木質板材
【課題】剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることと、製造コストを低減することとを両立させることができる木質板材を提供する。
【解決手段】木質板材１の中心層１３は、木片と、木片の重量に対して７重量％のＭＤＩ、及び、木片の重量に対して５重量％のＭＵＦを含む接着剤とを用いて形成されている。内層１２，１４夫々と中心層１３との主要な差異は、ＭＵＦが２．５重量％に減少されていることであり、外層１１，１５夫々と中心層１３との主要な差異は、ＭＵＦが０重量％に減少されていることである。このような木質板材１は、各層に係るＭＵＦが０重量％で一定の場合よりも、木質板材１の剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる。また、中心層１３及び内層１２，１４夫々に係るＭＵＦが５重量％で一定の場合よりも、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量を減少させることができるため、木質板材の製造コストを低減することができる。
【解決手段】木質板材１の中心層１３は、木片と、木片の重量に対して７重量％のＭＤＩ、及び、木片の重量に対して５重量％のＭＵＦを含む接着剤とを用いて形成されている。内層１２，１４夫々と中心層１３との主要な差異は、ＭＵＦが２．５重量％に減少されていることであり、外層１１，１５夫々と中心層１３との主要な差異は、ＭＵＦが０重量％に減少されていることである。このような木質板材１は、各層に係るＭＵＦが０重量％で一定の場合よりも、木質板材１の剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる。また、中心層１３及び内層１２，１４夫々に係るＭＵＦが５重量％で一定の場合よりも、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量を減少させることができるため、木質板材の製造コストを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層構造の木質板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数層を有する木質板材は、合成樹脂製の接着剤が噴霧された木片を積層して板状に熱圧成型したものである。ここで、木片とは、粒状又は薄片状等の木材である。
木質板材を製造する際には、例えば、ＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）を含むＭＵＦ接着剤が使用される。しかしながら、ＭＵＦはホルマリン系の合成樹脂であり、シックハウス症候群の原因のひとつとされるホルムアルデヒドを放出する。そこで、ホルムアルデヒドを放出しないノンホルマリン系の合成樹脂であるＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）を含むＭＤＩ接着剤を使用することが検討されている。
【０００３】
ＪＩＳ Ａ５９０８に規定されるパーティクルボードの剥離強度は、０．３N/mm2 以上とされている。各層が木片とＭＤＩ接着剤とを用いて形成された木質板材の剥離強度は０．４N/mm2程度であり、これは、各層が木片とＭＵＦ接着剤とを用いて形成された木質板材の剥離強度と遜色がない。とはいえ、剥離強度が高い木質板材は、無用な変形（例えば湿気による膨張）を起こし難いため、剥離強度は０．３N/mm2を大幅に上回る方が好ましい。
そこで、発明者らは、木片の重量に対するＭＤＩの重量パーセントを増加させることによって接着剤添加率を増加させた木質板材を製造したが、剥離強度は大幅には向上しなかった。しかも、接着剤添加率の増加に伴い、ＭＤＩの使用量が増加したため、木質板材の製造コストが高騰した。
【０００４】
ところで、外層を形成すべき接着剤に含まれる合成樹脂の重量パーセントが、中心層を形成すべき接着剤に含まれる合成樹脂の重量パーセントよりも高い３層構造の木質板材が提案されている（特許文献１参照）。このような木質板材は、外層の強度及び硬度が中心層の強度及び硬度よりも向上される。
一方、木質板材の剥離強度を向上させるためには、外層の接着剤添加率よりも中心層の接着剤添加率を増加させる方が効果的であることが知られている。
【０００５】
そこで、発明者らは、中心層に係る合成樹脂の重量パーセントが、外層に係る合成樹脂の重量パーセントよりも高くなるように、即ち中心層の接着剤添加率が外層の接着剤添加率よりも高くなるように、３層構造の木質板材（以下、３層板材という）を製造した。しかも、発明者らは、木片とＭＤＩ接着剤とを用いて各外層を形成し、木片と、ＭＤＩ接着剤にＭＵＦを混合してなる接着剤（以下、混合接着剤という）とを用いて中心層を形成した。このような木質板材の剥離強度は、０．７N/mm2 程度であった。
【０００６】
即ち、各外層がＭＤＩ接着剤を用いて形成され、中心層が混合接着剤を用いて形成された木質板材は、各層がＭＤＩ接着剤を用いて形成された木質板材よりも剥離強度を大幅に向上させることができた。しかも、この木質板材は、各層が混合接着剤を用いて形成された木質板材よりも合成樹脂の総使用量を減少させることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３９５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、混合接着剤を得るために２種類の合成樹脂を準備することは、木質板材の製造コストの高騰に繋がる。
この問題を解決するためには、外層におけるＭＤＩの重量パーセントを減少させるか、又は、中心層におけるＭＤＩ及び／又はＭＵＦの重量パーセントを減少させることによって、合成樹脂の総使用量を更に減少させることが考えられる。ところが、この場合には、十分な剥離強度が得られない虞がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、木片の重量に対する第１合成樹脂の重量パーセントを各層で一定にしてあり、第２合成樹脂の重量パーセントを中心層、内層、及び外層の順で段階的に減少させてあることにより、剥離強度を効率よく向上させることと、合成樹脂の総使用量を減少させることとを両立させることができる木質板材を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、外層を形成すべき接着剤には、第２合成樹脂が含まれていないことにより、合成樹脂の総使用量を更に減少させることができる木質板材を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、第１合成樹脂としてＭＤＩを用い、第２合成樹脂としてＭＵＦを用いる構成とすることにより、ＭＵＦの使用量を最小限に抑えつつ、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる木質板材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る木質板材は、２層の外層夫々と、１層の中心層との間夫々に、Ｎ（Ｎは自然数）層の内層を有し、各層は、木片と接着剤とを用いて形成されている木質板材において、前記中心層を形成すべき接着剤は、前記木片の重量に対してW1（W1＞０）重量％の第１合成樹脂、及び、該第１合成樹脂とは異なり、前記木片の重量に対してW2（W2＞０）重量％の第２合成樹脂を含み、前記中心層以外の各層を形成すべき接着剤は、前記第１合成樹脂、及び、前記木片の重量に対してW3（０≦W3＜W2）重量％の第２合成樹脂を含み、前記中心層以外の各層に係るW3は、｛W2−W3｝の大／小が、前記中心層以外の各層の前記中心層からの厚み方向の距離の長／短に対応するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係る木質板材は、各外層については、W3＝０であることを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係る木質板材は、第１合成樹脂はＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）であり、第２合成樹脂はＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）であることを特徴とする。
【００１５】
第１発明にあっては、木質板材は、５層以上の奇数層を有する多層構造になしてあり、２層の外層と、｛Ｎ×２｝層の内層と、中心層とを有する。Ｎは自然数であるため、Ｍ＝｛３＋Ｎ×２｝とすると、Ｍ層構造の木質板材は、第１外層、１番目の第１内層、２番目の第１内層、…、Ｎ番目の第１内層、中心層、１番目の第２内層、２番目の第２内層、…、Ｎ番目の第２内層、及び第２外層をこの順に積層してなる。
中心層は、木片と、木片の重量に対してW1重量％の第１合成樹脂、及び、木片の重量に対してW2重量％の第２合成樹脂を含む接着剤とを用いて形成されている。ここで、第２合成樹脂は第１合成樹脂とは異なるものであり、W1，W2＞０である。
【００１６】
中心層以外の各層は、木片と、木片の重量に対してW1重量％の第１合成樹脂、及び、木片の重量に対してW3重量％の第２合成樹脂を含む接着剤とを用いて形成されている。ただし、０≦W3＜W2である。また、W3は、中心層以外の各層の中心層からの厚み方向の距離が長い（又は短い）ほど、｛W2−W3｝が大きい（又は小さい）。
従って、Ｍ層構造の木質板材の場合、第１外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW400とし、１番目、２番目、…、及びＮ番目の第１内層夫々に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW401，W402，…，W40Nとすると、０≦W400＜W401＜W402＜…＜W40N＜W2が成立する。同様に、第２外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW500とし、１番目、２番目、…、及びＮ番目の第２内層夫々に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW501，W502，…，W50Nとすると、０≦W500＜W50N＜…＜W502＜W501＜W2が成立する。
【００１７】
つまり、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは、中心層から外層へ向けて、段階的に減少している。一方、各層に係る第１合成樹脂の重量パーセントは、一定である。
第１合成樹脂及び第２合成樹脂夫々の重量パーセントの合計値が高い（又は低い）ほど、各層に係る合成樹脂の使用量は多く（又は少なく）、各層の接着剤添加率は高い（又は低い）といえる。
この結果、中心層に係る合成樹脂の使用量は、内層に係る合成樹脂の使用量よりも多く、より中心層に近い位置の内層に係る合成樹脂の使用量は、より外層に近い位置の内層に係る合成樹脂の使用量よりも多い。更に、内層に係る合成樹脂の使用量は、外層に係る合成樹脂の使用量よりも多い。
【００１８】
換言すれば、中心層の接着剤添加率は、内層の接着剤添加率よりも高く、より中心層に近い位置の内層の接着剤添加率は、より外層に近い位置の内層の接着剤添加率よりも高い。更に、内層の接着剤添加率は、外層の接着剤添加率よりも高い。
ところで、一般的な木質板材においては、外層よりも中心層の方が密度が低い。また、密度が低い層は、密度が高い層よりも剥離破壊し易い。従って、より剥離破壊し易い層の接着剤添加率を増加させることによって、この層の密度を増加させてある本発明の木質板材は、剥離強度が向上されている。
【００１９】
第２発明にあっては、外層を形成すべき接着剤には第２合成樹脂が含まれていないが、外層以外の各層を形成すべき接着剤には第２合成樹脂が含まれている。従って、前述したＭ層構造の木質板材の場合、０＝W400＜W401＜W402＜…＜W40N＜W2が成立し、且つ、０＝W500＜W50N＜…＜W502＜W501＜W2が成立する。
外層を形成するために第２合成樹脂が使用されていない分、第２合成樹脂が使用された場合に比べて、外層に係る合成樹脂の使用量は更に減少するが、外層の接着剤添加率は更に低くなる。しかしながら、外層の接着剤添加率の高低は、木質板材全体の剥離強度には大きく影響しないため、格別の問題は生じない。
【００２０】
第３発明にあっては、剥離強度を大幅に向上させるために、第１合成樹脂及び第２合成樹脂として、ＭＤＩ及びＭＵＦを用いる。
ただし、各層に係るノンホルマリン系の合成樹脂（具体的にはＭＤＩ）の重量パーセントは、一定である。一方、各層に係るホルマリン系の合成樹脂（具体的にはＭＵＦ）の重量パーセントは、中心層から外層へ向けて、段階的に減少させてある。つまり、本発明の木質板材におけるＭＵＦの含有量は最小限である。このため、本発明の木質板材は、例えば各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセントが一定である木質板材に比べて、ホルムアルデヒドの放出量は減少する。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明の木質板材による場合、各層に係る第１合成樹脂の重量パーセントは一定であるが、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは、中心層、より中心層に近い位置の内層、より外層に近い位置の内層、及び外層の順に、段階的に減少する。このため、各層の接着剤添加率は、外層、より外層に近い位置の内層、より中心層に近い位置の内層、及び中心層の順に、段階的に増加する。
ところで、木質板材の剥離強度を向上させるためには、外層の接着剤添加率を増加させるよりも中心層の接着剤添加率を増加させる方が効果的である。
従って、本発明の木質板材は、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントが、例えば外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントで一定の場合であるよりも、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることができる。
【００２２】
更に、本発明の木質板材は、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントが、例えば中心層に係る第２合成樹脂の重量パーセントで一定の場合であるよりも、合成樹脂の総使用量を減少させることができる。
つまり、本発明の木質板材は、剥離強度を効率よく向上させることと、合成樹脂の総使用量を減少させることによって木質板材の製造コストを低減することとを両立させることができる。
【００２３】
第２発明の木質板材による場合、外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは“０”である。
つまり、本発明の木質板材は、剥離強度を向上させることと、合成樹脂の総使用量を更に減少させることによって木質板材の製造コストを更に低減することとを両立させることができる。
【００２４】
第３発明の木質板材による場合、ＭＤＩとＭＵＦとを組み合わせて用いるため、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる。しかも、木質板材におけるＭＵＦの含有量は、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる最小限の含有量である。従って、木質板材からのホルムアルデヒドの放出量も最小限である。このため、シックハウス症候群の発症を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る木質板材の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る木質板材と比較すべき木質板材の構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２７】
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る木質板材１の構成を模式的に示す側面図であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、木質板材１と比較すべき木質板材２，３，４の構成を模式的に示す側面図である。以下では、図１及び図２夫々における上下方向を、木質板材１〜４夫々の上下方向という。
図１に示す木質板材１は、約１３mmの厚さを有する５層構造のパーティクルボードであり、２層の第１外層１１及び第２外層１５夫々と、１層の中心層１３との間に、各１層の第１内層１２及び第２内層１４を有する。更に詳細には、木質板材１は、上から順に、第１外層１１、第１内層１２、中心層１３、第２内層１４、及び第２外層１５を積層してなる。
【００２８】
木質板材１を製造する際に、製造者は、本発明の実施の形態における木片として、スギ及びマツ夫々のチップを用い、本発明の実施の形態における第１合成樹脂及び第２合成樹脂として、ＭＤＩ及びＭＵＦを用いる。ここで、ＭＤＩ及びＭＵＦを組み合わせて用いる理由は、発明者らが、ＭＤＩ単体（又はＭＵＦ単体）を用いる場合よりも剥離強度が大幅に向上するという知見を、実験的に得たからである。一方、チップとなすべき木材の種類は、スギ及びマツに限定されるものではない。
以下では、第１外層と第２外層とを区別しない場合には、単に外層といい、第１内層と第２内層とを区別しない場合には、単に内層という。
【００２９】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す木質板材２，３，４夫々は、約１３mmの厚さを有する５層構造のパーティクルボードである。更に詳細には、木質板材２，３，４は、上から順に、第１外層２１，３１，４１、第１内層２２，３２，４２、中心層２３，３３，４３、第２内層２４，３４，４４、及び第２外層２５，３５，４５を積層してなる。木質板材２，３，４夫々の製造手順は、図１に示す木質板材１の製造手順と略同様であるが、ＭＵＦの使用量、延いてはＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が異なる。
図１及び図２に示す各層の境界線が実線（又は破線）である場合には、隣接する２層に係るＭＵＦの重量パーセントは異なる（又は等しい）。
次の表１は、木質板材１〜４夫々が有する各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセント［重量％］を示すものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１を参照すればわかるように、木質板材１〜４のいずれにおいても、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1は７重量％で一定である。
また、外層に係るＭＵＦの重量パーセントW3は０重量％で一定である。更にまた、第１内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3と、第２内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3とは等しい。つまり、木質板材１〜４におけるＭＤＩの重量パーセントの分布は、中心層を中心にして上下対称である。
木質板材１〜４夫々の面積が等しい場合、木質板材１〜４夫々を製造するためのＭＵＦの使用量は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に多い。
【００３２】
次に、木質板材１について詳述する。
まず、製造者は、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物、内層１２，１４を形成すべき内層用混合物、及び中心層１３を形成すべき中心層用混合物を準備する。
外層１１，１５を形成すべき外層用混合物を準備するために、製造者は、夫々が１６メッシュ通過以下、且つ５０メッシュ非通過以上の粒度を有するチップを準備する。次に、製造者は、含水率が約４重量％になるまでチップを乾燥させる。更に、製造者は、乾燥したスギ及びマツ夫々のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
【００３３】
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、水とを混合することによって、熱硬化性のＭＤＩ接着剤を得る。ただし、ＭＤＩと混合すべき水の量は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧した場合に、チップ及びＭＤＩ接着剤全体の含水率（即ちマット含水率）が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、外層用混合物を得る。
【００３４】
内層１２，１４を形成すべき内層用混合物を準備するために、製造者は、公知のディスクフレーカを用いることによって、ストランド状のチップを準備する。次に、製造者は、含水率が約４重量％になるまでチップを乾燥させる。更に、製造者は、乾燥したスギ及びマツ夫々のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、２．５重量％のＭＵＦと、水とを混合することによって、熱硬化性の混合接着剤を得る。ただし、ＭＤＩ及びＭＵＦと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られた混合接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、内層用混合物を得る。
【００３５】
中心層１３を形成すべき中心層用混合物を準備するために、製造者は、内層用混合物を準備する場合と同様にして、含水率が約４重量％になるまで乾燥したスギ及びマツ夫々のストランド状のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、５重量％のＭＵＦと、水とを混合することによって、熱硬化性の混合接着剤を得る。ただし、ＭＤＩ及びＭＵＦと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られた混合接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、中心層用混合物を得る。
【００３６】
次に、製造者は、設定比重（製造すべき木質板材１の比重）を０．６５として、フォーミングを行なう。このとき、製造者は、形成すべき第１外層１１、第１内層１２、中心層１３、第２内層１４、及び第２外層１５のマット重量比が２：２：３：２：２となり、また、チップの配向がランダムになるよう、外層用混合物、内層用混合物、中心層用混合物、内層用混合物、及び外層用混合物をこの順に積層する。
最後に、製造者は、積層した混合物を、１３．２mmのディスタンス・バーで厚さを規制した状態で、熱圧成型する。このとき、温度は１８５℃であり、圧力は２６kg/cm2であり、熱圧時間は４分間である。
以上の結果、木質板材１が得られる。
【００３７】
木質板材１においては、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1＝７＞０であり、中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝５＞０である。また、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５（０≦W3＜W2）であり、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝０＜W2である。つまり、中心層１３からの厚み方向の距離が長い外層１１，１５に係る重量パーセント差｛W2−W3｝＝５は大きく、中心層１３からの厚み方向の距離が短い内層１２，１４に係る重量パーセント差｛W2−W3｝＝２．５は小さい。
ここで、各層のマット重量比は、各層の厚みに対応する。即ち、中心層１３は、中心層１３以外の各層の約１．５倍の厚みを有する。
【００３８】
木質板材２を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、並びに、中心層１３を形成すべき中心層用混合物と同様の内層用混合物及び中心層用混合物を準備する。
次に、製造者は、木質板材２に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材２が得られる。
【００３９】
木質板材２は、約１３mmの厚さを有する従来の３層板材に対応する。このとき、木質板材２の中心層２３及び内層２２，２４は、従来の３層板材の中心層に対応する。このため、木質板材１は、従来の３層板材の中心層を３分割し、更に、ＭＵＦを外層側に向けて段階的に減少させることによって、新たな中心層１３と、内層１２，１４とを設けた構成である、とも看做せる。
【００４０】
木質板材３を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、内層３２，３４を形成すべき内層用混合物、及び、この内層用混合物と同様の中心層用混合物を準備する。
内層３２，３４を形成すべき内層用混合物を準備するために、製造者は、内層１２，１４を形成すべき内層用混合物を準備する場合と同様にして、含水率が約４重量％になるまで乾燥したスギ及びマツ夫々のストランド状のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、水とを混合することによって、熱硬化性のＭＤＩ接着剤を得る。ただし、ＭＤＩと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
【００４１】
そして、製造者は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、内層用混合物を得る。
次に、製造者は、木質板材３に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材３が得られる。
木質板材３は、約１３mmの厚さを有し、各層が木片とＭＤＩ接着剤とを用いて形成された従来の木質板材に対応する。
【００４２】
木質板材４を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、内層３２，３４を形成すべき内層用混合物と同様の内層用混合物、及び、中心層１３を形成すべき中心層用混合物と同様の中心層用混合物を準備する。
次に、製造者は、木質板材４に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材４が得られる。
【００４３】
次の表２は、木質板材１〜４夫々の曲げ強度［N/mm2］、ヤング率［N/mm2 ］、及び剥離強度［N/mm2 ］と、木質板材２を製造するための接着剤コストを１００％とした場合のコスト比［％］とを示すものである。木質板材１〜４夫々のコスト比は、木質板材１〜４夫々の製造コストの比に対応するものと看做せる。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示すように、木質板材１〜４夫々の曲げ強度に顕著な差はない。ここから、各層を形成すべき接着剤に含まれるＭＵＦの重量パーセントの差は、曲げ強度に大きな影響を及ぼさないことがわかる。一方、木質板材１〜４夫々のヤング率の高低と、各層を形成すべき接着剤に含まれるＭＵＦの重量パーセントの差異との間には、明確な関係性が見出せないため、これらは無関係であると思われる。
また、木質板材１，２夫々（又は木質板材３，４夫々）の剥離強度に顕著な差はない。測定誤差を考え合わせれば、木質板材１，２夫々（又は木質板材３，４夫々）の剥離強度は略同一値といえる。ところが、木質板材１，２夫々の剥離強度は、木質板材３，４夫々の剥離強度に比べて、非常に大きい。
【００４６】
木質板材１，２は、中心層１３，２３及び内層１２，１４，２２，２４にＭＵＦが含まれている。また、木質板材４は、中心層４３にＭＵＦが含まれている。つまり、木質板材１，２は、各層にＭＵＦが全く含まれていない木質板材３に比べて、中心層１３，２３及び内層１２，１４，２２，２４の接着剤添加率が増加されている。同様に、木質板材４は、木質板材３に比べて、中心層４３の接着剤添加率が増加されている。
【００４７】
一般に、中心層の接着剤添加率を増加させることは、外層の接着剤添加率を増加させることに比べて、木質板材の剥離強度に大きな影響を及ぼすといわれる。何故ならば、密度が高く剥離破壊し難い外層を、接着剤添加率を増加させることによって強化するよりも、密度が低く剥離破壊し易い中心層を強化した方が、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることができるからである。
【００４８】
ところが、中心層４３の接着剤添加率だけを増加させた木質板材４の剥離強度は、木質板材３に比べてさえ、ほどんど向上していない。つまり、中心層及び内層の両方の接着剤添加率が増加されている場合（即ち木質板材１，２のような構成の場合）には、中心層の接着剤添加率のみが増加されている場合に比べて、木質板材の剥離強度が大幅に向上されることがわかる。
この理由は、外層よりも密度が低く剥離破壊し易い内層を、接着剤添加率を増加させることによって強化することが、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることにつながるからである。
【００４９】
ここで、木質板材２の内層２２，２４に係るＭＵＦの重量パーセントW3は、木質板材１の内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3より高い。つまり、木質板材２の中心層及び内層の接着剤添加率は、木質板材１の中心層及び内層の接着剤添加率よりも増加されているにも拘らず、木質板材２の剥離強度は、木質板材１の剥離強度に略等しい。
この理由は、内層の接着剤添加率の増加は、中心層の接着剤添加率の増加ほどには、木質板材の剥離強度の向上に影響を及ぼさないからである。従って、内層の接着剤添加率は、中心層の接着剤添加率と外層の接着剤添加率との中間的なものであればよい。このためには、内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3は、中心層に係るＭＵＦの重量パーセントW2と外層に係るＭＵＦの重量パーセントW3との中間的なものであればよい。
【００５０】
具体的に、木質板材１は、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５である。ただし、０＜W3＜２．５でも２．５＜W3＜５でもよい。とはいえ、木質板材１，４を比較すればわかるように、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3を過剰に小さくすると剥離強度は非常に小さくなる。その一方で、木質板材１，２を比較すればわかるように、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3を過剰に大きくしたところで剥離強度の大幅な向上は望めない。従って、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５前後（即ち、中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2の半分程度）が好ましいといえる。
【００５１】
ところで、木質板材１〜４夫々のコスト比は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に高い。何故ならば、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に多いからである。
しかも、木質板材１の製造に要したＭＵＦの量は、木質板材２の製造に要したＭＵＦの量よりも少ないため、木質板材１からのホルムアルデヒドの放出量は、木質板材２からのホルムアルデヒドの放出量よりも少ない。
以上の結果、非常に大きい剥離強度を有し、更に、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が少なく、しかも、ホルムアルデヒドの放出量が最小限であるという点で、木質板材１〜４の内、木質板材１が最も優秀であるといえる。
つまり、木質板材１は、品質の高さと製造コストの低さと安全性の高さとをバランスよく兼ね備えている。
【００５２】
本実施の形態における木質板材１の第１外層１１及び第１内層１２と第２外層１５及び第２内層１４とは全く同じ構成であるため、木質板材１には表裏の区別はない。このため、木質板材１を例えば床材として用いる場合に、第１外層１１の側を表側としてもよく、第２外層１５の側を表側としてもよい。なお、木質板材１は、第１外層１１（又は第１内層１２）と第２外層１５（又は第２内層１４）とが異なる構成でもよい。
【００５３】
また、本実施の形態における木質板材１は５層構造であるが、本発明の実施の形態における木質板材は、７層構造、又は９層以上の多層構造であってもよい。
７層構造の木質板材は、従来の３層板材の中心層を５分割し、更に、ＭＵＦを外層側に向けて段階的に減少させることによって、新たな中心層と、中心層に隣接する２層の内層と、外層に隣接する２層の内層とを設けた構成である。このような木質板材の曲げ強度及び剥離強度は、木質板材１の曲げ強度及び剥離強度と遜色がないと考えられる。しかも、７層構造の木質板材は、５層構造である木質板材１よりも更にＭＵＦの使用量を減少させることができるため、製造コストを更に低減させ、且つ、安全性を更に向上させることができる。
【００５４】
このように、木質板材の層数が増加するに連れて、ＭＵＦの使用量はますます減少する。ところが、木質板材の層数の増加に伴い、製造工程の工数も増加するため、却って製造コストが高騰する虞がある。更に、木質板材の厚みによっては、層数を増加させることが困難になることもある。例えば、約１３mmの厚みでは、９層構造の木質板材を製造することは容易ではない。従って、木質板材の層数は、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量の減少による製造コストの低減と、製造工程の工数の増加による製造コストの高騰と、木質板材の厚みに起因する技術的な限界との兼ね合いで決定する必要がある。
【００５５】
更にまた、本実施の形態における木質板材１は、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝０であるが、W3＞０であってもよい。しかしながら、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3を増加させても、木質板材１の曲げ強度又は剥離強度の大幅な向上にはつながらず、その一方で製造コストは高騰するため、W3＝０が好ましいといえる。
【００５６】
実施の形態 ２．
本実施の形態における木質板材１，２は、実施の形態１における木質板材１，２に対応する。従って、本実施の形態の木質板材１，２夫々の製造手順は、実施の形態１の木質板材１，２の製造手順と略同様である。ただし、ＭＵＦの使用量、延いてはＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が異なる。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
次の表３は、実施の形態１の表１に対応し、本実施の形態の木質板材１，２夫々が有する各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセント［重量％］を示すものである。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３を参照すればわかるように、本実施の形態の木質板材１，２が有する中心層１３，２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝７であり、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1に等しい。これは、実施の形態１の木質板材１，２が有する中心層１３，２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝５よりも多い（表１参照）。
ただし、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3が中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2の１／２である点、及び、内層２２，２４に係るＭＵＦの重量パーセントW3が中心層２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2に等しい点等は、実施の形態１，２で共通である。
【００５９】
次の表４は、実施の形態１の表２に対応し、本実施の形態の木質板材１，２夫々の曲げ強度［N/mm2 ］、ヤング率［N/mm2 ］、及び剥離強度［N/mm2］と、実施の形態１の木質板材２を製造するための接着剤コストを１００％とした場合のコスト比［％］とを示すものである。
【００６０】
【表４】
【００６１】
表４に示すように、本実施の形態の木質板材１，２夫々の曲げ強度に顕著な差はない。また、木質板材１，２夫々の剥離強度は、測定誤差を考え合わせれば、略同一値と看做せる。一方、木質板材１のコスト比は、木質板材２のコスト比よりも低い。このように、本実施の形態の木質板材１，２の関係は、実施の形態１の木質板材１，２の関係に等しい。従って、木質板材１の方が、木質板材２よりも有利である。
表４と実施の形態１の表２とを比較すると、曲げ強度及び剥離強度は、本実施の形態の木質板材１の方が、実施の形態１の木質板材１に比べて幾分向上していることがわかる。その代わり、コスト比は本実施の形態の木質板材１の方が高いことがわかる。
従って、中心層１３及び内層１２，１４夫々に係るＭＵＦの重量パーセントは、製造コストの高低と木質板材１の品質の高低との兼ね合いで決定すればよいと考えられる。
【００６２】
実施の形態１，２においては、ＭＤＩを第１合成樹脂とし、ＭＵＦを第２合成樹脂とする木質板材１を例示したが、木質板材１の構成は、これに限定されるものではない。
例えば、木質板材１は、ＭＵＦを第１合成樹脂とし、ＭＤＩを第２合成樹脂とする構成でもよい。ただし、ＭＤＩを第１合成樹脂とし、ＭＵＦを第２合成樹脂とする構成の方が、ホルムアルデヒドの放出量が減少するため、好ましい。
また、第１合成樹脂又は第２合成樹脂として採用されるべき合成樹脂はＭＵＦ及びＭＤＩに限定されるものではなく、ユリア樹脂、メラミン樹脂、又はフェノール樹脂等でもよい。また、第１合成樹脂又は第２合成樹脂が、複数種類の合成樹脂からなるものであってもよい。
【００６３】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、木質板材１は、５層以上の多層構造であれば、パーティクルボードに限定されず、ＯＳＢ（Oriented Strand Board ）又はＭＤＦ（中密度繊維板）等でもよい。
また、本発明の効果がある限りにおいて、木質板材１に、実施の形態１，２に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１ 木質板材
１１ 第１外層（外層）
１２ 第１内層（内層）
１３ 中心層
１４ 第２内層（内層）
１５ 第２外層（外層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層構造の木質板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数層を有する木質板材は、合成樹脂製の接着剤が噴霧された木片を積層して板状に熱圧成型したものである。ここで、木片とは、粒状又は薄片状等の木材である。
木質板材を製造する際には、例えば、ＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）を含むＭＵＦ接着剤が使用される。しかしながら、ＭＵＦはホルマリン系の合成樹脂であり、シックハウス症候群の原因のひとつとされるホルムアルデヒドを放出する。そこで、ホルムアルデヒドを放出しないノンホルマリン系の合成樹脂であるＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）を含むＭＤＩ接着剤を使用することが検討されている。
【０００３】
ＪＩＳ Ａ５９０８に規定されるパーティクルボードの剥離強度は、０．３N/mm2 以上とされている。各層が木片とＭＤＩ接着剤とを用いて形成された木質板材の剥離強度は０．４N/mm2程度であり、これは、各層が木片とＭＵＦ接着剤とを用いて形成された木質板材の剥離強度と遜色がない。とはいえ、剥離強度が高い木質板材は、無用な変形（例えば湿気による膨張）を起こし難いため、剥離強度は０．３N/mm2を大幅に上回る方が好ましい。
そこで、発明者らは、木片の重量に対するＭＤＩの重量パーセントを増加させることによって接着剤添加率を増加させた木質板材を製造したが、剥離強度は大幅には向上しなかった。しかも、接着剤添加率の増加に伴い、ＭＤＩの使用量が増加したため、木質板材の製造コストが高騰した。
【０００４】
ところで、外層を形成すべき接着剤に含まれる合成樹脂の重量パーセントが、中心層を形成すべき接着剤に含まれる合成樹脂の重量パーセントよりも高い３層構造の木質板材が提案されている（特許文献１参照）。このような木質板材は、外層の強度及び硬度が中心層の強度及び硬度よりも向上される。
一方、木質板材の剥離強度を向上させるためには、外層の接着剤添加率よりも中心層の接着剤添加率を増加させる方が効果的であることが知られている。
【０００５】
そこで、発明者らは、中心層に係る合成樹脂の重量パーセントが、外層に係る合成樹脂の重量パーセントよりも高くなるように、即ち中心層の接着剤添加率が外層の接着剤添加率よりも高くなるように、３層構造の木質板材（以下、３層板材という）を製造した。しかも、発明者らは、木片とＭＤＩ接着剤とを用いて各外層を形成し、木片と、ＭＤＩ接着剤にＭＵＦを混合してなる接着剤（以下、混合接着剤という）とを用いて中心層を形成した。このような木質板材の剥離強度は、０．７N/mm2 程度であった。
【０００６】
即ち、各外層がＭＤＩ接着剤を用いて形成され、中心層が混合接着剤を用いて形成された木質板材は、各層がＭＤＩ接着剤を用いて形成された木質板材よりも剥離強度を大幅に向上させることができた。しかも、この木質板材は、各層が混合接着剤を用いて形成された木質板材よりも合成樹脂の総使用量を減少させることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３９５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、混合接着剤を得るために２種類の合成樹脂を準備することは、木質板材の製造コストの高騰に繋がる。
この問題を解決するためには、外層におけるＭＤＩの重量パーセントを減少させるか、又は、中心層におけるＭＤＩ及び／又はＭＵＦの重量パーセントを減少させることによって、合成樹脂の総使用量を更に減少させることが考えられる。ところが、この場合には、十分な剥離強度が得られない虞がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、木片の重量に対する第１合成樹脂の重量パーセントを各層で一定にしてあり、第２合成樹脂の重量パーセントを中心層、内層、及び外層の順で段階的に減少させてあることにより、剥離強度を効率よく向上させることと、合成樹脂の総使用量を減少させることとを両立させることができる木質板材を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、外層を形成すべき接着剤には、第２合成樹脂が含まれていないことにより、合成樹脂の総使用量を更に減少させることができる木質板材を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、第１合成樹脂としてＭＤＩを用い、第２合成樹脂としてＭＵＦを用いる構成とすることにより、ＭＵＦの使用量を最小限に抑えつつ、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる木質板材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る木質板材は、２層の外層夫々と、１層の中心層との間夫々に、Ｎ（Ｎは自然数）層の内層を有し、各層は、木片と接着剤とを用いて形成されている木質板材において、前記中心層を形成すべき接着剤は、前記木片の重量に対してW1（W1＞０）重量％の第１合成樹脂、及び、該第１合成樹脂とは異なり、前記木片の重量に対してW2（W2＞０）重量％の第２合成樹脂を含み、前記中心層以外の各層を形成すべき接着剤は、前記第１合成樹脂、及び、前記木片の重量に対してW3（０≦W3＜W2）重量％の第２合成樹脂を含み、前記中心層以外の各層に係るW3は、｛W2−W3｝の大／小が、前記中心層以外の各層の前記中心層からの厚み方向の距離の長／短に対応するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係る木質板材は、各外層については、W3＝０であることを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係る木質板材は、第１合成樹脂はＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）であり、第２合成樹脂はＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）であることを特徴とする。
【００１５】
第１発明にあっては、木質板材は、５層以上の奇数層を有する多層構造になしてあり、２層の外層と、｛Ｎ×２｝層の内層と、中心層とを有する。Ｎは自然数であるため、Ｍ＝｛３＋Ｎ×２｝とすると、Ｍ層構造の木質板材は、第１外層、１番目の第１内層、２番目の第１内層、…、Ｎ番目の第１内層、中心層、１番目の第２内層、２番目の第２内層、…、Ｎ番目の第２内層、及び第２外層をこの順に積層してなる。
中心層は、木片と、木片の重量に対してW1重量％の第１合成樹脂、及び、木片の重量に対してW2重量％の第２合成樹脂を含む接着剤とを用いて形成されている。ここで、第２合成樹脂は第１合成樹脂とは異なるものであり、W1，W2＞０である。
【００１６】
中心層以外の各層は、木片と、木片の重量に対してW1重量％の第１合成樹脂、及び、木片の重量に対してW3重量％の第２合成樹脂を含む接着剤とを用いて形成されている。ただし、０≦W3＜W2である。また、W3は、中心層以外の各層の中心層からの厚み方向の距離が長い（又は短い）ほど、｛W2−W3｝が大きい（又は小さい）。
従って、Ｍ層構造の木質板材の場合、第１外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW400とし、１番目、２番目、…、及びＮ番目の第１内層夫々に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW401，W402，…，W40Nとすると、０≦W400＜W401＜W402＜…＜W40N＜W2が成立する。同様に、第２外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW500とし、１番目、２番目、…、及びＮ番目の第２内層夫々に係る第２合成樹脂の重量パーセントW3をW501，W502，…，W50Nとすると、０≦W500＜W50N＜…＜W502＜W501＜W2が成立する。
【００１７】
つまり、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは、中心層から外層へ向けて、段階的に減少している。一方、各層に係る第１合成樹脂の重量パーセントは、一定である。
第１合成樹脂及び第２合成樹脂夫々の重量パーセントの合計値が高い（又は低い）ほど、各層に係る合成樹脂の使用量は多く（又は少なく）、各層の接着剤添加率は高い（又は低い）といえる。
この結果、中心層に係る合成樹脂の使用量は、内層に係る合成樹脂の使用量よりも多く、より中心層に近い位置の内層に係る合成樹脂の使用量は、より外層に近い位置の内層に係る合成樹脂の使用量よりも多い。更に、内層に係る合成樹脂の使用量は、外層に係る合成樹脂の使用量よりも多い。
【００１８】
換言すれば、中心層の接着剤添加率は、内層の接着剤添加率よりも高く、より中心層に近い位置の内層の接着剤添加率は、より外層に近い位置の内層の接着剤添加率よりも高い。更に、内層の接着剤添加率は、外層の接着剤添加率よりも高い。
ところで、一般的な木質板材においては、外層よりも中心層の方が密度が低い。また、密度が低い層は、密度が高い層よりも剥離破壊し易い。従って、より剥離破壊し易い層の接着剤添加率を増加させることによって、この層の密度を増加させてある本発明の木質板材は、剥離強度が向上されている。
【００１９】
第２発明にあっては、外層を形成すべき接着剤には第２合成樹脂が含まれていないが、外層以外の各層を形成すべき接着剤には第２合成樹脂が含まれている。従って、前述したＭ層構造の木質板材の場合、０＝W400＜W401＜W402＜…＜W40N＜W2が成立し、且つ、０＝W500＜W50N＜…＜W502＜W501＜W2が成立する。
外層を形成するために第２合成樹脂が使用されていない分、第２合成樹脂が使用された場合に比べて、外層に係る合成樹脂の使用量は更に減少するが、外層の接着剤添加率は更に低くなる。しかしながら、外層の接着剤添加率の高低は、木質板材全体の剥離強度には大きく影響しないため、格別の問題は生じない。
【００２０】
第３発明にあっては、剥離強度を大幅に向上させるために、第１合成樹脂及び第２合成樹脂として、ＭＤＩ及びＭＵＦを用いる。
ただし、各層に係るノンホルマリン系の合成樹脂（具体的にはＭＤＩ）の重量パーセントは、一定である。一方、各層に係るホルマリン系の合成樹脂（具体的にはＭＵＦ）の重量パーセントは、中心層から外層へ向けて、段階的に減少させてある。つまり、本発明の木質板材におけるＭＵＦの含有量は最小限である。このため、本発明の木質板材は、例えば各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセントが一定である木質板材に比べて、ホルムアルデヒドの放出量は減少する。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明の木質板材による場合、各層に係る第１合成樹脂の重量パーセントは一定であるが、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは、中心層、より中心層に近い位置の内層、より外層に近い位置の内層、及び外層の順に、段階的に減少する。このため、各層の接着剤添加率は、外層、より外層に近い位置の内層、より中心層に近い位置の内層、及び中心層の順に、段階的に増加する。
ところで、木質板材の剥離強度を向上させるためには、外層の接着剤添加率を増加させるよりも中心層の接着剤添加率を増加させる方が効果的である。
従って、本発明の木質板材は、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントが、例えば外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントで一定の場合であるよりも、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることができる。
【００２２】
更に、本発明の木質板材は、各層に係る第２合成樹脂の重量パーセントが、例えば中心層に係る第２合成樹脂の重量パーセントで一定の場合であるよりも、合成樹脂の総使用量を減少させることができる。
つまり、本発明の木質板材は、剥離強度を効率よく向上させることと、合成樹脂の総使用量を減少させることによって木質板材の製造コストを低減することとを両立させることができる。
【００２３】
第２発明の木質板材による場合、外層に係る第２合成樹脂の重量パーセントは“０”である。
つまり、本発明の木質板材は、剥離強度を向上させることと、合成樹脂の総使用量を更に減少させることによって木質板材の製造コストを更に低減することとを両立させることができる。
【００２４】
第３発明の木質板材による場合、ＭＤＩとＭＵＦとを組み合わせて用いるため、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる。しかも、木質板材におけるＭＵＦの含有量は、剥離強度を効率よく、しかも大幅に向上させることができる最小限の含有量である。従って、木質板材からのホルムアルデヒドの放出量も最小限である。このため、シックハウス症候群の発症を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る木質板材の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る木質板材と比較すべき木質板材の構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２７】
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る木質板材１の構成を模式的に示す側面図であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、木質板材１と比較すべき木質板材２，３，４の構成を模式的に示す側面図である。以下では、図１及び図２夫々における上下方向を、木質板材１〜４夫々の上下方向という。
図１に示す木質板材１は、約１３mmの厚さを有する５層構造のパーティクルボードであり、２層の第１外層１１及び第２外層１５夫々と、１層の中心層１３との間に、各１層の第１内層１２及び第２内層１４を有する。更に詳細には、木質板材１は、上から順に、第１外層１１、第１内層１２、中心層１３、第２内層１４、及び第２外層１５を積層してなる。
【００２８】
木質板材１を製造する際に、製造者は、本発明の実施の形態における木片として、スギ及びマツ夫々のチップを用い、本発明の実施の形態における第１合成樹脂及び第２合成樹脂として、ＭＤＩ及びＭＵＦを用いる。ここで、ＭＤＩ及びＭＵＦを組み合わせて用いる理由は、発明者らが、ＭＤＩ単体（又はＭＵＦ単体）を用いる場合よりも剥離強度が大幅に向上するという知見を、実験的に得たからである。一方、チップとなすべき木材の種類は、スギ及びマツに限定されるものではない。
以下では、第１外層と第２外層とを区別しない場合には、単に外層といい、第１内層と第２内層とを区別しない場合には、単に内層という。
【００２９】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す木質板材２，３，４夫々は、約１３mmの厚さを有する５層構造のパーティクルボードである。更に詳細には、木質板材２，３，４は、上から順に、第１外層２１，３１，４１、第１内層２２，３２，４２、中心層２３，３３，４３、第２内層２４，３４，４４、及び第２外層２５，３５，４５を積層してなる。木質板材２，３，４夫々の製造手順は、図１に示す木質板材１の製造手順と略同様であるが、ＭＵＦの使用量、延いてはＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が異なる。
図１及び図２に示す各層の境界線が実線（又は破線）である場合には、隣接する２層に係るＭＵＦの重量パーセントは異なる（又は等しい）。
次の表１は、木質板材１〜４夫々が有する各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセント［重量％］を示すものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１を参照すればわかるように、木質板材１〜４のいずれにおいても、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1は７重量％で一定である。
また、外層に係るＭＵＦの重量パーセントW3は０重量％で一定である。更にまた、第１内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3と、第２内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3とは等しい。つまり、木質板材１〜４におけるＭＤＩの重量パーセントの分布は、中心層を中心にして上下対称である。
木質板材１〜４夫々の面積が等しい場合、木質板材１〜４夫々を製造するためのＭＵＦの使用量は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に多い。
【００３２】
次に、木質板材１について詳述する。
まず、製造者は、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物、内層１２，１４を形成すべき内層用混合物、及び中心層１３を形成すべき中心層用混合物を準備する。
外層１１，１５を形成すべき外層用混合物を準備するために、製造者は、夫々が１６メッシュ通過以下、且つ５０メッシュ非通過以上の粒度を有するチップを準備する。次に、製造者は、含水率が約４重量％になるまでチップを乾燥させる。更に、製造者は、乾燥したスギ及びマツ夫々のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
【００３３】
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、水とを混合することによって、熱硬化性のＭＤＩ接着剤を得る。ただし、ＭＤＩと混合すべき水の量は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧した場合に、チップ及びＭＤＩ接着剤全体の含水率（即ちマット含水率）が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、外層用混合物を得る。
【００３４】
内層１２，１４を形成すべき内層用混合物を準備するために、製造者は、公知のディスクフレーカを用いることによって、ストランド状のチップを準備する。次に、製造者は、含水率が約４重量％になるまでチップを乾燥させる。更に、製造者は、乾燥したスギ及びマツ夫々のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、２．５重量％のＭＵＦと、水とを混合することによって、熱硬化性の混合接着剤を得る。ただし、ＭＤＩ及びＭＵＦと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られた混合接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、内層用混合物を得る。
【００３５】
中心層１３を形成すべき中心層用混合物を準備するために、製造者は、内層用混合物を準備する場合と同様にして、含水率が約４重量％になるまで乾燥したスギ及びマツ夫々のストランド状のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、５重量％のＭＵＦと、水とを混合することによって、熱硬化性の混合接着剤を得る。ただし、ＭＤＩ及びＭＵＦと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
そして、製造者は、得られた混合接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、中心層用混合物を得る。
【００３６】
次に、製造者は、設定比重（製造すべき木質板材１の比重）を０．６５として、フォーミングを行なう。このとき、製造者は、形成すべき第１外層１１、第１内層１２、中心層１３、第２内層１４、及び第２外層１５のマット重量比が２：２：３：２：２となり、また、チップの配向がランダムになるよう、外層用混合物、内層用混合物、中心層用混合物、内層用混合物、及び外層用混合物をこの順に積層する。
最後に、製造者は、積層した混合物を、１３．２mmのディスタンス・バーで厚さを規制した状態で、熱圧成型する。このとき、温度は１８５℃であり、圧力は２６kg/cm2であり、熱圧時間は４分間である。
以上の結果、木質板材１が得られる。
【００３７】
木質板材１においては、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1＝７＞０であり、中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝５＞０である。また、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５（０≦W3＜W2）であり、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝０＜W2である。つまり、中心層１３からの厚み方向の距離が長い外層１１，１５に係る重量パーセント差｛W2−W3｝＝５は大きく、中心層１３からの厚み方向の距離が短い内層１２，１４に係る重量パーセント差｛W2−W3｝＝２．５は小さい。
ここで、各層のマット重量比は、各層の厚みに対応する。即ち、中心層１３は、中心層１３以外の各層の約１．５倍の厚みを有する。
【００３８】
木質板材２を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、並びに、中心層１３を形成すべき中心層用混合物と同様の内層用混合物及び中心層用混合物を準備する。
次に、製造者は、木質板材２に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材２が得られる。
【００３９】
木質板材２は、約１３mmの厚さを有する従来の３層板材に対応する。このとき、木質板材２の中心層２３及び内層２２，２４は、従来の３層板材の中心層に対応する。このため、木質板材１は、従来の３層板材の中心層を３分割し、更に、ＭＵＦを外層側に向けて段階的に減少させることによって、新たな中心層１３と、内層１２，１４とを設けた構成である、とも看做せる。
【００４０】
木質板材３を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、内層３２，３４を形成すべき内層用混合物、及び、この内層用混合物と同様の中心層用混合物を準備する。
内層３２，３４を形成すべき内層用混合物を準備するために、製造者は、内層１２，１４を形成すべき内層用混合物を準備する場合と同様にして、含水率が約４重量％になるまで乾燥したスギ及びマツ夫々のストランド状のチップを、重量比が１：１になるように混合する。
また、製造者は、混合されたチップの全乾重量に対して７重量％のＭＤＩと、水とを混合することによって、熱硬化性のＭＤＩ接着剤を得る。ただし、ＭＤＩと混合すべき水の量は、マット含水率が１５重量％になる量である。
【００４１】
そして、製造者は、得られたＭＤＩ接着剤を、混合されたチップに噴霧することによって、内層用混合物を得る。
次に、製造者は、木質板材３に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材３が得られる。
木質板材３は、約１３mmの厚さを有し、各層が木片とＭＤＩ接着剤とを用いて形成された従来の木質板材に対応する。
【００４２】
木質板材４を製造する場合、製造者は、まず、外層１１，１５を形成すべき外層用混合物と同様の外層用混合物、内層３２，３４を形成すべき内層用混合物と同様の内層用混合物、及び、中心層１３を形成すべき中心層用混合物と同様の中心層用混合物を準備する。
次に、製造者は、木質板材４に係る外層用混合物、内層用混合物、及び中心層用混合物を用いて、木質板材１を製造する場合と同様にフォーミングを行なう。
最後に、製造者は、積層した混合物を、木質板材１を製造する場合と同様に熱圧成型する。
以上の結果、木質板材４が得られる。
【００４３】
次の表２は、木質板材１〜４夫々の曲げ強度［N/mm2］、ヤング率［N/mm2 ］、及び剥離強度［N/mm2 ］と、木質板材２を製造するための接着剤コストを１００％とした場合のコスト比［％］とを示すものである。木質板材１〜４夫々のコスト比は、木質板材１〜４夫々の製造コストの比に対応するものと看做せる。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示すように、木質板材１〜４夫々の曲げ強度に顕著な差はない。ここから、各層を形成すべき接着剤に含まれるＭＵＦの重量パーセントの差は、曲げ強度に大きな影響を及ぼさないことがわかる。一方、木質板材１〜４夫々のヤング率の高低と、各層を形成すべき接着剤に含まれるＭＵＦの重量パーセントの差異との間には、明確な関係性が見出せないため、これらは無関係であると思われる。
また、木質板材１，２夫々（又は木質板材３，４夫々）の剥離強度に顕著な差はない。測定誤差を考え合わせれば、木質板材１，２夫々（又は木質板材３，４夫々）の剥離強度は略同一値といえる。ところが、木質板材１，２夫々の剥離強度は、木質板材３，４夫々の剥離強度に比べて、非常に大きい。
【００４６】
木質板材１，２は、中心層１３，２３及び内層１２，１４，２２，２４にＭＵＦが含まれている。また、木質板材４は、中心層４３にＭＵＦが含まれている。つまり、木質板材１，２は、各層にＭＵＦが全く含まれていない木質板材３に比べて、中心層１３，２３及び内層１２，１４，２２，２４の接着剤添加率が増加されている。同様に、木質板材４は、木質板材３に比べて、中心層４３の接着剤添加率が増加されている。
【００４７】
一般に、中心層の接着剤添加率を増加させることは、外層の接着剤添加率を増加させることに比べて、木質板材の剥離強度に大きな影響を及ぼすといわれる。何故ならば、密度が高く剥離破壊し難い外層を、接着剤添加率を増加させることによって強化するよりも、密度が低く剥離破壊し易い中心層を強化した方が、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることができるからである。
【００４８】
ところが、中心層４３の接着剤添加率だけを増加させた木質板材４の剥離強度は、木質板材３に比べてさえ、ほどんど向上していない。つまり、中心層及び内層の両方の接着剤添加率が増加されている場合（即ち木質板材１，２のような構成の場合）には、中心層の接着剤添加率のみが増加されている場合に比べて、木質板材の剥離強度が大幅に向上されることがわかる。
この理由は、外層よりも密度が低く剥離破壊し易い内層を、接着剤添加率を増加させることによって強化することが、木質板材の剥離強度を効率よく向上させることにつながるからである。
【００４９】
ここで、木質板材２の内層２２，２４に係るＭＵＦの重量パーセントW3は、木質板材１の内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3より高い。つまり、木質板材２の中心層及び内層の接着剤添加率は、木質板材１の中心層及び内層の接着剤添加率よりも増加されているにも拘らず、木質板材２の剥離強度は、木質板材１の剥離強度に略等しい。
この理由は、内層の接着剤添加率の増加は、中心層の接着剤添加率の増加ほどには、木質板材の剥離強度の向上に影響を及ぼさないからである。従って、内層の接着剤添加率は、中心層の接着剤添加率と外層の接着剤添加率との中間的なものであればよい。このためには、内層に係るＭＵＦの重量パーセントW3は、中心層に係るＭＵＦの重量パーセントW2と外層に係るＭＵＦの重量パーセントW3との中間的なものであればよい。
【００５０】
具体的に、木質板材１は、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５である。ただし、０＜W3＜２．５でも２．５＜W3＜５でもよい。とはいえ、木質板材１，４を比較すればわかるように、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3を過剰に小さくすると剥離強度は非常に小さくなる。その一方で、木質板材１，２を比較すればわかるように、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3を過剰に大きくしたところで剥離強度の大幅な向上は望めない。従って、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝２．５前後（即ち、中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2の半分程度）が好ましいといえる。
【００５１】
ところで、木質板材１〜４夫々のコスト比は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に高い。何故ならば、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量は、木質板材２、木質板材１、木質板材４、及び木質板材３の順に多いからである。
しかも、木質板材１の製造に要したＭＵＦの量は、木質板材２の製造に要したＭＵＦの量よりも少ないため、木質板材１からのホルムアルデヒドの放出量は、木質板材２からのホルムアルデヒドの放出量よりも少ない。
以上の結果、非常に大きい剥離強度を有し、更に、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が少なく、しかも、ホルムアルデヒドの放出量が最小限であるという点で、木質板材１〜４の内、木質板材１が最も優秀であるといえる。
つまり、木質板材１は、品質の高さと製造コストの低さと安全性の高さとをバランスよく兼ね備えている。
【００５２】
本実施の形態における木質板材１の第１外層１１及び第１内層１２と第２外層１５及び第２内層１４とは全く同じ構成であるため、木質板材１には表裏の区別はない。このため、木質板材１を例えば床材として用いる場合に、第１外層１１の側を表側としてもよく、第２外層１５の側を表側としてもよい。なお、木質板材１は、第１外層１１（又は第１内層１２）と第２外層１５（又は第２内層１４）とが異なる構成でもよい。
【００５３】
また、本実施の形態における木質板材１は５層構造であるが、本発明の実施の形態における木質板材は、７層構造、又は９層以上の多層構造であってもよい。
７層構造の木質板材は、従来の３層板材の中心層を５分割し、更に、ＭＵＦを外層側に向けて段階的に減少させることによって、新たな中心層と、中心層に隣接する２層の内層と、外層に隣接する２層の内層とを設けた構成である。このような木質板材の曲げ強度及び剥離強度は、木質板材１の曲げ強度及び剥離強度と遜色がないと考えられる。しかも、７層構造の木質板材は、５層構造である木質板材１よりも更にＭＵＦの使用量を減少させることができるため、製造コストを更に低減させ、且つ、安全性を更に向上させることができる。
【００５４】
このように、木質板材の層数が増加するに連れて、ＭＵＦの使用量はますます減少する。ところが、木質板材の層数の増加に伴い、製造工程の工数も増加するため、却って製造コストが高騰する虞がある。更に、木質板材の厚みによっては、層数を増加させることが困難になることもある。例えば、約１３mmの厚みでは、９層構造の木質板材を製造することは容易ではない。従って、木質板材の層数は、ＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量の減少による製造コストの低減と、製造工程の工数の増加による製造コストの高騰と、木質板材の厚みに起因する技術的な限界との兼ね合いで決定する必要がある。
【００５５】
更にまた、本実施の形態における木質板材１は、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3＝０であるが、W3＞０であってもよい。しかしながら、外層１１，１５に係るＭＵＦの重量パーセントW3を増加させても、木質板材１の曲げ強度又は剥離強度の大幅な向上にはつながらず、その一方で製造コストは高騰するため、W3＝０が好ましいといえる。
【００５６】
実施の形態 ２．
本実施の形態における木質板材１，２は、実施の形態１における木質板材１，２に対応する。従って、本実施の形態の木質板材１，２夫々の製造手順は、実施の形態１の木質板材１，２の製造手順と略同様である。ただし、ＭＵＦの使用量、延いてはＭＤＩ及びＭＵＦの総使用量が異なる。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
次の表３は、実施の形態１の表１に対応し、本実施の形態の木質板材１，２夫々が有する各層に係るＭＤＩ及びＭＵＦ夫々の重量パーセント［重量％］を示すものである。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３を参照すればわかるように、本実施の形態の木質板材１，２が有する中心層１３，２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝７であり、各層に係るＭＤＩの重量パーセントW1に等しい。これは、実施の形態１の木質板材１，２が有する中心層１３，２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2＝５よりも多い（表１参照）。
ただし、内層１２，１４に係るＭＵＦの重量パーセントW3が中心層１３に係るＭＵＦの重量パーセントW2の１／２である点、及び、内層２２，２４に係るＭＵＦの重量パーセントW3が中心層２３に係るＭＵＦの重量パーセントW2に等しい点等は、実施の形態１，２で共通である。
【００５９】
次の表４は、実施の形態１の表２に対応し、本実施の形態の木質板材１，２夫々の曲げ強度［N/mm2 ］、ヤング率［N/mm2 ］、及び剥離強度［N/mm2］と、実施の形態１の木質板材２を製造するための接着剤コストを１００％とした場合のコスト比［％］とを示すものである。
【００６０】
【表４】
【００６１】
表４に示すように、本実施の形態の木質板材１，２夫々の曲げ強度に顕著な差はない。また、木質板材１，２夫々の剥離強度は、測定誤差を考え合わせれば、略同一値と看做せる。一方、木質板材１のコスト比は、木質板材２のコスト比よりも低い。このように、本実施の形態の木質板材１，２の関係は、実施の形態１の木質板材１，２の関係に等しい。従って、木質板材１の方が、木質板材２よりも有利である。
表４と実施の形態１の表２とを比較すると、曲げ強度及び剥離強度は、本実施の形態の木質板材１の方が、実施の形態１の木質板材１に比べて幾分向上していることがわかる。その代わり、コスト比は本実施の形態の木質板材１の方が高いことがわかる。
従って、中心層１３及び内層１２，１４夫々に係るＭＵＦの重量パーセントは、製造コストの高低と木質板材１の品質の高低との兼ね合いで決定すればよいと考えられる。
【００６２】
実施の形態１，２においては、ＭＤＩを第１合成樹脂とし、ＭＵＦを第２合成樹脂とする木質板材１を例示したが、木質板材１の構成は、これに限定されるものではない。
例えば、木質板材１は、ＭＵＦを第１合成樹脂とし、ＭＤＩを第２合成樹脂とする構成でもよい。ただし、ＭＤＩを第１合成樹脂とし、ＭＵＦを第２合成樹脂とする構成の方が、ホルムアルデヒドの放出量が減少するため、好ましい。
また、第１合成樹脂又は第２合成樹脂として採用されるべき合成樹脂はＭＵＦ及びＭＤＩに限定されるものではなく、ユリア樹脂、メラミン樹脂、又はフェノール樹脂等でもよい。また、第１合成樹脂又は第２合成樹脂が、複数種類の合成樹脂からなるものであってもよい。
【００６３】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、木質板材１は、５層以上の多層構造であれば、パーティクルボードに限定されず、ＯＳＢ（Oriented Strand Board ）又はＭＤＦ（中密度繊維板）等でもよい。
また、本発明の効果がある限りにおいて、木質板材１に、実施の形態１，２に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１ 木質板材
１１ 第１外層（外層）
１２ 第１内層（内層）
１３ 中心層
１４ 第２内層（内層）
１５ 第２外層（外層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層の外層夫々と、１層の中心層との間夫々に、Ｎ（Ｎは自然数）層の内層を有し、
各層は、木片と接着剤とを用いて形成されている木質板材において、
前記中心層を形成すべき接着剤は、前記木片の重量に対してW1（W1＞０）重量％の第１合成樹脂、及び、該第１合成樹脂とは異なり、前記木片の重量に対してW2（W2＞０）重量％の第２合成樹脂を含み、
前記中心層以外の各層を形成すべき接着剤は、前記第１合成樹脂、及び、前記木片の重量に対してW3（０≦W3＜W2）重量％の第２合成樹脂を含み、
前記中心層以外の各層に係るW3は、｛W2−W3｝の大／小が、前記中心層以外の各層の前記中心層からの厚み方向の距離の長／短に対応するようにしてあることを特徴とする木質板材。
【請求項２】
各外層については、W3＝０であることを特徴とする請求項１に記載の木質板材。
【請求項３】
第１合成樹脂はＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）であり、
第２合成樹脂はＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質板材。
【請求項１】
２層の外層夫々と、１層の中心層との間夫々に、Ｎ（Ｎは自然数）層の内層を有し、
各層は、木片と接着剤とを用いて形成されている木質板材において、
前記中心層を形成すべき接着剤は、前記木片の重量に対してW1（W1＞０）重量％の第１合成樹脂、及び、該第１合成樹脂とは異なり、前記木片の重量に対してW2（W2＞０）重量％の第２合成樹脂を含み、
前記中心層以外の各層を形成すべき接着剤は、前記第１合成樹脂、及び、前記木片の重量に対してW3（０≦W3＜W2）重量％の第２合成樹脂を含み、
前記中心層以外の各層に係るW3は、｛W2−W3｝の大／小が、前記中心層以外の各層の前記中心層からの厚み方向の距離の長／短に対応するようにしてあることを特徴とする木質板材。
【請求項２】
各外層については、W3＝０であることを特徴とする請求項１に記載の木質板材。
【請求項３】
第１合成樹脂はＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）であり、
第２合成樹脂はＭＵＦ（ユリアメラミン共縮合樹脂）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質板材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−５６８５８（Ｐ２０１１−５６８５８Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１０８４７（Ｐ２００９−２１０８４７）
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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