(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐摩耗性表面層の製造方法であって、
−精製繊維、バインダー、顔料および耐摩耗性粒子の混合物であって、精製繊維に対するバインダーの比率が１２０％を超える値である混合物を含む乾燥粉末層を担体上に配置する工程、および
−前記混合物を加熱および加圧によって固めて淡色の耐摩耗性表面層とする工程
を含んでなることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
耐摩耗性表面層を木質芯材に付着させてパネルを得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パネルが床材パネルであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
耐摩耗性粒子が酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
耐摩耗性表面層の厚さが１ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
耐摩耗性層が明白色または明赤色であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
耐摩耗性表面層をＨＤＦパネルに付着させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
耐摩耗性表面層の厚さが０．３ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
精製繊維に対するバインダーの比率が１２０％から１８０％の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
下地層を担体上に散布する工程を含み、乾燥粉末層が下地層上に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
下地層が木質繊維と樹脂とを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
最上層を乾燥粉末層上に散布する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
耐摩耗性表面層が淡色もしくは無地色で彩色されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
耐摩耗性表面層の製造方法であって、
−木質繊維と樹脂とを含む下地層を担体上に配置する工程、
−精製繊維、バインダー、顔料および耐摩耗性粒子の混合物を含む乾燥粉末層を下地層上に配置する工程、および
−前記下地層および乾燥粉末層を加熱および加圧によって固めて、乾燥粉末層を淡色の耐摩耗性表面層とする工程
を含んでなることを特徴とする製造方法。
【請求項１５】
耐摩耗性表面層を木質芯材に付着させてパネルを得ることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
パネルが床材パネルであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
耐摩耗性粒子が酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
耐摩耗性表面層の厚さが１ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
耐摩耗性層が明白色または明赤色であることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
耐摩耗性表面層をＨＤＦパネルに付着させることを特徴とする、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
耐摩耗性表面層の厚さが０．３ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
精製繊維に対する樹脂の比率が１００％を超える値であることを特徴とする、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
精製繊維に対する樹脂の比率が１２０％を超える値であることを特徴とする、請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
精製繊維に対する樹脂の比率が１２０％から１８０％の範囲にあることを特徴とする、請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
最上層を乾燥粉末層上に散布する工程を含むことを特徴とする、請求項１４〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
耐摩耗性表面層が淡色もしくは無地色で彩色されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に建築用パネル、特に、床材用の耐摩耗性表面層を有する繊維ベースのパネルの分野に関する。詳しくは、本開示は耐摩耗性表面を有する建材パネルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
本開示は、木質繊維芯材と耐摩耗性化粧面からなる床材パネルで作られる浮き床に特に好適に用いられる。従って、下記に記述する技術、従来技術の問題点、本開示の目的および特徴などは、なによりもまず、この分野での応用、とくに、例えば、伝統的な浮き床用木質繊維ベースの積層床材のような床材としての利用を目指すものであるが、この例は本開示を限定するものではない。また、本開示は、下張床に接着するタイプの床材を排除するものでもない。
【０００３】
特に強調されるべきは、本開示の実施態様は、例えば、パネルや芯材に接着するような表面層として利用できることである。また、本開示の実施態様は、例えば、壁材パネル、天井、あるいは家具部材などにも応用できる。さらに、コルクや木などの表面を有する床材の耐摩耗性やデザイン性を向上させるために用いる実施態様も取ることもできる。
【背景技術】
【０００４】
積層紙シートからなる表面を有する積層建材パネルを製造することは良く知られている。
【０００５】
ＷＯ２００９／０６５７６９には木質繊維床材（ＷＦＦ, wood fibre floor）と呼ばれる新しいタイプのパネルおよびその製造方法が開示されている。直圧積層建材パネルは、通常、６から１２ｍｍ厚の繊維芯板、０．２ｍｍ厚の上部積層化粧表面層および０．１から０．２ｍｍ厚のプラスチックや紙でできた底部積層バランス層からなっている。
【０００６】
積層表面は、一般に、２枚の紙からなっており、一枚目は０．１ｍｍ厚の印刷化粧紙、二枚目は化粧紙を傷から守るためにその上に被せられる０．０５から０．１ｍｍ厚の透明被覆紙である。化粧不透明紙になされる印刷は、わずか０．０１ｍｍ程度の厚さしかない。透明被覆紙は、精製α−セルロース繊維から出来ていて、硬く透明な酸化アルミニウム微粒子を含んでいる。精製セルロース繊維はかなり長く、２から５ｍｍの長さがあるために、被覆紙は要求される強度を持つことができる。透明にするために、天然木質繊維に含まれる天然樹脂をすべて除去して、酸化アルミニウム微粒子を極薄な層状にして化粧紙の上に配置する。積層床材の表面層は、装飾性と耐摩耗性を、２つの分離した層を互いに重ね合わせることで得るという特徴を有している。
【０００７】
印刷化粧紙と被覆紙には、メラミン樹脂を浸み込ませ、木質繊維芯材に熱と圧力をかけて積層する。
【０００８】
酸化アルミニウム微粒子の大きさは２０から１００ミクロンである。表面層に微粒子を含有させる方法にはいくつかある。例えば、被覆層を製造する際に、パルプに含ませることができる。また、被覆紙に樹脂を浸み込ませる際に、樹脂が濡れているうちに微粒子を散布してもよいし、樹脂に混ぜ込んでもよい。
【０００９】
セルロースを使わずに耐摩耗性層を製造することもできる。その場合、メラミン樹脂と酸化アルミニウム微粒子を、上記と同様の方法で化粧紙の上に直接塗布して樹脂層を形成する。このような耐摩耗性層は、一般に液体被覆と呼ばれる。
【００１０】
この方法によると、優れた耐摩耗性表面を得ることができる。このタイプの表面は積層床材に主に用いられているが、家具部材などにも利用することができる。高品質な積層床材は４０００から６０００回転の耐摩耗性を有するが、これはＩＳＯ規格に準拠したテーバー試験機による計測で耐摩耗性クラスのＡＣ４およびＡＣ５に相当する。
【００１１】
樹脂被覆木材表面の耐摩耗性は、木材表面を被覆する透明樹脂に酸化アルミニウムを含ませることで、大きく向上できることも知られている。
【００１２】
積層床材に用いられる、もっとも一般的な芯材は、ＨＤＦ高密度繊維板と呼ばれる高密度・良安定性繊維板である。場合によっては、ＭＤＦ中密度繊維板を芯材に用いることもある。また、パーティクルボードのような他の材料を用いることもある。
【００１３】
ＷＦＦ床材パネルは、実質的に、木質繊維、バインダーおよび耐摩耗性粒子の均一混合物からなる表面層を有する「紙不使用」材である。耐摩耗性粒子は好ましくは酸化アルミニウム粒子であり、バインダーはメラミンのような熱硬化性樹脂が好ましい。耐摩耗性粒子は表面層の底部から上部まで、くまなく分布し、パネルの芯材に接している。他の好ましい粒子は、例えば、シリカや炭化ケイ素粒子である。一般に、これらの材料は、すべて、乾燥状態で混合粉体としてＨＤＦ芯材上に散布し、加熱加圧によって固められて０．２から１．０ｍｍ厚の表面層とすることが好ましい。
【００１４】
（用語の定義）
以下の記述において、施工されたときに床材パネルの見える方の表面を「正面」、その反対側で下張床に面する方を「背面」と呼ぶことにする。また、パネルの主要部分を構成し、パネルに要求される安定性を与えるシート状の部材を「芯材」と言うこととする。芯材を最も正面側にある表面層と、さらに、好ましくは最も背面側にあるバランス層とで被覆した半製品を「床材ボード」もしくは、一連の操作の中で、その半製品を複数の部材に分割する場合には、「床要素」と呼ぶこともある。床要素の縁辺を機械加工して、最終的に組合せられるようにしたものを「床材パネル」と言う。さらに「表面層」とは、パネルに装飾性と耐摩耗性をもたらし、好ましくは床材ボードの正面全体を被覆するように芯材の正面側に配置される層すべてを意味する。加えて、化粧表面層とは、主に床材に装飾的な外観を与えることを目的とする層を意味する。また「耐摩耗性層」とは、主に正面の耐久性を向上させるために使用される層を言う。
【００１５】
「水平面」とは表面層の外側部分に対して平行に伸びる平面を意味し、「水平に」とは水平面と平行であることを意味する。さらに、「垂直に」とは平面面に対して垂直であることを意味する。また「上方に」とは正面に向かうことを意味し、「下方に」とは背面に向かうことを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本開示の目的は、建築用パネル、好ましくは、現在知られている技術よりも、よりコスト面で有利な方法で製作される明白色のような淡色および／または無地色の耐摩耗性表面層を有する床材パネルを提供することにある。
【００１７】
ＷＯ２００９／０６５７６９に記載されている方法による未使用もしくは再生木質繊維の利用には、明白色のような淡色や濃厚色の彩色を意図して顔料を使用しても、繊維の天然樹脂のために未使用もしくは再生木質繊維本来の色によってうまく色づけできないという限界があった。天然樹脂によって所望の彩色が困難になり、場合によっては変色した部分が生じることもある。このような彩色限界の問題は、顔料を増量することで解決できるが、それではコストがかかるし、多量の顔料を使用することで顔料の析出など他の問題が生じる恐れもある。
【００１８】
さらに、従来の積層床材パネルでは、高耐摩耗性被覆層の透明性に限界があるため、淡色もしくは濃厚色の着色表面を作るのに限界があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の問題は、精製繊維、バインダー、顔料および耐摩耗性粒子の混合物からなる乾燥粉末層を用いることで解決できる。
【００２０】
本開示は、淡色耐摩耗性表面層の製造方法であって、
−精製繊維、バインダー、顔料および耐摩耗性粒子の混合物からなる乾燥粉末層を担体上に配置する工程、および
−前記混合物を加熱および加圧によって固めて彩白色もしくは明白色の耐摩耗性層とする工程
からなることを特徴とする製造方法にある。
【００２１】
バインダーはメラミン樹脂であり、耐摩耗性粒子は酸化アルミニウムであることが好ましい。明白色の製品を作るための顔料は二酸化チタン、酸化鉛など通常使用されている顔料が好ましい。濃厚色の製品を作るための顔料としては、種々の有機および無機顔料を用いることができる。
【００２２】
混合物を載せる担体はＨＤＦパネルが好ましく、得られる製品に含まれる耐摩耗性粒子は、表面層の底部から上部まで厚さ方向にくまなく分布し、パネルの芯材に接していることが好ましい。
【００２３】
精製繊維は、木質繊維や他の天然繊維内に見られる典型的な天然樹脂をほぼ取り除いた繊維である。このような繊維は、洗浄、抽出、漂白およびこれらの組合せで得ることができる。精製繊維の例としては、ＣＦＦ社（ドイツ）製のテクノセル（商品名、Technocel）１５０ＴＡＢを挙げることができる。
【００２４】
乾燥粉末層中に含まれる精製繊維、例えば、白色繊維に対するバインダー樹脂の量は、約１００％を超える量、好ましくは約１２０％を超える量、最も好ましくは約１２０％から１８０％の量である。このような量であると、加工性が増すとともに耐汚染性も増加する。
【００２５】
芯材の上に配置され、その上に乾燥粉末層を配置するような下地層を設けると、乾燥粉末層とあいまってエンボス加工における深みや優れた光沢など加工性がいっそう向上する。この態様においては、下地層は木質繊維と樹脂からなっている。下地層の木質繊維には精製繊維を用いても良いが、天然木質繊維またはＨＤＦ繊維を用いることが好ましい。木質繊維に対する樹脂の量は、約１００％未満であり、約２００％未満であることが好ましく、約３００％未満であることがさらに好ましく、出来ることなら約４００％未満であることが好ましい態様である。
【００２６】
乾燥粉末層の上に、酸化アルミニウムを全く含まない精製繊維の最上層を設けると、耐汚染性をいっそう高めることができる。また、同時に、この最上層はプレス盤の寿命も向上させる。
【００２７】
本開示においては（１）下地層と乾燥粉末層、（２）乾燥粉末層と最上層、および（３）下地層と乾燥粉末層と最上層、といった層の組合せは、いずれも態様として含まれる。
【００２８】
コストを削減するため、あるいは他の色合いを出すために、精製繊維に、ＨＤＦ繊維または非精製の木質繊維などの天然木質繊維を混合したものを使用することも可能である。
【００２９】
様々な機能をもった製品を作るために、種々の含浸剤を組合せて使用することもできる。後述の二つの例では、本開示の効果が発揮された二つの機能性試作品を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
以下に記載する本開示の記述は、好ましい態様に関するものであり、添付した図面を参照しながらその説明する。
【図１】本開示の一態様による床材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
パネル１は、木質繊維芯材６、均質不透明化粧表面層５および、好ましくは、バランス層からなっている。表面層、芯材およびバランス層が同じ加圧工程で形成されるような製造方法によってパネル１が一体的に形成されるのも本開示の一態様である。
【００３２】
図１に示した表面層５は、精製繊維１４、耐摩耗性硬質微粒子１２、１２’およびバインダー１９から成っている。耐摩耗性粒子（１２，１２’）は酸化アルミニウム粒子であることが好ましい。
【００３３】
表面層は、さらに着色顔料１５および／または所望により他の化粧剤または薬品を含有している。化粧剤は、例えば、表面層の外観・意匠に影響を与える物質である。質感、反射率、光沢、発光、透明度などに影響を与える物質が例として挙げられる。
【００３４】
本開示の態様のなかには、耐摩耗性表面層５を従来の積層床材パネルのものより、はるかに厚くすることができるという利点を持つものもある。
【００３５】
好ましいバインダーは、メラミン樹脂もしくは尿素ホルムアミド樹脂である。また、他のバインダー、好ましくは熱硬化性合成樹脂も使用可能である。
【００３６】
本開示の態様による方法においては、ＷＯ２００９／０６５７６９に記載のものと同様の散布・加圧ユニットを用いることが好ましく、構造型プレス盤とともに使用することがさらに好ましい。
【実施例】
【００３７】
実施例Ｗ１：明白色仕様
４０ｗｔ％の精製繊維、１０ｗｔ％の酸化アルミニウム、１０ｗｔ％の二酸化チタンおよび４０ｗｔ％のメラミン樹脂で構成されるＷＦＦ仕様粉末を、背面に2枚の裏打ち紙ＮＫＲ１４０を貼り付けた９．８ｍｍ厚のＨＤＦボード上に配置した。この配置は、ＷＦＦ混合粉末を、いわゆるスキャッタリング・マシンによって、ＨＤＦ表面にムラなく散布することで行った。ＷＦＦ粉末の総量は６２５ｇであった。散布後、９７ｗｔ％の脱イオン水、１ｗｔ％のＢＹＫ−３４５（表面張力を減らすための湿潤剤）および２ｗｔ％のＰａｔ６２２／Ｅ（離型剤）からなる水溶液をＷＦＦ粉末に吹きかけて、粉末をＨＤＦボード上に固定した。
【００３８】
得られたボードを、いわゆるＤＰＬプレス機にかけた。このプレス機のプレス盤表面には高低差が３００ミクロンの凹凸がある。この深い凹凸のあるプレス盤は、メラミン樹脂が含浸した紙がプレス中にひび割れしてしまうために、ＤＰＬやＨＰＬを圧縮するときには使用できない。得られる製品は明白色の建材パネルである。
【００３９】
他の例の粉末混合物を下記の表に示した。
【表１】
0005840624.tif 000002
上記の混合物中、Prefere4865およびKauramine773はメラミンホルムアルデヒド樹脂である。
【００４０】
Ｗ３とＷ４では、白色繊維（精製繊維）に対する樹脂の比率が増加している。この比率が増加することで、加工性が増したり、耐汚染性が向上したりするという効果が得られる。好ましい態様においては、白色繊維に対する樹脂の比率が約１００％を超える値であり、約１２０％を超える値であることが好ましく、約１２０％から１８０％の範囲にあることが最も好ましい。
【００４１】
芯材上に配置される下地層は、その上に配置されるＷ１からＷ４のいずれの層ともあいまってエンボス加工における深みや優れた光沢などの加工性をいっそう向上させる。
【００４２】
また、Ｗ１からＷ４のいずれの層の上にも配置される、酸化アルミニウムを全く含まないＷ５のような表面層は、耐汚染性をさらに向上させる。また、この層はプレス盤の寿命も向上させる。
【００４３】
実施例Ｒ２：赤彩色仕様
４２．５ｗｔ％の精製繊維、１０ｗｔ％の酸化アルミニウム、５ｗｔ％の赤色顔料（Heucosin Spez. Tomatenrot G 10138）および４２．５ｗｔ％のメラミン樹脂で構成されるＷＦＦ仕様粉末を、背面に2枚の裏打ち紙ＮＫＲ１４０を貼り付けた９．８ｍｍ厚のＨＤＦボード上に配置した。この配置は、ＷＦＦ混合粉末を、いわゆるスキャッタリング・マシンによって、ＨＤＦ表面にムラなく散布することで行った。ＷＦＦ粉末の総量は６２５ｇであった。散布後、９７ｗｔ％の脱イオン水、１ｗｔ％のＢＹＫ−３４５（表面張力を減らすための湿潤剤）および２ｗｔ％のＰａｔ６２２／Ｅ（離型剤）からなる水溶液をＷＦＦ粉末に吹きかけて、粉末をＨＤＦボード上に固定した。
【００４４】
得られたボードを、いわゆるＤＰＬプレス機にかけた。このプレス機のプレス盤表面には高低差が３００ミクロンの凹凸がある。この深い凹凸のあるプレス盤は、メラミン樹脂が含浸した紙がプレス中にひび割れしてしまうために、ＤＰＬやＨＰＬを圧縮するときには使用できない。得られる製品は淡赤色に彩色された建材パネルであり、精製繊維なしでは簡単には得られないものである。
【００４５】
ＷＦＦ粉末に吹きかける水溶液は、例えば、８０から１００ｗｔ％の水、好ましくは脱イオン水、０から１０ｗｔ％の湿潤剤および０から１０％の離型剤からなっていても良い。さらに、水溶液は、例えば、９５から９８．５ｗｔ％、好ましくは約９７ｗｔ％の水、０．５から２ｗｔ％、好ましくは約１ｗｔ％の湿潤剤および１から３ｗｔ％、好ましくは約２ｗｔ％の離型剤からなることが、より好ましい。
【図１】
0005840624.tif 000003