JPH0664097A

JPH0664097A - 木質パネル材

Info

Publication number: JPH0664097A
Application number: JP21620292A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Iwata; 立男岩田; Hirotoshi Takahashi; 宏寿高橋; Satoshi Suzuki; 敏鈴木; Shiro Hanao; 四郎花尾
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1994-03-08
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JP3055315B2

Abstract

(57)【要約】【目的】木質感があり、表面の剛性が高く、強靱かつ
軽量であり、加工性が良好で、吸音性に優れ、準不燃性
である木質パネル材を得る。【構成】木質繊維と無機微小気泡粒体と難燃剤と有機
バインダーとからなる芯部と、木質繊維と無機充填材と
難燃剤と有機バインダーとからなる表層部とを積層一体
化してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木質感を有し軽量かつ強
靱で吸音性、加工性に優れ、しかも準不燃性であって、
天井材、壁材等に使用することのできる木質パネル材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来天井材、壁材として使用されるパネ
ル材として、種々のものが販売されている。例えば、
（ａ）ロックウールを主体としたもの、（ｂ）水酸化ア
ルミニウム、ガラスファイバ、フェノール樹脂等によっ
てつくられた混合パネル、（ｃ）ケイ酸カルシウム板、
石膏ボード等（ｄ）一般の木材板、合板、パーティクル
ボード、ファイバボード等、木材を主体とするもの、な
どがあげられる。

【０００３】このような従来のパネル材において、
（ａ）のロックウールを主体としたものは不燃性で吸音
性を有するが、比重は０．４程度であり、木質感がな
く、曲げると折損し易く剛性、加工性が低い。（ｂ）の
水酸化アルミニウム、ガラスファイバ、フェノール樹脂
から作られたものは比重が約０．４５と大きく、木質感
がなく吸音性に劣りコスト高である。また（ｃ）のもの
は比重が０．７程度と、さらに大きく、音が反射し吸音
性がない。（ｄ）のものは木材が使われており、強靱で
木質感があるが、可燃性であるため内装制限によって用
途が制限され、かつ比重も大きい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明におけ
る課題は、木質感を有し、表面の剛性が高く、軽量かつ
強靱で吸音性、加工性に優れ、しかも準不燃性であって
壁材や天井材として好適な木質パネル材を得ることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題は、木材
を解繊して得られた木質繊維と無機微小気泡粒体と難燃
剤とこれらを結合する有機バインダーとからなる芯部
と、木質繊維と無機充填材と難燃剤とこれらを結合する
有機バインダーとからなる表層部とを積層一体化してな
る木質パネル材を提供することによって解決される。こ
の木質パネル材において、芯部の各材料の混合割合は、
木質パネル１００重量部に対し無機微小気泡粒体が１０
０〜６００重量部、難燃剤が５〜６０重量部、有機バイ
ンダーが１０〜２００重量部の混合割合であり、表層部
の各材料の混合割合は、木質パネル１００重量部に対し
無機充填材が２０〜６０重量部、難燃剤が５〜６０重量
部、有機バインダーが１０〜２００重量部の混合割合で
あることが好適である。また、この木質パネル材におい
て、表層部の厚みは０．８〜３．０ｍｍであることが好
適である。

【０００６】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の
木質パネル材に用いられる木質繊維の原料となる木材と
しては、えぞ松、とど松、ひのき、杉、スプルース等の
針葉樹、ぶな、なら、かば、かえで等の広葉樹などがあ
げられる。これらの木材をチップ化し高圧蒸気により蒸
煮した後、リファイナーによって解繊する方法などが用
いられる。この繊維を乾燥し、必要なら分級した上で使
用する。

【０００７】本発明の木質パネル材の芯部に使用される
無機微小気泡粒体とは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム
などの無機酸化物を主成分とし、その内部に微小な独立
気泡が存在する粒状体であって、嵩比重が０．０５〜
０．２５程度で軽量であり、溶融温度が１２００℃以上
と耐火性に富み、かつ熱伝導率が０．０３６〜０．０５
kcal／ｍ・ｈ・℃と断熱性が良好で化学的にも安定なも
ので、例えば天然火山ガラスである真珠岩または松脂岩
の粉砕粒を急速に加熱、膨張させたパーライトなどやこ
れの類似物、あるいは火山灰、ゾノライト系ケイ酸カル
シウム粉粒体が用いられる。

【０００８】表層部に用いられる無機充填材としては、
一般に無機充填材として使用されているものがいずれも
使用できる。その例としては、水酸化アルミニウム、炭
酸カルシウム、大理石粉、クレイ、ケイソウ土、ケイ砂
などを挙げることができる。特に、それ自体に難燃化効
果がある水酸化アルミニウムなどが好ましい。

【０００９】本発明に用いられる難燃剤としては、特に
限定されないが、例えばトリフェニルホスフェート、ト
リクレジルホスフェート、クレジルフェニルホスフェー
ト、トリス（ハロプロピル）ホスフェート、トリス（ハ
ロエチル）ホスフェート、ポリリン酸カルバメートなど
のリン酸エステル系難燃剤、塩素化パラフィン、塩素化
ポリエチレン、パークロロペンタシクロデカン、ヘキサ
ブロモベンゼン、デカブロモジフェニルエーテル、テト
ラブロモビスフェノールＡおよびその誘導体、ヘキサブ
ロモシクロドデカンなどの含ハロゲン有機化合物、三酸
化アンチモン、アンチモン酸塩、メタホウ酸バリウム、
ホウ酸亜鉛、水酸化アルミニウム、アンモニウムブロマ
イドなどの無機系難燃剤、テトラブロモ無水フタル酸、
ブロモスチレン、ビニルブロマイドなどの反応型難燃剤
が用いられ、なかでもリン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤
が好ましい。

【００１０】また、有機バインダーとしては、木質繊維
と無機微小気泡粒体または無機充填材に対して良好な接
着性を有するものであれば、特に限定されず、例えばウ
レタン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリール
樹脂などが用いられる。なかでもウレタン樹脂、フェノ
ール樹脂、またはそれらの混合物が好ましい。これらは
木質パネル材に適度な強靱性と剛性と耐水性を与える。

【００１１】本発明の木質パネル材は芯部と表層部とを
積層一体化して成形される。このうち芯部は、木質繊維
に無機微小気泡粒体、難燃剤、有機バインダーを添加混
合したのち、予備成形を行ない、熱圧を加えて成形され
る。この際、木質繊維１００重量部に対して無機微小気
泡粒体１００〜６００重量部、難燃剤５〜６０重量部、
有機バインダー５〜４０重量部の配合割合とすることが
望ましい。

【００１２】表層部は、木質繊維に無機充填材、難燃
剤、有機バインダーを添加、混合したのち予備成形を行
ない、熱圧を加えて成形される。この際、木質繊維１０
０重量部に対して無機充填材２０〜６０重量部、難燃剤
５〜６０重量部、有機バインダー５〜４０重量部の配合
割合とすることが望ましい。

【００１３】これらを積層一体化するに際しては、芯部
と表層部を個別に熱圧成形し、成形されたそれぞれの部
材をその後に積層し、接着して一体化成形することもで
きる。しかし、それぞれを予備成形の過程で積層一体化
し、次いでこの積層物を加熱加圧して成形することがよ
り好ましい。これは例えば、基台上で、まず芯部または
表層部のいずれか一方を形成する組成物を所望の厚さに
抄造（集積・整形）し、この上に、他方の組成物を所望
の厚さに積層抄造し、得られた予備成形物を熱圧機（例
えばホットプレス）中で加熱加圧して一体化成形するこ
とによって行うことができる。このような製法によって
製造された木質パネル材は、芯部と表層部の界面でそれ
ぞれの繊維が絡み合い、また双方の有機バインダーが合
体して接着しているので、曲げ応力や剪断応力によって
も層間剥離を起こすことはない。

【００１４】本発明の木質パネル材は、芯部の片面に表
層部が積層一体化されたものであってもよいが、芯部の
両面に表層部が積層一体化されたものがさらに好まし
い。このとき、双方の表層部の組成は同じでも異なって
いてもよい。このように芯部の両面に表層部を有する木
質パネル材を製造するには、例えば、基台上にまず表層
部を形成する組成物を所望の厚さに抄造し、この上に、
芯部を形成する組成物を所望の厚さに積層抄造し、さら
にこの上に表層部を形成する組成物を所望の厚さに積層
抄造し、このようにして得られた表層部組成物／芯部組
成物／表層部組成物の３層からなる予備成形物を加熱加
圧して一体化成形することによって製造することができ
る。

【００１５】このときの表層部の厚みは０．８〜３．０
ｍｍ程度とすることが好ましい。この厚みが０．８ｍｍ
未満であると木質パネル材の表面に充分な強靱性と剛性
が得られず、３．０ｍｍを越えると重くなるばかりでな
く準不燃性の維持が困難になる。本発明の木質パネル材
自体の厚みは特に限定されるものではないが、９〜５０
ｍｍ程度とすることが好ましい。

【００１６】本発明の木質パネル材は平板状のものばか
りでなく、曲面状のもの、または表層部の表面にエンボ
ス状、または彫刻調の凹凸模様が施されているものであ
ってもよい。このような凹凸模様は例えば、予備成形物
を加熱加圧する際の型の面に陰刻を施すことによって賦
与することができる。

【００１７】本発明の木質パネル材は芯部、表層部また
はその双方に、色素、防虫剤、防腐防かび剤、撥水剤、
補強材などの添加物を含んでいてもよい。これらの添加
物は例えば、芯部及び表層部のそれぞれの予備成形前の
組成物に添加することによって配合することができる。

【００１８】上記のような本発明の木質パネル材は、表
層部を形成する組成物中の木質繊維の比率が高いから優
れた木質感と強靱性を有している。また無機充填材を含
んでいるから剛性も高い。芯部には比重が軽く吸音性に
優れた無機微小気泡粒体が高割合で含まれているから、
本発明の木質パネル材は軽量で吸音性に優れている。表
層部は薄く形成され、芯部は大量部の不燃断熱材（無機
微小気泡粒体）と小量部の可燃材（木質繊維と有機バイ
ンダー）によって形成され、かつ表層部にも芯部にも難
燃剤が含まれているので、可燃性の木質繊維を含むにも
かかわらず、本発明の木質パネル材は準不燃性を有す
る。本発明の木質パネル材は剛性の高い表層部が薄く形
成され、芯部は切断が容易な気泡粒体が大部を占めてい
るから加工性は良好である。

【００１９】ここで、芯部に含まれる無機微小気泡粒体
が１００重量部未満では、木質パネル材の不燃化が充分
でなく、比重も大きく、吸音性も低くなる。また、６０
０重量部を越えると剛性と靱性が低下する。表層部に含
まれる無機充填材が２０重量部未満では木質パネル材と
しての表面の剛性が充分でなく、６０重量部を越えると
木質感と靱性が低下する。また、難燃剤が５重量部未満
では不燃化が不充分で、６０重量部を越えると剛性が低
下する。有機バインダーは、芯部で１０重量部未満、表
層部で５重量部未満では、組成物の接着に不充分であ
る。芯部で２００重量部を越えると比重が大きく、また
吸音性、不燃性とも低下する。表層部で４０重量部を越
えると木質感と加工性を損なう。

【００２０】このような本発明の木質パネル材は、木質
感と呼吸性があって強靱であり、適度の剛性を有し、比
重が０．２０〜０．２３と軽量であり、吸音率が垂直入
射吸音率で０．５０〜０．６５と良好であり、加工性も
よく、しかも準不燃性の要件を満たしているので、壁材
や天井材として好適に使用できる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。芯部
の両面に表層部を積層一体化した木質パネル材を製造す
る。（１）下記の素材をミキサー中で混合し、芯部組成物を
得た。木質繊維１００重量部無機微小気泡粒体（三井パーライトＢ：三井金属製）４００重量部有機バインダーウレタン樹脂（Ｃ−ＭＤＩ：住友化学製）６０重量部フェノール樹脂（ＯＴＥ１１３Ａ：昭和高分子製）１５重量部難燃剤（リン系化合物）２０重量部（２）下記の素材をミキサー中で混合し、表層部組成物を得た。木質繊維１００重量部無機充填材（水酸化アルミニウム）４０重量部有機バインダーウレタン樹脂（Ｃ−ＭＤＩ）１８重量部フェノール樹脂（ＯＴＥ１１３Ａ：昭和高分子製）５重量部難燃剤（リン系化合物）２０重量部

【００２２】ホットプレス機の平滑な熱板上に、表層部
組成物を１ｍ²当り４２３ｇの割合で均一に散布し積層
した。次にこの積層物の上に芯部組成物を１ｍ²当り
１，６２０ｇの割合で均一に散布し積層した。さらにそ
の積層物の上に表層部組成物を１ｍ²当り４２３ｇの割
合で均一に散布し、表層部／芯部／表層部の３層からな
る積層された予備成形物を得た。これを平滑な加圧板で
１５ｋｇ／ｃｍ²に押圧し、１５０℃で１０分間加熱し
た。

【００２３】得られた木質パネル材は厚みが９ｍｍであ
り、芯部厚みが６ｍｍ、表層部厚みがそれぞれ１．５ｍ
ｍであった。このパネルは木質感のある平滑な硬い表面
を有していて、表層部と芯部の界面は緊密に接着してい
た。

【００２４】このパネルについて物性試験を行い、従来
のロックウール天井材と比較した。比重は０．２２であ
った（ロックウール天井材は０．３９〜０．４３）。曲
げ強度は１７〜２０ｋｇ／ｃｍ²であった（ロックウー
ル天井材は８〜１８ｋｇ／ｃｍ²）。垂直入射吸音率は
ＪＩＳ−Ａ−１４０５「管内法による建築材料の垂直入
射音率測定」によって求め、０．６０であった（ロック
ウール天井材は０．４５）。

【００２５】次にＪＩＳ−Ａ−１３２１「建築物の内装
材料及び工法の難燃性試験方法」に基づいて難燃性試験
を行った。準不燃表面試験の合格の規格は、Ｔｃ：３．
０分以上、Ｔｄθ：１００以下、ＣＡ：６０以下、残
炎：３０以下、貫通：なし、である。試験の結果は、Ｔ
ｃ：３．０分以上、Ｔｄθ：３７．１、ＣＡ：１３．
２、残炎：０、貫通：なし、であり、準不燃材として合
格であった。

【００２６】上記実施例の木質パネル材が木質感を有
し、軽量でかつ吸音性に優れ、しかも準不燃材として使
用し得るものであることは明かである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る木質
パネル材は、木質繊維と無機微小気泡粒体と難燃剤と有
機バインダーとからなる芯部と、木質繊維と無機充填材
と難燃剤と有機バインダーとからなる表層部とを積層一
体化してなるものであるので、木質感があり、表面の剛
性が高く、強靱かつ軽量であり、吸音性に優れ、加工性
が良好でしかも準不燃性である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花尾四郎静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木質繊維と無機微小気泡粒体と難燃剤と
これらを結合する有機バインダーとからなる芯部と、木
質繊維と無機充填材と難燃剤とこれらを結合する有機バ
インダーとからなる表層部とを積層一体化してなること
を特徴とする木質パネル材。