JP2894181B2

JP2894181B2 - 木質板材の製法

Info

Publication number: JP2894181B2
Application number: JP27106093A
Authority: JP
Inventors: 立男岩田; 宏寿高橋; 善啓平野
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH07124913A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建材、床、家具、調度
品などの構成材として使用される耐湿性に優れた木質板
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】木材を切削して得られる木材薄片や木材
を解繊して得られる木質繊維などを、バインダーを用い
て接着し、成形一体化した木質板材は、既に知られてい
る。このものは、方向性が少ない、均質で加工が容易で
ある、形状が平面に限らず曲面のものまで成形でき、大
量生産が可能であるなどの特徴があるが、木材薄片およ
び木質繊維の空隙に起因して多孔質の性状を有し、実質
的な表面積が大きいため、吸湿率が高く、耐湿性に劣る
欠点がある。

【０００３】このような問題は、木材薄片、あるいは木
質繊維のいずれか、あるいはこれら混合物をアセチル化
して後、バインダーを用いて集積し、成形一体化した、
木質板材を用いることで対処できる。前記アセチル化は
公知の方法で行うことができる。例えば、木材薄片およ
び木質繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を
含水率５％以下になるまで乾燥した後、酢酸、無水酢
酸、クロル酢酸などのアセチル化剤に浸漬し、液相中で
アセチル化する。

【０００４】ところが、従来の方法では、木質板材の全
層がアセチル化された木材薄片あるいは木質繊維のいず
れか一方、あるいはそれらの混合物を用いるため、アセ
チル化処理の処理コストが高くなるなどの問題があっ
た。さらに、多量の木質板材を生産する際には、多量の
アセチル化された木材薄片および木質繊維が必要にな
り、アセチル化処理槽の大きさによっては、必要量にな
るまで何度もアセチル化処理を繰り返さねばならず、ア
セチル化処理時間が長くなる、手間がかかるなどの問題
もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの事
情に鑑みてなされたものであって、安価な方法で耐湿性
に優れた木質板材を提供し、さらに、アセチル化処理の
負担を軽減することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的は、アセチル
化された木材薄片あるいは木質繊維のいずれか一方、あ
るいはそれらの混合物を乾燥して、３〜７％の含水率に
してから、粗ＭＤＩを塗布したものを散布し、この上
に、アセチル化されていない木材薄片あるいは木質繊維
のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥して、
３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布したもの
を散布し、さらにこの上に、アセチル化された木材薄片
あるいは木質繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混
合物を乾燥して、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤ
Ｉを塗布したものを散布した後、同時成形一体化する木
質板材の製法によって解決される。

【０００７】

【作用】本発明の木質板材の製法にあっては、アセチル
化された木材薄片あるいは木質繊維のいずれか一方、あ
るいはそれらの混合物によって表層が形成された木質板
材が得られるため、木質板材内部への水分の浸透を防ぐ
ことができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について詳しく説明する。ま
ず、図１は本発明の製法で製造された木質板材の一例を
示すものである。前記木質板材は芯層１とその両表面に
積層された表層２とからなる３層積層構造をなしてい
る。この芯層１は、アセチル化されていない木材薄片あ
るいは木質繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合
物を乾燥して、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩ
を塗布したものを集積し成形一体化されたものである。
また、表層２は、アセチル化された木材薄片あるいは木
質繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥
して、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布し
たものを集積し、成形一体化されたものである。さらに
前記積層構造は３層に限らず、３層以上のものであって
もよい。特に、芯層１は、木材薄片を主とし、これに少
量の木材繊維を加えた混合物からなるものであること
が、機械的強度が良好となって好ましい。

【０００９】また、木材薄片のみからなる木質板材の場
合には芯層１および、表層２は、ともに方向性木材集成
板であることが好ましい。この、方向性木材集成板と
は、木材薄片の木目方向を一方向に配列させて集積し成
形一体化したものである。ただし、その方向性木材集成
板をなす木材薄片全てが一定方向に配列されている必要
はなく、約７割以上の木材薄片の木目方向が一方向に配
列されていればよい。この場合の木質板材は、表層２お
よび芯層１をなす方向性木材集成板が積層した構造をな
すものであるが、このとき隣接する方向性木材集成板同
士の木材薄片の配列方向は、互いに直交するように配列
させるのが好ましい。

【００１０】さらに、この木質板材の厚みは１０〜２０
ｍｍ、表層２の厚みは１〜５ｍｍの範囲で適宜選択でき
るが、特に表層２の厚みが１〜３ｍｍであることが好ま
しい。また、芯層１の両面に積層されている表層２の厚
みは、いずれも同厚にするのが好ましい。また、芯層１
と表層２の厚みの比率や木質板材の厚みは、得ようとす
る木質板材の用途や強度に合わせて、適宜選択される。

【００１１】また、木材薄片の大きさは、長さが５０〜
１００ｍｍ、幅が６〜１００ｍｍ、厚さが０．１〜０．
８ｍｍのものが好適に用いられる。さらに、この木材薄
片は、厚さが０．３ｍｍ以下であると、得られる木質板
材の表面平滑性がさらに向上するので好ましい。この木
材薄片としては、アカマツ、カラマツ、エゾマツ、トド
マツ、アスペン、ロッジポールパインなどの薄片が好適
に用いられるが、樹種は特に限定されるものではない。

【００１２】また、木質繊維には、エゾマツなどの木材
をチップ化し、得られたチップを蒸煮などによって、解
繊したものが用いられる。さらに、この木質繊維の繊維
径は０．１〜０．７ｍｍで、長さは２〜５０ｍｍの細長
いものが好適に用いられる。このような細長い繊維は、
アセチル化に際して薬剤の浸透性を高め、処理後の洗浄
を容易にし、かつ、アセチル化表面積を高めるばかりで
なく、濾過などの作業性を良好にし、得られた木材集成
板の靭性および成形・加工性を高める効果があるからで
ある。

【００１３】ついで、このような木質板材の製法の一例
を説明する。まず、木質原料として木材薄片や木質繊維
を用意する。前記木質板材の芯層１には木材薄片が主に
用いられ、また、表層２には木材薄片または木質繊維の
いずれか一種を用いることが好ましいが、いずれも木材
薄片と木質繊維の混合物を用いてよい。

【００１４】ついで、表層２を形成する木質原料に、ア
セチル化処理を施す。このアセチル化処理には公知の、
液相中でアセチル化する方法が用いられるが、好ましく
は、気相中でアセチル化を行う方法が採用される。これ
は、木質原料をアセチル化剤の蒸気と接触させ、所定の
温度で所定時間反応させることによって行う。アセチル
化剤としては、酢酸、無水酢酸、クロル酢酸などが用い
られ、なかでも無水酢酸が好ましい。これ以外のアセチ
ル化剤は高価であったり、反応が緩慢であったり、廃液
処理が煩雑であったりするからである。

【００１５】また、無水酢酸による木質原料のアセチル
化に際しては、これと反応しない不活性な有機媒体を存
在させることがさらに好ましい。有機媒体を使用する
と、発熱反応であるアセチル化反応を穏和な状態で進め
ることができ、反応の調整が容易となり、木質原料の過
度のアセチル化や熱劣化を防ぐことができる。このよう
な有機媒体の例としては、リグロイン、塩化メチレン、
テトラクロルエチレン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、クロルベンゼン、ｏージクロルベンゼンなどを挙げ
ることができる。

【００１６】これら、有機媒体の、無水酢酸に対する比
率は、容量比０〜１０倍の範囲で調節し得るが、０．５
〜２．０倍の範囲とすることが好ましい。０．５倍以下
では有機媒体を存在させる効果がほとんど現れず、２．
０倍以上ではアセチル化反応が緩慢になりすぎて生産効
率が低下するからである。特に好ましい有機媒体はキシ
レンである。キシレンは、沸点がアセチル化反応に好適
であり、生成したアセチル化木質原料に対して非溶媒で
あり、安価かつ毒性が比較的低いからである。

【００１７】木質原料のアセチル化にあたっては、木質
原料の種類、求めるアセチル化度、反応液の性質などに
よって、適度の温度と反応時間が選択される。これら
は、実験によって決定することができる。一般には１２
０〜１５０℃の温度で、数分から数時間アセチル化反応
を行う。

【００１８】木質原料のアセチル化度は、耐湿性、吸水
率などの要求に応じて、適宜調節することができるが、
木質感を残して、耐湿性、耐水性を高めるには、重量増
加率で１０〜３０％とすることが好ましい。アセチル化
の反応容器としては、通常の気相アセチル化反応容器が
使用できる。また、無水酢酸や有機溶媒の蒸散を防ぐた
めに、還流装置を付設することが好ましい。

【００１９】また、本発明においては、気相中でのアセ
チル化に先だって、木材薄片を触媒で前処理することも
できる。この前処理は、切削、あるいは解繊して得られ
た木質原料を、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどの酢
酸塩の１〜１０％水溶液中に、１０分〜２０時間程度浸
漬する方法などによって行うことができる。この前処理
が施された木質原料は、乾燥後前記のアセチル化処理を
受けることになる。この触媒による前処理を施すことに
より、次工程でのアセチル化反応が促進され、短時間で
反応を終えることができ、アセチル化度の高いものが得
られる。

【００２０】このようにしてアセチル化された木質原料
を、水または温水で十分に洗浄して、残留する無水酢酸
やキシレン、また、副生した酢酸などを除去する。この
後、熱風乾燥などによって、含水率が約３〜７％になる
まで乾燥する。

【００２１】次に、アセチル化された木質原料、およ
び、アセチル化されていない木質原料に、合成樹脂バイ
ンダーとして粗ＭＤＩを、２．０〜３０重量部塗布す
る。この合成樹脂バインダーが塗布されたものを、以下
原材料と指称する。

【００２２】ついで、圧板上に、表層２となるアセチル
化された原材料を散布し、この層に重ねて、芯層１とな
るアセチル化されていない原材料を積層し、さらに重ね
て、表層２となるアセチル化された原材料を散布する。

【００２３】ついで、これに熱圧を加えて熱圧同時成形
する。前記熱圧条件は温度が１５０〜２４０℃、圧力が
１〜２ＭＰａ、時間が、目的とする厚み（ｍｍ）×５〜
３０秒とすることが好ましい。また、前記熱圧条件は、
原材料や合成樹脂バインダーの種類、得ようとする木質
板材の性質、用途などによって、任意に設定することが
できる。

【００２４】このようにして成形された板状の木質板材
は、アセチル化されていない木材薄片あるいは木質繊維
のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥して、
３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布したもの
を集積し、成形一体化した芯層１と、その芯層１の両表
面に積層され、アセチル化された木材薄片あるいは木質
繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥し
て、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布した
ものを集積し、成形一体化した表層２とからなる、少な
くとも３層以上の積層構造をしているので、木質板材内
部への水分の浸透を防ぐことができるため、吸湿性、吸
水性が低く、耐湿性に優れている。また、１枚あたりに
使用されるアセチル化剤の量が少なくなるため、アセチ
ル化処理のコストが安価になる。さらに、１回のアセチ
ル化によって得られる原材料で従来より多量の木質板材
が得られることから、工場設備の合理化につながるなど
の効果も得られる。

【００２５】（実施例）以下、具体例を示し、本発明の
効果を明らかにする。まず、木質原料としてアスペンの
薄片を１回の処理量として１．０ｋｇ用意し、これを含
水率が３％になるよう、乾燥機中で乾燥した。一方、ア
セチル化剤の供給源として、無水酢酸１．５リットルを
用意し、これを５０リットルのセパラブルフラスコの底
部に満たし、前記アスペン全量をアセチル化剤に漬けな
いように入れた後、１２０〜１４０℃で、４時間反応さ
せた。反応後、得られた木材薄片を、酢酸臭がなくなる
まで、温水および水で洗浄した後、含水率が４％になる
まで乾燥した。

【００２６】ついで、前記アセチル化された木材薄片、
およびアセチル化されていないそれぞれの木材薄片に、
合成樹脂バインダーとして粗ＭＤＩを木材薄片に対し、
２．０〜１２重量％塗布した。次に、木材薄片を表層２
／芯層１／表層２の積層体となるように熱圧板上に散布
し、１５０℃、１．０〜２．０ＭＰａで５分間熱圧同時
成形して、密度０．６０ｇ／ｃｍ³ 木質板材を作成し
た。散布量は下から各層の厚みにして２ｍｍ、８ｍｍ、
２ｍｍになるようにした。

【００２７】このようにして作製した木質板材の耐湿性
を評価するため、３５℃、９５％ＲＨの状態下で４８時
間放置し、吸湿による厚みの変化を測定した。その結
果、前記条件下での放置により、厚みが約１２．０ｍｍ
から約１２．２ｍｍに変化した。さらに、アセチル化さ
れた木材薄片１ｋｇで、縦３５ｃｍ、横３５ｃｍ、厚さ
１．２ｃｍで、特に表層２の厚さが０．２ｃｍの木質板
材が、３．４０枚成形された。

【００２８】（比較例）アセチル化された木材薄片のみ
を使用した他は、実施例と同様の方法によって、厚みが
１２ｍｍの木質板材を得た。このようにして成形した木
質板材についても、実施例と同様の耐湿性試験を行っ
た。その結果、木質板材の厚みは１２．０ｍｍから１
２．２ｍｍに変化した。さらに、アセチル化された木材
薄片１ｋｇから実施例と同様の大きさの木質板材は１．
１２枚成形された。

【００２９】ここで、実施例と比較例の結果を比較して
みたところ、耐湿性についてはいずれもほぼ同様の結果
が得られた。また、同量のアセチル化された木材薄片か
ら得られる木質板材の枚数は、比較例が１．１２枚であ
るのに対して、実施例では、３．４０枚も得られた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の木質板材
は、アセチル化されていない木材薄片あるいは木質繊維
のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥して、
３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布したもの
を集積し、成形一体化してなる芯層と、この芯層の両表
面に積層され、アセチル化された木材薄片あるいは木質
繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥し
て、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布した
ものを集積し、成形一体化してなる表層とからなるもの
であるので、木質板材内部への水分の浸透を防ぐことが
できるため、吸湿性、吸水性が低く、耐湿性に優れてい
る。さらに、木質板材の一部はアセチル化されていない
ため、アセチル化処理のコストが安価になる。さらに、
１回のアセチル化によって得られる原材料で従来より多
量の木質板材が得られることから、工場設備の合理化に
つながるなどの効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における木質板材の一実施例を示す断
面模式図である。

【符号の説明】

１…芯層、２…表層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２７Ｎ 3/04 Ｂ２７Ｎ 3/04 Ｄ (56)参考文献特開平４−144705（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−192515（ＪＰ，Ａ) 特公平４−52763（ＪＰ，Ｂ２) 特公平４−55083（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭62−10583（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B27N 3/00 - 3/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アセチル化された木材薄片あるいは木質
繊維のいずれか一方、あるいはそれらの混合物を乾燥し
て、３〜７％の含水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布した
ものを散布し、この上に、アセチル化されていない木材
薄片あるいは木質繊維のいずれか一方、あるいはそれら
の混合物を乾燥して、３〜７％の含水率にしてから、粗
ＭＤＩを塗布したものを散布し、さらにこの上に、アセ
チル化された木材薄片あるいは木質繊維のいずれか一
方、あるいはそれらの混合物を乾燥して、３〜７％の含
水率にしてから、粗ＭＤＩを塗布したものを散布した
後、同時成形一体化することを特徴とする木質板材の製
法。