JPH07178708A - 木質系芯材ボ−ドの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】木質系芯材ボ−ドの構造に関し、強度や寸法安
定性、耐水性、耐火性、更には各種材料に適するよう改
質された木質系芯材ボ−ドの構造に係る。 【構成】パ−ティクルボ−ド、ウエハ−ボ−ド、木質系
繊維ボ−ド等の木質系芯材ボ−ドの両面に、織布或いは
不織布に熱硬化性樹脂を含浸させた表面材を貼着するこ
とにより前記ボ−ドに改質をもたらした木質系芯材ボ−
ドの構造。１１‥木質系芯材ボ−ドの基材、１２‥ガラ
ス繊維織物、１３‥防湿層。 【効果】本発明の木質系芯材ボ−ドは、例えば建築用ボ
−ドとして使用した場合には、超荷重に耐え得ると共
に、湿気用の雰囲気下にあっても、従来のボ−ドと比べ
てその反り量が著しく少なくなったものであり、特にコ
ンクリ−ト面に敷設される置床として最適なボ−ドとな
ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木質系芯材ボ−ドの構造
に関するものであり、更に詳しくは強度や寸法安定性、
耐水性、耐火性更には各種材料に適するように改質した
木質系芯材ボ−ドの構造に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱帯雨林の破壊に歯止めをかける
との理由で、南洋材の主要産出国が木材の伐採規制を強
めており、この結果、合板の価格やその供給が不安定に
なり、パ−ティクルボ−ド、木質系繊維ボ−ド等への代
替の必要性が高まっている。しかるに、かかる木質系芯
材ボ−ド類は、強度や寸法安定性、耐水性等の種々の性
状が合板等と比較して劣るため、そのボ−ドの使用範囲
は限定されたものとなっていた。以下、建築用部材とし
て用いられる例をもって更に詳しく説明することとする
が、例えば、近年、体育館等の床スラブ上に敷設される
置床にこれらの木質系芯材ボ−ドが用いられている。し
かるに、体育館内での各種イベントの開催時には超重量
物が置床上に置かれることがある。このような荷重に対
して十分な強度、剛性をもつ置床が要求されることは当
然である。

【０００３】この木質系芯材ボ−ドに荷重がかかって湾
曲した場合を考えると、図１３に示すようにこのボ−ド
１は圧縮側１ａと引張側１ｂ及びこの境の伸びも縮みも
しない中立面１ｃとに分けて考えることができるが、一
般に木質系芯材ボ−ド１の強度は圧縮強度よりも引張強
度の方が弱いので、荷重がかかった際には引張強度の大
小がボ−ドに対する強度の基準となっている。このよう
に、木質系芯材ボ−ドはそのままのボ−ドではその使用
範囲が限定されることは否めず、かかるボ−ドの欠点で
ある強度、寸法安定性等は勿論、種々の性状をこれに付
加することが必要であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の木質系
芯材ボ−ドの欠点を解決し、強度や寸法安定性は元よ
り、各種の性状を改質した木質系芯材ボ−ドを提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するために次の構成としたものである。即ち、木質系
芯材ボ−ドの両面に織布或いは不織布に熱硬化性樹脂を
含浸させたものや合成樹脂層からなる表面材を貼着する
ことにより、前記ボ−ドに改質をもたらしたことを特徴
とする木質系芯材ボ−ドの構造としたものであり、特
に、建築用のボ−ドに採用されるものとしては、木質系
芯材ボ−ド面の少なくとも一方側の表面或いはその内部
に耐引張補強材を配置し、更に前記木質系芯材ボ−ドの
両面に表面材として防湿層を設けたものである。

【０００６】

【作用】ここで用いられる木質系芯材ボ−ドは、パ−テ
ィクルボ−ド、オリエンテッドウエハ−ボ−ド、ウエハ
−ボ−ド、木質系繊維ボ−ド（ハ−ドボ−ド、ＭＤＦ、
インシュレ−ションボ−ド）、木毛セメントボ−ド、木
片セメントボ−ド等が挙げられる。そして、表面材とし
てはその改質の目的によって種々選択されるが、通常は
織布、不織布、各種性状の合成樹脂層等であり、織布、
不織布にあっては、熱硬化性樹脂を含浸させた層であ
る。かかる織布或いは不織布（層）は、特に限定される
ものではないが、ガラス繊維、炭素繊維、無機ウイスカ
−、ロックファイバ−、ロックウ−ル等の無機繊維、金
属繊維、アモルファス金属繊維等の金属繊維が例示でき
る。

【０００７】一方、織布或いは不織布に含浸させる熱硬
化性樹脂としては、表面材としての必要な特性である樹
脂が選択され、例えば、フェノ−ル類とアルデヒド類と
の反応により得られるフェノ−ル樹脂、末端に反応性の
エポキシ基を持つオリゴマ−に硬化剤を添加して得られ
るエポキシ樹脂、熱硬化エチレン酢酸ビニル共重合体、
不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、
ウレタン樹脂等が例示でき、更に、これらに各種の充填
剤、例えば、ステアリン酸鉛、ジブチル錫ラウレ−ト、
カ−ボンブラック、炭酸カルシウム、チタンホワイト、
雲母、ガラス球、水酸化アルミニウム、酸化アンチモ
ン、トリ（２，３ジブロモプロピル）ホスフェ−ト、脂
肪族スルフォン酸塩、高級アルコ−ル硫酸エステル等、
熱安定剤、強化剤、着色剤、難燃剤、耐電防止剤等が配
合されて使用される。

【０００８】尚、これらの樹脂のうち、木質系芯材と自
着性のある樹脂例えばエポキシ樹脂やウレタン樹脂等に
あってはそのまま、当該芯材と自着性の劣る樹脂を使用
した場合には、この両者の間に適当な接着剤を介して、
加熱圧着して一体の木質系芯材ボ−ドとするものであ
る。表面材としての合成樹脂は、ポリエチレン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、テフロン、ナイロン等のフィル
ムがそのまま採用され、場合によっては、各種塗料も採
用でき、特に建築用ボ−ドとしての防湿層に関しては後
述する。

【０００９】中でも、建築用のボ−ドに採用されるもの
としては、木質系芯材ボ−ドの両面に表面材として防湿
層を設けるのが好ましく、特に好ましくは、木質系芯材
ボ−ド面の少なくとも一方側の表面或いはその内部に耐
引張補強材を配置したものである。そして、耐引張補強
材が木質系芯材ボ−ド基材のヤング係数よりも大きく、
構造的に言えば、木質系芯材ボ−ドの側面にも防湿層を
備えたものがよい。尚、耐引張補強材としては、ガラス
繊維織物の他、セラミック、ロックウ−ル等の無機系の
ものや、ポリエステル、アクリル、ビニロン、ポリプロ
ピレン等の有機系の織物、ネット、不織布等が挙げられ
る。

【００１０】かかる構造の建築用のボ−ドにあっては、
置床に用いられた場合には、置床の上から加わる荷重に
より木質系芯材ボ−ドの断面内に発生する引張応力側
に、その応力に抗することができる耐引張補強材を前記
ボ−ド内部或いはその表面に配置することになる。この
ようにすれば、超荷重に対処できるだけでなく、加湿繰
返しによる材料の寸法変化量を小さくした、寸法安定性
に優れる例えば置床用木質系芯材ボ−ドに好適な建築用
ボ−ドとなったものである。

【００１１】耐引張補強材として例えば合板を用いたも
のにあっては、木質系芯材ボ−ド基材のヤング係数より
も大きいものが採用され、木質系芯材ボ−ド基材のパ−
ティクルボ−ド単体が約１５０００〜２５０００ｋｇ／
ｃｍ² であるのに対し、合板は約６００００ｋｇ／ｃｍ
² のものとなっている。

【００１２】表面材としての防湿層のうち、ボ−ド表面
に塗布するものとしては、アクリル、ウレタン、エポキ
シ、フェノ−ル等の樹脂が挙げられ、又、高分子材料か
らなる各種のフィルムも使用可能である。更に、シ−ト
状のものとしては紙、布、樹脂等が挙げられる。この防
湿層は、ボ−ドの表裏面のみならず側面（木口部）に施
すのが望ましい。

【００１３】

【実施例】以下は本発明の木質系芯材ボ−ドを図面をも
って説明する。図１は本発明の木質系芯材ボ−ドの第１
実施例Ａの断面図であり、芯材ボ−ド基材に内添された
補強材と表面材とをもって曲げ強さを改善した木質形芯
材ボ−ドの例である。図中、１１はボ−ドＡの基材をな
すパ−ティクルボ−ドであり、ボ−ド１１の両面にビニ
ロン製の補強ネット１２と表面材として同製の不織布１
３をフェノ−ル樹脂で保持したプレプリグシ−トを当接
し、１８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ² の条件で１０分間ホ
ットプレスして貼り合わせ第１実施例Ａのボ−ドを得
た。尚、用いたネット１２は引っ張り強力が８６０ｋｇ
ｆ／ｃｍ、不織布１３は密度３６ｇ／ｍ² であり、これ
らの積層シ−トにフェノ−ル樹脂を３６ｇ／ｍ² 含浸さ
せたものである。

【００１４】曲げ強度試験はＪＩＳ−Ａ−１４０８に準
じ試験したところ、パ−ティクルボ−ド単体の曲げ強さ
は約２００ｋｇｆ／ｃｍ² であるのに対し、約２倍（３
２０〜３８０ｋｇｆ／ｃｍ² ）の効果が得られた。又、
ヤング率もパ−ティクルボ−ド単体（１．５〜２．５×
１０⁴ ｋｇｆ／ｃｍ² ）に対し、本発明の木質系芯材ボ
−ドＡは３．９〜４．５×１０⁴ ｋｇｆ／ｃｍ² の結果
となった。

【００１５】尚、本発明の木質系芯材ボ−ドＡは、表面
材がそのまま防湿層となるものであり、更には難燃効果
をも有し、前記の曲げ強度を有する建築用ボ−ドとなる
ものである。

【００１６】図２は本発明の木質系芯材ボ−ドの第２実
施例Ｂの断面図であり、芯材ボ−ド基材１１の両面に表
面材１３としてアモルファス金属繊維不織層にフェノ−
ル樹脂を含浸させ、前記と同様な手法にて木質系芯材ボ
−ドＢを得た。この木質系芯材ボ−ドＢは、表面材１３
をその両面に添着することにより、曲げ強度や耐火性が
向上し、反りの発生を抑え、更に電磁波シ−ルド性を有
するものであった。

【００１７】図３は本発明の木質系芯材ボ−ドの第３実
施例Ｃの断面図であり、特に建築用ボ−ドに最適な例で
あって、芯材ボ−ド基材に補強材を内添した後に防湿層
を形成した例である。図中、１１はボ−ドＣの基材をな
すパ−ティクルボ−ドであり、ボ−ド１１の断面で引張
側となる下面の表面近傍に耐引張補強材としてガラス繊
維織物１２を内添させたものである。そして、このボ−
ド１１の上下の表面にアクリル樹脂よりなる防湿層１３
が塗布形成されたものである。尚、図示はしないが側面
の表面にもかかる防湿層が塗布形成されたものである。

【００１８】図４は本発明における建築用ボ−ドの第４
実施例Ｄの断面図であり、ボ−ド基材１１の片側に補強
材１４を貼った後に防湿層１３を形成した例である。即
ち、パ−ティクルボ−ド１１に対して、下表面即ち引張
側の面に耐引張補強材として合板１４を貼り合わせたも
のである。ここで用いられた合板１４は、基材のパ−テ
ィクルボ−ド１１のヤング係数に比べて約３倍のヤング
係数を有するものである。尚、防湿層１３は前例と同じ
ものを用いた。

【００１９】図５は本発明の建築用ボ−ドの第５実施例
Ｅの断面図であり、防湿層１３を含浸によって形成した
例である。図にあって、基材のパ−ティクルボ−ド１１
の下面近傍に第１実施例と同様に補強材としての織物１
２を内在させ、次いでこのボ−ド１１の全表面よりパラ
フィンを含浸させて防湿層１３が形成されたものであ
る。

【００２０】図６は本発明の建築用ボ−ドの第６実施例
Ｆの断面図であり、補強材をボ−ドの両面に設けたもの
である。即ち、基材１１の上下の表面に補強材として合
板１４を貼り合わせ、次いでこの合板１４の表面及び基
材１１の側面に、実施例１と同様に防湿層１３を形成し
たものである。この実施例Ｆにあっては、基材１１の両
表面に補強材１４が貼り合わされているので置床に使用
する際に、その表裏を区別する必要がなく施工すること
ができる。

【００２１】図７は本発明の建築用ボ−ドの第７実施例
Ｇの断面図であり、これは補強材と防湿層とを一体とし
た建築用ボ−ドである。即ち、この例では基材にフィル
ム状の強化プラスチックを貼り合わせた例である。更に
言えば、この例では、厚さ２０ｍｍのパ−ティクルボ−
ド１１の両面に、０．２ｍｍのガラスペ−パ−にフェノ
−ル樹脂を内添したシ−ト１５を貼り合わせたもので、
この複合材１５は補強材として更には防湿層とを兼備し
たものである。このような補強材と防湿材とを兼ねるも
のとしては、上記の例の他に補強材としてのネット状或
いは織物、不織布等と、防湿層としての樹脂を使って貼
り合わせる方法がある。又、或る種のフィルムにあって
は、それ単体で補強材と防湿層とを兼ねるものがある。

【００２２】尚、上記したように、ガラス繊維、炭素繊
維、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ビニロ
ン、ケブラ−等の有機繊維よりなるネット状の補強材を
基材に貼り合わせる場合においては、かかるネットと芯
材との接着をより強固なものとするため、ネットに適当
な不織布や紙等を重ね合わせ、接着剤や樹脂が内添し易
くして接着面積を広くするのがよい。

【００２３】尚、第７実施例Ｇの建築用ボ−ドにおける
曲げ強度試験及び加湿繰返しによるボ−ドの反り量試験
を行い、その結果を図８及び図９中に示した。ここで第
７実施例Ｇの建築用ボ−ドと他のボ−ドとの比較を行う
とするが、比較例としては、厚さ２０ｍｍのパ−ティク
ルボ−ド単体（Ｐ）、厚さ１８ｍｍで引っ張り側の面に
２．３ｍｍの合板を貼り合わせたボ−ド（Ｑ）、厚さ２
０ｍｍで基体内にガラス繊維織布を備えたもの（Ｒ）で
ある。

【００２４】曲げ強度試験はＪＩＳ−Ａ−１４０８・建
築用ボ−ド類の曲げ試験方法に準じて行い、試験体の大
きさは３０ｃｍ×２５ｃｍ（４号）、荷重のスパンは２
５ｃｍであった。

【００２５】加湿繰返しによるボ−ドの反り量試験は前
記試験と同様のボ−ドを用い、ボ−ド中央の矢高寸法の
最大値（ｃｍ）を測定した。尚、試験条件は各ボ−ド雰
囲気を相対湿度４０％と９０％とを１００時間毎に繰返
し負荷したものである。

【００２６】ボ−ドＱ、Ｒは、同一厚みのものにあって
は、図８のグラフにて示すようにボ−ド単体Ｐに比べ
て、２倍程度の或いはそれ以上の曲げ強度が得られてい
る。しかしながら、一方では置床に要求される上記した
強度の他に、特に加湿繰返しによる床材の反り量（寸法
変化量）が小さいことが要求されている。

【００２７】図９にこの加湿繰返しによるボ−ドの反り
量（対角方向）の比較を示す。ボ−ドのサイズは９００
ｍｍ×１８００ｍｍとし、図１０に示すように対角方向
の矢高寸法ｈの最大変化量を測定した。この図から分か
るように、ボ−ド単体Ｐに比べ木質系芯材ボ−ドにガラ
ス繊維織物を入れたもの（Ｒ）は反り量が著しく大きく
なることが分かる。特に、湿気（３０℃×相対湿度９０
％）を与えた場合の反りの変化量が大きい。

【００２８】この理由は、図１０に示すように木質系芯
材ボ−ドの両面から吸湿し基材が伸びようとするが、ガ
ラス繊維織物が入っている側においては、この織物が基
材の伸びを抑え、一方、織物が入っていない側で伸びが
増加するために大きな反り量が発生することとなるから
で、この傾向はボ−ドＱにおいても同様である。

【００２９】従って、このボ−ドＱ、Ｒを置床に使用し
た場合には、超重量物を置いても強度的には満足される
が、コンクリ−ト躯体からの湿気や置床下の湿気溜りに
よって床の反りが生じ、いわゆる床がアバレることがあ
る。特に、コンクリ−ト躯体の乾燥が完全でない場合に
はこの傾向が強く実用に供されなかったのである。この
試験結果から分かるように、本発明の木質系芯材ボ−ド
（建築用ボ−ド）の曲げ強度は他のボ−ドのいずれより
も強く、しかも寸法変化量は極めて小さく、安定なボ−
ドが提供できたことが実証された。

【００３０】図１１は本発明の建築用ボ−ドの第８実施
例Ｈの断面図であり、基材１１の上下面に先ず実施例１
と同様にして防湿層１３を形成し、次いで、その片側に
合板１２による補強材を貼り合わせた構造のものであ
る。

【００３１】図１２は本発明の建築用ボ−ドの第９実施
例Ｉの断面図であり、前例との違いは合板１４をボ−ド
１１の両面に貼り合わせたものである。

【００３２】

【発明の効果】以上詳記した通り、本発明の木質系芯材
ボ−ドは、例えば建築用ボ−ドとして使用した場合に
は、超荷重に耐え得ると共に、湿気用の雰囲気下にあっ
ても、従来のボ−ドと比べてその反り量が著しく少なく
なったものであり、特にコンクリ−ト面に敷設される置
床として最適なボ−ドとなったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の木質系芯材ボ−ドの第１実施例
Ａの断面図である。

【図２】図２は本発明の建築用ボ−ドの第２実施例Ｂの
断面図である。

【図３】図３は本発明の木質系芯材（建築用）ボ−ドの
第３実施例Ｃの断面図である。

【図４】図４は本発明の建築用ボ−ドの第４実施例Ｄの
断面図である。

【図５】図５は本発明の建築用ボ−ドの第５実施例Ｅの
断面図である。

【図６】図６は本発明の建築用ボ−ドの第６実施例Ｆの
断面図である。

【図７】図７は本発明の建築用ボ−ドの第７実施例Ｇの
断面図である。

【図８】図８は木質系芯材ボ−ドの撓みと曲げ強度との
関係を示すグラフである。

【図９】図９は加湿繰返しによる木質系芯材ボ−ドの経
過時間と矢高寸法変化量との関係を示すグラフである。

【図１０】図１０は反り変化を示す木質系芯材ボ−ドの
側面図である。

【図１１】図１１は本発明の建築用ボ−ドの第８実施例
Ｈの断面図である。

【図１２】図１２は本発明の建築用ボ−ドの第９実施例
Ｉの断面図である。

【図１３】図１３は木質系芯材ボ−ドに荷重がかかって
湾曲した場合の側面図である。

【符号の説明】

１‥‥木質系芯材ボ−ド、 １ａ‥‥木質系芯材ボ−ドの圧縮側、 １ｂ‥‥木質系芯材ボ−ドの引張側、 １ｃ‥‥木質系芯材ボ−ドの中立面、 ２‥‥合板、 ３‥‥ガラス繊維織物、 １１‥‥木質系芯材ボ−ドの基材、 １２‥‥ガラス繊維織物、 １３‥‥防湿層、 １４‥‥合板、 １５‥‥複合材、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ‥‥本発明の木質
系芯材（建築用）ボ−ド、 Ｐ‥‥パ−ティクルボ−ド単体、 Ｑ‥‥パ−ティクルボ−ドに合板を貼り合わせたボ−
ド、 Ｒ‥‥パ−ティクルボ−ド基体内にガラス繊維織布を備
えたボ−ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｆ 15/04 Ａ 7416−2Ｅ // Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｄ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木質系芯材ボ−ドの両面に表面材を貼着
   することにより前記ボ−ドに改質をもたらしたことを特
   徴とする木質系芯材ボ−ドの構造。
2. 【請求項２】 木質系芯材ボ−ドがパ−ティクルボ−
   ド、ウエハ−ボ−ド、木質系繊維ボ−ドである請求項第
   １項記載の木質系芯材ボ−ドの構造。
3. 【請求項３】 表面材が織布或いは不織布であり、熱硬
   化性樹脂を含浸させた層である請求項第１項記載の木質
   系芯材ボ−ドの構造。
4. 【請求項４】 熱硬化性樹脂中に充填材を配合した請求
   項第３項記載の木質系芯材ボ−ドの構造。
5. 【請求項５】 表面材が合成樹脂層である請求項第１項
   記載の木質系芯材ボ−ドの構造。
6. 【請求項６】 木質系芯材ボ−ド面の少なくとも一方側
   の表面或いはその内部に耐引張補強材を配置した請求項
   第１項記載の木質系芯材ボ−ドの構造。
7. 【請求項７】 木質系芯材ボ−ドの両面に表面材として
   防湿層を設けた請求項第６項記載の木質系芯材ボ−ドの
   構造。
8. 【請求項８】 耐引張補強材が木質系芯材ボ−ド基材の
   ヤング係数よりも大きい請求項第６項記載の木質系芯材
   ボ−ドの構造。
9. 【請求項９】 木質系芯材ボ−ドの側面にも防湿層を設
   けた請求項第６項記載の木質系芯材ボ−ドの構造。