説明

複合板

【課題】反りの発生がほとんど目立たない新規な構成の複合板を提供する。
【解決手段】少なくとも4枚の単板11a〜11dが接着剤を介して接合されてなる合わせ板11の表面に繊維板12を接着剤を介して貼着してなる複合板10である。合わせ板の最表面側単板11aおよび最裏面側単板11dの繊維方向は長手方向Xに略一致し、これらの間に位置する中間単板11b,11cの繊維方向は長手方向と直交する方向Yに略一致する。複合板の裏面側には長手方向全長に亘って複数本の溝17a〜17dが形成され、これら溝の深さは複合板10の裏面から最表面側単板11aの下面に達するように、または最表面側単板11aの内部にまで達するように形成される。好ましくは、最表面側単板11aの厚さは最裏面側単板11dの厚さより大きく、繊維板12と最表面側単板11aの厚さ合計は複合板全体厚の50%未満である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として住宅建築用の部材や家具、建具などの材料として使用される複合板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の複合板としては、たとえば、下記特許文献1に記載のものが知られている。この複合板は、少なくとも4枚の単板が接着剤を介して重合されてなる合板と、この合板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなる。
【特許文献1】特開2005−335204号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この複合板は、反りや変形を生じにくいものであったが、製造時や製造後の含水率変化によって製造された複合板に幅方向の反り(上反り、下反り)が発生するおそれがあった。
【0004】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、製造時や製造後の含水率変化などによっても反りの発生がほとんど目立たず、平坦な状態に保持されるような新規な構成の複合板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を達成するため、請求項1にかかる本発明は、少なくとも4枚の単板が接着剤を介して接合されてなる合わせ板と、この合わせ板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなる複合板において、合わせ板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合わせ板の長手方向に略一致すると共に、これら最表面側単板と最裏面側単板との間に位置する中間単板の繊維方向は該合わせ板の長手方向と直交する方向に略一致し、且つ、複合板の裏面側には長手方向全長に亘って複数本の溝が形成され、これら溝の深さは複合板の裏面から最表面側単板の下面に達するように、または最表面側単板の内部にまで達するように形成されることを特徴とする。
【0006】
請求項2にかかる本発明は、請求項1の複合板において、最表面側単板の厚さが最裏面側単板の厚さより大きいことを特徴とする。
【0007】
請求項3にかかる本発明は、請求項1または2の複合板において、繊維板と最表面側単板の厚さ合計が複合板全体厚の50%未満であることを特徴とする。
【0008】
本発明の複合板に用いる合わせ板は少なくとも4枚の単板が接着剤を介して接合されてなるものであり、たとえば4プライ以上の合板を用いることができるが、その最表面側単板と最裏面側単板は該合わせ板(または複合板)の長手方向に略一致した繊維方向を有するものとし、これら最表面側単板と最裏面側単板の間に位置する少なくとも2枚の単板(中間単板)は該合わせ板(または複合板)の長手方向と直交する方向(すなわち短手方向または幅方向)に略一致した繊維方向を有するものとする。中間単板を複数枚用いることにより各単板の欠点が分散され、局部的な強度不足を解消することができる。合板を形成する各単板は、針葉樹単板であっても広葉樹単板であっても良く、これらを任意に組み合わせた合板を用いても良い。また、本発明の合わせ板は、必ずしもあらかじめ合板として製造されたものに限定されず、少なくとも4枚の単板を所定順および所定の繊維方向に積層接着して得たものでも良い。
【0009】
単板同士または単板と繊維板との間に介在させる接着剤は、ホルムアルデヒドの発散が少ない熱硬化性接着剤を用いることが好ましく、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂またはそれらの変性樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、合成ゴム系接着剤などから任意選択される一種または複数種を使用することが好ましい。
【0010】
繊維板は、複合板の用途によりミディアムデンシティファイバーボード(以下、MDFという。)やハードボードなどから選定することができ、その厚さは1.0〜4.0mmの範囲のものが好適に使用可能である。合わせ板を形成する単板として針葉樹材を使用する場合、繊維板の板厚は比較的大きい(厚い)ものを使用し、たとえば2.0mmを超えるものを使用することができる。複合板の表面への荷重負荷が比較的小さいものである場合は、単板として広葉樹材を使用して、その表面に比較的薄い繊維板を積層させることができ、たとえば1.5mm厚前後の繊維板も使用可能である。
【0011】
合わせ板を形成する各単板および繊維板の板厚については、最表面側単板が最裏面側単板より厚いことが好ましい。さらに、最表面側単板と繊維板の厚さ合計が複合板全体厚の50%を越えないものとすることが好ましい。さらに、最表面側単板と最裏面側単板の間に介在する複数の中間単板の合計厚よりも最表面側単板の方が薄いこと、また、最表面側単板と最裏面側単板の間に介在する複数の中間単板の合計厚よりも繊維板の方が薄いことが好ましい。これらの理由については後述する。
【0012】
実(さね)を形成する場合は、少なくとも複合板の長手方向に沿って延長するように形成する。さらに、複合板の短手方向に沿って延長する実を併せて形成しても良い。複合板の長手方向に沿って延長するように形成された実(雄実、雌実)の繊維板側の表面は、この繊維板に隣接する単板(すなわち最表面側単板)からなるものとすることが好ましい。既述のように、最表面側単板の繊維方向は複合板の長手方向と略一致している。
【0013】
熱圧は、たとえば、表面が平坦な上下二つの熱圧盤の間に上記積層体を挟んで熱圧プレスすることによって行う。熱圧条件としては、たとえば熱圧圧力:8〜12kgf/cm、熱圧盤温度:110〜140°C、熱圧時間:4〜6分であり、さらに望ましくは熱圧圧力:10kgf/cm、熱圧盤温度:125°C、熱圧時間:5分で行われる。熱圧されたままの繊維板の表面は、不要な凹凸や傷などがあるので、サンダーやプレーナーなどにより表層を削って平滑化すると良い。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に係る本発明によれば、単板の積層体である合わせ板と繊維板を組み合わせて用い、且つ、合わせ板における各単板が長手方向または短手方向の所定の繊維方向に配されることによって、各単板が繊維方向と直交する方向に収縮膨張しようとする動きを互いに拘束し打ち消し合う作用が発揮される。
【0015】
より詳しく言えば、本発明の複合板は、少なくとも4枚の単板からなる合わせ板の表面に繊維板を配して接着一体化した積層構成を有しており、且つ、合わせ板を形成する単板の繊維方向を、最表面側単板および最裏面側単板の繊維方向は該合わせ板の長手方向に略一致させるとともに、これら単板間に位置する複数枚の中間単板の繊維方向は該長手方向と直交する方向(短手方向)に略一致させているため、後述するように、熱圧後に解圧したときに、その横断面においても縦断面においても、中心線を境にして上下の単板および繊維板が複合板の上反りおよび下反りに対して拮抗した影響を与え、結果として複合板の反りを実質的に防止する作用を果たしている。
【0016】
さらに、合わせ板において裏面側から最表面側単板の下面に達するか、あるいは最表面側単板の内部にまで達する深さの溝が複数形成されているため、反りが生ずるとしても溝と溝との間または溝と縁との間の狭い領域に限定され、結果として複合板全体の反りをほとんど目立たないものとすることができる。
【0017】
さらに、合わせ板は、少なくとも4枚の単板から形成されるので、いずれかの単板に節や節抜けあるいは木目の凹みなどの欠陥が存在しても、これに隣接する単板の欠陥と重なることは実際上ほとんどあり得ず、欠陥が分散され局部的な強度不足が解消される。
【0018】
請求項2にかかる本発明によれば、最表面側単板の厚さが最裏面側単板の厚さより大きいものとされており、この厚み要件を満たすことによって奏される後述の作用を介して、長手・短手両方向の反りが実質的に完全に抑制された複合板とすることができる。
【0019】
請求項3にかかる本発明によれば、繊維板と最表面側単板の厚さ合計が複合板全体厚の50%未満とされており、この厚み要件を満たすことによって奏される後述の作用を介して、長手・短手両方向の反りが実質的に完全に抑制された複合板とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【0021】
図1は、本発明の好適な一実施形態による複合板の短手方向Y断面図(長手方向Xに直交する垂直面で切断したときの断面図)である。この複合板10は、住宅建築用の床板として使用されるもので、4枚の単板11a〜11d(これらにより合わせ板11が形成されている)とMDF12とが隣接する各層間に介在する接着剤(図示せず)により積層貼着一体化されて構成されている。複合板10の大きさは、製品寸法でたとえば幅W=303mm、厚みT=12mm、長さL=1818mmである。この寸法は製品寸法であるので、熱圧による圧縮代や削り代を予め考慮して製造される。
【0022】
MDF12の表面には、突板、化粧紙、化粧シートなどからなる化粧材13が貼着される。MDF12の厚みは、単板11a〜11dとして針葉樹材を使用する場合は、2.0mm(熱圧後)を超えるもの、たとえば3.0(熱圧前3.2)mm厚とする。単板11a〜11dとして広葉樹材を使用する場合は、MDF12の厚みは2.0mm以下(熱圧後)のものでも良く、たとえば1.5mm厚のMDF12を使用することができる。また、3本の長手方向Xに延長するV溝16が短手方向Yに等間隔(P=75.75mm)で形成されている。
【0023】
合わせ板11は、最表面側単板11a,上側の中間単板11b,下側の中間単板11c,最裏面側単板11dから形成され、各単板間は接着剤により熱圧接着される。最表面側単板11aおよび最裏面側単板11dの繊維方向は、合わせ板11または複合板10の長手方向X(図1において紙面鉛直方向)に略一致している。最表面側単板11aと最裏面側単板11dの間に位置する二枚の中間単板11b,11cの繊維方向は、長手方向と直交する方向(合わせ板11または複合板10の短手方向Y)に略一致している。
【0024】
各単板の厚みは、たとえば最表面側単板11aが2.8mm、中間単板11b,11cがいずれも2.3mm、最裏面側単板11dが1.6mmである。これは一例であって、用途などに応じて任意に設定することができるが、最表面側単板11aが最裏面側単板11dよりも厚いことが好ましい。また、MDF12と最表面側単板11aの厚さ合計が複合板10の全体厚の50%未満であることが好ましい。図示実施形態において採用する各厚さ値の組み合わせはこれらの好ましい条件を満足している。
【0025】
単板11a,11b間、単板11b,11c間、単板11c,11d間、および単板11aとMDF12との間に介在させる接着剤は、ホルムアルデヒドの発散が少ない熱硬化性接着剤を用い、たとえば変性フェノール樹脂接着剤を使用する。
【0026】
さらに、複合板10は、その長手方向Xおよび短手方向Yに沿って延長する雄実14および雌実15を有する。これら雄実14および雌実15のMDF12側の表面は、合板11または複合板10の長手方向Xに略一致した繊維方向を有する最表面側単板11aによって形成されている。
【0027】
複合板10の裏面側、すなわち合わせ板11の最裏面側単板11dから表面側に向けて、長手方向Xに延長する複数本の溝17が短手方向Yに間隔をおいて形成されている。溝17の幅はたとえば2〜4mmの範囲で適宜の値を選定することができる。図示実施例において溝幅t=3mmである。
【0028】
溝17の本数および短手方向Yにおける位置・間隔は限定されないが、図示実施形態では4本の溝17a〜17dが形成され、両縁に最も近い位置の溝17a,17dは縁との間隔W=50mmに形成され、これら溝17a,17dとそれらの内側に隣接する溝17b,17cとの間隔W=68mmであり、溝17b,17c間の間隔W=67mmである。距離Wが溝間距離W2、に比べて小さく設定されているが、距離Wが小さすぎると実14,15の強度を低下させるので、少なくとも複合板10の全体厚T以上とする。なお、これらの距離W、W2、を等距離としても良い。
【0029】
溝17は、複合板10(合わせ板11)の裏面から最表面側単板11aの下面に達する深さに、または最表面側単板11aの内部にまで達する深さに形成され、その上端(溝底)はMDF12には達していない。図示実施例において溝深さh=7.5mmであり、最裏面側単板11d(厚さ1.6mm)、下側の中間単板(厚さ2.3mm)および上側の中間単板(厚さ2.3mm)を貫通して、最表面側単板11aの内部に1.3mmだけ入り込んだ位置で終端している。
【0030】
この複合板10の製造方法について例示的に説明すると、まず、長手方向に略一致した繊維方向を有する最裏面側単板11dの上に、長手方向と直交する方向(短手方向Y)に略一致した繊維方向を有する2枚の中間単板11b,11cを、各単板間に接着剤を介在させて積層する。この場合、下側の中間単板11bの表裏両面に接着剤をロールコーターなどにより塗布しておくと、最裏面側単板11dと上側の中間単板11cには接着剤を塗布しておく必要がなく、接着剤塗布作業を簡略化できるので好ましい。
【0031】
さらに、上側の中間単板11cの上に、長手方向に略一致した繊維方向を有する最表面側単板11aとMDF12を順次に接着剤を介して積層する。この際、最表面側単板11aの表裏両面にロールコーターなどにより接着剤を塗布しておき、最後に、この最表面側単板11aの上にMDF12を積層すると良い。
【0032】
このようにして、単板11a〜11dおよびMDF12が接着剤を介して積層されてなる積層体を得た後、この積層体を熱圧プレスの下側熱圧盤と上側熱圧盤の間に挟んで熱圧する。
【0033】
接着剤としては変性フェノールが使用される。熱圧条件は、単板11a〜11dおよびMDF12の種類、使用する接着剤の種類、その他の条件に応じて調整するが、たとえば圧力10kgf/cm、温度125°C、時間5分である。熱圧されたままの複合板10のMDF12表面には不要な凹凸や傷などがあるので、サンダーやプレーナーなどにより表層を削る。
【0034】
このようにして熱圧成形した複合板10の長手方向に沿って実14,15を形成する。この際、実14,15のMDF12側の表面が最表面側単板11aによって形成されるように、複合板10厚み方向の実形成位置を設定する。
【0035】
以上のようにして、複合板10が製造される。
【0036】
次に、複合板10の反り防止作用について、その部分拡大断面図である図3および図4を参照して説明すると、熱圧後に解圧すると、繊維方向が長手方向X(図2,図4)に略一致している最表面側単板11aおよび最裏面側単板11dは短手方向Yに収縮しようとする。また、繊維方向が無方向性であるMDF12は長手方向Xおよび短手方向Yに収縮しようとする。これに対して上側および下側の中間単板11b,11cはその繊維方向が短手方向Yに略一致しているので短手方向Yの収縮率は非常に小さい。
【0037】
すなわち、解圧後の収縮率の大きさを短手方向Yにおいて比較すると、最表面側単板11aと最裏面側単板11dの収縮率が一番大きく、次にMDF12の収縮率が大きく、中間単板11b,11cの収縮率が一番小さい。さらに、各板の収縮が複合板10全体に与える影響は、複合板10全体の厚み中心線Zからの距離が大きいほど大きく影響するが、最裏面側単板11dは複合板10の厚み中心線Zから遠く、且つ、この短手方向Yの収縮率が一番大きいため、複合板10を上反り(上方に凸となる反り)させようとする。これに対して、最表面側単板11aも短手方向Yの収縮率が大きいが、複合板10の厚み中心線Zに比較的近い位置にあるので、複合板10を下反り(下方に凸となる反り)させようとする影響は比較的小さい。MDF12は複合板10の厚み中心線Zから遠く、複合板10を下反りさせようとするが、その短手方向Yの収縮率が比較的小さいことから、下反りに対する影響はそれ程大きくない。中間単板11b,11cは短手方向の収縮率がこれら5層の中で最小であり、且つ、複合板10の厚み中心線Zに近接した位置にあるので、複合板10の反りに対する影響は小さく、ほとんど無視することができる。
【0038】
結局、最裏面側単板11dが複合板10を上反りさせようとする作用に対して、最表面側単板11aとMDF12とがこれに抗して複合板10を下反りさせようと作用するため、これらの作用が拮抗して複合板10全体としては反りのほとんどない状態となる。
【0039】
図4は、この複合板10の縦断面図(長手方向Xに沿った垂直面で切断したときの断面図)である。解圧後の収縮率の大きさを長手方向Xにおいて比較すると、中間単板11b,11cの収縮率が最も大きく、次いでMDF12の収縮率が大きく、最表面側単板11aと最裏面側単板11dの収縮率が最も小さい。各板の収縮が複合板10全体に与える影響が、複合板10の厚み中心線Zからの距離が大であるほど大きいことは、前述したと同様である。
【0040】
したがって、複合板10の縦断面における解圧後の収縮を考えると、中間単板11b,11cは長手方向Xの収縮率が大きいものの、厚み中心線Zを含む厚さ範囲内またはそれに近接した位置にあるので、複合板10を上反りさせようとする作用は比較的小さく抑えられる。最裏面側単板11dは、厚み中心線Zから遠く離れた位置にあるが、長手方向Xの収縮率が最も小さく、複合板10を上反りさせようとする作用は小さい。最表面側単板11aは厚み中心線Zに近接しており、且つ、長手方向Xの収縮率も最小であるので、複合板10の反りに対する影響はほとんど無視し得る程度である。MDF12は厚み中心線Zからの距離が大きく、その収縮によって複合板10を下反りさせようとするが、その長手方向Xの収縮率が比較的小さいことから、下反りに対する影響はそれ程大きくない。
【0041】
結局、中間単板11b,11cが複合板10を上反りさせようとする作用に対して、MDF12がこれに抗して複合板10を下反りさせようと作用するため、これらの作用が拮抗して複合板10全体としての反りはほとんどないものとなる。
【0042】
したがって、複合板10においては、熱圧後に解圧したときに、その横断面(短手方向Y)においても縦断面(長手方向X)においても、厚み中心線Zを境にして上下の単板および繊維板が複合板の上反りおよび下反りに対して拮抗した影響を与え、結果として複合板の反りが実質的に防止される。
【0043】
さらに、合わせ板11において裏面側から最表面側単板11aの下面に達するか、あるいは最表面側単板11aの内部にまで達する深さの溝17が複数形成されているため、反りが生ずるとしても溝と溝との間または溝と縁との間の狭い領域に限定され、局所的な反りに止まって複合板全体に対する影響が分断されるので、複合板としての反りがほとんど目立たないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の好適な一実施形態による複合板の短手方向断面図(長手方向に直交する垂直面で切断したときの断面図)である。
【図2】この複合板の裏面図である。
【図3】この複合板の短手方向部分拡大断面図である。
【図4】この複合板の長手方向部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【0045】
10 複合板
11 合わせ板
11a 最表面側単板
11b (上側の)中間単板
11c (下側の)中間単板
11d 最裏面側単板
12 MDF(繊維板)
13 化粧シート
14 雄実
15 雌実
16 V溝
17(17a〜17d) 溝
X 複合板の長手方向
Y 複合板の短手方向
Z 複合板の厚み中心線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも4枚の単板が接着剤を介して接合されてなる合わせ板と、この合わせ板の表面に接着剤を介して貼着される繊維板とからなる複合板において、合わせ板の最表面側および最裏面側に位置する単板の繊維方向は該合わせ板の長手方向に略一致すると共に、これら最表面側単板と最裏面側単板との間に位置する中間単板の繊維方向は該合わせ板の長手方向と直交する方向に略一致し、且つ、複合板の裏面側には長手方向全長に亘って複数本の溝が形成され、これら溝の深さは複合板の裏面から最表面側単板の下面に達するように、または最表面側単板の内部にまで達するように形成されることを特徴とする複合板。
【請求項2】
最表面側単板の厚さが最裏面側単板の厚さより大きいことを特徴とする、請求項1記載の複合板。
【請求項3】
繊維板と最表面側単板の厚さ合計が複合板全体厚の50%未満であることを特徴とする、請求項1または2記載の複合板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−216437(P2007−216437A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−37324(P2006−37324)
【出願日】平成18年2月15日(2006.2.15)
【出願人】(390030340)株式会社ノダ (146)
【Fターム(参考)】