JPS63270102A - 木質繊維成形体及びその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は建材、家具、自動車の内装材などに使われる木
質繊維成形体であって、温熱接着性繊維を用いることに
より１例えば板状に一次成膜した後さらに変形して加工
することができる木質繊維成形体及びその製造方法に関
する。

（従来の技術） 木質繊維とは一般に木材、麦わら、やしがら等の破砕物
、パルプ前駆体等で断面がほぼｌｌｌ１１２以下のもの
をいい１合成木材の原料として利用されている。

木質繊維を熱硬化性樹脂のような接着剤で接着したり、
あるいはポリオレフィン系繊維のような熱可塑性繊維と
木質繊維とを混合し、熱可塑性繊維を融点以上に加熱し
て溶融し木質繊維を接着一体化する技術については従来
知られている。（特開閉５０−１１８１．特開昭５２−
１００５９１．特開昭５Ｏ−１１８２） （発明が解決すべき問題点） このような従来の技術において、熱硬性樹脂を接着剤と
して用いる場合は、完全に硬化させると再成形を熱プレ
スで行うことは極めて困難である。そのため硬化の程度
を抑え、半硬化品としておき、所望の形にするときは改
めて熱プレス等で再成形する方法があるが（特開昭５ｌ
−１４４４７１）半硬化品は常温が進行することや、硬
化に寄与しない副反応が徐々に進行するから保管方法に
注意を要し、また半硬化品とせず直接硬化成形したもの
にくらべ性能が低下する傾向があった。また用途面にお
いても、熱硬化性接着剤を用いたものは極めて硬く可塑
性が劣るため建材、家具材等のハードボード分野以外に
は使われながった。

一方ポリオレフィン系繊維を熱溶敵させて接着するもの
は木質繊維との混合体を充分乾燥し、１０％以下の水分
率にしなければならない、水分が多いと、接着不良や接
着むらを生じるがらであるまたポリエチレンやエチレン
酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系ポリマーは
木質繊維との接着性が悪く、添加量を大きく（３０重量
％以上）しないと成形品の可塑性が充分得られなかった
り、切断面のくずれが起こったりする欠点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、エチレンビニルアルコール共重合体を少
なくともその一部に含む繊維（以下ＥＶＯＨ繊維と略記
する）の湿熱接着性について検討したところ、一定量以
上のビニルアルコールをポリマー中にもつ繊維は親水性
がよく、水蒸気により木質繊維を温熱接着させることが
可能であることを見出し１本発明に至った。

すなわち本発明の第１の発明は、エチレンモル比（Ｅモ
ル％）が２０≦Ｅ＜６０．ケン化度９８％以上のエチレ
ンビニルアルコール共重合体を第１成分、他の熱可塑性
樹脂を第２成分とし、第１成分が少なくとも２０重量％
を占め、且つ第１成分が常に繊維表面の少なくとも一部
を占めている複合繊維（ＥＶＯＨ繊維）と木質繊維とが
重量比で１＝９９〜５０：５０の割合で混合しており。

該複合繊維により全体が接着一体化してなる木質繊維成
形体である。

ＥＶＯＨＡ＄ｌ維のエチレンモル比（Ｅ％）が２０以上
必要である理由はＥＶＯＨ繊維の紡糸性に問題があるか
らである。Ｅ＝２０のときＥ　’Ｖ　ＯＨの融点は２０
７℃であり、５分以上滞留するとゲル化が始まる温度は
２４０．２℃と測定される。この範囲内で安定して溶融
紡糸するには融点より少なくとも２０℃は高い温度すな
わち２２７℃は必要であるから、とり得る温度範囲は２
４０．２−２２７・１３．２（℃）と狭くなり、溶融紡
糸時に少なくともこの程度のとり得る温度範囲が望まし
いがらであり、他の熱可塑性重合性と複合紡糸するにも
これ以上温度範囲が狭くては、安定に紡糸することが難
かしいからである。

またＥが大きいはどＥＶＯＨ繊維の融点は低くなるが親
水性は悪くなるので１本発明の目的とする温熱接着性繊
維を得るためＥ＜６．０とした。エチレンビニルアルコ
ール共重合体の鹸化度が９８％以上である理由は９８％
より低いと溶融樹脂が発泡しやすく紡糸工程で糸切れが
多くなる為であるう エチレンビニルアルコール共重合体とＥＶＯＨ繊維を作
る他の熱可塑性樹脂はポリプロピレン。

ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６及びナイロン
６６が都合良く用いられ、ポリエチレンテレフタレート
も適用できる。これら他の熱可塑性樹脂を混合する理由
はＥＶＯＨ繊維の紡糸性を良好にするためで、これら他
の熱可塑性樹脂の割合が多いほど工程が安定であるが、
その量は多くても８０％までである。エチレンビニルア
ルコールが２０％より少ないとＥＶＯＨ繊維の使用目的
である温熱接着性が劣ってくるがらである。

しかし、熟練した優秀な技術者により、よく注意して工
程管理がなされれば、ＥＶＯＨ９ｉ維はエチレンビニル
アルコール共重合体（第１成分）１００％でも紡糸可能
であり、このようなＥ　Ｖ　（’）　Ｈ繊維は、言うま
でもなく強い湿熱接着方をもっており１本発明の木質繊
維構造体の接着剤として良好に使用できる。

ＥＶＯＨ繊維は接着剤として木質繊維に混合されるが、
その量はＥＶＯＨと木質繊維の合計重量に対し１〜５０
％であることが必要である。ＥＶ○Ｈ繊維の量が少ない
ほど得られる成形品は柔らかく９弾力に富み、木材の感
触に富んだものになり、逆にＥＶＯＨ繊維の量が多くな
るほど成形品は硬く１表面は平滑になり強度も高いもの
になるＥＶＯＨ１４ａｆｆｌが１％より少ないと湿熱接
着効果は不充分で曲げ応力及び耐摩耗性が劣り、実用に
供し、得ないものになる。また５０％より多いと成形品
は剛直なものになり、木質さが失われたものしか得られ
ない。

次にこのような木質繊維構造体の製造方法を本発明の第
２の発明により説明する。

本発明の第２の発明は、エチレンモル比（Ｅモル％）が
２０≦Ｅく６０ケン化度９８％以上のエチレンビニルア
ルコール共重合体を第１成分、他の熱可塑性樹脂を第２
成分とし、第１成分が少なくとも２０重量％を占め、且
つ第１成分が常に繊維表面の少なくとも一部を占めてい
る複合繊維と木質繊維とを重量比で１＝９９〜５０　：
　５０の割合で混合し、水分の存在下で加圧しながら、
Ｔ≧１７８＋５１．５．　Ｔ　　＜−１．９Ｅ＋２４５
．　Ｔ＜２．１３Ｅ＋７９．４の範囲内にある加熱温度
（Ｔ℃）に加熱して該複合繊維で木質繊維間を接着する
木質繊維成形体の製造方法である。

本発明に用いるＥＶＯＨ繊維の融点はほぼ（−１．９Ｅ
＋２４５　＞　℃と測定されるが、ＥＶＯＨ繊維は融点
以下であっても水分の存在下では、加熱により発生した
水蒸気の作用をうけ１表面が速やかに膨潤ゲル化して接
着繊維としての機能をもっことができる。その温度は（
１．１７Ｅ＋５１．５）　’Ｃ以上である。

また融点以下であっても温度が高すぎると特にＥＶＯＨ
繊維の量が多いと加熱板や加熱ロールに粘着が著しくな
るので（２，１３Ｅ４７９．４）　℃より低い温度でな
ければならない。

第１図のグラフにＥＶＯＨ繊維の第１成分のエチレンモ
ル比（Ｅモル％）と不織布の温熱接着温度（Ｔ℃）の関
係を示す、加熱温度は融点より低く、シかも加熱体に粘
着が著るしく起らない範囲の温度である。またＥＶＯＨ
繊維を水分の存在下に膨潤させうる温度は（１．１７Ｅ
＋５１．５）　℃以上でグラフの斜線部分が接着可能な
温度範囲である。

ＥＶＯＨ繊維を膨潤させゲル化して接着機能を発揮させ
るためには、加熱温度が本発明のように融点以下の温度
の場合は水分が必要であるが、そのためには接着する木
質繊維に約８％の水分があれば可能である。木質繊維は
常温下で保存していれば１通常は１０％程度の水分を含
むからそのまま温熱接着が可能であるが、短時間で温熱
接着を完了するには約１５％以上の水分が望ましい、も
し木質繊維が乾燥していて水分率が１５％以下のときは
若干の水分を付与すれば良い。

加熱体は熱板プレス、ベルト式連続プレス、マイクロ波
加熱法、誘電加熱法及び赤外線加熱法などを使用できる
がいずれの場合も被加熱体は加熱時に発生する蒸気が発
散してしまうのを防ぐためその両面を非通気性の支持体
で押圧されていなければならない。

また、木質繊維とＥＶＯＨ繊維の混合体が低密度に椙成
さＩしているもの（見かけの比重０．４以下）で厚さ１
ｃｍ以上のものは熱プレス機による熱圧着では熱伝導が
悪（、ＥＶＯＨ繊維の量が少ない場合圧着面と平行な面
の剥離強度が充分に得られないことがある。このような
ときは非通気性の支持板で圧縮しながらマイクロ波加熱
することにより内部は充分な接着強度をえることができ
る。

マイクロ波による加熱処理だけでは表面の硬度が不足す
る場合は、さらに熱プレスを続けて行えば表面の平滑な
成形品が得られる。

さらに、木質繊維とＥＶＯＨ繊維との混合板を複数枚重
ね合わせこれを圧縮し、湿熱処理すれば各層の間が接着
した一体成形品を得ることもできる。

いずれの場合もＥＶＯＨ繊維を湿熱処理することにより
膨潤させ接着能力を発揮させて製造する本発明の木質繊
維成形体は、温熱処理時に水分が水蒸気となり、ＥＶＯ
Ｈ繊維を瞬時に膨潤ゲル化させることが特徴であり、そ
のためには水蒸気を逃がさないように、熱板は非通気性
であり被熱理体をはさむようにしなければならない、こ
れは熱板による加熱の他に前記したマイクロ波加熱法。

誘電加熱法の場合も同様である。

またプレス圧は圧縮時の反発力に見合うものであればよ
いが、０．５ｋｇ／ｃｍ２以上のプレス圧をがければお
おむね比重０．４以上の木質繊維構造体がｒ）られる。

（発明の作用） このような本発明による木質繊維構造体は一次加工とし
て９例えば平板に成形したものを再び圧縮湿熱処理する
ことにより、二次加工として自在に変形しうるという特
徴をもっている。

従来の熱硬性樹脂を用いたものは二次加工をする場合は
その保管が面倒であり、ポリオレフィン系繊維を用いた
ものは木質繊維との接着力を保つため大量に（約３０％
以上）混入しなければならなかったが１本発明による本
質繊維成形体は一次加工として成形したものは、別の型
に圧縮して再温熱処理することにより、３〜５回の変形
加工にもひび割れ１層間の剥離等は起こさず所望の形に
成形することができた。

（実施例） ＥＶＯＨ繊維としテ、　Ｅ＝３８．　ＭＦＲ＝４０ｇ／
１０分のエチレンビニルアルコール共重合体を第１成分
に、　Ｍ　Ｆ　Ｒ＝　５５ｇ／１０分のポリプロピレン
を第２成分に用い、成分比５０　：　５０で第１成分を
鞘部に、第２成分を芯部にした鞘芯型複合繊維を溶融紡
糸し、延伸、Ｈ！１械捲縮加工を行い、１１０℃で１５
分間乾燥後切断し、２デニール、５朋の短カツト繊維を
作り以下の各実施例に用いた。

（実施例１〜６．及び比較例１．２） ＥＶＯＨ繊維と木質繊維とを乾燥状態の状態の重量比で
５：９５，１０：９０，３０ニア０に混合し、各々につ
いて目付（ｋｇ／ｍ２）　、　１．６．１．２．の水分
率約１５％マットを作成し、これを１２０’Ｃに保った
熱板で各々押圧１３　、２　（ｋｇ／ｃ＋ｓ２）で挟持
し、厚さ２．５龍まで圧縮し、そのまま５分間１２０℃
に保った。得られた成形物は曲げ応力及び表面摩耗によ
る繊維の脱落率を測定した。

曲げ応力；１００龍×５０龍の試料をスパン長７０龍で
ＪＩＳＡ１４０８に準じて速度１０■−／■ｉｎでで曲
げ試験を行った。

脱落率；タテ８０龍、ヨコ４０龍の試料を用いＪ　Ｉ　
Ｓ　Ｌ　−１００４−５，１６Ａ法（ユニバーサル型法
）により、Ｎ［Ｌ２５０研磨紙を用い、５ボンド加重下
に５００回の平面摩耗試験を行い１次式により算出した
。

試験前重量−試験後型量 脱落率（％”）＝　　　　　　　　　　　　Ｘ１００試
験前重量 次に同様にして混合比を０．５：９９．５の成形物を作
り比較例とした。得られた結果を表−１に示す。

以　　下　　余　　白 第１表 曲げ応力５０　ｋｇ　／　ｃｓ　２以上、脱落率１０％
以下がボードとして実用上必要である。目付１．６ｋｇ
、／ｍ２の場合ＥＶＯＨ繊維０．５％でも曲げ応力１０
．５ｋｇ／ｃ＋ｍ”と高いが、脱落率が１２％と大きい
ため使用に耐えない。

同じ混合比でも比重が小さくなるほど曲げ応力は小さく
なるが、破断するまでの変形度は大きく、加工性がよく
なることが確認された。

（比較例３．４） 実施例と同様にして混合比１０：９０ｊＯニア０．水分
率１５％のマットを作成し、これを熱板を使わず。

１２０℃の熱風で１０分間加熱した。マット中の水分は
気化してマットは乾燥したが、ＥＶＯＨ繊維の接着力は
充分発揮されず１曲げ応力は弱く。

表面は粗であった。第２表にその結果を示す。

第２表

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に使用するＥＶＯＨ繊維の第１成分のエチ
レンモル比と（Ｅモル％）と不織布の湿熱接着温度（Ｔ
’Ｃ）の関係を示すグラフである。 特許出願人　　大和紡績株式会社 −一一一→Ｅ％

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンモル比（Ｅモル％）が２０≦Ｅ＜６０、
   ケン化度９８％以上のエチレンビニルアルコール共重合
   体を第１成分、他の熱可塑性樹脂を第２成分とし、第１
   成分が少なくとも２０重量％を占め、且つ第１成分が常
   に繊維表面の少なくとも一部を占めている複合繊維と木
   質繊維とが重量比で１：９９〜５０：５０の割合で混合
   しており、該複合繊維により全体が接着一体化してなる
   木質繊維成形体。
2. （２）エチレンモル比（Ｅモル％）が２０≦Ｅ＜６０、
   ケン化度９８％以上のエチレンビニルアルコール共重合
   体を第１成分、他の熱可塑性樹脂を第２成分とし、第１
   成分が少なくとも２０重量％を占め、且つ第１成分が常
   に繊維表面の少なくとも一部を占めている複合繊維と木
   質繊維とを重量比で１：９９〜５０：５０の割合で混合
   し、水分の存在下で加圧しながら、Ｔ≧１．１７Ｅ＋５
   １．５、Ｔ＜−１．９Ｅ＋２４５、Ｔ＜２．１３Ｅ＋７
   ９．４の範囲内にある加熱温度（Ｔ℃）に加熱して該複
   合繊維で木質繊維間を接着する木質繊維成形体の製造方
   法。