JP3981579B2 - 電子線硬化型樹脂含浸床材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線硬化型の樹脂を含浸又は圧入して硬化させて表面強度を強化し、かつ木材の持つ素材感を最大限に活かした意匠性に優れた電子線硬化型樹脂含浸床材に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浮造り加工は、松、杉、栂等の針葉樹材の表面をバーナー等であぶり、焦げた部分をワイヤーブラシ等でこすることで、焦げ易い春材部が多く掻き取られて凹部となる一方、焦げ難い秋材部が掻き取られずに凸部として残るようして凹凸模様を出す木材の加工方法である。この浮造りを簡易に行う方法として、ワイヤーブラシ等でブラッシングを行うことで木目模様を浮き上がらせるものは公知である。
【０００３】
例えば、特開昭５８−２１７３０４号や特開昭５９−５９４０４号の各公報に示されているように、浮造り加工した単板を合板やファイバーボードに貼り付けた化粧板が知られている。
【０００４】
しかし、この浮造り化粧板は、床材に使用するには様々な問題点がある。すなわち、床材に求められる性能は非常に高いので、上記各公報の従来例にあるように、単純に浮造り加工した単板を合板やファイバーボードに貼り付けただけでは、耐傷性、耐クラック性能、耐汚染性能の面から、床材として所望の性能を満たす製品は造ることができない。
【０００５】
そこで、例えば特開昭５８−７１１０４号や特開平２−１９８８０１号の各公報に示されているように、木質単板に樹脂を含浸させた後、クッション材を介して熱圧プレスを施し、単板中の硬度の低いところを凹部として合成樹脂を注入・硬化させる化粧板の製造方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この提案例の方法で製造した場合、仕上がりはプラスチック加工されたフロアであり、木材に浮造り加工を施したいわゆる「素材感」は全く失われてしまうのは避けられない。
【０００７】
また、熱圧プレスによる生産方式はいわゆる「バッチ式」であり、生産効率が非常に悪いという欠点がある。
【０００８】
そこで、これらの課題に鑑み、例えば既存の床材表面に浮造り加工を施し、床材に電子線硬化型樹脂を含浸させて電子線の照射により硬化させるようにしてもよいが、床材として所望の性能を得ることはできない。
【０００９】
電子線硬化の仕組みは、チタン箔やアルミ箔に向かって照射された電子線が２次電子を放出し、この２次電子が樹脂等に照射され、樹脂中におけるラジカル重合を瞬間的に完了させるものである。
【００１０】
電子線硬化型樹脂は、希釈剤として使用されるものが、それ自身が反応して硬化物となるモノマーを使用することができるため、完全無溶剤の樹脂設計が可能であり、最近、非常に注目を集めている技術の一つである。尚、完全無溶剤の樹脂設計が可能な方法の一つとして紫外線乾燥があり、この紫外線乾燥と電子線乾燥との大きな違いは、紫外線乾燥の場合、ＵＶランプを使用して乾燥させるために、光の届かない例えば単板中に含浸させた樹脂が硬化できないだけではなく、顔料系等の光の透過し難い混合物を混ぜた樹脂についても硬化し難いという問題点がある。
【００１１】
これに対し、電子線乾燥は、２次電子の照射によるラジカル重合のため、照射する電子線の電圧を変えることにより、対象物の表面より、任意の厚みにある樹脂を乾燥させることができ、例えば木質薄単板中の樹脂を乾燥させることができる。
【００１２】
しかし、電子線乾燥に必要な電子線照射設備は非常に大掛かりな設備のため、一般的には、最大でも３００ｋｅＶ程度の低エネルギー型電子線照射装置が使用されるのが一般的である。この場合、３００ｋｅＶの照射装置により、対象物表面より、０．３〜０．５ｍｍ程度の深さの樹脂まで乾燥させることが可能である（樹脂の種類、基材の種類により異なる）。例えば１０００ｋｅＶといった中エネルギー型照射装置を使用すると表面から１〜１．５ｍｍの深さまで硬化することができるが、照射設備だけではなく、照射の際に発生するＸ線の遮蔽装置が大掛かりになるため、一般的には使用されない。
【００１３】
本発明の目的は、５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置を使用して、床材として所望の性能を持ちかつライン生産にて効率よく製造することができる電子線硬化樹脂含浸床材が得られるようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の点を有する。
【００１５】
１．バリア層の表面に貼り付ける木質薄単板は、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下の薄単板を使用し、樹種は限定しない。
【００１６】
２．木質薄単板には、電子線硬化型の樹脂を含浸又は圧入させて硬化させ、床材に求められる耐傷性、耐クラック性等の高い性能を実現する。
【００１７】
３．表面より圧入含浸させた樹脂が深くまで浸透するのを防ぐためのバリア層が、基材と浮造り加工された木質薄単板の間に存在する。バリア層は、床材として必要な耐傷性能を上げるために、繊維強化される場合もある。
【００１８】
４．浮造りで一般的に使用される針葉樹のスライス単板だけではなく、針葉樹及び広葉樹の両方を使用でき、樹種選択の範囲が広がる。また単板裏割れ等により、一般的には使用されない針葉樹及び広葉樹のロータリー単板を使用できる。
【００１９】
５．素材感を損なわず、かつ床材として所望の性能を得るために、表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層を有する。
【００２０】
６．５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置を使用して、床材として所望の性能を持ちかつラインにて効率よく製造することができる。
【００２１】
具体的には、請求項１の発明では、表面に樹脂硬化物からなるバリア層が設けられた基材と、上記バリア層表面に接着され、表面に残存厚みの最大値が０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工が施された木質薄単板層とを備え、上記木質薄単板は、硬化剤を含有せず、かつ希釈剤としてのモノマー成分を含有する電子線硬化型樹脂が含浸されて、電子線照射により硬化されてなることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によると、木質薄単板層と基材との間にバリア層が設けられているので、木質薄単板層の表面から含浸させた電子線硬化型の樹脂が表面より深くまで浸透し過ぎるのを防ぐとともに、低エネルギー型の電子線照射装置により表面より含浸させた電子線硬化型の樹脂を完全に硬化させることができる。また、電子線乾燥を行うため、木質薄単板に含浸させた樹脂を完全に硬化させることが可能である。
【００２３】
また、電子線硬化型樹脂に硬化剤を使用していなくても、木質薄単板層は残存厚みの最大値が０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工を施して、５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置によって、木質薄単板層中の樹脂を完全に硬化させることができ、床材として所望の性能を持ちかつ、熱圧プレスが不要でありラインにて効率よく製造することができる。
【００２４】
請求項２の発明では、上記木質薄単板層がロータリー単板からなるものとする。こうすれば、木質薄単板中に電子線硬化型の樹脂を圧入硬化させるので、一般的には裏割れを起こすために用いることができない針葉樹・広葉樹等のロータリー単板を使用することができる。この場合、スライス単板では非常に高くなってしまう、広幅の床材を安価に製造することが可能になるというメリットもある。
【００２５】
請求項３の発明では、上記バリア層は、繊維強化された樹脂硬化物からなりかつ任意に着色されているものとする。樹脂硬化物からなるバリア層が繊維強化されることにより、一定の厚み以上のバリア層を確保することができ、さらに耐クラック性能を向上させることができる。また、バリア層に着色を施すことにより、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下といった木質薄単板を使用した場合にも、高意匠を実現できる。
【００２６】
請求項４の発明では、木質薄単板層の表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層が設けられている。
【００２７】
このことで、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。また、２層以上の塗装を行い、かつ下塗又は中塗塗料に減磨剤を入れることにより、耐摩耗性に優れた床材を製造することができる。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項４の電子線硬化型樹脂含浸床材において、クリアコーティング層は、紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなる５０μｍ以下の極薄の塗膜層よりなるものとする。こうすると、浮造り加工の素材感を損なわないまま、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。
【００２９】
請求項６の発明では、請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、木質薄単板層の表面が体質顔料を３０重量部以上配合した染料系又は顔料系の着色料により目止め着色されていることとする。
【００３０】
このことで、表面に施した浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色とを任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。
【００３１】
請求項７の発明では、請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、木質薄単板層は、単板全体に均一な単板染色が施されたものとする。
【００３２】
このことで、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層との着色を任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。また、単板染色されているので、万一、表面に傷が入った場合も傷が目立ち難いというメリットもある。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る電子線硬化型樹脂含浸床材Ａを示し、この電子線硬化型樹脂含浸床材Ａは、表面に樹脂硬化物からなるバリア層２が設けられた基材１と、浮造り加工されかつ電子線硬化型樹脂の含浸された木質薄単板層３と、その表面に設けられたクリアコーティング層４とを備えてなる。以下、これらの構成要素について詳細に説明する。
【００３４】
（基材）
上記基材１は、例えば合板、ＬＶＬ、ＭＤＦ、パーティクルボード、ＯＳＢ、集成材等の木質系及び石膏ボード、珪酸カルシウム板、火山性ガラス質複層板等の無機系材料、又はこれらの薄板を複層に積層させたものが使用される。床材として所望の性能を満たすためには、耐水性及び強度が共に高い合板が一般的に用いられる。また、特に高い耐傷性が求められる場合には、合板の表面にＭＤＦを貼り付けたものが基材１として使用される場合があるが、この場合は、耐水性が問題となることがあるので、耐水処理を施したＭＤＦを使用することが望ましい。
【００３５】
（バリア層）
上記基材１の表面には、樹脂硬化物からなるバリア層２が設けられている。このバリア層２は本発明に必須の要素であり、バリア層２の表面に貼り付けられて浮造り加工の施された木質薄単板においてその表面から圧入・含浸させた電子線硬化型の樹脂が表面より深くまで浸透し過ぎるのを防ぐ働きをする。このバリア層２はシート状物により形成し、そのためのシート状物は、基材１への樹脂の染み込みを防止できる繊密な樹脂硬化物を使用する。樹脂硬化物としては、熱硬化型樹脂、変性熱硬化型樹脂又はこれらの混合物等が好適に使用される。具体的には、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、尿素・メラミン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、或いはこれらの樹脂の変性物や混合物が挙げられる。この場合、硬化させた後に適度に靭性のある樹脂が好ましく、特にメラミン系樹脂と酢酸ビニル樹脂、エチレン変性酢酸ビニル樹脂、アクリルエマルジョン樹脂の混合物やメチロールメラミンのメチロール基をアクリル変性又はアリル変性したものが好適に用いられる。
【００３６】
このとき、上記シート状物は繊維強化されていることが好ましく、例えば紙や不織布、ガラス繊維シート等の繊維状のシート状物に樹脂を含浸・硬化させる方法が好適に用いられる。また、この繊維状のシート状物は、バリア層２を一定の厚み以上確保する働きがあり、好ましくは０．１ｍｍ以上の厚みのものが使用される。
【００３７】
また、バリア層２は、隠蔽性の高い顔料等により任意に着色されることで、浮造り加工後の残存厚みが０．５０ｍｍ以下の木質薄単板を使用した場合でも、好適な意匠を実現することが可能である。このとき、バリア層２に着色される色は、好ましくは表面仕上げと同じ色又は同系色の濃系色に着色される。また、このときに使用される顔料は、隠蔽性の高い体質顔料、無機顔料及び有機顔料等の着色顔料、メタリック顔料等の特殊顔料が任意に選択できる。
【００３８】
体質顔料としては、例えばアルミナ、タルク、バライト粉、炭酸カルシウム、無水珪酸、白雲母等が用いられる。無機系の無彩色顔料としては、例えば酸化チタン、亜鉛華、リトポン等が用いられる。無機系の彩色系顔料としては、例えば黄色酸化鉄、チタンイエロー、ベンガラ、群青等が用いられる。有機顔料としては、例えばアゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ顔料金属錯体スレン系キノン系等の多環式顔料、酸性顔料又は塩基性顔料等が用いられる。
【００３９】
（木質薄単板層）
木質薄単板層３は、単板の表面に浮造り加工が施されたもので、その浮造り加工後の残存厚みは０．５ｍｍ以下である。浮造り加工は、単板の繊維方向に回転する浮造ブラシにより行われ、具体的には、浮造用のブラシを搭載した回転式浮造りブラシ等が使用される。浮造り加工された木質薄単板層３には、電子線硬化型の樹脂が表面側より含浸・硬化される。浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以上であると、含浸された樹脂が０．５ｍｍ以上の深さまで浸透した場合に３００ｋｅＶの低エネルギー型の電子線照射装置では含浸樹脂の最深部まで電子線が届かず、未硬化の樹脂が残ってしまう。これは５００ｋｅＶ〜１ＭｅＶ以上の中エネルギー型や高エネルギー型の電子線照射装置を使用すれば解決できるが、設備投資にかかる費用が低エネルギー型の電子線照射装置の数倍ないし数十倍に跳ね上がるため、実用的とはいえない。
【００４０】
電子線硬化型の樹脂としては、オリゴマーとして、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート又はウレタンアクリレート及びこれらの変性物、又はこれらのアクリレートとシリコンアクリレートの混合物等を使用することができる。架橋剤として、多官能性アクリレートモノマー又は多官能性メタクリレートモノマーを適宜添加する。希釈剤としては、単官能性アクリレートモノマー又は単官能性メタクリレートモノマー又は多官能性メタクリレートモノマーを使用する。
【００４１】
具体的な樹脂の含浸方法としては、基材１に貼り付けた単板の表面からフローコーター又はロールコーター等で樹脂を塗布し、さらにロールコーター等で圧入する方法が好適に用いられる。さらに、本出願人が先に提案したように（特願２０００−７１４７２号明細書及び図面参照）、木材の温度が４０〜８０℃で、樹脂の温度が４０℃未満に調整した場合は、木質薄単板の表面に樹脂塗布後３０秒から３分のセッティング時間を置くことにより浸透することが可能である。また、セッティング時に冷却工程を設けることにより、さらに好適な浸透条件が得られる。また、セッティング後に、ロールコーター等で圧入することにより、好適な浸透条件が得られる。ロールコーターについては、本出願人が提案したように（特願２０００−７１４７２号明細書及び図面参照）、表面がエンボス形状になっているものが好ましい。
【００４２】
また、木質薄単板層３に圧入される電子線硬化型の樹脂は着色してもよい。この場合は主に染料系の着色料が用いられ、例えばアクリジン染料、アントラキノン染料、アジン染料、アゾ染料、アゾメチン染料、インジゴイド染料、インドフェノール染料、インドアニリン染料、インダミン染料、ナフタールイミド染料、フタロシアニン染料、キノフタロン染料、ジアリルメタン染料、トリアリルメタン染料、チアジン染料、チアゾール染料、キサンチン染料等から任意に選択される。
【００４３】
また、電子線硬化型樹脂の含浸された木質薄単板は素地調整が行われる。具体的には、２４０〜３２０番程度の研磨紙で表面の余剰レジンがなくなる程度（０．０３〜０．０５ｍｍ程度）までサンディングを行う。このとき、ライン生産では、研磨用ブラシが好適に使用される。研磨ブラシは、布に研磨剤を染み込ませたものである。
【００４４】
さらに、木質薄単板に素地着色を行う。この素地着色には、染料系の着色ステイン、油性ステイン、アルコールステインや顔料系の着色ステイン、油性ステイン、アルコールステイン等が任意に選択されて使用される。この場合、好ましくは、体質顔料を３０重量部以上配合し、目止め着色を行うことにより、浮造り加工を施した凹部に着色された体質顔料が多く残存し、浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、表面に設けられたクリアコーティング層４により、浮造り凹部に入り込んだ着色された体質顔料が効果的に固定され、長期の使用にも深み感を失わない、優れた意匠を実現することができる。
【００４５】
上記体質顔料としては上記のものが使用される。例えばタルクを５０重量部混ぜた水性ステインを、スポンジロールとデュロメーターで３０°のゴムロールを搭載したＮ−Ｒロールコーターで目止め着色を行う。掻き取りについては、好ましくはゴムロール、ウエス等により行われる。
【００４６】
また、素地着色の替わりに単板染色が行われる場合もある。単板染色は、減圧法、加圧法、常温浸漬法等の方法で行われる。単板染色の効果としては、単板の中まで着色されているため、万一、床材表面に傷が入った場合に、傷が目立ち難いという効果がある。この場合使用される着色染料は、上記のものが使用される。
【００４７】
また、木質薄単板の材料として、浮造り加工する場合には、杉材、松材、栂材等の、針葉樹の板材が一般的に用いられる。しかし、本発明では、ナラ材、カバ材等の広葉樹のロータリー単板貼り材料を使用することができる。このロータリー単板は、床材の表面仕上げ材である木質薄単板（突板）として使用すると、裏割れを起こし、床材として必要な耐クラック性能が劣るために、一般的には床材には用いられないが、本発明では、突板の中に電子線硬化型の樹脂が圧入・硬化されているために、ロータリー単板を使用した場合にも、床材として、所望の性能を実現することができる。
【００４８】
さらに、バリア層２が繊維強化された場合は、バリア層２自体の動きが少なくなるために、耐クラック性に優れた床材として所望の性能を実現することができる。
【００４９】
（コーティング層）
上記木質薄単板層３の表面には、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止のために紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層４が設けられることが望ましい。
【００５０】
但し、浮造り加工を施した木質薄単板の表面に１００μｍ以上の厚塗り塗装を行う場合には、浮造り加工を施した凹部に樹脂溜まりができることがあり、低エネルギー型のＥＢ照射装置の硬化限度深度（例えば３００ｋｅＶのＥＢ照射装置で０．５０ｍｍ以上の深さ）を超えると、樹脂は未硬化なまま残ってしまうので、注意が必要である。この場合、フローコーターで塗布すると樹脂溜まりの管理が難しくなるため、柔らかめのゴム又はスポンジロールを搭載したロールコーターにより所望の厚みが得られるよう複数回塗布することが望ましい。しかし、このような厚塗りをすると浮造り加工特有の素材感は、損なわれることになる。従って、塗膜厚みは、好ましくは５０μｍ以下がよい。この場合、浮造り加工の素材感を損なわない高意匠を実現することができる。
【００５１】
また、耐摩耗性を向上させるために、クリアコーティング層４に減磨剤を加えてもよい。例えば２層で塗装が行われる場合には、例えば下塗りに１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上の減磨剤を入れた塗料を塗装し、硬化・サンディング後、これに上塗り塗料を塗装する。
【００５２】
３層で塗装が行われる場合には、例えば下塗りに塗膜と木質薄単板との密着を高めるための下塗り塗料を塗装し、中塗りに１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上の減磨剤を入れた塗料を塗装し、硬化・サンディング後、これに上塗り塗料を塗装し、クリアコーティング層４を形成する。２０〜３０重量部の減磨剤を添加することにより、艶を落とす効果もある。この場合、サンディングについては、研磨剤を含浸させたブラシ研磨を行うことで、好適な結果が得られる。
【００５３】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００５４】
（実施例１）
厚さ１１．７ｍｍの合板基材の表面に対し、黄土色顔料を１重量部添加したフェノール樹脂を含浸させた０．２ｍｍの厚みの紙を貼り付けて熱圧プレスを行い、バリア層とした。
【００５５】
この表面に熱硬化性接着刷を塗布し、厚さ０．５５ｍｍのナラ材ロータリー薄単板を熱圧プレスで貼り付けた。
【００５６】
このバリア層の表面に貼り付けた木質薄単板の表面に、浮造り加工を施した。浮造り加工には、粗目、中目、細目の回転式の３連ブラシを搭載した回転式浮造りブラシを使用した。この場合、単板の残存厚みは、０．１５ｍｍ〜０．５０ｍｍ程度であった。
【００５７】
この床材をジェットドライヤーで６０℃に加熱し、３５℃に調温した下記配合１の電子線硬化型樹脂を１２ｇ／尺角、フローコーターで塗布した。３分間放置した後、デュロメーターで３０°の硬さを持つナチュラルコーター及びゴムリバースロールを取り付けたナチュラルーリバースコーターで表面の樹脂の圧入・掻き取りを行い、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１０Ｍｒａｄとした。さらにこの表面に２４０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面の余剰レジンがなくなるまで、均一に研磨を行った。
【００５８】
（配合１）
粘度（７５ｍＰａ・ｓ（４０℃））
変性ウレタンアクリレート ６０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート １０重量部
脂肪族エポキシアクリレート ３０重量部
着色染料 ０．５重量部
さらに、この表面に下記配合２の着色剤を使用し、上記のナチュラルーリバースコーターで目止め着色した。これをジェットドライヤーで６０℃・５分間、乾燥した。
【００５９】
（配合２）
着色剤（着色ステイン） ３０重量部
希釈剤（ウレタンシンナー） ９０重量部
体質顔料 ５０重量部
さらに、この表面にホワイトアルミナ（減磨剤）を１５重量部添加したエポキシアクリレート系の電子線硬化型塗料を１ｇ／尺角、ロールコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１Ｍｒａｄとした。さらに、３２０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面を均一に足つけ研磨を行った。さらに、この表面にウレタンアクリレート系の上塗り塗料を１ｇ／ｍ２、フローコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量５Ｍｒａｄとした。以上のようにして、電子線硬化型樹脂含浸床材を得た。
【００６０】
（実施例２）
厚さ１１．７ｍｍの合板基材の表面に、焦げ茶色顔料を１重量部添加したフェノール樹脂を含浸させた紙を貼り付けて熱圧プレスを行い、バリア層とした。この表面に熱硬化性接着剤を塗布し、厚さ０．３５ｍｍの単板染色を施したナラ材スライス薄単板を熱圧プレスで貼り付けた。単板染色は、ナラ材スライス薄単板に下記配合３の着色剤を減圧法で含浸後２４時間浸漬して行った。これを取り出し、４０℃で３０分乾燥させ、単板染色を施したナラ材スライス薄単板を得た。
【００６１】
（配合３）
着色剤（着色ステイン） ０．５重量部
希釈剤（ウレタンシンナー） １００重量部
このバリア層の表面に貼り付けた木質薄単板の表面に、浮造り加工を施した。浮造り加工には、粗目、中目、細目の回転式の３連ブラシを搭載した回転式浮造りブラシを使用した。この場合、一番深い凹部において、バリア層の焦げ茶色が見える程度まで浮造り加工を施した。このときの浮造り後の残存単板厚みは０．３０〜０ｍｍであった。この床材をジェットドライヤーで６０℃に加熱し、３５℃に調温した下記配合４の電子線硬化型樹脂を１２ｇ／尺角、フローコーターで塗布した。３分放置後、デュロメーターで３０°の硬さのナチュラルコーター及びゴムリバースロールを取り付けたナチュラルーリバースコーターで表面の樹脂の圧入・掻き取りを行い、直ちに電子線乾燥した。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１０Ｍｒａｄとした。さらにこの床材表面に２４０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面の余剰レジンがなくなるまで、均一に研磨を行った。
【００６２】
（配合４）
粘度（７５ｍＰａ・ｓ（４０℃））
変性ウレタンアクリレート ６０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート １０重量部
脂肪族エポキシアクリレート ３０重量部
着色染料 ０．５重量部
この表面にホワイトアルミナ（減磨剤）を１５重量部添加したエポキシアクリレート系の電子線硬化型塗料を１ｇ／尺角、ロールコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１Ｍｒａｄとした。さらに、３２０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面を均一に足つけ研磨を行った。さらに、この表面にウレタンアクリレート系の上塗り塗料を１ｇ／ｍ２、フローコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量５Ｍｒａｄとした。こうして電子線硬化型樹脂含浸床材を得た。
【００６３】
（比較例１）
実施例１において、基材と木質薄単板層との間のバリア層を設けなかったものである。また、基材の表面に熱硬化性の接着剤を使用して、厚さ０．５５ｍｍのナラ材ロータリー薄単板を熱圧プレスで貼り付けている。これ以外は実施例１と同じである。
【００６４】
（比較例２）
実施例２において、基材と木質薄単板層との間のバリア層を設けなかったものである。また、基材の表面に熱硬化性の接着剤を使用して、厚さ０．３５ｍｍの単板染色を施したナラ材スライス薄単板を熱圧プレスで貼り付けている。これ以外は実施例２と同じである。
【００６５】
（評価試験）
以上の実施例１、２及び比較例１、２について、床暖房用床材に対応した寒熱繰り返し試験（ＪＡＳ特殊合板に準拠）を行った。床暖房用床材に対応した寒熱繰り返し試験では、８０℃・２時間と−２０℃・２時間とを５サイクル繰り返し行い、塗膜表面の割れの程度（クラック長）を観察する。クラックとは、寒熱繰り返しによる小さな塗膜の割れである。表面に発生したクラックの長さの総長を測定する。
【００６６】
また、摩耗試験機を用いて表面研削を行い、樹脂の浸透深さを測定した。このとき、研磨紙の状態をチェックし、未硬化樹脂が現れた場合は、その研削深さを確認した。尚、全ての試験は、１５ｃｍ×１５ｃｍの試験体を使用した。これらの結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１の結果を考察すると、実施例は、いずれも耐クラック性能が良好であった。また、比較例１及び比較例２は共に少しクラックが発生した。特に、比較例１はクラック総長２５ｍｍで比較的優れた耐クラック性能を示しているが、これは樹脂含浸強化された木質薄単板層の厚みが０．５ｍｍ程度あり、クラック防止の役割を果たしているものと考えられる。
【００６９】
また、実施例１と比較例１との違い、実施例２と比較例２との違いは、バリア層があるかないかであるため、比較例にクラックが発生したことは、バリア層が耐クラック性能を向上させるための一定の役割を果たしていることを示しているものと考えられる。
【００７０】
また、摩耗試験機による表面研削の結果、実施例１及び実施例２のいずれの場合も表面からバリア層に至るまで、含浸させた電子線硬化型の樹脂は完全に硬化していた。単板厚みと含浸深さが一致していないのは、単板接着後にサンディングを行い、塗装を行ったためである。下塗及び上塗の塗膜厚みの合計は実施例１及び実施例２の双方共に５０μｍであった。
【００７１】
一方、比較例１及び比較例２のいずれにおいても、基材中に表面より圧入した電子線硬化型の樹脂が浸透しており、その深さは、表面より１ｍｍ以上に達していた。表面より０．５ｍｍを超える部分、すなわち基材中に染み込んでいた電子線硬化型樹脂は未硬化なままで残っており、研削不良（未硬化な樹脂が残っていると研磨紙に研削屑がつく）が発生した。これらの未硬化な樹脂は、電子線硬化型の塗料であり、放置しておいても硬化することはない。無溶剤型の電子線硬化型塗料を使用しているためこれらが揮発し、室内環境を汚染する心配はないが、季節変化等により、耐クラック性能に影響が出るものと考えられる。
【００７２】
耐クラック性能向上の観点からも、また製品中に未硬化樹脂を残さないという観点からも、本発明にある「表面の木質薄単板層と基材の間に設けられた樹脂硬化物からなるバリア層」は、必須構成であると考えられる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、表面に樹脂硬化物からなるバリア層が設けられた基材と、バリア層表面に接着され、表面に残存厚みが０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工が施され、かつ電子線硬化型樹脂が含浸されて硬化された木質薄単板層とを備えてなり、木質薄単板層と基材との間にバリア層が設けられているので、低エネルギー型の電子線照射装置により表面より含浸させた電子線硬化型の樹脂を完全に硬化させることができる。また、電子線乾燥を行うため、木質薄単板に含浸させた樹脂を完全に硬化させることができる。
【００７４】
請求項２の発明によると、木質薄単板中に電子線硬化型の樹脂を圧入硬化させるようにしたことにより、一般的には裏割れを起こす理由で用いることができない針葉樹・広葉樹等のロータリー単板を使用することができる。また、スライス単板では非常に高くなってしまう広幅の床材を安価に製造することができる。
【００７５】
請求項３の発明によると、バリア層は繊維強化された樹脂硬化物からなりかつ任意に着色されているものとしたことにより、樹脂硬化物からなるバリア層の繊維強化により、一定の厚み以上のバリア層を確保することができ、さらに耐クラック性能を向上させることができる。また、バリア層に着色を施すことにより、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下といった木質薄単板を使用した場合にも、高意匠を実現することができる。
【００７６】
請求項４の発明によると、木質薄単板層の表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層を設けたことにより、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。また、２層以上の塗装を行い、かつ下塗又は中塗塗料に減磨剤を入れることで、耐摩耗性に優れた床材を製造することができる。
【００７７】
請求項５の発明によると、請求項４の発明において、クリアコーティング層が、紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなる５０μｍ以下の極薄の塗膜層よりなるものとしたことにより、浮造り加工の素材感を損なわないまま、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。
【００７８】
請求項６の発明によると、請求項４又は５の発明において、木質薄単板の表面が体質顔料を３０重量部以上配合した染料系又は顔料系の着色料により目止め着色されているので、表面に施した浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色を任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。
【００７９】
請求項７の発明によると、請求項４又は５の発明において、木質薄単板が、単板全体に均一な単板染色されているので、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色との組合わせにより、高意匠を実現できるとともに、単板染色されているので、表面に入った傷を目立ち難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る電子線硬化型樹脂含浸床材の断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子線硬化型樹脂含浸床材
１ 基材
２ バリア層
３ 木質薄単板層
４ クリアコーティング層
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線硬化型の樹脂を含浸又は圧入して硬化させて表面強度を強化し、かつ木材の持つ素材感を最大限に活かした意匠性に優れた電子線硬化型樹脂含浸床材に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浮造り加工は、松、杉、栂等の針葉樹材の表面をバーナー等であぶり、焦げた部分をワイヤーブラシ等でこすることで、焦げ易い春材部が多く掻き取られて凹部となる一方、焦げ難い秋材部が掻き取られずに凸部として残るようして凹凸模様を出す木材の加工方法である。この浮造りを簡易に行う方法として、ワイヤーブラシ等でブラッシングを行うことで木目模様を浮き上がらせるものは公知である。
【０００３】
例えば、特開昭５８−２１７３０４号や特開昭５９−５９４０４号の各公報に示されているように、浮造り加工した単板を合板やファイバーボードに貼り付けた化粧板が知られている。
【０００４】
しかし、この浮造り化粧板は、床材に使用するには様々な問題点がある。すなわち、床材に求められる性能は非常に高いので、上記各公報の従来例にあるように、単純に浮造り加工した単板を合板やファイバーボードに貼り付けただけでは、耐傷性、耐クラック性能、耐汚染性能の面から、床材として所望の性能を満たす製品は造ることができない。
【０００５】
そこで、例えば特開昭５８−７１１０４号や特開平２−１９８８０１号の各公報に示されているように、木質単板に樹脂を含浸させた後、クッション材を介して熱圧プレスを施し、単板中の硬度の低いところを凹部として合成樹脂を注入・硬化させる化粧板の製造方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この提案例の方法で製造した場合、仕上がりはプラスチック加工されたフロアであり、木材に浮造り加工を施したいわゆる「素材感」は全く失われてしまうのは避けられない。
【０００７】
また、熱圧プレスによる生産方式はいわゆる「バッチ式」であり、生産効率が非常に悪いという欠点がある。
【０００８】
そこで、これらの課題に鑑み、例えば既存の床材表面に浮造り加工を施し、床材に電子線硬化型樹脂を含浸させて電子線の照射により硬化させるようにしてもよいが、床材として所望の性能を得ることはできない。
【０００９】
電子線硬化の仕組みは、チタン箔やアルミ箔に向かって照射された電子線が２次電子を放出し、この２次電子が樹脂等に照射され、樹脂中におけるラジカル重合を瞬間的に完了させるものである。
【００１０】
電子線硬化型樹脂は、希釈剤として使用されるものが、それ自身が反応して硬化物となるモノマーを使用することができるため、完全無溶剤の樹脂設計が可能であり、最近、非常に注目を集めている技術の一つである。尚、完全無溶剤の樹脂設計が可能な方法の一つとして紫外線乾燥があり、この紫外線乾燥と電子線乾燥との大きな違いは、紫外線乾燥の場合、ＵＶランプを使用して乾燥させるために、光の届かない例えば単板中に含浸させた樹脂が硬化できないだけではなく、顔料系等の光の透過し難い混合物を混ぜた樹脂についても硬化し難いという問題点がある。
【００１１】
これに対し、電子線乾燥は、２次電子の照射によるラジカル重合のため、照射する電子線の電圧を変えることにより、対象物の表面より、任意の厚みにある樹脂を乾燥させることができ、例えば木質薄単板中の樹脂を乾燥させることができる。
【００１２】
しかし、電子線乾燥に必要な電子線照射設備は非常に大掛かりな設備のため、一般的には、最大でも３００ｋｅＶ程度の低エネルギー型電子線照射装置が使用されるのが一般的である。この場合、３００ｋｅＶの照射装置により、対象物表面より、０．３〜０．５ｍｍ程度の深さの樹脂まで乾燥させることが可能である（樹脂の種類、基材の種類により異なる）。例えば１０００ｋｅＶといった中エネルギー型照射装置を使用すると表面から１〜１．５ｍｍの深さまで硬化することができるが、照射設備だけではなく、照射の際に発生するＸ線の遮蔽装置が大掛かりになるため、一般的には使用されない。
【００１３】
本発明の目的は、５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置を使用して、床材として所望の性能を持ちかつライン生産にて効率よく製造することができる電子線硬化樹脂含浸床材が得られるようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の点を有する。
【００１５】
１．バリア層の表面に貼り付ける木質薄単板は、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下の薄単板を使用し、樹種は限定しない。
【００１６】
２．木質薄単板には、電子線硬化型の樹脂を含浸又は圧入させて硬化させ、床材に求められる耐傷性、耐クラック性等の高い性能を実現する。
【００１７】
３．表面より圧入含浸させた樹脂が深くまで浸透するのを防ぐためのバリア層が、基材と浮造り加工された木質薄単板の間に存在する。バリア層は、床材として必要な耐傷性能を上げるために、繊維強化される場合もある。
【００１８】
４．浮造りで一般的に使用される針葉樹のスライス単板だけではなく、針葉樹及び広葉樹の両方を使用でき、樹種選択の範囲が広がる。また単板裏割れ等により、一般的には使用されない針葉樹及び広葉樹のロータリー単板を使用できる。
【００１９】
５．素材感を損なわず、かつ床材として所望の性能を得るために、表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層を有する。
【００２０】
６．５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置を使用して、床材として所望の性能を持ちかつラインにて効率よく製造することができる。
【００２１】
具体的には、請求項１の発明では、表面に樹脂硬化物からなるバリア層が設けられた基材と、上記バリア層表面に接着され、表面に残存厚みの最大値が０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工が施された木質薄単板層とを備え、上記木質薄単板は、硬化剤を含有せず、かつ希釈剤としてのモノマー成分を含有する電子線硬化型樹脂が含浸されて、電子線照射により硬化されてなることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によると、木質薄単板層と基材との間にバリア層が設けられているので、木質薄単板層の表面から含浸させた電子線硬化型の樹脂が表面より深くまで浸透し過ぎるのを防ぐとともに、低エネルギー型の電子線照射装置により表面より含浸させた電子線硬化型の樹脂を完全に硬化させることができる。また、電子線乾燥を行うため、木質薄単板に含浸させた樹脂を完全に硬化させることが可能である。
【００２３】
また、電子線硬化型樹脂に硬化剤を使用していなくても、木質薄単板層は残存厚みの最大値が０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工を施して、５０〜３００ｋｅＶの低エネルギー型電子線照射装置によって、木質薄単板層中の樹脂を完全に硬化させることができ、床材として所望の性能を持ちかつ、熱圧プレスが不要でありラインにて効率よく製造することができる。
【００２４】
請求項２の発明では、上記木質薄単板層がロータリー単板からなるものとする。こうすれば、木質薄単板中に電子線硬化型の樹脂を圧入硬化させるので、一般的には裏割れを起こすために用いることができない針葉樹・広葉樹等のロータリー単板を使用することができる。この場合、スライス単板では非常に高くなってしまう、広幅の床材を安価に製造することが可能になるというメリットもある。
【００２５】
請求項３の発明では、上記バリア層は、繊維強化された樹脂硬化物からなりかつ任意に着色されているものとする。樹脂硬化物からなるバリア層が繊維強化されることにより、一定の厚み以上のバリア層を確保することができ、さらに耐クラック性能を向上させることができる。また、バリア層に着色を施すことにより、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下といった木質薄単板を使用した場合にも、高意匠を実現できる。
【００２６】
請求項４の発明では、木質薄単板層の表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層が設けられている。
【００２７】
このことで、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。また、２層以上の塗装を行い、かつ下塗又は中塗塗料に減磨剤を入れることにより、耐摩耗性に優れた床材を製造することができる。
【００２８】
請求項５の発明では、請求項４の電子線硬化型樹脂含浸床材において、クリアコーティング層は、紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなる５０μｍ以下の極薄の塗膜層よりなるものとする。こうすると、浮造り加工の素材感を損なわないまま、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。
【００２９】
請求項６の発明では、請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、木質薄単板層の表面が体質顔料を３０重量部以上配合した染料系又は顔料系の着色料により目止め着色されていることとする。
【００３０】
このことで、表面に施した浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色とを任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。
【００３１】
請求項７の発明では、請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、木質薄単板層は、単板全体に均一な単板染色が施されたものとする。
【００３２】
このことで、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層との着色を任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。また、単板染色されているので、万一、表面に傷が入った場合も傷が目立ち難いというメリットもある。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る電子線硬化型樹脂含浸床材Ａを示し、この電子線硬化型樹脂含浸床材Ａは、表面に樹脂硬化物からなるバリア層２が設けられた基材１と、浮造り加工されかつ電子線硬化型樹脂の含浸された木質薄単板層３と、その表面に設けられたクリアコーティング層４とを備えてなる。以下、これらの構成要素について詳細に説明する。
【００３４】
（基材）
上記基材１は、例えば合板、ＬＶＬ、ＭＤＦ、パーティクルボード、ＯＳＢ、集成材等の木質系及び石膏ボード、珪酸カルシウム板、火山性ガラス質複層板等の無機系材料、又はこれらの薄板を複層に積層させたものが使用される。床材として所望の性能を満たすためには、耐水性及び強度が共に高い合板が一般的に用いられる。また、特に高い耐傷性が求められる場合には、合板の表面にＭＤＦを貼り付けたものが基材１として使用される場合があるが、この場合は、耐水性が問題となることがあるので、耐水処理を施したＭＤＦを使用することが望ましい。
【００３５】
（バリア層）
上記基材１の表面には、樹脂硬化物からなるバリア層２が設けられている。このバリア層２は本発明に必須の要素であり、バリア層２の表面に貼り付けられて浮造り加工の施された木質薄単板においてその表面から圧入・含浸させた電子線硬化型の樹脂が表面より深くまで浸透し過ぎるのを防ぐ働きをする。このバリア層２はシート状物により形成し、そのためのシート状物は、基材１への樹脂の染み込みを防止できる繊密な樹脂硬化物を使用する。樹脂硬化物としては、熱硬化型樹脂、変性熱硬化型樹脂又はこれらの混合物等が好適に使用される。具体的には、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、尿素・メラミン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、或いはこれらの樹脂の変性物や混合物が挙げられる。この場合、硬化させた後に適度に靭性のある樹脂が好ましく、特にメラミン系樹脂と酢酸ビニル樹脂、エチレン変性酢酸ビニル樹脂、アクリルエマルジョン樹脂の混合物やメチロールメラミンのメチロール基をアクリル変性又はアリル変性したものが好適に用いられる。
【００３６】
このとき、上記シート状物は繊維強化されていることが好ましく、例えば紙や不織布、ガラス繊維シート等の繊維状のシート状物に樹脂を含浸・硬化させる方法が好適に用いられる。また、この繊維状のシート状物は、バリア層２を一定の厚み以上確保する働きがあり、好ましくは０．１ｍｍ以上の厚みのものが使用される。
【００３７】
また、バリア層２は、隠蔽性の高い顔料等により任意に着色されることで、浮造り加工後の残存厚みが０．５０ｍｍ以下の木質薄単板を使用した場合でも、好適な意匠を実現することが可能である。このとき、バリア層２に着色される色は、好ましくは表面仕上げと同じ色又は同系色の濃系色に着色される。また、このときに使用される顔料は、隠蔽性の高い体質顔料、無機顔料及び有機顔料等の着色顔料、メタリック顔料等の特殊顔料が任意に選択できる。
【００３８】
体質顔料としては、例えばアルミナ、タルク、バライト粉、炭酸カルシウム、無水珪酸、白雲母等が用いられる。無機系の無彩色顔料としては、例えば酸化チタン、亜鉛華、リトポン等が用いられる。無機系の彩色系顔料としては、例えば黄色酸化鉄、チタンイエロー、ベンガラ、群青等が用いられる。有機顔料としては、例えばアゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ顔料金属錯体スレン系キノン系等の多環式顔料、酸性顔料又は塩基性顔料等が用いられる。
【００３９】
（木質薄単板層）
木質薄単板層３は、単板の表面に浮造り加工が施されたもので、その浮造り加工後の残存厚みは０．５ｍｍ以下である。浮造り加工は、単板の繊維方向に回転する浮造ブラシにより行われ、具体的には、浮造用のブラシを搭載した回転式浮造りブラシ等が使用される。浮造り加工された木質薄単板層３には、電子線硬化型の樹脂が表面側より含浸・硬化される。浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以上であると、含浸された樹脂が０．５ｍｍ以上の深さまで浸透した場合に３００ｋｅＶの低エネルギー型の電子線照射装置では含浸樹脂の最深部まで電子線が届かず、未硬化の樹脂が残ってしまう。これは５００ｋｅＶ〜１ＭｅＶ以上の中エネルギー型や高エネルギー型の電子線照射装置を使用すれば解決できるが、設備投資にかかる費用が低エネルギー型の電子線照射装置の数倍ないし数十倍に跳ね上がるため、実用的とはいえない。
【００４０】
電子線硬化型の樹脂としては、オリゴマーとして、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート又はウレタンアクリレート及びこれらの変性物、又はこれらのアクリレートとシリコンアクリレートの混合物等を使用することができる。架橋剤として、多官能性アクリレートモノマー又は多官能性メタクリレートモノマーを適宜添加する。希釈剤としては、単官能性アクリレートモノマー又は単官能性メタクリレートモノマー又は多官能性メタクリレートモノマーを使用する。
【００４１】
具体的な樹脂の含浸方法としては、基材１に貼り付けた単板の表面からフローコーター又はロールコーター等で樹脂を塗布し、さらにロールコーター等で圧入する方法が好適に用いられる。さらに、本出願人が先に提案したように（特願２０００−７１４７２号明細書及び図面参照）、木材の温度が４０〜８０℃で、樹脂の温度が４０℃未満に調整した場合は、木質薄単板の表面に樹脂塗布後３０秒から３分のセッティング時間を置くことにより浸透することが可能である。また、セッティング時に冷却工程を設けることにより、さらに好適な浸透条件が得られる。また、セッティング後に、ロールコーター等で圧入することにより、好適な浸透条件が得られる。ロールコーターについては、本出願人が提案したように（特願２０００−７１４７２号明細書及び図面参照）、表面がエンボス形状になっているものが好ましい。
【００４２】
また、木質薄単板層３に圧入される電子線硬化型の樹脂は着色してもよい。この場合は主に染料系の着色料が用いられ、例えばアクリジン染料、アントラキノン染料、アジン染料、アゾ染料、アゾメチン染料、インジゴイド染料、インドフェノール染料、インドアニリン染料、インダミン染料、ナフタールイミド染料、フタロシアニン染料、キノフタロン染料、ジアリルメタン染料、トリアリルメタン染料、チアジン染料、チアゾール染料、キサンチン染料等から任意に選択される。
【００４３】
また、電子線硬化型樹脂の含浸された木質薄単板は素地調整が行われる。具体的には、２４０〜３２０番程度の研磨紙で表面の余剰レジンがなくなる程度（０．０３〜０．０５ｍｍ程度）までサンディングを行う。このとき、ライン生産では、研磨用ブラシが好適に使用される。研磨ブラシは、布に研磨剤を染み込ませたものである。
【００４４】
さらに、木質薄単板に素地着色を行う。この素地着色には、染料系の着色ステイン、油性ステイン、アルコールステインや顔料系の着色ステイン、油性ステイン、アルコールステイン等が任意に選択されて使用される。この場合、好ましくは、体質顔料を３０重量部以上配合し、目止め着色を行うことにより、浮造り加工を施した凹部に着色された体質顔料が多く残存し、浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、表面に設けられたクリアコーティング層４により、浮造り凹部に入り込んだ着色された体質顔料が効果的に固定され、長期の使用にも深み感を失わない、優れた意匠を実現することができる。
【００４５】
上記体質顔料としては上記のものが使用される。例えばタルクを５０重量部混ぜた水性ステインを、スポンジロールとデュロメーターで３０°のゴムロールを搭載したＮ−Ｒロールコーターで目止め着色を行う。掻き取りについては、好ましくはゴムロール、ウエス等により行われる。
【００４６】
また、素地着色の替わりに単板染色が行われる場合もある。単板染色は、減圧法、加圧法、常温浸漬法等の方法で行われる。単板染色の効果としては、単板の中まで着色されているため、万一、床材表面に傷が入った場合に、傷が目立ち難いという効果がある。この場合使用される着色染料は、上記のものが使用される。
【００４７】
また、木質薄単板の材料として、浮造り加工する場合には、杉材、松材、栂材等の、針葉樹の板材が一般的に用いられる。しかし、本発明では、ナラ材、カバ材等の広葉樹のロータリー単板貼り材料を使用することができる。このロータリー単板は、床材の表面仕上げ材である木質薄単板（突板）として使用すると、裏割れを起こし、床材として必要な耐クラック性能が劣るために、一般的には床材には用いられないが、本発明では、突板の中に電子線硬化型の樹脂が圧入・硬化されているために、ロータリー単板を使用した場合にも、床材として、所望の性能を実現することができる。
【００４８】
さらに、バリア層２が繊維強化された場合は、バリア層２自体の動きが少なくなるために、耐クラック性に優れた床材として所望の性能を実現することができる。
【００４９】
（コーティング層）
上記木質薄単板層３の表面には、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止のために紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層４が設けられることが望ましい。
【００５０】
但し、浮造り加工を施した木質薄単板の表面に１００μｍ以上の厚塗り塗装を行う場合には、浮造り加工を施した凹部に樹脂溜まりができることがあり、低エネルギー型のＥＢ照射装置の硬化限度深度（例えば３００ｋｅＶのＥＢ照射装置で０．５０ｍｍ以上の深さ）を超えると、樹脂は未硬化なまま残ってしまうので、注意が必要である。この場合、フローコーターで塗布すると樹脂溜まりの管理が難しくなるため、柔らかめのゴム又はスポンジロールを搭載したロールコーターにより所望の厚みが得られるよう複数回塗布することが望ましい。しかし、このような厚塗りをすると浮造り加工特有の素材感は、損なわれることになる。従って、塗膜厚みは、好ましくは５０μｍ以下がよい。この場合、浮造り加工の素材感を損なわない高意匠を実現することができる。
【００５１】
また、耐摩耗性を向上させるために、クリアコーティング層４に減磨剤を加えてもよい。例えば２層で塗装が行われる場合には、例えば下塗りに１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上の減磨剤を入れた塗料を塗装し、硬化・サンディング後、これに上塗り塗料を塗装する。
【００５２】
３層で塗装が行われる場合には、例えば下塗りに塗膜と木質薄単板との密着を高めるための下塗り塗料を塗装し、中塗りに１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上の減磨剤を入れた塗料を塗装し、硬化・サンディング後、これに上塗り塗料を塗装し、クリアコーティング層４を形成する。２０〜３０重量部の減磨剤を添加することにより、艶を落とす効果もある。この場合、サンディングについては、研磨剤を含浸させたブラシ研磨を行うことで、好適な結果が得られる。
【００５３】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００５４】
（実施例１）
厚さ１１．７ｍｍの合板基材の表面に対し、黄土色顔料を１重量部添加したフェノール樹脂を含浸させた０．２ｍｍの厚みの紙を貼り付けて熱圧プレスを行い、バリア層とした。
【００５５】
この表面に熱硬化性接着刷を塗布し、厚さ０．５５ｍｍのナラ材ロータリー薄単板を熱圧プレスで貼り付けた。
【００５６】
このバリア層の表面に貼り付けた木質薄単板の表面に、浮造り加工を施した。浮造り加工には、粗目、中目、細目の回転式の３連ブラシを搭載した回転式浮造りブラシを使用した。この場合、単板の残存厚みは、０．１５ｍｍ〜０．５０ｍｍ程度であった。
【００５７】
この床材をジェットドライヤーで６０℃に加熱し、３５℃に調温した下記配合１の電子線硬化型樹脂を１２ｇ／尺角、フローコーターで塗布した。３分間放置した後、デュロメーターで３０°の硬さを持つナチュラルコーター及びゴムリバースロールを取り付けたナチュラルーリバースコーターで表面の樹脂の圧入・掻き取りを行い、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１０Ｍｒａｄとした。さらにこの表面に２４０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面の余剰レジンがなくなるまで、均一に研磨を行った。
【００５８】
（配合１）
粘度（７５ｍＰａ・ｓ（４０℃））
変性ウレタンアクリレート ６０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート １０重量部
脂肪族エポキシアクリレート ３０重量部
着色染料 ０．５重量部
さらに、この表面に下記配合２の着色剤を使用し、上記のナチュラルーリバースコーターで目止め着色した。これをジェットドライヤーで６０℃・５分間、乾燥した。
【００５９】
（配合２）
着色剤（着色ステイン） ３０重量部
希釈剤（ウレタンシンナー） ９０重量部
体質顔料 ５０重量部
さらに、この表面にホワイトアルミナ（減磨剤）を１５重量部添加したエポキシアクリレート系の電子線硬化型塗料を１ｇ／尺角、ロールコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１Ｍｒａｄとした。さらに、３２０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面を均一に足つけ研磨を行った。さらに、この表面にウレタンアクリレート系の上塗り塗料を１ｇ／ｍ２、フローコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量５Ｍｒａｄとした。以上のようにして、電子線硬化型樹脂含浸床材を得た。
【００６０】
（実施例２）
厚さ１１．７ｍｍの合板基材の表面に、焦げ茶色顔料を１重量部添加したフェノール樹脂を含浸させた紙を貼り付けて熱圧プレスを行い、バリア層とした。この表面に熱硬化性接着剤を塗布し、厚さ０．３５ｍｍの単板染色を施したナラ材スライス薄単板を熱圧プレスで貼り付けた。単板染色は、ナラ材スライス薄単板に下記配合３の着色剤を減圧法で含浸後２４時間浸漬して行った。これを取り出し、４０℃で３０分乾燥させ、単板染色を施したナラ材スライス薄単板を得た。
【００６１】
（配合３）
着色剤（着色ステイン） ０．５重量部
希釈剤（ウレタンシンナー） １００重量部
このバリア層の表面に貼り付けた木質薄単板の表面に、浮造り加工を施した。浮造り加工には、粗目、中目、細目の回転式の３連ブラシを搭載した回転式浮造りブラシを使用した。この場合、一番深い凹部において、バリア層の焦げ茶色が見える程度まで浮造り加工を施した。このときの浮造り後の残存単板厚みは０．３０〜０ｍｍであった。この床材をジェットドライヤーで６０℃に加熱し、３５℃に調温した下記配合４の電子線硬化型樹脂を１２ｇ／尺角、フローコーターで塗布した。３分放置後、デュロメーターで３０°の硬さのナチュラルコーター及びゴムリバースロールを取り付けたナチュラルーリバースコーターで表面の樹脂の圧入・掻き取りを行い、直ちに電子線乾燥した。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１０Ｍｒａｄとした。さらにこの床材表面に２４０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面の余剰レジンがなくなるまで、均一に研磨を行った。
【００６２】
（配合４）
粘度（７５ｍＰａ・ｓ（４０℃））
変性ウレタンアクリレート ６０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート １０重量部
脂肪族エポキシアクリレート ３０重量部
着色染料 ０．５重量部
この表面にホワイトアルミナ（減磨剤）を１５重量部添加したエポキシアクリレート系の電子線硬化型塗料を１ｇ／尺角、ロールコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量１Ｍｒａｄとした。さらに、３２０番手の研磨剤を含浸させた研磨ブラシで表面を均一に足つけ研磨を行った。さらに、この表面にウレタンアクリレート系の上塗り塗料を１ｇ／ｍ２、フローコーターを用いて塗布し、直ちに電子線乾燥を行った。このときの電子線照射量は、加速電圧３００ｋｅＶ・照射線量５Ｍｒａｄとした。こうして電子線硬化型樹脂含浸床材を得た。
【００６３】
（比較例１）
実施例１において、基材と木質薄単板層との間のバリア層を設けなかったものである。また、基材の表面に熱硬化性の接着剤を使用して、厚さ０．５５ｍｍのナラ材ロータリー薄単板を熱圧プレスで貼り付けている。これ以外は実施例１と同じである。
【００６４】
（比較例２）
実施例２において、基材と木質薄単板層との間のバリア層を設けなかったものである。また、基材の表面に熱硬化性の接着剤を使用して、厚さ０．３５ｍｍの単板染色を施したナラ材スライス薄単板を熱圧プレスで貼り付けている。これ以外は実施例２と同じである。
【００６５】
（評価試験）
以上の実施例１、２及び比較例１、２について、床暖房用床材に対応した寒熱繰り返し試験（ＪＡＳ特殊合板に準拠）を行った。床暖房用床材に対応した寒熱繰り返し試験では、８０℃・２時間と−２０℃・２時間とを５サイクル繰り返し行い、塗膜表面の割れの程度（クラック長）を観察する。クラックとは、寒熱繰り返しによる小さな塗膜の割れである。表面に発生したクラックの長さの総長を測定する。
【００６６】
また、摩耗試験機を用いて表面研削を行い、樹脂の浸透深さを測定した。このとき、研磨紙の状態をチェックし、未硬化樹脂が現れた場合は、その研削深さを確認した。尚、全ての試験は、１５ｃｍ×１５ｃｍの試験体を使用した。これらの結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
表１の結果を考察すると、実施例は、いずれも耐クラック性能が良好であった。また、比較例１及び比較例２は共に少しクラックが発生した。特に、比較例１はクラック総長２５ｍｍで比較的優れた耐クラック性能を示しているが、これは樹脂含浸強化された木質薄単板層の厚みが０．５ｍｍ程度あり、クラック防止の役割を果たしているものと考えられる。
【００６９】
また、実施例１と比較例１との違い、実施例２と比較例２との違いは、バリア層があるかないかであるため、比較例にクラックが発生したことは、バリア層が耐クラック性能を向上させるための一定の役割を果たしていることを示しているものと考えられる。
【００７０】
また、摩耗試験機による表面研削の結果、実施例１及び実施例２のいずれの場合も表面からバリア層に至るまで、含浸させた電子線硬化型の樹脂は完全に硬化していた。単板厚みと含浸深さが一致していないのは、単板接着後にサンディングを行い、塗装を行ったためである。下塗及び上塗の塗膜厚みの合計は実施例１及び実施例２の双方共に５０μｍであった。
【００７１】
一方、比較例１及び比較例２のいずれにおいても、基材中に表面より圧入した電子線硬化型の樹脂が浸透しており、その深さは、表面より１ｍｍ以上に達していた。表面より０．５ｍｍを超える部分、すなわち基材中に染み込んでいた電子線硬化型樹脂は未硬化なままで残っており、研削不良（未硬化な樹脂が残っていると研磨紙に研削屑がつく）が発生した。これらの未硬化な樹脂は、電子線硬化型の塗料であり、放置しておいても硬化することはない。無溶剤型の電子線硬化型塗料を使用しているためこれらが揮発し、室内環境を汚染する心配はないが、季節変化等により、耐クラック性能に影響が出るものと考えられる。
【００７２】
耐クラック性能向上の観点からも、また製品中に未硬化樹脂を残さないという観点からも、本発明にある「表面の木質薄単板層と基材の間に設けられた樹脂硬化物からなるバリア層」は、必須構成であると考えられる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、表面に樹脂硬化物からなるバリア層が設けられた基材と、バリア層表面に接着され、表面に残存厚みが０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工が施され、かつ電子線硬化型樹脂が含浸されて硬化された木質薄単板層とを備えてなり、木質薄単板層と基材との間にバリア層が設けられているので、低エネルギー型の電子線照射装置により表面より含浸させた電子線硬化型の樹脂を完全に硬化させることができる。また、電子線乾燥を行うため、木質薄単板に含浸させた樹脂を完全に硬化させることができる。
【００７４】
請求項２の発明によると、木質薄単板中に電子線硬化型の樹脂を圧入硬化させるようにしたことにより、一般的には裏割れを起こす理由で用いることができない針葉樹・広葉樹等のロータリー単板を使用することができる。また、スライス単板では非常に高くなってしまう広幅の床材を安価に製造することができる。
【００７５】
請求項３の発明によると、バリア層は繊維強化された樹脂硬化物からなりかつ任意に着色されているものとしたことにより、樹脂硬化物からなるバリア層の繊維強化により、一定の厚み以上のバリア層を確保することができ、さらに耐クラック性能を向上させることができる。また、バリア層に着色を施すことにより、浮造り加工後の残存厚みが０．５ｍｍ以下といった木質薄単板を使用した場合にも、高意匠を実現することができる。
【００７６】
請求項４の発明によると、木質薄単板層の表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層を設けたことにより、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。また、２層以上の塗装を行い、かつ下塗又は中塗塗料に減磨剤を入れることで、耐摩耗性に優れた床材を製造することができる。
【００７７】
請求項５の発明によると、請求項４の発明において、クリアコーティング層が、紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなる５０μｍ以下の極薄の塗膜層よりなるものとしたことにより、浮造り加工の素材感を損なわないまま、耐傷性、耐汚染性、引っ掛かり防止に優れた床材を製造することができる。
【００７８】
請求項６の発明によると、請求項４又は５の発明において、木質薄単板の表面が体質顔料を３０重量部以上配合した染料系又は顔料系の着色料により目止め着色されているので、表面に施した浮造り加工により深み感を持たせることができる。また、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色を任意に組み合わせることにより、高意匠を実現できる。
【００７９】
請求項７の発明によると、請求項４又は５の発明において、木質薄単板が、単板全体に均一な単板染色されているので、薄単板を使用し、かつ浮造り加工によりバリア層が露出するような場合でも木質薄単板の着色とバリア層の着色との組合わせにより、高意匠を実現できるとともに、単板染色されているので、表面に入った傷を目立ち難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る電子線硬化型樹脂含浸床材の断面図である。
【符号の説明】
Ａ 電子線硬化型樹脂含浸床材
１ 基材
２ バリア層
３ 木質薄単板層
４ クリアコーティング層
Claims (7)
- 表面に樹脂硬化物からなるバリア層が設けられた基材と、
上記バリア層表面に接着され、表面に残存厚みの最大値が０．５ｍｍ以下となるように浮造り加工が施された木質薄単板層とを備え、
上記木質薄単板は、硬化剤を含有せず、かつ希釈剤としてのモノマー成分を含有する電子線硬化型樹脂が含浸されて、電子線照射により硬化されてなることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項１の電子線硬化型樹脂含浸床材において、
木質薄単板層がロータリー単板からなることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項１又は２の電子線硬化型樹脂含浸床材において、
バリア層が、繊維強化された樹脂硬化物からなりかつ任意に着色されているものであることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項１〜３のいずれか１つの電子線硬化型樹脂含浸床材において、
木質薄単板層の表面に紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなるクリアコーティング層が設けられていることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項４の電子線硬化型樹脂含浸床材において、
クリアコーティング層が、紫外線硬化型塗料又は電子線硬化型塗料からなる５０μｍ以下の極薄の塗膜層よりなることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、
木質薄単板層の表面が体質顔料を３０重量部以上配合した染料系又は顔料系の着色料により目止め着色されていることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。 - 請求項４又は５の電子線硬化型樹脂含浸床材において、
木質薄単板層は、単板全体に均一な単板染色が施されたものであることを特徴とする電子線硬化型樹脂含浸床材。
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