JP5491166B2

JP5491166B2 - 木質複合材

Info

Publication number: JP5491166B2
Application number: JP2009296439A
Authority: JP
Inventors: 賢一門田; オクタリヤントディディック; 久美須田
Original assignee: PtKutai Timber Indonesia
Current assignee: PtKutai Timber Indonesia
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011136438A

Description

本発明は、木質複合材に関する。

従来、竹材からなる合板が知られている。竹製の合板の製造においては、竹を小割にした後、材を柔軟にしたり、澱粉質等の昆虫にとっての養分を除去して防虫効果を持たせるなどの目的から、竹材を湯中に相当な期間浸してから使用する場合が多い。また、湯中に浸積する処理を行った後、竹を用いて合板を製造する技術も知られている（特許文献１，２参照）。しかし、その場合においても、得られる合板は、竹の比重が約０．８程度と高いことから相当な重量となって施工性を悪化させる一因ともなる。

ところで、住宅の床には床暖房仕様として設置することも多いが、床暖房を使用していない床の仕上げ材として、従来の竹を用いた合板を用いる場合、床がひんやりして、足下が冷えたり、エアコン等の他の暖房を必要以上に稼働させる場合もあった。

なお、竹を用いた複合材の軽量化を試みるために、プラスチックやラワン材合板、さらには針葉樹合板などといった材料を芯材にすることが提案されており（特許文献３，４参照）、また、針葉樹単板を交互に奇数枚接着剤により接合させ、更にその両面に広葉樹単板を直交させたものを配し、化粧材として竹単板を使用したものも提案されている（特許文献５参照）。

特開平６−３９８０６号公報特開平８−５７８１０号公報特開平９−１６９０７６号公報特開２００３−２０７９２号公報特開２００６−１５９６９２号公報

本発明者は、竹を用いた木質複合材であって、肌に触れてもひんやりした感触を与えにくく、取り扱い性にも優れたものを提供するべく鋭意検討した結果、竹単板に、特定比重の木材からなるコア部及び添え心板を組み合わせることで、それらの課題を解決し得ることを知見した。本発明は、かかる知見基づき更に検討を重ねてなされたものである。

従って、本発明の目的は、竹材を表面に用いていながら、肌に触れてもひんやりした感触を与えにくく、取り扱い性にも優れた木質複合材を提供することにある。

本発明は、竹単板からなる第１表面材、竹単板又は捨て貼り用単板からなる第２表面材、第１及び第２の表面材それぞれより低比重の木材からなるコア部、第１表面材及びコア部の木材の中間の比重を有する木材からなり、第１表面材とコア部との間に配された第１添え心板、及び第２表面材とコア部の木材の中間の比重を有する木材からなり、第２表面材とコア部との間に配された第２添え心板を有することを特徴とする木質複合材を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の木質複合材は、竹材を表面に用いていながら、肌に触れてもひんやりした感触を与えにくく、取り扱い性にも優れている。

図１は、本発明の木質複合材の一実施形態の一部を示す斜視図であるである。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、竹単板の製造方法の一例を説明する説明図である。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の木質複合材の一実施形態を示す図である。
本実施形態の木質複合材１は、竹単板からなる第１表面材２、竹単板からなる第２表面材３、第１及び第２の表面材２，３それぞれより低比重の木材からなるコア部４、第１表面材２及びコア部４の木材の中間の比重を有する木材からなり、第１表面材２とコア部４との間に配された第１添え心板５、及び第２表面材３とコア部４の木材の中間の比重を有する木材からなり、第２表面材３とコア部４との間に配された第２添え心板６を有している。

本実施形態の木質複合材１は、平面視して長方形状の面材であり、長手方向（図１中Ｘ方向）及び幅方向（図１中Ｙ方向）を有している。また、本実施形態の木質複合材１における、第１及び第２表面材２，３、コア部４及び添え心板５，６は、それぞれの平面視形状が、木質複合材１の平面視形状と同大同形状である。

第１及び第２表面材２，３として用いる竹単板としては、公知の方法により得られたものを用いることができる。例えば、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示す方法により得た竹単板２１，２８を用いることができる。
図２（ａ）に示す方法においては、伐採した竹２２を、周方向に等分割するように繊維方向に沿って切断すると共に内側の節を取り除いて粗成形体２３とし、その粗成形体２３の丸みをプレナー、モルダー等を用いて除去して断面矩形の棒状体２４とする。その棒状体２４の複数本を、横一列に並べて矩形の短辺に相当する側面どうしを図示しない接着剤で接着して板状体２５とし、その板状体２５を、スライサー、ハーフロータリーレース等によりスライスするように切断して竹単板２１を得る。
図２（ｂ）に示す方法においては、図２（ａ）と同様の方法で得られた棒状体２６を、矩形の長辺どおしが接する様に並べて、図示しない接着剤で接着して板状体２７とし、その板状体２７をスライサー等によりスライスするように切断して竹単板２８を得る。

コア部４は、第１及び第２の表面材２，３それぞれより低比重の木材から形成する。コア部４を形成する木材は、好ましくは、竹単板２１の繊維の配向方向と同方向（図１中Ｘ方向）を繊維の配向方向とする。

コア部４は、Ｙ方向に並べた複数本の断面矩形の棒状材４１，４１・・からなる。個々の棒状材４１は、Ｘ方向に複数の材を継いでいない無垢材（非ジョイント材）であっても良いし、バットジョイントやフィンガージョイント等でＸ方向に継いだジョイント材であっても良い。非ジョイント材とジョイント材とを混在させて良いことは勿論である。
コア部４を形成する木材（棒状材４１）は、低比重の樹種から得られた低比重材であることが好ましい。低比重材は、絶乾比重が、０．０６〜０．５０であることが好ましく、０．１０〜０．４０であることがより好ましく、０．１５〜０．３５であることが更に好ましい。

コア部４を形成する木材として用いる低比重の樹種としては、ファルカタ（比重０．３７）、バルサ（比重０．２７）、ドロノキ（ポプラ）（比重０．４２）、グメリナ（比重０．４４）、スギ（比重０．３８）、カメレレ（ユーカリ）（比重０．３７〜０．６４）等が好ましく、これらの中でも、早生樹で植林木であるファルカタやバルサ、特にバルサが好ましい。比重の値は、（財）日本木材総合情報センターから入手した。コア部４を形成する木材は、同一樹種から得られた木材であることが好ましいが、異なる樹種から得られた木材を組み合わせて用いることもできる。なお、バルサ材は絶乾比重０．０６〜０．２７のものを用いることが好ましい。コア部４が異なる複数の樹種から得られた木材を組み合わせたものである場合、第１表面材２は、棒状材４１の平均比重より高比重であることが好ましい。

第１の添え心板５には、第１表面材２に用いた木材２１の比重とコア部４に用いた木材の比重との中間の比重を有するものを用いる。また、第２の添え心板６には、第２表面材３に用いた木材２１の比重とコア部４に用いた木材の比重との中間の比重を有するものを用いる。これにより、第１及び第２表面材２，３に、比較的高比重の硬い材を用いて、床材等として用いた場合に、表面に凹みや傷が付きにくくする一方、表面材２，３に用いた硬い木材が、コア部４に用いた低比重の柔らかい木材に食い込むことを防止することもできる。
添え心板５，６としては、このような樹種の木材から得られる単板等を用いることができる。添え心板５，６として用いる単板は、例えば、丸太等の木材を、ロータリーレース、ハーフロータリーレース、又はスライサーにより切削することにより得られる。

第１及び第２の添え心板５，６に用いる木材は、好ましくは、竹単板２１の繊維の配向方向と直交する方向（図１中Ｙ方向）を繊維の配向方向とする。
第１及び第２の添え心板５，６を構成する木材は、その比重が、コア部４を構成する木材の比重の１．０倍超８．５倍以下、特に１．２〜３．０倍であることが好ましい。また、第１の添え心板５を構成する木材は、その比重が、第１表面材２を構成する木材の比重の０．３倍超、１．０倍未満、特に０．３５〜０．６倍であることが好ましく、第２の添え心板６を構成する木材は、その比重が、第２表面材３を構成する木材の比重の０．３倍超、１．０倍未満、特に０．３５〜０．６倍であることが好ましい。

第１及び第２の添え心板５，６を構成する木材の樹種は、ファルカタ（比重０．３７）、バルサ（比重０．２７）、ドロノキ（ポプラ）（比重０．４２）、グメリナ（比重０．４４）、スギ（比重０．３８）、カメレレ（ユーカリ）（比重０．３７〜０．６４）等が好ましく、これらの中でも、早生樹で植林木であるファルカタ、グメリナ、特にファルカタが好ましい。第１及び第２の添え心板５，６を構成する木材は、同一樹種から得られた木材であることが好ましいが、異なる樹種から得られた木材を組み合わせて用いることもできる。

第１及び第２表面材２，３の厚みＴ２，Ｔ３（図１参照）は、それぞれ、０．１〜１ｍｍ、特に０．３〜０．５ｍｍであることが好ましい。また、表面材２，３の厚みＴ２，Ｔ３は、それぞれ、木質複合材１の厚みＴの０．５〜６％、特に１〜３％であることが好ましい。

コア部４の厚みＴ４は、熱伝導率を低下させてひんやりした感触を与えにくいようにする観点や木質複合材１を軽量化して取り扱い性を向上させる観点等から、木質複合材の厚みＴ（図１参照）の６０％以上であることが好ましく、より好ましくは６０〜８５％、更に好ましくは６５〜８０％である。
なお、木質複合材１の厚みＴは、木質複合材１に面材としての強度を確保すると共に重量化を防止して良好な取り扱い性を確保する観点等から、１２〜３０ｍｍ、特に１５〜２５ｍｍであることが好ましい。

コア部４を構成する棒状材４１のＹ方向の寸法Ｗ４１（図１参照）は、２０〜５０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜４０ｍｍである。

また、添え心板５，６は、木質複合材全体の反り、アバレ等の変形を軽減するとともに、Ｙ方向における強度を高める効果も有している。
第１及び第２添え心板５，６の厚みＴ５，Ｔ６（図１参照）は、１．５〜４．０ｍｍ、特に２．０〜３．６ｍｍであることが好ましい。また、各添え心板５，６の厚みＴ５，Ｔ６は、木質複合材１の厚みＴの１０〜２５％、特に１５〜２０％であることが好ましい。

本実施形態の木質複合材１における、コア部４と添え心板５，６との間、及び添え心板５，６と表面材２，３との間は、それぞれ、接着剤を介して接合されている。化粧ブロックボード１の構成要素間の接合に用いる接着剤としては、ブロックボード、合板、ＬＶＬ等の製造に従来使用されている接着剤を特に制限なく用いることができるが、好ましい接着剤としては、ユリア樹脂系接着剤、ユリア−メラミン樹脂系接着剤あるいはフェノール樹脂系接着剤、フェノール−メラミン樹脂系接着剤等が挙げられる。

木質複合材１の構成要素間の接合に用いる接着剤、特に、木質複合材１における厚み方向の層間の接着には、防虫剤が配合された接着剤を用いることが好ましい。防虫剤が配合された接着剤を用いることにより、従来、竹材を用いた合板の製造等において通常行われていた防虫のための煮沸処理の省略が可能となり、製造コストの抑制等を図ることができる。接着剤に配合する防虫剤としては、フェニトロチオン、ビフェントリン、ホキシム、ホウ素系化合物、シフェノトリン、有機ヨウ素系化合物等を用いることができ、特に竹を好む、ヒラタキクイムシやチビタケナガシンクイに対して防虫効果の高い防虫剤、例えば、シフェノトリン、有機ヨウ素化合物等を用いることが好ましい。防虫剤は二種以上を組み合わせて用いても良い。

木質複合材１を製造するには、コア部４、添え心板５，６及び表面材２，３を、層間に接着剤を介在させて、図１に示すように積層し、それを、公知のプレス機、例えば平盤プレスを用いた熱圧処理によりこれらを一体化させる。

本実施形態の木質複合材１は、各種用途に特に制限なく用いることができ、特に、従来、合板や化粧ブロックボード等が使用されている各種用途に好ましく用いることができる。特に好ましいのは、フローリング材などの床材としての利用である。第１表面材からなる表面が比重が高く硬い竹単板から形成され、それが更に添え心板によって支持されているため、第１表面材側を上に向けて用いた場合に、表面に凹みや傷が付きにくい。また、竹材を用いていながら熱伝導率が低いため、表面の温度低下が抑制され、床に触れたときのひんやり感や、足下が冷えること等を抑制ないし軽減することができる。
木質複合材１の周面部には実加工を施すことも好ましい。実加工を施す場合の雄実及び雌実の断面形状は、各種公知のものを特に制限なく採用することができる。また、実加工は、一枚の木質複合材に、雄実及び雌実の何れか一方のみを設けることもできる。

以上、本発明の木質複合材の一実施形態について説明したが、本発明の木質複合材は上述した実施形態に制限されず適宜変更可能である。例えば、第２表面材としては、竹単板に代えて、チーク、オーク、ファルカタ等から得られた単板を用いることもできる。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。例えば、竹単板からなる第１表面材の表面には、透明塗料、ワックス等による保護層を設けることもできる。

（実施例１）
第１及び第２表面材２，３としては、インドネシア産の竹材から得られた、比重０．８、厚み（Ｔ２，Ｔ３）０．７ｍｍの竹単板を用いた。コア部４は、比重０．１５のバルサベアから得られた棒状材４１から構成した厚み（Ｔ４）１１．６ｍｍのものを用いた。第１及び第２添え心板５，６としては、比重０．３２のファルカタから得た厚み（Ｔ５，Ｔ６）２．６ｍｍのものを用いた。これらを、厚み方向の層間にユリア系接着剤を介在させて図１に示す順序に積層した。
そして、その積層体を、ホットプレスを用いて１０５℃で３分間プレスし、厚み１５ｍｍの木質複合材を得た。

（実施例２）
竹単板の厚みＴ２，Ｔ３を、それぞれ０．６ｍｍとし、コア部４の厚みＴ４を３．２ｍｍとし、第１及び第２添え心板５，６の厚みＴ５，Ｔ６を３．２ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、厚み１０ｍｍの木質複合材を得た。

（比較例１）
煮沸処理した竹材から得た断面矩形の棒状体を、円筒状の竹の周方向に対応する方向が厚み方向となるように、多数並行状に結合して得られる厚み１５ｍｍの竹集成フローリング材を比較例として用いた。この竹集成フローリング材においては、厚み方向の全体が竹材から構成されている。

〔熱伝導率の測定〕
京都電子工業株式会社製の熱伝導率測定装置（商品名「ＱＴＭ−５００」）を用いて、厚み方向の熱伝導率を測定した。結果を表１に示す。
なお、結果は、繰り返し数を５とし、その平均値を示した。
〔重量〕
１ｍ²当たりの重量を表１に併せて示した。

表１に示す結果から、本発明に係る木質複合材は、竹材を表面に用いていながら、肌に触れてもひんやりした感触を与えにくいことが判る。また、取り扱い性にも優れていることが判る。

１木質複合材
２第１表面材
３第２表面材
４コア部
４１棒状材
５第１添え心板
６第２添え心板

Claims

竹単板からなる第１表面材、竹単板又は捨て貼り用単板からなる第２表面材、第１及び第２の表面材それぞれより低比重の木材からなるコア部、第１表面材及びコア部の木材の中間の比重を有する木材からなり、第１表面材とコア部との間に配された第１添え心板、及び第２表面材とコア部の木材の中間の比重を有する木材からなり、第２表面材とコア部との間に配された第２添え心板を有することを特徴とする木質複合材。
第２表面材も竹単板からなることを特徴とする請求項１記載の竹を用いた木質複合材。
竹単板以外の木材が、総て植林木の木材からなることを特徴とする請求項１又は２記載の木質複合材。
厚み方向の層間の接着に防虫剤が配合された接着剤を用いたことを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の木質複合材。