JPH0419936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は木質系の合成板、就中合成板に於け
る伸縮歪、撓み出しの矯正された合成合板の提供
に係るものである。

而して従前に於ける単板を積層、接着した合板
類に於いては、素材である単板自体の有する素材
特性に伴つて、個有の反り出し、歪み出し、ない
しは割れを生じ易く、これを矯正すべく構成され
る合板に於いても、含有水分量の変化に伴う膨
張、収縮歪みを生じ、往々にして合板自体の反り
出し、合板積層面の剥離をもたらしたものであ
る。

従つて、より良好な合板を得る場合に於いて
は、使用素材である単板自体の選別、組合せが重
要なものとされ、成形コストに占める素材コスト
が特に割高とされたものである。

本発明に係る合成合板は、かゝる従前合板に於
ける不都合に鑑み特に案出されたものであつて、
素材たる木材固有の特性を除去する目的に於い
て、これを破砕し、純粋な木粉状態となし、木材
の有する伸縮、歪み出し等の方向性を取り除くと
共に、木材に於ける長所たる断熱、遮音、吸湿機
能等を残して樹脂形成をなしたものであり、耐摩
耗特性が特に良好であると共に成形歪、成形後に
於ける経時的な歪み出しの存しない合成板とし、
更に、この合成板の押出し操作に於いて誘起され
る押出し方向と押出し横方向に向けた残存応力の
バラつきを、この合成板の重ね合せをもつて相互
に補償、吸収するようになし、合成板に於ける反
り、歪み出し等の生ずる余地を確実に一掃するよ
うにしたものである。

かゝる特異な合成板の成形に於いて、更に問題
とされる木材粉との馴染み特性と、成形時に於け
る木酸ガスの発生並びに水蒸気の発生抑止とを期
し、成形上の不都合と、成形品の品質面にもたら
される不都合とを効果的に防止したものであつ
て、かゝる諸特性の効果的な奏効を期すべく、特
に、その構成の要旨を破砕チツプ、パルプ、籾殻
その他の適宜のセルロース系素材に対し、該素材
の含有水分量が15o／wt以内となるように乾燥し
て、その繊維組織の崩壊を誘起するようになすと
共に、該加工素材に対し尿素系樹脂液を添着含浸
せしめ、次いで該加工素材を100℃〜250℃の温域
内に於いて乾燥、破砕し、PH６〜PH７の中和微細
硬化骨材を成形する工程と、この中和微細硬化骨
材を塩化ビニル等の熱硬化性樹脂素材に混入して
押出し成形された合成板材を成形する工程と、こ
の合成板材を、該板材に於ける押出し方向が順次
直交するように積層接着する工程とよりなること
の結合に置いたものである。又、本発明に於いて
は、かゝる構成の要旨に付随する以下の具体的な
実施例と、これ等の実施例に伴う相当の他の迂回
手段の実施例が予定されたものである。

以下本発明に係る木質様合成合板の典型的な成
形例の一実施例を添付の図面について説明する
に、１は押出し成形された合成板であり、骨材１
ａを、シート状物に於いては20〜60o／wt、フイ
ルム状物に於いては５〜40o／wt混入されたもの
であつて、無発泡又は発泡の、いずれの場合も以
下の合板材とされたものである。

かゝる骨材１ａを有する押出し成形に於いて
は、通例、円筒状に素材を押出した後、これを切
り開きシート状又はフイルム状としたものであ
り、この押出しダイの押出し間隙部間に内型を支
承すべく介装される取付け桿によつて、この押出
し生地材は一旦区分された後、更にチユーブ状に
密着して押出されたものである。従つて、合成板
１に於いては第２図に於いて示されるように混入
される骨材１ａに疎ｍ密ｎ部を生じ、この混入骨
材１ａの混入疎密と、押出し時に於ける波打ち現
象に伴つて合成板１の反り出し、歪み出しが、発
生したものである。尚、このダイに於ける外形と
内型の結合桿は、それ自体に於いて押出し時の押
出し抵抗部分とされ、骨材１ａの押出し抵抗と併
せて、この桿周面の樹脂生地が圧迫された態様
で、即ち、密ｎの状態で押出されたものである。

かゝる板１に於ける骨材１ａ並びに樹脂生地１
ｂの疎ｍ、密ｎに伴う板１に生ずる反り出し、歪
み出しは、通常の単板に於けるように激しいもの
でなく、殆ど無視し得る程度と一般的にされたも
のであるが、特に寸法精度を要請される場合に於
いては、これ等の合成板１を、前記疎密に伴う反
り、歪み出しの向きを夫々異にして、実際には板
１の成形押出し方向が、順次直交する方向に板１
〜１を積層し、これを接着一体とすることによ
り、夫々の板１〜１が有する固有の反り、歪み
は、相互に矯正され、積層された合板ａの状態に
於いて、いずれの方向に対しても残余応力が残ら
ないように構成されたものである。

この結果、合成板１に於いて若干残された組織
自体の疎密に伴う成形歪、成形後に於ける経時的
な歪み出しのいずれもが、確実に矯正され、温度
変化あるいは湿度変化並びに経時的要素に伴う合
板ａの反り、歪み出しは確実に防止されたもので
ある。

本発明に係る合板ａは、かゝる特性を有するも
のとして、特に以下に述べる特殊な成形骨材の混
入成形による合成板１の使用が予定されたもので
ある。以下、この特殊な合成板１の成形方法につ
いて説明するに、先ず、準備されるべき素材は塩
化ビニル、ABS樹脂、ポリスチレン等の熱可塑
性樹脂材と、木粉をベースとした混入骨材と、必
要に応じて添加される炭酸カルシウム粉硬化剤及
び安定剤並びに着色剤等である。

次いで使用される骨材は以下の手法をもつて中
和提供されたものである。即ち、破砕チツプ材、
パルプ材あるいは籾殻等のセルロース系素材を用
意し、これに乾燥処理、特に加熱乾燥処理を施し
て素材の含有水分量が15o／wt以内となるように
前加工を施したものである。かゝる乾燥処理に伴
つて、素材内の含有水分量が15o／wt以内となる
に従い急速に素材の構成繊維組織の破壊現象を誘
起し、大まかな繊維素の束又は塊状とされた破砕
チツプ材はもとより、パルプ材、籾殻に於ける繊
維素は確実に組成状態が破壊され、繊維素がバラ
バラの状態とされたものである。

かゝる乾燥し、且つ組織自体に崩壊現象を生じ
た素材に対しエマルジヨンタイプの尿素の樹脂接
着液を添着し、20〜30分間放置することにより、
この尿素系の樹脂接着液は充分に素材内に含浸さ
れたものであり、通常そのPH値を５程度としたも
のである。

尚、この樹脂接着液に硬化剤として別途塩化ア
ンモニアないし塩酸の添加をなし、素材に於ける
PH値を更に中性方向に調整することが必要に応じ
て試みられたものである。

かくして、尿素系樹脂液の含浸、硬化された素
材は、次の工程に於いて100℃〜250℃の範囲内に
於いて加熱乾燥と、破砕、硬化、粉粒化の処理が
施されたものであり、含有水分量を３〜5o／wt
以内とし、極力0o／wtに近づけるようになすと
共に粒径100〜150メツシユ程度の微粒硬化粉末と
したものである。

かゝる加熱乾燥並びに破砕に於いて素材自体の
PH値が６〜７範囲内のものとされ、概ね中性に調
整されたものである。

かゝる出発点に於ける酸性素材の中和処理は、
処理途中に於いて介装される尿素の樹脂接着液の
作用に負うところ大のものであつて、尿素系樹脂
接着液の添加を予定しないセルロース系素材の単
純な加熱、乾燥処理に於いては出発点素材に於け
るPH５に対し、乾燥微粉末とされた到達点素材の
PHが２〜３となり、逆にPH値が酸性に傾いたもの
である。これに対し、尿素系の樹脂接着液の介装
により、PH５の素材が、加熱乾燥に伴つて漸次素
材中に含有する酢酸を木酸ガスとして放出し乍ら
中和され、到達点に於いて素材のPHを６〜７の中
和範囲内に調整したものである。

かくして提供される骨材は、加工処理時に於け
る加熱処理をもつて骨材中の含有水分を最大
13o／wt以内、理想的には３〜5o／wt以内、更
には極力0o／wtに到るようになし、以降の骨材
を混入した樹脂成形に於いて水蒸気の発生する余
地を無くし、又含有木酸の懈離、揮散を防止して
酸性ガスの発生する余地を無くすと共に充分に中
和処理が施され、そのPH値を６〜７としたもので
ある。

かくして提供される骨材に於いては、前記の尿
素系樹脂を主体とした熱硬化性の樹脂材の含浸と
加熱成形に於いて木粉中に含まれる木酸、殊に酢
酸ガスが蒸散、中和されて、骨材を樹脂素材に混
入成形する以降の処理に於いて使用骨材より酸性
ガスの生ずる余地を有効に減じたものである。

又、骨材の成形に於いて施される加熱乾燥処理
により骨材中に含まれる水分は殆ど蒸散され、成
形骨材を利用しての樹脂成形に於いて弊害とされ
る水蒸気の発生がなく、成形品中に発泡、巣、肌
荒れ等の生ずる余地をなくしたものである。尚、
この含有水分の除去は、木粉中に含まれる木粉の
揮散にも重大な影響をもたらせるものであつて、
木粉中に含有される木酸は通例H₂Ｏ基と反応し
て始めて懈離、揮散をなすことにより、これを効
果的に抑止したものである。従つて、前記の熱硬
化性樹脂材の含浸による加熱破砕−硬化の過程に
於いてもたらされる木酸の消去、中和によるPH６
〜７の調整と共に骨材よりの残余木酸ガスの発生
抑止を一層効果的なものとしたものである。

かゝる骨材に於ける木酸ガスの効果的な消去、
発生抑止は、以降の樹脂成形に於いて極めて重要
な意味を有したものである。即ち、樹脂成形に於
いて木酸ガスが発生した場合、樹脂成形に供され
るプレス機、押出機、射出機のシリンダースクリ
ユウあるいは成形ダイないしは金型の内壁面が酸
化腐蝕されて、その耐用度数を極端に減ずると共
に成形効率をも減じ、特に押出し、射出圧のムラ
による成形不良の問題を生ぜしめたものである。

又、叙上骨材に於いては、通例の純粋な木粉と
異なり、その骨材内に硬化性樹脂を含浸ないしは
付着したことにより、表面の抵抗値は極端に減じ
られ、骨材として樹脂素材中に混入成形した場合
に於ける押出し、射出圧を殆ど一般的な樹脂のそ
れに近づけたものである。これに反し、従前に於
いては木粉の混入により、シリンダー、ダイ等の
内周面への木粉の摺接、摩擦抵抗を生じ、押出し
をなした場合に於いてシリンダー、ダイ等の内周
面に傷を誘起し、又は摩耗ないしは損壊を誘起し
たものである。

更に、かゝる骨材の使用は、混入樹脂素材との
馴染みを良好とし、骨材の均一な混入を約束し、
又成形物中に於いて骨材周面に発生する空隙を極
力消去し、所期の品質を有する成形品の提供を可
能としたものである。

次いで用意される炭酸カルシウム粉末は、押出
し加工等に於ける成形品の変形を防止する意図
と、炭酸カルシウム自体が特に安いことより成形
製品の単価を低くセツテイングする為に随時必要
に応じて使用されたものである。

かゝる諸素材と共に鉛等の安定剤を別途用意
し、成形製品に於ける劣化の防止と、押出し加工
等に於いて生ずる摩擦抵抗を極力減ずる工夫が試
みられたものである。

更に成形製品に着色する場合は、それに相応す
る着色剤を用意したものであり、例えば白色とす
る場合は酸化チタンの混入が予定されたものであ
る。

かくして提供された骨材１ａを樹脂生地１ｂに
混入して押出し装置をもつて押出し成形された合
成板１を、着色剤を介し、又は介することなく、
重ね合せられる板１，１相互の、成形時に於ける
押出しの向きが互いに直交するように積層して一
体としたものであり、単純な接着剤による接着接
合である場合と、加圧接着による場合と、更に、
加熱融解に伴う融着と、更に第６図に於いて示さ
れるように100〜140℃で加熱した後20〜50℃のプ
レスで型付け成形をなす場合とが予定されたもの
である。

かゝる成形方法より提供された合成合板に於い
ては、以下の特性の奏効が認められた。即ち、 (1) 表面の耐摩耗性が特に良好とされ、通常の塩
ビ材、合板材に対し次のような摩耗量の差を有
し、摩耗の激しい床材、壁材等としての使用に
最適とされた。

合成合板 35.9 硬質塩ビ 46.6 ベニヤ板 348.2 （但し、荷重１Kg、回転数70rpm、摩耗輪の
種類cs−17Calibraseに於けるmg／1000回転） (2) 成形時に於ける収縮、膨張率が少なく、しか
も成形後に於ける収縮、膨張変化がないことに
より板自体の反り出し、歪み出しが無く、又硬
い板材の供給ができる。

(3) 適度の吸湿性が以下の吸水率の通り認められ
ると共に耐水性を有しているので、張込み面に
於ける防水と共に発汗現象の抑止がなされ、又
接触肌面の汗を吸いとることより壁材、床材等
として快適な肌触り感が約束された。

合成合板 0.51 硬質塩ビ 0.09 ベニヤ板 7.9 （但し、JIS K7209プラスチツクの吸水率試
験方法によるmg／cm²当りの吸水率） (4) 表面に骨材１ａが露呈していることより適度
の接触抵抗が生じ床材等として最適な歩行接触
感をもたらし、又、この骨材１ａの存在により
表面化粧印刷等のインクの付着を良好とし、良
好な色彩の作出を約束した。更に、かゝる骨材
１ａの露呈に伴つて、接着剤が、この骨材１ａ
を基点として強力に付着し、従前困難とされた
塩ビ板相互の接着をも可能とした。

(5) 骨材１ａを有することにより断熱、遮音機能
が良好とされ、又、混入した顔料等との馴染み
を良好として板１に於ける発色特性を良好とし
たものである。

(6) 骨材１ａの混入をもつて、通常の木材に於け
ると同様の色調、肌触り感と、施工に於ける鋸
引き、釘打ちを可能とした。

本発明に係る合成合板は叙上に於ける特長ある
構成、作用よりして、肌触りの良好な、しかも狂
い出しの少ない耐摩耗性の高い板材として広範な
用途に向けた使用が予定されたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は板１の押出しを示す斜視図、第２図は
該押出し板１の平面図、第３図は積層板１〜１の
斜視図、第４図〜第６図は合板の断面図、第７図
は板１の拡大断端面図である。 尚、図中、１……合成板、１ａ……骨材、１ｂ
……樹脂生地、ｍ……疎、ｎ……密、ａ……合板
を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 破砕チツプ、パルプ、籾殻その他の適宜のセ
   ルロース系素材に対し、該素材の含有水分量が
   15O／WT以内となるように乾燥して、その繊維
   組織の崩壊を誘起するようになすと共に、該加工
   素材に対し尿素系樹脂液を添着含浸せしめ、次い
   で該加工素材を100℃〜250℃の温域内に於いて乾
   燥、破砕し、PH６〜PH７の中和微細硬化骨材を成
   形する工程と、この中和微細硬化骨材を塩化ビニ
   ル等の熱硬化性樹脂素材に混入して押出し成形さ
   れた合成板材を成形する工程と、この合成板材
   を、該板材に於ける押出し方向が順次直交するよ
   うに積層接着する工程とよりなることを特徴とす
   る木質様合成合板の成形方法。 ２ 前記骨材を100〜150メツシユとし、含有水分
   量を5o／wt以内としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載に係る木質様合成合板の成形
   方法。 ３ 前記骨材の混入量を５〜40o／wtとし、フイ
   ルム状合成板材としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載に係る木質様合成合板の成形方
   法。 ４ 前記骨材の混入量を20〜60o／wtとし、シー
   ト状合成板材としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載に係る木質様合成合板の成形方
   法。