JPH03183540A - 複合材料及びその製造方法 - 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〉 本発明は複合材料及びその製造方法に関し、特に木質繊
維板上に金属被覆層が形成されて成る複合材料及びその
製造方法に関する。

〈従来技術〉 特開昭５０−１２９４８号公報に、ハードボード、合板
、木材、スレート、陶磁器等の基材ボードの表面に９０
０℃以下の融点をもつ金属または合金を溶射し、更にそ
の上に１０００〜１６００℃の融点をもつ金属または合
金を溶射した耐熱ボードが開示されている。この従来技
術によるボードは二層の溶射を行うものであり、耐熱性
及び耐水性に優れたものとされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 Ｌｒｌ忰立仕依１＋１−２ね魁ぶ　陵ＩＩユ廿−一人Ｇ
−との複合であるため、基材と金属層とにおける吸湿、
吸水、乾燥及び熱等に伴う膨張、収縮の違いによって、
ボード自体に反り、ねじれ、クラック、基材ど金属層と
の層間剥離等か発生ずる傾向が認められる。特にハード
ボード、合板、木材等の有機質基材は、防湿、防水、乾
燥に伴う膨張、収縮が無機質基材に比して大きく、この
ような有機質基材と金属層とを複合した場合には上記し
た傾向が顕著に現れる。このため、この従来技術による
耐熱ボードは、建築材料或は家具、建築部材として使用
されるに至っていないのが現状である。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みてその課題
を解決することを目的として鋭意工夫の末に完成された
ものであって、繊維中に存在する水酸基をアセチル基と
置換すべくアセチル化処理された木質繊維板を基板とし
、該基板の少なくとも一表面に溶射法による金属被膜層
が形威されて成ることを特徴とする複合材料である。

本発明はまたかかる複合材料の製造方法をも提供するも
のであって、この発明方法は、氷相チップを蒸煮により
脱脂・軟化処理した後解繊して木繊維を得、該木繊維を
酢酸無水物反応液中に浸漬しつつ加熱反応させて該木繊
維中の水酸基をアセチル基と置換せしめ、かくしてアセ
チル化処理された木繊維を接着性物質を用いて成形一体
化して木繊維マットを形威し、該木繊維マットを熱圧成
形（７て木質繊維板を形成し、該木質繊維板の少なくと
も一表面に金属を溶射した後冷却することにより金属被
膜層を形成することを特徴とする。

本発明において用いられる木繊維は、例えば松、杉、桧
等の針葉樹材又はラワン、カポール、栗、ポプラ等の広
葉樹拐をチップにした後、このチップを蒸煮することに
より脱脂・軟化処理し、更にこの蒸煮チップを解繊装置
により解繊することによって得られる。この木繊維は長
さ１〜３０ｍｍ。

直径２〜３００μ程度のものが大半を占める。この本繊
維は導管及び仮導管又は細胞が束になったような形をし
ており、繊維外周部の細胞壁は引き裂かれたり割れ目を
生じたりしているものが多いため、湿気や水分を良く吸
収する。

得られた木繊維は乾燥装置により乾燥した後、木繊維の
繊維中に存在する水酸基をアセチル基ど置換させるべく
アセチル化処理する。このアセチル化処理は、木繊維を
、無触媒下で或は触媒として例えば酢酸ナトリウムや酢
酸カリウム等の酢酸金属塩水溶液を含浸させ乾燥させた
後、無水酢酸、無水クロル酢酸等の酢酸無水物反応液槽
中に浸漬し、１００〜１５０℃にて数分乃至数時間加熱
反応させることによって行われる。反応終了後、過剰の
反応液を除去し、洗浄し、乾燥する。

かくしてアセチル化された木繊維を混合装置に投入し、
接着剤、サイズ剤等を添加混合して付着させる。次いで
木繊維を風送し、７オーミング装置にて搬送装置上に一
定厚の連続した木繊維マットを形成する。

得られた木繊維マツＩ・を定尺切断した後、ホットプレ
スに挿入して熱圧成形し、木質繊維板が得られる。この
木質繊維板の比重は０．４〜１．２重が０．４以下であ
ると表面がポーラスであるために金属被膜層が形成きれ
にくくなり、膜厚を大きくする必要が生ずるためであり
、また比重が１゜２以上であると表面が密になり過ぎて
金属被膜層の木質繊維板に対する投錨効果が減少し、密
着力が低下するためである。また木質繊維板の含水率は
２０％以下とすることが好ましい。この理由は、含水率
が２０％以上であると、金属溶射時にその熱の影響で溶
射面側の内部水が蒸発し反対側に水分移動されるために
内部バランスが崩れ、金属溶射中において木質繊維板自
体に溶射面側を凹とする反りが生じ易くなるｔ；めであ
る。

得られた木質繊維板を養生し、必要に応じてその表面（
後に金属被膜層が形成される側）をサンディングした後
、溶射器を用いて必要量の溶融金属を吹き付は溶射を行
う。金属溶射は木質繊維板の表面に限らず裏面、木口面
等の必要箇所、また全面を被覆するように行うことがで
きる。金属溶射が行われる木質繊維板の面の温度は４０
〜１０成形後の木質繊維板の材温が高いうちに或は少な
くとも木質繊維板の金属被膜層を形成する面の温度を温
めた後に、金属溶射を行うことが好ましい。

４０℃以下であると吹き付けられた溶融金属が直ちに冷
却固化してしまうため、木質繊維板の被覆面に対する投
錨効果による密着力が十分に発揮されない。また１００
℃以上であると溶融金属の温度影響が強く、木質繊維板
の表面を劣化させることとなって、密着力が低下する。

溶射される金属としては錫、鉛、亜鉛、銅、黄銅、青銅
、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス等の金属合
金が好適に用いられる。溶射法としては一般に行われる
電気溶線式溶射法、ガス溶線式溶射法、粉末式溶射法の
いずれを採用しても良い。溶射された金属は、その後の
冷却により固化し、木質繊維板の表面上に金属被膜層が
密着形成される。

〈作用〉 木質繊維板の表面に形成される金属被膜層によって耐熱
性が向上される。木質繊維板は、その木繊維中の水酸基
がアセチル基と置換されでアセチル化処理されるので寸
法安定性に優れ、木繊維中への水分吸収及び乾燥に伴う
板の膨張・収縮が抑制される。木質繊維板自体において
、その木繊維が蒸煮脱脂処理されているため、溶融金属
の溶射に際して前処理を行う必要がない。

〈実施例〉 ラジアータパインのチップをダイジェスタ−により１６
０℃ｓ　７　ｋｇ／ｃｍ”で５分間蒸煮して脱脂・軟化
処理した。このチップをデイファイブレータ−式リファ
イナーで解繊し、脱脂された木繊維を得た。この木繊維
を乾燥した後、無水酢酸に浸漬し、１２０℃で１時間加
熱反応を行った。反応終了後、過剰の反応液を除去し、
直ちに洗浄機に投入して水洗し、乾燥させることによっ
て、アセチル化処理された木繊維を得た。この際アセチ
ル化による重量増加率は１７％であった。

アセチル化処理された木繊維をブレンダーに投入し、該
ブレンダー内において木繊維量に対して４％のワックス
サイズ及びｌ０％の７工ノール樹脂接着剤を添加混合し
た後、風送し、７エルターにてスクリーンコンベア上に
７ネーミングして一定厚の連続した木繊維マットを形成
した。この木繊維マットをその幅、長さを所定寸法に切
断した後、ホットプレスに挿入して２００℃にて４分間
圧締成形し、比重０．８．１０朋厚、３’Ｘ６’サイズ
の木質繊維板を得た。

得られた木質繊維板を養生し、表面温度が５０℃になっ
たところで、粉末式溶射法によりニアケル合金（Ｎｉ３
０％、Ｚｎ４％、Ｃｕ５５％、融点８００〜１２００℃
）の溶融金属を溶射し、後冷却することにより、金属被
膜層を形成し、本発明による複合材料か得られた。

〈発明の効果〉 本発明による複合材料は、木質繊維板の表面に金属被膜
層が形成されることにより耐熱性・耐水性に優れ、しか
も基祠である木質繊維板はアセチル化処理されているた
めに寸法安定性に優れ、吸湿、吸水に伴う膨張・収縮が
抑制される。よって広く建築材料或は家具・建築部材と
して好適に用いられる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維中に存在する水酸基をアセチル基と置換すべ
   くアセチル化処理された木質繊維板を基板とし、該基板
   の少なくとも一表面に、溶射法による金属被膜層が形成
   されて成ることを特徴とする、複合材料。
2. （２）木材チップを蒸煮により脱脂・軟化処理した後解
   繊して木繊維を得、該木繊維を酢酸無水物反応液中に浸
   漬しつつ加熱反応させて該木繊維中の水酸基をアセチル
   基と置換せしめ、かくしてアセチル化処理された木繊維
   を接着性物質を用いて成形一体化して木繊維マットを形
   成し、該木繊維マットを熱圧成形して木質繊維板を形成
   し、該木質繊維板の少なくとも一表面に金属を溶射した
   後冷却することにより金属被膜層を形成することを特徴
   とする、複合材料の製造方法。
3. （３）上記金属溶射を、熱圧成形後の上記木質繊維板の
   材温が４０〜１００℃である状態で行うことを特徴とす
   る、請求項２記載の複合材料の製造方法。