪拌した。このスラリーを長網式抄造機で抄造し、サクションポンプで脱水して含水率５０％の湿潤マットを得た。この湿潤マットを９０℃、０．７ＭＰａ、１分のプレススケジュールで仮圧締してプレキュアマットを得た。このプレキュアマットをウォーターカッターで尺角の大きさに切断し、さらに、２２０℃に調整した熱風ドライヤーで乾燥させ、含水率５％、厚さ８ｍｍ、比重０.４の低比重セミキュアマットを得た。次に、このセミキュアマットを１ｍ角にカットし、フローコーターにより、水で希釈した樹脂率４５％のアクリルエマルジョンに５重量％の浸透剤、１重量％の消泡剤及び５重量％の離型剤を添加した樹脂液を、５ｋｇ／ｍ^２片面塗布した。これを３.５ｍｍの隙間に設定したロールプレス機の隙間を通したところ、約２ｋｇ／ｍ^２の樹脂液が残った。さらに同じ樹脂液を３ｋｇ／ｍ^２片面塗布し、４.５ｍｍの隙間に設定したロールプレス機の隙間を通したところ、約３ｋｇ／ｍ^２の樹脂液を含んだ樹脂含浸マットを得た。この樹脂含浸マットを１２０℃の垂直式通風ドライヤーで８分間乾燥させて、含水率５％まで予備乾燥してから、両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．２ＭＰａ、４分のプレススケジュールで熱圧プレスを行ったところ、厚さ３.６ｍｍ、比重１.４９の硬質繊維板を得た。そして、この硬質繊維板を面均一に厚さ３.０ｍｍとなるように両面をサンダーがけしてから、表面に、酢酸ビニールエマルジョンとイソシアネートを混合した接着剤を使用し厚さ０.１５ｍｍのオレフィン化粧シートを貼り付け、さらに、この表面にＵＶ塗装をして鏡面化粧を施した硬質繊維板を得た。

（比較例１）
５０重量％のロックウール（鉱物質繊維）と、４０重量％の炭酸カルシウム（無機粉状体）と、３重量％のスターチ及び７重量％の粉体フェノール樹脂（結合剤）を水中に投入し、固形成分５％のスラリーを得、これに消泡剤を微量添加して攪拌した。このスラリーを長網式抄造機で抄造し、サクションポンプで脱水して含水率５０％の湿潤マットを得た。この湿潤マットを９０℃、０．７ＭＰａ、１分のプレススケジュールで仮圧締してプレキュアマットを得た。このプレキュアマットをウォーターカッターで尺角の大きさに切断し、さらに、２２０℃に調整した熱風ドライヤーで乾燥させ、含水率５％、厚さ８ｍｍ、比重０.４の低比重セミキュアマットを得た。次に、このセミキュアマットを１ｍ角にカットし、フローコーターにより、水で希釈した樹脂率４５％のアクリルエマルジョンに５重量％の浸透剤、１重量％の消泡剤及び５重量％の離型剤を添加した樹脂液を、表裏両面にそれぞれ１ｋｇ／ｍ^２ずつ塗布した。これを両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、２ＭＰａ、１５分のプレススケジュールで熱圧プレスを行ったところ、厚さ３.６ｍｍ、比重１.４５の硬質繊維板を得た。そして、この硬質繊維板を面均一に厚さ３.０ｍｍとなるように両面をサンダーがけしてから、表面に、酢酸ビニールエマルジョンとイソシアネートを混合した接着剤を使用し厚さ０.１５ｍｍのオレフィン化粧シートを貼り付け、さらに、この表面にＵＶ塗装をして鏡面化粧を施した硬質繊維板を得た。

（比較例２）
厚さ３．３ｍｍの木質合板を、面均一に厚さ３.０ｍｍとなるように両面をサンダーがけしてから、表面に、酢酸ビニールエマルジョンとイソシアネートを混合した接着剤を使用し厚さ０.１５ｍｍのオレフィン化粧シートを貼り付け、さらに、この表面にＵＶ塗装をして鏡面化粧を施した硬質繊維板を得た。

（参考例）
５０重量％のロックウール（鉱物質繊維）と、４０重量％の炭酸カルシウム（無機粉状体）と、３重量％のスターチ及び７重量％の粉体フェノール樹脂（結合剤）を水中に投入し、固形成分５％のスラリーを得、これに消泡剤を微量添加して攪拌した。このスラリーを長網式抄造機で抄造し、サクションポンプで脱水して含水率５０％の湿潤マットを得た。この湿潤マットを９０℃、０．７ＭＰａ、１分のプレススケジュールで仮圧締してプレキュアマットを得た。このプレキュアマットをウォーターカッターで尺角の大きさに切断し、さらに、２２０℃に調整した熱風ドライヤーで乾燥させ、含水率５％、厚さ８ｍｍ、比重０.４の低比重セミキュアマットを得た。次に、このセミキュアマットを１ｍ角にカットし、フローコーターにより、水で希釈した樹脂率４５％のアクリルエマルジョンに５重量％の浸透剤、１重量％の消泡剤及び５重量％の離型剤を添加した樹脂液を、５ｋｇ／ｍ^２片面塗布した。これを両側に３.５ｍｍのディスタンスバーを配置して、１９０℃、１．２ＭＰａ、１０分のプレススケジュールで熱圧プレスを行ったところ、プレス圧の除去とともに硬質繊維板は破裂してしまった。これは、樹脂含浸マットが多くの水分を含んでいたために、１０分の熱圧プレスでは、水分が蒸発しきれず、圧力を除去したとたんに硬質繊維板内部の水蒸気が膨張したためと考えられる。

以上の実施例１〜３及び比較例１を切断して断面を観察したところ、実施例１〜３は、厚み全体に樹脂が浸透していたが、比較例１は、表裏両面から約１ｍｍまでは樹脂が浸透していたが、中間の約１ｍｍには樹脂が浸透していなかった。

さらに、実施例１〜３及び比較例１，２を、１０ｃｍ×２０ｃｍの大きさにカットし、以下の試験を行った。
（湿度試験）
温度４０℃、相対湿度９０％の恒温槽で１週間養生した後、外観評価及び長さ膨張率の測定を行った。
（乾燥試験）
温度８０℃の通風乾燥機で９６時間乾燥した後、外観評価及び長さ膨張率の測定を行った。
（浸漬試験）
７０℃の温水中で２時間浸漬し、取り出してから常温に冷却した後、外観評価及び厚み方向の膨張率の測定を行った。
（浸漬乾燥試験）
７０℃の温水中で２時間浸漬してから、温度６０℃の通風乾燥機で２４時間乾燥した後、外観評価及び厚み方向の膨張率の測定を行った。
（耐キャスター試験）
荷重２５ｋｇの単輪鉄キャスターを５００回往復した後、外観評価及び凹み量の測定を行った。

以上の試験結果を表にして図１に示す。湿度試験の結果、外観上、実施例１〜３には変化が認められなかったが、比較例１，２には部分的な凹凸が発生しており、さらに、比較例２には鏡面性の低下が確認された。また、長さ膨張率は、比較例２のみが大きな値となった。乾燥試験の結果、外観上、実施例１〜３及び比較例１には変化が認められなかったが、比較例２には鏡面性の低下が確認された。また、長さ膨張率も、比較例２のみが大きく減少（収縮）していた。浸漬試験の結果、外観上、実施例１〜３にも軽微な鏡面性の低下が確認されたが、比較例１，２にはかなりの表面の悪化が確認された。また、厚さ膨張率は、比較例１のみが大きな値を示し、膨張が大きいことが確認された。浸漬乾燥試験の結果、外観上、実施例１〜３には軽微な鏡面性の低下が確認されたが、比較例１にはかなりの表面の悪化が確認され、比較例２は完全に損傷していた。また、厚さ膨張率は、比較例１が大きな値を示し、比較例２では非常に大きな減少（収縮）が確認された。さらに、耐キャスター試験の結果、比較例１は基材が破損し、比較例２は化粧シートが剥離した。一方、実施例１〜３は、外観上は変化が認められず、凹み量も小さいものであったが、中でも、実施例３の凹み量は、非常に小さな値であった。

以上の結果から、本発明にかかる方法によって製造した硬質繊維板は、熱寸法安定性、耐水性、耐傷性及び靭性を有することが明らかになった。

本発明の実施例及び比較例の試験結果を示す表。

Claims (9)

1. 鉱物質繊維を含む繊維、無機粉状体及び結合剤を必須成分とするスラリーを湿式抄造して得られる湿潤マットをプレス乾燥してセミキュアマットを得、
   前記セミキュアマットに、樹脂液を含浸させてからロールプレスする工程によって樹脂含浸マットを得、
   前記樹脂含浸マットを、高温条件下で熱圧プレスすることを特徴とする硬質繊維板の製造方法。
2. 前記セミキュアマットに、樹脂液を含浸させてからロールプレスする工程を複数回繰り返して前記樹脂含浸マットを得ることを特徴とする請求項１に記載の硬質繊維板の製造方法。
3. 前記樹脂含浸マットを得るための最後の前記ロールプレスにおける圧縮時の厚みが、前記熱圧プレスにおける圧縮時の厚みと等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質繊維板の製造方法。
4. 前記樹脂含浸マットを、予備乾燥させた後に熱圧プレスすることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質繊維板の製造方法。
5. 前記樹脂含浸マットを得るための最後の前記ロールプレスにおける圧縮時の厚みが、前記熱圧プレスにおける圧縮時の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の硬質繊維板の製造方法。
6. 前記スラリーは、３５〜７０重量％の前記繊維と、２０〜５５重量％の前記無機粉状体と、５〜２５重量％の前記結合剤とを含み、
   前記セミキュアマットは、０．３〜０．９の比重を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の硬質繊維板の製造方法。
7. 前記繊維は、鉱物質繊維と１５重量％以下の耐熱性の有機繊維とからなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の硬質繊維板の製造方法。
8. 前記樹脂液は、樹脂率１０〜６０％の水溶液であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の硬質繊維板の製造方法。
9. 前記熱圧プレスした後に、少なくとも片面に化粧加工を施すことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の硬質繊維板の製造方法。

Images