(57)【要約】【課題】強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能に優れた木質ボードを簡便に、かつ安価に製造することができる木質ボードの製造方法を提供すること。【解決手段】熱硬化性樹脂を主成分とする液状接着剤を麻紐に含浸させて液状接着剤含浸麻紐を作製する第１の工程と、第１の工程で作製した液状接着剤含浸麻紐を乾燥して液状接着剤を固化させ、液状接着剤が固化した液状接着剤含浸麻紐を所定の長さに切断する第２の工程と、第２の工程で切断した液状接着剤含浸麻紐を積層し、加熱加圧して板状に成形し、木質ボードを製造する第３の工程とを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を主成分とする液状接着剤を麻紐に含浸させて液状接着剤含浸麻紐を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で作製した前記液状接着剤含浸麻紐を乾燥して前記液状接着剤を固化させ、前記液状接着剤が固化した液状接着剤含浸麻紐を所定の長さに切断する第２の工程と、
前記第２の工程で切断した液状接着剤含浸麻紐を積層し、加熱加圧して板状に成形し、木質ボードを製造する第３の工程と
を含むことを特徴とする木質ボードの製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記液状接着剤含浸麻紐をチップ状に切断し、前記第３の工程において、チップ状の液状接着剤含浸麻紐を植物系チップと混合して積層することを特徴とする請求項１に記載の木質ボードの製造方法。
【請求項３】
前記麻紐の幅が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の木質ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質ボードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パーティクルボード（ＰＢ）、中密度繊維板（ＭＤＦ、Medium Density Fiberboard）等の木質ボードは、建築用材料として広く知られている。これらの木質ボードは、製材時の残廃材、建築解体材等から得られる木材小片、木質繊維等を熱硬化性樹脂等で接着して板状に成形したものである。このため、木質資源の有効活用といった観点から環境に優しい材料である。また、木質ボードは、木材を製材して得られる挽き板に比べて品質が安定している、異方性が少なくて加工性に優れている、などの特徴を有している。
【０００３】
しかしながら、このような木質ボードは、構成要素として木材小片、木質繊維等を用いているため、一般的には挽き板に比べて強度が必ずしも充分ではない。中でもＭＤＦ等の木質ボードは、壁材等に用いられた場合、充分な強度が得られないことがあった。
【０００４】
そこで、ヤシ等の長繊維を原料として用い、この原料を熱硬化性樹脂で接着した、より高い強度特性と寸法安定性を備えた木質ボードが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された木質ボードを製造方法する際には、ヤシ繊維に、必要により麻繊維や竹繊維等の植物性天然繊維を混合した繊維マットを原料として用いる。また、この繊維マットの少なくとも１表面及び／又は内部に、麻繊維等の植物性天然繊維からなる編織物又は竹等の薄片からなるシート状物を配置する。そして、繊維マット及びシート状物からなる複合体に硬化性樹脂を付着させ、圧縮成形する。得られる木質ボードは、従来の木質ボードに比べて高い透湿性を有しながら、強度が十分となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３３６８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された木質ボードの製造方法においては、繊維マットを作製する際にヤシ繊維等の繊維を絡み合わせるため、ニードルパンチングの工程が必要であり、製造工程の簡略化に課題を残している。また、ヤシ繊維等の繊維を従来のチップボード製造ラインに供給して混合すると、長繊維が絡み合う等によりダマができ、得られる木質ボードには繊維の分布にムラが生じる。この繊維の分布のムラは、製造される木質ボードの強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能に反映されるため、是非とも抑える必要がある。したがって、フォーミングマシン等の特殊な機器を備えた長繊維用の設備が必要とされ、特許文献１に記載された木質ボードの製造方法には、製造コストを低く抑えることが必ずしも容易であるとはいい難い側面があった。
【０００８】
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、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能に優れた木質ボードを簡便に、かつ安価に製造することができる木質ボードの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の木質ボードの製造方法は、熱硬化性樹脂を主成分とする液状接着剤を麻紐に含浸させて液状接着剤含浸麻紐を作製する第１の工程と、第１の工程で作製した液状接着剤含浸麻紐を乾燥して液状接着剤を固化させ、液状接着剤が固化した液状接着剤含浸麻紐を所定の長さに切断する第２の工程と、第２の工程で切断した液状接着剤含浸麻紐を積層し、加熱加圧して板状に成形し、木質ボードを製造する第３の工程とを含むことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の木質ボードの製造方法は、第２の工程において、液状接着剤含浸麻紐をチップ状に切断し、第３の工程において、チップ状の液状接着剤含浸麻紐を植物系チップと混合して積層することが好ましい。
【００１１】
この木質ボードの製造方法では、麻紐の幅が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の木質ボードの製造方法によれば、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能に優れた木質ボードを、簡便に、かつ安価に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の木質ボードの製造方法について、詳細に説明する。
【００１４】
本発明の木質ボードの製造方法は、以下に示す第１〜第３の工程を主な工程として含むものである。
（１）第１の工程
第１の工程では、熱硬化性樹脂を主成分とする液状接着剤を麻紐に含浸させて液状接着剤含浸麻紐を作製する。
【００１５】
麻紐に用いられる麻系繊維の種類としては、例えば、ケナフ、ジュート、亜麻、ラミー、ヘンプ、サイザル等を解繊して得られる靭皮繊維が例示される。ケナフやジュートは、麻類の一年草であって、主に中国、東南アジア等で栽培されている。ケナフやジュートからは、その靱皮部から靭皮繊維が容易に得られる。これらの麻系繊維は、従来、網やロープ等に利用されており、近年では非木材紙の原料パルプとしても用いられている。このような麻系繊維は、植物原料を機械的に解繊処理することによって得られ、針葉樹繊維や広葉樹繊維等の木材繊維に比べ、約２〜１４倍の高い引張強度を有している。麻紐には、麻系繊維の単体または２種類以上を混合して用いることができ、麻紐は、麻系繊維の手紡ぎまたは機械式紡績によって作製可能である。麻紐は、麻系繊維自体の高い引張強度を有効に活用することができるものであり、このような麻紐を原料として作製される木質ボードは、曲げ性能、温度変化や湿度変化による長さ変化等の性能において特に優れたものとなる。
【００１６】
なお、麻紐の幅は、特に限定されないが、木質ボードの強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能を考慮すると、幅は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。麻紐の長さは、特に限定されないが、２００ｍｍ以上であることが好ましい。また、麻紐には既製品を採用することもできる。
【００１７】
麻紐に含浸させる液状接着剤の種類は、特に限定されない。液状であり、かつ加熱により固化し、更に加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂であればよい。例えば、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、ＴＤＩ(トリレンジイソシアネート)、ＭＤＩプレポリマー、ＴＤＩプレポリマー等よりなるイソシアネート樹脂接着剤が例示される。また、ユリア樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、ユリア・メラミン共縮合樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ウレタン樹脂接着剤、フルフラール樹脂接着剤等が例示される。これらの液状接着剤は、単独または２種類以上の併用が可能である。液状接着剤の選択には、木質ボードの耐水性や、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドの放出量等を考慮することができる。イソシアネート樹脂接着剤は、ホルムアルデヒドを原料としないため、安全性の高い液状接着剤である。
【００１８】
また、液状接着剤には、必要に応じて、サイズ剤等を添加することができる。麻紐にこのような液状接着剤を含浸させることによって、木質ボード本体の強度を向上させ、また、ハンドリング性を向上させることができる。
【００１９】
液状接着剤を麻紐に含浸させる方法は、特に限定されない。例えば、液状接着剤が満たされた槽の中に麻紐を浸漬し、次いでロールを通過させて絞る方法が例示される。この方法の場合、液状接着剤を麻紐に均一に含浸させることができる。
【００２０】
液状接着剤の含浸量は、乾燥後の固形分として、麻紐の質量に対して１０〜５０質量％とすることが好ましい。この範囲内であれば、木質ボードの強度等の性能が確保される。
（２）第２の工程
第２の工程では、上記のとおりの第１の工程で作製した液状接着剤含浸麻紐を乾燥して液状接着剤を硬化させ、液状接着剤が硬化した液状接着剤含浸麻紐を所定の長さに切断する。
【００２１】
液状接着剤含浸麻紐の乾燥方法は、特に限定されない。例えば、乾燥炉等の使用が可能である。乾燥後に得られる、液状接着剤が硬化した液状接着剤含浸麻紐の含水率は、２０質量％以下であることが好ましい。液状接着剤含浸麻紐の含水率を２０質量％以下にした場合、次の第３の工程において、液状接着剤含浸麻紐を積層し、加熱加圧成形するときの熱盤への液状接着剤の付着が起こりにくくなる。
【００２２】
液状接着剤が硬化した液状接着剤含浸麻紐は、剛性を有するため、所定の長さに切断して液状接着剤含浸麻紐は、例えば、ロービング等のように取り扱うことが可能である。切断後の液状接着剤含浸麻紐の長さは、木質ボードの設計、用途等に応じて適宜設定することができるが、５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内とすることが好ましい。切断後の液状接着剤含浸麻紐の長さが５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であれば、木質ボードの内部における、液状接着剤が硬化した液状接着剤含浸麻紐一本当たりの液状接着剤の付着部分を増やすことができる。また、液状接着剤含浸麻紐同士の継ぎ目部分を少なくできるため、麻紐の高い引張強度をより有効に活用することができる。このことから、木質ボードは、強度、表面硬度、温度変化や湿度変化による長さ変化等の性能において、より優れたものとなる。
【００２３】
液状接着剤含浸麻紐の切断には、例えば、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）の製造に用いられるロービングカッター等を用いることができる。
【００２４】
また、液状接着剤含浸麻紐は、チップ状に切断することもできる。チップ状に切断した液状接着剤含浸麻紐を原料として用いる場合には、第３の工程において、従来のチップボードの製造工程を適用することが可能となる。従来のチップボードの製造工程は、一般に、原料の小片化後、積層してマット成形（フォーミング）およびマット成形後に加熱加圧成形して板状に成形する熱圧成形からなる。
【００２５】
液状接着剤含浸麻紐をチップ状に切断する切断方法は、特に限定されない。例えば、ハンマーミルやディスクリファイナー等を用いた方法が例示される。チップの大きさとしては、例えば、厚み０．５ｍｍ前後、幅０．５ｍｍ〜５ｍｍおよび長さ５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内が例示される。
（３）第３の工程
第３の工程では、第２の工程で切断した液状接着剤含浸麻紐を積層し、加熱加圧して板状に成形し、木質ボードを製造する。
【００２６】
第２の工程で切断した液状接着剤含浸麻紐は、例えば、型枠内に分散、積層させることができる。積層後、加熱加圧して板状に成形するが、この加熱加圧に先立って、型枠内には、木質ボード成形用の接着剤を添加することもできる。木質ボード成形用の接着剤を添加しない場合には、液状接着剤含浸麻紐同士が、あらかじめ含浸され、固化した接着剤が再溶融した後、硬化することによって接着し、木質ボードが得られる。木質ボード成形用の接着剤を添加する場合には、固化した接着剤による接着に加えて、添加する木質ボード成形用の接着剤によって液状接着剤含浸麻紐同士がより強固に接着し、強度のより向上した木質ボードが得られる。得られる木質ボードは、ハンドリング性も向上する。
【００２７】
添加可能な木質ボード成形用の接着剤は、特に限定されない。木質ボードの製造に通常用いられている接着剤の中から適宜選択して採用することができる。このような木質ボード成形用の接着剤は、熱硬化性樹脂であり、例えば、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、ＴＤＩ(トリレンジイソシアネート)、ＭＤＩプレポリマー、ＴＤＩプレポリマー等よりなるイソシアネート樹脂接着剤が例示される。また、ユリア樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、ユリア・メラミン共縮合樹脂接着剤が例示される。さらに、フェノール樹脂接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ウレタン樹脂接着剤、フルフラール樹脂接着剤が例示される。これらの木質ボード成形用の接着剤は、単独または２種類以上の併用が可能である。また、粉末状または液状のいずれの接着剤であってもよい。さらに、木質ボード成形用の接着剤の選択には、木質ボードの耐水性や、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドの放出量等を考慮することができる。イソシアネート樹脂接着剤は、ホルムアルデヒドを原料としないため、安全性の高い木質ボード成形用の接着剤である。
【００２８】
木質ボード成形用の接着剤には、必要に応じてサイズ剤等を添加することができる。
【００２９】
また、木質ボード成形用の接着剤を添加する際には、グルーブレンダー等の定量供給機の使用や、従来用いられているリボンブレンダー、高速ミキサー、タンブラー等の混合設備の使用が可能である。この他、製造ラインに設けたロータリフィーダー、スクリューフィーダー等で液状接着剤含浸麻紐に一定量ずつ木質ボード成形用の接着剤を供給することもできる。このようにすることによって、液状接着剤含浸樹脂と木質ボード成形用の接着剤との均一な混合が可能となる。
【００３０】
木質ボード成形用の接着剤の添加量は、特に限定されない。例えば、液状接着剤含浸麻紐に対して、硬化後の固形分として１５質量％以下が例示される。
【００３１】
また、第３の工程では、液状接着剤含浸麻紐を積層する際、液状接着剤含浸麻紐がチップ状に切断されたものである場合には、麻以外の植物原料を切断して得られる植物系チップと混合することも可能である。
【００３２】
植物系チップは、例えば、木質由来では間伐材や建築解体材、植物由来では、バガス、ヤシ等の農産廃棄物を主とするものが例示される。間伐材としては、マツ、スギ、ヒノキ等の針葉樹、またはラワン、カポール、ポプラ等の広葉樹が例示される。植物系チップの大きさは、例えば、厚み０．５ｍｍ前後、長さ１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内が例示される。チップ化に使用可能な機器および設備は、特に限定されない。例えば、ハンマーミルやディスクリファイナー等を用いることができる。
【００３３】
チップ状の液状接着剤含浸麻紐と植物系チップの混合比率は、特に限定されないが、チップ状の液状接着剤含浸麻紐の質量比率を１０質量％以上９０質量％以下の範囲内とすることが好ましい。この範囲内であれば、木質ボードに要求される、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能が確保される。
【００３４】
液状接着剤含浸麻紐を積層した後に板状に加熱加圧成形する際には、例えば、加熱した一対のスチールベルトの隙間に圧力を加えながら積層物を搬送する連続プレス装置や、加熱した複数の熱板間に積層物を挟んで加圧する多段プレス装置等を用いることができる。成形条件は、特に限定されない。例えば、成形温度として１２０℃〜１９０℃の範囲、成形圧力として１ＭＰａ〜４ＭＰａの範囲が例示される。加圧時間は、加熱加圧成形後に得られる木質ボードの板厚や密度、成形時の加熱温度等を考慮して適宜設定することができる。木質ボードの厚みについては、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内に設定することができ、木質ボードの強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能を考慮すると、２ｍｍ以上とするのが好ましい。木質ボードの密度については、６００ｋｇ／ｍ３〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲内、より好ましくは７００ｋｇ／ｍ３〜８５０ｋｇ／ｍ３の範囲内に設定することができる。木質ボードの密度が上記の範囲内であれば、木質ボードは、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能により優れ、しかも、コスト面で有利となる。
【００３５】
なお、木質ボードの密度の設定は、第１の工程において、麻紐に含浸させる液状接着剤の含有量を調整することによっても可能である。
【００３６】
本発明の木質ボードの製造方法は、上記のとおり、麻紐に含浸された液状接着剤が硬化した液状接着剤含浸麻紐が剛性を有しているので、液状接着剤含浸麻紐同士の絡み合いが抑えられ、長繊維の絡み合い等によるダマが発生しにくくなり、麻系繊維の分布のムラを抑制することができる。このため、第３の工程において従来のチップボードの製造工程を適用することも可能であり、既存のチップボードの製造設備を利用することができる。したがって、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能に優れた木質ボードを、簡便に、かつ安価に製造することができる。本発明の木質ボードの製造方法により製造される木質ボードは、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、家具用材料等の幅広く適用することができる。