(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質床材の表面塗装膜中、木質単板貼着用接着剤中及び木質床材の基材裏面から選ばれる少なくとも２箇所に、樹木精油成分を添加した木質床材の製造方法であって、前記樹木精油成分の添加量を、使用環境及び前記精油成分放出寿命の目標値をパラメータとする下式を用い、下記１〜４の手順に従って決定することを特徴とする木質床材の製造方法。
１．下記のＡ式に部屋の換気回数ｖ（回／時間）を代入して設定温度における気中濃度yv（ｐｐｂ）を算出する。
２．下記のＢ式に部屋の室温t（℃）を代入して室温における気中濃度yt（ｐｐｂ）を算出する。
３．下記のＣ式に目標とする経過日数ｄ（日）後において必要な精油成分の気中濃度y（ｐｐｂ）値、Ａ式、Ｂ式より求めたyv（ｐｐｂ）、yt（ｐｐｂ）の値を代入し、必要な気中濃度を確保するための係数Ｘを求める。
４．下記のＤ式にｄ、ｙ及びＸを代入して、床材への精油成分添加量ｃ（ｇ／ｍ２）を算出する。
Ａ式    ｙｖ＝（−１０，０００ｖ＋１５，３００）×ｄ−０．０４５ｖ−１
Ｂ式    ｙｔ＝（１，８００ｔ−１８，６００）×ｄ―０．０２ｔ−０．８１
Ｃ式    X＝（ｙ／ｙｖ）×（ｙ／ｙｔ）
Ｄ式    ｙ＝Ｘ×（８，７００ｃ−１，３００）×ｄ−１．０５５
但し、上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ式において、
ｄ：経過日数（単位：日）
ｙｖ：想定した単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｖ：単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）
ｙｔ：想定した室内の温度（単位：℃）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｔ：部屋の室温（単位：℃）
Ｘ：経過日数ｄ（単位：日）において、放出特性に基づく気中濃度ｙｖ、ｙｔ（単位：ｐｐｂ）と必要な気中濃度ｙ（単位：ｐｐｂ）の換算係数
ｙ：精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｃ：床材単位面積（ｍ２）当たりの床材への精油成分添加量（単位：ｇ／ｍ２）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の内装に使用される樹木精油成分を含有する木質床材の製造方法に関し、特に使用環境や前記精油成分の放出寿命のスペックに合わせて、要求性能に適合した性能を有する木質床材を提供する為の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅の高気密化や高断熱化が進む中で、従来、樹木から抽出される精油成分による、人体活性化などのヘルシ−効果や、ダニ、カビの繁殖を抑制する効果、ゴキブリなどの害虫の忌避効果など、さまざまな働きに注目し、木質床材等をはじめとする住宅の内装材に、この樹木精油成分が取り入れられてきた。
しかしながら、樹木精油成分が木質床材から一度に発散してしまうと精油成分効果が持続せず、短期間でその寿命が尽きてしまう恐れがあった。そこで、さまざまな工夫がなされ、徐々に精油成分を発散させる仕組みが考えられてきた。さらに、必要な精油成分添加量をあらかじめ算出する方法も考えられている。例えば、特開平４−７５６６２号公報によれば、精油成分の目標気中濃度、徐放期待日数、部屋の換気回数、部屋の大きさから割り出して精油成分添加量を算出する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平４−７５６６２号公報の方法は、精油成分の１日当たりの発散量とそのための精油成分添加量に徐放期待日数を乗じてその期間における精油成分添加量を算出するものであり、精油成分発散量は長期にわたって一定量だけコンスタントに発散することを前提条件とする近似値である。しかしながら実際の居住空間においては、初期のおよそ１ヶ月の間で急激に精油成分発散量が低下し、室内環境にもよるが、その後除々に低下していくのが通常であるので、前記、特開平４−７５６６２号公報の方法は、近似値を求める為に十分役立つものの、高い精度での精油成分発散量の予測及び精油成分添加量の算出ができなかった。
【０００４】
また、室内温度が高すぎても低すぎても、良好な徐放性能を発揮させることができない。しかしながら、特開平４−７５６６２号公報の方法においては、単に常温としか言及されていないので、常温域といっても、およそ１０℃〜３０℃の範囲における精油成分発散量の予測を高い精度で行うことができなかった。
従って本発明の目的は、およそ１０℃〜３０℃の室温範囲において、より高い精度で精油成分の発散量を予測し、精油成分の効果を維持する目標期間及び精油成分発散量の期待値に合った木質床材を製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、木質床材の表面塗装膜中、木質単板貼着用接着剤中及び木質床材の基材裏面から選ばれる少なくとも２箇所に、樹木精油成分を添加した木質床材の製造方法であって、前記樹木精油成分の添加量を、使用環境及び前記精油成分放出寿命の目標値をパラメータとする下式を用い、下記１〜４の手順に従って決定することを特徴とする木質床材の製造方法によって達成された。
１．下記のＡ式に部屋の換気回数ｖ（回／時間）を代入して設定温度における気中濃度ｙｖ（ｐｐｂ）を算出する。
２．下記のＢ式に部屋の室温ｔ（℃）を代入して、室温における気中濃度ｙｔ（ｐｐｂ）を算出する。
３．下記のＣ式に目標とする経過日数ｄ（日）後において必要な精油成分の気中濃度ｙ（ｐｐｂ）値、Ａ式、Ｂ式より求めたｙｖ（ｐｐｂ）、ｙｔ（ｐｐｂ）の値を代入し、必要な気中濃度を確保するための係数Ｘを求める。
４．下記のＤ式にｄ、ｙ及びＸを代入して、床材への精油成分添加量ｃ（ｇ／ｍ２）を算出する。
Ａ式    ｙｖ＝（−１０，０００ｖ＋１５，３００）×ｄ−０．０４５ｖ−１
Ｂ式    ｙｔ＝（１，８００ｔ−１８，６００）×ｄ―０．０２ｔ−０．８１
Ｃ式    Ｘ＝（ｙ／ｙｖ）×（ｙ／ｙｔ）
Ｄ式    ｙ＝Ｘ×（８，７００ｃ−１，３００）×ｄ−１．０５５
【０００６】
但し、上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ式における各記号の意味は下記の通りである。
ｄ：経過日数（単位：日）
ｙｖ：想定した単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｖ：単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）
ｙｔ：想定した室内の温度（単位：℃）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｔ：部屋の室温（単位：℃）
Ｘ：経過日数（単位：日）において、放出特性に基づく気中濃度ｙｖ、ｙｔ（単位：ｐｐｂ）と必要な精油成分の気中濃度ｙ（単位：ｐｐｂ）の換算係数
ｙ：精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｃ：床材単位面積（ｍ２）当たりの床材への精油成分添加量（単位：ｇ／ｍ２）
【０００７】
本発明の方法によって得られた木質床材は、木質床材の単板貼着用接着剤中、表面塗装膜中、床材裏面のうちの少なくとも２箇所に精油成分の所定量が添加されている。しかも精油成分の目標発散期間における必要気中濃度から、精油成分の床材への合計添加量、維持すべき室温、換気回数などを過不足なく、しかも精度よく設定することができ、精油成分の発散量を精度よく制御することが可能となる。これによって、精油成分の添加し過ぎに起因する初期の異常に高い気中濃度による精油成分効果の逆効果や添加し過ぎによる無駄なコストを省くことができる上、精油成分発散期間が長すぎたり、逆に短かすぎたりすることがないように、環境に応じて精油成分の効果を有効に継続させることが可能となる。また、精油成分の発散量の実測値と算出値とに乖離が発生した場合には、その程度に応じて、換気回数や室温を修正することが容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明における木質床材の木質基材としては、合板やパ−ティクルボ−ド、ＭＤＦなどの木削片板などを使用する。表面の木質単板としては、厚みが０．２〜０．５ｍｍ程度のナラ、オ−ク、さくら、カバ、松、ケヤキ、その他の銘木単板がよく使用されるが、これらに限定されるものではない。
【０００９】
木質基材上への木質単板の貼着は、通常の木質材料用接着剤を使用して、従来からのホットプレスによる熱圧又はコールドプレスによる冷圧によって行われる。接着剤としては、ゴムラテックス樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユリアメラミン共縮合樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ビニルウレタン樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤、フェノ−ル樹脂系接着剤などが好適であるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
このようにして得られた木質床材の２〜４側面は、本実加工や相じゃくり加工などが施された後、表面塗装される。表面塗装の塗料は、ウレタン樹脂系塗料、アミノ・アルキッド樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料で、熱硬化型タイプの塗料又は紫外線硬化型タイプや電子線硬化型タイプの塗料が好適であるがこれらに限定されるものではない。
【００１１】
樹木精油成分としては、いわゆるテルペノイドといわれる樹木精油から単離されたものだけでなく、これらに簡単な化学修飾を施したものでもよい。モノテルペン類、セスキテルペン類、ジテルペン類等の公知のものを好ましく使用することができる。モノテルペン類としては、α−ピネン、リモネン、テルピネオ−ル、１，８−シネオ−ルなど、セスキテルペン類としては、セドレン、セドロ−ル、ネドリド−ル、ヒノキ酸などを例示することができる。
【００１２】
木質床材の表面塗装膜中に精油成分を混入させるには、例えば、紫外線硬化型ウレタン樹脂塗料を用意し、精油成分として例えばセドロ−ル、ヒノキチオ−ルを用意し、これらの精油成分を含有する合成樹脂粒子の所定量を塗料中に添加し塗装するとよい。勿論この方法に限定されるものではない。
木質単板貼着用接着剤中に精油成分を添加するには、例えばα−ピネン、ヒノキチオ−ルなどの精油成分を含有する合成樹脂粒子のエマルジョンの所定量を添加した前記木質単板貼着用接着剤を用意し、該接着剤を用いてホットプレスにて木質単板を貼着する。勿論この方法に限定されるものではない。
【００１３】
木質床材の基材裏面に精油成分を添加することは、基材裏面に精油成分を含有する合成樹脂粒子のエマルジョンを塗布することによって実施することができる。塗布する方法としては、例えば、セスキテルペン類、ジテルペン類、モノテルペン類を含む樹木精油成分を１０〜４０重量％含有する合成樹脂粒子を水でエマルジョン化又はサスペンション化したものを床材の基材裏面に所定量塗布し裏面塗布層を形成することが好ましい。
【００１４】
精油成分含有合成樹脂粒子の作製方法としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合エマルジョンを加熱しながら、最初にヒノキ葉油を１０〜５０重量部添加して２４時間熟成させ、次にα−ピネンを１０〜５０重量部添加し、同様に熟成させた後、アクリル樹脂を２０〜４０重量部加え、加熱反応させて精油成分を含有する合成樹脂粒子を得、これを木質単板貼着用接着剤中、表面塗装膜中、床材基材裏面に所定量添加することが好ましい。もちろんこの方法以外の方法であってもよい。
本発明においては、上記の方法で得られた樹木精油成分含有合成樹脂粒子を用いて、精油成分を、木質床材の表面塗装膜中、木質単板貼着用接着剤中、及び木質床材の基材裏面から選ばれる少なくとも２箇所に添加する。
【００１５】
木質床材に精油成分を添加する箇所として、上記のように、木質単板貼着用接着剤中、表面塗装膜中、基材裏面の３通りがあるが、本発明においては、これらのうちの少なくとも２箇所に精油成分を添加する。少なくとも２箇所に精油成分を添加する理由は精油成分の安定した発散を精度よく行わせるためである。また、本発明によれば精油成分の必要な添加量の合計が算出されるが、この合計値を添加箇所の２〜３箇所毎に割り振るに際しては、床材の諸物性、添加する際の作業性など、他の性能や作業性に悪影響を及ぼさない最大値から安全係数を考慮して割り振るとよい。
【００１６】
ここで、床材への精油成分の必要な添加量を算出するために、本発明においては下記の手順に従う。
１．下記のＡ式に部屋の換気回数ｖ（回／時間）を代入して、設定温度における気中濃度ｙｖ（ｐｐｂ）を算出する。
２．下記のＢ式に部屋の室温ｔ（℃）を代入して、室温における気中濃度ｙｔ（ｐｐｂ）を算出する。
３．下記のＣ式に目標とする経過日数ｄ（日）後において必要な精油成分の気中濃度ｙ（ｐｐｂ）値、Ａ式、Ｂ式より求めたｙｖ（ｐｐｂ）、ｙｔ（ｐｐｂ）の値を代入し、必要な気中濃度を確保するための係数Ｘを求める。
４．下記のＤ式にｄ、ｙ及びＸを代入して、床材への精油成分添加量ｃ（ｇ／ｍ２）を算出する。
【００１７】
以上の方法によって、室温、換気回数など異なる室内環境において、目標とする経過日数後における精油成分の必要な気中濃度を実現するために必要とする精油成分の木質床材への添加量を決定することができる。
Ａ式    ｙｖ＝（−１０，０００ｖ＋１５，３００）×ｄ−０．０４５ｖ−１
Ｂ式    ｙｔ＝（１，８００ｔ−１８，６００）×ｄ―０．０２ｔ−０．８１
Ｃ式    Ｘ＝（ｙ／ｙｖ）×（ｙ／ｙｔ）
Ｄ式    ｙ＝Ｘ×（８，７００ｃ−１，３００）×ｄ−１．０５５
但し、上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ式において、
ｄ：経過日数（単位：日）
ｙｖ：想定した単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｖ：単位時間当たりの部屋の換気回数（単位：回／時間）
ｙｔ：想定した室内の温度（単位：℃）における精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｔ：部屋の室温（単位：℃）
Ｘ：経過日数ｄ（単位：日）において、放出特性に基づく気中濃度ｙｖ、ｙｔ（単位：ｐｐｂ）と必要な精油成分の気中濃度ｙ（単位：ｐｐｂ）の換算係数
ｙ：精油成分の気中濃度（単位：ｐｐｂ）
ｃ：床材単位面積（ｍ２）当たりの床材への精油成分添加量（単位：ｇ／ｍ２）
【００１８】
ここで、上記Ａ式、Ｂ式、Ｃ式、Ｄ式中の係数及び指数は、およそ３畳間〜１００畳間に相当する条件下で、換気回数を０．１回〜１０回／時間変化させた場合における精油成分の気中濃度の経日変化の測定値、室温を０℃〜５０℃と変化させた場合における精油成分の気中濃度の経日変化の測定値、並びに精油成分の添加量を１〜２０ｇ／ｍ２と変化させた場合における精油成分の気中濃度の経日変化の測定値より、回帰分析によって求めた数値である。回帰分析の結果は図１〜図３に示した通りである。但し、図１はｙ＝（８，７００ｃ−１，３００）×ｄ−１．０５５に対するグラフ、図２はｙ＝（−１０，０００ｖ＋１５，３００）×ｄ−０．０４５ｖ−１に対するグラフ、図３は、ｙ＝（１，８００ｔ−１８，６００）×ｄ−０．０２ｔ−０．８１に対するグラフである。
【００１９】
この場合、想定される室内環境として、居住者の生活様式の相違に加えて工事中の状況も考慮して上記範囲とした。また、床材の精油添加部位が異なる場合でも加算則が成り立つのは精油成分の吸脱着機構に関係しているためである。すなわち、微量でもモノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン類各成分が存在する場合、テルペン類は発散するのでなく、最も多く含まれる添加部位に吸着され、保有させる性能があることに基づく。図１〜図３に回帰分析結果を示す。尚、ここで換気回数とは、単位時間あたり、部屋の空気をそっくり新しくする回数のことである。従って本発明のＡ式、Ｂ式、Ｃ式、Ｄ式は部屋の大きさが通常の常識範囲であれば適用できる。部屋の大きさは、およそ３畳間〜およそ１００畳間に適合する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によって得られた木質床材は、木質床材に必要な精油成分添加量の合計が予め算出されているので、精油成分の目標発散期間における必要気中濃度から、精油成分の床材への合計添加量、維持すべき室温、換気回数などを過不足なく、しかも精度よく設定することが可能となる。
従って、精油成分の添加し過ぎによる初期の異常な高気中濃度による精油成分効果の逆効果や添加し過ぎによる無駄なコストが省け、また、精油成分発散期間が長すぎたり、逆に短すぎたりすることがなく、安定して精度良い精油成分の発散量の制御が可能となる。また、精油成分の発散量の実測値と算出値とに乖離が発生しても、その程度に応じて、換気回数、室温を精度良く修正することが容易になる。
【００２１】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に述べるが、本発明はこれによって限定されるものではない。
実施例１．
床材としては、厚さ１２ｍｍの合板に厚さ０．３ｍｍのナラ単板をゴムラテックス樹脂系接着剤を用いて貼着したものを使用した。尚、上記接着剤の塗布量は１３０ｇ／ｍ２とした。床材の基材４側面に本実加工を施した。次いで、紫外線硬化型ウレタン樹脂塗料を使用し、ロ−ルコ−タ−仕上げで塗装し、次いで紫外線を照射し、塗装膜厚さを７５ミクロンになるようにした。
【００２２】
床材サイズは、長手方向１８１８ｍｍ×短手方向３０３ｍｍとし、８畳間に２４枚敷いて施工した。床材への精油成分添加量は、本発明の算出式、Ａ式、Ｂ式、Ｃ式、Ｄ式に従って算出し、合計添加量を１１ｇ／ｍ２とした。添加割合は、ゴムラテックス樹脂系接着剤中に９ｇ／ｍ２、紫外線硬化型ウレタン樹脂塗料中に１ｇ／ｍ２、床材の基材裏面に１ｇ／ｍ２、合計１１ｇ／ｍ２となるように配合した。
【００２３】
添加量の算出を詳しく述べると下記のようになる。
１．目標とする室内の精油成分の気中濃度を１０００日（約３年）経過後に５ｐｐｂとした。
２．Ａ式に設定した換気回数ｖとして０．６（回／時間）、経過日数ｄとして１０００（日）を代入して精油成分の気中濃度ｙｖとして、７．７ｐｐｂを得た。
３．Ｂ式に設定した室温ｔとして２０（℃）、経過日数ｄとして１０００（日）を代入し、精油成分の気中濃度ｙｔとして２．１４ｐｐｂを得た。
４．Ｃ式に、１０００日（約３年）経過後に必要とする精油成分気中濃度ｙの値５ｐｐｂ、及び、上記２．（Ａ式）及び３．（Ｂ式）で求めたｙｖの値７．７ｐｐｂ、並びにｙｔの値２．１４ｐｐｂを代入し、目標性能を確保するために必要な係数Ｘとして１．５１７を得た。
５．Ｄ式に前記、Ｘの値、ｄの値及びｙの値を代入し、ｃの値として約１１ｇ／ｍ２を得た。
【００２４】
以上で求めた数値をもとに、２０℃、換気回数０．６回／時間、及び精油成分添加量が床材の単位面積当たり約１１ｇ／ｍ２という条件を得た。この条件下であれば、１０００日（約３年）経過後の精油成分気中濃度は約５ｐｐｂとなることが期待できる。
以上のことを検証するために、上記の条件で作製された床材を下記の試験に供した。
【００２５】
〔試験の方法〕
先ず、本発明の計算式（Ａ式〜Ｄ式）を用い、本発明の方法に従って、各経過日数ｄ（日）経過後の精油成分気中濃度の計算値を算出した。その値を計算値の欄に示した。次に、各経過日数経過後の精油成分気中濃度の実測値を下記の方法で実測した。結果は表１の実測値の欄に示した通りである。
【表１】
0003599678.tif 000002
【００２６】
大きさ８畳間の部屋を用意し、その床下地である根太上に実施例１で調製した木質床材を２４枚施工した。室温を２０℃で一定とし、換気回数を０．６回／時間に設定した。それぞれの経過日数ｄ（日）経過後における精油成分の気中濃度を測定した。測定方法は、室内の空気をＴＥＮＡＸ−ＧＣ管に吸着させ、その後ＧＣ−ＭＳすなわち、ガスクロマトグラフ−マススペクトロメトリ−によって定量分析した。その結果は前記表１の実測値の欄に示された通りである。
【００２７】
表１の結果から明らかなように、本発明の関係式Ａ式〜Ｄ式を用いて算出した気中濃度は実測値とよく合致した。このことから、本発明の木質床材を使用すれば、精油成分の添加し過ぎによる初期の異常な高気中濃度による精油成分効果の逆効果や添加し過ぎによる無駄なコストが省けるだけでなく、精油成分発散期間が長すぎたり、逆に短すぎたりすることがなく、安定して精度良く精油成分を発散させることができることが実証された。また、精油成分の発散量の実測値と算出値とに乖離が発生しても、その程度に応じて、換気回数、室温を修正することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】総テルペン発散量の精油添加量依存性を表すグラフである。
【図２】総テルペン発散量の換気量依存性を表すグラフである。
【図３】総テルペン発散量の室内温度依存性を表すグラフである。
【図１】
0003599678.tif 000003
【図２】
0003599678.tif 000004
【図３】
0003599678.tif 000005