JP2014015009A - 不燃性化粧板、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐火性および化粧面の外観が見栄えし、しかも、イニシャルコストに含まれる装置費用も節減できる不燃性化粧板、並びに深い凹凸の緻密な模様を簡単に形成でき、製造効率の向上も図れる不燃性化粧板の製造方法を提供すること。
【解決手段】 無機材料を主材料とする難燃性基板１と；ピンホール状の通気孔Ｈ・Ｈ…が無数に形成された金属シート２と；通気性のない化粧シート３と；前記難燃性基板１と金属シート２の間に介在する第一の接着剤層Ａ₁と；前記金属シート２と化粧シートの間に介在する第二の接着剤層Ａ₂とを含む積層体から不燃性化粧板を構成し、更にヒートプレスのプレス型による加熱・圧着によって前記積層体を一体化した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、不燃性化粧板及びその製造方法の改良、詳しくは、化粧面の外観が見栄えが良く、しかも、イニシャルコストも節減できる不燃性化粧板、並びに深く緻密な凹凸模様を形成でき、製造効率の向上も図れる不燃性化粧板の製造方法に関するものである。

周知のとおり、建物の壁や天井、床等に用いられる内外装用の建築資材、または棚やテーブル等に用いられる家具材には、基板表面に化粧シートを貼り付けた化粧板が使用されることが多く、建築資材や家具材に用いられる化粧板には、火事が起きた際でも簡単に燃えることのない優れた耐火性能が求められる。

そこで、従来においては、基板に難燃性材料(例えば、火山性ガラス質複層板等)を用いた化粧板が開発され、本件発明者も以前に、この種の化粧板の製造方法についての特許出願を行っている(特許文献１参照)。しかし、基板の材質のみに頼った構造では、火災時の輻射熱を防ぎきれないため、充分な耐火性を得られない。

そこで更に、上記化粧板の基板と化粧シートの間に、輻射熱を発生させる電磁波(主に赤外線)を反射する金属シート(主にアルミ箔)を挿入して、輻射熱による基板の燃焼を防ぐ技術が開発され(例えば、特許文献２〜４参照)、従来の化粧板よりも優れた耐火性を有することが試験で確認されている。

しかしながら、上記化粧板では、金属シートと化粧シートの両方に通気性のないものを使用すると、両者を貼り合わせる際に一緒に挟み込まれた空気がシート間に残留し、これがぶつぶつ状の気泡の凸起となって化粧面の外観を損ねてしまう。(ちなみに、上記文献２では通気性を有する化粧紙を使用しているため、表面側から空気が抜ける。)

一方、上記空気が挟み込まれるの防ぐ対策としては、シートの貼り合わせ作業を真空雰囲気下で行う方法も考えられるが、この方法を採用すると化粧板の製造に高価な脱気装置が必要となるため、特に大型の化粧板を製造する場合に、イニシャルコストに含まれる装置費用が高く付いて製品コストが割高になる。

また更に、上記文献３,４に記載された化粧板では、基板と金属シートおよび金属シートと化粧シートの接着を二段階で行っているが(文献３では金属シートと化粧シートを先に、文献４では基板と金属シートを先に接着している)、この方法だと、接着時間が二倍かかるため効率的な製造を行うことができない。

また、上記文献では、シート厚み内の浅い凹凸模様を付した化粧シートを使用しているが、三層積層時にエンボス加工を行う場合、二段階接着だと基板と金属シート(または金属シートと化粧シート)の間の接着剤が固まった状態で加工を行う必要があるため、基板まで届く深い凹凸模様を形成する際に、型に沿った緻密な模様を付すことが難しい。

また更に、上記文献に記載された従来の化粧板では、火災等で外側から強い熱を受けた際に難燃性基板の内側から生じたガスの圧力で、金属シートが難燃性基板の表面から浮き上がり、最終的に内側からのガスの圧力で金属シートが破れる危険があるため、防火性能の面でも改良の余地がある。

特開２００８−１０５２５６号公報 特開２００７−３０４０５号公報 特開２０００−３０１６６１号公報 特開２００９−１８４５２号公報

本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、耐火性および化粧面の外観が見栄えし、しかも、イニシャルコストに含まれる装置費用も節減できる不燃性化粧板、並びに深い凹凸の緻密な模様を簡単に形成でき、製造効率の向上も図れる不燃性化粧板の製造方法を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段は次のとおりである。

即ち、本発明は、無機材料を主材料とする難燃性基板１と；ピンホール状の通気孔Ｈ・Ｈ…が無数に形成された金属シート２と；通気性のない化粧シート３と；前記難燃性基板１と金属シート２の間に介在する第一の接着剤層Ａ₁と；前記金属シート２と化粧シートの間に介在する第二の接着剤層Ａ₂とを含む積層体から不燃性化粧板を構成し、更にヒートプレスのプレス型による加熱・圧着によって前記積層体を一体化した点に特徴がある。

なお、本明細書中では、上記「金属シート」の用語を金属箔を含むシートの意味で使用し、この金属シートには、金属箔単体だけでなく金属箔の両側に薄葉紙等が貼り付けられた積層シートなどを含むものとする。また、上記「通気性のない化粧シート」には、通気性が全くないものだけでなく、通気性が無視できるレベルに低いものも含まれる。

また、上記金属シート２の通気孔Ｈ・Ｈ…の大きさは、耐火性を考慮して直径１mm以下とするのが好ましく、特に耐火性と通気性のバランスを考えた場合、直径10〜500μｍの通気孔Ｈ・Ｈ…を0.1〜100孔／cm²の密度で設けるのが好ましい。

また、上記化粧シート３には、合成樹脂製の化粧フィルムを使用することができ、また化粧板の表面には、難燃性基板１が変形する深さの凹凸模様を形成することができる。そして、上記難燃性基板１には、耐火性や耐久性などの基本性能に優れ、人体に有害な物質も含まない火山性ガラス質複層板(別名、ＶＳボード)を使用できる。

一方、上記不燃性化粧板の製造方法としては、表側から化粧シート３、金属シート２、難燃性基板１の順となるように接着剤を介して積層する第一のステップと；この積層体をヒートプレス機のプレス型で加熱・圧着する第二のステップとを含む方法を採用でき、第二のステップにおいて、金属シート２と化粧シート３の間に介在する空気は金属シート２の通気孔Ｈ・Ｈ…を通して難燃性基板１内に放出される。

なお、上記第二のステップにおいて、エンボス加工用のプレス型を押し当てて積層体の表面に難燃性基板１が変形する深さの凹凸模様を形成しつつ、積層体を加熱・圧着すれば装飾性に優れた化粧板を効率良く製造することができる。

また、上記金属シート２と化粧シート３の接着に、溶液系接着剤、水分散系接着剤または反応系接着剤を使用すれば、第二のステップにおいて、金属シート２と化粧シート３間の第二の接着剤層Ａ₂が加熱されたとき、第二の接着剤層Ａ₂から発生したガスを金属シート２の通気孔Ｈ・Ｈ…を通して難燃性基板１内に放出させることができる。

本発明では、難燃性基板と通気性の乏しい化粧シートの間に、ピンホール状の通気孔を設けた金属シートを挟みこんで化粧板を構成したことにより、貼り合わせ時に化粧シートと金属シートの間に空気が一緒に挟み込まれた場合でも、金属シートの通気孔から基板側に空気を抜くことができるため、残留空気によるぶつぶつ状の凹凸が生じない外観の良好な化粧面を形成することができる。

また、上記金属シートの通気孔によって、火災時に基板内側から発生したガスを外側に逃がすことも可能となるため、金属シートの浮き上がりや破れを抑制して耐火性を高めることもできる。なお、表面側の化粧シートは、強い熱を受けると早い段階で溶融・燃焼するため、内側のガスが化粧シートで封止され続けることはない。

一方、空気を抜くための通気孔を金属シートに設けたことで、シートの貼り合わせを真空雰囲気下で行う必要もなくなるため、脱気装置を備えていない一般的なヒートプレス装置でも製造を行うことが可能となる。ゆえに、製造装置等にかかるイニシャルコストおよび製品コストも安く抑えられる。

また、上記化粧板を製造する際には、基板、金属シートおよび化粧シートをヒートプレスでまとめて圧着させることができるため、接着時間を短縮して製造効率を向上させることができる。またその際、エンボス加工を行う場合でも、接着剤が固まっていない状態での加工が可能となるため、型形状に沿った深く緻密な凹凸模様を形成できる。

したがって、本発明により、建材や家具材に求められる防火性能の基準を充分に満たす上に、収益性を見込めるレベルに製造単価を抑えることができ、しかも、見栄えも良好で緻密な凹凸模様も型に沿って付せる意匠性に優れた不燃性化粧板を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。

本発明の実施例１における化粧板の積層構造を表わす全体斜視図である。 本発明の実施例１における化粧板の断面構造を分かり易く表現した説明図である。 本発明の実施例２における化粧板の断面構造を分かり易く表現した説明図である。

『実施例１』
本発明の実施例１について、図１及び図２に基いて説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、難燃性基板であり、また符号２で指示するものは、金属シートである。符号３で指示するものは、化粧シートである。

［不燃性化粧板の構成］
この実施例１では、不燃性化粧板に、無機材料を主材料とする難燃性基板１、ピンホール状の通気孔Ｈ・Ｈ…が無数に形成された金属シート２、及び木目模様が付された通気性のない化粧シート３を使用し、これらの積層体をヒートプレス機のプレス型で加熱・圧着して不燃性化粧板を構成している(図１、図２参照)。

〔難燃性基材〕
また、上記化粧板を構成する難燃性基板１には、鉱物繊維(50wt％)、無機充填剤(34％)および無機系粉体(10wt％)を主成分とする上下層と、火山性ガラス質粉体(50wt％)、無機充填剤(34wt％)及び無機系粉体(10wt％)を主成分とする中心層の３層から成る火山性ガラス質複層板を使用している。なお本実施例では、商品名「ダイライトＦＡ」(大建工業社)を、アルミ箔がラミネートされている面を裏面、反対側を表面として使用している。

また、上記鉱物繊維には、ロックウールやガラスウール等が含まれ、火山性ガラス質粉体には、シラスや白土、軽石等が含まれる。また無機充填剤には、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ホウ砂等が含まれ、無機系粉体には、炭酸カルシウムやマイクロシリカ、スラグ粉等が含まれる。

また更に、上記火山性ガラス質複層板の各層には、バインダー(結合剤)としてデンプンやフェノール樹脂、ポリビニルアルコール等が少量(6wt％程度)含まれている。そしてまた、上記火山性ガラス質複層板の各層の厚みは、上層及び下層がそれぞれ約1.3mm、中層が約3.4mmとなっており、全体の厚みは約6mmとなっている。

〔金属シート〕
一方、上記化粧板を構成する金属シート２には、熱線(赤外線等)の反射率が高いアルミニウム箔21の両面に薄葉紙22・22を貼り付けて接着効果を高めたシート材(厚み:0.1mm以下)を使用している。なお、アルミニウム箔21と薄葉紙22・22の接着には、接着剤23としてウレタン系樹脂を使用している。

また、上記金属シート２には、直径200μｍ程度の通気孔Ｈ・Ｈ…を0.8孔／cm²の密度で間隔が均等となるように設けている。ちなみに、金属シート２に通気孔Ｈ・Ｈ…を設ける際には、サイズが大きすぎると耐火性が損なわれてしまうため、通気孔Ｈ・Ｈ…のサイズを直径１mm以下とするのが好ましい。

但し、上記金属シート２の通気孔Ｈのサイズを小さくし過ぎると、シート貼り合わせ時や火災時のガス抜きに必要な通気性を得ることができなくなるため、耐火性と通気性のバランスを考慮して直径10〜500μｍの通気孔Ｈ・Ｈ…を0.1〜100孔／cm²の密度で金属シート２に設けるのが好ましい。

〔化粧シート〕
他方、上記化粧板を構成する化粧シート３には、表面層がポリプロピレン、裏面層がＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)のラミネートフィルムを使用している。また本実施例では、裏面層に直接印刷を行っているが、印刷を行った化粧紙を樹脂フィルムでラミネートしたものや、化粧紙の表裏面を樹脂コーティングしたものも使用できる。

〔接着剤層〕
そしてまた、上記難燃性基板１と金属シート２の接着には、水分散系(エマルジョン系)接着剤である反応性酢酸ビニル系接着剤を使用し、また金属シート２と化粧シート３の接着には、水分散系接着剤であるウレタン系接着剤を使用している。そして、こられの接着剤を硬化させて難燃性基板１と金属シート２間の第一の接着剤層Ａ₁、金属シート２と化粧シート３間の第二の接着剤層Ａ₂を形成している。

なお、上記のように接着剤の硬化時にガスが発生する水分散系接着剤(他には、溶液系接着剤や反応系接着剤等)を使用する場合でも、ホットプレス時に第二の接着剤層Ａ₂が加熱された際に、接着剤から発生したガスが金属シート２の通気孔Ｈ・Ｈ…を通って難燃性基板１内に放出されるため、シート表面に気泡の凹凸が形成される心配はない。

〔発熱性試験の結果〕
上記構成から成る不燃性化粧板の裏面に、表面側と同じ金属シート２を貼り付けた試験片を用いて、防火性能評価の一つである発熱性試験を行ったところ、加熱開始後20分間の総発熱量が不燃材料の基準である８MJ／m²以下の値となった。この結果から、上記構成から成る不燃性化粧板が、実用上問題のない優れた防火性能を有していることが確認できた。

［不燃性化粧板の製造方法］
次に、上記不燃性化粧板の製造方法について説明する。まず、第一のステップとして、接着剤を塗布した難燃性基板１の表面上に金属シート２を積層すると共に、この金属シート２の表面上に、裏面に接着剤を塗布した化粧シート３を積層して、表側から化粧シート３、金属シート２、難燃性基板１の順となった積層体を作製する。

なお、上記基板およびシートの積層を行う順番は、先に化粧シート３と金属シート２を積層した後に、金属シート２と難燃性基板１の積層を行うこともできる。また、接着剤の塗布に関しても、難燃性基板１の表面や化粧シート３の裏面でなく、金属シート２の表裏面に接着剤を塗布することもできる。

そして、上記第一のステップで積層体を作製した後、第二のステップとしてヒートプレス機で積層体の表面にプレス型を押し当て、積層体を加熱・圧着する。この際、第一のステップ時に金属シート２と化粧シート３の間に介在する空気は、金属シート２の通気孔Ｈ・Ｈ…を通って難燃性基板１内に放出される。

また本実施例では、上記第二のステップで平板式のヒートプレス機を使用しているが、ロール式のヒートプレス機を使用して積層体の加熱・圧着を連続的に行うこともできる。また、ロール式のヒートプレス機を使用する場合には、シート間に挟み込まれた空気を外側に押し出す効果も得られる。

ちなみに、上記ヒートプレス機のプレス型に関しては、金属製の金型だけでなく60℃以上の熱に耐える耐熱性を有し、かつ、一平方センチメートル当り10kg以上の圧力に耐えられる材質の型であれば、合成樹脂製の樹脂型や金属と合成樹脂を両方用いた混成型などを使用することもできる。

このように上記方法によれば、難燃性基板１と金属シート２の接着、及び金属シート２と化粧シート３の接着を一度にまとめて行うことができるため、不燃性化粧板を効率良く製造することができる。また上記方法によって製造された化粧板の表面には、残留気泡の凹凸が残ることもないため、平滑な化粧面となる。

『実施例２』
次に、本発明の実施例２について図３に基いて以下に説明する。この実施例２では、化粧板の表面に、難燃性基板１が変形する深さの緻密で繊細な凹凸模様を形成している。また、化粧板を構成する金属シート２には、無数の通気孔Ｈ・Ｈ…が設けられたアルミニウム箔21を単体で使用している。

また、上記化粧板に関しては、エンボス加工用のプレス型を押し当てて、積層体の表面に難燃性基板１が変形する深さの緻密な凹凸模様を形成しつつ、積層体を加熱・圧着することで効率的に製造できる。なおこの際、エンボス加工は、接着剤が固まっていない状態で行えるため、深い凹凸であっても型に沿った緻密な模様を付すことができる。

本発明は、概ね上記のように構成されるが、実施例に限定されるものではなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、難燃性基板１には、火山性ガラス質複層板だけでなく、無機材料を主材料とする石膏ボードやパルプセメント板、珪酸カルシウム板、ロックウール吸音板なども含まれる。

また、金属シート２に関しても、輻射熱を遮断できる熱線反射率の高い金属箔であればアルミニウム箔だけでなくステンレス箔や銅箔、銀箔等を使用することもできる。また、金属箔の片面または両面に薄葉紙以外の材料(例えば、接着効果を高めるシート材)を貼り付けることも可能である。

また更に、化粧シート３の材料に関しても、ポリプロピレンやＰＥＴ以外のポリオレフィン系樹脂(高密度ポリエチレン等)や塩化ビニル樹脂等を採用することができ、特にこれらの材料を表裏層に使用したラミネートフィルムを好適に使用できる。また、化粧紙の表面をウレタン系樹脂やアクリル系樹脂等でコーティングしたシートも使用できる。

他方また、金属シート２と化粧シート３の接着に用いる接着剤には、接着樹脂を水に分散させた他の水分散系接着剤や、エチレン酢酸ビニル系樹脂以外のホットメルト系接着、接着樹脂を溶媒(水や溶剤)に溶かした溶液系接着剤、、二種類以上の物質を反応させて接着効果を出す反応系接着剤などを使用することができる。

そしてまた、難燃性基板１と金属シート２の接着に使用する接着剤や、金属シート２の金属箔と薄葉紙の接着に用いる接着剤に関しても、接着する対象物と相性の良いものを自由に選択することができ、上記何れのものも本発明の技術的範囲に属する。

近年、建築分野においては、耐火性や耐震性、耐久性に優れた火山性ガラス質複層板の利用が進んでいる。そのような中で、本発明の不燃性化粧板及びその製造方法は、火山性ガラス質複層板を用いた化粧板を、意匠性を損なわずに効率良く製造できる有用な技術であることから、その産業上の利用価値は非常に高い。

１ 難燃性基板
２ 金属シート
21 アルミニウム箔
22 薄葉紙
23 接着剤
３ 化粧シート
Ｈ 通気孔
Ａ 接着剤層

Claims (9)

1. 無機材料を主材料とする難燃性基板(１)、ピンホール状の通気孔(Ｈ)(Ｈ)…が無数に形成された金属シート(２)、および通気性のない化粧シート(３)を少なくとも使用し、これらを表側から化粧シート(３)、金属シート(２)、難燃性基板(１)の順となるように接着剤を介して積層する第一のステップと；前記積層体をヒートプレス機のプレス型で加熱・圧着する第二のステップとを有し、
   前記第二のステップにおいて、金属シート(２)と化粧シート(３)の間に介在する空気を金属シート(２)の通気孔(Ｈ)(Ｈ)…を通して難燃性基板(１)内に放出させることを特徴とする不燃性化粧板の製造方法。
2. 第二のステップにおいて、エンボス加工用のプレス型を押し当てて積層体の表面に難燃性基板(１)が変形する深さの凹凸模様を形成しつつ、積層体を加熱・圧着することを特徴とする請求項１記載の不燃性化粧板の製造方法。
3. 金属シート(２)と化粧シート(３)の接着に、溶液系接着剤、水分散系接着剤若しくは反応系接着剤を使用することにより、
   第二のステップにおいて、金属シート(２)と化粧シート(３)間の第二の接着剤層(Ａ₂)が加熱されたとき、第二の接着剤層(Ａ₂)から発生したガスを金属シート(２)の通気孔(Ｈ)(Ｈ)…を通して難燃性基板(１)内に放出させることを特徴とする請求項１または２に記載の不燃性化粧板の製造方法。
4. 無機材料を主材料とする難燃性基板(１)と；ピンホール状の通気孔(Ｈ)(Ｈ)…が無数に形成された金属シート(２)と；通気性のない化粧シート(３)と；前記難燃性基板(１)と金属シート(２)の間に介在する第一の接着剤層(Ａ₁)と；前記金属シート(２)と化粧シートの間に介在する第二の接着剤層(Ａ₂)とを含む積層体から成り、かつ、
   前記積層体がヒートプレスによる加熱・圧着によって一体化されていることを特徴とする不燃性化粧板。
5. 金属シート(２)の通気孔(Ｈ)(Ｈ)…の大きさが直径１mm以下であることを特徴とする請求項４記載の不燃性化粧板。
6. 金属シート(２)に直径10〜500μｍの通気孔(Ｈ)(Ｈ)…が0.1〜100孔／cm²の密度で設けられていることを特徴とする請求項５記載の不燃性化粧板。
7. 表面側に難燃性基板(１)が変形する深さの凹凸模様が形成されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一つに記載の不燃性化粧板。
8. 化粧シート(３)が合成樹脂製の化粧フィルムであることを特徴とする請求項４〜７の何れか一つに記載の不燃性化粧板。
9. 難燃性基板(１)に火山性ガラス質複層板が使用されていることを特徴とする請求項４〜８の何れか一つに記載の不燃性化粧板。