(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクルからなるパーティクル層と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維からなる繊維層とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形した長繊維複合ボードであって、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維から構成された繊維層が積層され、両繊維層の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層が積層された５層構造を有して成ることを特徴とする長繊維複合ボード。
【請求項２】
パーティクル層がケナフの芯部を加工して得られるケナフパーティクルからなると共に、繊維層がケナフの靱皮部より得られるリグノセルロース長繊維からなることを特徴とする請求項１記載の長繊維複合ボード。
【請求項３】
繊維層が、一方向に配向させたリグノセルロース長繊維から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長繊維複合ボード。
【請求項４】
繊維層が、直交する二方向に配向されたリグノセルロース長繊維から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長繊維複合ボード。
【請求項５】
繊維層が、リグノセルロース長繊維を編み込まれあるいは織り込まれて形成された層から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長繊維複合ボード。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の長繊維複合ボードを製造する製造方法であって、接着剤を分散させたパーティクルからなるパーティクル層及び、接着剤を分散させた長繊維からなる繊維層にそれぞれ熱や圧力を加えることによって層体をそれぞれ個別に形成し、個別に形成した複数個の層体を接着して積層することを特徴とする長繊維複合ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リグノセルロース材料から得られる繊維及びパーティクルを原料とし、これら繊維及びパーティクルを板状に成形して得られる長繊維複合ボード及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、原木丸太を主原料とする合板に替わって、パーティクルボードやＭＤＦ（中質繊維板）等の木質系ボードが、床材・壁材・天井材等の建築部材、扉部材、巾木・廻り縁等の造作部材や、家具材料などの幅広い分野で使用されている。
【０００３】
パーティクルボードは、木材原料を切削及び破砕して得られるパーティクル(木材小片）に接着剤を混合或いは塗布した後、熱圧成形することによって板状に成形したものである。また、ＭＤＦは木材から得られる長さ６ｍｍ未満の微細な繊維に接着剤を混合或いは塗布した後、熱圧成形したものである。
【０００４】
パーティクルボードやＭＤＦは、原料として雑木、木工屑、廃材や欠陥のある材木等から得られる木材小片や微細な木材繊維から構成されているため、品質面においてバラツキが少なく、比較的安価であり、また加工性や表面平滑性等に優れるといった特徴を有している。
【０００５】
しかし、これら木質系ボードは、比重が０．４から０．７程度のパーティクルや木材繊維を、圧縮して板状に成形しているため、ボード比重が０．６から０．９程度となり、合板(比重０．４〜０．６）などに比べて重く、ボードとしての取扱性の点で問題があった。
【０００６】
また、微細な木材繊維や木材小片などの木質要素から構成されているため、要素間の接着部分が非常に多くなり、多数の木質要素同士を強固に接着することが困難であった。この結果、木質要素自体の強度が充分に発揮されないため、これら木質系ボードの強度は低いものがほとんどであった。
【０００７】
さらには、吸水・吸湿などによって、多数の木質要素が膨潤するため、ボード全体の寸法変化が大きく、ボード表面と平行な面内での寸法安定性についても問題があった。
【０００８】
前述した問題点に対して、既に発明者らは、リグノセルロース長繊維からなる繊維板を特願平１０−２４０５９６号に示しており、繊維長が６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維を原料として用い、さらには前記リグノセルロース長繊維を一方向或いは直交方向に配向させることにより、従来の木質系ボードに比べて、強度並びに寸法安定性を大幅に向上させたボードが実現可能であることを見出している。
【０００９】
しかし、前記リグノセルロース長繊維からなる繊維板においても、軽量（比重０．６以下）でありながら且つ、優れた強度特性を有するボードを実現するのは、以下に示す理由のため、非常に困難であった。
【００１０】
つまり、強度特性として曲げ強度を考えた場合、ボード上面から荷重が加えられた際に、繊維板には曲げ応力と剪断応力が発生する。曲げ応力はボード表面で最大となり、また剪断応力は繊維板内部のボード中立面で最大となる。
【００１１】
ところで、前記繊維板は、比重が０．４から０．７程度のリグノセルロース長繊維を圧縮して板状に成形しているので、比重０．６以下の繊維板では、熱圧成形される際に、木材繊維が圧締される割合（圧締率）が小さくなる。このような圧締率の低下によって、繊維板内部において繊維同士の絡み合いや繊維同士の接着力が弱まるために、剪断応力に対して破壊を引き起こし易くなる。すなわち、繊維板表面で最大となる曲げ応力に対して破壊しない場合でも、繊維板内部での剪断応力に対しては、繊維自体の強度が充分に発揮されず、簡単に剪断破壊を起こすことになる。
【００１２】
この結果、リグノセルロース長繊維からなる繊維板においても、比重０．６以下と軽量でありながら強度特性を高めることは非常に難しく、軽量で高強度の木質系ボードに対する技術開発が望まれているのが現状である。
【００１３】
また、木質系ボードに対する上記以外の性能として、意匠性、塗装の容易さ、化粧性といった観点から、ボードの表面平滑性に対する要求が厳しくなってきている。前述したように、従来のＭＤＦなどの木質系ボードは、優れた表面平滑性を有している。
【００１４】
しかしながら、これら木質系ボードに関しても、軽量化のために比重を０．６以下にすることにより圧締率が低下するため、ボード表面付近で欠陥となる部分が多くなり、この結果、表面平滑性が損なわれてしまうことになる。
【００１５】
以上の様な事情から、軽量で、且つ強度特性、寸法安定性、表面平滑性に優れたボードは、世の中に存在しないのが現状であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量で取扱が容易でありながら、優れた強度、寸法安定性、表面平滑性を有する長繊維複合ボード及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る長繊維複合ボードは、接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクル１からなるパーティクル層２と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維３からなる繊維層４とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形した長繊維複合ボード５であって、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４が積層され、両繊維層４の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２が積層された５層構造を有して成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、内部に存在するリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２はボード比重０．６以下でも圧締率が大きくてパーティクル層内に空隙などの欠陥部の割合が生じにくく剪断破壊強度及び積層界面での剥離強度が高くなり、また、中央部のパーティクル層２の両側に存在する繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４により曲げ応力が高くなるものであり、更に、両繊維層４の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の存在により表面平滑性が向上するものである。
【００１８】
そして、パーティクル層２がケナフの芯部を加工して得られるケナフパーティクルからなると共に、繊維層４がケナフの靱皮部より得られるリグノセルロース長繊維３からなることが好ましい。このような構成とすることで、１年生草本であるケナフを用いて、曲げ強度、剪断破壊強度、積層界面での剥離強度に優れた軽量で取扱易い安価な長繊維複合ボード５を構成することができる。
【００１９】
また、繊維層４が、一方向に配向させたリグノセルロース長繊維３から成ることも好ましい。このような構成とすることで、リグノセルロース長繊維３の優れた強度特性を活かすことができて、長繊維３の配向方向における繊維層４の破壊強度が高くなるものであり、また、リグノセルロース長繊維３の繊維方向における優れた寸法安定性を活かすことができるものである。
【００２０】
また、繊維層４が、直交する二方向に配向されたリグノセルロース長繊維３から成ることも好ましい。このような構成とすることで、二方向においてリグノセルロース長繊維３の優れた強度特性と、繊維方向における優れた寸法安定性を活かすことができるものである。
【００２１】
また、繊維層４が、リグノセルロース長繊維３を編み込まれあるいは織り込まれて形成された層から成ることも好ましい。このような構成とすることで、リグノセルロース長繊維３同士の絡み合いが補強され、リグノセルロース長繊維３の繊維素材の特徴をさらに活かすことができるものである。
【００２２】
また、本発明の長繊維複合ボード及びその製造方法は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の長繊維複合ボードを製造する製造方法であって、接着剤を分散させたパーティクル１からなるパーティクル層２及び、接着剤を分散させた長繊維３からなる繊維層４にそれぞれ熱や圧力を加えることによって層体をそれぞれ個別に形成し、個別に形成した複数個の層体を接着して積層することを特徴とするものである。このような方法を採用することで、各層の厚さや密度等を精密に制御することができて前述ような特性を備えた長繊維複合ボードを製造することができることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２４】
本発明の長繊維複合ボード５は、接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクル１からなるパーティクル層２（つまり接着剤を分散させた多数のパーティクル１により構成した層）と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維３からなる繊維層４（つまり接着剤を分散させた多数本のパーチクル１により構成した層）とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形したものであり、その層構成は、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４が積層され、両繊維層４の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２が積層された５層構造となっている。
【００２５】
上記本発明の５層構造の長繊維複合ボード５を説明するに当たり、該５層構造の長繊維複合ボード５の主体となる内部の３層、つまり、接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクル１からなるパーティクル層２（つまり接着剤を分散させた多数のパーティクル１により構成した層）と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維３からなる繊維層４（つまり接着剤を分散させた多数本のパーチクル１により構成した層）とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形したものであり、その層構成は、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４を積層した３層構造の長繊維複合ボード５を参考例として説明する。この参考例として示す３層構造を有するボードの強度性能は、内部層であるパーティクル層２及び表面層である繊維層４のそれぞれの強度性能と、積層界面の接着強さに影響をうけるものであり、図１に示されたような構成の長繊維複合ボード５に、ボード上面から荷重が加えられた際に、ボード曲げ強度は主に以下に示す３つの要因によって決定されるものである。
【００２６】
（１）ボード表面で最大となる曲げ応力に対する、表面の繊維層の破壊強度
（２）ボード中立面で最大となる剪断応力に対する、内部のパーティクル層の剪断破壊強度
（３）表面の繊維層と内部のパーティクル層の積層界面での剥離強度
ここで、（１）に示す表面の繊維層の破壊強度は、繊維同士の絡み合いの程度及び、繊維素材の有する強度に影響される。
【００２７】
しかして、参考例として示す上記３層構造の長繊維複合ボード５は、その表面層が繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３を用いた繊維層４により構成してあるため、繊維同士の絡み合いを多くすることができ、リグノセルロース長繊維３は、主成分がセルロースとリグニンであるので、繊維自体の強度が高いものである。つまり、繊維同士の絡み合いが多いため、繊維自体の高い強度を繊維層４の強度に反映させて活かすことができるものとなっている。
【００２８】
この結果、繊維層４の破壊強度が高められ、さらには繊維層４を、曲げ応力が最大となるボード表面に用いているため、ボード強度を高めることが可能となるものである。
【００２９】
また、（１）以外の要因に関して、（２）内部のパーティクル層の剪断破壊強度は、パーティクル層における、破壊の起点となる空隙などの欠陥部の割合に影響される。
【００３０】
更に、（３）積層界面での剥離強度は、内部のパーティクル層の方が表面の繊維層に比べて剥離による材破壊を起こし易いため、主に内部のパーティクル層の表面剥離強度に影響される。表面剥離強度に関しても、上記した剪断破壊強度と同様に、パーティクル層における欠陥部の割合が支配的な要因となる。
【００３１】
しかして、参考例として示す上記３層構造の長繊維複合ボード５は、その内部層を構成するパーティクル層２がリグノセルロース材料を加工して得られる比重が０．２以下のパーティクル１から構成されているので、後述の理由により剪断破壊強度及び表面剥離強度が高いものとなっている。
【００３２】
すなわち、通常、パーティクル１の比重は、成形して得られるボードの欠陥部の割合に大きく影響を与えるものである。このことを説明するために図２を示す。図２（ａ）、図２（ｂ）には、比重の異なるパーティクル１の集合体に上下方向から圧力を加え、パーティクル層２の比重が０．６以下となるようにした際の、パーティクル層２内部の空隙の様子を表した断面図が示してある。
【００３３】
例えば、図２（ｂ）に示すように、木材を加工して得られる比重０．４から０．７程度のパーティクル１を用いて、比重０．６以下のボードに成形する場合、圧締率が低いために、パーティクル１同士が接触する面積が少なくなり、この結果ボード内部に空隙などの欠陥部分が生じ易い。それに対し、比重が０．２以下のパーティクル１を用いることにより、ボード比重０．６以下でも、図２（ａ）に示すように圧締率が充分大きくなる。したがって、パーティクル層において、剪断破壊強度及び表面剥離強度に影響を及ぼす空隙などの欠陥部が生じにくくなるのである。
【００３４】
つまり、破壊に影響を及ぼす空隙などの欠陥部の割合が小さくなることで、剪断破壊を起こしにくくなり、パーティクル層２の破壊強度が高められ、さらに、剪断応力が最大となるボード中立面付近に、破壊強度を高めたパーティクル層２を、内部層として用いているために、ボード強度を高めることが可能となるのである。
【００３５】
また、内部のパーティクル層２の欠陥部の割合が小さくなることで表面剥離強度が高められ、この結果、表面の繊維層４と内部のパーティクル層２の積層界面の剥離による強度の低下を抑制し、ボード強度を高める作用が働くものとなる。
【００３６】
上記の理由により、参考例として示す上記３層構造の長繊維複合ボード５は、比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の両表面に、表面層として６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４を積層した３層構造となっているため、ボード表面における繊維層４の破壊強度が高められ、さらには、ボード内部におけるパーティクル層２の剪断破壊強度と表面剥離強度が高められことになる。この結果、図１に示されたような構成の参考例として示す上記３層構造の長繊維複合ボード５は、比重０．６以下においても高い強度を示すことになる。
【００３７】
ここで、使用するパーティクル１としては、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のものであれば特に限定はされないが、例えば、アオイ科の一年生草本類であるケナフの芯部、バルサ材、綿花の茎を、ハンマーミルやリングフレーカーなどの粉砕装置或いは切削装置を用いて加工したものを挙げることができる。これらのリグノセルロース材料を加工して得られるパーティクル１は、内部に均一で微細な空隙を有しているため、非常に軽量であるという特徴を有しているのである。また、使用するパーティクル１のサイズ、形状についても特に限定はされないが、通常、厚みが５ｍｍ以下であり、幅１〜１０ｍｍ程度、長さ５〜２０ｍｍ程度のパーティクル１が用いられる。図１に示す長繊維複合ボード５において、繊維そうの重量比率は５〜５０％であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０％の範囲内が望ましいものであり、この範囲内にあると良好な強度特性が得られるものである。
【００３８】
次に上記した参考例における説明を踏まえて、本発明の実施形態を図３に基づいて説明する。
【００３９】
図３に示す本発明の長繊維複合ボード５は、接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクル１からなるパーティクル層２と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維３からなる繊維層４とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形したものであって、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４を積層し、両繊維層４の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２を積層した５層構造となっている。
【００４０】
本実施形態においても、内部のパーテイクル層２がリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成してあることで、前述のように剪断破壊強度と積層界面での剥離強度が高くなり、また、中央部のパーティクル層２の両側に存在する繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３から構成された繊維層４により曲げ応力が高くなるのは前述の参考例の説明で述べた通りである。また、両繊維層４の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１から構成されたパーティクル層２が積層してあるので、この最表面に位置するパーティクル層２は比重が０．２以下のパーティクル１を用いて構成してあって、ボード表面において空隙などの欠陥部が生じにくくなり、表面平滑性が高められることになる。
【００４１】
この結果、本発明に示した５層構造を有する長繊維複合ボード５は、軽量でありながら強度特性に優れ、さらには表面平滑性が良好なボードとなるものである。特に、強度特性と同時に意匠性、塗装の容易さ、化粧性に優れることが要求される、造作部材又は家具等に使用される材料に適している。
【００４２】
ここで、図３に示す本発明の長繊維複合ボードにおいて、繊維層の重量比率は５〜５０％であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０％の範囲内が望ましい。その際、ボード最外層と内部層を構成するパーティクル層２の重量比率に関しても特に限定されないが、両表面層の各々の重量比率が５％以上であることが好ましく、また内部層の重量比が４０％以上であることが好ましい。例えば、表面パーティクル層の重量比率が上記範囲内にある方が表面平滑性が良くなり、また、内部パーティクル層の重量比率が上記範囲内にある方が強度特性が良好となる。
【００４３】
ところで、参考例に示す３層構造の長繊維複合ボード５、本発明の５層構造の長繊維複合ボード５のいずれにおいても、長繊維複合ボード５を構成する材料として、ケナフを用いることによって、より軽量で且つ強度並びに表面平滑性に優れたボードが得られるものである。
【００４４】
ケナフはアオイ科の一年生草本であって、主に中国、東南アジアなどで栽培されており、従来はロープ及び穀物袋に利用されていた。近年、非木材紙のパルプ原料としても利用されるようになってきたが、パーティクルボード及び繊維板の素材としてはほとんど使われていなかった。
【００４５】
しかし、ケナフの靭皮部からは比較的簡単に６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３（比重が０．４〜０．７）が得られ、またケナフ芯部を加工することにより、低比重のパーティクル１が容易に得られる。さらには、ケナフの靭皮部より得られる繊維は、引っ張り強度が２０００〜５０００ｋｇｆ／ｃｍ２、引っ張りヤング率が７０〜１９０×１０３ｋｇｆ／ｃｍ２であり、針葉樹或いは広葉樹から得られる木材繊維に比べ、２〜１４倍の優れた強度特性を有する。そのため、靭皮部より得られるケナフ長繊維を用いることで、繊維層の破壊強度を高めることができるものである。
【００４６】
また、ケナフの芯部は空隙率が９０％以上であり、一般の木材と比べると軽量で加工しやすく、粉砕或いは切削処理することにより、比重が０．１５以下の非常に軽量なパーティクル１が得られる。このようにケナフの芯部を加工することにより得られる低比重のパーティクル１を用いることによって圧締率が大きくなる。
【００４７】
このため、ケナフの芯部を加工することにより得られる低比重のパーティクル１からなるパーティクル層２は空隙などの欠陥部が少なくなり、既に述べた理由により剪断破壊強度及び表面剥離強度を高める作用が働くのである。
【００４８】
この結果、パーティクル層２の破壊強度及び繊維層４との積層界面の剥離強度を高める作用が働き、前述した繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維からなる長繊維層４での破壊強度を高める作用と併せて、強度特性に優れると共に、表面平滑性を高めたボードが得られることになる。
【００４９】
次に、参考例及び本発明の他の実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
【００５０】
本実施形態における長繊維複合ボード５は、前述の図１に示すような参考例の３層構造長繊維複合ボード５又は前述の図３に示すような本発明の５層構造の長繊維複合ボード５において、繊維層４の形態に特徴がある。すなわち、繊維長さが６ｍｍ以上のリグノセルロースの長繊維３よりなる繊維層４において、リグノセルロース長繊維３を規則的に並べ、その繊維方向を一方向に配向させて形成してある。
【００５１】
ところで、リグノセルロース長繊維は、特にその繊維方向の強度が高いという特徴を有しており、したがって、図４や図５に示す実施形態のようにリグノセルロース長繊維３を規則的に並べ、その繊維方向を一方向に配向させて繊維層４を形成したものにおいては、リグノセルロース長繊維３の配向方向において、繊維層４の破壊強度が高められ、きわめて高い強度を有するボードが得られるのである。
【００５２】
さらに、リグノセルロース長繊維３は、吸水・吸湿時の繊維方向における長さの変化率が非常に小さいという特徴を有しており、このため、図４や図５に示す実施形態においては、リグノセルロース長繊維３を配向させた繊維層４の配向方向（繊維方向）の寸法変化が極めて小さくなる。
【００５３】
また図４及び図５に示す長繊維複合ボード５において、繊維層４を積層させることによって、複合ボード全体の寸法変化を抑制する作用が働く。この結果、配向方向(繊維方向）において、極めて優れた強度と寸法安定性を有する長繊維複合ボード５が得られるものである。
【００５４】
また、図５に示す実施形態では、ボード表面に比重が０．２以下のパーティクル１からなるパーティクル層２を形成することにより、表面平滑性を高めることが可能である。
【００５５】
なお、本発明における長繊維複合ボードにおいて、リグノセルロース長繊維３の繊維方向の傾きは、配向させようとする方向に対して、＋３０〜−３０°の範囲に入ることが好ましく、より好ましい繊維方向の傾きは＋２０〜−２０°の範囲である。
【００５６】
ここで、リグノセルロース長繊維３を配向させる方法は特に限定されないが、例えば発明者らによって、特願平１０−２９５０９０号に示されている長繊維配向材料の製造装置を用いることにより、リグノセルロース長繊維３を配向させた長繊維配向マットあるいは長繊維配向束などの長繊維配向材料を容易に製造することができる。
【００５７】
次に、参考例及び本発明の更に他の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
【００５８】
本実施形態の長繊維複合ボード５は、前述の図１に示すような参考例の３層構造長繊維複合ボード５又は前述の図３に示すような本発明の５層構造の長繊維複合ボード５において、繊維層４の形態に特徴がある。すなわち、本実施形態においては、リグノセルロースの長繊維３よりなる繊維層４において、リグノセルロース長繊維３を直交する二方向に配向させて形成してある。
【００５９】
このように、リグノセルロース長繊維３を直交する二方向に配向させて繊維層４を形成することで、リグノセルロース長繊維３を配向させた二方向の強度が高くなると共に、強度の異方性が少なくなる。また、寸法安定性についても同様に、配向させた二方向の寸法変化が抑制され、寸法変化の異方性が少なくなるものである。
【００６０】
また、図７に示す実施形態では、ボード表面に比重が０．２以下のパーティクル１からなるパーティクル層２を形成することにより、表面平滑性を高めることが可能である。
【００６１】
次に、更に他の実施形態を図８に基づいて説明する。
【００６２】
この長繊維複合ボード５は、前述の図１に示すような参考例例に示す３層構造長繊維複合ボード５において、繊維層４の形態に特徴がある。すなわち、本実施形態においては、リグノセルロースの長繊維３よりなる繊維層４において、リグノセルロース長繊維３を編み込み(編成）あるいは織り込み(織成）して形成されている。
【００６３】
このように、リグノセルロース長繊維３を編み込み(編成）あるいは織り込み(織成）にて繊維層４を形成することで、長繊維３同士の絡み合いが補強され、リグノセルロース長繊維３よりなる繊維素材の特徴をさらに活かすことができるものである。つまり、前述したように、リグノセルロース長繊維３は、その繊維方向において優れた強度特性を有し、また吸水・吸湿時の寸法変化が極めて小さいという特徴を有しており、この結果、リグノセルロース長繊維３を編み込まれたり織り込まれたりして形成される繊維層４によって、長繊維複合ボード５全体の強度を高める作用及び寸法変化を抑制する作用が働くのである。
【００６４】
従って、強度の異方性が少なく、極めて高い強度を有し、さらにはボード面内方向において、優れた寸法安定性を有する長繊維複合ボード５が得られる。なお、ここで面内方向の寸法変化とは、板状に成形されたボードにおいて、ボード表面と平行な平面における寸法変化を示す。
【００６５】
なお、図８には参考例として示す３層構造の長繊維複合ボード５の例を示しているが、図３に示すような本発明の５層構造のものにおいても、リグノセルロース長繊維３を編み込み(編成）あるいは織り込み(織成）にて繊維層４を形成してもよい。この場合も、上記と同様にリグノセルロース長繊維３を編み込まれたり織り込まれたりして形成される繊維層４によって、長繊維複合ボード５全体の強度を高める作用及び寸法変化を抑制する作用が働き、強度の異方性が少なく、極めて高い強度を有し、さらにはボード面内方向において、優れた寸法安定性を有する長繊維複合ボード５が得られるものである。
【００６６】
次に、前述の参考例として示す３層及び本発明の５層構造の長繊維複合ボード５の製造方法につき以下説明する。
【００６７】
まず、繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３、あるいはリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１に接着剤を均一に分散させる。
【００６８】
接着剤を分散させる方法としては、液状となった前記接着剤をスプレー塗布する方法や、粉末状の接着剤を混合する方法などが挙げられる。リグノセルロース長繊維３あるいはパーティクル１に対する接着剤の添加量は２〜３０重量％、好ましくは８〜１５重量％である。
【００６９】
続いての工程では、接着剤が分散された繊維長が６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３を型枠内に入れて、リグノセルロース長繊維３の集合体である繊維層４を形成する。その際、必要に応じて配向装置にかけることにより、リグノセルロース長繊維３を一方向或いは直交する二方向に配向させた繊維層４を用いることができ、或いはまた、リグノセルロース長繊維３を編み込まれたり織り込まれたりして形成される繊維層４を用いることも可能である。
【００７０】
次に、その繊維層４の上に、接着剤が分散されたリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１を撒布することによりパーティクル層２を形成し、さらに前記と同様にして型枠内においてパーティクル層２の上に繊維層４を形成することで、表面層が６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３からなる繊維層４で構成され、且つ内部層がリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１からなるパーティクル層４で構成された３層構造の参考例として示すマットが形成される。
【００７１】
本発明の繊維層４とパーティクル層２からなる５層構造のマットについても、同様な方法で形成することができる。
【００７２】
次にマットを型枠から取り出し、プレス装置などによって熱圧成形することにより、マットを板状に成形すると共に、マット内部の接着剤を硬化させ、長繊維複合ボード５を成形することができる。
【００７３】
この製造方法では、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１及び繊維長が６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３からなる各層を積層させてマットを成形した後、熱圧成形するため、各層間の接着性を高めることができ、簡易プロセスにより軽量でありながら、強度特性、寸法安定性、表面平滑性に優れたボードを提供することが可能となる。
【００７４】
次に、前述の参考例として示す３層及び本発明の５層構造の長繊維複合ボード５の製造方法の他の実施形態につき以下説明する。
【００７５】
上記と同様にして、まず繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３、あるいはリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１に接着剤を均一に分散させる。次に、接着剤が分散されたリグノセルロース長繊維３或いはパーティクル１を型枠内に入れて、リグノセルロース長繊維３やパーティクル１の集合体である繊維層４或いはパーティクル層２を各々を個別に形成する。その際、前述したように、繊維層４は、リグノセルロース長繊維３を一方向或いは直交する二方向に配向させて形成したものや、リグノセルロース長繊維３を編み込まれたり織り込まれたりして形成されたものを用いることができる。
【００７６】
次に、上記のようにして得られた繊維層４或いはパーティクル層２を型枠から取り出し、プレス装置などによって熱圧成形することによって、繊維或いはパーティクルの集合体を板状に別々に成形すると共に、集合体内の接着剤を硬化させて繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維３からなる層体と、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクル１からなる層体をそれぞれ別々に形成する。
【００７７】
このようにして得られたリグノセルロース長繊維３からなる層体とパーティクル１から成る層体を複数積み重ねて接着することにより、繊維層４とパーティクル層２からなる図１、図３乃至図８に示すような参考例として示す３層あるいは本発明の５層構造の長繊維複合ボード５を成形することができる。
【００７８】
この製造方法では、繊維層４及びパーティクル層２からなる層体を個別に成形し、これら層体を複数個積層させた後、層体を接着するので、各層の厚さおよび密度を精密に制御することができ、軽量でありながら、且つ、強度特性、寸法安定性、表面平滑性に優れたボードを提供することが可能となる。
【００７９】
【実施例】
以下、参考例に係る長繊維複合ボードの各例、本発明に係る長繊維複合ボードの実施例、比較例を具体的に説明する。  （参考例ｌ）  平均繊維径２００μｍ、平均繊維長６ｍｍのオイルパーム繊維に気流循環式パイプブレンダーを用いて、ユリアメラミン系接着剤を繊維重量に対して固形分でｌ０ｗｔ％スプレー塗布した。  また、比重０．１５のケナフ芯部をリングフレーカー処理して平均厚さ０．５ｍｍ、平均サイズ４×８ｍｍのケナフパーティクルを得た。次に、ドラムブレンダーを用いて、上記のようにして得られたパーティクルに、ユリアメラミン系接着剤をパーティクル重量に対して固形分で８ｗｔ％スプレー塗布した。
【００８０】
次に、３００×３００ｍｍの型枠中で、最初に、接着剤を塗布したオイルパーム繊維４８．６ｇ（ボード総重量のｌ０ｗｔ％）で繊維層を形成し、次に、その繊維層の上に、接着剤を塗布したケナフパーティクル３８８．８ｇ（ボード総重量の８０ｗｔ％）でパーティクル層を形成し、更に、そのパーティクル層の上に、接着剤を塗布したオイルパーム繊維４８．６ｇ（ボード総重量のｌ０ｗｔ％）で繊維層を形成して積層マットを得た。
【００８１】
次に、型枠から取り出した積層マットを熱板間に配置した後、熱板間に厚さ９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、図１に示したような長繊維複合ボードを得た。
【００８２】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【００８３】
得られたボードサイズは厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．６０となった。
【００８４】
（参考例２）
パーティクル層を形成するためのパーティクルとしてバルサパーティクルを用いた以外は参考例１と同様にして長繊維複合ボードを得た。
【００８５】
本参考例において、バルサパーティクルは、比重０．１９のバルサをハンマーミルにより粉砕したものであり、パーティクルサイズは、平均厚さ１ｍｍ、平均サイズは６×１０ｍｍであった。
【００８６】
なお、得られたボード比重は、０．５９であった。
【００８７】
（参考例３）
ケナフ靭皮繊維束をピンシリンダーの回転機構を有した開繊機を用いて開繊し、平均繊維径１００μｍ、平均繊維長６０ｍｍの長繊維を多数得た。次に、得られた長繊維にイソシアネート系接着剤を繊維重量に対して固形分で１０ｗｔ％スプレー塗布した。
【００８８】
また、比重０．１ ５のケナフ芯部をリングフレーカー処理して、平均厚さ０．５ｍｍ、平均サイズ ４×８ｍｍのケナフパーティクルを得た。次に、ドラムブレンダーを用いて、得られたパーティクルに、イソシアネート系接着剤をパーティクル重量に対して固形分で８ｗt％スプレー塗布した。
【００８９】
次に、参考例１と同様にして、積層マットを形成した。ここで積層マットは、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層３２４．０ｇで構成した。
【００９０】
この積層マットを、参考例１と同様にして熱圧成形して図１に示したような長繊維複合ボードを得た。
【００９１】
なお、得られたボード比重は、０．５２であった。
【００９２】
（参考例４）
３００×３００ｍｍの型枠中で、参考例３と同様にして得られたケナフ繊維４０．５ｇで繊維マットを形成した。そのマットを熱板間に配置した後、熱板間に０．９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、繊維板を得た。
【００９３】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間３分とした。
【００９４】
得られたボードサイズは、厚み０．９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５１となった。
【００９５】
次に、３００×３００ｍｍの型枠中で、参考例３と同様にして得られたケナフパーティクル３２４．０ｇでマットを形成した。そのマットを熱板間に配置した後、熱板間に７．２ｍｍのデイスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、パーティクル層からなる層体を得た。
【００９６】
熱圧成形条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【００９７】
得られたボードサイズは、厚み７．２ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．４９となった。
【００９８】
次に、図ｌに示したような３層構造になるように、得られたケナフパーティクル層からなる層体とケナフ繊維板を積層プレスした。なお、接着剤として、ユリアメラミン接着剤を７５ｇ／ｃｍ２塗布した。
【００９９】
熱圧成形の条件は、プレス温度１２０℃、プレス圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間５分とした。
【０１００】
得られたボードサイズは，厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５１となった。
【０１０１】
（参考例５）
参考例３と同様にして得られたケナフ長繊維を、繊維配向機にかけることによって一方向に配向した繊維層を形成した。
【０１０２】
なお、繊維層は、サイズ３００×３００ｍｍ、重量４０．５ｇとした。
【０１０３】
繊維配向機は、接着剤を塗布した長繊維を、引き伸ばし部のローラー対に順次通過させながら繊維を引き伸ばして方向を揃え、撚り部のベルト間に通して移送すると共に繊維の移送方向に対して直交する方向において、上下一対のベルトを互いに逆向きに往復運動させることによって、一方向に配向したマット状にする装置である。
【０１０４】
次に、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層３２４．０ｇとした以外は参考例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１０５】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図４に示したようなボードを得た。
【０１０６】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１０７】
（参考例６）
繊維層４８．６ｇ×２層、パーティクル層３８８．８ｇとした以外は参考例５と同様にして積層マットを形成した。
【０１０８】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図４に示したようなボードを得た。
【０１０９】
なお、得られたボード比重は、０．５９であった。
【０１１０】
（参考例７）
長繊維の配向方向を直交する方向に配向して繊維層を形成する以外は参考例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１１１】
なお、繊維層を構成する繊維マットは、参考例５の繊維配向機を用いて得られたものであり、サイズ３００×３００ｍｍ、重量１６．２ｇとした。積層マットは、ボード比重が０．４０になるように、繊維層３２．４ｇ×２層、パーティクル層２５９．２ｇで構成した。
【０１１２】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１１３】
なお、得られたボード比重重は、０．４０であった。
【０１１４】
（参考例８）
繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層３２４．０ｇとした以外は参考例７と同様にして積層マットを形成した。
【０１１５】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１１６】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。
【０１１７】
（参考例９）
繊維層にケナフ繊維を用いて織られたケナフ織物を使用した以外は参考例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１１８】
なお、そのときの積層マットは、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層３２４．０ｇで構成した。
【０１１９】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図８に示したようなボードを得た。
【０１２０】
なお、得られたボード比重は、０．５２であった。
【０１２１】
（参考例１０）
繊維層４８．６ｇ×２層、パーティクル層３８８．２ｇとする以外は参考例９と同様にして積層マットを形成した。
【０１２２】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図８に示したような３層ボードを得た。なお、得られたボード比重は、０．５９であった。
【０１２３】
（参考例１１）
参考例５と同様にして、繊維層比率が６ｗｔ％になるように、積層マットを形成した。
【０１２４】
なお、ケナフ繊維は、参考例３と同様にして得られた平均繊維径１００μｍ、平均繊維長１００ｍｍの繊維を使用し、積層マットは、繊維層１２．２ｇ×２層、パーティクル層３８０．７ｇで構成した。
【０１２５】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図４に示したようなボードを得た。
【０１２６】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１２７】
（参考例１２）
参考例１１と同様にして、繊維層比率が２０ｗt％になるように、積層マットを形成した。
【０１２８】
そのため、積層マットは、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層３２４．０ｇで構成した。
【０１２９】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図４に示したようなボードを得た。
【０１３０】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。  （参考例１３）  参考例８と同様にして、平均繊維長が１００ｍｍのものを用いて積層マットを形成した。
【０１３１】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１３２】
なお、得られたボード比重は、０．５２であった。
【０１３３】
（参考例１４）
参考例１３と同様にして、繊維層比率が３０ｗｔ％になるように、積層マットを形成した。
【０１３４】
そのため、積層マットは、繊維層６０．８ｇ×２層、パーティクル層２８３．５ｇで構成した。
【０１３５】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１３６】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。
【０１３７】
（参考例１５）
参考例１４と同様にして、パーティクル層にバルサパーティクルを用いて、積層マットを形成した。
【０１３８】
なお、バルサパーティクルに対して、接着剤はイソシアネート系接着剤を固形分に対して８ｗｔ％塗布した。
【０１３９】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１４０】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１４１】
（参考例１６）
参考例１と同様にして、繊維層比率が３０ｗｔ％になるように、積層マットを形成した。
【０１４２】
そのため、積層マットは、繊維層７２．９ｇ×２層、パーティクル層３４０．２ｇで構成した。
【０１４３】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図１に示したようなボードを得た。
【０１４４】
なお、得られたボード比重は、０．５９であった。
【０１４５】
（参考例１７）
参考例１４と同様にして、平均繊維長２００ｍｍのケナフ繊維を用いて、積層マットを形成した。
【０１４６】
この積層マットを、参考例１と同様にして、図６に示したようなボードを得た。
【０１４７】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。
【０１４８】
（実施例１）
３００×３００ｍｍの型枠中で、最初に、参考例３と同様にして得られたケナフパーティクル４０．５ｇ（ボード総重量のｌ０ｗｔ％）でパーティクル層を形成した。そのパーティクル層の上に、参考例５と同様にして得られた配向繊維マット１２．２ｇ（ボード総重量の３ｗt％）で繊維層を形成した。その繊維層の上に、ケナフパーティクルで２９９．７ｇ（ボード総重量の７４ｗｔ％）でパーティクル層を形成した。そのパーティクル層の上に、配向繊維マット１２．２ｇ（ボード総重量の３ｗｔ％）で繊維層を形成した。その繊維層の上に、ケナフパーティクル４０．５ｇ（ボード総重量のｌ０ｗｔ％）でパーティクル層を形 成し、積層マットを形成した。
【０１４９】
次に、型枠から取り出した積層マットを熱板間に配置した後、熱板間に厚さ９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、図５に示したような５層構造の長繊維複合ボードを得た。
【０１５０】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１５１】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。
【０１５２】
（実施例２）
実施例１と同様にして、繊維層比率が２０ｗｔ％になるように、積層マットを形成した。
【０１５３】
そのため、積層マットは、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層４０．５ｇ×２層、２４３．０ｇ×１層で構成した。
【０１５４】
次に、型枠から取り出した積層マットを熱板間に配置した後、熱板間に厚さ９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、図５に示したような５層構造の長繊維複合ボードを得た。
【０１５５】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１５６】
なお、得られたボード比重は、０．５２であった。
【０１５７】
（実施例３）
長繊維の配向方向を直交する方向に配向して繊維層を形成する以外は実施例２と同様にして積層マットを形成した。
【０１５８】
そのため、積層マットは、繊維層４０．５ｇ×２層、パーティクル層４０．５ｇ×２層、２４３．０ｇ×１層で構成した。
【０１５９】
次に、型枠から取り出した積層マットを熱板間に配置した後、熱板間に厚さ９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、熱圧成形し、図７に示したような５層構造の長繊維複合ボードを得た。
【０１６０】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１６１】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１６２】
（比較例１）
比重０．６０の針葉樹粗木片をリングフレーカー処理して平均厚さ１ｍｍ、平均サイズ６×１０ｍｍの針葉樹パーティクルを得た。次に、ドラムブレンダーを使用して、得られた針葉樹パーティクルに、イソシアネート系接着剤をパーティクル重量に対して固形分で８ｗｔ％スプレー塗布した。
【０１６３】
次に、３００×３００ｍｍの型枠中で、接着剤を塗布した針葉樹パーティクル４０５．０ｇでパーティクルマットを形成した。
【０１６４】
このマットを熱板間に配置した後、熱板間に厚さ９ｍｍのディスタンスバーを挟んで、
熱圧成形し、針葉樹パーティクルボードを得た。
【０１６５】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１６６】
得られたボードサイズは、厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５２となった。
【０１６７】
（比較例２）
比重０．６０の針葉樹粗木片をレファイナー処理して平均繊維径５０μｍ、平均繊維長３ｍｍの針葉樹繊維素材を得た。次に、気流循環式パイプブレンダーを使用して、得られた針葉樹繊維に、イソシアネート系接着剤を繊維重量に対して固形分で１０ｗｔ％スプレー塗布した。
【０１６８】
比較例１と同様にして、針葉樹繊維板（ＭＤＦ）を得た。
【０１６９】
得られたボードサイズは、厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５０となった。
【０１７０】
（比較例３）
パーティクルとして参考例３で得られたケナフパーティクルを用いた以外は比較例１と同様にしてケナフパーティクル層単体からなるボードを得た。
【０１７１】
得られたボードサイズは、厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５１となった。
【０１７２】
（比較例４）
パーティクルとしてバルサパーティクルを用いた以外は比較例１と同様にしてバルサパーティクル層単体からなるボードを得た。
【０１７３】
得られたボードサイズは、厚み９ｍｍ、３００×３００ｍｍ、ボード比重０．５２となった。
【０１７４】
（比較例５）
パーティクルとして針葉樹パーティクルを用いた以外は参考例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１７５】
この積層マットを熱板間に配置した後、熱板間にディスタンスバーを挟んで、熱圧成形して図１に示すような３層構造のボードを得た。
【０１７６】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１７７】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１７８】
（比較例６）
パーティクルとして針葉樹パーティクルを用いた以外は参考例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１７９】
この積層マットを熱板間に配置した後、熱板間にディスタンスバーを挟んで、熱圧成形して図１に示すような３層構造のボードを得た。
【０１８０】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１８１】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１８２】
（比較例７）
繊維層として針葉樹繊維板を用いた以外は参考例４と同様にして、繊維層である針葉樹繊維板とケナフパーティクルからなる層体とを積層接着した。
【０１８３】
ケナフパーティクル層からなる層体は、比較例３と同様にして得られた厚さ７．２ｍｍ、ボード比重０．５１、針葉樹繊維板は、比較例２と同様にして得られた厚さ０．９ｍｍ、比重０．５０のものを用いた。
【０１８４】
なお、得られたボード比重は、０．５１であった。
【０１８５】
（比較例８）
パーティクルとして針葉樹パーティクルを用いた以外は実施例２と同様にして積層マットを形成した。
【０１８６】
この積層マットを熱板間に配置した後、熱板間にディスタンスバーを挟んで、熱圧成形して図５に示すような３層構造のボードを得た。
【０１８７】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１８８】
なお、得られたボード比重は、０．４９であった。
【０１８９】
（比較例９）
パーティクルとして針葉樹パーティクルを用いた以外は実施例３と同様にして積層マットを形成した。
【０１９０】
この積層マットを熱板間に配置した後、熱板間にディスタンスバーを挟んで、熱圧成形して図５に示すような３層構造のボードを得た。
【０１９１】
熱圧成形の条件は、プレス温度１５０℃、プレス圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間１０分とした。
【０１９２】
なお、得られたボード比重は、０．５０であった。
【０１９３】
※  下記の表１、表２には上記した参考例１〜１７、実施例１〜３及び比較例１〜９の成形法、ボード構成、ボード比重を示している。
【０１９４】
※  上記した参考例１〜１７、実施例１〜３及び比較例１〜９で得られたボードの物性をＪＩＳ  Ａ  ５９０６（中質繊維板）、及びＪＩＳ  Ａ  ５９０５（繊維板）に規定された方法により試験した。試験項目は、曲げ強度、曲げヤング率、吸水長さ変化率であり、この結果を表３に示した。
【０１９５】
参考例１〜１７、実施例１〜３は、繊維長６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維とリグノセルロース材料から得られる比重０．２以下のパーティクルを図１、図３〜８に示したような構成で積層させている。その為、リグノセルロース長繊維の優れた特徴を生かすことができ、また、パーティクル層における剪断破壊強度を高め、さらには繊維層とパーティクル層との積層界面の剥離強度を高めているため、比較例１〜４の単層ボードに比べて、同一比重で強度性能が著しく向上している。
【０１９６】
また、参考例５、６、１１、１２のように、ケナフ長繊維を一方向に配向させることにより、繊維を配向させた方向の強度性能が、非配向に比べて向上している。
【０１９７】
さらには、吸水時の寸法安定性についても、繊維を配向させた方向に関して、極めて高い寸法安定性を示し、繊維を配向させず非配向である複合ボードに比べて向上している。
【０１９８】
なお、参考例５、６、１１、１２、比較例６については、繊維配向方向に対する試験結果を示している。
【０１９９】
また、参考例７、８、１３、１４、１５、１７のように、ケナフ長繊維を直交配向させることにより、一方向配向と比較して、強度の異方性が少なく、強度性能及び寸法安定性が向上している。
【０２００】
更に、参考例９、１０のように、編み込まれたケナフ織物を用いても、同様に、異方性がなく、高い強度を示すと共に、ボード面内方向において、優れた寸法安定性を有する。
【０２０１】
また、比較例５、６、８、９の針葉樹パーティクルを用いた複合ボードに対して、参考例３、５、実施例２、３は、ケナフパーティクルの比重が０．２以下と低いために、ボード成形後のパーティクル層での欠陥部が少なくなり、パーティクル層における剪断破壊強度及び積層界面の剥離強度を高めるため、同一比重で比較すると強度性能が向上している。
【０２０２】
次に、ボード成形後の表面平滑性について評価を行い、表３に示した。
【０２０３】
この評価法は、５ｃｍ角(表面積２５ｃｍ２）サイズにカットしたボードの一表面上における直径約０．５ｍｍ以上の空隙の個数を計測し、その空隙の個数によって、表面平滑性の指標とした。なお、評価基準は、◎…なし、○…３個未満、△…３個以上〜１０個未満、×…１０個以上とした。
【０２０４】
比較例８、９に対して、実施例１、２、３では、高強度のケナフ長繊維とケナフパーティクルで構成されているため、同一比重において強度性能が向上している。
【０２０５】
更に、ケナフパーティクルからなる層を表面層を形成することによって、他の素材と比べて、表面平滑性が向上していた。
【０２０６】
【表１】
0003642214.tif 000002
【０２０７】
【表２】
0003642214.tif 000003
【０２０８】
【表３】
0003642214.tif 000004
【０２０９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、接着剤を分散させたリグノセルロース材料を加工して得た多数のパーティクルからなるパーティクル層と、接着剤を分散させた多数本のリグノセルロース長繊維からなる繊維層とを複数組み合わせ、熱や圧力を加えることによって板状に成形した長繊維複合ボードであって、リグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層の両表面に、繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維から構成された繊維層が積層され、両繊維層の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層が積層された５層構造を有しているので、内部に存在するリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層はボード比重０．６以下でも圧締率が大きくてパーティクル層内に空隙などの欠陥部の割合が生じにくく剪断破壊強度及び積層界面での剥離強度が高くなり、また、両パーティクル層の両側に存在する繊維長さ６ｍｍ以上のリグノセルロース長繊維から構成された繊維層により曲げ応力が高くなり、この結果、ボード比重を０．６以下と軽量なものとしても、高い強度を有する軽量なボードを実現できるものであり、しかも、両繊維層の各表面に更にリグノセルロース材料を加工して得られる比重０．２以下のパーティクルから構成されたパーティクル層が存在することで表面平滑性が向上するものである。
【０２１０】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、パーティクル層がケナフの芯部を加工して得られるケナフパーティクルからなると共に、繊維層がケナフの靱皮部より得られるリグノセルロース長繊維からなるので、１年生草本であるケナフを用いて、曲げ強度、剪断破壊強度、積層界面での剥離強度に優れた軽量で取扱易い安価な長繊維複合ボードをとすることができるものである。
【０２１１】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、繊維層が、一方向に配向させたリグノセルロース長繊維からなるので、リグノセルロース長繊維の優れた強度特性を活かすことができて、配向方向において繊維層の破壊強度が高められ、また、リグノセルロース長繊維の繊維方向における優れた寸法安定性を活かすことが可能となり、この結果、配向方向（繊維方向）においてきわめて優れた強度と寸法安定性を有する長繊維複合ボードとすることができるものである。
【０２１２】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、繊維層が、直交する二方向に配向されたリグノセルロース長繊維からなるので、リグノセルロース長繊維の優れた強度特性と寸法安定性を活かすことが可能となり、この結果、繊維を配向させた二方向の強度が高くなると共に、強度の異方性が少なくなり、また、寸法安定性についても同様に配向させた二方向において優れた寸法安定性を有すると共に、寸法変化の異方性が少ない長繊維複合ボードとすることができるものである。
【０２１３】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明のいずれかの効果に加えて、繊維層が、リグノセルロース長繊維を編み込まれあるいは織り込まれて形成された層からなるので、長繊維同士の絡み合いが補強され、リグノセルロース長繊維の繊維素材の特徴を更に活かすことができ、この結果、長繊維複合ボード全体の強度を高める作用及び寸法変化を抑制する作用が働き、したがって、強度の異方性が少なく、きわめて高い強度を有し、更にボード面内方向において優れた寸法安定性を有する長繊維複合ボードとすることができるものである。
【０２１４】
また、請求項６記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の長繊維複合ボードを製造する製造方法であって、接着剤を分散させたパーティクルからなるパーティクル層及び、接着剤を分散させた長繊維からなる繊維層にそれぞれ熱や圧力を加えることによって層体を形成し、複数個の層体を接着して積層するので、各層の厚さ及び密度を精密に制御することができ、上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載したような効果を有する長繊維複合ボードを精度よく製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例の長繊維複合ボードの一実施形態の斜視図である。
【図２】  （ａ）は参考例に用いる比重０．２以下のパーティクルを圧締した状態の説明図であり、（ｂ）は従来の木質パーティクルを圧締した状態の説明図である。
【図３】  本発明の実施形態の斜視図である。
【図４】  参考例の更に他の実施形態（３層構造で且つリグノセルロース長繊維が一方向配向の例）の斜視図である。
【図５】  本発明の更に他の実施形態（５層構造で且つリグノセルロース長繊維が一方向配向の例）の一部切欠斜視図である。
【図６】  参考例の更に他の実施形態（３層構造で且つリグノセルロース長繊維が直交配向の例）の斜視図である。
【図７】  本発明の更に他の実施形態（５層構造で且つリグノセルロース長繊維が直交配向の例）の一部切欠斜視図である。
【図８】  参考例の更に他の実施形態（リグノセルロース長繊維を編み込んだ例）の斜視図である。
【符号の説明】
１  パーティクル
２  パーティクル層
３  リグノセルロース長繊維
４  繊維層
５  長繊維複合ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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