JP4996544B2 - 化粧基材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐キャスター性に優れた化粧基材の製造方法に関する。

従来、例えば特許文献１に示されるように、木質板の片面に接着剤を介して表面仕上材が貼着されている床材の製造方法として、木質板の片面に、ゴム系接着剤と樹脂系接着剤とを混合した混合接着剤を下塗りして乾燥した後、この上面に表面仕上材を載置して貼着する方法が知られている。この方法で製造すると、（硬化後にゴム弾性を有する軟質の）ゴム系接着剤を用いているので、硬化後にゴム弾性を発現する。従って、キャスター付きの椅子や家具の移動に際して発生する繰り返し加重により、床板表面の木質薄単板が剥離するのを防ぐために効果的である。このように、キャスターの長期使用による繰り返し加重でも破壊されない床材の性能を、「耐キャスター性」という。
特開２００３−２１１４２０号

しかし、その場合、表面仕上材として、気乾含水率（５〜７％程度）よりも含水率の高い木質薄単板を熱圧プレスにて貼着した場合は、熱圧プレスが解圧されると同時に木質薄単板の水分が蒸発し、木質薄単板自体の収縮によって単板割れが発生するという問題がある。この現象は、一定厚みとゴム弾性を有する軟質接着層を形成した場合に発生しやすくなる。これは、ゴム弾性を有する軟質の接着層が、木質薄単板の収縮を抑える効果が弱いからである。また、木質薄単板として、特に板目模様の木質薄単板を使用したときに顕著に現れる。これは、板目模様の木質薄単板を使用した場合に、異方収縮を起こすためである。

この問題を解決するために、例えば、特許文献２のように、基材と木質薄単板の間に紙層を一層設ける方法もあるが、この方法によると、接着剤を塗布して紙を積載し、プレスにて接着層を設けた後に、更に接着剤を塗布して木質薄単板を積層するというような複数の工程を必要とし、製造効率が悪くなる要因となっていた。
特開平９−１４１６１０号

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、耐キャスター性に優れるとともに、単板割れの現象が発生し難い耐キャスター性と化粧性に優れた化粧基材を効率よく製造できる製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明においては、木質基材の表面に、硬化後の硬度がタイプＡデュロメーターで３０°以下となる軟質接着剤を塗布して半硬化させることで、半硬化状態の接着層を形成する接着層形成工程と、該半硬化状態の接着層上に、含水率４％以下の木質薄単板を積層し積層体を得る積層工程と、該積層体を熱圧プレスし、積層体を熱圧一体化するとともに接着層を硬化させ所定厚みの接着層を有する化粧基材を得る熱圧プレス工程と、を含むことを特徴とする。この場合、含水率は、絶乾単板重量を基準にしており、以下同様である。

この場合、上記製造方法によると、熱圧プレス工程後も単板割れのない化粧基材を製造することができる。さらに貼着一体化される木質薄単板の直下に硬化後の硬度がタイプＡデュロメーターで３０°以下となる軟質接着剤による所定厚みの接着層を有するため、キャスターの長期使用による繰り返し加重でも破壊されない耐キャスター性に優れた化粧基材となる。

以上説明したように、本発明の化粧基材の製造方法によると、熱圧プレスにより熱圧一体化するにあたり、含水率が４％以下の木質薄単板を使用することにより、単板割れのない化粧基材を製造することができる。また、木質基材の表面に接着剤を塗布し半硬化させることで、接着層を安定的に所定の厚みで形成することができるので、耐キャスター性に優れた化粧基材を製造することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は、本発明の化粧基材の製造方法の一例を示す図である。

（ａ）接着層形成工程
まず、木質基材１上に接着剤を塗布し、その接着剤を半硬化させることで、半硬化状態の接着層２を形成する。接着剤を塗布する手段としては、フローコーター又はロールコーターが好適に用いられ、３０〜７５μｍの厚みの接着層２が形成されるように塗布する。

接着剤を半硬化させる手段としては、例えば酢ビ系樹脂に少量のイソシアネート系樹脂を混合した接着剤を使用した場合は、赤外線や通風ドライヤー等の加熱手段を用いる。また、例えば紫外線硬化型のアクリル系接着剤を使用した場合は、紫外線反応開始剤を併用し、紫外線照射により半硬化状態とする。

ここでいう半硬化状態とは、液体状の接着剤が存在しない程度に硬化が進んだ状態であって、例えば接着剤の表面のみが皮膜硬化し、中に硬化していない液体状の接着剤が存在する状態は含まない。接着剤の全体的なゲル化が終了しており、かつ後の熱圧プレス工程により表面の木質薄単板を接着することが可能な状態のことをいう。例えば加熱による半硬化の場合は、加熱温度や加熱時間により硬化状態を適宜調整する。また、例えば紫外線照射による半硬化の場合は、紫外線照射量や紫外線照射時間により適宜調整する。硬化が足りないと、熱圧プレス工程で未硬化の液体状の樹脂がはみ出てしまうため、適正な接着層２の厚みを確保できない。従って、耐キャスター性に劣る化粧基材１０となってしまう。一方、硬化が進み過ぎると接着層２と木質薄単板４との接着が悪くなり、耐キャスター試験により単板剥離が発生したり、耐熱乾燥試験によりクラックが発生するなど、様々な不具合が発生する。

木質基材１は、例えば木材でもよいし、インシュレーションボードやＭＤＦ、ハードボード等の木質繊維板でもよく、合板、パーティクルボード等の木質板でもよい。いずれの場合も、床材として使用するには、木質基材１は、少なくとも表面が硬質であることが望ましい。木質基材１の表面強化方法としては、表層にメラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂やイソシアネート系樹脂を含浸させてもよいし、メラミン樹脂含浸紙、フェノール樹脂含浸紙等の各種樹脂含浸紙による強化層を表層に設けてもよい。また、樹脂含浸紙に代えて、木粉や木質繊維、木質切片等を主体とし、これらを各種樹脂と共に混練成形した硬質の人工樹脂木材や、ＭＤＦ、ハードボード等の木質繊維板等の硬質な木質基材１等を表面に貼着して、表面を強化してもよい。この場合、ＭＤＦやハードボード等の木質繊維板は樹脂含浸強化されたものでもよい。最も好適には、合板等の表面にＭＤＦやハードボード等の硬質木質基材１を貼着した木質板状体が用いられる。

また、接着層２は、硬化後の硬度がタイプＡデュロメーターで３０°以下である、軟質の接着剤の硬化物で構成されている。特に化粧基材１０を床材として使用する場合には、接着層２が所定の厚みと弾性とを有することにより、キャスターの長期的かつ連続的な荷重に対しても、木質薄単板の剥離を抑制することができる。接着層２の所定の厚みとは、３０μｍ〜７５μｍである。３０μｍよりも薄いとキャスター使用に対する緩衝効果が弱くなり、７５μｍよりも厚くなるとキャスターによる沈み込みが大きくなりすぎ、単板破壊を発生させるからである。

このような接着層２を形成する接着剤としては、例えば酢ビ系樹脂、ラテックス系樹脂やゴム系樹脂等の熱可塑性樹脂やこれらの変性物等と、アクリル系樹脂、尿素メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂やイソシアネート系樹脂等の熱硬化性樹脂やこれらの変性物等との、混合物等が好適に用いられる。最も好適には、酢ビ系樹脂やラテックス系樹脂等の熱可塑性樹脂に、少量のイソシアネート系樹脂やエポキシ系樹脂等の硬化剤を混合した接着剤が用いられる。

なお、接着剤としてはゴム弾性を有する樹脂であればどのような樹脂を用いることも可能であり、単体の樹脂でゴム弾性を実現できれば例えば、酢ビ系接着剤やアクリル系の接着剤を単体で使用してもよい。

さらに、接着剤の塗布量を増やし、適正な厚みの接着層２を形成するために、各種増粘剤や増量剤を添加して高粘度にすることが好ましい。増粘剤としては、例えば小麦粉やポバール等が使用される。また増量剤としては、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン等が使用される。

また、木質基材１の隠蔽性を向上させるために、各種顔料が添加されて着色されていてもよい。

（ｂ）積層工程
次に、半硬化状態の接着層２上に木質薄単板４を積層して積層体６を得る。載置した木質薄単板４は仮固定してもよい。仮固定の方法としては、高周波等で仮固定部分の水分を飛ばし、接着剤を固化させる方法が好適に用いられる。

この時、木質薄単板４としては、天然木質材や、天然木質材の積層物をスライスした薄切片を使用することができる。天然木質材は、針葉樹、広葉樹や早生樹等、どのようなものでも使用することができる。天然木質材の積層物をスライスしたものとは、いわゆる人工突板といわれるものである。

また、木質薄単板４としては、含水率が４％以下の乾燥単板を使用することができる。この場合、木質薄単板４の厚みが厚過ぎると、乾燥に時間がかかるだけでなく、表面の耐干割れ性に劣る化粧基材１０となるため、木質薄単板４の厚みは、０．１５〜１．０ｍｍ程度が好ましく、もっとも好適には、０．２５〜０．６ｍｍ程度の厚みがよい。

（ｃ）熱圧プレス工程
さらに、上記積層体６を熱圧プレスして積層一体化して化粧基材１０を得る。熱圧プレスの方法は、一般的なロールプレスや平板プレス等、様々な方法があるが、好ましくは平板プレスが使用される。熱圧プレスは、１００〜１３０℃でかつ０．２〜１．０ＭＰａの条件下で、３０〜９０秒程度行われる。これにより、接着剤が完全に硬化され、接着層２は、厚みが３０μｍ〜７５μｍであるとともに、硬度がタイプＡデュロメーターで３０°以下となる。

もっとも好適には、平板プレスが使用され、半硬化状態の接着層２上に木質薄単板４を積層し、１２０℃・０．７〜０．９ＭＰａ程度の熱圧プレス条件で３０〜９０秒間、熱圧プレスする。

このように、熱圧プレス工程により接着層２が完全硬化されるとともに、木質基材１と木質薄単板４とが、一定厚みとゴム弾性を有する接着層２を介して積層一体化された化粧基材１０を得ることができる。

このようにして製造された化粧基材１０には、例えば木質薄単板４表面に浮造り加工が施されたり、木質薄単板４に樹脂が含浸されたり又は表面に透明塗膜層が設けられる等する化粧加工が施されることで、化粧板となる。

（実施形態の効果）
このように、本発明の実施形態に係る製造方法によると、単板割れが無い、意匠性に優れた化粧基材１０を効率的に製造することができる。

さらに、タイプＡデュロメーターで３０°以下の硬度となり柔軟でかつ所定の厚みを有する接着層２が木質基材１と木質薄単板４との間に介装されることになるので、木質基材１がＭＤＦやハードボード等の硬質繊維板や表面樹脂強化されたような硬質の基材の場合はもちろん、表面に凹凸や吸い込みムラのある合板であったとしても、上記接着層２の厚みを十分に確保することができる。これらの結果、長期的かつ連続的にキャスターを使用しても、その応力が分散されて木質薄単板４の剥離を効果的に抑制することができる優れた性能を有する化粧基材１０を製造することができる。

次に、具体的な実施例について説明する。

（実施例）
複数の単板が互いに直交するように積層され、表層の単板が長手方向に配置された厚さ１１．５ｍｍの基材合板を３１０×１８５０ｍｍの矩形に切断した。この基材合板の表面に以下の組成の軟質接着剤を１００ｇ／ｍ２塗布した。
＜軟質接着剤＞
・ 変性酢酸ビニル接着剤：１００重量部
・ エポキシ系架橋剤：１０重量部

ドライヤーにより６０℃の温度で通風して１０分間養生し、半硬化させて接着層を形成した。 この上に厚さ０．２５ｍｍでかつ含水率３％に調整した米栂の板目木質薄単板を載置し、熱圧プレス（１２０℃、９０秒、１．２ＭＰａ）にて積層一体化し、化粧基材を製造した。

熱圧プレス工程後にこの化粧基材表面を観察したところ、単板割れがなく良好な状況であった。

（比較例）
上記実施例において、木質薄単板として厚さ０．２５ｍｍでかつ含水率１２％に調整した米栂の板目木質薄単板を使用した以外は同じ条件で化粧基材を得た。

熱圧プレス工程後にこの化粧基材表面を観察したところ、所々で単板割れ（クラック）が発生しており、木質薄単板の割れ目から接着層が露出していた。

本発明は、耐キャスター性に優れた床材として利用される化粧板の製造方法において極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

本発明の実施形態に係る化粧基材１０の製造方法を示す工程図。

符号の説明

（ａ）接着層形成工程
（ｂ）積層工程
（ｃ）熱圧プレス工程
１ 木質基材
２ 接着層
４ 木質薄単板
６ 積層体
１０ 化粧基材

Claims (1)

1. 木質基材の表面に、硬化後の硬度がタイプＡデュロメーターで３０°以下となる軟質接着剤を塗布して半硬化させることで、半硬化状態の接着層を形成する接着層形成工程と、
   該半硬化状態の接着層上に、含水率４％以下の木質薄単板を積層し積層体を得る積層工程と、
   該積層体を熱圧プレスし、積層体を熱圧一体化するとともに接着層を硬化させ、所定厚みの接着層を有する化粧基材を得る熱圧プレス工程と、
   を含むことを特徴とする化粧基材の製造方法。

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