JP2613263B2

JP2613263B2 - 植物性繊維板の製造方法

Info

Publication number: JP2613263B2
Application number: JP14581988A
Authority: JP
Inventors: 清人土井; 淳伊藤; 勝小田桐; 厚司森本
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JPH01314107A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、簡便な方法にて製造し得る植物性繊維板に
関するものであり、これまで産業上で広く用いられてい
なかった小径の木材や、単子葉植物の茎等を、原料とし
て有効に用いることも可能な植物性繊維板の製造方法に
関する。

その用途としては建築用部材、建設用部材、家具用部
材、電気器具用部材、自動車用部材等があげられる。

［従来の技術］従来、植物性繊維を含有する繊維板としては、木材を
用いた合板、パーティクルボード、ファィバーボード等
がある。

合板は、木材をシート状に切削して得られる単板に、
液状の接着剤をロールスプレッダーで塗布し、冷圧後加
熱圧締し製造され、木材繊維を交差させることができ、
木材の有する異方性を解消できるという利点を有する
が、接着剤の粘度変化や被着単板の厚みむら・温度むら
等により、塗布量が変化しやすく、接着力のばらつきを
生じやすいばかりでなく、自動的に且つ連続的に生産す
るには難点がある。また、比較的大径の木材しか利用で
きないという問題点もある。

一方、パーティクルボードやファィバーボードは木材
を、チップ状、フレーク状、ファイバー状に加工し、接
着剤をスプレー等で塗布し、マット状に堆積させ、加熱
圧締し製造されるため、比較的小径の木材や廃材等を利
用でき、連続的・自動的に生産できるという利点はある
ものの、生産設備が複雑且つ大きくなり、少量の木材
や、植物繊維を板状に加工するには不適である。また、
繊維方向を意図的に交差させるためには、さらに設備が
複雑となる。

また、特開昭62−156904及び特開昭63−107505に開示
されているような、小径木材やリグノセルロース茎を圧
延し、場合によってはシート状に加工し積層接着された
積層材の製造技術も提案されている。

これらの方法では、圧延の条件により植物繊維を切断
することなく、繊維相互間に微細な間隙を生じさせ薄片
状に加工できるため、繊維方向を適宜組合せ積層接着す
ることにより、意図的に積層板の強度的異方性を付与し
たり、異方性を無くすることができるという特徴を有
し、かつ未利用の植物資源を有効に利用できるという長
所がある。

また、これらの方法では、液状の接着剤をスプレーコ
ーティング、カーテンフローコーティング、ローラーコ
ーティング、ディッピング塗布することとなっている
が、圧延処理した木材、リグノセルロース茎は前述の如
く繊維相互間に微細な間隙を保持しているため、液状接
着剤が過度に間隙に浸透しやすく十分な接着性能を実現
せしめるためには過剰の接着剤を必要とする欠点があ
る。

更に、これらの方法では、高りゃん、砂糖きび、とう
もろこし等の茎を原料として用いる場合は、剥皮した木
材の場合と異なり、表皮と芯部の植物的組織・成分の差
により、表皮部、芯部で接着剤の濡れに差を生じ、ひい
ては接着力の部分的ばらつきが大きいという問題点もあ
る。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、以上のような従来技術の有する問題
点、即ち、使用原料植物の限定、繊維板製品の異方性コ
ントロール、過度の接着剤の浸透、濡れ性のばらつきを
解消し、多様な植物資源を使用し、簡便な方法にて、安
定的な物性を有する植物性繊維板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］本発明者らは、従来技術のかかる欠点を改良すべく、
鋭意検討を重ねた結果、漸く本発明に到達した。

すなわち本発明は、植物繊維を含有するシート状およ
び／または板状物の間に、内部に空間を有する熱可塑性
樹脂シート状物に液状硬化型接着剤を担持させたシート
状接着剤を介在せしめ、加熱圧締して製造する事を特徴
とする植物性繊維板の製造方法である。

本発明の植物繊維を含有するシート状および／または
板状物とは、木材をロータリーレース、スライサー等で
切削したもの、必要に応じてこれらをシート状に継なぎ
合わせたもの、および木材を圧搾し薄片状としたもの、
必要によりこれらをシート状に継なぎ合わせたもの、木
材を板状に切断したものや、高りゃん、とうもろこし、
さとうきび、葦、竹類等の単子葉植物の茎を圧搾し、必
要によりこれらをシート状に継なぎ合わせたものであ
る。望ましくは、切削、圧搾等の加工工程で、含有する
植物繊維をできるだけ切断しないようシート状・板状に
加工されたものがよい。

また、原料の時点もしくはシート状・板状に加工され
た後、脱脂処理、難燃処理、防腐処理、防虫処理、染色
・着色処理、樹脂注入処理等を施したものも含む。

本発明の内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物
とは、熱可塑性樹脂シートの内部に液状硬化型接着剤を
保持できるような空隙、または熱可塑性樹脂シートの表
面から裏面へ、液状硬化性接着剤が容易に移動できるよ
うな空隙が存在する形状であればよく、網状、多孔質
状、布状、綿状を例示できる。また類似物や、上述形状
の２種以上の積層物も含まれる。

熱可塑性樹脂シートの樹脂組成は、特に限定しない
が、ポリアミド系、エチレン−酢酸ビニル系、ポリエチ
レン系、ポリプロピレン系、エチレン−アクリル酸エス
テルコポリマー系、ポリエステル系、ポリカーボネート
系、ポリビニルエーテル系、セルロース系、ポリウレタ
ン系、スチレンブロックコポリマー系等の熱可塑性樹脂
の単独、またはこれらの可能な混合または共重合物等、
およびこれらの変性物等を例示できる。

さらに該樹脂をベースポリマーとしてロジン、ピネン
系誘導体等の粘着付与剤、パラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックス等のワックス、安定剤、可塑
剤、酸化防止剤等を混合したものも可能である。

熱可塑性樹脂接着剤シート状物の融点は、80〜180℃
の範囲が望ましい。80℃未満では、接着性能の低いワッ
クスの添加濃度を上げねばならず十分な接着強度が得ら
れない。180℃を越えると熱圧に多くのエネルギーを必
要とし、コスト的に不利である。

熱可塑性樹脂接着剤の坪量は、５〜350g/m²が望まし
い。好ましくは、20〜70g/m²である。

5g/m²未満では、十分な接着強度が得られず、かつ熱
可塑性樹脂接着剤シート自体の強度が低いため、破れや
すく取扱いにくい欠点がある。

350g/m²を越えると加熱圧締の時に接着面より横に硬
化性樹脂と共に押出されてしまい接着に寄与しない。

本発明の液状硬化型接着剤とは、常温で液体であり、
溶剤の揮散、加熱および／または硬化剤等による化学反
応で固化しうるもので、熱可塑性樹脂接着剤シートを侵
さないものである。

粘度は、特に制限されないが、内部に空間を有する熱
可塑性樹脂シート状物の空間に容易に保持できる程度の
粘度であればよい。

本発明に使用できる液状硬化型接着剤には、例えば、
にかわ、小麦粉等の蛋白質系天然高分子の溶液型接着
剤、デンプン等の炭水化物系天然高分子の溶液型接着
剤、メラミン系、尿素系、フェノール系、レゾルシノー
ル系、キシレン系、フラン系、エポキシ系、ポリイソシ
アネート系、不飽和ポリエステル系、熱硬化性アクリル
樹脂系、等の熱硬化性樹脂接着剤、ポリイソシアネート
系、シアノアクリレート系のごとき湿気硬化型接着剤、
スチレンブタジエン系、アクリロニトリルブタジエン
系、メチルメタクリレートブタジエン系等の合成ゴムラ
テックスエマルジョン接着剤、ポリ酢酸ビニルエマルジ
ョン接着剤、ポリ塩化ビニルエマルジョン接着剤等の単
独または可能な混合物、共縮合物等が挙げられる。

液状硬化性接着剤に硬化剤、増量剤、充てん剤等を必
要により添加した接着剤組成物も可能である。

液状硬化性接着剤は、要求される耐水性によって使い
分けることができる。

例えば、液状硬化型接着剤として、イソシアネート系
接着剤、もしくはイソシアネート系化合物と合成ゴムラ
テックスおよび／またはポリ酢酸ビニルエマルジョンと
の混合接着剤を選べば、組織・成分面でほぼ均質な木材
を用いても、不均質な単子葉植物茎の圧搾シートを用い
ても、特に優れた接着力、耐水性を示す繊維板を得るこ
とができる。

内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に担持さ
せる液状硬化型接着剤量は、有効成分として５〜250g/m
²が望ましい。更に望ましくは10〜100g/m²である。

5g/m²未満では、十分な接着強度を得られず、250g/m²
を越えると長い熱圧締時間を必要とする。

これらの液状硬化型接着剤に、充填剤、顔料、難燃
剤、防腐剤、防虫剤、溶剤、界面活性剤等の添加剤を加
えることは、何ら差し支えない。

液状硬化性接着剤を内部に空間を有する熱可塑性樹脂
シート状物に担持させる時点は、特に限定しないが、液
状硬化性接着剤の可使時間も考慮して使用直前が望まし
い。

液状硬化性接着剤を内部に空間を有する熱可塑性樹脂
シート状物に担持させる方法は、内部に空間を有する熱
可塑性樹脂シート状物を液状硬化型接着剤へ浸漬、内部
に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に液状硬化型液
を塗布、噴霧するなどの方法を採用できる。

さらにロール圧締により絞ることで液状硬化型接着剤
を適量とすると共に均一にすることができる。更に硬化
型樹脂接着剤や硬化剤をマイクロカプセル化して用いる
こともできる。

加熱圧締の方法は、従来のプレスによるバッチ法、ロ
ールプレスによる連続法、高周波過熱など任意の方法が
採用される。

加熱温度は、熱可塑性樹脂接着剤の融点程度が望まし
い。圧締圧力は、１〜100kg/m²好ましくは５〜50kg/m²
である。

圧締時間は、すくなくともすべての接着層の熱可塑性
樹脂が溶融状態となるまでの時間が必要である。

［作用］本発明の接着方法により、以下のような繊維板の製造
が可能になる。

（１）植物繊維を含有するシート状および／または板状
物を、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に液
状硬化型接着剤を担持させたシート状接着剤で接着し植
物性繊維板を製造方法するため、植物繊維を含有するシ
ート状および／または板状物の植物繊維の方向を、２次
元的に任意に組合せて接着することが可能で、得られる
繊維板の強度的異方性を付与したり、異方性を無くする
ことができる。

（２）内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物が液
状硬化型接着剤を担持しているため、小径木材の切削シ
ートや、小径木材、単子葉植物茎を圧搾し加工したシー
ト状物の様な繊維相互間に微細な間隙を保持している被
着材を用いても、液状接着剤が硬化以前に、過度に被着
材に浸透することが防止でき、有効な接着層を形成でき
るため、適正量の接着剤を用い均質な接着性能を有する
植物繊維板を得ることができる。

（３）内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物が液
状硬化型接着剤を担持しているため、植物組織・成分が
不均一で、濡れ性・浸透性の部分的差が大きく、従来の
方法では接着性能のバラツキが大きかった単子葉植物茎
を圧搾し加工したシート状物を用いても、均質な接着層
を形成でき、バラツキの少ない接着性能を有する植物繊
維板を得ることができる。

シート状接着剤を用いるため、繊維板生産工程の自動
化・連続生産化が容易である。

液状硬化型接着剤として、常温硬化性を有するものを
用いると、熱可塑性樹脂シート状物溶融、冷却固化によ
る仮接着後も、硬化性樹脂の硬化が進行するため、圧締
時間の短縮ができる。

［実施例］以下、本発明を更に具体的に説明するちため、実施例
及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。

参考例１シート状接着剤の調整内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物として、
三井東圧化学株式会社製ノイネッツを使用した。組成等
を表１に示す。

液状硬化型接着剤として、イソシアネート系接着剤
（三井東圧化学株式会社製UR−4000）とメラミンフェノ
ール樹脂接着剤（三井東圧化学株式会社製UL−811）を
用いた。

UF−4000は、使用に先立ち等重量の水と混合し、乳化
状態として使用した。

また、UL−811は、樹脂液100重量部に対して、硬化剤
として塩化アンモニウムを１重量部加え使用した。それ
ぞれ、接着剤有効成分は、50％、64％であった。

シート状接着剤調整操作は、まずマイラーフィルム上
に熱可塑性樹脂シート状物を乗せ、上から前述の操作で
準備した液状硬化型接着剤の適量を垂らし、続いてロー
ラーにて十分に延ばし均一に担持させのち被着材間には
さみ次いで、熱圧締を行った。

液状硬化型接着剤の担持量は、担持処理後のシート状
接着剤重量から処理前の熱可塑性樹脂シート状物重量を
引いて求めた。

参考例２シート状物の製造植物繊維を含有するシート状および／または板状物と
して、ラワンの厚さ1.6mmのロータリー単板、または高
りゃん茎もしくは玉蜀黍茎を、厚さ1.6mmにプレス圧搾
し、繊維方向を同一としてシート状に接合したものを用
いた。

実施例１〜16 参考例２で調整した各シート状物５枚を用いて、各単
板間に参考例１で調整したシート状接着剤を介在せし
め、単板の繊維方向が互に直交するよう堆積した後、16
0℃４分間10Kg/cm²の圧力で圧締し繊維板を製造した。

得られた繊維板について、JIS−Ａ−5908に準拠し曲
げ強さを測定した。

植物繊維を含有するシート状および／または板状物、
シート状接着剤の組合せおよび評価結果を表２に示す。

比較例１〜13 比較例として、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シー
ト状物のみを用いた場合と、液状硬化型接着剤のみを被
着シートに噴霧塗布した場合で繊維板を製造した。

得られた繊維板について、実施例と同様に曲げ強さを
測定した。

植物繊維を含有するシート状および／または板状物、
シート状接着剤の組合せおよび評価結果を表３に示す。

〔発明の効果〕

本発明の方法により製造した繊維板は、比較例に比し
高い強度値を示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｊ 7/02 ＪＪＲＣ０９Ｊ 7/02 ＪＪＲＪＫＺＪＫＺ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】植物繊維を含有するシート状および／また
は板状物の間に、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シー
ト状物に液状硬化型接着剤を担持させたシート状接着剤
を介在せしめ、加熱圧締して製造する事を特徴とする植
物性繊維板の製造方法。
【請求項２】植物繊維を含有するシート状および／また
は板状物として、木材を切削または圧搾して得られる木
質シート状および／または板を用いる事を特徴とする請
求項１記載の植物性繊維板の製造方法。
【請求項３】植物繊維を含有するシート状および／また
は板状物として、単子葉植物の茎を圧搾し、シート状に
加工した物質を用いる事を特徴とする請求項１記載の植
物性繊維板の製造方法。
【請求項４】熱可塑性樹脂として、融点が80〜180℃の
熱可塑性樹脂を用いる事を特徴とする請求項１〜３記載
の植物性繊維板の製造方法。
【請求項５】液状硬化型接着剤として湿気硬化性化合物
を用いる事を特徴とする請求項１〜４記載の植物性繊維
板の製造方法。
【請求項６】液状硬化型接着剤として熱硬化性樹脂化合
物を用いる事を特徴とする請求項１〜４記載の植物性繊
維板の製造方法。
【請求項７】湿気硬化性化合物としてイソシアネート系
化合物を用いる事を特徴とする請求項５記載の植物性繊
維板の製造方法。