(57)【要約】【課題】溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題を招くことなく、化粧板の基材となる木質繊維板にその表面から内部までの深い強化層を形成できるようにする。【解決手段】基材としての木質繊維板１の表面に低分子のイソシアネート化合物を塗布浸透させるとともに、水性接着剤を塗布して化粧材料３を積層し、イソシアネート化合物と接着剤とを同時に硬化させるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面部に木質繊維板を備えた化粧板において、
上記木質繊維板の少なくとも表面に低分子のイソシアネート化合物が塗布されて浸透しており、
上記木質繊維板に水性接着剤を介して化粧材料が積層され、
上記木質繊維板に浸透したイソシアネート化合物が繊維板中の水分及び上記水性接着剤中の水分の双方と反応して該接着剤と共に硬化していることを特徴とする化粧板。
【請求項２】
請求項１の化粧板において、
木質繊維板は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有していることを特徴とする化粧板。
【請求項３】
請求項１又は２の化粧板において、
木質繊維板は、イソシアネート化合物を主成分とする接着剤を必須とするものであることを特徴とする化粧板。
【請求項４】
少なくとも表面部に木質繊維板を備えた化粧板の製造方法において、
上記木質繊維板の少なくとも表面に低分子のイソシアネート化合物を塗布して浸透させた後、水性接着剤を塗布して化粧材料を積層し、
上記木質繊維板及び化粧材料を加熱圧締して上記イソシアネート化合物と接着剤とを同時に硬化させることを特徴とする化粧板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質繊維板を基材とする化粧板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の化粧板として、特許文献１に示されるように、基材の一部を構成する木質繊維板の表面にホルマリン系樹脂を除く高分子化合物を含浸した含浸層が形成され、その含浸層上に表面化粧材が接着剤層によって貼り合わせられたものが知られている。
【０００３】
このものでは、木質繊維板の表面にホルマリン系樹脂を除く高分子化合物を含浸し、その硬化の後に表面化粧材を接着剤層によって貼り合わせるか、或いは高分子化合物の未硬化状態で接着剤層を形成して、高分子化合物の硬化と同時に接着剤層による表面化粧材の貼り合わせを行うようになされている。
【特許文献１】特開平９−２２５９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のものでは、ホルマリン系以外の高分子化合物を木質繊維板に含浸させているが、その高分子化合物の粘度は高いので、塗布後に加熱したとしても高分子化合物が木質繊維板の内部まで十分に浸透し難く、極く表面のみしか強化できず、どうしても大きな未強化部分が形成されるのは避けられない。その結果、その未強化部分が吸水して膨潤するという問題がある。この高分子化合物の繊維板への浸透性を高めるには、溶剤を使用して粘度を低下させる必要があるが、溶剤の使用によりコストが増大したり環境上の問題が生じたりする。
【０００５】
また、高分子化合物を繊維板表面に塗布した後、表面に未硬化のまま溜まった高分子化合物の上からさらに接着剤をロールコーター及びスプレッダーで塗布する場合、繊維板表面に残っている高分子化合物がロールコーター等の機器に付着して接着剤と混合してしまい、このことから、接着剤の塗布が実際上は難しい。
【０００６】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題を招くことなく、化粧板の基材となる木質繊維板にその表面から内部までの深い強化層を形成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成すべく、この発明では、木質繊維板に従来の高分子化合物ではなく、低分子のイソシアネート化合物を塗布浸透させて強化し、この木質繊維板に化粧材料を積層して接着するようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、少なくとも表面部に木質繊維板を備えた化粧板において、上記木質繊維板の少なくとも表面に低分子のイソシアネート化合物が塗布されて浸透しており、この木質繊維板に水性接着剤を介して化粧材料が積層され、上記木質繊維板に浸透したイソシアネート化合物が繊維板中の水分及び上記水性接着剤中の水分の双方と反応して該接着剤と共に硬化していることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、イソシアネート化合物は、低分子で溶剤等を混合しなくても粘度が低くて３０〜５００ｍＰａ・ｓであり、この低粘度のイソシアネート化合物を用いているので、その木質繊維板内部への浸透性が優れ、溶剤で薄めることなく木質繊維板内に容易に浸透し、その浸透後に木質繊維板中の水分と反応硬化して強固な高分子化合物が生成する。また、イソシアネート化合物は繊維板の表面で水性接着剤中の水分とも反応硬化して強固な高分子化合物が生成することで、化粧材料を接着する接着剤自体も木質繊維板に強固に固定されるので、その化粧材料も繊維板と強固に固定される。また、イソシアネート化合物が接着剤の水分と反応するため、水分を飛ばすための乾燥工程も短くできる。尚、イソシアネート化合物は常温でも反応するので、自然放置でもかまわないが、加熱すると短時間で反応が促進される。
【００１０】
また、イソシアネート化合物は溶剤によって粘度を低下させる必要がないので、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることはない。
【００１１】
請求項２の発明では、上記木質繊維板は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有しているものとする。
【００１２】
このように、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下の含有量である木質繊維板を用いることで、木質繊維板から撥水性が無くなってイソシアネート化合物がより浸透し易くなり、撥水剤や防水剤による撥水効果以上に、木質繊維板内部まで浸透したイソシアネート化合物の水との反応による強固な高分子化合物の生成による効果が大きくなる。
【００１３】
請求項３の発明では、上記木質繊維板は、イソシアネート化合物を主成分とする接着剤を必須とするものとする。
【００１４】
このように木質繊維板内の接着剤としてイソシアネート化合物を主成分としたものを用いると、強化のために繊維板表面に塗布されたイソシアネート化合物との親和性が良くなり、その塗布されたイソシアネート化合物がより浸透し易くなる。
【００１５】
請求項４の発明では、少なくとも表面部に木質繊維板を備えた化粧板の製造方法において、木質繊維板の少なくとも表面に低分子のイソシアネート化合物を塗布して浸透させた後、水性接着剤を塗布して化粧材料を積層し、上記木質繊維板及び化粧材料を加熱圧締して上記イソシアネート化合物と接着剤とを同時に硬化させることを特徴とする。
【００１６】
この発明でも、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明した如く、請求項１又は４の発明によると、木質繊維板の少なくとも表面に低分子のイソシアネート化合物を塗布浸透させるとともに、水性接着剤を塗布して化粧材料を積層し、イソシアネート化合物を接着剤と共に硬化させるようにしたことにより、低粘度のイソシアネート化合物を溶剤で薄めることなく木質繊維板内部へ浸透させて、木質繊維板中の水分及び繊維板表面での水性接着剤中の水分と反応硬化させて強固な高分子化合物を生成できるとともに、化粧材料を接着剤と共に繊維板と強固に固定でき、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることなく、硬度及び耐水性に優れた化粧板が得られる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、木質繊維板は、撥水剤もしくは防水剤を含有しないか又は木質繊維に対して１重量％以下を含有しているものとしたことにより、木質繊維板にイソシアネート化合物がより浸透し易くなり、木質繊維板内部まで浸透したイソシアネート化合物の水との反応による強固な高分子化合物の生成による効果を高めることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、木質繊維板は、イソシアネート化合物を主成分とする接着剤を必須とするものとしたことにより、繊維板表面に塗布されたイソシアネート化合物との親和性が良く、その塗布されたイソシアネート化合物がより浸透し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。以下の好ましい実施形態の説明は、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。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係る化粧板Ａを示し、この化粧板Ａは、木質繊維板１と、この木質繊維板１の表面に水性接着剤からなる接着剤層２を介して積層された、化粧シートや木材単板等の化粧材料３とからなる。
【００２２】
そして、上記木質繊維板１は例えば中密度繊維板（ＭＤＦ）等からなり、その表面に、低分子のイソシアネート化合物が塗布により浸透しかつ木質繊維板１中の水分と反応して硬化した強化層１ａが形成されている。また、上記塗布されて繊維板１内に浸透したイソシアネート化合物は、繊維板１中の水分との反応により硬化して上記強化層１ａを形成するだけでなく、上記接着剤中の水分とも反応して硬化しており、塗布されたイソシアネート化合物は上記水性接着剤と共に硬化されている。
【００２３】
すなわち、この化粧板Ａを製造する場合、木質繊維板１の表面に低分子のイソシアネート化合物を塗布して浸透させた後、水性接着剤を塗布して化粧材料３を積層し、これら木質繊維板１及び化粧材料３を加熱圧締して上記イソシアネート化合物と接着剤とを同時に硬化させることにより、化粧板Ａが製造される。
【００２４】
使用する上記木質繊維板１は特に限定されない。また、その含水率も通常品の５〜１３重量％の範囲のものでよい。また、木質繊維板１の厚さは、通常のＭＤＦ或いはそのＭＤＦを厚さ方向に半分や４分の１に引き裂いたものでもかまわないが、表面硬度を効果的に発生させるためには０．５ｍｍ以上とすることが必要である。
【００２５】
しかしながら、生産時にパラフィンワックス等の撥水剤及び防水剤を一定量使用したＭＤＦは、イソシアネート化合物の浸透性が悪化するため、撥水剤もしくは防水剤を使用していないＭＤＦか、又はこれらの添加量が原料の木質繊維に対して１．０重量％以下であるＭＤＦを使用する必要がある。
【００２６】
さらに、生産時の木質繊維間の接着剤としてイソシアネート化合物を使用しているＭＤＦとすれば、特にイソシアネート化合物の浸透性が良好である。
【００２７】
上記塗布により木質繊維板１に浸透させるイソシアネート化合物（木質繊維板１中に接着剤として含まれるイソシアネート化合物も同様である）とは、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するもので、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等であり、これらの粗製物でもかまわない。特に、ＰＭＤＩと呼ばれる粗製ジフェニルメタンジイソシアネートが反応速度、価格、安全性の面から適している。また、イソシアネート化合物に自己乳化性を付与させたり、反応性を向上させたりしたものを用いてもよい。
【００２８】
これらイソシアネート化合物は、通常粘度３０〜５００ｍＰａ・ｓで溶剤により分散せずとも上記ＭＤＦへの浸透性がよく、塗布直後には上記ＭＤＦ中に浸透する。このため、化粧材料３を接着するための接着剤をロールコーターやスプレッダーで塗布してもその機器にイソシアネート化合物は付着せず、作業性が向上する。尚、浸透性を向上させるためにイソシアネート化合物の液温度を上げてその粘度を低下させることもできるが、必須ではない。
【００２９】
また、イソシアネート化合物は有効成分１００％であり、その乾燥工程が不要で、溶剤を含まないために、製造時の作業環境や化粧板Ａの使用環境にも問題がない。
【００３０】
これらのイソシアネート化合物に反応促進剤等を混合してもかまわないが、塗布液の粘度は５００ｍＰａ・ｓ以内に抑える必要がある。また、イソシアネート化合物の塗布量は１０〜５００ｇ／ｍ2が適当であり、１０ｇ／ｍ2未満ではその効果が低くなる一方、５００ｇ／ｍ2を越えると製造コストが高くなるのみでなく、加熱硬化の場合に余分の樹脂が染み出すために無駄となる。
【００３１】
また、化粧材料３を木質繊維板１（ＭＤＦ）と貼着するための水性接着剤に用いられる樹脂の種類は、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂等であり、これらを混合及び変性させたものでもかまわない。
【００３２】
上記化粧材料３と木質繊維板１との加熱圧締では、１００〜１５０℃の加熱によって短時間でイソシアネート化合物及び接着剤が硬化するために効率よく行われる。その圧力は特に限定しないが、０．４９ＭＰａ以上の圧力をかけることでＭＤＦが圧密化されて密度が上がり、より表面硬度が向上する。
【００３３】
したがって、この実施形態では、イソシアネート化合物を塗布して浸透させた木質繊維板１に上記接着剤を塗布することにより、加熱時にイソシアネート化合物が接着剤の持つ水分及びＭＤＦ中の水分と反応して、非常に強固で耐水性の高い反応硬化物となる。また、イソシアネート化合物がプライマー的役割を持つため、接着剤使用量を大幅に減少することができる。よって、化粧板Ａは、イソシアネート化合物が木質繊維板１の内部に浸透して表面硬度が増大するとともに、耐水性が著しく向上したものとなる。
【００３４】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、木質繊維板１の表面に低分子のイソシアネート化合物が塗布浸透するようにしているが、表裏面の双方に低分子のイソシアネート化合物を塗布浸透させるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、化粧板Ａは、化粧材料３が貼り合わされる基材を木質繊維板１のみで構成しているが、基材は例えば木質繊維板と合板との複合材等、少なくとも表面部に木質繊維板を有するものであればよく、その基材の木質繊維板表面にイソシアネート化合物を塗布して浸透させるようにすればよい。
【００３６】
さらに、上記実施形態における化粧板Ａの化粧材料３の化粧面に塗装を行ってもよい。
【実施例】
【００３７】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００３８】
（実施例１）
パラフィンワックス等の撥水剤、防水剤を使用していない２．７ｍｍ厚のＭＤＦ（木質繊維板）に９ｍｍの南洋材合板を複合させた基材を用意し、そのＭＤＦ表面に粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（粘度２００ｍＰａ・ｓ）を１００ｇ／ｍ2塗布した後、さらに水性ビニルウレタン樹脂接着剤を５０ｇ／ｍ2塗布し、その上に化粧材料として厚さ０．２ｍｍのナラ単板を積層し、温度１３０℃、圧力０．９８ＭＰａ、時間３分の条件で加熱圧締した。その後、化粧面にＵＶ塗装を行って厚さ１２ｍｍの化粧板を得、実施例１とした。
【００３９】
（実施例２）
実施例１の基材におけるＭＤＦに代えて、融点６０℃のパラフィンワックスを０．７重量％使用している厚さ２．７ｍｍのＭＤＦを使用した。それ以外は実施例１と同様の加工を行い、化粧板を得た。
【００４０】
（比較例１）
ＭＤＦに粗製ジフェニルメタンジイソシアネートを塗布しない以外は実施例１と同様の加工を行い、化粧板を得た。
【００４１】
（比較例２）
実施例１の基材におけるＭＤＦに代えて、融点６０℃のパラフィンワックスを１．５重量％（実施例２の略２倍量）添加している厚さ２．７ｍｍのＭＤＦを使用した。それ以外は実施例１と同様の加工を行い、化粧板を得た。
【００４２】
（比較例３）
粗製ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに湿気硬化型ポリウレタン樹脂（粘度２０００ｍＰａ・ｓ）を１００ｇ／ｍ2塗布する以外は実施例１と同様の加工を行い、化粧板を得た。
【００４３】
（試験）
以上の実施例及び比較例に対して、表面硬度（ブリネル硬さ）及びＪＡＳ規格一類浸漬剥離試験（Ｔｙｐｅ１）を行い、試験前後のＭＤＦ部の膨潤厚さ量及び外観変化を評価した。その結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
この表１によると、実施例のブリネル硬さはいずれも比較例に比べて大きく、３０Ｎ／ｍｍ2以上を確保している。実施例におけるＪＡＳ規格一類浸漬剥離試験の結果も厚さ膨張が１割以下で、外観変化も木口の割れ等が見られない。
【００４６】
比較例１は、表面に樹脂を含浸させず接着剤で直接化粧材料を貼り付けているので、他の比較例以上に表面硬度、厚さ膨張が極めて劣る結果となった。比較例２は、ワックスの量が化粧板２の０．７重量％に比べて１．５重量％と多いため、イソシアネート化合物が浸透し難く、表面部分しか樹脂が含浸しなかった。比較例３は、低分子のイソシアネート化合物とは異なり、高分子で高粘度のウレタン樹脂を用いたので、浸透し難くなっており、表面部分しか樹脂が含浸しなかった。これらの比較例は未浸透の部分で割れが観察された。
【００４７】
本発明によると、表面が硬くて水に対する寸法安定性に優れた化粧板を得ることができることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、溶剤の使用によるコストアップや環境上の問題が生じることなく、表面だけでなく基材内部まで強固な高分子化合物が生成された木質繊維板を持つ化粧板が得られ、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る化粧板の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ  化粧板
１  木質繊維板
１ａ  強化層
２  接着剤層
３  化粧材料
【図１】
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