(57)【要約】【課題】  本発明においては、充填剤である炭酸カルシウムの一部を多泡構造であるシラスバルーンで置換することにより、軽量であって適度な柔軟性を有し重量物等による床材面のへこみ量を少なくすることができる一方、充填材を充分含有させて寸法安定性を確保しつつ、かつ充分な剛性を有していて床材の反りを防止することのできる塩化ビニル系樹脂床材の提案が望まれている。【解決手段】  炭酸カルシウムとシラスバルーンを充填剤とし、密度が２．００ｇ／ｃｍ３未満となるように、ポリ塩化ビニル系樹脂１８〜２６重量％と、炭酸カルシウム（Ｂ）５５〜７８重量％と、シラスバルーン（Ｃ）１〜１３重量％とを加熱混練してシート状に圧延するようにした。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸カルシウムとシラスバルーンとを充填剤とし、密度が２．００ｇ／ｃｍ３未満である塩化ビニル系樹脂床材。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ａ１５４５の柔軟性試験における柔軟性が２２〜３０ｃｍΦである請求項１記載の塩化ビニル系樹脂床材。
【請求項３】
ＪＩＳ  Ａ１５４５Ｂ法のへこみ試験（温度２１℃）におけるへこみ深さが０．２０ｍｍ未満である請求項１乃至２いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材。
【請求項４】
ポリ塩化ビニル系樹脂１８〜２６重量％と、炭酸カルシウム（Ｂ）５５〜７８重量％と、シラスバルーン（Ｃ）１〜１３重量％とを加熱混練してシート状に圧延するようにした塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【請求項５】
炭酸カルシウム（Ｂ）及びシラスバルーン（Ｃ）の充填剤（Ｂ＋Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｂ＋Ｃ／Ａ）が２．０〜３．６である請求項４記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【請求項６】
シラスバルーン（Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｃ／Ａ）が０．０４〜０．４である請求項４乃至５いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【請求項７】
炭酸カルシウム（Ｂ）とシラスバルーン（Ｃ）との重量比率（Ｂ／Ｃ）が４〜８０である請求項４乃至６いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【請求項８】
シラスバルーン（Ｃ）の平均粒子径が１０〜３０μｍである請求項４乃至７いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【請求項９】
シラスバルーン（Ｃ）の比重が０．５〜０．９である請求項４乃至８いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、塩化ビニル系樹脂床材として軽量であって、柔軟性を有しながらもへこみの発生を抑制した塩化ビニル系樹脂床材及びその製造方法に関するものである。
【発明の技術的背景】
【０００２】  ポリ塩化ビニル系樹脂床材、特にコンポジション床タイルは、充填剤として比重の重たい炭酸カルシウムを７０重量％以上程度含み、厚みを増すほど重くなる。さらに、この床材にコーティング層を施すことによりさらに重たくなり、高層階の施工作業に大きな負担を強いている。また、炭酸カルシウムの表面は親水性で不活性であるために樹脂との馴染みが良くなく、分散性を向上させるために表面改質が不可欠となり、その改質剤としてステアリン酸や各種カップリング剤が用いられている。しかしながら、効果は完全とは言えず、塩化ビニルタイル断面を観察すると、炭酸カルシウム粒子と樹脂との界面の密着が良くなく、破断面には多くのむき出しの炭酸カルシウム粒子が観察される。したがって、構造上ひび割れや欠け（櫛目割れ）が生じやすい欠点がある。一方、炭酸カルシウムは、塩化ビニル樹脂の増量剤、熱収縮防止、寸法安定性、反りの防止等の目的のために、塩化ビニル樹脂床材として必要不可欠な充填剤でもある。
【０００３】  また、ポリ塩化ビニル系樹脂床材は、その重量軽減や耐熱性付与のため、床材及び複数層内に軽量中空体を混練して軽量化を図る提案もなされている。軽量中空体としては、ガラスバルーン、シリカバルーンを使用しているものが多い、しかしながら、これらは、滑らかな表面をしたシングルセル（単泡）中空構造であり、床材成形時に球が潰れると粉々のガラス破片となり、その密度はガラスの密度２．５ｇ／ｃｍ３であり、軽量化にはならない。  一方、軽量中空体としてのシラスバルーンは、天然のシラスを１０００℃以上で加熱処理して火山性ガラスを発泡させて製造しており、その中空体構造は独立の気泡が多重に集って一つの粒子を形成するマルチセル（多泡）である。一つの球内に多室を形成する多くの隔壁があり、外圧により外皮の一部が破れても粒全体としては隔壁が支えとなり元の形状を保持できるという特徴がある。また、天然のシラスを素材とし高温で発泡しているため形状は不揃いで凹凸のある表面の中空粒子であるが、その表面は清浄で化学的に活性である。
【０００４】  そこで、本発明は、表面が活性で樹脂との馴染みの良いシラスバルーンを充填剤として上記炭酸カルシウムの一部を置換することにより、寸法安定性を確保しつつかつひび割れや欠け（節目割れ）が発生せず充分な剛性を有していて床材の反りを防止する一方、軽量であって適度な柔軟性を有し重量物等による床材面のへこみ量を少なくしようとするものである。
【従来技術】
【０００５】  例えば、特許文献１には、「ポリ塩化ビニルよりなるマトリックス樹脂に、該マトリックス樹脂の加工温度範囲内に軟化温度を有するポリエステル共重合体よりなるマトリックス樹脂と非晶質ポリマーの合計樹脂１００重量部に対し１００から８００重量部の充填剤を配合し、均一混合した樹脂層を有する床タイル」が記載されている。
【０００６】  そして、このタイルは「櫛目割れもなく、耐キャスター性も良好で施工後の床材の使用状態が良好で、メインテナンス性もよく、タイルの使用寿命を延ばすことができ、ランニングコストが軽減され、残留凹み、剛性度に優れ、耐衝撃性、耐折り曲げ性も良好であった」旨説明されている。
【０００７】  しかしながら、特許文献１においては、コポリエステルを添加することにより節目割れが改善されてはいるが、表７の実施例２〜５に示される如く、０．３８ｍｍ、０．３４ｍｍ、０．２９ｍｍ、０．２７ｍｍとくぼみは大きくなっている。ポリ塩化ビニルおよびコポリエステルよりなるマトリックス樹脂に対して重質炭酸カルシウムのみの配合であり、また多泡構造を有する軽量シラスバルーンを配合していないので２．００ｇ／ｃｍ３未満の軽量であってくぼみ深さ（ＪＩＳ  Ａ１５４５）が０．２０ｍｍ未満と小さい塩化ビニル系樹脂床材を得ることができない。
【０００８】  また、特許文献２には、「ポリ塩化ビニル系樹脂製床材は少なくとも表面層と裏層の２層からなり、裏層がポリ塩化ビニル系樹脂に、中空粒子及び発泡剤を含有してなる発泡層であることを主な特徴とする。裏層がポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、中空粒子を５重量部〜４０重量部含有した発泡層であり、床材１ｍ２当たりの重量が０．８ｋｇ〜１．８ｋｇであるポリ塩化ビニル系樹脂製床材」が記載されている。
【０００９】  そして、この床材は「軽量性と加工性に優れ、耐久性に優れたポリ塩化ビニル系樹脂製床材を提供できる」旨説明されている。
【００１０】  しかしながら、特許文献２においては中空体の粒子が３０〜６００μｍと大きく且つ発泡剤を添加し加熱発泡させることにより軽量化した層を積層しており、単層ではない。中空体粒子が大きくなるとポリ塩化ビニル系樹脂との混練及び圧延時に粒子が破壊され安くなる。また、充填剤を充分含有させていないので、寸法安定性が悪く、かつ充分な剛性を有しないので床材の反りを防止することができない。
【００１１】  また、特許文献３には、「塩化ビニル系樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、比重が０．４〜１．０の中空充填材５０〜７０重量部と、板状充填材３０〜６０重量部とを含有してなる。前記中空充填材は、耐圧強度として静水圧９８ＭＰａでの体積減少率が１０％以下が好ましい。前記板状充填材はアスペクト比が３０〜１００、平均粒径が１〜１０μｍのセリサイトが好ましい。前記中空充填材及び板状充填材の少なくとも一方が表面処理されている」旨記載されている。
【００１２】  そして、この塩化ビニル系樹脂組成物においては「軽量かつ低伸縮で耐衝撃性に優れた塩化ビニル系樹脂成型体を押し出し成形できる」旨説明されている。
【００１３】  しかしながら、前記板状充填材はアスペクト比が３０〜１００と大きいため、成形時に板状充填材が配向し、成形体の膨張係数は、成形時の流れ方向とその直交する方向とで違いが生じる。そのため、温度変化時の寸法変化が方向により異なり、反りや剥がれが生じ易くなる。また、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対する中空充填材５０〜７０重量部と板状充填材３０〜６０重量部との総含有量が少ないため、特に剛性を必要とするコンポジションビニル系床材には適さない。
【先行特許文献】
【００１４】  先行特許文献１    特許第４１７９８２２号
先行特許文献２    特開２０１１−２１９９７７
先行特許文献３    特開２００５−２９８７６２
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  本発明においては、充填剤である炭酸カルシウムの一部を多泡構造であるシラスバルーンで置換することにより、軽量であって適度な柔軟性を有し重量物等による床材面のへこみ量を少なくすることができる一方、充填材を充分含有させて寸法安定性を確保しつつ、かつ充分な剛性を有していて床材の反りを防止することのできる塩化ビニル系樹脂床材の提案が望まれている。
【課題を解決する手段】
【００１６】  請求項１の発明は、炭酸カルシウムとシラスバルーンとを充填剤とし、密度が２．００ｇ／ｃｍ３未満である塩化ビニル系樹脂床材を提供するものである。
【００１７】  この発明において、炭酸カルシウムとシラスバルーンを充填剤としているので、塩化ビニル系樹脂床材として軽量であって、かつ適度な柔軟性を有し重量物等による床材面へのへこみ量を少なくすることができる塩化ビニル系樹脂床材を提供できる。
【００１８】  請求項２の発明は、ＪＩＳ  Ａ１５４５の柔軟性試験における柔軟性が２２〜３０ｃｍΦである請求項１記載の塩化ビニル系樹脂床材を提供するものである。
【００１９】  この発明においては、施工時の割れや欠けが生じず、キャスター運搬時の櫛目割れのない適度な柔軟性を有する塩化ビニル系樹脂床材を提供することができる。  ３０ｃｍΦを超えると柔軟性に乏しく欠けが生じ易くなり、２２ｃｍΦ未満ではタイル貼り付け施工作業時の曲がりが大きくなり表面コーティングしたタイルなどにおいてはそのコーティング層にクラックが発生してしまう。好ましくは、２３〜２５ｃｍΦである。
【００２０】  請求項３の発明は、ＪＩＳ  Ａ１５４５Ｂ法のへこみ試験（温度２１℃）におけるへこみ深さが０．２０ｍｍ未満である請求項１乃至２いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材を提供するものである。
【００２１】この発明においては、重量物等による床材面へのへこみ量を少なくすることができる塩化ビニル系樹脂床材を提供できる。好ましくは、へこみ深さが０．１８ｍｍ以下である。
【００２２】  請求項４の発明は、ポリ塩化ビニル系樹脂１８〜２６重量％と、炭酸カルシウム（Ｂ）５５〜７８重量％と、シラスバルーン（Ｃ）１〜１３重量％とを加熱混連してシート状に圧延するようにした塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００２３】  この発明においては、密度が２．００ｇ／ｃｍ３未満であって、ＪＩＳ  Ａ１５４５の柔軟性試験における柔軟性が２２〜３０ｃｍΦ、ＪＩＳ  Ａ１５４５Ｂ法へこみ試験（温度２１℃）におけるへこみ深さが０．２０ｍｍ未満である塩化ビニル系樹脂床材を提供することができる。特に、コンポジションビニルタイルに有効である。ポリ塩化ビニル系樹脂が１８重量％未満では充填材に対する樹脂量が少なく成形体が脆く欠け易くなる。２６重量％を超えると剛性が小さくなりへこみ深さが大きくなる。炭酸カルシウム（Ｂ）が５５重量％未満では剛性が低下し、７８重量％を超えると密度が大きくなりタイルが重たくなる。シラスバルーン（Ｃ）が１重量％未満では軽量化が図れず、１３重量％を超えると充填材中の炭酸カルシウムが少なくなり剛性が低下する。好ましくは、ポリ塩化ビニル系樹脂１９〜２４重量％と、炭酸カルシウム（Ｂ）６２〜７６重量％と、シラスバルーン（Ｃ）２〜９重量％である。
【００２４】  請求項５の発明は、炭酸カルシウム（Ｂ）及びシラスバルーン（Ｃ）の充填剤（Ｂ＋Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｂ＋Ｃ／Ａ）が２．０〜３．６である請求項４記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００２５】  この発明においては、炭酸カルシウムとシラスバルーンからなる充填剤を充分含有させて寸法安定性を確保しつつかつ充分な剛性を有していて床材の反りを防止する一方、シラスバルーンを適量含み軽量化することができる。２．０未満であると樹脂に対する充填材量が少なく寸法安定性が悪く、３．６を超えると樹脂成分が少なく脆く欠け易くなる。好ましくは、これらの重量比率（Ｂ＋Ｃ／Ａ）は２．４〜３．５である。
【００２６】  請求項６の発明は、シラスバルーン（Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｃ／Ａ）が０．０４〜０．４である請求項４乃至５いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００２７】  この発明においては、塩化ビニル系樹脂と馴染みが良いシラスバルーンが分散した樹脂マトリックスが炭酸カルシウム粒子間隙に充填され、シラスバルーンが楔となり、曲げなどの外部応力による樹脂マトリックスと炭酸カルシウム粒子との剥離を抑制することで、欠け難い床タイルを提供できる。０．０４未満では軽量化に寄与せず、０．４を超えると樹脂マトリックスに分散するシラスバルーンの量が過剰となり、柔軟性が悪くなる。好ましくは、これらの重量比率（Ｃ／Ａ）は０．０９〜０．３１である。
【００２８】  請求項７の発明は、炭酸カルシウム（Ｂ）とシラスバルーン（Ｃ）との重量比率（Ｂ／Ｃ）が４〜８０である請求項４乃至６いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００２９】  この発明においては、寸法安定性を確保しつつ、かつ充分な剛性を有していて床材の反りを防止する一方、シラスバルーンを適量含み軽量化することができる。４未満であると炭酸カルシウムの量が少なく剛性が低下し、８０を超えると軽量化が図れない。好ましくは、これらの重量比率（Ｂ／Ｃ）が７〜４０である。
【００３０】  請求項８の発明は、シラスバルーン（Ｃ）の平均粒子径が１０〜３０μｍである請求項４乃至７いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００３１】  この発明においては、混練・圧延時に破壊するシラスバルーン粒子量を抑制すし、且つ炭酸カルシウム粒子が形成する間隙にシラスバルーンが分散した樹脂マトリックスが入り込むことにより、樹脂と炭酸カルシウム粒子との剥離を抑制することができ、ＪＩＳ  Ａ１５４５の柔軟性試験における柔軟性が２２〜３０ｃｍΦ、ＪＩＳ  Ａ１５４５Ｂ法へこみ試験（温度２１℃）におけるへこみ深さが０．２０ｍｍ未満である塩化ビニル系樹脂床材を提供することができる。１０μｍ未満であると前記楔の効果としての作用が小さく、本発明に記載の柔軟性が期待出来ず、３０μｍを超えると混練・圧延時のシラスバルーンの潰れが発生し易く軽量化への寄与が小さい。好ましくは、シラスバルーン（Ｃ）の平均粒子径が１１〜２５μｍである。
【００３２】  請求項９の発明は、シラスバルーンＣの比重が０．５〜０．９である請求項４乃至８いずれかに記載の塩化ビニル系樹脂床材の製造方法を提供するものである。
【００３３】  この発明においては、混練・圧延時に破壊するシラスバルーン粒子量を抑制する。比重が０．５未満であるとシラスバルーンは発泡過剰で外皮が薄く、その隔壁も弱くなり耐圧強度が低く混練・成形時の応力に耐え切れず潰れてしまい軽量化に寄与しない。比重が０．９を超えるとシラスバルーンは発泡が不十分で表面の凹凸の少ない粒子を多量に含み、樹脂との馴染みが劣るため、炭酸カルシウムと樹脂との剥がれを抑制する能力が乏しくなる。また、添加による軽量化の効果が小さい。好ましくは、シラスバルーンＣの比重が０．５〜０．７である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】  以下に表１〜９に基き、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。
先ず、コンポジション床タイル用のポリ塩化ビニル系樹脂に、可塑剤としてジオクチルフタレートＤＯＰ及び安定剤として錫系安定剤を表１に示す割合で混合し、バンバリーミキサーで１７０〜１８０℃にて混練しながら、平均粒子径が１０〜３０μｍ、比重が０．５〜０．９であるシラスバルーン（Ｃ）を徐々に投入して充分混練してポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）とシラスバルーン（Ｃ）の均一混合物とし、次にバンバリーミキサーで温度を１８０〜２００℃に上げ重質炭酸カルシウム（Ｂ）を徐々に投入して表１の割合で混練した後、カレンダーロールで厚み３ｍｍのシート状に圧延した。このシートより評価に必要な形状を切り出し、ＪＩＳに基づく試験を行った。
【００３５】
【表１】
2015004042.tif 000002
【００３６】  この時の本発明の実施例における各成分の割合は、表１に示す如く、ポリ塩化ビニル系樹脂１８〜２６重量％と、重質炭酸カルシウム（Ｂ）５６〜７７重量％と、シラスバルーン（Ｃ）１〜１２重量％であった。比較例においては、シラスバルーン（Ｃ）は配合していない。
【００３７】
【表２】
2015004042.tif 000003
【００３８】  また、表２に示す如く、この時の重質炭酸カルシウム（Ｂ）及びシラスバルーン（Ｃ）の充填剤（Ｂ＋Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｂ＋Ｃ／Ａ）は２．１３〜３．５５であった。
【００３９】
【表３】
2015004042.tif 000004
【００４０】  また、表３に示す如く、この時のシラスバルーン（Ｃ）と可塑剤及び安定剤を含むポリ塩化ビニル系樹脂成分（Ａ）との重量比率（Ｃ／Ａ）が０．０５〜０．３８であった。
【００４１】
【表４】
2015004042.tif 000005
【００４２】  また、表４に示す如く、この時のシラスバルーン（Ｃ）と、重質炭化カルシウム（Ｂ）及びシラスバルーン（Ｃ）との重量比率（Ｃ／Ｂ＋Ｃ）が０．０１〜０．１８であった。
【００４３】
【表５】
2015004042.tif 000006
【００４４】  また、表５に示す如く、この時の重質炭化カルシウム（Ｂ）とシラスバルーン（Ｃ）との重量比率（Ｂ／Ｃ）が４．７〜７７であった。
【００４５】
【表６】
2015004042.tif 000007
【００４６】  また、得られた塩化ビニル系樹脂床材の密度は、表６に示す如く、１．５０〜１．９４ｇ／ｍ２であった。
【００４７】  また、表６の密度を元に厚み３ｍｍの床材として１ｍ２当たりの重量を求めると、一般的なコンポジションビニル床タイル組成である比較例が６．００ｋｇであるのに対し、本発明の実施例１〜６は４．５０〜５．８２ｋｇと軽くなっていることが理解される。
【００４８】
【表７】
2015004042.tif 000008
【００４９】  これは、上記一般の床材と実施例１〜６との軽量化比率は、表７に示す如く、一般の床材より３〜２５％も軽くなっていることが理解される。
【００５０】
【表８】
2015004042.tif 000009
【００５１】  また、表８に示す如く、上記一般の床材と実施例１〜６との柔軟性を比較すると、柔軟性試験（ＪＩＳ  Ａ１５４５）によると、一般の床材が３２ｃｍΦであるのに対し、実施例１〜６では２３〜２８ｃｍΦと優位であることが理解される。
【００５２】
【表９】
2015004042.tif 000010
【００５３】  さらに、表９に示す如く、上記一般の床材と実施例１〜６とのへこみ量を比較すると、へこみ試験（ＪＩＳ  Ａ１５４５Ｂ法）によると、一般の床材が０．２０ｍｍであるのに対し、実施例１〜６では、０．２０ｍｍ未満とへこみ量が少ないことが理解される。
【発明の効果】
【００５４】  この発明においては、本発明においては、充填剤である炭酸カルシウムの一部を軽量であるシラスバルーンで置換することにより、充填材を充分含有させて寸法安定性を確保しつつかつ充分な剛性を有していて床材の反りを防止する一方、軽量であって適度な柔軟性を有し重量物等による床材面へのへこみ量を少なくすることができる。