JP2603295B2 - 積層材及びその製造方法 - Google Patents

積層材及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高りゃん茎を原料とする積層材に関する。更
に詳しくは建築用下地材等に適する積層材に関するもの
である。
[従来の技術] 本出願人は、この種の積層材として開かれて圧延され
た複数のリグノセルロース茎が積層された積層材を特許
出願した(特願昭62−132045)。
この積層材は世界的に豊富に存在し、廃棄処分すら困
難であった高りゃん茎を有効利用して主原料とすること
により、この積層材を需要に応じて安定して低価格で供
給することができる。またこの積層材は同一の工程で広
い範囲の比重の板を製造することが可能であり、高比重
のものは合板並もしくはそれ以上の強度、低比重のもの
は軽量で優れた断熱性及び吸音性を有する。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記積層材は高りゃん茎を繊維方向に切開い
た後、圧延して製造されるものであるためより低い比重
でより高い吸音性及び断熱性を具備させることが困難
で、製造工数を比較的多く費やす。また厚板を製造する
場合には圧延茎からなるシート状物を数多く重ね合せな
ければならず、原料である高りゃん茎を多く必要とし、
積層材重量が大きくなる問題点があった。
また木材繊維を成形した断熱を主目的とするインシュ
レーションボードが建築用下地材として市販されている
が、軽量で高い強度にするには未だ改善する余地が残さ
れている。
本発明の目的は軽量で強度が高く簡単な工程で効率良
く製造し得る積層材及びその製造方法を提供することに
ある。また別の目的は少量の原料で厚板を構成でき、よ
り一層廉価な積層材及びその製造方法を提供することに
あり、更に別の目的は高りゃん茎の圧延度が小さい場合
には低い比重でしかもよい高い吸音性及び断熱性を有
し、また圧延度が大きい場合には高比重化も可能な積層
材及びその製造方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本願第一発明はそれぞれ
繊維方向に切開かれずに表皮、芯及び節を有する複数の
高りゃん茎が互いに平行にかつ密接に配列されて高りゃ
ん茎層を形成し、この高りゃん茎層が複数積層され、か
つ高りゃん茎が偏平な状態で互いに接着してなる積層材
である。
また本願第二発明は高りゃん茎を繊維方向に切開かず
に表皮、芯及び節を有したまま圧延し、圧延面が層表面
及び層裏面となるように複数の前記高りゃん茎を互いに
平行にかつ密接に配列して高りゃん茎層を形成し、前記
高りゃん茎層の樹脂接着剤を塗布し、前記樹脂を塗布し
た複数の高りゃん茎層を積層して加圧成形する積層材の
製造方法である。
第1図及び第2図に示すように、本発明の積層材10は
複数の高りゃん茎1がそれぞれ偏平な状態で互いに接着
して構成される。この積層材10は高りゃん茎層5を積層
してなり、この高りゃん茎層は高りゃん茎1の表皮1aを
脱脂した後、表皮1a、芯1b及び節1cを有したまま複数の
高りゃん茎を互いに平行にかつ密接に配列して形成され
る。
構成要素の高りゃん茎1を偏平にするには、圧延機又
はプレス機単独で行う方法或いはこれらを組合せた方法
がある。具体例を挙げると、 (a)圧延機のロール間隔を広げて高りゃん茎毎に第4
図に示すように仮圧延した後、高りゃん茎層を形成し、
これらを積層してプレス機で更に高りゃん茎を圧縮成形
する方法と、 (b)圧延機のロール間隔を狭めて高りゃん茎毎に第3
図に示すように完全圧延した後、高りゃん茎層を形成
し、これらを積層してプレス機で更に高りゃん茎を圧縮
成形する方法と、 (c)無圧延の高りゃん茎(第2図)を複数配列して高
りゃん茎層を形成し、茎層毎にプレス機で圧縮した後、
これらを積層してプレス機で更に高りゃん茎を圧縮成形
する方法と、 (d)無圧延の高りゃん茎(第2図)を複数配列してな
る高りゃん茎層を積層した後、積層状態でプレス機で圧
縮成形する方法等がある。
(a)の仮圧延した高りゃん茎からなる高りゃん茎層
をプレス機で加圧成形して所望の厚さにすると、より高
い強度の積層材となり好ましい。
高りゃん茎層を形成する場合には、配列した複数の高
りゃん茎が分散しないように、全ての高りゃん茎の両端
に粘着テープを貼って一時的に固定するとよい。圧延し
た高りゃん茎で高りゃん茎層を形成する場合には、高り
ゃん茎をその圧延面が層表面及び層裏面となるように互
いに平行にかつ密接に配列する。
高りゃん茎層の片面又は両面に接着剤が塗布される。
この接着剤は澱粉、カゼイン、大豆グルー、リグニン挙
の天然系接着剤に比較して高りゃん茎に対して接着力が
大きく、かつ耐水性、耐久性に優れている樹脂接着剤が
好適である。樹脂接着剤としてはイソシアネート系樹脂
接着剤、熱硬化性樹脂接着剤、常温硬化性樹脂接着剤、
水性エマルジョン樹脂接着剤又はホットメルト接着剤等
から選ばれた1種又は2種以上の接着剤を使用すること
ができる。この接着剤の塗布方法は、スプレーコーティ
ング、カーテンフローコーティング、ローラコーティン
グ、ディッピング等のいずれの方法でもよい。
接着剤を塗布した複数の高りゃん茎層を積層して加圧
成形する。高りゃん茎層はその強度を高めるため、構成
要素の高りゃん茎が高りゃん茎層毎に交差するように、
例えば第1図に示すように直交するように積層すること
がよい。この交差方向は斜交でもよく、またランダムな
方向に交差させてもよい。また構成要素の高りゃん茎を
全て同一方向に配列してもよく、この場合等方性はなく
なるが、特定の方向における曲げ強度は極めて大きくな
る。加圧条件は使用する接着剤、高りゃん茎層の積層
数、積層材の目標比重等に応じて常温〜180℃の温度と
5〜30kg/cm2の圧力の範囲から選ばれる。接着効果を早
めるため加温して加圧することが好ましい。積層材の比
重及び厚さはプレス機で加圧成形するときに積層した高
りゃん茎層の周囲に所定の厚さのスペーサを配置するこ
とにより所望の値が得られる。
軽比重で厚みを減らした積層材にするために、第5図
に示すような構造にすることもできる。この積層材20は
前述した高りゃん茎層5の上面及び下面に、繊維方向に
2分割した高りゃん茎11(第6図)を密接に配列した分
割茎層15が積層されたものである。この分割茎層15は接
着剤が塗布され、高りゃん茎層5に積層された後でプレ
ス機で加圧成形される。
なお、本発明の積層材の層数は第1図及び第5図に示
した3層に限らず、2層でも4層以上でもよい。また高
りゃん茎層だけ積層した積層材のみならず、高りゃん茎
層に分割茎層を適宣積層してもよい。
更に、図示しないが、木質単板、網、布等の面材を、
積層した高りゃん茎層、分割茎層の片面又は両面に貼り
合せたり、或いは高りゃん茎層、分割茎層の間に挟込ん
で圧着することにより、より一層多用途の積層材にする
ことができる。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明の積層材は世界的に豊富に
存在し、廃棄処分すら困難であった高りゃん茎を主原料
とし、従来の切開き工程を不要とする簡略化された工程
で高い作業効率で製造できるためより一層低価格とな
る。
また本発明の積層材は高りゃん茎を切開かずに芯を残
すので、内部に多数の微細孔を有するようになり、より
一層軽量で高い吸音特性及び断熱特性を備え、嵩鷹の積
層材となる。また高りゃん茎の表皮が分割されずにその
まま利用されるのである高い強度を有する。
更に嵩高の高りゃん茎層が積層される構造であるた
め、少ない高りゃん茎で厚板を構成できる。
特に、前述した(a)の圧延方法で仮圧延をして接着
剤を塗布し熱圧成形した積層材は、 高りゃん茎が互いに線接触でなく面接触であるた
め、高りゃん茎の実質的な接着面積が増加して積層材の
剥離強度が向上し、 複数の高りゃん茎を密接して配列するときに高りゃ
ん茎が転がらず配列作業がし易く、またこの配列時に複
数の高りゃん茎の両端部に粘着テープを貼って高りゃん
茎層を形成する場合には、接着するテープの接着性が良
好となり、 表皮が部分的にひび割れた箇所から接着剤が茎の芯
に浸透し、茎内部が補強されるので、積層材の曲げ強度
等が向上する。
等の数多くの優れた効果がある。
[実施例] 次に本発明の実施例を説明する。
<実施例1> 表皮を除脂した高りゃん茎を原料として、前述した
(a)の方法で積層材を製造した。圧延機のロールとロ
ールのクリアランスは9mmであった。圧延された高りゃ
ん茎は水分を除去するために80℃で60分間熱風乾燥を行
った。高りゃん茎層に自己乳化型ポリイソシアネート樹
脂21g(固形分)を水で二倍に希釈した接着剤をスプレ
ーコーティングした。接着剤を塗布した高りゃん茎層を
高りゃん茎が茎層毎に直交するように3層積層しその周
辺部に11mm厚のスペーサを配置し150℃、13kg/cm2、8
分間の条件でプレス機により熱圧成形して次表に示す積
層材を得た。
<実施例2> 熱圧時にプレス機のスペーサの厚さを21mm厚にした以
外は実施例1と同様にして積層材を得た。
<実施例3> 熱圧時にプレス機のスペーサの圧さを28mm厚にした以
外は実施例1と同様にして積層材を得た。
<実施例4> 前述した(d)の方法で他の条件は実施例1と同様に
して積層材を得た。
<実施例5> 前述した(a)の方法で形成した高りゃん茎層の上面
及び下面にそれぞれ分割茎層を高りゃん茎が茎層毎に直
交するように積層した後、実施例1と同様な条件で熱圧
成形し積層材を得た。
上記実施例1〜5の積層材の物性と、比較例として市
販のインシュレーションボードの物性を次表に示す。
前頁の表より、軽比重0.15の積層材(実施例3)から
高比重0.48の積層材(実施例1)まで製造することがで
きた。また仮圧延した積層材(実施例1)は無圧延の積
層材(実施例4)と比較して剥離強度及び曲げ強度がい
ずれも増大した。更に実施例2、3、5の積層材は比較
例である市販のインシュレーションボードと同等の断熱
性能を有し、かつインシュレーションボードより数倍の
強度があり、しかも軽量であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例積層材の斜視図。 第2図はその構成要素である高りゃん茎の圧延前の斜視
図。 第3図及び第4図はその構成要素である高りゃん茎の圧
延後の斜視図。 第5図は本発明の別の実施例積層材の斜視図。 第6図はその構成要素である分割した高りゃん茎の斜視
図。 1,11:高りゃん茎、1a:茎の表皮、1b:茎の芯、1c:茎の
節、5:高りゃん茎層、10,20:積層材、15:分割茎層。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ繊維方向に切開かれずに表皮、芯
    及び節を有する複数の高りゃん茎が互いに平行にかつ密
    接に配列されて高りゃん茎層を形成し、この高りゃん茎
    層が複数積層され、かつ各高りゃん茎が偏平な状態で互
    いに接着してなる積層材。
  2. 【請求項2】高りゃん茎層は圧延された複数の高りゃん
    茎からなる請求項1記載の積層材。
  3. 【請求項3】高りゃん茎層は構成する高りゃん茎が高り
    ゃん茎層毎に交差するように積層された請求項1記載の
    積層材。
  4. 【請求項4】それぞれ繊維方向に2分割した複数の高り
    ゃん茎が互いに平行にかつ密接に配列されてなる分割茎
    層が高りゃん茎層に積層された請求項1記載の積層材。
  5. 【請求項5】高りゃん茎を繊維方向に切開かずに表皮、
    芯及び節を有したまま圧延し、圧延面が層表面及び層裏
    面となるように複数の前記高りゃん茎を互いに平行にか
    つ密接に配列して高りゃん茎層を形成し、前記高りゃん
    茎層に接着剤を塗布し、前記接着剤を塗布した複数の高
    りゃん茎層を積層して加圧成形する積層材の製造方法。
  6. 【請求項6】圧延は仮圧延である請求項5記載の積層材
    の製造方法。
  7. 【請求項7】接着剤はイソシアネート系樹脂接着剤、熱
    硬化性樹脂接着剤、常温硬化性樹脂接着剤、水性エマル
    ジョン樹脂接着剤又はホットメルト接着剤から選ばれた
    1種又は2種以上の接着剤である請求項5記載の積層材
    の製造方法。
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