KR20220066964A - 목질 적층판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 단판 제조 공정에서는, 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 제조한다. 촉매 공급 공정에서는, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 얻는다. 접착 공정에서는, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 각각 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 중첩하고, 열압 처리를 행하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 코어 재료(3)에 접착한다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각이 코어 재료(3)보다 압축되기 쉽다.
Description
본 개시는 일반적으로 목질 적층판의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 당류를 포함하는 식물을 이용한 목질 적층판의 제조 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 복합 압밀 합판이 개시되어 있다. 복합 압밀 합판은 내부 적층재와, 외표면재를 서로 적층해서 압밀화되어 있다. 내부 적층재는 오일 팜재로 형성된 복수의 단판을 적층한 것이다. 외표면재는, 오일 팜재 이외의 수종으로 형성된 다른 단판이다. 외표면재는 내부 적층재의 최외층의 외표면 중 적어도 한쪽의 면에 적층되어 있다. 이것에 의해, 표면 품위가 우수한 복합 압밀 합판이 얻어지는 취지가 특허문헌 1에 개시되어 있다.
한편, 특허문헌 2에는, 적층판이 개시되어 있다. 적층판은 복합판과, 복합판의 표면에 적층 및 접착된 표면판을 포함한다. 복합판은 천연 목재로 이루어진 단판을 부착하여 형성되어 있다. 표면판은, 침엽수재로부터 얻어지는 목질 섬유판 또는 목삭편판으로 이루어진다. 이것에 의해, 적층판은, 건축물의 내장이나 가구 등에 있어서의 표면재 또는 화장재로서 적합하게 사용되는 취지가 특허문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 복합 압밀 합판 및 특허문헌 2에 기재된 적층판에는, 화장용 단판으로서 침엽수 또는 광엽수가 사용되고 있지만, 최근, 침엽수 및 광엽수는 세계적인 규모로 감소하는 경향이 있다. 따라서, 현재는 침엽수 및 광엽수를 사용하지 않고 목질 적층판을 제조하는 것이 검토되고 있다.
그러나, 예를 들면, 특허문헌 1에 있어서, 침엽수 및 광엽수 이외의 수종으로부터 외표면재를 형성한 경우에는, 복합 압밀 합판의 표면 품위가 저하될 우려가 있고, 또한 복합 압밀 합판의 내수성도 개량의 여지가 있을 수 있다.
본 개시의 목적은, 표층에 침엽수 및 광엽수의 단판을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판을 제조할 수 있는 목질 적층판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 상기 단판 제조 공정에서는, 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판을 제조한다. 상기 촉매 공급 공정에서는, 상기 하나 이상의 당류 함유 단판에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판을 얻는다. 상기 접착 공정에서는, 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판을 코어 재료의 양면 또는 편면에 중첩하고, 열압 처리를 행하여 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판과 상기 코어 재료를 접착한다. 하나 이상의 당류 함유 단판은 각각 코어 재료보다 압축되기 쉽다.
도 1a 및 도 1b는 제 1 실시형태에 관한 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 제 2 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 제 3 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 제 4 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 제 2 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 제 3 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 제 4 실시형태에 따른 목질 적층판의 제조 방법을 도시하는 개략 단면도이다.
(1) 개요
최근, 화장용 단판으로서 사용가능한 침엽수 및 광엽수가 감소하고 있다. 본 실시형태에서는, 미관이 우수한 침엽수 및 광엽수로 대체할 수 있는 화장용 단판을 구비한 목질 적층판(1)을 제공한다.
본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 단판 제조 공정에서는, 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 제조한다. 촉매 공급 공정에서는, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 얻는다. 접착 공정에서는, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 중첩하고, 열압 처리를 행하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)과 코어 재료(3)를 접착한다(도 1a 및 도 1b 참조).
상기와 같이 하여, 도 1b에 도시하는 바와 같은 목질 적층판(1)을 얻는다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4)은 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 거쳐 하나 이상의 표층(70)이 된다. 코어 재료(3)는 코어 층(30)이 된다. 상기와 같이, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)은 최종적으로 목질 적층판(1)의 하나 이상의 표층(70)을 형성한다.
본 실시형태의 특징 중 하나는, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉬운 점이다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각은, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)으로 처리된 후에, 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽다. 접착 공정에 있어서, 열압 처리를 행할 때, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 열압 프레스의 가열판(열판)과 코어 재료(3)의 사이에 위치된다. 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 열압 처리를 행하면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 집중적으로 압력이 가해진다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 고도로 압밀화되어, 수분을 침투시키기 어려워진다. 그 때문에, 목질 적층판(1)에 있어서는, 표면에 위치하는 하나 이상의 표층(70)으로부터, 내부에 위치하는 코어 층(30)으로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 하나 이상의 표층(70)이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 표면 경도를 향상시킬 수도 있다. 또한, 목질 적층판(1)의 표면 텍스처가 미세해지고, 그에 따라 목질 적층판(1)의 미관도 향상될 수 있다. 또한, 열압 처리 시에는 코어 재료(3)도 압밀화되지만, 그 정도는 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 비해 낮다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 하나 이상의 표층(70)에 침엽수 및 광엽수의 하나 이상의 단판을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 특징 중 하나는, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(하나 이상의 촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 재료(3)보다 압축되기 쉬운 점이지만, 이러한 특징을 채용하지 않으면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(하나 이상의 촉매 함유 단판(7))과 코어 재료(3)가 동일한 정도로 압축되기 쉬운 경우, 하나 이상의 표층(70)을 고도로 압밀화하려고 하면, 코어 층(30)도 고도로 압밀화할 필요가 있다. 이 경우, 열압 프레스의 압력을 올려야 하기 때문에, 제조 설비의 대형화를 초래하여, 제조 비용의 증가가 우려된다.
또한, 하나 이상의 표층(70) 및 코어 층(30)의 양쪽이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 중량이 증가하기 쉬워져, 목질 적층판(1)의 취급이 어려워진다.
또한, 본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)과 동일한 두께의 목질 적층판(1)을 얻으려고 하는 경우에는, 코어 층(30)이 고도로 압밀화됨으로써 코어 층(30)의 두께가 감소하기 때문에, 두께 감소분을 예측하여 코어 층(30)의 두께를 미리 조정해 두어야 한다. 예를 들면, 코어 층(30)을 복수의 단판으로 형성하는 경우에는, 상기의 감소분을 예측하여, 단판을 더 추가해야 한다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(하나 이상의 촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 상기와 같은 문제는 발생하기 어렵다.
(2) 상세
(2.1) 제 1 실시형태
도 1b는 본 실시형태에 따른 목질 적층판(1)을 도시한다. 목질 적층판(1)은 하나 이상의 표층(70)과, 코어 층(30)을 구비한다. 하나 이상의 표층(70)은 코어 층(30)의 양면 또는 편면에 접착되어 있다(본 실시형태에서는 양면). 목질 적층판(1)에 있어서, 하나 이상의 표층(70)은 외측의 층이고, 코어 층(30)은 내측의 층이다.
하나 이상의 표층(70)은 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)으로 형성된다. 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)은 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 촉매(다가 카르복실산)가 공급되어 얻어진다. 이와 같이, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)은 최종적으로 목질 적층판(1)의 하나 이상의 표층(70)을 형성한다. 또한, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)은 목질 적층판(1)의 코어 층(30)을 형성해도 된다.
본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 이하, 목질 적층판(1)의 제조 방법의 각 공정에 대하여 설명한다.
≪단판 제조 공정≫
단판 제조 공정은 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 제조하는 공정이다.
[당류 함유 단판]
하나 이상의 당류 함유 단판(4)은 당류를 포함하는 식물로부터 얻어지는 하나 이상의 단판이다. 당류를 포함하는 식물은 목본이며, 목질의 줄기(나무 줄기)를 가지고 있다. 식물은 야자가 바람직하고, 야자 중에서도 오일 야자 및 코코넛 야자가 바람직하다. 야자수는 다른 식물에 비해 당류를 비교적 많이 포함하기 때문이다. 이에 의해, 목질 적층판(1)의 내수성 및 강도가 향상된다.
동남아시아에서는, 팜유 산업이 활발하지만, 야자는 20~30년에 열매가 나빠지기 때문에, 이러한 팜야자의 고목(OPT)을 어떻게 처리하는가가 문제가 되고 있다. 그렇다고 하는 것도, 온실 효과 가스의 방출을 막는 등의 목적으로 고목의 소각 처분이 금지되고 있고, 거기에 야자수는 함수율이 높기 때문에, 목재로서의 재이용이 어렵기 때문이다. 이러한 점에서, 벌채된 야자수의 고목 등을 유효 이용하는 것이 요망되고 있고, 벌채된 야자수의 고목 등은 목질 적층판(1)의 원료로서 용이하게 입수할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서, 식물이 야자이면, 야자의 고목 등을 유효 이용할 수 있다.
식물에 함유된 당류는 단당류, 이당류 및 다당류(올리고당을 포함)이다. 이당류 및 다당류는 복수의 단당류가 글리코시드 결합하여 구성되어 있다. 당류는 식물에 1종만 함유되어 있어도 2종 이상 함유되어 있어도 된다. 단당류 및 이당류의 합계 함유량은, 단판(고형분)의 질량에 대하여, 바람직하게는 5질량% 이상이다.
단당류로서, 예를 들어 과당, 리보스, 아라비노스, 람노스, 크실로스 및 데옥시리보스를 포함한다.
이당류로서, 예를 들어 수크로오스, 말토오스, 트레할로오스, 투라노오스, 락툴로오스, 말툴로오스, 팔라티노오스, 겐티오비울로오스, 멜리비불로오스, 갈락토수크로오스, 루티눌로오스, 플란테오비오스 등을 들 수 있다.
다당류는 예를 들어 전분, 아가로오스, 알긴산, 글루코만난, 이눌린, 키틴, 키토산, 히알루론산, 글리코겐 및 셀룰로오스를 포함한다. 올리고당으로서는, 예를 들면 프락토올리고당, 갈락토올리고당, 만난올리고당 및 스타키오스를 들 수 있다.
상기의 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 단판(당류 함유 단판(4))을 얻는다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4)은, 식물의 원목을 절삭 기계에 의해 절삭하여 얻을 수 있다. 절삭 기계의 예는 로터리 선반 및 슬라이서를 포함한다.
당류 함유 단판(4) 각각의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 2㎜ 이상 8㎜ 이하의 범위 내이다.
당류 함유 단판(4) 각각의 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 300㎏/㎥ 이상 500㎏/㎥ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 350㎏/㎥ 이상 450㎏/㎥ 이하의 범위이다.
≪촉매 공급 공정≫
촉매 공급 공정은 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 얻는 공정이다.
[촉매 함유 단판]
하나 이상의 촉매 함유 단판(7)은 당류 함유 단판(4)에 촉매로서 다가 카르복실산이 공급된 단판이다. 촉매 함유 단판(7) 각각은 당류와 다가 카르복실산을 포함한다.
다가 카르복실산은 복수의 카르복시기를 갖는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 다가 카르복실산으로서, 예를 들어 시트르산, 타르타르산, 말산, 글루콘산, 세바신산, 이타콘산, 숙신산, 옥살산, 아디프산, 말론산, 프탈산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산(1, 5-펜탄이산), 글루타콘산 및 펜텐이산을 들 수 있다. 다가 카르복실산으로서 산 무수물도 사용할 수 있다.
상기에 열거한 다가 카르복실산 중, 시트르산, 타르타르산, 말산, 글루콘산, 세바신산, 및 이타콘산은 식물을 원료로서 제조하는 것이 가능하기 때문에, 특히 바람직하다. 이와 같이 식물을 원료로 하는 경우, 화석 자원의 사용이 억제되기 때문에, 환경에 부담을 주지 않고 목질 적층판(1)을 얻을 수 있다. 다가 카르복실산은 폴리 카르복실산과 동의어이다.
바람직하게는, 다가 카르복실산은 다가 카르복실산 용액(예를 들어, 다가 카르복실산 수용액)으로서 공급된다. 이에 의해, 다가 카르복실산이 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 함침되기 쉬워진다. 그 결과, 목질 적층판(1)의 내수성을 더욱 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 다가 카르복실산은 다음과 같이 해서 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 공급할 수 있다. 즉, 다가 카르복실산 수용액을 스프레이 등으로 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 향해 살포할 수 있다. 또한, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 다가 카르복실산 수용액 중에 침지할 수 있다. 또한, 롤 또는 브러시 등으로 다가 카르복실산 수용액을 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 도포할 수 있다. 또한, 다가 카르복실산의 분말을 직접 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 살포할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다가 카르복실산을 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 공급할 때에, 다가 카르복실산은 수용액의 상태여도 되고, 분말의 상태여도 된다. 수용액의 상태인 경우에는, 다가 카르복실산 수용액의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1질량% 이상 50질량% 이하의 범위 내이다.
다가 카르복실산의 공급량은 특별히 한정되지 않는다. 다가 카르복실산의 공급량은, 예를 들면, 하나 이상의 당류 함유 단판(4)의 단위 체적당 존재하는 다가 카르복실산의 질량으로 규정된다. 바람직하게는, 다가 카르복실산의 공급량은 고형분 비율로 0.5질량% 이상 5질량% 이하의 범위 내이다.
≪접착 공정≫
도 1a 및 도 1b는 접착 공정의 모양을 도시한다. 접착 공정은 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 중첩하고(본 실시형태에서는 양면), 열압 처리(핫 프레스)를 행하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)과 코어 재료(3)를 접착하는 공정이다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)과 코어 재료(3)가 일체화되어, 도 1b에 도시하는 바와 같은 목질 적층판(1)이 얻어진다.
여기서, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 코어 재료(3)는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 복수 포함한다. 복수의 당류 함유 단판(4)은 서로 적층된다. 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산 또는 접착제가 공급되어 있다. 열압 처리를 실시하기 전에, 코어 재료(3)에 포함되는 복수의 당류 함유 단판(4)은 아직 접착되어 있지 않다. 또한, 이하에서는, 코어 재료(3)에 있어서 가장 외측에 위치하는 당류 함유 단판(4)을 최외 단판(40)이라고 하는 경우가 있다.
코어 재료(3)에 포함되는 복수의 당류 함유 단판(4)의 각각의 섬유 방향(나뭇결의 방향)은 특별히 한정되지 않는다. 서로 인접하는 당류 함유 단판(4)끼리의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다. 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 및 최외 단판(40)의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 비평행에는 직교가 포함된다.
코어 재료(3)에 포함되는 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하면, 이들 당류 함유 단판(4)은 촉매 함유 단판(7)이 된다. 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하는 방법, 및 촉매 함유 단판(7)에 대해서는, 전술한 바와 같다. 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급해 두는 것으로, 당류와 다가 카르복실산의 반응물이 접착제로서 기능할 수 있다.
한편, 복수의 당류 함유 단판(4)에 접착제를 공급해도 된다. 접착제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 우레아·멜라민계 접착제 및 페놀계 접착제 등을 들 수 있다. 접착제의 공급 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도포를 들 수 있다.
접착제의 공급량(도포량)은 특별히 한정되지 않는다. 접착제의 공급량은, 예를 들면 당류 함유 단판(4)의 단위 면적당 존재하는 접착제의 질량으로 규정된다. 바람직하게는, 접착제의 공급량은 200g/㎡ 이상 500g/㎡ 이하의 범위 내이다.
코어 재료(3)에 포함되는 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산 또는 접착제 중 어느 것을 공급해도, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태의 특징 중 하나는, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 층(30)이 되는 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉬운 점이다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각은 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 되어도, 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽다. 특히 코어 재료(3)가 복수의 당류 함유 단판(4)을 포함하는 경우에는, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 인접하는 최외 단판(40)보다도 압축되기 쉽다.
압축성은, 서로 비교하는 2개의 시험편을 동일한 압력으로 두께 방향으로 압축한 경우의, 각각의 압축 후의 밀도로 비교할 수 있다. 압축 후의 밀도가 높은 시편일수록 압축되기 쉽다. 이 압축성은 서로 비교되는 2개의 시험편의 수분 함량으로 조정될 수 있다. 함수율이 높은 시험편일수록 압축되기 쉽다. 따라서, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)의 함수율을 코어 재료(3)의 함수율보다 높게 함으로써, 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각을 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽게 할 수 있다. 이것에 의해, 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉬워진다. 수분 함량은 건조 조건(온도 및 시간 등)으로 조정하거나, 가습에 의해 조정할 수 있다.
수분 함량은 다음과 같이 계산할 수 있다. 우선 서로 비교하는 2개의 시험편의 질량(W1: 건조 전의 질량)을 측정한다. 이어서 이들을 건조기 중에서 103±2℃에서 건조하고, 항량에 도달한 것으로 인정되었을 때의 질량(W2: 전체 건조 질량)을 측정한다. 그리고, 이하의 식 (1)에 의해 2개의 시험편의 함수율을 산출할 수 있다.
식 (1)
그리고, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이, 코어 층(30)이 되는 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉬우면, 이하의 이유로 유리하다. 접착 공정에 있어서, 열압 처리를 행할 때, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은, 열압 프레스의 가열판(열판)과 코어 재료(3)의 사이에 위치한다. 상술한 바와 같이, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 열압 처리를 행하면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 집중적으로 압력이 가해진다. 이때 코어 재료(3)도 압축되지만, 이 코어 재료(3)와 열판 사이에 끼인 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다 더욱 압축된다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 고도로 압밀화되어, 수분을 침투시키기 어려워진다. 그 때문에, 목질 적층판(1)에 있어서는, 표면에 위치하는 하나 이상의 표층(70)으로부터, 내부에 위치하는 코어 층(30)으로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 하나 이상의 표층(70)이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 표면 경도를 향상시킬 수도 있다. 또한, 목질 적층판(1)의 표면 텍스처가 미세해지고, 그에 따라 목질 적층판(1)의 미관도 향상될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 하나 이상의 표층(70)에 침엽수 및 광엽수의 단판(들)을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
이하, 열압 처리에 대하여 설명한다. 열압 처리는 가열하면서 압착하는 처리이다. 열압 처리에서는, 공지의 압착 장치(프레스)를 사용할 수 있다. 열원으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 증기, 열수, 전열, 및 고주파를 들 수 있다. 프레스 시스템으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 평판(1단, 다단) 프레스 시스템, 및 롤(연속) 프레스 시스템을 들 수 있다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 140℃ 이상 230℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은, 바람직하게는 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 이 범위 내에서 고압일수록, 목질 적층판(1)의 표면의 평활성을 향상시킬 수 있다. 열압 처리의 시간은, 바람직하게는 10초 이상 30분 이하의 범위 내이다.
여기서, 열압 처리시에 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 내에서 일어나는 경화 반응에 대하여 설명한다. 경화 반응은 당류와 다가 카르복실산의 반응을 의미한다. 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 가열 처리되면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)은 2단계의 반응을 거쳐 완전히 경화되는 것으로 추측된다.
즉, 가열 처리에 의해 제 1 단계의 반응이 진행되고, 추가의 가열 처리에 의해 제 2 단계의 반응이 진행되어 완료된다. 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)은 제 2 단계의 반응의 완료에 의해 경화물이 된다. 제 2 단계의 반응에 접근함에 따라, 당류와 다가 카르복실산의 반응물(예를 들어, 당 시트르산 반응물)은 열경화성을 갖게 된다. 이 반응물의 경화에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)의 내부의 섬유끼리가 접착된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 반응물은, 반응 전의 물질과, 반응 후의 물질(생성물)을 포함한다.
제 1 단계의 반응은 식물에 포함된 당류를 가수 분해하여, 가수 분해 생성물을 생성한다. 또한, 가수 분해 생성물은 탈수 축합되어, 당변성물의 반응 생성물이 생성된다. 이때 발생하는 축합수는 적절한 방법으로 제거된다.
예를 들면, 당류가 수크로오스(sucross)인 경우, 이하와 같이 경화 반응이 진행되는 것으로 추측된다. 우선, 수크로오스가 가수 분해되어 포도당과 과당이 생성된다. 이어서, 프럭토오스의 탈수 반응에 의해, 푸르푸랄(구체적으로는, 5-(하이드록시메틸) 푸르푸랄)이 생성된다. 당변성물인 푸르푸랄은 추가의 가열 처리에 의해 열경화성 수지인 푸란 수지가 되어, 다가 카르복실산의 존재하에서 경화한다. 한편, 포도당은 탈수 축합 반응에 의해 당에스테르 중합체가 되어 경화된다.
가압하는 단계는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 가압은 제 1 단계의 개시부터 제 2 단계의 종료까지 수행될 수 있거나, 제 1 단계에서 수행되지 않고 제 2 단계의 개시부터 제 2 단계의 종료까지 수행될 수 있다.
(2.2) 제 2 실시형태
제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략할 수 있다.
본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 바람직하게는, 목질 적층판(1)의 제조 방법은 연마 공정을 더 포함한다. 단판 제조 공정 및 촉매 공급 공정은 제 1 실시형태와 동일하다. 제 1 실시형태에서는 접착 공정이 1회만이지만, 본 실시형태에서는 접착 공정을 2회로 나누고 있다.
≪접착 공정≫
접착 공정은 제 1 접착 공정(도 2a ~ 도 2b)과, 제 2 접착 공정(도 2b ~ 도 2c)으로 크게 구별된다.
[제 1 접착 공정]
제 1 접착 공정은 복수의 당류 함유 단판(4)을 중첩해서 접착하여 코어 재료(3)를 얻는 공정이다. 복수의 당류 함유 단판(4)에는, 접착제 또는 다가 카르복실산을 공급한다. 예를 들어, 서로 인접한 당류 함유 단판(4) 사이에 접착제 또는 다가 카르복실산을 개재시킨다.
여기서, 복수의 당류 함유 단판(4)에 접착제를 공급하는 경우와, 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하는 경우와, 그후의 처리가 상이하기 때문에, 이하 2개의 경우를 나누어 설명한다.
우선, 복수의 당류 함유 단판(4)에 접착제를 공급하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 제 1 접착 공정에서는, 냉압 처리(콜드 프레스)와 열압 처리를 행한다. 냉압 처리는 가열하지 않고 상온에서 압착하는 처리이다. 열압 처리는 상술한 바와 같다. 이와 같이, 냉압 처리 및 열압 처리에 의해, 복수의 당류 함유 단판(4)이 일체화되어, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다.
보다 상세하게 설명한다. 우선, 복수의 당류 함유 단판(4)을 중첩해서 적층체로 한다. 이때, 복수의 당류 함유 단판(4)에 접착제를 공급한다. 복수의 당류 함유 단판(4)의 각각의 섬유 방향은 특별히 한정되지 않는다. 서로 인접하는 당류 함유 단판(4)끼리의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
다음에, 상기 적층체에 냉압 처리를 실시한다. 이에 의해, 복수의 당류 함유 단판(4)이 임시 접착된다. 냉압 처리에서는, 공지의 압착 장치를 사용할 수 있다. 프레스 시스템으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 평판(1단, 다단) 프레스 시스템, 및 롤(연속) 프레스 시스템을 들 수 있다.
냉압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 냉압 처리의 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 20분 이하의 범위 내이다.
다음에, 냉압 처리후의 적층체에 열압 처리를 실시한다. 이것에 의해, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다. 판재(6)는 합판 및/또는 단판 적층재를 포함한다. 이에 따라, 판재(6)의 종류에 따라 다양한 목질 적층판(1)이 얻어진다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 전술한 바와 같이 복수의 당류 함유 단판(4)에 접착제를 공급한 경우에는, 바람직하게는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 105℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 15분 이하의 범위 내이다.
다음에, 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 제 1 접착 공정에서는 냉압 처리를 행하지 않고, 열압 처리만을 행한다. 열압 처리는 상술한 바와 같다. 이와 같이, 열압 처리에 의해, 복수의 당류 함유 단판(4)이 일체화되어, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다.
보다 상세하게 설명한다. 우선, 복수의 당류 함유 단판(4)을 중첩해서 적층체로 한다. 이때, 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급한다. 복수의 당류 함유 단판(4)의 각각의 섬유 방향은 특별히 한정되지 않는다. 서로 인접하는 당류 함유 단판(4)끼리의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
다음에, 상기 적층체에 열압 처리를 실시한다. 이것에 의해, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다. 판재(6)는 합판 및/또는 단판 적층재를 포함한다. 이에 따라, 판재(6)의 종류에 따라 다양한 목질 적층판(1)이 얻어진다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 상술한 바와 같이 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급한 경우에는, 바람직하게는 140℃ 이상 230℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 15분 이하의 범위 내이다.
[제 2 접착 공정]
제 2 접착 공정은, 제 1 접착 공정에서 얻어진 판재(6)로서의 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 접착하는 공정이다. 제 2 접착 공정에서는, 열압 처리(2회째)만을 행한다.
우선, 코어 재료(3)와 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 중첩해서 적층체로 한다. 도 2b에서는, 코어 재료(3)의 양면에 촉매 함유 단판(7)을 배치하고 있지만, 코어 재료(3)의 편면에만 촉매 함유 단판(7)을 배치해도 된다.
코어 재료(3)의 표면에 위치하는 최외 단판(40)과 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
다음에, 상기 적층체에 열압 처리를 실시한다. 이것에 의해, 목질 적층판(1)이 얻어진다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 140℃ 이상 230℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 30분 이하의 범위 내이다.
본 실시형태에 있어서도, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 열압 처리를 행하면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 집중적으로 압력을 가한다. 이때 코어 재료(3)도 압축되지만, 이 코어 재료(3)와 열판 사이에 끼인 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다 더욱 압축된다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 고도로 압밀화되어, 수분을 침투시키기 어려워진다. 그 때문에, 목질 적층판(1)에 있어서는, 표면에 위치하는 하나 이상의 표층(70)으로부터, 내부에 위치하는 코어 층(30)으로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 하나 이상의 표층(70)이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 표면 경도를 향상시킬 수도 있다. 또한, 목질 적층판(1)의 표면 텍스처가 미세해지고, 그에 따라 목질 적층판(1)의 미관도 향상될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 하나 이상의 표층(70)에 침엽수 및 광엽수의 단판(들)을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
≪연마 공정≫
연마 공정은 제 1 접착 공정과 제 2 접착 공정 사이에 위치한다. 연마 공정 은 제 1 접착 공정에서 얻어진 판재(6)로서의 코어 재료(3)의 양면 또는 편면을 연마하는 공정이다. 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)은 코어 재료(3)의 연마된 면에 중첩된다. 이와 같이, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 중첩되는 코어 재료(3)의 하나 이상의 면이 연마되어 있으므로, 하나 이상의 표층(70)과 코어 층(30)의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
연마(샌딩)에는, 공지의 연마포지(연마포 및 연마지)를 사용할 수 있다. 연마포지에 사용되는 연마재의 재질 및 입도는 특별히 한정되지 않는다.
(2.3) 제 3 실시형태
제 3 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 구성요소에 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략할 수 있다.
본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 단판 제조 공정 및 촉매 공급 공정은 제 1 실시형태와 동일하다. 본 실시형태와 제 1 실시형태는 접착 공정에서 사용하는 코어 재료(3)가 상이하다.
≪접착 공정≫
도 3a 및 도 3b는 접착 공정의 모양을 도시한다. 접착 공정은 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 중첩하고(본 실시형태에서는 양면), 열압 처리(핫 프레스)를 행하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)과 코어 재료(3)를 접착하는 공정이다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)과 코어 재료(3)가 일체화되어, 도 3b에 도시하는 바와 같은 목질 적층판(1)이 얻어진다.
여기서, 도 3a에 도시한 바와 같이, 코어 재료(3)는 단판(5)을 복수 포함한다. 이 경우의 단판(5)은 특별히 한정되지 않는다. 단판(5)은 당류 함유 단판(4)이어도 되고, 당류 함유 단판(4) 이외의 단판이어도 된다. 단판(5)은 침엽수(예를 들면, 삼나무)로부터 얻어지는 단판이어도 되고, 광엽수(예를 들면, 라완)로부터 얻어지는 단판이어도 된다. 복수의 단판(5)은 적층된다. 복수의 단판(5)에 접착제가 공급된다. 열압 처리를 실시하기 전에, 코어 재료(3)에 포함되는 복수의 단판(5)은 아직 접착되어 있지 않다. 또한, 이하에서는, 코어 재료(3)에 있어서 가장 외측에 위치하는 단판(5)을 최외 단판(50)이라고 하는 경우가 있다.
코어 재료(3)에 포함되는 복수의 단판(5)의 각각의 섬유 방향(나뭇결의 방향)은 특별히 한정되지 않는다. 서로 인접하는 단판(5)끼리의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다. 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 및 최외 단판(50)의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
복수의 단판(5)에 공급되는 접착제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 우레아·멜라민계 접착제 및 페놀계 접착제 등을 들 수 있다. 접착제의 공급 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도포를 들 수 있다.
접착제의 공급량(도포량)은 특별히 한정되지 않는다. 접착제의 공급량은, 예를 들면, 단판(5)의 단위 면적당 존재하는 접착제의 질량으로 규정된다. 바람직하게는, 접착제의 공급량은 200g/㎡ 이상 500g/㎡ 이하의 범위 내이다.
코어 재료(3)에 포함되는 복수의 단판(5)에 접착제가 공급되면, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서도, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 열압 처리를 행하면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 집중적으로 압력을 가한다. 이때 코어 재료(3)도 압축되지만, 이 코어 재료(3)와 열판 사이에 끼인 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다 더욱 압축된다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 고도로 압밀화되어, 수분을 침투시키기 어려워진다. 그 때문에, 목질 적층판(1)에 있어서는, 표면에 위치하는 하나 이상의 표층(70)으로부터, 내부에 위치하는 코어 층(30)으로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 하나 이상의 표층(70)이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 표면 경도를 향상시킬 수도 있다. 또한, 목질 적층판(1)의 표면 텍스처가 미세해지고, 그에 따라 목질 적층판(1)의 미관도 향상될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 하나 이상의 표층(70)에 침엽수 및 광엽수의 단판(들)을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
(2.4) 제 4 실시형태
제 4 실시형태에서, 제 1 내지 제 3 실시형태와 동일한 구성요소에는 제 1 내지 제 3 실시형태와 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략 할 수 있다.
본 실시형태에 관한 목질 적층판(1)의 제조 방법은 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 바람직하게는, 목질 적층판(1)의 제조 방법은 연마 공정을 더 포함한다. 단판 제조 공정 및 촉매 공급 공정은 제 1 실시형태와 동일하다. 접착 공정은 제 2 실시형태와 거의 동일하지만, 본 실시형태와 제 2 실시형태는 접착 공정에 사용되는 코어 재료(3)가 상이하다. 연마 공정은 제 2 실시형태와 마찬가지이다.
≪접착 공정≫
접착 공정은 제 1 접착 공정(도 4a ~ 도 4b)과, 제 2 접착 공정(도 4b ~ 도 4c)으로 크게 구별된다.
[제 1 접착 공정]
제 1 접착 공정은 복수의 단판(5)을 중첩해서 접착하여 코어 재료(3)를 얻는 공정이다. 단판(5)은 제 3 실시형태와 동일하다. 제 1 접착 공정에서는, 냉압 처리와 열압 처리를 행한다. 냉압 처리 및 열압 처리는 상술한 바와 같다. 이와 같이, 냉압 처리 및 열압 처리에 의해, 복수의 단판(5)이 일체화되어, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다.
우선, 복수의 단판(5)을 중첩해서 적층체로 한다. 이때, 복수의 단판(5)에 접착제를 공급한다. 구체적으로는, 인접하는 단판(5) 사이에 접착제를 개재시킨다. 복수의 단판(5)의 각각의 섬유 방향은 특별히 한정되지 않는다. 서로 인접하는 단판(5)끼리의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
다음에, 상기 적층체에 냉압 처리를 실시한다. 이에 의해, 복수의 단판(5)이 임시 접착된다. 냉압 처리에서는, 공지의 압착 장치를 사용할 수 있다. 프레스 시스템으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 평판(1단, 다단) 프레스 시스템, 및 롤(연속) 프레스 시스템을 들 수 있다.
냉압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 냉압 처리의 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 20분 이하의 범위 내이다.
다음에, 냉압 처리후의 적층체에 열압 처리를 실시한다. 이것에 의해, 판재(6)로서의 코어 재료(3)가 얻어진다. 판재(6)는 합판 및/또는 단판 적층재를 포함한다. 이에 따라, 판재(6)의 종류에 따라 다양한 목질 적층판(1)이 얻어진다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 105℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 15분 이하의 범위 내이다.
[제 2 접착 공정]
제 2 접착 공정은 제 1 접착 공정에서 얻어진 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 접착하는 공정이다. 제 2 접착 공정에서는, 열압 처리(2회째)만을 행한다.
우선, 코어 재료(3)와 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 중첩해서 적층체로 한다. 도 4b에서는, 코어 재료(3)의 양면에 촉매 함유 단판(7)을 배치하고 있지만, 코어 재료(3)의 편면에만 촉매 함유 단판(7)을 배치해도 된다.
코어 재료(3)의 표면에 위치하는 최외 단판(50)과 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각의 섬유 방향은 비평행이어도 평행해도 된다.
다음에, 상기 적층체에 열압 처리를 실시한다. 이것에 의해, 목질 적층판(1)이 얻어진다.
열압 처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 140℃ 이상 230℃ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.5㎫ 이상 4㎫ 이하의 범위 내이다. 열압 처리의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10초 이상 30분 이하의 범위 내이다.
본 실시형태에 있어서도, 하나 이상의 표층(70)이 되는 하나 이상의 당류 함유 단판(4)(촉매 함유 단판(7)) 각각이 코어 재료(3)보다도 압축되기 쉽기 때문에, 열압 처리를 행하면, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각에 집중적으로 압력을 가한다. 이때 코어 재료(3)도 압축되지만, 이 코어 재료(3)와 열판 사이에 끼인 하나 이상의 촉매 함유 단판(7) 각각은 코어 재료(3)보다 더욱 압축된다. 이에 의해, 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 고도로 압밀화되어, 수분을 침투시키기 어려워진다. 그 때문에, 목질 적층판(1)에 있어서는, 표면에 위치하는 하나 이상의 표층(70)으로부터, 내부에 위치하는 코어 층(30)으로의 수분의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 하나 이상의 표층(70)이 고도로 압밀화됨으로써, 목질 적층판(1)의 표면 경도를 향상시킬 수도 있다. 또한, 목질 적층판(1)의 표면 텍스처가 미세해지고, 그에 따라 목질 적층판(1)의 미관도 향상될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 하나 이상의 표층(70)에 침엽수 및 광엽수의 단판(들)을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
(3) 변형예
제 4 실시형태에 있어서, 제 1 접착 공정에서 얻어진 코어 재료(3) 대신에, 시판의 판재를 이용하여, 제 1 접착 공정을 생략하고, 제 2 접착 공정에서의 처리만을 행하도록 하고 좋다.
상기 판재에는, 침엽수로부터 얻어지는 판재, 및 광엽수로부터 얻어지는 판재가 포함된다.
또한, 상기 판재에는 합판, 단판 적층재(LVL), 및 램버 코어 합판이 포함된다.
(4) 양태
제 1 양태는, 목질 적층판(1)의 제조 방법으로서, 단판 제조 공정과, 촉매 공급 공정과, 접착 공정을 포함한다. 상기 단판 제조 공정에서는, 당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 제조한다. 상기 촉매 공급 공정에서는, 상기 하나 이상의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 얻는다. 상기 접착 공정에서는, 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 코어 재료(3)의 양면 또는 편면에 중첩하고, 열압 처리를 행하여 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)을 상기 코어 재료(3)와 접착한다. 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각은 코어 재료(3)보다 압축되기 쉽다.
이 양태에 의하면, 표층에 침엽수 및 광엽수의 단판을 사용하지 않아도 내수성이 우수한 목질 적층판(1)을 제조할 수 있다.
제 2 양태는 제 1 양태에 기초한 목질 적층판(1)의 제조 방법이다. 제 2 양태에서는, 상기 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각의 함수율이 상기 코어 재료(3)의 함수율보다도 높다.
이 양태에 의하면, 하나 이상의 당류 함유 단판(4) 각각이 코어 재료(3)보다도 더욱 압축되기 쉬워진다.
제 3 양태는 제 1 또는 제 2 양태에 기초한 목질 적층판(1)의 제조 방법이다. 제 3 태양에서는, 상기 코어 재료(3)가 상기 하나 이상의 당류 함유 단판(4)을 복수 포함한다. 상기 복수의 당류 함유 단판(4)에 다가 카르복실산 또는 접착제가 공급되어 있다.
이 양태에 의하면, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
제 4 양태는 제 1 또는 제 2 태양에 기초한 목질 적층판(1)의 제조 방법이다. 제 4 양태에서는, 상기 코어 재료(3)가 단판(5)을 복수 포함한다. 복수의 단판(5)에 접착제가 공급된다.
이 양태에 의하면, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
제 5 양태는 제 1 또는 제 2 양태에 기초한 목질 적층판(1)의 제조 방법이다. 제 5 양태에서는, 상기 코어 재료(3)가 판재(6)를 포함한다. 상기 판재(6)는 합판 및/또는 단판 적층재를 포함한다.
이 양태에 의하면, 판재(6)의 종류에 따라 다양한 목질 적층판(1)을 얻을 수 있다.
제 6 양태는 제 1 내지 제 5 태양 중 어느 하나에 기초한 목질 적층판(1)의 제조 방법이다. 제 6 양태에서는, 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판(7)이 각각 중첩되는 상기 코어 재료(3)의 하나 이상의 면이 연마되어 있다.
이 양태에 의하면, 목질 적층판(1)의 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시형태에 의해 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 개시는 실시형태에 한정되지 않는다.
(실시형태 1)
<당류 함유 단판>
당류 함유 단판으로서 야자 단판(OPT)을 사용하였다. 당류 함유 단판 각각의 두께 및 밀도를 표 1의 표층의 란에 나타낸다.
<촉매 함유 단판>
당류 함유 단판 각각의 양면에 촉매(농도 3질량%의 시트르산 수용액)를 도포하여 촉매 함유 단판을 얻었다. 촉매는 촉매 및 야자 단판의 합계 질량(고형분)에 대하여 1질량%가 되도록 조정하여 도포했다. 그후, 촉매 함유 단판을 80℃에서 건조시켜 촉매 함유 단판 각각의 함수율이 10질량%가 되도록 조정하였다.
<코어 재료>
당류 함유 단판으로서 야자 단판(OPT)을 사용하였다. 당류 함유 단판 각각의 두께, 밀도, 및 코어 재료의 층수를 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다.
다음에 당류 함유 단판 각각의 양면에 촉매(농도 8질량%의 시트르산 수용액)를 도포했다. 촉매는 촉매 및 야자 단판의 합계 질량(고형분)에 대하여 3질량%가 되도록 조정하여 도포했다. 그후, 촉매를 도포한 당류 함유 단판을 80℃에서 건조하여 당류 함유 단판 각각의 함수율이 3질량% 이하가 되도록 조정하였다.
<목질 적층판>
이어서, 상기 코어 재료의 양면에 촉매 함유 단판을 중첩하고, 압착 장치를 이용하여 열압 처리를 행하였다. 열압 처리의 조건을 표 2에 나타낸다. 또한, 압착 장치의 상하의 열판 사이에는 스페이서 바아가 부착되어 있고, 이 스페이서 바아의 간격을 12㎜로 설정함으로써, 목질 적층판의 두께를 일정(12㎜)으로 했다.
상기와 같이 하여 목질 적층판을 제조하였다. 목질 적층판의 두께 및 밀도를 표 2에 나타낸다.
(실시형태 2)
표층에 사용하는 촉매 함유 단판 각각의 함수율을 건조 시간을 조정하여 12질량%로 변경한 것 이외에는 실시형태 1과 동일하게 하여 목질 적층판을 제조하였다.
(실시형태 3)
열압 처리의 조건을 변경한 것 이외에는, 실시형태 2와 동일하게 하여 목질 적층판을 제조하였다.
(실시형태 4)
<당류 함유 단판>
본 실시형태의 당류 함유 단판은 실시형태 1과 동일하다.
<촉매 함유 단판>
본 실시형태의 촉매 함유 단판은 실시형태 1과 동일하다.
<코어 재료>
당류 함유 단판으로서 실시형태 1과 동일한 야자 단판(OPT)을 사용하였다. 당류 함유 단판 각각의 양면에 접착제를 도포했다. 접착제로서 우레아·멜라민계 접착제를 사용하였다. 접착제의 도포량을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다.
다음에 상기 당류 함유 단판을 5매 중첩하고, 압체 장치를 이용하여 냉압 처리 및 열압 처리를 행하여, 판재로서의 코어 재료를 제조하였다. 냉압 처리 및 열압 처리의 조건은 비교예 2와 동일하다. 냉압 처리 및 열압 처리를 행할 때, 스페이서 바아의 간격을 9㎜로 설정함으로써, 코어 재료의 두께를 일정(9㎜)으로 했다. 얻어진 코어 재료의 두께, 밀도, 층수 및 함수율을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다. 또한 코어 재료의 양면을 연마했다. 연마포지의 번호를 표 1의 샌딩란에 나타낸다.
<목질 적층판>
상기의 코어 재료를 실시형태 1의 코어 재료 대신에 사용하고, 또한 열압 처리의 조건(시간)을 변경한 것 이외는, 실시형태 1과 동일하게 하여 목질 적층판을 제조하였다.
(실시형태 5)
코어 재료의 양면을 연마하지 않은 것 이외에는 실시형태 4와 동일하게 하여 목질 적층판을 제조하였다.
(실시형태 6)
<당류 함유 단판>
본 실시형태의 당류 함유 단판은 실시형태 1과 동일하다.
<촉매 함유 단판>
본 실시형태의 촉매 함유 단판은 실시형태 1과 동일하다.
<코어 재료>
코어 재료로서 시판되는 침엽수 합판을 사용하였다. 이 침엽수 합판의 두께 및 함수율을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다. 침엽수 합판의 양면을 연마하였다. 연마포지의 번호를 표 1의 샌딩란에 나타낸다. 침엽수 합판의 양면에 접착제를 도포하였다. 접착제로서 우레아·멜라민계 접착제를 사용하였다. 접착제의 도포량을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다.
<목질 적층판>
상기 코어 재료를 실시형태 4의 코어 재료 대신에 사용한 것 이외에는, 실시형태 4와 동일하게 하여 목질 적층판을 제조하였다.
(비교예 1)
표층에 사용하는 촉매 함유 단판의 함수율을 건조 시간을 조정하여 3질량% 이하(코어 재료의 함수율과 동일)로 변경한 것 이외에는 실시형태 1 마찬가지로 목질 적층판을 제조하였다.
(비교예 2)
당류 함유 단판으로서 야자 단판(OPT)을 사용하였다. 당류 함유 단판의 두께, 밀도, 층수 및 함수율을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다. 당류 함유 단판 각각의 양면에 접착제를 도포했다. 접착제로서 우레아·멜라민계 접착제를 사용하였다. 접착제의 도포량을 표 1의 코어 층의 란에 나타낸다.
다음으로 상기 당류 함유 단판을 7매 중첩하고, 압체 장치를 이용하여 냉압 처리 및 열압 처리를 행하여, 목질 적층판을 제조하였다. 냉압 처리 및 열압 처리의 조건을 표 2에 나타낸다. 냉압 처리 및 열압 처리를 행할 때, 스페이서 바아의 간격을 12㎜로 설정함으로써, 목질 적층판의 두께를 일정(12㎜)으로 했다.
(비교예 3)
<코어 재료>
코어 재료는 실시형태 4와 동일하다.
<목질 적층판>
다음에 코어 재료의 양면에 MLH(Mixed Light Hardwoods)의 각 시트와 양면 중 대응하는 하나 사이에 우레아·멜라민계 접착제를 개재하여 MLH의 시트를 중첩해서, 압체 장치를 이용하여 냉압 처리 및 열압 처리를 행했다. MLH 시트는 화장용 단판으로서 이용되고 있는 활엽수로부터 얻어진 단판이다. 냉압 처리 및 열압 처리의 조건을 표 2에 나타낸다. 이와 같이 하여 목질 적층판을 제조하였다.
<성능 평가>
[평활성]
평활성을 평가하기 위해, 목질 적층판의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)를 측정하였다. 하기 기준으로 성능을 평가하였다.
A: 산술 평균 거칠기(Ra)가 3.2㎛ 이하이다.
B: 산술 평균 거칠기(Ra) 3.2㎛ 초과 6.3㎛ 이하이다.
C: 산술 평균 거칠기(Ra) 6.3㎛ 초과이다.
[표면 경도(내추 낙하성)]
표면 경도를 평가하기 위해, JIS K 5600-5-3에 준거하여, 목질 적층판에 대하여 듀퐁 시험을 실시하였다. 선단이 둥근 500g의 추를, 그 선단을 아래로 하고, 30㎝의 높이로부터 목질 적층판의 표면에 떨어뜨렸다. 추의 선단의 직경은 0.5인치(약 1.27㎝)이다. 추의 충돌에 의해 형성된 오목부의 깊이를 측정하였다. 하기 기준으로 성능을 평가하였다.
A: 오목부의 깊이가 0.2㎜ 이하이다.
B: 오목부의 깊이가 0.2㎜ 초과 0.3㎜ 이하이다.
C: 오목부의 깊이가 0.3㎜ 초과 0.5㎜ 이하이다.
D: 오목부의 깊이가 0.5㎜ 초과 0.8㎜ 이하이다.
E: 오목 깊이가 0.8㎜ 초과이다.
[내수성(흡수 두께 팽창률)]
내수성을 평가하기 위해, JIS A 5908에 준거하여, 목질 적층판에 대하여 흡수 두께 팽창률 시험을 실시하였다. 하기 기준으로 성능을 평가하였다.
A: 흡수 두께 팽창률이 3% 이하이다.
B: 흡수 두께 팽창률이 3% 초과 5% 이하이다.
C: 흡수 두께 팽창률이 5% 초과 12% 이하이다.
D: 흡수 두께 팽창률이 12% 초과이다.
[박리 강도]
강도를 평가하기 위해, JIS A 5908에 준거하여 박리 강도 시험을 실시하였다. 하기 기준으로 성능을 평가하였다.
A: 박리 강도가 0.4㎫ 이상이다.
B: 박리 강도가 0.4㎫ 미만이다.
1: 목질 적층판
3: 코어 재료
4: 당류 함유 단판
5: 단판
6: 판재
7: 촉매 함유 단판
3: 코어 재료
4: 당류 함유 단판
5: 단판
6: 판재
7: 촉매 함유 단판
Claims (6)
- 목질 적층판의 제조 방법에 있어서,
당류를 포함하는 식물로부터 하나 이상의 당류 함유 단판을 제조하는 단판 제조 공정과,
상기 하나 이상의 당류 함유 단판에 다가 카르복실산을 공급하여 하나 이상의 촉매 함유 단판을 얻는 촉매 공급 공정과,
상기 하나 이상의 촉매 함유 단판을 각각 코어 재료의 양면 또는 편면에 중첩하고, 열압 처리를 행하여 상기 하나 이상의 촉매 함유 단판을 상기 코어 재료에 접착하는 접착 공정을 포함하고,
상기 하나 이상의 당류 함유 단판 각각이 상기 코어 재료보다도 압축되기 쉬운
목질 적층판의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 당류 함유 단판 각각의 함수율이 상기 코어 재료의 함수율보다도 높은
목질 적층판의 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코어 재료가 상기 하나 이상의 당류 함유 단판을 복수 포함하고,
상기 복수의 당류 함유 단판에 다가 카르복실산 또는 접착제가 공급되는
목질 적층판의 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코어 재료가 단판을 복수 포함하고,
상기 복수의 단판에 접착제가 공급되는
목질 적층판의 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코어 재료가 판재를 포함하고,
상기 판재는 합판 및/또는 단판 적층재를 포함하는
목질 적층판의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 촉매 함유 단판이 중첩되는 상기 코어 재료의 편면 또는 양면이 연마되어 있는
목질 적층판의 제조 방법.
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