JPH01314107A - 植物性繊維板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、簡便な方法にて製造し得る植物性繊維板に関
するものであり、これまで産業上で広く用いられていな
かった小径の木材や、単子葉植物の茎等を、原料として
有効に用いることも可能な植物性繊維板の製造方法に関
する。

その用途としては建築用部材、建設用部材、家具用部材
、電気器具用部材、自動車用部材等があげられる。

［従来の技術］ 従来、植物性繊維を含有する繊維板としては、木材を用
いた合板、パーティクルボード、ファイバーボード等が
ある。

合板は、木材をシート状に切削して得られる単板に、液
状の接着剤をロールスプレッダ−で塗布し、冷圧後加熱
圧締し製造され、木材繊維を交差させることができ、木
材の有する異方性を解消できるという利点を有するが、
接着剤の粘度変化や被着単板の厚みむら・温度むら等に
より、塗布量が変化しやすく、接着力のばらつきを生じ
やすいばかりでなく、自動的に且つ連続的に生産するに
は難点がある。また、比較的大径の木材しか利用できな
いという問題点もある。

一方、パーティクルボードやファイバーボードは木材を
、チップ状、フレーク状、ファイバー状に加工し、接着
剤をスプレー等で塗布し、マット状に堆積させ、加熱圧
締し製造されるため、比較的小径の木材や廃材等を利用
でき、連続的・自動的に生産できるという利点はあるも
のの、生産設備が複雑且つ大きくなり、少量の木材や、
植物繊維を板状に加工するには不適である。また、繊維
方向を意図的に交差させるためには、さらに設備が複雑
となる。

また、特開昭６２−１５６９０４及び特開昭６３−１０
７５０５に開示されているような、小径木材やリグノセ
ルロース茎を圧延し、場合によってはシート状に加工し
積層接着された積層材の製造技術も提案されている。

これらの方法では、圧延の条件により植物繊維を切断す
ることなく、繊維相互間に微細な間隙を生じさせ薄片状
に加工できるため、繊維方向を適宜組合せ積層接着する
ことにより、意図的に積層板の強度的異方性を付与した
り、異方性を無くすることができるという特徴を有し、
かつ未利用の植物資源を有効に利用できるという長所が
ある。

また、これらの方法では、液状の接着剤をスプレーコー
ティング、カーテンフローコーティング、ローラーコー
ティング、ディッピング塗布することとなっているが、
圧延処理した木材、リグノセルロース茎は前述の如く繊
維相互間に微細な間隙を保持しているため、液状接着剤
が過度に間隙に浸透しやすく十分な接着性能を発現せし
めるためには過剰の接着剤を必要とする欠点がある。

更に、これらの方法では、高りゃん、砂糖きび、とうも
ろこし等の茎を原料として用いる場合は、剥皮した木材
の場合と異なり、表皮と芯部の植物的組織・成分の差に
より、表皮部、芯部で接着剤の濡れに差を生じ、ひいて
は接着力の部分的ばらつきが大きいという問題点もある
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、以上のような従来技術の有する問題点
、即ち、使用原料植物の限定、繊維板製品の異方性コン
トロール、過度の接着剤の浸透、濡れ性のばらつきを解
消し、多様な植物資源を使用し、簡便な方法にて、安定
的な物性を有する植物性繊維板の製造方法を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、従来技術のかかる欠点を改良すべく、鋭
意検討を重ねた結果、漸く本発明に到達した。

すなわち本発明は、植物繊維を含有するシート状および
／または板状物の間に、内部に空間を有する熱可塑性樹
脂シート状物に液状硬化型接着剤を担持させたシート状
接着剤を介在せしめ、加熱圧締して製造する事を特徴と
する植物性繊維板の製造方法である。

本発明の植物繊維を含有するシート状および／または板
状物とは、木材をロータリーレース、スライサー等で切
削したもの、必要に応じてこれらをシート状に継なぎ合
わせたもの、および木材をを圧搾し薄片状としたもの、
必要によりこれらをシート状に継なぎ合わせたもの、木
材を板状に切断したものや、高りゃん、とうもろこし、
さとうきび、葦、竹類等の単子葉植物の茎を圧搾し、必
要によりこれらをシート状に継なぎ合わせたものである
。　望ましくは、切削、圧搾等の加工工程で、含有する
植物繊維をできるだけ切断しないようシート状・板状に
加工されたものがよい。

また、原料の時点もしくはシート状・板状に加工された
後、脱脂処理、難燃処理、防腐処理、防虫処理、染色・
着色処理、樹脂注入処理等を施したものも含む。

本発明の内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物と
は、熱可塑性樹脂シートの内部に液状硬化型接着剤を保
持できるような空隙、または熱可塑性樹脂シートの表面
から裏面へ、液状硬化性接着剤が容易に移動できるよう
な空隙が存在する形状であればよく、綱状、多孔質状、
布積、綿状を例示できる。また類似物や、上述形状の２
種以上の積層物も含まれる。

熱可塑性樹脂シートの樹脂組成は、特に限定しないが、
ポリアミド系、エチレン−酢酸ビニル系、ポリエチレン
系、ポリプロピレン系、エチレン−アクリル酸エステル
コポリマー系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、
ポリビニルエーテル系、セルロース系、ポリウレタン系
、スチレンブロックコポリマー系等の熱可塑性樹脂の単
独、またはこれらの可能な混合または共重合物等、およ
びこれらの変性物等を例示できる。

さらに該樹脂をベースポリマーとしてロジン、ピネン系
誘導体等の粘着付与剤、パラフィンワックス、マイクロ
クリスタリンワックス等のワックス、安定剤、可塑剤、
酸化防止剤等を混合したものも可能である。

熱可塑性樹脂接着剤シート伏動の融点は、８０〜１８０
°Ｃの範囲が望ましい、８０’Ｃ未満では、接着性能の
低いワックスの添加濃度を上げねばならず十分な接着強
度が得られない、　１８０　’Ｃを越えると熱圧に多く
のエネルギーを必要とし、コスト的に不利である。

熱可塑性樹脂シー荊の坪量は、５〜３５０ｇ／ｎｆが望
ましい、好ましくは、２０〜７０ｇ／ｎｆである。

５ｇ／ｒｒｆ未満では、十分な接着強度が得られず、か
つ熱可塑性樹脂接着剤シート自体の強度が低いため、破
れやすく取扱いにくい欠点がある。

３５０ｇ／ｎｆを越えると加熱圧締の時に接着面より横
に硬化性樹脂と共に押出されてしまい接着に寄与しない
。

本発明の液状硬化型接着剤とは、常温で液体であり、溶
剤の揮散、加熱および／または硬化剤等による化学反応
で固化しうるちので、熱可りＪｌ樹脂接着剤シートを侵
さないものである。

粘度は、特に制限されないが、内部に空間を有する熱可
塑性樹脂シート状物の空間に容易に保持できる程度の粘
度であればよい。

本発明に使用できる液状硬化型接着剤には、例えば、に
かわ、小麦粉等の蛋白質系天然高分子の溶液型接着剤、
デンプン等の炭水化物系天然高分子の溶液型接着剤、メ
ラミン系、尿素系、フェノール系、レゾルシノール系、
キシレン系、フラン系、エポキシ系、ポリイソシアネー
ト系、不飽和ポリエステル系、熱硬化性アクリル樹脂系
、等の熱硬化性樹脂接着剤、ポリイソシアネート系、シ
アノアクリレート系のごとき湿気硬化型接着剤、スチレ
ンブタジェン系、アクリロニトリルブタジェン系、メチ
ルメタクリレートブタジェン系等の合成ゴムラテックス
エマルジタン接着剤、ポリ酢酸ビニルエマルジョン接着
剤、ポリ塩化ヒニルエマルジョン接着剤等の単独または
可能な混合物、共縮合物等が挙げられる。

液状硬化性接着剤に硬化剤、増量剤、充てん剤等を必要
により添加した接着剤組成物も可能である。

液状硬化性接着剤は、要求される耐水性によって使い分
けることができる。

例えば、液状硬化型接着剤として、イソシアネート系接
着剤、もしくはイソシアネート系化合物と合成ゴムラテ
ックスおよび／またはポリ酢酸ビニルエマルジッンとの
混合接着剤を選べば、ｍ織・成分面でほぼ均質な木材を
用いても、不均質な単子葉植物茎の圧搾シートを用いて
も、特に優れた接着力、耐水性を示す繊維板を得ること
ができる。

内部に空間を有する熱可塑性樹脂シー）・状物に担持さ
せる液状硬化型接着剤量は、有効成分として５〜２５０
　ｇ／ｒｄが望ましい、更に望ましくは１０〜１００ｇ
／イである。

５ｇ／ｎ？未満では、十分な接着強度が得られず、２５
０ｇ／ｎ（を越えると長い熱圧締時間を必要とする。

これらの液状硬化型接着剤に、充填剤、顔料、難燃剤、
防腐剤、防虫剤、溶剤、界面活性剤等の添加荊を加える
ことは、何ら差し支えない。

液状硬化性接着剤を内部に空間を有する熱可塑性樹脂シ
ート状物に担持させる時点は、特に限定しないが、液状
硬化性接着剤の可使時間も考慮して使用直前が望ましい
。

液状硬化性接着剤を内部に空間を有する熱可塑性樹脂シ
ート状物に担持させる方法は、内部に空間を有する熱可
塑性樹脂シート状物を液状硬化型接着剤へ浸漬、内部に
空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に液状硬化型液を
塗布、噴霧するなどの方法を採用できる。

さらにロール圧締により絞ることで液状硬化型接着剤を
適量とすると共に均一にすることができる。更に硬化型
樹脂接着剤や硬化剤をマイクロカプセル化して用いるこ
ともできる。

加熱圧締の方法は、従来のプレスによるバッチ法、ロー
ルプレスによる連続法、高周波過熱など任意の方法が採
用される。

加熱温度は、熱可塑性樹脂接着剤の融点程度が望ましい
、圧締圧力は、１〜１００ｋｇ／　ｒｄ好ましくは５〜
５０　ｋｇ／ポである。

圧締時間は、す（なくともすべての接着層の熱可塑性樹
脂が熔融状態となるまでの時間が必要である。

［作用］ 本発明の接着方法により、以下のような繊維板の製造が
可能になる。

（１）植物繊維を含有するシート状および／または板状
物を、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に液
状硬化型接着剤を担持させたシート状接着剤で接着し植
物性繊維板を製造方法するため、植物繊維を含有するシ
ート状および／または板状物の植物繊維の方向を、２次
元的に任意に組合せて接着することが可能で、得られる
繊維板の強度的異方性を付与したり、異方性を無くする
ことができる。

（２）内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物が液
状硬化型接着剤を担持しているため、小径木材の切削シ
ートや、小径木材、単子葉植物茎を圧搾し加工したシー
ト状物の様な繊維相互間に微細な間隙を保持している被
着材を用いても、液状接着剤が硬化以前に、過度に被着
材に浸透することが防止でき、有効な接着層を形成でき
るため、適正量の接着剤を用い均質な接着性能を有する
植物繊維板を得ることができる。

（３）内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物が液
状硬化型接着剤を担持しているため、植物組織・成分が
不均一で、濡れ性・浸透性の部分的差が大きく、従来の
方法では接着性能のバラツキが大きかった単子葉植物茎
を圧搾し加工したシート状物を用いても、均質な接着層
を形成でき、バラツキの少ない接着性能を有する植物繊
維板を得ることができる。

シート状接着剤を用いるため、繊維板生産工程の自動化
・連続生産化が容易である。

液状硬化型接着剤として、常温硬化性を有するものを用
いると、熱可塑性樹脂シート状物熔融、冷却固化による
仮接着後も、硬化性樹脂の硬化が進行するため、圧締時
間の短縮ができる。

［実施例］ 以下、本発明を更に具体的に説明するちため、実施例及
び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

参考例１ シー　　　　　　のｉ 内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物として、三
井東圧化学株式会社製ノイネフツを使用した０組成等を
表１に示す。

液状硬化型接着剤として、イソシアネート系接着剤（三
井東圧化学株式会社製ｔｌＲ−４０００）とメラミンフ
ェノール樹脂接着剤（三井東圧化学株式会社製ＦＩＬ−
８１１）を用いた。

ｔｌＦ−４０００は、使用に先立ち等重量の水と混合し
、乳化状態として使用した。

また、ＵＬ−８１１は、樹脂液１００重量部に対して、
硬化剤として塩化アンモニウムを１重量部加え使用した
。それぞれ、接着剤有効成分は、５０％、６４％であっ
た。

表１ シート状接着剤調整操作は、まずマイラーフィルム上に
熱可塑性樹脂シート状物を乗せ、上から前述の操作で準
備した液状硬化型接着剤の適量を垂らし、続いてローラ
ーにて十分に延ばし均一に担持せたのち被着林間にはさ
み次いで、熱圧締を行った。

液状硬化型接着剤の担持量は、担持処理後のシート状接
着剤重量から処理前の熱可塑性樹脂シート状物重量を引
いて求めた。

参考例２ 之二上欽食勿製造 植物繊維を含有するシート状および／または板状物とし
て、ラワンの厚さ１．６ｍ−のロータリー単板、または
高りゃん茎もしくは玉蜀黍茎を、厚さ１．６ｓ＋ｍにプ
レス圧搾し、繊維方向を同一としてシート状に接合した
ものを用いた。　　゛実施例１〜１６ 参考例２で調整した各シート状物５枚を用いて、各単板
間に参考例１で調整したシート状接着剤を介在せしめ、
単板の繊維方向が互に直交するよう堆積した後、１６０
°Ｃ４分間１０Ｋｇ／ｃｄの圧力で圧締し繊維板を製造
した。

得られた繊維板について、ＪＩＳ−Ａ−５９０８に準拠
し曲げ強さを測定した。

植物繊維を含有するシート状および／または板状物、シ
ート状接着剤の組合せおよび評価結果を表２に示す。

比較例１〜１３ 比較例として、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート
状物のみを用いた場合と、液状硬化型接着剤のみを被着
シートに噴霧塗布した場合で繊維板を製造した。

得られた繊維板について、実施例と同様に曲げ強さを測
定した。

植物繊維を含有するシート状および／または板状物、シ
ート状接着剤の組合せおよび評価結果を表３に示す。

〔発明の効果〕

本発明の方法により製造した繊維板は、比較例に比し高
い強度値を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、植物繊維を含有するシート状および／または板状物
   の間に、内部に空間を有する熱可塑性樹脂シート状物に
   液状硬化型接着剤を担持させたシート状接着剤を介在せ
   しめ、加熱圧締して製造する事を特徴とする植物性繊維
   板の製造方法。 ２、植物繊維を含有するシート状および／または板状物
   として、木材を切削または圧搾して得られる木質シート
   状および／または板を用いる事を特徴とする請求項１記
   載の植物性繊維板の製造方法。 ３、植物繊維を含有するシート状および／または板状物
   として、単子葉植物の茎を圧搾し、シート状に加工した
   物質を用いる事を特徴とする請求項１記載の植物性繊維
   板の製造方法。 ４、熱可塑性樹脂として、融点が８０〜１８０℃の熱可
   塑性樹脂を用いる事を特徴とする請求項１〜３記載の植
   物性繊維板の製造方法。 ５、液状硬化型接着剤として湿気硬化性化合物を用いる
   事を特徴とする請求項１〜４記載の植物性繊維板の製造
   方法。 ６、液状硬化型接着剤として熱硬化性樹脂化合物を用い
   る事を特徴とする請求項１〜４記載の植物性繊維板の製
   造方法。 ７、湿気硬化性化合物としてイソシアネート系化合物を
   用いる事を特徴とする請求項５記載の植物性繊維板の製
   造方法。