JPS6259004A - 多層パ−テイクルボ−ドの製造方法 - 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〕 本発明は低密度で、実用上充分な強度及び耐水性を有す
る多層パーティクルボードを、簡便に製造する方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、パーティクルボードは木片にホルムアルデヒド系
樹脂またはイソシアネート系化合物を主体とするバイン
ダーを吹付け、単層または多層状に堆積し、厚み調整を
するため釦熱板間にストッパーをとり付けたホットプレ
スで加圧加熱し成板して得られる。

パーティクルボードは木片を原料とするため。

木材の有効利用が可能であり、平面方向で異方性が少な
いという利点を有しているが、原料木片密度に対する製
品パーティクルボードの密度比を１以上にしなければ充
分な強度及び耐水性が得られず、実用に供しうるパーテ
ィクルボードを製造するためには密度０．６９／ｄ以上
の高密度化が必要であった。したがって、パーティクル
ボードは他の木質ボード、例えば合板に比較して同等物
避を得るためには重くなり、取扱いに支障をきたすばか
りでな（、パーティクルボードを用いた家具等の木質加
工物も必然的に重くなるという欠点を有し℃いる。

近年、上記の様な問題点を解決するために、低密度原料
木片使用による試み及び発泡性バインダーを用いる方法
による試みがなされている。しかし、低密度木片を用い
る方法においては、利用できる木材樹種に制約があり、
低価格で多量に該木片を得る事は困難で、工業的な利用
においては難点がある。

また１発泡による低密度化は例えば特開昭５７−１８２
４２０に記載されている様に、ウレタン系樹脂のような
発泡性のバインダーを用いる方法がある。ウレタン系樹
脂の場合は鉄との付着性があるため、この方法で通常の
パーティクルボード製造設備を利用した場合、加熱成板
後パーティクルボードが熱板に付着しやすく、安定的に
パーティクルボードを生産するには頻繁に熱板の離型処
理を施さなければならないという問題を有する。さらに
熱板からの伝熱により反応発泡するため２０〜３０ｋｇ
／−程度の圧力で圧締し、所定の厚みに圧縮後減圧する
という通常の圧締操作では熱板に近い表裏層が先に発泡
低密度化し、芯層が比較的高密度となりやすく、得られ
るパーティクルボードの物性、特に表面強度及び曲げ強
度が劣る。表裏層を高密度化し芯層な低密度化するため
に、特開昭５７−１８２４２１及び特開昭５７−２０７
０５８のような、熱圧初期に高圧圧締し１表裏層硬化後
解圧し、芯層な発泡硬化させる方法も提案されている。

この方法では初期圧締後解圧し発泡させる工程において
発泡程度の如何で製品パーティクルボードの厚みが不均
一になりやすいという問題を生じる。また発泡後頁圧締
して厚みを規制する場合は、熱圧操作が煩雑となるばか
りでなく１発泡後の再圧締により発泡物の破損がおこり
やすく。

パーティクルボードの物性が低下しやすい。発泡が不完
全な状態で再圧締を行う場合は、木片およびバインダ一
温度、木片の材種、水分により著しく発泡速度が変化し
やすいため、適正な再圧締時期を決定するのが困難とな
り、均質なパーティクルボードを安定的に生産する事が
至難となる。

また、発泡性バインダーとしてフェノール樹脂または尿
素樹脂を用いる場合は、バインダーの発泡状硬化物が脆
弱であるため、得られるパーティクルボードの物性が低
く、現行の方法で製造したの有する欠点を解消したパー
ティクルボードに関し鋭意検討した結果１本発明を完成
したものである。

すなわち１本発明は木片乾燥重量当り水分が１０重量％
以上、ホルムアルデヒド系縮合樹脂の固型分が１０重量
％以上となるようにホルムアルデヒド系縮合樹脂の水溶
液および／または水分散液を主体とするバインダーを塗
付したフレーク状木片を表層部および裏層部となし、水
発泡性ウレタン樹脂を主体とするバインダーを木片乾燥
重量当り５〜５０重量部塗付した針状またはフレーク状
木片を芯層部となるように積層し、熱圧成型する事を特
徴とする多層パーティクルボードの製造方法である。

本発明にいうフレーク状木片とは一般的には平板状の木
片でその繊維方向長さに対し、繊維方向と直交する厚み
の比が０．３未満、かつ繊維方向と直交する巾方向の長
さが０．３以上の木片をいう。

更に望ましくは、繊維方向長さが５間以上の木片が良い
。木片材種については特に限定するものではないが、低
密度パーティクルボードを目的としている以上、低密度
木片を用いるのが望ましい。

上述の櫟な形状の木片を表層および裏層に用いると９通
常フォーミングと称されるバインダー塗付後木片の積層
工程において木片が繊維方向が水平となる様に堆積しや
すく、緻密な堆積層となりやすい。したがって続いて行
われる熱圧成型工程においても通常行われている程度の
圧締圧力で充分に緻密な層を形成しうるものである。し
たがって特に複雑な熱圧・解圧発泡操作を行なう事なく
表面に緻密な層を形成しうる。

本発明にい５ホルムアルデヒド糸線合樹脂とは。

尿素ホルムアルデヒド系縮合樹脂、尿素メラミンホルム
アルデヒド系共縮合樹脂、メラミンホルムアルデヒド系
縮合樹脂、メラミンフェノールホルムアルデヒド系共縮
合樹脂、フェノールホルムアルデヒド系縮合樹脂、フェ
ノール尿素ホルムアルデヒド系共縮合樹脂、尿素メラミ
ンフェノール系共縮合樹脂の１種または２種以上の混合
物である。

通常は水溶液であるが、水分散液でも本発明の実施にあ
たっては問題を生じない。特に耐水性を要求されるパー
ティクルボードの場合は、フェノールホルムアルデヒド
系縮合樹脂、メラミンフェノールホルムアルデヒド系共
縮合樹脂、メラミンホルムアルデヒド系縮合樹脂を用い
る事が望ましい。

かかるホルムアルデヒド系縮合樹脂をバインダーとして
用いる場合、酸性物質またはアンモニウム塩等のホルム
アルデヒド系縮合樹脂の硬化剤、アンモニア等のホルム
アルデヒド系縮合樹脂の硬化遅延剤、パラフィンワック
スエマルジョン等の撥水剤を通常配合して用いられるが
１本発明においても同様の添加剤を配合しても何ら支障
はない。

ホルムアルデヒド系縮合樹脂は乾燥木片重量当り固型分
として１０重量％以上塗付する事が必要であり、望まし
くは１２重量％以上、３０重量％以下である。塗付量が
１０重量％に満たない場合は得られるパーティクルボー
ドの特性特に°表面強度１曲げ強度が低下する。ホルム
アルデヒド樹脂を塗付した後の木片は、乾燥木片重量当
り１０重量％以上で、好ましくは５０重量％以下の水分
を含む必要がある。水分が１０重量％に満たない場合は
熱圧成型工程中熱板に近接する表層及び裏層からの水蒸
気による伝熱量が少（なり芯層部の加熱が遅延されるた
め、芯層部の硬化が遅くなり。

また表層及び裏層からの水蒸気による芯層用バインダー
の発泡も遅延されるため、充分な物性のパーティクルボ
ードを得るためには熱圧時間を長（する必要が生じ、生
産性が低下する。

本発明においては３級アミン化合物を用いるのが好まし
く、これらは沸点が５０℃以上、３００℃未満のもので
ある。３級アミン化合物は水発泡性ウレタン樹脂の発泡
硬化を促進する事が知られている。水発泡性ウレタン樹
脂と３級アミン化合物を同時知芯層用木片に塗付すると
塗付直後から発泡硬化を開始するため熱圧成型以前に発
泡硬化し充分な物性のパーティクルボードが得られナイ
。

本発明の好ましい態様では１表層部及び裏層部の木片に
３級アミン化合物を含有せしめ熱圧成型工程での移動に
より芯層部の水発泡性ウレタン樹脂と接触させるため上
述の如き問題点を解消し、熱圧成型工程での発泡硬化を
促進するため、短時間の熱圧で充分な物性が得られ、生
産性を向上できる。表層部及び裏層部木片への３級アミ
ン化合物の添加シ１．ホルムアルデヒド系縮合樹脂を主
体とするバインダーに予め混入し塗付しても良いし。

バインダーを添加する前または後に単独で塗付しでもよ
い。３級アミン化合物の沸点が５０℃未満の場合は、塗
付後熱圧までの工程で揮散が大きく。

上述の様な効果を充分に発揮できないという問題点を有
する。また沸点が３００℃以上の３級アミン化合物を用
いる場合は、熱圧工程での表層部、裏層部から芯層部へ
の３級アミン化合物の移動が遅くなるため芯層部バイン
ダーの反応を促進する効果も低減する。

本発明において使用する芯層部用の木片は針状。

フレーク状いずれの形状でも良いが、熱圧中生成する水
蒸気のパーティクルボード外への揮散を促進するため表
層用裏層用木片より繊維方向長さが長い木片が好ましい
。水発泡性ウレタン樹脂を塗付する直前の芯層用木片の
含水率は乾燥木片重量当り５重量％以下が望ましい。含
水率が５重量％を越える場合水発泡性ウレタン樹脂を塗
付後熱圧までの工程で特に夏期等バインダーの塗布前も
しくは塗布後の木片温度が高いとき発泡・反応がおこり
やすく、熱圧工程での発泡・反応が少くなるため、得ら
れるパーティクルボードの物性が低下する。

本発明にいう、水発泡性ウレタン樹脂とは、水と接触す
る事により容易に反応・発泡しうるウレタン樹脂である
。一般的には親水性に富むポリオールとインシアネート
化合物を反応して得られる水発泡性ウレタン樹脂中の未
反応イソシアネート基の残存重量％は２〜２８％が望ま
しい。未反応イソシアネート基が２〜２８重量％の範囲
以外の場合は水との接触による発泡が不充分となり低密
度で高強度のパーティクルボードが得られないという問
題を生じる。原料インシアネート化合物としては、残存
モノマーの毒性の関係から、ジフェニルメタンジインシ
アネート（ＭＤＩ）、ポリフェニルポリメチルポリイソ
シアネート（ポリメリックＭＤＩ）の如き高沸点インシ
アネート化合物が良い。水発泡性ウレタン樹脂は芯層用
木片乾燥重量当り５〜５０重量％塗付すべきである。更
に望ましくは７〜３０重量％である。塗付量が５重量％
に満だない場合は充分な発泡がおこらず低密度パーティ
クルボードが得られない。塗付量が５０重量％を越える
場合は経済的に不利なばかりでなく１発泡が大きすぎる
ため厚み規制に支障を生じる。水発泡性ウレタン樹脂に
発泡状態を安定化させるため整泡剤を使用してもよい。

また発泡速度および発泡程度を制御するために公知の発
泡剤。

例えばフレオン、プロパンの如き液化ガスまたはジアゾ
化合物、アジド化合物の如き化学発泡剤を芯層用のウレ
タン樹脂バインダーと併用しても本発明の効果に何ら差
はない。

本発明の実施により、簡匣な製造方法で低密度で高強度
なパーティクルボードが得られる。

〔実施例〕

以降実施例により効果を説明する。例中記載の部及び％
は重量部及び重量％である。

参考例 親水性ポリオール（三井日曹ウレタン株式会社製　ＥＰ
−５０５８）７１０部とイソシアネー化合物（三井日曹
ウレタン株式会社製　ＣＲ−２００）２９０部を窒素雰
囲気下にて反応温度９０℃で５時間反応させた後冷却し
、イソシアネート化合物（ＣＲ−２００）２０００部を
加え、充分に混合し。

水発泡性ウレタン樹脂を得た。

得られた水発泡性ウレタン樹脂中の未反応インシアネー
ト基の残存重量％は２３％であった。

実施例１ 繊維方向長さ５〜３０鵡、厚み０．３〜０．７　ｍ　。

巾３〜２０＋＋ｍ、乾燥重量当りの水分含有料３．５％
のアスヘン材木片１００部に、メラミンホルムアルデヒ
ド系樹脂（ニーロイド２３０．三井東圧化学株式会社製
、不揮発分６０％）２２．５部に４０％ワックスエマル
ジョン１−２部、２０％塩化アンモニウム水溶液０，２
３部、水４．２部を混合したバインダーな噴霧塗付し１
表層用及び裏層用のバインダー塗付木片を得た。この木
片のホルムアルデヒド系樹脂含有率は１４．０％、水分
含有率は１８．１％であった。

繊維方向長さ５〜４０ｗ−ａ、厚み０．５〜２．５１１
ｍ。

巾１〜５１ｍ、乾燥重量当りの水分含有率３．２％のラ
ワン材木片１００部に、参考例１にて製造した水発泡性
ウレタン樹脂１４．５部とシリコン系整泡剤（信越シリ
コン株式会社製、Ｆ−３４１）０．１部を混合したバイ
ンダーを噴霧塗付し芯層用のバインダー塗付木片を得た
。この木片のウレタン樹脂含有率は１５．０％であった
。

厚み３＋ｏ＋のステンレス板上３０１角（９００ａＪ）
に裏層用のバインダー塗付木片１５０ｇを表面がステン
レス板と平行になる様に散布し、その上部に芯層用のバ
インダー塗付木片２４０ｙを散布し。

更にその上部に表層用のバインダー塗付木片１５０ノを
散布した。堆積木片を温度１６０℃、２５に９／ｄの圧
力で１．５分圧締し、その後圧力１５ｋｇ／ｄに減圧し
て３分間圧締、解圧して厚み１５．０部密度０．３９ノ
／Ｃｄのパーティクルボードを得た。尚熱圧に際しては
厚み規制のため熱板間に１５謂のストッパーを設置した
。得られたパーティクルボードの物性は表−１に記載す
るとおりであった。

実施例２ 実施例１と同形状のアスベン材フレーク状木片１００部
に、メラミンホルムアルデヒド樹脂（ニーロイド２３０
．三井東圧化学株式会社製、不揮見分６０％）２２．５
部に、４０％ワックスエマルジョン１．２部、２０％塩
化アンモニウム水溶液０．２３部、１０％トリエチルア
ミン水溶液４．５部を混合したバインダーな噴霧塗付し
１表層用および裏層用のバインダー塗付木片を得た。こ
の木片のホルムアルデヒド系樹脂含有率は１４．０％、
水分含有率は１７．９％であった。他は実施例１と同様
の操作でパーティクルボードを製造した。

得られたパーティクルボードは厚み１５．０ｍ。

密度ｏ、３　ｓ　ｙ／ｃｉであり、物性は表−１に示す
とおりであった。

実施例３ 芯層用のバインダー塗付木片を密封して６０℃で１時間
放置した以外は実施例１と同様の操作でパーティクルボ
ードを製造した。

得られたパーティクルボードの厚みは１５．Ｑｍ。

密度は０．３８で、物性は表−１に示すとおりであった
。

実施例４ 芯層用針状木片として含水率１４，８％のラワン木片を
使用した以外は実施例３と同様の操作でパーティクルボ
ードを製造した。芯層用木片のウレタン樹脂含有率は１
６．６％であった。

得られたパーティクルボードの厚みは１５．１＋ｗ＋、
密度は０．４０で物性は表−１に示すとおりであった。

比較例１ 繊維方向長さ５〜４０鵡、厚み０．５〜２．５　ｗｍ　
。

巾１〜５閣、乾燥重量当りの水分含有率３．２％のラワ
ン材木片１００部に参考例１にて製造した水発泡性ウレ
タン樹脂１４．５部と整泡剤（信越シリコン株式会社製
、Ｆ−３４１）０．１部を混合した。

バインダーな噴霧塗付し、バインダー塗付木片を得た。

厚み３ｍのステンレス板上３０１２角にバインダー塗付
木片４５０ｆを散布した。堆積木片を温度１６０℃、　
４５　ｋｓ／ｄの圧力で１分間圧締後解圧し、２分間熱
板上で放置発泡させ、熱板間に１５閣のストッパーを設
置し、圧力１５ｋｓ／ｃｊで２分間再圧締した。熱圧操
作は実施例に比して煩雑であった。

パーティクルボードがステンレス板および熱板に付着し
、平滑な表面を有するパーティクルボードが得られなか
った。

比較例２ 実施例１で使用したものと同型状のアスベン材フレーク
木片１００部に対し、メラミンホルムアルデヒド縮合樹
脂（三井東圧化学株式会社製、ニーロイド２３０）１０
．０部に４０％ワックスエマルジョン１．２部、２０％
塩化アンモニウム水溶液０．１部を混合したバインダー
な噴霧塗付した。この木片のホルムアルデヒド系縮合樹
脂含有率は６．２％、水分含有率は８．５％であった。

これ以外は実施例１と同一操作でパーティクルボードを
製造した。

得られたパーティクルボードの厚みは１５．０ｍ。

密度は０．３７ｆ／ｃｄであり物性は表−２に示すとお
り、実施例より劣る。

比較例３ 実施例１で使用したものと同型状のアスベン材フレーク
木片１００部に対し、メラミンホルムアルデヒド系縮合
樹脂（三井東圧化学株式会社製。

ニーロイド２３０）１０．０部に４０％ワックスエマル
ジョン１．２部、２０％塩化アンモニウム水溶液０．１
部、水９．３部を混合したバインダーを噴霧塗付した。

この木片のホルムアルデヒド系樹脂含有率は６６２％、
水分含有率は１８．１％であった。

それ以外は実施例１と同様の操作でパーティクルボード
を製造した。得られたパーティクルボードの厚みは１５
．１　ｍで密度０．３９９／ｄであり、物性は表−２に
示すとおりで実施例に比し極めて劣るものであった。

〔発明の効果〕

以上より明らかなように本発明の製造方法は作業性にす
ぐれ、得られる多層パーティクルボードは密度が小さく
、物性が極めて優れている。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）木片乾燥重量当り水分が１０重量％以上、ホルム
   アルデヒド系縮合樹脂の固型分が１０重量％以上となる
   様にホルムアルデヒド系縮合樹脂の水溶液および／また
   は水分散液を主体とするバインダーを塗付したフレーク
   状木片を表層部および裏層部となし、水発泡性ウレタン
   樹脂を主体とするバインダーを木片乾燥重量当り５〜５
   ０重量％塗付した針状またはフレーク状木片を芯層部と
   なるように積層し、熱圧成型する事を特徴とする多層パ
   ーティクルボードの製造方法。
2. （２）表層部又は裏層部となるフレーク状木片が、水発
   泡性ウレタン樹脂に対し、３級アミン化合物を０．１〜
   ５．０重量％含む事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の多層パーティクルボードの製造方法。
3. （３）水発泡性ウレタン樹脂を主体とするバインダーを
   塗付する前の芯層部となる針状またはフレーク状木片の
   含水率が５重量％未満である事を特徴とする特許請求の
   範囲１、２又は３項記載の多層パーティクルボードの製
   造方法。