(57)【要約】【課題】化粧溝の塗膜密着性を向上させた木質板を提供する。【解決手段】木質基材１の上に、熱可塑性樹脂、無機フィラー及び木粉からなる木粉樹脂複合材２と、表面化粧材４とが順次に配設され、表面化粧材４から木粉樹脂複合材２に達する深さの化粧溝６が形成されて、表面に塗膜５が形成された木質板であって、木粉樹脂複合材２に含まれる無機フィラーが平均粒径５０〜３００μｍの範囲内の炭酸カルシウムを含有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質基材の上に、熱可塑性樹脂、無機フィラー及び木粉からなる木粉樹脂複合材と、表面化粧材とが順次に配設され、表面化粧材から木粉樹脂複合材に達する深さの化粧溝が形成されて、表面に塗膜が形成された木質板であって、木粉樹脂複合材に含まれる無機フィラーが平均粒径５０〜３００μｍの範囲内の炭酸カルシウムを含有することを特徴とする木質板。
【請求項２】
炭酸カルシウムの配合量が、木粉樹脂複合材全体の１５〜６５質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の木質板。
【請求項３】
表面化粧材が木質単板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅用の床材や壁材、扉等に用いられる木質板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅用の床材や壁材、扉等に用いられる木質板は、通常、合板等の木質基材の表面側に複合材が配設され、その上に表面化粧材が配設された後に、表面から複合材にまで達する深さの化粧溝加工が施され、さらに表面に塗膜が形成された構造となっている。
【０００３】
近年では、前記複合材として、熱可塑性樹脂に無機フィラー、木粉を添加し、混練して得られる木粉樹脂複合材が用いられている（例えば特許文献１、２参照）。本出願人においてはこの複合材をウッドプラスチックボード（ＷＰＢ：Wood Plastic Board）と称して用いている。
【０００４】
このような木粉樹脂複合材は、一般に公知の複合材である中密度繊維板（ＭＤＦ：Medium Density Fiberboard）に比べて樹脂成分が多く配合されている。このため、吸水時の膨潤が少なく耐水性に優れ、また着色剤を添加することにより表面色に応じた化粧溝の着色が可能である等の点で優れている。
【０００５】
しかしながら、化粧溝加工が施された木質板の表面に塗膜を形成する場合、化粧溝に露出した木粉樹脂複合材に配合されているポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂によって、化粧溝の塗膜密着性が低下して、溝白化や割れ等の外観不良が生じやすいという問題があった。
【０００６】
そこで、塗膜密着性の向上を目的に、表面改質処理としてコロナ放電処理が試みられている。しかしながら、化粧溝が断面Ｖ形状等になっているために、化粧溝深部までコロナ放電の電極を近接させることが容易でなく、平坦な表面に比べて十分に表面改質をすることができず、コロナ放電処理の効果が十分に得られにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４００１０１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、木粉樹脂複合材（ＷＰＢ）を配設する木質板において、表面塗膜の配設に際しての化粧溝での塗膜密着性を向上させることのできる木質板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の木質板は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１０】
第１：木質基材の上に、熱可塑性樹脂、無機フィラー及び木粉からなる木粉樹脂複合材と、表面化粧材とが順次に配設され、表面化粧材から木粉樹脂複合材に達する深さの化粧溝が形成されて、表面に塗膜が形成された木質板であって、木粉樹脂複合材に含まれる無機フィラーが平均粒径５０〜３００μｍの範囲内の炭酸カルシウムを含有する。
【００１１】
第２：前記第１の発明の木質板において、炭酸カルシウムの配合量が、木粉樹脂複合材全体の１５〜６５質量％の範囲内である。
【００１２】
第３：前記第１又は第２の発明の木質板において、表面化粧材が木質単板である。
【発明の効果】
【００１３】
上記第１の発明によれば、木粉樹脂複合材に配合する無機フィラーを平均粒径５０〜３００μｍの範囲内の炭酸カルシウムを含有するので、化粧溝の木粉樹脂複合材の露出面には割れた炭酸カルシウムの凹凸が形成されることから、塗膜の密着性を向上させることができる。
【００１４】
第２の発明によれば、炭酸カルシウムの配合量を木粉樹脂複合材全体の１５〜６５質量％の範囲内としたので、第１の発明の効果を確実に顕著なものとすることができる。
【００１５】
また、第３の発明によれば、表面化粧材を木質単板としたので、意匠性に優れ、また、寸法安定性、耐クラック性、耐傷性等に優れた木質板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の木質板を床材とした場合の一実施形態を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の概略断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、寒熱の繰り返しにより発生する塗膜の剥離状態を示す化粧溝部分の概略断面図である。
【図４】（１）は、無機フィラーに炭酸カルシウムを用いた、木粉樹脂複合材の表面の光学顕微鏡写真（×５０倍）であり、（２）は無機フィラーに炭酸カルシウムを用いた、木粉樹脂複合材の表面のレーザー顕微鏡写真（×５０倍）である。
【図５】（１）は無機フィラーにタルクを用いた、木粉樹脂複合材の表面の光学顕微鏡写真（×５０倍）であり、（２）は無機フィラーにタルクを用いた、木粉樹脂複合材の表面のレーザー顕微鏡写真（×５０倍）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の木質板では、図１及び図２に示すように、木質基材１の表面側に木粉樹脂複合材２を配設し、さらにその上に表面化粧材４を配設し、表面化粧材４から木粉樹脂複合材２に達する深さの化粧溝６を形成し、表面に塗膜５を形成した構造となっている。なお、表面化粧材４が木質単板の場合には、用途に応じて木質単板の表面に着色をした後、塗膜５を設ける。
【００１９】
本発明の木質板に用いられる木質基材１としては、汎用のものを用いることができ、例えば合板、中密度繊維板等を用いることができる。
【００２０】
木粉樹脂複合材２は、熱可塑性樹脂、無機フィラー、そして木粉からなり、これらを混練、混合して成形することにより製造することができる。
【００２１】
木粉樹脂複合材２に用いられる熱可塑性樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、オレフィン系樹脂等を挙げることができる。これらのなかでも安価で耐熱性に優れたポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。これら熱可塑性樹脂は１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２２】
無機フィラーとしては、少なくとも炭酸カルシウムを用い、その平均粒径は５０〜３００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍの範囲内である。このような比較的大きな平均粒径の無機フィラーを用いると、化粧溝６に露出する炭酸カルシウムの表面に大きな凹凸が形成され、塗膜５との密着性が優れた木質板となる。
【００２３】
平均粒径が５０μｍ未満では、化粧溝加工により露出した木粉樹脂複合材２の表面に、十分な炭酸カルシウムによる凹凸が形成されず優れた塗膜密着性を得ることができない場合がある。また３００μｍを超えると木粉樹脂複合材２表面の凹凸が大きくなり外観不良となる場合がある。
【００２４】
炭酸カルシウムの配合量は、木粉樹脂複合材２全体に対して１５〜６５質量％、好ましくは４０〜６０質量％の範囲内である。
【００２５】
配合量が１５質量％未満では、化粧溝加工により露出した木粉樹脂複合材２表面の炭酸カルシウムによる凹凸面積が不十分となり、優れた塗膜密着性が確保できないおそれがあり、６５質量％を超えると均一な成形体が得られなくなるおそれがある。
【００２６】
また、上記炭酸カルシウムのほか、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の無機フィラーを併用することができる。他の無機フィラーとしては、マイカ、アルミナ、タルク等を挙げることができ、これらを１種、又は２種以上を混合したものを炭酸カルシウムと併用して用いてもよい。これらの無機フィラーを併用する場合、その平均粒径は、一般的には５〜３０μｍの範囲内がよいが、従来と同様であってもよい。
【００２７】
また、その配合量については、炭酸カルシウムとの合計量が木粉樹脂複合材２の全体に対し、炭酸カルシウム単独の場合と同様の前記１５〜６５質量％の範囲内とすることが好ましい。そして、炭酸カルシウムに対しての質量比としては、３倍未満とすることが好ましい。
【００２８】
木粉としては、例えば、おがくず、廃木材、合板、中密度繊維板、パーチクルボード等を粉末にしたものを用いることができる。この木粉は、分散性、成形性を考慮して平均粒径が１０〜１５０メッシュのものを好ましく用いることができる。
【００２９】
熱可塑性樹脂（Ａ）及び炭酸カルシウム（他の無機フィラー併用の場合も含む）（Ｂ）、そして木粉（Ｃ）からなる木粉樹脂複合材２の全体に対しての配合比率（質量％）は一般的には次の範囲内になるように考慮する。
（Ａ）熱可塑性樹脂  ５〜７５
（Ｂ）炭酸カルシウム  １５〜６５
（Ｃ）木粉  １０〜３０
木粉樹脂複合材２の成形方法としては、例えば、二軸混練押出機を用いて混練と押し出しを同時に行う方法や、混練した後に金型成形する方法、また、カレンダー加工により成形する方法等により成形することができる。
【００３０】
また、本発明の木質板の表面化粧材４としては、木質単板、樹脂シート等を用いることができる。樹脂シートとしては、例えば表面に印刷を施したポリプロピレンシート等のオレフィン系樹脂シートを用いることができる。
【００３１】
本発明においては、表面化粧材４として木質単板を用いることがより好ましい。木質単板を用いることにより木質の外観を有するとともに、寸法安定性、耐クラック性、耐傷性等に優れた木質板とすることができる。また、表面塗装の前に木質単板の表面を研磨することにより表面平滑性を向上させることができる。
【００３２】
以上のような木質板を構成する各材料の間には、他の材料を適宜挟むことができる。他の材料としては中密度繊維板や、図２の断面図にも示した紙３等を挙げることができる。
【００３３】
本発明の木質板は、例えば以下のようにして製造することができる。
【００３４】
まず、木粉樹脂複合材２と木質基材１を接着剤により接着し、さらに、裏側に接着剤を塗布した木質単板と木粉樹脂複合材２を貼り合わせた後熱圧プレスにより加圧接着する。
【００３５】
接着剤としては、ウレタン系反応型ホットメルト接着剤（ＰＵＲ）や、エマルジョン系接着剤等を適宜選択して用いることができる。
【００３６】
なお、本発明の木質板の構成において、表面化粧材４を木質単板とする場合には、木質単板と木粉樹脂複合材２との間に前記の紙３を配設するのが好ましい。紙３を配設することにより木質単板や接着剤中に含まれる水分等を逃がすことができる。
【００３７】
さらに、この紙３と木粉樹脂複合材２とを接着する場合、接着を確実にするために、あらかじめ木粉樹脂複合材２表面にコロナ放電処理を施すのが好ましい。
【００３８】
表面化粧材４として樹脂シート等を用いる場合には、紙３の配設は不要であり、直接木粉樹脂複合材２と樹脂シート等を接着すればよい。
【００３９】
木質板の意匠性を高めるために、本発明においては化粧溝加工を施す。この化粧溝加工は、チップソー等を用いて適宜加工することができる。形成された化粧溝６は図２にも示したように表面化粧材４から木粉樹脂複合材２に達する深さであり、通常断面Ｖ字形状を有している。もちろん、この化粧溝６については意匠性を考慮して、本数、長さ、断面形状等を適宜設定することができる。
【００４０】
さらに、木質板の意匠性を高めるために最表面に塗装を行い図２のように塗膜５を形成する。塗装は通常、着色、下塗り、中塗り、上塗の工程により行う。
【００４１】
着色は、所望の色調に応じた着色染料や着色顔料により行う。表面化粧材４として印刷された樹脂シートを用いる場合には着色は不要である。
【００４２】
下塗り、中塗り、上塗りには生産性や環境面を考慮して、通常、無溶剤のＵＶ塗料が用いられる。
【００４３】
塗装には、ロールコーターやフローコーターを用い、化粧溝６部分は、下塗り又は中塗り塗料のスポンジロールによる塗布と、金属リバースロールによるかきとりやフローコーターによる塗布によって塗装する。
【００４４】
通常、木質板に寒熱の温度が繰り返し加えられた場合、図３（Ａ）から図３（Ｂ）のように、化粧溝６部分では塗膜５の収縮により内側に引っ張ろうとする残留応力７が働く。また、耐汚染性や耐傷性等の塗膜物性向上のために、１回の塗布で厚膜を形成することができるフローコーターを用いた場合、化粧溝６部分の塗膜５が厚くなると、より大きな残留応力７が働き、塗膜剥離８が発生しやすくなる。
【００４５】
本発明の木質板では、チップソー等を用いて形成された化粧溝６には、削られた木粉樹脂複合材２が露出する。そして露出した木粉樹脂複合材２の表面には、図４の（１）光学顕微鏡写真（×５０倍）並びに（２）レーザー顕微鏡写真（×５０倍）に示すような割れた炭酸カルシウムによる凹凸９が形成される。この炭酸カルシウムによる凹凸９形状及び、木粉及び炭酸カルシウムに塗料が染み込む効果により塗膜密着性が飛躍的に向上する。
【００４６】
従って、本発明の木質板によれば、化粧溝６部分において塗膜５の収縮による残留応力７が働いたとしても、塗膜５の剥離、溝白化、割れ等の外観不良の発生は抑えられる。
【００４７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００４８】
＜実施例１＞
次の工程に従って木質板を作製した。以下、図１及び図２に示す実施形態に基づいて説明する。
（１）ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂３０質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウム６０質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した。
（２）この木粉樹脂複合材２の表裏面にコロナ放電処理を行い、厚さ５０μｍの紙３にウレタン系反応型ホットメルト接着剤を塗布して、ロールラミネーターにて圧締することにより木粉樹脂複合材２と紙３を接着した。
（３）紙３を接着した木粉樹脂複合材２を裁断し、厚さ１１．２ｍｍの木質基材１の合板に水性ビニルウレタン系接着剤を塗布した後、紙３を接着していない木粉樹脂複合材２の面と木質基材１の合板を常温で接着した。
（４）紙３の表面に、水性ラテックス系樹脂にメラミン樹脂を添加した接着剤を塗布して、表面化粧材４として厚さ０．２ｍｍの湿式木質単板を熱圧にて接着して木質板原板を作製した。
（５）作製した木質板原板の表面化粧材４である木質単板の継ぎ目に沿って、木粉樹脂複合材２に達する深さを有する断面がＶ形状の化粧溝６を形成した。
（６）化粧溝６加工を施した木質板原板表面に、水性着色剤をスポンジロールで塗布した後、リバースロールにてかきとり、さらにゴムロールにて塗布して、木質単板と化粧溝６に着色を施した。
（７）着色した木質板原板に、下塗りとして無溶剤のＵＶ塗料をスポンジロールで塗布した後、リバースロールにてかきとり２．５ｇ／尺２塗布し、さらにゴムロールにて１．５ｇ／尺２塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。
（８）下塗りを施した木質板原板に、中塗りとして無溶剤のＵＶ塗料を２連のゴムロールで１．５ｇ／尺２塗布した後、紫外線を照射して硬化させた。
（９）中塗りを施した木質板原板に、＃３２０の研磨紙により表面を研磨した。
（１０）表面を研磨した木質板原板に、上塗りとして無溶剤のＵＶ塗料をスポンジロールとゴムロールで１．５ｇ／尺２塗布した後、フローコーターにて７ｇ／尺２塗布し、紫外線を照射して硬化させて塗膜５を配設した木質板を作製した。
＜実施例２＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂３０質量％、４５メッシュの木粉３０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウム４０質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜実施例３＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂４０質量％、４５メッシュの木粉１５質量％、無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウム４５質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜実施例４＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂４５質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウム４５質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜実施例５＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂３０質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウム２５質量％と、平均粒径１５μｍのタルク３５質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜比較例１＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂４５質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５μｍの炭酸カルシウム４５質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜比較例２＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂３０質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径１５μｍのタルク６０質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜比較例３＞
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる熱可塑性樹脂４５質量％、４５メッシュの木粉１０質量％、無機フィラーとして平均粒径３０μｍの炭酸カルシウム４５質量％を配合し、カレンダー成形にて厚さ０．６ｍｍの木粉樹脂複合材２を作製した以外は、実施例１と同様にして木質板を作製した。
＜評価方法＞
実施例１〜５及び、比較例１〜３の木質板について、化粧溝６部分の塗膜密着性を評価するため、ＪＡＳ規格に準拠して寒熱繰り返しＢ試験を行い、溝白化や割れの発生を評価した。その結果を表１に示す。
【００４９】
評価は以下の基準で行った。評価Ａ、Ｂは実用的に有意であることを示し、評価Ｃは不可であることを示している。
Ａ：優良、溝白化、割れなし
Ｂ：やや溝白化はあるものの割れなし
Ｃ：不良、溝白化、割れあり
【００５０】
【表１】
2011173285.tif 000003
【００５１】
＜評価結果＞
無機フィラーとして平均粒径１５０μｍの炭酸カルシウムを、木粉樹脂複合材２全体の４０〜６０質量％の範囲内で配合して製造した木粉樹脂複合材２を用いた実施例１〜４の木質板は、溝白化や割れがなく優れた塗膜密着性が確認された。
【００５２】
図４に示す実施例１の木粉樹脂複合材２表面の（１）光学顕微鏡写真（×５０倍）及び（２）レーザー顕微鏡写真（×５０倍）を見てもわかるように、この優れた塗膜密着性は、化粧溝６の木粉樹脂複合材２表面に形成された、割れた炭酸カルシウムの凹凸９によるものであると考えられる。
【００５３】
炭酸カルシウムの配合量が２５質量％、タルクの配合量が３５質量％の実施例５は、やや溝白化はあるものの割れは発生しなかった。
【００５４】
無機フィラーとして平均粒径が本発明の範囲から外れた炭酸カルシウムを用いた比較例１及び３と、無機フィラーとしてタルクのみを用いた比較例２では溝白化、割れが発生した。
【００５５】
図５に示す比較例２の木粉樹脂複合材２表面の（１）光学顕微鏡写真（×５０倍）及び（２）レーザー顕微鏡写真（×５０倍）を見てもわかるように、化粧溝６の木粉樹脂複合材２表面にはタルクによる凹凸は確認することができない。
【００５６】
これらのことから、割れた炭酸カルシウムの凹凸が塗膜密着性の向上に極めて大きく関与していることが確認された。
【符号の説明】
【００５７】
１  木質基材
２  木粉樹脂複合材
３  紙
４  表面化粧材
５  塗膜
６  化粧溝
７  残留応力
８  塗膜剥離
９  凹凸
【図１】
2011173285.tif 000004
【図２】
2011173285.tif 000005
【図３】
2011173285.tif 000006
【図４】
2011173285.tif 000007
【図５】
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