JP7501069B2 - 木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法 - Google Patents
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- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Description
この発明は、実用的な機械強度と耐水性とを備えた木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法に関する。
木質基材は、木粉、木質チップ、木質繊維などの木質材料を接着剤と混合したものを加熱加圧成形して得られる基材であり、木質材料の種類などによりパーティクルボードや中密度繊維板などと称され、床や壁などの下地材、建具や家具など幅広い用途で使用されている。
木質基材の接着剤としては、従来、尿素樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤が、ホルムアルデヒドを含む硬化剤とともに用いていた。ホルムアルデヒドはシックハウス症候群の原因となる有害物質であるため、木質基材からの放散が問題となり、放散量低減のための各種施策が検討されているが完全に抑制することはなかった。
木質基材の接着剤としては、従来、尿素樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤が、ホルムアルデヒドを含む硬化剤とともに用いていた。ホルムアルデヒドはシックハウス症候群の原因となる有害物質であるため、木質基材からの放散が問題となり、放散量低減のための各種施策が検討されているが完全に抑制することはなかった。
これに対し、従来、ホルムアルデヒドを含まない接着剤として、粉体の糖類と粉体のポリカルボン酸を主成分とする接着剤を用い、これを植物繊維と混合し加熱加圧成形することで繊維ボードを製造する方法が提案されていた（特許文献１の段落[００１７]参照）。また、従来、ポリビニルアルコールと水からなる接着剤を用いた木質基材を含む積層体の製造方法が提案されていた（特許文献２の段落[００１７]、及び図１参照）。
しかし、上記した従来の接着剤を用いた木質基材は、曲げ強度などの機械特性や耐水性が実用上十分なものではなかった。
そこで、本発明の一態様は、実用的な機械強度と耐水性とを備えた木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法を提供することを課題とする。
そこで、本発明の一態様は、実用的な機械強度と耐水性とを備えた木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、粉体状又はチップ状の木質材料と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物とを含む原料混合物を加熱加圧して形成される木質基材であって、前記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～５０質量部であることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る木質基材は、前記原料混合物において前記木質材料と、前記熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）が、９５／５～７０／３０であることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記酸含有樹脂が、無水マレイン酸変性ポリオレフィンであることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記酸含有樹脂が、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記木質材料が、菌床を原料に含むことを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記酸含有樹脂が、無水マレイン酸変性ポリオレフィンであることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記酸含有樹脂が、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材は、前記木質材料が、菌床を原料に含むことを特徴とする。
本発明の一態様に係る化粧材は、粉体状又はチップ状の木質材料と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物とを含む原料混合物を加熱加圧して形成される木質基材であって、前記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～５０質量部であり、前記木質基材に、意匠性基材が積層されてなることを特徴とする。
本発明の一態様に係る木質基材の製造方法は、熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～５０質量部である粉体状の熱可塑性樹脂組成物を得、前記熱可塑性樹脂組成物と、粉体状又はチップ状の木質材料を混合して木質基材の原料混合物を得、前記原料混合物を加熱加圧して前記木質基材を形成することを特徴とする。
本発明の一態様によれば、実用的な機械強度と耐水性とを備えた木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法を提供できる。
（図１に示す第１実施形態）
図１中、２０は、本発明の第１実施形態に係る木質基材であり、木質材料１１の種類などによりパーティクルボードや中密度繊維板などと称され、床や壁などの下地材、建具や家具など幅広い用途で使用されている。
木質基材２０は、図１に示すように、粉体状又はチップ状の木質材料１１と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物１２とを含む原料混合物１０を加熱加圧して形成される。
図１中、２０は、本発明の第１実施形態に係る木質基材であり、木質材料１１の種類などによりパーティクルボードや中密度繊維板などと称され、床や壁などの下地材、建具や家具など幅広い用途で使用されている。
木質基材２０は、図１に示すように、粉体状又はチップ状の木質材料１１と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物１２とを含む原料混合物１０を加熱加圧して形成される。
（木質材料１１）
木質材料１１は、粉体状又はチップ状のものである。
ここで、「粉体状」、「チップ状」には、サイズや形状の定義は一般に存在しない。本第１実施形態では、サイズが概ね数十ミクロン～数センチメートルの範囲にあるものをいう。
木質材料１１は、粉体状又はチップ状のものである。
ここで、「粉体状」、「チップ状」には、サイズや形状の定義は一般に存在しない。本第１実施形態では、サイズが概ね数十ミクロン～数センチメートルの範囲にあるものをいう。
木質材料１１は、例えば、木粉、木質繊維、木材をチップ状に破砕したものが挙げられ、原料としてはし間伐材、オガ粉、廃木材なども用いることができる。
また、木質材料１１は、木材以外でも、竹、麻、ヤシ繊維、クルミ殻など、木材と同様にセルロース成分を含むものであれば候補とすることができる。
また、木質材料１１は、木材以外でも、竹、麻、ヤシ繊維、クルミ殻など、木材と同様にセルロース成分を含むものであれば候補とすることができる。
木質材料１１の原料としては、例えば、キノコ栽培時に大量に発生する使用済み菌床が好適である。菌床は、キノコ栽培に用いる培地であり、木材チップやオガ粉にフスマや米ぬかなどの栄養分を混ぜたものである。菌床は、キノコ栽培後の国内で年間３０万トン前後が廃棄されていると推定されバイオマスとして有望であるが、リサイクルが進んでいないのが現状である。
（木質材料１１と熱可塑性樹脂組成物１２との質量比）
木質材料１１と熱可塑性樹脂組成物１２との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）は、９５／５～７０／３０の範囲である。
木質材料１１の含有量が、上記した範囲より大きくなると、木質基材２０に十分な曲げ強度を付与することができない。一方、木質材料１１の含有量が、上記した範囲より小さくなると、加熱加圧時に木質基材２０の変形が生じやすくなり好ましくない。
木質材料１１と熱可塑性樹脂組成物１２との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）は、９５／５～７０／３０の範囲である。
木質材料１１の含有量が、上記した範囲より大きくなると、木質基材２０に十分な曲げ強度を付与することができない。一方、木質材料１１の含有量が、上記した範囲より小さくなると、加熱加圧時に木質基材２０の変形が生じやすくなり好ましくない。
（熱可塑性樹脂組成物１２）
熱可塑性樹脂組成物１２は、粉体状であり、次の含有物を含有している。
（１）熱可塑性樹脂
（２）有機過酸化物
（３）酸含有樹脂
熱可塑性樹脂組成物１２は、粉体状であり、次の含有物を含有している。
（１）熱可塑性樹脂
（２）有機過酸化物
（３）酸含有樹脂
（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエスエル、ポリアミド、ポリオレフィン、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーンゴムなど各種用いることができるが、木質基材２０の機械強度と耐水性の点でポリエチレンが好適である。
ポリエチレン樹脂は、特に限定されるものでなく、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなど既存の材料から、加熱加圧時の反応性や原料混合物１０の流動性などを考慮し適宜選択して用いられる。
熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエスエル、ポリアミド、ポリオレフィン、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーンゴムなど各種用いることができるが、木質基材２０の機械強度と耐水性の点でポリエチレンが好適である。
ポリエチレン樹脂は、特に限定されるものでなく、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなど既存の材料から、加熱加圧時の反応性や原料混合物１０の流動性などを考慮し適宜選択して用いられる。
（有機過酸化物）
有機過酸化物は、原料混合物の加熱加圧において熱可塑性樹脂をラジカル架橋するために用いられ、酸含有樹脂にラジカル架橋性を有する材料を用いれば、酸含有樹脂と熱可塑性樹脂に架橋を生じさせることができる。
有機過酸化物は、原料混合物の加熱加圧において熱可塑性樹脂をラジカル架橋するために用いられ、酸含有樹脂にラジカル架橋性を有する材料を用いれば、酸含有樹脂と熱可塑性樹脂に架橋を生じさせることができる。
有機過酸化物は、特に限定されるものではなく、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステルなどの既存材料から、反応性や安定性を考慮し適宜選択して用いられる。
また、有機過酸化物は、ラジカル架橋剤の一種で有り、例えば、ヒドロペルオキシド類、ジアシルペルオキシド類、ペルオキシジカルボナート類、ペルオキシエステル類、ペルオキシカルボナート類、ジアルキルペルオキシド類、ケトンペルオキシド類等がある。
また、有機過酸化物は、ラジカル架橋剤の一種で有り、例えば、ヒドロペルオキシド類、ジアシルペルオキシド類、ペルオキシジカルボナート類、ペルオキシエステル類、ペルオキシカルボナート類、ジアルキルペルオキシド類、ケトンペルオキシド類等がある。
（有機過酸化物の添加量）
有機過酸化物の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．０１～３質量部である。
有機過酸化物の添加量が０．０１質量部に満たないと、原料混合物の加熱加圧時の反応性が不足するため、木質基材に十分な強度を得ることができない。また、有機過酸化物の添加量が３質量部を超えると反応時の分解生成物が多くなり、木質基材の変形の原因になる場合があるため好ましくない。
有機過酸化物の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．０１～３質量部である。
有機過酸化物の添加量が０．０１質量部に満たないと、原料混合物の加熱加圧時の反応性が不足するため、木質基材に十分な強度を得ることができない。また、有機過酸化物の添加量が３質量部を超えると反応時の分解生成物が多くなり、木質基材の変形の原因になる場合があるため好ましくない。
（酸含有樹脂）
酸含有樹脂は、木質材料１１と熱可塑性樹脂の接着性を向上するため、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む樹脂が用いられる。
酸含有樹脂としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレンや無水マレイン酸ポリプロレンなど無水マレイン酸変性ポリオレフィン、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、及び無水イタコン酸変性ポリエチレンなどを用いることができる。
これらは、酸変性ポリマーであり、ポリオレフィン系樹脂をカルボン酸又はカルボン酸無水物をグラフト変性したもの、又はオレフィンとアクリル酸や無水マレイン酸などとの共重合体のいずれでも良い。
酸含有樹脂は、木質材料１１と熱可塑性樹脂の接着性を向上するため、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む樹脂が用いられる。
酸含有樹脂としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレンや無水マレイン酸ポリプロレンなど無水マレイン酸変性ポリオレフィン、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、及び無水イタコン酸変性ポリエチレンなどを用いることができる。
これらは、酸変性ポリマーであり、ポリオレフィン系樹脂をカルボン酸又はカルボン酸無水物をグラフト変性したもの、又はオレフィンとアクリル酸や無水マレイン酸などとの共重合体のいずれでも良い。
（酸含有樹脂の添加量）
酸含有樹脂の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して１～５０質量部である。
酸含有樹脂の添加量が１質量部に満たないと、木質材料１１との熱可塑性樹脂との接着性が不足するため、木質基材２０に十分な強度を得ることができない。また、酸含有樹脂の添加量が５０質量部を超えると強度が低下する場合が多いため好ましくない。
酸含有樹脂の添加量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して１～５０質量部である。
酸含有樹脂の添加量が１質量部に満たないと、木質材料１１との熱可塑性樹脂との接着性が不足するため、木質基材２０に十分な強度を得ることができない。また、酸含有樹脂の添加量が５０質量部を超えると強度が低下する場合が多いため好ましくない。
（熱可塑性樹脂組成物１２の作成方法）
有機過酸化物と酸含有樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物１２は、各種公知の方法で作製することが可能である。例えば、一軸混錬機やバッチ式混錬機を用いて熱可塑性樹脂とともに有機過酸化物と酸含有樹脂とを加熱混錬後、機械的粉砕や凍結粉砕などの方法で粉体化することができる。
有機過酸化物と酸含有樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物１２は、各種公知の方法で作製することが可能である。例えば、一軸混錬機やバッチ式混錬機を用いて熱可塑性樹脂とともに有機過酸化物と酸含有樹脂とを加熱混錬後、機械的粉砕や凍結粉砕などの方法で粉体化することができる。
（原料混合物１０の加熱加圧の方法）
原料混合物１０の加熱加圧は各種公知の方法を用いることができるが、枠型を用いたプレス成型が好適である。
加熱温度は通常は、１２０℃～２５０℃であり、熱可塑性樹脂の融点以上であることが必要であるが、２５０℃を超えると木質材料１１の熱劣化が顕著に生じ場合がある。加圧圧力は、通常は１０ｋｇｆ／ｃｍ２～４００ｋｇｆ／ｃｍ２であり、所望する木質基材の密度により適宜した値を用いる。
上記で得られる木質基材２０の密度や形状は用途に応じて適宜決定されるが、密度については０．５～１．２ｇ／ｃｍ３、特に０．６～１．１ｇ／ｃｍ２が好ましい。
原料混合物１０の加熱加圧は各種公知の方法を用いることができるが、枠型を用いたプレス成型が好適である。
加熱温度は通常は、１２０℃～２５０℃であり、熱可塑性樹脂の融点以上であることが必要であるが、２５０℃を超えると木質材料１１の熱劣化が顕著に生じ場合がある。加圧圧力は、通常は１０ｋｇｆ／ｃｍ２～４００ｋｇｆ／ｃｍ２であり、所望する木質基材の密度により適宜した値を用いる。
上記で得られる木質基材２０の密度や形状は用途に応じて適宜決定されるが、密度については０．５～１．２ｇ／ｃｍ３、特に０．６～１．１ｇ／ｃｍ２が好ましい。
（図２に示す第２実施形態）
図２を用いて第２実施形態について説明する。
本第２実施形態の特徴は、先に図１を用いて説明した第１実施形態に係る木質基材２０に、意匠性を有する意匠性基材３１を積層した化粧材３０とした点である。
本第２実施形態によれば、木質基材２０に意匠性基材３１を積層することで、意匠性を付与することができる。
すなわち、木質基材２０は、基材単独でも化粧材として実用に供することができるが、意匠性を付与するため、図２に示すように絵柄などの意匠が付与された紙やフィルムなどの意匠性基材３１を木質基材２０に積層して化粧材３０としたものである。
図２を用いて第２実施形態について説明する。
本第２実施形態の特徴は、先に図１を用いて説明した第１実施形態に係る木質基材２０に、意匠性を有する意匠性基材３１を積層した化粧材３０とした点である。
本第２実施形態によれば、木質基材２０に意匠性基材３１を積層することで、意匠性を付与することができる。
すなわち、木質基材２０は、基材単独でも化粧材として実用に供することができるが、意匠性を付与するため、図２に示すように絵柄などの意匠が付与された紙やフィルムなどの意匠性基材３１を木質基材２０に積層して化粧材３０としたものである。
以下に、本発明の第１実施形態に係る木質基材の実施例１～７及び比較例１～４について説明する。なお、本発明は、下記の実施例１～７に限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１の熱可塑性樹脂組成物の成分、質量は、次の通りである。
（１）低密度ポリエチレン樹脂 １００質量部
（２）有機過酸化物（商品名：パーヘキサＣ、日油（株）製） １．５質量部
（３）酸含有樹脂：無水マレイン酸変性ポリエチレン ２５質量部
上記（１）～（３）をバッチ式混錬装置で加熱混錬後、機械粉砕することで、粉体状の熱可塑性樹脂組成物を得た。
木質材料には、キノコ収穫後の菌床を洗浄、乾燥した材料を用いた。
木質材料と熱可塑性樹脂組成物とを、質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）「８５／１５」で乾式混合することで、木質基材の原料混合物を得た。
この原料混合物をアルミ製の型枠に導入し、熱プレス装置で加熱加圧することで木質基材を得た（プレス条件：４０ｋｇｆ／ｃｍ２、２００℃１０分、基材材厚：１０ｍｍ、基材密度：０．８ｇ／ｃｍ３）。
実施例１の熱可塑性樹脂組成物の成分、質量は、次の通りである。
（１）低密度ポリエチレン樹脂 １００質量部
（２）有機過酸化物（商品名：パーヘキサＣ、日油（株）製） １．５質量部
（３）酸含有樹脂：無水マレイン酸変性ポリエチレン ２５質量部
上記（１）～（３）をバッチ式混錬装置で加熱混錬後、機械粉砕することで、粉体状の熱可塑性樹脂組成物を得た。
木質材料には、キノコ収穫後の菌床を洗浄、乾燥した材料を用いた。
木質材料と熱可塑性樹脂組成物とを、質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）「８５／１５」で乾式混合することで、木質基材の原料混合物を得た。
この原料混合物をアルミ製の型枠に導入し、熱プレス装置で加熱加圧することで木質基材を得た（プレス条件：４０ｋｇｆ／ｃｍ２、２００℃１０分、基材材厚：１０ｍｍ、基材密度：０．８ｇ／ｃｍ３）。
（実施例２）
実施例２では、木質材料と熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）を、実施例１の「８５／１５」から「６０／４０」に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例３）
実施例３では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から４０質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例４）
実施例４では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレンを、エチレンメタクリル酸共重合体に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
実施例２では、木質材料と熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）を、実施例１の「８５／１５」から「６０／４０」に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例３）
実施例３では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から４０質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例４）
実施例４では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレンを、エチレンメタクリル酸共重合体に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例５）
実施例５では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレンを、実施例４のエチレンメタクリル酸共重合体以外の「無水イタコン酸変性ポリエチレン」に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例６）
実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減少し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例７）
実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
実施例５では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレンを、実施例４のエチレンメタクリル酸共重合体以外の「無水イタコン酸変性ポリエチレン」に変更し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例６）
実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減少し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（実施例７）
実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例１）
比較例１では、有機過酸化物を使用せず、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例２）
比較例２では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を使用せず、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
比較例１では、有機過酸化物を使用せず、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例２）
比較例２では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を使用せず、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例３）
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例４）
比較例４では、無水マレイン酸変性ポリエチレンの配合量（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から６０質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（比較例４）
比較例４では、無水マレイン酸変性ポリエチレンの配合量（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から６０質量部に増加し、それ以外は実施例１と同様の方法で木質基材を得た。
（木質基材の評価）
木質基材の物性評価は、次の（１）機械強度、（２）耐水性、（３）基材変形の３点で評価した。
（機械強度）
機械強度は、ＪＩＳＡ５９０８に準拠する方法で曲げ強度を測定した。測定値（単位：Ｎ／ｍｍ２）に対する機械強度の評価基準は当該ＪＩＳの規格値を踏まえ、以下とした。
機械強度の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：１３以上（合格）
△：８以上１３未満（合格）
×：８未満（不合格）
木質基材の物性評価は、次の（１）機械強度、（２）耐水性、（３）基材変形の３点で評価した。
（機械強度）
機械強度は、ＪＩＳＡ５９０８に準拠する方法で曲げ強度を測定した。測定値（単位：Ｎ／ｍｍ２）に対する機械強度の評価基準は当該ＪＩＳの規格値を踏まえ、以下とした。
機械強度の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：１３以上（合格）
△：８以上１３未満（合格）
×：８未満（不合格）
（耐水性）
耐水性は、ＪＩＳＡ５９０８に準拠する方法で吸水厚さ膨潤率を測定した。測定値（単位：％）に対する耐水性の評価基準は当該ＪＩＳの規格値を踏まえ、以下とした。
耐水性の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：８未満（合格）
△：８以上１２未満（合格）
×：１２以上（不合格）
耐水性は、ＪＩＳＡ５９０８に準拠する方法で吸水厚さ膨潤率を測定した。測定値（単位：％）に対する耐水性の評価基準は当該ＪＩＳの規格値を踏まえ、以下とした。
耐水性の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：８未満（合格）
△：８以上１２未満（合格）
×：１２以上（不合格）
（基材変形）
基材変形とは、基材表面が部分的に膨れた状態であり、主にプレス中に基材内部で発生するガスの滞留により発生する。基材変形は基材端部の状態により如実に反映されるため、基材端部の外観を目視評価した。
基材変形の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：空隙なし（合格）
△：痕跡程度の空隙あり（合格）
×：空隙あり（不合格）
基材変形とは、基材表面が部分的に膨れた状態であり、主にプレス中に基材内部で発生するガスの滞留により発生する。基材変形は基材端部の状態により如実に反映されるため、基材端部の外観を目視評価した。
基材変形の評価基準は、次の通り、「○」、「△」、「×」の３段階で評価し、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
○：空隙なし（合格）
△：痕跡程度の空隙あり（合格）
×：空隙あり（不合格）
（評価結果）
木質基材の評価結果は、次の表１の通りである。
木質基材の評価結果は、次の表１の通りである。
３点の物性評価のすべてが「合格」なのは、実施例１～７の７件であり、残る４件の比較例１～４は１個以上の不合格を含んでいた。
（機械強度の評価結果）
機械強度が不合格なものは、比較例１、比較例２及び比較例４の３件であった。
比較例１では、「有機過酸化物」を使用せず、又、比較例２では「無水マレイン酸変性ポリエチレン」を使用しないことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」と「無水マレイン酸変性ポリエチレン」とのいずれか一方でも欠くと、機械強度が低下することが推測できる。
比較例４では、無水マレイン酸変性ポリエチレンの配合量（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から６０質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、酸含有樹脂を増加しすぎると、機械強度が低下することが推測できる。
機械強度が不合格なものは、比較例１、比較例２及び比較例４の３件であった。
比較例１では、「有機過酸化物」を使用せず、又、比較例２では「無水マレイン酸変性ポリエチレン」を使用しないことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」と「無水マレイン酸変性ポリエチレン」とのいずれか一方でも欠くと、機械強度が低下することが推測できる。
比較例４では、無水マレイン酸変性ポリエチレンの配合量（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から６０質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、酸含有樹脂を増加しすぎると、機械強度が低下することが推測できる。
（耐水性の評価結果）
耐水性が不合格なものは、比較例１～比較例３の３件であった。
比較例１では、「有機過酸化物」を使用せず、又、比較例２では「無水マレイン酸変性ポリエチレン」を使用しないことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」と「無水マレイン酸変性ポリエチレン」とのいずれか一方でも欠くと、耐水性が低下することが推測できる。
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」を増加しすぎると、耐水性が低下することが推測できる。
耐水性が不合格なものは、比較例１～比較例３の３件であった。
比較例１では、「有機過酸化物」を使用せず、又、比較例２では「無水マレイン酸変性ポリエチレン」を使用しないことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」と「無水マレイン酸変性ポリエチレン」とのいずれか一方でも欠くと、耐水性が低下することが推測できる。
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」を増加しすぎると、耐水性が低下することが推測できる。
（基材変形の評価結果）
基材変形が不合格なものは、比較例３の１件だけであった。
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」を増加しすぎると、反応時の分解生成物が多くなり、木質基材の変形の原因になる場合があるものと推測できる。
基材変形が不合格なものは、比較例３の１件だけであった。
比較例３では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から５質量部に増加したことが原因と推測できる。すなわち、「有機過酸化物」を増加しすぎると、反応時の分解生成物が多くなり、木質基材の変形の原因になる場合があるものと推測できる。
（実施例１～７の評価結果）
実施例１～７の評価結果は、３点の物性評価のすべてが「合格」である。
実施例１～７の評価結果を比較すると、３点の物性評価のすべてが「○」であるのは、実施例１及び実施例４の２件だけである。
機械強度の評価結果に「△」を含むのは、実施例３、実施例５及び実施例６の３件である。
実施例３では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から４０質量部に増加したことが原因と推測できる。実施例５では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレン、及び実施例４のエチレンメタクリル酸共重合体以外の「無水イタコン酸変性ポリエチレン」に変更したことが原因と推測できる。実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減じたことが原因と推測できる。
実施例１～７の評価結果は、３点の物性評価のすべてが「合格」である。
実施例１～７の評価結果を比較すると、３点の物性評価のすべてが「○」であるのは、実施例１及び実施例４の２件だけである。
機械強度の評価結果に「△」を含むのは、実施例３、実施例５及び実施例６の３件である。
実施例３では、無水マレイン酸変性ポリエチレン（酸含有樹脂）を、実施例１の２５質量部から４０質量部に増加したことが原因と推測できる。実施例５では、酸含有樹脂として、実施例１の無水マレイン酸変性ポリエチレン、及び実施例４のエチレンメタクリル酸共重合体以外の「無水イタコン酸変性ポリエチレン」に変更したことが原因と推測できる。実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減じたことが原因と推測できる。
耐水性の評価結果に「△」を含むのは、実施例６及び実施例７の２件である。
実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減じたことが原因と推測できる。実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加したことが原因と推測できる。
基材変形の評価結果に「△」を含むのは、実施例２及び実施例７の２件である。
実施例２では、質材料と熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）を、実施例１の「８５／１５」から「６０／４０」に変更したことが原因と推測できる。実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加したことが原因と推測できる。
実施例６では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から０．０１質量部に減じたことが原因と推測できる。実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加したことが原因と推測できる。
基材変形の評価結果に「△」を含むのは、実施例２及び実施例７の２件である。
実施例２では、質材料と熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）を、実施例１の「８５／１５」から「６０／４０」に変更したことが原因と推測できる。実施例７では、有機過酸化物の配合量を、実施例１の１．５質量部から３質量部に増加したことが原因と推測できる。
（総合的な評価結果）
総合的な評価結果としては、実施例１～７は、３点の物性評価のすべてが「合格」であり、表１から明らかなように、本発明の木質基材は優れた機械強度と耐水性を有し、基材変形も問題ないことが示された。
総合的な評価結果としては、実施例１～７は、３点の物性評価のすべてが「合格」であり、表１から明らかなように、本発明の木質基材は優れた機械強度と耐水性を有し、基材変形も問題ないことが示された。
１０ 原料混合物
１１ 木質材料
１２ 熱可塑性樹脂組成物
２０ 木質基材
３０ 化粧材
３１ 意匠性基材
１１ 木質材料
１２ 熱可塑性樹脂組成物
２０ 木質基材
３０ 化粧材
３１ 意匠性基材
Claims (15)
- 粉体状又はチップ状の木質材料と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物とを含む原料混合物を加熱加圧して形成される木質基材であって、
前記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、
前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、
前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～４０質量部であることを特徴とする木質基材。 - 前記原料混合物において前記木質材料と、前記熱可塑性樹脂組成物との質量比（木質材料／熱可塑性樹脂組成物）が、９５／５～７０／３０であることを特徴とする請求項１に記載の木質基材。
- 前記酸含有樹脂が、無水マレイン酸変性ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木質基材。
- 前記酸含有樹脂が、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木質基材。
- 前記酸含有樹脂が、無水イタコン酸変性ポリエチレンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木質基材。
- 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の木質基材。
- 前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１．５～３質量部であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の木質基材。
- 前記有機過酸化物は、１，１－ジ－（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサンであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の木質基材。
- 前記木質材料が、菌床を原料に含むことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の木質基材。
- 粉体状又はチップ状の木質材料と、粉体状の熱可塑性樹脂組成物とを含む原料混合物を加熱加圧して形成される木質基材であって、
前記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、
前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、
前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～４０質量部である前記木質基材に、意匠性基材が積層されてなることを特徴とする化粧材。 - 前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１．５～３質量部であることを特徴とする請求項１０に記載の化粧材。
- 前記有機過酸化物は、１，１－ジ－（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサンであることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の化粧材。
- 熱可塑性樹脂と、有機過酸化物と、カルボン酸又はカルボン酸無水物の少なくとも一つを含む酸含有樹脂と、を含有し、
前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．０１～３質量部であり、
前記酸含有樹脂の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１～４０質量部である粉体状の熱可塑性樹脂組成物を得、
前記熱可塑性樹脂組成物と、粉体状又はチップ状の木質材料とを混合して木質基材の原料混合物を得、
前記原料混合物を加熱加圧して前記木質基材を形成することを特徴とする木質基材の製造方法。 - 前記有機過酸化物の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１．５～３質量部であることを特徴とする請求項１３に記載の木質基材の製造方法。
- 前記有機過酸化物は、１，１－ジ－（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサンであることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の木質基材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020073491A JP7501069B2 (ja) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2020073491A JP7501069B2 (ja) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 木質基材、化粧材及び木質基材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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