JP2011522138A - 耐摩耗性の表面を有した繊維ベースのパネル - Google Patents
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Abstract
Description
この開示は全般的に建物用パネル、好ましくはフロアパネルのための、耐摩耗性表面を有した繊維ベースのパネルの分野に関する。この開示は、そのような耐摩耗性の表面を有した建物用パネル、およびそのようなパネルを製造するための製造方法に関する。
本開示は、木質繊維コアおよび装飾的な耐摩耗性表面を有したフロアパネルを備える浮床への使用に特に適している。したがって、以下の技術的な説明、公知のシステムの課題および本発明の目的および特徴は、非限定的な実施例として、とりわけこの適用分野、特に従来の木質繊維ベースの浮動積層床板に類似する床材に向けられている。この開示は、サブフロアに接着される床を除外するものではない。
木質繊維をベースとしてダイレクトプレスされた積層床材は、通常6〜12mmの繊維板のコア、厚さ0.2mmの積層された上側装飾表面層、および厚さ0.1〜0.2mmの樹脂、紙あるいは類似の部材の積層された下側バランス層を備える。
以下の文においては、設置されたフロアパネルのうち見える側の表面を「前側」と呼び、サブフロアに対向するこのフロアパネルの反対側を「後側」と呼ぶ。パネルの主要な部分を構成するとともに必要な安定性をパネルにもたらすシート状に成形された材料を「コア」と呼ぶ。このコアが、前側に最も近い表面層で覆われ、かつ好ましくは後側に最も近いバランス層で覆われると、それは、この半製品がその後の操作において複数のフロア要素に分割される場合に「床板」または「床要素」と呼ばれる半製品を形成する。この床要素は、連結システムを有したそれらの最終的な形状を得るためにその縁部に沿って機械加工されると「フロアパネル」と呼ばれる。「表面層」は、パネルに装飾的な特性および耐摩耗性をもたらすとともに、前側に最も近いコアに付加されて好ましくはフロアボードの前側の全体を覆う、全ての層を意味する。「装飾表面層」は、フロアにその装飾的な外観を与えることが主に意図されている層を意味する。「摩耗層」は、前側の耐久性を高めるように構成された層に関連する。
多くの床材、特に積層床材に用いられる耐磨耗性の透明層は、一般的に、木質繊維ベースのコアに付加された装飾的な印刷紙の上に、あるいは装飾的な印刷表面の上に設けられる。この装飾層は、薄くて透明な保護的な摩耗層が摺り減ると損傷する。
1.HDFの製造
2.均一な表面を作り出すためのHDFの研摩
3.装飾紙の製造
4.装飾紙の印刷
5.被覆の製造
6.装飾紙の含浸
7.被覆の含浸
8.装飾紙および被覆のHDFコアへのプレスおよびフロアボードの形成
9.床板の個々の床要素への分割
10.係止システムを形成するためのフロアパネルの縁部の機械加工
この開示の実施形態の全体的な目的は、公知の建物用パネルよりも良好な特性および/または原価構成を有した建物用パネル、好ましくは床パネルを提供することにある。
− 均質な混合物である耐磨耗性の表面層を極めて厚く作ることができるとともに、極めて高い耐摩耗性を達成することができる。
− 均質な表面層に取り込むことができるとともにエンボス加工と整合する深いエンボス加工および別々の装飾材料により、新規かつ極めて進歩した装飾効果を得ることができる。
− より厚くてより高い密度を有した均質な表面層により、増加した耐衝撃性を達成することができる。
− 均質な表面層は、音および耐湿性に対して明確な効果を有する粒子を含む
− より安価な材料を用いることができるとともにいくつかの製造段階を省くことができるので、生産コストを減少させることができる。
1.繊維、バインダ、着色顔料および耐摩耗性粒子から成る粒子を混合する。
2.粒子、繊維、着色顔料、バインダおよび小さい耐摩耗性粒子を高い圧力および温度の下にもたらして、それらを建物用パネルに形成する。
1.木をチップに煮詰めて木の繊維に分解する。
2.木質繊維を合成熱硬化性樹脂、着色顔料および酸化アルミニウム粒子と混合する。
3.木質繊維、着色顔料、酸化アルミニウム粒子および合成熱硬化性樹脂を、HDFまたはパーティクルボードのコアの表面上に付加するとともに、高い圧力および温度を負荷してコア上の均質な固体の表面層に形成して床材を形成する。
図1aに示す公知技術の積層フロアパネル1は、表面層5、コア6およびバランス層7を備えている。
このケースでは、結果として得られた製品は、エンボス紙を介して達成された装飾的な表面組織を有している。
− 粉末の形態のメラミン樹脂
− 粉末の形態70〜110ミクロンの酸化アルミニウム
− 着色顔料
− 機械的に分離された、天然樹脂を含む、HDF/MDFパネルの木質繊維
− 乾燥および湿度の制御
木質繊維は、プロセスに適した含水量、例えば5〜8%に乾燥させた。
− 篩分け
篩分け操作は、更なる処理に適した繊維、および寸法をさらに小さくするために機械的な製粉を必要とする繊維へと、繊維を分離しかつ分類するために用いられる。
− 製粉
大きな繊維を含む繊維留分は有用なサイズに製粉されて、篩分け操作へと再循環させる
− 混合
原材料は、均質な混合を保証する機械的な乾燥混合技術を用いて、表面層、コアおよびバランス層のような異なる層に適した組成に混合される。異なる組成物は、別々の容器に格納される。
− 表面層の組成
IFP製品の表面層は、メラミン樹脂(例えば、Kauramine 773, BASF,ドイツ)、酸化アルミニウム(例えば、ZWSK180, Treibacher,オーストリア)、着色顔料、例えば黒色顔料(例えば、Bone Black, Alfort & Cronholm, スウェーデン)、および150μmより小さい繊維サイズに篩をかけた木質繊維(例えば積層床材の倣削りの製造廃棄物)の以下の混合物をベースとしたものである。
パネルのコア層は、メラミン樹脂(例えばKauramine 773, BASF,ドイツ)と、150〜600μmの範囲の繊維に製粉した木質繊維(例えば積層床材の倣削りの製造廃棄物)との混合物をベースとしたものである。
パネルのバランス層は、メラミン樹脂(例えば、Kauramine 773, BASF,ドイツ)、黄色顔料(例えば、Yellow Ochre, Alfort & Cronholm,スウェーデン)、および150μmより小さい繊維寸法へと篩にかけた木質繊維(例えば積層床材の倣削りの製造廃棄物)の混合物をベースとしたものである。
パネルはその装飾層を下向きにして製造される。したがって、散乱の初期ステップは、エンボス加工紙23(Sappi、米国)のような表面組織材料を図17aに示す薄いアルミニウム板上に配置することである
次いで、図9aに示した散乱装置を用いて最上層の材料5をエンボス加工紙23上に散乱させた。これは、図17bに示されている。
コア層6の材料は、図17cに示すように最上層5上に散乱させた。
バランス層7は、図17dに示したようにコア層6上に散乱させて剥離紙で覆われる。
散乱させた層を担持するアルミニウム板をプレスに装着する。
散乱させた層は、図17eに示したように、プレスの上側および下側のプレステーブル37,37'により40キログラム/平方センチメートルの圧力でプレスした。プレスは、両側から160℃まで加熱し、2分間拘束した。積層された材料は、プレスを開放する前に40℃まで冷却した。
プレスを開放したときに、積層されたパネルを持ち上げてプレスから取り出し、エンボス紙および剥離紙を取り除いた。その結果として得られた製品は、本実施形態においては床板3であり、図17fに示されている。この床板は、その装飾的な表面層5を上向きにして示されている。
床板は、床要素に切断するとともに、その縁部に機械的な係止システムを有した床パネルに機械加工した。最終的な製品は、好ましくは包装および輸送の前に適切な環境に調節することができる。
以下のプロセスの説明は、予め製造された別々のコア上に表面層が製造されるコアパネル上の表面層(SOC)に関連している。この好ましい実施例のパネルは、約0.4mmの装飾層を備え、かつ全体厚さは約8mmである。
− 粉末の形態のメラミン樹脂
− 酸化アルミニウム
− 顔料
− 木質繊維
− コアとしての高密度繊維板(HDF)
− バランス層としての裏紙
乾燥および湿度の制御、篩分け、製粉および混合操作は、上述したIFPパネルにおけるものと実質的に同一である。
この製品の表面層は、メラミン樹脂(例えば、Kauramine 773, BASF,ドイツ)、酸化アルミニウム(例えば、ZWSK180, Treibacher,オーストリア)、黒色顔料(例えば、Bone Black, Alfort & Cronholm,スウェーデン)、および150μmより小さい繊維寸法へと篩にかけた木質繊維(例えば、積層床材の倣削りの製造廃棄物)の混合物をベースとしたものである。
この製品は、その装飾的な表面層を上側にして製造された。したがって、散乱の最初のステップは、コア材料(7.8mmのVarioboard(高密度繊維板(HDF))、Wiwood、スウェーデン)を図9aに示した散乱装置の下側に配置することである。
次いで、表面層の材料をHDF上に散乱させた。
散在する表面層を支持しているHDFを、剥離箔で支持されている裏紙(例えば、メラミン樹脂を含浸させた、200g/m2の紙、DKB、ドイツ)の上面に配置した。また、散乱層は剥離箔で覆った。この材料をプレスに装着した。
プレスを閉じて、40kg/cm2の圧力とした。このプレスは、両側から約180℃に予熱して20秒間保持した。
プレスを高温状態で開放したときに、積層された製品を持ち上げてプレスから取り出し、剥離箔を取り除いた。製品を放置して周囲温度に冷却した。
a) 装飾的な溝部分を生じさせるために、異なるデザインの下側部分へと延びる上側の装飾的な部分の溝を作ることができる。
b) 天然の石の摩耗と同様に、製品の寿命の間に表面部分の一部が摩耗したときに変化し得るデザインを作り出すことができる。
Claims (63)
- 表面層(5)とコア(6)を備え、前記コアが木質繊維(14)から構成されている建物用パネルにおいて、
前記表面層(5)が、天然樹脂、バインダ(19)および耐摩耗性粒子(12)を含む木質繊維(14)の実質的に均質な混合物から構成されていることを特徴とする建物用パネル。 - 前記パネルが、バランス層(7)を備えているフロアパネルであることを特徴とする請求項1に記載の建物用パネル。
- 前記バインダ(19)が、熱硬化性または熱可塑性の樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の建物用パネル。
- 前記バインダ(19)が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項3に記載の建物用パネル。
- 前記耐摩耗性粒子(12)が、酸化アルミニウムから成ることを特徴とする請求項4記載の建物用パネル。
- 前記コア(6)が板、例えばHDFあるいはパーティクルボードであり、
前記表面層(5)が着色顔料(15)を含み、
前記表面層(5)の木質繊維(14)が、前記コア(6)と同一な材料タイプの繊維から成ることを特徴とする請求項5に記載の建物用パネル。 - 前記バインダ(19)がメラミン樹脂から成ることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記耐摩耗性粒子(12)が、前記メラミン樹脂によって前記木質繊維(14)に結合されていることを特徴とする請求項7に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)は、前記パネル(1)の主な平面と平行に延びる3つの水平面(H1、H2、H3)を具備した垂直部分(P)を有しており、
前記表面層(5)の上側部分上に配置された第1の上側平面(H1)は第1の酸化アルミニウム粒子(12)から構成され、
前記第1の酸化アルミニウム粒子(12)の下側に配置された第2の中間平面(H2)は木から構成され、
前記第2の平面(H2)の下側の前記第3の下側平面(H3)は第2の酸化アルミニウム粒子(12’)を含み、
前記酸化アルミニウム粒子(12’)が、前記コア(6)の上部と直接的に接触していることを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の建物用パネル。 - 前記表面層(5)内の酸化アルミニウム粒子の重量含有量が、前記表面層の総重量の約5%〜約30%の範囲であることを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)内の酸化アルミニウム粒子の重量含有量が、少なくとも100グラム/平方メートルであることを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記コア(6)がHDFであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載した建物用パネル。
- 前記コア(6)がパーティクルボードであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、前記上側の耐摩耗性粒子(12)の下方の表面内に延びる印刷をさらに有していることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、繊維組織が異なる、ブラシをかけられた部分を有していることを特徴とする請求項1〜24のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、耐摩耗性が異なる、ブラシをかけられた部分を有していることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)は、精製されていないリグニンを含む木質繊維(14)から構成されていることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)の木質繊維(14)が本質的に1mmより小さいことを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)は、基本的に0.5mmより小さい粉末の形態の木質繊維(14)から構成されていることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- パネルの縁部が、類似の他のパネルにパネルを係止するための機械的な係止装置(4,4’)を有しており、かつそのような係止装置が前記コア(6)に形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- コア(6)に連結された表面層(5)を備えるとともに、前記コアが木質繊維から構成されている建物用パネルにおいて、
前記表面層(5)は、前記パネルに装飾的な効果および耐摩耗性をもたらすとともに、繊維(14)、着色顔料(15)、バインダ(19)および耐摩耗性粒子(12)の部分を有する均質な層であることを特徴とする建物用パネル - 前記表面層(5)の全ての部分が、前記表面層(5)の外側表面と前記コア(6)に連結されている内側の下側部分に存在していることを特徴とする請求項2に記載の建物用パネル。
- 前記パネルは、バランス層(7)を備える床用パネルであることを特徴とする請求項21または22に記載の建物用パネル。
- 前記バインダ(19)が熱硬化性樹脂から成ることを特徴とする請求項21〜23のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記バインダ(19)がメラミン樹脂から成ることを特徴とする請求項24に記載の建物用パネル。
- 前記耐摩耗性粒子(12)が、前記メラミン樹脂によって前記繊維(14)に結合されていることを特徴とする請求項26に記載の建物用パネル。
- 前記バインダ(19)が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項21〜24のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記耐摩耗性粒子(12)が酸化アルミニウムから成ることを特徴とする請求項21〜24のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)は、前記パネル(1)の主要な平面と平行に延びる3つの水平面(H1、H2、H3)を具備した垂直部分(P)を備え、
第1の上側平面(H1)は、前記表面層(5)の上側部分に配置された第1の酸化アルミニウム粒子(12)を有し、
第2の中間平面(H2)は、第1の酸化アルミニウム粒子(12)の下側に配置された繊維を有し、
前記第2の平面(H2)の下側の第3の下側平面(H3)は、第2の酸化アルミニウム粒子(12’)を有し、
前記酸化アルミニウム粒子(12’)が前記コア(6)の上部と直接的に接触していることを特徴とする請求項28に記載の建物用パネル。 - 前記表面層(5)内の前記酸化アルミニウム粒子の重量含有量が、前記表面層の総重量の約5%〜約30%の範囲であることを特徴とする請求項28または29に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)内の前記酸化アルミニウム粒子の重量含有量が、少なくとも100グラム/平方メートルであることを特徴とする請求項28または29に記載の建物用パネル。
- 前記コア(6)がHDFであることを特徴とする請求項21〜31のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記コア(6)がパーティクルボードであることを特徴とする請求項21〜31のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、上側の耐摩耗性粒子(12)の下側の表面内に延びる印刷をさらに有していることを特徴とする請求項21〜33のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 表面層(5)は、繊維組織が異なる、ブラシをかけられた部分を有していることを特徴とする請求項21〜34のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)は、耐摩耗性が異なる、ブラシを掛けられた部分を有していることを特徴とする請求項21〜35のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、鉱物繊維から成ることを特徴とする請求項21〜36のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、基本的に1mmより小さい木質繊維から成ることを特徴とする請求項21〜37のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 前記表面層(5)が、基本的に0.5mmより小さい粉末の形態の木質繊維から成ることを特徴とする請求項21〜38のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- パネルの縁部が、類似の他のパネルにパネルを係止するための機械的な係止装置(4,4’)を有しており、かつそのような係止装置が前記コアに形成されていることを特徴とする請求項21〜39のいずれか一項に記載の建物用パネル。
- 建物用パネル(1)を製造する方法であって、
繊維あるいはバインダ(19)を有した繊維(14)、着色顔料(15)、および小さい耐摩耗性粒子(12)を含む粒子を混合する段階と、
前記粒子あるいは前記繊維(14)、前記着色顔料(15)、前記バインダ(19)および前記小さい耐摩耗性粒子(12)を高い圧力および温度の下にもたらして、それらを建物用パネルに形成する段階と、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記パネルがフロアパネルであることを特徴とする請求項41に記載の方法。
- 前記繊維(14)が木質繊維であることを特徴とする請求項41または42に記載の方法。
- 前記バインダ(19)が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バインダ(12)が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記小さくて硬い粒子(12)が酸化アルミニウムから成ることを特徴とする請求項41〜45のいずれか一項に記載の方法。
- 木質繊維ベースの板から成るコア(6)上に前記混合粒子を付加する段階をさらに備えることを特徴とすることを特徴とする請求項41〜46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記木質繊維ベースの板がHDFであることを特徴とする請求項47に記載の方法。
- 木質繊維ベースの板がパーティクルボードであることを特徴とする請求項47に記載の方法。
- 最終的なプレスの前に予備プレスする段階をさらに備えることを特徴とする請求項41〜49のいずれか一項に記載の方法。
- 最終的なプレスの前に印刷操作する段階をさらに備えることを特徴とする請求項41〜51のいずれか一項に記載の方法。
- 前記建物用パネルを、両側の縁部に機械的な係止装置(4、4’)を有するフロアパネル(1)に形成することから成る機械加工作業の段階を備えることを特徴とする請求項41〜51のいずれか一項に記載の方法。
- 木質繊維(14)およびバインダ(19)から構成されているコア層(6)上に粒子を配置する段階、
木質繊維およびバインダから構成されているバランス層(7)上に前記コア層(6)を配置する段階、
前記粒子、前記コア(6)および前記バランス層(7)から構成される3つの層に熱および圧力を負荷する段階、
をさらに備えることを特徴とする請求項41に記載の方法。 - コア層(6)より高い密度のバランス層(7)を付加する段階を備えることを特徴とする請求項53に記載の方法。
- 前記バインダが熱硬化性樹脂であり、かつ前記耐摩耗性粒子が酸化アルミニウム(12)から成ることを特徴とする請求項53または54に記載の方法。
- 木質繊維(14)、バインダ(19)、着色顔料(15)および摩耗耐性(12)粒子は、乾燥した形態であることを特徴とする請求項41〜55のいずれか一項に記載の方法。
- 表面層(5)およびコア(6)を備える建物用パネルにおいて、
前記表面層(5)が、コルク粒子(14)、バインダ(12)および酸化アルミニウムの耐摩耗性粒子(12)から構成される均質な層であることを特徴とする建物用パネル。 - 前記コア(6)が、木質繊維またはコルク粒子から成ることを特徴とする請求項57に記載の建物用パネル。
- 前記パネルが、フロアパネルであることを特徴とする請求項57または58に記載の建物用パネル。
- 前記コア(6)が、コルク粒子および熱硬化性樹脂のバインダ(12)から構成され、前記パネル内のコルク粒子の大部分が1.0mmより小さく、かつ前記パネルの密度が600キログラム/立方メートルを上回ることを特徴とする請求項59に記載の建物用パネル。
- 装飾的な表面層(5)を備えるフロアパネル(1)を製造する方法であって、
デザインあるいは構造が異なる第1(3)および第2(3’)のオリジナルの床板を提供する段階、
前記オリジナルの床板を第1のタイプの床要素(2、2’)に分割する段階と、
前記第1のタイプの床要素を、前記第1および第2のオリジナルの床板の少なくとも1つの床要素を有するコンビ床板(3a)に接続する段階と、
前記コンビ床板を、前記第1および第2のオリジナルの床板(3,3’)の表面部分から成る第2のタイプのコンビ床要素(2a)に分割する段階と、
前記第2のタイプのコンビ床要素(2a)の少なくとも2つの反対側の縁部上に機械的な係止装置を形成する段階と、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記表面層が、繊維(14)、バインダ(19)、着色顔料(15)および耐摩耗性粒子(12)の均質な層から成ることを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 前記フロアパネルが、積層されたフロアパネルであることを特徴とする請求項61に記載の方法。
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