JPH0866905A

JPH0866905A - 集合材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0866905A
Application number: JP23064494A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Asano; 康博浅野; Satoshi Takahashi; 智高橋; Kenji Nishimura; 研治西村; Tetsuya Nishimura; 哲也西村; Shigeyuki Matsumoto; 重幸松本
Original assignee: OOSHIKA SHINKO KK; OSHIKA SHINKO CO; Ibiden Co Ltd
Current assignee: OOSHIKA SHINKO KK; OSHIKA SHINKO CO; Ibiden Co Ltd
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】接着剤付与工程の安全性の改善と量産性の向
上。【構成】複数本の木材を軟化処理した後、これら木材
に未硬化のフィルム状接着剤を介在させ、複数の木材と
フィルム状接着剤を加熱、加圧成形して一体成形し、つ
いで固定化処理を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集合材に関し、特に強
度に優れる集合材を量産性よく製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、杉、檜等は建築材料として多用
されているが、本来的に軟質材であることから堅牢度が
低く、これよりその使用可能な範囲については自ずと制
限が存在した。特に、杉、檜等の成育過程において除去
される間伐材は小径木であり、また、極めて柔らかく湾
曲していることが多いので、かかる間伐材は建築材料、
例えば、柱等としては殆ど使用できないものであった。

【０００３】そこで、本願発明者らは、先に特願平５−
１９５５４８号にて、これら複合材を軟化処理し、これ
に接着剤を塗布して集成し、加熱、加圧した後、固定化
処理を施すことにより製造した集合材を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の集合材の実用化には次のような課題が残されていた。
即ち、木材に接着剤を塗布して集成する場合、接着剤を
塗布するために適する粘度に調整しなければならず、非
常に手間がかかる上、接着剤自体のポットライフもあ
り、長期間保存することができず、ハンドリング性も悪
い。また、木材を一体成形する場合、プレス機を使用す
るが、接着剤を塗布した場合、接着剤が染みだしてプレ
ス機を汚してしまったり、金型に接着剤が付着するな
ど、製品管理上好ましくない。さらに、接着剤は溶剤に
溶解している又、接着剤及び硬化剤に含まれるホルムア
ルデビト等による皮膚、粘膜への刺激があるため、作業
者に対する安全性に問題がある。以上のように、接着剤
を塗布する方法は、安全性、量産性の見地から好ましく
ない。

【０００５】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、集合材を製造するにあたり、
接着剤をフィルム化し、軟化された木材にこのフィルム
状の接着剤を介在させた後、加熱、加圧して一体成形す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】複数本の木材が硬化され
た接着剤層を介して一体に成形され、その端面には各木
材の年輪が各種の形状に変形した状態で残存された集合
材であって、前記接着剤層は、接着剤が含浸されたフィ
ルム状基材であることを特徴とする集合材と、複数本の
木材を軟化処理した後、これら木材に未硬化のフィルム
状接着剤を介在させ、複数の木材とフィルム状接着剤を
加熱、加圧成形して一体成形し、ついで固定化処理を行
うことを特徴とする集合材の製造方法からなる。

【０００７】

【作用】本願発明では、接着剤として、フィルム状接着
剤を使用することが必要である。この理由は、接着剤が
フィルム状に成形されているため、塗布するための粘度
調整の手間が省けると同時にポットライフも長く長期保
存が可能になり、さらに容器やプレス機への接着剤の付
着がなく、製造管理がしやすいからである。また、溶剤
を殆ど含まないため、作業者に対する安全性も高く、ハ
ンドリング性もよいからである。以下、本願の集合材に
ついて詳述する。本発明で使用される接着剤としては各
種の接着剤が使用できる。例えば、フェノール樹脂を主
成分とするフェノール系接着剤等の熱硬化性接着剤が使
用されて好適である。この理由は、木質材料に対して寸
法安定性を保ちながら、高強度、耐熱性、耐水性及び耐
久性を同時に発揮するという長所を兼ね備えるからであ
る。また、軟化処理後、冷却することにより熱可塑性樹
脂を接着剤として使用することが可能である。その他、
熱硬化性接着剤としては、メラミン樹脂を主成分とする
メラミン系接着剤、エポキシ樹脂を主成分とするエポキ
シ系接着剤等も使用することができる。また、かかる熱
硬化性接着剤に加えて、酢酸ビニル樹脂系接着剤等も使
用可能である。ここに、使用する接着剤を選択するに際
しては、接着剤のコスト、溶剤の種類や集合材の用途等
を勘案して選択するのが望ましい。本願では特にフェノ
ール樹脂−レゾルシノール系の樹脂は好ましい。その配
合量は、フェノール樹脂が１５〜９８重量％、レゾルシ
ノール樹脂が２〜８５重量％であることが望ましい。こ
の理由は、フェノール樹脂が１５重量％未満（即ちレゾ
ルシノール樹脂が８５重量％を越える）だと寸法安定性
が急に悪くなり、レゾルシノール樹脂分が２重量％未満
（即ちフェノール樹脂が９８重量％を越える）であると
耐熱性が急激に低下するからである。

【０００８】前記接着剤樹脂をフィルム化する方法とし
ては、ポリエチレン、塩化ビニル、アクリルフィルム、
テフロンシートなどのベースフィルムに、未硬化の接着
剤樹脂をドクターブレード等の方法により塗布した後乾
燥又は熱圧して、所謂Ｂステージ状態とする方法や、フ
ィルム状基材に接着剤樹脂を含浸、乾燥させ、所謂Ｂス
テージ状態とする方法などがある。前記フィルム状基材
としては、多孔質体や繊維質基材がある。前記多孔質体
としては、ウレタンフォームなどがあり、繊維質体とし
ては、クラフト紙、レーヨンパルプなどが使用される。
また、布状基材としては、ガラスクロス、ナイロン織布
などが使用される。前記フィルム状接着剤の厚さとして
は、０．０５〜０．２ｍｍが望ましい。この理由は、
０．０５ｍｍより薄いと圧縮成形時に摩擦による欠膠部
が生じ接着強度低下を起こし、０．２ｍｍより厚いと接
着層が厚くなり接着強度が低下するためである。前記接
着剤の樹脂率は、６０％以上が望ましい。この理由は、
樹脂率が低いと接着できないからである。本願発明にお
いては、前記フィルム状接着剤は、フィルム状基材に接
着剤を含浸させたものを使用することが望ましい。この
ような接着剤フィルムを使用して集合材を製造した場
合、集合材を構成する接着剤層にフィルム状基材が残存
し、この残存したフィルム状基材が接着剤の熱膨張を抑
制することができ、集合材がヒートサイクル条件下で使
用されても、木材と樹脂との熱膨張率差によるクラック
が発生しないからである。また、残存するフィルム状基
材は補強材の役割を持ち、集合材の強度を向上させるこ
とができる。このような、フィルム状基材の残存状態は
図１のＸ部の拡大図として図２に記載する。この図２に
示すように、木材２Ａと木材２Ａの間に、接着剤３とフ
ィルム状基材（クラフト紙のような繊維質基材）６が存
在している。

【０００９】本願発明で使用される木材は、主に間伐材
などが使用されるが、その具体的な種類として、スギ、
ヒノキ、アカマツ、クロマツ、カラマツ、ヒメコマツ、
エゾマツ、トドマツ、コウヤマキ、サワラ、モミ、ヒ
バ、ネズコ、イヌマキ、ツガ、カヤ、トガサワラ、イチ
イなどの針葉樹やケヤキ、ミズナラ、クリ、シオジ、ク
ス、キリ、アカガシ、シラカシ、クヌギ、カキ、ブナ、
シイノキ、ヤチダモ、シナノキ、サワグルミ、アオダ
モ、イタヤカエデ、ヤマザクラ、ハンノキ、チシャノ
キ、トチノキ、ドロノキ、アサダ、タブノキ、ハルニ
レ、オニグルミ、カツラ、ホオノキ、ミズメ、マカン
バ、イスノキ、ヤマグワ、イヌエンジェ、ハリギリ、ヒ
ロハノキハダ、シウリザクラ、ウダイカンバ、ケンポナ
シ、などの広葉樹が適しているが、スギ、ヒノキ、マツ
類、ケヤキ、クヌギ、ミズナラ、ブナが意匠的にも耐磨
耗性の点でも本願の材料としては好ましいものである。

【００１０】また、外国産の木材としてはチーク、アカ
ラワン、ナトー、チャンパカ、マンガシノロ、ペクル、
ダオ、ホンシタン、ローズウッド、コクタン、ドリア
ン、カメレレ、メルサワ、ラミン、バクチカン、カポー
ル、メランチ類、パロサピス、ラジアータマツ、タイ
ヒ、アガチス、アピトン、カリン、ニューギニアウオル
ナット、クインズランドウオルナット、モンキーポッ
ト、シルキーオーク、タマクラ、ブラジリアンローズ、
モラード、マホガニー、コーバリル、プリマベラ、アク
スギ、ブラックウオールナット、スプルース、クラロウ
オールナット、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ゼブラ、
ウエンジ、マンソニア、イロコ、マコレ、サテンウッ
ド、アファラ、アブラ、イジグボ、サペリ、オム、イロ
ンバ、ワワビマ、ブビンガ、ダンタ、オバンコール、ブ
ラックビーン、ヤカール、ジェルトン、アサム、ジェン
コン、セペチール、マトア、ゴムの木が適している。本
発明では、木材として特にマツ、ヒノキ、スギ、ケヤ
キ、クヌギ、ミズナラ、ブナが好適である。この理由
は、これらの樹種が加熱して軟化しやすいからである。

【００１１】本願発明では、木材と同様に竹材が使用で
きる。竹材は、木材の年輪と同様に基本組織や繊管束の
模様も同じように圧縮変形した状態で残存できる。竹材
の種類としては、孟宗竹、真竹、黒竹、淡竹、女竹、箭
竹、箱根竹、伊弥竹、寒竹、等が使用に適するが、孟宗
竹、真竹、黒竹は強度、弾力性等の点から応用範囲が広
く好ましい。又、竹材の軟化は熱湯中で行なうのが最も
好ましい。その理由は油抜きが効果的に行なえ、その結
果として接着剤による接着性が向上し、硬度、強度も増
加するからである。

【００１２】本願発明では、各種補強材を木材とともに
一体成形してもよく、特に中空のものは、集合材の重
量、比重を低減させることが可能となり有利である。さ
らに、補強材が中空であるため、端面から水蒸気を集合
材の内部へ送り込むことにより、内部からも加熱が可能
になり、接着剤の均一硬化が可能となるため、強度の均
一な集合材が得られるだけでなく、加熱時間の短縮も可
能になる。この作用は補強材として熱伝導率が高い金属
を使用すると特に顕著になる。本願発明の集合材では、
原料を減量できるため、コストダウンが可能となる。

【００１３】本願発明で使用される管状補強材として
は、アルミニウム、ステンレス、真ちゅう、銅、ニッケ
ルなどの金属製、コンクリート製、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の成形体
である熱硬化性プラスチックのものを使用することがで
きる。特に、金属製のものは、熱伝導率が高いため有利
である。前記管状補強材は、壁面に連通孔が多数設けら
れていることが望ましく、また、連続気孔のある発泡プ
ラスチック等であることが望ましい。この理由は、水蒸
気による固定化処理時に成形体内部の急速加熱が可能と
なるからである。また、前記管状補強材は、その外部壁
面に突起が設けられていてもよい。これは圧縮の際、木
材に食い込み、木材を互いに強固に結合できるからであ
る。さらに前記管状補強材は、その外部壁面表面が粗化
されていることが望ましい。この理由は、管状補強材と
樹脂接着剤との密着強度を向上させることができるから
である。前記管状補強材の充填は、成形後の集合材断面
積の３０〜５０％になるように充填する。この理由は比
重が成形前の比重より大きくならないようにするためで
ある。前記管状補強材の直径、内径は、それぞれ２〜１
５ｃｍ、１．５〜１４．５ｃｍであることが望ましい。
この理由は、管状補強材断面積の制御を容易にする。ま
た、複数本にして伝熱面積（表面積）を大きくするため
である。

【００１４】集合材１の木口面（図１中には一方の木口
面のみを示す）側において、各木材２の元口２Ａ、末口
２Ｂに現れる年輪模様Ｎが、後述する加圧圧縮により変
形されるとともに、固定化処理によりその変形された形
状を保持したまま固定化された状態で現れている。年輪
模様Ｎは、各木材２の加圧圧縮条件を変えたり、また、
異なった樹種を組み合わせたり、相互に異なる径の木材
２を使用すること等により、各種の模様を具現すること
が可能である。

【００１５】ついで製造方法について説明する。本願発
明の集合材の製造方法は、間伐材などの木材を軟化処理
させた後、接着剤フィルムを介在させ、加圧、加熱プレ
スを行ない、木材を圧縮成形すると同時に接着剤である
熱硬化性樹脂を硬化させ、ついで水蒸気処理等により固
定化処理するものである。前記軟化工程において行なわ
れる加熱処理について図３〜図５に基づき説明する。こ
こに、図３は水蒸気加熱装置により木材２の加熱処理を
行なう状態を模式的に示す説明図、図４は熱湯を満たし
た水槽中で煮沸による木材２の加熱処理を行なう状態を
模式的に示す説明図である。

【００１６】先ず、図３に示す水蒸気加熱装置により加
熱処理を行なう方法について説明する。水蒸気加熱装置
１０は円筒状の加熱容器１１を有しており、この加熱容
器１１には加熱水蒸気を内部に噴射する水蒸気噴射口１
２（図２中左側）、及び、内部の加熱水蒸気を水蒸気加
熱装置１０の外方へ排出する排気口１３（図２中上側）
が設けられている。かかる水蒸気加熱装置１０では、排
気口１３を介して装置１０の内部と大気とが連通されて
いる。また、水蒸気加熱装置１０の内部には、複数本の
木材２が、間に仕切り板１４を介して積層されている。
各仕切り板１４は、各木材２が装置１０内で移動しない
ように位置決めする作用を果たすものである。

【００１７】ここに、水蒸気噴射口１２から装置１０内
に噴射される加熱水蒸気によって７０℃〜１６０℃に装
置１０内を昇温する。好ましくは約１kgf ／ｃｍ²の水
蒸気気圧をもって間欠的に噴射され、装置１０内の温度
をほぼ８０℃〜１００℃に保持するものである。また、
加熱時間は約６時間程度に設定されている。

【００１８】このような水蒸気加熱装置１０により各木
材２の加熱処理を行なうには、剥皮した木材２を各仕切
り板１４を介して装置１０内に積層した後、水蒸気噴射
口１２から加熱水蒸気を間欠的に噴射する。このように
加熱水蒸気を噴射している間に、各木材２は均一に軟化
されるものである。

【００１９】次に、木材２を熱湯中で煮沸加熱処理を行
なう方法について図４に基づき説明する。図４におい
て、水槽２０には熱湯２１が満たされており、かかる熱
湯２１中には複数本の木材２を入れてなる金網等のネッ
ト２２が浸漬されている。また、水槽２０には蓋２３が
付設される。この蓋２３は木材２の加熱処理時に水槽２
０の上部を閉塞して水槽２０中の熱湯２１の温度が下が
らないようにするためのものである。

【００２０】ここに、水槽２０に満たされる熱湯２１は
６０℃以上で沸騰水までよいが、長時間処理を考えると
温度は９０±５℃の範囲に設定されるのがよく、必要な
らばヒータを内設して温度制御を行なってもよい。ま
た、各木材２の加熱時間は約６時間程度の時間が必要で
ある。

【００２１】このような水槽２０を使用して各木材２の
加熱処理を行なうには、水槽２０内に９０±５℃に加熱
された熱湯２１を満たした後、予め剥皮した複数本の木
材２を入れたネット２２をクレーン等を介して水槽２０
内に入れ、熱湯２１に浸漬する。そして、蓋２３にて水
槽２０の上部を閉塞した後、６時間程度の加熱処理を行
なう。これにより、各木材２は均一に軟化されるもので
ある。

【００２２】更に、高周波加熱装置により木材２の加熱
処理を行なう方法について図５に基づき説明する。図４
において、高周波加熱装置３０は、装置本体３１の内部
に複数段に渡って配設された電極板３２を有し、各電極
板３２上には複数本の木材２が載置されている。また、
装置本体３１の上部にはマイクロ波発振機３３が設けら
れており、更に、装置本体３１の側部（図５中左側部）
にはマイクロ波発振機３３を制御するための制御装置３
４が付設されている。

【００２３】ここに、マイクロ波発振機３３から発振さ
れる高周波の周波数は２４５０±５０ＭＨ_Zに設定され
ており、また、その出力は６００Ｗにされている。ま
た、かかるマイクロ波発振機３３により行なわれる高周
波誘導加熱の時間は、約１時間程度に設定されている。

【００２４】このような高周波加熱装置３０により各木
材２の加熱処理を行なうには、装置本体３１内に配設さ
れた各電極板３２上に剥皮した木材２を載置し、この
後、制御装置３４を介して前記した条件下にマイクロ波
発振機３３を駆動する。これにより、各木材２は、マイ
クロ波発振機３３から発せられる高周波により加熱さ
れ、均一に軟化されるものである。

【００２５】続いて、前記各加熱処理方法により加熱処
理された各木材２を加圧圧縮して所定形状の集合体を形
成する加圧圧縮工程、及び、加熱水蒸気又はヒータを介
して集合体に固定化処理を施す固定化処理工程について
説明する。

【００２６】前記各接着剤塗布含浸工程、加圧圧縮工
程、及び、固定化処理工程は、以下に説明する圧縮成形
装置を介して行なわれる。そこで、かかる圧縮成形装置
について図６に基づき説明する。ここに、図６は圧縮成
形装置を模式的に示す断面図である。図６において、圧
縮成形装置４０は、断面四角形の筒状に長く形成された
圧力容器４１を備えており、かかる圧力容器４１の上壁
及び左右両壁にはそれぞれロッド孔４２、４３、４４が
穿設されている。

【００２７】ロッド孔４２には、圧力容器４１の外側で
一端にプレスシリンダ４５が連結されるとともに、圧力
容器４１の内側で他端にプレス金型４６が取り付けられ
たプレスロッド４７がスライド可能に挿通されている。
これにより、後述する各木材２の加圧圧縮を行なう際
に、プレスロッド４７はプレスシリンダ４５を介して下
方に移動され、このプレスロッド４７の移動に伴ってプ
レス金型４６が各木材２を上方より加圧するものであ
る。また、プレス金型４６には多数の蒸気孔４６Ａが形
成されており、各蒸気孔４６Ａからは後述する固定化処
理の際に水蒸気が通過されて下方に配置された各木材２
に噴射される。

【００２８】また、圧力容器４１の左壁に穿設されたロ
ッド孔４３には、前記プレスロッド４７と同様に、圧力
容器４１の外側で一端にプレスシリンダ４８が連結され
るとともに、圧力容器４１の内側で他端にプレス金型４
９が取り付けられたプレスロッド５０がスライド可能に
挿通されている。プレス金型４９には、前記プレス金型
４６と同様、多数の蒸気孔４９Ａが形成されており、各
蒸気孔４９Ａからは固定化処理の際に水蒸気が通過され
て木材２に噴射される。

【００２９】更に、圧力容器４１の右壁に穿設されたロ
ッド孔４４には、前記プレスロッド４７、５０と同様
に、圧力容器４１の外側で一端にプレスシリンダ５１が
連結されるとともに、圧力容器４１の内側で他端にプレ
ス金型５２が取り付けられたプレスロッド５３がスライ
ド可能に挿通されている。また、プレス金型５２には、
前記プレス金型４６、４９と同様、多数の蒸気孔５２Ａ
が形成されており、各蒸気孔５２Ａからは固定化処理の
際に水蒸気が通過されて木材２に噴射される。

【００３０】また、圧力容器４１の内部において、下方
位置にはプレス金型５４が固定的に設置されており、か
かるプレス金型５４上には加圧圧縮される複数本の木材
２が載置される。更に、かかるプレス金型５４には、前
記各プレス金型４６、４９、５２と同様、多数の蒸気孔
５４Ａが形成されており、各蒸気孔５４Ａからは固定化
処理の際に水蒸気が通過されて木材２に噴射される。

【００３１】前記プレス金型４９の内側には、スライド
機構（図示せず）を介してプレス金型４９の内壁に沿っ
て上下方向に、及び、プレス金型４９と共に左右方向に
スライド移動可能なスライドプレス金型５５が配設され
ており、また、前記プレス金型５２の内側には、同様に
スライド機構を介してプレス金型５２の内壁に沿って上
下方向に、及び、プレス金型５２と共に左右方向にスラ
イド移動可能なスライドプレス金型５６が配設されてい
る。また、各スライドプレス金型５５、５６には、前記
各プレス金型４６等と同様、それぞれ多数の蒸気孔５５
Ａ、５６Ａが形成されている。これらの各スライドプレ
ス金型５５、５６は、前記プレス金型５４上に複数本の
木材２が載置された際に、各木材２が崩れることを防止
し、各木材２の積層状態を保持する作用を行なうもので
ある。

【００３２】各木材２の周りには、フィルム状接着剤７
が介在されており、加圧加熱プレスにより、硬化して木
材２同士を接着するのである。

【００３３】ここに、前記のように構成される各プレス
シリンダ４５、４８、５１から各プレスロッド４７、５
０、５３に及ぼされる圧力は、各木材２の圧縮率に従っ
て変更されるが、例えば、圧縮率５０％では１５kgf ／
ｃｍ²、圧縮率３０％では１０kgf ／ｃｍ²に設定され
る。

【００３４】尚、前記のように構成される圧縮成形装置
４０には、各プレス金型４９、５２、５４及び各スライ
ドプレス金型５５、５６により積層状態で保持された各
木材２に対して、圧力容器４１における四方の壁から加
熱水蒸気を噴射する水蒸気噴射装置が設けられている。
ここに、水蒸気噴射装置から噴射される水蒸気の水蒸気
圧は５乃至１６kgf ／ｃｍ²に設定されており、また、
加熱温度は１３０℃乃至２００℃の範囲に設定される。

【００３５】次に、前記のように構成された圧縮成形装
置４０を使用して、接着剤フィルムムが介在し、加熱処
理により軟化された複数本の木材２に対する加圧圧縮工
程、及び、固定化処理工程を行なうことにより、集合材
１を製造する方法について説明する。ここに、前記各工
程を行なう前においては、前記各プレス金型４６、４
９、５２、５４は図６に示す状態に保持されているもの
とする。

【００３６】先ず、前記各工程を介して接着剤フィルム
が介在し、軟化された複数本の木材２を圧力容器４１内
で積層載置し、各スライドプレス金型５５、５６との協
働により各木材２の積層状態を保持する（図６参照）。
また、各木材２を積層載置する際には、集合材１の木口
面４に現れる年輪模様Ｎを念頭に置いて、前記したよう
に比較的径の揃った各木材２が使用されたり、また、相
互に径の異なる各木材２が使用される。かかる配慮を行
なうことにより、集合材１の木口面４に現れる年輪模様
Ｎを種々変更して独特の意匠的効果を発現することが可
能となる。

【００３７】前記のように接着剤を各木材２に噴射した
後、各木材２の圧縮率に従って加圧圧縮工程が行なわれ
る。この加圧圧縮工程においては、先ず、上方のプレス
シリンダ４５を介してプレスロッド４７が加圧移動さ
れ、これによりプレス金型４６が各木材２を上方から所
定の圧力をもって加圧圧縮する。このとき、各木材２は
軟化状態にあるので、各プレス金型４９、５２、５４及
びスライドプレス金型５５、５６との協働により、プレ
ス金型４６を介して圧縮される。また、各スライドプレ
ス金型５５、５６は、プレス金型４６の加圧状態に同期
して下方に移動され、最終的に各プレス金型４９、５２
の内側面に当接される。そして、プレス金型４６は、圧
縮率に従って所定量移動した時点で上下方向の圧縮を終
了し、停止する。

【００３８】次に、各プレスシリンダ４８、５１、各プ
レスロッド５０、５３、各プレス金型４９、５２、及
び、各スライドプレス金型５５、５６を介して、各木材
２の左右方向への加圧圧縮が行なわれる。かかる加圧圧
縮により各木材２は、図５中左右方向から圧力を受け、
圧縮成形されていく。そして、圧縮率に従って各プレス
金型４９、５２が所定量移動した時点で加圧圧縮工程が
終了する。かかる終了状態が図６に示されている。ここ
に、図７は加圧圧縮工程が終了した時点における圧縮成
形装置の状態を模式的に示す断面図である。

【００３９】尚、前記加圧圧縮工程の時間は、使用され
る接着剤の種類に従って接着時間が異なることから接着
剤の種類によって左右されるが、大体３０分程度加圧圧
縮工程を行なうことにより各木材２は接着剤フィルムを
介して相互に結着される。これにより、各木材２は、そ
れぞれ図１に示すように圧縮集合され、集合体となる。
このとき、接着剤は、木材繊維組織内に染み込み、木材
間に固化した接着剤層３（図１参照）として集合体中に
残存されている。

【００４０】次に、前記のように得られた各木材２を接
着剤層３を介して相互に結着してなる集合体について、
固定化処理が行なわれる。かかる固定化処理について図
７に基づき説明する。固定化処理は、集合体を図７に示
す状態に保持したまま、水蒸気噴射装置から加熱水蒸気
を各木材２に噴射することにより行なわれる。このよう
に水蒸気噴射装置から噴射された加熱水蒸気は、各プレ
ス金型４６、４９、５２、５４の蒸気孔４６Ａ、４９
Ａ、５２Ａ、５４Ａ、及び、各スライドプレス金型５
５、５６の蒸気孔５５Ａ、５６Ａを通過し、各木材２に
噴射される。これにより、集合体における各木材２の固
定化処理が行なわれ、各木材２は永久にその形状を保持
すべく固定化されるものである。この時、木材２ととも
に管状補強材を使用すると加熱水蒸気は管状補強材の端
面から集合材の内部へ進入して、集合材を内部から加熱
することができる。

【００４１】このとき、前記固定化処理を行なう際の条
件として、水蒸気噴射装置から圧力容器４１内に噴射さ
れる加熱水蒸気の温度は１３０℃乃至２００℃である
が、１８０℃が好ましく、水蒸気圧は１０ｋｇｆ／ｃｍ
²、固定化処理時間は約１時間に、それぞれ設定されて
いる。

【００４２】また、前記のような固定化処理は、図８に
示すように、圧縮成形装置４０の左右両側壁の近傍に配
設されたヒータＨにより圧縮成形装置４０内を加熱する
ことによっても行なうことができる。即ち、図７におけ
ると同様、集合体を図８に示す状態に保持したまま、各
ヒータＨを通電加熱し、圧縮成形装置４０の内部を所定
温度に加熱した状態を所定時間保持することにより集合
体の固定化処理が行なわれるものである。この時、木材
２とともに管状補強材を使用する場合、管状補強材を熱
伝導率の高い金属製のものとすると、熱が集合材の内部
へ伝わるため、集合材を内部から加熱して固定化でき
る。

【００４３】このとき、前記固定化処理を行なう際、各
ヒータＨは、圧縮成形装置４０の内部温度を１３０℃乃
至２００℃、好ましくは１８０℃に保持するように加熱
制御され、また、固定化処理時間は２０時間に設定され
ている。

【００４４】前記のような固定化処理が終了した後、図
１にて説明した集合材１が得られるものである。

【００４５】本願の集合材は、例えば、柱、桁、梁、筋
違、土台、壁用目板、壁用入隅材、幅木、天井回り縁、
大引き受け、根太受け、床束、階段用踏み板、鼻隠し、
棟木等に使用できる。

【００４６】

【実施例】

接着剤フィルムの製造方法フィルム状接着剤の製造方法（基材への含浸）フェーノル樹脂の初期縮合物をメタノールでうすめた樹
脂溶液（粘度；０．５〜１．０ｐｏｉｓｅ）を厚み０．
１ｍｍのクラフトパルプ紙に樹脂率１００％になるよう
に含浸し、１００℃で２０分間、乾燥機中で乾燥し、接
着フィルムを得た。

【００４７】フィルム状接着剤の初期縮合物を濃縮し
た樹脂溶液（固形分８０％）を０．３ｍｍ厚みのテフロ
ンシート上にドクターブレードにより塗布した後、０．
１ｍｍスペーサーを置いて、さらに０．３ｍｍ厚みのテ
フロンシートで覆い、６０℃で４５分間プレスして、
０．１ｍｍの接着剤フィルムを得た。

【００４８】（実施例１）未口径１０ｃｍ、元口径１２
ｃｍ、長さ３ｍ、比重０．８（気乾状態で０．４）の杉
生材を剥皮した、当該木材１８本を水蒸気加熱装置内
で、内部に水蒸気を噴射して１５０℃に１時間保つこと
により、木材の軟化処理を行なった。軟化処理の後、装
置内より木材を取り出し、フェノール樹脂のフィルム状
接着剤（クラフトパルプ紙基材、０．１ｍｍ、樹脂率１
００％）を木材表面に隙間なく巻き付けた。フェノール
樹脂のフィルム状接着剤を巻き付けた木材１８本を圧縮
成形装置内のプレス金型に充填し、断面３０×３０ｃｍ
に加圧圧縮（圧縮率５０％）した後、形状を保持したま
ま、水蒸気を噴射して、１８０℃に６０分保つことによ
り、固定化処理を行った。

【００４９】（実施例２）未口径１０ｃｍ、元口径１２
ｃｍ、長さ３ｍ、比重０．８（気乾状態で０．４）の杉
生材を剥皮した、当該木材１８本を水蒸気加熱装置内
で、内部に水蒸気を噴射して１５０℃に１時間保つこと
により、木材の軟化処理を行なった。軟化処理の後、装
置内より木材を取り出し、フェノール樹脂のフィルム状
接着剤（接着剤のみからなるフィルム、０．１ｍｍ）を
木材表面に隙間なく巻き付けた。フェノール樹脂のフィ
ルム状接着剤を巻き付けた木材１８本を圧縮成形装置内
のプレス金型に充填し、断面３０×３０ｃｍに加圧圧縮
（圧縮率５０％）した後、形状を保持したまま、水蒸気
を噴射して、１８０℃に６０分保つことにより、固定化
処理を行った。

【００５０】（比較例１）（１）末口径１０ｃｍ、元口径１２ｃｍ、長さ３ｍの杉
生材を剥皮した、当該木材１８本を水蒸気加熱装置内
で、内部に水蒸気を噴射して１５０℃に１時間保つこと
により、木材の軟化処理を行った。（２）軟化処理の後、装置内より木材を取り出し、レゾ
ルシノール樹脂接着剤を木材表面に刷毛で２５０〜３０
０ｇ／ｍ²程度塗布した。（３）レゾルシノール樹脂接着剤を塗布した木材１８本
を圧縮成形装置内のプレス金型に充填し、断面３０×３
０ｃｍに加圧圧縮（圧縮率５０％）した後、形状保持し
たまま、水蒸気を噴射して、１８０℃に６０分間保つこ
とにより、固定化処理を行った。（４）このように得られた集成材について、上記（ａ）
（ｂ）の試験を行った。その結果、比重約０．８を得
た。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本願の集合材は、曲げ強度、接着強度を
向上させることができ、また、接着剤塗布量の削減させ
ることが可能である。これは、フィルム状で均一塗布効
果による塗布量の削減、接着剤糊液調整（主剤と硬化剤
および増粘剤等の混合）不要による歩留り向上によるも
のである。また、接着剤洗浄廃液等の排水処理不要で低
コスト化が実現でき、環境保護の面でも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】集合材を模式的に示す斜視図である。

【図２】集合材の接着部分Ｘの拡大模式図である。

【図３】水蒸気加熱装置により木材の加熱処理を行なう
状態を模式的に示す説明図である。

【図４】熱湯を満たした水槽中で木材の加熱処理を行な
う状態を模式的に示す説明図である。

【図５】高周波加熱装置により木材の加熱処理を行なう
状態を模式的に示す説明図である。

【図６】圧縮成形装置を模式的に示す断面図である。

【図７】加圧圧縮工程が終了した時点における圧縮成形
装置の状態を模式的に示す断面図である。

【図８】圧縮成形装置に配設されたヒータを介して固定
化処理を行なう状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１集合材２木材３接着剤４集合材の端面６フィルム状基材７フィルム状接着剤１０水蒸気加熱装置２０水槽２１熱湯３０高周波加熱装置３３マイクロ波発振機４０圧縮成形装置４１圧力容器４５、４８、５１プレスシリンダ４６、４９、５２プレス金型Ｎ年輪模様Ｘ木材の接着部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村研治岐阜県大垣市河間町三丁目200番地イビデン株式会社内 (72)発明者西村哲也岐阜県大垣市河間町三丁目200番地イビデン株式会社内 (72)発明者松本重幸東京都板橋区舟渡一丁目４番５号大鹿振興株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の木材が硬化された接着剤層を介
して一体に成形され、その端面には各木材の年輪が各種
の形状に変形した状態で残存された集合材であって、前記接着剤層は、接着剤が含浸されたフィルム状基材で
あることを特徴とする集合材。
【請求項２】前記接着剤は、熱硬化性樹脂あるいは熱
可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種である請求項１
に記載の集合材。
【請求項３】前記接着剤は、フェノール系接着剤、メ
ラミン系接着剤、エポキシ系接着剤、酢酸ビニル樹脂
系、ポリウレタン系、ポリエステル系、レゾルシノール
系接着剤である請求項１に記載の集合材。
【請求項４】前記フィルム状基材は、多孔質体、繊維
質基材、布状基材である請求項１に記載の集合材。
【請求項５】複数本の木材を軟化処理した後、これら
木材に未硬化のフィルム状接着剤を介在させ、複数の木
材とフィルム状接着剤を加熱、加圧成形して一体成形
し、ついで固定化処理を行うことを特徴とする集合材の
製造方法。
【請求項６】前記フィルム状接着剤は、接着剤をフィ
ルム状に成形したもの、あるいは基材に接着剤を含浸さ
せたものである請求項５に記載の集合材の製造方法。