JP4925194B2

JP4925194B2 - 合板とこれを用いた建築板および木質防音床材並びに合板の製造方法

Info

Publication number: JP4925194B2
Application number: JP2007114462A
Authority: JP
Inventors: 雅博中川; 伸一鈴木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: JP2007313889A

Description

本発明は、合板とこれを用いた建築板および木質防音床材並びに合板の製造方法に関するものである。

従来、木質防音床材は、図５に示すように繊維方向が直交するようにして複数枚の単板が積層一体化されてなる合板Ａの表面に紙やオレフィン系のシートに印刷を施した表面化粧シート４が配設されており、合板Ａの裏面には溝部５が形成され、さらにクッション材６が形成されているものが知られている。そして、表面化粧シート４は一般的に薄いものが用いられている。ところで、以上の木質防音床材は、合板Ａの木目の春材部分が乾燥・湿潤などの含水率の変化で合板Ａにクラックが発生する場合があり、このようなときには、表面化粧シート４を介して合板Ａ表面の微細な凹凸が見えてしまうという問題があった。

そこで、寸法安定性を向上させ、クラックの発生を防ぐために、表面化粧シート４と合板Ａの間に熱硬化性樹脂含浸シート２を配設した構造の木質防音床材が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−２８１９７６号公報

以上の木質防音床材は、寸法安定性の向上とともにクラックの発生を防ぎ、さらには局所的な荷重を支持することができ、荷重に対する凹みを小さくすることができるものであった。しかしながら、熱硬化性樹脂含浸シートの硬化時の収縮により、木質防音床材には下に凸となる反りが発生してしまう場合があり、その反りが表面化粧シート貼りおよび木質防音床材加工後の製品状態でも残ってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、以上の通りの背景から、寸法安定性の向上とともにクラックの発生を防ぎ、荷重に対する凹みを小さくし、かつ、加工後の製品状態での反りの発生を抑えることができる合板とこれを用いた建築板および木質防音床材並びに合板の製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するものとして以下のことを特徴とする。

第１には、複数枚の単板が積層一体化された合板において、合板の最上層に熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板が配設されており、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、熱硬化性樹脂含浸シートを介してその上面側に第１の単板が配設され下面側に第２の単板が配設され、第１の単板の厚みが第２の単板の厚みより薄く、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を形成する前の第１の単板の含水率は、第２の単板の含水率よりも低い含水率の単板であって、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量と、下方部分の面方向の収縮量とが等しくなるように、それらがあらかじめ加熱加圧により一体化されており、熱硬化性樹脂含浸シートにおける熱硬化性樹脂の単板への含浸による熱硬化性樹脂の硬化層が形成され、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の裏面には、複数枚の単板の繊維方向が互いに直交するように積層一体化された合板が配設され、さらにこの合板に溝部が形成されるとともに、合板の裏面側にクッション材が配設されている。

第２には、上記の合板において、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、その単板の内部において熱硬化性樹脂の含浸層と未含浸層が形成されている。

また、第３には、本発明の建築板は、上記の合板の表面側に表面化粧シートが配設されている。

そして、第４には、合板の製造方法として、単板とその上面側に未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートを積層し、その上面側に、さらに別の、前記未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートの下面側の単板より厚みが薄い単板であって、その単板の含水率が、前記未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートの下面側の単板の含水率よりも低い単板を積層し、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量と、下方部分の面方向の収縮量とが等しくなるように、これらを加熱加圧して一体化して熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を形成した後、その下部に複数枚の単板を、その繊維方向が互いに直交するように積層してこれらを加熱加圧して一体化して合板を形成した後、合板に溝部を形成し、合板の裏面側にクッション材を配設する。

上記第１の発明によれば、合板の最上層に配設されている熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板に熱硬化性樹脂の硬化層が形成されていることにより、この硬化層によって局所的な加重を支持し、加重に対する凹みを小さくすることができる。また、熱硬化性樹脂の硬化層は水分に対して寸法安定性がよいためクラックの発生を防ぐことができる。さらに、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、合板製造前にすでに熱硬化性樹脂が硬化して硬化層が形成されているため、合板製造時において、熱硬化性樹脂の硬化収縮による反りは発生しない。このため、合板の製品状態での反りの発生を効果的に抑えることができる。

また、第１の単板が、第２の単板の含水率よりも低い含水率の単板を配設して加熱加圧されたものであることにより、形成される熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板自体の反りの発生をより効果的に防ぐことができる。このため、合板の製品状態での反りの発生をさらに一層効果的に抑えることができる。

上記第２の発明によれば、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、その単板の内部において熱硬化性樹脂の含浸層と未含浸層が形成されていることにより、前記単板の下部は熱硬化性樹脂が単板の空隙に充填されていない状態になっている。したがって、合板製造時において、加熱接着の際に発生する蒸気を逃がす部分が確保されるため、パンク等による製品不良の発生を防ぐことができる。

上記第３の発明によれば、以上の効果を実現した建築板や木質防音床材を得ることができる。

上記第４の発明によれば、合板製造時に新たな設備を必要とすることなく、通常の合板製造ラインによって、寸法安定性の向上とともにクラックの発生を防ぎ、荷重に対する凹みを小さくし、かつ、加工後の製品状態での反りの発生を抑えた合板を簡便に製造することができる。

本発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に図面に沿ってその実施の形態について説明する。

図１は本発明の合板の製造過程を模式的に示している。本発明は、まず、未硬化の熱硬化性樹脂含浸シート２の上面側に第１の単板１１（１）を配設し、下面側に第２の単板１２（１）を配設し、これらを加熱加圧して一体化して熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を製造している（図１（ａ）（ｂ））。これによって、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３には熱硬化性樹脂の硬化層Ｂが形成される。次に、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を最上層として複数枚の単板１ａ（１），１ｂ（１）を積層し、これらを加熱加圧して一体化して合板Ａを製造している（図１（ｃ）（ｄ））。以上の方法は、新たな設備を必要とすることなく、通常の合板製造ラインによって本発明の合板を製造することができる。

熱硬化性樹脂含浸シート２は、紙、織布、不織布などのシート基材に熱硬化性樹脂のワニスを含浸させて、半硬化状態にしたものを用いることができる。この熱硬化性樹脂としては、たとえば、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。なかでも、安全性やコストを考慮するとジアリルフタレート樹脂が好ましく用いられる。この熱硬化性樹脂含浸シート２は、上述のとおり、単板１１，１２とともに加熱加圧することで熱硬化性樹脂が硬化し、硬化層Ｂが形成される。すなわち、加熱加圧の際に、熱硬化性樹脂含浸シート２と接している単板１１，１２に熱硬化性樹脂が含浸して単板１１，１２の空隙が熱硬化性樹脂で充填されて硬化層Ｂが形成される。この硬化層Ｂによって、局所的な加重を支持し、加重に対する凹みを小さくすることができる。また、熱硬化性樹脂の硬化層Ｂは水分に対して寸法安定性がよいため、含水率変化による膨潤・収縮が抑制されクラックの発生を防ぐことができる。なお、以上の熱硬化性樹脂の単板１１，１２への含浸は、その単板１１，１２の層方向の途中まで含浸させるようにしてもよい。このような場合、たとえば、熱硬化性樹脂含浸シート２の下面側の単板１２の内部においては、熱硬化性樹脂の含浸層とその下方に位置する未含浸層が形成されていることになる。未含浸層は、熱硬化性樹脂が単板１２の空隙に充填されていない状態になっている。したがって、上記熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を最上層として複数枚の単板１を積層し、これらを加熱加圧し接着して合板Ａを製造する際には、この未含浸層が、熱圧接着の際に発生する蒸気を逃がす部分として機能するため、パンク等による製品不良の発生を防ぐことができる。

以上の熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３は、図１（ａ）（ｂ）に示したように、第１の単板１１と第２の単板１２の間に熱硬化性樹脂含浸シート２を配設して一体化したものであってよいが、これに限定されるものではなく、たとえば、熱硬化性樹脂含浸シート２の表面側に紙、織布、不織布などのシート基材（図示なし）を配設し裏面側に第２の単板１２を配設して一体化したものであってもよい。

ところで、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３が、図１（ａ）（ｂ）に示したように、第１の単板１１と第２の単板１２の間に熱硬化性樹脂含浸シート２を配設して一体化したものである場合、上述したように単板１１，１２の空隙に熱硬化性樹脂が充填されて硬化層Ｂが形成されている。ここで、この硬化層Ｂによる効果は上述のとおりであるが、その効果をより効果的に発現させるには、第１の単板１１の厚みがより薄い方が好ましく、たとえば、０．４ｍｍ以下に設定される。一方、第２の単板１２は、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の下部に積層される複数枚の単板１と同じ厚みのもの、たとえば、後述する平行単板１ａと同じ厚みのものを用いる場合がある。平行単板１ａの厚みは０．４ｍｍ以上に設定される場合が多く、たとえば平行単板１ａの厚みが０．４ｍｍを超えて設定され、これと同じ厚みの第２の単板１２を用い、しかも第１の単板１１の厚みが０．４ｍｍ以下に設定された場合には、第１の単板１１は第２の単板１２よりも薄くなる。熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を形成する前において第１の単板１１と第２の単板１２の含水率が同じ場合であって、このような厚みの異なる第１の単板１１と第２の単板１２を用いて加熱加圧して熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を形成すると、単板１１，１２の空隙に充填されて形成される硬化層Ｂの熱収縮により、下に凸となる反りが発生しやすい。

これは図２に基づいて以下のように説明できる。図中の矢印は、収縮方向を表しており、矢印の長さは収縮量を表している。図２（ａ）は、第１の単板１１と第２の単板１２の含水率が同じで、第１の単板１１の厚みが第２の単板１２よりも薄い場合を示している。第１の単板１１と第２の単板１２の含水率が同じ場合、加熱加圧した際の含水に伴う単板の面方向の収縮量は同じである。また、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３における硬化層Ｂの熱収縮による面方向の収縮量は一般的に第１の単板１１や第２の単板１２の収縮量よりも大きい。そして、第１の単板１１の厚みが第２の単板１２よりも薄い場合、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３における硬化層Ｂはその厚み方向においてより上方の位置に形成されることになる。このとき、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量が熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の下方部分に比べて大きくなる（熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の厚み方向の上方部分の面方向の収縮力が下方部分の収縮力を上回るとも言える）ため、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３は下に凸となる反りが発生する。

そこで、本発明では、第１の単板１１と第２の単板１２の厚みが異なる場合には第１の単板１１と第２の単板１２の含水率を調整して、反りの発生を抑えるようにしている。具体的には、第１の単板１１の厚みが第２の単板１２よりも薄い場合、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を形成する前の第１の単板１１と第２の単板１２の含水率につき、第１の単板１１の含水率が第２の単板１２の含水率よりも低くなる（第２の単板１２の含水率が第１の単板１１の含水率よりも高くなる）ように調整して、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を形成することが好ましい。これにより、図２（ｂ）に示すように、第１の単板１１の収縮量が第２の単板１２よりも小さく（第２の単板１２の収縮量が第１の単板１１よりも高く）なり、結果として熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量と、下方部分の面方向の収縮量とが等しくなって、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の反りの発生が抑えられる。また、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を用いた合板も反りの発生が抑えられる。

単板の含水率は、使用する第１の単板１１と第２の単板１２との厚さの関係により適宜に設定される。たとえば、後述する実施例５では、第１の単板１１として、厚さ０．３ｍｍ、含水率５％のものを用い、第２の単板１２として、厚さ１ｍｍ、含水率１０％のものを用いている。これらを用いて製造した木質防音床材の端部は浮き上がりが目立たず、良好な結果を得ている。単板は、一般的には原木から切削後乾燥されるが、このときの乾燥条件を調整することで単板の含水率を調整することができる。たとえば乾燥条件を緩やかにすることで比較的含水率の高い単板を得ることができる。

熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の製造時における加熱加圧条件としては、用いられる熱硬化性樹脂の種類、単板１やシート基材の厚さなどにより適宜に設定される。たとえば、８０〜１９０℃、５〜２０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲であることが考慮されるが、特に制限されるものではない。また、合板Ａの製造時における加熱加圧条件についても以上の条件と同様である。なお、合板Ａの製造は、後述の実施例のように、まず常温で面圧１０ｋｇ／ｃｍ^２、３０分間プレスして仮固定した後、加熱加圧するようにしてもよい。

本発明の合板Ａは、以上のとおり、複数枚の単板１が積層一体化されているものであるが、その単板１の繊維方向が互いに直交するように積層一体化されていてもよい。たとえば図１（ｃ）（ｄ）では、下から第１層および第３層の単板１は、繊維の方向が長手方向に平行となっている平行単板１ａであり、第２層および第４層の単板１は、繊維の方向が幅方向となっているクロス単板１ｂで構成されている。このように合板Ａの厚さ方向に対称な層構成とすることで、加工後の製品状態においてバランスをとって反りを生じにくくしている。平行単板１ａおよびクロス単板１ｂの厚みとしては、一般的には０．３〜３．０ｍｍ程度であるが、特に制限されるものではない。

本発明は、図３（ａ）に示すように合板Ａの表面側に表面化粧シート４を配設した建築板や、図３（ｂ）のようにその建築板の裏面側に溝部５を形成し、クッション材６を配設した木質防音床材をも提供する。

本発明における表面化粧シート４としては、表面に木目調や幾何学模様などを描いた印刷化粧紙またはオレフィン系シート、あるいは木質単板などを挙げることができる。

溝部５は下方に開口した凹溝として形成されており、所定間隔をおいて複数本形成されている。このような構成とすることによって、合板Ａに柔軟性を持たせて床下地に対して馴染みやすくし、防音性を持たすようにしている。

クッション材６としては、たとえばポリエチレンテレフタレート製不織布などであってよく、合板Ａの裏面側に接着されて配設される。

以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって本発明が限定されることはない。

＜実施例１〜４＞
図４および表１に示すようなａ、ｂ、ｃの部材で構成される熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を製造した。

以上の熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３は、各部材をプレス中に設置し、１３０℃５分間、１０ｋｇ／ｃｍ^２の条件で加熱加圧して一体化した。次に、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を最上層として、図１（ｄ）に示す構成の合板を製造した。クロス単板１ｂは２．８５ｍｍ厚さのラワン材、平行単板１ａは１．０５ｍｍ厚さのラワン材を用い、クロス単板１ｂをロールスプレッダに通して尿素−メラミン接着剤を塗布後、常温、１０ｋｇ／ｃｍ^２、３０分間の条件でプレスした後、１２０℃、７ｋｇ／ｃｍ^２、１分間のホットプレスにより合板Ａを得た。

次に、表面化粧シート４としてオレフィン系シートを用い、ポリウレタン系ホットメルト（ＰＵＲホットメルト）により合板Ａに貼りあわせた。裏面の溝部５は６．５ｍｍの深さで合板Ａの短手方向に入れた。クッション材６は４ｍｍ厚さのポリエチレンテレフタレート製不織布を酢酸ビニル樹脂接着剤により裏面に張りあわせて、図３（ｂ）の構成の木質防音床材を得た。
＜比較例＞
熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３の代わりに１．０５ｍｍ厚さのラワン単板を用いて、以上の実施例と同様にして木質防音床材を製造した。

以上の得られた木質防音床材について、それぞれ耐キャスター性能、耐クラック性能を評価した。なお、耐キャスター性能は、２５ｋｇの荷重を直径５０ｍｍのキャスター（金属製）に載荷し、木質防音床材上の同一箇所を２０００回走行させ、その走行箇所の凹みの深さを測定した。耐クラック性能は、特殊合板の日本農林規格の寒熱繰り返しＢ試験を１０回繰り返した後の木質防音床材表面のクラック発生の状態を目視にて確認した。

以上の結果を表２に示す。

表２の結果より、実施例１〜４で製造した熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を有する木質防音床材の耐キャスター性能、耐クラック性能は、比較例で製造した熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板のない木質防音床材よりも優れていることが確認された。
＜実施例５〜６＞
図４および表３に示すようなａ、ｂ、ｃの部材で構成される熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板３を製造し、上記実施例１〜４と同様にして木質防音床材を製造した。

製造した木質防音床材について、それぞれ耐キャスター性能、耐クラック性能、端部の浮き上がり性を評価した。なお、端部の浮き上り性は、木質防音床材を平置きした際の木質防音床材の端部の浮き上りを目視にて確認した。

以上の結果を表４に示す。

表４の結果より、部材ａの含水率を部材ｃの含水率より低くすることで、端部の浮き上りが目立たなくなることが確認できた。また、耐キャスター性能、耐クラック性能は、実施例５および６とも同程度であった。

本発明の合板の製造過程を模式的に示した断面図である。厚みの異なる単板を用いた熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板について、単板の含水率の違いによる熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の反りの発生を説明するための熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の断面図である。（ａ）本発明の建築板の一例を示した断面図である。（ｂ）本発明の木質防音床材の一例を示した断面図である。熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を模式的に示した断面図である。従来の木質防音床材の断面図である。

符号の説明

１単板
２熱硬化性樹脂含浸シート
３熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板
Ａ合板
Ｂ硬化層

Claims

複数枚の単板が積層一体化された合板において、合板の最上層に熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板が配設されており、この熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、熱硬化性樹脂含浸シートを介してその上面側に第１の単板が配設され下面側に第２の単板が配設され、第１の単板の厚みが第２の単板の厚みより薄く、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を形成する前の第１の単板の含水率は、第２の単板の含水率よりも低い含水率の単板であって、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量と、下方部分の面方向の収縮量とが等しくなるように、それらがあらかじめ加熱加圧により一体化されており、熱硬化性樹脂含浸シートにおける熱硬化性樹脂の単板への含浸による熱硬化性樹脂の硬化層が形成され、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の裏面には、複数枚の単板の繊維方向が互いに直交するように積層一体化された合板が配設され、さらにこの合板に溝部が形成されるとともに、合板の裏面側にクッション材が配設されていることを特徴とする合板。
熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板は、その単板の内部において熱硬化性樹脂の含浸層と未含浸層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の合板。
請求項１または２に記載の合板の表面側に表面化粧シートが配設されていることを特徴とする建築板。
単板とその上面側に未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートを積層し、その上面側に、さらに別の、前記未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートの下面側の単板より厚みが薄い単板であって、その単板の含水率が、前記未硬化の熱硬化性樹脂含浸シートの下面側の単板の含水率よりも低い単板を積層し、熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板の厚み方向の上方部分の面方向の収縮量と、下方部分の面方向の収縮量とが等しくなるように、これらを加熱加圧して一体化して熱硬化性樹脂含浸シート貼着単板を形成した後、その下部に複数枚の単板を、その繊維方向が互いに直交するように積層してこれらを加熱加圧して一体化して合板を形成した後、合板に溝部を形成し、合板の裏面側にクッション材を配設することを特徴とする合板の製造方法。