JPH0346185B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 この発明は耐摩耗性化粧板の製造方法、特に床
材として好適に使用されるような表面部に高度の
耐摩耗性塗膜を有する木質化粧板の製造方法に関
する。 従来の技術 従来、床材として使用されるような耐摩耗性木
質化粧板として、例えば特公昭49−19849号公報、
同49−48497号公報等に見られる如く、ベニヤ合
板、ハードボード、パーテイクルボード等の木質
基板に木目模様等の印刷を施し、あるいは化粧単
板、パターン紙等の化粧材を貼着して化粧層を形
成したのち、該木質基板表面に、α−アルミナ、
炭化硅素等の無機結晶質の硬質微粉末で、粒度10
〜70μのものを、樹脂固形分に対し５〜40重量％
含有せしめた透明または半透明の合成樹脂塗料を
塗着して耐摩耗性表層塗膜を形成せしめたものが
知られている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来既知の上記のような化粧板
は、表面の耐摩耗性、従つて耐久性の点で未だ充
分な満足が得られるものではなかつた。このため
一般的にはせいぜい住居の上履き用床材としての
用途において実用化されているにすぎないもので
あつた。ちなみに、従来の上記床材は、フローリ
ングの日本農林規格に定める摩耗Ａ試験において
塗膜下の下地層が消滅しはじめるまでの回転数が
500〜1000回を少々上まわる程度の耐摩耗性が得
られるものであるにすぎず、一段と苛酷な使用条
件下、例えば近時益々要請の強い土足床用木質化
粧床材としての使用条件下にあつては、耐摩耗性
の点で未だ充分な適合性を具有し得ないものであ
つた。 上記のような問題点に対し、塗膜の耐摩耗性を
可及的に向上するための手段として、塗料中の硬
質微粉末含有量を増大することが考慮される。し
かしながら、この含有量は、塗料中の樹脂成分の
量との関係で、該樹脂が粉末微粒子に対し充分に
強固な保持能力を発揮しうる範囲の量に制限され
ることから、徒らに増大することはできない。 そこで、硬質微粉末の許容値以下の含有量の範
囲内で耐摩耗性を上げるためには、次に塗膜厚を
増大することが考慮される。 ところが、本発明者らの研究によれば、単に塗
膜厚を増大するだけでは、それに見合うだけの比
例的な耐摩耗性の向上効果を実現することができ
ないのみならず、化粧板の表面の良好な仕上り状
態を得ることもできない。この原因について考究
するところ、次のようなことが考えられる。即
ち、第６図イに示すように、基板１１上に、比較
的多量の硬質微粉末１２を添加した塗料１３を多
量に厚く塗布すると、その樹脂成分が硬化するま
での過程で比重の大きい硬質微粉末１２の粒子が
塗層内で沈降し、その下層部分に集中して局部的
に高密度に分布することになる。このため、また
塗層の乾燥後においても、第６図ロに示すよう
に、塗膜の下層部分において硬質微粉末１２の粒
子が過密度に偏在することになり、該部分におい
ての塗膜中の樹脂成分による硬質微粉末１２の粒
子に対する保持力が不充分なものとなる。そして
結果的に微粉末のあまり存在しない表層部の早期
摩耗後において、上記微粉末１２が脱落し易い状
態を露呈し、該微粉末が充分に耐摩耗性の向上に
有効に寄与し得ないためと考えられる。加えて、
塗層が厚いためにその乾燥過程で気泡が抜けにく
く、第６図ロに示すように塗膜中に気泡１４やピ
ンホール１４ａを生じるのみならず、微粉末の下
層部集中と相俟つて塗膜の透明性をも悪化し、白
濁等の現象を呈して基板面上の化粧層の木目模様
等の顕示性を劣化するという欠点の派生も見られ
る。 この発明は、上記のような技術的背景に基づ
き、耐摩耗性塗膜の形成方法、即ち塗料の塗布工
程の改善により、土足床用床材としての実用にも
耐え得るような従来品より更に一段と優れた耐摩
耗性を有し、しかも表面に有害なザラツキ、白濁
等を有しない高耐摩耗性化粧板を提供することに
成功をおさめたものである。 問題点を解決するための手段 而して、この発明は、乾燥後の単位塗膜の実質
膜厚が、硬質微粉末の平均粒径の30〜80％になる
塗布量において前記塗料の塗布および乾燥を行う
塗装工程を１回の単位塗装工程とし、該単位塗装
工程を複数回繰返して行うことにより重ね塗り状
の所定膜厚の耐摩耗性塗膜を形成することを特徴
とする耐摩耗性化粧板の製造方法を要旨とするも
のである。 第５図に示す化粧板において、１は基板、２は
その表面部の化粧層、３はこの発明の方法によつ
て上記基板１上に形成される耐摩耗性塗膜であ
る。 基板１としては、最も一般的にはベニヤ合板が
用いられるが、その他パーテイクルボード、ハー
ドボード等の主として木質板が用いられる。基板
の表面の化粧層２は、楢材、桜、欅材等の美麗な
木目模様を有する天然木化粧単板の貼着によつて
形成するのが一般的であるが、木目模様印刷紙の
貼着、木目模様等の直接印刷層の形成等、既知の
いかなる手法によつて形成したものであつてもよ
い。 耐摩耗性塗膜３は、上記化粧層を有する基板上
に、要すれば下地着色層、及び吸込み防止用下塗
り層を介して形成されるものであり、透明または
半透明の樹脂塗料に無機結晶質の硬質微粉末を添
加含有せしめた耐摩耗性樹脂塗料により形成され
るものである。 ここに用いられる硬質微粉末は、α−アルミ
ナ、炭化硅素を代表的なものとして、その他例え
ば炭素、ホウ素等の化合物微粉末等が用いられ
る。もちろんこれらに限定されるものではなく、
工業的に研磨材として使用されるような種類の硬
度の高い各種鉱物質微粉末を好適に用いうるが、
その粒度は、一般的に10〜150μの範囲のものが
用いられる。 一方、上記硬質粉末を添加して塗膜形成に使用
される樹脂塗料は、化粧基板１上の化粧層２の木
目模様その他の模様を塗膜３下に透視可能なもの
とするべく、透明または少なくとも半透明のもの
が用いられるが、そのビヒクルとしての樹脂成分
の種類は特に限定されるものではなく、求める塗
膜性能、塗装作業性、乾燥性、価格等を考慮して
公知の樹脂塗料の中から任意に選択使用される。
一般的には微粉末粒子の保持力に可及的優れ、か
つそれ自体の耐摩耗性にも優れた樹脂からなる塗
料を選択作用すべきであり、その具体的な例示と
しては、一液性ポリウレタン樹脂塗料、および二
液性ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２
種を最も好適なものとして挙示することができ
る。その他エポキシ系樹脂塗料、ポリエステル系
樹脂塗料の使用も可能であるし、更にはそれらの
樹脂の複合樹脂塗料はもちろん、紫外線硬化ある
いは電子線硬化樹脂塗料を用いても良い。 また、塗料中への硬質微粉末の含有量は、良好
な耐摩耗性を上げるために樹脂固形分に対して10
〜60％とするのが一般的である。下限値未満では
塗膜に良好な耐摩耗性を得ることができず、逆に
上限値をこえると塗膜にザラツキを生じる。最も
好ましい上記含有量は概ね20〜50％程度である。 ところで、この発明は、上記耐摩耗性塗膜３の
塗着形成手段として、単位塗装工程の繰返し実施
による所謂重ね塗りによつて行うこと、及びこの
単位塗装工程を、乾燥後の実質塗膜厚が硬質微粉
末の平均粒径の30〜80％になる塗布量において行
うこと、を主旨とするものである。 これを添附図面に基づいて更に詳しく説明する
と、先ず、第２図に示すように第１回の単位塗装
工程において、同図左側の図面に示すように、基
板１上への塗料４の塗布直後の状態では、硬質微
粉末粒子５は沈降するが、塗料４の塗布量の前記
規定により、これによつて形成される乾燥後の第
１単位塗膜３ａにおいては同図右側の図面に示す
ように、硬質微粉末粒子５の平均粒径ｌに対して
実質膜厚ｔはその30〜80％の範囲のものとなり、
従つて該塗膜面上において多くの微粉末粒子５が
上方に突出した状態になる。ここに、微粉末の平
均粒径というのは、個々の異形の粉末粒子５の平
均粒径による全含有粉末粒子の平均粒径をいうも
のであり、また乾燥後の単位塗膜３ａの実質膜厚
ｔというのは、粒子５の突出部分を除いた粒子間
の部分における平均的な膜厚をいうものである。 次に、上記による第１回の単位塗装工程後、そ
の単位塗膜面上に、第１回と同様の塗布量におい
て第２回の単位塗布工程を実施する。これによつ
て、塗料４中に含む微粉末粒子５は、第２図に示
すように第１回目の単位塗装工程による第１単位
塗膜３ａ面上の凹部、即ち突出粒子相互間に入り
込む傾向を示し、従つて乾燥後の第２回目の単位
塗装工程による第２単位塗膜３ｂ面は第１回目の
単位塗膜面に比べて若干平滑なものとなり、相対
的にザラツキの減少したものとして形成される。 続いて第３回目の単位塗装工程を同様に実施
し、第４図に示すような第３単位塗膜３ｃを形成
する。更に要すれば続いて第４回目の単位塗装工
程も同様に実施して、第１〜第ｎの単位塗膜３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｎの積層からなる第１図に示
すような所要膜厚の耐摩耗性塗膜３を得るもので
ある。 上記の各単位塗装工程は、複数個のヘツドを備
えたロールコーターを用いて行うことによつて能
率良く、最も好適に行いうるが、これに限定され
るものではなく、所要の単位塗装工程にフローコ
ーターを併用して実施しても良いし、その他の塗
布手段を採用して行つても差支えない。 また、単位塗装工程の実施回数は、少なくとも
２回以上行うことによつてこの発明の効果を得る
ことができるが、好ましくは３〜５回、特に好ま
しくは４回程度の実施が最も好適である。 複数回の単位塗装工程の実施によつて形成され
る所定厚さの耐摩耗性塗膜３は、その好適な条件
での実施によつてその表面は多少のザラツキを有
ものとなるが、常法に従つて軽く表面研磨を施す
ことによつて充分平滑に仕上げることができる。
更に塗膜３の表面の充分に平滑な最終仕上げ状態
を得るために該塗膜３上に、従来の常法に従い、
第１図に鎖線で示すように硬質微粒子を含まない
上塗り用塗料により、薄い上塗り塗層６を形成し
て製品としての化粧板に仕上げるのが一般的であ
る。 この発明による各単位塗装工程における塗料の
塗布量が、乾燥後の単位膜の膜厚ｔにおいて含有
硬質微粉末粒子径ｌの30〜80％に限定されるのは
次の理由による。即ち、30％未満の少ない塗布量
によるときは、粉末粒子の突出度合いが大きく、
表面に著しいざらつきを生じ、しかも該突出粒子
の樹脂による保持力も弱いものとなるために、微
粉末粒子が脱落し易く、また表面粗さを解消する
ためにサンデイング等の研磨を施すと、それによ
つて多くの微粉末がとれてしまい、結果的に耐摩
耗性の向上効果を得ることができない。一方、80
％をこえて多量に塗布するときは、塗膜表面は平
滑に仕上るが、硬質微粉末の塗層内での沈降偏在
を生じる傾向が強くなり、塗膜の厚さ方向におい
ての粉末粒子の均一分布性が低下する。このた
め、耐摩耗性の点においてむしろ有害であるのみ
ならず、塗膜の全体として所期する耐摩耗性を得
ようとする場合には、塗膜を全体として相対的に
厚いものとせざるを得なくなり、塗料の消費量の
増大による経済的不利益が生じる。各単位塗装工
程における塗布量の好適範囲は、硬質微粉末の平
均粒度ｌとの関係における乾燥単位塗膜厚ｔの比
率において40〜70％であり、特に好ましくは50〜
60％程度である。これを面積当りの塗布量でいえ
ば、使用する硬質微粉末の粒度との相対関係で一
概には特定できないが、概ね40〜100ｇ／m²であ
り、塗装作業性等も考慮した場合、好適には50〜
80ｇ／m²程度の範囲である。 発明の効果 この発明の方法によれば、耐摩耗性塗膜の形成
を、硬質微粉末を含む塗料の重ね塗り、即ち単位
塗装工程の複数回の繰返し実施によつて所定厚さ
に形成するものであるから、塗膜中の全体、特に
その厚さ方向に粉末粒子を均一に分布させること
ができる。しかも、上記各単位塗装工程における
塗料の塗布量を、乾燥塗膜の実質膜厚が硬質微粉
末粒子の平均粒径の30〜80％となる範囲に規定し
て行うものであるから、先行実施した単位塗装工
程による単位塗膜面上の凹部内に、順次後続実施
する単位塗装工程時の塗料中に含む微粒子をはま
り込み状態に位置させることができる。このた
め、最終的な塗膜において、その全体としての膜
厚を比較的低く抑えつつ、即ち塗料の全消費量を
節約しながらも、その中に比較的高密度に硬質微
粉末を分布せしめることができる。かつ該粉末粒
子を塗膜面上から大きく突出させることなく、樹
脂成分により該粉末粒子に対する充分に強固な保
持力を現実せしめうる。従つて、上記相俟つて、
極めて優れた耐摩耗性を付与することができ、上
履き用床材としてはもとより、土足床用床材とし
ても遜色なく使用しうるような高耐摩耗性木質化
粧板の提供を可能とする。また、各単位塗装工程
の塗料塗布量を前記の如く規定したことにより、
塗膜の表面に著しいザラツキを生じさせることが
ないのはもとより、各単位塗装工程で形成される
単位塗膜は比較的薄いものであるから、塗布後に
おいて塗料中の気泡が抜け易く、気泡の内在とか
ピンホールの発生による仕上り状態の悪化のおそ
れもなく、良好な表面性状をもつた化粧板を提供
しうる。 実施例 合板に公知接着剤を用いて天然木化粧単板を貼
着し、下地着色塗装を施したものを化粧基板とし
て採用した。そして、該基板面に、 （耐摩耗性樹脂塗料） 湿気硬化型ポリウレタン樹脂（樹脂分50％）
100重量部 α−アルミナ（平均粒度50μ） 22.5重量部 シンナー 10重量部 からなる塗料を、３ヘツドのロールコーターを用
いて１回の単位塗装工程当りの塗布量と、その塗
装回数を１回〜４回の範囲で各種に変えて塗装
し、所定膜厚の耐摩耗性塗膜を形成した。次いで
更に該塗膜面上に、 （上塗り塗料） 湿気硬化型ポリウレタン樹脂（一液型、樹脂分50
％） 100重量部 シンナー 20重量部 からなる上塗り用塗料を、60ｇ／m²の割合で塗布
し乾燥して各種化粧板の試験を得た。 そして、この各試料につき、フローリングの日
本農林規格に定める摩耗Ａ試験の条件で摩耗試験
を行い下地着色塗装が消滅しはじめるまでの摩耗
回転数（これを耐摩耗性とする）を測定すると共
に、表面の仕上がり状態を手ざわりで調べた。そ
の結果を下記の表に示す。

【表】 上記の結果から、次のことが判る。 試料No.14，18，19に見られるように、１回の
塗装作業で所要膜厚の塗膜を得る場合には、塗
布量が少ない場合はもちろんのこと、これを充
分に多くしても、高度の耐摩耗性は得られな
い。かつ１回で塗布量の多い試料No.19のような
場合には、塗膜内に気泡が残存する欠点も派生
する。 端的に試料No.11と19との対比から判るよう
に、塗料の単位面積当りの全塗布量が同程度で
あつても、塗装と複数回の単位塗装工程に分け
て重ね塗りの状態で行う方が、結果的に優れた
耐摩耗性が得られる。 単位塗装工程の複数回実施による重ね塗りを
行う場合にあつても、その単位塗膜の乾燥膜
厚／微粉末平均粒子径の百分率が30〜80％の範
囲から逸脱する場合には、最終的な塗膜厚をほ
ぼ同じくしても、あるいは塗膜層が大となるに
も拘らず、必ずしもそれに見合つた耐摩耗性の
向上効果を得ることはできない。 また、試料No.１及び２のように１回の塗布量
が少なすぎるときは、重ね塗りするにも拘らず
表面仕上り状態においてザラツキが解消されな
い。かつ試料２，４の対比から分かるように、
単位面積当りの全塗布量が同じでも耐摩耗性も
劣る。 単位面積当りの塗料の全塗布量との相対関係
から見て、例えば試料No.９と15及び10と16との
各対比から分かるように、単位塗装工程の実施
回数は、２回より３回、３回より４回の方が、
耐摩耗性の点で好結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施によつて形成される耐
摩耗性樹脂塗膜の模式図、第２図は上記塗膜を得
るため第１回の単位塗装工程の実施時における塗
膜乾燥前と乾燥後の状態を示す模式図、第３図及
び第４図は同じく第２回及び第３回の単位塗装工
程実施時における上記同様の模式図、第５図はこ
の発明によつて作製される化粧板の斜視図、第６
図は耐摩耗性樹脂塗膜を塗料の１回の塗布作業で
形成する場合における塗膜乾燥前と乾燥後の状態
を示す模式図である。 １……基板、２……化粧層、３……耐摩耗性塗
膜、３ａ……第１単位塗膜、３ｂ……第２単位塗
膜、３ｃ……第３単位塗膜、３ｎ……第ｎ単位塗
膜、４……塗料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 化粧板を有する基板の表面に、α−アルミ
   ナ、炭化硅素等の無機結晶質の硬質微粉末を含有
   する透明または半透明樹脂塗料を塗装して耐摩耗
   性塗膜を形成する耐摩耗性化粧板の製造方法にお
   いて、 乾燥後の単位塗膜の実質膜厚が、硬質微粉末の
   平均粒径の30〜80％になる塗布量において前記塗
   料の塗布および乾燥を行う塗装工程を１回の単位
   塗装工程とし、該単位塗装工程を複数回繰返して
   行うことにより重ね塗り状の所定膜厚の耐摩耗性
   塗膜を形成することを特徴とする耐摩耗性化粧板
   の製造方法。 ２ 硬質微粉末として、平均粒径10〜150μのも
   のを用いる特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗化
   粧板の製造方法。 ３ 塗料中の硬質微粉末は、樹脂固形分に対し10
   〜60％含有せしめる特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の耐摩耗性化粧板の製造方法。 ４ 単位塗装工程における塗布作業を、複数個の
   ロールヘツドを備えたロールコーターを用いて行
   う特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   １に記載の耐摩耗性化粧板の製造方法。 ５ 単位塗装工程を３〜４回行う特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれか１に記載の耐摩耗
   性化粧板の製造方法。 ６ 樹脂塗料として、一液性または二液性のポリ
   ウレタン樹脂塗料を用いる特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれか１に記載の耐摩耗性化粧
   板の製造方法。