JP2022517049A - 床張り材の組み立てに適したパネル - Google Patents

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Abstract

複数のパネルを互いに相互接続することによって床張り材を組み立てるのに適した前記パネルにおいて、当該パネルは、実質的に平らな上面、および実質的に平らな底面を有し、少なくとも四つの実質的に直線状の側縁が、少なくとも一対の対向側縁を含み、当該パネルは、装飾的な上層およびコア層を含む積層構造を有し、当該装飾的な上層と当該コア層が異なる化学組成を有し、当該上層と当該コア層の間には補強層が配置され、当該補強層が少なくとも２ＭＰａの弾性係数を有する。

Description

本発明は、複数のパネルを互いに相互接続することによって床張り材を組み立てるのに適した前記パネルに関し、当該パネルは、実質的に平らな上面、および実質的に平らな底面を有し、少なくとも四つの実質的に直線状の側縁が、少なくとも一対の対向側縁を含み、当該パネルは、鉱物材料から作られる上層およびコア層を含む積層構造を有する。本発明は、さらに、複数の相互接続したパネルから構成される床張り材または壁張り材に関し、当該パネルは本発明に準拠する。
床パネルおよび壁パネルの関連技術分野において、鉱物複合材を基礎とする板の使用はおなじみである。これらの板は、例えば、塩化マグネシウムまたは硫酸マグネシウムを結合剤として混合した酸化マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分として含有する組成物である鉱物材料の層から作られている。さらにこの組成では、水和物または水分子が、前記鉱物材料に少量含まれている。これらの板は、ポリプロピレンまたはＰＶＣなどの熱可塑性物質を混合した石灰石またはチョークを含む鉱物材料の層から作ることもできる。
上記の種類のパネルの一例が、独国特許発明第１０２０１２０００４６４号明細書（特許文献１）に挙げられており、当該独国特許は、ビニル上層を備える鉱物（ＭｇＯ系）コアを記載している。当該セラミックコアの固有の脆性、多孔性および低密度により、このパネルは、押込みおよび衝撃に対する抵抗性が劣るという欠点を有している。さらに、ビニル上層は可撓性であり、その結果、重い物体または衝撃に耐えることができない。例えば、接触面積の小さいハイヒールを履いた人々は前記コアを圧縮するだろう。第三に、前記ビニル上層は前記コアに直接接着されており、音響性能が劣ることにつながっている。当該産業において、適度な音伝送結果は、デルタＬｗ１９ｄＢ以上のものである。特に優れた音伝送は、少なくともデルタＬｗ２１ｄＢの音伝送を示すだろう。独国特許発明第１０２０１２０００４６４号明細書に記載の鉱物系パネル上に直接接着させたビニル上層は、典型的には、約１７ｄＢのデルタＬｗの結果となるだろう。
熱可塑性物質と鉱物の複合構造体を利用する一例が米国特許第９１５６２３３号明細書（特許文献２）であり、当該米国特許は、ビニルなどの突板層を、押出成形したダストとプラスチックの複合材に直接接着している。低密度のコアを使用する場合、前記可撓性の上層は同様に重い物体または衝撃に耐えることができないだろう。しかし、前記音響性能はよくなり、おおよそデルタＬｗ２２ｄＢという結果が期待される。高密度のコアを使用する場合は、音伝送および反響歩行音ＲＷＳに関する前記音響性能が劣ることになり、おおよそデルタＬｗ１７ｄＢという結果となる。いずれの構造体にも特定の利点と欠点があることは明らかである。
国際公開第２００３／０１６６５５号（特許文献３）は、前記床パネル内に吸音層を組み込むことを記載しており、当該吸音層は、当該床パネルの他の層の間に位置している。さらに、この吸音層は、コルク、またはポリウレタンなどの吸音合成材料からなることができると記載されている。さらに、この材料層は、本質的に巻き上げることができると明記している。本質的に巻き上げることができる材料は、本来、可撓性の層であるというのが本発明者らの理解である。可撓性の層は、剛性の欠如などの特定の固有の特性を示すだろうということが分かる。当該産業において、このような可撓性の層は、概して、コルク、または発泡ポリウレタン、発泡ＥＶＡ、発泡ポリエチレンなどの吸音合成材料から構成される。これらの層は、一般的に、フローリング製品の裏に付加されるため、「音響裏張り層」とも呼ばれる。これらは、概して、使用される前記材料の密度によって、ＡＳＴＭ Ｄ４１２に従って試験を行うとき０．２ＭＰａから１．４ＭＰａの弾性係数を示す。この出願の全体を通して、弾性係数をもって引張強度が表されている。
しかしながら、床パネルの二つの他の層の間に一つの層が設けられる場合、当該層は、当該層を接着させた前記二つの層のうちの一方が寸法の変動を示すときに応力を受ける可能性がある。例えば、エチレン酢酸ビニルすなわちＥＶＡの１ｍｍの吸音層が、１．１ｍｍのビニル装飾層と３ｍｍのポリプロピレンコアの間に配置されている場合、２３℃から８０℃の温度変動下における当該ビニル装飾層の寸法不安定性により、当該高温では０．３％の膨張を生じ、再度冷却した後で０．２５％の収縮を生じる。この寸法不安定性は、実際の設置において隙間の発生を引き起こす。
概して、床張り材を組み立てるためのパネルを製造するための特定の利益のためにかつ特に先行技術の前記欠点を排除するために選択される材料により、装飾的な上層およびコア層は、温度および／または湿度の変動に曝されたときの寸法不安定が異なることになることが多いようである。高可撓性の付加的な音響層または補強層と組み合わされた場合、これは、変動する温度または湿度のサイクルを設置面が受けると、視覚的な不良を生じるだろう。
説明のため、本発明者らは、国際公開第２００３／０１６６５５号に記載のような構造体のフローリング（１ｍｍビニル＋１ｍｍ可撓性ＥＶＡ＋３ｍｍＳＰＣという構造）に対して疑似太陽光試験を行い、設置面に対して、角に重しを載せ、繰り返し冷熱サイクルを行い、摂氏２３度の室温に冷却する前に摂氏６０度まで表面温度に上昇させた。このような疑似太陽光サイクルを五回行うと、高温では反りが生じ、再度冷却後には最大０．７ｍｍの床板間の隙間が生じた。経験則として、０．１５ｍｍ以上の床板間の隙間は肉眼で確認することができる。０．２ｍｍを超える前記床板同士の継ぎ目における高さの上昇を伴う反りまたは「突き上げ」は肉眼で確認することができる。
独国特許発明第１０２０１２０００４６４号明細書 米国特許第９１５６２３３号明細書 国際公開第２００３／０１６６５５号
本発明の目的は、前記コアの押込みに弱くなく、かつ／または改善した音響性能を有し、かつ／または繰り返し冷熱サイクルを受けた後で視覚的な不良を示すことのない現在の技術水準のパネルよりも良好な寸法安定性を有する床張り材を組み立てるのに適したパネルを提供することである。
このために、本発明は、複数のパネルを互いに相互接続することによって床張り材を組み立てるのに適した前記パネルにおいて、当該パネルが、実質的に平らな上面、および実質的に平らな底面を有し、少なくとも四つの実質的に直線状の側縁が、少なくとも一対の対向側縁を含み、当該パネルが、装飾的な上層、およびコア層を含む積層構造を有し、当該装飾的な上層および当該コア層が異なる化学組成を有し、かつ、補強層が、当該上層と当該コア層の間に配置され、ＡＳＴＭ Ｄ４１２に従う試験を行うときに少なくとも２ＭＰａの弾性係数を有する、前記パネルを提案する。
前記コアおよび前記上層の前記異なる化学組成により、前記パネルが温度および／または湿度の変動に曝されたときに当該装飾的な上層と当該コア層の寸法安定性が異なり得る。
装飾的な上層は、適用される場合、例えば、少なくとも一層のセルロース系層および硬化樹脂を含み、当該セルロース系層は、好ましくは紙またはクラフト紙である。前記一層のセルロース系材料は、前記コア層の上面に接着させた突板層でもよい。当該突板層は、好ましくは、木材突板、コルク突板、竹突板などからなる群から選択される。場合によっては本発明に適用される可能性のある他の装飾的な上層は、セラミックタイル、磁器タイル、天然石突板、ゴム突板、装飾的なプラスチックまたはビニル、リノリウム、および装飾的な熱可塑性のフィルムまたは箔を含む。前記上層は、場合によっては、摩耗層および任意選択的にコーティングをさらに備え得る。このような上層に使用される可能性のある熱可塑性物質の例は、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＶＣなどである。また、前記コアの前記上面に任意選択的なプライマーを設け、直接印刷工程において所望の視覚効果を印刷することもできる。前記装飾的な上層は、ポリウレタンすなわちＰＵＲ、またはメラミン系樹脂などの、熱硬化性のワニスまたはラッカーによるさらなる仕上げを受容することができる。
また、前記パネルは、概してリグノセルロースおよび硬化樹脂を含む少なくとも一つの層から構成される少なくとも一つのバランス層を（その背面に）含むことも考えられる。前記パネルは、少なくとも一つの音響層を含んでもよく、当該音響層は、大抵、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、照射架橋ポリエチレン（ＩＸＰＥ）、発泡ポリプロピレン（ＸＰＰ）、発泡ポリスチレン（ＸＰＳ）の低密度の発泡層から構成されるが、麻やコルクのような天然繊維から作られるような不織繊維、またはＰＥＴなどの再生材料／再生可能材料からも構成される。この音響層の密度は、好ましくは、６５ｋｇ／ｍ３と３００ｋｇ／ｍ３の間、最も好ましくは、８０ｋｇ／ｍ３と１５０ｋｇ／ｍ３の間の密度を有する。
好ましい一実施形態において、前記パネルは、一つのパネルを別のパネルと相互接続するための相互接続結合手段を備える。これらの相互接続結合手段は、例えば、実矧ぎ（舌と溝からなる）接続部であり得るが、当該実矧ぎ接続部は、好ましくは、クリック機構と呼ばれることが多いロック機構を備えることが好ましく、つまり、前記パネルは、特定の閾値力を克服することによって互いに接続することができ、かつ当該パネル同士を再度取り外すためには閾値力を越える必要がある。協働する突起と溝の形状は、例えば、突起または溝にかえしを設けることによって、前記パネル同士を接続するのに必要な力が、当該パネル同士を取り外すための力よりも小さくなるようなものであり得る。
これとともに、本発明は、弾性係数の増大による前記上層の過度の変形を防止しつつ、前記上層から前記コア層への（したがって前記コア層を支持するあらゆるものへの）前記音伝送を改善するとともに、前記コアの押込みを避けるために衝撃の強さのある程度の吸収を可能にする吸音支持層を提供する。２ＭＰａ未満の弾性係数では、上記の温度模擬試験を行ったときに０．２ｍｍを超える隙間、したがって目視できる隙間が生じ、２ＭＰａを超える弾性係数では、より小さく、したがって目視できない隙間になるようである。
前記コア層の前記複合材料は、熱可塑性樹脂、またはリグノセルロース系の熱硬化性樹脂の混合物などの適した結合剤とともに、酸化カルシウムおよび／またはシリカ、酸化マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムおよび／または石灰石またはチョークなどの鉱物またはセラミックの化合物を主成分として含む組成物であり得る。これらの材料の各々の主な特性は異なり、完成品のフローリングは、前記コアが、異なる材料の上層と組み合わせられたときに、特定の寸法安定性を示すだろう。
前記装飾的な上層は、例えば、熱可塑性または熱硬化性の結合剤を伴う鉱物またはセラミックの化合物、または吸湿性のリグノセルロース系の突板および／または紙の層、または石材突板、またはセラミックタイルまたはモザイク（ｍｏｓａｉｃ）を主成分として含むことができる。
以下に、コアおよび／または装飾的な上層を作り出すのに適した材料の組み合わせの非排他的な例示的な概要を、温度および／または湿度の変動に曝されたときのこれらの層のおおよその寸法安定性とともに示す。この概要の目的は、当該装飾的な上層と当該コアまたはキャリアプレートの間に当該産業において一般的な可撓性の音響層を付加することにより前記設置面の視覚的な不良が生じるであろうということを示すことである。
Figure 2022517049000001
異なる層を組み合わせる効果を用いて、既存の技術に固有の不良をさらに説明することができる。第一の例として、ビニル上層は、ＩＳＯ２３９９９に従って試験を行ったときに０．２５％の収縮を示し、１．２ｍ長のパネル上では、これは３ｍｍの幅収縮を生じるだろう。セラミック材料などの、温度変動下で収縮を示さないコアまたはキャリアプレートと、中間の可撓性の音響層と組み合わされると、実際のフローリングの設置は不良となり、たった五回の冷熱サイクル後に各プランク間に３ｍｍの隙間が現れるだろう。
第二の例として、装飾的な紙の上層は、大気中の相対湿度が上昇すると膨張を示すだろう。同じ性質を示さないＷＰＣのコアまたはキャリアプレート、およびこれらの二つの層の間にある可撓性の音響層と組み合わされると、実際のフローリングの設置は不良となり、前記大気の前記相対湿度（ＲＨ）が２０％から８０％に上昇し、前記上層が抑制されることなく膨張すると、最大で０．４ｍｍの目視できる変形が現れるだろう。これは、前記板の端部同士が前記パネルにおける固有の応力により押し上げられるので、「反り」または「座屈」として直接目視できる。
現在の技術水準に従って生成されるパネルは、コアまたはキャリアと上層の間に介在させた前記可撓性の音響層が、結果的に生じる前記応力に耐えることができない場合、前記上層と底層の間の寸法安定性における差異による実際の設置における視覚的な不良を引き起こすことになるだろうというのが本発明者らの結論である。
これらの欠点は、前記音響層が、高い弾性係数すなわちＭＯＥおよび／または高い降伏強度を有する補強層であることを保証することによって取り除かれる。これは、実質的には、当該補強層が、可撓性層でも、高いＭＯＥを有する可撓性層でもないことを意味する。延性材料に関しては、これは、当該延性材料が、特定の点に達するまで変形に耐え、かつ塑性（持続的な）変形を表すことなく容易に変形から回復することを意味する。脆性材料に関しては、これは、当該脆性材料が、塑性（持続的な）変形および破壊に対する強い抵抗性を示すことを意味する。実験を通して、本発明者らは、適当な非弾性的性質を示す下記の材料を特定した。これらの材料のうちの一部は、吸音性を示す低密度の材料である。
Figure 2022517049000002
さらなる利点は、この緩衝／補強層が、前記上層よりも低い密度を有し、前記板の耐衝撃性の改善に関して、両方の音響的理由により衝撃緩衝材として機能することである。
前記補強層は、当該補強層を前記上層と前記コアの間に当てた後で、接着剤、ホットメルト材料を用いて、または冷間プレスによって付けることができる。一部の実施形態では、前記補強層は、共押出工程で生成された中間コア層でもよい。

Claims (14)

  1. 複数のパネルを互いに相互接続することによって床張り材を組み立てるのに適した前記パネルにおいて、
    該パネルが、実質的に平らな上面、および実質的に平らな底面を有し、少なくとも四つの実質的に直線状の側縁が、少なくとも一対の対向側縁を含み、
    該パネルが、
    装飾的な上層と、
    コア層と、を含む積層構造を有し、
    該装飾的な上層と該コア層が異なる化学組成を有し、
    該装飾的な上層と該コア層の間に配置され、かつ少なくとも２ＭＰａの弾性係数を有する補強層によって特徴づけられる、パネル。
  2. 前記コア層および前記上層は、温度および／または湿度の変動に曝されたときの寸法安定性が異なる、請求項１に記載のパネル。
  3. 前記補強層が、発泡オレフィンポリマー、発泡ＰＰ、発泡ＰＥ、非発泡ＰＥ、発泡ポリウレタン、炭素繊維、発泡ＰＶＣ、ポリウレタン発泡体、発泡ポリスチレンを含むがそれらに限定されない、高い弾性係数および高い降伏強度を有する延性材料、または高い弾性係数および高い破壊強度を有する脆性材料の群から選択されたものである、請求項１または２に記載のパネル。
  4. 前記補強層が高強度のポリマー発泡体である、請求項１から３のいずれか一項に記載のパネル。
  5. 前記補強層が０．５ｍｍ厚から４ｍｍ厚である、請求項１から４のいずれか一項に記載のパネル。
  6. 前記補強層が、１０００ｋｇ／ｍ３よりも低い密度、より好ましくは５００ｋｇ／ｍ３よりも低い密度、もっとも好ましくは８５ｋｇ／ｍ３から３００ｋｇ／ｍ３の間の密度を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のパネル。
  7. 前記補強層が、該補強層を前記上層と前記コア層の間に当てた後で、接着剤、ホットメルト材料、冷間プレスのいずれかによって付けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載のパネル。
  8. 前記補強層が共押出工程で作り出される、請求項１から７のいずれか一項に記載のパネル。
  9. 前記コア層が、熱可塑性樹脂、リグノセルロースと熱硬化性樹脂とを含む混合物などの適切な結合剤とともに、酸化カルシウムおよび／またはシリカ、酸化マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムおよび／または石灰石またはチョークなどの鉱物またはセラミックの化合物の群からの材料を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のパネル。
  10. 前記装飾的な上層が、熱可塑性または熱硬化性の結合剤を伴う鉱物またはセラミック化合物、または吸湿性のリグノセルロース系突板および／または紙の層、または石材突板、またはセラミックタイルまたはモザイクを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のパネル。
  11. 前記装飾的な上層が０．２ｍｍ厚から８ｍｍ厚である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のパネル。
  12. 前記コア層および上層は、温度および／または湿度の変動に曝されたときの寸法安定性が異なる、請求項１から１１のいずれか一項に記載のパネル。
  13. 前記パネルは、一つのパネルを別のパネルに相互接続するための相互接続結合手段を備え、特に、該相互接続結合手段が前記コア層に設けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載のパネル。
  14. 好ましくはロック機構を備える、実矧ぎ接続部などの、前記パネルを類似のパネルに相互接続するための相互接続結合手段を備える請求項１から１３のいずれか一項に記載のパネル。
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