JPH0365241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、パーチクルボードの製造方法に関
し、さらに詳しくは有機ポリイソシアナートを結
合剤として使用する形成工程の間にパーチクルボ
ードと接触する金属板がある種の金属から製造さ
れている改良された方法に関する。 パーチクルボードの製造において、結合剤組成
物として有機ポリイソシアナートを単独でまたは
内部剥離剤と混合して使用することは、当業界に
おいて今や十分に確立されている。 米国特許第4257995／６号、第4258169号および
第4352696号明細書にはこのような結合剤組成物
に、内部剥離剤として若干の有機ホスフエート、
チオホスフエート、ピロホスフエートおよび関連
リン含有化合物の使用が記載されている。ドイツ
公開特許第2921689号、および第2921726号明細書
には、同様の有機ポリイソシアナート結合剤組成
物において内部剥離剤としての有機スルホン酸お
よび誘導体の使用が示されている。また、ポリイ
ソシアナートを結合剤組成物として使用し、しか
も剥離剤をパーチクルボードの製造に利用される
プレス板に直接塗布する方法も記載されている。
例えばプレスの前に当て板の表面に金属石けんを
塗布することを示している米国特許第4110397号
明細書を参照されたい。 有機ポリイソシアナートおよび任意に内部剥離
剤を含む前記の型の結合剤組成物は、一般に熱お
よび圧力を用いて、処理された小片からパーチク
ルボードを形成する前に純粋または水性エマルジ
ヨンの形の何れかで、パーチクルボードを形成す
るために用いられる小片に塗布される。有機ポリ
イソシアナートおよび使用される場合は、内部剥
離剤は、小片に塗布される前に混合できるかまた
はそれ程好ましくない操作の態様においては、結
合剤組成物の２成分は、小片に別個に塗布でき
る。 結合剤組成物をもつて処理された後に、小片
（例えば下記に一層十分に論じられるように圧縮
できしかもボードの形に結合できる木材チツプお
よび他のセルロース系または非セルロース系材
料）は、次いで熱および圧力の作用を用いてボー
ドとして成形される。必要な熱および圧力は、一
般に加熱された金属プラテンを有する強力プレス
を用いて加えられる。しかしながら、高周波のよ
うな熱の他の形を使用できる。多くの場合、当て
板が使用され、しかもこれらはプレスのプラテン
とボードの間にはさまれる。連続操作において
は、個個の当て板の代わりに連続ベルトを使用で
きる。当て板または連続ベルトは一般にアルミニ
ウム、冷間圧延鋼、熱間圧延鋼またはステンレス
鋼から製造される。プレスプラテン自体は通常、
熱間圧延鋼である。 前記離型剤を含有する前記組成物を用いるか、
または外部剥離剤と組み合せてポリイソシアナー
ト結合剤を用いると、形成後のパーチクルボード
はボードおよび当て板またはプラテンの分離を行
うために何ら手の力または機械的力を加える必要
なしに、当て板の表面または当て板を用いない場
合はプラテンから容易に剥離することが分かつ
た。さらに、このような剥離は、一般に厚さ1/
２″のボードについてプレスサイクル約５分を含む
このようなパーチクルボードの長い連続製造時間
中に容易に起こることが分かる。しかしながら、
特に鋼から製造された当て板またはプラテンの場
合に、結合剤組成物の沈積が、当て板またはプラ
テンの表面上、特にパーチクルボードと接触する
金属表面の部分の外縁を直接接触して囲む周辺上
に増大するのが時折認められる。この材料の沈積
は、パーチクルボードのプレスの間に、結合剤組
成物のマツトからのわずかな漏れから生じる。当
て板またはプラテンの長い操作後に、連続生産時
間が進むにつれて熱によつて分解するようになる
傾向のある残留物のこの堆積によつて、取り出し
操作の間にパーチクルボードが金属表面から容易
に剥離しにくくなることがある。 また、内部剥離剤または外部剥離剤と組み合せ
てポリイソシアナート結合剤を用いた場合にパー
チクルボードの当て板またはプラテンからの剥離
し易さは、使用される小片の性質に従つて著しく
変わり得ることも分かつた。例示的には、オーク
から誘導されたもののような若干の広葉樹チツプ
を用いて製造されたボードは、松および同様のセ
ルロース系材料から誘導されたもののような他の
チツプから製造されたボードよりもプラテンに接
着する傾向が著しく大きい。 本発明者らは、形成工程の間に、ボードと接触
する当て板またはプラテンの表面からのパーチク
ルボードの剥離し易さが前記当て板またはプラテ
ンまたはボードと接触するその少なくとも表面を
マグネシウムまたは亜鉛から製造することによつ
て著しく増進できることを今や見いだした。この
発見は、前記の時折起こる問題点を取り除くのに
役立つのみでなく、多くの場合、結合剤組成物に
混入される剥離剤の水準を著しく減少できる。 本発明は、圧縮できる材料の小片を、任意に内
部剥離剤を含有するポリイソシアナート結合剤と
接触し、次いで処理された小片を、金属当て板ま
たはプラテンを利用して加熱および加圧すること
によつてボードに成形するパーチクルボードの改
良された製造方法において、前記加熱および加圧
の間に、前記パーチクルボードと接触する金属表
面としてマグネシウムおよび亜鉛からなる群から
選ばれる金属を用いることを特徴とする、パーチ
クルボードの改良された製造方法を含む。 本発明の改良された方法は、例えばその開示が
本明細書に明確に参照されている前記米国特許第
4257995／６号明細書に十分に記載されている操
作に従つて行われるが、この操作との著しい相違
は形成工程の間にパーチクルボードと接触する金
属表面にマグネシウムまたは亜鉛を使用すること
のみである。 大多数のパーチクルボード製造操作において
は、当て板として知られる金属板をプレスのプラ
テンと加熱および加圧によつてパーチクルボード
に形成されるマツトの表面の間にはさむ。しかし
ながら、ある場合には、当て板を用いずに、プレ
スのプラテンの表面はマツトと直接に接触する。
本発明の重要な面は、このプレス操作の間にパー
チクルボードに接触する金属表面はそれが当て板
の表面であるかあるいは当て板を使用しない場合
にはプレスのプラテンの表面はマグネシウムまた
は亜鉛から製造されることである。以後このよう
なマグネシウムまたは亜鉛の金属表面の提供を述
べる場合、問題の表面は当て板の表面であり、ま
た当て板なしにプレス操作を行わない限りプレス
のプラテンの表面ではなく、この後者の当て板不
存在の場合はプレスのプラテンの表面を述べると
理解されたい。 本発明による金属表面の用意は種々の異なつた
方法で行うことができる。従つて、その表面が形
成操作の間にパーチクルボードと接触する全部材
はそれが当て板であれプラテンであれ、マグネシ
ウムまたは亜鉛から製造することができる。ある
いは、問題の部材は、鉄、アルミニウム、冷間圧
延鋼、熱間圧延鋼、ステンレス鋼、などの他の金
属から製造することができ、マグネシウムまたは
亜鉛の薄層をその全表面がパーチクルボードと接
触するように他金属に適用できる。亜鉛の場合、
前記薄層は、従来の技術を用いて亜鉛メツキ方法
によつて容易に製造できる。マグネシウムの場
合、この薄層はあらかじめ製造され、次いでね
じ、リベツト、ボルトなどの任意の従来の手段を
用いて場合により当て板またはプラテンの適切な
表面に固着される。 当業界において十分に認められるように、プラ
イマリーマグネシウムは構造金属として使用され
るその元素状態において十分な強さに欠け、しか
も一般にアルミニウム、マンガン、トリウム、希
土類金属、リチウム、スズ、亜鉛およびジルコニ
ウムのような１種またはそれ以上の金属の少量と
の合金として用いられる。このような合金、それ
らの製造方法およびこれらを表わすに用いられる
術語の包括的な記述はエンサイクロペデイア・オ
ブ・ケミカル・テクノロジー（Encyclopedia of
Chemical Technology）、カーク・オスマー
（Kirk−Othmer）、第３版、第14巻、第592頁な
いし611頁、ジヨン・ワイリー・アンド・サンズ
（John Wiley and Sons）、ニユーヨーク所在、
1981年に与えられている。本発明による、当て板
またはプラテンあるいはその表面の製造における
マグネシウムの使用について述べると、元素状マ
グネシウムおよび前記合金の使用を包含すると理
解されたい。 前記の方法においてプレスの当て板またはプラ
テンの変性を受けて本発明の方法によるパーチク
ルボードの製造において用いられる操作は本質的
に、ポリイソシアナート結合剤を単独または内部
剥離剤または外部剥離剤と組み合せて用いる場合
に当業界においてさきに用いられているものであ
る。これについては前記の技術および下記の種々
の例に示される記述を参照されたい。 本発明によるボードの製造に用いよれる小片は
圧縮できしかもボードの形に結合できるセルロー
ス系および同様の材料の小片を含む。代表的なこ
のような材料は、かんな削くず、単板チツプなど
の製材くずから誘導された木材小片である。細断
紙、パルプまたはとうもろこし茎、わら、バガス
などの植物繊維のような他のセルロース系材料お
よびくずポリウレタン、ポリイソシヌレートおよ
び同様の重合体フオームのような非セルロース系
材料の小片もまた使用できる。水和アルミナ、石
こう、細かくきざんだ鉱物繊維、などの無機材料
は、単独または前記セルロース系または非セルロ
ース系材料の何れかと組み合せるかの何れかでも
使用できる。 前記のように、本発明によつて変性された当て
板またはプラテンの利用により、ポリイソシアナ
ート結合剤を用いてパーチクボードの製造業界に
おいてこれまでに用いられた当て板またはプラテ
ンの使用と比較して、多くの利点が生じる。例え
ば、本発明の変性当て板の利用によつて、広葉樹
チツプがボードの出発原料として使用される場
合、多数のプレス加工物を著しく良好に剥離でき
る。さらに、ポリイソシアナート結合剤に混入さ
れるに必要な内部剥離剤の量または利用される外
部剥離剤の量は、変性された当て板またはプラテ
ンが本発明により使用される場合に著しく減少で
きる。剥離剤は、ポリイソシアナート結合剤使用
の全コストの原因となるので、剥離剤の水準の任
意の減少はパーチクルボードの形成の経済性の向
上を示す。本発明による、変性当て板またはプラ
テンの使用により全く剥離剤を使用する必要なし
にポンデロサマツデイスクのような供給原料の若
干の型からパーチクルボードを製造できることが
実に分かつた。 前記の説明はバツチ型操作の点で主に行われた
が、本発明はまた個々の当て板の代わりに形成工
程において連続金属ベルトを使用する連続形成操
作にも適用できることは当業者に明らかである。
パーチクルボードの形成の間にこのパーチクルボ
ードと接触する前記ベルトの表面は、個々の当て
板またはプラテンについての前記の方法の何れか
で変性できる。 下記の例は、本発明の実施および使用様式およ
び方法を説明し、しかも本発明者らによつて意図
された本発明の最良の実施態様を示すが、限定す
るとは解釈されない。 例 １ ３型式の当て板をもつて２種の異なつた供給原
料を用いて一連の木材パーチクルボードを製造し
た。種々の当て板を、全表面上が亜鉛メツキされ
た、アルミニウム（Alloy 6061：厚さ1/8イン
チ）、マグネシウム（AZ31B Alloy、厚さ1/8イ
ンチ）および冷間圧延鋼（厚さ1/16インチ）から
製造した。試験を開始する直前に、上部当て板お
よび下部当て板の両者は市販酸性リン酸トリデシ
ルの薄膜をもつて前処理された。２種の供給原料
はダイオウマツ（3/8インチハンマーミルで粉砕、
密度36pcf）および混合南部産の広葉樹ストラン
ド（約１mm×10mm×60mmないし1.5mm×2.0mm×20
mm、密度41pcfないし43pcf）のブレンドであつ
た。結合剤樹脂は、市販酸性リン酸ラウリルから
誘導されたピロリン酸塩７％ｗ／ｗを含有するポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアナート（当
量＝133、官能性2.8）であつた。 すべての場合において、パーチクルボードの製
造に使用する標準操作は下記のようであつた。 供給原料（1000ｇ）のバツチに結合剤樹脂全量
30ｇを噴霧した。この噴霧操作は、この供給原料
を回転ブレンダードラムに入れ、次いで内部ミツ
クス噴霧末口をもつてタンブリングする供給原料
に樹脂を塗布しながらドラムを回転させることに
よつて行われた。噴霧された供給原料（南部産広
葉樹210ｇまたはダイオウマツ235ｇ）の１部をと
り、次いでこの供給原料をプレス工程において使
用される下部当て板（寸法８インチ×12インチ）
上でマツトに形成することによつて最終ボード密
度43pcfが得られた。合板形成フレーム（６イン
チ×8.5インチ）を用いてマツトを製造し、次い
でマツトの製造後に取り出した。マツトを有する
下部当て板を小さいデーク（Dake）プレスの下
部プラテンおよび下部当て板の２つの対向長縁に
沿つて配置された太さ5/8インチの２本のスペー
サーバー上に載置した。２枚の当て板（寸法10イ
ンチ×14インチ）の第２の板はつり下げ当て板配
置におけるプレスの上部プラテンに強固に添付さ
れた。プレスの両プラテンは350°Fに予熱され、
次いでプレス操作の間にこの温度に保たれた。次
いでこのマツトが上部当て板に接触するように下
部プラテンを迅速に上昇させた。次に圧力を加え
て上部当て板をスペーサーバーに接触させ（45秒
必要）、次にスペーサーバーと接触した後にこの
圧力を2.5分保つた。この時間の終りに、圧力を
開放し、パーチクルボードをプレスから取り出
し、次に下部当て板を除きマツト形成の用意をし
た。各供給原料を用いて当て板の各組を使用する
場合、成形品の取り出し工程においてパーチクル
ボードの当て板への付着の形跡が最初に認められ
るまで何ら当て板の表面の中間処理なしに前記の
操作を繰り返した。当て板および供給原料の同じ
組を用いて、成形品取り出し工程においてパーチ
クルボードがもはや当て板から分離できない点に
達するまでこの操作を続けた。下記の表は、付着
が最初に認められる（「一部」）前に、しかもボー
ドの当て板からの分離ができない（「破壊」）ま
で、当て板と供給原料の与えられた組み合せを用
いて製造されたパーチクルボードの数を記録して
いる。

【表】

【表】 前記の結果から、供給原料の両方の型をもつて
マグネシウム板の性能がアルミニウム板のものよ
りも著しくすぐれていることが分かる。マグネシ
ウム板については、ダイオウマツ供給原料を用い
て５７板のプレートをプレスし、次いで南部産広
葉樹を用いて５９板のプレートをプレスした後、
部分的な付着の形跡さえもないが、一方これに対
してアルミニウム板は同じ供給原料を用いてそれ
ぞれ15枚および５枚のプレート後に部分的な付着
を示し、48枚および８枚のプレート後に完全に破
壊した。また亜鉛メツキ鋼は、アルミニウム板よ
りも向上を示したがマグネシウム板よりも少ない
程度の向上であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮できる材料の小片をポリイソシアナート
   結合剤と接触させ、次いで処理された小片を金属
   当て板またはプラテンを利用して加熱および加圧
   することによつてボードに成形するパーチクルボ
   ードの改良された製造方法において、前記加熱お
   よび加圧の間、前記パーチクルボードと接触する
   金属表面としてマグネシウムおよび亜鉛からなる
   群から選ばれる金属を用いることを特徴とする、
   パーチクルボードの改良された製造方法。 ２ 前記加熱および加圧の間、前記小片と接触す
   る当て板が、マグネシウムから製造されている、
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記加熱および加圧の間、前記小片と接触す
   る当て板はアルミニウム、冷間圧延鋼、熱間圧延
   鋼およびステンレス鋼からなる類から選ばれた金
   属から製造され、前記当て板は前記加熱および加
   圧の間前記パーチクルボードと接触する前記当て
   板の表面を完全に被覆する、マグネシウムおよび
   亜鉛からなる群から選ばれた第２の金属の層を備
   える、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 前記当て板が、前記パーチクルボードと接触
   するその表面上を亜鉛メツキされている鋼から製
   造される、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５ 前記ポリイソシアナート結合剤が内部剥離剤
   をも含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 剥離剤が、前記加熱および加圧の間前記パー
   チクルボードと接触する金属表面に適用される、
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 圧縮できる材料の小片をポリイソシアナート
   結合剤と接触させ、次いで処理された小片を金属
   当て板またはプラテンを利用して加熱および加圧
   することによつてボードに成形するパーチクルボ
   ードの改良された製造方法において、前記加熱お
   よび加圧にマグネシウムから製造された当て板を
   用いることを特徴とする、パーチクルボードの改
   良された製造方法。 ８ 前記ポリイソシアナート結合剤が内部剥離剤
   を含む、特許請求の範囲第７項に記載の方法。 ９ 前記加熱および加圧の間、前記パーチクルボ
   ードと接触する前記当て板の表面に剥離剤を塗布
   する、特許請求の範囲第７項に記載の方法。