JPH0392301A - 木質系成形体の製造方法 - 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、自動車の内装品、電気製品のキャビネット、
家具等に用いる木質系成形体の製造方法に係り、特に表
皮を一体成形する木質系成形体の製造方法に関する． （従来の技術） 従来，基材としての木質系成形体を得るには、一般に木
材チップを解繊して得た木質繊維に合戒樹脂等の結合剤
を加え、一旦マット化した後、成形型に供給して熱圧縮
威形する方法が採用されていたが、最近、成形素材をマ
ット化することなく圧縮威形する、いわゆる直接戒形法
が確立され、既に特開昭８２−９０２０３号公報、特開
昭１３２−１３４２１５号公報等に明らかにされている
．この直接戊形法は、木質繊維に結合剤を添加した木質
系成形素材を堆積させて低密度の素材集合体を形成し、
この素材集合体を成形型に供給して圧縮成形するもので
、マット化゛が不要になる分、工程の短縮と材料歩留り
の向上とが達威され、大きなコストダウンを図れるよう
になる． ところで、上記のようにして得られた基材は、その表面
に表皮材を貼着して製品化されるのが一般で，このため
、従来は、基材または表皮材に接着剤を塗布し、真空成
形等により表皮材を基材に接合●一体化するようにして
いた．しかしながら、このような方法では、表皮材の接
着に多くの工数と労力とを要してコスト負担の増大が避
けられないようになり、上記した新たな基材製造法によ
って生まれたコスト的なメリットが失われるという問題
があった．そこで最近、基材に表皮を一体成形する方法
が種々検討されている．この方法は、基材を得る成形型
に予め表皮材をセットし、この表皮材の上に戒形素材を
投入して一体に圧縮成形しようとするものである．しか
しながら、上記威形素材に含ませる結合剤としては、専
らフェノール樹脂や尿素樹脂のような熱硬化性樹脂が用
いられており、これを硬化させるため、成形型を２００
〜２５０℃とかなりの高温に加熱しておかなければなら
ないという制約があった．このため、前記したように成
形型に予め表皮材をセットして一体成形しようとすると
，この熱によって表皮材が分解し、その製品化はほとん
ど無理な状況にあった． 一方、結合剤として、例えばインシアネートプレボリマ
ーのような触媒によって硬化するものを用い，圧縮成形
中、成形型に設けた多数の小孔を通じて型内にトリエチ
ルアミンのような触媒をガス状またはエアゾル状で供給
し、これを威形素材に接触させて硬化を行う、いわゆる
ガッシング法がある（例えば特開昭５９−１５８２４２
号公報、特開昭５９−２０２８４４号公報等参照）．そ
こで、この方法を上記表皮一体成形に利用すれば．ｍ形
型を５０〜８０℃程度の低温に加熱するだけで、場合に
よって全く加熱することなく圧縮成形を行うことができ
、上記した表皮材の分解が防止されて表皮一体成形が可
能になる．（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記ガッシング法を利用する表皮一体成
形では，表皮材が通気性を有しないものである場合、表
皮材によって一面が密封されるため，触媒を戒形素材に
一様に接触させるのがきわめて困難になり、非通気性の
表皮を対象にしてこれを行うことは実質断念せざるを得
ない状況にあった．また表皮材が通気性を有するもので
あっても、上記直接成形法では，成形素材の低密度の状
態から圧縮を行なうため，かなり大Ｓな成形圧（型締め
圧力）を必要とし，この大きな成形圧により表皮材に凹
凸が発生し易くなり、面品質を保証するのが困難になる
という問題もあった． 本発明は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは、ガッシング
法の利用による表皮一体威形を可能にし、かつまた品質
的にも優れた成形体を安定して得ることのできる木質系
威形体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） 本発明は，上記目的を達成するため、木質繊維に結合剤
を添加した木質系成形素材を堆積させて低密度の素材集
合体を形成し、この素材集合体中に，前記結合剤の硬化
を促進させる触媒と前記木質繊錐を軟化させる軟化剤と
をガス状で供給した後、これを、予め表皮材をセットし
た成形型に投入し，しかる後に前記成形型により前記素
材集合体を圧縮して表皮を一体に有する戊形体を得るよ
うに構成したことを要旨とする． 本発明は、上記結合剤および触媒の種類、またはそれら
の組合せを限定するものでなく、例えば結合剤としてイ
ンシアネートプレボリマーを選択した場合は，触媒とし
てトリエチルアミン，トリエチレンジアミン等を選択す
るこ−とができる．また軟化剤としては、前記結合剤や
触媒と反応したり、これらの活性を失わせたりすること
がなければ，特にその種類を問うものでなく、例えばメ
チレンクロライドを選択することができる．本発明にお
いて前記触媒および軟化剤をガス化する方法は任意であ
り，例えば液体または固体原料を用いて、加熱方式によ
り、あるいは機械的にガス化することができる．この場
合、触媒および軟化剤を混合状態で装置内に装入し、混
合ガスとして生産しても良いものである． 本発明は、ガス化した触媒および軟化剤を素材集合体に
供給して戊形素材に接触，液化させて所期の効果を発揮
させるものであるが、成形素材−２の捕捉（トラップ）
効率を高めるため、戒形素材と前記触媒または軟化剤の
ガスとの間に積極的に温度差を持たせるようにするのが
好ましい．この場合、例えば前記ガスを加熱空気に乗せ
て供給する一方、素材集合体を低温に保持しておくよう
にすれば、前記温度差を積極的に創出することができる
． （作用） 上記のように構威した木質系成形体の製造方法において
は、型外で触媒を供給するので、表皮材の通気性の如何
にかかわらず触媒を有効に作用させることができ、表皮
一体威形を確実に行うことができるようになる．しかも
戒形素材に軟化剤を事前に加えることにより木質繊維の
軟化が促進され、その分、成形圧を小さく設定すること
が可能になって，表皮材に発生し易い凹凸を抑えること
ができる． （実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
． 本第１実施例においては、先ず木材チップを解繊して得
た木質繊維に、結合剤としてインシアネートプレポリマ
−（例えば、日本ポリウレタン社９コロネート３０５３
）を所定量（８％程度）添加して、木質系成形素材を得
る．インシアネートプレボリマーは、木質繊維のセルロ
ースＯＨ基や木質繊維に含まれる水分と反応して硬化す
るものであるが、その硬化反応は遅く，後述する触媒ガ
スによって硬化が促進される．次にこの成形素材を、第
３図に示す積層用容器１へ供給し、素材集合体Ｗを形戒
する．積層用容器１の内部にはパンチングメタル等から
戊る付形部材２が張設されており、またその下部には真
空引き手段（図示略）に接続する排気管３と後述するガ
ス化装置１１（第４図）に接続する給気管４とが左右に
別れて取付けられている．排気管３と給気管４のそれぞ
れにはバルブ５、６が介装されており、素材集合体Ｗを
形成するに際しては、排気管３内のバルブ５が開かれる
一方、給気管４内のバルブ６が閉じられるようになる．
戒形素材は、この積層用容器１に対して上方から散布手
段（図示略）により散布され、排気管３から吸引される
空気の流れに乗って浮遊降下し、付形部材２上に堆積す
る．そして適宜堆積した時点で成形素材の散布を停止す
れば、所定高さを有する低密度の素材集合体Ｗが形成さ
れるようになる． 次に、上記のように形成された素材集合体一を納めた積
層用容器ｌに対して、同じく第３図に示す搬送用容器７
を被せ、第４図に示すように両者を一体化する．この搬
送用容器７にも，その内部に付形部材８が張設されると
共に、その底部に真空引き手段（図示略）に接続する排
気管９が取付けられている．積層用容器１と搬送用容器
７とは、その周りの一部または全部が低温保持体ｔｏ，
ｔｏにより覆われている．低温保持体１０は，例えば温
調用流体の流通するジャケットを有するものから成り、
この中に温調用流体を循環させることにより前記一体化
された容器内の雰囲気を所定の低温度に保持することが
でき，したがって容器内の素材集合体Ｗも所定の低温に
保持される． こ〜で、ガス化装置１ｌは、第４図に示すように，触媒
と軟化剤との混合液Ｘの収納空間を形成する密閉のタン
クｌ２を備え、このタンク１２の天井部に前記積層用容
器１の給気管４に接続する送気管１３を取付け、かつ空
気を導入するためのエア導入管１４の一端部をタンクｌ
２の内底部まで取入れている．タンク１２は，内１ｌ１
２ａと外壁１２ｂとから戊り、この内●外壁＋２ａ，１
２ｂの間にジャケット１５を設けている．このジャケッ
｝１５には、外壁１２ｂに設けた流入口ｌ６および流出
口ｌ７を通じて温調用流体が循環するようになっており
、前記混合液Ｎはこの温調用流体によって所定の温度に
加熱される．またエア導入管Ｉ３の他端は加熱エア源（
図示略）に接続されており，その中間に介装したバルブ
（図示略）の操作によってタンクｌｌ内には、前記温調
された混合液Ｍとほζ同温度の加熱空気が圧送されるよ
うになっている．なお，送気管ｌ４も二重構造とされ、
この中に流●出入口１８を通じて温調用流体が循環する
ようになっている．またタンクｌ１には前記混合液Ｘを
取入れるための取入口１８が設けられ，この取入口ｌ８
は常時は蓋２０によって閉じられている． 本実施例においては、上記触媒としてトリエチルアミン
を、軟化剤としてメチレンクロライドをそれぞれ選択し
、これをガス化装置１１のタンク１２内に所定の配合比
で投入し、これを所定の温度に保持しておく．そして、
積層用容器１に搬送用容器７を被せた第４図に示す状態
において，積層用容器１に通じる排気管３のバルブ５を
閉じると共に給気管４内のバルプ６を開き、さらに低温
保持体１０に温調用流体を循環させて，容器内の素材集
合体Ｗを低温（２０℃程度）に保持しておく．前記準備
完了後、エア導入管ｌ４内のバルブを開いてタンクｌ２
内に加熱空気を導入する．すると、加熱空気は溶液κ中
を通過し、これによって触媒Ｘの気化が進行し、触媒ガ
スと軟化剤ガスとの混合ガスが前記加熱空気とともに送
気管１３から給気管４内に給送され、さらに積層用容器
１内の底部へと供給される．この混合ガスは，ａ層用容
器ｌの付形部材２を通って素材集合体一を流通して上部
の搬送用容器７側へ向かう．しかして、混合ガスは所定
の高温に保持されかつ素材集合体Ｗは所定の低温に保持
されており、両者の間の温度差によって触媒および軟化
剤が液化し、素材集合体−を形成する成形素材に付着す
る． そして、素材集合体一中へ適当量の混合ガスを通した後
，給気管４内のバルブ６を閉じ、搬送用容器７の排気管
８に接続する真空引き手段を作動させる．すると、搬送
用容器７の底部側が排気され、積層用容器１内の素材集
合体Ｗが搬送用容器７の付形部材８上に吸引保持される
．その後、搬送用容器７を搬送手段（図示略）により積
層用容器ｌから切り離して、第１図に示す成形型２ｌま
で移動させる．成形型２１は，上型２２と、下型２３と
，下型２３を囲む保持枠２４と、上・下型２２．２３を
支持してこれらを所定の温度に保持する熱板２５とから
成っている．また下型２３上には、予め表皮材３０がセ
ットされている．表皮材３０は、こ一では塩化ビニル樹
脂の発泡層（発泡倍率約３倍で、厚さ約２＋＋ｕ＋　）
　３１と薄肉（約０．５ｍ■）の非発泡層３２とから戒
っており，発泡層３ｌを上向きにして下型２３上にセッ
トされている． 上記のごとき戊形型２０に対し、搬送用容器７内の真空
引きを解除すると、その付形部材８上の素材集合体讐は
自重により表皮材３０の上に落下し、この落下を待って
直ちに上型２２を下降させ、素材集合体Ｗを圧縮する．
この圧縮の間、威形素材に捕捉された触媒の作用で結合
剤の硬化が進行し、遂には第２図に示すように、高密度
でかつ硬質の基材ｐｉと該基材Ｐｔ　に一体威形された
表皮材３０とから或る木質系成形体Ｐが得られるように
なる．しかして、前記結合剤は触媒によって硬化が促進
されるので、成形型２ｌを５０〜８０℃程度の低温に保
持するだけで十分であり、これによって表皮材３０の面
が荒れることはなくなる．また成形素材は上記軟化剤に
添加によって柔らかになっており、これによって威形圧
を可及的に小さく設定しても有効に圧縮が進行し、結果
として成形体を構威する表皮材３０には凹凸が発生せず
、その面品質は優れたものとなる．なお、この圧縮威形
に際して発生するガスは、上型２２に設けたエア抜き孔
２Ｂを通して型外へ排出される． こ覧で、ガス化装置１ｌのタンクｌ２内に収納する混合
液Ｈの配合比を体積比で、触媒１：軟化剤１とし、導入
管ｌ４からタンクｌ２内に導入する加熱エアの流量（通
気量）と混合液Ｈの保持温度とを種々に変化させて、発
生ガス量（混合ガス量）に及ぼす影響を調査した．第５
図と第６図は、混合液Ｘの保持温度２０℃、３８℃の場
合の、発生ガス量に及ぼす通気量の影響を見たもので、
何れの温度でも、発生ガス量は通気量が増大するにした
がって直線的に増大することが明らかになった．また発
生ガス中に占める触媒ガスＡと軟化剤ガスＢとの割合は
、各通気量に対して軟化剤ガスＢの方が触媒ガスＡより
もはるかに大きく、しかもその差は通気量が増大する程
、拡大することが明らかになった．これは、蒸気圧の差
によるもので、軟化剤の方が気化し易いことを表わして
いる．また混合液Ｈの保持温度の影響を見ると、第７図
に示すように、保持温度が上昇するにしたがって発生ガ
ス量は２次関数的に増大することが明らかになった，ま
た発生ガス中に占める触媒ガスＡと軟化剤ガスＢとの割
合は、各保持温度に対して軟化剤ガスＢの方が触媒ガス
Ａよりもはるかに大きく、しかもその差は保持温度が上
昇する程、拡大することが明らかになった． 一方、ガス化装置１１に投入する混合液Ｘ中における軟
化剤と触媒の配合比および混合液の量を調整することに
より、素材集合体−の木質繊維に添加する触媒の量を一
定に保ちながら、軟化剤の量を種々に変化させ、所望の
品質（強度）を得るために必要な成形圧（型締め圧力）
に及ぼす軟化剤の影響を調査した．第８図は、その結果
を示したもので、型締め圧力は，軟化剤の添加量が増す
にしたがって低下することが明らかになった．因みに軟
化剤の添加量を２０％近〈まで増すと、軟化剤無添加の
場合に比し，約４５ｋｇ／ｃ−から約２８ｋｇ／ｃｍ２
まで約４２％成形圧を低下させることが可能になり、こ
のレベルでは表皮材３０に発生する凹凸を完全に防止す
ることができる． なお、上記実施例において用いたトリエチルアミン（触
媒）とメチレンクロライド（軟化剤）は全く相互反応を
起こさないので，それぞれの作用は有効に発揮される． （発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にか＼る木質系威
形体の製造方法によれば、表皮材の通気性の如何にかか
わらず触媒を有効に作用させることができ、表皮を確実
に一体成形し得る効果がある．また軟化剤の添加によっ
て戒形圧を可及的に小さく設定することが可能になり，
表皮材に発生し易い凹凸を抑えて所望の面品質を確保し
得る効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にか＼る木質系成形体の製造方法の最
終工程である戒形工程を示す断面図、第２図は本製造方
法で製造した成形体の断面図、第３図は木製造方法の中
間工程である積層工程を示す断面図，第４図は同じく本
製造方法の中間工程である触媒および軟化剤の添加工程
を示す断面図、第５図〜第７図は本発明の実施例で用い
たガス化装置による発生ガス量と通気量または混合液温
度との関係を示す相関図、第８図は型締め圧力と木質繊
維に対する軟化剤の添加量との関係を示す相関図である
．１　・・・　ａ層用容器 ７　・・・　搬送用容器 ２．８　　・・・　付形部材 １ｌ　　・・・　ガス化装置 １２　　・・・　タンク エア導入管 成形型 表皮材 素材集合体 混合液 （はη’ｈ７−ろノ 第１ 図 ２５ 柔２ 図 第３ 図 第４ 図 ９ 第５ 図 通気量 （０ 通気量（１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木質繊維に結合剤を添加した木質系成形素材を堆
   積させて低密度の素材集合体を形成 し、この素材集合体中に、前記結合剤の硬化を促進させ
   る触媒と前記木質繊維を軟化させる軟化剤とをガス状で
   供給した後、これを、予め表皮材をセットした成形型に
   投入し、しかる後に前記成形型により前記素材集合体を
   圧縮して表皮を一体に有する成形体を得ることを特徴と
   する木質系成形体の製造方法。