(57)【要約】【課題】木質板の表面平滑性を良好としつつ、寸法安定性を向上させること。【解決手段】木質短繊維と熱硬化性樹脂とともに熱可塑性樹脂繊維を混合して加熱加圧成形する木質板の製造方法として、木質短繊維は繊維長が１０ｍｍ以下であり、熱可塑性樹脂繊維は、繊維長が１５ｍｍ以下で、少なくともその表面部分は加熱温度以下で溶融するものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質短繊維と熱硬化性樹脂とともに熱可塑性樹脂繊維を混合して加熱加圧成形する木質板の製造方法であって、前記木質短繊維は繊維長が１０ｍｍ以下であり、前記熱可塑性樹脂繊維は、繊維長が１５ｍｍ以下で、少なくともその表面部分は成形する加熱温度以下で溶融することを特徴とする木質板の製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂繊維は、繊維長が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の木質板の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂繊維は、芯・鞘構造を有し、鞘部分が加熱温度以下で溶融することを特徴とする請求項１または２に記載の木質板の製造方法。
【請求項４】
前記木質短繊維は、繊維長が６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の木質板の製造方法。
【請求項５】
前記木質短繊維は、前記木質板において５０質量％以上で配合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の木質板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内装建材に使用される木質板は、表面化粧材で仕上げられるため、表面平滑性の良さが求められる。一般的にはＭＤＦ（Medeium Density Fiberboard）、パーティクルボード等の植物短繊維や細かく砕いたチップにメラミン樹脂や尿素樹脂等の熱硬化性樹脂を散布混合して加熱加圧成形したボードが使用される。
【０００３】
ただ、これら木質板の場合には、合板に比較して、吸放湿による寸法変化量が大きいため、内装建材へ適応する際には反りが起こりやすい。そこで、寸法安定性を高めて反りを抑制するための工夫として防湿シートを貼ることや、加熱加圧成形した後に調湿工程を行うことの工夫がされている。さらに、加熱加圧成形に際して含水率や加熱温度と圧力を特定範囲に制御し、冷却工程をコントロールすること（例えば特許文献１）等の工夫がされている。
【０００４】
一方、麻や竹、ジュート等の植物長繊維はマット状にフォーミングし、加熱加圧して板状にする形での利用が多い。例えば５０ｍｍ長程度にカットされた植物長繊維は解繊機で解繊される際、熱可塑性樹脂繊維と同時に解繊混合しフォーミングし、加熱加圧成形されて板状となる。熱可塑性樹脂繊維はバインダーとしての役割を果たしている。
【０００５】
しかし、このような植物長繊維からの木質板においては加熱加圧成形時にバインダーとしての熱可塑性樹脂繊維の溶融にともなって植物長繊維間の拘束力が低下しやすく、接着性に難点が生じやすい。そこで、バインダーとして芯・鞘構造を有し、鞘の融点が芯の融点よりも低い熱可塑性樹脂繊維を用い、加熱加圧成形温度を鞘の融点よりも高く芯の融点よりも低い温度にして加熱加圧成形し、寸法安定性、接着性を高める工夫が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３２９０２４号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
ＭＤＦをはじめとする繊維長がおよそ１０ｍｍ以下の木質短繊維をメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂とともに加熱加圧成形した木質板は、その良好な表面平滑性から内装建材向けなどに有用である。しかしながら、この木質板については前記のように様々に工夫されてきているものの、吸放湿による寸法変化、反りの発生を抑制するとの点においては依然として改善の余地が残されている。
【０００８】
これらの改善のために、繊維間の拘束を強め、接着性を向上させるとの観点から、特許文献２のような、植物長繊維ボードの場合の知見を活用することが考えられる。熱可塑性樹脂繊維を配合することや、芯・鞘構造のものを用いること等である。
【０００９】
しかしながら、特許文献２には熱硬化性樹脂の併用について言及されているが、およそ５０ｍｍ繊維長の植物の長繊維ボードのみに係わる技術検討に終始し、前記のような内装建材向けの木質短繊維と熱硬化性樹脂による木質板とは技術的な共通性が多くない。
【００１０】
実際、内装建材としては、特許文献２の植物長繊維マットを加熱加圧成形して得られたボードは表面平滑性が不十分である。例えば、一般的な化粧オレフィンシートを接着すると繊維凹凸が意匠性を損なう場合がある。
【００１１】
本発明は、以上のことから、木質短繊維と熱硬化性樹脂とを加熱加圧成形することによる、内装建材向け等として有用な木質板の製造において、改善された新しい方法を提供する。すなわち、本発明は、植物長繊維ボード等に係わる従来技術の知見をも生かし、表面平滑性を良好とし、木質板の吸放湿による寸法安定性を向上させることのできる新しい木質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】
【００１２】
本発明の木質板の製造方法は、木質短繊維と熱硬化性樹脂とともに熱可塑性樹脂繊維を混合して加熱加圧成形する木質板の製造方法であって、前記木質短繊維は繊維長が１０ｍｍ以下であり、前記熱可塑性樹脂繊維は、繊維長が１５ｍｍ以下で、少なくともその表面部分は成形する加熱温度以下で溶融することを特徴としている。
【００１３】
この木質板の製造方法では、前記熱可塑性樹脂繊維は、繊維長が５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
この木質板の製造方法では、前記熱可塑性樹脂繊維は、芯・鞘構造を有し、鞘部分が加熱温度以下で溶融することがより好ましい。
【００１５】
この木質板の製造方法では、前記木質短繊維は、繊維長が６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１６】
この木質板の製造方法では、前記木質短繊維は、前記木質板において５０質量％以上で配合されていることが一層好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内装建材向け等として有用な木質板を、良好な表面平滑性を有し、しかも吸放湿による反りを抑えて寸法安定性を向上させたものとして製造可能としている。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の製造方法では、繊維長１０ｍｍ以下の木質短繊維と、熱硬化性樹脂、そして繊維長１５ｍｍ以下の熱可塑性樹脂繊維とを混合して加熱加圧成形する。
【００１９】
繊維長１０ｍｍ以下の木質短繊維としては各種の天然木材をチップに細断し、解繊したもの等、従来からＭＤＦの製造に使用されているもの等を適宜使用することができる。例えば杉等の天然木材を解繊して一般に利用されているものでよい。なお、木質短繊維の繊維径としては、５０〜５００μｍ程度が好ましい。
【００２０】
表面平滑性が得られる木質短繊維としては、好ましくは一般的には繊維長６ｍｍ以下で、１〜３ｍｍ長近辺の繊維がより好ましい。
【００２１】
これらの木質短繊維には熱硬化性樹脂を混合する。この場合の熱硬化性樹脂は、従来より用いられているように、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の各種のものから選択されてよい。木質板の用途や、望まれる吸湿性、成形性等を考慮して木質短繊維との組合わせが選択されてよい。これらの熱硬化性樹脂としては水溶液、水分散液等の状態のものとして使用可能である。
【００２２】
木質短繊維と熱硬化性樹脂とを加熱加圧成形することでボード化できるが、従来の木質板では吸放湿による寸法安定性が不足している。
【００２３】
そこで、本発明では、接着剤としての熱硬化性樹脂に加えて、加熱加圧による成板時の加熱温度以下で溶融する熱可塑性樹脂繊維を配合することで、木質短繊維の接着交点を増す。更には熱可塑性樹脂が加熱加圧成形中に熱硬化性樹脂接着交点へ流動し補強する効果を得る。つまり、木質短繊維間の拘束を高め、寸法安定性を向上させる。
【００２４】
熱可塑性樹脂繊維としては、加熱加圧成形時の加熱温度で少なくともその表面部が溶融するものから選択される。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリエステル樹脂などである。
【００２５】
熱可塑性樹脂繊維は芯・鞘構造を持つものでもよい。加熱加圧成形によっても溶けない芯部は木質短繊維を繋ぐ役目となり、加熱加圧成形により溶融する鞘部が接着交点を増す役目となる。
【００２６】
このような熱可塑性樹脂繊維については、その繊維長１５ｍｍ以下であることが欠かせない。木質短繊維の繊維長１０ｍｍ以下の要件との組合わせとして必須である。なお、熱可塑性樹脂繊維の繊維径としては、５０〜５００μｍ程度が好ましい。
【００２７】
熱可塑性樹脂繊維は長繊維での流通が多い（例えば５０ｍｍ長程度が一般的）が、木質短繊維に長繊維の熱可塑性樹脂繊維を混合すれば、長繊維同士が絡まり易くなり均一分散が困難である。
【００２８】
本発明では熱可塑性樹脂繊維の繊維長を１５ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下とすることで、木質短繊維への熱可塑性樹脂繊維の分散を均一にすることができる。この均一分散で、寸法安定性等も確保されることになる。
【００２９】
熱可塑性樹脂繊維の混合方法は特に限定されない。例えば木質短繊維と共に気流中で混合してもよく、ミキサー等で物理的に攪拌混合してもよい。また、熱硬化性樹脂を散布等で混合するタイミングも特に限定されない。例えば木質短繊維と熱可塑性樹脂繊維を混合した後に、熱硬化性樹脂を散布混合してもよく、熱硬化性樹脂を散布混合した後に熱可塑性樹脂繊維を混合してもよい。
【００３０】
本発明の製造方法では、必要に応じてワックスなどを添加した後、マット化した繊維体を加熱加圧する。
【００３１】
混合する熱可塑性樹脂繊維の配合割合は特に限定されないが、木質板としての表面平滑性、寸法安定性、そして木質板としての切断等の加工性を維持する観点、加熱加圧成形時の離型性を維持する観点を考慮することができる。具体的には、木質短繊維が５０質量％以上となる様にし、残りを熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂繊維に分けて配合するのがよい。好ましくは木質短繊維が７０〜９０質量％の範囲内とする。熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂繊維は各々、２５質量％以内、より好ましくは５〜１５質量％の範囲内とする。
【００３２】
加熱加圧成形の条件は、一般的な木質ボード（例：ＭＤＦやパーチクルボード）と同等でよく、仕上げ厚さに応じて加熱時間と加圧力を調整することができる。例えば成形厚みも考慮して１６０℃〜２００℃、１０ｋｇ／ｃｍ2〜３０ｋｇ／ｃｍ2程度が目安として考慮される。
【００３３】
本発明による木質板は、例えば、床や収納家具材等の内装建材として有用なものとなる。
【００３４】
以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん本発明は以下の例に限定されることはない。
【実施例】
【００３５】
＜実施例１〜４＞
表１に示した配合材として次のものを用いた。
・木質短繊維：杉チップを湿熱処理し叩解機で繊維化した６ｍｍ以下の繊維
・熱硬化性樹脂接着剤：メラミン樹脂
・熱可塑性樹脂繊維：１０〜３０μｍ径で、長さを５ｍｍ〜１５ｍｍに調整して使用。
ＰＰ（ポリプロピレン）繊維；融点１７０℃
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維；芯部の融点２５０℃、鞘部の融点        １１０℃
【００３６】
木質短繊維と熱可塑性樹脂繊維を大気中の気流攪拌により充分拡散混合した後、水溶性の熱硬化性樹脂接着剤を均一に散布した後、マット状にフォーミング、秤量した後、加熱加圧成形して木質板を得た。また、熱硬化性樹脂接着剤にはパラフィン系撥水剤を一定量加えた。（条件として、１８０℃、２０ｋｇ／ｃｍ2圧、１分間の加熱加圧により、３ｍｍ厚、比重０．８の木質板を得た）
【００３７】
＜比較例１＞
熱可塑性樹脂繊維（ＰＥＴ）の長さを２０ｍｍに調整した以外は、実施例２〜４と同様の条件で成形して木質板を得た。
＜比較例２＞
熱可塑性樹脂繊維を配合せず、その他の条件は、実施例１〜４と同様の条件で成形して木質板を得た。  
【００３８】
得られた木質板について、「混合性」「長さ寸法変化」「表面平滑性」を以下の判定基準により評価し、その結果も表１に示した。
【００３９】
（判定基準）
（１）「混合性」
木質短繊維と熱可塑性樹脂繊維を混合した際、明らかに熱可塑性樹脂繊維がダマになり、混合できない状態を×、外観上で繊維混合のバラつきが見られない状態を○とした。
（２）「長さ寸法変化」
作成した木質板を２０℃６５％環境で恒温状態にした後、４０℃９０％の加湿環境に置き、恒量に達した際の寸法変化率を測定し、反りやねじれが目立ち難い０．１５％以下の変化率となるものを○とし、０．１５％より大きい場合を×とした。
（３）「表面平滑性」
作成した木質板を１８０番手サンディング仕上げした後、約６０μｍ厚の化粧シートをＰＵＲ（ポリウレタン系）接着剤で接着した際の表面外観を確認し、繊維束が目視確認できる場合を×、確認できない場合を○とした。（ただし、×に該当する木質板なし）
【表１】
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【００４０】
実施例１〜４では、混合性、寸法安定性（長さ寸法変化）、表面平滑性がいずれも良好（判定：○）であった。繊維長６ｍｍ以下の木質短繊維に、熱硬化性樹脂に加え、成板加熱温度以下で溶融する繊維長１５ｍｍ以下の熱可塑性樹脂繊維を含有することで、表面平滑性が良好で、且つ、吸放湿による寸法安定性が良好な木質板を得られることが確認された。
【００４１】
一方、比較例１では、熱可塑性樹脂繊維のダマが確認され、均一に混合することができず混合性に問題があった（判定：×）。このため、比較例１では、長さ寸法変化、表面平滑性については評価なしとした。また、比較例２では、混合性、表面平滑性は良好であったものの（判定：○）、長さ寸法変化が大きく（変化率０．２２％）、寸法安定性に問題があった（判定：×）。