JP3103818B2 - 化粧板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基板の表面に薄板を貼着
してなる化粧板に関する。

【０００２】

【従来の技術】壁板、床板、天井板、階段踏板、階段側
板、棚板、カウンター、扉用材、枠材、開口部材、造作
材等種々に用いられる化粧板としては、木質材、特に木
材の無垢挽材、あるいは集成材、合板、パーティクルボ
ード等の基板表面に、任意塗装や柄模様印刷等を施し、
または接着剤を介して化粧紙、突板等の化粧材を貼着し
て化粧層を形成したものが用いられている。

【０００３】また、化粧層を保護するとともに表面の摩
耗性を向上するために、耐摩耗材を混入した塗膜層を化
粧層の表面に形成することも行われている。

【０００４】一方、木質材を加熱圧縮して圧密化するこ
とが従来より提案されている。従来法による木質材の加
熱圧縮により圧密化は、木質材を湿潤状態とするか、あ
るいは水蒸気雰囲気中で加湿して、木質材を高含水率と
した状態で行われている。

【０００５】この方法は、高含水率で、すなわち木質材
中に多量の水分が存在する状態で加熱圧縮による圧密化
を行うため、水が可塑剤、特に木材の主要成分中のヘミ
セルロース、リグニン等の非結晶成分に対して可塑剤と
して大きく作用し、それらの軟化点温度をそれぞれ６０
℃程度にまで低下させ、木質材の可塑性を増大させるも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化粧板
の基板として用いられる木質材は一般にその表面強度が
不十分であり、特に耐衝撃性が低いことから、耐摩耗性
を付与した塗膜層を化粧層表面に形成しても、引っ掻き
傷や滑り傷は防止されるものの、衝撃による凹みや表面
割れ等の傷がつきやすいものであった。

【０００７】一方、前記従来法による木質材の圧密化処
理においては、高含水率状態で木質材の加熱圧縮が行わ
れるため、木質材の内部に存在する水分の高蒸気圧力が
解圧時には圧密化状態を復元しようとする力として働
き、さらに解圧によるスプリングバック現象とあいまっ
て、圧密化状態を維持することが困難である。また、特
に比重の低い木質材においては、該高蒸気圧力が一瞬の
うちに放出されることによりパンク（層間剥離）が発生
するおそれがある。

【０００８】高蒸気圧力の放出を防止するために、圧締
状態のままで冷却することも考えられるが、生産性がき
わめて低く、コストを大幅に上昇させてしまう。

【０００９】さらには、前記従来技術によるときは、圧
密化状態を維持することができたとしても、高含水率状
態にある木質材全体が圧密化されることから、高比重の
木質材となってしまう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
問題点を解消することを目的として創案されたものであ
って、基板の表面に、繊維飽和点以下に含水率調整され
た木質材の加熱圧縮により表裏両面に圧密化された硬質
層を有する薄板が貼着されてなることを特徴とする化粧
板である。

【００１１】

【００１２】 また、本発明による化粧板の製造方法
は、繊維飽和点以下に含水率調整された木質材を熱盤間
にはさみ、木質材の結晶成分であるセルロースの軟化点
温度以下であって且つ非結晶成分の前記調整後の含水率
における軟化点温度以上の温度にて加熱圧縮し、その後
解圧、冷却することにより、木質材の表裏両面に圧密化
された硬質層を有する圧密化材を得、該圧密化材を基板
表面に貼着することを特徴とする。

【００１３】本発明の化粧板の基板としては、合板、繊
維板、パーティクルボード、集成材、単板積層材、無垢
挽板等が用いられる。基板の木口縁には必要に応じて実
加工による相決まり、本実等の嵌合手段が設けられる。

【００１４】基板の表面に、接着剤を介して、木質材の
加熱圧縮により表裏両面に圧密化された硬質層を有する
薄板を貼着する。薄板木質材としては、無垢木材をロー
タリーレース、ハーフラウンドロータリーレース、スラ
イサー、ベニアソー等の切削装置を用いて得られるロー
タリー単板、ハーフロータリー単板、スライスド単板、
ソード単板等の単板が用いられる。無垢木材としては、
針葉樹材、広葉樹材のいずれもが使用可能であり、特に
柔らかいもの、低比重のものが好適に用いられる。

【００１５】単板は、乾燥されて、繊維飽和点以下の含
水率に調整される。ここで言う繊維飽和点以下の含水率
とは、好ましくは３５％以下の含水率を意味する。

【００１６】繊維飽和点以下に含水率調整された単板
は、上下の熱盤の間隔を規制する一般にディスタンスバ
ーと呼ばれる厚さ規制治具が取り付けられたホットプレ
ス装置の熱盤間に挿入される。

【００１７】熱盤間の厚さ規制治具は、単板の厚さの３
０〜９５％の厚さを有するものが用いられる。言い換え
れば、単板の圧縮率が５〜７０％となるように、厚さ規
制治具が取り付けられる。単板の圧縮率が５％未満であ
ると表裏両面に対する圧密化が不十分となり、硬質層と
して必要な強度を得ることができない。

【００１８】圧縮率は、上記範囲内において、使用単板
の樹種、単板自体の比重、得ようとする表面硬度等に応
じて任意に選択することができ、該圧縮率に対応して厚
さ規制治具をセットする。

【００１９】厚さ規制治具が取り付けられたホットプレ
ス装置の上下熱盤間に挿入された単板は、熱圧圧締によ
り加熱圧縮され、表裏両面において圧密化されて硬質層
を形成する。

【００２０】 熱圧圧締は、その熱圧温度を、木質材の
結晶成分であるセルロースの軟化点温度以下であって且
つ非結晶成分の前記調整後の含水率における軟化点温度
以上の温度として行われる。

【００２１】圧締時間および圧締圧力は、使用単板自体
の比重、柔らかさ等に応じて任意設定されるが、圧締の
際に前記厚さ規制治具が用いられて必要圧縮率が得られ
るため、圧締時間１〜１５分、圧締圧力５〜２０ｋｇ／
ｃｍ^２とすることが好適である。

【００２２】ホットプレス装置の上下熱盤間にて加熱圧
縮された単板は、熱盤と直に接する表裏面より徐々に中
心部に向けて熱軟化および圧締力による圧密化が進行す
るが、繊維飽和点以下の低含水率に調整されていること
から熱伝達が比較的緩慢であり、単板の表裏部分のみが
圧密化される。このように、熱圧時においても単板自体
の温度が全体に高くなることがないため、その後の解圧
により容易に冷却される。しかも、木材組織中には繊維
質であるセルロースが熱軟化することなく残存してお
り、熱圧時に軟化溶融したヘミセルロース、リグニンが
セルロースに対して接着剤として作用するため、熱圧圧
締後の解圧に伴う単板のスプリングバックが最小限に抑
えられ、表裏両面に圧密化された硬質層が形成される。

【００２３】圧密化された硬質層の硬さは、ＪＩＳ Ｚ
−２００７による木材の硬さ試験方法において４．５ｋ
ｇｆ／ｍｍ^２以上であることが好ましい。硬質層が４．
５ｋｇｆ／ｍｍ^２に満たないと、表面の耐衝撃性が不十
分となって傷がつきやすくなり、また、圧密化が不十分
であるために材自体の曲げ強度の向上がなされず、疎水
性、膨潤率、吸水率を減少させることもできないので寸
法安定化が達成されない。

【００２４】このようにして得られた圧密化により表裏
両面に硬質層が形成された薄板を、前記基板の片面また
は両面に接着剤を用いて貼着する。接着剤としては、酢
酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂接着剤
が好適に用いられ、必要に応じて増量剤、着色剤等の添
加剤が添加混合される。このような接着剤を基板表面に
塗布装置により塗布した後、薄板を載置し、圧締装置に
より圧締貼着する。

【００２５】薄板の表面には必要に応じて化粧層を形成
することができる。化粧層は、基材表面に必要に応じて
目止め処理、シーラー処理等の下地処理を施した後、た
とえば着色塗装や柄模様印刷を施し、あるいは接着剤を
介して化粧単板、化粧紙、化粧合成樹脂シート等の化粧
材を貼着することによって形成される。

【００２６】薄板の表面硬質層には、必要に応じて、そ
の表面にワイヤブラシ掛け、サンダー掛け等により微細
溝を形成することができる。微細溝は硬質層の表面積を
増大させ、またそれによる投錨効果が発揮されるので、
硬質層表面に設けられる化粧材の接着力を向上させる。

【００２７】化粧層の表面にはさらに、該化粧層を隠蔽
することなく、耐摩耗性塗膜層を形成することができ
る。耐摩耗性塗膜層は、必要に応じて任意着色された透
明または半透明のアミノアルキッド樹脂塗料、ウレタン
樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料等
の合成樹脂塗料に、耐摩材として粒子径が３０〜２００
μのアルミナ、炭化珪素等の鉱物性粒子が添加混合され
たものを塗布、乾燥することによって形成される。塗料
中に混合される鉱物性粒子は、形成される耐摩耗性塗膜
層の表面に一部露出した状態で、あるいは塗膜層内に埋
没して内在した状態で、塗膜層中に散在している。

【００２８】必要に応じて、化粧板の木口上端縁に面取
り部が設けられる。

【００２９】

【作用】木質材中の結晶成分であるセルロースの軟化点
温度は、木質材の含水率にかかわらず２００〜２５０℃
でほぼ一定しているが、非結晶成分であるヘミセルロー
ス、リグニンの軟化点温度は木質材の含水率によって大
きく変化し、絶乾状態におけるヘミセルロース、リグニ
ンの軟化点温度はそれぞれ約１８０℃、約１５０℃であ
るが、木質材の繊維飽和点である３５％の含水率におい
てはともに軟化点温度が６０℃付近まで低下する。すな
わち、実質的に非可塑性であるセルロースと異なり、ヘ
ミセルロースおよびリグニンは繊維飽和点以下であって
も木質材に含有される水分が可塑剤として作用して可塑
化する。

【００３０】したがって、たとえば繊維飽和点である３
５％の含水率に調整された木質材の場合は、約６０〜約
２００℃の範囲の熱圧温度とすることにより、結晶成分
であるセルロースはほとんど軟化させずに、組織細胞内
において非結晶成分であるヘミセルロース、リグニンを
熱軟化させることができる。

【００３１】繊維飽和点以下の低含水率の木質材をこの
ような温度で加熱圧縮することにより、木質材の表裏近
くの部分のみが圧密化されて硬質層が形成される。

【００３２】硬質層の上に化粧層および耐摩耗性塗膜層
が形成されて、本発明の建築用材が得られる。

【００３３】

【実施例】図１は本発明による化粧板の概略構成を示
し、基材１の一表面に、硬質層２、２が表裏に形成され
てなる圧密化薄板３が貼着され、その一表面に化粧層４
が形成されている。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、基板の表面に圧密化さ
れた薄板が貼着されているため、表面平滑性、強度およ
び耐衝撃性に優れた化粧板が得られる。さらに、表面強
度に優れた硬質層により衝撃による凹みや表面割れ等の
傷が付くことが防止され、耐摩耗性の向上が図られる。

【００３５】また、薄板の表裏の硬質層は主として木質
材中の非結晶成分であるヘミセルロース、リグニンが一
旦軟化溶融された後に圧縮された高密度に硬化して形成
されるものであるため、疎水性の被膜となり、圧密化に
よる親水性の低減とあいまって、膨潤率および吸水率を
減少させることができ、基板の動きを抑制し、化粧板の
寸法安定性を大幅に向上させる。

【００３６】また、薄板の一方の表面のみに化粧層を形
成する場合であっても、薄板が疎水性であり、その吸水
率が減少されていることから、薄板への塗料や接着剤の
角の浸透が防止され、寸法安定性が保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による化粧板の概略構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 硬質層 ３ 圧密化薄板 ４ 化粧層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B27D 5/00 E04F 13/00 - 13/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に、繊維飽和点以下に含水率
   調整された木質材の加熱圧縮により表裏両面に圧密化さ
   れた硬質層を有する薄板が貼着されてなることを特徴と
   する化粧板。
2. 【請求項２】 繊維飽和点以下に含水率調整された木質
   材を熱盤間にはさみ、木質材の結晶成分であるセルロー
   スの軟化点温度以下であって且つ非結晶成分の前記調整
   後の含水率における軟化点温度以上の温度にて加熱圧縮
   し、その後解圧、冷却することにより、木質材の表裏両
   面に圧密化された硬質層を有する圧密化材を得、該圧密
   化材を基板表面に貼着することを特徴とする化粧板の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記圧密化材の硬質層表面に微細溝を形
   成した後、接着剤を介して化粧層を形成することを特徴
   とする請求項２の化粧板の製造方法。