JP4567060B2 - 印刷木質単板層を基材層に積層した強化オンドル床 - Google Patents

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Description

本発明は印刷木質単板層を塩化樹脂ビニル層、ストランドボード(ＯＳＢ:Oriented Strand Board)、高密度繊維板(ＨＤＦ: High Density Fiberboard)、耐水合板層などの基材層に積層した裏面溝加工された強化オンドル床に係り、さらに詳しくは下から順にベニア層、樹脂含浸低秤量紙層及びプライマー処理ＵＶ塗装層よりなる印刷木質単板層が接着剤層を挟んで裏面溝加工された基材層と積層され構成されたことを特徴とするＵＶ処理表面強化オンドル床に関する。
従来の未処理天然模様木層が積層された耐水合板オンドル床は、図１の断面図に示したように、天然模様木２４の表面にＵＶ塗料だけを塗装して一般のＵＶ塗装層２１'を形成したり、あるいは模様木層２４を樹脂含浸だけを施して接着剤層４０を挟んで耐水合板層１０'と積層した構造を有した。
図１に示した各層について簡略に説明する。
耐水合板層１０'は５ないし７層の単板をフェノール樹脂またはメラミン樹脂接着剤を使って木目方向が直交するように接着し、プレスで圧着して製造した。
上部天然模様木層２４は未処理したり、含浸樹脂を浸漬または減圧、加圧注入して製造したし、表面ＵＶ塗装層２１'はウレタンアクリレート系塗料を使って通常の方法で下塗、中塗、上塗の塗装を６ないし１０回施して製造した。
このような従来の天然模様木２４が積層された耐水合板オンドル床は耐水合板層１０'を使用することにより熱及び湿気について寸法安定性に優れた長所があった。
しかし、上部未処理天然模様木を積層した従来の耐水合板オンドル床の場合、天然模様木２４自体の密度が低いので、表面ＵＶ塗装層２１'を形成しても、ダイアモンド針で表面耐スクラッチ性を測定した結果０．５ないし１Ｎであり、２２５ｇの金属球を自由落下させて耐衝撃性を測定した結果１０ないし２０ｃｍ程度の値を示すが、この程度の数値はユーザが生活道具を使って床材を使用する時、床の損傷によって不満足または苦情(claim)の可能性が高いので、これを改善することが今までの技術的課題であった。
また、表面強化のための従来の技術のうち天然模様木の上下部にメラミン含浸オーバレイシートを積層する構造はＵＶ塗装を施してきた従来の床より表面は強いが、天然質感に劣り製品のカーリング現象で完製品に影響を与える限界を持っていた。また、含浸オーバレイ層と模様木との接着不良が多発するという短所があった。
または、７０ないし８０ｇ/ｍ２秤量のチタン紙をメラミン樹脂で含浸処理して使用したメラミン化粧板強化床(ＬＰＭ床)はメラミン樹脂含浸によって耐スクラッチ性３Ｎ、耐衝撃性４０ｃｍ程度の良好な表面物性を示すが、樹脂含浸程度を極大化するために二酸化チタン(ＴｉＯ２)が含まれた紙を使用するため、含浸性能に比べて印刷適性が低秤量の薄葉紙に比べて低下し、メラミン含浸によるＵＶアクリレート系塗料の適用が不可能でのみならず、メラミンの特性上冷たいタッチ感及び静電気発生による短所が技術的な解決課題になった。
また、フォルムアルデヒドのような有機溶剤を使用することによって発生する揮発性有機化合物(ＶＯＣ)などによるシックハウス症候群(Sick house syndrome)が問題化されていて環境にやさしい素材の仕上げ材が必要な実情である。
本発明は前述したような従来の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は低秤量印刷紙の含浸及び補強層との一体化技術を通じて接着不良と表面強度を著しく改善した強化オンドル床を提供するところにある。
本発明の他の目的は印刷適性に優れタッチ感の改善及び天然質感を確保した強化オンドル床を提供するところにある。
本発明のさらに他の目的は環境に優しい素材でありコストを節減することができ、防音機能が追加された裏面溝加工強化オンドル床を提供するところにある。
前述した目的を達成するため、本発明は下から裏面に溝加工された基材層、接着剤層、印刷木質単板層よりなり、前記印刷木質単板層は下から補強層、樹脂含浸低秤量紙層、プライマー処理ＵＶ塗装層よりなることを特徴とする強化オンドル床を提供する。
本発明において樹脂含浸低秤量紙層は２５ないし５０ｇ/ｍ２称量の薄葉紙に印刷した後、尿素樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ウレタン樹脂の中から選択される１種の樹脂で含浸させたもので、低秤量の薄葉紙を使用することにより従来の製品のリアリティに劣る点を解消して高鮮明印刷度などの優れた印刷適性を達成することができる。
本発明は補強層と樹脂含浸低秤量紙層との間に尿素樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ウレタン樹脂の中から選択される１種の樹脂をコーティングした後高圧プレスによる圧密化作業で一体化したことを特徴とし、これによって接着不良を解消し、表面の高密度化による表面強化が行なえる。
本発明においてプライマー処理ＵＶ塗装層は寸法含浸低秤量紙層の上部にアクリル系プライマーをコーティングした後ＵＶ塗装処理したもので、本発明で使用されるプライマー処理ＵＶ塗装方法は既存の方法では加工されないアミノ系樹脂(尿素、メラミン、尿素メラミン樹脂)で含浸された製品の表面上に塗装する新技術を意味する。
本発明ではアクリル系プライマーを使用することによりＵＶ塗装の適用困難、冷たいタッチ感と静電気発生などの問題点を解消することができる。また、アクリル系プライマーとＵＶ塗料として無溶剤タイプを使用することにより、シックハウス症候群を予め防止し、環境に優しい仕上げ材を提供することができる。
一般に、アクリル樹脂の含浸適性がウレタン樹脂より優れるので、本発明では含浸用樹脂としてアクリル系を選択したし、このことからアクリル系プライマーの塗装処理がウレタン系プライマーに比べて塗膜の付着力がさらに優秀であった。
実際ラインテストの結果、ウレタン系樹脂よりはアクリル樹脂が含浸性に優れて本発明のオンドル床の量産に適しており、また価格面においてもかなり有利なので含浸樹脂としてアクリル樹脂を選択したし、アクリル樹脂に対する塗膜付着力は同じアクリル系プライマーが優秀であると現れた。
基本的に、ウレタン系樹脂の物性(強度、接着性)がアクリル系よりは一般的に優れたものであると知られているが、本発明のオンドル床の量産を考慮した設計と関連してはアクリル系含浸及びアクリル系プライマー塗装が有利である。
本発明において補強層はベニア、遮蔽紙、ＨＤＦ(High Density Fiber Board)、クラフト紙の中から選択される１種以上であり、低価格の補強層と樹脂含浸層を使用することにより表面物性を改善しながらコストを節減することができる。
前記補強層と樹脂含浸低秤量紙層は厚みによって多数枚を積層して使用できる。
本発明の強化オンドル床は層間騒音を改善し、防音機能を付与する目的で、(ａ)基材層と印刷木質単板層との間、(ｂ)基材層の下部の中から選ばれる一つ以上の位置に防音機能層をさらに積層することができる。
本発明において基材層は塩化ビニル樹脂層、ＨＤＦ、ストランドボード(ＯＳＢ)、耐水合板の中から選ばれる１種であり、望ましくはその裏面に溝加工されたものを使用することにより寸法安定性と隙間などを改善できる。
本発明の印刷木質単板層と耐水合板が積層された裏面溝加工強化オンドル床を製造する方法を説明すれば次の通りである。
まず、塩化ビニル樹脂層、ＨＤＦ、ＯＳＢ、耐水合板などで基材層を製造する。耐水合板を基材層として使用する場合、５ないし７層の単板をフェノール樹脂またはメラミン樹脂接着剤を使って木目方向が直交するように接着し、プレスで圧着して製造する。
次いで、印刷した低秤量薄葉紙(５０ｇ/ｍ２以下)を尿素樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ウレタン樹脂の中から１種を選択して含浸させた後、補強層との接着力を確保するために一面にだけメラミンなどの樹脂で別のコーティングを施して床の表面材を製造する。
次いで、下からベニアなどの補強層と低秤量含浸印刷紙を積層した後高温高圧で熱圧して高密度の印刷木質単板層を製造する。
最後に、表面にプライマー処理ＵＶ塗装を施し、基材層の裏面に溝加工して完成する。
望ましくは、層間騒音を改善し防音機能を付与する目的で、(ａ)印刷木質単板層と基材層との間及び/または(ｂ)基材層の下部に防音機能層を積層することができる。
本発明のオンドル床は補強層と樹脂含浸層の一体化技術、それからプライマー処理ＵＶ塗装により従来の製品より優れた耐スクラッチ性と耐衝撃性を有し、低秤量薄葉紙を使うことによりリアリティ、高鮮明印刷度のような印刷適性を改善したし、アミノ系またはアクリル系、ポリエステル、ウレタン系などの樹脂を含浸した低秤量印刷紙上にアクリル系プライマー処理ＵＶ塗装技術の開発を通じて表面強度と天然質感を画期的に高めた。
また、ＵＶ塗装の適用困難、冷たいタッチ感と静電気発生などの短所をアクリル系プライマーをコーティングした後ＵＶ塗装処理することにより解決したし、別の樹脂コーティングと高圧プレスによる圧密化作業で補強層と数値含浸低秤量紙層の接着不良を解消し表面強化を行ない、基材層の裏面に溝を形成させることにより既存のオンドル床対比表面強度が向上され、防音機能層を追加して防音機能も付与することができる。
また、表面物性補強層に使う基材を既存の高圧メラミン化粧板(ＨＰＬ)に使われるフェノール含浸紙だけを使うの代りに低価格のベニア(veneer)または熱硬化性樹脂(メラミンまたはフェノール樹脂)含浸紙を使用することにより製品のカーリング物性及びコスト面を画期的に改善したし、無溶剤タイプの塗装材料を使うことから環境に優しい。
以下、添付した図面及び実施例に基づき本発明を詳述する。しかし、添付した図面及び実施例により本発明の権利範囲が限定されるものではない。
図２は本発明の一実施形態によって印刷木質単板層及び裏面溝加工基材層が積層されたＵＶ処理表面強化オンドル床の断面図であって、前記オンドル床は印刷木質単板層２０が接着剤層４０を挟んで基材層１０の上部に積層された構造を有する。
この際、印刷木質単板層２０は下から順にベニア(または遮蔽紙、ＨＤＦ、クラフト紙の中から選択される１種以上)補強層２３、樹脂含浸低秤量紙層２２及びアクリル系プライマー処理特殊ＵＶ塗装層２１で構成される。
以上のように印刷木質単板層２０をなす各層は下から補強層２３、樹脂含浸低秤量紙層２２の順に載置した後、プレスで１１０ないし１８０℃の温度条件下で２０ないし２００ｋｇ/ｃｍ２の圧力で１５ないし６０分間加熱及び加圧した後、同じ圧力下で１５ないし３０分間冷却した後、表面にアルカリ系プライマー処理ＵＶ塗装層２１を形成して印刷木質単板層２０を完成する。
最後に、こうして製造された印刷木質単板層２０と基材層１０を接着させる役割を果たす接着剤層４０を基材層１０の上部に形成させる。
接着剤層４０をなす接着剤は熱硬化用メラミン樹脂、熱硬化または常温硬化型ウレタンまたはエポキシ樹脂などを使う。。
この際、熱硬化型メラミン樹脂の場合、基材層１０の上部に塗布量を８０ないし３００ｇ/ｍ２で塗布して接着剤層４０を形成し、熱硬化または常温硬化型ウレタンまたはエポキシ樹脂の場合は基材層１０の上部に塗布量を８０ないし２５０ｇ/ｍ２で塗布して接着剤層４０を形成させる。その後、印刷木質単板層２０を載置し、熱硬化型の場合１０ないし１５ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力で１ないし５分間熱圧すれば硬化が完了し、常温硬化型の場合１０ないし１５ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力で２ないし４時間圧着し８０℃で２時間ほど乾燥させると接着が完了される。
このように基材層１０と印刷木質単板層２０を常温条件下で圧着させることにより熱による変形を最小化させることができるようになる。
図３は本発明の他の実施例であって、図２において防音機能層がさらに積層さたた強化オンドル床の断面図である。図３では第１防音機能層３０が接着剤層４０と基材層１０との間に、第２防音機能層３１は基材層１０の下部にそれぞれ積層されてるが、防音機能層の位置及び数は別に制限されることではない。
前記防音機能層３０、３１の材質は塩化ビニル樹脂(PVC: Polyvinylchloride)、ポリエチレン(PE: Polyethylene)、エチレンビニルアセテート(EVA: Ethylene vinyl acetate)、ポリプロピレン(PP: Polypropylene)、ポリウレタン(PU: Polyurethane)、ポリエステル(Polyester)不織布、クロロプレンゴム(CR: Chloroprene rubber)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR: Acrylonitrile Butadiene rubber)などであり、素材の表面に陽刻及び/または陰刻のエンボス加工を含んで化学的に架橋し発泡して成形する工法と加圧発泡による方法で製造できる。
１．基材層１０の製造
塩化ビニル樹脂層はＰＶＣ樹脂、可塑剤、フィラー(Filler)、安定剤などで組成され、厚さ１．０ないし５．０ｍｍまで製造した。
ストランドボード、高密度繊維板は木材から裁断したり繊維化されたストランド及びファイバーをメラミン樹脂を使用した加圧、成形して製造した。
耐水合板層は５ないし７層の単板をメラミン樹脂を使って木目方向が直交するように接着し、プレスで圧着して製造した。
２．印刷木質単板層２０の製造
１) プライマー処理ＵＶ塗装層２１の製造
表面保護及び高級感の付与のためのＵＶ塗装を６ないし１０回処理して製造し、アミノ系樹脂で含浸された低坪量紙層２２にアクリル系プライマーを処理した後ＵＶ塗装を施した。この際、アクリル系プライマーとＵＶ塗料は無溶剤タイプを使った。
２) 樹脂含浸低秤量紙層２２の製造
樹脂含浸低秤量紙層２２は坪量２５ないし５０ｇ/ｍ２の薄葉紙にグラビア印刷器を用いて２ないし５回印刷を施してから、尿素メラミン樹脂及びメラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などでそれぞれ含浸させた後、９０ないし１５０℃のオーブンで１０ないし６０ｍ/ｍiｎの間乾燥及び半硬化させて製造した。
３) 補強層２３の製造
ベニアは天然木をロータリレース、スライサーを用いて０．３ないし８ｍｍ厚さで切削して使用するが、必要に応じて取り扱う時木目方向の割れを防止するためにテープで両面テーピングを施して保管し、寸法安定性を高め屈曲発生を最小化するために含水率１０％内に乾燥させて製造した。
遮蔽紙は称量５０ないし１５０ｇ/ｍ２のセルロース白上紙をフェノール樹脂またはメラミン樹脂で含浸させた後、８０ないし１５０℃のオーブンで０．５ないし３分間乾燥及び半硬化させて製造した。遮蔽紙は厚さによって多数枚を使用することもできる。
ＨＤＦは木材針葉樹、闊葉樹からファイバを得た後、メラミンまたはフェノール樹脂で処理してから成形し、高温熱圧して硬化させて製造した。
クラフト紙は称量８０ないし３００ｇ/ｍ２の未漂白クラフト紙をメラミンまたはフェノール樹脂で含浸させた後、８０ないし１５０℃のオーブンで０．５ないし３分間乾燥及び半硬化させて製造した。クラフト紙は厚みによって多数枚を使用することもできる。
４) 補強層２３と寸法含浸低秤量紙層２２の一体化
樹脂含浸薄葉紙層２２の下面にメラミンなどの樹脂をコーティングし補強層２３を配置した後、プレスで１１０ないし１７０℃の温度で２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１５０ｋｇ/ｃｍ２の圧力で１５、２０、２５、３０分間加熱及び加圧した後、同じ圧力下で同時に２５分間冷却して一体化した。
３．基材層１０と印刷木質単板層２０の積層
基材層１０の上部に熱硬化型メラミン樹脂の場合、塗布量を１５０ｇ/ｍ２で塗布して接着剤層４０を形成し、熱硬化または常温硬化型ウレタンまたはエポキシ樹脂の場合塗布量を２００ｇ/ｍ２で塗布して接着剤層４０を形成された後、その上部に印刷木質単板層２０を配して熱硬化型の場合８ないし１２ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力で２ないし５分熱圧した後硬化させ、常温硬化型の場合１０ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力下で２時間圧着し、８０℃で２時間乾燥させて接着を完了した。
このように製造した本発明に係る表面強化オンドル床(実施例)と図１のように天然模様装飾従来のオンドル床(比較例)の表面物性を比較すれば次の表１の通りである。
この際、オンドル床の表面強度は通常のオンドルの表面強度測定法によって常温で一定サイズ試片を裁断した後、耐スクラッチ性はダイアモンド針法を用いて０．５Ｎ単位で測定したし、耐衝撃性の場合２２５ｇの錘を用いて１０ｃｍ単位で自由落下して表面の損傷有無を目視で判定して測定した。
Figure 0004567060
表１に示されているように、本発明の強化オンドル床は従来のオンドル床に比べて表面物性が画期的に改善された。具体的に、耐スクラッチ性の場合最高４Ｎまで向上されたし、耐衝撃性の場合も最高４０ｃｍまで改善されたし、このように天然模様木の印刷木質単板化を通じてクレームの可能性を著しく低められるレベルに表面強度を画期的に改善した。また、天然模様木に準ずる高鮮明印刷度とＵＶ仕上げのタッチ感を有する天然質感のオンドル床を得た。
従来の天然模様木が上部に積層された耐水合板オンドル床の断面図 本発明の一実施例によって印刷木質単板層及び裏面溝加工基材層が積層されたＵＶ処理表面強化オンドル床の断面図 本発明の他の実施例であって、図２において防音機能層がさらに積層されたＵＶ処理表面強化オンドル床の断面図である。
符号の説明
１０： 基材層 １０’： 耐水合板層
２０： 印刷木質単板層 ２１： プライマー処理ＵＶ塗装層
２１’： 一般のＵＶ塗装層 ２２： 樹脂含浸低秤量紙層
２３： 補強層 ２４： 模様木層
３０： 第１防音機能層 ３１： 第２防音機能層
４０： 接着剤層

Claims (7)

  1. 下から裏面に溝加工された基材層、接着剤層、印刷木質単板層よりなり、前記印刷木質単板層は下から補強層、樹脂含浸低秤量紙層、プライマー処理ＵＶ塗装層よりなる強化オンドル床であって、
    前記樹脂含浸低坪量紙層は２５ないし５０ｇ／ｍ ２ 坪量の薄葉紙に印刷した後、尿素樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ウレタン樹脂の中から選ばれる１種の樹脂で含浸させたものであり、かつ
    前記プライマー処理ＵＶ塗装層は樹脂含浸低秤量紙層の上部にアクリル系プライマーをコーティングした後ＵＶ塗装処理したものであることを特徴とする、強化オンドル床。
  2. 前記補強層と樹脂含浸低坪量紙層との間に尿素樹脂、尿素メラミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ウレタン樹脂の中から選ばれる１種の樹脂をコーティングした後高圧プレスによる圧密化作業で一体化したことを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
  3. 前記アクリル系プライマーとＵＶ塗装塗料は無溶剤タイプであることを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
  4. 前記補強層はベニア、遮蔽紙、ＨＤＦ、クラフト紙の中から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
  5. 前記補強層と樹脂含浸低秤量紙層は厚みによって多数枚を積層して使用することを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
  6. (ａ)基材層と印刷木質単板層との間、(ｂ)基材層の下部の中から選ばれる一つ以上の位置に防音機能層をさらに積層したことを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
  7. 前記基材層は塩化ビニル樹脂層、ＨＤＦ、ストランドボード(ＯＳＢ)、耐水合板の中から選ばれる１種であることを特徴とする請求項１に記載の強化オンドル床。
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