JP2006205645A - 織布または不織布付き合成板 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境や人体への負担を軽減し、不織布の貼り合わせ作業を簡素化するとともに、十分な強度を持ち合わせた織布または不織布付き合成板を提供すること。
【解決手段】 蒸煮・爆砕処理を行ったリグノセルロース系材料より作製されたプリフォーム(2a)に、織布または不織布(4)を載せ加熱加圧する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、織布または不織布付き合成板に関する。

従来、車両の内装部材や建築部材等に使用される合成板は、木材チップや繊維材料等に、フェノール樹脂等を接着剤として混合して成形していた。
しかし、石油由来の素材を用いて成形された合成板は焼却すると二酸化炭素が発生し地球全体としての二酸化炭素量を増加させ、またフェノール樹脂は遊離フェノールやホルムアルデヒドが含まれるため人体に悪影響をおよぼすおそれがあった。

そこで、接着剤を混合せず、蒸煮処理や爆砕処理を行った植物由来のリグノセルロース系材料を、加熱加圧することで合成板を成形する技術が開発されている（特許文献１参照）。
これは、植物由来の材料のみで成形されているため、焼却することで二酸化炭素が排出されても、その排出相当量は植物の成長時に吸収されており、全体としてみれば二酸化炭素量が変化しないので、環境面で優れている。また、人体に影響を与えるような物質はほとんど含まれていない。

一方、合成板には車両の内装部材や建築部材として使用する際に、合成板表面に接着剤を介して織布または不織布（以下、不織布等ともいう）を貼り合わせる場合がある（特許文献２参照）。
一般には、不織布等を合成板に貼り合わせる際には、アセトン、トルエンやｎ−ヘキサン等の有機溶剤に溶かしたクロロプレンゴム系の溶剤型接着剤等を合成板に塗布して貼り合わせを行っている。
特開２００１−１３１８号公報 特開平９−３９１２７号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２において合成板に不織布等を貼り合わせる場合は、合成板の表面に接着剤を塗布し、その上に不織布等を載せ、加圧しなければならない。これは接着剤の使用や、加圧作業の追加等からその分コストが増加するという問題があった。
また、貼り合わせに用いるクロロプレンゴム系の溶剤型接着剤等は含有するアセトン、トルエンやｎ−ヘキサン等の有機溶剤のために、車両や家屋に使用するには人体に悪影響をおよぼす可能性があるという問題もあった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、
環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる織布または不織布付き合成板を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の織布または不織布付き合成板では、蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方を施したリグノセルロース系材料から成形された合成板と、該合成板の成形とともに加熱加圧され、前記リグノセルロース系材料中の樹脂成分により該合成板に貼り合わされた織布または不織布とを備えることを特徴としている。
これより、蒸煮・爆砕処理を行うことで、木質系や草木系の素材に含まれるヘミセルロースやリグニンが分解され樹脂成分が生成され、合成板の成形とともに織布または不織布の貼り合わせが行なわれる。

また、リグノセルロース系材料に蒸煮・爆砕処理が行なわれることで、水分を含んで軟化している材料から成形することができる。
さらに、蒸煮・爆砕処理は高温・高圧で施されるため、リグノセルロース系材料に含有される虫やカビ・細菌などを殺虫・殺菌する。

上記手段を用いる本発明の請求項１の織布または不織布付き合成板によれば、蒸煮・爆砕処理により生成される樹脂成分が合成板成形における接着剤としての役割と、不織布等への接着剤としての役割を果たすので合成板の成形と不織布等の貼り合わせを同一行程で行うことができ、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる。
また、水分を含んで軟化している材料から成形することにより、深絞り等の３次元形状を成形することができる。

さらに、蒸煮・爆砕処理の殺虫・殺菌作用により防腐性、耐久性を向上させることができる。
さらに、すべて植物由来の素材から成型できることで、焼却による二酸化炭素の増加を抑制することができる。また、有害物質を減少させることができるので、人体への影響も少なくすることができる。

これにより、環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る織布または不織布付き合成板の斜視断面図が示されている。
図１に示すように、不織布付き合成板１は、合成板２の上に不織布４が貼り合わされている。

合成板２は蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方が施されたリグノセルロース系材料により成形されている。
リグノセルロース系材料は例えば木材、竹、ケナフ等の木質系や草木系の植物由来の素材の繊維状、粉末状のものが使用される。このようなリグノセルロース系材料に蒸煮・爆砕処理が行われると木質系や草木系の素材に含まれるヘミセルロースやリグニンが分解され樹脂成分が生成されるために接着力が向上する。
さらに、蒸煮・爆砕処理は高温・高圧で施されるため、リグノセルロース系材料に含有される虫やカビ・細菌などを殺虫・殺菌し防腐性、耐久性が向上する。

そして、合成板２の成形は、蒸煮・爆砕処理を施したリグノセルロース系材料を金型に充填し、不織布４を載せ加熱加圧することで合成板２の成形と不織布４の貼り合わせとを同時に行う。つまり、蒸煮・爆砕処理を行うことで生成された樹脂成分がリグノセルロース系材料の接着剤として作用するとともに、不織布４に対しての接着剤としての役割も果たす。

また、加熱加圧成形は、第一段階として合成板２を高圧で加圧することでプリフォーム２ａを作製し、途中で加圧を解除し、温度を変更してから、不織布４を合成板２の上に載せ、低圧で加圧することで不織布４のつぶれを抑制し美観よく成形することができる。
ここで本発明に係る織布または不織布付き合成板の具体的な成形方法の一例を挙げる。
図２を参照すると本発明に係る織布または不織布付き合成板のプリフォーム作製時の構成を示す斜視図が示されており、図３を参照すると本発明に係る織布または不織布付き合成板の加熱加圧時の構成を示す斜視図が示されている。以下、図２、３に基づき説明する。

図２に示すように、合成板２のプリフォーム２ａ作製のため、ステンレス板６の上に、ガラス繊維で補強したテフロン（Ｒ）シート８を敷き、その上にＬ字状の枠部材１０ａ、１０ｂを２つ組み合わせ、四角い金型１０を形成する。
当該金型１０に蒸煮・爆砕処理を行ったリグノセルロース系材料を均等に充填する。
そして、金型１０の内周と同寸の落し蓋である上型及び高さ調節用の木片（ともに図示せず）を配設する。

これらを油圧プレス装置に金型１０ごと設置し所定時間加圧して、プリフォーム２ａを作製する。このときの圧力は、プリフォーム２ａが本加圧まで形状を保持できる程度であればよい。
作製したプリフォーム２ａを、油圧プレス装置から金型１０ごと取出し、Ｌ字状の枠部材１０ａ、１０ｂ、上型を取り外す。

そして、図３に示すように、ステンレス板６上のプリフォーム２ａの上に不織布４を配設し、不織布４よりさらに上方にテフロン（Ｒ）シート１２、ステンレス板１４を順に配設する。また、プリフォーム２ａの両側に若干の間隔を置いて角材状のステンレス製スペーサ１６をプリフォーム２ａと平行に配設する。
ステンレス板６、１４で挟んだプリフォーム２ａと不織布４を、予め上型、下型を加熱してある別の油圧プレス装置に設置し、加圧成形する。

このように、本発明に係る織布または不織布付き合成板では、合成板２を蒸煮・爆砕処理を行ったリグノセルロース系材料から成形し、不織布４の貼り合わせについても蒸煮・爆砕処理により生成される樹脂成分を接着剤として利用することから、合成板２の成形と不織布４の貼り合わせを同一行程で行うことができる。
また、石油由来の材料や、接着剤等を使用せず、植物由来のリグノセルロース系材料のみでハーボードの成形と不織布との貼り合わせを行っているので、焼却等による二酸化炭素量の増加を防止し、人体への負担も軽減することができる。

したがって、環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる

実施例１
リグノセルロース系材料として、爆砕処理（爆砕条件：圧力９気圧、温度１８０℃、時間２０分）を行った竹繊維（２００ｍｍ長さ）を使用した。
当該竹繊維１６０ｇを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により０．７７ＭＰａの加圧を５分間行いプリフォーム２ａを作製した。

そして、当該プリフォーム２ａの上にＰＥＴ不織布を載せ、両側に厚さ４ｍｍのスペーサを配設し、予め上型、下型を１８０℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して１０６ｋＮの加熱加圧（１９×１９ｃｍのプリフォームに対して）を１０分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。

実施例２
リグノセルロース系材料として、爆砕処理（爆砕条件：圧力９気圧、温度１８０℃、時間２０分）を行った竹繊維（２００ｍｍ長さ）を使用した。
当該竹繊維１６０ｇを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により０．７７ＭＰａの加圧を５分間行いプリフォーム２ａを作製した。
そして、当該プリフォーム２ａの上にＰＥＴ不織布を載せ、両側に厚さ６ｍｍのスペーサを配設し、予め上型、下型を１６０℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して２６ｋＮの加熱加圧（１９×１９ｃｍのプリフォームに対して）を１０分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。

実施例３
リグノセルロース系材料として、蒸煮処理（蒸煮条件：温度２００℃、時間２０分）を行ったブナ木粉（２ｍｍメッシュパス材）を使用した。
当該ブナ木粉１５５ｇを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により０．７７ＭＰａの加圧を５分間行いプリフォーム２ａを作製した。
そして、当該プリフォーム２ａの上にＰＥＴ不織布を載せ、両側に厚さ４ｍｍのスペーサを配設し、予め上型、下型を１８０℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して１０６ｋＮの加熱加圧（１９×１９ｃｍのプリフォームに対して）を１０分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。

比較例
公知の手段で成形された合成板（木材チップにフェノール樹脂を混合させ成形した合成板）に、クロロプレンゴム系溶剤型接着剤を塗布した。
そして、接着剤を塗布した面にＰＥＴ不織布を載せ、０．１ＭＰａで２４時間加圧して接着した。
上記実施例１乃至３及び比較例のように成形した織布または不織布付き合成板をそれぞれ物性測定用試験片に切断（例えば曲げ試験片：１４８ｍｍ×５０ｍｍ×３．６５ｍｍ、吸水率試験片：５０ｍｍ×５０ｍｍ×３．６５ｍｍ）し、不織布との接着性、ＴＶＯＣとアルデヒドの分析、三次元成形性、吸水率、曲げ強さの各試験を行った。その結果を図４に示した。

図４に示すように、不織布との接着性試験は、貼り合わせた不織布を剥がす試験であり、結果としては実施例１乃至３は不織布が材破し、比較例は合成板が材破した。つまり、実施例１乃至３の方が合成板と不織布の接着力が十分に有しながら、合成板の強度も十分に確保されているといえる。
実施例１乃至３は比較例よりもＴＶＯＣとアルデヒドが低く、人体に与える影響は少ないことがわかる。

ここで、図４に示すＴＶＯＣ、ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの数値は、寸法縦１９ｃｍ×横１９ｃｍ×厚さ０．４〜０．６ｃｍのテストピース１枚を純空気１５リットルの中に周辺温度６５℃、２時間放置したときに発生した量を、１立方メートル当たりに換算したものである。
実施例１乃至３は三次元成形性が良好であるのに対し、比較例は不良である。これより、実施例１乃至３は形を自由に成形することが可能であるといえる。また、実施例１乃至３は比較例と同等の吸水率である。さらに、実施例１乃至３は接着剤なしであっても、比較例のように接着剤を混合した合成板並の曲げ強さを確保していることがわかる。

尚、加熱加圧の際の加熱温度に関しては、上記実施例に示したように１６０℃以上が好ましい。具体的な比較例は省略するが、１５０℃程度では樹脂成分が十分に接着性を発揮できず合成板の強度が確保できないことが判明している。すなわち、１６０℃以上の加熱加圧成形を行えば、リグノセルロース系材料中の樹脂成分が十分に生成され、合成板の強度および織布または不織布の貼り合わせ強度を確保することができる。

上記試験結果から本発明に係る実施例１乃至３は車両等に使用するのに適している。
以上で本発明に係る織布または不織布付き合成板の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では合成板２に不織布を貼り合わせているが、織布でも構わない。

また、上記実施例では、リグノセルロース系材料として爆砕または蒸煮した材料を適用した例を示したが、本発明は何らこれに限定されるものではなく、リグノセルロース系材料として例えば一般の竹繊維やケナフや麻などを適用しても良い。

本発明に係る織布または不織布付き合成板の斜視図である。 本発明に係る織布または不織布付き合成板の合成板のプリフォーム作製時の構成を示す斜視図である。 本発明に係る織布または不織布付き合成板の加熱加圧時の構成を示す斜視図である。 本発明に係る織布または不織布付き合成板の実施例１乃至３及び比較例の試験結果を示した表である。

符号の説明

１ 不織布付き合成板
２ 合成板
２ａ プリフォーム
４ 不織布
６、１４ ステンレス板
８、１２ テフロン（Ｒ）シート
１０ 金型
１０ａ 枠部材
１６ スペーサ

Claims (1)

1. 蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方を施したリグノセルロース系材料から成形された合成板と、
   該合成板の成形とともに加熱加圧され、前記リグノセルロース系材料中の樹脂成分により該合成板に貼り合わされた織布または不織布と
   を備えることを特徴とする織布または不織布付き合成板。

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