JP2008179065A

JP2008179065A - フロアー用台板の製造方法

Info

Publication number: JP2008179065A
Application number: JP2007014528A
Authority: JP
Inventors: Akira Miyagawa; 昭宮川; Michihisa Mizomoto; 理央溝元
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-08-07

Abstract

【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。
【選択図】なし

Description

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。

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。

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。

特開平２−１４５３３９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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^２、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^２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。

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。

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。

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％）

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＞
ＪＩＳＫ５６００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＞
ＪＡＳ２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。

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^２散布し１３０℃、２５ｋｇ／ｃｍ^２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。

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^２散布し１５０℃、２５ｋｇ／ｃｍ^２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。

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^２散布し１３０℃、２５ｋｇ／ｃｍ^２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

１合板
２成形層
３フロアー用台板
４表面化粧材
５床材

Claims

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。
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。
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。
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。
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。
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。