(57)【要約】【課題】木質材本体の表面を強化させるとともに、比較的安価に提供することができ、しかも化粧シート等を貼着することなく表面の色調を統一させることを可能にする木質材を提供する。【解決手段】木質材１は、合板２の表面全体に並設された多数の溝部４と、溝部４内に充填された樹脂層からなる表面強化層６とを具備する。また、溝部４は、合板２の一層目の単板３に対して形成されている。樹脂層は、着色剤及び充填剤を含む樹脂液から生成される。【選択図】        図１
2006248162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質材本体の表面全体に並設された多数の溝部と、
着色剤を含有し、前記溝部内に充填された樹脂層からなる表面強化層と
を具備することを特徴とする木質材。
【請求項２】
前記木質材本体は合板であり、該合板の表面側の一層目の単板に対して前記溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の木質材。
【請求項３】
木質材本体の表面に多数の溝部を形成する溝部形成工程と、
液体の樹脂に着色剤及び充填剤を混合する混合工程と、
混合された樹脂液を、前記木質材本体の表面に塗布し、前記溝部内に充填させる充填工程と、
前記樹脂液が充填された前記木質材本体を圧縮した状態で、前記樹脂液を硬化させる樹脂硬化工程と
を有し、
前記木質材本体の表面に、樹脂層からなる表面強化層を形成することを特徴とする木質材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質材に関するものであり、特に、表面が強化された木質材、及びそれを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木質材の一つとして、例えば合板が知れている。合板は、曲げ強度及び耐久性に優れているが、表面の色調がばらつくことにより、色むらが発生するという欠点を有していた。そこで、合板の表面に合成樹脂製の化粧シートを貼着したり、塗料を塗布して意匠性を高めたものが、建築用床材として使用されている。
【０００３】
ところが、合板を建築用床材として使用した場合には、テーブルや食器棚のような重量物による荷重、ワゴンのキャスタ等による動的荷重、または落下物による衝撃等が加わる可能性があり、このような場合には、表面に窪みが発生する恐れがあった。
【０００４】
また、合板の表面は比較的柔らかいことから、例えば、製造された合板を運搬する際に、リフトの爪等が当接すると、それによって表面に傷が付く恐れがあり、傷が付いた場合には、不良品として扱われ利用価値が少なくなっていた。
【０００５】
そこで、木質材の表面の強度を高めるため、木質材の表面に合成樹脂液を注入し、その後、注入された合成樹脂液を、ホットプレス等を用いて硬化させることが行われている。
【０００６】
また、木質材の表面に、樹脂液からなる塗料を厚く塗布し、硬い塗膜を形成することにより、表面の強度を高めることも行われている。
【特許文献１】特開２００１−１７９７０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、木質材の表面に合成樹脂液を注入する方法では、高圧で樹脂液を注入しなければならないため、作業が煩雑になるとともに、大掛かりな設備が必要となっていた。したがって、木質材の製造コストが大幅に増加し、安価な木質材を提供することができなかった。また、加工や運搬の際に木質材の表面に傷がついた場合には、樹脂液を注入しても修復することはできず、不良品として扱われていた。さらに、合板の場合には、樹脂液を注入しても色むらは解消されないため、その後、木質材の表面に化粧シート等を貼着する等の新たな表面処理が必要とされていた。
【０００８】
また、木質材の表面に樹脂の塗膜を形成する方法では、流動性を有する樹脂液を一定の厚さに塗布しなければならないため、大掛かりな特別の設備が必要とされていた。したがって、この場合も製造コストが大幅に増加し、安価な木質材を提供することができなかった。また、木質材の表面上に樹脂層が積層されることから、木質材が反った場合や水平方向の力が加わった場合には、樹脂層が木質材の表面から剥がれる恐れもあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、木質材本体の表面を強化させるとともに、比較的安価に提供することができ、しかも化粧シート等を貼着することなく、色調を統一させることができる木質材の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる木質材は、「木質材本体の表面全体に並設された多数の溝部と、
着色剤を含有し、前記溝部内に充填された樹脂層からなる表面強化層と
を具備する」ものである。
【００１１】
ここで、「溝部」の断面形状は特に限定されるものではないが、具体的には、Ｖ字状、矩形状、またはＵ字状を例示することができる。また、「多数の溝部」は、一定方向に並んで配列されていてもよく、複数の溝部が互いに交差するように、すなわち碁盤目状に配列されていてもよい。また、「着色剤」としては、特に限定されるものではないが、水性の塗料、特に隠蔽力の高い塗料が好ましい。「樹脂」としては、メラミン樹脂のような低分子量の樹脂が好ましいが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、またはユリア樹脂等を用いることもできる。また、樹脂の硬化特性も限定されるものではなく、熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、または光硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。
【００１２】
本発明によれば、木質材本体の表面全体に多数の溝部が並設され、その溝部内に樹脂が充填されることにより、樹脂層による表面強化層が形成されている。したがって、木質材の表面を強靭なものとすることができ、例えば床材として使用しても、荷重や衝撃による窪みの生成を防止することができる。特に、溝部内に樹脂が充填されることから、流動性のある樹脂液であっても、各溝部の周壁により樹脂液を滞留させることができるとともに、木質材本体の表面を基準として樹脂が充填されることにより、大掛かりな設備を用いることなく樹脂層を形成することができる。
【００１３】
また、木質材本体の加工途中や運搬途中で表面に傷がついた場合でも、その後、木質材本体の表面全体に溝部を形成することから、傷が目立たなくなったり、傷自体が消されたりする。このため、傷のついた木質材本体を良品として扱うことが可能になり、不良品の割合を低減することができる。
【００１４】
さらに、樹脂層には、着色剤が含まれているため、溝部の色（木質材本来の色）を隠蔽し、着色剤に応じた色調の木質材を提供することが可能になる。つまり、木質材本来の色むらを解消することが可能になり、木質材の用途を拡大させることができる。
【００１５】
ところで、本発明の木質材において、「前記木質材本体は合板であり、該合板の表面側の一層目の単板に対して前記溝部が形成されている」構成を採用してもよい。
【００１６】
これによれば、合板の欠点である、色調のばらつき及び表面の脆さを効果的に解消することが可能になり、合板の利用を促進することができる。また、溝部は、表面側の一層目の単板に対してのみ形成され、二層目以降の単板は従来の合板と同様であることから、溝による板厚方向への強度の低下を抑制し、従来と略同様の曲げ強度及び耐久性を維持することができる。
【００１７】
本発明の木質材の製造方法は、「木質材本体の表面に多数の溝部を形成する溝部形成工程と、
液体の樹脂に着色剤及び充填剤を混合する混合工程と、
混合された樹脂液を、前記木質材本体の表面に塗布し、前記溝部内に充填させる充填工程と、
前記樹脂液が充填された前記木質材本体を圧縮した状態で、前記樹脂液を硬化させる樹脂硬化工程とを有し、
前記木質材本体の表面に、樹脂層からなる表面強化層を形成する」ものである。
【００１８】
ここで、「溝部」としては、Ｖ字状、矩形状、またはＵ字状を例示することができ、「樹脂」としては、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、またはユリア樹脂を例示することができる。さらに、「充填剤」としては、小麦粉、片栗粉、コーンスターチ、またはシリカ粉を例示することができる。
【００１９】
本発明によれば、まず、木質材本体の表面全体に多数の溝部が形成される。一方、液体の樹脂に着色剤及び充填剤が添加されて混合され、その混合された樹脂液が、木質材本体の表面に塗布される。なお、樹脂液を塗布する具体的な方法としては、スプレーによる吹付け、ロールコーターによる塗布、及び刷毛を用いての塗布等を例示することができる。このように、樹脂液が木質材本体の表面に塗布されると、一部の樹脂液は木質材本体に含浸されるものの、大部分の樹脂液は溝部内に充填され、樹脂液の液面と木質材本体の表面（溝部が形成されていない部分）とが一致する。すなわち、木質材本体の表面に樹脂液からなる層が形成され、平滑な表面を形成する。なお、樹脂液には小麦粉等の充填剤が添加されているため、水分率を少なくし、木質材本体への含浸を抑制することができる。また、樹脂液には着色剤が含まれているため、溝部の色を隠蔽し、着色剤に応じた色調の樹脂層が形成される。
【００２０】
その後、樹脂液が充填された木質材本体は、圧縮した状態に保持される。つまり、圧縮された状態で樹脂液が硬化される。なお、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、高温の環境下で圧縮することが好ましい。このように圧縮した状態で樹脂液を硬化させることにより、表面の平滑性を一層向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明の木質材では、木質材本体の表面に形成された多数の溝部を用いて樹脂層が形成されているため、木質材本体の表面強度を大幅に高めることができる。また、大掛かりな設備を用いることなく製造できるため、木質材を比較的安価に提供することが可能になる。また、木質材表面の色調を統一することが可能になり、木質材の用途を拡大することができる。さらに、木質材本体の不良率を低減し、生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態である木質材について、図１に基づき説明する。図１は木質材の構成を示す断面図である。本実施形態の木質材１は、合板２、すなわち「奇数枚（例えば五枚）の薄い単板を、繊維方向が互いに直交するように接着剤で貼り合わせて構成された木質材」を、木質材本体として用いたものであり、表面側の一層目の単板３に、表面強化層６を備えている。なお、一層目の単板３の厚さは、約０．７〜１．０ｍｍである。
【００２３】
表面強化層６について具体的に説明する。合板２の一層目の単板３には、合板２の表面全体に対して、多数の溝部４が一定方向に連続して並設されている。なお、本例では、溝部４はＶ字形に形成されており、隣合う溝部４同士の頂点が線条となって平行に配列されている。つまり、合板２における一層目の単板３の表面は、線条の部分のみが残された形態となっている。
【００２４】
また、夫々の溝部４内には、樹脂５が充填されており、樹脂５の上面は、溝部４の頂点である線条と、同一の高さに形成されている。つまり、木質材１の表面は平滑化されており、平面状に形成された樹脂５の層（以下、樹脂層という）の中に、一層目の単板３が線条として現れた形態となっている。
【００２５】
本例では、樹脂５として、熱硬化性樹脂である低分子量のメラミン樹脂が用いられており、詳細は後述するが、図２に示すように、着色剤７と充填剤８とが添加された樹脂液９を合板２の表面に塗布することにより、溝部４内に充填されている。
【００２６】
次に、図２を基に木質材１の製造方法について説明する。この製造方法は、大別して、溝部形成工程と、混合工程と、充填工程と、樹脂硬化工程とからなる。まず、溝部形成工程では、図２（ａ）に示す合板２を、図示しない溝成形装置によって切削加工し、合板２の表面に多数の溝部４を形成する（図２（ｂ）参照）。なお、本例の溝成形装置は、ロールコーターを応用したものであり、合板２を一定方向に移動させるローラと、複数のＶ字形の切削刃とを備えている。つまり、ローラによって合板２を一定方向に送りながら、切削刃により合板２の表面に一定の深さ（例えば０．７ｍｍ）の溝を形成するものである。
【００２７】
混合工程では、液体の樹脂液９に、水性の着色剤７、及び小麦粉などの充填剤８を添加し、混合させる。なお、この工程は、溝部形成工程の前に行ってもよく、溝部形成工程の後に行ってもよい。
【００２８】
充填工程では、混合された樹脂液９を、合板２の表面に塗布し、溝部４内に充填させる。つまり、樹脂液９が合板２の表面に塗布されると、一部の樹脂液９は合板２に含浸されるものの、残りの樹脂液９は溝部４内に充填され、樹脂液９の液面と合板２の表面とを一致させることが可能になる（図２（ｃ）参照）。すなわち、合板２の表面に樹脂液９からなる平滑な層が形成される。なお、樹脂液９には充填剤８が添加されているため、水分率を少なくし、合板２への含浸を抑制することができる。つまり、樹脂液９を効率的に充填させることが可能になる。また、樹脂液９には着色剤７が含まれているため、溝部４の色を隠蔽し、着色剤７に応じた色調の樹脂層が形成される。
【００２９】
樹脂硬化工程では、樹脂液９が充填された合板２を、ホットプレス機を用いて高温高圧の状態で圧縮する。つまり、圧縮された状態で熱硬化性の樹脂液９を硬化させ、表面強化層６を生成する。このように圧縮した状態で樹脂液９を硬化させることにより、表面の平滑性を一層向上させることが可能になる。
【００３０】
このように、本例の木質材１では、合板２の表面全体に多数の溝部４が並設され、その溝部４内に樹脂５が充填されることにより、樹脂層による表面強化層６が形成されている。したがって、合板２の表面を強靭なものとすることができ、例えば床材として使用しても、荷重や衝撃による窪みの生成を防止することができる。特に、溝部４内に樹脂が充填されることから、流動性のある樹脂液９を、各溝部４の周壁により滞留させることができる。また、一層目の単板３の上面である溝部４の頂点を基準として、表面が平滑になるように樹脂液９が充填されるため、大掛かりな設備を用いることなく樹脂層を形成することができる。さらに、樹脂層には、着色剤７が含まれているため、溝部４の色（一層目の単板３の色）を隠蔽し、着色剤７に応じた色調の木質材１を提供することが可能になる。なお、一層目の単板３のうち、一部分が表面に露出されるものの、露出されるのは、線条として形成された溝部４の頂点のみであるため、たとえ合板２の表面に色調のばらつきがあっても、目立つことがなく、統一性のある印象を与えることができる。
【００３１】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３２】
すなわち、上記の木質材１では、溝部４の形状としてＶ字形の溝を例示したが、図３（ａ）に示すように矩形の溝部１１を形成するようにしてもよく、図３（ｂ）に示すようにＵ字形の溝部１２を形成するようにしてもよい。ただし、矩形の溝部１１やＵ字形の溝部１２を形成する場合には、頂面１１ａ，１２ａが面状（帯状）となるため、合板２の色調のばらつきが表面に現れる恐れがある。これに対し、上記実施形態のようにＶ字型に形成すれば、溝部４を連続して形成することが可能になり、合板２における色調のばらつきが目立たなくなるため、常に統一された色調の木質材１を提供することが可能になる。
【００３３】
また、上記の木質材１では、多数の溝部４を一定方向に並設させるものを示したが、例えば、図３（ｃ）に示すように、多数の溝部１３同士が互いに直交するように、碁盤目状に溝部１３を形成するようにしてもよい。これによれば、一層目の単板３に対する樹脂５の割合を増加させることができ、一層強靭な表面強化層６を形成することができる。また、合板２の表面１３ａが点状となるため、一層目の単板３の色調どころか、その存在自体が視認し難くなり、色調を確実に統一させることができる。
【００３４】
また、上記の木質材１では、合板２の表面側のみに表面強化層６を形成するものを示したが、表裏両面に表面強化層６を形成してもよい。これによれば、木質材１における表裏両面の強度が高められるとともに色調が統一されるため、例えば、空間を仕切る仕切り板として利用することも可能になる。
【００３５】
さらに、本例では、合板２を木質材本体として用いるものを示したが、単板、積層材、木質ボード、及び集成材のいずれに対しても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の木質材の構成を示す断面図である。
【図２】木質材の製造方法を示す説明図である。
【図３】木質材における溝部の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  木質材
２  合板（木質材本体）
３  一層目の単板
４，１１，１２，１３  溝部
５  樹脂
６  表面強化層
７  着色剤
８  充填剤
９  樹脂液
【図１】
2006248162.tif 000003
【図２】
2006248162.tif 000004
【図３】
2006248162.tif 000005