JPS59199246A - 積層板の製造方法 - 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】 しかも耐熱件２耐摩耗性等に優れた木質系の積層板の製
造方法に関する。

従来、木材小片、特に木粉に合成樹脂の液体を含浸また
は噴霧塗布したものを板状基材表面に散布し、その上に
化粧シートを積層した後その表面から凹凸模様を有する
エンボス板をあてがって熱圧成形することにより板状基
材表面Ｑて凹凸模様を刻設し、次にこの表面に合成樹脂
塗料を塗布することによシ積層化粧板が得られていた。

この積層化粧板は床材，壁材，家具用材等に使用されて
いた。特に足の感触性，立体的な装飾性を求める用途に
は好適な材料であった。しかしながら、木粉に剛性かあ
るため，凹凸模様を刻設する際、化粧ノートに亀裂など
の偵１易を受けやすいという欠点を有してーた。また最
近、木粉等の木材小片を化学処理して、木材小片に熱可
塑性を付与する研究が行なわれており、脂肪酸エステル
化した木材小片或（・マベンジル化なとのエーテル化し
た木材小片の利用が考えられており、例えは、木材小片
を無水酢酸，氷１咋酸，触媒等から成る溶？便に一定時
間浸漬して、木（オ中の水酸下にエステル化反応にょシ
無水酢酸をｆ’ｊ’　；ｊＤ　シたアセチル化木材小片
を得、次に該アセチル化木材小片を板状基材表面に散布
し、その後刃ｎ熱加圧して一体（（成形せしめた積層板
は公知である。しかしながら、この種の積層板は木材小
片を化学処理するのに反応＠液中に長時間木材小片を浸
漬し、その後洗浄し乾燥するという製造工程が非常に煩
雑であること、ならびにコストが高くつぐ難点を有して
いた。

一方、本発明者等は、木材小片と多塩基酸無水物の混合
物を加熱加圧することにより、木材中にカルボキシル基
を導入したエステル化木材小片が得られることに着目し
、鋭意研究を重ねたところ、木材小片に多塩基酸無水物
と分子中に２ヶ以上のエポキシ基を含む化合物を添加し
て、これらを充分に混合して得られた混合物を板状基材
表面に散布し、次いでこれを加熱加圧して一体に成形せ
しめることにより好ましい性質を有する木質系の積層板
が得られることを見い出し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明においては、上記の如き製造方法をとるこ
とにより、 ■　木材小片中の水酸基、および板状基材として木質系
基材を使用した場合にはその表層部の木材中の水酸基が
多塩基酸無水物中の無水酸基と開環エステル化反応を起
して結合され、これによって生じた側鎖のカルボキシル
基にエポキシ化合物中のエポキシ基が付加エステル化す
る反応と、 ■　この付加エステル化反応によって生じた水酸基に無
水酸基とエポキシ基が交互に付加するエステル化反応と
、 ■　無水酸基とエポキシ基の交互エステル化反応が起り
、木材小片および木質系基材が多塩基酸無水物とエポキ
シ化合物を介して架橋結合されるものであって、本発明
の製造方法により得られた積層板（は表面が強靭で硬く
、かつ緻密性を有し、しかも耐熱性、ｉＩ摩耗性等に優
れたものである。

更に混合物の組成によっては、本発明の積層板は雉くべ
きことには、木材小片が可９ｐ化されておシ、表面が緻
密性を有し、光沢のあるプラスチック様の外観を呈する
ものである。

本発明ζでおいて用いられる木材小片の種類としては木
材チップ、木材繊維、微細化した木粉等があシ、原木、
樹種には特に制限はなく１例えば、赤マツ、スギ、ヒノ
キ、カバ、ラワン等が使用される。

本発明において用いられる多塩基酸無水物とは多価カル
ボン酸無水物であり、具体的には無水マレイン酸、無水
コ・・り酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸
、無水テトラブロムフタル酸。

ｆｉｌ＋、　水へキサヒドロフタル酸、無水３・６ジク
ロルフタル酸、無水４・５ジクロルフタル酸、無水イタ
コン酸、無水ヘット酸、無水トリメリット酸。

無水ピロメリット酸等が挙げられる。特に工業的に有利
で低順な無水マレイン酸、無水コハク哨。

無水フタルｍ％が好玄しい。木材小片に対するこれらの
使用量は木材小片１．００車量部に対して５〜２００重
量部、好ましくは５〜８０車社部である。

本発明において用いられる分子中に２ヶ以上のエポキシ
基を含む化合物としては１例えば、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンより得られるビスフェノール型エポ
キシ化合物、フェノール伺脂トエビクロルヒドリンより
得られるノボラック型エホキン化合物、／・ロゲン化ビ
スフェノールＡとエピクロルヒドリンより得られる・・
ロゲノ化エポキシ化合物、ポリアルキレングリコールと
エピクロルヒドリンより得られるポリアルキレンエーテ
ル型エポキ／化合物、ポリブタジェンの二重結合部分を
過酢酸等によりエボキン化したポリブタジェン型エポキ
シ化合物、その他、ジイン／アネートとグリ／ドールか
ら得られるエポキシ化合物。

ビニル化合物とグリンジルアクリレートまたはメタクリ
レートとの共重合体等が挙げられる。特に工業的に多量
生産されており、かつ、安価に入手でへるビスフェノー
ル型エポキシ化合物か好ましい。これらエポキシ化合物
の使用、ｉｔは混合物中の無水酸基１当量に対してエポ
キシ基０３〜２当渚、好゛ましぐは０５〜１，２堝量に
なるようにするのがよい。

本発明において用いられる板状基何としては、木質系基
材、木質系以外の植物俵維質系基材、石こうボード、ケ
い酸力ルンウム板１石綿セメノド板２合成樹脂板、金属
板等が挙げられる。なかんずく木質系基材、例えば、単
板１合板、パーティクルボード、ファイバーボード等は
好適である。

またこれら木質系基材を製造する製造過程途上のもの２
例えば、接着剤が噴籾塗布された木材繊維をフォーミン
グして得られるファイバーマット等も用いることができ
る。

次に、本発明の製造方法を手順を追って説明する。まず
、木材小片は真空乾燥器や熱風乾燥器等により乾燥して
木材含水率５％以下にして使用するのが好ましい。木材
中の水分が多く残存すると。

この水分が無水酸基と反応して多価カルボン酸を副生ず
るので好ましくない。木材小片として鐵維長の大へいも
のを使用すると、得られた積層板の機械的強度、耐衝撃
性は増大する。積層板の調造には極力、木材繊維の長さ
を゛〈ずさないよう維持することが好まし論が、高耐衝
撃性を必要としない場合には木粉を使用するのがよい。

木材小片に対する多塩基酸無水物の添加は一般に木材小
片に多塩基酸無水物を直接混入することによって行なわ
れる。また場合によっては、多塩基酸無水物に対して反
応性を有しない溶媒、例えば、アセトン、メチルエチル
ケトン、ベンゼン。

トルエン、キ７レン、ジオキサン、シクロヘキサン等で
、または木材小片に対して膨潤作用を有する非プロトン
性極性溶媒、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、Ｎ−メチルービｏ　ＩＪトン等で多塩基
酸無水物を溶解してから木材小片に添加してもよい。し
かし、この場合、混合後熱圧成形する前に溶媒を充分に
除去しておく必要がある。次に、分子中に２ヶ以上のエ
ポキシ基を含む化合物の添加も多塩基酸無水物の場合と
同様に行々われる。なお、多塩基酸無水物とエポキシ化
合物の添加は別々に行なってもよいし、同時に行なって
もよい。エポキシ化合物としては、前述の如く、ビスフ
ェノールＡ型のエポキシ化合物が好ましい。分子量が大
傘くなれば硬化後、樹脂相の架橋密度が減少するので通
常２００〜２０００程度の平均分子量のものがよく、更
には液状タイプのものが好ましい。また場合によっては
、粘度を下げるためにモノエポキシ化合物１例えば、フ
ェニルグリンジルエーテル、スチレンオキサイド。

エヒクロルヒドリン等を希釈剤さして添加してもより０
本発明の熱圧成形における硬化反応は触媒なしで充分に
進行するが、硬化反応を更にはやめるために従来エポキ
シ樹脂の長両カルボン酸や酸無水物硬化において使用さ
れる触媒、例えば、カルボン酸の金属塩、三級アミン等
を添加してもよい。得られた積層板の機械的強度を更に
向上させるためにガラス繊維を、また耐熱性を付与する
だめにハロゲン含有化合物、例えば、テトラブロムヒス
フェノールＡ、テトラクロルビスフェノールＡ、ヘキザ
クロルベンゼン等を、また着色剤として染料、顔料等を
同時に添加してもよい。

以上の如くして、調製される混合物をブレンダーツニー
ダ−、ミキシングロール等の混合機を用いて、更に均一
に混合する。混合後、混合物を一定の粒子に揃えること
が好ましい。その後、該混合物を予備乾燥するか、また
はしないで板状基材表面に散布する。混合物の散布量は
板状基材の材質、厚さおよび製造しようとする積層板の
外観等によって異なる。積層板表面が平滑な化粧を得よ
うとする場合には混合物の散布針はＱ、　３　Ｋｇ、Ａ
ｎ２〜■５（加２で充分であり、凹凸＠様を刻設する場
合にはＬ５Ｋｆ／７？＋２以上の混合物を散布させるこ
とが好ましい。また加熱加圧後、混合物の硬化収縮応力
によシ、積層板にソリが生じる場合には、板状基材の裏
面にバランスのため合成ケ脂を含浸させた含浸紙を施し
て加熱刀口圧により積Ｉ曽一体ｆヒさせることで積層板
のソリを防ぐことができる。その他、板状基材の裏面に
、本発明にお−で１吏用する混合物或は合成樹脂の液体
を噴霧塗布した木材小片を施して、加熱加圧によシ積層
一体化させることで積層板のソリを防ぐこともできる。

次いで、板状基材表面に散布された混合物の上に平滑な
鏡面板、または凹凸模様を有するエンボス板をあてがっ
て。

Ｆ９Ｔ９時間、加熱加圧を行なうのである。またこの際
、場合によっては上記の混合物の」二に化粧７二トを積
層して２いてもよい。加熱加圧条件は積Ｉ曽板の種類に
よって適宜設定されるが通常１．　Ｏ０〜２５０℃の温
度、　　１０　Ｖｃｍ２以上の圧力で行なう。

混合物中の多塩基酸無水物は溶融温度になると融解し始
め、温度が高くなるに従って前記のエステル化反応が進
行するのである。

前述の如く、本発明の製造方法により得られた積層板は
木材小片中の水酸基、および板状基材として木質系基材
を使用した場合にはその表層部の木材中の水酸基が多塩
基酸無水物中の無水酸基と開環エステル化反応を起して
結合され、これによって生じた（ｆｌｕ鎖のカルボキシ
ル基にエポキシ化合物中のエポキシ基が付加エステル化
反応を起して架橋結合されている。即ち、木材小片およ
び木質系基材は多塩基酸無水物とエポキシ化合物を介し
て架橋結合されているため、木材小片間および木材小片
と木質系基材間は化学的に非常に強固な結合力で一体化
されている。そのだめ、本発明の製造方法により得られ
た積層板は表面が強靭で硬く、耐熱性、耐摩耗性等にお
いて優れたものである。

また、板状基材として木質系基材を使用した場合には、
積層板の製造におめて、木・直系基材表面に接着剤を流
す必要（はないものである。

壕だ、本発明の製造方法により得られた積層板は、混合
物の組成によっては壜〈べきことに、木材小片が可塑化
されており、表面が緻密性を有し光沢のあるプラスチッ
ク様の外観を呈するものである。これは化粧材として好
適な材料となり得るものである。

また、本発明の製造方法により得られた積層板はその原
料として多量の木材小片を使用することができるので価
格が安く、軽くて加工性の優れ：そものである。

科として好適である。

次に本発明を実施例および参考例により更に具体的に説
明するが、これらに使用される乾燥木粉というのは木粉
の含水率を５％以下に乾燥したものをいう。なお本発明
は実施ソリに制限されるものではないことは勿論である
。

参考例１ ２４メツシユ篩を通過したレッドラワン材の乾燥木粉１
２．５ｙに無水コー・り酸１ｚ５１を雄刃Ｉ　した後、
ミキシングロールで均一に混合した。次に該混合物を金
型の中に均等にフォーミングした後、この金型をプレス
機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なった。熱圧条件は
温度１５０℃、圧力５に９Ａｙｎ２て３５分間加熱加圧
した。熱圧成形後、成形物を乳鉢にて粉砕し、ソックス
レー抽出器を用いてアセトン洗浄を行なった。その後、
熱風乾燥器で乾燥して、エステル化木粉中の木粉に付加
された無水コ／・り酸の付加率を測定したところ、木粉
を基準として３２．１重量係であった。このエステル化
木粉は木材中の水酸基が無水コ・・り酸と開環エステル
化反応を起して、木粉に無水コ・・り酸が付加され、側
鎖にカルボキシル基が導入されていることが、赤外線吸
収スペクトルの分析結果より明白であった。

参考例２ 参考例１の無水コ／・り酸のかわりに無水マレイン酸を
使用して、その他は参考例１と全く同様に行なった結果
、エステル化木粉中の木粉（（付加された無水マレイン
酸の付加率は木粉を基準とじて１８５重量係であった。

このエステル化木粉Ｃ・ま木材中の水酸基が無水マレイ
ン酸と開環エステル化反応を起して、木粉に無水マレイ
ン酸が相加され、側鎖にカルボキシル基が導入されてい
ることが赤外線吸収スペクトルの分析結果より明白であ
った。

参考例３ ２４メツンユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉１２．５Ｆ
に、三井石油化学エポキシ（株）製ＫＰＯＭＩＫＲ１３
９，エポキン当量１．８０〜１９０のビスフェノールＡ
のジグリシジルエーテル（以下ビスフェノールＡのジグ
リンジルエーテルと称す。）　］、　２．５１を添加し
た後、ミキシングロールで均一に混合した。次に該混合
物を金型の中に均等にフォーミングした後、この金型を
プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なった。熱圧
条件（は温１史１５０℃。

圧力５　Ｋ９／ｃｔｎ”　　で３５分間加熱加圧した。

熱圧成形後、金型の中の成形物（はその表面に、ビスフ
ェノールＡのジグリフジルエーテルがほとんど未反応の
ままにじみ出ており、また手で容易に折れる状態のもの
であった。このことから木材中の水酸基とエポキシ化合
物中のエポキシ基の付加反応による化学的結合はほとん
どしな論ことが明白であった。

参考例・１ ２４メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉］、　］、
　６．６　ｙに無水マレイン酸２９１ｙとビスフェノー
ルＡのジグリンルエーテル４４３Ｆを添加した後、ミキ
シングロールで均一に混合した。その後、該混合物を所
定の成形用金型の中に均等にフォーミングした。

次に、この金型をプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形
を行なった。熱圧成形条件は金型挿入直後、温度１５０
℃、圧力５　Ｋｙ／ｃｍ”で１０分間加熱加圧した後、
更に、温度１９０℃、圧力１５０　Ｋｙ／Ｊの条件で２
５分間加熱加圧した。なお脱気は熱圧初期の段階で行な
った。熱圧成形後、金型から成形品を取シ出し、厚さ６
４随の板状の木質系成形品を得た。この木質系成形品は
、木粉混入率が６７チ、比重がＬ３７であシ、ＡｓＴＭ
試験方法に準じて物性試験した結果、曲げ強さ８３３　
Ｋｙ／ｃｍ２．引張ジ強さ５９８に痴２．圧縮強さ１４
４　］−Ｋｙ／１ｙｎ２と強靭で、ロックウェル、硬度
（Ｍスケール）が１１３ト硬く、熱変形温度（荷重１８
．　’６　Ｋｙ／１ｙｎ２）　１０９℃と耐熱性（優れ
、吸水率０８９％、厚さ膨張率０７７チと耐水性に優た
をものであった。

実施例１ ２４メツシユ篩を通過した赤ラワン材の乾燥木粉１１５
．Ｏｙに無水コ・・り酸１５１りとビスフェノールＡの
ジグリシジルエーテル２３２ｙを添加した後、ミキシン
グロールで均一に混合した。次に該混合物を厚さ３６即
のラワン材中芯単板の表面に散布量Ｉ　Ｑ　Ｋｖ／ｍ２
　　で均等にフォーミングした。

なお、中芯単板の裏面には接着剤として厚さ２０ミクロ
ンのポリプロピレンフィルムを介して厚さ０９、Ｍのラ
ワン材裏単板をあらかじめ施しておいた。

次に上記積層物の表裏に現面板をあてがい、プレス機の
熱板間に挿入して熱圧成形を行なった。

熱圧条件は、挿入時、温度１５０℃、圧力５　ＫＶｏｎ
２て６分間加熱加圧し、た後、次に温度１９０Ｃ，圧力
１００　Ｋｑ／Ｊ　　の条件に合わせて３６分間加熱加
圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行なった。

熱圧成形後、得られた本発明の積層板は表面が強靭で硬
く、緻密性を有し、光沢のあるプラスチック様の外観を
呈するものであった。

実施例２ ２４メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉１１５、　
ＯＦに無水マレイン酸１ａｌＦとグリセリングリシジル
エーテル（日本油脂（株）製エピオールａ　−１００）
　２３．２　ｙを添加した後、ミキシングロールで均一
に混合した。次に該混合物を厚さ４朋のラワン合板の表
面に、散布量１．４　Ｋ９ｈｎ２で、均等にフォーミン
グしだ。なお、合板の裏面には、紙型ｆｔ　５５　ｙ７
ｍ２のクラフト紙にメラミン樹脂を含浸させた含浸紙を
あらかじめ施しておいた。次に上記積層板の表裏に鏡面
板をあてがい、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行なった。熱圧条件は挿入時、温度１５０℃、圧力５（
伝２で７分間加熱加圧した後、次に温度１９０℃、圧力
１００に９／／ｃｒｎ２０条件に合わせて２５分曲加熱
加圧した。なお脱気は熱圧初期の段階で行なった。熱圧
成形後、得られた本発明の積層板は表面が強靭で硬く、
緻密性を有し、光沢のあるプラスチック様の外観を呈す
るものであった。

実施例３ ２４メツンユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉１１５、０
　、Ｐ　Ｋ無水マレイン酸］、　５．　ｉ　ｊＶとビス
フェノールへのジグリシジルエーテル２３２ｙを添加し
た後、ミキシングロールで均一に混合した。次に、該混
合物を厚さ６．２　ｍＡファイバーボードの表面に、散
布量２．８　Ｋｙ／ｍ２で均等にフォーミングしだ。

次にその表面から凹凸模様を治するエンボス板をあてが
い、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なった。

熱圧条件は挿入時、温度１５０℃、圧力５　Ｋ１７ｍ２
で７分間ｉ’ＪＤ熱加圧した後、次に温度１９００、圧
力１００　Ｋ９／／ｃｍの条件に合わせて３３分間刀ｕ
熱加圧した。なお、脱気は熱圧初胡の段階で行なった。

熱圧成形後、得られた本発明の積層板（ｄ表面が強靭で
硬く、緻密性を有し、立体感のある化粧性の優れたもの
であった。

実施例１ ２４メツシユ篩を通過した杉、檜混材の乾燥木粉１　］
、　６．６　！に無水コハク酸２９１ｙとビスフェノー
ルＡのジグリシジルエーテル４４３１を添加した後、ミ
キシノグロールで均一に混合した。一方、厚さ６．　Ｏ
ｖｔｓの石綿セメント板の表面に溶剤型ポリウレタン系
接着剤を塗布量２５ψｎ２塗布した後、熱風乾燥器で溶
剤を揮散させた。次に接着剤が塗布された石綿セメント
板の表面に上記の混合物を散布量３．　ＯＫ９／ｍ２で
、均等にフォーミングした。

次にその表面から凹凸模様を有するエンボス板をあてが
い、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なった。

熱圧条件は、挿入時、温度１５０℃、圧力５　Ｋｑ／１
ｙｎ２で７日間加熱加圧した後、次に温度１９０℃、圧
力８０　Ｋ９／ｃｍ２の条件に合わせて４０分間加熱加
圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行なった。熱圧
成形後、得られた本発明の積層板は表面が強靭で硬く、
緻密性を有し、立体感のある化粧性の優れたものであっ
た。

手続補正書 昭和ｊと年ｇ月６日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示　　特願昭３ｃｆ’＝７グ／／／号２、
発明の名称　積層板の製造方法 ａ　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　香川県丸亀市中津町／夕／矛番地名称　　
　大倉工業株式会社 ４、代理人 Ｇ　補正の対象　　　　明細書 ７　補正の内容 明細書中

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材小片に多塩基酸無水物と分子中に２ヶ以上の
   エポキシ基を含む化合物を添加して、これらを充分に混
   合して得られた混合物を板状基材表面に散布し、次いで
   これを加熱訓圧して一体に成形せしめることを特徴とす
   る積層板の製造方法。
2. （２）板状基材として木質系基材を使用する特許請求の
   範囲第１−項記載の積層板の製造方法。