JP2008512283A - 積層製品およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、非木材セルロースパネルと、それに付着させた少なくとも１つの不織布マットとを備える積層製品、ならびに、このような積層製品を作製する方法に関する。

Description

本発明は、非木材セルロースパネルと、それに付着させた少なくとも１つの不織布マットとを備える積層製品、ならびに、このような積層製品を作製する方法に関する。

樹皮や藁などのセルロース系材料から、高温および高圧を用いてパネルを作製することが知られている。一般に、「樹皮板紙」パネルや「黄板紙」パネルを含む、このようなセルロースパネルは、粒子（たとえば、チップ、削りくず、繊維、フレーク、ウェーハーまたはストランドの形のもの）を用いて製造され、これらの粒子を結合剤と混合して完成紙料（ｆｕｒｎｉｓｈ）を形成する。次いで、この完成紙料をマットに成形し、これを加熱プレス機または熱板を用いて圧縮して、板紙などの完成品を製造する。

セルロース粒子を含む改良されたセルロースパネルを提供することが望まれている。

一態様では、非木材セルロースパネルと、それに付着させた不織布マットとを備える積層製品が提供される。このパネルは、第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた非木材セルロース粒子を含む。不織布マットは、非木材セルロースパネルの第１の面に付着させる。

別の態様では、積層製品を作製する方法が提供される。この方法は、（ａ）第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた非木材セルロース粒子を含む非木材セルロースパネルを準備すること、および（ｂ）非木材セルロースパネルの第１の面に不織布マットを付着させることを含む。

さらに別の態様では、積層製品を作製する別の方法が提供される。この方法は、（ａ）非木材セルロース粒子および結合剤を含む完成紙料と、（ｂ）少なくとも１つの不織布マットを準備することを含む。この完成紙料および不織布マットを用いて複合マットを形成する。複合マットは、（１）完成紙料から形成され、第１の面および第２の面を有するマットと、（２）完成紙料から形成されるマットの第１の面と接触する不織布マットとを備える。この複合マットを十分な熱および圧力にさらして、第１の面、第２の面および縁部を有し、第１の面に不織布マットが付着している非木材セルロースパネルを備える積層製品を形成する。

さらに別の態様では、樹皮板紙パネルと、それに付着させた不織布マットとを備える積層製品が提供される。この樹皮板紙パネルは、第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた樹皮粒子を含む。不織布マットは、樹皮板紙パネルの第１の面に付着させる。

さらに別の態様では、黄板紙パネルと、それに付着させた不織布マットとを備える積層製品が提供される。この黄板紙パネルは、第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた藁粒子を含む。不織布マットは、黄板紙パネルの第１の面に付着させる。

本発明は、非木材セルロースパネルと、それに付着させた少なくとも１つの不織布マットとを備える積層製品、ならびに、このような積層製品を作製する方法に関する。

この積層製品の非木材セルロースパネルは、一般に、第１の面、第２の面および縁部を有し、このようなパネルは、板紙状、梁状または他の形状であってよく、平坦であっても、非平坦であっても、成形等されていてもよい。これらのパネルは、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた非木材セルロース粒子を含む。

このパネルの非木材セルロース粒子は、チップ、削りくず、繊維、フレーク、ウェーハー、ストランドおよびそれらの組合せを含むが、これらに限定されない、任意の形状であってよい。非木材セルロース粒子は、藁（たとえば、小麦、オート麦、稲、大麦、キビ、ライ麦およびそれらの組合せからの藁）、樹皮、麻、バガス、亜麻、堅果殻、他の農産物、再生非木材セルロース系材料およびそれらの組合せを含むが、これらに限定されない、任意の非木材源に由来するものであってよい。

いくつかの実施形態では、積層製品で使用される非木材セルロースパネルが、非木材セルロース粒子のみを含む（すなわち、木材粒子を全く含まない）。他の実施形態では、非木材セルロースパネルは、実質的にすべて非木材セルロース粒子で構成することができるが、木材粒子を少量含むこともできる。さらなる実施形態では、非木材セルロースパネルは、大多数の非木材セルロース粒子で構成することができるが、少数の木材粒子を含むこともできる。たとえば、非木材セルロースパネルには、大部分が樹皮粒子で木材粒子を少量含むホッグフューエル板紙（ｈｏｇ ｆｕｅｌ ｂｏａｒｄ）が含まれる。

この非木材セルロースパネルは、非木材セルロース粒子および結合剤から成るものであってもよいが、結合剤および非木材セルロース粒子に加えて、非セルロース粒子および他の添加剤を含むこともできる。添加することができる、このような非セルロース粒子には、ガラス、雲母、ゴムおよびプラスチックの粒子が含まれるが、これらに限定されない。使用することができる添加剤には、ワックス、防腐剤および剥離剤が含まれるが、これらに限定されない。

パネルの非木材セルロース粒子（ならびに他の任意の粒子）を互いに接着するために使用する結合剤は、任意の結合剤であってよく、粒子を熱および圧力にさらして非木材セルロースパネルを形成する際に結合剤として働くセルロース粒子からの物質（たとえば、樹皮粒子中の樹脂）であっても、この物質を含んでいてもよい。このような非木材セルロースパネル用の典型的な結合剤には、フェノールホルムアルデヒド樹脂、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などの樹脂が含まれる。使用することができる他の結合剤には、たとえばジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）結合剤などのジイソシアネート結合剤およびポリイソシアネート結合剤が含まれる。いくつかの実施形態では、使用される結合剤が、セルロース粒子からの物質（たとえば、樹皮粒子中の樹脂など）だけである。これらの結合剤の混合物を使用することもできる。

一般に、非木材セルロースパネルは、高温および高圧を用いて（たとえば、一対のプレートまたは加熱金型を有する加熱プレス機を用いて）製造される。非木材セルロース粒子（および木材粒子や非セルロース粒子などの他の粒子すべて）を結合剤に接触させて（たとえば、混合、噴霧などによって）、混合物または完成紙料を形成する。任意の追加の添加剤を、この混合物と共に、またはこの混合物に添加することもできる。非木材セルロース粒子（および他の任意の粒子または添加剤）と混合する結合剤の量は、使用する粒子の種類、大きさ、含水量および粒子源、使用する結合剤、ならびに他の変動要因などの変動要因によって変化することがある。次いで、完成紙料（すなわち、粒子、結合剤および他の任意の添加剤の混合物）を、マット中の（または多層マットの個々の層中の）粒子（たとえば、非木材セルロース粒子）が配向性または非配向性である単層または多層マットに成形する。このマットは様々な方法で形成することができ、このマットの厚さは変えることができる。次いで、十分な熱および圧力を用いて、このマットからパネルを形成する。パネルを形成するために使用するプレス時間、プレス温度およびプレス圧力は、所望のパネルの厚さおよび密度、使用する粒子の大きさおよび種類、使用する結合剤、ならびに他の変動要因によって変化することがある。

非木材セルロースパネルを作製する方法は公知である。たとえば、様々なパネルおよび板紙を作製する方法が、米国特許第５６５６１２９号明細書（「藁から繊維を製造する方法、およびその繊維から作製した板紙製品」）、米国特許第５９３２０３８号明細書（「藁のパネル、板紙または梁を作製する方法」）、米国特許第６１２０９１４号明細書（「ホッグフューエル板紙」）、米国特許第６４５８２３８号明細書（「接着結合剤および相乗剤組成物、ならびにリグノセルロース系製品を作製する方法」）、米国特許第６４６４８２０号明細書（「剥離剤を含む結合剤樹脂および相乗剤組成物、ならびにリグノセルロース系製品を作製する方法」）、米国特許第６５４４６４９号明細書（「触媒を用いて改良されたホッグフューエル板紙を作製する方法」）、および米国特許第６６４１９０９号明細書（「麻−亜麻くず複合パネル、および作製方法」）、ならびに米国特許出願公開第２００３／０１６０３４９号明細書（「藁繊維加工方法」）および米国特許出願公開第２００２／０１００５６５号明細書（「構造バイオ複合材料、系および方法」）に記載されており、これらの米国特許および米国特許出願公開公報は、これによって参照によりそれら全体を本明細書に組み込む。

本発明の積層製品は、非木材セルロースパネルの面に付着させた少なくとも１つの不織布マットも備える。後述するように、このマットは、パネルの形成中または形成後に、パネルに付着させることができる。積層製品を形成するために使用する不織布マットは、結合剤により互いに接着させた繊維を含む。いくつかの実施形態では、不織布マットは、繊維および結合剤から成る。他の実施形態では、不織布マットは、顔料、染料、難燃剤、耐水剤および／または他の添加剤などの追加の添加剤を含むことができる。使用することができる耐水剤（すなわち、撥水剤）には、ステアリル化メラミン、フッ化炭化水素、ワックス、アスファルト、有機シリコーン、ゴムおよびポリ塩化ビニルが含まれるが、これらに限定されない。

不織布マットの繊維は、ガラス繊維、ポリエステル繊維（たとえば、ポリエステルスパンボンド不織布）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、他の種類の合成繊維（たとえば、ナイロン、ポリプロピレン等）、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維またはそれらの混合物を含むことができる。不織布マット中の繊維は、上記の種類の繊維の１種から完全に成るものであってもよく、あるいは、上記の種類の繊維の１種以上を、たとえば、セルロース系繊維またはセルロースから得られる繊維などの他の種類の繊維と共に含むものであってもよい。使用する繊維は、特定の特性を与えるように選択することができる。たとえば、主に無機繊維から成る不織布マットで製品の片面または両面を覆うことにより、火炎貫通耐性が高まり、火炎伝播が低減される。また、不織布マットは、平行ストランド、斜めまたは箱形の補強材で内部または表面を補強することもできる。これらの追加の補強材は、ガラス糸、プラスチックまたは金属のフィラメントを含むことができる。

これらの繊維は、マットにおいて望まれる強度および他の特性に依存する様々な繊維径および繊維長さを有することができる。ポリエステル繊維を使用する場合、その繊維の大部分のデニールが３〜５の範囲であることが好ましい。ガラス繊維を使用する場合、そのガラス繊維の大部分の直径が６〜２３μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１０〜１９μｍの範囲、さらにより好ましくは１１〜１６μｍの範囲である。ガラス繊維は、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｔガラス、Ｓガラス、および水分の存在下で優れた強度および耐久性を有する他の種類のガラスを含む、任意の種類のガラスであってもよい。

これらの繊維を互いに接着させるために、様々な結合剤を使用することができる。一般に、水溶液またはエマルジョンラテックスにすることができ、かつ水溶性である結合剤が選択される。下記でさらに十分に説明するように、不織布マットを形成するときに、結合剤を完全に硬化させることができ、あるいは、結合剤が「Ｂ」段階である（すなわち、部分的にしか硬化していない）ことができる。不織布マット中の結合剤が「Ｂ」段階である場合、結合剤は木材によく結合する。不織布マットを「Ｂ」段階の結合剤を用いて形成するために使用することができる結合剤の例には、フルフリルアルコールベースの樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。マットが完全に形成されている（すなわち、結合剤が「Ｂ」段階でない）場合、結合剤には、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、またはこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。結合剤は、結合剤が「ホルムアルデヒドを含まない」ように選択することもできる。これは、結合剤が本質的にホルムアルデヒドを含まないことを意味する（すなわち、ホルムアルデヒドは必須ではないが、不純物として微量存在していてもよい）。ホルムアルデヒドを含まない不織布マットを提供するために使用することができる結合剤には、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、リグノスルホン酸塩、セルロースガム、またはこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。不織布マットの結合剤は、ホルムアルデヒド脱除剤を含むこともできる。このようなホルムアルデヒド脱除剤は公知である。結合剤にホルムアルデヒド脱除剤を使用することにより、製品からの測定可能なホルムアルデヒドの放出速度が劇的に遅くなる。

同様に、不織布の結合剤は、抗菌添加剤を含むこともできる。適切な抗菌物質の例には、２−ピリミジンチオール−１−オキシド亜鉛、１−［２−（３，５−ジクロロ−フェニル）−４−プロピル−［１，３］ジオキソ−ラン−２−イルメチル］−１Ｈ−［１，２，４］トリアゾール、４，５−ジクロロ−２−オクチル−イソチアゾリジン−３−オン、５−クロロ−２−（２，４−ジクロロ−フェノキシ）−フェノ−１，２−チアゾール−４−イル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール、１−（４−クロロ−フェニル）−４，４−ジメチル−３−［１，２，４］トリアゾール−４−イルメチル−ペンタン−３−オール、１０，１０’−オキシビスフェノキシアルシン、１−（ジヨード−メタンスルホニル）−４−メチル−ベンゼン、およびそれらの混合物が含まれる。木材被覆パネルの２つの表面を抗菌性の被膜で封入する、または表面被覆することによって、製品全体がより耐かび性となる。被膜は、シロアリまたは他の害虫に耐性があり、さらに耐火性を与えるホウ酸塩などの添加剤を含むこともできる。

不織布マットは、マット中の結合剤の量に対する繊維の量の比率を様々に変えて作製することができる。たとえば、「Ｂ」段階のマットでは、マットが約２５〜７５重量パーセントの繊維および約１５〜７５重量パーセントの結合剤を含むことが好ましく、３０〜６０重量パーセントの繊維および４０〜７０重量パーセントの結合剤を含むことがより好ましい。ホルムアルデヒドを含まない結合剤から作製されるマットでは、マットが約９３〜９９．５重量パーセントの繊維および約０．５〜４重量パーセントの結合剤を含むことが好ましい。しかしながら、「Ｂ」段階のマット、ホルムアルデヒドを含まないマット、ならびに「Ｂ」段階ではないマット、および他のマットに対して、マット中の結合剤に対する繊維の他の比率を使用することもできる。

不織布マットは、様々な厚さを有するように作製することもできる。マットの典型的な厚さは０．０２０インチ（約０．０５０８ｃｍ）〜０．１２５インチ（約０．３１７５ｃｍ）の範囲であるが、より厚い、またはより薄いマットを使用することもできる。

不織布マットは、耐水性（すなわち防湿性）、耐燃性、耐虫性、耐かび性、平滑表面、表面摩擦抵抗の増加または減少、望ましい美観および／または他の表面改質を与えるためのコーティングをさらに含むことができる。防水加工のために使用することができるコーティングには、アスファルト、有機シリコーン、ゴム、ポリ塩化ビニルなどの有機防水コーティングが含まれる。これらのコーティングは、好ましくはマットの外側（すなわち、木材シート製品と結合していない側）にある。

このマットを準備するために、不織布マットを作製する方法いずれをも使用することができる。不織布マットを作製する方法は周知である。米国特許第４１１２１７４号明細書、米国特許第４６８１８０２号明細書、および米国特許第４８１０５７６号明細書には、不織布ガラス繊維マットを作製する方法が記載されている。これらの内容全体は、これによって参照により本明細書に組み込む。「Ｂ」段階の不織布マットを作製する方法は、米国特許第５８３７６２０号明細書、米国特許第６３３１３３９号明細書、および米国特許第６３０３２０７号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００１／００２１４４８号明細書に記載されており、それらの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。ホルムアルデヒドを含まない結合剤を用いて不織布マットを作製する方法は、米国特許出願公開第２００３／０００８５８６号明細書に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

使用することができる、この不織布マットを作製するための１つの方法は、Ｖｏｉｔｈ−Ｓｕｌｚｅｒ ｏｆ Ａｐｐｌｅｔｏｎ，Ｗｉｓ．社製のＨｙｄｒｏｆｏｒｍｅｒ（商標）またはＶａｌｍｅｔ／Ｓａｎｄｙ Ｈｉｌｌ ｏｆ Ｇｌｅｎｎｓ Ｆａｌｌｓ，Ｎ．Ｙ．社製のＤｅｌｔａｆｏｒｍｅｒ（商標）のような機械で、繊維の希薄水性スラリーを形成し、ワイヤを形成する、傾斜した可動スクリーン上にこのスラリーを堆積させ、スラリーから水分を取り除き、湿潤不織布マットを形成することである。この繊維のスラリーから織布を形成した後、接着させていない湿潤マットが第２の可動スクリーンに移送され、このスクリーンは、水溶液中の結合剤がマットに塗布される結合剤塗布含浸域を通り抜ける。結合剤水溶液は、好ましくはカーテンコーターまたはディップ・スクィーズアプリケーターを用いて塗布される。過剰な結合剤が除去され、湿潤マットが移動オーブンベルトに移送され、この移動オーブンベルトは、接着させていない湿潤マットを乾燥、硬化させ、マット中の繊維を互いに接着させる対流式オーブンを通り抜ける。このマットは、完全に硬化していても、「Ｂ」段階までしか硬化していなくてもよい。乾燥・硬化オーブン内で、マットは最高華氏約３５０度（摂氏約１７７℃）の温度まで加熱されるが、この温度は、華氏約２１０度（摂氏約９８．９℃）から、結合剤を劣化させることのない任意の高温まで、あるいは、「Ｂ」段階の硬化が望まれる場合には、「Ｂ」段階の硬化を超えて結合剤を硬化させることのない任意の高温まで変化させることができる。これらの温度での処理時間は、通常１分または２分を超えない時間であることができ、多くの場合４０秒未満の時間であることができる。結合剤を「Ｂ」段階まで硬化させる場合には、硬化に使用される温度が低いほど、「Ｂ」段階の硬化に到達するために必要な時間が長くなるが、結合剤がわずか数秒で「Ｂ」段階の硬化に到達するような温度が通常選択される。

積層製品は、少なくとも１つの不織布マットを非木材セルロースパネルの面に取り付けることによって、不織布マットおよび非木材セルロースパネルから形成することができる。非木材セルロースパネルの作製完了後あるいは非木材セルロースパネルの作製中に、不織布マットを非木材セルロースパネルに取り付けることができる。完成した非木材セルロースパネルおよび完全に硬化した不織布マットを使用する場合（すなわち、不織布マットが「Ｂ」段階の状態にない場合）、接着剤を使用して、この接着剤を硬化させるのに十分な圧力および熱を用いて、完成した非木材セルロースパネルと不織布マットとを互いに接着させることができる。完成した非木材セルロースパネルおよび「Ｂ」段階の状態にある不織布マットを使用する場合、完成した非木材セルロースパネルと、「Ｂ」段階の状態の結合剤を含む不織布マットとを接触させ、次いで、熱および圧力にさらしてパネルにマットを付着させ、マット中の「Ｂ」段階の結合剤の硬化を完了させる。

熱および圧力を１つのステップで加えることによって、非木材セルロースパネルの作製中に積層製品を形成することもできる。上述のように、非木材セルロースパネルの形成中、非木材セルロース粒子と結合剤との混合物を含む完成紙料をマットに成形し、次いで、このマットを十分な熱および圧力にさらして結合剤を硬化させ、完成パネルを形成する。（パネルの完成後ではなく）非木材セルロースパネルの作製中に積層製品を形成するためには、少なくとも１つの不織布マットと、非木材セルロース粒子および結合剤を含む完成紙料を用いて複合マットを形成する。この複合マットは、（１）完成紙料から形成され、第１の面および第２の面を有するマットと、（２）完成紙料から形成されるマットの第１の面と接触する不織布マットとを備える。複合マットを形成するために、２つの不織布マットを完成紙料と共に使用する場合には、複合マットは、（１）完成紙料から形成され、第１の面および第２の面を有するマットと、（２）完成紙料から形成されるマットの第１の面と接触する第１の不織布マットと、（３）完成紙料から形成されるマットの第２の面と接触する第２の不織布マットとを備えることができる。完成紙料からマットを形成し、次いで、完成紙料から形成したマットの面の１つに少なくとも１つの不織布マットを接触させることによって、複合マットを形成することができる。あるいは、得られる完成紙料から形成されるマットの面に不織布マットが接触するように完成紙料を少なくとも１つの不織布マットに接触させながら、完成紙料からマットを形成することによって、複合マットを形成することができる。複合マットを形成した後、十分な熱および圧力にさらして、第１の面、第２の面および縁部を有する（完成紙料から形成したマットから作製した）非木材セルロースパネルと、非木材セルロースパネルの一面または複数面に付着させた１つまたは複数の不織布マットとを備える積層製品を形成する。すなわち、複合マットを十分な熱および圧力にさらして、完成紙料から形成したマットから完成／硬化した非木材セルロースパネルを形成すると共に、このパネルに不織布マットを付着させる。したがって、１回目の熱および圧力の印加によって非木材セルロースパネルを形成し、次いで２回目の熱および圧力の印加を行ってパネルに不織布マットを付着させるのではなく、熱および圧力を一度しか加えない。この積層製品を形成するために使用するプレス時間、プレス温度およびプレス圧力は、所望のパネルの厚さおよび密度、使用する粒子の大きさおよび種類、使用する結合剤、ならびに他の変動要因によって変化することがある。

熱および圧力を１つのステップで複合マットに加えることによって積層製品を形成する場合、「Ｂ」段階の不織布マットまたは完全に硬化した不織布マットを使用して積層製品を形成することができる。複合マットに「Ｂ」段階の不織布マットを使用する場合、１つのステップで熱および圧力を加える間に非木材セルロースパネルに不織布マットを付着させるために、追加の結合剤も接着剤も一般に必要とされない（必要に応じて、このような追加の結合剤または接着剤を使用することができるが）。複合マットがさらされる圧力および熱は、「Ｂ」段階の不織布マット中の結合剤の硬化を完了させ、パネルに不織布マットを付着させるのに十分である。完全に硬化した不織布マットを使用する場合（すなわち、不織布マットが「Ｂ」段階の状態にない場合）、追加の結合剤または接着剤を使用して、１つのステップで熱および圧力を加える間に形成される非木材セルロースパネルに不織布マットを付着させることができる。複合マットがさらされる圧力および熱は、追加の結合剤または接着剤の硬化を完了させ、完成したパネルに不織布マットを付着させるのに十分である。このような追加の接着剤または結合剤は、完成紙料を用いて形成されたマット（すなわち、非木材セルロース粒子および結合剤を含むマット）と不織布マットとの間に添加しても、完成紙料を用いてマットを形成する前に完成紙料に添加しても、あるいは不織布マットに添加してもよい。

積層製品で使用する不織布マットは、積層製品の非木材セルロースパネル単独と比べて、追加の、またはさらに高い積層製品の耐水性、耐かび性、強度（たとえば、曲げ強度または耐破壊性）、寸法安定性および／または耐燃性を与えるように選択することができる。すなわち、積層製品におけるこれらの特性の１つ以上が、非木材セルロースパネルに１つまたは複数の不織布マットを付着させていない積層製品の非木材セルロースパネルの特性よりも優れたものとなるように、１つまたは複数の不織布マットを選択することができる。

加えて、積層製品で使用する不織布マットはまた、完成した積層製品に匹敵する寸法（すなわち、積層製品と同じ大きさ）を有する、積層製品で使用されるものと同じ種類の非木材セルロースパネルと比べて、さらに高い強度（たとえば、曲げ強度）、さらに高い寸法安定性、さらに高い耐水性、さらに高い耐かび性、さらに高い耐燃性および／または積層製品に対する重量減少を与えるように選択することもできる。

以下の例示的な実施例によって本発明をさらに説明するが、この実施例に限定されるものではない。

黄板紙パネル（対照用）および不織布ガラスマットを表面に有する黄板紙パネル（試験用）を作製し、それらの強度および耐湿性を測定するために試験を行った。より具体的には、試験した板紙は以下の通りである。

（１）パネルの両側に（結合剤としてフルフリルアルコールホルムアルデヒドを用いて作製した）ガラスマットを表面に有する黄板紙パネル。

（２）不織布を表面に有していない黄板紙（すなわち、対照）。

「Ｂ」段階の不織布ガラスマットを２つ使用して、試験する積層製品を作製した。試験用板紙に使用する「Ｂ」段階の不織布ガラスマットは、従来の湿式堆積法を使用して形成した。ガラスマットは約６０％の結合剤と４０％の繊維とで作製され、ガラスマットの連量は６
１ｂｓ．／１００ｆｔ．^２（約２．９ｇ／ｍ^２）であった。このガラスマットで使用したガラス繊維は、平均繊維直径が１６μｍ、平均繊維長さが１インチ（約２．５４ｃｍ）のＥガラス繊維であった。

試験用板紙および対照用板紙はともに、３４”×３４”（約８６．４ｃｍ×約８６．４ｃｍ）のフォーミングボックスを用いて作製した。対照用および試験用板紙の黄板紙パネルには、裂いた小麦の藁（割り裂き麦かん）およびイソシアネート結合剤（ＭＤＩ）を使用した。対照用板紙を形成するために、割り裂き麦かん完成紙料を、フォーミングボックスを用いて、マットに手動成形した。試験用板紙を形成するために、割り裂き麦かん完成紙料および「Ｂ」段階の不織布マットを、フォーミングボックスを用いて（２つの不織布ガラスマットの間に完成紙料を挟んで）、複合マットに手動成形した。次いで、手動成形したマットを、一般的な配向性ストランドボード（ＯＳＢ）プレスサイクルを用いてプレスした。すべてのパラメーターは、次の表にまとめたように、一般的なＯＳＢの商品の値に基づくものとした。

これらのパネルは、０．４３７”（約１．１１ｃｍ）の目標厚さにプレスした。パネルは、４００°Ｆ（約２０４℃）のプレス温度で約２６６〜２８９秒間プレスした。得られた板紙は、約２８”×２８”（約７１．１ｃｍ×約７１．１ｃｍ）にトリミングした。

Ｂ．測定
強度および耐湿性を評価するために、試験用板紙および対照用板紙を以下の特性について測定した。試験した板紙１枚当たりの試料の個数は、試験の説明の後の括弧内に記載してある。

（１）平方インチ当たりのポンド（ｐｓｉ）で測定した、黄板紙の平行方向の破断係数（ＭＯＲ）（ＭＯＲ ｐａｒａ）（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（２）ｐｓｉで測定した、黄板紙の垂直方向の破断係数（ＭＯＲ ｐｅｒｐ）（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（３）ｐｓｉで測定した、黄板紙の平行方向の弾性率（ＭＯＥ）（ＭＯＥ ｐａｒａ）（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（４）ｐｓｉで測定した、黄板紙の垂直方向の弾性率（ＭＯＥ ｐｅｒｐ）（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（５）ｐｓｉで測定した内部結合力（試験する板紙１枚当たり６個の試料）。

（６）板紙の試料を２時間煮沸した後の、破断係数としてｐｓｉで測定した黄板紙の平行方向の接着耐久性（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（７）板紙の試料を２時間煮沸した後の、破断係数としてｐｓｉで測定した黄板紙の垂直方向の接着耐久性（試験する板紙１枚当たり３個の試料）。

（８）板紙の試料を水に２４時間浸漬した後の厚さ膨張率（試験する板紙１枚当たり２個の試料）。

（９）百分率として測定した、板紙の試料を水に２４時間浸漬した後の吸水率（試験する板紙１枚当たり２個の試料）。

（１０）百分率として測定した、真空浸漬を用いた、オーブン乾燥から飽和までの黄板紙の平行方向の線膨張（試験する板紙１枚当たり２個の試料）。

（１１）百分率として測定した、真空浸漬を用いた、オーブン乾燥から飽和までの黄板紙の垂直方向の線膨張（試験する板紙１枚当たり２個の試料）。

上記の特性（１）〜（１１）のそれぞれを、カナダ規格協会（ＣＳＡ）の試験基準０４３７．１−９３を用いて評価した。

Ｃ．結果
試験用板紙および対照用板紙の特性の測定結果を図１に示す。図１には、試験結果、試験の標準偏差（ｓｄ）、および、スチューデントのＴ検定を用いた、試験用板紙の結果が、統計的に有意なレベル（すなわち、９５％の信頼水準）で、対照用板紙（すなわち、黄板紙基準）に対して向上したかどうかの表示（表示は、Ｔｒｕｅ（真）またはＦａｌｓｅ（偽）で表示している）が記載されている。

これらの結果は、試験用板紙における強度および耐湿性の増大を示している。図２には、対照用板紙に対する試験用板紙の強度および耐湿性の統計的に有意な向上を示す結果をまとめてある。

本発明をその特定の実施形態に関して詳細に説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および改変ができることが当業者には明らかであろう。

黄板紙パネル（対照用）および不織布ガラスマットを表面に有する黄板紙パネル（試験用）の様々な特性についての試験結果を示す図である。 図１の試験結果の要約を示す図である。

Claims (34)

1. 第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた非木材セルロース粒子を含む非木材セルロースパネルと、
   前記非木材セルロースパネルの第１の面に付着させた不織布マットと
   を備える積層製品。
2. 前記非木材セルロースパネルの第２の面に付着させた第２の不織布マットをさらに備える、請求項１に記載の積層製品。
3. 前記不織布マットが、ガラス繊維不織布マットおよびポリエステル繊維不織布マットからなる群から選択される、請求項１に記載の積層製品。
4. 前記非木材セルロース粒子が、藁粒子、樹皮粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の積層製品。
5. 前記結合剤が、フェノールホルムアルデヒド樹脂、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、ジイソシアネート結合剤、ポリイソシアネート結合剤およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の積層製品。
6. 前記結合剤が、前記非木材セルロース粒子の物質を含む、請求項１に記載の積層製品。
7. 前記マットが、ホルムアルデヒドを含まない結合剤により互いに接着させた繊維を含む、請求項１に記載の積層製品。
8. 前記マットが、殺菌剤、殺虫剤、難燃剤またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載の積層製品。
9. 前記パネルと、部分的にしか硬化していない樹脂結合剤により互いに接着させた繊維を含む「Ｂ」段階の状態の不織布マットとを十分な熱および圧力にさらして、前記マット中の結合剤の硬化を完了し、前記パネルに前記マットを付着させることによって製造される、請求項１に記載の積層製品。
10. 積層製品を作製する方法であって、
    （ａ）第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた非木材セルロース粒子を含む非木材セルロースパネルを準備するステップと、
    （ｂ）前記非木材セルロースパネルの第１の面に不織布マットを付着させるステップと
    を含む方法。
11. 前記非木材セルロースパネルの第２の面に不織布マットを付着させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記不織布マットが、ガラス繊維不織布マットおよびポリエステル繊維不織布マットからなる群から選択される、請求項１０に記載の積層製品。
13. 前記非木材セルロース粒子が、藁粒子、樹皮粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載の積層製品。
14. 前記結合剤が、フェノールホルムアルデヒド樹脂、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、ジイソシアネート結合剤、ポリイソシアネート結合剤およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載の積層製品。
15. 前記結合剤が、前記非木材セルロース粒子の物質を含む、請求項１０に記載の積層製品。
16. 前記ステップ（ｂ）が、前記パネルと、部分的にしか硬化していない樹脂結合剤により互いに接着させた繊維を含む「Ｂ」段階の状態の不織布マットとを十分な熱および圧力にさらして、前記マット中の結合剤の硬化を完了し、前記パネルに前記マットを付着させることを含む、請求項１０に記載の方法。
17. 前記マットが、ホルムアルデヒドを含まない結合剤により互いに接着させた繊維を含む、請求項１０に記載の方法。
18. 積層製品を作製する方法であって、
    （ａ）非木材セルロース粒子および結合剤を含む完成紙料を準備するステップと、
    （ｂ）少なくとも１つの不織布マットを準備するステップと、
    （ｃ）前記完成紙料および前記不織布マットを用いて、
    （１）前記完成紙料から形成され、第１の面および第２の面を有するマットと、
    （２）前記完成紙料から形成されるマットの第１の面と接触する前記不織布マットとを備える複合マットを形成するステップと、
    （ｄ）前記複合マットを十分な熱および圧力にさらして、第１の面、第２の面および縁部を有し、前記第１の面に前記非木材不織布マットが付着している非木材セルロースパネルを備える積層製品を形成するステップと
    を含む方法。
19. 前記複合マットが、前記完成紙料から形成されるマットの第２の面と接触する第２の不織布マットをさらに備え、
    前記ステップ（ｄ）により、パネルの第１の面に前記不織布マットが付着し、第２の面に前記第２の不織布マットが付着している前記非木材セルロースパネルを備える積層製品が得られる、請求項１８に記載の方法。
20. 前記不織布マットが、ガラス繊維不織布マットおよびポリエステル繊維不織布マットからなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
21. 前記非木材セルロース粒子が、藁粒子、樹皮粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
22. 前記結合剤が、フェノールホルムアルデヒド樹脂、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、ジイソシアネート結合剤、ポリイソシアネート結合剤およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
23. 前記結合剤が、前記非木材セルロース粒子の物質を含む、請求項１８に記載の方法。
24. 前記不織布マットが、部分的にしか硬化していない樹脂結合剤により互いに接着させた繊維を含む「Ｂ」段階の状態の不織布マットである、請求項１８に記載の方法。
25. 前記マットが、ホルムアルデヒドを含まない結合剤により互いに接着させた繊維を含む、請求項１８に記載の方法。
26. 第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた樹皮粒子を含む樹皮板紙パネルと、
    前記樹皮板紙パネルの第１の面に付着させた不織布マットと
    を備える積層製品。
27. 前記樹皮板紙パネルの第２の面に付着させた第２の不織布マットをさらに備える、請求項２６に記載の積層製品。
28. 前記不織布マットが、ガラス繊維不織布マットおよびポリエステル繊維不織布マットからなる群から選択される、請求項２６に記載の積層製品。
29. 前記パネルと、部分的にしか硬化していない樹脂結合剤により互いに接着させた繊維を含む「Ｂ」段階の状態の不織布マットとを十分な熱および圧力にさらして、前記マット中の結合剤の硬化を完了し、前記パネルに前記マットを付着させることによって製造される、請求項２６に記載の積層製品。
30. 第１の面、第２の面および縁部を有し、加熱および加圧下で結合剤により互いに接着させた藁粒子を含む黄板紙パネルと、
    前記黄板紙パネルの第１の面に付着させた不織布マットと
    を備える積層製品。
31. 前記黄板紙パネルの第２の面に付着させた第２の不織布マットをさらに備える、請求項３０に記載の積層製品。
32. 前記不織布マットが、ガラス繊維不織布マットおよびポリエステル繊維不織布マットからなる群から選択される、請求項３０に記載の積層製品。
33. 前記マットが、殺菌剤、殺虫剤、難燃剤またはそれらの混合物を含む、請求項３０に記載の積層製品。
34. 前記パネルと、部分的にしか硬化していない樹脂結合剤により互いに接着させた繊維を含む「Ｂ」段階の状態の不織布マットとを十分な熱および圧力にさらして、前記マット中の結合剤の硬化を完了し、前記パネルに前記マットを付着させることによって製造される、請求項３０に記載の積層製品。

Images