JPH089220B2 - 建築材用基材シ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は床材、壁材、天井材などの建築材に使用され
る基材シートに関し、とくにポリ塩化ビニルの樹脂層ま
たは発泡層と組み合わされて使用される建築材用基材シ
ートに関する。

［従来の技術及び問題点］ 近年、床材などにおいては、寸法安定性に優れたアス
ベスト紙に、ポリ塩化ビニル樹脂層またはポリ塩化ビニ
ル樹脂の発泡層を設けた物が使用されていたが、アスベ
スト紙を用いた床材にはひび割れが生じやすく、またア
スベストが微細な粉塵を発生するため、作業者の安全上
の問題があった。このため、アスベストの代替品として
ガラス繊維シートが提供されたが、ガラス繊維シートは
アスベスト紙に比べて密度が低いため、そのままではポ
リ塩化ビニル樹脂のゾルが浸透してシートの反対面に抜
けてしまい、所定の樹脂量からなる層が安定に形成でき
ず、しかも搬送機などを汚して円滑な生産ができないと
いった欠点があった。このガラス繊維シートの欠点を補
うため、ガラス繊維にバルブを混抄する（実公昭60−10
856号）、無機充填材を保持させる（実公昭61−21240
号）などの改良がなされたが、いずれも寸法安定性が低
下する、シートの柔軟性がなくなるといった他の性能低
下をきたすので、十分ではなかった。

一方、この問題を解決するために床材の製造方法を改
良することが行われた。すなわち、ガラス繊維シートの
浸透性を利用して両面にポリ塩化ビニル樹脂のゾルをコ
ーティングし、ポリ塩化ビニル樹脂層の中にガラス繊維
シートを内在させる方法で、例えば、離形性のコンベヤ
ーなどにポリ塩化ビニル樹脂のゾルをコーティングし、
この上にガラス繊維シートを積層し、次にこの上からポ
リ塩化ビニル樹脂のゾルをコーティングして加熱により
ゲル化し、場合によっては、更にその上から発泡性ポリ
塩化ビニル樹脂のゾルをコーティングし、発泡、ゲル化
した後、離形性のコンベヤーから剥がすことにより床材
が得られる。この方法によれば、密度の低いガラス繊維
シートをそのまま使用でき、しかも寸法安定性等の他の
性能を低下させることもないので、上記した欠点はほぼ
解決することができた。

しかしながら、この方法においても、従来使用されて
いるガラス繊維シートが繊維径７〜15μｍ、繊維長３〜
30mmのガラス繊維からなるため、その表面に毛羽が生じ
やすく、この羽毛が問題となった。すなわち、このガラ
ス繊維シートの表面に突出した毛羽にポリ塩化ビニル樹
脂のゾルなどが凝集した凸部を形成し、一方、その裏面
では一定のスリットを設けてゾルがコーティングされる
ことから、上記表面の凸部に対応する裏面においては、
ゾルの付着量が少なくなって凹部を形成するため、得ら
れる床材の表面及び裏面には凹凸が生じ、極めて平滑性
の劣ったものとなるのである。また、この上に発泡性ポ
リ塩化ビニル樹脂のゾルを塗布する場合、この凹凸に応
じて塗布斑が生じ、発泡によりこの凹凸は更に強調され
るので、商品価値がなくなるという欠点があった。しか
も、繊維径７〜15μｍの太い径のガラス繊維の先端が人
体の皮膚と接触すると、チクチクする刺激を与えるた
め、表面に毛羽立ちの生ずる従来のガラス繊維シートで
は作業上の取り扱い性も悪かった。

［発明の目的］ 本発明は、上記従来技術の欠点を解消すべくなされた
ものであって、上述したポリ塩化ビニル樹脂のゾルを両
面からコーティングする方法などに使用できる程度の樹
脂の浸透性を備えており、かつ表面に毛羽のない、床
材、壁材、天井材などの建築材を製造するのに使用され
る基材シートを提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明は平均繊維径７〜15μｍ、平均繊維長３〜30mm
のガラス繊維を主体とする中間層の両面に、平均繊維径
５μｍ以下、平均繊維長5mm以下のガラス繊維を主体と
する表面層が設けられており、該表面層のそれぞれが、
式W/D＜３ （ただし、Ｗは表面層のガラス繊維の重量（単位:g/
m²）、Ｄは表面層のガラス繊維の平均繊維径（単位：μ
ｍ）である） の関係を満足することを特徴とする建築材用基材シート
である。

本発明の建築材用基材シートは床材などに強度と寸法
安定性を持たせる働きをするが、主に中間層がこれらの
役割を果たしているため、中間層には平均繊維径７〜15
μｍ、平均繊維長３〜30mmの比較的太くて長いガラス繊
維が主として用いられる。この中間層には上記以外の繊
維径または繊維長のガラス繊維、あるいは他の無機繊
維、合成繊維、天然繊維、パルプ、合成パルプなどを含
んでも良いが、その量は50％未満でなければならず、加
工時の熱で影響を受けやすいものや寸法安定性などの性
質を損うものは用いないほうがよい。なお、中間層の繊
維の重量は基材シートに必要な強度を持たせるために15
〜100g/m²の範囲にあるのがよく、とくに樹脂ペースト
の浸透性や軽量化との関係などから20〜50g/m²の範囲に
あるのが良い。

一方、表面層は基材シート表面の毛羽を抑える働きを
するため、平均繊維径５μｍ以下、平均繊維長5mm以下
のガラス繊維が主として用いられる。表面層にはこの細
く短いガラス繊維が用いられるので、大きく突出して毛
羽となる繊維がなく、しかも均一に分散されるから平滑
な表面が得られる。ここで、ガラス繊維に上記の繊維径
のものが使用されるのは５μｍを越えると毛羽を抑える
効果が出にくく、チクチクした皮膚刺激性が表われるか
らである。とくに使用に適する繊維径の範囲は0.4〜３
μｍである。また平均繊維長が5mm以下とされるのは、5
mmを越えると、繊維の分散性が低下するために、確実な
毛羽の隠蔽効果が期待できなくなるからである。

なお、表面層には上記以外の繊維径または繊維長のガ
ラス繊維、あるいは他の無機繊維、合成繊維、天然繊
維、パルプ、合成パルプなどを含んでも良いが、この場
合、樹脂の浸透性、毛羽立ち、耐熱強度、寸法安定性な
どについて十分考慮されねばならず、できるだけその量
は少ない方がよく、とくに繊維径、繊維長が上記のガラ
ス繊維より大きいものはできるだけ含まないほうがよ
い。

また、本発明の建築材用基材シートは、前述した両面
コーティングによる床材の製造方法に適用できるように
するために、ポリ塩化ビニルゾルなどの樹脂ペーストが
基材シート内に行き渡るのに十分な浸透性を持つ必要が
あるので、その表面層を構成するガラス繊維の重量Wg/m
²と、ガラス繊維の平均径Ｄμｍとの間には、W/D＜３の
関係式が成り立たなければならない。これは、後述する
実証例により求めた関係式であり、表面層を構成するガ
ラス繊維の重量とその平均繊維径と、その層の樹脂ペー
ストなどの浸透性との相関を考えるうえでの目安とな
る。W/Dが３以上になると、通常、表面層のガラス繊維
の重量が大きく、繊維が細くなって基材シートが緻密化
するので、ポリ塩化ビニルゾルなどの樹脂ペーストの浸
透性は低下する。

なお、表面層を構成するガラス繊維の重量は上記の関
係を満たしながら、0.3〜15g/m²の範囲にあるのが望ま
しく、0.3g/m²未満では樹脂ペーストの浸透性を確保す
ることはできても、毛羽を抑えることはできなくなって
しまう。とくに望ましい表面層のガラス繊維の重量は１
〜6g/m²である。

本発明においては、前述した両面コーティングによる
床材などに使用できる建築材用基材シートを得ることを
目的の一つとしているので、上記の表面層は、中間層の
両面にそれぞれ設けられる。このため、本発明の基材シ
ートは通常、３層構造のものとなるが、これに限定され
ることなく、例えば、繊維径７〜15μｍ、繊維長３〜30
mmのガラス繊維と、繊維径0.4〜７μｍ、繊維長5mm以下
のガラス繊維とを混合した層などを表面層と中間層の間
に、介在させて３層以上の多層構造としてもよい。

本発明の建築材用基材シートは、例えば、表面層及び
中間層のガラス繊維を抄き合せる、いわゆる抄紙法など
により得られるが、基材シートとして必要な強度を得る
ために、各層に含まれる繊維間及び層間は接着剤により
結合するのがよい。これら接着剤としては粉末状あるい
は繊維状のポリビニルアルコール樹脂、熱融着性繊維、
熱融着性合成パルプや、SBR（ブタジエン−スチレン共
重合体）、NBR（ブタジエン−アクリロニトリル共重合
体）、ABS樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン共重合体）、ポリアクリル酸エステル系樹脂などの
エマルジョンや、フェノール樹脂、尿素及びメラミンの
ホルマリン樹脂、エポキシ樹脂の水性化樹脂などが用い
られるが、とくにエマルジョンあるいは水性化樹脂を用
いたものは、ポリ塩化ビニル樹脂ゾルなどの樹脂ペース
トの浸透性が向上するので好ましい。接着剤を基材シー
トに適用する手段としては、接着剤を抄紙スラリーに内
添しておいて、抄紙後加熱乾燥することにより繊維間及
び層間を結合するか、あるいは抄紙したシートを脱水
後、接着剤を含浸し、乾燥することにより繊維間及び層
間を結合すればよい。乾燥手段はとくに限定されない
が、ヤンキードライヤーのように接触乾燥させるものを
用いるのが望ましく、この様な乾燥手段によれば表面が
平滑で緻密なシートが得られるのでよい。

本発明の建築材用基材シートを、例えばクッションフ
ロアなどの床材に使用する場合の一例を示すと、まず離
型性を有するコンベヤーなどの搬送機に、機械的に発泡
させたポリ塩化ビニル樹脂のゾルをコーティングし、こ
の上に本発明の基材シートを積層し、更にこの上から同
様のポリ塩化ビニル樹脂のゾルをコーティングする。次
に、その上に発泡剤を含むポリ塩化ビニル樹脂ゾルをコ
ーティングし、続いて発泡抑制剤の入ったプリントを施
した後、必要に応じてトップコート層を設け、加熱処理
することにより、ポリ塩化ビニル樹脂を発泡、ゲル化す
ると同時に、表面にエンボスパターンを形成する。この
後、離形性のコンベヤーから剥がすことにより、いわゆ
るケミカルエンボス法によるクッションフロアが得られ
る。このようにして得られた本発明の基材シートの表面
は毛羽がなく、平滑であるため、床材に不要な凹凸を生
じることがないので、エンボスパターンの見栄えを損う
ことがなく、しかも、軽量で、寸法安定性のある床材が
得られる。また、本発明の基材シートはチクチクする皮
膚刺激性が全くなく、作業性にも優れている。

（W/D＜３の実証例） 平均繊維径10μｍ、平均繊維長13mmのガラス繊維100
部と内添用完全ケン化ポリビニルアルコール樹脂粉末
（電気化学工業（株）製 Ｋ−VG）12部とを含むスラリ
ーを抄紙した後、尿素・ホルマリン樹脂８部（固形分付
着量）を含浸し、乾燥してガラス繊維シート30g/m²を得
た。次に、このガラス繊維シートに、平均繊維径が各々
0.6、1.1、2.1、3.2μｍ、繊維長が１〜3mmのガラス繊
維を第１表に示す重量分含むスラリーを、手抄きマシン
によりオーバーレイコートして表面層を形成し、この表
面層に尿素・ホルマリン樹脂をドライピックアップ換算
で10％含浸した後、乾燥して試験シートを得た。

得られた試験シートに粘度4000cpsのポリ塩化ビニル
ゾルをコーティングし、その浸透性を観察してその結果
を第１表に示した。なお、第１表において、浸透性が○
のものは上記試験シートの裏面にまでゾルが達したもの
であり、×のものは達しなかったものである。

第１表から明らかなように、W/Dの値が３未満のもの
は、いずれの繊維径においても良好な浸透性を有するこ
とがわかる。なお、（）内の値はW/Dの値を示す。

以下、実施例により更に詳細に説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。

（実施例１） 平均繊維径10μｍ、平均繊維長13mmのガラス繊維100
部と内添用完全ケン化ポリビニルアルコール樹脂粉末
（電気化学工業（株）製 Ｋ−VG）20部とを含むスラリ
ーＡと、平均繊維径1.2μｍ、繊維長１〜3mmのガラス繊
維100部と内添用完全ケン化ポリビニルアルコール樹脂
粉末20部とを含むスラリーＢとを３層抄造が可能な傾斜
短網式抄紙機で、スラリーＢ、Ａ、Ｂの順に抄いた後、
ヤンキードライヤーで乾燥して、中間層26g/m²、表面層
各々2g/m²（内、ガラス繊維重量は1.67g/m²、W/Dは1.3
9）で、合計30g/m²の基材シートを得た。

得られた基材シートの厚み、引張強度、毛羽立ち、皮
膚刺激性、寸法安定性、ポリ塩化ビニルゾルの浸透性及
びゾル浸透後の表面の平滑性、凹凸状態を調べ、第２表
に示した。

（実施例２） 表面層に使用するガラス繊維に平均繊維径2.6μｍ、
繊維長１〜3mmを用いたこと以外は実施例１と同様にし
て基材シート（表面層のW/Dは0.64）を得た。

得られた基材シートの物性を実施例１と同様にして調
べ、第２表に示した。

（実施例３） 実施例１で用いたスラリーＡと、平均繊維径1.2μ
ｍ、繊維長１〜3mmのガラス繊維100部を含むスラリーＣ
とを３層抄造が可能な傾斜短網式抄紙機で、スラリー
Ｃ、Ａ、Ｃの順に抄き、脱水した後、両表面層に尿素・
ホルマリン樹脂（大日本インキ化学工業（株）製）をド
ライ・ピックアップ15％含浸し、ヤンキードライヤーで
乾燥して、中間層26g/m²、表面層各々2.5g/m²（内、ガ
ラス繊維重量は2.17g/m²、W/Dは1.81）で、合計31g/m²
の基材シートを得た。

得られた基材シートの物性を実施例１と同様にして調
べ、第２表に示した。

（比較例１） 実施例１で用いたスラリーＡを傾斜短網式抄紙機で抄
造し、乾燥して30g/m²のシートを得た。次いで、このシ
ートに重合度1700の完全ケン化ポリビニルアルコール樹
脂水溶液（日本合成（株）製 NH−18）を固形分付着量
が3.5g/m²となるように含浸し、ヤンキードライヤーで
乾燥して基材シートを得た。

得られた基材シートの物性を実施例１と同様にして調
べ、第２表に示した。

（比較例２） スラリーに平均繊維径10μｍ、平均繊維長13mmのガラ
ス繊維80部とフリーネス420ccの叩解木材パルプ20部と
内添用完全ケン化ポリビニルアルコール樹脂粉末20部と
を含むスラリーＤを用いたこと以外は比較例１と同様に
して基材シートを得た。

得られた基材シートの物性を実施例１と同様にして調
べ、第２表に示した。

（測定及び評価方法） （厚み） ダイヤルゲージにより押圧50g/m²で測定する。

（引張強度） 長手方向の長さが250mmとなるように、基材シートか
ら250mm×15mmの試験片を５枚ずつ３組採取する。次
に、３組のうち１組はそのままの常温状態で、１組は温
度200℃で３分間熱処理した後にその温度条件で、１組
は20℃の水中に48時間放置した後に常温で、引張強度を
測定し、各々引張強度（１）、（２）、（３）とする。
なお、引張強度の測定はJIS L 1068に準じて、引張試験
機により、チャック間距離200mm、引張速度10.5cm/分の
条件で行い、破断時の強度（kg）を測定し、その５点の
平均値で示す。

（毛羽立ち） 基材シートの表面を目視により観察し、毛羽のないも
のを○、毛羽のわずかにあるものを△、毛羽の著しいも
のを×として判定する。

（皮膚刺激性） 基材シートの表面を手の平及び腕で触れ、チクチクす
る刺激性のないものを○、あるものを×として判定す
る。

（寸法安定性） 30cm×30cmの試験片を210℃の乾燥下で３分間熱処理
した後、20℃で寸法を測定して収縮率を求め、これを寸
法安定性（１）とする。

30cm×30cmの試験片を常温の水に１週間つけた後、寸
法を測定して伸張率を求め、これを寸法安定性（２）と
する。

（ポリ塩化ビニルゾルの浸透性） 粘度4000cpsのポリ塩化ビニルゾルを基材シートにコ
ーティングし、その際の浸透状況を目視により観察す
る。極めて均一に浸透するものを◎、均一に浸透するも
のを○、浸透が不均一でムラのあるもの、及び浸透しに
くいものを×と判定する。

（ポリ塩化ビニル表面の平滑性） 基材シートにコーティングされたポリ塩化ビニルゾル
を加熱処理してゲル化し、この表面の平滑性を目視、及
び触感により観察する。平滑性が極めて良いものを◎、
平滑性の良いものを○、平滑性の悪いものを×と判定す
る。

（ポリ塩化ビニル表面の毛羽による突起） 基材シートにコーティングされたポリ塩化ビニルゾル
を加熱処理してゲル化し、この表面の毛羽による突起の
状態を目視及び顕微鏡により観察する。突起が全くない
ものを◎、突起がほとんどないものを○、突起が著しい
ものを×と判定する。

［発明の効果］ 本発明の建築材用基材シートは、従来使用されていた
平均繊維径７〜15μｍ、平均繊維長３〜30mmのガラス繊
維を主体とするガラス繊維シートの両面に、平均繊維径
５μｍ以下、平均繊維長5mm以下の細く、短いガラス繊
維を主体とし、かつ表面層のガラス繊維の重量Ｗと、表
面層のガラス繊維の平均繊維径Ｄとの間にW/D＜３の関
係式を満足する表面層を設けることにより、ポリ塩化ビ
ニルゾルなどの樹脂ペーストの浸透性を妨げずに基材シ
ート表面の毛羽を抑えることができたものである。

このため、本発明の建築材用基材シートは、樹脂ペー
ストを基材シートの両面から含浸またはコーティングす
ることにより、床材などの建築材を製造する方法に適用
できる。しかも、本発明の建築材用基材シートは樹脂ペ
ーストを含浸した際に、表面に突出した毛羽に樹脂ペー
ストが凝集することなどにより表面に凹凸を形成すると
いったことがなく、平滑な表面状態の建築材が得られ
る。

また、作業者が基材シートに触れても皮膚にチクチク
する刺激を与えることがないので、作業性にも優れてい
る。更には、本発明の建築材用基材シートは実質的にガ
ラス繊維のみから構成されるので、軽量で寸法安定性に
富み、無機充填材を併用した場合のように柔軟性を失う
こともない。

この様に、本発明の建築材用基材シートを用いれば作
業性が向上し、非常に品質の優れた床材、壁材、天井材
などの建築材を作製することができるので、本発明は極
めて有用なものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均繊維径７〜15μｍ、平均繊維長３〜30
   mmのガラス繊維を主体とする中間層の両面に、平均繊維
   径５μｍ以下、平均繊維長5mm以下のガラス繊維を主体
   とする表面層が設けられており、該表面層のそれぞれ
   が、式W/D＜３ （ただし、Ｗは表面層のガラス繊維の重量（単位:g/
   m²）、Ｄは表面層のガラス繊維の平均繊維径（単位：μ
   ｍ）である） の関係を満足することを特徴とする建築材用基材シー
   ト。
2. 【請求項２】ガラス繊維がエマルジョン系、または水系
   の接着剤により結合されている特許請求の範囲第１項記
   載の建築材用基材シート。