JPH10502980A - 建物用インテリアプレートボードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、３０〜５５重量％の廃棄パルプ、２０〜３５重量％の廃棄ポリエステル繊維、及び２０〜３５重量％の廃棄ポリプロピレン繊維を所定の長さに切断して材料混合物を作る工程と、この材料混合物を２〜９重量％の充填材と水で均一に混合する工程と、均一に分散しかつ均一混合物をネットワーク構造のベルト上に移動し、１対のローラに通しながら、均一な混合物を脱水して、プレートボード前製品(precursor)を形成する工程と、プレートボード前製品上に熱硬化樹脂溶液をスプレイする工程と、プレートボード前製品を６０〜９０℃の温度でプレートボードの水分量が５〜２０％となるまで乾燥して、プレートボードを形成する工程と、プレートボードを所定の形状に切断する工程と、プレートボードの表面上に水をスプレイする工程と、プレートボードを、任意の形状のインテリアプレートボード中に、１８０〜２００℃の温度、１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ²で圧縮モールディングする工程と、を備えた建物用インテリアプレートボードの製造方法に関する。本発明によれば、インテリアプレートボードは、優れた形状保持特性と加工性を有し、同時に優れた高張力と破壊強度を有し、さらに廃棄前製品を使用することにより製造コストと環境汚染が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】 建物用インテリアプレートボードの製造方法 技術分野 本発明は、建物用インテリアプレートボードの製造方法に関し、特に、軽量で かつ耐熱性及び熱成型性に優れさらに環境汚染の削減に大きく貢献する、建物用 鉄筋インテリアプレートボードの製造方法に関する。 従来の技術 壁または天井用の一般的なインテリアボードに関しては、型どり(pattern)ま たはコーティングされて高性能化されたベニア板または合成木材が用いられてい る。これらの一般のボードは、軽量性、良好な外観及び広い適用範囲を有してい るが、強度及び耐熱性に劣るために、外力によって容易に振動し破損する。 天然木材は、高品位性の点で好ましいが、経済性及び自然環境汚染の点では好 ましくない。 他の建築材として石膏ボードが提案されてきた。しかしながら、石膏ボードは 重く、軽微な力で容易に破損しやすいという欠点を有している。さらに、石膏ボ ードは、アスベストのような発癌性物質から成るので、人間に対して有害である 。 さらに、接着剤、セメント、ガラス繊維及びバーミキュライト(vermiculite) のような無機材料で結合されるかまたは有機増強材料で養生されたプレートタイ プの材料は、内壁板、パーティション及び天井板に採用される。しかしながら、 そのような方式で形成されたインテリア材は、耐熱性、支承(bearing)強さ及び 面強度のような良好な物性を有するにもかかわらず、低コストで軽量化に向かう 最近の傾向をフォローできない。 おまけに、合成樹脂プレートがインテリア材として提案されてきたが、合成樹 脂プレートは、大きな熱膨脹係数によるねじれを生じ、過剰な弾性による接合部 品とのずれを生じさらに弱い耐熱性によるひずみを生じる。 したがって、合成木材、石膏ボード及び合成樹脂の代わりに、工場から捨てら れた廃棄パルプとポリエステル及びポリプロピレンの廃棄繊維を使用した建物用 インテリア材の研究開発の後、本発明者は、軽くて外的衝撃に強く、さらに防音 性、耐熱性、熱成型性のような良好な物性を有し、かつ製造コストと環境汚染削 減に貢献する、建物用インテリアプレートボードを見出したのである。 その間に、環境問題における社会的関心が増加し、資源のリサイクリング及び 効果的な処理方法の研究が活性化するにつれて、廃棄資源を利用する特許出願が 増加した。 例えば、韓国特許出願Ｎｏ．９２−１３４０１（”廃棄資源の利用による合成 木材の製造方法”のタイトルで１９９２年７月２７日出願された）には、一般の ものよりも高い引張強度を有する合成木材の製造方法が開示されている。すなわ ち、その製造方法は、長さ３．５ｃｍに切断された４５ｇの米の麦わら（または 大麦の麦わら）、長さ０．１〜０．５ｃｍに切断された３３ｇの廃棄紙（または 紙スラッジ）及び７０〜８０のメッシュで粉砕された２２ｇのおがくず（または 廃棄木材）を含む混合物と１０ｇの尿素樹脂接着剤を混合する工程と、混合物を 空気中で２０〜３０分間待機する工程と、混合物を圧力１５０〜２００ｋｇ／ｃ ｍ²，温度１５０〜２００℃で圧縮して成型する工程とを備えている。 しかしながら、上記の製造方法は、資源のリサイクリング及び低コストでの環 境汚染の防止に貢献するが、本方法で製造された合成木材を、ぎっしり詰め込む ことはできず、米の麦わら及びおがくずのような原料は熱可塑性及び熱成形性に 乏しいので、その外観性及び適用性から装飾効果において限界がある。 したがって、本発明者は、１９９５年７月１４日に出願された韓国特許出願Ｎ ｏ．９５−２０８３５（タイトルは”建物用鉄筋インテリアプレートボードの製 造方法”）の従来技術が直面する上記の問題を解決する、建物用インテリアプレ ートボードの製造方法を開示した。よって、一般のものと同じ強度でより軽く、 優れた成型性を有し、さらに製造コストと環境汚染を削減する、鉄筋インテリア プレートボードの製造方法が提供された。 建物用鉄筋インテリアプレートボードの製造方法は、５０重量％の廃棄パルプ 、 ２０重量％のポリエステル繊維及び３０重量％のポリプロピレン繊維を備えた材 料混合物を、２０〜３０ｇ／ｌの充填材を含む水溶液中で均一に攪拌する工程と 、この均一混合物をネットワーク構造のベルト上に均一に分散し、ベルトに沿っ て混合物を移動して、ペーパーボード前製品(precursor)を形成する工程と、ペ ーパーボード前製品を一対のローラーに通してペーパーボード前製品から水分を 最初に圧搾する工程と、圧搾されたペーパーボードをポリプロピレンの融点未満 の温度でペーパーボードの水分量が２０％以下となるまで乾燥する工程と、乾燥 したペーパーボードを熱硬化樹脂溶液に浸漬する工程と、１対のローラの間で浸 漬されたペーパーボードから再度水分を圧搾する工程と、再度圧搾されたペーパ ーボードを１８０〜２００℃の温度で乾燥ドラムに通して乾燥する工程と、を備 えている。 上記の特許出願Ｎｏ．９５−２０８３５によれば、鉄筋ペーパーボード自体を 長時間空気中で待機する。しかしながら、その方法では再度乾燥してすぐに切断 し、熱硬化樹脂の硬化によるボードの熱成型性の劣化を防ぐために様々な凹凸パ タン（patterns）を有する２次的なモールディング製品を形成するために圧縮モ ールドしなければならない。 発明の概要 本発明者は、実験及び研究を繰り返した結果、上記のような一般的な欠点を解 決する一方、より経済的な建物用鉄筋インテリアプレートボードの製造方法と優 れた成型性と強度を有するその製品を完成した。 本発明の目的は、廃棄資源を実際に最大限利用しさらに環境汚染の防止に貢献 するために、廃棄パルプと廃棄繊維を使用する建物用インテリアプレートボード の製造方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、本製品の適用性と装飾の効果が様々な凹凸パタン（patt erns）を実現することによって最大となり得るような、良好な耐熱性と成形性を 有する建物用インテリアプレートボードの製造方法を提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、利用しやすく経済的でさらに製造コストを削減で きる廃棄パルプと繊維を用いる、建物用インテリアプレートボードの製造方法を 提供することにある。 本発明のさらなる目的は、外的衝撃に対して強く特に良好な防音性を有する、 建物用インテリアプレートボードの製造方法を提供することにある。 発明の詳細な説明 本発明によれば、建物用インテリアプレートボードの製造方法は、 ３０〜５５重量％の廃棄パルプ、２０〜３５重量％の廃棄ポリエステル繊維、 及び２０〜３５重量％の廃棄ポリプロピレン繊維を所定の長さに切断して材料混 合物を作る工程と、 この材料混合物を２〜９重量％の充填材と水で均一に混合する工程と、 均一に分散しかつ均一混合物をネットワーク構造のベルト上に移動し、一対の ローラーに通しながら、均一混合物を脱水して、プレートボード前製品(precurs or)を形成する工程と、 プレートボード前製品上に熱硬化樹脂溶液をスプレイする工程と、 プレートボード前製品を６０〜９０℃の温度でプレートボードの水分量が５〜 ２０％となるまで乾燥して、プレートボードを形成する工程と、 プレートボードを所定の形状に切断する工程と、 プレートボードの表面上に水をスプレイする工程と、 プレートボードを、任意の形状のインテリアプレートボード中に、１８０〜２ ００℃の温度、１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ²で圧縮モールディングする工程と 、を備えている。 本発明の廃棄ポリエステルとポリプロピレン繊維は、水酸化ナトリウム水溶液 中で小さな綿の布きれを膨潤させて得られるか、または紙、例えば、綿パルプ、 リンネルパルプ、フラックスパルプ、紙クワパルプ、ジュートパルプ、マニラパ ルプなどを製造した後の廃棄溶液から得られる。優れた強度、靭性、及び防音性 を有する綿パルプを使用することが好ましい。同時に、切断され膨脹された後使 用される廃棄ポリエステルと廃棄ポリプロピレン繊維の紙を製造した後の廃棄溶 液を使用するのが好ましい。 本発明の廃棄ポリエステルとポリプロピレン繊維は、一般的な紙製造工程にお ける入念な処理は必要ではないが、溶液中で膨潤させ、工場から捨てられた繊維 を所定の長さに切断して得られる。綿と混合されたポリエステルが使用される場 合、綿パルプを含む廃棄パルプの重量％は削減できる。それは、ポリエステル繊 維中の綿の混合分率が高い場合、廃棄パルプの分率は低減できる。 本発明によるプレートボードの強度と厚さは、廃棄パルプと廃棄繊維のサイズ に密接に関係する。例えば、廃棄繊維とパルプが短すぎるとき、インテリアプレ ートボードの強度は弱い、一方で、廃棄繊維とパルプが長すぎるとき、繊維とパ ルプ中に導入される空間を縫って繊維をモールディングし圧縮するためには、よ り多くのエネルギーと熱を必要とする。さらに、ボードの形状は均一ではない。 本発明によれば、ボードの厚さが約２〜４ｍｍの時、廃棄パルプと繊維の長さ は２〜５ｍｍであることが好ましく、厚さが４〜８ｍｍの時、長さは好ましくは ３〜８ｍｍである。 本発明で使用する充填材に関しては、白土（white clay）、オーカー(ocher) 、タルク（talc）、アスベスト、石膏、カルシウム炭酸塩、及びダイアタマイト (diatomite)が、インテリアプレートボードの最終適用物、例えば、壁板、天井 板、及び装飾板に応じて選択される。 それぞれ特定の比重が異なり互いに分離されない廃棄パルプと繊維を均一に分 散するために、充填材を添加する。オーカーは、材料混合物の比較的重い繊維ま たはパルプと密接に結合するので、均一化に役立つ。さらに、充填材は、ボード の材料をぎっしり詰め込むために機能し、ボードの耐熱性を改良する。 充填材の粒子のサイズは、充填材の種類によりわずかに異なるが、好ましくは ２０μ以下である。 本発明では、廃棄繊維とパルプの軽不純物をガソリン中で混合させて材料混合 物上にガソリン層を浮かせるために、０．３〜３．０重量％のガソリンを均一混 合物に添加する。ガソリン層を脱水前に均一混合物から分離して捨てるのが好ま しい。 その水分量により、前製品(precursor)は次工程でできるだけ多くの熱硬化樹 脂溶液を吸収でき、最終製品を形成するための熱成型性を改善できるので、脱水 後のプレートボード前製品の水分量は、１０〜２０％であるのが好ましい。 熱硬化樹脂溶液は、３重量％の陽性尿素ホルムアルデヒドを含むｐＨ５〜６の 酸性の水溶液、または３〜４重量％のメラミン樹脂をＨＣｌ水溶液に溶解し、こ の溶液を３〜５時間養生（maturate）することにより得られた溶液である。本樹 脂溶液はモノヒドロクロライドを形成し水で希釈でき、この溶液中の樹脂粒子は 静電気を有し繊維に容易に吸収される。熱硬化樹脂溶液は熱で硬化されるので、 ボードの面強度と支承(bearing)強さを改善し、ポリプロピレンによりボードを 耐水化する。 熱硬化樹脂溶液をスプレイした後、プレートボード前製品を６０〜９０℃の温 度で水分量が５〜２０％となるまでドライヤーで乾燥する。ポリプロピレンの融 点未満でプレートボード前製品を乾燥するのが好ましい。その融点未満で多くの 熱硬化樹脂溶液を前製品に吸収でき、融点以上で乾燥を行う場合、ポリプロピレ ンが熱で溶解され固まり(bound)、前製品への熱硬化樹脂溶液の浸透を妨げる。 さらに、本発明は、時間節約（time-gaining）となる製造方法とスムースな仕 上りのインテリアプレートボードを提供する。本発明では、熱硬化樹脂溶液で処 理した後すぐに切断するよりむしろ、最初に乾燥した後いくらかの水分を含んで いる時にペーパーボードを特定の形状に切断して再度乾燥する。したがって、ペ ーパーボード前製品を熱硬化樹脂溶液で熱硬化処理した後すぐに切断し再度乾燥 しなければならない特許出願Ｎｏ．９５−２０８３５に記載されているような一 般的な方法と比べると、本操作の効率と作業性を改善でき、インテリアプレート ボードの美観とスムースな仕上りが得られる。 切断した後、次工程、すなわち、圧縮モールディングではプレートボードの表 面に課せられる熱と圧力を受けるため、さらに上下表面の熱と圧力による焦げ付 きまたはねじれを防止するためとプレートボードの内部からの気泡により生じる 表面の変色を防止するために、プレートボードの上下表面上に水をスプレイした 。 圧縮モールディングの最終工程では、温度、圧力及び水分の条件が重要である 。望ましい高強度を有するインテリアプレートボードを製造するために、１８０ 〜２００℃の温度と１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力下、約２０〜２５秒で 、 その内部と両表面上に水分を含むプレートボードを成型するのが最も好ましい。 １８０〜２００℃の温度範囲で、ポリプロピレンは、溶融して廃棄パルプと廃 棄ポリエステル繊維に付着し、ポリエステル繊維の表面を他のコンポーネントに 関する粘着剤とせしめ、さらにプレートボードの高い引張強度を提供する。 これらの温度と圧力の条件は、本発明者による実験と研究の繰り返しから得ら れた。上記の条件から外れると、インテリアプレートボードの望ましい形状と強 度は達成できない。 材料混合物のコンポーネント量に関しては、パルプを過剰に使用すると、イン テリアプレートボードの熱成型性と濡れ強度が低下し製造されるボードの面強度 が脆化する、さらにボードが容易に汚れるようになる。ポリプロピレンを過剰に 使用すると、プレートボードの耐熱性が低下しボードの不具合を生じる。一方、 ポリプロピレンの使用量が少なすぎると、材料混合物のコンポーネント間の結合 力が低下し、ボードの表面が粗くでこぼこになる。ポリエステル繊維は、ポリプ ロピレン繊維と一緒の圧縮モールディング及び冷却における熱成型性に貢献し、 引張強度と破損強度のようなポリエステル繊維の物性が非常に向上する。 本発明は、以下の典型的実施例の詳細な記述により明らかとなる。 本発明の好適な実施例 実施例１ 製造工場で捨てられ集められた３５ｋｇの廃棄パルプ、３０ｋｇの廃棄ポリエ ステル繊維及び３０ｋｇの廃棄ポリプロピレン繊維を切断装置で３ｍｍの長さに 切断し、混合機に移動した。そこで、１ｋｇのガソリン、５ｋｇのオーカー(och er)と３００ｋｇの水を加えて、廃棄パルプと廃棄繊維とを備えた材料混合物と 混合した。上層のガソリン層は、廃棄パルプと繊維からの各種不純物を含んでお り、下部の水溶液相から除去した。次いで、均一混合物を、均一に分散され、ネ ットワーク構造ベルトに沿って移動される間に脱水し、さらに１対のローラに通 して脱水し、ボード形状をしたプレートボード前製品を形成した。脱水は、脱水 される前製品の水分量が約１３％となるまで行った。脱水プレートボード前製品 上に３％メラミン樹脂溶液でスプレイした後、水分量が約１０％となるまで８５ ℃で乾燥した。乾燥されたプレートボードを所定形状と寸法に切断して、切断プ レートボードの両側上に水をスプレイした。プレートボードを、それぞれメタル モールド上に置き、１８０℃の温度、１２５ｋｇｆ／cｍ²の圧力、２０秒で、油 圧モールドし、そのことにより、インテリアプレートボードを形成した。 この発明の実施例の建物用インテリアプレートボードの厚さは、３．５ｍｍで 、これらの強度を含む実験結果は、以下の通りである。 実施例２ 製造工場で捨てられ集められた４８ｋｇの廃棄パルプ、２５ｋｇの廃棄ポリエ ステル繊維及び２５ｋｇの廃棄ポリプロピレン繊維を切断装置で６ｍｍの長さに 切断し、混合機に移動した。そこで、１ｋｇのガソリン、２ｋｇのオーカー(och er)と３００ｋｇの水を加えて、廃棄パルプと廃棄繊維とを備えた材料混合物と 混合した。上層のガソリン層は、廃棄パルプと繊維からの各種不純物を含んでお り、下部の水溶液相から除去した。次いで、均一混合物を、均一に分散され、ネ ットワーク構造ベルトに沿って移動される間に脱水し、さらに１対のローラに通 して脱水し、ボード形状をしたプレートボード前製品を形成した。脱水は、脱水 される前製品の水分量が約１５％となるまで行った。プレートボード前製品を３ ．５％メラミン樹脂溶液でスプレイして、水分量が約１５％となるまで９０℃で 乾燥した。乾燥されたプレートボードを所定形状と寸法に切断して、それぞれの ボードの両側上に水をスプレイした。スプレイした水の量は、実施例１の場合よ りも少ない。何故なら、この実施例のプレートボードの厚さは、実施例１のより も高く、この実施例のプレートボードは、実施例１よりも多くの水分を有してい る。水分を含むプレートボードを、それぞれメタルモールド上に置き、２００℃ の温度、１４０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力、２５秒で、油圧モールドし、そのことに より、インテリアプレートボードを形成した。 この発明の実施例の建物用インテリアプレートボードの厚さは、４．５ｍｍで 、これらの強度を含む実験結果は、表１に示す。 本発明方法で製造された建物用インテリアプレートボードは、優れた形状保持 特性と加工性を有し、同時に優れた高張力と破壊強度を有する。さらに、インテ リアプレートボードは、綿パルプとすることにより防音性に優れている。さらに 、本発明の建物用インテリアプレートボードの製造方法は、環境汚染の防止に多 大な寄与をする。そこでは、ボードは焼却後に少量の灰を残し、焼却しなくても 生物で分解される。 本発明は、特に韓国などの原料が少ない国に特に有益であり、顕著な環境汚染 の減少と世界中に原料をリサイクルする点で大変有効な製造方法に関する。更に 、本発明は、軽量かつ経済性の点で製造者に大変魅力的である。 当業者は、ここに示されかつ記載された適用例に厳密に従わなくても、請求項 に記載された本発明の真の精神から逸脱することなく本発明の各種修正や変形が できることを容易に認識できる。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年４月１７日 【補正内容】 図面全図を削除する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３０〜５５重量％の廃棄パルプ、２０〜３５重量％の廃棄ポリエステル繊 維、及び２０〜３５重量％の廃棄ポリプロピレン繊維を所定の長さに切断して材 料混合物を作る工程と、 この材料混合物を２〜９重量％の充填材と水で均一に混合する工程と、 均一に分散しかつ均一混合物をネットワーク構造のベルト上に移動し、１対の ローラに通しながら、均一な混合物を脱水して、プレートボード前製品(precurs or)を形成する工程と、 プレートボード前製品上に熱硬化樹脂溶液をスプレイする工程と、 プレートボード前製品を６０〜９０℃の温度でプレートボードの水分量が５〜 ２０％となるまで乾燥して、プレートボードを形成する工程と、 プレートボードを所定の形状に切断する工程と、 プレートボードの表面上に水をスプレイする工程と、 プレートボードを、任意の形状のインテリアプレートボード中に、１８０〜２ ００℃の温度、１２０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ²で圧縮モールディングする工程と 、 を備えた建物用インテリアプレートボードの製造方法。 ２．請求項１の方法において、廃棄パルプは、廃棄綿パルプである。 ３．請求項１の方法において、ローラで脱水した後の水分量は１０〜２０％で ある。 ４．請求項１の方法において、熱硬化樹脂溶液は３〜４重量％のメラミン樹脂 をＨＣｌ水溶液に溶解し、この溶液を３〜５時間養生(maturate)することにより 得られる。 ５．請求項１の方法において、０．３〜３．０重量％のガソリンを均一混合物 に添加し、混合し、次いでガソリン層を脱水前に均一混合物から分離して捨てる 。 ６．請求項１の方法において、廃棄繊維と廃棄パルプは２〜８ｍｍに切断され る。 ７．５０重量％の廃棄パルプ、２０重量％の廃棄ポリエステル繊維、及び３０ 重量％の廃棄ポリプロピレン繊維を備えた材料混合物を２０〜３０ｇ／ｌの充填 材を含む水溶液中で撹拌する工程と、 この均一混合物をネットワーク構造のベルト上に均一に分散し、ベルトに沿っ て混合物を移動してペーパーボード前製品(precursor)を形成する工程と、 ペーパーボード前製品上を１対のローラに通してペーパーボード前製品から水 分を最初に圧搾する工程と、 圧搾されたペーパーボード前製品をポリプロピレンの融点未満の温度でペーパ ーボードの水分量が２０％以下となるまで乾燥する工程と、 乾燥したペーパーボードを熱硬化樹脂溶液に浸漬する工程と、 ペーパーボードを１対のローラに通して再度圧搾する工程と、 圧搾されたペーパーボードを１８０〜２００℃の温度で乾燥ドラムに通して乾 燥する工程と、 を備えた建物用インテリアプレートボードの製造方法。