JPH0631708A

JPH0631708A - 軽量パーティクルボード

Info

Publication number: JPH0631708A
Application number: JP21566692A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Oka; 一則岡; Teruhisa Uemura; 輝久植村; Shigeaki Yamamoto; 繁章山本; Yoshio Nishikawa; 淑男西川
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】密度が０．５g/cm3 以下で、曲げ強度、剥離強
度などの機械的性質及び表面平滑性の優れたパーティク
ルボードを提供することを目的とする。【構成】３層パーティクルボードの中層に木質チップ１
００重量部と見かけ比重が０．３以下、圧縮弾性率が３
０kg/cm2以上の合成樹脂発泡粒（特にポリスチレンの発
泡粒）５〜３０重量部の混合物を使用する、更に木質チ
ップとして比重が０．５未満のものを使用することを特
徴とする軽量パーティクルボード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築材料および家具材料
等の使用に好適な密度が０．５g/cm3 以下の軽量パーテ
ィクルボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】木材チップから製造されるパーティクル
ボードは、木材資源の利用度が高いこと、均一な長大製
品の製造が可能なこと等の特徴があり建築材料、家具材
料等広範に利用されている。しかしながら、一般に市販
されているパーティクルボードは高比重で重く、実用上
作業性に欠けるという問題があった。低比重のパーティ
クルボードは原理的には木質チップの使用重量を減少さ
せることによって容易に製造できるが、曲げ強度、剥離
強度が大幅に低下するので実用的ではなかった。

【０００３】これらの欠点を改良するものとして、例え
ばチップに熱可塑性樹脂を塗布し、その上に更に熱硬化
性樹脂接着剤を塗布後、熱圧して接着剤のチップへの浸
透を抑えて剥離強度を高める方法（特公昭５８−４１１
９２号公報）が提案されている。しかしながら、この方
法はボードの軽量化と剥離強度の改善には効果があるが
曲げ強度は十分とはいえないものであった。また、含水
チップと水発泡性のウレタン系樹脂を使用し、樹脂が硬
化する前に解圧して所定の厚みに発泡成形する方法（特
公昭６１−３６７８号公報）、揮発性液体を内蔵する熱
可塑性合成樹脂カプセルを混合する方法（特公平３−３
１５６７号公報）等が提案されている。これらは、いず
れも熱圧成形中に内部で発泡させて軽量化をはかるもの
であるが、前者は樹脂の硬化速度が含水率の大小、温度
差、木質チップの差や木質チップに混在する不純物など
により影響を受けやすく、得られたパーティクルボード
の厚みや密度のばらつきが大きくなり、後者は発泡状態
が不均一になりやすく、解圧後の厚みのもどりが著しい
ため、表面の平滑性が損なわれやすいという欠点を有す
る。

【０００４】一方、チップに合成樹脂発泡体又は軽量充
填材を混合してなる低比重ボード（実公昭５７−５９３
２５号公報、実開昭６１−７４４０６号公報）も提案さ
れているが、合成樹脂発泡体や軽量充填材は熱圧成形時
の圧力で変形しやすく、その場合解圧すると厚みもどり
を生じたり、表面の平滑性が損なわれやすかった。ま
た、木質チップに比べて部分的な圧締不足が生じやすく
所望の曲げ強度が得られないという問題点もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、実用上なん
ら問題ない曲げ強度、剥離強度を有しかつ密度０．５g/
cm3 以下の低密度な軽量パーティクルボードを提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、３層パ
ーティクルボードの中層が、木質チップ１００重量部及
び見かけ比重が０．３以下、圧縮弾性率が３０kg/cm2以
上の合成樹脂発泡粒５〜３０重量部からなることを特徴
とする軽量パーティクルボードが提供され、更に、比重
が０．５未満の木質チップを使用することを特徴とする
前記軽量パーティクルボードが提供され、更にまた、前
記合成樹脂発泡粒がポリスチレンよりなることを特徴と
する前記軽量パーティクルボードが提供される。

【０００７】即ち、木質チップと見かけ比重が０．３以
下、圧縮弾性率が３０kg/cm2以上の合成樹脂発泡粒の混
合物をパーティクルボードの中層に使用すると熱圧時の
圧締不足や熱圧後の厚みもどり、あるいは表面の平滑性
が悪くなること等がない機械的強度に優れた密度０．５
g/cm3 以下のパーティクルボードが得られることを見い
だした。

【０００８】本発明の軽量パーティクルボードに用いる
木質チップとしては、通常供給される木質チップが制限
なく使用できるが、例えば比重が０．５を超えるラワ
ン、カポール、マカンバ、チーク、アピトン、カエデな
ど、及び比重が０．５未満の杉、ファルカタ、バルサな
どのチップが挙げられ、これらは混合チップとして使用
されるのが一般的である。特に、杉、ファルカタ等比重
が０．５未満の比較的低比重の樹木よりなるチップを使
用するのが曲げ強度等の機械的強度を高くする上で好ま
しい。また、これらのチップは細かいチップと荒いチッ
プに分級して、細かいチップは表層に、荒いチップは中
層に使用するのが望ましい。

【０００９】接着剤としてはフェノール樹脂、ユリア−
メラミン樹脂、ユリア樹脂、多官能性イソシアネート化
合物系接着剤等パーティクルボードの製造に通常使用す
る接着剤がそのままなんら限定することなく使用でき
る。

【００１０】見かけ比重が０．３以下、圧縮弾性率が３
０kg/cm2以上の合成樹脂発泡粒としては、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、
アクリル樹脂、ナイロン等の熱可塑性樹脂及びウレタン
樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、シリ
コーン樹脂等の熱硬化性樹脂の発泡粒が挙げられる。合
成樹脂発泡粒の見かけ比重が０．３を超えるとパーティ
クルボードの軽量化にほとんど効果がなく、一方合成樹
脂発泡粒の見かけ比重が低いと軽量化には効果的である
が、あまり低いと圧縮弾性率も低く、熱圧成形時の圧力
によって該発泡粒が変形して厚みもどりを生じたり、破
壊して圧締不足を生じたりして所望の物性が得られなく
なる。したがって、合成樹脂の種類にもよるが見かけ比
重は０．０２〜０．３が好ましく、０．０５〜０．３が
特に好ましい。また、圧縮弾性率が３０kg/cm2未満の場
合も熱圧成形時に発泡粒が変形して圧締不足となり曲げ
強度などが低下するので好ましくない。したがって、上
記見かけ比重と圧縮弾性率を同時に満たす合成樹脂発泡
粒を使用することが必要である。一般に合成樹脂発泡粒
の発泡倍率は４〜５０倍が選択される。

【００１１】本発明においては、ポリスチレンよりなる
合成樹脂発泡粒が常温において硬質であり、吸水率、透
湿率が小さいこと、軟化温度が７５〜９０℃と低いので
熱圧圧締時に木質チップが接触している部分は充分に軟
化し、木質チップ表面の凹部へ浸透し、熱融着すること
から物理的に木質チップとの固着力に優れていること、
更に独立発泡構造により高度な断熱性能を有するため発
泡粒の内部まで軟化、溶融することなく独立発泡構造を
維持できること等の利点を有し曲げ強度、剥離強度、木
ねじ保持力などの各強度が比較的高強度に発現するので
特に好ましい。

【００１２】上記合成樹脂発泡粒は市販の発泡性ビーズ
を加熱発泡処理してから使用するか、又はフォーム状の
発泡体を粉砕、破砕して使用することができる。発泡性
ビーズ、例えば発泡性ポリスチレンビーズは１００〜１
２０℃、１０〜３０分加熱発泡し完全発泡状態とした
後、放冷にて熟成、養生して使用される。発泡条件が１
００℃、１０分以下の時は完全発泡していないので、熱
圧圧締した後に発泡して厚みのもどりが生じて表面の平
滑性が損なわれたり強度低下を招きやすく、発泡条件が
１２０℃、３０分以上の時は、過熱発泡状態となり該発
泡性ポリスチレンビーズ中のペンタン、ヘキサン、ヘプ
タンなどの揮発性発泡剤が揮発し、収縮するため、所望
の軽量化が得られないので好ましくない。

【００１３】本発明の軽量パーティクルボードは例えば
以下の方法で製造される。まず、木質チップを細かいチ
ップと荒いチップに分級して、細かいチップを表層に用
いる。一方、荒いチップは該チップ１００重量部に対し
て５〜３０重量部の上記合成樹脂発泡粒と混合して中層
に用いる。合成樹脂発泡粒の配合量が５重量部未満の場
合、軽量化効果がほとんどなく、３０重量部を超えると
中層中の合成樹脂発泡粒の占める体積が大きくなりすぎ
て安定した熱圧ができなくなるので好ましくない。これ
らのチップ及びチップと合成樹脂発泡粒の混合物に上記
した接着剤を通常の方法で塗布し、熱圧成形する。熱圧
条件は合成樹脂発泡粒の添加量、見かけ比重、接着剤の
種類等に応じて調節すべきであるが、例えばユリア樹脂
を接着剤として用いた場合は１４０〜１６０℃、フェノ
ール樹脂の場合には１８０〜２００℃の温度で、圧力１
０〜３５kg/cm2の範囲で熱圧圧締を行う。ついで、得ら
れた板状物の表面をベルトサンダー、プレーナーなどの
研削機械によりプレキュア状態の結合力の弱い表面層の
除去を行い、表面を平滑に研磨することにより本発明の
軽量パーティクルボードが得られる。

【００１４】

【作用】図１に示したように、このようにして得られる
本発明の軽量パーチィクルボード１は中層部分３に木質
チップ５と内部が中空で見かけ比重の小さい合成樹脂発
泡粒４を有しているので軽量で、また該合成樹脂発泡粒
４の圧縮弾性率が高いため十分な圧締が可能となる。し
たがって表層部２が十分圧縮されるので曲げ強度、剥離
強度等の機械的強度を発揮できるのである。また、圧締
時に合成樹脂発泡粒４があまり変形しないので解圧後の
厚みもどりもなく平滑な表面のパーティクルボード１が
得られる。

【００１５】

【実施例】以下実施例により、本発明を更に詳しく説明
する。なお、実施例中の密度、曲げ強度、剥離強度はＪ
ＩＳ−Ａ５９０８に準拠して測定した。また、使用した
原材料は以下の通りである。＜表層用接着剤＞ユリア樹脂１００．０重量部２０％塩化アンモニウム水溶液０．２重量部２５％アンモニア水溶液０．２重量部水１０．０重量部＜中層用接着剤＞ユリア樹脂１００．０重量部２０％塩化アンモニウム水溶液３．０重量部２５％アンモニア水溶液０．５重量部

【００１６】参考例１発泡倍率２０倍のポリスチレンの発泡性ビーズを１１０
℃で１８分処理して粒径３〜５ｍｍの完全発泡した合成
樹脂発泡粒Ａを得た。この発泡粒の見かけ比重は０．０
５、圧縮弾性率は３８kg/cm2であった。

【００１７】実施例１、２及び比較例１、２比重が０．５未満の杉、ファルカタをフレーカー、リフ
ァイナー等の粉砕機で粉砕して得られた混合チップを分
級して細かいチップを表層に、荒いチップは中層に使用
することとした。ついで、荒いチップ１００重量部に対
して参考例１で得られた合成樹脂発泡粒Ａを表１に示す
量（単位：重量部）配合して混合し、表層用チップ及び
中層用混合物に接着剤をそれぞれ２００g/m2塗布して、
設定密度が０．４５（表層：中層は重量比で１：１）に
なるように秤量した後、フォーミングしてから１６０℃
で５分間、２５kg/cm2の圧力で熱圧圧締することにより
パーティクルボードを製造した。得られたパーティクル
ボードの諸性質を同じく表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例３比重が０．６を超えるラワン、カポールのチップの混合
物を使用した以外は実施例１と同様にしてパーティクル
ボードを製造した。得られたパーティクルボードの密度
は０．４５g/cm3 であり、曲げ強度１１０．５kg/cm2、
剥離強度３．７kg/cm2と十分な機械的強度を示した。ま
た外観は良好で表面の凹凸はなかった。

【００２０】比較例３合成樹脂発泡粒を使用しない以外は実施例１と同様にし
てパーティクルボードを製造した。得られたパーティク
ルボードの諸性質を表２に示す。表２からも明らかなよ
うに合成樹脂発泡粒を用いずに製造した低比重のパーテ
ィクルボードの機械的強度は曲げ、剥離強度がいずれも
低く実用上不十分であった。

【００２１】比較例４合成樹脂発泡粒を使用しない以外は実施例３と同様にし
てパーティクルボードを製造した。得られたパーティク
ルボードの諸性質を表２に示す。表２からも明らかなよ
うに合成樹脂発泡粒を用いずに製造した低比重のパーテ
ィクルボードの機械的強度は曲げ、剥離強度がいずれも
低く実用上不十分であった。

【００２２】

【表２】

【００２３】参考例２緩衝材として使用されていた発泡ポリスチレンを粉砕機
で粉砕して粒径３〜５ｍｍの合成樹脂発泡粒Ｂを得た。
この発泡粒の見かけ比重は０．０２、圧縮弾性率は１
５．２kg/cm2であった。

【００２４】比較例５参考例２で得られた合成樹脂発泡粒Ｂを２０重量部使用
した以外は実施例１と同様にしてパーティクルボードを
製造したが、熱圧圧締後の厚みもどりが大きくパンク状
態となって諸性質の測定はできなかった。

【００２５】参考例３ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレタン
工業製、商品名ＭＲ−１００）８７重量部とポリオール
（日本ポリウレタン製、商品名ＤＲＮ−１２０２）１０
０重量部をラボミキサーで５０００〜６０００rpm/mi
n.、１０分間攪拌混合して見かけ比重０．２５の発泡ウ
レタンフォームを得た。これを粉砕機で粉砕して粒径
０．３〜５．０ｍｍの合成樹脂発泡粒Ｃを得た。この発
泡粒の圧縮弾性率は１３３．５kg/cm2であった。

【００２６】実施例４参考例３で得られた合成樹脂発泡粒Ｃを２０重量部使用
した以外は実施例１と同様にしてパーティクルボードを
製造した。得られたパーティクルボードの密度は０．４
１g/cm3 であり、機械的強度は曲げ強度が１５７．２kg
/cm2、剥離強度が５．２kg/cm2と良好であった。また、
熱圧成形時の圧締不足、熱圧成形後の厚みもどりもなく
外観も良好であった。

【００２７】参考例４発泡倍率２０倍の発泡性ポリエチレンビーズを１４０℃
で約２０分間加熱して完全発泡させた後、一晩放冷して
熟成、養生して粒径３〜５ｍｍの発泡ポリエチレン粒Ｄ
を得た。この発泡粒の見かけ比重は０．０３、圧縮弾性
率は４８．３kg/cm2であった。

【００２８】実施例５参考例４で得られた合成樹脂発泡粒Ｄを１０重量部使用
した以外は実施例１と同様にしてパーティクルボードを
製造した。得られたパーティクルボードの密度は０．４
３g/cm3 であり、機械的強度は曲げ強度が１３２．９kg
/cm2、剥離強度が４．３kg/cm2と良好であった。また、
熱圧成形時の圧締不足、熱圧成形後の厚みもどりもなく
外観も良好であった。

【００２９】

【効果】本発明によれば密度０．５g/cm3 以下の軽量パ
ーティクルボードが容易に、安定して安価に製造でき
る。また、機械的強度及び表面の平滑性も良好で、通常
のパーティクルボードと同等の化粧紙、化粧板等の貼着
や塗装も可能である。更に、得られた軽量パーティクル
ボードを従来のパーティクルボードの代替品として使用
した場合、家具の梱包使用の簡略化、梱包材料費や運賃
等のコストダウンがはかれる。また、廃棄された発泡ポ
リスチレン等も熱処理、加圧処理を施して使用すること
もできるので、世界的環境問題にも少なからず貢献でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軽量パーティクルボードの中層を説明
する拡大断面図である。

【符号の説明】

１軽量パーティクルボード２軽量パーティクルボードの表層部分３軽量パーティクルボードの中層部分４合成樹脂発泡粒５中層部の木質チップ６空隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３層パーティクルボードの中層が、木質チ
ップ１００重量部及び見かけ比重が０．３以下、圧縮弾
性率が３０kg/cm2以上の合成樹脂発泡粒５〜３０重量部
からなることを特徴とする軽量パーティクルボード。
【請求項２】比重が０．５未満の木質チップを使用する
ことを特徴とする請求項１記載の軽量パーティクルボー
ド。
【請求項３】前記合成樹脂発泡粒がポリスチレンよりな
ることを特徴とする請求項１記載の軽量パーティクルボ
ード。