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【発明の名称】 フロアー用台板の製造方法
【発明者】 【氏名】宮川 昭

【氏名】溝元 理央

【要約】 【課題】本発明は、表面の緻密性、平滑性及び表面硬度に優れ、しかも床材とした場合に温度変化や吸水・吸湿によっても優れた表面状態を保持できるフロアー用台板の製造方法を提供することを目的とする。さらに、床暖房用床材に使用した場合においても寸法安定性に優れたフロアー用台板の製造方法を提供することを目的とする。

【解決手段】木粉にイソシアネート系接着剤または水性接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して成形層を設けるフロアー用台板の製造方法であって、該木粉の90wt%以上が100メッシュ未満であり、且つ木粉100重量部に対してイソシアネート系接着剤を固形分換算で30〜70重量部塗布すること、またはメラミン樹脂、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる水性接着剤を固形分換算で35〜70重量部塗布することを特徴とするフロアー用台板の製造方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木粉にイソシアネート系接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して成形層を設けるフロアー用台板の製造方法であって、該木粉の90wt%以上が100メッシュ未満であり、且つ木粉100重量部に対してイソシアネート系接着剤を固形分換算で30〜70重量部塗布することを特徴とするフロアー用台板の製造方法。
【請求項2】
木粉に水性接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して成形層を設けるフロアー用台板の製造方法であって、該木粉の90wt%以上が100メッシュ未満であり、且つ木粉100重量部に対してメラミン樹脂、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる水性接着剤を固形分換算で35〜70重量部塗布することを特徴とするフロアー用台板の製造方法。
【請求項3】
110〜180℃で熱圧することを特徴とする請求項1または2記載のフロアー用台板の製造方法。
【請求項4】
イソシアネート系接着剤がジフェニルメタンジイソシアネートの単量体、二量体、三量体またはそれらを組み合わせたものであることを特徴とする請求項1または3記載のフロアー用台板の製造方法。
【請求項5】
成形層の厚みが0.5〜2.0mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフロアー用台板の製造方法。
【請求項6】
成形層の表面をサンディングすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフロアー用台板の製造方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、表面の緻密性、平滑性及び表面硬度等に優れたフロアー用台板を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、床材としては合板表面に直接突板、化粧紙などの表面化粧材を貼り合わせたものが使用されているが、近年、椅子、テーブル、ベッドの脚や車椅子の車輪荷重、或いは落下物による局部的集中荷重による凹凸の発生が防止された床材を提供することが要望されている。このような、課題を達成するためには床材に使用する台板の表面硬度を高くすることが必要であり、例えば、合板表面に硬質の木材単板、或いはパーティクルボードや中密度繊維板(MDF)、或いは高密度繊維板(HDF)などを貼り合わせたものをフロアー台板として使用することが提案されている。
しかしながら、パーティクルボード、MDF、HDFの厚みは2.0mm以上であることから、通常、厚さ方向に半裁したものを貼り合わせており、そのためコストアップの要因となっていた。更に、パーティクルボードやMDFは水分を吸収して膨潤しやすいことから水廻りには使用できないという問題もあった。
【0003】
一方、特許文献1には重合性二重結合を有するオリゴエステル化セルロース材と重合性二重結合を有するオリゴマーを主成分とする硬化性組成物を木質板材表面に散布し、次いでこれを熱圧してセルロース材の可塑化と二重結合の重合による架橋を行わせて硬化性組成物と木質板材とが接着一体化した化粧板の製造方法が提案されていて、この化粧板は優れた美観を有し、表面硬度にも優れている旨が記載されている。
しかしながら、特許文献1で使用するオリゴエステル化セルロース材は、木粉などのセルロース材に二塩基酸無水物と重合性二重結合を有するモノエポキシ化合物を反応させることで熱可塑性と重合性が付与された木粉を使用するものであり、未処理の木粉には適用できないものであった。
【0004】
【特許文献1】特開平2−145339号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、表面の緻密性、平滑性及び表面硬度に優れ、しかも床材とした場合に温度変化や吸水・吸湿によっても優れた表面状態を保持できるフロアー用台板の製造方法を提供することを目的とする。さらに、床暖房用床材に使用した場合においても寸法安定性に優れたフロアー用台板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち本発明は、
(1)木粉にイソシアネート系接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して成形層を設けるフロアー用台板の製造方法であって、該木粉の90wt%以上が100メッシュ未満であり、且つ木粉100重量部に対してイソシアネート系接着剤を固形分換算で30〜70重量部塗布することを特徴とするフロアー用台板の製造方法。
(2)木粉に水性接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して成形層を設けるフロアー用台板の製造方法であって、該木粉の90wt%以上が100メッシュ未満であり、且つ木粉100重量部に対してメラミン樹脂、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる水性接着剤を固形分換算で35〜70重量部塗布することを特徴とするフロアー用台板の製造方法。
(3)110〜180℃で熱圧することを特徴とする(1)または(2)記載のフロアー用台板の製造方法。
(4)イソシアネート系接着剤がジフェニルメタンジイソシアネートの単量体、二量体、三量体またはそれらを組み合わせたものであることを特徴とする(1)または(3)記載のフロアー用台板の製造方法。
(5)成形層の厚みが0.5〜2.0mmであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のフロアー用台板の製造方法。
(6)成形層の表面をサンディングすることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のフロアー用台板の製造方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明の製造方法においては、90wt%以上が100メッシュ未満である木粉を使用しているので温度変化や吸水・吸湿によっても表面にダクや割れなどが発生することがなく、表面の緻密性、平滑性及び表面硬度に優れたフロアー用台板を提供することが可能となった。しかも、100メッシュ未満という極めて細かく表面積の大きい木粉を使用しているにもかかわらず合板上に直接木粉を主成分とする薄厚の成形層を一工程で容易に設けることが可能となった。したがって、合板表面にパーティクルボードやMDFを貼り合わせることなく、局所的集中荷重がかかったり、落下物があった場合でも表面化粧材の表面に凹凸ができたり割れが生じたりすることのない床材を提供することが可能となった。また、接着剤としてイソシアネート系接着剤を用いた場合には温度変化や吸水・吸湿による寸法変化が極めて小さいので床暖房用に好適な床材の提供が可能となった。
更に、従来合板に使用されていた南洋材の枯渇、価格高騰という問題から最近急速に使用が広がってきた針葉樹合板に代表される、表面平滑性に劣る合板を使用した場合であっても表面が緻密で平滑なフロアー用台板とすることができるという利点も有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明のフロアー用台板は、木粉に接着剤を塗布した後、合板表面に散布し、熱圧して製造するのであるが、その際使用する合板としては特に制限がなく、例えば、通常の広葉樹合板、針葉樹合板、或いはLVL等を使用することができる。また、合板のプライス数についても特に制限はない。なお、本発明における合板は、上述した合板だけでなく、合板に一部樹脂含浸紙、補強シート等を複合したものも含まれる。
【0009】
本発明で用いられる木粉は木材をチップ状、粉末状にしたものであって90wt%以上、好ましくは全てが100メッシュ未満のものである。100メッシュ以上の木粉を10wt%超えて含有する木粉を用いた場合は、成形層表面からの吸水によって当該木粉が膨潤し、床材表面にダクができたり、割れが生じたりするので好ましくない。なお、この様な問題は、成形層の表面に存在する木粉の粒子径が大きいと同じ膨潤率であっても小さい木粉に比べて大きい木粉の方が大きく膨潤するためであると考えられる。なお、本発明で使用する木粉は特許文献1のように化学修飾することで熱可塑性や重合性が付与された木粉ではなく、通常の木粉をそのまま使用する点に特長を有するものであるが、熱可塑性以外の特性、例えば、防火性や寸法安定性を付与した木粉を使用することはもちろん本発明の範囲である。
【0010】
本発明で用いられる接着剤はイソシアネート系接着剤またはメラミン樹脂、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる水性接着剤である。これらの中でもイソシアネート系接着剤を使用した場合フロアー台板の温度変化や吸水・吸湿による寸法変化が少なく反りが発生しないので特に好ましい。
接着剤の使用量としては、イソシアネート系接着剤を使用する場合は木粉100重量部に対して樹脂固形分換算で30〜70重量部、好ましくは40〜60重量部である。一方、メラミン樹脂、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる水性接着剤を使用する場合は木粉100重量部に対して樹脂固形分換算で35〜70重量部、好ましくは45〜70重量部である。
本発明においては、使用する木粉が極めて小さいため、通常のパーティクルボードを製造する際に使用する場合よりかなり多い接着剤を使用する必要がある。接着剤の使用量が規定量未満の場合は成形性が低下して合板表面に後述する成形層を成形することが困難であり、規定量を超えると団子状、或いはスラリー状となって散布が困難となり、また熱圧成形する際には側面から流出して成形が困難であるばかりか、コストアップとなるため好ましくない。更に、接着剤の使用量を多くし過ぎると木粉の表面が完全に接着剤によって覆われてしまうので表面化粧材を貼り合わせる際に接着できなくなるという問題も生じる。また、水性接着剤を使用した場合には、接着剤の使用量を多くしすぎると接着剤中の水分の影響によって熱圧時にパンクする等の問題も生じる。
【0011】
本発明で使用するイソシアネート系接着剤としては、分子中に2個以上のイソシアネート基を有するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、テトラメチレンキシレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネン・ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネートなどがあげられ、これらの単量体、二量体、三量体及びそれらを組み合わせたものを用いることができる。特に、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の単量体、二量体、三量体またはそれらを組み合わせたものがより好ましい。
【0012】
さて、本発明のフロアー用台板は上述した、合板、木粉及び接着剤を使用して以下の手順で製造する。
まず、90wt%以上が100メッシュ未満である木粉に接着剤を塗布して、接着剤が塗布された木粉を得る。接着剤の塗布方法については、特に限定されないが、例えば、ドラムブレンダー等の装置を用いて木粉をドラム内で回転させながら接着剤をスプレー塗布する方法などが挙げられる。
次いで、あらかじめ用意された合板上に上記方法で得られた塗布された木粉を散布する。散布量は特に制限はないが、成形層の厚みを0.5〜2.0mmとするのに必要な量を適宜選択すればよい。
【0013】
しかる後に、熱圧して合板上に成形層を形成する。熱圧は、多段プレス、連続プレスなどを使用して行うことができ、条件としては温度110〜180℃、圧力20〜30kg/cm、加圧時間1〜5分とするのが好ましい。本発明においては、接着剤を塗布した木粉を合板上に散布して熱圧する関係上、30kg/cmを超える圧力をかけると成形層ではなく合板そのものが圧縮されるので好ましくない。
このようにして本発明のフロアー用台板が得られるのであるが、必要に応じて成形層の表面をサンディングすることが好ましい。層の表面をサンディングすることにより、表面平滑性及び木粉を表面に露出させることによって表面化粧材との接着性を向上させることができる。
【0014】
また、本発明のフロアー台板における成形層の厚みは0.5〜2.0mmの範囲とすることが好ましい。成形層の厚みを上記範囲とすることで表面の緻密性、平滑性及び表面硬度に優れたフロアー用台板とすることができる。一方、厚みがあまり薄いと成形層を設けた効果が不十分となり、逆にあまり厚くしてもそれに見合う効果が期待できないので好ましくない。更に、成形層を厚くしすぎた場合は、成形層の形成に熱圧温度を高くするか、熱圧時間を長くする必要が生じ、その結果、合板が膨張し、熱圧後合板が収縮するために反りが発生するという問題もある。
【0015】
上述した方法によって製造したフロアー用台板は、その上に、例えば、化粧単板(突板)、化粧紙、合成樹脂製化粧シートなどの従来公知の表面化粧材を貼ることで床材とすることができる。
【実施例】
【0016】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、原材料としては以下のものを用いた。
<木粉>
・W1 サンダー粉(パーティクルボードの製造工程で発生する木粉で全てが100メッシュ未満の木粉である。)
・W2 木材チップ(9〜100メッシュの木粉が81.8wt%、100メッシュ未満の木粉が18.2wt%)
<イソシアネート系接着剤>
・A1 ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(日本ポリウレタン工業(株)製、「ウッドキュアー300」、樹脂固形分:100wt%)
<メラミン樹脂接着剤>
・A2 メラミン樹脂接着剤((株)サンベーク製、「XL−01」、樹脂固形分:63.4wt%)
<熱可塑性接着剤>
・A3 アクリル・ウレタン混合エマルジョン接着剤(中央理化工業(株)製、「CR−500」、樹脂固形分:57.3wt%)
【0017】
以下の実施例、比較例で示す性能評価の測定は得られたフロアー台板を120mm×270mmに切り出した試験片の表面に、接着剤(エチレン酢ビエマルジョン)をロールコーターで塗布した後、厚みが0.15mmのポリオレフィン系化粧シートを貼り合わせて床材としたものについて下記の方法で行った。
<耐衝撃性>
JIS K5600 耐おもり落下性(デュポン式)に準拠して、質量500gのおもりを30cmの高さから試験片上に落下させ、へこみの深さで表面硬度を評価した。
<二類浸漬剥離試験>
JAS 2類浸漬剥離試験に準拠して、試験片を70±3℃の温水中に2時間浸漬した後、60±3℃で乾燥する工程を5回繰返した後に、試験片の表面と反りの状態を目視で評価した。なお、本試験の結果は、吸水・吸湿による表面状態の変化、寸法変化を評価したものである。
<寒熱繰返し試験>
JAS 寒熱繰返しB試験に準拠して、試験片を80±3℃の恒温器中に2時間放置した後、−20±3℃の恒温器中に2時間放置する工程を10回繰返し、室温に達するまで放置した後に、試験片の表面と反りの状態を目視で評価した。なお、本試験の結果は、温度変化に伴う表面状態の変化、寸法変化を評価したものである。
【0018】
実施例1
厚さ12mmの広葉樹合板(5プライ)の表面にサンダー粉100重量部に対してメラミン樹脂接着剤100重量部(固形分換算で63.4重量部)を塗布したサンダー粉を124g/尺散布し130℃、25kg/cmで2分間熱圧した。しかる後に表面をサンダー機でサンディングして表面が緻密で平滑な成形層の厚みが0.67mmのフロアー用台板を得た。得られたフロアー用台板に化粧シートを貼り合わせて得た床材の耐衝撃性は0.25mmであり、二類浸積漬試験、寒熱繰返し試験後も優れた表面状態を示した。結果を表1に示す。
【0019】
比較例1、2
厚さ12mmの広葉樹合板(5プライ)の表面に木材チップ100重量部に対してメラミン樹脂接着剤を比較例1の場合は31.5重量部(固形分換算で20重量部)、比較例2の場合は63重量部(固形分換算で40重量部)を塗布した木材チップを124g/尺散布し150℃、25kg/cmで5分間熱圧し、しかる後に表面をサンダー機でサンディングして成形層の厚みが0.70mmの表面が緻密で平滑なフロアー用台板を得た。得られたフロアー用台板に化粧シートを貼り合わせて得た床材の耐衝撃性は0.26mmと優れた性質を示したが、二類浸漬試験、寒熱繰返し試験をしたところ木材チップの部分が膨潤して全面にダクが発生した。結果を表1に示す。
【0020】
実施例2、3、比較例3〜5
厚さ12mmの広葉樹合板(5プライ)の表面にサンダー粉100重量部に対して表1に示す接着剤を塗布したサンダー粉を124g/尺散布し130℃、25kg/cmで2分間熱圧した。しかる後に表面をサンダー機でサンディングしてフロアー用台板を製造した。得られたフロアー用台板に化粧シートを貼り合わせて得た床材の耐衝撃性、二類浸積漬試験、寒熱繰返し試験の結果を成形性と合わせて表1に示す。
【0021】
【表1】


【0022】
表1からも明らかなように、実施例1〜3にかかる本発明の製造方法によれば合板上に容易に成形層を概ね0.5〜1.0mm厚さで成形して表面が緻密で平滑なフロアー用台板を得ることができ、優れた表面硬度(耐衝撃性で判定)を示した。また、二類浸漬試験や寒熱繰返し試験をした場合においても多少の反りは見られたが表面にダクが発生することなく良好な表面状態を保っていた。一方、比較例1、2にかかるフロアー用台板は、本発明の規定を超える大きさの木材チップを使用しているため、成形性には問題がなく表面が平滑なフロアー用台板が製造でき、表面硬度も十分であったが二類浸漬試験や寒熱繰返し試験をした場合、反りが発生するだけでなく表面が大きく膨潤して使用できないものであった。比較例3にかかるメラミン接着剤の使用量が規定値以下の場合は熱圧しても表面が粉状になって成形層を形成することができなかった。逆に、比較例4にかかる接着剤を多量に使用した方法の場合は、接着剤を塗布した木粉が団子状になって合板表面に均一に散布することができず、また熱圧の際にして側面から流出して成形層を形成することができなかった。
更に、比較例5にかかる接着剤として熱可塑性接着剤を使用した場合は、接着剤の使用量は他の実施例と同様にしたにもかかわらず成形層を形成することができなかった。
【0023】
実施例4〜7、比較例6
厚さ12mmの広葉樹合板(5プライ)の表面にサンダー粉100重量部に対してイソシアネート系接着剤(ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI))を使用し、表1に示す配合量で塗布した以外は実施例1と同様にしてフロアー用台板を製造した。成形性の良否、得られたフロアー用台板を使用した床材の性能を表2に示す。
【0024】
【表2】


【0025】
表2からも明らかなように、実施例4〜7のイソシアネート系の接着剤であるジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)をサンダー粉100重量部に対して30〜60重量部(固形分換算で)使用した場合は、成形性に問題がなく表面が緻密で平滑なフロアー用台板を容易に製造することができ、得られたフロアー用台板を用いて製造した床材は表面硬度に優れ、二類浸漬試験や寒熱繰返し試験後も表面にダクが発生したり、反りが生じることがなく床暖房用途にも使用できるものであった。一方、接着剤の使用量が少ない比較例6の場合は成形層を形成することができなかった。
【0026】
実施例8〜10
実施例4の配合で散布量を表3に示すように変化させてフロアー用台板を製造した。結果を、同じく表3に示す。
表3からも明らかなように散布量が少なく成形層が0.5mm以下である実施例8の場合は、二類浸漬試験や寒熱繰返し試験の後、表面に若干のダクの発生は見られたものの反りの発生はなく優れた寸法安定性を示した。また、表面硬度についても多少の実施例に比べると低かったが成形性にも優れ十分実用に耐えるものであった。
一方、成形層の厚さが0.5〜2.0mmである実施例9、10の場合は表面硬度、二類浸漬試験や寒熱繰返し試験に対しても優れた性能を示した。
【0027】
【表3】


【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明によれば、表面の緻密性、平滑性及び表面硬度に優れ、しかも温度変化や吸水・吸湿によっても優れた表面状態を保持することができる高性能なフロアー用台板を1段で安価に提供することが可能となった。また、本発明の方法は針葉樹合板に対しても適用できるという利点を有している。さらに、接着剤にイソシアネート系接着剤を用いると床暖房用にも好適に使用できる床材を製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明のフロアー用台板を用いた床材の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【0030】
1 合板
2 成形層
3 フロアー用台板
4 表面化粧材
5 床材
【出願人】 【識別番号】000206473
【氏名又は名称】大倉工業株式会社
【出願日】 平成19年1月25日(2007.1.25)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−179065(P2008−179065A)
【公開日】 平成20年8月7日(2008.8.7)
【出願番号】 特願2007−14528(P2007−14528)