【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は軽量かつ保温，遮音性，水分遮断性に
富む発泡構造を有するパーテイクルボードの製造
法に関するものである。
従来、この種の発泡構造を有するパーテイクル
ボードを製造するには接着剤に化学発泡剤を混合
する方法，接着剤に機械的撹拌によつて空気を混
合する方法等の公知の発泡方法が適用されてい
た。しかし高度な発泡構造を得、かつパーテイク
ルボードの構造強度を低下させないようにするた
めには、発泡手段の主役である接着剤の量を増や
すことが必要であること（通常木材小片100重量
部に対して20〜30重量部）、また保温，遮音性、
あるいは水分遮断性にとつては独立発泡構造を形
成することが望まれるが、完全な独立発泡構造が
得られにくいこと、発泡状態が不均一になり易い
こと、発泡倍率等の発泡状態の調節が極めて困難
であること等の欠点を有するものである。
本発明は上記欠点を改良して均一な完全独立発
泡構造を有するパーテイクルボードを提供するこ
とを目的とし、発泡剤として揮発性液体を内蔵す
る熱可塑性合成樹脂カプセルを用いることを骨子
とする。
本発明に用いる植物性小片とは広葉樹，針葉樹
を問わずすべての樹木の切削，破砕、もしくは摩
砕によつて得られる小片、あるいはバカスと呼ば
れるサトウキビの絞りかす，もみ殻、藁等の一般
的にパーテイクルボードに使用出来る草木類，穀
類の殻等植物性小片全般を含むものである。
本発明に用いる接着剤とは尿素樹脂，メラミン
樹脂，尿素−メラミン共縮合樹脂，フエノール樹
脂，アルキルフエノール樹脂，レゾルシン樹脂，
アルキルレゾルシン樹脂（油母頁岩等から得られ
るシエルオイルレゾルシンと呼ばれるアルキルレ
ゾルシン混合物からなる樹脂を含む），エポキシ
樹脂，ウレタン樹脂，アルキド樹脂，アクリル樹
脂，酢酸ビニル樹脂，ポリエチレン，ポリプレピ
レン，塩化ビニル樹脂，スチレン樹脂等の各種の
熱硬化性合成樹脂，熱可塑性合成樹脂、あるいは
カゼイン，澱粉，ロジン等の天然樹脂、あるいは
これらの混合物からなる。
本発明に用いる発泡剤とは揮発性液体を内蔵す
る熱可塑性合成樹脂カプセルからなり、揮発性液
体とはｎ−ブタン，ｎ−ペンタン，ネオペンタ
ン，ｎ−ヘキサン，ネオヘキサン，シクロヘキサ
ン，ｎ−オクタン，iso−オクタン等の鎖式もし
くは環式飽和炭化水素，ｎ−ペンテン，ｎ−ヘキ
セン，シクロヘキセン，ｎ−オクテン等の鎖式も
しくは環式不飽和炭化水素，ベンゼン，トルエ
ン，キシレン等の芳香族炭化水素，エチルエーテ
ル，エチル−プロピルエーテル等のエーテル類，
アセトン，メチルエチルケトン等のケトン類，酢
酸メチル，酢酸エチル等の酢酸エステル類，セロ
ソルブアセテート，ブチルセロソルブ等のセロソ
ルブ類，メタノール，エタノール等のアルコール
類等一般に有機溶剤と呼ばれる有機化合物が主と
して含まれる。
カプセル外殻を構成する熱可塑性合成樹脂とは
内蔵される該揮発性液体に不溶性のものが選択さ
れ、また該発泡温度に応じて適当な軟化点を有す
るものが選択される。このような熱可塑性合成樹
脂を例示すれば、ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，アクリル樹脂，メタクリル樹脂，スチレン樹
脂，塩化ビニル樹脂，塩化ビニリデン樹脂，アク
リロニトリル樹脂，塩化ビニルベンジル樹脂等で
ある。該発泡剤は例えば特公昭42−26524号公報
に詳細される。
上記組成以外、例えば炭酸カルシウム，チタン
白，ベントナイト，タルク，木粉，小麦粉のよう
な充填剤，酸やアルカリ硬化触媒，ε−カプロラ
クタム，尿素，レゾルシン等の縮合調節剤もしく
はホルマリン吸収剤，老化防止剤，紫外線吸収
剤，防腐剤，防虫剤，防水剤，難燃剤，撥水剤，
染料，顔料等を混合してもよい。
上記組成の通常の割合は植物性小片100重量部
に対して接着剤を５〜30重量部を混合し、更に接
着剤100重量部に対して上記発泡剤を30〜200重量
部程度混合する。
上記組成にてパーテイクルボードを製造するに
は一般的に実施されている製造方式が適用でき、
特に接着剤，添加工程，成型工程，加熱圧締工程
において、通常に適用される所定の条件で実施す
ることができる。熱圧の条件は発泡温度，発泡剤
量，所望の発泡倍率，接着剤の硬化温度に応じて
適当に調節すべきであるが、一般的には接着剤が
尿素樹脂の場合は140〜160℃、フエノール樹脂の
場合は180〜200℃、レゾルシン樹脂の場合は100
〜150℃程度の温度で、10〜35Kg／cm2程度の圧力
で加熱圧縮を行う。加熱圧締時、加熱によつてカ
プセルに内蔵される液体の蒸気圧が増大し、軟化
したカプセルを膨張せしめる。かくしてパーテイ
クルボード内に均一な独立発泡構造が形成され
る。そして軟化したカプセル材料としての熱可塑
性合成樹脂は接着剤と共同して植物性小片を結着
する。通常製品のもつ比重は厚さに関係なく0.5
以下の軽量になる。
本発明は上記の構成を有するから、接着剤量を
増やすことなく高度かつ均一な発泡構造を有し軽
量なパーテイクルボードを製造することが出来、
そして得られた製品の構造強度は高度な発泡構造
を有していても充分実用に耐えるものとなる。そ
して本発明ではパーテイクルボード内の発泡構造
において気泡が熱可塑性合成樹脂外殻によつて実
質的に囲繞された独立発泡構造となるので、耐熱
性、遮音性、水分遮断性に富む軽量なパーテイク
ルボードが得られる。従来の方法では製品の比重
が0.5以上のものしか製造出来なかつたが、本発
明によれば上記したように比重は0.5以下、0.2程
度の軽量なものが容易に可能である。また本発明
の発泡剤はカプセルが熱可塑性合成樹脂から構成
されているので可撓性のある強靭なパーテイクル
ボードが得られる。
実施例 １
含水率５重量％の針葉樹小片100重量部に対し
て発泡性尿素樹脂15重量部を混合する。発泡性尿
素樹脂は尿素樹脂100重量部に発泡剤100重量部を
混合したものを用いる。硬化触媒，塩化アンモン
を上記混合物に対して１重量％添加する。発泡剤
としてはネオヘキサンを内蔵したメチルメタクリ
レート−スチレン共重合体カプセル（（粒径15μ）
を用いる。得られた混合物はプレート上に約100
mm厚に成型され、140℃、30Kg／cm2の条件で10分
間加熱圧締され、かくして板厚20mmのパーテイク
ルボードＡを得る。
実施例 ２
含水率３重量％のバカス小片100重量部に対し
て発泡性メラミン樹脂40重量部を混合する。発泡
性メラミン樹脂はメラミン樹脂100重量部に発泡
剤150重量部を混合したものを用いる。硬化触媒
として塩化アンモンを上記混合物に対して1.5重
量％添加する。発泡剤としてはネオヘプタンを内
蔵したポリ塩化ビニルベンジル重合体カプセル
（粒径10μ）を用いる。得られた混合物はプレー
ト上に80mm厚に成型され、150℃、30Kg／cm2の条
件で10分間加熱され、かくして板厚20mmのパーテ
イクルボードＢを得る。
実施例 ３
実施例１の接着剤として尿素樹脂：レゾルシン
樹脂70：30重量比混合物を用い、硬化触媒として
塩化アンモンを上記混合物に対して１重量％添加
する。かくして得られた混合物やプレート上に成
型され、150℃、30Kg／cm2の条件で13分間加熱圧
締され、かくして25mm圧のパーテイクルボードＣ
を得る。
実施例 ４
実施例２の接着剤としてメラミン樹脂：アルキ
ルレゾルシン縮合樹脂60：40重量比混合物を用
い、硬化触媒としてパラトルエンスルホン酸を上
記混合物に対して0.6重量％添加する。かくして
得られた混合物はプレート上に成型され、150℃、
24Kg／cm2の条件で９分間加熱圧締され、15mm圧の
パーテイクルボードＤを得る。
実施例 ５
実施例１の混合物を熱板上に80mm厚に成型し、
更にその上に実施例１の接着剤として発泡剤を添
加しない尿素樹脂を用いた混合物を20mm厚に成型
し、実施例１と同様な条件で加熱圧締を行う。か
くして板厚20mmの二層構造のパーテイクルボード
Ｅを得る。
実施例 ６
実施例３の接着剤として発泡剤を添加しない尿
素樹脂を用いた混合物を熱板上に10mm厚に成型
し、更にその上に実施例３の混合物を80mm厚に成
型し、更にその上に最下層に用いた混合物を10mm
厚に成型し、実施例３と同様な条件で加熱圧締を
行う。かくして板厚20mmの三層構造のパーテイク
ルボードＦを得る。
比較例
実施例１の発泡剤にかえてアゾジカルボンアミ
ドを用いて板厚20mmのパーテイクルボードＧを得
る。
上記実施例および比較例によつて得られたパー
テイクルボードＡ〜Ｇの物性は第１表に示され
る。
The present invention relates to a method for manufacturing particle board having a foam structure that is lightweight and has excellent heat retention, sound insulation, and moisture barrier properties. Conventionally, to manufacture particle board with this type of foam structure, known foaming methods have been applied, such as mixing a chemical foaming agent with adhesive or mixing air with adhesive by mechanical stirring. It had been. However, in order to obtain a highly foamed structure and not to reduce the structural strength of particle board, it is necessary to increase the amount of adhesive, which is the main foaming method (usually 100 parts by weight of small pieces of wood). (20 to 30 parts by weight), as well as heat retention, sound insulation,
Alternatively, for moisture barrier properties, it is desirable to form a closed foam structure, but it is difficult to obtain a complete closed foam structure, the foaming state tends to be uneven, and it is difficult to adjust the foaming state such as the foaming ratio. It has drawbacks such as being extremely difficult. The present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks and provide a particle board having a uniform completely closed foam structure, and its main feature is to use a thermoplastic synthetic resin capsule containing a volatile liquid as a blowing agent. The vegetable pieces used in the present invention are small pieces obtained by cutting, crushing, or grinding of all trees, whether broad-leaved or coniferous, or common pieces such as sugarcane pomace called bakasu, rice husks, and straw. It includes all small pieces of plants such as plants and grain shells that can be used for particle board. Adhesives used in the present invention include urea resin, melamine resin, urea-melamine cocondensation resin, phenol resin, alkylphenol resin, resorcinol resin,
Alkylresorcinol resins (including resins made of alkylresorcinol mixtures called shale oil resorcinol obtained from oil mother shale etc.), epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, acrylic resins, vinyl acetate resins, polyethylene, polypropylene, vinyl chloride resins, styrene resins It is made of various thermosetting synthetic resins such as, thermoplastic synthetic resins, natural resins such as casein, starch, rosin, etc., or mixtures thereof. The blowing agent used in the present invention is a thermoplastic synthetic resin capsule containing a volatile liquid, and the volatile liquid includes n-butane, n-pentane, neopentane, n-hexane, neohexane, cyclohexane, n-octane, Chain or cyclic saturated hydrocarbons such as iso-octane, chain or cyclic unsaturated hydrocarbons such as n-pentene, n-hexene, cyclohexene, n-octene, etc., aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc. , ethers such as ethyl ether, ethyl-propyl ether,
It mainly contains organic compounds generally called organic solvents, such as ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, acetate esters such as methyl acetate and ethyl acetate, cellosolves such as cellosolve acetate and butyl cellosolve, and alcohols such as methanol and ethanol. The thermoplastic synthetic resin constituting the capsule shell is selected to be insoluble in the volatile liquid contained therein, and to have an appropriate softening point depending on the foaming temperature. Examples of such thermoplastic synthetic resins include polyethylene, polypropylene, acrylic resin, methacrylic resin, styrene resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, acrylonitrile resin, vinylbenzyl chloride resin, and the like. The foaming agent is described in detail in, for example, Japanese Patent Publication No. 42-26524. Compositions other than those mentioned above, such as fillers such as calcium carbonate, white titanium, bentonite, talc, wood flour, and wheat flour, acid or alkali curing catalysts, condensation regulators or formalin absorbers such as ε-caprolactam, urea, and resorcinol, and anti-aging agents. agent, ultraviolet absorber, preservative, insect repellent, waterproofing agent, flame retardant, water repellent,
Dyes, pigments, etc. may be mixed. The usual ratio of the above composition is to mix 5 to 30 parts by weight of the adhesive to 100 parts by weight of the vegetable pieces, and further mix about 30 to 200 parts by weight of the foaming agent to 100 parts by weight of the adhesive. To manufacture particle board with the above composition, commonly used manufacturing methods can be applied.
Particularly in the adhesive, addition process, molding process, and heat-pressing process, the process can be carried out under predetermined conditions that are normally applied. Heat pressure conditions should be adjusted appropriately depending on the foaming temperature, the amount of foaming agent, the desired expansion ratio, and the curing temperature of the adhesive, but in general, if the adhesive is urea resin, the temperature is 140 to 160℃. , 180-200℃ for phenolic resin, 100℃ for resorcinol resin
Heat compression is performed at a temperature of ~150℃ and a pressure of approximately 10~35Kg/ cm2 . During heating and compaction, the vapor pressure of the liquid contained in the capsule increases due to heating, causing the softened capsule to expand. A uniform closed cell structure is thus formed within the particle board. The softened thermoplastic synthetic resin as the encapsulant then binds the vegetable pieces together with the adhesive. The specific gravity of normal products is 0.5 regardless of thickness.
Becomes less lightweight. Since the present invention has the above configuration, it is possible to manufacture a lightweight particle board with a highly uniform foam structure without increasing the amount of adhesive.
The structural strength of the obtained product is sufficient for practical use even though it has a highly foamed structure. In addition, in the present invention, the foam structure in the particle board has an independent foam structure in which the cells are substantially surrounded by a thermoplastic synthetic resin outer shell, making it possible to create a lightweight particle board with excellent heat resistance, sound insulation, and moisture barrier properties. You will get a kuru board. With conventional methods, only products with a specific gravity of 0.5 or more could be produced, but according to the present invention, as described above, products with a specific gravity of 0.5 or less, about 0.2, can be easily produced. Further, since the foaming agent of the present invention has a capsule made of a thermoplastic synthetic resin, a flexible and strong particle board can be obtained. Example 1 15 parts by weight of a foamable urea resin are mixed with 100 parts by weight of small pieces of softwood having a moisture content of 5% by weight. The foamable urea resin used is a mixture of 100 parts by weight of urea resin and 100 parts by weight of a blowing agent. A curing catalyst, ammonium chloride, is added to the above mixture in an amount of 1% by weight. Methyl methacrylate-styrene copolymer capsules containing neohexane ((particle size 15 μ) were used as the blowing agent.
Use. The resulting mixture is placed on a plate about 100
It is molded to a thickness of mm and heat-pressed at 140° C. and 30 kg/cm 2 for 10 minutes, thus obtaining a particle board A having a thickness of 20 mm. Example 2 40 parts by weight of a foamable melamine resin is mixed with 100 parts by weight of Bacas pieces having a water content of 3% by weight. The foamable melamine resin used is a mixture of 100 parts by weight of melamine resin and 150 parts by weight of a foaming agent. 1.5% by weight of ammonium chloride is added to the above mixture as a curing catalyst. Polyvinyl chloride benzyl polymer capsules (particle size 10μ) containing neoheptane are used as the blowing agent. The obtained mixture is molded onto a plate to a thickness of 80 mm and heated at 150° C. and 30 kg/cm 2 for 10 minutes, thus obtaining particle board B having a thickness of 20 mm. Example 3 A mixture of urea resin and resorcinol resin in a weight ratio of 70:30 is used as the adhesive of Example 1, and ammonium chloride is added as a curing catalyst in an amount of 1% by weight based on the mixture. The mixture thus obtained was molded onto a plate, heated and pressed for 13 minutes at 150℃ and 30Kg/cm 2 to form Particle Board C with a pressure of 25mm.
get. Example 4 A mixture of melamine resin and alkylresorcin condensation resin in a weight ratio of 60:40 is used as the adhesive of Example 2, and 0.6% by weight of para-toluenesulfonic acid is added as a curing catalyst to the above mixture. The mixture thus obtained was molded onto a plate and heated at 150°C.
It is heated and pressed for 9 minutes at 24 kg/cm 2 to obtain particle board D with a pressure of 15 mm. Example 5 The mixture of Example 1 was molded to a thickness of 80 mm on a hot plate,
Furthermore, a mixture of urea resin without adding a foaming agent as the adhesive of Example 1 is molded on top of it to a thickness of 20 mm, and heat-pressed under the same conditions as Example 1. In this way, a particle board E having a two-layer structure with a thickness of 20 mm is obtained. Example 6 The mixture of Example 3 using urea resin without adding a foaming agent was molded on a hot plate to a thickness of 10 mm, and the mixture of Example 3 was further molded to a thickness of 80 mm on top of the hot plate. 10mm of the mixture used for the bottom layer on top
It is molded thickly and heat-pressed under the same conditions as in Example 3. In this way, a three-layer particle board F having a thickness of 20 mm is obtained. Comparative Example A particle board G having a thickness of 20 mm was obtained by using azodicarbonamide instead of the blowing agent in Example 1. The physical properties of particle boards A to G obtained in the above examples and comparative examples are shown in Table 1.
【表】
第１表に示されるように本発明の製造法による
パーテイクルボードは軽量であり、かつ発泡状態
は均一で、完全に独立発泡構造を有するが比較例
は発泡状態が不均一で一部連続発泡構造を有す
る。また接着剤の一部にレゾルシン樹脂もしくは
アルキルレゾルシン樹脂を用いたパーテイクルボ
ードＣ，ＤはパーテイクルボードＡ，Ｂよりも低
い比重を示し、発泡効率が向上していることが認
められる。この原因としてはレゾルシン樹脂もし
くはアルキルレゾルシン樹脂が尿素樹脂やメラミ
ン樹脂の硬化を調節し、系が発泡に適した流動，
軟化状態にある期間が延長されて発泡が円滑に行
われるためである。[Table] As shown in Table 1, the particle board manufactured by the manufacturing method of the present invention is lightweight, has a uniform foaming state, and has a completely closed cell structure, whereas the comparative example has an uneven foaming state and a uniform foaming structure. It has a partially open foam structure. Furthermore, particle boards C and D using resorcinol resin or alkyl resorcinol resin as part of the adhesive exhibited a lower specific gravity than particle boards A and B, and it was recognized that the foaming efficiency was improved. The reason for this is that resorcinol resin or alkyl resorcinol resin adjusts the curing of urea resin or melamine resin, and the system has a flow suitable for foaming.
This is because the period in which the foam is in a softened state is extended and foaming is performed smoothly.