JP3811876B2 - 床タイル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床面に対する接着性が良く、柔軟性やクッション性が適度で歩行時の感触が良い床タイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビルやマンションのフローリングには、塩化ビニル樹脂製の床タイルが多用されている。しかし、塩化ビニル樹脂製の床タイルは、火災時に有害な塩化水素ガスを含んだ煙を多量に発生するため、人体に悪影響を及ぼし、避難行動や消火活動を妨げるという欠点があった。また、可塑剤や安定剤を多量に含むため、臭気が強いという欠点もあった。
【０００３】
このような事情から、ハロゲンを含まないポリプロピレンを材料樹脂として、これに炭酸カルシウム等の無機質充填材を配合した床タイルが開発され、使用されるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のポリプロピレン製の床タイルは、柔軟性やクッション性が乏しいため、歩行時の感触が悪く、しかも、脆弱で割れやすいという問題があった。
【０００５】
また、ポリプロピレン製の床タイルは、床面に対する接着性があまり良くないので、塩化ビニル樹脂製の床タイルのように大きい接着強度で床面に貼着できないという問題もあった。
【０００６】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであって、床面に対する接着性が良く、柔軟性やクッション性が適度で歩行時の感触が良いオレフィン系樹脂製の床タイルを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る床タイルは、ポリプロピレン又はポリエチレンに、少なくとも、メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリル酸のいずれかで変性されたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のいずれかと、無機質充填材とを配合した上地層と、１０〜５０重量部のポリエチレンに、酢酸ビニル含有率が１５〜７０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を３０〜５０重量部、酢酸ビニル含有率が７１〜９０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を１５〜３５重量部、無機質充填材を１００〜４００重量部、ロジンを５〜１５重量部の割合で配合した下地層とから成ることを特徴とするものである。
【０００８】
そして、請求項２に係る床タイルは、ポリエチレンが高密度ポリエチレンであることを特徴とし、請求項３に係る床タイルは、厚み方向の中間部にガラス繊維マットを埋入したことを特徴とし、請求項４に係る床タイルは、下地層の底面に繊維層を積層したことを特徴とするものである。
【０００９】
床タイルの下地層がポリエチレンに無機質充填材を配合したものであると、脆弱で割れやすく、柔軟性やクッション性が殆どないため、上地層をバックアップして歩行時の感触を改善することが困難であり、また、接着性を向上させることもできない。けれども、上記の請求項１の床タイルのように、下地層のポリエチレンに、酢酸ビニル含有率が１５〜７０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡ▲１▼と記す）と、酢酸ビニル含有率が７１〜９０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡ▲２▼と記す）と、ロジンを特定の割合で配合すると、下地層の柔軟性、クッション性、脆性、接着性などを改善することができる。
【００１０】
即ち、ＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼はいずれも、極性基を有する接着性の良い酢酸ビニルを含んだ共重合体であって、ポリエチレンとの相溶性に富むものであるから、これらのＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼を配合すると、下地層の接着性の改善に有効に作用する。そして、ロジンはＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼との相溶性に富み、無機質充填材との密着性にも優れるため、無機質充填材をしっかり保持して下地層の脆弱化を抑制し、床面との接着強度を高める働きをする。
【００１１】
また、ＥＶＡ▲１▼は比較的軟質の共重合体であり、ＥＶＡ▲２▼は比較的硬質の共重合体であるから、上記のようにＥＶＡ▲１▼を３０〜５０重量部、ＥＶＡ▲２▼を１５〜３５重量部の割合で配合すると、下地層の柔軟性やクッション性が適度となり、上地層をバックアップして歩行時の感触を改善することが可能となる。
【００１２】
下地層のポリエチレンとしては、請求項２の床タイルに用いる高密度ポリエチレンが好適である。また、請求項３の床タイルのように厚み方向の中間部にガラス繊維マットを埋入すると、床タイルの反りを防止し、寸法安定性を高めることができる。更に、請求項４の床タイルのように下地層の底面に繊維層を積層を積層すると、繊維層のアンカー効果によって下地層の接着性が一層向上するようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る床タイルの斜視図、図２はその概略拡大断面図である。
【００１５】
この床タイルは、一辺の長さが３０〜４５ｃｍ程度の正方形に形成されたもので、上地層１と下地層２が積層一体化されており、その層間部にガラス繊維マット３が埋入されている。そして、下地層２の底面には、更に寒冷紗等の繊維層４が半ば埋入状態で積層されている。
【００１６】
上地層１は、オレフィン系樹脂に無機質充填材を配合した厚さ１〜５ｍｍ程度の層である。好ましい上地層１としては、ポリプロピレンやポリエチレンに、変性ポリオレフィン（メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリル酸のいずれかで変性されたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等）やエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体などを一種又は二種以上混合し、これに無機質充填材として炭酸カルシウムや水酸化アルミニウムの粉末を配合したものが挙げられる。このような上地層１は、ポリッシャーによる表面光沢の向上や回復が良く、ワックスを使用しないで満足なメンテナンスを行えるといった長所を有する。
【００１７】
なお、この上地層１には、必要に応じて顔料、過酸化系の架橋剤、カップリング剤、ビスアマイド等の滑剤、フェノール系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤など、各種の添加剤を少量含有させてもよく、また、ロジンを含有させてもよい。更に、上地層１の表面に模様や図柄を形成して美観を向上させるようにしてもよい。
【００１８】
下地層２は、１０〜５０重量部のポリエチレンに、ＥＶＡ▲１▼を３０〜５０重量部、ＥＶＡ▲２▼を１５〜３５重量部、無機質充填材を１００〜４００重量部、ロジンを５〜１５重量部の割合で配合した、厚さ０．５〜５ｍｍ程度の層である。
【００１９】
ポリエチレンとしては、中・低圧法で製造される分子の枝分れが少ない高密度ポリエチレン（比重：０．９４〜０．９６程度）が好適に使用されるが、高圧法で製造される低密度ポリエチレン（比重：０．９２程度）や、メタロセン触媒を用いてα−エチレンを重合して得られるメタロセンポリエチレンなども勿論使用される。
【００２０】
ＥＶＡ▲１▼及びＥＶＡ▲２▼は、既述したように下地層２に適度な柔軟性とクッション性を付与すると共に、床面に対する接着性を改善するために配合されるものである。即ち、ＥＶＡ▲１▼は酢酸ビニルを１５〜７０重量％の割合で含有する比較的軟質の共重合体であり、ＥＶＡ▲２▼は酢酸ビニルを７１〜９０重量％の割合で含有する比較的硬質の共重合体であるから、比較的軟質のＥＶＡ▲１▼を３０〜５０重量部、比較的硬質のＥＶＡ▲２▼を１５〜３５重量部の割合でポリエチレンに配合すると、下地層２の柔軟性やクッション性が適度となり、この下地層２で上地層１をバックアップして歩行時の感触を改善できるのである。しかも、ＥＶＡ▲１▼及びＥＶＡ▲２▼は極性基を有する接着性の良い酢酸ビニルを含み、ポリエチレンとの相溶性に富むものであるから、これらのＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼を配合すると、下地層２の接着性も改善できるのである。
【００２１】
ＥＶＡ▲１▼が５０重量部より多くなりＥＶＡ▲２▼が１５重量部より少なくなると、下地層２の柔軟性やクッション性が悪くなるので、歩行時の感触を十分に改善し難くなると共に、下地層２が脆弱化するようになる。一方、ＥＶＡ▲１▼が３０重量部より少なくなりＥＶＡ▲２▼が３５重量部より多くなると、下地層２の柔軟性が増して、耐凹み性が低下するようになる。
【００２２】
ロジンは、既述したように下地層２の接着性を高めるために、５〜１５重量部の割合で配合されるものである。このロジンはＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼との相溶性に富み、無機質充填材との密着性にも優れるため、無機質充填材をしっかり保持して下地層の脆弱化を抑制し、床面との接着強度を高めることができるのである。ロジンが５重量部より少なくなると、ＥＶＡ▲１▼、ＥＶＡ▲２▼を配合していても、下地層２の接着性を顕著に改善することが難しくなり、一方、１５重量部よりも多くなると、下地層２の抗張力の低下を招く恐れが生じる。
【００２３】
また、無機質充填材は、増量効果と難燃性を高めるために配合されるもので、従来公知の種々の充填材を使用できるが、その中でも１０μｍ以下の平均粒径を有する炭酸カルシウムの粉末や、この炭酸カルシウム粉末と水酸化アルミニウム粉末との混合粉末が好適に使用される。炭酸カルシウム粉末を配合するだけでも難燃性を付与することはできるが、炭酸カルシウム粉末と水酸化アルミニウム粉末との混合粉末を配合すると、水酸化アルミニウムが熱分解時に水を放出するため、難燃性の高い床タイルを得ることができる。
【００２４】
既述したように、下地層２のポリエチレンの配合量は１０〜５０重量部、無機質充填材の配合量は１００〜４００重量部とすることが必要であって、ポリエチレンが５０重量部より多くなり無機質充填材が４００重量部より多くなると、上記のようにＥＶＡ▲１▼とＥＶＡ▲２▼とロジンを配合しても、下地層２が硬くて脆いものとなり、接着性も低下するといった不都合が生じる。一方、下地層２のポリエチレンが１０重量部より少なくなり無機質充填材が１００重量部より少なくなると、下地層２の耐凹み性が低下すると共に、難燃性も低下するといった不都合が生じる。
【００２５】
なお、この下地層２にも前記の添加剤を必要に応じて少量配合してもよいことは言うまでもない。
【００２６】
ガラス繊維マット３は、床タイルの反りを防止すると共に、寸法安定性を高めるものであって、この実施形態の床タイルでは、上地層１と下地層２との層間部に埋入しているが、必ずしも層間部に埋入する必要はなく、床タイルの厚み方向の中間部に埋入すればよい。
【００２７】
また、下地層２の底面になかば埋入状態で積層されている繊維層４は、繊維のアンカー効果によって接着性を一層向上させるものであり、寒冷紗の他にも不織布、織布、ガラス繊維、紙など、種々のものを使用することができる。
【００２８】
以上のような構成の床タイルは、例えば次の方法によって製造することができる。
【００２９】
まず、オレフィン系樹脂に無機質充填材を配合し、押出機で造粒して上地層１形成用の粉粒体を造る。一方、１０〜５０重量部のポリエチレンと、３０〜５０重量部のＥＶＡ▲１▼と、１５〜３５重量部のＥＶＡ▲２▼と、１００〜４００重量部の無機質充填材と、５〜１５重量部のロジンを混合し、押出機でシーティングして下地層２となるシートを造る。
【００３０】
そして、このシートの下面に繊維層４を敷くと共に、シートの上面にガラス繊維マット３を重ね、その上に前記の粉粒体を積層して加熱し、加圧ロール等で加圧して一体化した後、所定の寸法の正方形に切断して床タイルを製造する。尚、繊維層４は後で下地層２の底面に熱圧着するようにしてもよい。
【００３１】
このようにして得られる本発明の床タイルは、適度な柔軟性及びクッション性を有する下地層２によって上地層１がバックアップされているため、歩行時の感触が良く、耐凹み性も良好であり、また、下地層２の接着性が改善されているので、市販のウレタン系の床用接着剤を用いて床面に大きい接着強度で貼着することができる。そして、下地層２の脆性も改善されているので、重い物を床タイルの上に落としても、簡単に割れる心配がなくなり、また、ガラス繊維マット３が埋入されているので、床タイルに反りが発生したり寸法が変動する心配もなくなる。
【００３２】
次に、本発明に係る床タイルの下地層の効果を確認するための実験について説明する。
【００３３】
［下地層の効果確認実験］
３５重量部の高密度ポリエチレン（東ソー（株）製のＨＤＰＥ２４００）に、酢酸ビニル含有率６０重量％のＥＶＡ▲１▼を３５重量部、酢酸ビニル含有率８０重量％のＥＶＡ▲２▼を３０重量部、ロジンを１０重量部、平均粒径が３μｍの炭酸カルシウム粉末を３５０重量部の割合で均一に混練し、押出機でシーティングして下地層となるシートａ（厚さ２ｍｍ）を得た。
【００３４】
また、４０重量部の高密度ポリエチレンに、上記のＥＶＡ▲１▼を４０重量部、上記のＥＶＡ▲２▼を２０重量部、ロジンを１０重量部、炭酸カルシウム粉末を３５０重量部の割合で均一に混練し、押出機でシーティングして下地層となるシートｂ（厚さ２ｍｍ）を得た。
【００３５】
これらのシートａ，ｂについて、接着強度、柔軟性、脆性、残留凹みを次の要領で調べた。
【００３６】
（イ）接着強度
シートａ，ｂをそれぞれ３０×３０ｃｍの正方形に切断して試験片を作製し、ウレタン系床用接着剤を用いて２０分のオープンタイムで各試験片を石綿スレート板に貼付け、室温で１週間硬化させた。硬化後、各試験片を５ｃｍ幅の６つの帯体に切断し、両端を除く４つの帯体のうちから３つの帯体を選択して、その帯体端部にバネばかりを順々に引っ掛けて引き上げ、各帯体が剥離するときの力を測定して、その測定値の平均値を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００３７】
（ロ）柔軟性
シートａ，ｂを幅５ｃｍ、長さ２５ｃｍの帯状に切断して多数の試験片を作製し、直径が異なる複数のパイプに上記の帯状試験片を巻き付ける操作を３回ずつ繰り返して、３回とも帯状試験片にひび割れが生じない最小直径のパイプを調べ、そのパイプの直径の大小から柔軟性の良否を判断した。その結果を下記の表１に示す。
【００３８】
（ハ）脆性
１ｋｇの鋼球をシートａ，ｂの試験片に落下させ、試験片が割れる高さを測定して脆性の良否を判断した。その結果を下記の表１に示す。
【００３９】
（二）残留凹み
ＪＩＳ Ａ ５７０５の残留凹みの試験方法に基づいて、シートａ，ｂの試験片の残留凹みを調べた。その結果を下記の表１に示す。
【００４０】
比較のために、下記の表１に示す組成のシートｃ，ｄ，ｅ，ｆを作製し、上記と同様にして接着強度、柔軟性、脆性、残留凹みを調べた。その結果を下記の表１に示す。
【００４１】
【表１】

【００４２】
この表１を見ると、本発明の下地層と同じ組成のシートａ，ｂはいずれも、接着強度が３．０ｋｇ／５ｃｍより大きく、良好な接着性を有することが判る。
【００４３】
これに対し、ロジンが２重量部と少ない比較用のシートｅは、接着強度が１．５ｋｇ／５ｃｍ未満と小さく、シートａ，ｂの接着強度の半分以下であり、このことから、ロジンが接着性の向上に極めて有効であることが判る。また、ＥＶＡ▲１▼が１０重量部と少ない比較用のシートｄは、接着強度が１．５ｋｇ／５ｃｍ未満と小さく、一方、ＥＶＡ▲１▼が６０重量部と多い比較用のシートｃは、接着強度が５ｋｇ／５ｃｍより大きくなっており、このことから、ＥＶＡ▲２▼よりもＥＶＡ▲１▼の方が接着性の改善に遥かに有効であることが判る。
【００４４】
また、本発明の下地層と同じ組成のシートａ，ｂはいずれも、柔軟性の試験でひび割れが生じない最小のパイプ径が５０ｍｍ以下と小さく、適度な柔軟性を有しており、落球高さも１ｍ以上であって、脆性が改善されていることが判る。そして、このシートａ，ｂの残留凹みは１０％以上であり、耐凹み性も改善されていることが判る。
【００４５】
これに対し、比較的硬質のＥＶＡ▲２▼が５０重量部と多い比較用のシートｄは、最小のパイプ径が１５０ｍｍ以上と大きく、柔軟性に劣っており、落球高さも０．５ｍ以上と低く、脆性が改善されていない。一方、比較的軟質のＥＶＡ▲１▼を６０重量部と多量に含む比較用のシートｃは、柔軟性及び脆性の改善が顕著であるが、残留凹みが５０％と高く、耐凹み性に劣っていることが判る。また、ロジンが２重量部と少ない比較用のシートｅは、柔軟性や脆性が悪く、逆に、ロジンが２０重量部と多い比較用のシートｆは、柔軟性や脆性が良くなっており、このことから、ロジンは柔軟性や脆性の改善に有効であることが判る。そして、ロジンが多いシートｆは残留凹みも５０％以上と高く、このことから、ロジンは耐凹み性の改善に悪影響を与えることが判る。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明および実験データから明らかなように、本発明の床タイルは、適度な柔軟性及びクッション性を有する下地層によって上地層がバックアップされているため、歩行時の感触が良く、耐凹み性も良好であり、また、下地層の接着性が良いので市販の床用接着剤を用いて床面に強固に貼着することができ、下地層の脆性も改善されているので簡単に割れる心配がないといった顕著な効果を奏する。
【００４７】
更に、ガラス繊維マットを埋入した床タイルは、反りが発生し難く寸法安定性が良好であり、また、下地層の底面に繊維層を積層した床タイルは接着性が更に向上するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る床タイルを示す斜視図である。
【図２】同床タイルの概略拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 上地層
２ 下地層
３ ガラス繊維マット
４ 繊維層

Claims (4)

1. ポリプロピレン又はポリエチレンに、少なくとも、メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリル酸のいずれかで変性されたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のいずれかと、無機質充填材とを配合した上地層と、１０〜５０重量部のポリエチレンに、酢酸ビニル含有率が１５〜７０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を３０〜５０重量部、酢酸ビニル含有率が７１〜９０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体を１５〜３５重量部、無機質充填材を１００〜４００重量部、ロジンを５〜１５重量部の割合で配合した下地層とから成る床タイル。
2. ポリエチレンが高密度ポリエチレンである請求項１に記載の床タイル。
3. 厚み方向の中間部にガラス繊維マットを埋入した請求項１又は請求項２に記載の床タイル。
4. 下地層の底面に繊維層を積層した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の床タイル。

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