JP4302085B2

JP4302085B2 - 化粧板及び化粧板の製造方法

Info

Publication number: JP4302085B2
Application number: JP2005272463A
Authority: JP
Inventors: 靖大山; 明功秋山
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: JP2007083449A

Description

本発明は、表面の木目模様が強調された化粧板及びその製造方法に関するものである。

従来より、木材を化粧板として用いる場合に、表面の木目模様を強調することが行われている。例えば、本来は淡色の軟材部を濃色の硬材部よりも濃色化することで、色の濃淡を逆転させることが行われている。特許文献１には、針葉樹材の表面等にブラッシングすることで、軟材部（春材部）を多く削り取って凹部とする一方、硬材部（秋材部）は殆ど削り取らずに凸部として残すようにして、凹凸模様を出す木材の加工方法である浮造り加工を施し、その後、表面に着色した樹脂を塗布して凹部に樹脂を貯めることで、早材部の色を晩材部よりも濃くすることが示されている。

また、特許文献２には、木材の軟材部（春材部）に硬材部（夏材部）により多量の着色した合成樹脂を含浸させることにより、軟材部と硬材部との色の濃淡を逆転することが提案されている。
特公昭６２−１７５２２号公報特開昭５５−１３０７１５号公報

しかしながら、上記従来の特許文献１のように、ブラッシングにより設けられた凹部に塗料を残し、色の濃淡を逆転させる方法においては、木材の表面をブラッシングにより削るために、その表面が粗くなり、美しさが損なわれるのは避けられない。

また、特許文献２のように、合成樹脂を含浸させる方法においては、外観の美麗さが損なわれることはないものの、含浸のための減圧加圧を行う専用の大掛かりな釜と多量の樹脂とが必要になるとともに、処理に多大な時間を要し、効率が悪いという問題がある。

そこで、本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、その目的は、化粧板の製造方法に所定の工夫を凝らすことにより、軟材部と硬材部との濃淡が逆転し、木目が強調されて木材の美しさが現出した美麗な化粧板が、簡単な装置で効率よく得られるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、着色した高粘度のホットメルト樹脂を用いて木材表面を加圧することで、その樹脂圧により軟材部を硬材部に対し相対的に潰すと同時に、潰された部分に同じ樹脂を充填させるようにした。

具体的には、請求項１の発明は、軟材部と硬材部とを有する木材の表面に、着色したホットメルト樹脂を塗布した後、該樹脂が塗布された表面をプレス手段により加熱状態で加圧することにより、上記軟材部を、溶融状態で流動性のある上記樹脂の樹脂圧で潰して凹部を形成しながら該凹部に上記樹脂を充填させることを特徴とする。

上記の構成によると、木材表面に塗布された着色ホットメルト樹脂がプレス手段により加熱状態で加圧され、その加熱による溶融状態で流動性のあるホットメルト樹脂の樹脂圧により表面の軟材部が潰されて凹部が形成されるともに、その凹部にホットメルト樹脂が充填される。このことで、美麗な外観を有する化粧板が、樹脂の含浸の場合のような大掛かりな装置や多量の樹脂を要することなく、効率よく得られる。

請求項２の発明では、上記プレス手段による加圧時に、塗布されたホットメルト樹脂の少なくとも表面が固化した状態で加圧することを特徴とする。

また、請求項３の発明では、上記プレス手段による加圧時のホットメルト樹脂の粘度は２０００〜２００００ｍＰａ・ｓとする。

これら請求項２又は３の発明によれば、木材表面の軟材部を確実に安定して凹ませることができる。

請求項４の発明では、上記ホットメルト樹脂は、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂とする。この湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は、塗布後に冷えると、一時的に表面から固化していき、その後に湿気により完全に固化するので、本発明の製造方法に用いるのに望ましいホットメルト樹脂となるだけでなく、一時的な固化により連続的な生産が可能となり、さらには耐熱性にも優れた化粧板を得ることができる。しかも、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は、無溶剤で有害な揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の拡散がないので、化粧板の用途に好ましい。

請求項５は化粧板の発明であり、この発明では、軟材部と硬材部とを有する木材の表面に、該表面に塗布された着色ホットメルト樹脂を加熱状態で加圧したときの溶融状態で流動性のある上記樹脂の樹脂圧により上記軟材部が潰されてなりかつ上記樹脂が充填された凹部が形成されていることを特徴とする。この発明でも請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、請求項１及び５の発明によると、木材の表面に、着色したホットメルト樹脂を塗布して、その表面を加熱状態で加圧し、木材表面の軟材部を溶融状態で流動性のある樹脂の樹脂圧で潰して凹部を形成しながら該凹部に同じ樹脂を充填させることにより、美麗な外観を有する化粧板を、大掛かりな装置や多量の樹脂を要することなく効率よく得ることができる。

請求項２の発明では、プレス手段による加圧時に、塗布されたホットメルト樹脂の少なくとも表面が固化した状態で加圧することとした。また、請求項３の発明では、木材表面の加圧時の樹脂粘度を２０００〜２００００ｍＰａ・ｓとした。これらの発明によれば、木材表面の軟材部を確実に安定して凹ませることができる。

請求項４の発明によれば、ホットメルト樹脂を湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂としたことにより、有害な揮発性有機化合物の拡散がなく、耐熱性にも優れた化粧板を得ることができるとともに、化粧板の連続生産を行うことができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る化粧板Ａの製造方法の工程を示したものである。この製造工程は、樹脂塗布工程(1)、プレス工程(2)及び表面塗装工程(3)を有する。

(1) 樹脂塗布工程
この樹脂塗布工程では、まず、図１（ａ）に示すように、化粧板Ａとなる木材１を用意する。この木材１は、図２に拡大して示すように、軟材部１ａ（軟質部）と硬材部１ｂ（硬質部）とを有しているもので、それらは表面に現れている。

上記木材１としては種々のものを利用でき、一般的には国産又は外国産の針葉樹の単板を用いる。例えば、軟質の早材部と硬質の晩材部を有する米マツ（米松）、米ツガ（米栂）、スギ（杉）、ヒノキ（桧）、カラマツ（唐松）、エゾマツ（蝦夷松）、イチョウ（銀杏）、カヤ（榧）、モミ（樅）等の針葉樹がある。これらの他に、木目に沿って軟材部１ａと硬材部１ｂとを有するものであれば、広葉樹や人工突板も利用することができる。

そして、図１（ｂ）に示す如く、その木材１の表面に、ダイコータ、スリットコータ、ホットロールコータ等の既知の塗布手段７（図示例ではホットロールコータを示している）を用いて、着色した溶融状態のホットメルト樹脂８（ＨＭ）を塗布する。

ホットメルト樹脂８の着色には顔料や染料等を用いることができるが、塗布後の色の透明感を考慮すると染料を用いることが望ましい。

また、上記ホットメルト樹脂８としては湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂（ＰＵＲＨＭ）を用いるのが望ましい。すなわち、この湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は、塗布後に冷えると、一時的に表面から固化していき、その後の吸湿によって完全に固化するものであり、化粧板Ａの連続的な生産が可能となる。また、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は無溶剤であるので、有害な揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を拡散させることがない。さらに、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は、熱可塑性タイプのものではないので、耐熱性にも優れた化粧板Ａを得ることができる。この湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は無黄変型又は難黄変型のものを用いることが望ましい。

また、ホットメルト樹脂８は、木材１の表面に塗布されると、その後に冷えて一時的に固化するが、後述のプレス機１２による加圧（熱圧）時には、少なくとも表面が固化した状態になっていることが好ましく、その加圧時の樹脂粘度は２０００〜２００００ｍＰａ・ｓとなることが必要である。粘度が２０００ｍＰａ・ｓよりも低いと、樹脂８が流動し過ぎて軟材部１ａが凹み難くなり、軟材部１ａ（春材部）を強調したような外観にならない。また、粘度が２００００ｍＰａ・ｓよりも高いときには、樹脂８が流動し難くなり、軟材部１ａのみを凹ませることが困難となって均一化してしまい、やはり軟材部１ａ（春材部）を強調した外観にならない。

この加圧時の樹脂粘度を測定する場合、予め、ブルックフィールド型粘度計を用いて、樹脂をサーモセルで熱圧時の所定の温度に加熱した状態で粘度を測定し、この予め測定した粘度を熱圧時の温度における樹脂の粘度としている。

このホットメルト樹脂８を木材１の表面に塗布する際、ホットメルト樹脂８を溶融温度に応じて１００〜１４０℃に加温して溶融させ、５０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲で木材１の表面に塗布する。この塗布量が５０ｇ／ｍ^２よりも少ないと、軟材部１ａを十分に凹ますことができなかったり、ムラができたりすることがある一方、２００ｇ／ｍ^２よりも多いと、プレス時にはみ出す樹脂８の量が増加して無駄となるからである。

(2) プレス工程
次に、図１（ｃ）に示すように、上記のようにしてホットメルト樹脂８が塗布された木材１の表面のホットメルト樹脂８上に離型フィルムや離型紙等の離型材１０を載せ、その表面をプレス機１２で加圧する。このプレス機１２による加圧時には、上述したとおり、塗布されたホットメルト樹脂８が冷えて、その少なくとも表面が一時的に固化している状態とし、その樹脂８の粘度は２０００〜２００００ｍＰａ・ｓの範囲とする。

上記プレス機１２としては、支持プレート１３と、その上に昇降可能に配置された金属製の加圧プレート１４とを有する平板プレス機を用いる。この平板プレス機１２の支持プレート１３上に木材１を載置し、その離型材１０の上から、加熱した加圧プレート１４を下降移動させて下表面のプレス面で加熱状態で加圧する。この熱圧により、上記一時的に固化した状態のホットメルト樹脂８を加熱により流動化させつつ木材１を加熱し、プレス機１２の加圧による樹脂圧により木材１の軟材部１ａである早材部を潰して、図３に拡大して示すように、硬く圧密された凹部２を形成する。また、硬材部１ｂである晩材部はさほど潰されずに残って凸部３となるため、浮造り加工のような凹凸模様が形成される。そして、このような木材１表面に凹凸模様を形成すると同時に、その形成された凹部２に熱圧された上記ホットメルト樹脂８を充填する。このことで、木材１表面に、凹部２及び凸部３をならすようにホットメルト樹脂８による樹脂層４が設けられて表面が平坦化される。

(3) 表面塗装工程
この木材１表面の熱圧による平坦化の後、樹脂８が冷えて硬化すると、図１（ｄ）に示すように、離型材１０を剥がす。そして、ホットメルト樹脂８が吸湿によって完全に硬化した後、樹脂層４の上に塗装装置２０により表面に仕上げ塗装を施して保護層５を設ける。この保護層５により化粧板Ａの表面強度、耐候性、耐汚染性を向上させることができる。

この保護層５に使用する塗料は、ＶＯＣ放散の問題がない無溶剤型や水系塗料が望ましい。硬化の方法は特に限定されないが、生産性を考慮すると、紫外線又は電子線により硬化するタイプの無溶剤型塗料が生産性がよくなる点で望ましい。

以上により、図４に拡大して示すように、表面の粗さがなく、美麗な表面を有する化粧板Ａが得られる。すなわち、この化粧板Ａは本発明の実施形態に係るもので、軟材部１ａと硬材部１ｂとを有する木材１の表面に、該表面に塗布された着色ホットメルト樹脂８を加圧したときの樹脂圧により上記軟材部１ａが潰されてなりかつ上記樹脂８が充填された凹部２を有する樹脂層４と、この樹脂層４上に位置する保護層５とが形成されているものである。

尚、上記の方法で化粧板Ａを製造する場合、単板のみを処理することも、単板を予めＭＤＦ、合板、パーチクルボード等の木製板や、無機質板上に貼着してから処理することも可能である。

（実施形態２）
図５は本発明の実施形態２を示し、プレス機１２を変えたものである（尚、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）。すなわち、この実施形態では、プレス工程(2)において使用するプレス機１２はロールプレス機とされている。このロールプレス機１２は、支持ローラ１６と、この支持ローラ１６の搬送方向の前後に搬送面が支持ローラ１６と同じ高さ面となるように配置されたガイドローラ１７，１７，…と、支持ローラ１６の上側に間隔をあけて配置された金属製の押圧ローラ１８（ヒートローラ）とを備えたもので、表面に着色ホットメルト樹脂８が塗布されかつその上に離型材１０が載せられた木材１を支持ローラ１６及びガイドローラ１７で搬送し、その間に加熱した押圧ローラ１８により木材１表面を支持ローラ１６との間で熱圧する。

その他は上記実施形態１と同じである（図１参照）。従って、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態の方法により軟材部１ａと硬材部１ｂとの濃淡を逆転させ、木目を強調することができるが、さらに木目を強調したい場合には、木材１表面にホットメルト樹脂８を塗布する樹脂塗布工程に先立ち、予め木材１の表面の軟材部１ａを凹ませておく前処理工程を行うこともできる。この前処理工程では、ブラッシング処理や、ゴムロール又はゴムシートを介した平板でプレスすることにより、予め軟材部１ａを凹ませておき、その後に木材１表面にホットメルト樹脂８を塗布する。特に、耐水性が必要な場合には、前処理工程で上記ブラッシング処理を行うことで、凹部２の吸水による復元の心配がなくなる。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。

（実施例１）
厚さ０.４５ｍｍの米ツガ板目単板を厚さ１５ｍｍの合板基材に酢酸ビニル系接着剤を用いて接着した。次に、単板の表面上に、１２０℃での粘度が７０００ｍＰａ・ｓとなる褐色に着色したＰＵＲＨＭ（湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂）をＨＭ用ロールコータを用いて１００ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布した。

このＰＵＲＨＭが一時的に固化した状態で、その塗布面上に離型紙を載せた後、ＰＵＲＨＭを平板プレス機にセットして、その１２０℃に加熱した金属プレートによりＰＵＲＨＭ表面を離型紙を介して圧力１.５ＭＰａで５分間熱圧した。このことで、軟材部が凹むと同時に、その凹部に、着色されたＰＵＲＨＭが充填されて樹脂層が形成された。さらに、その表面にフローコータを用いてＵＶ塗装を施した。このようにして得られた化粧板は、春材部が強調された美麗な外観を有し、床材等として十分な硬度や耐候性及び耐汚染性を有するものであった。

（実施例２）
厚さ０.２５ｍｍの米マツ柾目単板の表面上に、１２０℃での粘度が１００００ｍＰａ・ｓとなる褐色に着色したＰＵＲＨＭをＨＭ用ロールコータを用いて７０ｇ／ｍ^２塗布した。

このＰＵＲＨＭが一時的に固化した状態で、その塗布面上に離型紙を載せた後、ＰＵＲＨＭをロールプレス機に通過させて、その１２０℃に加熱した金属製のヒートローラによりＰＵＲＨＭ表面を離型紙を介して４０Ｎ／ｍの圧力で連続圧締を行った。このことにより、軟材部が凹み、その凹部に着色されたＰＵＲＨＭが充填されて樹脂層が形成された。この処理により得られた単板をＭＤＦ上に接着し、さらにその表面にフローコータを用いてＵＶ塗装を施した。その結果、実施例１と同様に、春材部が強調された美麗な外観を有し、十分な硬度や耐候性及び耐汚染性を有する化粧板が得られた。

これら実施例１，２によって本発明の有効性が裏付けられた。

本発明は、美麗な外観を有する化粧板を効率よく生産できる点で、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

図１は、本発明の実施形態１に係る化粧板の製造方法を示す工程図である。図２は、軟材部及び硬材部を有する木材の拡大断面図である。図３は、プレス工程によって木材表面に樹脂層が形成された状態を示す拡大断面図である。図４は、製造された化粧板の拡大断面図である。図５は、実施形態２を示す図１相当図である。

符号の説明

Ａ化粧板
１木材
１ａ軟材部
１ｂ硬材部
２凹部
４樹脂層
８ホットメルト樹脂
１２プレス機

Claims

軟材部と硬材部とを有する木材の表面に、着色したホットメルト樹脂を塗布した後、該樹脂が塗布された表面をプレス手段により加熱状態で加圧することにより、上記軟材部を、溶融状態で流動性のある上記樹脂の樹脂圧で潰して凹部を形成しながら該凹部に上記樹脂を充填させることを特徴とする化粧板の製造方法。
請求項１の化粧板の製造方法において、
プレス手段による加圧時に、塗布されたホットメルト樹脂の少なくとも表面が固化した状態で加圧することを特徴とする化粧板の製造方法。
請求項１の化粧板の製造方法において、
プレス手段による加圧時のホットメルト樹脂の粘度が２０００〜２００００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする化粧板の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１つの化粧板の製造方法において、
ホットメルト樹脂は、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂であることを特徴とする化粧板の製造方法。
軟材部と硬材部とを有する木材の表面に、該表面に塗布された着色ホットメルト樹脂を加熱状態で加圧したときの溶融状態で流動性のある上記樹脂の樹脂圧により上記軟材部が潰されてなりかつ上記樹脂が充填された凹部が形成されていることを特徴とする化粧板。