JPH03292102A - 木材チップを主材とする成型材料及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、構造強度及び耐水性が大でかつ必要に応じて
種々の物性が強化されたボードその他の各種成型品を成
型すべき、木材チップを主材とする成型材料及びその製
法に関し、特に、木材素材の選択、調整に余り手間をか
けることなく間伐材とか廃材など或いは小枝とか樹皮な
どからも得られる木材チップが広く主材として活用でき
ると共に、必要に応じて最終目的とする成型品の諸物性
の改善、強化も容易にできる、木材チップを主材とする
成型材料及びその製法に係る。

従来の技術 従来の木材チップを主材料とする成型品は、木材チップ
を水溶性の糊などで接着してボードなどとしたものにほ
ぼ限定され、耐水性もなく、構造強度も余ジ大きいもの
はなかった。渣たそのような成型品においても、主材料
とする木材チップについては小枝、樹皮、葉などがほぼ
完全に除去された木材から製した木材チップが使用され
る必要があって手数がかかシ、余す経済的なものではな
かった。更にそのような木材チップを相互に糊で接着し
た程度の成型品では物性が木材チップ自体の物性にほぼ
限定される関係上、耐熱性とか導電性、防菌性などの特
に強化、改善された物性をもつ成型品を得るのは甚だ困
難であった。

発明が解決しようとする課題 前記したような事情にある木材チップを成型品に利用す
る技術を発展させて、間伐材、廃材などはもとより小枝
とか樹皮、或いは葉なども構造強度が犬で耐水性にも富
む成型品の構成物として活用できるようにすると共に、
成型品の耐熱性、難燃性、帯電防止性、導電性、抗菌時
本性などの諸物性を目的に合わせて容易に強化、改善で
きるようにする、木材チップを主材とする成型材料を経
済的に提供しようとするのが本発明の目的である。

課題を解決するための手段及びその作用請求−項１の発
明は、木材チップの台片の表面及び組織の隙間に半硬化
状態の熱硬化性樹脂を添着させたことを特徴とする木材
チップを主材とする成型材料である。

この場合の木材チップは、従来のパーティクルボードの
製造に使用されるような葉、樹皮、小枝などが除去され
たものにする必要はなく、単に生木とか長期間水中にあ
った木材のような高含水率のものを除けば、小枝とか樹
皮、葉などを含むものであってもよく、筐たチップを作
る粉砕形式も乾式のものでさえあればどのような手法の
ものであっても支障はない。そして、木材が粉砕されて
出来たチップの大きさは常に類したうえで、それら各粒
度のチップを一定割合で混合して使用するようにすると
、最終成型品の品質を安定させるのに、またチップを無
駄なく使用するのには好都合となる。

筐た、使用される熱硬化性の樹脂としては、フェノール
樹脂、エリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ビニ
ールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン
樹脂など種々のものが使用可能であるが、主材とする木
材チップの含水率が略１０％以上の比較的高含水率のと
きには、フェノール樹脂、エリア樹脂、メラミン樹脂と
いった親水性のある樹脂、もしくは特に親水性を持たせ
るように変性された樹脂を使用するのが好！しい。

このような成型材料は一般のＢＭＣとかプリポリマーな
どと同様に、それのみで、或いは必要に応じて単量体、
重合触媒、架橋剤などを適宜追加したうえで、加勢、加
圧して樹脂部分を完全硬化させることによって、軽量で
構造強度が犬であり、かつ耐水性にも優れたボードその
他の成型品が成型できる。

請求項２の発明は前記の請求項１に記載した成型材料の
製法に係るものであって、木材チップの台片に前述同様
の熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を含浸させたのち、その
台片を乾燥させることを特徴とする方法である。

熱硬化性樹脂の有機溶剤の木材チップの台片への含浸は
浸漬法なう噴霧吹付法など適宜の手法が採り得る。

そしてこの場合、含浸時に樹脂と共に木材チップの組織
の隙間に浸透した有機溶剤は、それが乾燥されるときに
チップ組織中の水分を共沸混合物の生成とか水蒸気蒸溜
の原理に則してその蒸発する溶剤と一緒に可及的完全に
チップ組織外へ追い出すように働いてチップの含水率を
著しく低下させ、樹脂の木材チップ組織への接合をより
強固なものにすると共に、乾燥後の放冷時には溶剤の蒸
発した後の木材チップの組織の隙間は減圧状態となって
チップ表面部の樹脂層をその隙間中に吸引するようにな
って、図面の第２図に示すように、その樹脂層をチップ
組織内に根づかせたようなかたちに樹脂とチップ組織の
接合を更に一層強力なものとするように働くことになる
。従ってこの方法によれば木材チップの表面及び組織の
隙間に半硬化状の樹脂が強固な接合状に添着された構造
の木材チップを主材とする成型材料が得られて、ひいて
は構造強度の大きな木材チップを主材とする成型品が得
易くなる。

請求項３の発明は、木材チップの各戸の表面及び組織の
隙間に半硬化状態の熱硬化性樹脂を添着させると共に、
その各戸と添着状に又は分離状に、表面及び組織の隙間
に半硬化状態の熱硬化性樹脂を添着させた、構造強化剤
、導電材などの物性補強材を混在させたことを特徴とす
る木材チップを主材とする成型材料である。

この場合の木材チップは前述のものと同様に高含水率の
ものさえ除けばどのような材質のものでも使用でき、ま
た熱硬化性樹脂も前述同様に種々のものが使用可能であ
るが、ただ、木材チップに添着させる樹脂と物性補強材
に添着させる樹脂とは、例えばフェノール樹脂とフェノ
ール樹脂、或いはフェノール樹脂とエポキシ樹脂といっ
たように、同種もしくは同型又は硬化時に相互に何らか
の硬化に寄与する反応が期待できる組合せとするのが望
ましい。

また、物性補強材は最終成型品の種々の物性を補完、強
化するためのものであるが、構造強化材としてのガラス
繊維、耐熱材、難燃材としての水酸化アルミニウムなど
、帯電防止材、導電材、電磁遮蔽材としてのカーボン繊
維、金属繊維、グラファイト粉、金属粉など、抗菌防１
扛材としての銅粉など、硬度補強材としての無機粉末、
砂など、といったように種々のものが使用できる。

そして、このような物性補強材の樹脂添着物を混在させ
たものは、木材チップの樹脂添着物だけを成型材料とし
て得られた最終成型品に較べて、その補強材のもつ物性
に応じた特性が付与された最終成型品となシ、木材チッ
プを主材とするボードなどの成型品の品質、性能を種々
補完、強化して用途の拡大に大きく貢献するようになる
。例えば、木材チップの比較的大粒のものを主材としつ
つガラス繊維及びカーボン繊維の物性補強剤を適量混在
させた請求項３の成型材料から板状成型物を成型したも
の（更に必要に応じて表面に防塵塗料及び導電塗料を塗
ったもの）は、コンピュータールームのアクセス床板と
して甚だ好適となる。

なお、木材チップの各戸に半硬化状態の樹脂を添着させ
たものと、物性補強材に半硬化状態の樹脂を添着させた
ものとの混在状態が相互に添着状になっているか分離状
になっているかでそれらの成型材料から成型して得られ
た成型品間では物性に多少の変化が生じることがあるの
で、その変化を適宜利用すれば同種の材料を用いて物性
に変異を持たせた成型品を得ることも可能となる。

請求項４の発明は、木材チップの各戸に、構造強化材、
導電材などの物性補強材の溶解又は混入された前述同様
の熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を含浸させたのち、その
各戸を乾燥させることを特徴とする請求項３記載の木材
チップを主材とする成型材料の製法であり、筐た、請求
項５の発明は、木材チップと、構造強化材、導電材など
の物性補強材との混合物に前述同様の熱硬化性樹脂の有
機溶剤溶液を含浸させたのち、その混合物を乾燥させる
ことを特徴とする請求項３記載の木材チップを主材とす
る成型材料の製法である。

態がほぼ相互に添着状となったものの製法であるが、物
性補強材が液状のもの或いは粉状のものの場合は請求項
４の発明に則って樹脂溶液に予め溶解させるなう、分散
状に混入して釦くのが成型材料の均質化に便利であり、
捷た物性補強材が粒状、塊状、繊維状の固型状のもので
ある場合は、請求項５の発明に則ってそれらを予め木材
チップと混合するようにするのが成型材料の均質化に便
利となる。

そしてこれらの製法に釦いても、含浸時に、樹脂と共に
木材チップ並びに樹脂溶液に不溶性の固型状の物性補強
材の各組織の隙間に浸透した有機溶剤が乾燥されるとき
には木材チップなどに含１れる水分を一緒に揮散させる
ように働くと共に、溶剤の乾燥後の放冷時には表面層の
樹脂層がそれらの隙間に吸引されて根づかせられたよう
なかたちとなることから樹脂と木材チップ並びにそれら
物性強化材の組織との接合は甚だ強力なものになるうえ
に、溶剤の乾燥時に溶剤と一緒に木材チップの組織の隙
間から表面部へ移行してくる樹脂によって、含浸時には
木材チップの表面に炉別状に止！っていたそれら物性強
化材が再び含浸されると折１こ溶剤の乾燥後の放冷時に
は樹脂と共に吸引されて木材チツ番 プの組織の隙間中へ取込渣れるようになることから、樹
脂溶液に不溶性のそれら物性強化材と木材チップ間の混
合、接合状態も甚だ均質で強力なものになる。

請求項６の発明は、木材チップの台片に前述同様の熱硬
化性樹脂の有機溶剤液を含浸させたのちその台片を乾燥
させたものと、前述した物性強化材のうちの、粉状、粒
状、塊状、繊維状といった固型状の物性補強材の台片に
同様に熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を含浸させたのちそ
の台片を乾燥させたものとを混合することを特徴とする
請求項３記載の木材チップを主材とす片との相互が前述
のごとくほぼ添着した状態ではなくてほぼ相互に分離し
た状態で混在する態様の、前述のごとく同種の材料で多
少変異した物性をもつ成型品を作るべき成型材料を得る
のに簡便な方法となる。

実施例１ 間伐材を粉砕して製した長さがほぼ１ａ程度のものが大
半でそれ以下の長さのものも適当に含む木材チップを、
熱硬化性樹脂を適当な有機溶剤に溶かした溶液に浸漬し
てその溶液を木材チップの表面部及び組織の隙間部へ充
分含浸させ、ついでそれを乾燥させて木材チップの組織
内の水分を有機溶媒と共に可及的に蒸散させることによ
って第１図に示すような、木材チップ（１）の台片の表
面及び組織の隙間に半硬化状態の熱硬化性樹脂（２）を
添着させた、木材チップを主材とする成型材料（３）と
したものである。この成型材料は第２図に示すように半
硬化状の樹脂（２）が木材チップ（１）の表面部には勿
論、組織の隙間に根を張るように侵入したかたちとなっ
て接合１添着しているので木材チップと樹脂との接合状
態は甚だ強固であって、硬化させることによって従来の
樹脂成型品に較べても遜色のない構造強度をもった成型
品を成型することが可能となる。第５図はその成型材料
（３）で成型された一例のボード（４）を一部破断して
示している。

実施例２ 状のガラス繊維を添加したものを攪拌機で混合しながら
、それに熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液をスプレー状にし
て吹付けてその溶液をその混合物に充分含浸させ、つい
でその含浸混合物を乾燥することによって第３図及び第
４図に示すように、木材チップ（１）の台片の表面にま
た組織の隙間に、根を張った状態の強力な接合状で半硬
化状態の熱硬化性樹脂（２）が添着すると共に、その台
片に対して、同様に表面及び各フィラメント間の隙間に
半硬化状態の熱硬化性樹脂（２）の添着されたガラス繊
維（５）の台片が、同じく半硬化状態の熱硬化性樹脂を
介してその木材チップの台片の表面層部に添着したかた
ちで混在する態様の成型材料（３）としたものである。

この成型材料を硬化させて成型品とするときは、ガラス
繊維の強化力が加わって更に構造強度の大きな成型品と
なる。

発明の効果 請求項１の発明によれば、廃材とか間伐材などの現在余
り用途のない資源も活用して耐水性に富んで構造強度も
大きな成型品とすることが可能になるもので、木材資源
活用産業の発展に果す効果は大きい。

請求項２の発明によれば、木材チップへの樹脂の添着状
態を均質かつ強固にすると共に簡便な方法であるから請
求項１の成型材料を一層有効なものにする暴季にかつ経
済的に製造するのに効果的である。

請求項３の発明によれば、請求項１の成型材料からの成
型品の構造強度とか導電性その他の物性を必要に応じて
種々強化、改善することが容易となり、木材資源活用産
業を一層発展させる。

請求項４及び請求項５の各発明によれば、木材チップと
それら物性の強化、改善材との混合状態を均質化すると
共にそれらへの樹脂の添着状態も均質かつ強固にする簡
便な方法であるから、請求項３の成型材料を一層有効な
ものにするのにかつ経済的に製造するのに効果的である
。

請求項６の発明によれば、請求項３の成型材料を経済的
に製造するのに有用であると共に、製造された成型材料
中の、樹脂の添着された木材チップと樹脂の添着された
それら物性の強化、改善材とがほぼ分離状に混在するよ
うになるので、請求項４又は請求項５の発明によって製
造する成型材料からの成型品とは幾分異なった性能をも
つ成型品を作るべき成型材料を同種の材料から製造する
のに有用となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の一実施例の斜視図、第２図は
その実施例の一片の拡大断面図、第３図は請求項３の発
明の一実施例の斜視図、第４図はその実施例の一片の拡
大断面図、第５図は第１図実施例の成型材料から製した
成型品−例の一部破断斜視図 （１）・・・木材チップ、（２）・・・半硬化状態の熱
硬化性樹脂、（３）・・・成型材料、（４）・・・ボー
ド、（５）・・・ガラス繊維

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、木材チップの各片の表面及び組織の隙間に半硬化状
   態の熱硬化性樹脂を添着させたことを特徴とする木材チ
   ップを主材とする成型材料 ２、木材チップの各片に熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を
   含浸させたのち、その各片を乾燥させることを特徴とす
   る請求項１記載の木材チップを主材とする成型材料の製
   法 ３、木材チップの各片の表面及び組織の隙間に半硬化状
   態の熱硬化性樹脂を添着させると共に、その各片と添着
   状に又は分離状に、表面及び組織の隙間に半硬化状態の
   熱硬化性樹脂を添着させた、構造強化材、導電材などの
   物性補強材を混在させたことを特徴とする木材チップを
   主材とする成型材料 ４、木材チップの各片に、構造強化材、導電材などの物
   性補強材の溶解又は混入された熱硬化性樹脂の有機溶剤
   溶液を含浸させたのち、その各片を乾燥させることを特
   徴とする請求項３記載の木材チップを主材とする成型材
   料の製法 ５、木材チップと、構造強化材、導電材などの物性補強
   材との混合物に熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を含浸させ
   たのち、その各片を乾燥させることを特徴とする請求項
   ３記載の木材チップを主材とする成型材料の製法 ６、木材チップの各片に熱硬化性樹脂の有機溶剤溶液を
   含浸させたのちその各片を乾燥させたものと、構造強化
   材、導電材などの固型状の物性補強材の各片に熱硬化性
   樹脂の有機溶剤溶液を含浸させたのちその各片を乾燥さ
   せたものとを混合することを特徴とする請求項３記載の
   木材チップを主材とする成型材料の製法