JP2620156B2 - 複合板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建材用又は家具用部材として用いられる複
合板に関する。

〔従来技術およびその課題〕

一般に挽材、合板、単板積層板（L.V.L.L.V.B.）と呼
ばれる木質板は、建築用及び家具用部材として多種多様
な用途に用いられているが、これらは一定の繊維方向を
有するため、水分の吸放出により膨張収縮が発生し、特
に繊維方向に対し垂直の方向への膨張率が大きく寸法安
定性に欠け、さらに表面に導管孔が存在するため表面塗
装、紙張り等の加工の際シーラー処理、目止処理などの
下地処理を施す必要があるなどの問題点を有していた。

また、最近良質木の枯渇によりこのような木質板は高
価になる傾向が高く、そのために木材小片を接着してな
る木削片板が安価で且つ資源の有効利用に適合した材料
であるとして注目されている。しかしながら、木削片板
は、木削片を接着して得られるものであるため、表面が
非常に粗く裏面への化粧が難しい。一般には、厚い化粧
シート状物が貼着され、化粧がなされるため高価なもの
となる。また、表面剥離強度が低く、個々に繊維方向を
持った木削片の集合であるため、水分の吸放出による膨
張収率が著しく、化粧シート状物のはがれクラックが発
生し易い、尿素樹脂及びフェノール樹脂等の接着剤を多
量に用いるためホルマリン臭が強く家具等に用いた場
合、このホルマリン臭が家庭内にこもるなどの問題を有
していた。このような木削片板を改良したものとして、
表層の木削片は精で薄く、中心層の木削片は粗なものか
ら構成された３層ボードが知られている。この３層ボー
ドは、単層の木削片板に比べ表面はある程度の平滑性を
有し、曲げ強度の改善が図られるが、前述のような木削
片板の持つ根本的な欠点を依然として有するものであ
り、さらに、表層の平滑性を上げるために、表層の木削
片を短く（細かく）薄いものにすれば、木削片同志の結
合力（絡み合い）が小さくなり、同様の曲げ強さを維持
するためには多量の接着剤を必要とするなどの問題点を
有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような現状に鑑み、本発明者は、安価な木削片板
の有する問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至った。

すなわち本発明は （１）少なくとも表面及び表裏面に、その繊維中に存在
する水酸基をアセチル基と置換すべくアセチル化処理さ
れた木質繊維層を配し、表裏の木質繊維層間に木削片層
を配してなるものにおいて、木質繊維層の比重が木削片
層の比重より大きい複合板。

（２）木削片層が、木削片中に存在する水酸基をアセチ
ル基と置換すべくアセチル化処理された木削片層である
前記記載の複合板。

に関する。

本発明の複合板は、例えば第１図に示すように、表面
及び裏面に水酸基をアセチル基と置換すべくアセチル化
処理された木質繊維層１を配し、表裏の木質繊維層間に
木削片層２が配してなる複合板である。

木質繊維層１としては、例えば、ラワン、カポール、
栗、ポプラ等の広葉樹材及び松、杉、桧等の針葉樹材を
チップにした後、常法に従い解繊することによって得ら
れ木質繊維の、繊維中に存在する水酸基をアセチル基と
置換すべくアセチル化処理した木質繊維から構成され
る。

本発明の木削片層２としては、小径木、製材廃材、原
木むき芯、廃材チップなどを原料として切削及び破砕し
た木削片を用い、必要に応じ、木質繊維と同様の方法で
アセチル化処理した木削片から構成される。

本発明の複合板は、その木質繊維層中の水酸基がアセ
チル基と置換されてアセチル化処理されるので、寸法安
定性に優れ、木質繊維中への水分吸収及び乾燥に伴う板
材の膨張／収縮が抑制される。更に、木削片層中の木削
片として同様にアセチル化処理したものを用いることに
より、この性質は更に優れたものとなる。

木質繊維層１の比重は木削片層２の比重よりも大きい
ものとされる。これにより、複合板の表面に外力が加わ
った場合、表面側の比重の大きな木質繊維層１の圧縮強
度に加えて裏面側の比重の大きな木質繊維層の引っ張り
強度、さらにはこれら木質繊維層1,1による拘束力が相
まって優れた曲げヤング率（剛性）を示すこととなり、
中心に比重の小さな木削片層２を配することにより全体
の軽量化およびコストダウンを図りながらも、強度の高
い複合板が得られる。また、木削片層２は比重が0.25〜
1.05の範囲内にあることが好適である。比重が0.25に満
たないような木削片層を用いた複合板は曲げヤング率が
不十分となり、また、比重が1.05を越えるような木削片
層を用いることは複合板としての全体重量を増大させる
ので好ましくない。

また、表面平滑な木質繊維層からなる面材料であるた
め、表面化粧性が良く、塩ビシート、突板、化粧紙など
のシート状化粧材の表面貼り加工、プレス成形などによ
るオーバーレイ加工、表面塗装加工などが容易に行なう
ことができる。また、木質繊維層は、細長い繊維が絡み
合って層を形成しているため曲げ強度が優れ、表面の圧
縮強度も高い性能を有する、さらに、これら木質繊維層
間の木削片層は、木質繊維層に比べ比重が低く安価であ
るため、複合板として軽量で表面硬度及び曲げ強度が優
れ、しかも安価なものとなる。

本発明の複合板の製造方法について説明すると、第２
図に示すように、アセチル化処理された木質繊維製造ラ
インと、必要に応じアセチル化処理された木削片製造ラ
インにより、それぞれ接着剤の添加された木質繊維と木
削片を得、少なくとも表面及び裏面に、接着剤を添加さ
れた木質繊維層マットを配し、表裏の木質繊維層マット
の間に木削片層マットを配するよう積層した後、圧締し
て接着一体成形することにより製造することができる。

各工程について以下に説明する。

（木質繊維製造ライン） 木質繊維として、例えば、松、杉、桧の針葉樹また
は、ラワン、カポール、栗、ポプラ等の広葉樹材をチッ
プにした後、このチップを蒸煮することにより脱脂・軟
化処理し、さらにこのチップを解繊装置により解繊する
ことによって得られる。この木質繊維は長さ１〜30mm、
直径２〜300μ程度のものが大半を占める。この木質繊
維は導管及び仮導管又は細胞が束になったような形をし
ており、繊維外周部の細胞壁は引き裂かれたり割れ目を
生じたりしているものが多いため湿気や水分を多く吸収
する。

得られた木質繊維は乾燥装置により乾燥した後、木質
繊維中に存在する水酸基をアセチル基と置換させるべく
アセチル化処理する。このアセチル化処理は、木質繊維
を無触媒下であるいは触媒として例えば酢酸ナトリウム
や酢酸カリウム等の酢酸金属塩水溶液を含浸させ乾燥し
た後、無水酢酸、無水クロル酢酸等の酢酸無水物反応液
槽中に浸漬し、100〜150℃にて数分〜数時間加熱反応さ
せることによって行なわれる。反応終了後過剰の反応液
を除去し、洗浄し乾燥することによりアセチル化処理さ
れた木質繊維が得られる。

これら木質繊維に尿素樹脂系接着剤、フェノール樹脂
系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着
剤、イソシアネート・酢酸ビニル樹脂系接着剤またこれ
ら変成合成樹脂接着剤を添加混合する。接着剤を付着さ
れた木質繊維を、熱風ダクト中に投入し、風送しながら
乾燥する。この際の風送速度は約15−20m/秒であるが、
木質繊維の比重、送り量、前後の工程の処理能力などに
よって広範囲に調整されるものである。

この熱風による風送で木質繊維は６〜15％水分量まで
乾燥される。

乾燥された木質繊維はフォーミング装置に搬送され
る。

（木削片製造ライン） 小径木、製材廃材、原木むき芯、廃材チップなどを原
料に用い、切削及び破砕さらに必要に応じて二次破砕す
ることにより木材小片を得る。これら木材小片を選別し
均一な大きさと形状にそろえ、含水率６−15％まで乾燥
する。

得られた木削片は、必要に応じ木質繊維と同様の方法
によりアセチル化処理を施した後、これら木材小片に接
着剤を添加混合する。接着剤を付着された木削片は、必
要に応じて乾燥した後、フォーミング装置に搬送され
る。この際用いる接着剤は木質繊維と同様のものが用い
られる。

（フォーミング熱圧締） 各ラインによりフォーミング装置に搬送された木質繊
維及び木削片は第３図に示すように木質繊維投入口3a,3
b、木削片投入口４からベルト７上に投入されて堆積さ
れ、表裏層が木質繊維層、中心が木削片層からなる３層
マットを形成する。この３層マットを切断機５により適
当なサイズに切断し熱圧成形することにより複合板を製
造することができる。６は製品貯蔵部である。

また、本発明の複合板は、アセチル化処理した木質繊
維から木質繊維板を得、必要に応じアセチル化処理した
木削片から木削片板を得、少なくとも表面又は表裏面に
木質繊維層（板）が配置されるように尿素樹脂系、フェ
ノール樹脂系又は水性ビニルウレタン系接着剤を介して
積層した後、ホットプレスにより圧締接着することによ
り本発明の複合板を得ることができる。木質繊維板と木
削片板とを接着一体化して得られる複合板において、木
質繊維層１は、製造工程における熱圧の温度、圧力及び
時間の調整により、その比重を0.4以下（軟質繊維
板）、0.4〜0.8（中質繊維板）及び0.8以上（硬質繊維
板）まで、任意に選択することができる。同様に、木削
片層２も、製造工程中の熱圧の温度、圧力及び時間の調
整により、その比重を0.3前後（軽量木削片板）、0.4〜
0.8（中質木削片板）及び0.8〜1.05（硬質木削片板）ま
で、任意に選択することができる。この方法によれば、
木質繊維層１の比重を木削片層２の比重よりも大きく設
定される複合板を容易に製造することができる。従って
例えば表裏の木質繊維層として比重0.8以上の硬質繊維
板を用い、中間の木削片層として比重0.4〜0.5の中庸木
削片を選択することにより、表面の外力が加わった際、
表面側の比重の高い木質繊維層の圧縮強度及び裏面側の
木質繊維層の引っ張り強度、さらに木質繊維層による拘
束力が相まって優れた曲げヤング率（剛性）を示し、軽
量で強度の高い複合板が得られる。また、木質繊維層１
と木削片層２の厚さ調整も自由に行なうことができるた
め、複合板として要求される強度および重量を有する複
合板を容易に得ることができる。

以上の説明は、表裏層に木質繊維層を配し、その中間
に木削片層を有する複合板について説明したが、用途に
より、表面のみに木質繊維層を配しその裏面に木削片層
を有する２層からなる複合板でも良い。

〔発明の効果〕

本発明の複合板は、安価な木削片を用い、少なくとも
木削片層の表裏面及び裏面に、木質繊維層を設けること
により、表面平滑な化粧性の良好で、しかも表面剥離強
度の高い性能を有し、木削片板の有する吸水、吸湿によ
る膨張収縮等の問題を解決した優れた複合板である。さ
らに木質繊維層中の水酸基がアセチル基と置換されてア
セチル化処理されているので、寸法安定性に優れ、木質
繊維中への水分吸収及び乾燥に伴う板の膨張／収縮が抑
制される。更に、木削片層中の木削片として同様にアセ
チル化処理したものを用いることにより、この性質は更
に優れたものとなる。

本発明複合板を製造する場合において、予め木質繊維
板及び木削片板を製造したものを積層接着して得られる
複合板は、その製造工程において各々の板の比重及び厚
さを任意に調整することができるため、用途に応じた重
量及び強度を有する複合板を得ることができる。

また、アセチル化処理された木質繊維と必要に応じア
セチル化処理された木削片に接着剤を添加し、フォーミ
ングして積層マットを形成し、熱圧成形する方法により
製造される複合板は、木質繊維と木質繊維の結合（絡
み）に加え、木質繊維と木削片との結合が生じ、木質繊
維層及び木削片層とが同時に一枚の板として製造される
ものであり、各層の複合強度の非常に高いものが得られ
る。さらに、マットを形成する際のフォーミング板から
落下させる木質繊維及び木削片の量を調整することによ
り、木質繊維層及び木削片層の厚さを自由に調整するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ （木質繊維製造の工程） ラジアータパインのチップを160℃、7Kg/cm²で５分間
煮沸して脱脂、軟化処理を行なった。このチップをデフ
ァイブレーター式リファイナーで解繊し、得られた木質
繊維を乾燥した。

この木質繊維を無水酢酸に浸漬し、120℃で１時間加
熱反応を行なった。反応終了後、過剰の反応液を除去
し、直ちに洗浄機に投入して水洗し、乾燥させることに
よって、アセチル化処理された木質繊維を得た。この際
アセチル化による重量増加率は17％であった。

アセチル化処理された木質繊維をブレンダーに投入
し、該ブレンダー内において木質繊維量に対して４％の
ワックスサイズ及び10％のフェノール樹脂接着剤を添加
混合した後、フォーミング装置に搬送した。

（木削片製造工程） ラジアータパイン原木又は廃材をフレーカーに投入し
てフレーク状の木削片を得た。この木削片を乾燥した
後、仕分けして適正フレーク状木削片を得た。この木削
片を木質繊維と同様にしてアセチル化処理した後、連結
式ミキサーに投入し、該ミキサー内において木削片量に
対し１％のワックスサイズ剤及び８％のフェノール樹脂
接着剤を添加混合した後、フォーミング装置に搬送し
た。

（マット形成、熱圧締工程） スクリーンコンベアー上に、コンベアーの搬送方向に
対し下流側から、搬送された木質繊維のフォーミング装
置、搬送された木削片のフォーミング装置、搬送された
木削片のフォーミング装置、搬送され木質繊維のフォー
ミング装置の順に設置し、スクリーンコンベアー上に木
質繊維及び木削片を落下させ、表面側から木質繊維／木
削片／木質繊維の順に積層された連続した３層マットを
形成した。

この積層マットを、その幅、長さを所定寸法に切断し
た後、ホットプレスに挿入して200℃にて５分間熱圧成
形し、表裏の木質繊維層が各々5mm、木削片層が15mm、
全体厚み25mm、３′×６′サイズの複合板を得た。

なお、複合板中の木質繊維層の比重は0.7木削片層の
比重は0.5であり、複合板全体としては0.6であった。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明複合板の見取図、 第２図：本発明複合板を製造する場合のラインの系統
図、 第３図：本発明複合板を製造するための装置の側面図、 1:木質繊維層 2:木削片層 3a,3b:木質繊維投入口 4:木削片投入口 5:切断機 6:製品販売部 7:ベルト。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも表面及び表裏面に、その繊維中
   に存在する水酸基をアセチル基と置換すべくアセチル化
   処理された木質繊維層を配し、表裏の木質繊維層間に木
   削片層を配してなるものにおいて、木質繊維層の比重が
   木削片層の比重より大きいことを特徴とする複合板。
2. 【請求項２】木削片層が、木削片中に存在する水酸基を
   アセチル基と置換すべくアセチル化処理された木削片層
   であることを特徴とする請求項１記載の複合板。