JP2005271585A - 調湿不燃性化粧板 - Google Patents

Abstract

【課題】不燃性基材の一面に、この基材が本来持っている調湿機能と不燃性を損なうことなく表層材を貼着し、仕上がりの良好な化粧板を得ると共に、その生産効率をも向上させる。
【解決手段】通気性を有する不燃性化粧紙１’よりなる表層材１を、吸湿及び放湿機能を備えた不燃性基材３の一面に対し、ホットメルト系接着剤２を用い複数の接着剤非被覆箇所３ａ、３ａ…を形成させながら接着させてなり、しかも、このホットメルト系接着剤３の重量を５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲としている。
【選択図】図１

Description

この発明は、内装建材などとして用いられる吸放湿機能つまり、調湿機能を備えた不燃性化粧板の改良に関する。

調湿機能を有する不燃性、防火性基材に水系接着剤を用いて化粧シートを貼着した建材として特許文献１に示されるものが、また、こうした基材に化粧単板を貼着した建材として特許文献２に示されるものがある。

しかるに、これらの建材に用いられている化粧シートや化粧単板は、その接着剤と共に有機可燃物であるため、その基材が本来持つ不燃・防火機能を低下させる要因となるものであった。すなわち、基材が不燃材料であるならそれを準不燃材料以下に、基材が準不燃材料であるならそれを難燃材料以下の性能に低下させる要因となってしまうものであった。

また、これらの建材に用いられている化粧シートや化粧単板は、水系接着剤を基材にべた塗り（接着剤をゴムロールなどで基材の全面に均一に塗布し接着剤の被膜を形成させる塗布方法）して貼着されるので、形成された接着剤被膜（化粧シートなどと基材との間において基材の一面を覆う接着剤被覆層）が基材の本来持つ調湿機能を低下させてしまうものであった。

また、無機系不燃基材は、その製造方法に起因する長手方向全長に亘るなだらかで平行な凹凸（２００μｍ深程度）とか、その他木質板にはない独特の凹凸（２００μｍ深程度）を持つものが多いために、特許文献１に示されるように、薄い建材用化粧紙（５０〜６０μｍ厚）を貼着すると前記凹凸が化粧面に表れ、見栄えが悪くなる問題があった。

さらに、これら従来の建材は水系接着剤を使用するため、製造の過程において調湿機能を有する基材がこの水系接着剤の水分の大部分を吸収してしまう関係から、最終的な建材を得るためには、乾燥養生に配慮と時間を要し、生産効率が悪いものであった。
特開２００２−３３７３０１号公報 特開２００２−１７８４４４号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の化粧板において、それを構成する不燃性基材の一面に、この基材が本来持っている調湿機能と不燃性を損なうことなく、表層材を貼着し、仕上がりの良好な化粧板を得ると共に、その生産効率をも向上させる点にある。

前記問題点を解決するために、この発明の調湿不燃性化粧板は、通気性を有する不燃性化粧紙よりなる表層材を、吸湿及び放湿機能を備えた不燃性基材の一面に対し、ホットメルト系接着剤を用い複数の接着剤非被覆箇所を形成させながら接着させてなり、しかも、このホットメルト系接着剤の重量を５〜８０ｇ／ｍ^２ の範囲としたものとして構成されている。

表層材は、通気性を有し、基材は吸放湿機能を有し、さらに、接着剤はこの基材の一面に複数の接着剤非被覆箇所を形成させた状態で両者を接着させ合わせることから、かかる化粧板は適切な吸放湿機能を保つものとなる。

接着剤非被覆箇所は、不燃性基材の一面あるいは表層材の裏面に対し、重なり合った網の目状あるいは重なり合った蜘蛛の巣状（細糸状になった接着剤によって形作られた網の目状体あるいは蜘蛛の巣状体がこの接着剤層中に孔や隙間を残した状態で接着剤層の厚さ方向において重ね合わされている状態）をなすように接着剤を噴霧などして塗布したり、散点状に塗布したり、あるいは別の方法として、重なり合った網の目状あるいは重なり合った蜘蛛の巣状をなす接着剤よりなるシート体をかかる基材と表層材との間に挟み込んだ後、加熱圧締してこの基材と表層材とを接着一体化させるなどすることにより、基材と表層材との間に形成させることができる。なお、細糸状になった接着剤によって形作られた単層の網の目状、単層の蜘蛛の巣状をなすように接着剤を噴霧などして前記塗布をなしたり、このようになった接着剤よりなるシート状体を使っても、前記接着剤非被覆箇所を形成することができる。

ホットメルト系接着剤の重量は５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲としておくことにより、上記接着にあたって接着剤が基材の一面の全体を隙間なく覆ってしまうことがなく、かつ、接着剤層の中にも孔や隙間が残ることが認められ、得られる化粧板は適切な吸放湿機能を保つことができる。

表層材は不燃性を有することから、化粧板の不燃・防火性能を低下させることなく、基材の一面に凹凸がある場合であっても接着剤とあいまってこの凹凸に起因した凹凸が表層材の化粧面に表れてしまわない厚さを持つようにすることが可能となった。

また、前記のようにホットメルト系接着剤を用いるので、化粧板の製造の過程において乾燥養生の手間を生じさせることがない。

この発明にかかる不燃性化粧板によれば、それを構成する不燃性基材の一面に、この基材が持っている調湿機能を損なうことなく、また、この基材が持っている不燃性を損なうことなく、表層材を貼着し、仕上がりの良好な化粧板を得ることができる。また、ホットメルト系接着剤の使用により乾燥養生処理が不要となりその生産効率も向上できる。

以下、図１および図２に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、ここで図１および図２は、実施の形態にかかる化粧板の構成の概要を示した断面図である。

この実施の形態にかかる化粧板は、通気性を有する不燃性化粧紙１’よりなる表層材１を、吸湿及び放湿機能を備えた不燃性基材３の一面に対し、ホットメルト系接着剤２を用い複数の接着剤非被覆箇所３ａ、３ａ…を形成させながら接着させてなり、しかも、このホットメルト系接着剤２の重量を５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲としたものである。

（表層材１）
表層材１を構成する不燃性化粧紙１’は、図１および図２に示されるような積層体として構成される。不燃性化粧紙１’は防炎１級（ＪＩＳ Ａ１３２２）から防炎３級の不燃原紙１ａを用いることが好ましい。この不燃原紙１ａに木目柄や抽象模様などを水性インク、ニトロセルロース系インク、あるいは酢酸セルロース系インクなどを用いてグラビア印刷などの手法により意匠層１ｂを形成させ、さらに、この意匠層１ｂの上にグラビアコーター等でウレタンフラットクリヤーなどを塗布してトップコート層１ｃを形成して得られる。

（表層材１／不燃原紙１ａ）
不燃原紙１ａとしては、木材パルプと水酸化アルミニウム（５０〜９０重量％）を主原料としたものや、これらにガラス繊維を混抄したものを用いることができる。水酸化アルミニウムの代わりに水酸化マグネシウム、あるいは、水酸化カルシウムを使用したものなども用いることができる。防炎機能を発揮する主体は水酸化物であり、中でも水酸化アルミニウムは吸熱性に優れ低廉であることから、水酸化アルミニウムを含んだ不燃原紙１ａは最適といえる。その他、難燃剤薬品として、リン化合物、リン窒素化合物、ハロゲン化合物、酸化アンチモン、あるいは、スルファミン酸グアニジンなどを含浸したり、塗布した難燃性の紙を用いることができる。

これら不燃原紙１ａは、坪量３０〜２５０ｇ／ｍ^２のものが好ましく、より好ましくは坪量１００〜１６０ｇ／ｍ^２のものが好ましい。坪量３０ｇ／ｍ^２未満では表層材１が薄すくなりすぎホットメルト系接着剤がにじみ上がり表層材１の表面、つまり、化粧面を汚す。坪量２５０ｇ／ｍ^２超では紙力が弱くなり化粧面に擦傷などが付きやすくなり、さらに、発熱量も次第に大きくなるので好ましくない。

また、これら不燃原紙１ａは、透気度（本明細書では王研式透気度・平滑度試験器で測定した透気度を用いている。）１０〜３００秒位を示し、湿気、空気を良く通過させるものを用いることが好ましい。

（表層材１／意匠層１ｂ）
意匠層１ｂを形成するインクは水性インクが湿気、水分と馴染みやすく最適である。２液硬化型インクによる丈夫なインク塗膜を形成させて意匠層１ｂとすればインク保護のためのトップコート層１ｃを省略することもでき、この場合には湿気、通気の透過性をより向上させることができる。インクの量は、典型的には、ベタ刷りインクも含めて、ドライ量で３〜８ｇ／ｍ^２ほどとされ、柄、模様によりその塗布量は定まるが、より典型的には、４〜５ｇ／ｍ^２ほどとされる。

（表層材１／トップコート層１ｃ）
トップコート層１ｃは、典型的には、離型剤を含んだウレタン系フラットクリヤーをドライ量で２〜７ｇ／ｍ^２、より典型的には、ドライ量で３〜５ｇ／ｍ^２意匠層１ｂの上に塗布・焼き付けして形成される。

かかるドライ量が２ｇ／ｍ^２未満であると表層材１の表面保護が不十分であり、ドライ量が７ｇ／ｍ^２超では湿気、空気の通過の妨げとなり、調湿機能が低下することが認められ、さらに、有機可燃物の量が多くなることから適切でない。

離型剤は、表層材１の表面すなわち化粧面に、粘着テープなどが付着されたような利用状態において、これらを剥がす際に化粧面が一緒に剥がれてしまわないようにする観点から含まされるものである。この離型剤としては、シリコンオイルやワックスなどを用いることができる。

（表層材１／総括）
以上に述べたように構成される表層材１、すなわち、不燃性化粧紙１’は、好ましくは、坪量３５〜２６５ｇ／ｍ^２（厚さ４５〜２６５μｍ）、より好ましくは、坪量１０７〜１７０ｇ／ｍ^２（厚さ１００〜１７５μｍ）の範囲のものとすることが好ましい。

表層材１の透湿度（本明細書ではＪＩＳ Ｚ０２０８で規定される透湿度を用いている。）は、前記好ましい範囲では８０００〜５００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）位になり、前記より好ましい範囲では６０００〜２０００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）位となる。また、透気度は好ましい範囲では３０〜６００秒位になり、前記より好ましい範囲では９０〜３００秒位になる。

（ホットメルト系接着剤２）
ホットメルト系接着剤２は、通常、前記表層材１の裏面に塗布機により塗布する。典型的には、重なり合った網の目状、重なり合った蜘蛛の巣状に塗布して、複数の孔や隙間２ｂを備えた接着剤２層を形成しておく。このようにホットメルト系接着剤２を塗布された表層材１を基材３にホットプレスなどで熱融着させれば基材３の一面に複数の接着剤非被覆箇所３ａ、３ａ…が形成され、かつ、接着剤２層には孔や隙間２ｂが残された化粧板が得られる。

かかる接着は、ホットメルト系接着剤２よりなるシート体２ａ（一般に接着シートと称される。）を用いてなすこともできる。（図１）こうしたシート体２ａとしては、重なり合った網の目状、蜘蛛の巣状などの複数の孔や隙間２ｂを備えたものを用いる。

この接着剤２の塗布量は、５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲となるように、より好ましくは、２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲となるようにする。この塗布量が、５ｇ／ｍ^２未満では基材３に対する表層材１の接着が不十分になる。この塗布量が、８０ｇ／ｍ^２超となると、発熱性試験（建築基準法第２条第９号に基づく不燃材料の発熱性試験（コーンカロリーメーター使用）以下同じ）において、不燃性化粧紙１’の有機可燃物と合わさって、総発熱量が不燃材料の合格評価基準８ＭＪ／ｍ^２を越え不合格となるおそれが大きくなる。また、前記接着剤非被覆箇所３ａが減少し化粧板の調湿機能を低下させ、さらには、表層材１表面までしみ上がり化粧面を汚してしまう。

ホットメルト系接着剤２としては、ポリウレタン系接着剤、エチレン酢酸ビニル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、ＳＩＳ系接着剤などを用いることができる。

また、融点を８０℃〜１３０℃の範囲とするホットメルト系接着剤２を用いることが好ましい。融点が８０℃未満であると建築内装材としては耐熱性が劣る。一方、融点が１３０℃超であると高温度のホットプレス作業条件となるため化粧板に反りが生じやすくなる。

典型的には、表層材１は、かかるホットメルト系接着剤２をその裏面に塗布された状態で巻き取られ、基材３への接着に備えられる。（以下、このように用意された表層材１を糊付け表層材１と称する。）

糊付け表層材１の厚みは、接着剤の種類により多少異なるが、接着剤２の塗布量が５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲であれば１０５〜６５０μｍの範囲となり、接着剤２の塗布量が２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲であれば１５０〜４００μｍの範囲となる。前者の場合の透湿度は７０００〜４００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）位となり、後者の場合の透湿度は５０００〜１５００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）位となる。

また、前者の場合の透気度は８０〜１０００秒位となり、後者の場合の透気度は１５０〜４００秒位となる。

この糊付け表層材１（ＪＩＳ Ａ１３２２で規定する防炎１級の不燃性原紙使用）を厚み０．５mmの鉄板に熱融着させ発熱性試験を行ったところ、０．６０〜７．７９ＭＪ／ｍ^２の結果が得られた。接着剤の塗布量が２０〜３５ｇ／ｍ^２の範囲である場合には、２．４４〜４．６９ＭＪ／ｍ^２であった。かつ、前記二つの場合共に最高発熱速度も２００ＫＷ／ｍ^２を越えることはなく、かつ、裏面に貫通する孔は開かなかった。すなわち、このように構成された糊付け表層材１は前記発熱性試験に合格するものであることが認められた。

このように得られた糊付け表層材１を所定の寸法に裁断して不燃性基材３にホットプレス等により熱融着させ化粧板を構成させる。ホットプレス条件は、ホットメルト系接着剤２の種類により異なるが、接着剤２の塗布量を２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲とした場合、生産効率を考慮すると、熱盤温度を１００℃〜１４０℃とし、圧締圧力を２〜４ｋｇｆ／ｃｍ^２ （約０．２〜０．４ＭＰａ）とし、圧締時間を２０〜６０秒とできるようにすることが望ましく、よってこれを満たすホットメルト系接着剤２を選択するようにする。

ホットプレスによる圧締・解圧後は自然にホットメルト系接着剤２は冷え表層材１は基材３に固着される。解圧後は、必要に応じて、表層材１の耳の切断処理などを施し、整った化粧板を得るようにする。

（不燃性基材３）
不燃性基材３としては、珪藻土、スラグ、石膏、セメントなどの一種あるいは二種以上を主材料としたものが用いられる。

例えば、珪藻土を１００重量部とした場合に、これにスラグ６０〜１００重量部、石膏６０〜１００重量部、セメント４０〜８０重量部、軽量骨材３０〜５０重量部、消石灰７．５〜１２．５重量部、パルプ１０〜２５重量部、補強繊維１〜５重量部の割合で混ぜて、かかる不燃性基材３が構成される。

（総括）
調湿不燃性化粧板において重要な点は、糊付け表層材１が単体で建築基準法第２条第９号に基づく不燃材料の発熱試験に合格するものであること、湿気、空気を良く通過させる性能を有していることである。かかる試験に合格するためには、（１）総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下であること（２）裏面まで貫通する亀裂や穴が開かないこと（３）最高発熱速度が１０秒以上連続して２００ＫＷ／ｍ^２を越えないこと、が必要とされる。

また、調湿不燃性化粧板としての不燃性、防火性は、糊付け表層材１と基材３の性能が合わさったものである。市場において出回っている調湿不燃性基材３はその原料の一部に木材パルプやバインダー材などの有機可燃物を含んでいるので、発熱性試験において０ＭＪ／ｍ^２の結果は生じることはない。よって、糊付け表層材１と基材３の総発熱量を合算すれば、化粧板の総発熱量をおおむね推定することができることになる。

例えば、糊付け表層材１の総発熱量が３ＭＪ／ｍ^２である場合、基材３の総発熱量は５ＭＪ／ｍ^２以下でなければならない。ちなみに、基材３の総発熱量が５ＭＪ／ｍ^２超である場合には、その化粧板の発熱性試験の評価は８ＭＪ／ｍ^２を越すので、準不燃か難燃になるであろう。

よって、基材３としては、総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２より、できる限り低いものを選択することが重要になる。化粧板の性能が準不燃か難燃でも構わないのであれば、糊付け表層材１と基材３を合算した総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２超でも良いことになる。

（その他）
なお、この発明における基材３は調湿性能を有する不燃性のものであるが、調湿性能を有する木質系基材（例えば、インシュレーションボード、パーチクルボード、ＭＤＦ、合板など）であっても、ホットプレスにより前記糊付け表層材１をこれらに貼着すれば、この発明にかかる化粧板と同様の調湿性能を有する木質系化粧板を得ることができる。

（実施例１）
坪量を１３５ｇ／ｍ^２で水酸化アルミニウム８０重量％を含有した防炎１級（ＪＩＳ Ａ１３２２）、透気度６７秒の不燃原紙にグラビア印刷機によって水性インク（ドライ重量５ｇ／ｍ^２）を用いて抽象模様を印刷し意匠層を形成させ、さらに、シリコン系離型剤を混入したウレタンフラットクリヤー（ドライ重量３．５ｇ／ｍ^２）をグラビアコーターを用いて塗布・焼き付けてトップコート層を形成させて、表層材（坪量１４４ｇ／ｍ^２、厚み１５０μｍ、透気度１７０秒、透湿度５０００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ））を構成させた。

この表層材の裏面に、エチレン酢酸ビニル系で、融点１００℃のホットメルト接着剤（塗布量３０ｇ／ｍ^２）をスプレー方式の塗布機を用いて重なり合った蜘蛛の巣状に吹き付け、冷却後巻き取り、糊付け表層材を得た。

この糊付け表層材の性能を以下に示す。
坪量：１７４ｇ／ｍ^２
厚み：３００μｍ
透気度：２００秒
透湿度：４５００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）
発熱性試験結果
（１）総発熱量：３．１１ＭＪ／ｍ^２
（２）亀裂、貫通孔なし
（３）最高発熱速度：２００ＫＷ／ｍ^２未満

この糊付け表層材を、以下の性能を有する基材にホットプレスで熱融着させ、基材の凹凸が化粧面に表れていない美しい化粧板が得られた。
基材物性：繊維混入スラグセメント板、厚み５．０ｍｍ、平板、密度４．９ｋ ｇ／ｃｍ^３、表面に１５０〜２００μｍ深さの凹凸を複数持っている。
発熱性試験結果
（１）総発熱量：２．７７ＭＪ／ｍ^２
（２）亀裂、貫通孔なし
（３）最高発熱速度：２００ＫＷ／ｍ^２未満
調湿性能試験結果
吸放出量：２２０ｇ／ｍ^２（図３参照）
ホットプレス条件
熱盤温度：１３０℃
圧締圧力：４ｋｇｆ／ｃｍ^２ （約０．４ＭＰａ）
圧締時間：４０秒

得られた化粧板の性能を以下に示す。
（１）総発熱量：６．０１ＭＪ／ｍ^２
（２）亀裂、貫通孔なし
（３）最高発熱速度：２００Ｋｗ／ｍ^２未満
調湿性能試験結果
吸放出量：１４０．２ｇ／ｍ^２ （図３参照）

（実施例２）
坪量を１１０ｇ／ｍ^２で水酸化アルミニウム８０重量％を含有した防炎１級（ＪＩＳ Ａ１３２２）透気度４７秒の不燃原紙にグラビア印刷機によってニトロセルロース系インク（ドライ重量４ｇ／ｍ^２）を用いて抽象模様を印刷し意匠層を形成させ、さらに、シリコン系離型剤を混入したウレタンフラットクリヤー（ドライ重量３ｇ／ｍ^２）をグラビアコーターを用いて塗布・焼き付けてトップコート層を形成させて、表層材（坪量１１７ｇ／ｍ^２、厚み１４５μｍ、透気度１２０秒、透湿度５８００ｇ／（ｍ^２・２４ｈ））を構成させた。

この表層材と基材との間に、ポリアミド系のホットメルト系接着剤で重なり合った網の目状ないし重なり合った蜘蛛の巣状の多孔や隙間をもったシート体（目付３０ｇ／ｍ^２・融点９０℃・厚み１５０μｍ）を挟み込み（表層材と接着シート体合わせた厚み２９５μｍ）、このシート体を介して実施例１で用いた基材と同一の基材に対し表層材を熱融着し、基材の凹凸が化粧面に表れていない美しい化粧板が得られた。

得られた表層材の性能を以下に示す。
発熱性試験結果
（１）総発熱量：１．３９ＭＪ／ｍ^２
（２）亀裂、貫通孔なし
（３）最高発熱速度：２００ＫＷ／ｍ^２未満

得られたシート体の性能を以下に示す。
このシート体を厚さ０．５ｍｍの鉄板に熱融着させ発熱性試験を行った。
総発熱量：１．６５ＭＪ／ｍ^２
最高発熱速度：２００ＫＷ／ｍ^２未満
ホットプレス条件
熱盤温度：１２０℃
圧締圧力：３ｋｇｆ／ｃｍ^２（約０．３ＭＰａ）
圧締時間：３０秒

得られた化粧板の性能を以下に示す。（図３参照）
（１）総発熱量：５．８７ＭＪ／ｍ^２
（２）亀裂、貫通孔なし
（３）最高発熱速度：２００Ｋｗ／ｍ^２未満
調湿性能試験結果
吸放出量：１６０．１ｇ／ｍ^２（図３参照）

（実施例３）
１２ｍｍ厚、密度０．３４ｇ／ｃｍ^２ のＡ級インシュレーションボードに実施例１で用いた糊付け表層材を、実施例１の場合と同様のホットプレス条件で貼着し、調湿化粧インシュレーションボードを得た。得られた化粧板の性能を図４に示す。

（実施例４）
１５ｍｍ厚、７プライ、密度０．６ｇ／ｃｍ^２ のラワン合板と、実施例２で用いた表層材との間に、実施例２で用いたシート体を挟み込み、実施例２の場合と同様のホットプレス条件で前記ラワン合板に表層材を貼着し、調湿化粧合板を得た。得られた化粧板の性能を図４にに示す。

化粧板の断面構成図（ホットメルト系接着剤２が重なり合った網の目状あるいは重なり合った蜘蛛の巣状の場合） 図１に示される化粧板と構成の一部を異ならせる化粧板の断面構成図（ホットメルト系接着剤２が散点状の場合） 実施例１、２の調湿性能試験結果を示した表 実施例３、４の調湿性能試験結果を示した表

符号の説明

１ 表層材
１’ 不燃性化粧紙
２ ホットメルト系接着剤
３ 基材
３ａ 接着剤非被覆箇所

Claims (1)

1. 通気性を有する不燃性化粧紙よりなる表層材を、吸湿及び放湿機能を備えた不燃性基材の一面に対し、ホットメルト系接着剤を用い複数の接着剤非被覆箇所を形成させながら接着させてなり、しかも、このホットメルト系接着剤の重量を５〜８０ｇ／ｍ^２の範囲としたことを特徴とする調湿不燃性化粧板。

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