JP2006144342A - 床材 - Google Patents

Abstract

【課題】木質感やリサイクル適性に優れた木質樹脂発泡成形体を基材とした床材の成形において、熱変形による突き上げを防止できる床材を容易に提供しようとすること。
【解決手段】熱可塑性樹脂及び木質系充填材からなる木質樹脂組成物を発泡成形してなる木質樹脂発泡成形体１からなる床材において、前記木質樹脂発泡成形体１の裏面に溝部２を格子状に有すること、前記溝部の深さが、床材の厚さに対して０．１〜０．５倍の深さであることを特徴とする。格子状の溝部により、熱膨張による巾方向および、長さ方向の応力を緩和することが可能となり、施工面積が広くなった場合にも突き上げを起こしにくい。
【選択図】図１

Description

本発明は、戸建て住宅やマンション、アパート、保養所、オフィスビル、店舗等の建築物における室内床面に使用するための床材に関するものである。

現在、戸建て住宅等の建築物における室内床面用の床材としては、木質系フローリング材が最も広く流行している。この木質系フローリング材とは、厚み５〜１５ｍｍ程度の天然木材の無垢板や、厚み５〜１５ｍｍ程度の積層合板等の木質基材上に、厚み数百μｍ〜数ｍｍ程度の天然木材の突板を貼着したもの、或いはそれらの塗装品等である。

これらの天然木材を使用した木質系フローリング材は、その表面の意匠が天然木材の木目という、最も自然で親しみやすく美麗な意匠であることから、従来広く消費者に受け容れられている。

しかし、日光に当たると変色し易いことや、水に濡れると膨れや割れ、反り、腐蝕、突板の剥離等を起こし易く、特に浴室脱衣所や洗面所、厨房等の様な水廻りの部位への使用には問題があること、天然素材なので色調や木目形状などの品質や価格、供給量などが不安定であることなどの問題点も指摘されている。

特に近年では、地球環境保護問題への社会的関心が高まるにつれて、環境破壊に繋がる天然木材の大量消費は白眼視される様になり、床材などの建築材料の分野においても、資源のリサイクル利用への取り組みが求められる様になっている。

しかし、木質系フローリング材を再度床材としてリサイクル利用することは、技術的にも経済的にも極めて困難であり、せいぜい粉砕してパーティクルボード用原料としてリサイクル利用される程度に留まっているが、これも近年の急激な供給増に見合った用途開発が進まないために過剰在庫を抱え、リサイクル利用は行き詰まりの状況にあり、大半は埋め立てや焼却による最終処分が行われているのが現状である。

そこで、床材を使用後に再度、同種の床材の原料として再利用可能な、リサイクル適性のある床材の開発が、社会的に強く要望される様になっている。こうした要望に応えるものとして、本発明者らは既に、熱可塑性樹脂と木質系充填剤を含有する木質樹脂成形体の表面に、該木質樹脂成形体に含有される熱可塑性樹脂と同系の熱可塑性樹脂を主体とする化粧シートを積層してなる床材を提案した。

この床材は、熱可塑性樹脂を主成分とするので耐水性や耐候性に優れ、物性的にも意匠的にも品質の安定した製品を安価に大量供給可能であり、切削や釘打ち等の加工性も木質系フローリング材と同等であり、しかも、使用後はそのまま粉砕して前記木質樹脂成形体の成形材料として再利用できるという、優れたリサイクル適性を備えたものである。

また、本発明者らはさらに、水系又は溶剤系接着剤による接着性や、天然木材に似た暖かい触感を与える断熱性、快い歩行感を与える弾力性等の改善を目的として、前記木質樹脂成形体を発泡させてなる木質樹脂発泡成形体を基材として使用した床材をも、既に提案した。

しかしながら、その後の試作検討の結果、前記した木質樹脂発泡成形体を使用した床材の成形性について、改善の必要性があることが判明した。すなわち、本発明における床材は熱可塑性樹脂と木質系充填剤で構成されているため、熱可塑性樹脂の線膨張係数が大きいことに起因する、温度変化による収縮および膨張により、床基材のいわゆる突き上げが問題となる可能性がある。
特開２００１−３５３８１５号公報 特開２００２−１２０３４７号公報

本発明は、従来の技術における前記の様な問題点を解決するためになされたものであり、木質感やリサイクル適性に優れた木質樹脂発泡成形体を基材とした床材の成形において、熱変形による突き上げを防止できる床材を容易に提供しようとするものである。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その請求項１記載の発明は、熱可塑性樹脂及び木質系充填材からなる木質樹脂組成物を発泡成形してなる木質樹脂発泡成形体からなる床材において、前記木質樹脂発泡成形体の裏面に溝部を格子状に有することを特徴とする床材である。

また、請求項２記載の発明は、前記溝部の深さが、床材の厚さに対して０．１〜０．５倍の深さであることを特徴とするものである。

本発明はその請求項１記載の発明により、格子状の溝部により、熱膨張による巾方向および、長さ方向の応力を緩和することが可能となり、施工面積が広くなった場合にも突き上げを起こしにくい。つまり、前記溝部を有さない場合には、木質樹脂発泡成形体の熱膨張による応力は巾方向および長さ方向に蓄積され、施工面積が広くなった場合に、これらの応力が一部分に集中する事により突き上げが発生する場合があるが、前記溝部を有することで、木質樹脂発泡成形体１枚１枚において、熱膨張による応力を緩和することが可能となり、施工面積が広くなった場合にも突き上げを起こさない。

また、その請求項２記載の発明により、前記溝部の深さを調整することで、溝を付与することによる床材の表面物性の低下や、木質樹脂発泡成形体の腰が無くなることによるハンドリング適正の低下を起こすことなく、突き上げ防止の効果を付与することが出来る。

本発明の床材の一実施例の断面の構造を図２に示す。熱可塑性樹脂１１と、木質系充填剤１２との混合物を、発泡（内部に気泡１３が存在）させつつ成形してなる、木質樹脂発泡成形体１の表面に、前記熱可塑性樹脂１１と同系の熱可塑性樹脂からなる化粧シート１４が積層されてなるものであり、裏面に図１に示す様に格子状の溝２を有する。

本発明における熱可塑性樹脂１１としては、ポリオレフィン系の例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体や、これらを接着性の向上の目的で酸変性したもの、あるいはアイオノマー等から適宜選択が可能で、単一でも複数種の混合でも構わない。

中でも、床材として要求される剛性や表面硬度、寸法安定性などの面で、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂が最も適している。

ポリプロピレンは高い結晶性を有することによって、熱膨張や熱収縮という温度に対しての寸法変化、いわゆる線膨張係数が大きい材料である。本発明における床材は、熱可塑性樹脂と木質系充填剤を複合しているため、熱可塑性樹脂単体と比較すれば、線膨張係数は小さくなっている。しかし、床材を施工した時の温度に比べ、室温が著しく高くなった場合には木質樹脂発泡成形体の熱膨張による応力は巾方向および長さ方向に蓄積され、施工面積が広くなった場合に、これらの応力が一部分に集中する事により突き上げが発生する可能性がある。

本発明において、木質樹脂発泡成形体１に使用される木質系充填剤１２の素材としては、特に制限されることなく選択が可能であるが、一般的には木材をカッターミルなどによって破断し、これをボールミルやインペラーミルなどにより粉砕して、微粉状にしたもの（木粉）などを用いる。

木質系充填剤１２の平均粒径は、１〜２００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。平均粒径が１μｍ未満のものは取り扱いが困難であるうえに、特に木質系充填剤の配合量が多い場合は、樹脂への分散が悪いと製造される木質樹脂発泡成形体に機械強度の低下が発生する。また、２００μｍより大きいと、成形品の均質性、平面性、機械的強度が低下する。

また、木質系充填剤１２の配合量については、熱可塑性樹脂１１の１００重量部に対して、１０重量部から３００重量部まで適宜選択が可能であるが、成形性や均質性を高めるために、木質系充填剤１２は、熱可塑性樹脂１１の１００重量部に対して２０〜２００重量部、より好ましくは３０〜１５０重量部の配合量とすることが望ましい。木質系充填剤１２の配合量が多すぎると、床材の曲げ弾性率が上がり、しなやかさが失われるために、施工性が悪化したり（特に、隅部への施工時や一枚交換時に、床材を撓ませて施工することが難しくなる）、曲げた時に割れ易くなる。一方、少なすぎると、線膨張係数が大きくなり、寸法安定性が低下するために、温度変化によって、床材同士の間の目隙きや、床材同士の突き上げによる浮き等を発生したりする原因となる。

本発明において、木質樹脂発泡成形体１を成形するための木質樹脂組成物には、前記熱可塑性樹脂１１と木質系充填剤１２の他に、発泡剤が添加されて、成形過程において発泡される。

本発明において、木質樹脂発泡成形体１の成形および発泡方法は特に問わず、例えば押出成形法、カレンダー成形法、射出成形法、注型成形法等、従来公知の方法を任意に採用することができる。また、発泡倍率の異なる複数層の積層体とする場合にあっては、発泡剤の配合量を変えた複数種の木質樹脂組成物をそれぞれ別途に押出成形法又は射出成形法等により成形した後に貼り合わせる方法や、複数種の木質樹脂組成物を使用した逐次押出法又は共押出法、単一種類の木質樹脂組成物を使用して単一の工程で連続的且つ安定的に成形可能なセルカ成形法などが挙げられる。

本発明において、木質樹脂発泡成形体１の成形に使用する木質樹脂組成物には、必要に応じて熱安定剤、酸中和剤、紫外線吸収剤、ブロッキング防止剤、脱水剤、半透明化のための光散乱剤、艶調整剤等を添加することもできる。

これらの添加剤のうち熱安定剤としてはヒンダードフェノール系、硫黄系、リン系等、酸中和剤としてはステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト等、紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等があり、光安定剤としてはヒンダードアミン系等がある。

滑剤としては炭化水素系滑剤、脂肪酸、高級アルコール系、脂肪酸アマイド系、金属石鹸系、エステル系、フッ素系等、造核剤としてはカルボン酸金属塩系、ソルビトール系、リン酸エステル金属塩系等があり、顔料としては縮合アゾ、不溶性アゾ、キナクリドン、イソインドリノン、アンスラキノン、イミダゾロン、コバルト、フタロシアニン、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、雲母等のパール顔料等があり、これらの添加剤を任意の組み合わせで用いるのが一般的である。

また、発泡の手法についても公知の手法がいずれも利用できる。一般的には、熱分解や化学反応によってガスを発生する化学発泡と、低沸点の液体に熱をかけて気化させる物理発泡とに分類でき、化学発泡剤としては無機系の重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、ホウ化水素ナトリウム、軽金属、アジド化合物等、また有機発泡剤としてはアゾ系、ニトロソ系、ヒドラジド系等が、任意の組み合わせで使用できる。

また、特に２倍を越える高発泡倍率での発泡には主に物理発泡が用いられ、発泡剤としては炭酸ガスや脂肪族炭化水素が主に用いられる。また、物理発泡に際しても発泡体のセル形状を整えるため化学発泡剤を併用することが多い。

本発明において、木質樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂１１、木質系充填剤１２、発泡剤およびその他の添加剤の混練については、特に方法を問わないが、バンバリーミキサーによって混練し、ペレタイザーでペレット化する方法や、２軸押出混練機によって混合、ペレット化する方法などが一般的である。また、木質系充填剤１２は、含水率が大きいと、ペレタイズ時に発泡の原因となるために、混練前に予め乾燥機やホッパードライヤーで含水率を８％以下に抑えることが望ましい。

本発明の床材は、木質樹脂発泡成形体１の表面に、熱可塑性樹脂１１と同系の熱可塑性樹脂を主体とする化粧シート１４を積層することが好ましい。前記同系の熱可塑性樹脂とすることで、リサイクル処理時に混合しても大きな物性変化を伴わずにリサイクルが可能となる。

具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体や、これらを接着性の向上を目的として酸変性したもの、アイオノマー等、或いはそれらの混合物、共重合体等、各種のポリオレフィン系樹脂の中から適宜選択が可能であり、これらの中から選ばれる同種又は異種の樹脂を、木質樹脂発泡成形体１用および化粧シート１４用の熱可塑性樹脂として使用することができる。

本発明における木質樹脂発泡成形体の裏面に設ける溝部は、格子状に設けるものである。本発明でいう格子状とは、交差する複数の溝により設けられるものであって斜めに交差する菱型状のものや段々を設けたレンガ状のものであっても良いが、直行交差する複数の溝からなるものが製造工程上などで好ましい。さらに溝の縦横比及び間隔は同じでなくても良いが、同じであることが好ましい。溝と溝の間隔としては５０〜３００ｍｍが好適であるが、特には１００〜２００ｍｍが好ましい。前記格子状の溝部の加工方法は特に限定するものではなく、一般的なテノーナーなどを用いて連続成形可能である。

また、前記溝深さは、木質樹脂発泡成形体の厚みに対して０．１〜０．５倍であることが望ましい。溝深さが浅い場合には、本発明の効果である突き上げ防止の効果が得られず、また、溝深さを深くしすぎた場合には、床木質樹脂発泡成形体の腰がなくなりハンドリングが悪くなり、例えば、化粧シートを積層させる工程等で不具合を生じる。さらに、溝深さが深い場合には床木質樹脂発泡成形体の表面硬度の低下や、床材としてのクッション性が柔らかくなりすぎる等の性能低下を引き起こす。

また、本発明の溝部の断面形状はＶ字状とするのが好ましい。四角い溝とすると、床材の裏面に後述する発泡層を積層させる際に接着剤をロールコーター等で塗布した場合に接着剤が溝部全体に充填されず、密着低下を引き起こす原因となる。

さらに、本発明の床材には、木質樹脂発泡成形体１の裏面に、前記木質樹脂発泡成形体１に含有される熱可塑性樹脂１１と同系の熱可塑性樹脂を主体とする発泡層（図示せず）が積層されていてもよい。例えば、床材の裏面側に発泡層を積層しておくと、床下地面の不陸を吸収してがたつきを防止したり、床面への物品の衝突音や歩行音を吸収して騒音を防止したりするなどの効果がある。

前記発泡層の積層手法については公知の手法が利用でき、例えば木質樹脂発泡成形体１の成形用の木質樹脂組成物に用いた熱可塑性樹脂１１と同系の熱可塑性樹脂に、前記熱分解や化学反応によってガスを発生する化学発泡剤又は低沸点の液体に熱をかけて気化させる物理発泡剤のいずれかの発泡剤によりシート状に発泡成形した発泡成形体を、木質樹脂発泡成形体１の化粧シート１４を積層していない裏面に貼り合わせることにより形成できる。

熱可塑性樹脂としてホモポリプロピレン樹脂にマレイン酸変性ホモポリプロピレン樹脂が２０重量％添加されてなるホモポリプロピレン系樹脂を用い、この１００重量部と、木質系充填材としてと木材をカッターミルで破断し、これをボールミルにより粉砕して微粉状にした平均粒径１００μｍのものを用い、この１００重量部と、ステアリン酸カルシウム系滑剤１重量部とを、２軸押出混練機によって混合し、ペレット化して、木質樹脂組成物を作製した。この木質樹脂組成物１００重量部に対してトリアリルイソシアヌレートおよび重曹−クエン酸系発泡剤を３重量部添加して、それを１軸押出機でセルカプロセスによって、発泡倍率２．５倍、厚さ６ｍｍ、幅３００ｍｍの断面長方形状に成形し、さらに表面にコロナ放電処理をして、木質樹脂発泡成形体を作製した。

前記木質樹脂発泡成形体の裏面に、テノナーを用い巾５ｍｍ、深さ１．５ｍｍのＶ字状の溝を、巾方向に４本、長さ方向に１５０ｍｍ間隔で格子状に加工を行った。

一方、ランダムポリプロピレンに酸化鉄、酸化チタン等の顔料を配合して製膜した厚さ１００μｍの着色ポリプロピレンシートにウレタン系インキで木目印刷をして、エクストルージョンラミネート法にてホモポリプロピレン樹脂を１００μｍの厚みでエンボス同時ラミネートし、この裏面にプライマーコートを、表面にトップコートを施して、ポリプロピレン系樹脂製の化粧シートを作製した。しかる後、この化粧シートを前記木質樹脂発泡成形体の表面にラッピング加工法にて貼り合わせて連続で作製したのち、床材を長さ方向に１０００ｍｍに切断し、本発明の床材を作製した。

＜比較例１＞
前記実施例１において、木質樹脂発泡成形体に、溝加工を行わず、それ以外は実施例１と同一の要領にて床材を作製した。

＜性能比較＞
以上のように実施例１および比較例１で作製した床材を用い、巾方向に１０枚、長さ方向に３枚（計３０枚）を温度５℃の環境試験室で施工した。この巾３０００ｍｍ×長さ３０００ｍｍの施工板外枠を厚さ１００ｍｍ、巾１００ｍｍの木材で囲み、施工板の膨張による動きを抑えた状態とした。環境温度を４０℃に上げた状態で７日間維持し、施工板の状態を観察したところ、比較例１の施工板では突き上げ現象が観察されたが、実施例１の施工板では突き上げ現象は観られなかった。なお、比較例１と実施例１の表面硬度およびクッション性を比較したが、大きな違いは観られなかった。

本発明の床材の一実施例の裏面の溝構造を示す説明図である。 本発明の床材の一実施例の断面の構造を示す説明図である。

符号の説明

１…木質樹脂発泡成形体
２…溝
１１…熱可塑性樹脂
１２…木質系充填剤
１３…気泡
１４…化粧シート

Claims (2)

1. 熱可塑性樹脂及び木質系充填材からなる木質樹脂組成物を発泡成形してなる木質樹脂発泡成形体からなる床材において、前記木質樹脂発泡成形体の裏面に溝部を格子状に有することを特徴とする床材。
2. 前記溝部の深さが、床材の厚さに対して０．１〜０．５倍であることを特徴とする請求項１記載の床材。

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