JP5506277B2

JP5506277B2 - 化粧板

Info

Publication number: JP5506277B2
Application number: JP2009183927A
Authority: JP
Inventors: 元隆安井; 翔平天野; 康史鈴木
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-08-07
Also published as: JP2011037040A

Description

本発明は化粧板に関する。

従来、不燃機能を有する化粧板が知られており、基材には、バインダー成分としての有機樹脂と、難燃剤を含むスラリーを繊維質基材に含浸し、乾燥したプリプレグを用いていた。

特開２００８−２９０４４４号公報特開２００５−３３６２５４号公報特開２００６−３３６１５９号公報

しかしながら、不燃性を付与するため、バインダー成分としての有機樹脂の添加量に限界があった。つまり、有機樹脂が多くなると不燃性が低下しやすくなり、少なくなるとプリプレグ間の密着性が悪くなるという問題があった。

本発明はかかる状況に鑑み検討されたもので、（Ａ）無機質系繊維シートに無機バインダーと無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥された含浸シートから構成される基材層と、（Ｂ）無機質系繊維シートにフェノール樹脂と無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥されたプリプレグと、（Ｃ）熱硬化性樹脂含浸パターン紙と、が熱圧一体化されてなることを特徴とする。

本発明の化粧板は、耐水性、不燃性を有するとともに、基材層と熱硬化性樹脂含浸パターン紙の間に（Ｂ）無機繊維シートにフェノール樹脂と無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥されたプリプレグが介在されているため弾性を有し、曲げ強度が向上する。また、本願では有機系の難燃剤を用いる必要がないため毒性の心配がない。

本発明の構成要素（Ａ）の基材層について説明する。基材層は無機質系繊維シートに無機バインダーと無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥された含浸シートから構成され、無機質系繊維シートには、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、セラミック繊維などの無機繊維からなる不織布、織布などを用いることができ、無機繊維基材の坪量は、１０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲が好適である。とりわけ、耐熱性、耐炎性に優れ、スラリーの含浸性が優れるガラス繊維不織布を用いるのが好ましい。スラリーの含浸率（％）は数１に示す算出方法で６００〜２０００％となるように調整する。

前記（Ａ）のスラリーは、（ａ）アルカリ金属珪酸塩、（ｂ）金属水酸化物及び／又は金属酸化物、（ｃ）無機質充填材と、適量の水からなる。（ａ）成分のアルカリ金属珪酸塩はアルカリ金属元素の珪酸塩化合物をいい、一般式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂で表され、硬化してガラス質のシリケートポリマーを形成する。本発明では無機質バインダーの主材となるものである。Ｍはアルカリ金属、ｎはＭ_２ＯとＳｉＯ_２とのモル比であり、一般に１．０≦ｎ≦４．５である。具体的には、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸リチウムなどが挙げられ、二種以上を用いても良い。接着強さはＮａ＞Ｋ＞Ｌｉの順に小さくなり、耐水性はＬｉ＞Ｋ＞Ｎａの順に小さくなる。

（ａ）成分の（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ））の総量中の割合は９〜１３重量％とするのが好ましく、配合割合が下限に満たないと含浸シート間の密着が得られない。また、上限を超えると熱圧成型時にガラス成分が染み出すことになる。

（ｂ）成分の金属酸化物及び／又は金属水酸化物は、前記（ａ）アルカリ金属珪酸塩の硬化剤として機能するもので、（ａ）成分と親和性のあるものを適宜選択して用いる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛（２ＺｎＯ・３Ｂ₂Ｏ₃・３．５Ｈ₂Ｏ）、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウムなどが挙げられ、金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸３カルシウム６水和物などの金属水酸化物が挙げられる。耐水性については酸化亜鉛または水酸化アルミニウムが大きく関与する。

（ｂ）成分の平均粒径は０．３〜５０μｍ、より好ましくは０．５〜１０μｍが好ましく、下限に満たないと、二次凝集しやすく、塊ができ含浸適正が悪くなる。また、上限を超えると不燃基材の表面の凹凸が目立ちやすくなる。尚、（ｂ）成分は二種以上を併用してもよく、また同一種で平均粒径が異なるものを併用してもよい。

（ａ）、（ｂ）成分の配合割合は、重量比で（ａ）：（ｂ）＝１００：３０〜１００とするのが望ましい。（ｂ）成分の配合割合が下限に満たないと不燃基材の耐水性が低下する。また、上限を超えると混合物が増粘し、含浸率の制御が難しくなる。

金属水酸化物は、アルカリ金属珪酸塩（無機質バインダー）との界面接着性を向上させることを目的として、アミノシラン、アクリルシラン、エポキシッシラン等のカップリング剤で表面処理されたものであってもよい。

前記（ａ）、（ｂ）成分の骨材の他に、（ｃ）成分として無機質充填材が配合される。（ｃ）無機充填材としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、フライアッシュなどが挙げられる。中でも、作業性、切削性の点で優位な炭酸カルシウムを用いることが望ましい。

炭酸カルシウムとしては特に制約はなく、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム（沈降性炭酸カルシウム）などを用いることができる。平均粒子径は０．０５〜２０μｍ、より好ましくは１〜８μｍの重質炭酸カルシウムが好ましく、下限に満たないと二次凝集しやすく塊ができ含浸適正が悪くなりやすく、上限を超えると不燃基材の表面が平滑にならず、外観不良となる。尚、軽質炭酸カルシウムとは石灰石を焼成し化学的に製造される炭酸カルシウムをいい、重質炭酸カルシウムとは白色結晶質石灰石を乾式又は湿式粉砕して造った微粉炭酸カルシウムをいう。尚、（ｃ）成分は二種以上を併用してもよく、また同一種で平均粒径が異なるものを併用してもよい。

（ａ）、（ｃ）成分の配合割合は、重量比で（ａ）：（ｃ）＝１００：５００〜９００とするのが望ましい。（ｃ）成分の配合割合が下限に満たないとプレス時にガラス成分が染み出す。また、上限を超えると混合物が増粘し、含浸率の制御が難しくなる。

その他、前記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）成分の分散性を向上させるための分散剤や、無機質系繊維シートへの浸透性を向上させるための浸透剤、消泡剤、増粘剤などを（ａ）成分１００重量部に対して１〜１０重量部の割合で加えて混合してもよい。

分散剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性系の分散剤が挙げられる。アニオン系分散剤としては、カルボン酸重合体又はその塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、リグニンスルホン酸塩、トリポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩等が好ましい。カチオン系分散剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等が好ましい。ノニオン系分散剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが、両性系分散剤としては、アルキルベタインが好ましい。

本発明に用いる浸透剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性系の浸透剤が挙げられる。アニオン系浸透剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩が好ましい。カチオン系浸透剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等が好ましい。ノニオン系浸透剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。両性系浸透剤としては、アルキルベタインが好ましい。

特に、浸透剤としては、酸、アルカリ、無機塩類の影響を受けにくく、水や溶媒との相溶性のよい非イオン性界面活性剤、とりわけエーテル型非イオン性界面活性剤を好適に用いることができる。

尚、異なるイオンが共存する場合（カチオン系とアニオン系）は、コンプレックスを形成するので、分散剤と浸透剤は同イオン性又はノニオン系を選択して用いる。

次に本発明の構成要素（Ｂ）のプリプレグについて説明する。プリプレグは（Ａ）と同様の無機質系繊維シートが用いられるが、とりわけ、耐熱性、耐炎性に優れるガラス繊維不織布を用いるのが好ましい。（ｄ）有機バインダー成分にはフェノール樹脂を用いる。メラミン樹脂を用いると、基材層に適用した無機バインダーが塩基性であるためメラミン樹脂の硬化阻害を起こし、熱硬化性樹脂含浸パターン紙による表面意匠層が形成しづらくなる。（ｅ）無機充填材には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物や、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、フライアッシュなどが挙げられる。中でも、作業性、切削性の点で優位な炭酸カルシウムを用いることが望ましい。プリプレグを得る際は、スラリーの含浸率（％）が数１に示す算出方法で８００〜２０００％となるように操作する。

（ｄ）有機バインダーと（ｅ）無機充填材の配合割合は、５〜２０：９５〜８０とするのが望ましく、有機バインダーに対して無機充填材が多くなると不燃性能が向上するものの密着性が低下し、また、無機充填材が少なくなると密着性が向上するものの不燃性能が低下する。

本発明の構成要素（Ｃ）の熱硬化性樹脂含浸パターン紙は、化粧板用の化粧紙にアミノ−ホルムアルデヒド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂からなる樹脂液が含浸され、乾燥された通常公知のものが適用できる。

本発明の化粧板は、（Ａ）無機質系繊維シートに無機バインダーと無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥された含浸シートから構成される基材層と、（Ｂ）無機質系繊維シートに有機バインダーと無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥されたプリプレグと、（Ｃ）熱硬化性樹脂含浸パターン紙とを積層し、通常公知の熱圧成形法で得られる。温度１２０〜１５０℃、圧力３０〜７０ｋｇ／ｃｍ^２、時間６０〜１２０分であればよい。

含浸シート（Ｉ）の製造
下記成分を含むスラリー（Ａ１）を７８ｇ／ｍ^２のガラス繊維不織布に数１に示す含浸量が１１３０％となるように含浸、乾燥して含浸シート（Ｉ）を得た。
スラリー（Ａ１）
無機バインダー成分
（ａ）珪酸ナトリウム８０重量部
（１号珪酸ナトリウム、東曹産業株式会社製）
硬化剤
（ｂ）酸化亜鉛３０重量部
（平均粒子径０．６μｍ）
水酸化アルミニウム５０重量部
（平均粒子径８μｍ）
無機充填材
（ｃ）炭酸カルシウム６００重量部
（平均粒子径１〜８μｍ丸尾カルシウム株式会社製）
水２００重量部
分散剤３．５重量部
（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、商品名デモールＥＰ、花王株式会社製）

プリプレグ（Ｉ）の製造
下記成分を含むスラリー（Ｂ１）を７８ｇ／ｍ^２のガラス繊維不織布に数１に示す含浸量が１１３０％となるように含浸、乾燥してプリプレグ（Ｉ）を得た。
スラリー（Ｂ１）
有機バインダー成分
（ｄ）フェノール樹脂１６０重量部
無機充填材
（ｅ）炭酸カルシウム７５６重量部
（平均粒子径１〜８μｍ丸尾カルシウム株式会社製）
水７０重量部
分散剤３重量部
（ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、商品名デモールＥＰ、花王株式会社製）

メラミン樹脂含浸パターン紙の製造
坪量１２０ｇ／ｍ^２の無地柄の化粧紙に，メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を主成分とする樹脂液を数１で示す含浸率が１００％となるように含浸してメラミン樹脂含浸パターン紙を得た。

化粧板の製造
下から順に、メラミン樹脂含浸パターン紙を１枚、プリプレグ（Ｉ）を１枚、含浸シート（Ｉ）を３枚、プリプレグ（Ｉ）を１枚、メラミン樹脂含浸パターン紙を１枚、積層して、フラット仕上げプレートを用いて１４０℃，７０ｋｇ／ｃｍ^２、１００分間の条件で熱圧成形して化粧板を得た。

実施例１において、酸化亜鉛を０重量部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、水酸化アルミニウムを０重量部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、フェノール樹脂を１００重量部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、フェノール樹脂を１３０重量部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、（ａ）成分を７０重量部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、（ａ）成分を１００重量部とした以外は同様に実施した。

比較例１
実施例４において、（ｄ）成分にメラミン樹脂を５００重量部配合した以外は同様に実施した。

配合、評価結果を表１に示す。

試験方法を以下に示す。
密着性；プレス密着後にヒビ、剥がれなしを○、層間もしくは層内に軽微なヒビがある場合を△、層間にヒビ、剥離があった場合を×とした。
耐煮沸性；ＪＩＳＫ６９０２；１９９８（熱硬化性樹脂高圧化粧板試験方法）の耐煮沸性試験を実施し、煮沸後の層間剥離、ヒビなしを○、層間剥離、ヒビありを×とした。
不燃性；ＩＳＯ５６６０に準拠したコーンカロリーメーターによる２０分試験の発熱性試験・評価方法において総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下であり、最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えない場合を○とする。
曲げ強度；ＪＩＳＫ６９０２；１９９８（熱硬化性樹脂高圧化粧板試験方法）に基づいて測定した。
弾性率；ＪＩＳＫ６９０２；１９９８（熱硬化性樹脂高圧化粧板試験方法）に基づいて測定した。

実施例１の化粧板の構成断面図。

１熱硬化性樹脂含浸パターン紙
２プリプレグ
３含浸シート
６基材層
９化粧板

Claims

（Ａ）無機質系繊維シートに無機バインダーと無機充填材を含むスラリーが含浸、乾燥された含浸シートから構成される基材層と、
（Ｂ）無機質系繊維シートに（ｄ）有機バインダーとしてのフェノール樹脂と（ｅ）無機充填材を含み、（ｄ）有機バインダーにはメラミン樹脂を含まない、スラリーが含浸、乾燥されたプリプレグと、
（Ｃ）熱硬化性樹脂含浸パターン紙と、
が熱圧一体化されてなり、前記有機バインダーとしてのフェノール樹脂と（ｅ）無機充填材との配合割合が５〜２０：９５〜８０であることを特徴とする化粧板。
前記（Ａ）のスラリーが、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）成分と適量の水とからなることを特徴とする請求項１記載の化粧板。
（ａ）アルカリ金属珪酸塩
（ｂ）金属水酸化物及び／又は金属酸化物
（ｃ）無機質充填材
更に、前記（Ａ）のスラリーが、分散剤を含むことを特徴とする請求項２記載の化粧板。