JPH0260735A

JPH0260735A - 合板

Info

Publication number: JPH0260735A
Application number: JP21297688A
Authority: JP
Inventors: Satoru Konishi; 悟小西; Shozo Hirao; 平尾　正三; Hiroaki Usui; 宏明碓氷; Yoshihiro Ota; 義弘太田; Takashi Nakai; 隆中井; Hiroyuki Ishikawa; 博之石川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1990-03-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、建材等として用いられる合板に関する。

〔従来の技術〕

天然の木材は、種々の特徴を有する材料とじて幅広く用
いられているが、使用目的によっては、素材のままでは
不都合な点も多くある。そこで、木材を利用しやすくす
るために、それに様々な機械的、化学的加工を施して木
質材料を製造することが行われ、なかでも、薄板化され
た合板は、木材の利点を保持しつつ材料としての欠陥を
改善できるものとして、大量に使用されている。

この合板は、薄い単板を何枚も重ねて接着剤で貼り合わ
せ、−枚の板にしたものであり、下記の（ω〜（ｄｌ等
の特徴を備えている。

（ω　広面積板の作製（ｂ）　　木材の持つ欠陥の除去または分散ｆＣ１板面
内の異方性の解消（ｄ）　　樹脂や薬剤等による処理が容易上記（ω〜＋
ｄ）について、順に詳しく説明する。まず、（Ｑ）の広
面積板の作製についてみると、合板では、ロータリー単
板等を用いて、使用目的に適った広い面積の板を容易に
作製することが可能、という利点がある。（ｂ）の木材
の持つ欠陥の除去または分散とは、天然の原木丸太に節
、入皮、孔、腐れ１割れ等の欠陥が絶無ということはな
いが、合板では、単板を任意にはぎ合わせ、積層して合
板にしていく過程で、これらの欠陥を取り除くか、ある
いはその影響が少なくなるよう分散させて、ムラをなく
すことができる、という効果である。

次に、（Ｃ１０板面内の異方性の解消について説明する
。木材は、構成する細胞的要素の配列により、物理的９
機械的性質が方向により異なる異方性を示すが、合板で
は、これを構成する単板が交互に直交する、いわゆる合
板直交構成をとるため、板面内での異方性を著しく改善
することができ、同時に、釘や木ねじ加工の際に割裂す
ることもほとんどない。さらに、この合板直交構成は、
含水率や温度の変化等に伴う単板の自由な収縮、膨張を
抑制し合うことにもなるため、合板の収縮、膨張率は非
常に小さいものとなる。最後に、（ｄ）の樹脂や薬剤等
による処理が容易という点については、樹脂や薬剤等を
浸透させて木材の改質処理を行う場合等に、厚い板では
それらが内部まで浸透しに＜＜、均質な処理材を得るこ
とが困難という問題があるが、合板では、薄い単板で処
理した後、それらを積層、接着して所定の厚さにできる
ため、容易に、均一に処理された製品を得ることが可能
とな葛のである。

以上のように、木材を合板にすることで、種々の利点が
付与されて、非常に優れた板状木質材料となるのである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

今日、建材用途等の木材には、ますます高度な難燃性（
防火性）、防腐・防虫性１寸法安定性および力学的強度
等が要求されており、それを受けて、合板に対しても種
々の難燃化処理等が施されている。ところが、合板の難
燃性能についてみると、従来は、防火薬剤を注入、混合
処理したり、防火（発泡）塗料を表面に塗布したり、薄
い金属フィルムを表面に貼ったりする難燃化処理が行わ
れていたのであるが、これにより付与される難燃性能は
充分ではなく　、ＪＩＳ　Ａ　１３２１の難燃■級に相
当する性能を有する合板は得られていなかった。

さらに、その他の上記諸特性についても、−層の改善が
望まれていた。

以上の事情に鑑み、この発明は、−層高度な難燃性、防
腐・防虫性１寸法安定性および力学的強度等を備えた合
板を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、検討を重ねた結果、単板とし
て、内部に不溶性不燃性無機物を含む改質木材を利用す
ることの有効性を見出し、この発明を完成させるに至っ
た。

したがって、この発明は、複数枚の単板が積層、接着さ
れてなる合板であって、少なくとも一単板が内部に不溶
性不燃性無機物を含む改質木材であるようにする。

さらに、上記改質木材は、混合することにより不溶性不
燃性無機物を生じさせる２種以上の水溶性無機物水溶液
を原料木材内に個々に含浸させて木材組織内に前記不溶
性不燃性無機物を生成・定着させることにより得られた
ものであることが好ましい。

〔作　用〕

この発明における内部に不溶性不燃性無機物を含む改質
木材は、木材に不燃性の無機物が複合されている（無機
物による被覆）ことにより、高度な難燃性が付与されて
いる。加えて、その無機物の種類によっては、 ■　発炎燃焼時に炭化層を形成して断熱層として作用す
る（リン酸あるいはホウ酸等）、■　発炎燃焼時のラジ
カル的な酸化反応（＝連鎖反応）を疎外する（ハロゲン
等）、 ■　熱分解により不燃性ガスを発生する（炭酸ガス、亜
硫酸ガス、ハロゲン化水素等；炭酸塩、アンモニウム塩
等の熱分解による）、といった効果も得られるため、−層の難燃化が可能とな
る。

さらに、この改質木材は、木材内部の導管等の空隙、内
腔や木材細胞壁等に不溶性、不燃性の硬い無機物が詰ま
ったものであるため、以下のような特性を有している。

第一に、空隙がなくなって木材中への水の浸透が妨げら
れるため、耐水性が向上する。第二に、木材細胞壁内が
いわば充填材によって占められた状態になってバルク効
果が得られることにより、木材自体の膨張、収縮が起こ
りにくくなる。その結果、寸法安定性が向上すると共に
、各種力学的強度にも優れたものとなる。

第三に、木材細胞が補強されて、とりわけ表面硬度が上
昇する。第四に、木材内腔を埋めているこの不溶性不燃
性無機物はまた、菌類・生類の養分とはならないもので
あるために、これが菌類や虫の木材内への侵入を妨げ、
防腐・防虫性を向上させる。

ここで、上記不溶性不燃性無機物は、いったん木材組織
内に定着させられればミそれ以降木材から熔は出す恐れ
が少ないため、それらの効果が薄れるといった心配も少
ない。

以上のことから、この改質木材が少なくとも一単板とし
て用いられているこの発明の合板は、−層高度な難燃性
と共に、優れた耐湿性１寸法安定性、力学的強度（特に
硬度）および防腐・防虫性等を備えている。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の詳細な説明する。

はじめに、この発明の合板の少なくとも一表面を構成す
る改質木材単板について説明する。

その原料木材としては、スライス単板、ロータリー単板
等が挙げられ、それらの樹種、厚み等は特に限定されな
い。ただし、あまり単板が厚い場合には、木材深部にま
で充分に無機物を定着させることが困難になり、そのた
めに木材中に無機物の分布（存在の有無、量の多少等）
ができてしまう。したがって、充分な性能を有するより
均一な改質木材を得るためには、厚み５ｍｍ以下程度の
単板を用いることが好ましく、さらには、その厚みは３
鶴以下であることが一層好ましい。

改質木材内部に含まれる不溶性不燃性無機物としては、
特に限定はされないが、たとえば、ホウ酸塩、リン酸塩
およびリン酸水素塩、炭酸塩、硫酸塩および硫酸水素塩
、ケイ酸塩、硝酸塩、フッ化物、臭化物、水酸化物等が
挙げられ、２種以上の無機物が木材中に共存されるよう
であってもよい。

また、１種の不溶性不燃性無機物中に、下記に述べるカ
チオンおよび／またはアニオン部分が、それぞれ２種以
上含まれていてもよい。

さらに詳しくは、上記不溶性不燃性無機物を構成するカ
チオン部分の元素としては、Ｍｇ、Ｃａ。

Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、ＺｎおよびＡＩが好
適な例として挙げられるが、これらに限定されることは
な（、その他にもたとえば、Ｍ　ｎ　。

Ｎｉ、Ｃｄ等の遷移元素やＳｉ、Ｐｂ等の炭素族元素、
Ｎａ、に等のアルカリ金属等を用いることもできる。

不溶性不燃性無機物を構成するアニオンとしては、ＢＯ
ｌ　、ＰＯ，、Ｃｏｔ　、ＳＯ４およびＯＨアニオンが
、好ましい例として挙げられる。特に木材の難燃性につ
いてみた場合、ＢＯ，、ＰＯ４アニオンでは、上記難燃
化における■発炎燃焼時の炭化促進効果、ＣＯ８アニオ
ンでは同■の不燃性ガス発生効果が得られるために、−
層好適である。しかしこれらに限定されることはなく、
たとえば、Ｆ、ＣＩ、Ｂｒ、Ｏ，Ｎｏｔ　、５ｉｆ４゜
５ｉＯ＝アニオン等であっても構わない。ハロゲンでは
、上記難燃化の■の連鎖反応の疎外、および■による効
果が併せて期待できる。

以上のようなカチオン、アニオンから構成される不溶性
不燃性無機物の原料木材への含浸は、特に限定はされな
いが、一般に、たとえば不溶性不燃性無機物をそのまま
水等の溶媒に分散させ、この分散液（処理液）中に木材
を浸漬して液を木材中に浸透させようとしても、浸透し
ていくのはほとんど水等の溶媒のみとなってしまう。と
いうのも、処理液が木材中に浸透していく際に通過すべ
き通路のうち、最も狭い部分はビットメンプランである
が、ここにおける空隙径が約０．１μｍであるのに対し
、分散粒子である不溶性不燃性無機物の粒径は、通常、
０．１μｍよりもかなり大きいからである。

そこで、発明者らは、先に、この問題を解決できる方法
を開発している。すなわち、混合することにより反応し
て不溶性不燃性無機物を生じさせるカチオンおよびアニ
オンを別々に含ませた水溶性無機物水溶液（以下、順に
「カチオン含有処理液」　「アニオン含有処理液」と称
す）を用意し、両者を順次原料木材に含浸させて木材内
部で両イオンを反応させ、不溶性不燃性無機物を定着さ
せるようにする改質木材の製法である（特開昭６１−２
４６００３号公報）。このようにすれば、極めて多量の
不溶性不燃性無機物を効率よく木材中に含ませることが
できるため、この発明においても、上記方法を採用する
ことが好ましい。以下に、その−製法例を具体的に説明
する。

まず、任意の水溶性無機物を水に溶解させて、上記カチ
オン／アニオン含有処理液を調製する。

ここで、カチオン含有処理液の溶質となる水溶性無機物
、すなわち、水に溶解して上記カチオンを生じさせる無
機物としては、ＭｇＣ１ｚ　、ＭｇＢ　ｒｚ　、　Ｍｇ
　ＳＯ４・Ｈｚ　Ｏ，Ｍｇ　（Ｎｏｔ）ｚ６Ｈｚ　Ｏ，
ＣａＣ１ｚ　、ＣａＢｒｚ　、Ｃａ　　（Ｎ。

２）１　、ＢａＣ１ｇ　　’２Ｈ１Ｏ，ＢａＢｒｚ　、
Ｂａ（ＮＯｓ）ｚ　、ＡｌＣｌ５　＋　　ＡＩＢｒｔ　
、Ａｌｚ（ＳＯ４）ｔ　、　　Ａ　Ｉ　　（Ｎｏｔ：Ｌ
　　・９Ｈｚ　ｏ、　　ＺｎＣｔｔ等がその一例として
挙げられるが、これらに限定されることはない。

他方のアニオン含有処理液の溶質となる水溶性無機物、
すなわち、水に熔解して上記アニオンを生じさせる無機
物としては、Ｎａｔ　ＣＯｌ　、　　（ＮＨ４）！　Ｃ
ｏｇ　ｒ　　ＨＩ　ＳＯ４、Ｎａｔ　ＳＯ４、（ＮＨ４
）ｚ　ＳＯ４、Ｈｓ　ＰＯ４、Ｎａｇ　ＨＰＯ４＋（Ｎ
Ｈａ　）！　ＨＰＯ４、ＨＩ　Ｂｏｇ　、ＮａＢＯ２。

ＮＨ４Ｂｏｚ等がその一例として挙げられるが、やはり
、これらに限定されることはない。

これらの水溶性無機物は、各々が単独で用いられる他、
互いに反応せずに均一な水溶液を形成できる範囲内で、
複数種が併用されていてもよい。

また、上記ハロゲン、ＯＨアニオン等は、単独で使用さ
れる他、カチオン含有処理液および／またはその他のア
ニオンを含んだアニオン含有処理液中にともに含まれ、
木材中にアパタイト等を生じさせるように調製されても
よい。

次に、以上のカチオン／アニオン含有処理液のうちのい
ずれか一方（第１液）を、その中に木材を浸漬させるな
どして木材中に含浸させる。このとき、同含浸処理に先
立ち、原料木材に飽水処理を施して、木材を充分に飽水
された状態にしてお（ことが好ましい。飽水処理方法は
、水中貯木。

スチーミング等、特に限定はされない。

続いて、この第１液イオンと反応して不溶性不燃性無機
物を生成させる相手方のイオンを含んだ処理液（第２液
）を同様に含浸させて、木材内部において不溶性不燃性
無機物を生成させる。

その後、乾燥させて改質木材が得られるのであるが、そ
の前に、必要に応じては、溶説処理を施して過量の可溶
性未反応イオンおよび副生成物を除去したり、水洗等を
行って木材表面に生成した不溶性不燃性無機物を除去し
たりして、木材の耐水性や耐候性、外観（木質感）等を
高めるようにすることも好ましい。ただし、上記可溶性
成分のなかにも、その種類により、やはり不燃性であっ
て、木材の難燃化はもちろん、力学的強化７寸法安定化
等にも寄与できる成分が多く含まれているため、それら
を適宜残すようにして、その分、木材の性能の向上を図
るのも一策である。

なお、上記の含浸処理において、処理液は２液に限らず
、たとえば必要に応じては、さらに第３液、第４液・・
・等を用意して任意の方法で繰り返し含浸させ、生成物
層の緻密化を図るようにしてもよい。このとき用いられ
るカチオン／アニオン含有側処理液は、それぞれ同一種
のものであっても、異種のものであっても構わない。ま
た、含浸処理後に養生を行って、不溶性不燃性無機物生
成反応を促進させることもできる。処理液の含浸処理方
法も、特に限定はされず、第１液の含浸等を減圧含浸に
より行ってもよい。

以上のようにして得られた改質木材単板中の不燃性無機
物量は、含浸率４０％以上（乾燥木材重量比）であるこ
とが好ましい。

次に、上記改質木材単板を、少なくとも一単板として用
いるこの発明の合板について説明する。

同合板の構成は、特に限定されるものではなく、用途等
に応じた積層構造となっていることが好ましい。すなわ
ち、改質木材単板は、合板中の表面板、６板等、任意の
層を占めることができ、その枚数についても、１枚から
全構成単板まで、特に限定はされない。たとえば、防火
性能が重視される場合には、炎の当たる側、すなわち表
／裏の表面板が、少なくとも改質木材単板となっている
ことが要求される。また、好ましくは全ての構成単板が
上記改質木材となっていれば、より一層の性能向上が可
能となる。

改質木材単板以外に用いられる単板としては、未処理単
板、あるいはその他の任意の薬剤による処理単板等を用
いることができ、特に限定されるものではない。

これらの単板の積層枚数等についても、特に限定はされ
ないが、単板４枚以上を積層し、全体の厚みが１１寵以
上の合板とすることが好ましい。

なお、個々の単板の厚みについては、差異があってもな
くても構わない。

積層された単板を接着する接着剤としては、フェノール
ないしフェノール系接着剤を用いることが好ましい。こ
れは、通常合板に用いられているゴム系接着剤等では、
改質木材自体の難燃性能に比べてそれ自身の同性能が低
いため、これを用いることで合板全体の難燃性が低下す
る恐れがあるためである。また、接着剤へのＨ燃発泡剤
やその他の難燃剤の添加等は、特に限定されるものでは
ない。

接着剤が塗布された各単板は、通常の工法に従って、た
とえば各単板の繊維方向を１枚ごとに直交させて積層さ
れる。その後の圧締および加熱。

仕上げ等も常法に添って行われ、特に限定はされない。

つぎに、この発明におけるさらに詳しい実施例について
説明する。

一実施例１− アガチス材の３１１Ｉ１１厚ロータリー単板に飽水処理
を施し、これを第１表に示したカチオン／アニオン含有
処理液中に順次浸漬し、その後乾燥させて改質木材単板
を作製した。

得られた改質木材単板を４枚積層し、フェノール系接着
剤（コニシボンド■製ＫＲ−１５Ｙ）を用いて接着し、
合板を作製した。

一実施例２〜７原料木材として、アガチス材の１鰭厚、３鶴厚のロータ
リー単板を用い、第１表に示した処理液を用いて上記同
様に改質処理を施した。なお、実施例１と２および６と
７、実施例３と４では、それぞれ同一の処理液を用いて
行った。

これらの改質木材単板を用い、同様にして、第１表に示
した構成の合板を作製した。ここで、単板の積層枚数４
で積層厚み１２寵は、３１ｍ厚単板Ｘ４＝１２龍、積層枚数５で積層厚み１１１ｍは、３龍厚単板×３＋１菖ｌ厚単板Ｘ２＝１１１墓を各々示
している。なお、実施例６と７では、ゴム系接着剤（コ
ニシボンド■製５Ｘ２）を用いた。

上記得られた実施例の各合板について、難燃性（防火性
）を調べた。ＪＩＳ　Ａ　１３２１における難燃■級を
◎、難燃■級を△、その中間の性能を○として評価した
。また、全含浸無機物重量に対する未処理乾燥単板重量
比を求めて、無機物の全含浸率とした。

結果を、同じく第１表に示す。

第１表にみるように、実施例の合板は非常に優れた難燃
性を備えており、なかでも、フェノール系接着剤を用い
た場合は、従来になく一段と高度な（難燃■級に相当す
る）難燃性を有する合板が得られることが判明した。

〔発明の効果〕

この発明の合板は、従来に比べて一層高度な難燃性、防
腐・防虫性１寸法安定性および力学的強度等を備えてい
るため、建材等として最適な、優れた木質材料となりう
る。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦手続補正書（自如１、事件の表示昭和６３年特醪梯２１２９７６号２、発明の名称合板３、補正をする者事件との関係住　　所名　　　称代表者４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】１　複数枚の単板が積層、接着されてなる合板において
、少なくとも一単板が内部に不溶性不燃性無機物を含む
改質木材となっていることを特徴とする合板。２　改質木材が、混合することにより不溶性不燃性無機
物を生じさせる２種以上の水溶性無機物水溶液を原料木
材内に個々に含浸させて木材組織内に前記不溶性不燃性
無機物を生成・定着させることにより得られたものであ
る請求項１記載の合板。