JP2018003358A - 木質複合基材および床材 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の凹凸性状に優れ、反りが少ない、木質複合基材を提供する。【解決手段】本実施形態に係る木質複合基材１０は、５プライの針葉樹合板層２と、針葉樹合板層２に接着された木質繊維板層１と、を備え、前記針葉樹合板層の第一層、第三層および第五層の合計厚さをＬL、第二層および第四層の合計厚さをＬCとするとき、ＬC／（ＬL＋ＬC）が、０．５０〜０．７０である。【選択図】 図１

Description

本発明は、木質複合基材および床材に関する。

戸建住宅、マンションその他の建築物に用いられるフローリングには、無垢の木材からなる無垢床材のほか、合板、ＭＤＦ、パーティクルボードなどの木質ボードを積層してなる基材（以下、「木質基材」と呼ぶ。）の表面に、銘木単板、挽き板などの化粧材を貼り付けた化粧貼床材が用いられる。また、壁材、天井材、階段材などの内装材においても、基材の表面に化粧材を貼り付けたものが用いられる。

化粧貼内装材は、無垢材よりも水分に起因する膨張・収縮が少ない基材を用いており、表面には各種の塗装が施され内部への水分の侵入を防止しているため、施工後の使用環境において反りが少なく扱いが容易であるなどの理由から、多くの建築現場で用いられるようになってきている。

一方、木質基材としては、ラワンなどを用いた広葉樹合板が主流であったが、国産材の利用促進のために、スギ、ヒノキ、カラマツ、トドマツなどの針葉樹合板を用いる取り組みが進んでいる。針葉樹合板は、低コストであり、軽量で、各種機械的性能に優れているため、主として構造用基材としての利用は進んでいる。しかし、針葉樹合板は、早材と晩材との間における比重差が大きく、基材表面に凹凸が生じやすい。このことが針葉樹合板を内装材用基材に用いる障害となっている。

特開２０１３−１２７１８８号公報（特許文献１）には、乾燥条件および高湿条件の繰り返しにより床材表面にスギ合板の凹凸が現れないように、スギ合板の表面に４．０〜６．０ｍｍの広葉樹木質繊維板（ＭＤＦ）を貼り付けた複合合板の発明が開示されている。特開２０１４−７３５８７号公報（特許文献２）および特開２０１４−２２６７９４号公報（特許文献３）には、針葉樹合板の表面に湿式硬質繊維板（ハードボード）を接着した複合合板に関する発明が開示されている。これらの発明は、ハードボードが硬質面と軟質面（エンボス加工面）を備えており、その軟質面で凹凸を吸収するものである。

特開２０１３−１２７１８８号公報 特開２０１４−７３５８７号公報 特開２０１４−２２６７９４号公報

特許文献１〜３の発明により、針葉樹合板を床材に用いるときの表面凹凸に関する不具合を防止することが可能となる。しかしながら、針葉樹合板にＭＤＦ、ハードボードなどの木質繊維板を積層した場合には、広葉樹合板の複合基材に比べて反りが生じやすい。この問題は、特に、８０℃程度の温水による過酷な乾燥環境が想定される床暖房床材において顕著となる。特許文献１〜３には、針葉樹合板に木質繊維板を積層した木質複合基材の乾燥環境下での反りについて全く考慮されていない。

本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、表面の凹凸性状に優れ、反りが少ない、針葉樹合板の表面に木質繊維板を接着した木質複合基材、さらには、このような木質複合基材を用いた床材を提供することを目的としている。

本発明は、下記の発明を要旨とする。

〔Ａ〕５プライの針葉樹合板層と、
前記針葉樹合板層に接着された木質繊維板層と、を備える木質複合基材であって、
前記針葉樹合板層の第一層、第三層および第五層の合計厚さをＬ_L、第二層および第四層の合計厚さをＬ_Cとするとき、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）が０．５０〜０．７０である、
木質複合基材。

〔Ｂ〕前記第一層および前記第五層を同じ針葉樹（以下、「樹種１」という）の単板で構成し、前記第二層および前記第四層を同じ針葉樹（以下、「樹種２」という）の単板で構成し、前記樹種１の気乾比重が、前記樹種２の気乾比重よりも高い、
上記〔Ａ〕の木質複合基材。

〔Ｃ〕木質繊維板層が、ハードボードで構成される、
上記〔Ａ〕または〔Ｂ〕の木質複合基材。

〔Ｄ〕前記針葉樹合板層の厚さが、８．０〜１２．０ｍｍである、
上記〔Ａ〕〜〔Ｃ〕のいずれかの木質複合基材。

〔Ｅ〕前記木質繊維板層の厚さが、１．０〜３．０ｍｍである、
上記〔Ａ〕〜〔Ｄ〕のいずれかの木質複合基材。

〔Ｆ〕上記〔Ａ〕〜〔Ｅ〕のいずれかの木質複合基材の表面に化粧材を貼り付けた、
床材。

本発明によれば、表面の凹凸性状に優れ、反りが少ない、針葉樹合板の表面に木質繊維板を接着した木質複合基材、さらには、このような木質複合基材を用いた床材を提供することができる。

本実施形態に係る木質複合基材を例示した図 本発明に係る床材を例示した図

以下、図を用いて本発明の実施態様を説明する。

１．木質複合基材
図１に示すように、本実施形態に係る木質複合基材１０は、５プライの針葉樹合板層２と、針葉樹合板層２に接着された木質繊維板層１と、を備える。木質複合基材の寸法としては、例えば、１尺×６尺（約３０３ｍｍ×約１８１８ｍｍ）サイズ、３尺×６尺（約９０９ｍｍ×約１８１８ｍｍ）サイズなどである。

（ａ）木質繊維板層１
木質繊維板について、ＪＩＳ Ａ５９０５：２００３には、密度が０．３５ｇ／ｃｍ^３未満のインシュレーションファイバーボード（以下、「インシュレーションボード」という）、密度が０．３５ｇ／ｃｍ^３以上のミディアムデンシティファイバーボード（以下、「ＭＤＦ」という）、および、密度が０．８０ｇ／ｃｍ^３以上のハードファイバーボード（以下、「ハードボード」という）が規定されている。本発明の木質繊維板としては、このいずれを用いてもよいが、特にハードボードを用いるのが好ましい。ハードボードは、ＭＤＦよりも高密度であり、高硬度である一方、裏面側に軟質層（金網の網目模様の形状（エンボス）を備える層）を有しており、この軟質層によって針葉樹合板表面の凹凸を吸収することができる。

木質繊維板層１の厚さは、１．０〜３．０ｍｍであることが好ましい。１．０ｍｍ未満では凹凸の吸収性能が不十分であるおそれがあり、３．０ｍｍを超えると、繊維板（合板より寸法変化率が大きい）の比率が高くなるため、寸法変化が大きくなり、隙や突き上げが発生するおそれがある。木質繊維板の厚さは、１．２ｍｍ以上がより好ましく、１．５ｍｍ以上がさらに好ましく、１．８ｍｍ以上が尚一層好ましい。また、２．５ｍｍ以下がより好ましく、２．２ｍｍ以下がさらに好ましい。ＭＤＦを用いる場合には厚さ方向に分割されているものでもよい。この場合、切断面側を針葉樹合板層に接着する。

（ｂ）針葉樹合板層２
針葉樹合板層２は、第一層２１、第二層２２、第三層２３、第四層２４および第五層２５の５プライの単板層を有する。ここで、第一層２１、第三層２３および第五層２５は、繊維の向きが長手方向に平行な単板層（以下、「ロング層」ともいう）であり、第二層２２および第四層２４は、繊維の向きが長手方向に直交する単板層（以下、「クロス層」ともいう）である。針葉樹合板層２の巾方向の曲げヤング率は、３．０ＧＰａ以上であることが好ましい。

針葉樹合板層２の厚さには特に制約がなく、床材、壁材、天井材、階段材等の用途に応じて適切な厚さを選択すればよい。床材用基材として用いる場合には、８．０〜１２．０ｍｍの範囲が適切である。８．０ｍｍ未満では木質複合基材に占める針葉樹合板の比率が低く、繊維板の比率が高くなるため、寸法変化が大きくなり、隙や突き上げが発生するおそれがある。また、１２．０ｍｍを超えると、重量が増加し、運搬時や施工時における作業性が悪くなるおそれがある。なお、針葉樹合板層２の厚さは、９．０ｍｍ以上が好ましい。

針葉樹合板層２の樹種としては、カラマツ、トドマツ、ヒノキ、スギ、エゾマツ、アカマツ、ベイマツ、ベイツガ、スプルース、ラジアタパインなどが挙げられ、これらの一種または二種以上を選択して用いることができる。特に、第一層２１および第五層２５（裏板）には、第二層２２および第四層２４（添え心板）よりも比較的比重が高い樹種を選ぶのがよい。比重が高い樹種ほど、強度が高く、かつ表面性状が優れる傾向があり、比重が低い樹種ほど、強度が低く、かつ節等の欠陥が多い傾向があるからである。

針葉樹合板層２において、前記針葉樹合板層の第一層、第三層および第五層の合計厚さをＬ_L、第二層および第四層の合計厚さをＬ_Cとするとき、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）は、０．５０〜０．７０である。Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）が０．５０未満では、各単板層の種類や厚さを種々変更したとしても、巾反りを基準値内に制限することが難しい。一方、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）が０．７０を超えると、長さ反りを基準値内に制限することが難しい。

上述のように、第一層２１および第五層２５を構成する単板の樹種と、第二層２２および第四層２４を構成する単板の樹種が同じである場合には、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）を０．５０未満としても、巾反りを基準値内に制限できることがある。しかし、第一層２１および第五層２５を同じ針葉樹（樹種１）で構成し、第二層２２および第四層２４を同じ針葉樹（樹種２）で構成し、樹種１（例えば、カラマツまたはトドマツ）の気乾比重が、樹種２（例えば、ヒノキまたはスギ）の気乾比重よりも高い場合には巾反りが生じやすい。しかし、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）を０．５０以上とすれば、巾反りを防止できる。

なお、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）は、巾反りを小さくする観点からは、０．５２以上が好ましく、０．５４以上がより好ましく、０．５５以上が更に好ましい。また、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）は、長さ反りを小さくする観点からは、０．６５以下が好ましく、０．６２以下がより好ましく、０．６０以下が更に好ましい。

第一層２１〜第五層２５の厚さは、それぞれ１．０ｍｍ以上であることが好ましく、１．２ｍｍ以上がより好ましく、１．４ｍｍ以上がさらに好ましい。特に、１．６ｍｍ以上が好ましく、１．７ｍｍ以上がいっそう好ましい。中でも、本発明において第二層２２および第四層２４の厚さが特に重要であり、それぞれ２．０ｍｍ以上であることが好ましく、２．２ｍｍ以上がより好ましく、２．４ｍｍ以上がさらに好ましい。特に、２．６ｍｍ以上が好ましい。また、第二層２２および第四層２４は、同一の樹種で、かつ同一の厚みであることが好ましい。

（ｃ）木質複合基材の製造方法
木質複合基材は、従来公知の製造方法を組み合わせることにより製造することが可能である。まず、所定の樹種、寸法の針葉樹の単板を用意し、接着剤を介在させた状態で各単板を積層し、所定の圧力、温度、時間のプレス加工を行い、さらに表裏面を研削して、針葉樹合板を製造することができる。続いて、この針葉樹合板に接着剤を介在させた状態で、通常の方法で製造された木質繊維板を積層し、所定の圧力、温度、時間のプレス加工を行い、木質複合基材を製造することができる。なお、針葉樹合板の第一層および第五層のみが研削されるため、予め用意する単板層の厚さは、研削量との関係で決めればよい。

２．化粧貼内装材
本実施形態に係る木質複合基材は、例えば、床材、壁材、天井材、階段材などの内装材の基材として用いることができるが、特に、床材、中でも、床暖房用床材の基材として用いるのが好ましい。床暖房用床材は、苛酷な乾燥環境において使用されるため、特に、乾燥条件における反りが小さいことが特に求められる。本実施形態に係る木質複合基材は、そのような乾燥環境においても反りが発生しにくい基材であるため、床暖房用床材の基材に用いるのに適している。

図２に示すように、本実施形態に係る床材１００は、５プライの針葉樹合板層２と、針葉樹合板層２に接着された木質繊維板層１とを備える木質複合基材１０の木質繊維板層１側に化粧材３を貼り付けて構成されたものである。本実施形態に係る床材１００の裏面には、必要に応じて、裏面材４を貼り付けてもよい。

（ａ）化粧材３
化粧材３としては、例えば、突板、挽板等の木材を加工したもの、樹脂フィルム、紙などのシートに色柄を印刷した化粧シートなど、内装材の表面に貼り付けられる化粧材を用いることができる。化粧材３としては、厚さが０．０５〜３．０ｍｍが一般に用いられるが、そのような厚さのものに限定されない。特に、熱圧による貼り付けを容易に行うことができる、１．０ｍｍ以下のものを用いるのが好ましい。

（ｂ）裏面材４
裏面材４は、製造工程中または使用時の反りを低減するためのものであり、例えば、突板、紙、樹脂フィルムなどを用いることができる。例えば、ＰＥＴフィルムやポリオレフィンフィルム（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）を用いることができる。裏面層４は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９Ｂにおいて、例えば、水蒸気透過度が５ｇ／ｍ^２・ｄ以下であり、好ましくは４ｇ／ｍ^２・ｄ以下である。裏面層４は、針葉樹合板層２の裏面側から水分が浸入するのを効果的に抑制することができる。裏面層４は、接着剤以外の固定部材によって針葉樹合板層２に固定されていてもよい。突板の場合、厚さ０．１〜０．４ｍｍ、紙・フィルムの場合、５〜１００μｍのものを用いることができる。

（ｃ）化粧貼内装材の製造方法について
化粧貼内装材は、上記の木質複合基材１０と、化粧材３と、必要に応じて裏面材４とを、従来公知の製造方法を組み合わせることにより製造することが可能である。例えば、上記の木質複合基材１０に、接着剤を介在させた状態で、通常の方法で製造された化粧材３（または裏面材４）を積層し、所定の圧力、温度、時間のプレス加工を行い、製造することができる。

本発明の効果を確認するべく、各種の針葉樹合板に厚さ２．０ｍｍのハードボードまたは２．７ｍｍのＭＤＦを貼り付けた木質複合基材について、各種の試験を行った。なお、針葉樹合板は、所定の厚みの単板に、フェノール樹脂接着剤を塗布し、冷圧工程・熱圧工程により接着した後、所定の厚みとなるように表裏面を研削して、製造した。また、針葉樹合板へのハードボードまたはＭＤＦの貼り付けは、変性酢酸ビニル系接着剤を使用し、１１０℃、８０秒の熱圧により行った。

得られた木質複合基材の表面に、厚さ０．３０ｍｍの化粧単板（樹種：ナラ）を貼り付けた。貼り付けには、メラミンユリア共重合接着剤を使用し、１１０℃、６０秒熱圧して接着した。その後、実加工工程、塗装工程を実施し、床材を得た。

＜曲げヤング率＞
各種の床材から採取した５０ｍｍ×３００ｍｍサイズの試験片について、巾５０ｍｍ、スパン２５０ｍｍ、荷重速度１０ｍｍ／ｍｉｎで、曲げ試験を行い、荷重と変位の関係から曲げヤング率を計算した。曲げヤング率は、３．０ＧＰａ以上を合格とした。

＜試験前反り＞
３０３ｍｍ×１８１８ｍｍの床材を平滑なテーブル上に載置し、長さ方向・巾方向の反りの矢高を測定した。巾反りは、床材の長さ方向に５点測定した平均値である。試験前反りは、長さ方向が±１５．０ｍｍ以内、巾方向が±０．７ｍｍ以内であるものを合格とした。

＜乾燥試験前後の反り＞
３０３ｍｍ×１８１８ｍｍの床材を、温度４０℃、湿度３０％の乾燥環境に２週間放置し、試験前後の長さ反りおよび巾反りを測定し、試験前後における反りの変化量を求めた。反りの測定方法は、試験前反りと同様である。試験前後における反りの変化量は、長さ方向が±１５．０ｍｍ以内、巾方向が±１．０ｍｍ以内であるものを合格とした。

＜床暖房試験＞
３０３ｍｍ×１８１８ｍｍの床材を床暖房用温水マットの上に施工し、８０℃の温水を１１００時間連続通湯し、その後の巾反り、短辺部（エンド）の隙の変化量を測定した。巾反りの測定方法は、試験前反りと同様である。巾反りは、すべての測定点において±１．０ｍｍ以内を合格とした。短辺部（エンド）の隙の変化量は、±０．５ｍｍ以内を合格とした。

表１に示すように、実施例１〜５では、完成時（試験前）の反りが小さく、乾燥環境でも反りの変化は小さかった。特に、実施例１では、床暖房試験後の反り・隙も小さかった。

一方、比較例１〜３は、いずれもクロス比率（Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C））が０．５０未満である。いずれも完成時の反りは問題ない。特に、比較例１、２では、第二層および第四層に比較的密度が低いスギを用いており、乾燥環境の反りの変化が大きかった。また、比較例３では、第一層、第三層および第五層に比較的密度が低いスギを、第二層および第四層に比較的密度が高いカラマツを用いており、乾燥試験でも、床暖房試験でも、反りの変化が大きかった。

本発明によれば、表面の凹凸性状に優れ、反りが少ない、針葉樹合板の表面に木質繊維板を接着した木質複合基材、さらには、このような木質複合基材を用いた床材を提供することができる。

１ 木質繊維板層
２ 針葉樹合板層
２１ 第一層（単板層）
２２ 第二層（単板層）
２３ 第三層（単板層）
２４ 第四層（単板層）
２５ 第五層（単板層）
３ 化粧材
４ 裏面材
１０ 本実施形態に係る木質複合基材
１００ 本実施形態に係る床材

Claims (6)

1. ５プライの針葉樹合板層と、
   前記針葉樹合板層に接着された木質繊維板層と、を備える木質複合基材であって、
   前記針葉樹合板層の第一層、第三層および第五層の合計厚さをＬ_L、第二層および第四層の合計厚さをＬ_Cとするとき、Ｌ_C／（Ｌ_L＋Ｌ_C）が０．５０〜０．７０である、
   木質複合基材。
2. 前記第一層および前記第五層を同じ針葉樹（以下、「樹種１」という）の単板で構成し、前記第二層および前記第四層を同じ針葉樹（以下、「樹種２」という）の単板で構成し、前記樹種１の気乾比重が、前記樹種２の気乾比重よりも高い、
   請求項１に記載の木質複合基材。
3. 木質繊維板層が、ハードボードで構成される、
   請求項１または２に記載の木質複合基材。
4. 前記針葉樹合板層の厚さが、８．０〜１２．０ｍｍである、
   請求項１から３までのいずれかに記載の木質複合基材。
5. 前記木質繊維板層の厚さが、１．０〜３．０ｍｍである、
   請求項１から４までのいずれかに記載の木質複合基材。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の木質複合基材の表面に化粧材を貼り付けた、
   床材。
   
   

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