JP6427606B2

JP6427606B2 - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP6427606B2
Application number: JP2017012286A
Authority: JP
Inventors: 崇石田; 川邊　伸夫; 伸夫川邊
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2037-01-26
Also published as: JP2018118468A

Description

本発明は、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる無機質板の製造方法に関するものである。

従来、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧板の基材として、エンボス型で加熱圧縮することによって化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板が用いられている（下記の特許文献１を参照）。

特許文献１では、無機質板は、以下の工程で製造される。鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを含むスラリーを湿式抄造して形成した湿潤マット（ウェットマット）で板状の湿潤基材を形成する。次に、湿潤基材を、結合剤が硬化しない条件下で乾燥させて乾燥基材（ドライボード）を形成する。そして、乾燥基材をエンボス型で加熱圧縮して結合剤を硬化させることにより、表面に凹凸模様が形成された無機質板が得られる。

上記無機質板の製造方法では、乾燥基材をエンボス型で加熱圧縮する前に、乾燥基材の表面及び裏面に水又は樹脂水溶液を塗布することとしている。このように水又は樹脂水溶液を塗布することにより、乾燥基材の表面及び裏面の表層部が軟化するため、加熱圧縮時に比較的亀裂や割れが生じるのを防止することができる。

特開２００５−２９８９８８号公報

ところで、乾燥基材の表面及び裏面への水又は樹脂水溶液の塗布量は、多ければ多いほど表面の割れ防止効果が高まり、彫りが深くシャープな凹凸模様でも、亀裂や割れを生じさせることなく形成することが可能になる。

しかしながら、乾燥基材の表面及び裏面への水又は樹脂水溶液の塗布量を増やすと、加熱圧縮時に、蒸気となって乾燥基材内に浸透した大量の水分が、凹凸模様の形成時における割れを防止する役割を果たす一方、乾燥基材からなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなるという問題があった。また、加熱圧縮時に、大量の水分が蒸発することにより、乾燥基材が膨脹して変形する虞もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面に凹凸模様が形成された無機質板の製造方法に工夫を加え、彫りが深くシャープな凹凸模様が施された無機質板を、短時間で亀裂や割れや変形を生じさせることなく製造することができるようにすることにある。

本願発明者等は、鋭意研究の結果、塗布工程において、後の加熱圧縮工程において凹凸模様が形成される乾燥基材の表面に多量の軟化剤を塗布すれば、加熱圧縮工程時に多量の軟化剤が蒸気となって乾燥基材中に浸透するため、裏面への軟化剤の塗布量が少なくても、乾燥基材の亀裂や割れを防止できることを見出した。

また、本願発明者等は、加熱圧縮工程時に蒸気となって乾燥基材中に浸透した軟化剤によって結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘るために、表面では凹凸模様がシャープに形成され、裏面では平滑性が向上することを見出した。

一方、本願発明者等は、塗布工程において乾燥基材の裏面に軟化剤を全く塗布しないと、乾燥基材中の結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘る前に、裏面において結合剤が硬化してしまうために、下地材等に貼り付けられる裏面の平滑性が得られず、無機質板が剥がれやすくなることも見出した。

かかる点より、本発明では、上記の目的を達成するために、乾燥基材の表面及び裏面に水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する塗布工程において、後の加熱圧縮工程において凹凸模様が形成される乾燥基材の表面への軟化剤の塗布量を、裏面への塗布量よりも多くすることとした。

具体的には、第１の発明は、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した湿潤マットで全体又は少なくとも表層及び裏層が構成された板状の湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程と、上記湿潤基材中の上記結合剤が硬化しない条件下で該湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とする乾燥工程と、上記乾燥基材の表面及び裏面に水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する塗布工程と、上記塗布工程後、エンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮して上記結合剤を硬化させて上記乾燥基材の表面に凹凸模様を形成する加熱圧縮工程とを備え、表面に上記凹凸模様が形成された無機質板を製造する無機質板の製造方法を前提としている。

そして、第１の発明に係る無機質板の製造方法は、上記塗布工程において、上記乾燥基材の裏面に塗布する上記軟化剤の塗布量を、１平方メートル当たり５０ｇ以上１００ｇ以下にすると共に、上記乾燥基材の表面に塗布する上記軟化剤の塗布量を、該乾燥基材の裏面に塗布する上記軟化剤の塗布量よりも多い１平方メートル当たり２００ｇ以上４００ｇ以下にすることを特徴とする。

第１の発明では、エンボス型で乾燥基材を加熱圧縮する前に、乾燥基材に塗布する軟化剤の塗布量を、凹凸模様が形成される表面の方が裏面より多くなるようにしている。このように乾燥基材の表面に裏面に比べて多量の水又は樹脂水溶液を塗布することにより、加熱圧縮工程においてエンボス型によって凹凸模様が形成されるために亀裂や割れが生じ易い表面が、裏面より軟化する。そのため、彫りが深くシャープな凹凸模様を形成する場合にも、亀裂や割れを生じさせることなく加工することができる。

なお、第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の裏面に塗布する軟化剤の塗布量が、該乾燥基材の表面に塗布する軟化剤の塗布量よりも少ないが、加熱圧縮工程時には、乾燥基材の表面に多量に塗布された軟化剤が蒸気となって乾燥基材中に浸透するため、裏面への軟化剤の塗布量が少なくても、乾燥基材の亀裂や割れを防止できる。

また、第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の裏面にも、表面への塗布量に比べて少ないものの軟化剤を塗布することとしている。そのため、上述した乾燥基材の裏面に軟化剤を全く塗布しない場合のように、後の加熱圧縮工程において乾燥基材中の結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘る前に、裏面において結合剤が硬化してしまうことがない。つまり、加熱圧縮工程時には、乾燥基材の表面と裏面のそれぞれに塗布された軟化剤が蒸気となって乾燥基材中に浸透し、これにより、結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘ることとなる。そのため、加熱圧縮工程時に、乾燥基材の表面において凹凸模様をシャープに形成することができ、裏面を平滑に形成することができる。よって、下地材等に貼り付けられる裏面の平滑性が得られず、無機質板が剥がれやすくなることがない。

さらに、第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の表面に塗布する軟化剤の塗布量を、該乾燥基材の裏面に塗布する軟化剤の塗布量よりも多くしている。つまり、乾燥基材の裏面に塗布する軟化剤の塗布量を、該乾燥基材の表面に塗布する軟化剤の塗布量に比べて少なくしている。そのため、乾燥基材の表面と裏面とに同量の軟化剤を塗布する場合に比べて、乾燥基材に含まれる水分量が少なくなるため、加熱圧縮工程において乾燥基材の乾燥に要する時間を短縮することができる。また、加熱圧縮工程において乾燥基材に塗布された多量の水分が一気に蒸発することによって乾燥基材を変形させてしまうようなこともない。

従って、第１の発明によれば、彫りが深くシャープな凹凸模様が施された無機質板を、短時間で亀裂や割れや変形を生じさせることなく製造することができる。

また、第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の表面には、裏面の２倍以上もの軟化剤が塗布される。言い換えると、乾燥基材の裏面には、表面の２分の１以下の軟化剤しか塗布されない。このような比率にすることにより、塗布工程における軟化剤の塗布総量を著しく低減することができる。よって、加熱圧縮工程時に、乾燥基材の乾燥に要する時間を著しく短縮することができる。

ところで、塗布工程において、乾燥基材の表面への軟化剤の塗布量が少なすぎると、凹凸模様が形成される乾燥基材の表面の軟化が足りず、後の加熱圧縮工程において表面に亀裂や割れが生じるおそれがある。一方、塗布工程において、乾燥基材の表面への軟化剤の塗布量が多すぎると、後の加熱圧縮工程において蒸気となって乾燥基材内に浸透する大量の水分が乾燥基材からなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなる。

第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の表面に塗布する軟化剤の塗布量を、１平方メートル当たり２００ｇ以上６００ｇ以下にしている。塗布工程において、このような分量の軟化剤を乾燥基材の表面に塗布することにより、後の加熱圧縮工程において、凹凸模様が形成されて化粧面となる乾燥基材の表面に亀裂や割れが生じるのを確実に防止することができる。また、塗布工程において乾燥基材に含ませる水分量を必要最小限に抑えることにより、加熱圧縮工程において乾燥基材の乾燥に要する時間を短縮することができる。

ところで、塗布工程において、乾燥基材の裏面への軟化剤の塗布量が少なすぎると、後の加熱圧縮工程において乾燥基材中の結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘る前に、裏面において結合剤が硬化するために、完成した無機質板の裏面の平滑性が得られなくなるおそれがある。一方、乾燥基材の裏面への軟化剤の塗布量が多すぎると、後の加熱圧縮工程において蒸気となって乾燥基材内に浸透する大量の水分が乾燥基材からなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなる。

第１の発明では、塗布工程において、乾燥基材の裏面に塗布する軟化剤の塗布量を、１平方メートル当たり５０ｇ以上１００ｇ以下にしている。塗布工程において、このような分量の軟化剤を乾燥基材の裏面に塗布することにより、後の加熱圧縮工程において乾燥基材中の結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘る前に、裏面において結合剤が硬化してしまうことがなく、軟化剤が蒸気となって乾燥基材中に浸透することによって結合剤が流動性を得て乾燥基材中に行き亘った状態でエンボス型によって加熱圧縮されることとなる。そのため、表面には凹凸模様がシャープに形成され、裏面は平滑な無機質板を得ることができる。よって、下地材等に貼り付けられる裏面の平滑性が得られず、無機質板が剥がれやすくなることがない。また、上述のような少量の軟化剤を乾燥基材の裏面に塗布することにより、乾燥基材の表面と裏面とに同量の軟化剤を塗布する場合に比べて、乾燥基材に含まれる水分量が少なくなるため、加熱圧縮工程において乾燥基材の乾燥に要する時間を短縮することができる。さらに、加熱圧縮工程において乾燥基材に塗布された多量の水分が一気に蒸発することによって乾燥基材を変形させてしまうことを防止することもできる。

以上説明したように、本発明によると、乾燥基材の表面及び裏面に水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する塗布工程において、後の加熱圧縮工程において凹凸模様が形成される乾燥基材の表面への軟化剤の塗布量を、裏面への塗布量よりも多くすることとしたため、彫りが深くシャープな凹凸模様が施された無機質板を、短時間で亀裂や割れや変形を生じさせることなく製造することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る無機質板を示す斜視図である。図２は、図１のII−II線方向の断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係る無機質板の製造方法を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態１に係る無機質板の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、三層構造の湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程を示し、（Ｂ）は、湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とする乾燥工程を示し、（Ｃ）は、乾燥基材の表裏面に軟化剤を塗布する塗布工程を示し、（Ｄ）は、乾燥基材を加熱圧縮する加熱圧縮工程において加熱圧縮前の状態を示し、（Ｅ）は、乾燥基材を加熱圧縮する加熱圧縮工程において加熱圧縮中の状態を示し、（Ｆ）は、表面に凹凸模様が施された無機質板の完成状態を示している。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態は、本質的に好ましい例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る無機質板の製造方法によって製造された無機質板１０を示している。無機質板１０は、化粧面となる表面１にエンボス加工によって凹凸模様が形成され、例えば、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる。

−構成−
無機質板１０は、本実施形態では、表面１側（図２の上側）に位置する表層１１と、裏面２側（図２の下側）に位置する裏層１２と、表層１１と裏層１２との間に位置する芯層１３とを有し、三層構造に構成されている。表層１１と裏層１２とは、互いに同じものであり、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分とする層である。一方、芯層１３は、軽量骨材と結合剤と繊維を主成分とする層である。表層１１と裏層１２と芯層１３とは、結合剤の硬化によって複合一体化されている。

無機質板１０は、エンボス型２０によって加熱圧縮されることにより、表層１１側の表面１に、凹凸模様が形成されている。凹凸模様は、本実施形態では、深彫り形状の石目調のタイル模様に形成されている。なお、凹凸模様は、いかなるものであってもよい。本実施形態では、無機質板１０の厚みは、最も薄い部分が２．３ｍｍ、最も厚い部分が５．５ｍｍで、平均厚さが３．２ｍｍとなるように、凹凸模様が形成されている。また、無機質板１０は、比重が、最も高い部分（厚みが最も薄い部分）で２．０程度、平均で１．５程度に構成されている。

〈表層及び裏層の主成分〉
［鉱物質繊維］
表層１１と裏層１２の鉱物質繊維として、ロックウール、スラグウール、ミネラルウール、グラスウール等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。鉱物質繊維は、粘りと強度とを持たせつつ、高い表面性を得るために添加されるものであり、固形成分全体の４０重量％以上８０重量％以下だけ添加される。鉱物質繊維は、添加量が４０重量％未満になると、鉱物質繊維どうしの絡み合いが少なくなって曲げ強度が弱くなり、また、８０重量％を超えると、無機質紛状体の添加割合が少なくなるため、表面の緻密性が低くなり、化粧性が損なわれるためである。

［無機質紛状体］
表層１１と裏層１２の無機質紛状体として、炭酸カルシウム、マイクロシリカ、水酸化アルミニウム、スラグ紛等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。無機質紛状体は、防火性及び硬度を確保するために添加されるものであり、固形成分全体の２０重量％以上６０重量％以下だけ添加される。無機質紛状体は、添加量が２０重量％未満になると、形成される無機質板１０の表面の緻密性が低くなって化粧性が損なわれ、また、６０重量％を超えると、鉱物質繊維の添加割合が少なくなるため、曲げ強度が弱くなるためである。

［結合剤］
表層１１と裏層１２の結合剤は、熱硬化性樹脂結合剤であり、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂等の粉末状、或いは水性結合剤を用いることができる。また、結合剤として、ポリビニルアルコール、スターチ類、ポリアクリルアミド、ＳＢＲラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等の水溶性又は水分散性の高分子結合剤を、熱硬化性樹脂と併用することも可能である。結合剤は、鉱物質繊維及び無機質紛状体を含む成分を結合するために添加されるものであり、固形成分全体の５重量％以上２０重量％以下、好ましくは、７重量％以上１５重量％以下だけ添加される。結合剤は、添加量が５重量％未満になると、強度が不足する一方、２０重量％を超えると、不燃性が損なわれるためである。

〈芯層の主成分〉
［軽量骨材］
芯層１３の軽量骨材として、パーライト、シラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体等を用いることができる。軽量骨材は、圧縮強度を確保しつつ、軽量化するために添加されるものであり、固形成分全体の４０重量％以上９０重量％以下だけ添加される。軽量骨材は、添加量が４０重量％未満になると、軽量化が不十分になり、また、散布時に均一に撒くことが難しくなる一方、９０重量％を超えると、強度が弱くなり、また、圧縮時の圧力が高くなりすぎて生産性が低下するためである。

［結合剤］
芯層１３の結合剤は、熱硬化性樹脂結合剤であり、表層１１及び裏層１２に用いることができるもの、即ち、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂等の粉末状、或いは水性結合剤を用いることができる。また、表層１１及び裏層１２の結合剤と同様に、ポリビニルアルコール、スターチ類、ポリアクリルアミド、ＳＢＲラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等の水溶性又は水分散性の高分子結合剤を、熱硬化性樹脂と併用することも可能である。結合剤は、軽量骨材を含む成分を結合するために添加されるものであり、固形成分全体の５重量％以上２０重量％以下、好ましくは、７重量％以上１５重量％以下だけ添加される。結合剤は、添加量が５重量％未満になると、強度が不足する一方、２０重量％を超えると、不燃性が損なわれる。

［繊維］
芯層１３の繊維として、無機繊維又は有機繊維を用いることができる。具体的には、無機繊維として、ガラス繊維、ワラストナイト等を用いることができる。また、有機繊維として、ポリエステル、ポリプロピレン、ビニロン等の合成繊維、木質繊維、パルプ等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。繊維は、粘りと強度とを持たせるために添加されるものであり、固形成分全体の１重量％以上１０重量％以下だけ添加される。繊維は、添加量が１重量％未満になると、粘りが無くなり、補強効果が低くなり、１０重量％を超えると、抄造時に凹凸が生じ、抄造時に凹凸が生じ、良好な湿潤マットを得ることができなくなるためである。

−製造方法−
以下、本発明の実施形態１に係る無機質板１０の製造方法について図３及び図４に基づいて説明する。

無機質板１０の製造方法は、湿潤基材形成工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ２と、塗布工程Ｓ３と、加熱圧縮工程Ｓ４とを有する。
（１）湿潤基材形成工程
まず、湿潤基材形成工程Ｓ１を行う。本実施形態では、湿潤基材形成工程Ｓ１は、裏層マット形成工程と、芯層マット形成工程と、表層マット形成工程とで構成されている。

〈裏層マット形成工程〉
裏層マット形成工程では、裏層１２を形成するための材料、即ち、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを水中に添加して攪拌し、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分とするスラリーを生成する。そして、生成したスラリーを長網式湿式抄造装置又は丸網式湿式抄造機で湿式抄造して湿潤マット（裏層マット１０ｃ）を形成する。

〈芯層マット形成工程〉
芯層マット形成工程では、芯層１３を形成するための材料、即ち、軽量骨材と結合剤と繊維とを、水を噴霧しながら混合して芯層用組成物を生成する。そして、生成した芯層用組成物を、先に生成した裏層マット１０ｃの上に均一に散布して２層目の芯層マット１０ｂを形成する。

〈表層マット形成工程〉
表層マット形成工程では、裏層マット形成工程と同様に、表層１１を形成するための材料、即ち、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを水中に添加して攪拌し、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分とするスラリーを生成する。そして、生成したスラリーを長網式湿式抄造装置又は丸網式湿式抄造機で湿式抄造して湿潤マット（表層マット１０ａ）を形成する。この表層マット１０ａを、芯層マット１０ｂの上に積層して３層目の表層マット１０ａを形成する。

以上のような湿潤基材形成工程Ｓ１を行うことにより、鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分として含む湿潤マットからなる表層マット１０ａ及び裏層マット１０ｃで、軽量骨材と結合剤と繊維とを主成分として含む芯層マット１０ｂを挟む三層構造の板状の湿潤基材１０Ａが形成される（図４（Ａ）を参照）。
（２）乾燥工程
次に、乾燥工程Ｓ２を行う。乾燥工程Ｓ２では、湿潤基材形成工程Ｓ１によって形成された湿潤基材１０Ａを熱風循環式ドライヤーに搬入し、含水率が１０重量％未満、好ましくは、４重量％未満となるように乾燥し、乾燥基材（ドライボード）１０Ｂを形成する（図４（Ｂ）を参照）。このとき、湿潤基材１０Ａ中に含まれる結合剤（熱硬化性樹脂結合剤）がプレキュアー状態に至らないように、即ち、結合剤が硬化しない条件下で湿潤基材１０Ａを乾燥させる。これは、結合剤が完全に硬化しないまでもプレキュアー状態に至ると、プレキュアー状態の結合剤によって結合された組織が後の加熱圧縮工程Ｓ４で潰れることにより、得られる無機質板１０が脆弱化するおそれがあるためである。

また、湿潤基材１０Ａは、熱風循環式ドライヤーによる乾燥の前に、加熱ロール、連続プレス、平板プレス等で加熱圧縮してもよい。このように乾燥前に予備的な加熱圧縮を行うことにより、強度の高い乾燥基材１０Ｂに形成することができる。この予備的な加熱圧縮を行う場合も、湿潤基材１０Ａ中の結合剤がプレキュアー状態に至らない条件下で行う。

なお、結合剤がプレキュアー状態に至らない条件は、結合剤によって異なるが、例えば、結合剤として粉末フェノール樹脂を用いた場合、熱風循環式ドライヤーによる乾燥では、６０℃〜１４０℃程度の温度条件、予備的な加熱圧縮では、８０℃〜１８０℃程度の温度条件で行うことができる。
（３）塗布工程
次に、塗布工程Ｓ３を行う。塗布工程Ｓ３では、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂに、水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する（図４（Ｃ）を参照）。これにより、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂが軟化し、後の加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂにおいて亀裂や割れが生じ難くなる。

また、塗布工程Ｓ３では、後の加熱圧縮工程Ｓ４において凹凸模様が形成される乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、凹凸模様が形成されない裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量よりも多くする。このように乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに裏面２Ｂに比べて多量の水又は樹脂水溶液を塗布することにより、後の加熱圧縮工程Ｓ４においてエンボス型２０によって凹凸模様が形成されるために亀裂や割れが生じ易い表面１Ｂが、裏面２Ｂより軟化することとなる。また、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量が、該乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量よりも少なくても、後の加熱圧縮工程時に、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに多量に塗布された軟化剤が蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透するため、裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が少なくても、乾燥基材１０Ｂの亀裂や割れが防止されることとなる。

本実施形態では、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量の２倍以上にしている。

具体的には、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂには、２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下の軟化剤を塗布する。乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂへの軟化剤の塗布量が２００ｇ／ｍ^２未満になると、凹凸模様が形成される乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂの軟化が足りず、後の加熱圧縮工程Ｓ４において表面１Ｂに亀裂や割れが生じるおそれがある一方、表面１Ｂへの軟化剤の塗布量が６００ｇ／ｍ^２を超えると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において蒸気となって乾燥基材１０Ｂ内に浸透する大量の水分が乾燥基材１０Ｂからなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなるためである。

一方、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂには、５０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下の軟化剤を塗布する。ところで、後の加熱圧縮工程Ｓ４では、蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透した軟化剤によって結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘るために、表面１Ｂでは凹凸模様がシャープに形成され、裏面２Ｂでは平滑性が向上する。そのため、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が５０ｇ／ｍ^２未満になると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂ中の結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘る前に、裏面２Ｂにおいて結合剤が硬化するために、完成した無機質板１０の裏面２の平滑性が得られなくなるおそれがある。一方、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が１００ｇ／ｍ^２を超えると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において蒸気となって乾燥基材１０Ｂ内に浸透する大量の水分が乾燥基材１０Ｂからなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなるためである。
（４）加熱圧縮工程
次に、加熱圧縮工程Ｓ４を行う。加熱圧縮工程Ｓ４では、表面１Ｂ及び裏面２Ｂに軟化剤が塗布された乾燥基材１０Ｂを多段式ホットプレス等の加熱圧縮装置の熱盤間に挿入し（図４（Ｄ）を参照）、表面１Ｂに所定の凹凸模様を形成するためのエンボス型２０を用いて、結合剤（熱硬化性樹脂結合剤）の硬化温度以上の温度で加熱圧縮する（図４（Ｅ）を参照）。

乾燥基材１０Ｂを加熱圧縮すると、先の塗布工程Ｓ３において乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂに塗布された軟化剤が、蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透する。ここで、乾燥基材１０Ｂ中の表層マット１０ａ、芯層マット１０ｂ及び裏層マット１０ｃの結合剤は、プレキュアーしていない状態にあるため、乾燥基材１０Ｂ中に浸透した軟化剤によって流動性を得て軟化剤と共に乾燥基材１０Ｂ中に行き亘る。

また、乾燥基材１０Ｂは、エンボス型２０を用いて加熱圧縮されるため、圧縮されると共に、裏面２Ｂは平滑に、表面１Ｂは凹凸模様形状に変形していく。このとき、先の塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂに軟化剤が塗布されて軟化しているため、特に、表面１Ｂには多量の軟化剤が塗布されて裏面２Ｂより軟化している。そのため、乾燥基材１０Ｂは、亀裂や割れなどを生じることなく変形することとなる。

そして、乾燥基材１０Ｂが変形した状態で、該乾燥基材１０Ｂ中に行き亘った結合剤（熱硬化性樹脂結合剤）が硬化することにより、表面１に彫りの深いシャープな凹凸模様が形成された無機質板１０が形成される（図４（Ｆ）を参照）。

−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１の製造方法によれば、エンボス型２０で乾燥基材１０Ｂを加熱圧縮する加熱圧縮工程Ｓ４の前に、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂ及び裏面２Ｂに水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、凹凸模様が形成される表面１Ｂの方が裏面２Ｂより多くなるようにしている。このように乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに裏面２Ｂに比べて多量の水又は樹脂水溶液を塗布することにより、加熱圧縮工程Ｓ４においてエンボス型２０によって凹凸模様が形成されるために亀裂や割れが生じ易い乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂが、裏面２Ｂより軟化する。そのため、彫りが深くシャープな凹凸模様を形成する場合にも、亀裂や割れを生じさせることなく加工することができる。

なお、本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量が、該乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量よりも少ないが、加熱圧縮工程時には、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに多量に塗布された軟化剤が蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透するため、裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が少なくても、乾燥基材１０Ｂの亀裂や割れを防止できる。

また、本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３おいて、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂにも、表面１Ｂへの塗布量に比べて少ないものの軟化剤を塗布することとしている。そのため、上述した乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに軟化剤を全く塗布しない場合のように、後の加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂ中の結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘る前に、裏面２Ｂにおいて結合剤が硬化してしまうことがない。つまり、加熱圧縮工程時には、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂと裏面２Ｂのそれぞれに塗布された軟化剤が蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透し、これにより、結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘ることとなる。そのため、加熱圧縮工程時に、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂにおいて凹凸模様をシャープに形成することができ、裏面２Ｂを平滑に形成することができる。よって、下地材等に貼り付けられる裏面２の平滑性が得られず、無機質板１０が剥がれやすくなることがない。

さらに、本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、該乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量よりも多くしている。つまり、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、該乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量に比べて少なくしている。そのため、乾燥基材の表面１Ｂと裏面２Ｂとに同量の軟化剤を塗布する場合に比べて、乾燥基材１０Ｂに含まれる水分量が少なくなるため、加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材の乾燥に要する時間を短縮することができる。また、加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂに塗布された多量の水分が一気に蒸発することによって乾燥基材１０Ｂを変形させてしまうようなこともない。

従って、本実施形態１の製造方法によれば、彫りが深くシャープな凹凸模様が施された無機質板１０を、短時間で亀裂や割れや変形を生じさせることなく製造することができる。

また、本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂには、裏面２Ｂの２倍以上もの軟化剤を塗布することとしている。言い換えると、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂには、表面１Ｂの２分の１以下の軟化剤しか塗布されない。このような比率にすることにより、塗布工程Ｓ３における軟化剤の塗布総量を著しく低減することができる。よって、加熱圧縮工程時に、乾燥基材１０Ｂの乾燥に要する時間を著しく短縮することができる。

ところで、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂへの軟化剤の塗布量が少なすぎると、凹凸模様が形成される乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂの軟化が足りず、後の加熱圧縮工程Ｓ４において表面１Ｂに亀裂や割れが生じるおそれがある。一方、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂへの軟化剤の塗布量が多すぎると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において蒸気となって乾燥基材１０Ｂ内に浸透する大量の水分が乾燥基材１０Ｂからなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなる。

本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布する軟化剤の塗布量を、１平方メートル当たり２００ｇ以上６００ｇ以下にしている。塗布工程Ｓ３において、このような分量の軟化剤を乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに塗布することにより、後の加熱圧縮工程Ｓ４において、凹凸模様が形成されて化粧面となる乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂに亀裂や割れが生じるのを確実に防止することができる。また、塗布工程Ｓ３において乾燥基材１０Ｂに含ませる水分量を必要最小限に抑えることにより、加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂの乾燥に要する時間を短縮することができる。

ところで、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が少なすぎると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂ中の結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘る前に、裏面２Ｂにおいて結合剤が硬化するために、完成した無機質板１０の裏面２の平滑性が得られなくなるおそれがある。一方、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂへの軟化剤の塗布量が多すぎると、後の加熱圧縮工程Ｓ４において蒸気となって乾燥基材１０Ｂ内に浸透する大量の水分が乾燥基材１０Ｂからなかなか抜けず、乾燥に要する時間が長くなる。

本実施形態１の製造方法では、塗布工程Ｓ３において、乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに、１平方メートル当たり５０ｇ以上１００ｇ以下の軟化剤を塗布することとしている。塗布工程Ｓ３において、このような分量の軟化剤を乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布することにより、後の加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂ中の結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘る前に、裏面２Ｂにおいて結合剤が硬化してしまうことがなく、軟化剤が蒸気となって乾燥基材１０Ｂ中に浸透することによって結合剤が流動性を得て乾燥基材１０Ｂ中に行き亘った状態でエンボス型２０によって加熱圧縮されることとなる。そのため、表面１には凹凸模様がシャープに形成され、裏面２は平滑な無機質板１０を得ることができる。よって、下地材等に貼り付けられる裏面２の平滑性が得られず、無機質板１０が剥がれやすくなることがない。また、上述のような少量の軟化剤を乾燥基材１０Ｂの裏面２Ｂに塗布することにより、乾燥基材１０Ｂの表面１Ｂと裏面２Ｂとに同量の軟化剤を塗布する場合に比べて、乾燥基材１０Ｂに含まれる水分量が少なくなるため、加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂの乾燥に要する時間を短縮することができる。さらに、加熱圧縮工程Ｓ４において乾燥基材１０Ｂに塗布された多量の水分が一気に蒸発することによって乾燥基材１０Ｂを変形させてしまうことを防止することもできる。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、湿潤基材１０Ａを三層構造としていたが、湿潤基材１０Ａは、これに限られない。表層１１及び裏層１２を構成する１つの湿潤マットからなる単層構造でもよく、また、芯層１３のない二層構造であってもよい。その他、芯層１３の他に中間層を設けて四層以上の構造としてもよい。

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）
鉱物質繊維としてスラグウール５０重量％と、無機質紛状体として水酸化アルミニウム３９重量％と、熱硬化性樹脂結合剤として粉末フェノール樹脂６重量％と、水溶性又は水分散性結合剤としてスターチ４重量％と、熱融着繊維としてのポリエステル繊維１重量％と、凝集剤とからなる原料を大量の水中に添加して攪拌し、固形分濃度３重量％のスラリーを得た。そして、このスラリーを丸網式湿式抄造装置により湿式抄造し、ウェットプレスで厚み調整を行って、含水率８０％の表裏層用の湿潤マット（表層マット、裏層マット）を得た。

一方、軽量骨材としてパーライト５５重量％と、無機質紛状体として水酸化アルミニウム３４重量％と、熱硬化性樹脂結合剤として粉末フェノール樹脂５重量％と、水溶性又は水分散性結合剤としてスターチ４重量％と、熱融着繊維としてのポリエステル繊維１重量％とからなる原料を、水を噴霧しながらミキサー内で均一に混合し、含水率２０％の芯層用組成物を得た。そして、この芯層用組成物を、裏層マット（湿潤マット）上に均一に散布堆積させると共に、その散布面上に表層マット（湿潤マット）を積層して三層構造の湿潤基材（湿潤積層体）を形成した。

次に、上記三層構造の湿潤基材を、厚さ８ｍｍのディスタンスバーを介して１３０℃の温度下で９０秒仮圧締した後、熱風循環式ドライヤーに搬入してその表面温度が１４０℃を超えない乾燥条件で２０分間乾燥させた（１次乾燥）。これにより、含水率３％の乾燥基材（ドライボード）を得た。この乾燥基材は、その表面の層の粉末フェノール樹脂がプレキュアーに至っていない状態で、上記含水率まで乾燥されていた。

次に、得られた乾燥基材をホットプレス装置に搬入し、その表面に４００ｇ／ｍ^２、裏面に１００ｇ／ｍ^２の水を塗布した。その後、乾燥基材をホットプレス装置の熱盤間に挿入し、エンボス型を介して２００℃の温度条件下で加熱圧縮して、フェノール樹脂粉末を十分硬化させた。この加熱圧縮を３．５分間行うことにより、乾燥基材内に浸透した大量の水分が抜けて乾燥基材が乾燥した（２次乾燥）。そして、平均厚さ３．２ｍｍ（２．３〜５．５ｍｍ）、比重１．５程度の表面に彫りが深くシャープな凹凸模様が施された無機質板を得た。なお、加熱圧縮前の乾燥基材は、平均厚さ８ｍｍ、比重０．６〜０．７（真比重２．４）程度であった。得られた無機質板の表面には、亀裂や割れや変形等が見られなかった。

（比較例１）
上記実施例で得られたものと同じ含水率３％の乾燥基材（ドライボード）を、ホットプレス装置に搬入し、その表面及び裏面に４００ｇ／ｍ^２の水を塗布した。その後、乾燥基材をホットプレス装置の熱盤間に挿入し、エンボス型を介して２００℃の温度条件下で加熱圧縮して、フェノール樹脂粉末を十分硬化させた。なお、乾燥基材内に浸透した大量の水分が抜けて乾燥基材が乾燥（２次乾燥）するまで７分程度かかった。そして、平均厚さ３．２ｍｍ（２．３〜５．５ｍｍ）、比重１．５程度の表面に凹凸模様が施された無機質板を得た。得られた無機質板の表面には、亀裂や割れや変形等が見られなかった。

（比較例２）
上記実施例で得られたものと同じ含水率３％の乾燥基材（ドライボード）を、ホットプレス装置に搬入し、その表面及び裏面に１００ｇ／ｍ^２の水を塗布した。その後、乾燥基材をホットプレス装置の熱盤間に挿入し、エンボス型を介して２００℃の温度条件下で加熱圧縮して、フェノール樹脂粉末を十分硬化させた。この加熱圧縮を３．５分間行うことにより、乾燥基材内に浸透した大量の水分が抜けて乾燥基材が乾燥した（２次乾燥）。そして、平均厚さ３．２ｍｍ（２．３〜５．５ｍｍ）、比重１．５程度の表面に凹凸模様が施された無機質板を得た。得られた無機質板の表面には、亀裂や割れや変形等が見られた。

（比較例３）
上記実施例で得られたものと同じ含水率３％の乾燥基材（ドライボード）を、ホットプレス装置に搬入し、その表面のみに４００ｇ／ｍ^２の水を塗布し、裏面には水を塗布しなかった。その後、乾燥基材をホットプレス装置の熱盤間に挿入し、エンボス型を介して２００℃の温度条件下で加熱圧縮して、フェノール樹脂粉末を十分硬化させた。この加熱圧縮を３．５分間行うことにより、乾燥基材内に浸透した大量の水分が抜けて乾燥基材が乾燥した（２次乾燥）。そして、平均厚さ３．２ｍｍ（２．３〜５．５ｍｍ）、比重１．５程度の表面に凹凸模様が施された無機質板を得た。得られた無機質板の表面には、亀裂や割れや変形は見られなかったが、裏面において結合剤が不均一に硬化しており、裏面の平滑性が低かった。

以上説明したように、本発明は、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる無機質板の製造方法について有用である。

１０無機質板
１０ａ表層マット（湿潤マット）
１０ｂ芯層マット
１０ｃ裏層マット（湿潤マット）
１０Ａ湿潤基材
１０Ｂ乾燥基材
１１表層
１２裏層
１３芯層
２０エンボス型

Claims

鉱物質繊維と無機質紛状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した湿潤マットで全体又は少なくとも表層及び裏層が構成された板状の湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程と、
上記湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とする乾燥工程と、
上記乾燥基材の表面及び裏面に水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する塗布工程と、
上記塗布工程後、エンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮して上記結合剤を硬化させて上記乾燥基材の表面に凹凸模様を形成する加熱圧縮工程とを備え、
表面に上記凹凸模様が形成された無機質板を製造する無機質板の製造方法であって、
上記塗布工程において、上記乾燥基材の裏面に塗布する上記軟化剤の塗布量を、１平方メートル当たり５０ｇ以上１００ｇ以下にすると共に、上記乾燥基材の表面に塗布する上記軟化剤の塗布量を、該乾燥基材の裏面に塗布する上記軟化剤の塗布量よりも多い１平方メートル当たり２００ｇ以上４００ｇ以下にする
ことを特徴とする無機質板の製造方法。