(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低密度木材の髄部を補修して髄部補強木材を得る髄部補強木材の製造方法であって、
表面に髄部が表れている低密度木材の該髄部を押圧して圧縮し、該髄部の圧縮により生じた凹部にパテを充填し、該髄部の圧縮回復力により該パテの一部を木材の表面から隆起させ、その後、隆起部分を除去することを特徴とする、髄部補強木材の製造方法。
【請求項２】
前記の髄部の圧縮は、深さｄが５〜２５ｍｍの凹部が生じるように行うことを特徴とする、請求項１記載の髄部補強木材の製造方法。
【請求項３】
前記パテの厚みが５〜２５ｍｍの髄部補強木材を製造することを特徴とする、請求項１又は２記載の髄部補強木材の製造方法。
【請求項４】
前記低密度木材が、バルサ材、ファルカータ材、ドロノキ材、グメリナ材又はカメレレ材である、請求項１〜３の何れか１項に記載の髄部補強木材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低密度木材の髄部を補修して髄部補強木材を得る髄部補強木材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材・集成材・合板などの木質材料の製品表面に存在する節穴、割れ、プレスマーク、ピンホール等に対する補修方法として、パテと呼ばれる固形物を充填して硬化させる方法が知られている。
パテの例としては、主成分であるアミノ樹脂、合成樹脂エマルジョンなどの樹脂に、無機質粉末及びマイクロバルーンなどの充填材ならびに硬化剤を加えたもの（特許文献１参照）や、ポリウレタン樹脂に対して水酸化アルミニウムを充填材として配合して、耐酸性を高めたもの（特許文献２参照）、シアノアクリレートを含むパテを適用するもの（特許文献３参照）、酢酸ビニルエマルジョン接着剤に木粉を添加してパテとして適用するもの（特許文献４参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２８６１２０号公報
【特許文献２】特開平８−３１９４４１号公報
【特許文献３】特開２００２−１７１０号公報
【特許文献４】特開２００８−４４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、木材の凹部や欠損部をパテで埋めた場合、パテの収縮（いわゆる肉やせ）という現象が生じて、木材の表面に窪みが生じやすい。その場合の対処法としては、再度パテを盛り、乾燥してから平滑にする方法などがあるが、非常に手間が掛かるという問題がある。
【０００５】
また、低密度木を製材して得た木材は、その表面に樹木の髄部が表れることがある。この髄部の比重は、髄部以外の健全部の比重に比して小さく、例えば、気乾比重が０．２７の低密度木材のバルサの場合、髄部の比重は健全部の１０分の１程度であるため、髄部が木材の表面に存在すると、該木材に釘を打ったり、木ねじをねじ込んだりしたときに、その固定が不十分となり易く、抜け易いといった問題が生じ易い。
表面に髄部が露出している木材の補修方法としては、髄部を除去してパテで埋めることも考えられるが、バルサのような低密度木材の場合、木材部の密度が極端に小さいため、パテの収縮に伴い木材部との境界面に簡単に剥離が発生したり、製品となった後に当該箇所にビスをねじ込んだ際に、同様にパテと木材部の境界面に剥離が発生したりする。
【０００６】
従って、本発明の目的は、低密度木材の髄部を補修して、木ねじ保持力等が向上した髄部補強木材を効率よく製造することのできる髄部補強木材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低密度木材の髄部を補修して髄部補強木材を得る髄部補強木材の製造方法であって、表面に髄部が表れている低密度木材の該髄部を押圧して圧縮し、該髄部の圧縮により生じた凹部にパテを充填し、該髄部の圧縮回復力により該パテの一部を木材の表面から隆起させ、その後、隆起部分を除去することを特徴とする、髄部補強木材の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の髄部補強木材の製造方法によれば、低密度木材の髄部を補修して、木ねじ保持力等が向上した髄部補強木材を効率よく製造することができる。
また、本発明の髄部補強木材の製造方法によれば、低密度木材の髄部を、手間を掛けずに容易に補修することができ、木ねじ保持力等が向上した髄部補強木材を一層効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施態様で補修対象とする低密度木材の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施態様の操作手順の説明図であり、（ａ）は、木口面近傍の木材軸長方向に沿う模式断面図、（ｂ）は、髄部を押圧して圧縮する様子を示す模式断面図、（ｃ）は、髄部の押圧により生じた凹部をパテで埋めた状態を示す模式断面図、（ｄ）は、髄部の回復力によりパテの一部が木材表面上に隆起した状態を示す模式断面図、（ｅ）は、隆起した部分を、研削により除去した状態を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施態様で補修対象とする低密度木材の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、第２実施態様の操作手順の説明図であり、（ａ）は、図３のＩＶ−ＩＶ線模式断面図、（ｂ）は、髄部を押圧して圧縮する様子を示す模式断面図、（ｃ）は、髄部の押圧により生じた凹部をパテで埋めた状態を示す模式断面図、（ｄ）は、髄部の回復力によりパテの一部が木材表面上に隆起した状態を示す模式断面図、（ｅ）は、隆起した部分を、研削により除去した状態を示す模式断面図である。
【図５】図５は、実施例及び比較例の木ねじ保持力の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施態様においては、図１に示すように、角材である低密度木材１の髄部２を補修する。図１に示す低密度木材１の髄部２は、軸長方向（Ｘ方向）の両端の木口面１１（一方のみ図示）に露出する一方、両木口面以外の面である側面１２〜１５には表れていない。髄部２は、角材である低密度木材１の軸長方向に沿って延びている。
【００１２】
低密度木材は、気乾比重（以下、単に比重と表記）が、０．０６〜０．５０であることが好ましく、０．１０〜０．４０であることがより好ましく、０．１５〜０．３５であることが更に好ましい。低密度木材の樹種としては、ファルカタ（比重０．３７）、バルサ（比重０．２７）、ドロノキ（ポプラ）（比重０．４２）、グメリナ（比重０．４４）、スギ（比重０．３８）、カメレレ（ユーカリ）（比重０．３７〜０．６４）等が好ましく、これらの中でも、早生樹で植林木であるバルサやファルカタ、特にバルサが好ましい。樹種に併記した材の比重値は、（財）日本木材総合情報センターから入手した。
【００１３】
また、髄部２は、  維管束が環状に配列した維管束環に囲まれた部分（柔組織からなる部分）である。
【００１４】
低密度木材は、もともと低比重である上に、その髄部は他の部分に比して更に低比重で柔軟である。そのため、低密度木材の髄部は、金属棒等により押圧して容易に圧縮することができると共に、その状態で放置すると圧縮回復性を示して体積が膨張する。本発明は、低密度木材の髄部のこのような特性を利用する。
【００１５】
図１に示す低密度木材１の髄部２の補修は、好ましくは、次のようにして行う。
先ず、図２（ａ）に示すように、木口面１１に、健全部３の表面と面一の表面を有する髄部２を、図２（ｂ）に示すように、棒などを用いて矢印方向に押圧して圧縮する。図２には、角材である低密度木材１の軸長方向及び髄部２を鉛直方向に立てた状態を示してあるが、髄部２の押圧による圧縮は、角材等を鉛直に立てた状態で行っても角材等を水平に寝かした状態で行っても良い。また、髄部２の押圧は、棒その他の押圧具を用いて手の力で行うことが、補修作業の簡便さ等の観点から好ましいが、棒その他の押圧具を、電動モータ、内燃機関等の動力を用いて進退させて行っても良い。
【００１６】
髄部２を押圧する押圧具（図示せず）は、髄部２に当てる先端側が、押圧する髄部２に突き刺さりにくい非先鋭形状であることが好ましい。例えば、髄部２に当てる先端側は、平坦面あるいは曲率半径の大きな凸曲面（例えば曲率半径５ｍｍ以上）となっていることが好ましい。髄部２を押圧する押圧具（図示せず）は、例えば、木製でも良く、金属製でも良く、合成樹脂製でも良く、セラミック製でも良い。髄部２を押圧する押圧具（図示せず）の形状は、髄部２を木材内に押し込めるものであれば特に制限されず、例えば、断面円形、断面楕円形、断面が角部を丸めた三角形、矩形、五角形の棒状のもの等を用いることができる。また、そのような形状の押圧部に、手に持ちやすい形状の柄、例えば、押圧部より大断面の円柱状の柄等を取り付けたものであっても良い。また、髄部２の押圧による圧縮は、一度の押圧で行っても良いし、髄部２を複数回押圧して行っても良い。
【００１７】
この髄部２の押圧による圧縮により、木材１における、髄部２が露出していた面（木口面１１）に、図２（ｂ）に示すように凹部４が生じる。
そして、その凹部４を、図２（ｃ）に示すように、パテ５で埋め、表面をならす。
そして、その状態で、パテの乾燥・硬化に至る時間まで保持すると、その過程で、圧縮された髄部２の圧縮回復力により髄部２の体積が膨張し、それにより、図２（ｄ）に示すように、パテ５の一部が木材の表面１ａからやや隆起した状態となる。
特に、バルサ材の場合、髄の大きさがある程度大きく（６年生で直径１５〜２５ｍｍ程度）、密度の小さいバルサ材においても、その髄部の密度はさらに小さいため、僅かの圧力でも変形しやすい。そこで髄部に圧力をかけ一定の範囲内で変形させた後、パテを盛ると圧縮された髄が回復し、ちょうど肉をもった状況となり易い。
【００１８】
パテ５としては、無垢材や、他の木質材料等の欠点等の補修に従来用いられているものを、特に制限なく用いることもできるが、汎用樹脂であるメラミン樹脂及び／又は尿素樹脂を主体とするものが好ましい。また、そのような樹脂に、小麦粉等の充填材、塩化アンモニウム等の硬化剤を配合したパテを用いることがより好ましい。
これらの好ましいパテを用いると、パテの収縮による木材部とパテ間での剥離や、ビスをうつ際に木材部とパテ間に生じる剥離が生じにくく、より品質の良好な髄部補強木材が得られる。
【００１９】
そして、パテ５が充分に乾燥・硬化した後、木材の表面１ａから隆起するパテの隆起部分５１を、図２（ｅ）に示すように、サンダー等により研削して除去すれば、平滑な板面（木口面）１１が得られる。そして、これにより、髄部２が補強された髄部補強木材１Ｒが得られる。
【００２０】
前述した髄部２の圧縮は、深さｄ〔図２（ｂ）参照）〕が５〜２５ｍｍの凹部４が生じるように行うことが好ましい。このような深さｄの凹部４が生じるように髄部２を圧縮することにより、圧縮された髄部２の圧縮回復力によりパテ５を木材表面からやや盛り上がった状態となり易い。同様の観点から、髄部２の圧縮は、深さｄが７．５〜２０．５ｍｍの凹部４が生じるように行うことが好ましく、更に好ましくは深さｄが１０．５〜１７．５ｍｍの凹部４が生じるように行うことが好ましい。前記深さｄは、その髄部２が露出していた木材表面からの深さである。
【００２１】
また、髄部２の圧縮やパテ５の充填等は、製造される髄部補強木材１Ｒにおけるパテ５の厚みｔ〔図２（ｅ）参照）〕が５ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以上となるように行うことが好ましい。このような厚みの硬化したパテの層を形成することで、得られる木材１Ｒのパテ置換部分の木ねじ保持力を確実に向上させることができる。また、厚みｔの上限に特に制限はないが、木ねじ保持力を向上させつつ、パテの使用量を抑制する観点から、厚みｔは２５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２２】
第１実施形態の髄部補強木材の製造方法によれば、上述のようにして、低密度木材の髄部２をパテ５に置換して補修することで、木ねじ保持力等が向上した髄部補強木材１Ｒを効率よく製造することができる。
特に、第１実施態様では、髄部２に圧力をかけ一定の範囲内で変形させた後、パテ５を盛り、圧縮された髄部２の回復力により、該パテ５を木材表面１ａから隆起させた後、その隆起部分を研削して平滑な板面を得ているため、パテ５の乾燥後に直ぐにサンダー等で平滑にすることが可能となり、再びパテを盛る必要がなく、作業の手間の軽減を図ることができる。
なお、木ねじ保持力は、木材のパテに置き換えた部分に木ねじをねじ込み、ＪＩＳ  Ａ５９０５：２００３に規定される方法により評価する。
【００２３】
次に、本発明の第２実施態様について、図３及び図４を参照して説明する。第２実施態様においては、図３に示す低密度木材１’の髄部２を補修する。図３に示す低密度木材１’の髄部２は、軸長方向（Ｘ方向）の両端の木口面１１（一方のみ図示）に露出する一方、両木口面以外の面である４側面１２〜１５のうちの一つの側面１２に、木材の軸長方向（Ｘ方向）に沿って連続して延びるように表れている。第２実施態様については、主として第１実施形態と異なる点を説明する。特に説明しない点は、第１実施態様と同じである。
【００２４】
図３に示す低密度木材１’の髄部２の補修は、好ましくは、次のようにして行う。
先ず、図４（ａ）に示すように、一つの側面１２に、健全部３の表面と面一の表面を有する髄部２を、図４（ｂ）に示すように、棒などを用いて矢印方向に押圧して圧縮する。押圧及び圧縮の方向は、図４（ｂ）に示すように、髄部２が露出していた面（側面１２）からその反対側の面（側面１４）に向かう方向（Ｚ方向）である。
この髄部２の押圧による圧縮により、木材１における、髄部２が露出していた面（側面１２）に、図４（ｂ）に示すように凹部４が生じる。
そして、その凹部４を、図４（ｃ）に示すように、パテ５で埋め、表面をならす。
そして、その状態で、第１実施形態と同様に、乾燥・硬化に至るまで保持すると、その過程で、圧縮された髄部２の圧縮回復力により髄部２の体積が膨張し、図４（ｄ）に示すように、パテ５の一部５１が木材の表面１ａからやや隆起した状態となる。
そして、パテ５が充分に乾燥・硬化した後、その隆起部分５１を、図４（ｅ）に示すように、サンダー等により研削して除去すれば、平滑な板面（側面）１２が得られる。そして、これにより、髄部２が補強された髄部補強木材１Ｒが得られる。
【００２５】
第２実施形態における髄部２の圧縮は、深さｄ〔図４（ｂ）参照）〕が５ｍｍ、特に１０ｍｍ以上の凹部４が生じるように行うことが好ましい。前記深さｄは、その髄部２が露出していた木材表面（側面１２）からの深さである。
また、深さｄは、圧縮された髄部２の圧縮回復力によりパテ５を木材表面からやや盛り上がった状態となり易い等の観点から、髄部２の深さｄ２〔図４（ｂ）参照）〕の１５〜７０％とすることがことが好ましく、より好ましくは２０〜５０％であり、更に好ましくは２５〜４０％である。
【００２６】
また、髄部２の圧縮やパテ５の充填等は、製造される髄部補強木材１Ｒにおけるパテ５の厚みｔ〔図４（ｅ）参照）〕が５ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以上となるように行うことが好ましい。このような厚みの硬化したパテの層を形成することで、得られる木材１のパテ置換部分の木ねじ保持力を確実に向上させることができる。また、厚みｔの上限に特に制限はないが、木ねじ保持力を向上させつつ、パテの使用量を抑制する観点から、厚みｔは２５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２７】
第２実施形態の髄部補強木材の製造方法によれば、上述のようにして、低密度木材の髄部２をパテ５に置換して補修することで、木ねじ保持力等が向上した髄部補強木材１Ｒを効率よく製造することができる。
第２実施態様においても、髄部２に圧力をかけ一定の範囲内で変形させた後、パテ５を盛り、圧縮された髄部２の回復力により、該パテ５を木材表面１ａから隆起させた後、その隆起部分を研削して平滑な板面を得ているため、パテ５の乾燥後に直ぐにサンダー等で平滑にすることが可能となり、再びパテを盛る必要がなく、作業の手間の軽減を図ることができる。
【００３２】
本発明で得られる髄部補強木材１Ｒの用途は、各種用途に特に制限なく用いることができる。例えば、天井、床、壁の下地材、建具等の造作材、机（天板等）、箱棚、タンス、ベッド等の家具、化粧フローリング材などの床材、階段の踏み板、間仕切り壁等の基材等として用いることができる。また、軽量であることが必要とされる船舶、自動車の内装等にも好適に使用することもできる。髄部補強木材１Ｒは、他の無垢材、合板、ＬＶＬ、パーティクルボード等と組み合わせて用いることもできる。例えば、髄部補強木材１Ｒを、軸長方向を平行にして水平面上に縦横にならべて板状のコア部を形成し、そのコア部の上下面に、それぞれ表面材、又は添え心板及び表面材を接合してブロックボードとして用いることもできる。通常、そのようなコア部においては、髄部を有しない木材と髄部補強木材１Ｒとが適宜の比率で混在している。
【００３３】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施態様に制限されず適宜変更可能である。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
幅５０ｍｍ、厚み４０ｍｍ、軸長方向の長さが５０ｍｍの直方体状のバルサ材であって、両木口面に、該木口面の４辺に達しない髄部（直径２２ｍｍ程度）を有するバルサ材を用意し、その木口面に露出する髄部を、その一方の先端に曲率半径７．５ｍｍの半球を有する木製丸棒を用いて手で押圧し、木材内に１２〜１５ｍｍ程度押し込んだ。そして、それにより生じた凹部に、パテを充填した後、静置して硬化させた。次いで、そのパテの木材表面から盛り上がっている部分をサンダーで平滑にして、髄部補強木材を得た。その髄部補強木材は、パテの厚みｔ〔図２（ｅ）参照〕が約１０ｍｍであった。なお、パテは、メラミン樹脂０．９ｋｇ、小麦粉１．１０ｋｇ、塩化アンモニウム０．０５ｋｇ、尿素０．０９ｋｇ、酸化チタン０．１ｋｇの合計２．２４ｋｇを練り混ぜて作成したものを用いた。
（実施例２）
髄部の押し込み量を減らす以外は、実施例１と同様にして、パテの厚みｔ〔図２（ｅ）参照〕が約５ｍｍの髄部補強木材を得た。
【００３６】
（比較例１）
実施例１で用いたバルサ材と同様のバルサ材の髄部上に、実施例１で用いたものと同じパテを、ヘラにて表面上に塗り付けならした。これを比較例１の処理木材とした。
【００３７】
（比較例２）
実施例１で用いたバルサ材と同様のバルサ材の髄部上に、アクリル樹脂系塗料の下塗りシーラー（ニッペホームプロダクツ株式会社の「水性木部用下塗りシーラー」）をたらして浸透させた。これを比較例２の処理木材とした。
【００３８】
（比較例３〜５）
実施例１で用いたバルサ材と同様のバルサ材の髄部上に、下記の剤を塗布して硬化させた。それらを比較例３〜５の処理木材とした。
比較例３：エチレン酢酸ビニル系の接着剤（株式会社アルテコの「パワーエース速乾クリア」）
比較例４：エポキシ樹脂系のサビ止め剤（ニッペホームプロダクツ株式会社の「水性エポキシサビ止め」）
比較例５：エポキシ二液型の塗料（サンユレック株式会社の「ＳＲセラミックコートＡ液Ｂ液」）
【００３９】
実施例１，２の髄部補強木材及び比較例１〜５の処理木材について、パテ部分又は各比較例の剤で処理した部分に、ねじを軸長方向にねじ込み、ＪＩＳ  Ａ５９０５：２００３に規定される方法により、木ねじ保持力を測定した。また、実施例１で用いた木材と同様の木材の髄部と健全部とに木ねじをねじ込み同様に木ねじ保持力を測定した。これらの評価結果を図５に示した。
図５に示す結果から、本発明によれば、優れた木ねじ保持力が得られることが判る。
【符号の説明】
【００４０】
１  低密度木材
１Ｒ  髄部補強木材
１ａ  木材表面
２  髄部
３  健全部
４  凹部
５  パテ
１１  木口面
１２〜１５  側面
５１  隆起部分
【図１】
0005600536.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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