JP2017100423A

JP2017100423A - 積層集成材パネル

Info

Publication number: JP2017100423A
Application number: JP2015237624A
Authority: JP
Inventors: 晴信坂本; Harunobu Sakamoto
Original assignee: Sakamoto Co Ltd
Current assignee: Sakamoto Co Ltd
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-06-08

Abstract

【課題】複数の積層集成を接合したパネルの反りおよび切離を防止した積層集成材パネルを提供すること。【解決手段】本発明の積層集成材パネルは、原木を長さ方向に縦挽きした厚さｔ１の第１のひき板１１とこの厚さｔ１より厚い厚さｔ２の第２のひき板１２とを用い，これらのひき板を互いに木裏面を合わせて接着剤を介して積層して複数の積層集成材１０Ａ，１０Ｂを作製し，これらの積層集成材を交互に天地を反転させて，少なくとも長さ方向の側面で接合されている。【選択図】図５

Description

本発明は，積層集成材パネルに係り，さらに詳しくは，原木を長さ方向に所定の幅長および厚さで縦ひきした複数枚のひき板を積層した集成材を複数接合した積層集成材パネルに関する。

近年，家具材や建築材などには多くの集成材が使用されるようになってきている。この集成材は，日本農林規格（ＪＡＳ）において，「ひき板又は小角材等をその繊維方向を互いにほぼ平行にして，厚さ，幅および長さ方向に集成接着した一般材」と定義されており，その用途は，概ね，造作用集成材と構造用集成材とに分かれている。
うち，造作用集成材は，ひき板を素地のまま集成接着し，素地のもつ美観をそのままあらわしたもの，或いは，これらの表面にみぞ切り等の加工をしたもので，主に構造物等の内部造作，例えば，壁面材，カウンター板，床板および階段材などの住宅造作用或いは家具などに使用されている。
また，構造用集成材は，所要の耐力を目的として等級区分したひき板を集成接着したものであって，所要の耐力に応じた断面の大きさと安定した強度性能を持ったもので，小・中断面積のものは木造住宅の柱，梁および桁などに，また大断面積のものは体育館，学校，集会施設，事務所，寺院および教会などに使用されている。

そして，これまでこれらの用途に対応して種々工夫された造作用および構造用の集成材，並びにこれらの製造方法が多く提案されている。

例えば下記特許文献１には，三層集成材の作成方法が提案されている。この方法により作製された三層集成材５は，図６に示したように，原木１をそのまま長さ方向へ一定の肉厚に縦挽きして，複数枚の挽き板２を製材し，これらの挽き板の左右側面を同一角度にテーパー切りして長さ１．８ｍ〜２．０ｍ，肉厚１ｃｍ〜２ｃｍ，巾４ｃｍ〜１５ｃｍとして台板３を作製し，これら複数枚の台板３を巾方向で木表（イ）と木裏（ロ）とを交互に接着して板材４とし，この板材４上へ接着剤を介し同様に作成した板材をその巾方向へ複数枚に切断したものとすると共に，その木目模様を直交状態に並設貼設して巾切り板材４'を作製し，更にその上面へ接着剤を介して同様に作成の板材４をその木目模様を板材４と同一方向に重ね合わせて，高圧プレスしたもので構成されている。

そして，この発明の詳細な説明には，『木表（イ）と木裏（ロ）とが交互に逆方向となるように接合させるようになすことは，板は基本的に幅方向の木表に「反り」が出るのであり，「反り」が出ると住宅ではこれが原因で床面や建具に狂いを生じたりする不都合を生ずるのであり，然るに本発明品では隣り同士で木表（イ）と木裏（ロ）が逆となされていることから互いの「反り」現象が引き合って阻止されるものとなるのである。また，全体として三枚の積層板となしてあり，その内中央部の巾切り板材４'は繊維方向を上下板に対してクロスするようになしてあることから，上記した反り防止の外に巾方向（左右方向）の反りや伸縮が減少される作用効果を奏するものであり，また巾方向の曲げ強度を飛躍的に増強させるものとなる。』と記載されている。

また，下記特許文献２には，所定厚さの直方体の木材片を長さ方向および幅方向に貼り合せて板状体とし，この板状体の表裏面に適宜厚さの木質単板をその繊維方向を前記板状体の繊維方向と直交させて貼着し，さらにこの集成材の表裏面にその上に適宜厚さの木質単板をその繊維方向が前記板状体の繊維方向と平行に貼着した集成材が記載されている。この構成の集成材は，反りの発生が防止され幅方向の曲げ強度などが向上し，さらに，その上に木質単板をその繊維方向が前記いた状体の繊維方向と平行に貼り合わせることにより，板状体の長さ方向の曲げ強度なども向上するので，高強度が求められる用途にも利用できるものである，と説明されている。

さらに下記特許文献３には，所定厚さの矩形木質小片を水平方向に接合して板状体とし，該板状体をその繊維方向を互いに直交させて奇数枚厚み方向に積層接着した集成材が記載されている。この構成の集成材は，それぞれの板状体の繊維方向を互いに直交させるので，反り，ネジレ等に極めて有利となる，と説明されている。

また，これらの集成材は，通常，原木から所定厚さのひき板を製材する製材工程，製材したひき板を乾燥させる乾燥工程，乾燥したひき板を縦，幅，厚さの何れかの方向に接着させる接合工程，を含む工程を経て製造されている。
これらの工程のうち，接合工程における接合方法は，プレスを蒸気などで高温に加熱し，その熱でひき板を加熱するホットプレス方式，或いは高周波誘電加熱を利用した高周波誘電加熱方式などがある。後者の高周波誘電加熱方式を採用した集成材の接合方法は，例えば，下記特許文献４〜６にそれぞれ開示されている。
も煩雑になる。

特開２０００−１５８４１６号公報特開平１０−２１７２１１号公報特開２００１−２３２６０９号公報特開平０６−２０６２０５号公報特開２０００−１２７１１１号公報特開２００７−２１８７０号公報

上記特許文献１に記載の集成材５は，巾切り板材４'の上下面に，それぞれ板材４，４が並設貼設されて，これらの板材４，４はそれぞれの板台３が木表（イ）と木裏（ロ）とが交互に逆方向に接合されているので，木表が外面となっている板台３は幅方向に反りが発生する恐れがある。なお，この反りについて，発明の詳細な説明には，この三層集成材５では隣り同士で木表（イ）と木裏（ロ）が逆となされていることから互いの「反り」現象が引き合って阻止されと説明されているが，木表が外面となっているので幅方向の反りが解消されるとは考え難い。また，この反りを防止するために各挽き板の左右側面を同一角度にテーパー切りして，これらを「てれこ状態」（この用語「てれこ」は国語辞書によれば，「交互にすること，くいちがいになっていること。」となっている。）にしなければならないので，挽き板加工の工程が余分に掛かる。さらに，この反り，すなわち板材４のそりの外に，巾方向（左右方向）の反り，すなわち集積材のそりは，巾切り板材４'をその繊維方向を上下板材４，４に対してクロスしなければならないので材料が多く掛かり，製造が面倒となり，その結果，コスト高を招来することになる。
また，上記特許文献２，３に記載の集成材も三層構造であって，同様の課題が潜在している。なお，例えば上記特許文献２記載のものは，板状体に対して表裏面の材料が厚くても３ｍｍ程度であるゆえに，中心層の板状体の反りやアバレを阻止するには強度的にも弱く，直交貼りしてあっても反りを矯正する力に限界がある。

また，上記特許文献１〜３に記載の集成材は，接合方法は開示されていないが，通常，ホットプレス方式が採用されているものを考えられる。このホットプレスによる加熱接着方法は，加熱速度が遅く効率的な製造ができない。すなわち，ひき板を加熱する場合，煮沸や蒸煮等，木材の表面からの熱伝導により行われるが，木材は湿潤状態であっても，熱伝導性が悪く，内部まで十分に加熱するのに多くの時間が必要となる。もちろん，ひき板の大きさ等により加熱時間は異なるが，概ね５０〜９５℃の温度で例えば５時間以上或いはそれ以上例えば１２０時間もの加熱時間が必要となることもある。その結果，これらの集成材は，接着するのに多大な時間が掛かるので生産性が上がらず，コスト高を招来することになる。

そこで，このホットプレス方式に代えて，高周波誘導加熱方式が提案されている（例えば，上記特許文献４〜６。）がこれらにも課題が存在する。すなわち，高周波誘電加熱によってひき板全体を均一に加熱することができる厚みは比較的薄いものに限られており，厚いものへの適用が困難，むしろ現段階ではできないものとなっている。

そこで，発明者は，上記従来技術の課題を解決するために試行錯誤を繰り返して解決方法を探求したところ，集成材を２枚のひき板で構成し，一方のひき板の厚さｔ１を他方のひき板の厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）よりを薄くして，その厚さｔ１を高周波誘導加熱方式で加熱接着できる厚さにすれば，ホットプレス方式に比べて格段に製造時間を短縮できてコストの低減ができること。一方でまた，積層集成材の反りは２枚のひき板を互い木裏で接合することにより，さらに複数の積層集成材を接合したパネルの反りは隣接する積層集成材を交互に反転させて接合すれば従来技術のように三層構造にせずに防止できること，さらにまた表裏面（両面）を同質面とすることにより多様な用途への使用が可能になることなどを見出して本発明を完成させるに至ったものである。

本発明の目的は，複数の積層集成を接合したパネルの反りおよび接着箇所からの切離を防止し，表裏面（両面）を同質にして多様な用途に使用できる積層集成材パネルを提供することにある。

また，本発明の他の目的は，上記目的に加え，実質一種類の積層集成材を複数接合することにより，生産性のアップを図り，且つ所望面積のパネルを効率よく製作ができて，コストの低減を図った積層集成材パネルを提供することにある。

さらに，本発明の他の目的は，積層集成材を厚さの異なる２枚のひき板で構成し，一方のひき板の厚さを高周波加熱で加熱接着できる厚さにすることによって，生産性のアップを実現してコストの低減を図った積層集成材パネルを提供することにある。

上記目的を達成するために，本発明の第１の態様の積層集成材パネルは，原木を長さ方向に縦挽きした厚さｔ１の第１のひき板と前記厚さｔ１より厚い厚さｔ２の第２のひき板とを用い，これらのひき板を互いに木裏面を合わせて接着剤を介して積層して複数の積層集成材を作製し，これらの積層集成材を交互に天地を反転させて，少なくとも長さ方向の側面で接合されていることを特徴とする。

第２の態様の積層集成材パネルは，第１の態様の積層集成材パネルにおいて，前記第１のひき板の厚さｔ１は，２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることを特徴とする。

第３の態様の積層集成材パネルは，第１または第２の態様の積層集成材パネルにおいて，前記第１，第２のひき板は，柾目材であることを特徴とする。

本発明の第１の態様の積層集成材パネルによれば，複数の積層集成材は，それぞれの第１，第２のひき板が木裏で接着剤を介して積層されているので，積層集成材の反りを防止でき，しかも，複数の積層集成材は，天地（上下）を交互に反転させて，少なくとも長さ方向の側面で接合されているので，パネルの反りを防止できる。また，複数の積層集成材は，長さ方向の側面で互いに段差状に接着剤を介して接合されているので，長さ方向と直交する方向からの接合強度が直線状に接合に比して強固になり，剥離，割れを防止できる。さらに，第１のひき板（厚さｔ１）が第２のひき板より厚さが薄いので製造が容易になる。さらにまた，パネルは実質一種類の積層集成材で構成されているので，生産性がアップし，且つ所望面積のパネルを効率よく製作できて，コストの低減ができる，加えてまた，このパネルは表裏面（両面）がいずれも同質面になり，それらの面の仕上げにより素地のもつ美観をそのまま出現させて広範囲の用途，例えば建具材などに使用できる。

第２の態様の積層集成材パネルによれば，高周波加熱で加熱接着できるので，生産性のアップが可能になる。

第３の態様の積層集成材パネルによれば，反りが発生しなくなるので品質の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る積層集成材パネルを構成する積層集成材の積層前の斜視図である。図２は図１の複数の積層集成材の製造方法の説明図であって，図２Ａは複数の積層集成材を長さ方向に並設した短辺方向の側面図，図２Ｂは高周波誘電加熱装置の概略回路図である。図１の積層集成材の天地（上下）を逆にした積層集成材の斜視図である。図４は複数の積層集成材の接合方法を説明する説明図であって，図４Ａは接合前の複数の積層集成材を長さ方向に並設した短辺方向の側面図，図４Ｂは接合時の複数の積層集成材を長さ方向に並設した短辺方向の側面図である。図５は積層集成材パネルを示し，図５Ａは平面図，図５Ｂは図５ＡのＶ−Ｖの断面図である。図６は従来技術の製品板材（三層集成材）を示し，図６Ａは板材の製造例の斜視図，図６Ｂは製品板材の斜視図である。

以下，図面を参照して，本発明の実施形態を説明する。但し，以下に示す実施形態は，本発明の技術思想を具体化するための積層集成材パネルを例示するものであって，本発明をこれに特定することを意図するものではなく特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。

まず，図１を参照して，本発明の実施形態に係る積層集成材パネルを構成する積層集成材を説明する。なお，図１は本発明の実施形態に係る積層集成材パネルを構成する積層集成材の積層前の斜視図である。
本発明の実施形態に係る積層集成材パネル１０（図３参照）は，二種類の積層集成材１０Ａ，１０Ｂ（図３参照）で構成されている。

一方の積層集成材１０Ａは，図１に示したように，所定の長さＬ，幅Ｗおよび厚さｔ１のひき板１１（特許請求の範囲では「第１のひき板」と表記している。）と，このひき板１１と同じ長さＬおよび幅Ｗでその厚さが厚いｔ２（ｔ１＜ｔ２）のひき板１２（特許請求の範囲では「第２のひき板」と表記している。）と，を有している。これら２枚のひき板１１，１２は，原木を長さ方向に所庭の厚さで縦挽きして長尺の板材乃至帯状材にしたものであって，この縦挽きにより，ひき板の表裏面は木表と木裏とになる。原木はその種類を問わないが，例えば杉，檜，松，ケヤキ，ナラなどである。なお，これらのひき板１１，１２は同質材のものが好ましく，また，ひき板は柾目材であってもよい。これにより品質の向上ができる。また，これらの寸法は，例えば長さＬは４〜８ｍ，幅Ｗは２０〜４０ｃｍ，厚さｔ１は２ｍｍ〜３０ｍｍ，ｔ２は３０ｍｍを超え４０ｍｍ程度である。

２枚のひき板１１，１２のうち，一方のひき板１１の厚さｔ１を他のひき板１２の厚さｔ２より肉薄（ｔ１＜ｔ２）にし，その厚さｔ１の範囲を２〜３０ｍｍにしたことは重要である。すなわち，一方のひき板１１を他のひき板１２より肉薄，すなわち厚さｔ１の範囲を２〜３０ｍｍにしたことより，両ひき板を接着剤で接合する際に，ホットプレス方式に代えて高周波誘電加熱方式が採用できるので，接合時間を格段の短縮でき，生産性が格段に向上し，その結果，生産コストを低減できる。

さらに，これらのひき板１１，１２を説明する。一方のひき板１１は，長さＬ，幅Ｗの底面１１ａと，この底面の外周囲から所定高さｔ１立設し対向した短辺側面１１ｃ，１１ｄおよび対向した長辺側面１１ｆ，１１ｅと，上方の表面１１ｂとを有し，底面１１ａは木裏，表面１１ｂは木表となっている。また，他方のひき板１２は，長さＬ，幅Ｗの底面１２ａと，この底面の外周囲から所定高ｔ２立設した短辺側面１２ｃ，１２ｄおよび長辺側面１２ｆ，１２ｅと，上方の表面１２ｂとを有し，底面１２ａは木表，表面１２ｂは木裏とし，ひき板１１とは木表および木裏が逆になっている。これらのひき板１１，１２は，後記するように，互いに木表を外面，すなわち上下面，木裏を合わせて接着剤で接着するが，木表が外面になっているので，木の特性から幅方向の反りを抑制乃至防止できる。しかも，一方ひき板１２は他のひき板にくらべて肉厚になっているので反り難くなっている。なお，これらのひき板１１，１２は，それぞれ１枚の板材としたが，複数板を繋いだ（縦継ぎ）ものでもよい。

他方の積層集成材１０Ｂは，図３に示したように，積層集成材１０Ａの天地（上下）を逆にしたものである。この積層集成材１０Ｂは，積層集成材１０Ａの天地を逆さまにしただけで，同一構成となっているので，同一の符号を付して説明を援用し，積層集成材１０Ｂの詳細な説明は省略する。

図２〜図５を参照して，積層集積材パネル１０の製造方法を説明する。なお，図２は図１の複数の積層集成材の接合方法を説明するものであって，図２Ａは複数の積層集成材を長さ方向に並設した短辺方向の側面図，図２Ｂは高周波誘電加熱装置の回路図，図３は図１の積層集成材の天地を逆にした積層集成材の斜視図，図４は複数の積層集成材の接合方法を説明するものであって，図４Ａは接合前の複数の積層集成材を長さ方向に並設した短辺方向の側面図，図４Ｂは接合時の複数の積層集成材を長さ方向に並設した側面図，図５は積層集成材パネルを示し，図５Ａは平面図，図５Ｂは図５ＡのＶ−Ｖの断面図である。

積層集積材パネル１０（図５参照）は，２枚のひき板１１，１２を積層して積層集成材を作製する積層工程と，この工程後に複数の積層集成材を交互に反転して長さ方向に接合するパネル工程と，を経て製造する。

積層工程では，複数，例えば３ユニットの積層集成材１０Ａ，１０Ａ，１０Ａを作製する。この方法は，図２Ａに示したように，まず，それぞれの積層集成材１０Ａ，１０Ａ，１０Ａを構成する３枚のひき板１２，１２，１２を，プレス台電極Ｐ_２上にそれぞれ木裏を上にして長さ方向に若干の隙間Ｇをあけて並設して，これらのひき板面に接着剤１３を塗布する。接着剤は，フェノール樹脂接着剤（ＰＦ），レゾルシノール樹脂接着剤（ＲＲ），メラミン樹脂接着剤（ＭＲ）などを使用するのが好ましい。勿論，接着剤は，これらに限定するものでなく他の接着剤，例えばウレタン系接着剤など使用してもよい。

次に，各ひき板１２の接着剤塗布面に，それぞれひき板１１，１１，１１を，各木裏を重ね合わせる。その後，各ひき板１１，１１，１１の表面１１ｂ（図１参照）に電極Ｐ_１を設けた押し板を当て，所定の圧力を掛けて接着剤１３を加熱して接着し，個々の積層集成材１０Ａを作製する。この接着装置には，既に公知の接着装置，例えば高周波木材接着装置を使用して行う。この接着装置の回路構成は，概ね，図２Ｂに示したように，交流電源Ｅ，変成器および一対の対向する電極Ｐ_１，Ｐ_２で構成されており，この回路によって構成される接着装置はプレス定盤に高周波電極板を組み合わせたもので，圧締しながら，所定周波数の交流電圧を掛けて高周波加熱により行うものである。すなわち，自動搬送装置にて連続的に接着剤を介して積層したひき板が電極内一杯に配置させて，電極板で上下圧をかけながら，接着面に対して押し圧プレスにより強く加圧し，且つ所定周波数の交流電圧を掛けて高周波加熱するものである。なお，高周波加熱における周波数，出力，加熱時間等は，木材の寸法や種類の他，必要とする材内温度に応じて，適宜設定される。この高周波誘電加熱を使った接着装置によれば，６〜９分のサイクルで接着加工することができる。

次のパネル工程においては，図５に示したように，積層集成材パネル１０を二種類の積層集成材１０Ａ，１０Ｂを複数組み合せて作製する。すなわち，前工程で作製した３つの積層集成材１０Ａを用い，うち，１つの積層集成材１０Ａの天地を逆さまにして積層集成材１０Ｂとし（図３参照。），この積層集成材１０Ｂを中央にして両隣に積層集成材１０Ａ，１０Ａを並設して，間に接着剤１４を介在して接合する。この接合方法は積層集成材の製法と同じ方法で行う。なお，積層集成材パネル１０は３つの積層集成材に限定されるものでなく，用途によりさらに大面積のパネルが必要な場合は，それ以上の数の積層集成材で構成する。この場合の積層集成材パネルも，二種類の積層集成材１０Ａと１０Ｂとが交互に連接ししたものとなる。

二種類の積層集成材１０Ａと１０Ｂとを交互に連接すると，それらの接着面は，図５Ｂに示したように，積層集成材１０Ａにおける２枚のひき板間の接着部１３_１，２つの積層集成材１０Ａと１０Ｂとの間の接着部１４_１，積層集成材１０Ａの接着部１３_２，２つの積層集成材１０Ａと１０Ｂとの接着部１４_１，２つの積層集成材１０Ｂと１０Ａとの接着部１４_２および積層集成材１０Ａの接着部１３_３となり，各積層集成材１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ａはそれぞれの接着部１３_１，１４_１，１３_２，１４_２および１３_３を経て接着されて，これらの接着部は段差をなしたパネルが出来上がる。その後，このパネルは，表裏面に接着剤が飛び出していることがあるので，これらの表裏面（両面）を仕上げ加工，例えば薄く削るなどして，綺麗に仕上げる。これにより，パネルは素地のもつ美観をそのまま出現させて広範囲の用途，例えば建具材などに使用できるようになる。また，各積層集成材の接着面が段差状に接着されると，直線状の接着に比べて，長さ方向における接合強度がアップして，接着部の切離を防止できる。また，この積層集成材パネル１０は，二種類の積層集成材１０Ａと１０Ｂとで構成されているが，一方の積層集成材１０Ｂは他方の積層集成材１０Ａの天地を逆さまにしただけであって，同一構成のものであり，その結果，二種類と雖も実質一種類であるので，この一種類の積層集成材を複数接合することにより，生産性のアップを図り，且つ所望面積のパネルを効率よく作製できて，コストの低減ができる。

以上説明したように，本発明の実施形態の積層集成材パネル１０によれば，複数の積層集成を接合したパネルの反りおよび接着箇所からの切離を防止できる。また，実質一種類の積層集成材の複数接合になるので，生産性がアップし，且つ所望面積のパネルを効率よく製作ができて，コストの低減ができる。さらに，積層集成材を厚さの異なる２枚のひき板で構成し，一方のひき板の厚さを高周波加熱で加熱接着できる厚さにしたので，生産性のアップが可能になる。このパネルは表裏面（両面）がいずれも同質面となり，素地のもつ美観をそのまま出現させて広範囲の用途，例えば建具材などに使用できる。

１０積層集成材パネル
１０Ａ，１０Ｂ積層集成材
１１，１２ひき板
１１ａ底面（木裏）
１１ｂ表面（木表）
１１ｃ，１１ｄ短辺側面
１１ｆ，１１ｅ長辺側面
１２ａ表面（木表）
１２ｂ木裏
１２ｃ，１２ｄ短辺側面
１２ｆ，１２ｅ長辺側面
１３，１４接着剤
１３_１，１３_２，１３_３，１４_１，１４_２接着部

Claims

原木を長さ方向に縦挽きした厚さｔ１の第１のひき板と前記厚さｔ１より厚い厚さｔ２の第２のひき板とを用い，これらのひき板を互いに木裏面を合わせて接着剤を介して積層して複数の積層集成材を作製し，これらの積層集成材を交互に天地を反転させて，少なくとも長さ方向の側面で接合されていることを特徴とする積層集成材パネル。
前記第１のひき板の厚さｔｔは，２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の積層集成材パネル。
前記第１，第２のひき板は，柾目材のものであることを特徴とする請求項１または２に記載の積層集成材パネル。