JP4486113B2 - 木質繊維集積板および床材 - Google Patents
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Description
イ)過剰な森林伐採で熱帯雨林保護が急務の現実からラワンを主材とする合板が使用できない。
ロ)合板の表面は、干割れ、節、導管の凹みなどがあり、0.1〜0.3mm厚さの薄い突板化粧単板を接着積層しただけでは平滑性がなく、合板表面のパテ埋め・埋木修正などの補修工程を要する。
ハ)合板はラワン材の薄板を数層に貼合せているが、貼合せに用いるバインダーのホルムアルデヒド放散量が多く、改正建築基準法2003.7のVOC環境規制の内装使用制限がある。
第2発明の木質繊維集積板は、第1発明において、前記バインダーが、ポリイソシアネートであることを特徴とする。
第3発明の木質繊維集積板は、第1発明において、前記バインダーが、メラミンユリア樹脂であることを特徴とする。
第4発明の木質繊維集積板は、第2発明において、前記木質繊維は、含水率が15重量%以下の木質繊維であって、該木質繊維に付着させたポリイソシアネートバインダーの添加量が4〜12重量%であることを特徴とする。
第5発明の木質繊維集積板は、第3発明において、前記木質繊維は、含水率が15重量%以下の木質繊維であって、該木質繊維に付着させたメラミンユリア樹脂バインダーの添加量が12〜30重量%であることを特徴とする。
第6発明の木質繊維集積板は、第1発明において、前記木質繊維は、長さが0.1mm〜10.0mmで、直径が1μm〜300μmであることを特徴とする。
第7発明の床材は、芯層が合板であり、該合板の少なくとも一方に請求項1〜6のいずれかに記載の木質繊維集積板を積層したことを特徴とする。
第2発明によれば、バインダーとしてポリイソシアネートを用いているので、加圧成形時のプレス時間短縮及び成形品の耐水性向上できるという利点がある。
第3発明によれば、バインダーとしてメラミンユリア樹脂を用いているので、加圧成形時のプレス時間短縮及び成形品の耐水性向上できるという利点がある。
第4発明によれば、含水率が15重量%以下であるので、熱プレスの条件設定によって目標とする密度分布(0.75〜1.20g/cm3)が得られ、またポリイソシアネートバインダーの添加量が4〜12重量部であるので、充分な曲げ強度が得られ、経済的に生産できる。
第5発明によれば、含水率が15重量%以下であるので、熱プレスの条件設定によって目標とする密度分布(0.75〜1.20g/cm3)が得られ、またメラミンユリア樹脂バインダーの添加量が12〜30重量部であるので、充分な曲げ強度が得られ、経済的に生産できる。
第6発明によれば、繊維長が0.1mm〜10.0mmであり直径が1μm〜300μmであると、優れた表面平滑性を得ながら充分な強度と剛性を確保することができる。
第7発明によれば、密度が0.5〜0.80g/cm3であり、曲げヤング係数が40〜85×102MPaとなる条件を満足することができ、床材に必要な剛性を保有することができる。
本発明の木質繊維集積板は高密度に成形されている点が特徴であって、いわゆるHDF(High
Density Fiber board)と称されるものである。
図1は本発明の一実施形態に係る木質繊維集積板1の説明図である。同図に示すように、本発明の木質繊維集積板1は、木質繊維1aがバインダー1bにより成形によって一体化されている。そして、この木質繊維集積板は、a)該集積板の表裏両面における表層部の厚さが0.1〜1.3mm、密度が0.95g/cm3以上、b)中層部の厚さが0.3mm以上、密度が0.75g/cm3以上という二つの条件を満足するものである。
木質繊維の長さが10mmを越えると表面平滑性が低下し、化粧材(たとえば、突板化粧単板、化粧シートフィルムおよび化粧シート紙等)を積層した後の塗面の美麗さを損なう。木質繊維の長さが0.1mm〜10.0mmであればすぐれた表面平滑性を得ることが可能となる。なお、木質繊維の直径は、顕微鏡により観察し求めることができる。
木質繊維として、含水率が15重量%を越えるものを用いると木質繊維集積板の表面部において極度に密度が高い層ができ易くなり、加圧成形時のプレス時間も延びる。なお、木質繊維の含水率は、日本工業規格、JIS A 5905-2003 6.4で求めることができる。即ち、含水率(重量%)は、(m1−m0)×100/m0で求められる。
ここで、m1は、乾燥前の木質繊維試料の質量(g)であり、m0は該木質繊維試料を103℃の空気乾燥機に入れ恒量になったときの質量(g)である。
長さ0.1〜10mmで直径1〜300μmの大きさが大半を占め、かつ含水率が15重量%以下の木質繊維とバインダー等を混合して、木質繊維1aの表面上にバインダーを付着させることで、木質繊維集積板を形成するための木質繊維材が準備される。
木質繊維とバインダーとの混合は、スプレー方式で塗布する方法でもよい。例えば、低速で回転する回転ドラム内へ木質繊維を入れ、この回転ドラム内で木質繊維が自然落下する際にバインダーを木質繊維にスプレー塗布する方法が好適である。
つぎに、バインダーの付着した木質繊維をマット状に仮成形し、このマット状物を熱圧成形することで木質繊維が一体に結合した木質繊維集積板が得られる。この熱圧成形により、マット状物中のバインダーは反応して硬化し、木質繊維はバインダーの硬化物により結合される。
熱圧プレス時の熱圧定盤の木質繊維への接触タイミング及び熱圧定盤の木質繊維への接触後目標厚さまでの閉め時間が短時間である程、たとえば、接触タイミング0.5〜10秒位及び熱圧定盤の木質繊維への接触後目標厚さまでの閉め時間1〜15秒位であると表層近くに密度が0.95g/cm3以上の層を得られ易い。このように、表層に密度の高い、いわゆる岩盤層を設けると、表面が平滑でなおかつ十分な強度及び剛性有する木質繊維集積板を得ることができる。したがって、この木質繊維集積板を用いた床材も、その表面平滑性及び強度・剛性に優れることになる。
同図に示すように、表裏両面の表層部の密度は中層部の密度より高くなっている。すなわち、a)表裏両面における表層部の厚さが0.1〜1.3mmにおいて、密度が0.95g/cm3以上の部分が存在し、b)中層部の厚さが0.3mm以上の部分において、密度が0.75g/cm3以上を満足している。
よって、表層部の密度が0.95g/cm3以上と高く、かつその厚さが0.1〜1.3mmあるので表面平滑性が良好となり、パテなどの補修工程を必要としなくなり、なおかつ十分な強度及び剛性を有する木質繊維集積板となる。また、中層部も最低限の密度0.75g/cm3を確保しており、厚さが0.3mm以上あるので全体の強度を落すことなく、必要以上の重量増加も招くことはない。
図3は本発明の木質繊維集積板を積層した床材の断面図である。同図に示すように、本発明の床材は、合板10に木質繊維集積板1を貼合せるが、表裏両面または表面側にのみ貼合せてもよい。貼合せに用いる接着剤は、日本工業規格、JIS A5536-2003 表3F☆☆☆☆対応の接着剤を用いることが好ましい。
図3に示す実施形態では、植林再生可能な広葉樹・針葉樹を使用した合板10を芯層として使用し、表裏両面に木質繊維集積板1を貼合せて、更にその表面層に0.02〜0.2mm厚さの化粧材を接着積層したものである。0.02〜0.3mm厚さの化粧材2は、木質繊維集積板1が平滑性に優れるため、表面平滑性を呈する。この化粧表面には、さらに厚さ20〜60μm程度のウレタン塗装等を施してもよい。
5905-2003にしたがった高密度木質繊維集積板)であって、このHDFは、強度・剛性に優れるため、図3の床材構成として密度が0.67g/cm3であり、曲げヤング係数(合板の日本農林規格平成15年2月27日号農林水産省告示233号)が55×102MPaを示した。そして、フローリングの日本農林規格(平成15年2月27日号農林水産省告示240号)規格の曲げたわみ基準(すなわち、床材試料を300mm(幅)×1800mm(長さ)×12mm(厚さ)として、スパン700mmで支持し、スパン中央に置いた荷重棒の上に21kg重の荷重をかけたときの変位(A)と、同様に9kg重の荷重をかけたときの変位(B)との差(A−B)であり、曲げたわみの値として3.5mm以下が合格。)が2.1mmであった。従って、本発明の床材Aは、曲げたわみのフローリングの日本農林規格を満足しており、床材として使用するのに十分な剛性を有していることがわかった。
イ)植林再生可能な広葉樹・針葉樹をHDF1および合板10に使用しているため、環境対応の床材Aとなる。
ロ)図2に示すように表層HDF1が表面部1.3mm以内において密度が0.95g/cm3以上の層が存在するため、表面平滑性に優れ、補修工程不要で、0.02〜0.3mm厚さの薄い突板化粧単板、化粧シートフィルム、化粧シート紙を積層して、平滑で美麗な表面を得ることが可能であり、なおかつ十分な強度及び剛性を呈する。
ハ)表層HDF1のバインダーおよび芯層合板10に使用する接着剤として、JIS
A5536-2003 表3 F☆☆☆☆対応の接着剤を使用するため、ホルムアルデヒド放散量が少なく、改正建築基準法(2003.7)の内装制限がない。
1a 木質繊維
1b バインダー
10 合板
Claims (7)
- 木質繊維を集積し、バインダーを用いて一体化成形した集積板であって、
該集積板の厚さが2.6〜3mm、密度分布が0.75〜1.20g/cm3の範囲であって、下記2条件、
a)該集積板の表裏両面における表層部の厚さが0.1〜1.3mm、密度が0.95g/cm3以上、
b)中層部の厚さが0.3mm以上、密度が前記表層部の密度より低いが0.75g/cm3以上
を満足することを特徴とする木質繊維集積板。 - 前記バインダーが、ポリイソシアネートである
ことを特徴とする請求項1記載の木質繊維集積板。 - 前記バインダーが、メラミンユリア樹脂である
ことを特徴とする請求項1記載の木質繊維集積板。 - 前記木質繊維は、含水率が15重量%以下の木質繊維であって、該木質繊維に付着させたポリイソシアネートバインダーの添加量が4〜12重量%である
ことを特徴とする請求項2記載の木質繊維集積板。 - 前記木質繊維は、含水率が15重量%以下の木質繊維であって、該木質繊維に付着させたメラミンユリア樹脂バインダーの添加量が12〜30重量%である
ことを特徴とする請求項3記載の木質繊維集積板。 - 前記木質繊維は、長さが0.1mm〜10.0mmで、直径が1μm〜300μmである
ことを特徴とする請求項1記載の木質繊維集積板。 - 芯層が合板であり、該合板の少なくとも一方に請求項1〜6のいずれかに記載の木質繊維集積板を積層した
ことを特徴とする床材。
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