JPH0788814A

JPH0788814A - 木質板材

Info

Publication number: JPH0788814A
Application number: JP29371793A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Iwata; 立男岩田; Hirotoshi Takahashi; 宏寿高橋; Satoshi Suzuki; 敏鈴木; Kazuyuki Endo; 和志遠藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-04-04
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2882262B2

Abstract

(57)【要約】【目的】方向性木材薄片集成板からなり、なおかつ高
い耐湿性を有する木質板材を提供する。【構成】木材薄片をバインダーを用いて接着し成形一
体化した少なくとも１枚の木材薄片集成板からなる芯層
と、その芯層の両面に積層され、木材薄片をバインダー
を用いて接着し成形一体化した方向性木材薄片集成板か
らなる表層とからなり、そのバインダーが、発泡性樹脂
と非発泡性樹脂とを、４：１〜１：４の比率で混合して
なることを特徴とする木質板材。そのバインダーの含有
量は、、バインダーと木材薄片の合計重量に対して、５
〜１５重量％であることが好ましい。【効果】特に耐湿性が高く、低密度、高強度の木質板
材を得ることができ、従来合板が使用されていた用途へ
の応用も可能となる。また、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】本発明は木質板材に関し、特に、
木材薄片をバインダーを用いて接着し成形一体化した方
向性木材薄片集成板を複数枚積層した木質板材に関す
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、森林伐採は今後益々困難になる
ことは明らかである。従って、ベニヤ単板等の複数枚を
接着積層してなり、原料木材を大量に使用して製造され
る合板は、その供給が不安定あるいは供給不足となり、
それにともなって、従来合板を使用していた床材等は、
材料不足あるいは材料コストの高騰により、製造が困難
になることが予想される。

【０００３】そこで、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
板材が注目され、従来合板を使用していた分野への応用
が期待されている。このような木質板材はオリエンテッ
ド・ストランド・ボードと呼ばれ、一般に、木材薄片等
の構成要素をバインダーを用いて接着し成形一体化して
形成される。従って、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、難燃性等を向上
させ、天然の木材にない特徴をもたせることもできる。

【０００４】このような木質板材は、天然の木材や、そ
れを使用した合板等に比較すると高密度になる傾向があ
り、強度を向上させるために板厚を厚くすると、重量が
増大して扱いにくくなる等の問題があった。そこで、発
泡性バインダーを用いて木材薄片等を成形一体化し、板
材内部に微小空隙を発生させることにより、強度を維持
したまま密度を低下させ、柔軟性を付与する等の工夫が
なされている。

【０００５】しかしながら、このような木質板材は、合
板等に比較すると耐湿性に問題があり、高湿度条件下で
の使用に適していなかった。具体的には、水分を吸って
膨張したり、重量が著しく増大してしまうという問題が
あった。

【０００６】

【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、木材薄片をバインダーで成形一体化した方向
性木材薄片集成板からなり、なおかつ高い耐湿性を有す
る木質板材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、木材薄片
をバインダーを用いて接着し成形一体化した少なくとも
１枚の方向性木材薄片集成板からなる芯層と、その芯層
の両面に積層され、木材薄片をバインダーを用いて接着
し成形一体化した方向性木材薄片集成板からなる表層と
からなり、そのバインダーが、発泡性樹脂と非発泡性樹
脂とを、４：１〜１：４の比率で混合してなることを特
徴とする木質板材によって解決できる。

【０００８】以下に、本発明の木質板材を詳細に説明す
る。図１は、本発明の木質板材の一例を示す図であり、
図中１は、バインダーを用いて成形一体化された１枚の
方向性木材薄片集成板からなる芯層であり、その芯層１
の両面には、バインダーを用いて成形一体化された方向
性木材薄片集成板からなる表層２が積層された３層積層
構造をなしている。

【０００９】ここで、方向性木材薄片集成板とは、木材
薄片の木目方向を一方向に配列させて集積し成形一体化
した木質板材を意味する。ただし、その方向性木材薄片
集成板をなす木材薄片全てが一方向に配列されている必
要はなく、およそ７割以上の木材薄片の木目方向が一方
向に配列されていればよい。

【００１０】本発明の木質板材の芯層１及び表層２を形
成する方向性木材薄片集成板にあっては、木材薄片はバ
インダーで接着され成形一体化されている。ここで用い
られるバインダーは、表層１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、木材薄片同士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、芯層を低密度化させるものが用いられる。

【００１１】本発明で用いられるバインダーは、発泡性
樹脂と、非発泡性樹脂を混合してなるものが好ましい。
これらの混合比は、目的とする木質板材の密度等に応じ
て適宜調整することができるが、発泡性樹脂と非発泡性
樹脂の混合比は、１：４〜４：１とする。発泡性樹脂の
含有量を１／５以下あるいは４／５以上とすると、得ら
れる木質板材の耐湿性が低下する。

【００１２】ここで、上記発泡性樹脂は、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
と発泡剤とで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、例えばＣＣｌ₃Ｆ、ＣＣｌ₂Ｆ₂、
またはＣＣｌ₂Ｆ−ＣｌＦ₂などの揮発性発泡剤や、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の熱分解性発泡剤
を挙げることができる。

【００１３】また、上記発泡性樹脂と混合する非発泡性
樹脂の例としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化
ビニル樹脂またはそれらの混合物等を挙げることができ
る。

【００１４】本発明の木質板材の芯層１をなす木材薄片
は、長さが５０〜７５ｍｍ、幅が６〜５０ｍｍ、厚さが
０．１〜０．８ｍｍの範囲内であることが好ましい。ま
た、表層２をなす木材薄片は、長さが５０〜１００ｍ
ｍ、幅が６〜１００ｍｍ、厚さが０．１〜０．８ｍｍの
ものが好適に用いられる。さらに、この表層２をなす木
材薄片は、厚さが０．３ｍｍ以下であると、得られる木
質板の表面平滑性がさらに向上するので好ましい。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。

【００１５】また、表層２を形成する木材薄片は、予め
アセチル化しておくのが好ましい。この木材薄片をアセ
チル化する場合は、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。

【００１６】本発明の木質板材の芯層及び表層をなす木
材薄片に塗布するバインダーの量は、各層の木材薄片と
バインダーの合計重量に対して５〜１５重量％（以下、
バインダーの重量％は、そのバインダーに含まれる樹脂
の板材に対する重量％とする）とするのが好ましい。バ
インダーの量が５重量％未満だと木質板材の耐湿性が低
下し、１５重量％より多くしても耐湿性向上の効果は増
進せず、密度が増大して木質感も損なわれる。

【００１７】本発明の木質板材では、芯層の両面に同種
の方向性木材薄片集成板からなる表層を積層するのが好
ましい。また、表層の厚みは表裏同厚にするのが好まし
いが、芯層の厚みと表層の厚み（表裏の厚みの和）の比
率は、特に限られず、例えば表層をなす木材薄片の配列
方向での強度を上げる場合には表層を厚くするのが好ま
しい。さらに、芯層及び表層をなす木材薄片の配列方向
は、互いに直行するように配列させるのが好ましい。ま
た、本発明にあっては、芯層をなす木材薄片にバインダ
ーを塗布したものと、表層をなす木材薄片にバインダー
を塗布したものを乾式フォーミングし、表層と芯層とを
同時熱圧成形するのが好ましい。

【００１８】具体的には、まず、熱圧板上に、一方の表
層２となる木材薄片にバインダーを塗布したものを、そ
の配列方向がほぼ一定になるように散布し、次に、芯層
１をなす木材薄片にバインダーを塗布したものを、その
木材薄片の配列方向が表層２をなす木材薄片の配列方向
と直行するようにして散布する。さらに、他方の表層２
をなす木材薄片にバインダーを塗布したものを、最初に
散布した表層２をなす木材薄片の配列方向と平行になる
ように配列させて散布し、３層積層体とする。

【００１９】次に、熱圧成形機中でこの３層積層体に熱
圧を加えて熱圧同時成形する。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秒とすることが好まし
い。

【００２０】本発明の木質板材は、木材薄片を発泡性樹
脂と非発泡性樹脂の所定の割合の混合物からなるバイン
ダーで接着し成形一体化することにより、特に耐湿性を
向上させたことに特徴がある。上記の説明では、１枚の
方向性木材薄片集成板からなる芯層の両面に、表層をな
す方向性木材薄片集成板を積層した３層積層構造の木質
板材について述べたが、本発明はそれに限られることは
なく、例えば、２枚以上の方向性木材薄片集成板を積層
してなる芯層と、その両面に形成した表層の、合計４層
以上の積層構造にすることもできる。その場合にも、積
層数によらず、隣接する方向性木材薄片集成板同士の木
材薄片の配列方向は、互いに直行するように配列させる
のが好ましい。

【００２１】本発明の木質板材において、芯層及び表層
をなす方向性木材薄片集成板は、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曲げ強度
が向上する。また、特に発泡性樹脂を含むバインダーを
用いて成形一体化しているため、得られる木質板材の密
度は低くなり、大きな曲げ強度を有する。さらに、バイ
ンダーの発泡性樹脂と非発泡性樹脂の混合比率を所定の
範囲内とすることにより、木質板材の耐湿性を大幅に向
上させることができる。

【００２２】次に本発明の木質板材を実施例に基づいて
具体的に説明する。（実施例１）長さが５０〜７５ｍｍ、幅が６〜５０ｍ
ｍ、厚さが０．１〜０．８ｍｍであるアスペンの薄片
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（４４Ｖ２０、住友バイエル社
製）と非発泡性の水性エマルジョン形フェノール樹脂の
重量比を０：１００、２５：７５、５０：５０、７５：
２５及び１００：０に変化させた５種類のバインダー混
合物を、各々２０重量部用意した。次に、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５種類のバインダー混合物を
塗布した。

【００２３】まず、５種類のバインダー混合物を塗布し
た木材薄片を、表層／芯層／表層の積層体となるように
熱圧板上に散布し、温度１６０℃、圧力２ＭＰａで２０
分間熱圧同時成形して５種類の木質板材を作製した。作
製した各々の木質板材につき、その吸水厚膨張率をＪＡ
Ｓ「構造用パネル」に基づいて測定した。吸水厚膨張率
とは、板材を７２時間水中に浸漬した後の厚み増加分
を、浸漬前の厚みに対する比率で表したものである。結
果を図２に示す。図中、横軸は、バインダー混合物中の
フェノール樹脂の含有比率を示している。バインダー混
合物中の非発泡性樹脂の比率が、およそ２５％の点をピ
ークとして、それより多い場合も少ない場合も、吸水厚
膨張率は上昇し、即ち耐水性は低下する傾向がみられ
る。

【００２４】（実施例２）長さが５０〜７５ｍｍ、幅が
６〜５０ｍｍ、厚さが０．１〜０．８ｍｍであるアスペ
ンの薄片を、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（４４Ｖ２０、住友バイ
エル社製）と非発泡性の水性エマルジョン形フェノール
樹脂の２：１混合物からなるバインダーを用意し、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、表層用の木材薄片にバインダー
を塗布した。その際、塗布する発泡性バインダーの量
を、３〜１８重量％まで変化させた。

【００２５】バインダーを塗布した木材薄片を、表層／
芯層／表層の積層体となるように熱圧板上に散布し、厚
さ１２ｍｍとなるように、温度１６０℃、圧力２ＭＰａ
で２０分間熱圧同時成形して、バインダー量の異なる６
種類の木質板材を作製した。それら６種類の木質板材に
つき、吸水厚膨張率を測定した。結果を図３に示す。測
定した範囲では、バインダー量を増加させると吸水厚膨
張率が増大し、耐湿性が向上する傾向がみられた。しか
し、バインダー含有量がおよそ１２％を越えると、バイ
ンダー量を増加させても、その値はほとんど改善されな
いことがわかった。

【００２６】（実施例３）芯層をなす方向性木材薄片集
成板の材料として、長さが５０〜７５ｍｍ、幅が６〜５
０ｍｍであるアスペンの薄片を、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
（４４Ｖ２０、住友バイエル社製）と非発泡性の水性エ
マルジョン形フェノール樹脂の重量比２：１の混合物か
らなるバインダー１２重量部を用意し、低速で回転する
回転ドラム内に、上記の木材薄片８８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、芯層用の木材薄片にバインダーを塗布した。

【００２７】表層をなす方向性木材薄片集成板の材料と
して、長さが５０〜１００ｍｍ、幅が６〜１００ｍｍで
あるアスペンの薄片を、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（４４Ｖ２
０、住友バイエル社製）と非発泡性の水性エマルジョン
形フェノール樹脂の重量比２：１の混合物からなる発泡
性バインダー１２重量部を用意し、低速で回転する回転
ドラム内に、上記の木材薄片８８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、表層用の木材薄片にバインダーを塗布した。

【００２８】まず、バインダーを塗布した表層用の木材
薄片のうちの半分を、熱圧板上にほぼ一定方向に配列し
て散布し、その上に、バインダーを塗布した芯層用の木
材薄片を、木材薄片の配列方向が表層用の木材薄片の配
列方向と直行する方向になるように散布した。さらにそ
の上に、残りの表層用の木材薄片を最初に散布た表層用
の木材薄片と同方向に配列して散布し、３層の積層体と
した。その積層体を、温度１６０℃、圧力２ＭＰａで２
０分間熱圧同時成形した。得られた木質板材の厚みは１
２ｍｍであり、密度は０．６１ｇ／ｃｍ³であった。

【００２９】（実施例４）実施例３で作製した本発明の
木質板材について、ＪＩＳに基づく吸水厚膨張率を測定
した。ＪＩＳ規格では、水中の浸漬時間が２４時間とな
っている。また、ＪＡＳに基づく常態剥離強さ試験、煮
沸剥離強さ試験を行った。結果を表１に示す。表１にお
いて、煮沸剥離試験の結果として、剥離が見られなかっ
た場合は○で示し、一部に剥離が生じた場合は△で示し
た。

【００３０】（比較例１）実施例３と同じ厚みを有する
合板（標準耐水性タイプ）について、実施例４と同様の
測定を行った。結果を表１に示す。

【００３１】（比較例２）実施例３と同じ厚みを有する
合板（完全耐水性タイプ）について、実施例４と同様の
測定を行った。結果を表１に示す。

【００３２】（比較例３）木材薄片を２重量％の非発泡
性バインダーで成形一体化した従来の方向性木材薄片集
成板であって、実施例３の木質板材と同じ厚みの方向性
木材薄片集成板について、実施例４と同様の測定を行っ
た。結果を表１に示す。

【００３３】

【００３４】（実施例５）実施例３で作製した本発明の
木質板材と、比較例１の合板、及び比較例３の方向性木
材薄片集成板につき、ＪＡＳに基づいて、７２時間水中
に浸漬した後の重量増加率を測定し耐湿性を評価した。
結果は、浸漬後の重量増加分の、浸漬前の重量に対する
比率で表した。結果を表２にまとめて示す

【００３５】

【００３６】（実施例６）実施例３で作製した本発明の
木質板材と、比較例１〜３の合板及び方向性木材薄片集
成板につき、平面方向と木口方向のビス保持力をＪＩＳ
に基づいて測定した。結果を表３に示す。

【００３７】

【００３８】これらの結果から、本発明の木質板材が、
従来の合板をも凌ぐ耐湿性を有しており、従来の合板や
方向性木材薄片集成板に比較して、同等以上の大きなビ
ス保持力を有していることがわかる。

【００３９】（実施例７）実施例３で作製した本発明の
木質板材につき、曲げたわみの値をＪＡＳに基づいて行
った。例えば、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。その結果、実
施例３の木質板材の曲げたわみは３．０ｍｍであり、Ｊ
ＡＳの床材規格を満たしていることがわかった。

【００４０】

【発明の効果】本発明の木質板材は、木材薄片をバイン
ダーを用いて成形一体化した木材薄片集成板からなる芯
層と、その両面に、木材薄片をバインダーを用いて成形
一体化した方向性木材薄片集成板からなる表層を積層し
たものであり、そのバインダーが発泡性樹脂と非発泡性
樹脂を所定の比率で混合してなり、さらにバインダーの
含有量を所定の範囲内にすることにより、特に耐湿性が
高く、低密度、高強度の木質板材を得ることができる。
また、本発明の木質板材は、ビス保持力が大きく、従っ
て、本発明の木質板材は、床材や壁材等の従来合板が使
用されていた用途への応用も可能となる。さらに、表層
をなす木材薄片をアセチル化することにより、木質板材
の防虫、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。本発明の木質板材によれば、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】本発明の木質板材の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】バインダーの組成とそのバインダーを用いて
得られた木質板材の吸水厚膨張率との関係を示すグラフ
である。

【図３】バインダーの含有量とそのバインダーを用い
て得られた木質板材の吸水厚膨張率との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１…芯層、２…表層

───────────────────────────────────────────────────── 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】木材薄片をバインダーを用いて接着し成
形一体化した少なくとも１枚の木材薄片集成板からなる
芯層と、その芯層の両面に積層され、木材薄片をバイン
ダーを用いて接着し成形一体化した方向性木材薄片集成
板からなる表層とからなり、そのバインダーが、発泡性
樹脂と非発泡性樹脂とを、４：１〜１：４の比率で混合
してなることを特徴とする木質板材。
【請求項２】前記バインダーに含まれる樹脂の含有量
が、そのバインダーと木材薄片の合計重量に対して、５
〜１５重量％であることを特徴とする請求項１記載の木
質板材。
【請求項３】前記発泡性樹脂が発泡性ウレタン樹脂で
あり、前記非発泡性樹脂がフェノール樹脂であることを
特徴とする請求項１または２記載の木質板材。