(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板、芯材層樹脂を含浸乾燥した紙基材、硬化時間を短く調整されたフェノール樹脂を含浸乾燥した紙基材及びメラミン樹脂を含浸乾燥した紙基材をこの順に重ね、加熱加圧することを特徴とする金属板ベースメラミン樹脂化粧板の製造方法。
【請求項２】
芯材層樹脂が、エポキシ変性フェノール樹脂である請求項１に記載の金属板ベースメラミン樹脂化粧板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板ベースメラミン樹脂化粧板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板ベースメラミン樹脂化粧板は、客電車の内装壁材、テーブル、机などの天板の化粧材料として広く使用されている。
金属板ベースメラミン樹脂化粧板は、金属板の片面に、フェノール樹脂を主な構成成分とする芯材層樹脂と紙基材（この紙基材を以下芯材紙という）からなる芯材層を介して、メラミン樹脂と紙基材（この紙基材を以下化粧紙という）からなる表面層を有する構成となっている。
具体的には、金属板に、芯材層樹脂を含浸乾燥させた樹脂含浸芯材紙及びメラミン樹脂を含浸乾燥させたメラミン樹脂含浸化粧紙をこの順に重ね、加熱加圧により成形されている。
【０００３】
芯材層は、表面層と金属板との間にあって、両者の緩衝材として作用する必要がある。このことから、芯材層樹脂としては、メラミン樹脂及び金属板との親和性、緩衝材としての作用などを考慮して、ポリビニルブチラールでフェノール樹脂を変性したポリビニルブチラール変性フェノール樹脂が用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂は、ワニスとしたとき、ポリビニルブチラールに起因する粘度増加がある。ワニスの粘度が高いと、含浸性が悪く、芯材紙として坪量が小さいものを用いる必要があり、このため、取扱いにくく、作業性が悪くなる。また、含浸性が悪いことからボイドができやすいので耐熱性が悪くなる。
そこで、エポキシ樹脂でフェノール樹脂を変性したエポキシ変性フェノール樹脂を用いることが試みられた。エポキシ変性フェノール樹脂は、含浸性が良好であり、坪量が大きい紙基材に含浸することができる。
ところが、含浸性が良好であるということは反面では成形時の樹脂流れが大きいことにつながる。樹脂流れが大きいと、成形中に芯材紙に含浸した樹脂が表面の化粧紙に移行してしまうことがある。芯材紙に含浸した樹脂が表面の化粧紙に移行すると美観を損ねる結果となる。
【０００５】
本発明は、芯材層に成形時の樹脂流れが大きい樹脂を用いる金属板ベースメラミン樹脂化粧板の製造において、芯材紙に含浸した樹脂が化粧紙に移行するのを防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属板、樹脂含浸芯材紙、硬化時間を短く調整されたフェノール樹脂を含浸乾燥した紙基材及びメラミン樹脂含浸化粧紙をこの順に重ね、加熱加圧することを特徴とする金属板ベースメラミン樹脂化粧板の製造方法である。
【０００７】
ここで硬化時間（ゲルタイムともいわれる）とは、１６０℃に加熱した熱板の凹みに樹脂の試料０．５ｍｌを注入し、先端の直径が約０．１５ｍｍの針を、水平面に対して約３０度の角度に保ちながら、１２０〜１５０ｒｐｍの速度でかきまぜ、試料が粘着性を失うにいたるまでの時間である。
【０００８】
硬化時間を短く調整されたフェノール樹脂を含浸乾燥する紙基材（この紙基材を以下遮蔽紙という）に含浸されたフェノール樹脂が、成形時に早期に硬化して、芯材層樹脂が流動して表面層側に移行しないように作用する。このことから、硬化時間を短くとは、芯材紙に含浸された樹脂が流動して表面層側に移行する前に硬化してしまう程度に早期に硬化するの意味である。
【０００９】
また、本発明においては、坪量が大きい芯材紙を用いて作業性をよくする観点から、芯材層樹脂として、含浸性が良好なエポキシ変性フェノール樹脂を用いるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で化粧板のベースとなる金属板としては、軽量であること、腐食に強いことなどの点からアルミニウム板が好ましく用いられ、特別に強度を要求されるような用途に対しては鉄板が用いられる。金属板の厚さは特に制限はないが、通常は０．８〜１．２ｍｍの範囲で、仕様等に基づいて選択される。
金属板は、化粧紙側をサンディングなどの手段により粗化しておくのが好ましい。また、フェノール系、クロロプレン系、エポキシ系などの接着剤によって接着層を形成してもよい。
【００１１】
芯材紙としては、クラフト紙が価格の点から好ましく用いられ、通常、坪量１５０〜２１０ｇ／ｍ2 の範囲のものが製品の仕様などに基づいて選択される。
芯材層樹脂としては、金属板及び表面層との接着性、金属板と表面層との緩衝作用の点から、エポキシ樹脂１０〜３０重量部、及び、レゾール型フェノール樹脂９０〜７０重量部からなるエポキシ変性フェノール樹脂を用いるのが好ましく、エポキシ樹脂１５〜２５重量部、及び、レゾール型フェノール樹脂８５〜７５重量部からなるエポキシ変性フェノール樹脂を用いるのがより好ましい。
芯材層樹脂は、溶剤に溶解してワニスとして芯材紙に含浸乾燥して、樹脂含浸芯材紙とされる。溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなど汎用の安価な溶剤を用いることができる。
芯材紙への樹脂含浸量は、ボイドを残さないようにすること及び成形性の観点から、乾燥後で、４０〜６０重量％とするのが好ましく、４５〜５５重量％とするのがより好ましい。樹脂含浸量が４０重量％未満であるとボイドが残り、６０重量％を超えると成形時に流出する樹脂量が多くなる傾向がある。
【００１２】
遮蔽紙としては、芯材紙と同様にクラフト紙を用いることができるが、芯材層に用いられる樹脂が表面層に移行するのを防止できるに足りる坪量があればよく、７０〜９０ｇ／ｍ2 のものが好ましく用いられる。
遮蔽紙に含浸されるフェノール樹脂の硬化時間は、成形の初期段階で硬化してしまうように調整されるのが好ましい。硬化時間が短かすぎると、樹脂を含浸乾燥した後の可使時間が短くなり、硬化時間が長いと芯材層に用いられる樹脂材料の移行をおさえる効果が低下する。このことから、硬化時間は、３０〜５０秒となるように調整されるのが好ましい。
フェノール樹脂の硬化時間は、フェノールに対するホルムアルデヒドの量、及び、フェノールとホルムアルデヒドとを反応させた後の減圧濃縮の条件により調整することができる。
得られたフェノール樹脂は、メタノールなど適宜の溶剤に溶解してワニスとして遮蔽紙に含浸乾燥して、樹脂含浸遮蔽紙とされる。
遮蔽紙への樹脂含浸量は、芯材紙と同様の理由から乾燥後で、４０〜６０重量％とするのが好ましく、４５〜５５重量％とするのがより好ましい。
【００１３】
化粧紙としては、坪量が３０〜１５０ｇ／ｍ2 の上質紙又は薄葉紙で、無地又は柄模様を印刷したものが用いられる。
化粧紙に含浸されるメラミン樹脂としては、メラミン１モルに対して、ホルムアルデヒド１．２〜１．５モル、パラトルエンスルフォンアミド０．１〜０．２モルの範囲で反応させて得られる可塑化メラミン樹脂を用いるのが好ましい。
アルデヒド量を少なくして架橋密度を小さくし、パラトルエンスルフォンアミドが架橋構造内に加わることと相俟ってメラミン樹脂の硬さを緩和することができるので、亀裂発生をなくすことができるからである。メラミン１モルに対するホルムアルデヒドの量が１．２モル未満になると架橋密度が小さくなり過ぎ、また、１．５モルを超えると、架橋密度が大きくなり過ぎる。また、メラミン１モルに対するパラトルエンスルフォンアミドの量が０．１モル未満では、メラミン樹脂を可塑化する効果が小さく、０．２モルを超えると硬化後の硬度が小さくなり、傷つきやすくなる。
得られたメラミン樹脂を、イソブタノールなど適宜の溶剤に溶解してワニスとし、化粧紙に含浸乾燥してメラミン樹脂含浸化粧紙とされる。
化粧紙への樹脂含浸量は、芯材紙と同様の理由から乾燥後で、４０〜６０重量％とするのが好ましく、４５〜５５重量％とするのがより好ましい。
【００１４】
金属板、樹脂含浸芯材紙、樹脂含浸遮蔽紙及び樹脂含浸化粧紙をこの順に重ねて鏡板の間に挟み、加熱加圧して金属板ベース化粧板を製造する。加熱加圧の条件は、常法に従い、例えば、温度８０〜１８０℃、圧力５〜１５ＭＰａの範囲で選択される。
【００１５】
【実施例】
実施例１
メラミン１００部（重量部、以下同じ）、ホルムアルデヒド３８重量％水溶液８８部を反応釜に仕込み、メラミンが透明になった時点でパラトルエンスルフォンアミド２０部（メラミン１モルに対して、ホルムアルデヒド１．４モル、パラトルエンスルフォンアミド０．１６モル）を添加して、９８℃で５０分間加熱して、可塑化メラミン樹脂を得た。この可塑化メラミン樹脂をイソブタノール３０部に溶解して可塑化メラミン樹脂ワニスを得た。
化粧紙として模様を印刷した上質紙（坪量１００ｇ／ｍ2 ）を用い、前記可塑化メラミン樹脂ワニスを、乾燥後の含浸量が５０重量％となるように調整しながら含浸し、１００℃で３分間乾燥して樹脂含浸化粧紙を得た。
【００１６】
フェノール７０部、ホルムアルデヒド３８重量％水溶液２２０部、及び、アンモニア４部を反応釜に仕込み、９２℃で９０分間加熱し、その後、硬化時間が４０秒となるまで１０３℃で減圧濃縮してフェノール樹脂を得、さらにメタノール１０５部を加えて、フェノール樹脂ワニスを得た。
遮蔽紙としてクラフト紙（坪量８０ｇ／ｍ2 ）を用い、前記フェノール樹脂ワニスを遮蔽紙に乾燥後の含浸量が５０重量％となるように調整しながら含浸し、１３０℃で３分間乾燥して樹脂含浸遮蔽紙を得た。
【００１７】
エポキシ変性フェノール樹脂（セメダイン株式会社製、Ｎｏ．１１０（商品名）を使用）１００部をアセトン１０部に溶解してエポキシ変性フェノール樹脂ワニスを調製した。なお、前記Ｎｏ．１１０は、重量比で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０、レゾール型フェノール樹脂８０よりなり、硬化時間１１０秒のものである。
芯材紙としてクラフト紙（坪量１９０ｇ／ｍ2 ）を用い、前記のエポキシ変性フェノール樹脂ワニスを芯材紙に乾燥後の樹脂付着量が５０重量％となるように調整しながら含浸し、１１０℃で５分間乾燥して樹脂含浸芯材紙を得た。得られた樹脂含浸芯材紙の樹脂流れは１０％であった。
ここで、樹脂流れとは、任意の寸法に切断した試料を５枚重ね、１４０℃、１０ＭＰａで１０分間加熱加圧した後、試料からはみ出した樹脂を削り去り、加熱加圧前後における試料の重量差から、試料からはみだした樹脂量を求めて％で表したものである。
【００１８】
厚さ１．２ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ  Ｈ−４０００に規定するＡ３００３Ｐ相当品）、樹脂含浸芯材紙、樹脂含浸遮蔽紙及び樹脂含浸化粧紙を各１枚この順に重ね、１４０℃、１０ＭＰａで３０分間加熱加圧して、アルミニウム板ベースメラミン樹脂化粧板を得た。
【００１９】
得られたアルミニウム板ベースメラミン樹脂化粧板の表面側を目視観察したが、美麗であり異常は認められなかった。
【００２０】
さらに、得られたアルミニウム板ベースメラミン樹脂化粧板について、ＪＩＳＫ−６９０２「熱硬化性樹脂化粧板の試験方法」、ＪＩＳ  Ｋ−６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」及び旧日本国有鉄道規格、ＪＲＳ  １７４２１−１に準拠して試験した。試験方法及びその結果は以下の通りである。
【００２１】
耐煮沸性試験（ＪｌＳ  Ｋ  ６９０２「熱硬化性樹脂化粧板試験方法」準拠）
５０×５０ｍｍの大きさの試験片を３枚用意し、切断面を平滑に仕上げた。この試験片を、５０±３℃の恒温槽中に２４時間保持し、その後、沸騰水中に２時間浸漬し、煮沸前後に厚さ及び質量を測定した。その結果、厚さ増加率：０．６％、質量増加率：０．５％であった。
また、沸騰水中に２時間浸漬後及び２４時間浸漬後に層間はく離の有無を目視観察したが、２４時間浸漬後においてもはく離は認められなかった。
【００２２】
表面引っかき硬さ（ＪＩＳ  Ｋ−６９０２）：クレメンス形引っかき硬さ試験機を用いて表面側の引っかき硬さを測定した。その結果、引っかき硬さは８０ｇであった。
【００２３】
耐熱性試験（ＪｌＳ  Ｋ  ６９０２「熱硬化性樹脂化粧板試験方法」準拠）
２３０×２３０ｍｍの大きさの試験片１枚を用意し、表面側に１８０℃に加熱した油を入れた平底アルミニウム容器を置き、２０分間放置した後異常の有無を目視観察した。その結果は異常なしであった。
【００２４】
耐熱水性試験（ＪｌＳ  Ｋ  ６９０２「熱硬化性樹脂化粧板試験方法」準拠）
２３０×２３０ｍｍの大きさの試験片１枚を用意し、表面側に沸騰水をこぼし、その上に沸騰水を入れた平底アルミウム容器を置き、２０分間放置した後異常の有無を目視観察した。その結果は異常なしであった。
【００２５】
耐亀裂性試験（旧日本国有鉄道規格、ＪＲＳ  １７４２１−１準拠）
１００×１００ｍｍの大きさの試験片１枚を用意し、その四隅及び中央に直径５ｍｍの穴をあけ、厚さ３．５ｍｍの鋼鉄製の治具板に４隅をビス止めした。これを、７０℃の恒温槽中に４８時間保持した後、室温まで冷却し、亀裂の有無を目視観察した。その結果、亀裂発生は認められなかった。
【００２６】
加熱後の外観試験（ＪｌＳ  Ｋ  ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」準拠）
５０×５０ｍｍの大きさの試験片１枚を用意し、１８０±３℃の恒温槽中に１２時間保持し、ひび割れ、ふくれ、層間はく離など著しい変化の有無を目視観察した。その結果、ひび割れ、ふくれ、層間はく離いずれも認められなかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、芯材層に樹脂流れの大きい樹脂材料を用いても、表面層に移行することがなく、坪量の大きい芯材紙を用いることができ、製造時の作業性を良好にすることができる。