(57)【要約】【課題】繊維板の製造コストを低減可能な繊維板の製造方法を提供する。【解決手段】植物性短繊維と樹脂との複合体２をバインダーとして植物性長繊維１に混合して植物性長繊維マットを形成し、この植物性長繊維マットを成型して繊維板を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性短繊維と樹脂との複合体をバインダーとして植物性長繊維に混合して植物性長繊維マットを形成し、この植物性長繊維マットを成型して繊維板を製造することを特徴とする繊維板の製造方法。
【請求項２】
Ａステージ状の熱硬化性樹脂を前記植物性短繊維に供給し、前記熱硬化性樹脂をＢステージ化して前記複合体を形成することを特徴とする請求項１に記載の繊維板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維板に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物性長繊維からなる繊維板は軽量で強度も良好であるため、繊維板にオレフィンシートや突板等の表面化粧材を貼着したものが、例えばドアパネル、間仕切り等の内装建具として利用されている。
【０００３】
繊維板の製造方法として、植物性長繊維マットに液状樹脂を含浸させ、乾燥、熱圧成形して繊維板を製造することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、まず、樹脂含浸機を用いてディッピングにより植物性長繊維マットにバインダーである液状樹脂を含浸させる。次いで、必要に応じて絞り機により余分な樹脂を圧搾する。次いで、液状樹脂を含浸した植物性長繊維マットを乾燥機に入れ、乾燥させ、熱圧成形する。
【０００４】
他の方法としては、植物性長繊維にバインダーとしてフェノール系粉末接着剤を加えた混合物を熱圧成形することが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、植物性長繊維にバインダーとして低融点の樹脂繊維を加えた混合物を熱圧成形することも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７２９２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２６０７０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した繊維板の製造方法は製造コストが高いという問題を有している。例えば、植物性長繊維マットに液状樹脂を含浸させる繊維板の製造方法は、樹脂含浸機を用いるが、設備が大型で大量の液状樹脂を扱うことから維持管理が大変である。また、液状樹脂を含浸した植物性長繊維マットを乾燥させるために乾燥機を用いるが、設備が大掛かりであり初期投資が高い。さらにまた、エネルギーコストも高い。フェノール系粉末接着剤や低融点の樹脂繊維をバインダーとして使用する繊維板の製造方法は、これらバインダー材料が一般的に高価であるため、製造コストを低減することが容易でない。
【０００７】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、繊維板の製造コストを低減可能な繊維板の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の繊維板の製造方法は、植物性短繊維と樹脂との複合体をバインダーとして植物性長繊維に混合して植物性長繊維マットを形成し、この植物性長繊維マットを成型して繊維板を製造することを特徴とする。
【０００９】
この繊維板の製造方法においては、Ａステージ状の熱硬化性樹脂を前記植物性短繊維に供給し、前記熱硬化性樹脂をＢステージ化して前記複合体を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バインダーとなる複合体の材料に安価なものを用いることができるので、繊維板の製造コストを低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】複合体と植物性長繊維との混合状態を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の繊維板の製造方法は、植物性短繊維と樹脂との複合体をバインダーとして植物性長繊維に混合して植物性長繊維マットを形成し、この植物性長繊維マットを成型して繊維板を製造する。
【００１３】
本実施形態において使用される植物性長繊維は、植物性繊維の長繊維であり、繊維板の主体を構成する。
【００１４】
植物性繊維は、各種の天然繊維が挙げられる。例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート等の麻類植物の靱皮から採取される繊維、マニラ麻やサイザル麻等の麻類植物の茎または端の筋から採取される繊維、針葉樹や広葉樹等を原料とする木材繊維である。これらの植物性繊維は単独でも混合物でも使用可能である。麻類植物が主体となる繊維、例えば、植物性繊維全量中、麻類植物の繊維が５０質量％以上の繊維を用いると、繊維強度の強さ、および吸湿時の寸法安定性の良さを活かすことができ、繊維板が湿気を含む場合でも繊維板の寸法変化を小さくすることができる。したがって、扉や背板として調湿ボードを組み込んだ場合、反りや歪みを抑制することができる。
【００１５】
植物性長繊維は、例えば、平均繊維長５〜２００ｍｍのものを用いることができる。また、平均繊維径５００μｍ以下のものを用いることができる。このような範囲内の平均繊維長や平均繊維径を有する植物性長繊維を用いることで寸法安定性の良い繊維板を得ることができる。
【００１６】
バインダーとなる複合体は、植物性短繊維と樹脂とで構成される。
【００１７】
本実施形態において使用される植物性短繊維は、植物性繊維の短繊維である。この植物性繊維は、上記した植物性長繊維の植物性繊維と同種のものを用いることができる。また、雑木、木工屑、廃材、欠陥のある材木、間伐材等、一般的にＭＤＦ(Medium Density Fiberboard:中密度繊維板)原料となる木質系材料を原料とする木質繊維を用いることができる。さらにまた、さとうきび、とうもろこし、竹、イネ等の農産廃棄物を原料とする農産廃棄物繊維を用いることもできる。このような農産廃棄物を利用することで、廃棄物を削減し、貴重な木材資源を節約することができる。上記した木質繊維や農産廃棄物繊維の原料は安価であるため、繊維板の製造コストを低減できる。
【００１８】
植物性短繊維は、例えば、平均繊維長が５ｍｍ未満のもの、より好ましくは３ｍｍ以下のものを用いることができる。平均繊維長の下限値は、特に制限されないが、複合体がバインダーとしての機能を効果的に発現させる観点から、０．５ｍｍ程度とすることができる。同様の観点から、植物性短繊維のアスペクト比（長さ／直径）が１０以上であることが望ましい。
【００１９】
本実施形態において使用される樹脂は、熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂の具体例として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等を挙げることができる。このように本実施形態においては、各種の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、安価に入手できる樹脂を用いることができるので、繊維板の製造コストを低減できる。
【００２０】
植物性短繊維と樹脂とを複合する方法としては、例えば、植物性短繊維に液状樹脂を散布するなどして、植物性短繊維に液状樹脂を供給する方法が挙げられる。植物性短繊維に液状樹脂を供給すると、植物性短繊維に液状樹脂が付着する。付着した液状樹脂は、植物性短繊維の内部に含浸したり、植物性短繊維の表面に留まるなどして、植物性短繊維と樹脂とが複合化される。植物性短繊維に液状樹脂を均一に付着させるために、気流循環式パイプブレンダー等の混合装置を用いることができる。この混合装置は、植物性短繊維を混合槽内で流動または浮動させておいて、そこへ液状樹脂をスプレー散布するものである。
【００２１】
液状樹脂は、例えば、酢酸エチルやトルエン等の有機溶剤からなる希釈剤や、水等の分散媒を用いて調製することができる。熱を加えて液状樹脂とすることもできる。
【００２２】
植物性短繊維と樹脂との複合化に際しては、例えば、Ａステージ状の熱硬化性樹脂（液状樹脂）を植物性短繊維に供給し、次いで熱硬化性樹脂をＢステージ化して複合体を形成してもよい。これによって、その後の工程での複合体の取り扱いを容易にすることができ、生産性を向上させ、製造コストをより低減できる。
【００２３】
なお、「Ａステージ」及び「Ｂステージ」はそれぞれ、熱硬化性樹脂の所定の硬化状態を示す。熱硬化性樹脂は、その硬化段階に応じて、Ａステージ、Ｂステージ、Ｃステージと呼ばれる。Ａステージは、液体状または固体状で溶剤に可溶であり、加熱により溶融可能な硬化状態を示す。Ａステージ状の熱硬化性樹脂は、三次元架橋構造を有する高分子の前駆体として位置付けられる。Ｂステージは、Ａステージ状の熱硬化性樹脂を更に加熱して硬化反応を進行させた状態を示す。半硬化した状態ともいう。Ｂステージ化した熱硬化性樹脂は、加熱により軟化し、次に示すＣステージの状態にある物と比べて架橋が不十分な物である。Ｃステージは、Ｂステージ化した熱硬化性樹脂を更に加熱して硬化反応を終了させた状態を示す。
【００２４】
複合体での樹脂の配合比は、例えば、複合体総重量中、固形分で５〜７０ｗｔ％、より好ましくは１０〜５０ｗｔ％の範囲内とすることができる。このような範囲内で樹脂を配合することで、バインダーとしての機能をより効果的に発現できる複合体を生産性よく得ることができる。また、このようにして得られた複合体を用いることで、植物性長繊維同士を効率よく接着でき、強度をより向上させた繊維板を製造することができる。
【００２５】
本実施形態では、植物性長繊維の集合体に複合体を散布するなどして複合体と植物性長繊維とを混合し、植物性長繊維マットを形成する。複合体は、その主体が、植物性長繊維と比べて繊維の長さが短い植物性短繊維で構成されているので、植物性長繊維の集合体に複合体を散布した際には、植物性長繊維の空隙部分に複合体が入り込みやすく、植物性長繊維の集合体への複合体の混合が容易となる。このため、図１に示すように、植物性長繊維１の集合体の空隙部分や植物性長繊維１の表面に複合体２をより均一に分散させることが可能である。バインダーとなる複合体を均一に分散させると、植物性長繊維同士をより効率よく結合させることができるので、良好な強度を有する繊維板を得ることができる。
【００２６】
複合体と植物性長繊維との混合比は、重量比で、例えば、複合体：植物性長繊維＝１：９９〜４０：６０、好ましくは５：９５〜２０：８０とすることが望ましい。このような範囲の混合比とすることで、複合体の材料として安価なものを使用したことによる繊維板の製造コストの低減に加え、植物性長繊維同士をより強固に結合させることができるので、繊維板の強度をより向上させることができる。
【００２７】
植物性長繊維マットは、公知の方法によって、例えば、複合体を混合した植物性長繊維の集合体を、植物性長繊維の繊維方向が一方向となるように積層することで形成することができる。植物性長繊維マットを形成した後は、必要に応じて予備圧締（プリプレス）する。次いで、熱圧成形によって板状に成型することで繊維板を得ることができる。
【００２８】
この成型工程においては、複合体の樹脂を溶融または軟化させ、植物性長繊維マットの植物性長繊維の表面や植物性長繊維間に流動させる。そして、樹脂を固化（硬化）させて、植物性長繊維同士を樹脂を介して結合させる。これによって、良好な強度を有する繊維板を得る。
【００２９】
熱圧成形の際のプレス方法としては、バッチ式の平板プレス、連続プレス等が挙げられるが、特に制限はなく適宜の方法を適用することができる。また、プレスの温度、圧力、および時間は、用いる樹脂の種類や得ようとする繊維板の厚さ等により適宜に設定される。
【００３０】
以上のとおり、本実施形態の繊維板の製造方法は、バインダーとなる複合体の材料に安価なものを用いることができるので、繊維板の製造コストの低減が可能である。複合体は、その主体が、植物性長繊維と比べて繊維の長さが短い植物性短繊維で構成されているので、植物性長繊維の集合体への複合体の混合が容易であり、植物性長繊維の集合体の空隙部分や植物性長繊維の表面に複合体をより均一に分散させることが可能である。これによって、植物性長繊維同士をより効率よく結合させることができ、良好な強度を有する繊維板を得ることができる。
【００３１】
従来の繊維板の製造方法では、植物性長繊維マットに液状樹脂を含浸させるために樹脂含浸機を使用しており、この装置は大量の液状樹脂を扱うことから維持管理が大変であった。また、その後の乾燥工程で使用する乾燥機が大掛かりで初期費用やエネルギーコストが高いという問題があった。本実施形態の繊維板の製造方法は、このように製造コストを増大させる植物性長繊維マットへの液状樹脂の含浸工程及びその後の乾燥工程を経ずとも繊維板を製造できるので、繊維板の製造コストの低減が可能である。
【００３２】
このようにして製造された繊維板は、表面に化粧シートや化粧単板等の仕上げ材を貼着することにより化粧材とすることができる。化粧シートとしてはオレフィンシート等を用いることができる。化粧単板としては、丸太、または小角材を集成接着した集成材を薄くスライスして作製されたものを用いることができる。
【００３３】
繊維板と仕上げ材を接着する方法としては、繊維板または仕上げ材に接着剤を塗布し、繊維板と仕上げ材とを接着剤塗布面を内側にして重ねてプレス機で熱圧する方法等を用いることができる。
【００３４】
製造された繊維板は、ドアパネル、引戸、間仕切り等の内装建具に使用されるフラッシュパネルの表面材、あるいはフローリング仕上げ床や階段の踏み板等の床材に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  植物性長繊維
２  複合体
【図１】
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