JP2005335204A

JP2005335204A - 複合板およびその製造方法

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Publication number: JP2005335204A
Application number: JP2004156993A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hagiwara; 寿萩原; Akira Ozawa; 晃小澤
Original assignee: Noda Corp
Current assignee: Noda Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP4185889B2

Abstract

【目的】反りや変形を防止するとともに、滑らかな表面の実を形成することのできる新規な構成の複合板を提供する。
【構成】少なくとも４枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板１１と、該合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板１２とからなる複合板１０であって、合板の最表面側および最裏面側に位置する単板１１ａ，１１ｄの繊維方向は長手方向（Ｚ）に略一致し、これらの間に位置する単板１１ｂ，１１ｃの繊維方向は短手方向Ｙに略一致している。これにより、その横断面においても縦断面においても、中心線Ｘを境にして上下の単板および繊維板が積層板の上反りおよび下反りに対して拮抗した影響を与え、結果として長手方向および短手方向のいずれにおいても積層板の反りを実質的に防止する。実１４，１５の表面は最表面側の単板１１ｄで形成されているため、滑らかな表面に形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として住宅建築用の部材や家具、建具などの材料として使用される複合板およびその製造方法に関する。

従来の複合板としては、たとえば、下記特許文献１に記載のものが知られている。この複合板は、針葉樹基材の表面に接着剤を介して、全体厚に対して約８〜１７％であって且つ２ｍｍ以下の厚さの木質繊維板を載置した後、全体を熱圧することにより製造される。
特許第２５３０９５２号公報

基材に木質繊維板を接着剤を介して重ね合わせ、熱圧により貼着すると、木質繊維板の表面が加熱され、その表面側の水分が放散するので、木質繊維板の表面側の含水率が低下する。木質繊維板は略等方性であるため、表面側の含水率が低下すると、裏面側を凸とする椀状の反りや変形が生ずることになるので、これを防止するために、上記特許文献１においては、木質繊維板の厚さを小さなものとしているが、反面、表面傷や凹みなどの損傷を受けやすくなり、また、平坦度が損なわれやすくなるなどの不利欠点が生じ、用途上の制約が大きくなる恐れがある。

また、上記特許文献１記載のような従来の複合板は、その木口縁に実を形成したときに、実の表面側にバリやササクレが発生しやすく、実を介しての複合板同士の嵌合に支障を来すことがあった。さらには、実を形成したときに節や節抜け、木目の凹みなどの欠陥があると、局部的な強度不足を生じ、実の欠損を招くことがあった。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、反りや変形を防止するとともに、実を形成したときにその表面を滑らかに形成することのできる、新規な構成の複合板およびその製造方法を提供することにある。

上記の課題を達成するため、請求項１にかかる本発明は、少なくとも４枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板と、該合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなり、該合板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合板の長手方向に略一致するとともに、これら最表面側および最裏面側の単板間に位置する単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向に略一致することを特徴とする複合板である。

請求項２にかかる本発明は、少なくとも４枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板と、該合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなり、該合板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合板の長手方向に略一致するとともに、これら最表面側および最裏面側の単板間に位置する単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向に略一致しており、且つ、該合板の長手方向に沿って延長する実の繊維板側の表面が前記最表面側の単板で形成されてなることを特徴とする複合板である。

請求項３にかかる本発明は、繊維方向が長手方向に略一致する第１の単板の上に、繊維方向が長手方向と直交する方向に略一致する複数の第２の単板を接着剤を介して積層し、その上に繊維方向が長手方向に略一致する第３の単板を接着剤を介して積層し、この第３の単板の上にさらに繊維板を接着剤を介して積層した後、得られた積層体を熱圧により一体化することを特徴とする複合板の製造方法である。

本発明の複合板は、合板の表面に繊維板が貼着されてなり、主として住宅建築用の部材や家具、建具などの材料として使用される。

本発明の複合板に用いる合板は４プライ以上のものであるが、その表裏の単板（第１の単板および第３の単板）は合板（または複合板）の長手方向に略一致した繊維方向を有するものとし、これら表裏の単板の間に位置する複数の単板（第２の単板）は合板の長手方向と直交する方向（すなわち短手方向または幅方向）に略一致した繊維方向を有するものとする。合板を形成する各単板は、針葉樹単板であっても広葉樹単板であっても良く、これらを任意に組み合わせた合板を用いても良い。

単板同士または単板と繊維板との間に介在させる接着剤は、ホルムアルデヒドの発散が少ない熱硬化性接着剤を用いることが好ましく、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂またはそれらの変性樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、合成ゴム系接着剤などから任意選択される一種または複数種を使用することが好ましい。

繊維板は、複合板の用途によりミディアムデンシティファイバーボード（以下、ＭＤＦという。）やハードファイバーボードなどから選定すると良い。合板を形成する単板として針葉樹材を使用する場合、繊維板の板厚は比較的大きい（厚い）ものを使用し、たとえば２ｍｍを超えるものを使用すると良い。合板の単板として広葉樹材を使用する場合は、繊維板の板厚は比較的小さい（薄い）ものを使用することができ、たとえば１．５ｍｍ厚前後のものを使用することができる。

合板を形成する各単板および繊維板の板厚はいずれも任意に設定することができ、たとえば合板を形成する各単板をいずれも略同一厚みとしても良いが、複数の第２の単板のうち下側にあるものと最表面側単板（第３の単板）とを略同一厚みｔとしながら、第１の単板と、複数の第２の単板のうち上側にあるものの板厚を（０．７〜１．０）×ｔとし、且つ、繊維板の板厚を（１．０〜１．２）×ｔとしても良い。

実（さね）を形成する場合は、少なくとも複合板の長手方向に沿って延長するように形成する。さらに、複合板の短手方向に沿って延長する実を併せて形成しても良い。複合板の長手方向に沿って延長するように形成された実（雄実、雌実）の繊維板側の表面は、この繊維板に隣接する単板（すなわち第３の単板）によって形成される。既述のように、第３の単板の繊維方向は複合板の長手方向と略一致している。

熱圧は、たとえば、表面が平坦な上下二つの熱圧盤の間に上記積層体を挟んで熱圧プレスすることによって行う。熱圧条件としては、たとえば熱圧圧力：８〜１２ｋｇｆ／ｃｍ^２、熱圧盤温度：１１０〜１４０°Ｃ、熱圧時間：４〜６分であり、さらに望ましくは熱圧圧力：１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、熱圧盤温度：１２５°Ｃ、熱圧時間：５分で行われる。熱圧されたままの繊維板の表面は、不要な凹凸や傷などがあるので、サンダーやプレーナーなどにより表層を削って平滑化すると良い。

請求項１にかかる本発明によれば、反りの発生がほとんどなく、実を形成したときにその表面にささくれなどの欠陥がなく滑らかな複合板が得られる。

より詳しく言えば、本発明の積層板は、少なくとも４枚の単板からなる合板の表面に接着剤を介して繊維板を貼着した積層構成を有しており、且つ、合板を形成する単板の繊維方向を、該合板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合板の長手方向に略一致させるとともに、これら単板間に位置する複数の単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向（短手方向）に略一致させているため、後述するように、熱圧後に解圧したときに、その横断面においても縦断面においても、中心線を境にして上下の単板および繊維板が積層板の上反りおよび下反りに対して拮抗した影響を与え、結果として積層板の反りを実質的に防止する作用を果たしている。

さらに、合板は、少なくとも４枚の単板から形成されるので、いずれかの単板に節や節抜けあるいは木目の凹みなどの欠陥が存在しても、これに隣接する単板の欠陥と重なることは実際上ほとんどあり得ず、欠陥が分散され局部的な強度不足が解消される。

請求項２にかかる本発明によれば、上記効果に加えて、合板の長手方向に沿って延長する実の繊維板側の表面が、合板の最表面側の単板、すなわち合板の長手方向に略一致した繊維方向を有する単板で形成されるので、ささくれなどの欠点がなく滑らかな表面に形成される。

請求項３にかかる本発明によれば、上記のように反りの発生がほとんどない複合板を効率良く製造することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施例１による複合板の横断面図（長手方向に直交する垂直面で切断したときの断面図）である。図１において、雄実１４と雌実１５との間の積層部分は短手方向Ｙに縮小して示されている。この複合板１０は、住宅建築用の床板として使用されるもので、４枚の単板１１ａ〜１１ｄ（これらにより合板１１が形成されている）とＭＤＦ１２とが隣接する各層間に介在する接着剤により積層貼着一体化されて構成されている。複合板１０の大きさは、製品寸法でたとえば幅Ｗ＝３０３ｍｍ、厚みＴ＝１２ｍｍ、長さＬ＝１８１８ｍｍである。この寸法は製品寸法であるので、熱圧による圧縮代や削り代を予め考慮して製造される。

ＭＤＦ１２の表面には、床の模様を有する化粧シート１３が貼着される。ＭＤＦ１２の厚みは、単板１１ａ〜１１ｄとして針葉樹材を使用する場合は、２．０ｍｍ（熱圧後）を超えるもの、たとえば２．８（熱圧前３．０）ｍｍ厚とする。単板１１ａ〜１１ｄとして広葉樹材を使用する場合は、ＭＤＦ１２の厚みは２．０ｍｍ以下（熱圧後）のものでも良く、たとえば１．５ｍｍ厚のＭＤＦ１２を使用することができる。

合板１１は、下側から第１の単板１１ａ、二枚の第２の単板１１ｂ，１１ｃおよび第３の単板１１ｄから形成され、各単板間は接着剤により熱圧着される。合板の表裏側に設けられる第１の単板１１ａおよび第３の単板１１ｄの繊維方向は、合板１１または複合板１０の長手方向（図１において紙面鉛直方向）に略一致している。第１の単板１１ａと第３の単板１１ｄの間に位置する二枚の第２の単板１１ｂ，１１ｃの繊維方向は、長手方向と直交する方向（図１において左右方向、言い換えれば合板１１または複合板１０の短手方向）に略一致している。

各単板の厚みは、たとえば第１の単板１１ａの厚みは１．９５ｍｍ、第２の単板の厚みは、下側１１ｂが２．５５ｍｍ、上側１１ｃが２．００ｍｍ、第３の単板１１ｄの厚みは、２．５５ｍｍとする。これは一例であって、用途などに応じて任意に設定することができる。

単板１１ａ，１１ｂ間、単板１１ｂ，１１ｃ間、単板１１ｃ，１１ｄ間、および単板１１ｄとＭＤＦ１２との間に介在させる接着剤は、ホルムアルデヒドの発散が少ない熱硬化性接着剤を用い、たとえば変性フェノール樹脂接着剤を使用する。

さらに、複合板１０は、その長手方向に沿って延長する雄実１４および雌実１５を有する。これら雄実１４および雌実１５のＭＤＦ１２側の表面は、合板１１または複合板１０の長手方向に略一致した繊維方向を有する第３の単板１１ｄによって形成されている。図示からは明らかではないが、複合板１０は、その長手方向に沿って延長する雄実１４および雌実１５に加えて、その短手方向に沿って延長する実をさらに有するものであっても良い。

この複合板１０の製造方法について説明する。先ず、長手方向に略一致した繊維方向を有する第１の単板１１ａの上に、長手方向と直交する方向（短手方向Ｙ）に略一致した繊維方向を有する下側の第２の単板１１ｂおよび上側の第２の単板１１ｃを、各単板間に接着剤を介在させて積層する。この場合、接着剤を下側の第２の単板１１ｂの表裏両面にロールコーターなどにより塗布しておくと、第１の単板１１ａと上側の第２の単板１１ｃには接着剤を塗布しておく必要がなく、接着剤塗布作業を簡略化できるので好ましい。

さらに、上側の第２の単板１１ｃの上に、長手方向に略一致した繊維方向を有する第３の単板１１ｄを接着剤を介して積層する。この際、第３の単板１１ｄの表裏両面にロールコーターなどにより接着剤を塗布しておき、最後に、第３の単板１１ｄの上にＭＤＦ１２を積層する。

このようにして、単板１１ａ〜１１ｄおよびＭＤＦ１２が順次に接着剤を介して積層されてなる積層体を得た後、この積層体を熱圧プレスの下側熱圧盤と上側熱圧盤の間に挟んで熱圧する。

接着剤としては変性フェノールが使用される。熱圧条件は、単板１１ａ〜１１ｄおよびＭＤＦ１２の種類、使用する接着剤の種類、その他の条件に応じて調整するが、たとえば圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１２５°Ｃ、時間５分である。熱圧されたままの複合板１０のＭＤＦ１２表面には不要な凹凸や傷などがあるので、サンダーやプレーナーなどにより表層を削る。

このようにして熱圧成形した複合板１０の長手方向に沿って実１４，１５を形成する。この際、実１４，１５のＭＤＦ１２側の表面が第３の単板１１ｄによって形成されるように、複合板１０厚み方向の実形成位置を設定する。

以上のようにして、複合板１０が製造される。

次に、複合板１０の作用について、その横断面図である図１を参照して説明すると、熱圧後に解圧すると、繊維方向が長手方向Ｚ（図２）に略一致している第１の単板１１ａおよび第３の単板１１ｄは短手方向Ｙに収縮しようとする。また、繊維方向が無方向性であるＭＤＦ１２は長手方向Ｚおよび短手方向Ｙに収縮しようとする。これに対して上側および下側の第２の単板１１ｂ，１１ｃはその繊維方向が短手方向Ｙに略一致しているので短手方向Ｙの収縮率は非常に小さい。

すなわち、解圧後の収縮率の大きさを短手方向Ｙにおいて比較すると、第１の単板１１ａと第３の単板１１ｄの収縮率が一番大きく、次にＭＤＦ１２の収縮率が大きく、第２の単板１１ｂ，１１ｃの収縮率が一番小さい。さらに、各板の収縮が複合板１０全体に与える影響は、積層板１０の厚み方向の中心線Ｘからの距離が大きいほど大きく影響する。

第１の単板１１ａは積層板１０の厚み方向の中心線Ｘから最も遠く、この短手方向Ｙの収縮率が一番大きいため、複合板１０を上反り（上方に凸となる反り）させようとする。これに対して、第３の単板１１ｄも短手方向Ｙの収縮率が大きいが、積層板１０の厚み方向の中心線Ｘに近く、積層板１０を下反り（下方に凸となる反り）させようとするが、中心線Ｘに近い分だけその影響は小さい。ＭＤＦ１２は第１の単板１１ａと同様に中心線Ｘからの距離が大きく、複合板１０を下反りさせようとするが、その短手方向Ｙの収縮率が比較的小さいことから、下反りに対する影響はそれ程大きくない。第２の単板１１ｂ，１１ｃは短手方向の収縮率がこれら５層の中で最小であり、且つ、中心線Ｘを含む厚み範囲内またはそれに近接した位置にあるので、複合板１０の反りに対する影響は小さく、ほとんど無視することができる。

結局、第１の単板１１ａが積層板１０を上反りさせようとする作用に対して、第３の単板１１ｄとＭＤＦ１２とがこれに抗して複合板１０を下反りさせようと作用するため、これらの作用が拮抗して積層板１０全体としては反りのほとんどない状態となる。

図２は、この積層板１０の縦断面図（長手方向Ｚに沿った垂直面で切断したときの断面図）である。解圧後の収縮率の大きさを長手方向Ｚにおいて比較すると、第２の単板１１ｂ，１１ｃの収縮率が最も大きく、次いでＭＤＦ１２の収縮率が大きく、第１の単板１１ａと第３の単板１１ｄの収縮率が最も小さい。各板の収縮が複合板１０全体に与える影響が、積層板１０の厚み方向の中心線Ｘからの距離が大であるほど大きいことは、前述したと同様である。

したがって、積層板１０の縦断面における解圧後の収縮を考えると、第２の単板１１ｂ，１１ｃは長手方向Ｚの収縮率が大きいものの、中心線Ｘを含む厚み範囲内またはそれに近接した位置にあるので、複合板１０を上反りさせようとする作用は比較的小さく抑えられる。第１の単板１１ａは、中心線Ｘから遠く離れた位置にあるが、長手方向Ｚの収縮率が最も小さく、積層板１０を上反りさせようとする作用は小さい。第３の単板１１ｄは中心線Ｘに近接しており、且つ、長手方向Ｚの収縮率も最小であるので、積層板１０の上反りに対する影響はほとんど無視し得る程度である。ＭＤＦ１２は第１の単板１１ａと同様に中心線Ｘからの距離が大きく、その収縮によって複合板１０を下反りさせようとするが、その長手方向Ｚの収縮率が比較的小さいことから、下反りに対する影響はそれ程大きくない。

結局、第２の単板１１ｂ，１１ｃが積層板１０を上反りさせようとする作用に対して、ＭＤＦ１２がこれに抗して複合板１０を下反りさせようと作用するため、これらの作用が拮抗して積層板１０全体としての反りはほとんどないものとなる。

したがって、積層板１０においては、熱圧後に解圧したときに、その横断面（短手方向Ｙ）においても縦断面（長手方向Ｚ）においても、中心線Ｘを境にして上下の単板および繊維板が積層板の上反りおよび下反りに対して拮抗した影響を与え、結果として積層板の反りが実質的に防止される。

図３は、本発明の実施例２による複合板１６を示す横断面図である。図３において、雄実１４を含んで短手方向Ｙに突出している部分と雌実１５を含んで短手方向Ｙに凹んでいる部分との間の積層部分は短手方向Ｙに縮小して示されている。複合板１６において、実施例１による複合板１０におけると同一または対応する要素ないし部材には同一の符号が付されている。

この複合板１６は、第１の単板１１ａと下側の第２の単板１１ｂとで形成される下側積層体と、上側の第２の単板１１ｃと第３の単板１１ｄとＭＤＦ１２とで形成される上側積層体とが短手方向Ｙにずれた構造を有している。この積層板１６の大きさは、たとえば、実施例１の積層板１０と同様に、厚みＴ＝１２ｍｍ、幅Ｗ＝３０３ｍｍ、長さＬ＝１８１８ｍｍである。この積層板１６を製造するには、実施例１の積層板１０と同様に、接着剤を介して第１の単板１１ａ、上下の第２の単板１１ｂ，１１ｃ、第３の単板１１ｄおよびＭＤＦ１２を順次に積層した積層体を熱圧成形一体化することにより製造される。このような構造においても、実施例１の積層板１０について既述したと同様の作用により、反りの発生がほとんどなく、且つ、実１４，１５を表面滑らかに形成することができる。

複合板１６のその他の構造および作用は、実施例１の積層板１０と同様であるので、説明を省略する。

本発明の一実施形態（実施例１）による複合板の横断面図である。この複合板の縦断面図である。本発明の他の実施形態（実施例２）による複合板の横断面図である。

符号の説明

１０複合板
１１合板
１１ａ第１の単板
１１ｂ（下側の）第２の単板
１１ｃ（上側の）第２の単板
１１ｄ第３の単板
１２ＭＤＦ（繊維板）
１３化粧シート
１４雄実
１５雌実
１６複合板
Ｘ複合板の厚み方向中心線
Ｙ複合板の短手方向
Ｚ複合板の長手方向

Claims

少なくとも４枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板と、該合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなり、該合板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合板の長手方向に略一致するとともに、これら最表面側および最裏面側の単板間に位置する単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向に略一致することを特徴とする複合板。
少なくとも４枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板と、該合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなり、該合板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合板の長手方向に略一致するとともに、これら最表面側および最裏面側の単板間に位置する単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向に略一致しており、且つ、該合板の長手方向に沿って延長する実の繊維板側の表面が前記最表面側の単板で形成されてなることを特徴とする複合板。
繊維方向が長手方向に略一致する第１の単板の上に、繊維方向が長手方向と直交する方向に略一致する複数の第２の単板を接着剤を介して積層し、その上に繊維方向が長手方向に略一致する第３の単板を接着剤を介して積層し、この第３の単板の上にさらに繊維板を接着剤を介して積層した後、得られた積層体を熱圧により一体化することを特徴とする複合板の製造方法である。