JP2011219958A - 畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、及び畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、並びに畳芯材、及び畳 - Google Patents

畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、及び畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、並びに畳芯材、及び畳 Download PDF

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Abstract

【課題】 曲げ物性に優れた、畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート及びこのガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを有する畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、これらの含浸シートを有する、曲げ弾性率などの機械的強度に優れた畳芯材、並びに該畳芯材を有する寸法安定性、曲げ強度、局部圧縮強さなどの機械的強度に優れた畳を提供すること。
【解決手段】 ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなり、特定の目付量及び厚みで、全質量に対するガラス長繊維クロスの質量の百分率が特定の範囲にあり、該ガラス長繊維クロスは、特定の単繊維径を有するガラス長繊維により、特定の経、緯の糸密度及び特定の経、緯の糸密度差の織物にて形成されてなる畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、このガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを有する、畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、畳芯材及び畳。
【選択図】 図1

Description

本発明は、主に畳や襖などの芯材を補強するために芯材に貼り合せて使用されるガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、及び該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを有する多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、並びにこれらの含浸シートを合成発泡樹脂板または木質系板に貼り合せてなる畳芯材、及び該畳芯材を使用してなる畳に関するものである。
近年、住宅設計分野において、和洋折衷住宅として洋間と和室の間に段差のない住宅がバリアフリー住宅として注目されている。従来の畳を用いた場合、和室と洋室との段差を無くすためには、和室の大引きを下げたり、洋室床下地の嵩を上げたり等の施工が必要となる。そこで従来からの、厚みが55mm前後の畳に代えて厚みが7〜25mm程度の薄畳を用いれば施工が容易なうえ、洋室と和室の変更も容易に行なえる。
薄畳の芯材として、例えば特許文献1及び特許文献2には、畳表に加わる圧力を分散すべくベニヤ板を発泡体に積層してなる薄畳用の芯材が提案されている。しかしながら、この薄畳用の芯材は、曲げ弾性率が低いために畳に反りが生じ易いという問題があった。畳に反りが生じると、畳の表面側において、端部が上方に反り上がり、畳表面に凹部が形成されやすい。そのような畳は、きしみ音の原因となったり、足をつまずかせる原因となったりするので好ましくない。また、ベニヤ板等は吸水や吸湿が大きく、それ自体反りが発生し易く、寸法安定性が悪く、カビの発生を助長するため好ましくない。
上記課題を解決するために、例えば特許文献3には、合成樹脂板状発泡体と繊維強化樹脂シートとを接着一体化してなる畳床構成材が提案されている。
特開平7−217163号公報 特開平8−284381号公報 特開平10−311131号公報
しかしながら、上記特許文献3に記載の畳床構成材は、該繊維強化樹脂シートとして連続した強化繊維を一方向または二方向に配列させたものに熱可塑性樹脂を含浸したシートを板状発泡体に積層接着して畳芯材とすることにより高い機械的強度を示すものの、該畳芯材は、曲げ物性において更なる改良の余地を残すものであったため、更に優れた物性を示す畳芯材が望まれてきている。
本発明は上記課題を解決することを目的とし、曲げ物性に優れた、ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート及びこのガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを有する多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、このガラス長繊維クロス樹脂含浸シート及び/または多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを有する、曲げ弾性率などの機械的強度に優れた畳芯材、並びに該畳芯材を構成材料とする寸法安定性、曲げ強度、局部圧縮強さなどの機械的強度に優れた畳を提供することを目的とする。
本発明は、(1)ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなるガラス長繊維クロス樹脂含浸シートであって、該ガラス長繊維クロスは、単繊維径が6〜11μmのガラス長繊維により、経、緯の糸密度が少なくとも20本/25mm、経、緯の糸密度差が多くとも10本/25mmの織物にて形成されてなり、該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートは、目付量が200〜500g/m、厚みが0.25〜0.45mm、該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの全質量に対するガラス長繊維クロスの質量の百分率が85〜95質量%であることを特徴とする畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、
(2)前記(1)に記載の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの片面もしくは両面に、厚みが10〜50μmのオレフィン系樹脂層が形成されてなることを特徴とする畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、
(3)前記(1)に記載の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、または前記(2)に記載の畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを、合成発泡樹脂板、または木質系板の両面に貼り合わせてなる畳芯材、
(4)上面から、畳表、クッション層、前記(3)に記載の畳芯材、及び裏打ち材がこの順に積層されてなる畳、
を要旨とするものである。
本発明の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートは、特定の単繊維径のガラス長繊維を特定の糸密度にて織物にて形成されたガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなることにより、高い機械的強度を示すと共に、縦、横の機械的強度、特に曲げ物性のバランスに優れるものである。
このガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの片面もしくは両面にオレフィン系樹脂層が形成されてなる畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートは、ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートと同様の効果を有し、さらにクッション性、他素材との積層接着性、及び取扱い性に優れる。
また、該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート及び/または該多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートに合成発泡樹脂板または木質系板を貼り合せてなる畳芯材は、従来のものに比べて、縦、横の寸法安定性、局部圧縮強さ、曲げ強さなどにおいて優れているため、該畳芯材に畳表、クッション層、裏打ち材を、積層してなる畳は、更に優れた軽量性と剛性を示すものとなり反り防止性能、寸法安定性、局部圧縮強さ、曲げ強さなどに優れ、特に薄畳として好適に使用される。
本発明のガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの一例を示す要部断面図である。 本発明の畳芯材の一例を示す要部縦断面図である。 本発明の畳の一例を示す幅方向の要部縦断面図である。 本発明の畳の他の一例を示す幅方向の要部縦断面図である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート(以下、含浸シートとも言う。)は、ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなるものである(図1参照。)。
上記ガラス長繊維クロスとしては、特に、単繊維径が6〜11μmのガラス長繊維を経、緯の糸密度が20本/25mm以上、経、緯の糸密度差が10本/25mm以下の織物で形成されたガラス長繊維クロスが用いられる。なお、本明細書において織物とは、平織、斜文織、繻子織、絡み織、綾織、三軸織、横縞織などのように、縦糸と横糸とを組合せてなるものをいう。なお、前記織物は、平織であることが最も好ましい。
ガラス長繊維クロスを形成するガラス長繊維の単繊維径が小さすぎる場合は、繊維強力が不足し問題が生じる、一方、単繊維径が大きすぎる場合は、ガラス長繊維の強力は十分なものの、ガラス長繊維クロスの厚みが増し、厚くなりすぎると同時に表面に凹凸が生じやすくなる。上記観点から、ガラス長繊維の単繊維径は7〜10μmであることが好ましい。
また、ガラス長繊維の単繊維総本数は50〜1200本、更に100〜800本であることが好ましい。また、複数本のガラス長繊維は撚りがかけられたものであることが好ましく、撚り数は25mm間で0.5〜5.0回、更に0.7〜1.0回であることが好ましい。撚り方向としては公知の右撚り(S撚り)、左撚り(Z撚り)いずれのものであっても良く。片撚り糸、諸撚り糸、ビッコ諸撚り糸、強撚糸、壁撚り糸、駒撚り糸等いずれのものであっても良い。
本発明に係わるガラス長繊維の組成は特に限定されるものではないが、一般的に言われるEガラス、Dガラス、Tガラス、Cガラス、Aガラス、Lガラス、Sガラス等の組成のものが挙げられ、公知の製造方法に従って製造されたもので良く、市販品を用いてもかまわない。中でも特に好ましくは強力とコストのバランスがとれているEガラスである。
本発明におけるガラス長繊維クロスは、上記のガラス長繊維からなる糸条を使用して製織される。製織方法としては、ジェット織機(エアージェット織機、ウォータージェット織機)、スルザー織機またはレピヤー織機等の公知の織機を用いることができる。
また、ガラス長繊維クロスの強力の点から経、緯の糸密度は少なくとも20本/25mm、縦、横の強力バランスから経、緯の糸密度差が多くとも10本/25mmの織物が採用される。経、緯の糸密度が小さすぎると、ガラス長繊維クロスの強力が低くなり、該クロスに熱可塑性樹脂を含浸させたガラス長繊維クロス樹脂含浸シートにおいて十分な補強効果が得られず、畳芯材補強用途などにおいて局部圧縮強さや曲げ強さが不充分となってしまう。また、経、緯の糸密度差が大きすぎると、縦、横どちらかの強力が低くなった、バランスが悪いクロスとなってしまい、畳芯材補強用途などにおいて縦、横の寸法安定性が不充分なものとなってしまう。上記観点から、経、緯の糸密度は25〜40本/25mm、更に30〜35本/25mmであることが好ましく、経、緯の糸密度差が0〜8本/25mm、更に0〜5本/25mmであることが好ましい。
本発明における含浸シートは、上記ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなるものである。該クロスに含浸される熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、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などのポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリーレンスルホン樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等、更にこれらの樹脂アロイが挙げられ、ガラス長繊維クロスへの含浸加工性、優れた機械特性の観点から、特にアクリル樹脂が好ましい。
本発明におけるガラス長繊維クロスへの熱可塑性樹脂の含浸は、ヒートクリーニング後の上記ガラス長繊維クロスに水系の熱可塑性エマルジョン樹脂を含浸させることが好ましい。
ガラス長繊維クロスのヒートクリーニング方法としては、生機を約500℃以上の高温炉にて予備焼きし、予備焼きしたガラス長繊維クロスを金属製の円筒柱にロール状に巻いた状態で、バッチ式の加熱炉にて通常約100〜600℃程度、好ましくは約300〜400℃の温度で長時間滞留させ、本焼きする2段ヒートクリーニング法等に基づいておこなってもよいし、あるいは生機を金属製の円筒柱に巻き、バッチ式の加熱炉のみを使用し通常約100〜600℃程度、好ましくは約300〜400℃の温度で長時間滞留させ、本焼きする1段ヒートクリーニング法等に基づいておこなうことができる。
ヒートクリーニング処理することで、ガラス長繊維に付与されている一次収束剤や製織時の糊剤を完全に除去することができ、熱可塑性樹脂として水系の熱可塑性エマルジョン樹脂等を含浸する際、樹脂を単繊維間にまで十分に染みわたらせることができる。
また、ヒートクリーニング後のガラス長繊維の表面は親水性であり、濡れ性に優れたものとなる。この点から水系の熱可塑性エマルジョン樹脂を用いることが好適である。なお、ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸させる方法としては、ディップ法、コート法等、公知の処理方法を採用することができる。
上記熱可塑性エマルジョン樹脂等の熱可塑性樹脂は、ガラス長繊維クロスの繊維間固定をおこない、含浸シートの強力と剛性に寄与するものである。この含浸が十分でない場合、ガラス長繊維クロスの繊維が移動してしまい剛性を悪くしてしまう。またガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの片面もしくは両面に樹脂層としてポリオレフィン系樹脂を積層接着する場合には、熱融着を利用してガラス長繊維クロス樹脂含浸シートと一体化させることができることから、ガラス長繊維クロスに含浸させる熱可塑性樹脂はオレフィン系エマルジョン樹脂であることが好ましい。
また、含浸シートは、目付量が200〜500g/m、厚みが0.25〜0.45mmである。
上記目付量が小さすぎる場合は、ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの強力が低く、剛性も低いため補強効果が弱い。一方、目付量が大きすぎる場合は、強力および剛性は高いが、軽量性が損なわれてしまうことから所期の目的用途には好ましくない。同様に厚みが薄すぎる場合では剛性に欠け、厚すぎる場合では、合成発泡樹脂板、または木質系板の両面に貼り合わせることから厚みが増してしまい所期の目的用途には適さなくなってしまう。上記観点から該含浸シートの目付量は250〜450g/mが好ましく、該含浸シートの厚みは0.25〜0.40mmが好ましい。
更に、含浸シートの全質量中に占めるガラス長繊維の質量割合は85〜95質量%である。ガラス長繊維の占める割合が低すぎる場合は、含浸シートの強力、剛性、曲げ弾性率が不足し、芯材に高い曲げ強さや高い曲げ弾性率を付与することができない。一方、ガラス長繊維の占める割合が高すぎる場合は、逆にガラス長繊維クロスの繊維間を固定している熱可塑性樹脂が不足し、ガラス長繊維クロスの繊維が移動してしまうことから、含浸シートの強力、剛性、曲げ弾性率が不足することとなる。上記観点から該ガラス長繊維の質量割合は90〜95質量%が好ましい。
また、本発明の畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート(以下、多層含浸シートとも言う。)は、上記の含浸シートのガラス長繊維の折れを防ぐなどの強度向上、クッション性向上、他素材との積層接着性向上、取扱い性向上などを目的として、上記の含浸シートの片面もしくは両面に、ポリオレフィン系樹脂がたとえば積層接着されるなどして、厚み10〜50μmのオレフィン系樹脂層が形成されているものである。
特に、木質系ボードに含浸シートを貼り合せて畳芯材を形成する場合、木質系ボードは、クッション性や接着剤吸収性が高いため、含浸シートと接着剤との接着力を充分に発揮させることが難しい。したがって、上記含浸シートに厚み10〜50μmのオレフィン系樹脂層を形成した多層含浸シートとすることで木質系ボードと接着剤との接着力を改善することができる。なお、多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートのオレフィン系樹脂層の厚みが薄すぎる場合は、木質系板との接着が不十分となる虞があり、該厚みが厚すぎる場合は、生産工程上での問題が発生する虞がある。
上記オレフィン系樹脂層の機材樹脂であるポリオレフィン系樹脂としては、次の(a)〜(e)のいずれかに該当するものである。
(a)エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンの単独重合体。
(b)2種以上のα−オレフィン同士の共重合体。
(c)α−オレフィン成分と他のモノマー成分とからなる共重合体であって、かつα−オレフィン単位成分比率が50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、最も好ましくは90質量%以上の共重合体。
(d)上記(a)、(b)、および(c)の群から選ばれた2種以上の混合物。
(e)上記(a)、(b)、(c)、及び(d)の群から選ばれた1種又は2種以上と、上記(a)、(b)、(c)、又は(d)とは異なる他の合成樹脂成分又は/及び他の合成エラストマー成分との混合樹脂組成物であって、該組成物中のα−オレフィン成分単位比率が50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、最も好ましくは90質量%以上の混合樹脂組成物。
また、含浸シートの片面もしくは両面にポリオレフィン系樹脂層を形成させる方法としては、ポリオレフィン系樹脂からなるシートを熱ラミネート、或いは接着剤などで接着する方法、溶融ポリオレフィン系樹脂を押出ラミネートして含浸シート上に接着する方法などを採用することができる。
本発明の畳芯材は、上記の含浸シート、或いは多層含浸シートを、合成発泡樹脂板、または木質系板の両面に貼り合わせてなるものである(図2参照。)。
本発明の畳芯材において、合成発泡樹脂板または木質系板に、上記の含浸シート、或いは多層含浸シートを貼り合わせる方法としては、通常、両者間に接着剤を介在させることによりおこなわれる。なお、両者が熱接着可能な場合には、接着剤の量を少なくして、或いは接着剤を使用せずに、両者を接着することができ、この場合、少量の接着剤塗布量で接着することが強固な接着力を得る上で好ましい。このようにして得られた、畳芯材は、合成発泡樹脂板、または木質系板と上記の含浸シート、或いは多層含浸シートとの剥離を防ぐことができ積層一体化されたものとなる。
上記接着剤としては、エチレン酢酸ビニル共重合体系接着剤、カルボン酸変性オレフィン系樹脂接着剤など周知のものが挙げられる。上記接着剤の塗布量は、合成発泡樹脂板に上記の含浸シート、或いは多層含浸シートを貼り合わせる場合には、50〜200g/m、更に70〜180g/mが好ましく、また、木質系板に上記の含浸シート、或いは多層含浸シートを貼り合わせる場合には、200〜600g/m、更に300〜500g/mが好ましい。
本発明の畳芯材は、上記の含浸シート及び/または多層含浸シートを、合成発泡樹脂板または木質系板の両面に貼り合わせることにより、曲げ弾性率が好ましくは1600MPa以上、更に好ましくは2000〜3500MPa、圧縮強さが好ましくは4MPa以上、更に好ましくは5〜8MPaに調整することができる。
曲げ弾性率を前記範囲内に調整することにより、該積層物を芯材とした畳は、反りがなく、曲げ強度に優れたものとなる。
上記の畳芯材における曲げ弾性率とは、JIS A9511−1989の4.8項の「曲げ強さ」の測定(試験速度10mm/min)に基づき、JIS K7221−1984の7.2項の「曲げ弾性率」の計算方法によって算出されるものである。曲げ試験は、長方形に形成される畳芯材の長手方向となる畳の縦方向あるいは畳の短手方向となる横方向に曲げ荷重が加わるように、試験片を作成して行い、縦方向及び横方向両方の曲げ弾性率を求める。なお、本発明の畳芯材は、縦方向及び横方向共に、上記曲げ弾性率の値を満足するものである。
圧縮強さを前記範囲内に調整することにより、該積層物を芯材とした畳は、畳の耐久性、特に薄畳の耐久性において優れたものとなり、重量物が載せられた時に窪みが生じたり、経年の使用において人の荷重により表面に凹凸が生じたりすることを防止する上で好ましい。
上記の畳芯材における圧縮強さとは、JIS A9511−1989の4.9項の「圧縮強さ」の測定(荷重速度10mm/min、試験片の厚みはそのままとする。)に基づき、5%圧縮試験をおこない、JIS K7220−1983の7.1により計算される圧縮強さである。
本発明の畳芯材において、含浸シート、或いは多層含浸シートに積層接着される合成発泡樹脂板としては、スチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、エチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂等の合成樹脂から成る板状発泡体が例示される。また、該板状発泡体の発泡成形方法としては、押出発泡成形方法、発泡ビーズの型内成形方法等が例示される。該合成発泡樹脂板の好ましい態様は、押出発泡成形方法により製造されたスチレン系樹脂板状発泡体である。最も好ましい態様は、サーキュラーダイスから環状に押出発泡され、軟化状態にある間に挟圧されて内面が融着されてなる密度0.05〜0.2g/cmのスチレン系樹脂板状発泡体である。最も好ましい態様のスチレン系樹脂板状発泡体は、曲げ強さ及び曲げ弾性率に特に優れるので、発泡倍率をより高めることができ、これにより軽量性、及び断熱性の高い畳を得ることが可能となる。
また、本発明の畳芯材の他の態様において、含浸シート、或いは多層含浸シートに積層接着される木質系板としては、パーティクルボード、合板、ハードボード、ミディアムデンシティファイバーボード、インシュレーションボード等が挙げられる。
上記合成発泡樹脂板または木質系板は、密度0.05〜0.2g/cmであることが軽量性の点から好ましい。なお、木質系板と、上記の含浸シート、或いは多層含浸シートとを積層接着したものは、特に、曲げ強さ、局部圧縮強さなどに優れる畳芯材となり、スチレン系樹脂板状発泡体と、上記含浸シート、或いは多層含浸シートとを積層接着したものは、特に寸法安定性などに優れる畳芯材となる。
本発明の上記畳芯材は、畳床の主たる機械的強度を発現するためのものであって、畳床とする場合に、当該畳芯材のみで用いられることもあるが、該畳芯材に、更に防虫シート、クッションシート、吸放湿シート、保護シート、裏打ち材等の軟質シートを積層して形成する場合がある。例えば図3、図4に示すように、畳床6は、上記畳芯材1の表面側にクッション層4を積層し、裏面側にクッション層4、裏打ち材5を積層して形成することができる。
また、上記のように形成された畳床6に、畳表7、畳縁8を、通常、縫い付けて得られる。畳9は全厚が7〜25mmに形成されることがバリアフリー住宅の畳として最適に使用できる点、軽量で厚さが薄いことから住宅のフローリング等に敷いたり、携帯用の簡易畳としても最適に使用できる点から好ましい。この場合、畳表は、緩みがないようにテンションをかけ、緊張状態で畳床に縫着一体化されている。尚、図示しないが、畳表の長手方向端部が巻き込まれて裏面に固定される際、巻込まれた畳表と畳床裏面との間の段差を小さくするために畳芯材の裏面側に厚紙を設けることもできる。
本発明の畳は、上面から、畳表、クッション層、上記畳芯材、及び裏打ち材がこの順に積層されてなる畳である。なお、図3に示すように、本発明の畳9は、畳芯材1と裏打ち材5との間に更にクッション層4を介在させるなど、畳を上面から順に積層されている畳表7、クッション層4、上記畳芯材1、裏打ち材5の各層間に必要に応じて他の素材を介在させることができる。
本発明の畳は、熱抵抗値を0.5(m・h・℃/kcal)以下とした場合、床暖房パネル上に敷くと、熱の伝達性に優れる為、暖房効率を向上させることができるため好ましい。しかもその際、畳は上記畳芯材の存在により、床暖房パネルの熱を受けても反りにくいという効果が得られる。尚、上記熱抵抗値の測定は、JIS A1412−1994の「平板熱流計法」(熱流計1枚方式)に準拠し、試験体の畳(厚さはそのままとし、縦横は測定装置の熱板の形状及び寸法に合わせてカットされる)に対して測定して求めた値を用いるものとする。
(含浸シートの作製)
<実施例1>
単繊維径が9μmのガラス長繊維で経糸密度33本/25mm、緯糸密度30本/25mm、経、緯の糸密度差が3本/25mmの平織で形成されたガラス長繊維クロスをヒートクリーニング処理し、ディップ法で熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂を含浸させ、目付量370g/m、厚み0.3mm、全質量中に占めるガラス長繊維の質量割合が92重量%である含浸シートAを作製した。JIS K7221-1984(支点間距離:100mm、試験体寸法:幅25mm×長さ150mm×含浸シート厚み、試験速度:10mm/分)に基づいて、下記計算式により算出した曲げ強さ、曲げ弾性率を表1に示す。

曲げ強さ、曲げ弾性率の計算式
測定試料の最大荷重を測定し、下記の算出式より、曲げ強さおよび曲げ弾性率を算出した。
曲げ強さ σ=3FL/2bh
曲げ弾性率 E=(L*ΔF)/(4bh*ΔS)

支点間距離:L(mm) 試料厚さ:h(mm)
試料幅:b(mm) 最大荷重:F(N)
たわみ変位量:ΔS(mm) 荷重変位量:ΔF(N)
<比較例1>
単繊維径が9μmのガラス長繊維で経糸密度44本/25mm、緯糸密度32本/25mm、経、緯の糸密度差が12本/25mmの平織で形成されたガラス長繊維クロスをヒートクリーニング処理し、実施例1同様にディップ法でアクリル樹脂を含浸させ、目付量230g/m、厚み0.19mm、全質量中に占めるガラス長繊維の質量割合が93重量%である含浸シートBを作製した。実施例1と同様にして算出した曲げ強さ、曲げ弾性率を表1に示す。
<比較例2>
単繊維径が9μmのガラス長繊維で経糸密度19本/25mm、緯糸密度19本/25mm、経、緯の糸密度差が0本/25mmの平織で形成されたガラス長繊維クロスをヒートクリーニング処理し、実施例1同様にディップ法でアクリル樹脂を含浸させ、目付量245g/m、厚み0.26mm、全質量中に占めるガラス長繊維の質量割合が90重量%である含浸シートCを作製した。実施例1と同様にして算出した曲げ強さ、曲げ弾性率を表1に示す。
<比較例3>
単繊維径が5μmのガラス長繊維で経糸密度60本/25mm、緯糸密度47本/25mm、経、緯の糸密度差が13本/25mmの平織で形成されたガラス長繊維クロスをヒートクリーニング処理し、実施例1同様にディップ法でアクリル樹脂を含浸させ、目付量56g/m、厚み0.07mm、全質量中に占めるガラス長繊維の質量割合が85重量%である含浸シートDを作製した。実施例1と同様にして算出した曲げ強さ、曲げ弾性率を表1に示す。
Figure 2011219958
表1中のタテ、ヨコ方向は、経糸、緯糸方向と対応している。
(畳芯材の作製)
<実施例2>
スチレン樹脂により形成された厚み6.9mm、密度87kg/mの合成樹脂発泡板の両面にホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)を塗布して、実施例1の含浸シートAを合成樹脂発泡板の両面に貼り合わせて、畳芯材Aを作製した。含浸シートA、接着剤、合成樹脂発泡板それぞれの目付量、厚み、及び塗布量を表2−1に示す。
Figure 2011219958
*1:ホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)
畳芯材Aの曲げ強さおよび曲げ弾性率を測定した。結果を表2−2に示す。なお、曲げ強さおよび曲げ弾性率の測定はJIS K7221−1984(支点間距離:300mm、試験体寸法:幅75mm×長さ350mm×畳芯材厚み、試験速度:20mm/分)に基づいて行った。
Figure 2011219958
<実施例3>
木質系板として厚み6.8mmのインシュレーションボード(ダイケン社製)の両面にホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)を塗布して、実施例1の含浸シートAを木質系板の両面に貼り合わせて、畳芯材Bを作製した。含浸シート、接着剤、木質系板それぞれの目付量、厚み、及び塗布量を表3−1に示す。
Figure 2011219958
*1:ホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)
実施例2と同様にして畳芯材Bの曲げ強さおよび曲げ弾性率を測定した。結果を表3−2に示す。
Figure 2011219958

<実施例4>
木質系板として厚み6.8mmのインシュレーションボード(ダイケン社製)の両面にホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)を塗付して、実施例1の含浸シートAの片面にオレフィン系樹脂層として低密度ポリエチレンを30μmの厚みで形成した多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートE(含浸シートE)を木質系板の両面に貼り合わせて、畳芯材Cを作製した。含浸シート、接着剤、木質系板それぞれの目付量、厚み、及び塗付量を表4に示す。実施例4において、含浸シートEと木質系板との接着性は良好なものであった。また、畳芯材Cの曲げ物性は、畳芯材Bと略同様の値であった。
Figure 2011219958
*1:ホットメルト型接着剤(ヒロダイン工業株式会社の商品名ヒロダイン7514)
(畳の作製)
<実施例5>
畳芯材Aの両面に発泡倍率20倍の発泡ポリエチレンシートにより形成されたクッション層((株)JSP製『ミラマット(登録商標)S』)を重ね合わせ、さらにクッション層の一方の面に裏打ち材を、もう一方の面に畳表を重ね合わせ、縫着一体化させて畳Aを作製した。畳表、クッション層、裏打ち材それぞれの厚みを表5に示す。また、以下の評価項目について試験を行なった結果を表6に示す。
<実施例6>
畳芯材Bを用いたこと以外は、実施例5と同様にして畳Bを作製した。また、以下の評価項目について試験を行なった結果を表6に示す。
<比較例4>
含浸シートAを、繊維径が17μmのガラス長繊維を70質量%含有するポリプロピレンシートを繊維方向が直交するように積層してなるラミネートシートに不織布をラミネートした含浸シートF(三井化学社製『プレグロン(登録商標)』)に変更した以外は実施例2の畳芯材Aと同様にして畳芯材Dを作製し、畳芯材Aを畳芯材Dに変更した以外は、実施例5と同様にして畳Dを作製した。また、以下の評価項目について試験を行なった結果を表6に示す。
<比較例5>
オレフィン系樹脂層として低密度ポリエチレンを5μmの厚みで形成した以外は実施例4と同様に畳芯材を作製したが、木質系板との貼り合せの工程においてオレフィン系樹脂層の厚みが少ないことから十分な接着が得られず容易に剥離し、畳芯材として使用できるものを作製することができなかった。
<比較例6>
オレフィン系樹脂層として低密度ポリエチレンを80μmの厚みで形成した以外は実施例4と同様に畳芯材を作製したが、木質系板との貼り合せの工程においてオレフィン系樹脂層の厚みが多いことから、低密度ポリエチレンがもう片方の面に染み出してくると同時に、横方向へも流れ出し、畳芯材の作製ができない状況が発生した。
Figure 2011219958
単位は全てmm
(評価項目)
<繰返し圧縮強さ>
直径30mmの円柱にて面圧4.2kgf/cmの条件で、畳を繰り返し圧縮し、圧縮回数50000回直後および24時間後のへこみ量をデプスゲージを用いて測定した。測定した畳のへこみ量が小さいほど圧縮強さが良好である。
<衝撃強さ>
7.2kgの鋼球を20cmの高さから畳の中央部に5回落下させた後、鋼球により畳がへこんだ深さをデプスゲージを用いて測定した。測定した畳のへこみ量が小さいほど衝撃強さが良好である。
<曲げ強さ>
JIS A5914−1997に準拠し、支持棒間隔450mm、加圧棒による最大荷重600N(61.2kgf)の条件で曲げ強さを確認した。また、支持棒間隔450mm、加圧棒による荷重30kgfの条件にて、3時間経過後のたわみ量をダイヤルゲージにて測定した。測定したたわみ量が小さいほど曲げ強さが良好である。
<加熱収縮>
50℃の環境下に30日間載置した後の畳の寸法を測定し、次いで畳を23℃の環境下に7日間載置して再度寸法を測定し、長さ方向及び幅方向の寸法の差を算出した。この値が0に近いほど寸法安定性が良好である。
<吸湿時の局部圧縮強さ>
温度30℃、相対湿度80%の条件下に120時間放置後、50kgf/cmの荷重を1時間加え、荷重解放直後のへこみ量をデプスゲージで測定し、その後、温度23℃、相対湿度50%の条件下に24時間放置後、再びへこみ量をデプスゲージで測定した。
<熱抵抗>
JIS A1412−1994の「平板熱流計法」(熱流計1枚方式)に基づいて、熱抵抗値を測定した。
Figure 2011219958
本願発明の範囲内に含まれる含浸シートは、表1に示されるように、曲げ強さ及び曲げ弾性率といった曲げ物性に優れていた。また、この含浸シートを合成樹脂発泡板の両面に貼り合せてなる畳芯材及びこの含浸シートを木質系板の両面に貼り合せてなる畳芯材は、曲げ強さが4MPa以上、曲げ弾性率が1600MPa以上であり、機械的強度に優れていた。
さらに、これらの畳芯材を芯材として用いた畳は、表6に示されるように、機械的強度に優れ、特に曲げ強さ、寸法安定性、局部圧縮強さに優れていた。
1 畳芯材
2 合成発泡樹脂板または木質系板
3 ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート
4 クッション層
5 裏打ち材
6 畳床
7 畳表
8 畳縁
9 畳
10 ガラス長繊維クロス
11 熱可塑性樹脂

Claims (4)

  1. ガラス長繊維クロスに熱可塑性樹脂を含浸してなるガラス長繊維クロス樹脂含浸シートであって、
    該ガラス長繊維クロスは、単繊維径が6〜11μmのガラス長繊維により、経、緯の糸密度が少なくとも20本/25mm、経、緯の糸密度差が多くとも10本/25mmの織物にて形成されてなり、
    該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートは、目付量が200〜500g/m、厚みが0.25〜0.45mm、該ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの全質量に対するガラス長繊維クロスの質量の百分率が85〜95質量%であることを特徴とする畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート。
  2. 請求項1に記載の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートの片面もしくは両面に、厚みが10〜50μmのオレフィン系樹脂層が形成されてなることを特徴とする畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート。
  3. 請求項1に記載の畳芯材構成用ガラス長繊維クロス樹脂含浸シート、または請求項2に記載の畳芯材構成用多層ガラス長繊維クロス樹脂含浸シートを、合成発泡樹脂板、または木質系板の両面に貼り合わせてなる畳芯材。
  4. 上面から、畳表、クッション層、請求項3に記載の畳芯材、及び裏打ち材がこの順に積層されてなる畳。
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