JP2000071212A - 木質複合材料 - Google Patents
木質複合材料Info
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- JP2000071212A JP2000071212A JP10241829A JP24182998A JP2000071212A JP 2000071212 A JP2000071212 A JP 2000071212A JP 10241829 A JP10241829 A JP 10241829A JP 24182998 A JP24182998 A JP 24182998A JP 2000071212 A JP2000071212 A JP 2000071212A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軽くて強い木質複合材料、即ち比強度の高い木
質複合材料を提供すること。 【解決手段】木小片と接着成分からなる木質材料であっ
て、木小片が気乾密度０．４０ｇ／ｃｍ3 以上の高密度
素材１と気乾密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 未満の低密度素
材２とからなる木質複合材料。
質複合材料を提供すること。 【解決手段】木小片と接着成分からなる木質材料であっ
て、木小片が気乾密度０．４０ｇ／ｃｍ3 以上の高密度
素材１と気乾密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 未満の低密度素
材２とからなる木質複合材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度素材と低密
度素材からなる木質複合材料に関する。
度素材からなる木質複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、天然木材を加工して反り、曲が
り、捻れ、凹みなどの狂いの少ない木質材料を得る試み
が活発に行われており、その際、森林資源の有効利用の
観点から、いままで利用価値の低かった間伐材、小径
木、低密度の木材等を必要により接着剤を介して加熱圧
縮し、高密度化と共に力学的特性の向上を図ることが提
案されている（例えば特開平７−１１２４０７公報、特
開平４−１４４０４号公報参参）。
り、捻れ、凹みなどの狂いの少ない木質材料を得る試み
が活発に行われており、その際、森林資源の有効利用の
観点から、いままで利用価値の低かった間伐材、小径
木、低密度の木材等を必要により接着剤を介して加熱圧
縮し、高密度化と共に力学的特性の向上を図ることが提
案されている（例えば特開平７−１１２４０７公報、特
開平４−１４４０４号公報参参）。
【０００３】しかし、低密度木材の丸太や角材を圧縮す
ると割れなどが生じることがあり、小木片としてから接
着剤と共に加熱圧縮しても強度の発現には限界があり、
構造材としての使用は困難である。一方、高密度で高力
学的特性を有する材料は、一般に構造材に使用可能な樹
木まで成長するのに年数を要し、十分な太さの樹木にな
っても、節などで構造材として使えないことがある。
ると割れなどが生じることがあり、小木片としてから接
着剤と共に加熱圧縮しても強度の発現には限界があり、
構造材としての使用は困難である。一方、高密度で高力
学的特性を有する材料は、一般に構造材に使用可能な樹
木まで成長するのに年数を要し、十分な太さの樹木にな
っても、節などで構造材として使えないことがある。
【０００４】高密度材料である竹は、構造材としてはそ
の形状や加工性の低さなどから用いられていない。竹を
細片化しスティック形状にしてこれらを接着成形する技
術も開発されている（特開平７−１９５３１３号公報）
が、この方法では、圧縮工程で竹細片材が潰れにくいた
め成形後の材料には空洞が多く、各種物性面で問題があ
る。
の形状や加工性の低さなどから用いられていない。竹を
細片化しスティック形状にしてこれらを接着成形する技
術も開発されている（特開平７−１９５３１３号公報）
が、この方法では、圧縮工程で竹細片材が潰れにくいた
め成形後の材料には空洞が多く、各種物性面で問題があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】但し、本発明者の知見
によると、高密度材料を小木片としてから接着剤と共に
加熱圧縮すると高強度を有する木質複合材料が得られる
ものの、密度が高くなり過ぎて作業性が悪いという新た
な問題点が判明した。本発明は、木材の狂いの問題、端
材や間伐材及び現在使われていない樹種の有効利用等の
問題を解決すべく鋭意検討を重ねて完成されたもので、
軽くて強い木質複合材料、即ち比強度の高い木質複合材
料を提供することを目的とする。
によると、高密度材料を小木片としてから接着剤と共に
加熱圧縮すると高強度を有する木質複合材料が得られる
ものの、密度が高くなり過ぎて作業性が悪いという新た
な問題点が判明した。本発明は、木材の狂いの問題、端
材や間伐材及び現在使われていない樹種の有効利用等の
問題を解決すべく鋭意検討を重ねて完成されたもので、
軽くて強い木質複合材料、即ち比強度の高い木質複合材
料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明木
質複合材料は、木小片と接着成分からなる木質材料であ
って、木小片が高密度素材と低密度素材とからなること
を特徴とする。請求項２記載の本発明木質複合材料は、
請求項１記載の木質複合材料であって、高密度素材の気
乾密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 以上、低密度素材の気乾密
度が０．４０ｇ／ｃｍ3 未満であることを特徴とする。
本発明で用いる木小片は、少なくとも２種類からなり、
これらの差異は密度にある。
質複合材料は、木小片と接着成分からなる木質材料であ
って、木小片が高密度素材と低密度素材とからなること
を特徴とする。請求項２記載の本発明木質複合材料は、
請求項１記載の木質複合材料であって、高密度素材の気
乾密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 以上、低密度素材の気乾密
度が０．４０ｇ／ｃｍ3 未満であることを特徴とする。
本発明で用いる木小片は、少なくとも２種類からなり、
これらの差異は密度にある。
【０００７】一方は高密度素材（１）で、請求項２記載
に記載の如く、気乾密度0.40g/cm3以上が好ましく通常
1.20g/cm3 以下のものであり、竹類、アピトン、アカシ
アマンギウムなどが含まれる。竹類は一般的に知られて
いる脱脂などの前処理を施しても良い。他方は低密度素
材で、請求項２記載に記載の如く、気乾密度0.40g/cm3
未満が好ましく、通常0.17g/cm3 以上のものであり、
杉、ドロノキ、センゴンラウトなどが含まれる。
に記載の如く、気乾密度0.40g/cm3以上が好ましく通常
1.20g/cm3 以下のものであり、竹類、アピトン、アカシ
アマンギウムなどが含まれる。竹類は一般的に知られて
いる脱脂などの前処理を施しても良い。他方は低密度素
材で、請求項２記載に記載の如く、気乾密度0.40g/cm3
未満が好ましく、通常0.17g/cm3 以上のものであり、
杉、ドロノキ、センゴンラウトなどが含まれる。
【０００８】木小片の形態としては、チップ形状、ステ
ィック形状、ウエハー形状などが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。 又、大きさは、例えばス
ティック形状の場合は（３×３×１００ｍｍ）〜（１０
×１０×２０００ｍｍ）の範囲が好ましいがこの範囲に
限定されるものではない。高密度素材の木小片は繊維方
向に長い形状の方が曲げ強度などに良い物性を発現す
る。
ィック形状、ウエハー形状などが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。 又、大きさは、例えばス
ティック形状の場合は（３×３×１００ｍｍ）〜（１０
×１０×２０００ｍｍ）の範囲が好ましいがこの範囲に
限定されるものではない。高密度素材の木小片は繊維方
向に長い形状の方が曲げ強度などに良い物性を発現す
る。
【０００９】本発明の木質複合材料を製造するには、例
えば、原木丸太、皮向き丸太、角材、端材、小径木等の
種々の段階の材料を、皮向き、切断、切削、割裂、破砕
等の種々の手段により、中片、小片或いは細片と成し、
高密度素材及び低密度素材それぞれの素材の木小片の表
面に接着成分を配し、整列された状態で成型装置内で加
熱圧縮成形する方法が挙げられる。木材小片を接着成形
するので、ボード形状や大断面軸材、自然の木材にない
長物が成形可能である。
えば、原木丸太、皮向き丸太、角材、端材、小径木等の
種々の段階の材料を、皮向き、切断、切削、割裂、破砕
等の種々の手段により、中片、小片或いは細片と成し、
高密度素材及び低密度素材それぞれの素材の木小片の表
面に接着成分を配し、整列された状態で成型装置内で加
熱圧縮成形する方法が挙げられる。木材小片を接着成形
するので、ボード形状や大断面軸材、自然の木材にない
長物が成形可能である。
【００１０】接着成分は、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、などがあるがこれらに
限定するものではない。接着成分を木小片表面に配する
方法は、特に限定しないが、デイッピング、スプレー塗
布、ロールコーター塗布などがある。整列状態は、すべ
ての木小片の繊維方向を一致させるのが良いが、少なく
とも高密度素材の木小片の繊維方向が１方向に整列され
た状態にするのが好ましい。
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、などがあるがこれらに
限定するものではない。接着成分を木小片表面に配する
方法は、特に限定しないが、デイッピング、スプレー塗
布、ロールコーター塗布などがある。整列状態は、すべ
ての木小片の繊維方向を一致させるのが良いが、少なく
とも高密度素材の木小片の繊維方向が１方向に整列され
た状態にするのが好ましい。
【００１１】整列装置としては、ディスクオリエンター
などがある。成型装置は、木片の加熱圧縮の可能な一般
的な装置が用いられ、詳しくは熱板プレス、熱板ベルト
プレス、蒸気プレス、蒸気ベルトプレス、マイクロ波加
熱プレス、マイクロ波加熱ベルトプレスなどがあげられ
るがこれらに限定されない。
などがある。成型装置は、木片の加熱圧縮の可能な一般
的な装置が用いられ、詳しくは熱板プレス、熱板ベルト
プレス、蒸気プレス、蒸気ベルトプレス、マイクロ波加
熱プレス、マイクロ波加熱ベルトプレスなどがあげられ
るがこれらに限定されない。
【００１２】圧縮成型に必要な圧力は、低密度部分が潰
れる圧力で十分である。本発明木質複合材料の構造は、
例えば図１に示したとおりである。高密度素材の木小片
１同士の隙間を低密度の素材の木小片２が圧縮により変
形密着することで、材内の空間を無く、或いは殆ど無く
している。空洞が無いことによって、成型品の釘保持性
が向上する。また、高密度素材の木小片だけで成形した
場合に生じる隙間がなくなることで、吸音性、耐水性、
表面性が改善される。
れる圧力で十分である。本発明木質複合材料の構造は、
例えば図１に示したとおりである。高密度素材の木小片
１同士の隙間を低密度の素材の木小片２が圧縮により変
形密着することで、材内の空間を無く、或いは殆ど無く
している。空洞が無いことによって、成型品の釘保持性
が向上する。また、高密度素材の木小片だけで成形した
場合に生じる隙間がなくなることで、吸音性、耐水性、
表面性が改善される。
【００１３】違った色の木小片を用いた場合は意匠性も
向上するが、更に、木小片に予め着色してから加熱圧縮
成形することで積極的に意匠性向上を図ることも可能で
ある。これらの混合比は、特に限定しないが、必要な物
性によって任意に配合できる。ただし、高密度素材の木
小片同士の隙間を低密度素材の木小片が圧縮による変形
によって埋める状態にすることが好ましいので高密度素
材の木小片の割合が多すぎると好ましくない。また、図
２に示すように、成形によって得られた材の表面付近に
高密度の素材の木小片が多く配されるように積層する
と、さらに軽量で各種力学的特性が向上する。
向上するが、更に、木小片に予め着色してから加熱圧縮
成形することで積極的に意匠性向上を図ることも可能で
ある。これらの混合比は、特に限定しないが、必要な物
性によって任意に配合できる。ただし、高密度素材の木
小片同士の隙間を低密度素材の木小片が圧縮による変形
によって埋める状態にすることが好ましいので高密度素
材の木小片の割合が多すぎると好ましくない。また、図
２に示すように、成形によって得られた材の表面付近に
高密度の素材の木小片が多く配されるように積層する
と、さらに軽量で各種力学的特性が向上する。
【００１４】
【実施例】本発明を非限定的実施例に基づいてさらに詳
しく説明する。 （実施例１）高密度素材の木小片として真竹（気乾密度
0.78g/cm3 ）、低密度素材の木小片として杉辺材（気乾
密度0.38g/cm3 ）を用いて成形した。高密度素材の木小
片と低密度素材の木小片の比率は、重量換算で１：２で
ある。木小片の形状は、高密度素材、低密度素材共に厚
さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ５００ｍｍである。接着成
分としては、イソシアネート樹脂（スミジュール44ｖ2
0、住友バイエルウレタン（株）製）を用いた。それぞ
れの木小片を乾燥し含水率10％以下とした上で、２種類
の木小片を混合した。
しく説明する。 （実施例１）高密度素材の木小片として真竹（気乾密度
0.78g/cm3 ）、低密度素材の木小片として杉辺材（気乾
密度0.38g/cm3 ）を用いて成形した。高密度素材の木小
片と低密度素材の木小片の比率は、重量換算で１：２で
ある。木小片の形状は、高密度素材、低密度素材共に厚
さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ５００ｍｍである。接着成
分としては、イソシアネート樹脂（スミジュール44ｖ2
0、住友バイエルウレタン（株）製）を用いた。それぞ
れの木小片を乾燥し含水率10％以下とした上で、２種類
の木小片を混合した。
【００１５】そこにスプレーで接着成分を５重量部均等
に塗布した。さらに型枠内に、木小片の繊維方向が一致
するように配列させた。これを熱板プレス（熱板温度１
９０℃、プレス圧力33kgf/cm2 ）で10分加熱圧縮成形を
した。できた板状サンプル（５００×５００×３０ｍ
ｍ、気乾密度0.72g/cm3 ）から、各種評価用試験片を切
り出した。
に塗布した。さらに型枠内に、木小片の繊維方向が一致
するように配列させた。これを熱板プレス（熱板温度１
９０℃、プレス圧力33kgf/cm2 ）で10分加熱圧縮成形を
した。できた板状サンプル（５００×５００×３０ｍ
ｍ、気乾密度0.72g/cm3 ）から、各種評価用試験片を切
り出した。
【００１６】（実施例２）実施例１と同じ組成である
が、高密度素材の木小片が表面に偏在するように、低密
度素材及び高密度素材の木小片を配置下後、積層し成形
した。得られたサンプルの気乾密度は0.75g/cm3 であっ
た。
が、高密度素材の木小片が表面に偏在するように、低密
度素材及び高密度素材の木小片を配置下後、積層し成形
した。得られたサンプルの気乾密度は0.75g/cm3 であっ
た。
【００１７】（比較例１）実施例１において高密度素材
の木小片のみ（真竹、気乾密度0.78g/cm3 ）を用いた他
は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。気乾密度
は、0.77g/cm3 であった。
の木小片のみ（真竹、気乾密度0.78g/cm3 ）を用いた他
は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。気乾密度
は、0.77g/cm3 であった。
【００１８】（比較例２）実施例１において低密度素材
の木小片のみ（杉辺材、気乾密度0.38g/cm3 ）を用いた
他は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。気乾密度
は、0.60g/cm3 であった。以上のように作製した各種試
験片の、曲げ弾性率（JIS Z2101 準拠）、曲げ強度（JI
S Z2101 準拠）を測定し、比強度を算出し、その結果を
表１に示した。
の木小片のみ（杉辺材、気乾密度0.38g/cm3 ）を用いた
他は、実施例１と同様にしてサンプルを得た。気乾密度
は、0.60g/cm3 であった。以上のように作製した各種試
験片の、曲げ弾性率（JIS Z2101 準拠）、曲げ強度（JI
S Z2101 準拠）を測定し、比強度を算出し、その結果を
表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る木質複合材料は、木小片と
接着成分からなる木質材料であって、木小片が高密度素
材と低密度素材とからなり、低密度素材と共に用いる高
密度素材が強度を担うので、軽くて且つ力学的特性、特
に強度に優れている。また、高密度素材の木小片だけで
成形した場合に生じる隙間が殆どないので、成型品の釘
保持性に優れ、耐水性、表面性が改善される。一方、小
片化木材を原料とするので、製材により生じる端材や小
径木も利用でき、経済的かつ森林資源保護にも資するも
のである。
接着成分からなる木質材料であって、木小片が高密度素
材と低密度素材とからなり、低密度素材と共に用いる高
密度素材が強度を担うので、軽くて且つ力学的特性、特
に強度に優れている。また、高密度素材の木小片だけで
成形した場合に生じる隙間が殆どないので、成型品の釘
保持性に優れ、耐水性、表面性が改善される。一方、小
片化木材を原料とするので、製材により生じる端材や小
径木も利用でき、経済的かつ森林資源保護にも資するも
のである。
【図１】本発明の木質複合材料の模式的断面図の一例で
ある。
ある。
【図２】本発明の木質複合材料の模式的断面図の他の例
である。
である。
１ 高密度素材の木小片 ２ 低密度素材の木小片
Claims (2)
- 【請求項１】 木小片と接着成分からなる木質材料であ
って、木小片が高密度素材と低密度素材とからなること
を特徴とする木質複合材料。 - 【請求項２】 高密度素材の気乾密度が０．４０ｇ／ｃ
ｍ3 以上、低密度素材の気乾密度が０．４０ｇ／ｃｍ3
未満であることを特徴とする請求項１記載の木質複合材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241829A JP2000071212A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 木質複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241829A JP2000071212A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 木質複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000071212A true JP2000071212A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=17080124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10241829A Pending JP2000071212A (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 木質複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000071212A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231152A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Terumi Sato | 木質ボードの製造方法 |
| JP2009288147A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Forestry & Forest Products Research Institute | レーザ誘起プラズマ発光分析による木材密度の測定方法 |
-
1998
- 1998-08-27 JP JP10241829A patent/JP2000071212A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231152A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Terumi Sato | 木質ボードの製造方法 |
| JP2009288147A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Forestry & Forest Products Research Institute | レーザ誘起プラズマ発光分析による木材密度の測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040816 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041208 |