高强度复合板

本发明涉及以木质材料为主体，用纤维增强树脂增强的板材，特 别地，本发明涉及用于土木建筑、一般产业的高强度复合板。

以木质材料为主体的木质板，主要有胶合板及碎料板、纤维板等 的所谓复合板材，它们都被广泛地用于土木建筑和一般产业中。

胶合板是把由旋板机剥离热带粗木而得到的薄板若干张，按其纤 维方向相互垂直地重叠，并用粘合剂层合在一起的板材，或是用粘结 材料使锯属粘结成板状，并在正反两面贴上上述薄板而成的板材。这 些胶合板被大量地用于混凝土浇注施工用的定型模板以及用于其他的 土木建筑中。然而，要制造这么多的胶合板就必须要用相当大量的大 树，即使在热带地区，讨木长成成木也需要很长的岁月，如若漫不经 心地采伐树木，就存在着森林不能再生的问题。为了抑制近年来的地 球温暖化、砂漠化的倾向，就必须减轻木材的消耗量，很好地保护森 林。

为此，出现了铝板和热望性树脂板的方案，但这些板材都很重， 而且在建筑现场的加工很困难，同时，当它们变成工业废弃物时，很 难再次利用，因此也存在着废弃物的问题。

另一方面，除了胶合板以外的复合板材中，还有例如碎料板、纤 维板、木质水泥板、以及以木片为主体，并向其中混合入纸浆、纤维 或各种废弃物破碎物而得到的板材等。

碎料板是将不成材的树木、木工屑、废弃料和有缺陷的木料等破 碎，加入合成树脂粘合剂，并进行加热压缩成型而得到的板状材料。

纤维板是向植物纤维中混入合成树脂粘合剂，并进行加热压缩成 型而制得的板材。由于木材纤维是均匀分散的，所以强度和膨胀收缩 率都没有方向性，具有在使用过程中不发生裂纹和失常的优良特性。

木质水泥板是将刨花、木头片、碎片等用氯化钙溶液等进行处理， 再与水泥混合，然后装入模子里进行压缩成型而得到的，可将其成型 为厚板或中空板块等，而且，还具有优良的隔音性、绝热性、防火性 的特点。

这些复合板材的原料是那些不成材的杂木、木屑、废弃料和有缺 陷的板材等过去作为废弃物烧掉或丢掉的木材，将它们细细地破碎， 就可以将其变成纤维或薄片而得到利用。另外，这些板材的原料，也 可以利用各种工厂废弃物，生活废弃物等的粉碎料。这样，复合板材 则是有效地利用了木材天然资源的制品，并且，有效地利用了各种废 弃物，将其再生为有用的制品，从这一观点出发，期待着今后更加广 泛地利用它们。

然而，由于上述的复合板材不具有一般的胶合板的那种强度，虽 然可以广泛地用作为家具、建房的结构材料等，但是仍存在着不适于 要求高强度的混凝土定型模板等用途的问题。

而且，由于碎料板的碎料间的抗剥离强度不很好，在将其用于家 具的场合下，为了保持在构件结合部位的榫的强度，必须使用比重在 0.65以上的板材，因此，在降低成本及减轻重量方面还有一定的限度。

另外，由于复合板材一般对木螺钉或铁钉、自攻丝螺钉等的保持 力很弱，因此就必须要有代替它们的特种螺钉或金属零件。

另外，由于复合板材由吸湿或吸水而造成的膨胀或变形很大，强 度降低率很大，因此不适于接触水的用途。

另外，在制造木质板时，通常使用脲素与三聚氰胺共聚而获得的 树脂粘合剂，由于在制品中残留的成分福尔马林将长时间持续缓慢地 释放到空气中，在卫生上存在问题而受人指责。

作为解决这些问题的一个方法，曾提出采用粘贴一层在玻璃纤维 板、玻璃纤维织布上浸渍了热固性树脂的增强材料的方法。

但是，由于这种增强材料所使用的树脂是热固性树脂，如果以提 高纤维含有率来增加强度，则树脂的浸渍状态恶化，另外，由于很难 使厚度减薄，在强度及轻质化方面存在一定的限度，而且，为使增强 材料贴到木质板上，就必须在高温下长时间地加压才能粘合，生产率 降低，容易产生由热和压力引起的术质板变质的问题。

再有，由于受到使用的热固性树脂的限制，在其固化时产生收缩， 很难防止伴随发生的翘曲。

本发明就是为了解决上述的问题，其目的在于，提供一种高品位 的高强度复合板，这种复合板以节约宝贵的森林资源的木质板作为主 体，可降低由于吸水造成的膨胀率，提高木螺钉等的保持力，而且， 由于比以往的碎料板轻，其强度、刚性和耐久性等机械性质优良，因 此，所使用的原材料能够以少量的用量而获得所期望的强度，放出的 福尔马林较少，在健康方面也很安全。

将连续长纤维在一个平面上同方向地排列，按照该纤维的重量含 有率在60％以上，80％以下那样的比例，使纤维浸渍热塑性树脂， 并成型为片状，将这一预成型板单独一张或是由若干张改变纤维排列 方向层叠而成的增强板，热粘合到如上所述的木质板的任何一侧表面 或两侧表面上，这样就获得了高强度复合板，由此，达到本发明的上 述目的。

作为木质板，除了碎料板、纤维板、胶合板、木质水泥板等之外， 还可以使用以木屑或木质纤维为主体，并向其中配合进各种废弃物的 粉碎物和粘合剂，接着搅拌使其混匀最后加压成型而获得的板材等。

较好的一个实施例中，在将要粘接增强板的基材木质板的表面上， 浸透与增强板上所浸渍的种类相同的热塑性树脂，浸透深度为0.1～ 1mm，然后，将增强板热粘合到该树脂浸透层上。而且，推荐在该树 脂浸透层中配合短纤维。

其它较好的一个实施例中，将构成增强板的预成型板的若干层， 较好在2层以上、4层以下，改变纤维方向而层叠在一起。

另外，构成增强板的预成型板，其纤维方向的热膨胀系数较好在 10-5/℃以下。

另外，在该增强板的表面或内层中，也可以层叠一层与该增强板 所用树脂为同种类的热塑性树脂板。

另外，建议不仅在木质板的表面，而且也在端面上覆盖增强板。

再有，在其他的一个实施例中，将实施了例如模压加工的片状表 皮材料或带有装饰的材料粘接到表面上，再在其上贴上保护用树脂薄 膜。

作为构成增强板的树脂，以聚烯烃类树脂或聚苯乙烯类树脂较好， 另外，作为与增强板配合使用的连续长纤维，可以采用各种公知的纤 维，特别地，推荐采用玻璃纤维和碳纤维。

下面，根据附图对本发明进行详细说明。

图1为表示本发明的高强度复合板的一个实施例的斜视图：图2 为表示将示于图1的高强度复合板弯曲成型的状态的斜视图；图3为 表示与上述不同的一个实施例的斜视图；图4为表示表面上具有表皮 材料的高强度复合板的结构的剖面图；图5为表示在木质板的表层渗 入与增强板所用树脂相同种类的热塑性树脂而形成树脂浸透层的状态 的局部放大剖面图；图6为表示在图5所示的树脂浸透层内配合短纤 维的状态的局部放大剖面图；图7为表示制造本发明高强度复合板的 装置概况的说明图；图8为表示本发明高强度复合板的强度试验中所 用的装置概况的说明图。

而且，这些图中，为了详细地表示断面的结构，强调地示出了与 其表面的尺寸相比的厚度。

图1中，1A为适用于混凝土模饭等的平板状高强度复合板，是 将增强板12、13热粘合到木质板11的正、反两面上而成为一个 整体。另外，15为使用于构成增强板12、13的热塑性树脂渗入 并浸透木质板11的表面而形成的树脂浸透层。

增强板12、13是由预成型板构成。所说的预成型板是将连续 长纤维在一定方向上整齐地排列，按其纤维重量比在40％以上， 80％以下那样的比例，向其上浸渍热塑性树脂而形成的片材。将较 好为2至4张预成型板，使其纤维方向互相不同地层叠起来，从而形 成增强板。

为使木质板11和增强板12、13粘贴在一起，将增强板12、 13加热到浸渍于其上的热塑性树脂的熔融湿度以上，在树脂熔融的 状态下，将增强板重叠到木质板11之上，通过压力机维持在低于 3kg/cm2的压力下冷却，从而使其粘合。

此时，熔融的热塑性树脂浸入存在于木质板11表面上的木质碎 料等之间的空隙部分，通过包覆这些碎料，形成树脂浸透层15，当 树脂冷却固化时，通过该树脂浸透层15，使木质板材11与增强板 12、13牢固地粘接在一起。

该树脂浸透层15的详细情况示于图5。图中，11-1为构成 木质板11的中心部分的稍大粒的碎料，11-2为存在于表层的稍 小粒的碎料。增强板12是由按90度地改变其纤维方向而层叠在一 起的预成型板12-1和12-2构成的。16为由增强板12渗入 木质板11的热塑性树脂。

这样，热塑性树脂16充满了配合于增强板12的纤维之间的空 隙，同时，也充满了构成木质板11的碎料之间的空隙，从而使两者 成为一体，因此，木质板11与增强板12、13牢固地粘接在一起。

而且，树脂浸透层15的厚度，即树脂浸透深度，较好在0.1mm 以上，1mm以下。当没有充分地形成该树脂浸透层15，或是其浸透 深度在0.1mm以下时，粘合力显著降低。反之，浸透深度超过1mm， 就很难使树脂再向里浸透，这样，即使加厚树脂浸透层，粘合强度也 不会提高。

另外，在图6所示的状态下，在木质板11的表面配合了大量的 短纤维17，由于这些短纤维17与构成增强板12的玻璃纤维互相 掺合在一起，可以获得比较牢固的粘合力。

由于热塑性树脂流动而充分有效地填充木质板11的内部空隙， 从而获得具有足够厚度的树脂浸透层15，因此，在粘合增强板12 之前，最好是将木质板11预先加热至可使树脂流动的较高的温度。

另外，使用由一种与增强板12中所使用的热塑性树脂相同种类 的热塑性树脂制成的树脂薄膜，预先覆盖木质板11或增强板12的 表面，那么，在将增强板12粘合到木质板11上时，该树脂薄膜的 树脂熔融，良好地浸透到木质板11的表面，因此，应使树脂浸透层 15的厚度和树脂含有率增大，以保持确实的粘合。

这样，通过在木质板11的表面形成树脂浸透层15，即使不使 用粘合剂等，也可以使木质板11的表面与增强板12牢固地粘接在 一起，通过使木质部分的露出面积减少，也可获得减少福尔马林发散 量的效果。

另外，作为本发明高强度复合板的一个实施例，图2中表示出截 面成型为圆弧状的弯曲板1B。由于它是将增强板12、13粘贴到 弯曲加工的木质板11上，因此非常适用于曲面混凝土定型模板等。

而且，如果木质板11和增强板12、13的长、宽尺寸相同， 则会出现增强板12、13易由其端角部位剥离的问题。

为了防止这一现象，如图3所示，推荐使用长、宽尺寸比木质板 11的尺寸略小的增强板12。对于这样构成的高强度复合板10， 不能从木质板11的端角部位剥离增强板12，取用变得很容易。

另外，为了防止增强板12自木质板11的端部剥离，也可以采 用比木质板11的尺寸略大的增强板12，将增强板12的外端折过 来，包住木质板11。这样，木质板11的端部被增强板12包覆， 复合板的整体强度和端角部位的局部强度都增大，同时，也防止了增 强板12的剥离。

图4中所示的复合板10，是在木质板11的正反面上，分别粘 贴增强板12和13，并且，在表面一侧的增强板12的表面上粘上 薄片状表皮材料14而构成的复合板。

表皮材料14可用于混凝土模板的场合，提高混凝土的脱模性， 同时，还可用于谋求浇注的混凝土表面光滑、打光等使表面光滑的场 合，以及用于在建筑物外面转印各种花纹，以提高其审美性为目的 的模压加工等的场合。

在后者的场合下，通过表皮材料14，可以将木纹、石纹、刷毛 纹和其他各种各样的花纹及线条图案等，转印到混凝土的浇注面上。

在用于房间内壁、隔墙等的高强度复合板的场合下，作为表皮材 料14，使用木纹风格的印刷纸、木质类薄板等。另外，在屋外使用 的场合下，采用耐气候性优良的树脂膜及金属箔。

而且，在增强板的表面上形成热塑性树脂薄层，由于热塑性树脂 缺乏表面活性，在该表面上涂布粘合剂而粘合一种装饰用表面材料的 场合下，不能充分发挥粘合剂的作用，得不到所希望的粘合强度。这 种场合下，为了得到充分的粘合强度，必须在增强板的表面上实施打 磨、电晕放电处理、化学腐蚀等，因此存在着这些处理需要相当高的 费用的问题。

为了解决这个问题，建议将厚质的纸、无纺织物等的多孔质片材 预先贴在增强板上。由于此处贴上的多孔质片材可使粘合剂很好地渗 透，在用它来将装饰用表皮材料粘合到增强板上的时候，构成增强板 的热塑性树脂的一部分渗入多孔质片材内部，形成与上述相同的树脂 浸透层，因此可以使增强板与装饰材料牢固地粘合在一起。

这种场合下，为了防止表皮材料14从端部剥离，建议用表皮材 料14将复合板的端部包覆起来。

下面，对构成各部分的材料进行说明。

构成增强板的热塑性树脂没有特别的限制，可以使用例如聚苯乙 烯、聚氯乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、 聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚醚砜、聚砜、聚醚亚胺(商标：ULTEM)、聚醚醚酮、聚苯硫等。 而从强度、耐磨性、价格以及变成废弃物时再生容易等的观点来看， 作为最佳树脂，推荐使用聚乙烯和聚丙烯等通用聚烯烃类树脂及聚苯 乙烯类树脂。

另外，作为配合于增强板的连续长纤维，可以举出芳族聚酰胺纤 维(注册商标“アプラ-”等)等的合成树脂纤维，天然的有机质纤 维，钛、硼、不锈钢等的金属纤维，玻璃、碳、碳化硅等的无机纤维。 但不限定于此，也可以是具有足够强度的、廉价且可以大量获得的任 何一种纤维。

该连续长纤维的配合比例，按重量比为40～80％，较好为 45～70％。配合比例低于40％时，则由于树脂在高温下的流动 性提高而使增强板的成型变难，很难获得作为板材所必须的刚性和耐 磨性，另外，配合比例高于80％时，则粘合性降低，使成型加工变 难。

另外，建议将该增强板内的连续长纤维在一定的方向，通常为使 用过程中受到弯曲应力的方向上，按平行排列的方式来使用。

另外，还推荐将该配合纤维沿着使用过程中所受弯曲应力的方向 取向的层和沿着与其互成直角的方向上取向的层形成的复合积层体来 使用。

构成增强板的预成型板，可以按照特公平2-42168号公报中所公 开的方法来制造。

即，将用于强化的玻璃纤维单丝，用偶合剂，例如γ-甲基丙烯 酰基丙基三(甲氧基)硅烷，进行处理，对这些单丝加上均匀的拉力， 以使所有单丝拉齐，再使其与熔融的热塑性树脂接触，然后一边用热 辊将其压薄，一边使其浸渍树脂，由此获得多根丝聚拢在一起的薄片。

推荐将这种预成型板2层以上地重叠在一起来使用，特别地，在 将增强板仅仅粘贴到木质板的一侧表面上时，在增强板过厚的场合下， 复合板会出现翘曲现象。

因此，预成型板单层厚度较好在50μm以上、600μm以下， 当在将其2层以上4层以下地叠在一起来使用的场合下，其厚度最好 也仍然低于1mm。

而且，由于增强板的热膨胀系数大的场合下，复合板也发生翘曲， 因此热膨胀系数较好为10-5/℃以下。

作为构成表皮的材料，可以举出聚丙烯、聚苯乙烯等的发泡或不 发泡片材、PVC、PZT片材等的热塑性树脂制品、金属箔，除此之外， 还可以举出纸、由各种纤维形成的织物和无纺织物等。使用树脂作为 表皮的材料时，较好是使用与增强板所用的树脂相同类型的树脂。

下面，对木质板与增强板的粘合进行说明。

一般地，将由连续长纤维和热塑性树脂构成的增强板加热到该热 塑性树脂的熔融温度以上，并重叠到木质板的正、反两面上，然后， 由加压辊子等进行加压，成型，可根据需要在其表面贴上所希望的表 皮材料，由此得到层叠体。

作为使增强板的木质板熔融胶合的可靠的方法，推荐采用将增强 板和木质板同时加热至增强板中所用树脂的熔融温度附近的温度，然 后将增强板与木质板重叠在一起，在常温乃至加热至80℃左右温度 的压力机中，在0.1kg/cm2以上、3kg/cm2以下的压力下加压， 然后冷却的方法。

此时，必须除去存在于构成增强板的预成型板的层之间的空气， 通常在上述的条件下进行粘合时，自然会脱除空气。在上述那样的压 力下，不会将木质板压坏。另外，使用预先进行脱气，然后冷却而形 成的增强板也无妨。

增强板和木质板，可以将其二者互不接触地分别加热，也可以将 增强板铺到木质板上，在接触的状态下同时加热。

此时，为了获得牢固的粘合力，参照上述图6进行说明，建议在 木质板的表层上配合短纤维，在木质板和增强板之间，形成含有短纤 维的热塑性树脂层，在粘合时，可有效地用短纤维将二者连结在一起。

此处使用的短纤维，其长度在0.1mm以上，在100mm以下。

该长度低于0.1mm时，则不可能起到连结的作用，而在100mm以 上时，也不会增加连结力。故短纤维的较好的长度在0.5mm以上， 2mm以下。

作为短纤维，可以举出例如聚烯烃类树脂纤维、聚酯类树脂纤维 以及玻璃纤维等的纤维束或无纺织物等。

本发明是用含有这些纤维的热塑性树脂层，将木质板的表面均匀 地覆盖而构成的。或者，也可以用含有例如玻璃纤维的热塑性树脂的 切碎材料等来覆盖木质板的表面。

加热至熔融温度以上的热塑性树脂，一般能成为熔融流动的状态， 在含有重量比在40％以上的纤维的复合材料中，树脂在纤维格子中 保持不能自由流动的状态，为使这种状态成型，施加压力，使纤维组 织变形，并以纤维为骨架，将整体形状以稳定的形态固定，因此，树 脂不会漏到外部，从而获得高品位且高精度的成型品。

由于增强板和木质板的整体化必须在增强板的热塑性树脂的熔融 状态时进行，所以必须使用在短时间内可使加热步骤转变为冷却一体 化步骤的装置。

图7中示出制造高强度复合板的装置的一个例子。

该装置是由用于预热木质板的热压机20、用于预热增强板的热 压机30和用于冷却粘合的粘合压力机40组成。

通过木质板预热用热压机20，对由附图中未示出的木质板制造 用压机制造的木质板11进行加热，使至少是其表面的温度被加热至 增强板12、13中所用的热塑性树脂的熔融温度附近的适宜温度， 由同样是附图中未示出的增强板制造用压机制造的增强板12和13， 在保护用剥离板22的挟持状态下，由热压机30加热至在制造工艺 中所用的热塑性树脂的熔融温度以上。

增强板12，由附图中未表示出来的装置除去其上面的剥离膜 22，并且，由附图中未示出的输送装置，输送到粘合压机40的冲 垫上。

然后，由同样是附图中未示出的输送装置，将木质板11重叠到 增强板12上，并且，由附图中未示出的其他的输送装置，将增强板 13输送至粘合压机40，在其输送过程中除去其下面的剥离膜22， 并重叠到木质板11的上面。

然后，降下粘合机的冲头，压迫增强板12和13以及夹在其间 的木质板11，由于在该粘合压机的冲垫及冲头中设置了冷却液的循 环通路41，冲垫及冲头的温度被保持在比热塑性树脂熔融的温度低 得多的温度，从而使增强板12及13、以及夹在其间的木质板11 冷却，使其内部的热塑性树脂凝固，由此完成了高强度复合板。

下面，对于为了检测本发明的高强度复合板的特性而进行的比较 试验的结果进行说明。下面所述的比较试验中，对所使用的木质板及 增强板的组合进行各种改变，制造如下所示的实施例35、比较例14 的试样，对它们的特性及机械强度等进行比较测定。

试验要领如下：

本实施例中所使用的预成型板，都是采用上述特公平2-42168号 公报中所公开的方法制造的。

在玻璃纤维的场合下，用γ-甲基丙烯酰基丙基三(甲氧基)硅 烷处理13μm粗细的单丝的表面，将其1800根丝集成一束形成未捻 在一起的纤维束，一边在均匀的拉力下牵引该纤维束，一边将其在同 一个方向上排列，使树脂粘附在纤维束上，用热辊将该树脂压薄，同 时，使树脂浸渍入纤维束中，由此制造预成型板。

在碳纤维的场合下，不使用集束剂，将7μm细的单丝12000根 聚拢成一束，通过以均匀的拉力拉伸该纤维束使其在同一方向上排列， 使树脂粘附于纤维束上，用热辊将该树脂压成薄片状，同时使树脂浸 渍入纤维束中，由此制造预成型板。象这样制造的预成型板，纤维与 热塑性树脂的粘合性优良，纤维含有率也可以在所要求的30～90 重量％范围内变化，所制造的厚度也可以在0.01～1.0mm的范围内变 化。这些预成型板可以单层地使用，也可以将2层按90度改变纤维 方向地层叠起来而制成增强板。

表1中示出为了用于本发明实施例及比较例而制造的预成型板的 构成。表中的预成型板A～E，其纤维配合比在40％以上、80％ 以下，为本发明所用的预成型板，表中F及G为在上述范围之外的预 成型板，也就是用作为比较例的试样。

表1  预成型板一览表  配号  增强纤维  热塑性树脂  纤维含有率    重量％    厚度    mm 每单位面积的重量    kg/m2    A  玻璃纤维    聚丙烯     50     0.20        0.3    B  玻璃纤维   聚苯乙烯     53     0.19        0.3    C  玻璃纤维    聚丙烯     85     0.16        0.3    D   碳纤维   聚苯乙烯     60     0.17        0.22    E  玻璃纤维    聚乙烯     50     0.20        0.3    F  玻璃纤维    聚丙烯     28     0.23        0.3    G  玻璃纤维    聚丙烯     90     0.14        0.3

试验中，作为木质板，使用碎料板、纤维板及胶合板。表2中示 出木质板的性状。

分别从每张木质板切下500mm见方的正方形。分别切下2块长 500mm、宽500mm的正方形预成型板作为1组，将该两块预成型板按其 纤维方向相互垂直地上下重叠并粘合，制成增强板。

将图7中所示的装置用于高强度复合板的制造。分别将热压机 20的冲垫及冲头加热至100℃，热压机30的冲垫及冲头加热至 200℃，粘合压机40的冲垫及冲头加热至70℃来使用。

表2  木质板一览表    记号    结    构    比重     厚度      mm    PN   碎料板3层板     -      12    PO   碎料板3层板     -      8    FN   中质纤维板    0.5      12    FO   中质纤维板    0.5      9    FP   软质纤维板    0.3      12    GN  柳安木胶合板      12    GO  柳安木胶合板      9    GP  柳安木胶合板      5.5

热压机20的加压操作为3kg/cm2下2分钟。

热压机30中，将增强板夹在脱模薄膜22之间，用0.1kg/cm2 的压力对其预热2分钟。

粘合压机40的加压操作为0.1kg/cm2下1分钟。

所使用的试样的结构及材质示于下表。

而且，除了下述事项及该表所示的以外，全部的实施例均按与实 施例1相同的条件制造。

预成型板栏的+记号表示使用纤维取向方向互成90度的2层预 成型板，-记号表示使用单层预成型板。

实施例9、21及33(备注栏中的☆号)，是在由粘合压机粘合材 料的时候，剥离一侧增强板的脱模薄膜，并贴上一层厚度为××mm的 聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的无纺织物作为表皮材料，粘合后，在该 无纺织物的表面上涂布粘合剂，并粘合一层厚度为0.2mm的浅黄棕色 薄板。

实施例10、22及34(备注栏中的★号)中，在由粘合压机 粘合材料的时候，将厚度为100μm的未经拉伸的聚丙烯树脂薄膜夹 在木质板的正反两面和增强板之间来粘合。

实施例11(备注栏中的_号)中，在由粘合压机粘合材料时， 将由17μm粗细玻璃纤维制成的0.5mm厚的无纺织物夹在木质板的 正反两面与增强板之间来粘合。

实施例23(备注栏中的△号)中，在由粘合压机粘合材料时， 将0.2mm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的无纺织物夹在木质板的正 反两面与增强板之间来粘合。

表3  复合板的结构及材质一览表 实施例 No. 木质板 预成型板 增强板 树脂浸透层     mm 备注  1  2  3  4  5     PN     PN     PN     PN     PN A+2层 B+2层 C+2层 D+2层 E+2层 两面 两面 两面 两面 两面  0.4  0.2  0.1  0.2  0.3  6  7  8  9  10  11     PO     PO     PO     PO     PO     PO A+2层 A-单层 A-单层 A+2层 A+2层 A+2层 两面 两面 片面 两面 两面 两面  0.4  0.2  0.2  0.4  1.0  0.4 ☆ ★ _  12  13  14  15  16     FN     FN     FN     FN     FN A+2层 B+2层 C+2层 D+2层 E+2层 两面 两面 两面 两面 两面  0.4  0.2  0.1  0.2  0.3  17  18  19  20  21  22  23     FO     FP     FO     FO     FN     FN     FN A+2层 A+2层 A-单层 A-单层 A+2层 A+2层 A+2层 两面 两面 两面 片面 两面 两面 两面  0.4  0.4  0.2  0.2  0.4  0.8  0.2 ☆ ★ △  24  25  26  27  28     GN     GN     GN     GN     GN A+2层 B+2层 C+2层 D+2层 E+2层 两面 两面 两面 两面 两面  0.4  0.2  0.1  0.2  0.3  29  30  31  32  33  34  35     GO     GP     GO     GN     GN     GN     GP A+2层 A+2层 A-单层 A-单层 A+2层 A+2层 A＋2层 两面 两面 两面 片面 两面 两面 两面  0.4  0.4  0.2  0.2  0.4  0.8  0.4 ☆ ★

为了与上述的实施例进行对比，制造下表所示的试样。

下述的比较例样品内，作为贴有增强板的复合板，除了增强板的 纤维配合量不同之外，是按照与上述实施例1、12和24相同的条件制 造的。将这些比较例样品按与上述实施样品相同的尺寸，即500mm见 方的尺寸切下来，按与实施例相同的方法进行试验。

表4 作为比较例使用的板材的结构及材质一览表  比较例  木质板  预成型板   增强板  树脂浸透层     mm     备注     1    PN    F+2层    两面     0.5     2    PN    G+2层    两面     ＜0.1     3    PN     不使用  只用木质板     4    PO   不使用  只用木质板     5    FN    F+2层    两面     0.5     6    FN    G+2层    两面     ＜0.2     7    FN   不使用  只用木质板     8    FO   不使用  只用木质板     9    FP   不使用  只用木质板     10    GN    F+2层    两面     0.5     11    GN    G+2层    两面     ＜0.2     12    GN   不使用  只用木质板     13    GO   不使用  只用木质板     14    GP   不使用  只用木质板

实施的试验内容如下

弯曲物性试验：JIS A 5908弯曲强度及弯曲弹性模量的测定。

破坏荷重试验：仅对采用胶合板的样品实施。

吸水试验：JIS A 5908在水中浸渍24小时后，测定吸水

          率、吸湿尺寸变化及吸湿厚度变化率。

木螺钉保持力：JIS A 5908对实施例1～11及比较例1～4

              实施。

福尔马林试验：将实施例1、12及24的样品与用于这些实施

              例中的木质板相比较。

剥离试验：    检查在木质板与增强板的粘合面上是否发生剥离。

采用碎料板作为术质板的复合板的试验结果示于表5。剥离试验 栏中的◎号表示热熔胶合层没有出现剥离，而在木质板内部出现破损， ×号表示在热熔胶合层发生剥离。

表5  用碎料板的高强度复合板比较试验结果 摘 要   No. 弯曲试验 24小时 浸渍 吸水率   ％     吸湿膨脹率 木螺钉 保持力     kg 每单位 面积 的重量   kg/m2     剥     离     试     验  強度  kg/mm2 弹性模量 kg/mm2    尺寸     ％   厚度     ％ 实 施 例  1  2  3  4  5  4.3  5.8  6.1  5.9  4.0  450  500  520  600  410  13  15  13  11  12     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1     1.1     1.1     1.1     1.1     1.1     75     82     90     65     70     7.8     7.8     7.8     7.5     7.8 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎  6  7  8  9  10  11  4.4  4.3  4.4  4.3  5.2  6.5  450  440  340  450  470  670  10  14  30  11  12  12     0.1     0.1     0.6     0.1     0.1     0.1     1.1     1.1     2.1     1.1     1.1     1.1     95     65     58     76     75     96     6.2     5.6     5.3     6.2     8.0     8.7 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 比 较 例  1  2  3  4  1.8  2.1  1.5  1.6  300  580  290  290  9  15  50  48     0.05     0.09     0.2     0.18     0.8     1.1     7.4     7.0     67     72     42     35     7.1     7.1     6.6     4.4 ◎ ×

从表中可看出，在使用碎料板作为木质板的场合下，本发明的高 强度复合板的弯曲强度为碎料板的3～4倍，弯曲弹性模量提高1.5 ～2倍，在两面都铺有增强板的场合下，吸水率降低1/3～1/5，吸 湿尺寸膨胀率降低一半，厚度膨胀率降到约1/6以下，而且，木螺 钉保持力也提高2倍左右。

另外，增强板的纤维配合率降到30％以下时，(比较例1)， 认为强度不增加，反之，纤维配合率高至90％时(比较例2)，剥 离试验的结果变差。

将碳纤维用于增强板的实施例4以及在木质板与增强板之间铺有 玻璃纤维无纺织布的实施例11中，特别是强度得到改善而受到重视。

采用纤维板作为木质板的试验，除了不进行木螺钉保持力试验之 外，进行与上述碎料板相同的试验。

采用这种纤维板的复合板的试验结果，示于下页的表6。

从该表中可看出，在使用中质纤维板的场合下，可获得与上述用 碎料板的场合相同的成绩。

即，本发明的高强度复合板，其弯曲强度为纤维板的3～4倍， 弯曲弹性模量提高1.5～2倍，而且，在两面都铺有增强板的场合下， 吸水率降低1/3～1/5，吸湿尺寸膨胀率降低一半，厚度膨胀率降至 约1/6以下。

在使用软质纤维的纤维板的实施例18中，如果将该复合板的特 性与其纤维板的特性(比较例9)进行比较的话，可以说仍然获得极 好的结果。

另外，与采用碎料板的场合相同，当增强板的纤维配合率低于 30％时(比较例5)，认为强度不会增加，反之，纤维配合率高于 90％时(比较例6)，剥离试验的结果变差。

由该试验可知，增强板中使用碳纤维的实施例15，特别是强度 得到改善。

表6  采用纤维板的高强度复合板比较试验结果 摘 要    NO. 弯曲试验 24小时 浸渍 吸水率     ％     吸湿膨脹率 木螺钉 保持力     kg 每单位 面积 的重量 kg/m2 剥 离 试 验  強度  kg/mm2 弹性模量 kg/mm2   尺寸   ％   厚度     ％ 实 施 例     12     13     14     15     16     9.3     12.5     13.2     12.7     8.7     480     580     510     630     430     12     14     12     12     11     0.1     0.1     0.1     0.1     0.1     1.0     0.9     0.9     1.0     1.0     7.2     7.2     7.2     6.8     7.2 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎     17     18     19     20     21     22     23     9.5     0.7     8.7     9.5     9.2     11.2     11.4     480     330     460     370     480     500     520     10     13     12     28     11     10     10     0.1     0.1     0.1     0.3     0.1     0.1     0.1     1.0     1.2     1.0     1.0     1.0     1.0     1.0     5.6     4.8     5.0     4.7     7.2     7.4     7.4 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 比 较 例     5     6     7     8     9     4.8     6.1     3.2     3.3     0.2     300     560     290     280     200     10     15     48     45     55     0.05     0.09     0.5     0.45     0.41     0.8     1.1     5.0     4.6     5.3     7.2     7.2     6.0     4.5     3.6 ◎ ×

对于采用柳安木胶合板作为木质板的复合板，以破坏荷重试验代 替木螺钉保持力试验。

该破坏荷重试验使用如图8所示的装置进行。

图8中，50为受试的500mm见方的样品板，51为用于增加荷 重的压块，52、52是用来支持样品板50的装置，它由相距400mm且平 行固定的一对固定圆柱所构成。

将样品板50放置在支持装置52、52上，在其中心载上压块51 的荷重。增加压块51的荷重，直到其表面出现龟裂，测定该临界荷 重。

采用这种柳安木胶合板制成的复合板的试验结果，示于下表7。

表7  采用柳安木胶合板制成的

     高强度复合板比较试验结果 摘 要   No.  破坏  荷重  強度    kg     弯曲试验 24小时 浸渍 吸水率     ％     吸湿膨脹率 每单位 面积 的重量 kg/m2 剥 离 试 验   強度  kg/mm2 弹性模量 kg/mm2   尺寸    ％   厚度     ％ 实 施 例     24     25     26     27     28     870     920     1100     1500     800     5.1     5.4     5.6     6.1     5.0     860     880     900     950     840     10     12     10     11     10     0.05     0.05     0.05     0.03     0.05     0.8     0.8     0.8     0.8     0.8     7.1     7.1     7.1     6.8     7.1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎     29     30     31     32     33     34     490     460     400     880     900     370     7.0     5.0     4.4     5.1     5.3     11.0     820     850     740     860     870     840     9     11     26     9     9     8     0.04     0.06     0.08     0.04     0.04     0.04     0.8     0.9     1.7     0.8     0.8     0.8     5.7     5.1     4.8     7.1     7.3     3.9 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 比 较 例     10     11     12     13     14     400     520     260     140     90     4.3     4.8     4.0     6.5     6.1     800     890     780     620     580     9     15     40     38     35     0.05     0.09     0.13     0.15     0.16     0.8     1.1     3.9     4.0     4.0     7.1     7.1     5.9     4.5     2.7 ◎ ×

采用胶合板的场合下，由于胶合板的弯曲强度及弯曲弹性模量原 来就很高，故这两者的提高比例不如上述的采用碎料板及纤维板的例 子，但是破坏荷重强度提高3～5倍，得到显著的强化。

另外，增强板的纤维配合率低于30％时(比较例10)，认为 强度不会增加，而纤维配合率高于90％(比较例11)，则剥离试 验的结果变差，因此见不到弯曲强度提高。

在增强板中使用碳纤维的实施例27，特别是破坏荷重强度及弯 曲强度得到显著的改善。

实施例1、12及24的高强度复合板与它们所用的木质板的福 尔马林残留置的测定比较结果示于下表8。

由该表可知，与材料的木质板相比，残留的福尔马林大约减少一 半。

表8  福尔马林残留量比较试验结果  摘    要    木质板  预成型板  福尔马林ppm 实施例1     PN   A+2层      3.4 比较例1     PN      6.5 实施例12     FN   A+2层      2.8 比较例7     FN      6.2 实施例24     GN   A+2层      2.7 比较例12     GN      5.3

本发明的高品位且高强度的木质板，与以往的木质板相比，重置 减轻，在现场取用容易，所使用的原材料也只需较少的量，而且，提 高了木质板所具有的抗压强度，由于在其正反两面形成了由刚性及抗 拉力极大的纤维强化合成树脂构成的预成型层叠体，因此使用这种板 可使整体的刚性得到极大的提高，使用时可以构筑极其坚固的建筑物。

采用本发明的方法，可以廉价且大量地供应高强度的，且富于耐 水性、耐蚀性的、由吸湿造成的尺寸变化小的高品位且高强度的木质 板材。