説明

木質複合材の製造方法

【課題】十分な発熱量を得て木質成形材と木材との接着を短時間で可能にし、木質複合材の生産性を向上させること。
【解決手段】木質成形材4または木材1のいずれか一方の接着面4aに接着剤6を塗布し、他方の接着面1aに電解質水溶液3を塗布し、接着面同士を重ね合わせ、加圧するとともに高周波加熱し、木質成形材と木材とを接着する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、木質原料から形成された成形材などの木質成形材と、木質単板や木質合板などの木材とを接着し、板材や棒材などの木質複合材を製造する木質複合材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
森林資源の枯渇の問題を考慮し、保護、育成を図りつつ、建築材料、家具用材料などとして木質材を安定に供給するために、木材と複合化された木質複合材が提供されている。この木質複合材として、たとえば、木質単板や木質合板などの木材と、木質原料から形成された各種の木質成形材とが接着されたものが知られている。
【0003】
このような木質複合材を製造する際には、接着剤を塗布し、接着面同士を重ね合わせ、ホットプレスなどによって加熱、加圧して木材と木質成形材とを接着させている。また、加熱、加圧と同時に高周波を発振させ、高周波加熱によって熱量を上げ、木材の焼けなどを抑えながら接着効率を高めることが試みられている。
【0004】
上記木質成形材は、たとえば、木質チップを用いて成形したパーティクルボードや木質繊維を用いて成形したMDFなどの集成材などとして広く知られているものである。このような木質成形材の製造方法の一つとして、特許文献1には、木質チップや木質繊維などの木質成形原料に熱架橋性水性アクリル樹脂を成形用接着剤として混合し、その後、ホットプレス成形する際に伝熱盤加熱と高周波誘導加熱を併用する方法が記載されている。
【0005】
上記製造方法によれば、40mmまでの厚みのボードの成形と成形時間の短縮が可能になる。
【0006】
また、特許文献1には、高周波加熱時の高周波エネルギーの大部分は、熱架橋性水性アクリル樹脂の水の部分に吸収され、急激に温度が上昇し、それにともなって架橋反応が進行すること、水の部分に電解質を微量に存在させておくと、発熱速度が加速され、有効であることが記載されている。
【特許文献1】特開2004−230736号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に記載された製造方法は、木材に複合する木質成形材の製造方法であり、木材との複合化において、水性接着剤の水の部分に電解質を存在させることが木質成形材と木材との接着にどの程度有効であるか予測することはできない。また、電解質は微量の存在が不可欠であるとも理解される。
【0008】
ところが、水性接着剤に飽和溶解量分の食塩を添加しても、一般に水性接着剤では塗布量の50%程度が水であるため、高周波加熱によって木質成形材と木材との接着効率を向上させる十分な発熱量は得られていない。このことから、電解質の微量添加は、木質成形材と木材との接着のためには効果的でないことが確認される。一方、水性接着剤の塗布量を上げれば、より大きな発熱量が得られるのではないかと期待されるが、水性接着剤の塗布量を上げることは木質複合材のコストに反映し、採用しがたい。
【0009】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、十分な発熱量を得て短時間での接着を可能にし、生産性を向上させる木質複合材の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【0011】
第1の発明は、木質成形材と木材との接着面に接着剤を塗布し、接着面同士を重ね合わせ、加圧するとともに高周波加熱し、木質成形材と木材とを接着する木質複合材の製造方法において、木質成形材または木材のいずれか一方の接着面に接着剤を塗布し、他方の接着面に電解質水溶液を塗布することを特徴としている。
【0012】
第2の発明は、上記第1の発明の特徴において、電解質水溶液が食塩水であることを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
上記第1の発明によれば、木質成形材または木材のいずれか一方の接着面に接着剤を塗布し、他方の接着面に電解質水溶液を塗布するので、接着面に十分な量の電解質を供給することができ、高周波加熱の際の発熱量を十分なものとすることができる。その結果、従来に比べ、短時間での木質成形材と木材との接着が可能となり、木質複合材の生産性が向上する。
【0014】
上記第2の発明によれば、上記第1の発明の効果に加え、電解質水溶液が食塩水であるので、電解質水溶液の調製が容易であり、飽和水溶液としても容易に作製することができる。また、製造コストを十分低く抑えることができる。しかも、木質成形材や木材への腐食などの悪影響が小さく、木質複合材を、所要の性能を有するものとして製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1は、本発明の木質複合材の製造方法の一実施形態を示した工程図である。
【0016】
図1に示した木質複合材の製造方法では、木質単板、木質薄板を縦横に積層して貼り合わせた木質合板などの木材1の接着面1aに、ロールコータ2によって電解質水溶液3を塗布する。ロールコータ2は、塗布ロール2aと、塗布ロール2aに対向して配置された搬送ロール2bとを備え、塗布ロール2aの外周面に電解質水溶液3が供給される。木材1は、ロールコータ2において塗布ロール2aと搬送ロール2bとの間に送り込まれる。搬送ロール2bによって接着面1aと反対側の面が支持されながら搬送され、接着面1aが塗布ロール2aの外周面と連続的に接触し、電解質水溶液3が接着面1aの全域に均一に塗布される。
【0017】
電解質水溶液3は、電解質を溶質とする水溶液であり、電解質には、食塩などが使用可能である。なお、電解質水溶液3は、木材1を変質、腐食などさせないものが好ましい。食塩水は、木材1に対する悪影響が小さく、木質複合材を、所要の性能を有するものとして製造するのに好適である。また、食塩水は、電解質水溶液3として汎用性があり、調製が容易で、しかも飽和水溶液としても容易に作製することができる。また、製造コストを十分低く抑えることができる。
【0018】
なお、木材1には、板材を例示しているが、板材に限られることはなく、角材などの棒材であってもよい。
【0019】
また、図1に示した木質複合材の製造方法では、MDFやパーティクルボードなどの集成材などとして知られている木質成形材4の接着面4aに、ロールコータ5によって接着剤6を塗布する。木質成形材4には、木材1に対応して板材を例示しているが、木材1と同様に、板材に限られることはなく、角材などの棒材であってもよい。木材1と木質成形材4との組み合わせは任意である。
【0020】
ロールコータ5は、ロールコータ2と同様に、塗布ロール5aと、塗布ロール5aに対向して配置された搬送ロール5bとを備え、塗布ロール5aの外周面に接着剤6が供給される。木質成形材4は、ロールコータ5において塗布ロール5aと搬送ロール5bとの間に送り込まれる。搬送ロール5bによって接着面4aと反対側の面が支持されながら搬送され、接着面4aが塗布ロール5aの外周面と連続的に接触し、接着剤6が接着面4aの全域に均一に塗布される。
【0021】
接着剤6には、従来公知のものを含め各種のものが使用可能である。酢酸ビニル樹脂などの一般的な木工用として汎用されているものが使用可能であり、取り扱いの容易さなどから水性接着剤などが好ましく使用される。
【0022】
なお、図1に示した木質複合材の製造方法では、木材1の接着面1aに電解質水溶液3を、木質成形材4の接着面4aに接着剤6を塗布しているが、本発明の木質複合材の製造方法は、木材1の接着面1aに接着剤6を、木質成形材4の接着面4aに電解質水溶液3を塗布する態様を包含している。
【0023】
また、電解質水溶液3および接着剤6の塗布をロールコータ2、5によって行っているが、塗布方式には各種のものを採用することができる。より均一な塗布が可能なスプレー塗装などの採用も可能である。
【0024】
次いで、図1に示した木質複合材の製造方法では、電解質水溶液3を塗布した木材1と接着剤6を塗布した木質成形材4とを、接着面1a、4a同士を重ね合わせた後、ホットプレス成形装置7において木材1および木質成形材4の双方を加熱し、加圧して両者を接着させる。ホットプレス成形装置7は、高周波を発振することができ、伝熱盤などによる直接加熱の他に、木材1および木質成形材4を高周波誘導加熱する。
【0025】
木材1と木質成形材4との重ね合わせは、電解質水溶液3が湿潤状態にあっても、または半乾燥状態にあっても行うことができる。また、重ね合わせは接着剤6が湿潤状態にあっても、半硬化状態にあっても行うことができる。水分の存在下において、木材1および木質成形材4を重ね合わせ、接着する。
【0026】
なお、ホットプレス成形装置7には、高周波発振手段を備えるものでないものも採用することができる。この場合には高周波発振装置を付設し、ホットプレス成形装置7による加熱、加圧に合わせて高周波発振装置が高周波を発振し、高周波誘導加熱を行うようにすればよい。
【0027】
所定時間経過後、木材1と木質成形材4とは接着し、木質複合材が製造される。木質複合材は、その後、切断、突板などの化粧材の貼着、溝および実加工、着色および塗装などの工程を経て最終製品に仕上げられる。
【0028】
このように、図1に示した木質複合材の製造方法では、木材1の接着面1aに電解質水溶液3を塗布することによって十分な量の電解質を供給することができ、高周波加熱の際の発熱量を十分なものとすることができる。その結果、従来に比べ、短時間での木質成形材4と木材1との接着が可能となり、木質複合材の生産性が向上する。
【0029】
以下、本発明の木質複合材の製造方法の実施例を示す。
【実施例1】
【0030】
木質成形材として厚さ2.7mmのMDFを、木材として厚さ9mmの木質合板を使用し、両者を接着して複合し、床材の基材として作製した。
【0031】
木質合板の接着面に濃度20%の食塩水を100g/m2でロールコータにより塗布した。MDFの接着面には木工用接着剤をロールコータにより塗布した。MDFと木質合板との接着面同士を重ね合わせ、ホットプレス成形装置において高周波発振しながら、加熱し、加圧した。
【0032】
MDFと木質合板とは接着し、複合化した木質複合材が得られた。短時間での接着が実現され、MDFと木質合板とは良好に接着していた。
【0033】
濃度20%の食塩水を100g/m2で供給することにより、MDFと木質合板との接着面には、単に接着剤を塗布する場合に比べ、含水率が2%上昇し、10g/m2の食塩を供給することができた。短時間で良好な接着は、このように電解質としての食塩の供給量が増加したことによると考えられる。
【実施例2】
【0034】
実施例1において、木質合板に替え、厚さ10〜40mmのLVLフラッシュ芯材を使用した他は同じ条件として、MDFとLVLフラッシュ芯材とを接着し、複合化した。LVLフラッシュ芯材の接着面には飽和食塩水(常温)を塗布した。
【0035】
実施例1と同様に、ホットプレス成形装置において高周波発振しながら、加熱、加圧後、MDFとLVLフラッシュ芯材とは接着し、複合化した木質複合材が得られた。
【0036】
実施例1と同様に、短時間での接着が実現され、MDFとLVLフラッシュ芯材とは良好に接着していた。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の木質複合材の製造方法の一実施形態を示した工程図である。
【符号の説明】
【0038】
1 木材
1a 接着面
3 電解質水溶液
4 木質成形材
4a 接着面
6 接着剤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
木質成形材と木材との接着面に接着剤を塗布し、接着面同士を重ね合わせ、加圧するとともに高周波加熱し、木質成形材と木材とを接着する木質複合材の製造方法において、木質成形材または木材のいずれか一方の接着面に接着剤を塗布し、他方の接着面に電解質水溶液を塗布することを特徴とする木質複合材の製造方法。
【請求項2】
電解質水溶液が食塩水であることを特徴とする請求項1に記載の木質複合材の製造方法。

【図1】
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【公開番号】特開2010−76240(P2010−76240A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−246757(P2008−246757)
【出願日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】