JP2006255992A

JP2006255992A - 合成板

Info

Publication number: JP2006255992A
Application number: JP2005074449A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Tsuneoka; 和記常岡; Isamu Terasawa; 勇寺澤; Junichi Noguchi; 順一野口
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】不快な臭気の発生を抑制した合成板を提供することにある。
【解決手段】蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料を加熱加圧成形して製造する合成板であって、前記リグノセルロース系材料を加熱加圧成形する前に、または加熱加圧成形した後に、該リグノセルロース系材料をアルカリ水溶液にて処理して、前記リグノセルロース系材料にて生成した有機酸類、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンが、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による不快な臭気の発生を抑制するようにした。
【選択図】なし

Description

本発明は、合成板に関し、特に車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に用いて好適な合成板に関する。

車両の内装品であるドアの内張りの芯材や、トランクルームの床に敷かれるパネルの芯材などに、合成板が用いられている。この合成板は、従来木材チップとフェノール樹脂等から成形していた。しかしながら、近年、環境問題への意識の高まりから、天然由来の物質を用いた研究がなされるようになってきた。そこで、天然由来の物質を用いた合成板として、リグノセルロース系材料に水蒸気を加えて加熱・加圧する処理（蒸煮または爆砕処理）し、リグノセルロース系材料内に自己接着成分を生成させ、フェノール樹脂などの樹脂成分を加えなくても、合成板を製造する方法が開発されていた。

特開２００１−１３１８号公報

しかしながら、リグノセルロース系材料からなる合成板でも、蒸煮または爆砕処理した際に、リグノセルロース系材料の一部から、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸類が生成し、前記化学物質が不快な臭気となることが判明しており（特許文献１を参照）、この不快な臭気のため、車両の室内や建物の内部等の人が居る環境にて前記リグノセルロース系材料からなる合成板を使用することが見送られていた。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、不快な臭気の発生を抑制した合成板を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係る合成板は、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料を加熱加圧成形して製造する合成板であって、前記リグノセルロース系材料を加熱加圧成形する前に、または加熱加圧成形した後に、該リグノセルロース系材料をアルカリ水溶液にて処理したことを特徴とする。前記アルカリ水溶液の処理としては、アルカリ水溶液をスプレーや刷けなどで塗布する処理などが挙げられる。

上述した課題を解決する第２の発明に係る合成板は、第１の発明に記載された合成板であって、前記アルカリ水溶液の処理が浸漬処理であることを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係る合成板は、第１または第２の発明に記載された合成板であって、前記アルカリ水溶液が、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムからなることを特徴とする。

上述した課題を解決する第４の発明に係る合成板は、第１乃至第３の発明の何れかに記載された合成板であって、前記アルカリ水溶液の濃度が、１ｇ／Ｌ〜８０ｇ／Ｌであることを特徴とする。

上述した課題を解決する第５の発明に係る合成板は、第１乃至第４の発明の何れかに記載された合成板であって、前記アルカリ水溶液のｐＨが、７．５以上１２．５以下であることを特徴とする。

第１の発明に係る合成板によれば、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類はアルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンはアルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生を抑制する。その結果、車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に使用することができる。

第２の発明に係る合成板によれば、第１の発明に記載された合成板と同様な作用効果を奏する他、処理をアルカリ水溶液の塗布などの表面処理のみでなく、浸漬処理によって、合成板の内部までアルカリ水溶液を十分に浸漬させることにより、より中和反応または化学反応をさせ、前記化学物質の濃度をより低減して、前記化学物質による臭気の発生を抑制する。その結果、車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に使用することができる。

第３の発明に係る合成板によれば、第１および第２の発明に記載された合成板と同様な作用効果を奏する他、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムは市販品であるので、製造コストの増加を抑制することができる。また、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムは弱アルカリであるため、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムおよび水酸化カルシウムのような強アルカリに比べ取り扱いが容易である。

第４の発明に係る合成板によれば、第１乃至第３の発明に記載された合成板と同様な作用効果を奏する他、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類は、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンは、アルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生をより確実に抑制する。その結果、車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に使用することができる。

第５の発明に係る合成板によれば、第１乃至第４の発明に記載された合成板と同様な作用効果を奏する他、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類は、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンは、アルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生をより一層確実に抑制する。その結果、車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に使用することができる。

以下に、本発明に係る合成板を実施するための最良の形態について、説明する。

本発明の最良の形態に係る合成板を図１の斜視図に示す。
図１に示す合成板２に用いられ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。または、当該リグノセルロース系材料に蒸煮及び爆砕のいずれか一方の処理を施したものが使用される。このように蒸煮・爆砕処理が行なわれると木質系や草木系の繊維がほぐしやすくなる。
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。
なお、ボードとして成形する際に、バインダとして種々の樹脂を混ぜても良い。例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリ乳酸、ＰＢＳ系樹脂などの生分解性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。

そして、合成板２の成形は、リグノセルロース系材料を金型に充填し、加熱加圧して成形するが、まずは、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を作製する。

ここで、本発明の最良の形態に係る合成板の具体的な成形方法の一例を挙げる。
図２は、本発明の最良の形態に係る合成板のプリフォーム作製時の構成を示す斜視図であり、図３は、本発明の最良の形態に係る合成板の加熱加圧時の構成を示す斜視図である。以下、図２および図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（登録商標）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。
続いて、当該金型１０に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（図示せず）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の上にテフロンシート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お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、加熱加圧成形する。
そこで、加熱加圧成形する前のリグノセルロース系材料またはプリフォーム２ａ、もしくは、加熱加圧成形を施した合成板を、アルカリ水溶液にて処理して乾燥する。

アルカリ水溶液の処理としては、アルカリ水溶液中に浸漬したり、アルカリ水溶液をスプレーや刷けなどで塗布したりする処理などが挙げられるが、浸漬処理がより効果的である。すなわち、浸漬処理によって、合成板の内部までアルカリ水溶液が十分に浸透するので、アルカリ水溶液の塗布などによる合成板の表面処理に比べて、より中和反応または化学反応して、前記化学物質の濃度をより低減することができる。

アルカリ水溶液としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどアルカリ性の水溶液が挙げられる。炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムは、市販品であるので、製造コストの増加を抑制することができる。また、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムは弱アルカリであるため、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウムおよび水酸化カルシウムのような強アルカリに比べ取り扱いが容易である。

アルカリ水溶液の濃度は、１ｇ／Ｌ〜８０ｇ／Ｌの範囲内である。このような範囲にすることで、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類は、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンは、アルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生をより確実に抑制する。

アルカリ水溶液のｐＨは、７．５以上１２．５以下の範囲内である。このような範囲にすることで、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類は、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンは、アルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生をより一層確実に抑制する。

したがって、本発明の最良の形態に係る合成板によれば、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料を加熱加圧成形する前に、または加熱加圧成形した後に、アルカリ水溶液にて処理したことで、蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料にて生成した蟻酸、酢酸などの有機酸類は、アルカリ水溶液と中和反応または化学反応し、トルエン、キシレン、およびエチルベンゼンは、アルカリ水溶液により洗浄され、前記化学物質の濃度を低減して、前記化学物質による臭気の発生を抑制する。その結果、車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に使用することができる。

本発明の第１の実施例に係る合成板の製造方法は、竹を所定の長さにカットし、この竹を１８０℃、９気圧の高圧水蒸気下で２０分間爆砕処理し、ロールでプレスして、繊維とそれ以外の粉末分に分離し、爆砕竹繊維を取り出した。続いて、この爆砕竹繊維を、金型温度（上型／下型）１８０℃／１８０℃、加圧力１０６ｋＮで熱プレス成形して合成板を製造した。

続いて、合成板に炭酸ナトリウム水溶液をスプレーで塗布し、１２０分間乾燥させた。ただし、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を、５０ｇ／Ｌとし、そのｐＨを１２．０とした。合成板のｐＨは、３．９となった。

本発明の第２の実施例に係る合成板の製造方法は、竹を所定の長さにカットし、この竹を１８０℃、９気圧の高圧水蒸気下で２０分間爆砕処理し、ロールでプレスして、繊維とそれ以外の粉末分に分離し、爆砕竹繊維を取り出した。続いて、この爆砕竹繊維を炭酸ナトリウム水溶液に３０分間浸漬保持し、その後、１００℃以下で１８０分間乾燥させた。ただし、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を、５０ｇ／Ｌとし、そのｐＨを１２．０とした。処理した爆砕竹繊維を、金型温度（上型／下型）１８０℃／１８０℃、加圧力１０６ｋＮで熱プレス成形し合成板を製造した。合成板のｐＨは、１０．７となった。

本発明の第３の実施例に係る合成板の製造方法は、竹を所定の長さにカットし、この竹を１８０℃、９気圧の高圧水蒸気下で２０分間爆砕処理し、ロールでプレスして、繊維とそれ以外の粉末分に分離し、爆砕竹繊維を取り出した。続いて、この爆砕竹繊維を炭酸ナトリウム水溶液に３０分間浸漬保持し、その後、１００℃以下で１８０分間乾燥させた。ただし、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を、１０ｇ／Ｌとし、そのｐＨを１１．６とした。処理した爆砕竹繊維を、金型温度（上型／下型）１８０℃／１８０℃、加圧力１０６ｋＮで熱プレス成形し合成板を製造した。合成板のｐＨは、９．２となった。

本発明の第４の実施例に係る合成板の製造方法は、竹を所定の長さにカットし、この竹を１８０℃、９気圧の高圧水蒸気下で２０分間爆砕処理し、ロールでプレスして、繊維とそれ以外の粉末分に分離し、爆砕竹繊維を取り出した。続いて、この爆砕竹繊維を炭酸水素ナトリウム水溶液に３０分間浸漬保持し、その後、１００℃以下で１８０分間乾燥させた。ただし、炭酸水素ナトリウム水溶液の濃度を、３０ｇ／Ｌとし、そのｐＨを８．０とした。処理した爆砕竹繊維を、金型温度（上型／下型）１８０℃／１８０℃、加圧力１０６ｋＮで熱プレス成形し合成板を製造した。合成板のｐＨは、８．６となった。

［比較例］
比較例の合成板の製造方法は、竹を所定の長さにカットし、この竹を１８０℃、９気圧の高圧水蒸気下で２０分間爆砕処理し、ロールでプレスして、繊維とそれ以外の粉末分に分離し、爆砕竹繊維を取り出した。処理した爆砕竹繊維を、金型温度（上型／下型）１８０℃／１８０℃、加圧力１０６ｋＮで熱プレス成形し合成板を製造した。

［評価］
上述した実施例１−４にて得られた各合成板、及び比較例にて得られた合成板に対して、官能評価、およびにおい成分の濃度測定を実施した。これら測定結果を図４に示す。

図４に示すように、実施例１に係る合成板では、若干臭いがあった。また、におい成分としては、蟻酸が５．２ｍｇ／ｍ³となり、酢酸が２３ｍｇ／ｍ³となり、トルエンが０．０２７ｍｇ／ｍ²となり、キシレンが０．０４６ｍｇ／ｍ²となり、ホルムアルデヒドが０．２１９ｍｇ／ｍ²となり、エチルベンゼンが０．００７ｍｇ／ｍ²となった。

実施例２に係る合成板では、臭いが無かった。また、におい成分としては、蟻酸が０．５ｍｇ／ｍ³未満となり、酢酸が０．５ｍｇ／ｍ³未満となり、トルエンが０．００３ｍｇ／ｍ²となり、キシレンが０．００６ｍｇ／ｍ²となり、ホルムアルデヒドが０．１５５ｍｇ／ｍ²となり、エチルベンゼンが０．００３ｍｇ／ｍ²未満となった。

実施例３に係る合成板では、臭いが無かった。また、におい成分としては、蟻酸が０．５ｍｇ／ｍ³となり、酢酸が４．７ｍｇ／ｍ³となり、トルエンが０．０１７ｍｇ／ｍ²となり、キシレンが０．００６ｍｇ／ｍ²となり、ホルムアルデヒドが０．１２２ｍｇ／ｍ²となり、エチルベンゼンが０．００３ｍｇ／ｍ²となった。

実施例４に係る合成板では、臭いが無かった。また、におい成分としては、蟻酸が０．５ｍｇ／ｍ³未満となり、酢酸が２．１ｍｇ／ｍ³となり、トルエンが０．０１１ｍｇ／ｍ²となり、キシレンが０．００８ｍｇ／ｍ²となり、ホルムアルデヒドが０．１３３ｍｇ／ｍ²となり、エチルベンゼンが０．００６ｍｇ／ｍ²となった。

比較例の合成板では、刺激臭があった。また、におい成分において、蟻酸が３２ｍｇ／ｍ³となり、酢酸が１６ｍｇ／ｍ³となり、トルエンが０．０２９ｍｇ／ｍ²となり、キシレンが０．０２５ｍｇ／ｍ²となり、ホルムアルデヒドが０．１２９ｍｇ／ｍ²となり、エチルベンゼンが０．００８ｍｇ／ｍ²となった。

したがって、上記実施例１にて得られた合成板は、比較例の合成板と比べて、蟻酸の濃度、トルエンの濃度、エチルベンゼンの濃度が低下したことが分かった。上記実施例２にて得られた合成板は、比較例の合成板と比べて、蟻酸の濃度、酢酸の濃度、トルエンの濃度、キシレンの濃度、エチルベンゼンの濃度が低下したことが分かった。上記実施例３にて得られた合成板は、比較例の合成板と比べて、蟻酸の濃度、酢酸の濃度、トルエンの濃度、キシレンの濃度、ホルムアルデヒドの濃度、エチルベンゼンの濃度が低下したことが分かった。上記実施例４にて得られた合成板は、比較例の合成板と比べて、蟻酸の濃度、酢酸の濃度、トルエンの濃度、キシレンの濃度、エチルベンゼンの濃度が低下したことが分かった。

上記実施形態では加熱加圧成形を行っているが、この成形手段に限られるものではなく、例えば射出圧縮成形等でも構わない。
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。

本発明は、合成板、特に車両の内装品や建物の建材など人が居る環境に用いられる合成板に利用することが可能である。

本発明の最良の形態に係る合成板の斜視図である。本発明の最良の形態に係る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。本発明の最良の形態に係る合成板の加熱加圧時の構成を示す斜視図である。本発明の各実施例に係る合成板と従来の合成板との官能評価結果、およびにおい成分測定結果を示す図である。

符号の説明

２合成板
２ａプリフォーム
６，１４ステンレス板
８，１２テフロンシート
１０金型
１０ａ，１０ｂ枠部材
１６スペーサ

Claims

蒸煮または爆砕処理したリグノセルロース系材料を加熱加圧成形して製造する合成板であって、
前記リグノセルロース系材料を加熱加圧成形する前に、または加熱加圧成形した後に、該リグノセルロース系材料をアルカリ水溶液にて処理した
ことを特徴とする合成板。
請求項１に記載された合成板であって、
前記アルカリ水溶液の処理は浸漬処理である
ことを特徴とする合成板。
請求項１または請求項２に記載された合成板であって、
前記アルカリ水溶液は、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムからなる
ことを特徴とする合成板。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載された合成板であって、
前記アルカリ水溶液の濃度は、１ｇ／Ｌ〜８０ｇ／Ｌである
ことを特徴とする合成板。
請求項１乃至請求項４の何れかに記載された合成板であって、
前記アルカリ水溶液のｐＨは、７．５以上１２．５以下である
ことを特徴とする合成板。