JP6705588B2 - 中密度繊維板パネル - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

［発明の分野］
本発明は、中密度繊維板（ＭＤＦ）として知られている部類のエンジニアリングウッド製品の分野に属し、特に、縦横が少なくとも１ｍであり、少なくとも１００のアスペクト比を有するＭＤＦパネルに関する。

本発明は、詳細には、商業的規模の連続加工処理によって得ることのできるような、流れ方向（ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を有するＭＤＦパネルに関する。

［発明の背景］
ＭＤＦ（中密度繊維板）は、接着剤、典型的には、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、又は高分子ジフェニルメタンジイソシアネート系接着剤と一緒に押圧され接着された木質繊維を含む複合製品を指す。ＭＤＦパネルはしばしば、ワックスも含む。ＭＤＦは、種々の厚さ（典型的には、３ｍｍ〜２５ｍｍ）及び密度を有する平坦なシート又はボードとして製造されるのが一般的であり、視覚的に魅力的な紙ベニヤ、木材ベニヤ、或いはプラスチックでの表面仕上げ又は表面被覆を付して供給することができる。ＭＤＦは、硬く、極めて剛性で、実質上柔軟性のない材料である。このことは、好都合であるのが通常である。なぜなら、前述の厚さ範囲（その最も典型的な厚さは６及び９ｍｍである）の下限である比較的薄いパネルも、剛性が所望される応用分野での使用に極めて適しているからである。したがって、パネルは、良好な剛性のパネルを使用することが望まれる、例えば、家具、装飾的な内壁用張材、ドア、間仕切り壁、及びその他の多くの典型的には屋内での応用における、広範な最終用途への応用を見出す。

木質繊維板は、２ｍｍ〜６０ｍｍの範囲の厚さ、及び６００〜１０００ｋｇ／ｍ^３の範囲の密度で供給されるのが一般的である。ＭＤＦは、本発明が好ましくは関係する厳密な意味で、６５０ｋｇ／ｍ^３〜８００ｋｇ／ｍ^３の範囲の密度を有する。８００ｋｇ／ｍ^３を超えると、そのＭＤＦは高密度繊維板（ＨＤＦ）と言われるのが通常である。６５０ｋｇ／ｍ^３未満であると、軽量ＭＤＦ、又は超軽量ＭＤＦ（＜５５０ｋｇ／ｍ^３）と呼ばれる。

木質繊維板、したがってまたＭＤＦの重要な特徴は、使用される木質繊維の大きさである。この点で、それぞれ独自の特定の使用分野を有する様々な種類の製品を区別することができる。かくして、木質繊維板は、例えば、木質パーティクルボードとは異なる製品である。後者は、より大きな木質小片を有し、１．５ｍｍ〜１５ｍｍの長さ、０．１５ｍｍ〜１．３０ｍｍの幅、及び０．１５ｍｍ〜１．２５ｍｍの厚さを有するのが一般的である。ＭＤＦなどの繊維板中の繊維は、かなりより小さく、７ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの長さ、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの幅、及び同じく０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの厚さを有するのが典型的である。

ＭＤＦ中の木質繊維は、基本的には任意の繊維状リグノセルロース材料に由来し、典型的に使用される木材は、トウヒ（ｐｉｃｅａ属）、各種のマツ（ｐｉｎｕｓ属）、又はユーカリ（ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ属）である。パーティクルボード又は配向性ストランドボードなどの他のエンジニアリングウッド製品とまったく同様に、繊維板も、改質木材（例えば、蒸気処理木材又はアセチル化木材）から作ることができる。

アセチル化木材をベースにして作製されるパーティクルボード、配向性ストランドボード、及び繊維板に関する背景を提供する参考文献が、国際公開第２０１１／０９５８２４号パンフレットである。そこでは、一連の木質要素がアセチル化に関して考察されており、最も大きいのはチップ（長さ２５〜７５ｍｍ）であり、最も小さいのは繊維（長さ１〜５ｍｍ）である。５００ｍｍ×５００ｍｍ×１２ｍｍ（アスペクト比：４１．７）のパーティクルボード及び繊維板パネルが試験されている。標準的なＭＤＦ又は標準的なパーティクルボードとは対照的に、アセチル化木材製のボードは、水没に耐える能力のあることが示されている。このことは、厚さ膨潤挙動に関して示されている。

本発明が関係する繊維板パネル、すなわち、比較的広くて薄いパネルに関する背景技術は、木質繊維板に関する従来の知識に限定されている。

最終用途に提供され、且つ商業的規模の製造で作製されるようなＭＤＦパネルは、比較的薄いことで特徴づけられる。このことは、１００を上回るアスペクト比を参考にして識別することができ、ここで、アスペクト比は、パネルの長さ（Ｌ）と厚さ（Ｄ）の比率、すなわちＬ／Ｄである。長さＬは、パネルの最大辺の寸法であると理解すべきであり、すなわち、Ｌは、正方形パネルの場合には幅に等しく、長方形パネル場合には幅より大きくてもよい。

従来のＭＤＦは、このように広くて薄いパネルの状態で供給される場合、いくつかの技術的問題を伴う。

これらの問題の一部は、パネルの長さ膨潤挙動に関係していると考えられる。長さ膨潤は、水没に起因する前述の厚さ膨潤と本質的に異なり、温度及び相対湿度の変動の結果としての、パネルの長さ及び幅方向の寸法変化を指す。この膨潤は、小さくて比較的厚いパネルにとっては問題でないかもしれないが、縦横が少なくとも１ｍであるほど広く、且つ少なくとも１００のアスペクト比を有するほど薄いパネルの場合に、真の難題を呈示する。相対的な薄さのため、長さ膨潤挙動（膨張及び収縮）は、これらのパネルにおいて実質的に明白である。これは、本質的に技術問題であるが、それが引き起こす問題も、このようなパネルの典型的な用途を考慮すると、広いパネルの場合により明白である。例えば、広い壁を（美的に選択された）繊維板パネルで覆うことは、変化する湿度及び温度に晒されることの結果として発生する可能性のある長さ膨潤に適応するために、パネル間に継ぎ目を必要とする。これらの継ぎ目は、比較的広いものである必要があり、その結果、多くの場合にパネルを使用する理由そのものである所望の美的効果を損なう傾向がある。したがって、広くて薄いにもかかわらず、間に実質的な継ぎ目を必要としないパネルを提供することが望まれる。

この点で、言及される部類のパネル、すなわち、連続的な商業的規模の方法で典型的には製造されるような広くて薄いパネルは、流れ方向を有する。繊維強化製品において現れる流れ方向の概念は、当技術分野で十分に受け入れられている。流れ方向の概念は、その繊維強化製品を製造する方向によって、繊維質材料に強要されるある度合の配向に等しい。このような流れ方向は、材料がある度合の「直交の不均質性」を不可避的に示すので、認識可能である。

材料における流れ方向の存在の結果として、パネルは、環境の他のランダムな影響力に対して一様でない意図せざる応答を示す傾向がある。広いパネルを壁の表面に組み込む場合に、継ぎ目の組み込みを余儀なくする長さ膨潤に関して、流れ方向の影響は、さらなる不都合をもたらす。なぜなら、膨張及び収縮の影響は、流れ方向と交差方向との間で相違するからである。したがって、継ぎ目を作る際に、任意の長さ膨潤効果がパネルの列の同一端部に沿って等しいことを確実にするように、パネルの配向パターンを考慮する必要があり、或いは継ぎ目の幅を、膨潤が最大であると予想できる方向に適応するように選択する必要がある。

長さ膨潤に関係するもう１つの障害は、建築作業において伝統的な繊維板を取り扱うための要件の中に在り、建築で広くて比較的薄いパネルを使用する場合、パネルをさらに加工できる前に、それを取り付ける予定の場所にパネルを置いておく、すなわち「順化」することを可能にすることがしばしば必要とされる。このことは、建築業者に対して、１回での作業を予定することのできない不都合をもたらす。これを回避し、建築作業を直ちに進めることのできることが望まれる。

以上の障害のいずれも、小さくて比較的厚いパネルにおいて、及びより詳細には、このようなパネルが、製品に対して流れ方向を強制することに至らない方法で製造されている場合に、実質的に生じないことが理解されるであろう。なぜなら、広くて薄いパネルに対する長さ膨潤の影響は、パネル自体の長さ及び／又は幅に沿った膨張又は収縮だけではないからである。さらにより重要ことであるが、薄いパネルのこのような長さ寸法変化の何らかの不均一性の結果として（流れ方向の存在に由来する影響を含めて）、パネルは、平面からの内部的移動の傾向がある。この現象は、「反り」として知られ、ＭＤＦの使用を制約する。反りは、より小さなサイズの厚いパネル（例えば、５０以下のアスペクト比を有し、且つ０．２５ｍ^２以下の表面積を有する）を使用することによって回避できるが、このことは、すべての使用法に対して容認し得るものではない。実際、多くの使用分野で、縦横が少なくとも１ｍ（すなわち、１ｍ^２以上の表面積を有する）、及び９ｍｍ又は好ましくは６ｍｍのような薄さ（すなわち、それぞれ１１１又は１６７のような大きなアスペクト比）の広いパネルを使用することが望まれる。そして、とりわけこれらの事例において、ＭＤＦパネルは、美的な眺めを提供するように期待されることが多く、このことは、反りが発生する僅かの実質的危険も許容されないことを意味する。

広いＭＤＦパネルを使用することで達成されると予想されることの多い美的訴求に関連したもう１つの技術的問題は、これらのパネルを固定する際の自由度の制約である。パネルを貫通するネジ、釘又はその他の固定手段は、端部から十分離して配置される必要がある。典型的な距離は、角から双方の方向に２５ｍｍ、端部から１２ｍｍである。したがって、このような固定手段の位置取りのより大きな自由度を可能にする繊維板を提供することが望まれている。

［発明の概要］
以上の要請の１つ又は複数により効果的に対処するため、本発明は、一態様において、縦横が少なくとも１ｍであり、少なくとも１００のアスペクト比を有し、接着剤と一緒に押圧された７ｍｍ以下の長さを有する木質繊維（ここで、木質繊維はアセチル化木材製である）を含む中密度繊維板のパネルを提供する。

別の態様において、本発明は、木質繊維を用意するステップ、繊維に接着剤及び好ましくはワックスを添加するステップ、繊維を表面に流延してマットを形成するステップ、冷間予備押圧するステップ、及び熱間押圧するステップを含む方法によって得られる中密度繊維板のパネルを提供し、ここで、繊維を流延する表面は、移動ベルトであり、繊維はアセチル化木材を含む。

さらに別の態様において、本発明は、縦横が少なくとも１ｍであり、少なくとも１００のアスペクト比を有する中密度繊維板パネルの作製におけるアセチル化木材の使用を提供する。

さらなる態様において、本発明は、非アセチル化木質繊維製の類似のパネルに比較してパネルの反りを低減するための、縦横が少なくとも１ｍであり、少なくとも１００のアスペクト比を有する中密度繊維板パネルの作製におけるアセチル化木材の使用にある。

よりさらなる態様において、本発明は、パネルの角から双方の方向に２５ｍｍ未満、パネルの端部から１２ｍｍ未満、及びこれらの組合せからなる群から選択される距離での固定手段の貫通を可能にするための、縦横が少なくとも１ｍであり、少なくとも１００のアスペクト比を有する中密度繊維板パネルの作製におけるアセチル化木材の使用にある。

２５ｍｍの厚さを有するアセチル化（ＴＲＩ）及び非アセチル化（ＮＡ）ＭＤＦボードの、時間（日数）の関数としてのＸ及びＹ方向の膨潤（％）を示す図である。 厚さが６ｍｍ及び１５ｍｍの４種のＭＤＦパネル（ＴＲＩ−アセチル化、ＮＡ−非アセチル化）の反り試験に際して３回の実行で測定されたパラメータｄ１〜ｄ６の伸びｄ（ｍｍ）を示す図である。

［発明の詳細な説明］
本発明は、広義には、このように広くて薄いパネルの状態で提供した場合に伝統的なＭＤＦを用いて陥るのが通常である典型的な問題を、広くて薄い部類の繊維板パネル中にアセチル化木質繊維を使用することにより低減し、さらには回避することが可能であるという予想外の発見に基づく。

これまで、従来のＭＤＦに関する技術は、これらの長年にわたる問題に対して受け入れ可能な解決策を提供しなかった。広くて薄いパネルに関する技術水準は、従来のＭＤＦに限定される。アセチル化木材に関する技術水準は小さくて厚いパネルに限定され、広くて薄いパネルにおいて明白である問題に関連する予測に対してなんの論拠も提供しない。

本発明は、特に、比較的広くて薄いパネルに関する。本発明のパネルは、縦横が少なくとも１ｍ、好ましくは少なくとも１．２ｍであり、最も好ましい寸法は１．２２ｍ×１．２２ｍ、又はそれら２つの寸法のいずれかが２．４４ｍである。厚さに関して、このパネルは、繊維板製品系列の薄い方の限界、とりわけ１０ｍｍ未満の厚さを有するパネルを指す。この点で好ましい厚さは９ｍｍ、より好ましくは６ｍｍである。パネルが広いほど、厚くてもまだ薄いと考えられるので、厚さはより厚くてもよいことを理解するであろう。アスペクト比は、１２２より高く、より好ましくは２００より高いことが好ましい。長さが２．４４ｍ以上のパネルは、さらにより高いアスペクト比、例えば２４４０／９（２７１）、さらには２４４０／６（４０７）を有することができる。

本発明は、とりわけ、流れ方向を有する広くて薄いパネルに関する。用語「流れ方向」とは、移動する繊維床の連続的加工処理の結果として、繊維がある程度の配向を帯びる現象を指すと理解されたい。

流れ方向の概念は、人間によって強要された繊維の配向（例えば、配向性ストランドボード又は非方向性強化複合体の場合のような）を意味しない。むしろ、流れ方向の概念は、本質的に偶然的ではあるが、繊維床の一方向への運動の不可避的結果である、ある程度の配向を意味する。

この概念は、繊維が、厳密には配向されてはいないが、ボード中の集団全体としてみると好ましい配向を示すという意味であると考えることができる。したがって、多くの繊維は、製造中の運動方向に、より大きな度合で配向される。或いは、さもなければ、少数の繊維が、交差方向に、すなわち、同一平面中で前記運動方向に直交する方向により大きな度合で配向される。繊維の配向は、繊維板中で使用される小さな繊維の場合においても、それらの繊維の長さを参照して考えられる。

本発明における繊維の配向は、顕微鏡での分析による次の方法によって試験される。詳細には、光学顕微鏡法を使用して、各サンプルの表面に関して１１．３×１１．４ｍｍ^２の面積で、画素のデジタル画像を構築する。繊維配向の存在に関する尺度として、ＩＳＯ２５１７８／ＥＵＲ１５１７８Ｎに記載のいわゆるテクスチャーアスペクト比を、これらの１１．３×１１．４ｍｍ^２の画像から計算する。この計算は、異方性尺度に関する０〜１の値をもたらし、ここで、０は完全配向を、１は非配向（完全にランダム）を意味する。本発明の一実施形態において、本発明の繊維板中での繊維の配向度は、１未満、好ましくは０．９５未満、より好ましくは０．６〜０．９の範囲にある。繊維の配向度の解釈は、繊維の長さに依存する可能性がある。７ｍｍに満たない長さを有する小さな繊維の場合、０．９５の値は、繊維板中に、流れ方向に一致する、ランダムではないかなりの配向が存在することを既に明示しうる。

繊維の配向方向を必ずしも分析せずに、パネル中でｘ軸及びｙ軸（すなわち、長さ及び幅、換言すれば、厚さに垂直な方向）に沿って測定した場合に同等でないある特定の特性を参照して、流れ方向を調べることもできる。測定によって流れ方向を判断できる特性は、とりわけ、引張り弾性率、引張り強度、曲げ弾性率、曲げ強度、圧縮弾性率、又は圧縮強度などの機械的特性である。これらの特性は当業者に周知であり、それらを測定するために当技術分野で認められている方法が、存在する。

さらに、流れ方向の存在を立証する場合、パネルの長さ及び幅を同等の方式で、同一条件下に、且つ等しい長さの辺に関して（正方形のパネルの場合、当然である）測定する限り、これらの機械的特性をどのように測定するかは重要でない。長方形のパネルの場合、通常、幅は製造方向に相当し、長さは製造装置の幅に相当するであろう。２つの辺に関して機械的特性を測定することによる、長方形パネルにおける流れ方向の存在は、まずパネルのより長い辺の一部を、機械的特性の測定に対して長さの相違による何らかの影響を回避するように切断して調べるのがベストであることが理解されるであろう。

測定される方向のどちらが実際に製造方向に相当するか、及びどちらが本来的に交差方向であるかを確立することは、実際上意味がないのが一般的であることに留意されたい。問題は、測定可能な相違が、正方形パネルの２つの辺の間で立証されるという事実である。相違は、流れ方向が存在するなら、測定可能なはずであり、０．５〜５％程度であるのが一般的である。

構成要素（接着剤で被覆された木質繊維）をバッチ方式で提供することによって製造される小型パネルは、流れ方向を所持しないのが通常である。連続処理で製造される商用規模の大きなパネルは、流れ方向を有するのが典型的である。

本発明のパネルの作製方法は、伝統的なＭＤＦを作製するのに従来使用されるのと同様であるのが一般的である。

組成は、重量百分率で、木材が７５〜９０％、接着剤（糊）が４〜１５％、添加物が０．５〜２．５％、水が４〜１０％である。

極めて多様な種類の木材を、アセチル化木質繊維を調製するのに使用することができる。これらの木材は、従来のＭＤＦのために考え得る出発原料として当技術分野で一般に公知である種類の木材と相違しない。好ましい種類の木材は、マツ、トウヒ、又はユーカリ属の樹木に由来する。その他の種類の木材としては、アスペン（ａｓｐｅｎ）、ポプラ（ｐｏｐｌａｒ）、ビーチ（ｂｅｅｃｈ）、ニホンスギ（シーダー）、又はツガ（ｈｅｍｌｏｃｋ）が挙げられる。最も好ましくは、木材は、トウヒ（ｓｐｒｕｃｅ）又はラジアータパインである。また、木材の種類の組合せ、例えばアカシアとユーカリとの混合物などを使用することも考えられる。

接着剤も、従来のＭＤＦを作製する際に使用されるのと同じ種類の接着剤から一般には選択できる。好ましい接着剤は、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−尿素−ホルムアルデヒド樹脂、又はイソシアネートをベースにした接着剤、中でもメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）及び高分子メチレンジフェニルジイソシアネート（ＰＭＤＩ）からなる群から選択される。

添加物は、任意選択である。それらの添加物は、少量で、且つ様々な目的に使用される。最も広範に使用される添加物は、ワックス溶融物として又は水性乳液の形態で添加されるワックス、好ましくはパラフィンである。パラフィン、又はその他のワックスは、ＭＤＦの膨潤特性を改善するために添加されるのが主である。その他の添加物としては、着色剤（例えば、ＭＤＦの様々なグレートを表示するための、又はパネルを装飾目的で完全に彩色するための）が挙げられる。地理学的地域及び意図した用途に応じたその他の任意選択の添加物としては、殺カビ剤又は殺虫剤が挙げられる。

本発明のパネルは、一般的に、次のステップを含む方法で作製できる：
無垢材を用意するステップ、
無垢材を木質チップ（一般には、縦横が１５ｍｍ〜７５ｍｍであり、１．５〜１５ｍｍの厚さの大きさを有する）に切断するステップ、
任意選択で、しかし好ましくは、石又は砂及び金属に由来するような小さな夾雑物を除去することによってチップを精製するステップ、
チップを予備蒸煮するステップ（これには、大気圧下に１００℃で加熱することによる水熱予備処理が含まれる）、
予備処理された木材チップを木質繊維に精砕、変換するステップ、
無垢材から木質繊維までの少なくとも１つの加工処理段階で木材をアセチル化にかけるステップ、
接着剤及び好ましくはワックスを添加するステップ、
乾燥するステップ、
繊維を表面上にマットを形成するように流延するステップ、
冷間予備押圧するステップ、
熱間押圧するステップ、
仕上げて大きさに切断するステップ、
研磨するステップ。

商業的な連続加工処理において、繊維が流延される表面は、移動ベルトであるのが一般的であり、移動ベルトを介して、例えば、二重ベルト式プレス又はカレンダーを介して実施される押圧を含むさらなるステップをも伴う。しかし、連続的に移動するベルト上にマットを用意し、多段プレス（ｍｕｌｔｉｄａｙｌｉｇｈｔ ｐｒｅｓｓ）中で押圧を実施することも考えられる。いずれにせよ、繊維マットの連続的な作製法は、生じるパネル上に流れ方向をもたらすのが一般的である。

これに関連して、本発明は、また、このような方法によって得ることのできることに関連して識別できるような特定の種類のＭＤＦに関する。したがって、本発明は、木質繊維を用意するステップ、繊維に接着剤及び好ましくはワックスを添加するステップ、繊維を表面に流延して、マットを形成するステップ、冷間予備押圧するステップ、及び熱間押圧するステップを含む方法によって得ることのできる中密度繊維板のパネルを提供し、ここで、繊維を流延する表面は移動ベルトであり、繊維はアセチル化木材を含む。好ましくは、このようなパネルは、押圧が、移動ベルトを介して、例えば、二重ベルト式プレス又はカレンダーを介して実施される上記のような方法によって得ることができる。

本発明のアセチル化木質繊維のＭＤＦパネルは、例えば次の一般的方法により作製することができる：
（ａ）無垢材をアセチル化すること；アセチル化された木材をチップ化して、アセチル化された木質繊維を形成し、精砕すること；繊維を上記のようにＭＤＦパネルにすること；
（ｂ）無垢材をチップ化すること；チップをアセチル化すること；アセチル化された木材を精砕して、アセチル化された木質繊維を形成すること；繊維を上記のようにＭＤＦパネルにすること；
（ｃ）無垢材をチップ化すること；精砕して、木質繊維を形成すること；木質繊維をアセチル化すること；繊維を上記のようにＭＤＦパネルにすること。

驚くべきことに、方法（ａ）は、当技術分野の要望に対処するのに十分な繊維のアセチル化度を有するＭＤＦを提供するのに適している。この方法は、アセチル化木材を含む複合木質製品に関する背景技術と本質的に相違する。そこでは、まず木材を所望の大きさにし、次いでアセチル化にかけることが通例である。これらの方法は、特に繊維をアセチル化する場合、詳細にはアセチル化工程中で繊維を取り扱う問題のため、技術的に複雑になる。本発明者らは、アセチル化された無垢材から作製された繊維が、驚くべきことに、所望の特性を有することを見出すに至った。

これに関して、本発明は、また、接着剤と一緒に押圧された、最大寸法が５ｍｍ以下である木質繊維を含む、少なくとも１００のアスペクト比及び少なくとも１ｍ^２の表面積を有する中密度繊維板（ＭＤＦ）のパネルに関し、ここで、木質繊維は、アセチル化木材製であり、（ｉ）乾燥した無垢材を用意するステップ、（ｉｉ）無垢材を無水酢酸との接触によるアセチル化にかけるステップ；（ｉｉｉ）アセチル化木材をチップ化し、チップを大きさの縮小にかけて、最大寸法が５ｍｍ以下である繊維を得るステップを含む方法によって得ることができる。

アセチル化は、この分野で公知の任意の方式で実施することができる。とりわけ、国際公開第２０１１／０９８５２号パンフレット、独国特許第２４５６９１５号、米国特許第５８２１３５９号、米国特許第６６３２３２６号、欧州特許第１７１８４４２号、欧州特許第０６８０８１０号が参照される。

本発明によるＭＤＦパネルは、広くて薄い種類のＭＤＦパネルに通常影響を及ぼす線膨潤の影響を低減又は回避するために慎重に提供される。このことは、特に、非アセチル化木質繊維製の類似のパネルに比較して低減された、本発明のパネルの反りに関連している。反りの低減は、促進試験（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｔｅｓｔ）によって評価することができる。したがって、反り（初期状態の平坦性からのパネル形状の偏りとして定義される）の低減は、ＮＥＮ−ＥＮ１１２１に類似の促進試験によって評価することができる。この試験では、２組の気候条件の間に据え付けられた場合の、広いパネルの膨張及び反りに対する形状安定性を測定する。この試験では、パネルを、試験前に６５％の相対湿度及び２０℃の温度で順化させる。次いで、パネルを、十分な剛性を備えた枠中に配置し、ある特定の期間、２組の気候条件の間に据え付ける。気候１は、２３℃の温度及び３０％の相対湿度からなり、気候２は、３℃の温度及び８５％の相対湿度からなる。双方の組の気候条件に暴露している間に、パネルの歪みを測定する。任意選択で、付加的な赤外線ランプでの照射を実施して、直射日光の影響を模擬することができる（ＮＥＮ−ＥＮ−１１２１中に記載のように）。

実施例中で示されるように、本発明によるＭＤＦパネルは、類似のアセチル化されていないＭＤＦパネルに比べてはるかにより高い寸法安定性を示す。加えて、パネルにおける小さな伸びは、また、アセチル化パネルのＸ及びＹ方向の双方で実質的に同等であり、一方、非アセチル化パネルは、Ｙ方向に比べて相対的に相違するＸ方向での伸びを示す。アセチル化及び非アセチル化パネルの双方とも、工業的に製造されたパネルの物理的特性において異方性挙動を生じさせると考えられる流れ方向を有するので、このことは意外である。それゆえ、流れ方向が存在するにもかかわらず、本発明のアセチル化ＭＤＦパネルは、Ｘ及びＹ方向の双方で等しく寸法的に安定である。この態様は、本発明のパネルのように大きなアスペクト比を備えた広くて薄いパネルにおいて、特に重要である。

さらに、実施例は、また、本発明によるアセチル化パネルが、湿潤化に対して小さな歪み（反り）を示し、その反りは、寸法が同一で薄さが半分のボードを使用した場合でも、小さいままであることを示す。これらの寸法の従来の非アセチル化ボードは、１５ｍｍの厚さでさえもかなりの反りを示し、この反りは、より薄い６ｍｍのボードを使用する場合に、より悪化する。

これに関して、本発明は、また、パネルの反りを非アセチル化木質繊維で作製された類似のパネルに比較して低減する目的での、中密度繊維板パネルの作製におけるアセチル化木質繊維の使用に関するものであり、パネルは、縦横が少なくとも１ｍであり、並びに少なくとも１００のアスペクト比を有する。

驚くべきことに、本発明によるＭＤＦパネルは、パネルを貫通するネジ、釘、又はプラグなどの固定手段を使用する際により大きな自由度を可能にする。より大きな自由度は、このような固定手段を、従来のＭＤＦに対して推奨されるよりも、より端部の近くに設置する場合に示される。

これに関して、本発明は、さらに、パネルの角から双方の方向へ２５ｍｍ未満、パネル縁から１２ｍｍ未満、及びこれらの組合せからなる群から選択される距離での固定手段の貫通を可能にする目的での、中密度繊維板パネルの作製におけるアセチル化木質繊維の使用に関するものであり、パネルは、縦横が少なくとも１ｍであり、並びに少なくとも１００のアスペクト比を有する。

次のことを実施して、パネルの固定能力を試験することができる。固定に関して試験すべき広いパネルを、２０℃、相対湿度６５％でコンディショニングする。次いで、このような広いパネルを寸法が１２２ｃｍ×２４４ｃｍの柔軟性のない枠に、パネルの４つの角から双方の方向に２５ｍｍ未満、又はパネルの４つの端部から１２ｍｍ未満の箇所で固定手段を用いて強固に取り付ける。固定手段を取り囲むボード領域の構造的完全性を、３℃、相対湿度３０％と４０℃、相対湿度６０％との間での複数の繰返しの後に、目視検査で分析する。任意選択で、試験装置を付加的なＩＲランプで照射して、直射日光の影響を模擬することができる。

これより、本発明を、次の非限定的実施例中で説明する。

実施例１：流れ方向
寸法が２４４０×１２２０×１５ｍｍ^３の３種のアセチル化板を、工業的なＭＤＦ加工処理による連続法で調製した。この工業的ＭＤＦ加工処理には、移動ベルト上でのアセチル化木質繊維からの連続的マット形成が含まれ、その後に、連続的押圧が完遂される。形成された繊維マットを、連続ベルト式プレスを通過させて、マットを低減された厚さまで予備押圧し、この予備押圧の後に、マットは、２つの移動する鋼鉄ベルトの間の連続式メインプレス中に連続的に送り込まれ、高温高圧の連続式プレスを通過する。この連続押圧の終末時点で、製造されたＭＤＦパネルを、鋸で所望の長さに切断する。

ボードを、顕微鏡分析によって繊維の配向について分析した。光学顕微鏡法を使用して、各サンプルの表面の１１．３×１１．４ｍｍ^２の面積について画素のデジタル画像を構築した。繊維配向の存在に関する尺度として、ＩＳＯ２５１７８／ＥＵＲ１５１７８Ｎに記載のいわゆるテクスチャーアスペクト比を、これらの１１．３×１１．４ｍｍ^２の画像から計算した。この計算は、異方性尺度に関する０〜１の値をもたらし、ここで、０は完全配向を、１は非配向（完全にランダム）を意味する。評点が０．８５、０．８４及び０．８９のボードは、平均で０．８６である。

手作業によりバッチ方式で製造された比較ボードは、方法中に前述の流れ方向が存在しないので、１の値に相当する。

実施例２：寸法安定性
アセチル化及び非アセチル化パネルの双方とも、非アセチル化ボードには非アセチル化繊維を使用するという相違で、実施例１に記載のような連続法で調製した。

寸法が２４４０×１２２０×１２ｍｍ^３（長さ×幅×高さ）のアセチル化及び非アセチル化ＭＤＦパネルから、寸法が１０００×２５×１２ｍｍ^３のサンプルを、パネルの長さ及び幅方向で切断する（パネルの外辺部から少なくとも１００ｍｍ離れた箇所で）。

サンプルを、ＥＮ３１８に従って、すべてのパネルサンプルが、２０℃、相対湿度６５％での平衡水分含有量（ＥＭＣ）に到達するまで順化させる。サンプルを、サンプルの長さ方向で測定し、次いで、２０℃の水中に１４日間浸漬し、再び測定し；次いで、サンプルを、２０℃、相対湿度６５％で再び３７日間順化させた（全部で５１日間の「浸漬＋乾燥時間」）。サンプルを再び測定した。

この手順で次のデータを得た。すべてのデータは、浸漬試験を開始する前のＥＭＣ状態から計算される。

結果を図１に示す。この図からわかるように、非アセチル化ボード（ＮＡ）は、Ｘ及びＹ方向の双方でアセチル化ボード（ＴＲＩ）に比べてかなりより大きな膨潤を示す。加えて、非アセチル化ボードにおける伸びは同等でなく、すなわち、Ｘ方向に比べてＹ方向で有意により大きな伸び（異方性挙動）が存在する。アセチル化繊維板は、はるかにより小さい膨潤性伸び、加えて、双方の方向で同等の伸び（等方性挙動）を示す。

実施例３：反り
２種の厚さ（１５及び６ｍｍ）のアセチル化（ＴＲＩ）及び非アセチル化（ＮＡ）繊維板である全部で４種の繊維板を、反りに関して試験した。繊維板は、実施例１に記載のような連続法で製造した。ボードの寸法は、２４４０×１２２０×Ｚｍｍ^３であり、ここで、Ｚは、前に言及したようにボードの厚さを意味する。

ボードの６方向の歪みを測定してパラメータｄ１〜ｄ６を得た。パラメータｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４は、外周に沿ったボードの側面に、ｄ５及びｄ６はボードの対角線に対応する。これらのパラメータは、角で固定されているが、自由に膨張又は縮小する弾力のある綱を使用して測定された。ボードの湾曲の測定は、マーキングゲージを用いて綱（中心での）からボードまでの距離を測定することによって求めた。後に続く測定は、いずれも同一の位置で実施した。

試験中、綱を使用してボードを垂直（縦長方向）に吊るし、水を１分に約０．１リットルの速度で９０分間、全部で９０００ｍＬを片方の面に噴霧した。その後、ボードの質量が試験前の初期質量に等しくなるまで乾燥するために、ボードを２０℃で少なくとも２４時間放置した。乾燥したボードで、パラメータｄ１〜ｄ６を測定した。次いで、ボードを、同一手順に従って再湿潤化及び再乾燥し、再びパラメータを測定した。もう１回の再湿潤化サイクルの後、３回目に関してパラメータを測定した。

結果を図２に示す。図からわかるように、１５ｍｍの非アセチル化ボード（ＮＡ１５ｍｍ）は、一部の寸法では約３０ｍｍまでの大きな反りを示す。反りは、より薄い６ｍｍのボード（ＮＡ６ｍｍ）を使用した場合により悪化し、ここで、歪みは、８０ｍｍほど、さらにはより大きいこともある。アセチル化ボードＴＲＩ１５ｍｍは小さな反り（すべての方向で２０ｍｍ以内）を示し、より薄いボードＴＲＩ６ｍｍの場合もその反りは小さい。

Claims (11)

1. 接着剤と一緒に押圧された、最大寸法が７ｍｍ以下である木質繊維を含み、少なくとも１００のアスペクト比、少なくとも１ｍ^２の面積の平面、及び流れ方向を有する中密度繊維板（ＭＤＦ）のパネルであって、木質繊維がアセチル化木材製である、パネル。
2. アスペクト比が、１２２より高い、請求項１に記載のパネル。
3. アスペクト比が、２００より高い、請求項１又は２に記載のパネル。
4. 繊維が、１〜５ｍｍの長さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパネル。
5. 接着剤が、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、及び高分子メチレンジフェニルジイソシアネート（ＰＭＤＩ）からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパネル。
6. 木材が、マツ、ユーカリ、又はトウヒ属の樹木に由来する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパネル。
7. 請求項１に記載のパネルの製造方法であって、
   アセチル化木材製の繊維が、（ａ）乾燥無垢材を用意するステップ、（ｂ）無垢材を無水酢酸との接触によるアセチル化にかけるステップ、（ｃ）アセチル化木材をチップ化し、チップをサイズ縮小にかけて、最大寸法が７ｍｍ以下である繊維を得るステップを含む方法によって得られる、製造方法。
8. 請求項１に記載のパネルの製造方法であって、
   アセチル化木材製の繊維が、（ａ）無垢材をチップ化するステップ、（ｂ）チップをアセチル化するステップ、及び（ｃ）アセチル化木質チップを精砕して、アセチル化木質繊維を形成するステップを含む方法によって得られる、製造方法。
9. 請求項１に記載のパネルの製造方法であって、
   木質繊維を用意するステップ、繊維に接着剤を添加するステップ、繊維を表面に流延して、マットを形成するステップ、冷間予備押圧するステップ、及び熱間押圧するステップを含み、繊維を流延する表面が移動ベルトである、製造方法。
10. 押圧が、移動ベルトを介して、例えば、二重ベルト式プレス又はカレンダーを介して実施される、請求項９に記載の製造方法。
11. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のパネルの製造方法である、請求項９に記載の製造方法。

Images