JP2009234139A - 反り防止木質板並びに化粧板 - Google Patents

Abstract

【課題】 フルハイトドアといわれるようなドアに代表されるような長尺な建具において、両側の温湿度環境に大きな差がある場所に用いても、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合にも、反りを防止すると共に、防湿シートの剥がれや浮きの生じることがない反り防止木質板並びに化粧板を提供することである。
【解決手段】 合成樹脂製基材層の一方の面側に蒸着層が積層されてなる防湿シートを、木質系基材の一方の面に木質系基材用接着剤層を介して積層した反り防止木質板であって、前記木質系基材用接着剤層がカップリング剤が添加されてなる層であることを特徴とする反り防止木質板。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築内装部材として用いられる環境温湿度の変化による木質系基材の吸湿や放湿によって生じる反りを防止する機能を有する反り防止木質板並びに化粧板に関し、さらに詳しくは、木質系基材の吸湿や放湿を防止するために用いられる防湿シートの木質系基材からの剥がれや浮きを防止することができる反り防止木質板並びに化粧板に関するものである。

従来から、木材合板、中密度繊維板（ＭＤＦ）、ハードボード、パーティクルボード等の木質系基材の表面に化粧シートを積層した化粧板がドア、引き戸、間仕切り等の表面材として用いられている。木質系基材は、その含水率が外気条件下における木質系基材の平衡含水率より小さい場合には、化粧板の化粧シートを積層していない面から吸湿、吸水し、この面を膨張させ、また、反対に木質系基材の含水率が、外気条件下における木質系基材の平衡含水率より大きい場合には、放湿、放水して収縮させるのに対し、化粧シートを積層した面は吸放湿、吸放水が殆どないために、化粧板の化粧シートを積層した面と木質系基材が表出した面との膨張率または収縮率が異なり、化粧板に反りが発生し、商品価値を落とす結果となる。

このような木質系基材の反りを防止する方法としては、たとえば、化粧板を金属等で反らないように十分に補強する方法、あるいは、表面に化粧シートを積層した化粧板の裏面側に、化粧板の裏面側からの吸放湿による木質系基材の含水率の変化を防ぐために塗料を塗装する方法、あるいは、表面に化粧シートを積層した化粧板の裏面側に、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製シートを積層する方法、あるいは、紙／ポリエチレン／紙からなる防湿シート（たとえば、特許文献１参照）を積層する方法等が知られている。

上記した化粧板を補強する方法は、補強することにより反りは防止することができる反面、フラッシュドアのような補強を十分に行うことができない構造の場合には反りを防止することはできないという問題があり、また、塗料を塗装する方法は、木質系基材の表面の塗料の吸い込みが強く、また、表面の平滑度が悪いために均一な防湿、防水層を形成することが難しいという問題があり、フラッシュドアに対しても適用可能であり、完璧にまでとはいかないまでも、反りをある程度防止することができることなどから、合成樹脂製シートあるいは防湿シートを積層する方法が採用され、広く使用されている。

しかしながら、合成樹脂製シートあるいは防湿シートを積層する方法を採用した化粧板であっても、両側の温湿度環境に大きな差があるドア、引き戸、間仕切り等に長期間使用された場合には、木質系基材の水分分布に一方の面側と他方の面側とで差が生じ、その結果、両面に伸張や収縮の度合いが異なり、反りが発生する場合がある。また、別の問題として、防湿シートを用いた場合には両面が紙層であり、エマルジョン型接着剤で木質系基材に容易に積層することができるという加工適性の面では優れた効果を奏する反面、紙層の層間強度が弱いために、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合など、紙層の層間から剥離する虞がある。

そこで本出願人は、防湿性能に優れ、ドア、引き戸、間仕切り等において、両側の環境温湿度に大きな差がある場所で用いても、反りを防止して商品価値を落とすことがない防湿シートを提案した（特願２００７−１３４９７１号）。

この防湿シートは、透湿度（ＪＩＳ Ｚ ０２８０）が２．０ｇ／ｍ²・２４ｈｒ以下であるために、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製シートあるいは紙／ポリエチレン／紙からなる防湿シートに比べて格段に優れた防湿性能を有し、また、上記防湿シートを用いた化粧板は、ドア、引き戸、間仕切りなど、両側の環境温湿度に大きな差がある場所で用いても、反りを生じることが殆どなく、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合などにも剥離する虞が殆どないというものである。

しかしながら、反りや歪みが生じやすい木質系基材（たとえば、ＭＤＦ、パーティクルボード等）を使用したドアにおいては、四側面が固定されることなく、ほぼフリーな状態で存在するものであり、環境温湿度の影響を受けやすく、たとえば、フルハイトドアといわれるような天井まで達するようなドアにおいては、一層反りや歪みを生じる割合が高く、その結果、木質系基材からの防湿シートの剥がれや浮きが生じるという危惧があり、これを解消することができる反り防止木質板並びに化粧板が要望されていた。
特開平０９−０２９９１９号公報

そこで本発明は、フルハイトドアといわれるようなドアに代表されるような長尺な建具において、両側の温湿度環境に大きな差がある場所に用いても、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合にも、反りを防止すると共に、防湿シートの剥がれや浮きの生じることがない反り防止木質板並びに化粧板を提供することである。

本発明者は、上記課題を達成するために、請求項１記載の本発明は、合成樹脂製基材層の一方の面側に蒸着層が積層されてなる防湿シートを、木質系基材の一方の面に木質系基材用接着剤層を介して積層した反り防止木質板であって、前記木質系基材用接着剤層がカップリング剤が添加されてなる層であることを特徴とするものである。

また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の反り防止木質板において、前記カップリング剤がシラン系カップリング剤であることを特徴とするものである。

また、請求項３記載の本発明の反り防止木質板は、請求項１、２のいずれかに記載の反り防止木質板の前記防湿シートの表出面に接着用プライマー層が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項４記載の本発明は、請求項１記載の反り防止木質板の前記木質系基材の他方の面に木質系基材用接着剤層を介して、合成樹脂製基材層の一方の面側に蒸着層が積層され、前記合成樹脂製基材層の他方の面に接着剤層を介して化粧シートが積層されてなる防湿シートが積層されてなる化粧板であって、前記木質系基材用接着剤層がカップリング剤が添加されてなる層であることを特徴とするものである。

また、請求項５記載の本発明は、請求項４記載の化粧板において、前記カップリング剤がシラン系カップリング剤であることを特徴とするものである。

本発明の反り防止木質板並びに化粧板は、合成樹脂製基材層と蒸着層とからなる防湿シートを有するために防湿性に優れ、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製シートあるいは紙／ポリエチレン／紙からなる防湿シートと比べて格段に優れた防湿性能を有し、フルハイトドアといわれるようなドアに代表されるような長尺な建具において、両側の温湿度環境に大きな差がある場所に用いても、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合にも、反りを防止すると共に、木質系基材用接着剤層にシラン系に代表されるようなカップリング剤を添加した効果により、防湿シートの剥がれや浮きの生じることがないという優れた効果を奏するものである。

上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳しく説明する。
図１は本発明にかかる反り防止木質板の一実施例を図解的に示す層構成図、図２は本発明にかかる化粧板の一実施例を図解的に示す層構成図であり、図中の１は反り防止木質板、２は化粧板、１０は合成樹脂製基材層、１１は蒸着層、１２は木質系基材用接着剤層、１３は接着剤層、１４は接着用プライマー層、２０は木質系基材、３０は化粧シート、Ｓ１，Ｓ２は防湿シートをそれぞれ示す。

図１は本発明にかかる反り防止木質板の一実施例を図解的に示す層構成図であって、反り防止木質板１は木質系基材２０の一方の面に、合成樹脂製基材層１０の一方の面に蒸着層が積層された防湿シートＳ１が木質系基材用接着剤層１２を介して前記合成樹脂製基材層１０が表出するように積層されると共に、前記合成樹脂製基材層１０の表出面に接着用プライマー層１４が設けられたものである。このように構成した反り防止木質板１は前記防湿シートＳ１を木質系基材２０の一方の面に設けたことにより、一方の面側からの木質系基材２０に対する吸放湿を防止することができる。

図２は本発明にかかる化粧板の一実施例を図解的に示す層構成図であって、化粧板２は図１に示した反り防止木質板１の前記木質系基材の他方の面に木質系基材用接着剤層１２を介して、合成樹脂製基材層１０の一方の面に蒸着層が積層され、前記合成樹脂製基材層の他方の面に接着剤層１３を介して化粧シート３０が積層されてなる防湿シートＳ２が積層されたものである。このように構成された化粧板２は、前記防湿シートＳ１およびＳ２により、いずれの面からの木質系基材に対する吸放湿をも防止することができる。

なお、前記合成樹脂製基材層１０の表出面に設けた接着用プライマー層１４は、最終的に、たとえば、ドアとする際に、ドアの芯材に接着剤層を介して強固に接着させて積層するために設けるものである。

また、前記化粧シート３０としては、前記化粧シート３０の基材シートが紙からなる仕様、あるいは、熱可塑性樹脂からなる仕様の周知のものを用いることができ、たとえば、特公昭６３−０５２５８０号公報、特開平０６−０１６８３２号公報、特開平１１−２０７８７９号公報、特開２００１−００９９７２号公報、特開２００３−２７６１３３号公報等に開示されている化粧紙や化粧シートを用いることができる。

次に、反り防止木質板１および化粧板２を構成する諸材料について説明する。まず、前記合成樹脂製基材層１０としては、ポリエチレン，ポリプロピレン，エチレン−プロピレン共重合体，エチレン−ビニルアルコール共重合体，あるいは、これらの混合物等のオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合体，ポリカーボネート，ポリアリレート等のエステル系熱可塑性樹脂、ポリメタアクリル酸メチル，ポリメタアクリル酸エチル，ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系熱可塑性樹脂、あるいは、ポリイミド、ポリウレタン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂等の非ハロゲン系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。前記合成樹脂製基材層１０は、一軸ないし二軸方向に延伸したシートであっても、未延伸であってもよいが、後述する蒸着層１１が少なくとも一方の面に形成される基材となることから、機械的強度が強く、寸法安定性に優れるなどの理由から二軸方向に延伸したシートが好ましい。前記合成樹脂製基材層１０の厚さとしては、概ね９〜２５μｍが適当である。また、前記合成樹脂製基材層１０の必要な面には必要に応じてコロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理等の易接着処理が施されているものである。

また、蒸着層１１としては、アルミニウムに代表される金属薄膜からなる無機物の蒸着層、あるいは、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムに代表される無機酸化物の薄膜からなる無機酸化物蒸着層であり、この蒸着層１１は真空蒸着法、プラズマ活性化化学反応蒸着法等の周知の蒸着法で、上記した合成樹脂製基材層１０の少なくとも一方の面に薄膜形成される。なお、前記蒸着層１１としては、アルミニウムに代表される金属薄膜からなる蒸着層は金属光沢があるために、意匠によっては金属光沢を隠蔽しなければならないという問題、また、フラッシュドア加工の際に高周波を使用して接着を行う場合などがあり、より好ましくは、蒸着層が透明である無機酸化物蒸着層である。また、前記蒸着層１１のガスバリアー性を一層向上させる目的で、前記蒸着層１１上（木質系基材用接着剤層１２が当接する側の面）にポリビニルアルコールあるいはポリビニルアルコールに酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムに代表される無機酸化物を添加した組成物をロールコート法、グラビアコート法等の周知の塗布方法でポリビニルアルコール層あるいは前記組成物層を塗布形成してもよいものである。

次に、木質系基材用接着剤層１２について説明する。前記木質系基材用接着剤層１２は、防湿シートＳ１およびＳ２と木質系基材２０とを積層するために用いる層であり、前記木質系基材用接着剤層１２を形成する接着剤としては、たとえば、熱可塑性樹脂系、熱硬化型樹脂系、ゴム（エラストマー）系等のいずれのタイプの接着剤であってもよいものである。これらは公知のもの、ないし、市販品を適宜選択して使用することができる。熱可塑性樹脂系接着剤としては、たとえば、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール（ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等）、シアノアクリレート、ポリビニルアルキルエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ニトロセルロース、酢酸セルロース、熱可塑性エポキシ、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等を挙げることができる。また、熱硬化型樹脂系接着剤としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド、ポリベンツイミダゾール、ポリベンゾチアゾール等を挙げることができる。また、ゴム系接着剤としては、天然ゴム、再生ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ステレオゴム（合成天然ゴム）、エチレンプロピレンゴム、ブロックコポリマーゴム（ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ等）等を挙げることができる。特に、化粧シートが設けられる防湿シートＳ２と木質系基材２０とを積層する前記木質系基材用接着剤層１２は木質系基材２０の表面色を隠蔽して意匠性を向上させるために、顔料等により着色してもよいものである。塗布方法としてはロールコート法等の周知の塗布手段を用いて形成すればよいものである。そして、本発明においては、特に前記木質系基材用接着剤層１２は前記蒸着層１１と前記木質系基材２０との間の接着強度を高め、フルハイトドアといわれるようなドアに代表されるような長尺な建具において、両側の温湿度環境に大きな差がある場所に用いても、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合にも、反りを防止すると共に、防湿シートＳ１およぶＳ２の剥がれや浮きを防止するために、カップリング剤を添加した層とするものである。

前記木質系基材用接着剤層１２に添加するカップリング剤としては、テトラアルコキシチタン，チタンアシレート，チタンキレート等の有機チタン系カップリング剤、あるいは、トリアルキシアルミニウム，アルミニウムキシレート，アルミニウムアシレート等の有機アルミニウム系カップリング剤、あるいは、有機反応性基含有オルガノアルコキシシランであるシラン系カップリング剤を挙げることができるが、本発明においては、シラン系カップリング剤が好ましく、特に、エポキシ基を有するオルガノアルコキシシランが好適であり、たとえば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、あるいは、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。このようなシラン系カップリング剤は、１種ないし２種以上を混合して用いてもよいものであり、その配合量としては、前記木質系基材用接着剤層１２を形成する接着剤の樹脂１００重量部に対して、樹脂分として０．５〜１０重量部の範囲内が適当である。また、前記木質系基材用接着剤層１２の乾燥後の塗布量としては、概ね１１〜５５ｇ／ｍ²である。

また、木質系基材２０としては、木材合板、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、高密度繊維板（ＨＤＦ）等の木質系基材やフラッシュ構造からなる基材を挙げることができる。

また、接着剤層１３としては、ポリオール成分とイソシアネート成分からなる２液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて周知の塗布手段で形成すればよい。前記ポリオール成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール等を挙げることができ、イソシアネート成分としては、ＴＤＩ、ＭＤＩ、ＨＤＩ、ＰＩＤＩ、ＸＤＩ等のジイソシアネートおよびこれらを出発原料とする変性体を挙げることができる。また、接着用プライマー層１４としては、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、ニトロセルロース系樹脂等を挙げることができ、これらの樹脂は単独ないし混合して接着組成物としたものを主剤とし、これに硬化剤としてイソシアネートを添加したものを用い、ロールコート法やグラビアコート法等の適宜の塗布手段を用いて形成すればよいものである。前記接着剤層１３および前記接着用プライマー層１４の乾燥後の塗布量としては、１〜２０ｇ／ｍ²であり、好ましくは１〜５ｇ／ｍ²である。

また、今までの説明では、前記合成樹脂製基材層１０と前記蒸着層１１との位置関係において、前記蒸着層１１を前記木質系基材２０側に位置するように構成した反り防止木質板１あるいは化粧板２としてきたが、これは本発明のより好ましい構成を示したものであって、前記合成樹脂製基材層１０を前記木質系基材２０側に位置するように構成した反り防止木質板あるいは化粧板としてもよいものであるが、本発明のより好ましい構成とすることにより、木質系基材用接着剤層１２に添加したカップリング剤が、蒸着層に対して作用して蒸着層と木質系基材用接着剤層１２との接着性向上に寄与するからである。

次に、本発明について、以下に実施例を挙げて更に詳しく説明する。

一方の面にアルミナ蒸着層が形成されると共に、蒸着層面にポリビニルアルコールが塗布形成された１２μｍ厚さの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、１２μｍ厚さの蒸着ＰＥＴフィルムと呼称する）のＰＥＴ面にコロナ放電処理を施した後、主剤としてのウレタン樹脂／硝化綿系樹脂に硬化剤としてのイソシアネートを添加した２液硬化型樹脂をグラビア印刷法にて塗布乾燥して２μｍ厚さの接着用プライマー層を形成し
た防湿シートを作製した。３ｍｍ厚さの中密度繊維板（ＭＤＦ）にシラン系カップリング剤を添加した酢酸ビニル系接着剤（接着樹脂１００重量部に対してカップリング剤を樹脂分として１．０重量部添加）をウエット状態で７〜８ｇ／尺²塗布し、乾燥した後に、該塗布面に前記防湿シートを前記蒸着層側が位置するようにロールラミネート機で積層して本発明の反り防止木質板を作製した。

［比較例１］
酢酸ビニル系接着剤にシラン系カップロング剤を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして比較例とする反り防止木質板を作製した。

上記で作製した実施例１、および、比較例１の反り防止木質板について、透湿度、平面引張強度、基材ピーリング強度を下記する評価方法で評価し、その結果を表１に纏めて示した。

〔評価方法〕
・透湿度：
ＪＩＳ Ｚ ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）」に準拠し
て実施例１、および、比較例１の防湿シートを測定して透湿度を算出した。なお、
透湿度の単位は、ｇ／ｍ²・２４ｈｒである。
・平面引張強度：
ＪＡＳ合板 平面引張試験に準拠して測定して平面引張強度を算出した。なお、
評価に供した反り防止木質板は、上記で作製した反り防止木質板を２４時間コール
ドプレスしたものを用い、反り防止木質板を５ｃｍ角にカットし、底辺が２ｃｍ角
の金属治具を防湿シート面にシアノアクリレート系接着剤にて貼り、２４時間常温
（約２３℃）養生した後、カッターナイフにて金属治具に沿ってＭＤＦにまで達す
る切り込みを入れ、測定試験機器により試験片に対して垂直面方向に引っ張り、そ
の際の剥離界面を目視観察して評価すると共に引張強度を測定した。
測定単位は、Ｎ／ｃｍ²である。
・基材ピーリング強度：
試験片に１インチ巾にカッターナイフにて防湿シート側からＭＤＦに達する切り
込みを入れると共に任意の方法にて防湿シートに切欠を作り、測定試験機器により
１８０°方向に２００ｍｍ／分の速度で防湿シートを引っ張り、その際の剥離界面
を目視観察して評価すると共に引張強度を測定した。なお、試験片は上記で作製し
た反り防止木質板を２４時間コールドプレスしたものを用いて常温（２３℃）で測
定した結果（１）と、試験片に１インチ巾にカッターナイフにて防湿シート側から
ＭＤＦに達する切り込みを入れると共に任意の方法にて防湿シートに切欠を作った
状態で、恒温層（−２０℃）に２４時間保管した後に、−２０℃の雰囲気下で測定
した結果（２）の両方を示した。
測定単位はＮ／インチである。

表１からも明らかなように、本発明の防湿シートはアルミナ蒸着層を設けたことにより、透湿度性能の向上が見られ、環境温湿度の変化により発生する化粧板の反りを防止することができるという効果が期待できるのみならず、防湿シートとＭＤＦとを積層する接着剤にシラン系カップリング剤を添加することにより、防湿シートとＭＤＦとの間の接着強度を向上させることができ、フルハイトドアといわれるようなドアに代表されるような長尺な建具において、両側の温湿度環境に大きな差がある場所に用いても、また、長期間使用された場合や、不可抗力的に外力が加わった場合にも、反りを防止すると共に、防湿シートの剥がれや浮きの生じることがないという優れた効果が期待できる。

本発明にかかる反り防止木質板の一実施例を図解的に示す層構成図である。 本発明にかかる化粧板の一実施例を図解的に示す層構成図である。

符号の説明

１ 反り防止木質板
２ 化粧板
１０ 合成樹脂製基材層
１１ 蒸着層
１２ 木質系基材用接着剤層
１３ 接着剤層
１４ 接着用プライマー層
２０ 木質系基材
３０ 化粧シート
Ｓ１，Ｓ２ 防湿シート

Claims (5)

1. 合成樹脂製基材層の一方の面側に蒸着層が積層されてなる防湿シートを、木質系基材の一方の面に木質系基材用接着剤層を介して積層した反り防止木質板であって、前記木質系基材用接着剤層がカップリング剤が添加されてなる層であることを特徴とする反り防止木質板。
2. 前記カップリング剤がシラン系カップリング剤であることを特徴とする請求項１記載の反り防止木質板。
3. 請求項１、２のいずれかに記載の反り防止木質板の前記防湿シートの表出面に接着用プライマー層が設けられていることを特徴とする反り防止木質板。
4. 請求項１記載の反り防止木質板の前記木質系基材の他方の面に木質系基材用接着剤層を介して、合成樹脂製基材層の一方の面側に蒸着層が積層され、前記合成樹脂製基材層の他方の面に接着剤層を介して化粧シートが積層されてなる防湿シートが積層されてなる化粧板であって、前記木質系基材用接着剤層がカップリング剤が添加されてなる層であることを特徴とする化粧板。
5. 前記カップリング剤がシラン系カップリング剤であることを特徴とする請求項４記載の化粧板。

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