JPH06312411A

JPH06312411A - 方向性木材薄片集成板

Info

Publication number: JPH06312411A
Application number: JP12967093A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Iwata; 立男岩田; Satoshi Suzuki; 敏鈴木; Hirotoshi Takahashi; 宏寿高橋; Kazuyuki Endo; 和志遠藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量で、なおかつ十分な強度を有する方向性
木材薄片集成板を提供する。【構成】木材薄片を、発泡バインダーで接着し成形一
体化してなることを特徴とする方向性木材薄片集成板。【効果】木材薄片を発泡バインダーで接着し成形一体
化することにより、低密度化することができ、軽量、高
強度の方向性木材薄片集成板を得ることができ、床材な
どにも応用できるようになる。また、従来廃材とされて
いた原料を有効利用でき、木材資源を保護する効果があ
り、原料コストの削減も図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は方向性木材薄片集成板に
関し、特に、木材薄片を発泡バインダーで接着し成形一
体化した、軽量で、なおかつ十分な強度を有する方向性
木材薄片集成板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、木材資源の不足や、森林の保護が
問題となってきており、従来廃材とされていた木材薄片
や、木材片の木質繊維等を有効に利用して得られる木質
板が注目され、その方向性木材薄片集成板の種々の用途
への応用が強く望まれている。そのような木質板は、一
般に、木材薄片や木質繊維等の構成要素を、フェノール
樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などのバインダーで接
着し、成形一体化して形成される。

【０００３】これらの木質板では、成形用の金型を変え
ることにより、要求される寸法、形状の材料を比較的容
易に得ることができ、構成要素を改質したり、添加剤を
加えてから成形することにより、防虫性、防腐性、難燃
性などを向上させることができ、天然の木材にない特徴
をもたせることができる。しかしながら、気孔等の空隙
を内在する天然の木材に比較すると、木質繊維や木材薄
片の周囲をバインダーで固めてなるこれらの木質板で
は、その密度が高くなる傾向があった。

【０００４】この木質板は、それをなす構成要素の寸法
を大きくすることによって、ある程度は低密度化できる
が、例えば、木材薄片の木目方向をほぼ一定の方向に配
列させ、バインダーで接着し成形一体化することによ
り、配列方向での強度を向上させた方向性木材薄片集成
板においても、低密度化の点では十分でない。従って、
床材のような、高強度、高剛性を要求される材料に応用
するために板厚を厚くすると、方向性木材薄片集成板の
重量が増加して取扱い難くなるという問題が生じてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、軽量で、なおかつ十分な強度を有する方向性
木材薄片集成板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、木材薄片
を、発泡バインダーで接着し成形一体化してなる方向性
木材薄片集成板によって解決できる。

【０００７】以下に、本発明の方向性木材薄片集成板を
詳細に説明する。図１は、本発明の方向性木材薄片集成
板の一例を示す図であり、図中１は木材薄片である。こ
の木材薄片１は、図における左右方向にほぼ揃えて配列
され、発泡バインダーで接着され成形一体化されてい
る。

【０００８】本発明の方向性木材薄片集成板をなす木材
薄片１は、長さが２０〜１００ｍｍ、幅が３〜５０ｍ
ｍ、厚さが０．２〜０．８ｍｍの範囲内であることが好
ましい。これらの木材薄片としては、アカマツ、カラマ
ツ、エゾマツ、トドマツ、アスペン、ロッジポールパイ
ン等の薄片が好適に用いられるが、樹種は特に限られる
ものではない。また、これらの木材薄片１は、図１のよ
うに１軸方向に配列させるのみならず、互いに直行する
２軸方向に揃えて配列させてもよいし、各々任意の方向
に配列させてもよい。柱や梁などの軸材として使用する
場合は１軸配向のものが好ましく、面材として使う場合
は２軸配向や任意配向のものが好ましい。

【０００９】さらに、これらの木材薄片は、予めアセチ
ル化しておいてもよい。木材薄片をアセチル化する場合
は、その木材薄片を含水率３％以下、好ましくは１％以
下になるまで乾燥した後、酢酸、無水酢酸、クロル酢酸
等の気化蒸気に接触させて気相中でアセチル化（アセチ
ル化度１２〜２０％）するのが好ましい。アセチル化す
る木材薄片の割合は、成形する板全体の相当する分をア
セチル化するのが最も効果的であるが、必ずしもこれに
限られず、板の表面層の相当する部分の木材薄片をアセ
チル化し、板の内部層に相当する部分の木材薄片はアセ
チル化しない場合でもほぼ同様に耐湿効果が得られる。

【００１０】これらの木材薄片は、発泡バインダーによ
り接着され成形一体化されている。この発泡バインダー
は、方向性木材薄片集成板中で木材薄片を相互に結合さ
せているとともに、それ自体が発泡しているものであっ
て、好ましくは、木材薄片同志の交差点にのみ樹脂分を
存在させ、木材薄片の小さな隙間を、発泡セルで押し広
げるようにすることにより、樹脂分の使用量を少なく
し、方向性木材薄片集成板を低密度化させるものが用い
られる。なお、本明細書においては、「発泡性バインダ
ー」とは、発泡する性質を有するバインダーを呼称し、
「発泡バインダー」とは、既に発泡が済んでいるバイン
ダーをと呼称する。

【００１１】このような発泡性バインダーは、自己発泡
する樹脂から構成されていてもよく、または非発泡性の
樹脂と発泡剤によって構成されていてもよい。自己発泡
する樹脂の例としては、発泡性ポリウレタン樹脂を挙げ
ることができる。発泡剤によって発泡する非発泡性樹脂
の例としては、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、
エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、
ユリア樹脂またはそれらの混合物などを挙げることがで
きる。また、発泡剤としては、揮発性発泡剤、例えばＣ
Ｃｌ₃Ｆ、ＣＣｌ₂Ｆ₂、またはＣＣｌ₂Ｆ−ＣＣｌＦ
₂などや、熱分解性発泡剤、例えばアゾジカルボンアミ
ド、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル、２，２’−アゾ
イソブチロニトリル、ベンゼンスルホヒドラジド、また
はＮ，Ｎ’−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルテレフタ
ルアミドなどを挙げることができる。

【００１２】また、これらの発泡性バインダーは、ユリ
ア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の非発泡性バ
インダーを含んでいてもよい。これらの非発泡性バイン
ダーを含ませる場合、特に、木質パネルに耐水性が要求
される場合には、フェノール樹脂系のものを用いること
が好ましく、低価格が要求される場合にはユリア樹脂系
のものを用いることが好ましい。これらの混合比は、目
的とする方向性木材薄片集成板の密度に応じて適宜調整
することができる。

【００１３】この方向性木材薄片集成板における、木材
薄片に対する発泡性バインダーの割合は、木材薄片１０
０重量部に対して１０〜３０重量部とするのが好まし
い。さらに、この方向性木材薄片集成板の密度は、０．
４０〜０．６５ｇ／ｃｍ³とするのが好ましい。密度が
０．４０ｇ／ｃｍ³より小さいと、板の強度が不十分に
なり、逆に密度が０．６５ｇ／ｃｍ³より大きい場合
は、材料全体の重量が増加して取扱い難くなる。また、
この方向性木材薄片集成板の曲げヤング係数は４０〜８
０×１０²ＭＰａであるのが好ましい。例えば、この方
向性木材薄片集成板を床材としたとき、曲げヤング係数
が４０×１０²ＭＰａ未満では、曲げたわみがＪＡＳの
規定値よりも大きくなり、８０×１０²ＭＰａを越える
と、歩行時に必要とする適度の弾性が不足するようにな
る。

【００１４】本発明にあっては、木材薄片に発泡性バイ
ンダーを塗布したものを乾式フォーミングし、それを熱
圧成形するのが好ましい。具体的には、まず、熱圧板上
に、木材薄片に発泡性バインダーを塗布したものを、木
材薄片がほぼ同方向に並ぶようにして散布してフォーミ
ング物とする。次に、熱圧成形機中で、このフォーミン
グ物に熱圧を加えて熱圧成形する。その熱圧条件は、圧
力が１〜２ＭＰａ、温度が１５０〜２００℃、時間が、
目的とする厚み（ｍｍ）×５〜１２０秒とするのが好ま
しい。

【００１５】上記の方向性木材薄片集成板においては、
木材薄片がほぼ同一方向に配列されているため、特にそ
の配列方向の強度が大きくなっている。また、この方向
性木材薄片集成板においては、発泡バインダーを用いて
成形一体化しているので樹脂の使用量が少なく、得られ
る方向性木材薄片集成板の密度は低くなり、発泡性バイ
ンダー自体は微小気泡を含んでいるので柔軟化され、外
力に対する緩衝作用があり破壊され難くなる。

【００１６】次に本発明の方向性木材薄片集成板を実施
例に基づいて具体的に説明する。（実施例１）長さが２０〜１００ｍｍ、幅が３〜５０ｍ
ｍ、厚さが０．２〜０．８ｍｍである木材薄片を、シェ
ービングマシン（（株）岩倉組製）で作製した。発泡性
ウレタン樹脂（住友バイエルウレタン社製の粗ＭＤＩ）
１０重量部と未濃縮タイプのユリア樹脂１０重量部の混
合物を用意し、低速で回転する回転ドラム内に上記の木
材薄片１００重量部を入れて、ドラム内で自然落下する
際にスプレーにより散布することにより、木材薄片に発
泡性バインダーを塗布した。発泡性バインダーを塗布し
た木材薄片を、その配列方向がほぼ一定になるように熱
圧板上に散布し、フォーミング物とした。そのフォーミ
ング物を、厚さ１２ｍｍとなるように、温度１６０℃、
圧力２ＭＰａで２０分間熱圧成形し、方向性木材薄片集
成板を得た。

【００１７】（試験例１）実施例１で作製した方向性木
材薄片集成板の密度、曲げ強さ及び曲げヤング係数を測
定した。曲げ強さに関しては、ＪＩＳ−Ａ５９０８に基
づいて評価した。その結果、密度は０．５７ｇ／ｃ
ｍ³、曲げ強さは６３ＭＰａ、曲げヤング係数は６４×
１０²ＭＰａであった。

【００１８】（試験例２）実施例１の方向性木材薄片集
成板と同様の厚みを有する合板について、試験例１と同
様の測定を行った。その結果、密度は０．５８ｇ／ｃ
ｍ³、曲げ強さは４９ＭＰａ、曲げヤング係数は５２×
１０²ＭＰａであった。これらの結果から、本発明の方
向性木材薄片集成板は、合板と同等以下の密度であり、
なおかつ合板を凌ぐ曲げ強さを有していることがわか
る。

【００１９】（比較例１）発泡性ウレタン樹脂の代わり
に、非発泡性ユリア樹脂１０重量部を用いた以外は、実
施例１と同様にして、方向性木材薄片集成板を作製し
た。その方向性木材薄片集成板の比重は０．７０ｇ／ｃ
ｍ³と大きく、曲げ強さは３３ＭＰａ，曲げヤング係数
は３４×１０²ＭＰａであり、ともに実施例１の方向性
木材薄片集成板より劣っていた。

【００２０】（実施例２）本発明の厚さ８ｍｍの方向性
木材薄片集成板を芯材とし、その両面に表層材として厚
さ２ｍｍの木質繊維集成板を積層した厚さ１２ｍｍの木
質板を作製した。その木質板の一方の表面に、厚さ０．
３ｍｍのオーク突板からなる化粧単板を、水性高分子イ
ソシアネート系接着剤（光洋産業、ＫＲ７８００）を用
い、温度１１０℃、圧力１ＭＰａを３分間かけて接着し
た。さらに、化粧単板の表面を研磨した後、約５０μｍ
厚のウレタン塗装を施して床材とした。

【００２１】（試験例３）実施例２で作製した床材の曲
げたわみをＪＡＳに基づいて評価した。即ち、床材の試
料寸法を３００ｍｍ（幅）×１８００ｍｍ（長さ）×１
２ｍｍ（厚さ）として、スパン７００ｍｍで支持し、ス
パンの中央に直交して置いた荷重棒の上に、２１ｋｇ重
の荷重をかけたときの変位（Ａ）と、同様に９ｋｇ重の
荷重をかけたときの変位（Ｂ）との差（Ａ−Ｂ）によっ
て評価した。この差が小さいほど剛性が強いことを表し
ている。床材のＪＡＳ規格では、この曲げたわみの値が
３．５ｍｍ以下である必要がある。実施例２の床材につ
いて、上記の評価を行ったところ、曲げたわみの値は、
２．５ｍｍであった。従って、本発明の方向性木材薄片
集成板を芯材として使用した床材は、曲げたわみのＪＡ
Ｓ規格を満足しており、床材として使用するのにも十分
な剛性を有していることがわかった。

【発明の効果】本発明の方向性木材薄片集成板は、木材
薄片を発泡バインダーを用いて接着し成形一体化するこ
とにより、低密度化することができ、同じ厚さの合板と
同等以上の曲げ強さを有する、軽量、高強度の方向性木
材薄片集成板を得ることができる。また、本発明の方向
性木材薄片集成板を芯材とした木質板は、高強度、高剛
性が要求される床材等に応用できる。さらに、本発明の
方向性木材薄片集成板を形成する木材薄片をアセチル化
することにより、防虫、防腐、防バイ菌性、及び寸法安
定性を向上させることができる。本発明の方向性木材薄
片集成板によれば、従来廃材とされていた原料を有効利
用でき、木材資源を保護する効果がある。また、そのよ
うな原料は低価格であり、原料コストの削減も図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方向性木材薄片集成板の一例を示す
表面図である。

【符号の説明】

１…木材薄片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤和志静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木材薄片を、発泡バインダーで成形一体
化してなることを特徴とする方向性木材薄片集成板。