JP6209007B2 - 軽量ボード及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また本発明の第1の観点では、チップの断面の平均直径を2〜70mmとし、チップの平均長さを1〜60mmとすることで、チップの平均直径及びチップの平均長さいずれも下限値未満のチップでは、ボードの強度が低下し、また、チップへの過剰なバインダーの浸透が起こり、バインダーの必要量が増えるためコストが上昇する。上限値を超えると、チップ内部までバインダーが浸透しないため耐水性が悪くなる。
また本発明の第1の観点では、バインダーを多価イソシアネート化合物及び熱可塑性樹脂とすることで、またチップ100質量部に対し多価イソシアネート化合物1〜50質量部及び熱可塑性樹脂5〜20質量部とすることで、軽量ボードの強度や耐水性を確実にコントロールすることができる。
原料チップとして平均直径20mm、平均長さ30mmトウモロコシ茎100質量部に、水10質量部、多価イソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート5質量部を準備し、熱可塑性樹脂粉末は準備しなかった。上記原料チップに上記水、上記多価イソシアネート化合物を混合した溶液を添加し5分間混合撹拌し、混合物を厚さ1mmの木質単板の上に充填し、さらにその上に木質単板を配置したものを、加熱圧縮機(山本鉄工(株)製)にて熱圧条件として温度140℃、0.5MPaで9分間加熱圧縮して軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を1質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を50質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物をヘキサメチレンジイソシアネートとした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径3mm、平均長さ2mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径20mm、平均長さ2mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径3mm、平均長さ50mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径20mm、平均長さ50mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を1質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を1質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン20質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を50質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を50質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン20質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として高密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末としてポリプロピレン10質量部、熱圧条件の温度を160℃とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末としてポリエチレンテレフタレート10質量部、熱圧条件の温度を160℃とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を5質量部、熱可塑性樹脂粉末としてポリビニールアルコール12質量部、熱圧条件の温度を60℃とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップをヒマワリ茎、多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップをトウモロコシ茎/コウリャン茎、多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
水の配合量を1質量部、多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
水の配合量を20質量部、多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン5質量部、熱圧条件の温度を180℃とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を0.5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径2mm、平均長さ1mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
原料チップとして平均直径70mm、平均長さ60mmトウモロコシ茎100質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物を配合せずに、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン4質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物を配合せずに、熱可塑性樹脂粉末として低密度ポリエチレン20質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
水を配合せずに(水の配合量を0質量部)、多価イソシアネート化合物の配合量を3質量部、熱可塑性樹脂粉末としてポリビニールアルコール5質量部とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
多価イソシアネート化合物の配合量を5質量部、熱可塑性樹脂粉末としてポリビニールアルコール12質量部、熱圧条件の温度を40℃とした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
面材をフェルトとした以外は実施例1と同様にして軽量ボードを作製した。
市販のパーティクルボードを比較例1とした。
市販の畳芯材に用いられている高粱ボード(表面材として麻を使用した物。)を比較例2とした。
上記条件により作製した軽量ボードの比重、曲げ強度(23、50、80℃)、厚さ膨張率をJIS-A5908に規定されている方法により、比重はデジタルノギス((株)ミツトヨ製)及び電子天秤((株)島津製作所製)、曲げ強度は万能引張圧縮試験機(ミネベア(株)製)、厚さ膨張率はデジタルマイクロメーター((株)ミツトヨ製)、熱伝導率は熱伝導率測定装置(英弘精機(株)製)によって確認した。これらの結果を表1、2に示す。
また、原料チップ種類を表3、多価イソシアネート化合物、熱可塑性樹脂粉末の種類を表4に示す。さらに、軽量ボード及び高粱ボードの縦横の曲げ強度試験結果を表5に示す。また、軽量ボード、パーティクルボード、及び高粱ボードの熱伝度率を表6に示す。
図2(a)には軽量ボード600の斜視図、図2(b)には軽量ボード600の断面図の様子を示す。図3(a)には面材を木単板700(1mmベニヤ)とした3層の積層軽量ボードの斜視図、図3(b)にはその断面図であって、断面は、軽量ボード600の上下面に木単板700が積層されている様子を示す。図4(a)には面材をフェルト800とした積層軽量ボードの斜視図、図4(b)にはその断面図であって、断面は、軽量ボード600の上下面にフェルト800が積層されている様子を示す。図5(a)には面材を木単板700とした5層の積層軽量ボードの斜視図、図5(b)はその断面図であって、断面は、面材である木単板700上に軽量ボード600、単板である木単板700、軽量ボード600が積層され、最上面に面材である木単板700が積層されている様子を示す。
300 水
301 多価イソシアネート化合物
302 熱可塑性樹脂
303 混合物
400 型枠
501 熱板
Claims (21)
- 果実切除後の1種又は複数種の1年草植物をすじを分断する方向に切断した複数のチップとバインダーとを混合した混合物を規則性無く寄せ集めて圧縮した軽量ボードであって、前記チップは、断面の平均直径が2〜70mmであり、前記チップの平均長さは1〜60mmであり、前記バインダーは、多価イソシアネート化合物及び熱可塑性樹脂であり、前記チップ100質量部当たり前記多価イソシアネート化合物1〜50質量部及び前記熱可塑性樹脂5〜20質量部とからなることを特徴とする軽量ボード。
- 前記軽量ボードの表面、裏面、側面には前記1年草植物の外観、内部の形状の部分の集合が規則性無く表されている請求項1に記載の軽量ボード。
- 前記チップは、前記1年草植物の葉、茎及び皮から作られた請求項1又は2記載の軽量ボード。
- 前記軽量ボードは前記チップ内部に前記バインダーが充填されている、又は、前記バインダーが充填されていない請求項1ないし3いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記軽量ボードは前記チップの間の隙間に前記バインダーが充填されている、又は、前記バインダーが充填されていない請求項1ないし4いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 複数の含水率の異なる前記チップを組み合わせて混合した前記チップの集合体である請求項1ないし5いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記チップの集合体に水を加え、又は、乾燥させて含水率を調整する請求項1ないし6いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記チップの集合体の含水率が0〜20質量%に調整された請求項1ないし7いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記1年草植物は、トウモロコシ、サトウキビ、コウリャン、ヒマワリ又はピーナッツである請求項1ないし8いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記軽量ボードの上面及び/又は下面にそれぞれ第1及び第2の面材が積層された請求項1ないし9いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 複数の軽量ボードの間に単板がはさみ込まれた積層構造からなる請求項1ないし10いずれか1項に記載の軽量ボード。
- 前記複数の軽量ボードの間に単板がはさみ込まれた積層構造からなる軽量ボードであって、前記積層構造からなる軽量ボードの上面及び下面にそれぞれ第1及び第2の面材が積層された請求項11記載の軽量ボード。
- 前記面材は、木質単板、不織布、フェルト、紙、アルミ、ロックウール、麻又は合成樹脂発泡体の群から選ばれた少なくとも1種又は2種以上の面材である請求項10又は12記載の軽量ボードによる積層ボード。
- 前記単板は、木質単板である請求項11又は12記載の軽量ボードによる積層ボード。
- 果実切除後の1種又は複数種の1年草植物のすじを分断する方向に平均長さ1〜60mmに切断して断面の平均直径が2〜70mmである複数のチップにする切断工程と、
異なる含水率の前記チップを組み合わせ複数のチップの集合体とし、前記複数のチップの集合体の含水率を0〜20質量%に調整するチップの集合体の含水率調整工程と、
前記チップ100質量部当たり水0〜20質量部及び多価イソシアネート化合物1〜50質量部及び熱可塑性樹脂5〜20質量部から構成されるバインダー組成物を前記複数のチップの集合体と均一に混合し混合物を製造する水及びバインダー混合工程と、
前記混合物を型枠内に規則性無く充填する混合物充填工程と
前記充填した混合物を加熱圧縮機の熱板上にセットするセット工程と、
前記充填した混合物を加熱圧縮する加熱圧縮工程と
を含む軽量ボードの製造方法。 - 第1の面材を型枠内に配置する面材配置工程と、
配置した前記第1の面材の上に前記混合物を充填する混合物充填工程と、
前記充填した混合物の上に第2の面材を配置する第2の面材配置工程と、
前記第1の面材、前記充填した混合物及び前記第2の面材を加熱圧縮機の前記熱板上にセットするセット工程と、
前記第1の面材、前記充填した混合物及び前記第2の面材を加熱圧縮する工程と、
を含む請求項15記載の軽量ボードの製造方法。 - 第1の面材を型枠内に配置する面材配置工程と、
配置した前記第1の面材の上に前記混合物を充填する混合物充填工程と、
前記第1の面材及び前記充填した混合物を加熱圧縮機の前記熱板上にセットするセット工程と、
前記第1の面材及び前記充填した混合物を加熱圧縮する工程と、
を含む請求項15記載の軽量ボードの製造方法。 - 前記混合物充填工程の後に前記充填した混合物の上に単板を配置する単板配置工程と、
配置した前記単板の上に第2の前記混合物を充填する第2の混合物充填工程と、
前記充填した混合物、前記単板及び前記第2の充填した混合物を加熱圧縮機の前記熱板上にセットするセット工程と、
前記充填した混合物、前記単板及び前記第2の充填した混合物を加熱圧縮する工程と、
を含む請求項15記載の軽量ボードの製造方法。 - 第1の面材を型枠内に配置する面材配置工程と、
配置した前記第1の面材の上に前記混合物を充填する混合物充填工程と、
前記充填した混合物の上に前記単板を配置する単板配置工程と、
前記単板の上に第2の前記混合物を充填する第2の混合物充填工程と、
前記第2の混合物の上に第2の面材を配置する第2の面材配置工程と、
前記第1及び第2の面材、前記第1及び第2の充填した混合物及び前記単板を加熱圧縮機の前記熱板上にセットするセット工程と、
前記第1及び第2の面材、前記第1及び第2の充填した混合物及び前記単板を加熱圧縮する加熱圧縮工程と
を含む請求項15記載の軽量ボードの製造方法。 - 第1の面材を型枠内に配置する面材配置工程と、
配置した前記第1の面材の上に前記混合物を充填する混合物充填工程と、
前記充填した混合物の上に単板を配置する単板配置工程と、
前記第1の面材、前記充填した混合物及び前記単板を加熱圧縮機の熱板上にセットするセット工程と、
前記第1の面材、前記充填した混合物及び前記単板を加熱圧縮する積層体の第1製造工程と、
第2の面材を型枠内に配置する第2の面材配置工程と、
配置した前記第2の面材の上に第2の前記混合物を充填する第2の混合物充填工程と、
前記第2の面材及び前記第2の混合物を加熱圧縮機の前記熱板上にセットする第2のセット工程と、
前記第2の面材及び前記第2の混合物を加熱圧縮する積層体の第2製造工程と、
前記第1製造工程及び第2製造工程で得られた積層体同士を接合する接合工程と、
を含む請求項15記載の軽量ボードの製造方法。 - 前記加熱圧縮する温度が40〜180℃の範囲にあり、圧力が0.3〜2MPaの範囲にある請求項15ないし20いずれか1項に軽量ボードの製造方法。
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