JP2009226813A

JP2009226813A - 合板およびその製造方法

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Publication number: JP2009226813A
Application number: JP2008076720A
Authority: JP
Inventors: Akinori Akiyama; 明功秋山
Original assignee: Daiken Corp
Current assignee: Daiken Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: JP5452878B2

Abstract

【課題】気乾比重が０．５以下の軽質で抜け節等の欠点が多いラジアータパイン、ファルカタなどの植林木単板や国産のトドマツ、カラマツ、スギなどの針葉樹単板を利用し、高強度な合板を生産性良く得ることを目的とする。
【解決手段】複数枚の単板が積層接着されてなる合板であって、前記単板のうち、少なくとも表面層と裏面層を構成する単板は、その表面にブラッシング処理やショットブラスト処理を施すことで軟質部分が取り除かれて凹状部が形成され、この凹状部に接着剤等の樹脂が充填されている。この合板を基材として用い、木質繊維板を貼着することで、高強度な木質複合板を得ることも可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等建築物の床材や壁材等の基材に用いるに好適な合板及びその製造方法に関し、特に、軽質で抜け節等の欠点の多い植林木単板等を用いてなる合板とその製造方法に関する。

従来から、合板を構成する単板として、早材と晩材の密度差が小さくて均質であり、しかも抜け節等の欠点のないラワン材等の南洋産広葉樹が広く利用されてきたが、多用されたために伐採が進み、近年では急激に枯渇して地球環境問題に関わる原因の１つにあげられている。そこで、気乾比重が０．５以下の軽質で抜け節等の欠点が多いラジアータパイン、ファルカタなどの植林木単板や国産のトドマツ、カラマツ、スギなどの針葉樹単板を利用した合板等の開発が進んでいる。例えば特許文献１に記載のあるように、絶乾比重０．６以上の薄板材と絶乾比重０．４以下の薄板材（ファルカタ）とを交互に積層一体化した積層複合木質材が提案されている。これにより、建築用材として使用することが困難であった南方産の木質材を使用した積層複合木質材が得られるとしている。

しかし、このような特許文献１の方法では、異なる比重の樹種を用意する必要があるとともに、それぞれの樹種で含水率や寸法変化率等の特性が異なるので、反りやねじれが発生しないように構成設計する必要があり、手間であった。

また、軽質で抜け節等の多い植林木単板等を用いた合板を基材として用い、床材等の木質複合板を製造する場合にホットプレス装置等の熱圧を利用すると、合板の早材部や抜け節部が圧縮変形し、木質複合板の表面に膨れや凹みが生じやすいという問題もあった。
ＷＯ２００３／０３５５４１号

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、気乾比重が０．５以下の軽質で抜け節等の欠点が多いラジアータパイン、ファルカタなどの植林木単板や国産のトドマツ、カラマツ、スギなどの針葉樹単板を利用し、高強度な合板を生産性良く得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の合板は、複数枚の単板が積層接着されてなる合板であって、前記単板のうち、少なくとも表面層と裏面層を構成する単板は、軟質部分を取り除いた後の凹状部に樹脂が充填されていることを特徴としている。

これにより、強度を持つ硬質部分のみが残った単板が得られ、この単板によって合板が構成されるので、高強度な合板が得られる。

また、請求項２に係る発明の合板は、請求項１の発明の合板において、単板のうちで、表面層と裏面層以外の層（内側層や芯層）のうち、少なくとも１つの層を構成する単板は、表裏両面側の軟質部分を取り除いた後の凹状部に樹脂が充填されていることを特徴とする。これにより、更に高強度な合板が得られる。

また、請求項３に係る発明の製造方法は、請求項１または請求項２の発明の合板の製造方法において、単板の片面または両面にブラッシング処理および／またはショットブラスト処理を施して単板の軟質部分を取り除いて凹状部を形成し、その後、接着剤で複数枚積層接着することで、接着剤を凹状部へ充填すると共に単板内部へ浸透させたことを特徴とする。

これにより、単板の片面または両面に軟質部分を取り除いた凹状部に樹脂が充填された単板により構成された、強度の高い合板を製造することができる。

以上説明した如く、請求項１の発明によると、単板の片面または両面にブラッシング処理やショットブラスト処理を施して単板の軟質部分を取り除いて凹状部を形成するので、強度を持つ硬質部分のみが残った単板が得られ、この単板によって合板が構成されるので、高強度な合板が得られる。また、単板の表面あるいは裏面に樹脂を塗布含浸することで、軟質部分が取り除かれた凹状部及び単板内部への充填が行われるので比重の高い単板が得られる。更にそれらを積層した構成にするので、強度の高い合板が得られる。

また、ブラッシング処理やショットブラスト処理が施されることにより、単板表面全体にわたって微細な傷や凹凸が付けられ、その箇所から樹脂が単板内部に浸透しやすくなり、より高比重の単板が得られる。この比重の高い単板によって構成される比重の高い合板なので強度が高いものが得られる。合板を構成する単板のうち、表面層と裏面層が強度の高い単板なので、強度の高い合板が得られる。

請求項２の発明によると、表面層と裏面層以外の層（内側層や芯層）のうち、少なくとも１つの層となる単板は、表裏両面側の軟質部分を取り除いた後の凹状部に樹脂が充填されているので、更に比重の高い強度のある合板が得られる。

請求項３の発明によると、単板の片面または両面に軟質部分を取り除いた凹状部に樹脂が充填された単板により構成された、強度の高い合板が得られる。また、軟質部分に樹脂が充填されているので、床材等の基材として複合板を作る場合も、ホットプレス等の熱圧の影響を受けることがないので、反りやねじれなどの変形が生じにくい。

このように本発明は、軽質で抜け節等の欠点が多いラジアータパイン、ファルカタなどの植林木単板や国産のトドマツ、カラマツ、スギなどの針葉樹単板を利用し、高強度な合板を生産性良く得ることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
図１は、本願発明にかかる５プライ合板Ａを示す。

図１において、１、１’、２、２’、３は合板Ａを構成する矩形状の単板であり、その表裏層の単板１、１’および芯層の単板３における繊維方向は、合板Ａの略長さ方向となるように構成されている。内側層の単板２、２’における繊維方向は、合板Ａの略短辺方向となるように構成されている。

単板１、１’は、片方の面をブラッシング処理やショットブラスト処理が施されており、軟質部分が取り除かれて凹状部Ｐが形成されている。ここで軟質部分とは主に導管部である。単板２、２’、３には、ブラッシング処理やショットブラスト処理は施されていない。これら単板１、２、３、２’、１’を、接着剤を介して順次積層し接着固化することで、合板Ａが得られる。

このとき、表裏層の単板１、１’は凹状部Ｐが形成された面をそれぞれ内側層単板２、２’側に向けることが望ましい。表裏層の単板１、１’はブラッシング処理やショットブラスト処理が施されることで、単板表面全体にわたって微細な傷や凹凸が付けられており、積層接着したときに、その箇所から接着剤が単板内部に浸透しやすくなっている。接着剤が凹状部Ｐに充填されることで投錨効果により、単板同士の接着強度も増すと共に、接着剤が凹状部Ｐに充填されて表裏層がより高比重の単板となることで、より高強度の合板Ａが得られる。

なお、上記単板とその凹状部Ｐへの接着剤の充填と含浸はほぼ同時進行となるが、接着剤充填と単板の積層接着は、必ずしも同時工程である必要はない。つまり、ブラッシング処理やショットブラスト処理を行って単板の軟質部分を取り除き、凹状部Ｐを形成した単板１、１’に、予め樹脂を塗布して充填、含浸しておき、その後積層接着して合板Ａを形成してもよい。設備や接着剤の性状等に応じて、適宜工程設計することが可能である。

合板Ａを構成する単板の樹種は特に限定されず種々のものを用いることができるが、特に本発明においては、軽質で硬度が高くない樹種、反りやねじれを生じ易い樹種、抜け節等の欠点が多い樹種、早晩材の硬度差の大きな樹種など、その使用範囲が限定されていた針葉樹や早生植林木、例えば、国産トドマツ、カラマツ、スギ、エゾマツ、ラジアータパイン、北洋カラマツ、ポプラ、アカシアハイブリッド、アカシアマンギュウーム、ファルカタ、ユーカリ、ゴム等の樹種からなる単板を、合板Ａを構成する単板として、或いは合板Ａの一部を構成する単板として用いることができる。

単板に施すブラッシング処理は、既知の方法、例えばワイヤーブラシにて行うことができる。単板の樹種や厚みに応じて、ワイヤーブラシの線径や腰の強さ、接触圧力を調整することにより行われる。また、ショットブラスト処理は、小径の鋼球や硬度の高い鉱物粒を吹き付ける等の方法である。限定される処理条件は特にはなく、単板の樹種や厚みに応じて適宜変更すればよい。尚、単板に施すブラッシング処理とショットブラスト処理は、どちらか一方でもよいし、併用することも可能である。

ブラッシング処理やショットブラスト処理によって軟質部分を取り除いた凹状部Ｐに、充填あるいは含浸される樹脂の種類は既知のものでよく、例えば、熱硬化型樹脂、変性熱硬化型樹脂又はこれらの混合物等が好適に使用される。具体的には、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、尿素・メラミン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、或いはこれらの樹脂の変性物や混合物が挙げられる。

単板を接着する接着剤の種類は、上記軟質部分を取り除いた凹状部Ｐに充填あるいは含浸される樹脂と同じであることが生産性上において望ましいが、異なっていてもかまわない。また、樹脂あるいは接着剤には必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、ブロッキング防止剤、流動調整剤、帯電制御剤、着色顔料、染料、充填剤、硬化促進剤、可塑剤、低収縮剤、エラストマー等の、通常用いられる各種添加剤を含んでいてもよい。

本願発明に係る合板Ａの他の例としては、図２で示されるように、内側層を形成する単板２、２’の表裏両面をブラッシング処理やショットブラスト処理を行って単板の軟質部分を取り除いて凹状部Ｐを形成したものを使用することもできる。単板２、２’の両面にも全体にわたって微細な傷や凹凸が付けられることで、積層接着したときに、その箇所から接着剤が単板内部に浸透しやすくなっている。接着剤が凹状部Ｐに充填されることで投錨効果により、単板同士の接着強度も更に増すと共に、接着剤が凹状部Ｐに充填されて表裏層も芯層もより高比重の単板となることで、更に高強度の合板Ａが得られる。

また、図３に示されるように、内側層の単板２、２’に加えて、芯層の単板３の両面にもブラッシング処理やショットブラスト処理が施されたものを用いて合板Ａを構成してももちろん構わないし、図４に示されるように、内側層の単板２、２’には無処理のものを用い、芯層の単板３の両面にブラッシング処理やショットブラスト処理を施されたものを用いて合板Ａを構成しても構わない。

尚、図５で示されるように、合板Ａに木質繊維板４を貼り合わせて木質複合板Ｂにすることも可能である。その場合において、木質繊維板４と接触する単板１は、予め両面をブラッシング処理やショットブラスト処理を施して軟質部分を取り除いて凹状部Ｐを形成したものを使用することができる。その後、例えばメラミン樹脂系接着剤を各層間に塗布し、ホットプレスで１１０〜１２０℃の温度、５〜７ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で、３０〜５０秒程度熱圧することにより積層接着を行うことができる。

木質繊維板４としては、その厚さが１．０〜３．０ｍｍのものを好適に用いることができる。木質繊維板４の厚さが１．０ｍｍ未満となると硬度等の強度が不十分となって好ましくなく、また３．０ｍｍを超えると木質繊維板２の影響が大きくなりすぎて、形成される木質複合板Ａに反り等の変形が生じ易くなるので好ましくない。木質繊維板４の厚さを１．０〜３．０ｍｍとしておくことにより、良好な硬度を付与でき、且つ反り等の変形を防止することができる。

また、木質繊維板４として、特にその厚さが２．０ｍｍ未満の薄いものを用いる場合には、例えば３．０ｍｍ厚さの木質繊維板２をその厚み方向で２分割して略１．５ｍｍ厚に形成したり、更にはその分割面をサンディングして一層薄くして用いたりすることもできる。

木質繊維板４に代えて化粧シート材を貼着することもできる。この場合には、合板Ａの表面をペーパーサンダー等で軽く研削して表面調整を行うとよい。その後、例えばメラミン樹脂系接着剤を塗布し、ホットプレスで１１０〜１２０℃の温度、５〜７ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で、３０〜５０秒程度熱圧することにより行うことができる。貼着する化粧シート材としては、厚さが０．１５〜０．６０ｍｍ程度の突板、ポリオレフィン樹脂等の合成樹脂化粧シート、化粧印刷紙、樹脂含浸化粧印刷紙などを用いることができる。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。
（実施例１）
厚さ２．４ｍｍのカラマツロータリー単板を用意し、そのうち２枚の表面にショットブラスト処理を施した。表裏層には処理単板２枚を、内側層と芯層には無処理単板３枚を用い、表裏層の処理単板は処理を施した表面が内側に向くように、かつ、各層の単板は上から順に繊維方向が交差するように構成し、各界面にフェノール樹脂接着剤を塗布して積層接着して、５プライの合板を得ることができた。合板の断面を観察したところ、ショットブラスト処理によって形成された凹状部に接着剤が充填されていることが確認できた。

（実施例２）
厚さ２．４ｍｍのカラマツロータリー単板を用意し、そのうち３枚の表裏両面にショットブラスト処理を施した。この処理単板３枚と無処理の単板２枚を上から順に、繊維方向が交差するように構成し、各界面にフェノール樹脂接着剤を塗布して積層接着して、５プライの合板を得ることができた。合板の断面を観察したところ、ショットブラスト処理によって形成された凹状部に接着剤が充填されていることが確認できた。

（比較例１）
厚さ２．４ｍｍのカラマツロータリー単板を用意し、無処理のまま単板５枚を上から順に、繊維方向が交差するように構成し、各界面にフェノール樹脂接着剤を塗布して積層接着して、５プライの合板を得ることができた。合板の断面を観察したところ、単板内部にまでは接着剤が浸透していないことが確認できた。

本発明は、軽質な再生可能資源である植林木などを有効に用いた強度のある合板を生産性よく製造する技術に関するものであり、また、地球環境にも寄与する点でも産業上の利用可能性が高い。

図１は、本発明の実施形態である、表裏層が凹状部に樹脂が充填されている単板で構成されている合板Ａの例である。図２は、本発明の実施形態である、表裏層と内側層が凹状部に樹脂が充填されている単板で構成されている合板Ａの例である。図３は、本発明の実施形態である、表裏層と内側層と芯層が凹状部に樹脂が充填されている単板で構成されている合板Ａの例である。図４は、本発明の実施形態である、表裏層と芯層が凹状部に樹脂が充填されている合板Ａの例である。図５は、本発明の合板Ａに木質繊維板を貼着して構成した木質複合板Ｂの例である。

符号の説明

Ａ合板
Ｂ木質複合板
Ｐ凹状部
１単板（表層）
１’ 単板（裏層）
２、２’ 単板（内側層）
３単板（芯層）
４木質繊維板

Claims

複数枚の単板が積層接着されてなる合板であって、前記単板のうち、少なくとも表面層と裏面層を構成する単板は、軟質部分を取り除いた後の凹状部に樹脂が充填されていることを特徴とする合板。
複数枚の単板が積層接着されてなる合板であって、前記単板のうちで、表面層と裏面層以外の層のうち、少なくとも１つの層を構成する単板は、表裏両面側の軟質部分を取り除いた後の凹状部に樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１の合板。
複数枚の単板が積層接着されてなる合板の製造方法において、前記単板のうち、少なくとも一枚の単板の片面または両面にブラッシング処理および／またはショットブラスト処理を施して単板の軟質部分を取り除いて凹状部を形成し、その後、接着剤で複数枚の単板を積層接着することで、接着剤を前記凹状部へ充填すると共に単板内部へ浸透させたことを特徴とする合板の製造方法。