(57)【要約】【課題】  木質繊維板の木質材料との接着面に対して、表面積を増加させる加工処理を施すことにより、水性接着剤を用いて接着した場合であっても反りの発生を低減した木質板及びその製造方法を提供する。【解決手段】  木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に、表面積を増加させる加工処理が施されたものであり、この加工処理が施された部分全面に水性接着剤が供給されて接着されてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に、表面積を増加させる加工処理が施されたものであり、この加工処理が施された部分全面に水性接着剤が供給されて接着されてなることを特徴とする木質板。
【請求項２】
表面積を増加させる加工処理が施された木質繊維板が、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理の少なくともいずれかの表面積を増加させる加工処理により施されたものであることを特徴とする請求項１に記載の木質板。
【請求項３】
木質繊維板の表面積を増加させる部位を意図的に選択して加工処理することにより、吸水速度がコントロールされたもの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。
【請求項４】
表面積を増加させる加工処理が施された木質繊維板の表面に、コロナ放電処理が施されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の木質板。
【請求項５】
木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板の製造方法であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に、表面積を増加させる加工処理を施し、この加工処理を施した部分全面に水性接着剤が供給されて接着されることを特徴とする木質板の製造方法。
【請求項６】
表面積を増加させる加工処理が、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理の少なくともいずれかの加工処理であることを特徴とする請求項５に記載の木質板の製造方法。
【請求項７】
木質繊維板の表面積を増加させる部位を意図的に選択して加工処理することにより、吸水速度をコントロールすることを特徴とする請求項５又は６に記載の木質板の製造方法。
【請求項８】
表面積を増加させる加工処理を行った木質繊維板の表面に、コロナ放電処理を施すことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の木質板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内装建材等に使用される木質板として、木質繊維板と木質材料を接着、複合したものが使用されており、一般的には、木質繊維板としてＭＤＦ（Medium Density Fiberboard）等が用いられ、木質材料として合板等が用いられている。
【０００３】
通常、木質材料としての合板の吸水時における寸法変化量は含水率１％あたり約０．０２％であるのに対し、木質繊維板としてのＭＤＦは含水率１％あたり約０．０５％と高い値を示しており、合板と比較すると高い寸法変化量の値を示す。
【０００４】
そのため、木質繊維板であるＭＤＦと木質材料である合板を、水性接着剤を用いて接着、複合した場合、接着剤中に含まれる水分に起因して反りや捩れが発生するといった問題が生じる。
【０００５】
接着、複合工程において、接着剤中の水分は低比重の木質材料に対しては比較的短時間で移行するが、高比重の木質繊維板への水分移行は遅い。そのため接着剤を供給してから接着までの時間が短い場合は、接着、複合時には主に木質材料側が吸水膨潤した状態で接着力が発現する。
【０００６】
例えば図１に示すように、合板１の表面に接着剤３を塗布した後、木質繊維板２を準備し（図１（Ａ））、次に合板１とＭＤＦ２を接着剤３により接着し、養生を行って木質板４を製造すると（図１（Ｂ））、養生工程後（図１（Ｃ））には、合板１が吸水した接着剤３中の水分が蒸散して合板１が乾燥収縮するため、木質板４は木質繊維板２側に凸反りした状態になる。
【０００７】
このような問題を解決する手法の一つとして、木質繊維板と合板の接着面に溝を形成して接触面を少なくすることにより接着剤の塗布量を少量にし、合板に吸水される水分量を減らすことで、反りの発生を低減するといった提案がなされている（例えば、引用文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１０８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながらこの提案によれば、木質繊維板と合板との接着面積が少ないため、木質板の剛性が低下したり、木質繊維板と合板の接着力が低下したり、雰囲気が変化したりすることにより溝から吸湿して反りが発生することがあった。
【００１０】
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、木質繊維板の木質材料との接着面に対して、表面積を増加させる加工処理を施すことにより、水性接着剤を用いて接着した場合であっても反りの発生を低減した木質板及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために以下のことを特徴としている。
【００１２】
即ち、本発明の木質板は、木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に、表面積を増加させる加工処理が施されたものであり、この加工処理が施された部分全面に水性接着剤が供給されて接着されてなることを特徴とする。
【００１３】
この木質板において、表面積を増加させる加工処理が施された木質繊維板が、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理の少なくともいずれかの表面積を増加させる加工処理により施されたものであることが好ましい。
【００１４】
また、前記木質板において、木質繊維板の表面積を増加させる部位を意図的に選択して加工処理することにより、吸水速度がコントロールされたものであることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記木質板において、表面積を増加させる加工処理が施された木質繊維板の表面に、コロナ放電処理が施されたものであることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の木質板の製造方法は、木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板の製造方法であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に、表面積を増加させる加工処理を施し、この加工処理を施した部分全面に水性接着剤が供給されて接着されることを特徴とする。
【００１７】
この木質板の製造方法において、表面積を増加させる加工処理が、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理の少なくともいずれかの加工処理であることが好ましい。
【００１８】
また、前記木質板の製造方法において、木質繊維板の表面積を増加させる部位を意図的に選択して加工処理することにより、吸水速度をコントロールすることが好ましい。
【００１９】
さらに、前記木質板の製造方法において、表面積を増加させる加工処理を行った木質繊維板の表面に、コロナ放電処理を施すことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の木質板及びその製造方法によれば、木質繊維板の木質材料との接着面に対して、表面積を増加させる加工処理を施すことにより、水性接着剤を用いて接着した場合であっても反りの発生を低減した木質板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の木質板の反りが生じる経緯を説明するための概略断面図であって、（Ａ）は合板とＭＤＦの接着前の状態、（Ｂ）は接着の状態、（Ｃ）は木質板の養生後の状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の木質板は、木質繊維板に水性接着剤を介して木質材料を接着してなる木質板であって、木質繊維板の木質材料と接着する面に対して、表面積を増加させる加工処理を施したものである。
【００２３】
本発明で用いられる木質繊維板としては、通常公知の木質繊維板であれば特に制限なく用いることができ、これらのものとしては、例えば、ＭＤＦ、ＨＤＦ（High Density Fiberboard）、ＯＳＢ(Oriented Strand Board）、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）、パーティクルボード、インシュレーションボードや、ケナフ繊維、ジュート繊維、合成繊維等の繊維を解繊混合し圧締したもの等を挙げることができる。
【００２４】
これらの中でもＭＤＦが実用上好ましく、特に比重が０．４〜１．２のＭＤＦを好適に用いることができる。
【００２５】
本発明で用いられる木質材料は、通常木質板に用いられるものであれば特に制限なく用いることができ、これらのものとしては、例えば、合板、無垢材等を挙げることができる。
【００２６】
これらのなかでも合板が実用上好ましく、南洋材であるラワン、ユーカリ、ファルカタ、カメレレ、キリ、ラバーウッド、ポプラ等や、国産材であるスギ、カラマツ、ヒノキ等の樹種で構成される合板を好適に用いることができる。
【００２７】
木質繊維板と木質材料を接着する水性接着剤としては、木質繊維板と木質材料が強固に接着できるものであれば特に制限なく用いることができ、これらのものとしては、例えば、水性ビニルウレタン樹脂接着剤、酢酸ビニル樹脂接着剤、水性イソシアネート樹脂接着剤等の水性接着剤を挙げることができる。
【００２８】
本発明の木質板の製造時における水性接着剤の塗布方法は特に制限されるものではなく、ロールコーター、スプレー塗布、手塗り等の各種塗布方法を採用することができる。そして、表面積を増加させる加工処理を施した部分全面に水性接着剤を供給する。
【００２９】
また、木質繊維板と木質材料との接着に際しては、上下から一定の圧力で一定時間圧締して接着するようにしてもよい。
【００３０】
本発明の、木質繊維板の木質材料と接着する面に表面積を増加させる加工処理としては、木質繊維板の表面積が増加する加工処理であれば制限なく採用することができ、特に、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理を好適に採用することができる。
【００３１】
以下に、切込み・切削加工処理、エンボス加工処理及び、これらの加工処理により木質板の反りが低減する機序について詳述する。
＜切込み・切削加工処理＞
本発明の切込み・切削加工処理とは、インサイジングロール等を用いて木質繊維板上面の特定の方向に、単位面積当たり特定の加工数、加工長さ及び加工深さの切込み等を形成するインサイジング加工等の加工処理を意味する。
【００３２】
木質繊維板と木質材料とを接着するときや、接着後の養生工程初期段階では、接着剤の接着力は低く、木質繊維板と木質材料の間で位置ずれすることが可能である。木質繊維板に対して切込み・切削加工処理を施すことによって、接着、および養生工程初期の接着剤の接着力が低い状態のときの、木質繊維板内部への吸水速度を高めることが可能となり、接着力発現前に木質繊維板をより大きく吸水膨潤させ、その状態で接着、複合することが可能となる。
【００３３】
そのために、養生工程後半の接着剤の接着力を高める段階において木質繊維板と木質材料との吸水膨潤量の差が小さくなり、その後に乾燥収縮しても、得られる木質板の反りが低減する。
【００３４】
切込み・切削加工処理を施すことによって木質繊維板の吸水速度が速くなる理由としては、切込み・切削加工処理による表面積の増大と、木質繊維板の表面の高密度層に対して中心部の低密度層へ貫通溝が形成されるためである。
【００３５】
また、切込み・切削加工処理における反りの低減効果は、切込み・切削加工処理の加工数や加工深さを調整することにより制御することが可能である。
【００３６】
即ち本発明は、切込み・切削加工処理を施すことによって、木質繊維板の表面積を意図的に調整し、木質材料に対する木質繊維板の吸水速度をコントロールすることにより、反りの発生を自在に低減することを可能とするものである。
【００３７】
さらにこの切込み・切削加工処理は、切込み・切削加工方向を変化させることで、木質板における反り低減効果に異方性を付与することも可能である。この場合、切込み・切削加工方向に対して、直交する方向への反り低減効果が特に高くなる。
【００３８】
木質繊維板と木質材料とを水性接着剤により接着した後の養生工程（特にその初期）において、木質繊維板の接着面近くに存在する水分の木質繊維板内部への蒸散により、木質繊維板は吸水膨潤する。その際の吸水膨潤は、切込み・切削加工処理の未処理部位の割合が多い方向により大きく膨潤する。
【００３９】
一定方向に木質繊維板を切込み・切削加工処理した場合、切込み・切削加工処理方向に平行の方向においては、未処理部位が連続して多く残留するが、切込み・切削加工処理方向に対して直交する方向においては、切込み・切削加工処理される度に連続した未処理部位の割合が減少する。
【００４０】
そのため、接着剤の接着力が低い状態における木質繊維板の吸水膨潤量は、切込み・切削加工処理方向に平行する方向に対しては僅かに増加するのみであるが、直交する方向に対しては大幅に増加する。その結果、木質板の養生工程後の反りを、処理方向に平行する方向に対しては僅かに低減させ、直交する方向に対しては大幅に低減させることが可能となる。
【００４１】
具体的には、木質繊維板の接着面に長手方向に対して平行に切込み・切削加工処理を施したものと木質材料とを接着した木質板の反りについては、全体的に低減可能ではあるが、特に幅方向に対してより大きく低減する。
【００４２】
本発明の切込み・切削加工処理の条件は、木質繊維板の表面積が増加するものであれば、作成する木質板の大きさ等を考慮して適宜設定することができるが、以下の条件とすることにより特に本発明の反り低減効果を発現させることが可能となる。
【００４３】
切込み・切削加工処理の加工数は１０００〜１００００個／ｍ（幅３０ｃｍ）の間で適宜設定することができる。加工数がこの範囲内であれば木質板の反り低減効果と剛性を共に得ることができる。
【００４４】
また、加工長さは５ｍｍ〜２０ｍｍ、加工深さは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの間で適宜設定することができる。加工長さ及び、加工深さをこの範囲内とすることにより、木質板の反り低減効果と優れた剛性及び表面平滑性を得ることができる。
【００４５】
加工速度は０．５〜５０ｍ／ｍｉｎで適宜設定することができる。切込み・切削加工処理は、長手方向、幅方向どちらでも可能であり、全面加工処理だけでなく、反りの発生を低減させたい部位への集中的な加工処理や、端部のみの加工処理や中心部のみの加工処理等、選択的に施すことも可能である。
＜エンボス加工処理＞
本発明では、木質繊維板に対してエンボス加工処理を施すことによっても、木質材料と接着、複合後の木質板における反りを低減させることができる。
【００４６】
本発明のエンボス加工処理とは、円錐形、多角錐形、又は針状の突起を有するエンボスロール等を用いて単位面積当たり、特定の個数、大きさ及び深さのエンボスを形成する加工処理を意味する。
【００４７】
エンボス加工処理によって、接着、および養生工程初期の接着剤の接着力が低い状態のときの、木質繊維板内部への吸水速度を向上させることが可能となり、接着力発現前に木質繊維板をより大きく吸水膨潤させ、その状態で接着、複合することが可能となる。
【００４８】
そのために、接着後の接着剤の接着力を高める養生工程において木質繊維板と木質材料の吸水膨潤量の差が小さくなり、その後に乾燥収縮しても、得られる木質板の反りが低減する。木質繊維板の吸水速度が速くなる理由としては、処理による表面積の増大と、木質繊維板の圧締された部位が水性接着剤中の水分で復元する際、未処理部位よりも余分に吸水するためである。
【００４９】
また、エンボス加工処理において、加工数が多いほど、吸水膨潤量は増大し、加工深さが深いほど、復元量が多いため吸水膨潤量は増大する。
【００５０】
木質繊維板を一定方向にエンボス加工処理した場合は、加工方向への反りを低減させることが可能となる。この理由は、加工方向における圧締された部位の割合が多くなり、木質繊維板の同方向に対する接着力発現前の吸水膨潤量が増大するためである。
【００５１】
以上の理由から、エンボス加工処理においても、切込み・切削加工処理と同様に、加工方向を変化させることで、木質板における反り低減効果に異方性を付与することが可能となる。
【００５２】
具体的には、木質繊維板の長手方向に沿って連続したエンボス加工処理を施した場合、接着力発現前における木質繊維板の長手方向への吸水膨潤量が増大するため、木質材料と接着、複合後の木質板における長手方向への反りを低減させることができる。
【００５３】
同様に、木質繊維板の幅方向に連続したエンボス加工処理を施した場合、木質材料と接着、複合後の木質板における幅方向への反りを低減させることができる。
【００５４】
本発明のエンボス加工処理の条件は、木質繊維板の表面積が増加するものであれば、作成する木質板の大きさ等を考慮して適宜設定することができるが、以下の条件とすることにより特に本発明の反り低減効果を発現させることが可能となる。
【００５５】
エンボス加工処理におけるエンボス形状としては、直径０．２〜３．０ｍｍ、高さ０．５〜１．５ｍｍの円錐形、多角錐形、又は針状等が好ましい。ピッチ間隔は、１．５〜１０．０ｍｍの間で適宜設定することができる。
【００５６】
加工処理部位については、切込み・切削加工処理と同様に、全面加工処理だけでなく、反りの発生を低減させたい部位への集中的な加工処理や、両端のみや中心部のみの加工処理等、選択的に施すことも可能である。
【００５７】
本発明では、木質繊維板の加工処理面（加工処理が施された面）にコロナ放電処理を施すことができる。このコロナ放電処理により、加工処理による吸水性向上効果をさらに向上させることが可能となり、木質材料と接着、複合後の木質板における反りをより一層低減させることができる。
【００５８】
コロナ放電処理を施すことにより、木質繊維板の加工処理面を微細にエッチングさせると同時に、コロナ放電中の加速電子が木質繊維板表面に衝突し、表面の分子鎖切断、含酸素官能基付加が起こる。
【００５９】
その結果、木質繊維板表面に、水酸基やカルボニル基等の親水基を持った極性基が発生し、濡れ特性を向上させることが可能となる。
【００６０】
コロナ放電の条件としては、５０〜４００Ｗ、処理速度は０．５〜１５ｍ／ｍｉｎの間が好ましく、この範囲内で適宜設定することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
厚み２．７ｍｍ、幅３０３ｍｍ、長さ１８１８ｍｍ、比重０．９の木質繊維板としての針葉樹ＭＤＦを、刃数５０００個／ｍ（幅３０ｃｍ）のインサイジングロール間を、３０ｍ／ｍｉｎの速度で通過させて、ＭＤＦの裏面に長手方向に対して加工長さ１０ｍｍ、加工深さ１ｍｍの条件で切込み・切削加工処理を施した。
【００６２】
その後、厚み９ｍｍ、幅３０３ｍｍ、長さ１８１８ｍｍの木質材料としてのファルカタ合板の片面に、水性ビニルウレタン樹脂接着剤（株式会社オーシカ製、ＮＳ−５）を２００ｇ／ｍ２塗布して、ＭＤＦの加工処理面をその接着面と接するように貼り合わせ、１０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で４０分間圧締して接着した。接着後２日間養生して木質板を作成した。なお、上記接着剤の量は、切込み・切削加工処理が施された部分全面に行き渡る量とした。
（実施例２）
刃数１５００個／ｍ（幅３０ｃｍ）のインサイジングロールを用いて、切込み・切削加工処理を施した以外は、実施例１と同様の材料及び条件で木質板を作成した。
（実施例３）
ＭＤＦの裏面に幅方向に対して切込み・切削加工処理を施した以外は、実施例１と同様の材料及び条件で木質板を作成した。
（実施例４）
直径０．４２ｍｍ、高さ０．８ｍｍの円錐形のエンボスが、ピッチ間隔２．５ｍｍで配置されたエンボスローラーと金属フラットロール間を線圧５トンの負荷をかけて、処理速度０．５ｍ／ｍｉｎで通過させてエンボス加工処理を施し、その後、木質材料としてのラワン合板と接着した以外は、実施例１と同様の材料及び条件で木質板を作成した。
（実施例５）
切込み・切削加工処理を施した後に、ＭＤＦの裏面に対して処理電圧１５０ｗ、処理速度５ｍ／ｍｉｎでコロナ放電処理を施した以外は、実施例１と同様の材料及び条件で木質板を作成した。
（比較例）
未処理のＭＤＦを用いた以外は、実施例１と同様の材料及び条件で木質板を作成した。
【００６３】
作成した木質板について、反り（反り変化量）の測定及び、判定を以下の判定基準により行い評価した。
【００６４】
反りの測定は、木質板のサイズを長さ１８１８ｍｍ×幅３０３ｍｍとし、両端の中心部からの矢高を測定し、長さ方向の反り変化量と、幅方向の反り変化量を以下の基準で判定した。その結果を表１に示す。
【００６５】
長さ方向の反り変化量
１０ｍｍ未満：◎
１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満：○
２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満：△
３０ｍｍ以上：×
幅方向の反り変化量
０．５ｍｍ未満：◎
０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満：○
１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ未満：△（該当なし）
１．５ｍｍ以上：×
【００６６】
【表１】
2013086473.tif 000003
【００６７】
切込み・切削加工処理をＭＤＦの長手方向に施した実施例１、２は、特に幅方向に対する反りが改善されていることが確認された。また、切込み・切削加工処理をＭＤＦの幅方向に施した実施例３は、特に長手方向に対する反りが大幅に改善されていることが確認された。
【００６８】
エンボス加工処理を全面に施した実施例４は、長手方向、幅方向ともにバランスよく反りが改善されていることが確認された。
【００６９】
切込み・切削加工処理施した後にコロナ放電処理を施した実施例５は、実施例１〜４と比較して、長手方向、幅方向に対する反りが大幅に改善されていることが確認された。
【００７０】
これら実施例１〜５の結果と比較して、比較例は長手方向、幅方向に対する反りが大きいことが確認された。
【００７１】
これらの結果から、本発明の木質繊維板に対する表面積を増加させる加工処理が、木質板に対して反りを低減する効果を有することが確認された。
【符号の説明】
【００７２】
１  木質材料
２  木質繊維板
３  水性接着剤
４  木質板
【図１】
2013086473.tif 000004