JP4633969B2 - クッション性床材の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂製のクッション性床材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビルの通路や室内の床面には、塩化ビニル樹脂製の単層構造の床材や、表面層と裏面層を積層一体化した積層構造の床材が貼付けられている。また最近では、塩化ビニル樹脂製の床材に代えて、火災時に有害な塩素ガスや塩化水素ガスを出さないオレフィン系樹脂製の床材も開発されている。けれども、これらの床材は無発泡であるため、重量が大きく、クッション性（弾力性）に劣るという問題があった。
【０００３】
そこで、本出願人は、熱可塑性樹脂を主成分とする無発泡の表面層と、熱可塑性樹脂を主成分とする低発泡の裏面層とを積層一体化してなる床材を開発した。この床材は、低発泡の裏面層が、熱可塑性樹脂を主成分とするペレットと発泡剤との混合物を加熱により軟化溶融させると同時に発泡させて表面層に溶着したものであるため、表面層と裏面層との耐剥離強度が大きく、比較的軽量であり、クッション性が適度でソフトな歩行感を有するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の床材は、裏面層の発泡効率があまり良くないという問題があり、また、微細な気泡が形成されにくく、気泡の均一性も充分ではないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決し得るクッション性床材の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【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に係るクッション性床材の製造方法は、熱可塑性樹脂を主成分とするペレットに、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を混合するか、又は、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を含んだ熱可塑性樹脂の粉末マスターバッチを混合することによって、裏面層形成用混合物を調製し、この裏面層形成用混合物からなる第一層の上に、熱可塑性樹脂を主成分とする表面層形成用材料からなる第二層を積層して、熱分解性発泡剤の熱分解温度より低い温度で加熱することにより、第一層と第二層を軟化溶融させて互いに溶着し、更に第一層側から熱分解性発泡剤の熱分解温度以上の温度で加熱して第一層を発泡させることを特徴とするものであり、
本発明の請求項２に係る製造方法は、上記請求項１の製造方法において用いる発泡改良剤が、リチウム化合物及び亜鉛化合物のいずれか一方又は双方と、クエン酸塩であることを特徴とするものであり、
本発明の請求項３に係る製造方法は、上記請求項１又は２の製造方法において第一層と第二層を積層するときに両層の間に繊維層を挟み込むことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項１に係る製造方法によってクッション性床材を製造すると、発泡剤の熱分解による第一層の発泡工程において、発泡改良剤の働きにより均一で微細な発泡セルが第一層（裏面層）に形成されるため、発泡状態が良好な裏面層を備えたクッション性床材を得ることが可能となる。しかも、請求項１の製造方法のように、第一層と第二層の溶着工程と、第一層の発泡工程を分離し、発泡工程で第一層側から加熱して発泡させると、発泡改良剤が含まれていることと相俟って、効率良く第一層（裏面層）を発泡させることが可能となる。発泡改良剤としては、請求項２に記載されたリチウム化合物及び亜鉛化合物のいずれか一方又は双方と、クエン酸塩とを併用するのが特に有効である。
【００１１】
また、請求項３の製造方法のように、第一層と第二層を積層するときに両層の間に繊維層を挟み込むことによって、表面層と裏面層との間に繊維層が介在するクッション性床材を製造すると、繊維層の補強作用によってクッション性床材の引張り強度、引裂き強度、寸法安定性などが向上するだけでなく、第一層（裏面層）の発泡工程において発泡剤の分解ガスが繊維層の空隙を通って排気されるため、分解ガスが第二層（表面層）まで浸入して発泡させる心配がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１４】
図１は本発明の製造方法によって製造されるクッション性床材の一例を示す概略断面図であって、このクッション性床材１０は、無発泡の表面層１と発泡した裏面層２との間に補強用の繊維層３を介在させて積層一体化した構造を有する。
【００１５】
表面層１は、熱可塑性樹脂を主成分とし、これに無機質充填材、着色剤、安定剤等を含有させた厚さ０．５〜３ｍｍ程度の無発泡の層であり、この表面層１には滑止め用の凹凸模様１ａが形成されている。主成分の熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などが単独で又は適宜混合して使用される。
【００１６】
一方、裏面層２は、熱分解性発泡剤によって発泡された厚さ０．５〜３ｍｍ程度の層であって、表面層１と同様の熱可塑性樹脂を主成分とし、無機質充填材、着色剤、安定剤等の他に、発泡改良剤が含まれている。この裏面層２は、繊維層３の空隙を通して表面層１に溶着しているため、接合強度が大きく容易に剥離することはない。
【００１７】
裏面層２の発泡倍率は、熱分解性発泡剤の量を加減することによって２〜７倍の範囲に調節することが好ましく、７倍より大きくなると、裏面層２の強度低下が大きくなり、逆に、２倍より小さくなると、軽量化やクッション性が不充分になる。
【００１８】
熱分解性発泡剤としては従来公知のものを広く使用することが可能であるが、その中でも、ヒドラジド系の発泡剤［例えば、Ｐ，Ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）など］が好ましく使用される。この熱分解性発泡剤は、本発明の製造方法で調製される裏面層形成用混合物には含まれているが、発泡工程で大部分が熱分解するため、クッション性床材の裏面層２には実質的に含まれていない。裏面層形成用混合物における熱分解性発泡剤の配合量は、裏面層２が上記の発泡倍率となるように適宜調節することが大切である。具体的な配合量は熱分解性発泡剤の種類や分解ガス発生量等によって異なるが、例えば、上記のヒドラジド系発泡剤を用いて発泡倍率が２〜７倍の裏面層２を形成する場合には、裏面層形成用混合物中の熱可塑性樹脂１００重量部に対してヒドラジド系発泡剤を１〜４重量部の割合で配合すればよい。
【００１９】
また、上記の発泡改良剤は、発泡効率や発泡状態を改善し、均一で微細な発泡セルを形成するために含有させるものであって、好ましくは、リチウム化合物及び亜鉛化合物のいずれか一方又は双方と、クエン酸塩とが併用される。リチウム化合物としては炭酸リチウムなどが、亜鉛化合物としては亜鉛華などが、クエン酸塩としてはクエン酸ナトリウムなどが好適に使用される。リチウム化合物、亜鉛化合物、クエン酸塩のそれぞれの含有量は少量でよく、多くても熱分解性発泡剤と同量もしくはそれ以下である。
【００２０】
このような発泡改良剤を熱分解性発泡剤と併用すると、発泡セル径が５０〜５００μｍと微細で均一な独立発泡セルが形成され、この独立発泡セルによって良好なクッション性が裏面層２に付与されるため、歩行感のソフトな高品質のクッション性床材を得ることができる。発泡セル径が５００μｍより大きくなると、発泡セルが壊れやすくなって裏面層２が連続発泡体に近づき、クッション性（弾力性）が低下してヘタリが生じやすくなる。一方、５０μｍより小さい発泡セルは、発泡改良剤を併用しても形成することは容易でない。
【００２１】
なお、分散性の極めて良好な熱分解性発泡剤を選択使用することによって５０〜５００μｍの微細な独立発泡セルを形成できる場合は、発泡改良剤の併用を省略することも可能である。
【００２２】
表面層１と裏面層２の間の補強用の繊維層３は、クッション性床材１０の引張り強度、引裂き強度、寸法安定性等を向上させると共に、発泡時の分解ガスのガス抜き層の役目を果たすものであり、例えばガラス繊維等の無機繊維やプラスチック繊維等の有機繊維からなる不織布や織布等が使用され、特にガラス繊維の不織布は厚みが薄く強度や変形の自由度等の点で最適なものである。
【００２３】
この繊維層３は、裏面層２の層内に埋設したり、裏面層２の下面に半埋入状態で付着させてもよく、後者のようにガラス不織布３を裏面層２の下面に半埋入状態で付着させると、床面に対する接着性を向上させることができる。また、この繊維層３は省略してもよい。
【００２４】
次に、上記のクッション性床材を製造する本発明の製造方法の実施形態について説明する。
【００２５】
まず、裏面層形成用混合物を調製する。この裏面層形成用混合物には二種類があり、その一つは、主成分の熱可塑性樹脂に無機質充填材、着色剤、安定剤等を配合して造粒したペレットに、前記の熱分解性発泡剤と前記の発泡改良剤を均一に混合して調製した裏面層形成用混合物である。他の一つは、前記の熱分解性発泡剤と前記の発泡改良剤を含有させた熱可塑性樹脂の粉状マスターバッチを、上記のペレットに均一に混合して調製した裏面層形成用混合物である。
【００２６】
本発明の製造方法においては、どちらの裏面層形成用混合物を使用してもよいが、混合のしやすさ等を勘案すれば、後者の粉状マスターバッチをペレットに混合した裏面層形成用混合物を使用する方がよく、その場合は、粉状マスターバッチのベース樹脂によってペレット間の空隙が充填された構造の裏面層が形成されるため、残留凹みの少ないクッション性床材を得ることができるといった利点もある。なお、粉状マスターバッチのベースとなる熱可塑性樹脂は、裏面層２の主成分である熱可塑性樹脂と同一又は相溶性に富む樹脂を使用することが大切である。
【００２７】
次いで、調製した裏面層形成用混合物を搬送ベルト上に散布して一定厚みの第一層を形成し、その上に表面層形成用材料からなる第二層を積層する。第二層の表面層形成用材料としては、主成分の熱可塑性樹脂に無機質充填材、着色剤、安定剤等を配合した無発泡のシートやペレットが使用される。無発泡のシートは第一層の上に重ねるだけでよく、また、ペレットの場合は第一層の上に散布して一定厚みの第二層を形成すればよい。なお、表面層１と裏面層２の間に補強用の繊維層３が介在されたクッション性床材１０を製造する場合は、この第一層と第二層を積層するときに両層の間に繊維層３を挟み込む。
【００２８】
第一層と第二層の積層が終わると、この積層体を加熱炉内へ搬入し、熱分解性発泡剤の熱分解温度より低い温度で加熱する。このように加熱すると、熱分解性発泡剤が分解することなく、第一層の裏面層形成用混合物の熱可塑性樹脂が軟化溶融してシート化されると共に、第二層のシートやペレットも軟化溶融し、ペレットはシート化される。そして、第一層と第二層が溶着する。このとき、第一層と第二層との間に補強用の繊維層が挟み込まれていると、該繊維層の空隙部を通じて第一層と第二層が溶着する。
【００２９】
溶着が終わると、この積層体を次の加熱発泡工程に移して、熱分解性発泡剤の分解温度以上の温度で第一層側から加熱する。このように第一層側から加熱すると、第一層に含まれる発泡剤がすみやかに熱分解して多量の分解ガスを発生し、発泡改良剤との相乗的な作用によって、第一層が効率良く発泡し、均一で微細な発泡セルが第一層全体に形成される。そして、第一層と第二層の間に補強繊維層が挟み込まれていると、分解ガスが繊維層の空隙を通じて排気されるため、第二層までも分解ガスの侵入によって発泡することはなくなる。
【００３０】
このようにして製造されたクッション床材は、必要に応じてエンボスロールに通されて表面層に凹凸模様が形成され、更にトリミングが施されて最終的な製品となる。
【００３１】
なお、上記実施形態の製造方法では、搬送ベルト上に裏面層形成用混合物を散布して第一層を形成し、その上に表面層形成用材料を重ねて第二層を積層しているが、これとは逆に、搬送ベルト上に表面層形成用材料を載置して第二層を形成し、その上に裏面層形成用混合物を散布して第一層を積層するようにしてもよい。
【００３２】
図２は、参考例に係るクッション性床材を示す概略断面図である。
【００３３】
このクッション性床材１００は、床材全体が熱分解性発泡剤により発泡された熱可塑性樹脂を主成分とするものであって、無機質充填材、着色剤、安定剤等の他に発泡改良剤が含まれている。そして、熱分解性発泡剤の量を加減することによって発泡倍率が２〜７倍に調整され、発泡改良剤の併用によって発泡セル径が５０〜５００μｍと細かい均一な独立発泡セルが形成されている。従って、このクッション性床材１００は、細かい均一な独立発泡セルによって良好なクッション性が与えられるため、歩行感がソフトであり、ヘタリが生じにくい。
【００３４】
主成分の熱可塑性樹脂、熱分解性発泡剤、発泡改良剤等は、前述のクッション性床材１０の裏面層２に用いたものと同じものが同じ配合割合で使用される。
【００３５】
更に、このクッション性床材１００の裏面にはプライマー層４が設けられている。このプライマー層４は床面に対する接着性を高める役目を果たすもので、例えば、アクリル酸エステルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、変性アクリルエマルジョン、エポキシエマルジョン、ウレタンエマルジョン等の接着性に優れたエマルジョンタイプのプライマーを塗布、乾燥して形成したプライマー層が好適である。このようなプライマー層４は、床材の主成分樹脂が接着性の良くないオレフィン系樹脂である場合に、特に有効である。なお、プライマー層４を形成する前にクッション性床材１００の裏面にコロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理のいずれかの処理を施すと、床材１００とプライマー層４との接合強度が向上するので好ましい。
【００３６】
上記のようなクッション性床材１００は、熱可塑性樹脂を主成分として無機質充填剤、着色剤、安定剤等を配合したペレットに、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を混合するか、又は、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を含んだ熱可塑性樹脂の粉状マスターバッチを混合して、床材形成用混合物を調製し、この床材形成用混合物の層を熱分解性発泡剤の熱分解温度より高い温度で加熱して発泡させながらシーティングした後、その裏面にエマルジョンタイプのプライマーを塗布してプライマー層４を形成することにより製造される。
【００３７】
また、上記のクッション性床材１００のプライマー層４に代えて、あるいは、プライマー層４と共に、前述した繊維層３を床材裏面に半埋入状態で設けるようにしてもよく、その場合は、繊維層３によって床材１００の強度や寸法安定性が向上すると共に、繊維層３のアンカー効果によって床面に対する接着性も向上する利点がある。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、表面層と裏面層とからなるクッション性床材を製造する本発明の製造方法は、第一層（裏面層）の発泡効率が良く、均一で微細な発泡セルをすみやかに形成できるため、裏面層の発泡状態が良好なクッション性床材を容易に製造できるといった効果を奏する。そして、第一層と第二層の間に補強繊維層を挟み込む場合は、第二層（表面層）への分解ガスの浸入を防止できるといった効果を併せて奏する。
従って、本発明の製造方法によって製造されたクッション性床材は、裏面層の発泡状態が良く、均一で微細な独立発泡セルが形成されており、適度なクッション性によってソフトな歩行感が得られ、しかも表面層と裏面層が溶着して耐剥離強度が大きく、更に表面層と裏面層との間に補強繊維層が介在するクッション性床材は、引張り強度、引裂き強度、寸法安定性等が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法によって製造されるクッション性床材の一例を示す概略断面図である。
【図２】 参考例に係るクッション性床材を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 表面層
１ａ 凹凸模様
２ 裏面層
３ 補強繊維層
４ プライマー層

Claims (3)

1. 熱可塑性樹脂を主成分とするペレットに、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を混合するか、又は、熱分解性発泡剤と発泡改良剤を含んだ熱可塑性樹脂の粉末マスターバッチを混合することによって、裏面層形成用混合物を調製し、この裏面層形成用混合物からなる第一層と、熱可塑性樹脂を主成分とする表面層形成用材料からなる第二層を積層して、熱分解性発泡剤の熱分解温度より低い温度で加熱することにより、第一層及び第二層を軟化溶融させて互いに溶着し、更に第一層側から熱分解性発泡剤の熱分解温度以上の温度で加熱して第一層を発泡させることを特徴とするクッション性床材の製造方法。
2. 発泡改良剤が、リチウム化合物及び亜鉛化合物のいずれか一方又は双方と、クエン酸塩である請求項１に記載の製造方法。
3. 第一層と第二層を積層するときに両層の間に繊維層を挟み込む請求項１又は請求項２に記載の製造方法。

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