JP6005155B2 - 装飾された壁、天井または床板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、装飾された壁、天井または床板の製造方法、およびこの方法により製造される壁、天井または床板に関する。

かかる装飾されたパネル自体は公知である。かかるパネルは、典型的には木質材料等の固体材料製のキャリアまたはコアからなり、その少なくとも片側には、化粧層および最上層、ならびに場合によっては化粧層と最上層の間に挟まれた摩耗層等のさらなる層、が施されている。化粧層は、通常はアミノプラスチック樹脂を含浸させた印刷紙である。化粧層、および残りの層もまた、通常はアミノプラスチック樹脂製である。

本明細書中において、アミノプラスチック樹脂とは、硬化させてメラミン樹脂系デュロプラスチックにすることができるアミノ樹脂またはアミド樹脂を含むものと理解される。

これらのパネルは、湿気が侵入して膨張するなどして特に化粧層が変性してしまうため、浴室、シャワー等の湿った部屋での使用には適さないことが多い。したがって、湿気に対する安定性の向上した汎用パネルが求められている。

欧州特許出願公開第２２４８６６５号明細書には、耐湿性の向上した厚板が開示されている。かかる厚板は、熱可塑性材料製のコア、コアの表面に取り付けられた化粧層、および保護層からなる。化粧層は、アミノプラスチック樹脂を含浸させた印刷紙であり、また保護層も、アミノプラスチック樹脂を含浸させたいわゆるオーバーレイ紙であり、耐摩耗性の粒子を含み得る。あるいは紙を使用せずに、熱可塑性コアまたは熱可塑性箔に直接装飾を印刷してもよい。化粧紙または化粧箔は、接着剤によって熱可塑性コアに接着させる。

しかしながら、かかる化粧パネルの製造においては、含浸させた化粧紙とオーバーレイ紙とを別々に製造かつ備蓄する必要があるため、大きな労働力が必要とされる。場合によって用いる印刷熱可塑性箔についても同じことが当てはまる上、さらには比較的高価である。

したがって、本発明の目的は、水密性の装飾された壁、天井または床板を大幅に簡単に、より低コストに、かつ品質も向上して製造できる方法を提供することである。

本目的は、メインクレームの方法により達成される。

実際に、コアに接着させた不織布は、その状態においても含浸可能であることがわかった。本発明においては、含浸剤を選択することにより、不織布を完全に含浸させ、それにより湿気の影響から完全に保護することができる。

内部構造に使用される多くのプレート状の材料が、コアとして好適である。例としては、プラスチック、特に熱可塑性材料、エラストマー材料およびデュロプラスチック材料、紙、ボール紙、天然石板や合成石板、コンクリートスラブ、石膏繊維板、いわゆるＷＰＣパネル（プラスチックと木材の複合体からなる）等の無機物からなるプレート、ならびにコルクおよび木材等の天然原料からなるプレートが挙げられる。麦わら、トウモロコシわら、竹、葉、藻類抽出物、麻、アブラヤシ繊維等のバイオマスからなるプレートを用いてもよい。さらに、上記材料からリサイクルした材料を用いてもよい。

キャリアプレート材料は、目的とする最終パネルの物性によって、密に詰まっていてもよいし、ある程度の空隙を含んでいてもよく、例えば発泡していてもよいし、パネル寸法の規模に相応した大きさの空隙を含んでいてもよい。さらには、石膏板や木材とプラスチックとの積層パネル等の、上記複数の材料から構成された積層構造体を用いてもよい。

好ましいパネル材料は、熱可塑性プラスチック、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン類（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーである。

プラスチック材料は、炭酸カルシウム（チョーク）、酸化アルミニウム、シリカゲル、石英粉、木粉、石膏等の一般的な充填材を含んでもよい。さらに、公知の方法により着色されてもよい。

さらには、プラスチック材料は、製品の強度に望ましい影響を及ぼすように可塑剤を含んでもよい。加えて、光安定剤等のさらなる添加剤を含んでもよい。

またこれらの熱可塑性材料は、それらから製造される製品が非常に簡単にリサイクルできるという利点がある。さらには、他に由来するリサイクル材料を用いてもよい。これによって製造コストの削減が可能となる。

本発明に用いる不織布は、セルロースからなることが好ましい。また他の不織布、例えばポリアミドまたはポリエステル等の合成繊維製の不織布を用いてもよい。好適な不織布は、面密度が１平方メートル当たり１０〜２００ｇであり、細孔容積が１０〜６０％である。セルロース系の不織布が好ましく、紙が特に好ましい。

広く普及している技術とは異なり、本発明に用いる不織布は含浸させない。したがって柔軟性が十分に発揮され、曲げ荷重を加えても損傷を受けない。

特に好ましい不織布は紙であり、中でもいわゆる印刷原紙が好ましい。この種の紙は市販されており、例えば印刷化粧紙の製造に使用されている。これらの紙は着色されていてもよい。本発明によれば、すでに印刷された化粧紙を用いてもよい。これらの紙の面密度は、１平方メートル当たり２０〜１５０ｇの範囲が適切である。

本発明に用いる接着剤は、特にポリウレタン系の自然硬化型接着剤(physically curing achesives)および化学硬化型接着剤が好ましい。特に好ましいのは反応型ホットメルト接着剤であり、例えば１１０〜２００℃、好ましくは１３０℃以下の温度の溶融状態にて、キャリアの第１の面または不織布の表面に塗布する。塗布後直ぐに不織布をキャリアの第１の面の上に置く。ホットメルト接着剤を冷却して固化することにより、不織布とキャリアの結合が得られる。ここで、誘導や平板化の目的で、ゴムカレンダーロール等の積層ローラにより不織布をキャリア表面に圧着してもよい。好適なホットメルト接着剤としては、ポリウレタンが挙げられる。この種の反応型ホットメルト接着剤は、例えば欧州特許第７７７６９５号明細書に開示されている。基本的には二つの成分を含む反応型接着剤も使用可能であるが、混合から積層までの間の取り扱いがより複雑となり、また温度を一定に維持しなければならない。簡易ホットメルト接着剤（ホットメルト）を用いてもよい。さらに、低温硬化型の一液型、二液型、多液型の接着剤、ならびに分散接着剤（ＰＶＡ糊）およびコールドグルーも好適であり、これらはそれぞれ、最高摂氏８０℃の温度まで圧縮して使用することができる。

接着剤は、例えば好適に加熱したアプリケーターロールを用いて、キャリアの表面に塗布する。熱可塑性のキャリアを使用する場合は、キャリアが軟化しない程度に加熱しなければならない。接着剤の塗布後できるだけすぐに、不織布（化粧紙または印刷原紙等）をホットメルト接着剤層の上に置く。反応型ホットメルト接着剤（ＲＡＰＩＤＥＸ ＮＰ２０７５ＬＴ、Ｈ．Ｂ．フラー社、ドイツ、ニーンブルク）を用いる場合、接着剤の好適な温度は１２０℃であり、面密度は１平方メートル当たり５５ｇであった。

あるいは、ホットメルト接着剤を不織布の表面上に塗布することもできる。基本的にこの塗布は、この工程中において不織布がローラ等により支えられていれば、アプリケーターロールを用いて行うこともできるが、この場合、溶融したホットメルト接着剤をノズル系により不織布上に噴霧することが好ましい。

この方法により、キャリアに対してロール塗布を行うよりも処理量を増やすことができる。ノズル系内のホットメルト接着剤の好適な温度は、１２０〜２００℃、特に１２０〜１５０℃の範囲である。またこの方法により、基本的には、不織布を積層する前にキャリアの第１の面をホットメルト接着剤でコーティングすることが可能となる。

ホットメルト接着剤の量、および温度、処理量、塗布から積層までの時間等の処理パラメータは、好ましくは、不織布に液状のホットメルト接着剤が染み込まないように選択しなければならない。不織布の細孔は、開放したままホットメルト接着剤で塞がれないことが好ましい。

不織布（紙）をキャリアの表面上に積層した後は、この複合材料は中間製品としていかなる期間でも保存することができる。

使用する不織布が未装飾（印刷原紙等）であれば、露出面に装飾を印刷してもよい。このためには、グラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、レーザー印刷、デジタル印刷、シートの形態同士での転写、および輪転印刷法等の公知の印刷方法を使用することができる。印刷は単色刷りでも多色刷りでもよい。不織布を積層したキャリアの表面は、キャリア単独の表面よりもはるかに印刷に好適であることがわかっている。特に、印刷インキの付着力が高まっている。

次の処理工程においては、不織布に液状剤を含浸させる。含浸剤は、一成分からなることが好ましい。二つの成分が不織布に連続的に塗布される剤もまた有用である。本発明においては、まず初めに、不織布の繊維構造を第１の成分で濡らし、完全には含浸させない。続いて第２の成分を塗布することにより、両成分が混ざり合い架橋による硬化が起こる。この系の各成分はまた、塗布工程の前に混合させてもよい。この系は、ＵＶ放射、ＩＲ放射、ＮＩＲ（近赤外線）放射または電子ビーム等の電磁放射によって架橋が加速するように、放射線感受性であることが好ましい。熱硬化性の含浸剤もまた有用である。

未印刷の不織布の代わりに目的の装飾がすでに施された不織布を使用する場合、キャリアプレートに積層する前に少なくとも部分的に含浸させていてもよい。

放射により架橋するようになっている好ましいクラスの含浸剤としては、不飽和ポリエステルアクリレートおよびエポキシアクリレートならびにそれ自体公知である好適な光開始剤が挙げられる。

含浸剤およびその各成分の塗布は、それぞれ、例えば、噴霧、ドージングローラ（dosing rollers）または注入、および平坦処理により実施される。塗布重量は、不織布の層の種類、特にその細孔容積を基に決定する。好ましくは、不織布の層を完全に含浸させるのに十分な量が塗布される。

含浸剤の塗布および取込みは、ショア硬度（Ａ）が２０〜４０、好ましくは３０以上のエラストマーまたはゴムの層が表面に施され、かつ不織布を施す処理対象のプレートよりも幅が約２０〜１００ｍｍ広いローラを活用して行うことが好ましい。このローラは、それ自体で含浸剤を添加することもできるし、別の塗布手段の下流に配置してもよい。このローラには圧力がかかっており、プレートの端部では、プレートおよび不織布の横方向端部の方向にわずかに変形している。この結果、端部においてはより深くまで不織布に含浸し、それによって端部から製造した製品の耐水性が向上する。

ＵＶ放射により架橋するようになっている含浸剤を選択した場合は、好適な波長の放射線を用いた照射工程を実施する。この照射工程は、室温または室温よりわずかに上昇させた温度、例えば６０℃までで実施することができる。それに応じ、電子ビームにより架橋するようになっている含浸剤は電子ビームに暴露する。

含浸剤の架橋および硬化の結果、極めて強度の高い化粧層がキャリア上に形成される。驚くべきことに、たとえ自由面がすでに印刷されていたとしても、個別の化粧紙に含浸させた場合と同様に、含浸剤は片面がキャリアに接着している不織布の層に十分な程度に含浸することを当業者は観測した。明らかに、印刷インキは含浸剤に対して全くバリアにはなっていない。

摩耗層としては、好ましくは硬化した含浸剤に対して親和性がある、すなわち含浸させた化粧層と接着しやすい組成物を塗布する。本発明においては、放射により架橋するようになっている二成分からなる系も使用することができるが、一成分系が好ましい。

摩耗層には、耐摩耗性を高める成分が組み込まれる。ここでは、酸化アルミニウム（コランダム）、シリカ（石英）、炭化ホウ素、ガラスビーズ等の硬質な無機固体の粒子が想定されている。これらの材料のモーススケール（モース硬度）は、少なくとも６であるべきである。その粒径は、摩耗層の厚さを超えないようなサイズになっている。好適な粒径は、２０〜２００μｍである。放射により架橋するようになっている系の場合は、当然ながら、適切な波長の紫外線および電子ビームによる照射をそれぞれ実施しなければならない。

上記の硬質な粒子を組み込むためには、摩耗層の形成に用いる組成物を不織布の含浸層に塗布する前に、その組成物に加えればよい。あるいは、粒子を含まない液体組成物を塗布した後に、散布等により粒子を加えて層内に浸透させることも可能である。

摩耗層の形成のための好ましい一成分系は、架橋するようになっている成分としてのエポキシアクリレートおよび光開始剤、ならびに摩耗を抑制する固体添加剤としてのコランダムを含む。

好ましくは、摩耗層は、硬質な粒子の添加量が異なり得る少なくとも２つの部分層として塗布する。例えば第１の下側摩耗層には大きめの粒子を付与し、第２の上側部分層には小さめの粒子を、場合によっては少なめの量で付与する。そうすることにより、個々の粒子が上側部分層の表面から突出するのを回避できる。

さらに、例えば最終製品の外観を改善するために、摩耗層の上に最上層をコーティングしてもよい。この最上層もまた、放射により架橋するようになっている組成物からなっていてもよい。この場合もまた、適切な波長のＵＶ光による照射が実施される。最上層は、厚さが５〜５０μｍであることが好ましく、耐摩耗性を高めるための粒子を含まないことが好ましい。

最上層を形成するための組成物は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートおよび少なくとも１種の光開始剤を含むことが好ましい。

テクスチャー表面によって（例えばテクスチャーローラまたはエンボスシートを用いて）、最上層に表面テクスチャーを施して表面に一定の深さと粗さを与えてもよい。木等の天然材料の印象を与えるためにこの構造を装飾の細部に合わせることも可能である。

個々の処理段階における放射により架橋するようになっている組成物の層は、完全に硬化するほど長い間は照射しないことが好ましい。この場合、最後の層の塗布後、または最上層にエンボス加工した後に、完全に硬化させるための最終照射工程を実施する。

製品の使用目的によっては、摩耗層または最上層のいずれかを省略してもよい。例えば、壁または天井に適用するためのパネルに関しては、この場合に予測される機械負荷は非常に小さいため、摩耗層は必ずしも必要でない。同様に、重要なのは耐摩耗性のみで外観は重要ではない場合、最上層を省略してもよい。

放射により硬化するようになっている組成物を使用する代わりに、必要に応じ加圧下にて加熱により架橋および硬化することができる組成物を、接着させた不織布の含浸、摩耗層および最上層に使用してもよい。しかしながら、三層全てに対し、放射または加熱のいずれかにより架橋するようになっている同種の組成物をそれぞれ使用することが有利であることがわかっている。

本発明による装飾された壁、天井または床板を製造するための上記処理工程は、例えば１×３メートルという大寸法を用いると効率的に行うことができ、さらには、キャリアプレートが連続的に供給できるのであれば連続操作で行うことができる。しかしながら、通常は、こうして製造されたプレートは、パネルまたは厚板としてより小さなサイズで据え付けられるため、大寸法はカットしなければならない。大寸法のカットは、基本的には工程中の任意の段階に挿入してもよいが、不織布の積層後含浸前または製品の仕上げ後に実施することが好ましい。含浸工程の前に製品をカットすると、例えば、含浸液ならびに／または摩耗層および最上層の塗布と同時または別々に含浸液を使用することにより、分割プレートの側面を水密に封止でき、その結果、セラミックタイルのように加工されるようになっているパネルが得られる。カット工程後、必要に応じて適切な結合システムを付け加えてもよい。未印刷の印刷原紙がキャリアに積層された場合、その後にカット工程を実施し個々のパネルまたは厚板をそれぞれ異なるパターンに印刷することができ、それにより柔軟性の高い製造工程となる。さらに、インクジェット印刷またはレーザー印刷等の、固定の印刷形態のないコンピュータ制御された印刷過程においては、異なるパターンが簡単な方法で容易に形成でき、それにより天然材料の印象が得られる。

キャリアの第２の面、すなわち本発明の方法により処理された面とは反対側のキャリアの面は、基本的には同じ方法によって化粧面に加工できる。多くの場合、据え付けられた状態においては一方の化粧面しか目に見えないが、温度条件および湿度条件が変化する中で製品を確実に平坦にするためには、いわゆる反張力要素（counter tension element）をキャリアの第２の面に取り付けてもよい。この反張力要素もまた本発明の方法により製造でき、その際装飾は省略してもよく、含浸には、より簡素な不織布およびより安価な組成物を使用することができる。そうすると、第２の面においても水密なプレートが得られる。このためには、不織布の積層を省いて含浸剤または最上層組成物等の好適な組成物を塗布するだけで十分である。反張力要素は、第１の面の積層の前または後、かつプレートを小さくカットする前に施すことが好ましい。

本発明の方法を使用することにより、従来技術に比べてはるかに簡単なやり方で優れた品質の化粧壁、天井および床板を製造できる。接着剤を使用して積層することにより、キャリアや含浸用組成物の種類に関係なく、化粧層およびその上を覆う層のキャリアに対する接着性を調整できる。こうして、アミノプラスチック樹脂のＰＶＣ等のポリマープラスチック材料への接着性という以前に見られた問題は克服される。

しかしながら、当業者は当然、本発明が６０〜１１０℃の温度範囲で接着剤を使用することで実現できるということを認識している。本発明においては、用途に応じて、低融点の材料、好ましくは樹脂が加えられたポリウレタン系接着剤を用いることが好ましい。別の代替物としては、ポリマー、蝋、油、樹脂、安定剤および可塑剤の組成物からなる接着剤が挙げられる。

本発明を、以下の実施例により詳細に説明する。

１×３ｍの軟質ＰＶＣ製のプレートに対して、ロールコーティングシステム内にて、１２０℃に熱したアプリケーターロールを用い、反応型ホットメルト接着剤をコーティングする（１平方メートル当たり５５ｇ）。できるだけ早く、印刷原紙をまだ液状の接着剤の上に載せ、ゴムカレンダーロールおよび逆圧ロールを用いてプレスする。冷却工程の後、四色印刷機内で表面にベニヤ板の画像を印刷する。この状態になると、プレートは反完成品としていかなる期間でも保存することができる。

次にプレートを、ゴム引きロールを用いて２５×６０ｃｍの大きさの厚板にカットする。ゴム引きロールは、上層のショア（Ａ）硬度が３０以上で、厚板よりもわずかに幅が広い。ポリエステルアクリレートおよびエポキシアクリレートを含むＵＶ硬化型の含浸剤を、面密度２５ｇ／ｍ²で塗布し、紫外線を照射する。

続いて、約２０重量％のコランダム（平均粒径２５μｍ）を含むＵＶ硬化型組成物を、ロールにより面密度３０ｇ／ｍ²に塗布し、紫外線により少しだけゼラチン化させる。すなわち部分的に硬化させる。この工程を一回繰り返す。

最後に、ポリエステルアクリレートおよびエポキシアクリレートを含むＵＶ硬化型ワニスからなる最上層を、面密度７ｇ／ｍ²に塗布する。

次に、積層構造体全体に対して、十分な硬化度が得られるまで再び紫外線を照射する。

その結果、横方向端部および底面を封止した後は完全水密となる厚板が得られる。

Claims (12)

1. 装飾された壁、天井または床板の製造方法であって、
   ａ）プレート状のキャリアおよび不織布を準備する工程、
   ｂ）前記キャリアの表面または前記不織布の表面に接着剤を塗布する工程、
   ｃ）前記塗布された接着剤により、前記不織布を前記キャリアの表面に積層する工程、
   ｄ）前記不織布に液状硬化剤を含浸させる工程、および
   ｅ）前記含浸剤を硬化させる工程
   を含み、
   前記キャリアはプラスチックキャリアであり、前記不織布は印刷原紙であり、工程ｃ）とｄ）との間で前記印刷原紙に装飾を印刷し、
   前記プラスチックキャリアは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる群の少なくとも１つ以上を含み、
   前記液状硬化剤は、放射により架橋するようになっている成分を含み、前記硬化させる工程は、電磁放射により行われることを特徴とする方法。
2. ｆ）摩耗層を塗布し、前記摩耗層を硬化させる工程、および／または
   ｇ）最上層を塗布し、前記最上層を硬化させる工程
   のさらなる処理工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記不織布が化粧紙であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記接着剤がホットメルト接着剤であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ホットメルト接着剤が反応型ホットメルト接着剤であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記摩耗層を形成するための組成物および／または前記最上層を形成するための組成物が、放射により架橋するようになっている成分からなり、各硬化工程が電磁放射により実施されることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記含浸剤が、前記紙の上に連続的に塗布される少なくとも二つの成分かまたは塗布工程の前に混合させておく少なくとも二つの成分からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記含浸剤、前記摩耗層または前記最上層のための組成物の少なくとも１つが、少なくともポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートおよび光開始剤を含むことを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記摩耗層を形成するための組成物が、モース硬度が少なくとも６の固体の粒子を含むことを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記摩耗層を形成するための組成物および／または前記最上層を形成するための組成物が、熱により架橋するようになっている成分を含み、硬化工程が加熱により実施されることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記含浸剤の塗布がゴムローラにより実施され、前記ゴムローラが、表面のショア（Ａ）硬度が２０〜４０であり、前記プレートからローラ軸方向に少なくとも２０ｍｍ突出していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記プレートが工程ｃ）とｄ）の間でカットされ、それにより最終製品の寸法または最終製品と前記プレートとの中間のサイズを有するパネルが得られ、分割プレートが側面において水密に封止されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。