畳構成部材およびこれを用いた薄畳
【課題】従来の薄畳用芯材の諸問題を克服することができる畳構成部材を提供する。
【解決手段】畳構成部材は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなる。好ましい樹脂板状体は樹脂発泡体からなる。好ましい樹脂発泡体は、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体である。
【解決手段】畳構成部材は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなる。好ましい樹脂板状体は樹脂発泡体からなる。好ましい樹脂発泡体は、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畳構成部材およびそれを用いて構成される薄畳に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の住宅設計においてバリアフリーを中心とした床面のフラット構造が注目されている。この構造の主なメリットとしては床面の段差を解消することで、動作補助器具の使用を容易にさせる。このように高齢者や障害者にとっての活動障害を取り除く設計がユニバーサルデザインとしても主流を占めつつある。しかし、和室と洋室が混在する場合には、構造躯体自体に段差が無くても、床仕上材、例えばフローリングと畳とでは厚さが違うことから段差の調整が必要となる。躯体自体のレベリングを調整する方法もあるが、この場合は構造的にレベルを合わせるためにコストがかかったり、リフォームの際に制約が発生する。従って、ここで床構造を考える場合、床仕上材自体の厚さを調整してレベル調整できることが理想的と考えられる。ただし、フローリングの厚みは一般的に２０ｍｍ以下であるが、畳は５５ｍｍまでと多種多様である。従って、フローリングの厚みに対して畳の厚さを合わせる必要があり、従来の畳よりも比較的に薄い畳に注目が集中している。
【０００３】
しかし、一般的に畳の厚さが薄くなるほど、剛性が小さくなり曲がりやすくなる。つまり、一般的な畳の特徴として室内環境の水分を吸放出すると畳自体は伸縮するが、表裏の状況が違えば反り易くなる。そこで、吸水性が小さい樹脂系素材を芯材に用いる例が注目されている。樹脂系素材は一般的な薄畳の芯材で用いられている合板やインシュレーションボードなどの繊維板等と比較して吸水性が小さく湿気に対しての伸縮作用は低減できる為、プラスチックダンボールなどの素材が使われているケースがある。ただし、この場合、薄い為に剛性が弱く、畳表が張りにくかったり、熱の影響を受けやすくなり熱伸縮がもたらす変形が問題となっている。つまり、畳の芯材として剛性と、熱・湿気に依存する伸縮係数が薄畳の加工・製品品質を安定させるためのパラメータとして重要視される。加えて、最近増加している床暖房設備を考慮した場合、熱効率の観点からも薄畳は厚畳と比べて高効率であるが、上述したように大きな線膨張係数を持つ芯材を用いた場合は表裏の温度差によって反りが生じる。それに対し例えば、特許文献１にあるようなポリスチレン系樹脂発泡体にガラス繊維を含む線膨張係数が低く、弾性率が高いポリオレフィン系シートを積層した薄畳芯材や、特許文献２にあるようなポリオレフィン系樹脂発泡体に延伸させたポリオレフィ系シートを積層し、線膨張係数を低減させた複合パネルが提案されている。しかし、特許文献１記載の薄畳芯材は、ｉ）面材の硬度が大きく切断しにくい為に畳の加工がし難い点やii）発泡工程とは別に面材を貼り合わせる工程が必要な為に製造コストがかかる。特許文献２記載の複合パネルはiii）線膨張係数が理論的に延伸方向へしか向上しない点や、iv）このように分子配列が延伸方向に並んでいる為に、延伸方向に対して直角方向へ切断しにくい。また、特許文献３特許には、セルのアスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値１．１〜４．０を有するポリオレフィン系樹脂発泡体シートに延伸シートを積層してなる複合積層体が記載されている。この積層体の製造方法において、延伸シートは発泡シートとほとんど同じかもしくは低い融点を有するために、ｖ）発泡工程と同じ工程で両シートを積層すると、発泡剤分解温度が融点以上である為に延伸シートが融解し分子配列が崩れてしまう。Vi）特許文献４には、気泡のアスペクト比Ｄz ／Ｄxyの
平均値１．２〜２．２を有する熱可塑性樹脂発泡シートに、ガラス繊維シートまたは炭素繊維シートからなる補強シートを積層してなる積層発泡シートが記載されているが、これは、積層工程におけるハンドリング性が著しく損なわれ、繊維材料の飛散等が発生し、製造工程上の制約が大きくなるという問題を有する。また、紙や繊維板の積層により、曲げ剛性を向上させる手段も考えられるが、vii)この方法では前述の通り吸水性が発生するために、多湿乾燥し易い状況では寸法変化に関する問題が発生しやすい。その場合、合成樹脂等の吸水性が小さなシートを積層したり、熱可塑性樹脂をコーティングする方法も考えられるが、床加工の際に縫い穴が発生するため、樹脂層に開口部分が生じる為、耐吸水性は確保困難である。
【特許文献１】特開平１０−３１１１３１号公報
【特許文献２】特許第３４２９７４９号公報
【特許文献３】特許第３３５４９２４号公報
【特許文献４】特許第３１２４２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の畳用芯材の諸問題を克服することができる畳構成部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなることを特徴とする畳構成部材である。
【０００６】
本発明は、樹脂板状体が樹脂発泡体からなることが好ましい。
【０００７】
本発明において、樹脂発泡体が、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体であることが望ましい。
【０００８】
本発明において、面材は樹脂発泡体と熱融着していると、一体成形できるので望ましい。
【０００９】
さらに、上記面材を樹脂発泡体と一体成形することにより、発泡性シートを加熱発泡させる際の面内方向への発泡を抑制し、内在するセルのアスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値が１．１〜４．０の発泡体が容易に製造可能となる。
【００１０】
本発明において、面材の表面は合成樹脂層で被覆されてなることが好ましい。
【００１１】
本発明による畳構成部材は薄畳の畳芯材として好適に用いることができる。
【００１２】
まず、本発明による畳構成部材を構成する樹脂板状体ついて説明をする。
【００１３】
樹脂板状体に使用される樹脂成分は特に限定されるわけではないが、特に、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ハロゲン系樹脂、ＥＶＡ、ポリカーボネート、ＡＢＳ、などが好ましい。断面形状は特に限定されるものではないが、プラスチックダンボールタイプの形状であったり、リブ形状を内挿していてもかまわない。特に好ましくは、軽量性及び加工性（切断性）の観点から内部にセル形状を備える発泡体が良い。
【００１４】
また、発泡体は特にポリオレフィン系樹脂を使用することがリサイクル性などの環境配慮の点から好ましく、使用される樹脂はポリオレフィン系としてオレフィン系モノマーの単独重合体もしくは共重合体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、プロピレンホモポリマー、プロピレンランダムポリマー、プロピレンブロックポリマー等のポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のエチレンを主成分とする共重合体などが好適に用いられるが、なかでもポリエチレンやポリプロピレンが特に好適に用いられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１５】
また、上記ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂に対し３０重量％未満の他の樹脂が添加されているポリオレフィン系樹脂組成物であっても良い。上記他の樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスチレンやスチレン系エラストマー等が挙げられる。これらの他の樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１６】
ポリオレフィン系樹脂に対する他の樹脂の添加量が３０重量％以上であると、軽量、耐薬品性、柔軟性、弾性等のポリオレフィン系樹脂が有する優れた特性が阻害されることがあり、また、発泡時に必要な溶融粘度を確保することが困難となることがある。
【００１７】
さらに、上記ポリオレフィン系樹脂は、変性用モノマーが添加されているポリオレフィン系樹脂組成物であっても良い。上記変性用モノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ジオキシム化合物、ビスマレイミド化合物、ジビニルベンゼン、アリル系多官能モノマー、（メタ）アクリル系多官能モノマー、キノン化合物等が挙げられる。これらの変性用モノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１８】
特にポリオレフィン系樹脂発泡体は、圧縮性能を高める上で内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、発泡倍率が３〜２０倍であることが好ましく、その結果、圧縮弾性率が５ＭＰａ以上と飛躍的に高められる。
【００１９】
本発明の発泡体を規定するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値は、１．１〜４．０、好ましくは１．３〜２．５である。
【００２０】
図１(a) は発泡体を示す斜視図であり、図１(b) は図１(a) 中のＡ部の拡大図である。上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値とは、図１に示す発泡体(1) 内部のセル(3) における定方向最大径の比の個数（算術）平均値を意味し、以下の方法で測定される。
【００２１】
アスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）の平均値の測定方法：発泡体(1) の厚み方向（ｚ方向と呼ぶ）に平行な任意の断面(2)の１０倍の拡大写真を撮り、無作為に選ばれた少なくとも５０個のセル(3) の定方向最大径を下記２方向で測定し、各アスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）の個数（算術）平均値を算出する。
【００２２】
Ｄｚ：発泡体(1) 中のセル(3) のＺ方向に平行な最大径Ｄｘｙ：発泡体(1) 中のセル(3) の板状体幅方向または板状体長さ方向、即ち、ｚ方向に垂直な面方向（ｘｙ方向と呼ぶ）に平行な最大径である。
【００２３】
上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値を１．１〜４．０（好ましくは１．３〜２．５）とすることにより、発泡体(1) 中のセル(3) は発泡体(1) の厚み方向に長軸を有する紡錘形のセル(3) となる。従って、発泡体(1) が厚み方向に圧縮力を受けた場合、圧縮力は紡錘形のセル(3) の長軸方向に負荷されることになるので、発泡体(1) は厚み方向に高い圧縮強度（圧縮弾性率）を発現し得るものとなる。
【００２４】
上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１未満であると、セル(3)の形状がほぼ球形となって、上記紡錘形のセル(3) に起因する圧縮強度（圧縮弾性率）向上効果が十分に得られないので、耐クリープ性や弾性回復力が乏しくなったり、へたり現象が発生する。逆に上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が４．０を超えると、発泡体(1) の圧縮強度（圧縮弾性率）が高くなり過ぎて、振動吸収性が低下したり、歪みに対して高い応力が必要となるため、このような発泡体(1) を畳芯材とする畳の上を歩いたり、畳の上に座った時に痛い感触を覚えることになる。
【００２５】
また、発泡体(1) 内部のセル(3) のＤｘｙの平均値は、特に限定されるものではないが、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは８００μｍ以上である。
【００２６】
一般的に、セル径が小さいとセル壁の厚みが薄くなって発泡体が座屈を生じ易くなるため、発泡体(1) 上に重量物を置いた場合、へたり現象や凹み等が発生し易くなるが、発泡体(1) 内部のセル(3) のＤｘｙの平均値を５００μｍ以上とすることにより、上記座屈に起因するへたり現象や凹み等の発生を効果的に抑制することができる。
【００２７】
本発明において、発泡体を規定する発泡倍率は３〜２０倍である。この発泡倍率は以下の方法で測定される。
【００２８】
発泡倍率の測定方法；発泡体より板状の試料をカッターで切り出した後、ＪＩＳ Ｋ−６７６７「ポリエチレンフォーム試験方法」に準拠して、見かけ密度を測定し、その逆数を発泡倍率とする。
【００２９】
発泡体の発泡倍率が３倍未満であると、圧縮強度（圧縮弾性率）が高くなり過ぎたり、製品がコスト高となって実用性が低下し、逆に発泡体の発泡倍率が２０倍を超えると、セル壁の厚みが薄くなって、圧縮強度（圧縮弾性率）が不十分となる。
【００３０】
つぎに、発泡体の製法について、説明をする。
【００３１】
上記のような紡錘形のセルを持つ発泡体を製造するには、特に限定されないが、リサイクル性、生産性の観点から以下の方法が好適に用いられる。
【００３２】
一般に、ポリオレフィン系樹脂組成物から成る発泡体は、化学発泡法によって得られる発泡体と物理発泡法によって得られる発泡体とに大別される。本発明においては上記いずれの発泡体であっても良いが、発泡操作の容易な化学発泡法によって得られる発泡体が好ましい。
【００３３】
化学発泡法による発泡体は、加熱により分解ガスを発生する熱分解型化学発泡剤を予めポリオレフィン系樹脂組成物中に分散させておき、同組成物を一旦シート状の発泡性原反に賦形した後、加熱して上記発泡剤より発生するガスによりポリオレフィン系樹脂組成物を発泡させる方法で製造され得る。
【００３４】
上記熱分解型化学発泡剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が好適に用いられるが、なかでもＡＤＣＡがより好ましい。これらの熱分解型化学発泡剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００３５】
物理発泡法による発泡体は、高圧下でポリオレフィン系樹脂組成物中に物理発泡剤を一旦溶解し、同組成物を常圧下に戻したときに発生するガスによりポリオレフィン系樹脂組成物を発泡させる方法で製造され得る。
【００３６】
上記物理発泡剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、二酸化炭素、窒素、有機溶剤などが好適に用いられる。これらの物理発泡剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００３７】
発泡体を製造するより具体的な方法は下記の通りである。主成分としてのポリオレフィン系樹脂と前述した変性用モノマーや他の樹脂とを溶融混練して得られる変性ポリオレフィン系樹脂組成物１００重量部に、上記熱分解型化学発泡剤２〜２０重量部を添加分散させ、同組成物を一旦シート状に賦形して発泡性シートを作製した後、この発泡性シートの両面に面方向の発泡を抑制する面材例えば不織布を張り合わせておく。次いで発泡性シートを熱分解型化学発泡剤の分解温度以上の温度まで加熱して発泡させる方法を採ることにより、所望の発泡体を成形することができる。
【００３８】
ポリオレフィン系樹脂を変性用モノマーで変性することにより、賦形された発泡性シートは、架橋度が低いにも拘らず、常圧で発泡し得るものとなる。尚、ここで言う架橋度とはゲル分率を意味し、架橋度が低いとはゲル分率が２５重量％以下であることを言う。上記ゲル分率は、試料の初期重量に対する、試料を１２０℃の熱キシレン中で２４時間溶解させた後の未溶解分（ゲル分）の乾燥重量の百分率で求められる。
【００３９】
上記発泡性シートは、電子線で架橋させた架橋シートや熱分解型化学架橋剤で架橋させた架橋シートに比較して、架橋度（ゲル分率）が低く且つ常圧で加熱発泡するため、発泡体のセルが上記架橋シートから得られる発泡体のセルに比べて大きくなり、セル壁が厚くなる。従って、圧縮強度や耐座屈性等の機械的物性に優れる発泡体となり、畳芯材として好適なものとなる。
【００４０】
また、発泡体は、架橋度が小さいことから、加熱することで再溶融が可能であり、リサイクル性に富むものである。このことにより、材料の再利用、転用が可能となる。
【００４１】
発泡性シートの賦形方法は、特に限定されるものではなく、押出成形法、プレス成形法、ブロー成形法、カレンダリング成形法、射出成形法等のプラスチックの成形加工で一般的に行われている成形方法のいずれであっても良いが、なかでも例えばスクリュー押出機より吐出されるポリオレフィン系樹脂組成物を直接シート状に賦形する押出成形法が生産性に優れていることから好ましい。この方法により、一定寸法幅の連続した発泡性シートを得ることができる。
【００４２】
発泡性シートから化学発泡法によって発泡体を作製する方法は、通常、熱分解型化学発泡剤の分解温度以上の温度からポリオレフィン系樹脂の熱分解温度未満の温度までの温度範囲で行われる。
【００４３】
上記発泡は連続式発泡装置を用いて行われることが好ましい。連続式発泡装置を用いて発泡を行う方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、加熱炉の出口側で発泡体を引取りながら連続的に発泡性シートを発泡させる引取り式発泡機、ベルト式発泡機、縦型もしくは横型発泡炉、熱風恒温槽等を用いて発泡を行う方法や、オイルバス、メタルバス、ソルトバス等の熱浴中で発泡を行う方法等が挙げられる。
【００４４】
こうして得られる発泡体の前記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値を１．１〜４．０とする方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、発泡中の発泡性シートの面内方向（ｘｙ方向）の発泡力を抑制し得る強度を有する面材を発泡前の発泡性シートの少なくとも片面に積層する方法が好ましい。
【００４５】
つぎに、本発明による畳構成部材において発泡体の少なくとも片面に積層される上記面材について、説明をする。
【００４６】
発泡前の発泡性シートの少なくとも片面に上記面材を積層することにより、発泡時における発泡性シートの面内の二次元方向（ｘｙ方向）の発泡を抑制し、厚み方向（ｚ方向）にのみ発泡させることが可能となって、得られる発泡体内部のセルは厚み方向にその長軸を配向した紡錘形のセルとなる。
【００４７】
本発明において用いられる面材は、繊維長１〜５０ｍｍ（好ましくは１０〜３０ｍｍ）および繊維径５〜３０μｍ（好ましくは５〜２０μｍ）を有するガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ （好ましくは１０〜１００ｇ／ｍ２ ）と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ （好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ２ ）とを含むものである。 上記面材は、厚さ０．１〜２．０ｍｍ（好ましくは０．３〜１．０ｍｍ）、坪量３０〜５００ｇ／ｍ２ （好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２ ）および密度０．０５〜１ｇ／ｃｍ３ （好ましくは０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３ ）、 無機物の粉体を０〜１００ｇ／ｍ２ （好ましくは１０〜７０ｇ／ｍ２ ）および熱可塑樹脂繊維０〜２０ｇ／ｍ２ （好ましくは１〜５ｇ／ｍ２ ）、オレフィン系、ハロゲン系またはアクリル系等の樹脂製バインダー５〜１５０ｇ／ｍ２ （好ましくは５〜１００ｇ／ｍ２ ）とを含んでいてもよい。また、耐水性を向上する点から上記面材に合成樹脂層を設けることが望ましい。
【００４８】
上記発泡体の少なくとも片面に、上記面材を積層して複合発泡体を得る方法は、特に限定されるものではなく、例えば、加熱による熱融着法であっても良いし、接着剤を用いた接着法であっても良いが、生産性に優れる熱融着法を採用することが望まれる。 熱融着の加熱条件や加圧条件は、使用する面材の種類によっても異なるため一義的には定められないが、一般的には、面材成分の融点未満の加熱温度で、０．０１〜０．５ＭＰａ程度の加圧下で熱融着を行うことが好ましい。特に上記発泡体の発泡成形工程と同じタイミングで積層されることが、成形工程の簡略化の上で好ましい。
【００４９】
以下に、畳の上面材、下面材、裏打ち材、畳表について説明をする。
【００５０】
上面材、下面材、裏打ち材：畳芯材に積層し畳床材を構成する部材で、畳としての機能を向上させるために用いられる。その機能を以下に例示するが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
・クッション性（座り心地、寝心地、歩行感の向上）
・難燃、不燃性（耐火、防火）
・吸放湿性（部屋の湿気の吸着脱離、調湿）
・吸着性（ＶＯＣ（揮発性有機化合物）等の有害物質の吸着、部屋の脱臭）
・遮音、制振性・防虫、防カビ性・厚み調整（畳表を裏面に回り込ませた部分（框部）で畳裏面全体と段差が生じないように、予め切り込みを入れて使用する目的で積層するものや、所望の薄畳厚みにするために積層するもの）
・防水性・断熱性・熱伝導性（特に床暖房畳等において）
・不陸性（微小な床凹凸の吸収）
・ 傷付き防止、保護・局所荷重の分散・透水、ガス透過・滑り止め
上記の機能を与えるため、上面材、下面材、裏打ち材を必要に応じて的確な場所に配置する。一つの材料に２つ以上の機能を付与させることも可能であり、設計指針に応じて適宜決定される。これらはいずれも形状は特に限定されないが、シート状であることが望ましい。以下に材料を例示するが、以下のものに限定はされない。厚みも特に限定されないが、上面材、下面材では好ましくは０．５〜５ｍｍ、裏打ち材では好ましくは０．１〜１ｍｍである。
【００５２】
・木質繊維板（ハードボード、インシュレーションボード、ＭＤＦ（中密度木質繊維板）、合板（ベニヤ）等）
・合成樹脂シート、合成樹脂発泡体（無架橋ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、架橋ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリウレタン、ポリスチレン、エラストマー等）
・織布（クロス等）、不織布、寒冷紗（ニードルパンチ、フェルト、スパンボンド等。素材は合成樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等）、天然繊維（麻、絹、綿等）、ガラスウール、ロックウール、セラミックウール、ヤシ繊維等）
・紙シート（厚紙（例えばＭＦシート（丸三製紙））、和紙、ダンボール、再生紙等）
・構造体シート（ハニカム、プラスチックダンボール等）
・金属板（アルミニウム、鉄、ステンレス製のシート、箔、網等）
・裏打ちシート（ポリオレフィンクロス、割布、組布等またはこれらに紙をラミネートしたもの）
・難燃・不燃シート（不燃性フェルト（ロックウール、セラミックウール、ガラスウール等をフェルト状に成形したもの）、耐炎繊維不織布（活性炭や特殊アクリル樹脂を焼成した繊維）等）
・防虫、防黴シート（ヒノキチオール配合シート）
・吸着、脱臭シート（活性炭、木炭、ゼオライト混合シート）
・吸放湿シート・無機材ボード（ケイ酸カルシウム等）
上記上面材、下面材、裏打ち材は、本発明の畳芯材に必要に応じて固定化される。固定化の方法は特に限定されない。糸による縫着、接着剤による接着、粘着テープ等による固定等が挙げられる。
【００５３】
畳表：イグサ、ポリオレフィン、和紙等の原料より作られる。これらの原料は目的に応じて適宜選択される。畳表の固定方法も特に限定されない。糸による縫着、ホッチキスによるタッカー止め、接着剤による接着、粘着テープ等による固定等が挙げられる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明による畳構成部材は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍおよび繊維径５〜３０μｍを有するガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ とを含む面材が積層されてなるものであり、これにより線膨張係数の改善と畳加工性を両立して向上させるに至った。さらに樹脂板状体に請求項２記載の発泡体を用いることで重量を軽減しつつ更に加工性を改善できる。また、請求項３記載のポリオレフィン系硬質発泡体を用いることで環境性も配慮し、特許文献１記載のパネルと同じレベルの線膨張性能を維持しつつ加工性（切断性）を向上でき、ポリオレフィン系樹脂発泡体に延伸させたポリオレフィン系シートを積層してなる特許文献２の複合パネルに比べて、線膨張係数の異方性とその絶対値が改善できた。 すなわち、１℃から８０℃の間では伸縮係数は特許文献２の複合パネルでは平均で長手方向に２．０×１０−５/℃、幅方向に３．０×１０−５/℃程度であったが、本発明による畳構成部材では長手方向に０．１〜１×１０−５、幅方向にも０．１〜１×１０−５であった。
【００５５】
上記畳構成部材でも吸水性は発生するが、それに伴う伸縮性は、面材としてポリエチレンラミネートクラフト紙を積層したものの1/10以下に過ぎない。
【００５６】
請求項５の発明による畳構成部材は、面材の表面が合成樹脂層で被覆されてなるものであるので、軽い上に、水分の吸収性を更に改善できる。また、畳への加工性も損なわない。
【００５７】
請求項６記載の発明による畳構成部材は、特許文献１、２、３のパネルと比べて畳の加工性を向上することで製作コストが低減でき、また、同時に線膨張係数を向上させて畳の形状安定性に関する品質を高めることができる。。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
１．ポリオレフィン系樹脂発泡体の作製
（１）変性ポリオレフィン系樹脂の調製変性ポリオレフィン系樹脂を調製するために、同方向回転２軸スクリュー押出機（型式「ＢＴ４０型」、プラスチック工学研究所社製）を用いた。この押出機は、セルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは３５、Ｄ（直径）は３９ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側にかけて第６バレルに区分され、成形ダイは３穴ストランドダイであり、第４バレルには揮発分を回収するための真空ベントが設置されている。以下の操作においては、第１バレルの温度を１８０℃、第２バレルから第６バレルの温度および３穴ストランドダイの温度を２２０℃に設定し、スクリュー回転数を１５０ｒｐｍに設定した。
【００６０】
上記２軸スクリュー押出機の第１バレル後端に備えられたホッパーから、ポリオレフィン系樹脂としてランダムポリマー型のポリプロピレン樹脂（商品名「ＥＸ６」、ＭＦＲ１．８ｇ／１０分、密度０．９ｇ／ｃｍ3 、日本ポリケム社製）を１０ｋｇ／時間の供給量で押出機内に投入した。次に、第３バレルから、ジビニルベンゼン（変性用モノマー）および２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（有機過酸化物）の混合物を押出機内に注入し、これらを均一に溶融混練して、変性ポリプロピレン樹脂を調製した。次いで、この変性ポリプロピレン樹脂を３穴ストランドダイから吐出した後、水冷し、ペレタイザーで切断して、変性ポリプロピレン樹脂のペレットを得た。変性用モノマーおよび有機過酸化物の注入量は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、変性用モノマー０．５重量部および有機過酸化物０．１重量部であった。また、押出機内で発生した揮発分は真空ベントにより真空吸引した。
【００６１】
（２）発泡性シートの作製
上記で得られた変性ポリプロピレン樹脂に未変性ポリプロピレン樹脂および発泡剤を添加するために、同方向回転２軸スクリュー押出機（型式「ＴＥＸ−４４型」、日本製鋼所社製）を用いた。この押出機は、セルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは４５．５、Ｄ（直径）は４７ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側にかけて第１バレルから第１２バレルに区分され、第１２バレルの先端部には成形ダイとしてＴダイが設定されている。また、発泡剤を供給するために、第６バレルにはサイドフィーダーが設置されており、第１１バレルには揮発分を回収するための真空ベントが設置されている。以下の操作においては、第１バレルを常時冷却し、第１ゾーン（第２バレルから第４バレル）の温度を１５０℃、第２ゾーン（第５バレルから第８バレル）の温度を１７０℃、第３ゾーン（第９バレルから第１２バレル）の温度を１８０℃、第４ゾーン（Ｔダイおよびアダプター部）の温度を１６０℃に設定し、スクリュー回転数を４０ｒｐｍに設定した。
【００６２】
上記２軸スクリュー押出機の第１バレル後端に備えられたホッパーから、前工程（１）で得られたペレット状の変性ポリプロピレン樹脂および未変性のホモポリマー型のポリプロピレン樹脂（商品名「ＦＹ４」、ＭＦＲ５．０ｇ／１０分、密度０．９ｇ／ｃｍ3 、日本ポリケム社製）を、それぞれ１０ｋｇ／時間（合計２０kg／時間）の供給量で押出機内に投入した。また、第６バレルに設けられたサイドフィーダーから、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を１．０ｋｇ／時間の速度で供給量で押出機内に投入し、これらを均一に溶融混練して、発泡性ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。
【００６３】
次いで、この樹脂組成物をＴダイから押し出し、幅１１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍの発泡性シートを作製した。
【００６４】
（３）積層用面材
得られた発泡性シートの両面に、繊維長１３ｍｍおよび繊維径１０μｍを有するガラス繊維５０ｇ／ｍ２ と、パルプ３０ｇ／ｍ２ と、アクリル系のバインダー樹脂４５ｇ／ｍ２ と、無機系粉体を５０ｇ／ｍ２ を含み、厚さ０．５ｍｍ、坪量１８０ｇ／ｍ２ および密度０．３３ｇ／ｃｍ３ の面材を準備した。
【００６５】
（４）発泡
上記のように積層により面材付き発泡性シートを得るのと同じタイミングで、２３０℃の加熱炉中で約１０分間加熱して、発泡させ、厚み７ｍｍの面材付き発泡体を作製した。
【００６６】
比較例１〜５
１）ガラス繊維面材が積層された厚さ７ｍｍ、発泡倍率約１５倍の熱可塑性樹脂発泡体（三井学社製、商品名「プレグロン」）、
２）坪量15g/m2のポリエステル系不織布が積層された厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体からなるシート、
３）厚さ０．３mm、倍率９倍程度の延伸を行ったポリエチレンシートを積層した厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体からなるシート、４）坪量２５０g/m2のクラフト紙を積層した硬質オレフィン系発泡体からなるシート、
５）繊維長25mm、坪量50g/m2のガラス繊維で構成された面材を積層した厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体を用意した。
【００６７】
性能評価試験
実施例および比較例の板状体について下記の項目の測定を行った。その結果を表１に示す。
【００６８】
イ）曲げ弾性率測定：JIS-K-7221準拠の方法で実施した。すなわち、試験体幅10mm、支持スパン112mm、荷重圧子R=5mm、荷重速度10mm/minにて万能荷重試験機にて弾性率を測定した。
【００６９】
ロ）線膨張係数：長さ１00mmサイズのサンプルを10℃以上の温度差で変化させてその時の寸法変化を測定し、その伸縮量と温度差から線膨張係数を算出した。
【００７０】
ハ）畳加工性：実際に芯材から床材を製作して薄畳の加工が可能かどうか確認を行った。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【００７１】
ニ）形状安定性：温度５０℃、湿度８０％の条件下でサンプルを２４時間放置し反り量を測定した。
【００７２】
ホ）切断性：カッターにて切断が可能か確認した。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【００７３】
へ）手触り感：素手で触れてみて、感触を確認した。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【表１】
【００７４】
表１から明らかなように、実施例の板状体はいずれの項目においても良好な結果を示した。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１ａ】発泡体を示す斜視図である。
【図１ｂ】は図１(a) 中のＡ部の拡大図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畳構成部材およびそれを用いて構成される薄畳に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の住宅設計においてバリアフリーを中心とした床面のフラット構造が注目されている。この構造の主なメリットとしては床面の段差を解消することで、動作補助器具の使用を容易にさせる。このように高齢者や障害者にとっての活動障害を取り除く設計がユニバーサルデザインとしても主流を占めつつある。しかし、和室と洋室が混在する場合には、構造躯体自体に段差が無くても、床仕上材、例えばフローリングと畳とでは厚さが違うことから段差の調整が必要となる。躯体自体のレベリングを調整する方法もあるが、この場合は構造的にレベルを合わせるためにコストがかかったり、リフォームの際に制約が発生する。従って、ここで床構造を考える場合、床仕上材自体の厚さを調整してレベル調整できることが理想的と考えられる。ただし、フローリングの厚みは一般的に２０ｍｍ以下であるが、畳は５５ｍｍまでと多種多様である。従って、フローリングの厚みに対して畳の厚さを合わせる必要があり、従来の畳よりも比較的に薄い畳に注目が集中している。
【０００３】
しかし、一般的に畳の厚さが薄くなるほど、剛性が小さくなり曲がりやすくなる。つまり、一般的な畳の特徴として室内環境の水分を吸放出すると畳自体は伸縮するが、表裏の状況が違えば反り易くなる。そこで、吸水性が小さい樹脂系素材を芯材に用いる例が注目されている。樹脂系素材は一般的な薄畳の芯材で用いられている合板やインシュレーションボードなどの繊維板等と比較して吸水性が小さく湿気に対しての伸縮作用は低減できる為、プラスチックダンボールなどの素材が使われているケースがある。ただし、この場合、薄い為に剛性が弱く、畳表が張りにくかったり、熱の影響を受けやすくなり熱伸縮がもたらす変形が問題となっている。つまり、畳の芯材として剛性と、熱・湿気に依存する伸縮係数が薄畳の加工・製品品質を安定させるためのパラメータとして重要視される。加えて、最近増加している床暖房設備を考慮した場合、熱効率の観点からも薄畳は厚畳と比べて高効率であるが、上述したように大きな線膨張係数を持つ芯材を用いた場合は表裏の温度差によって反りが生じる。それに対し例えば、特許文献１にあるようなポリスチレン系樹脂発泡体にガラス繊維を含む線膨張係数が低く、弾性率が高いポリオレフィン系シートを積層した薄畳芯材や、特許文献２にあるようなポリオレフィン系樹脂発泡体に延伸させたポリオレフィ系シートを積層し、線膨張係数を低減させた複合パネルが提案されている。しかし、特許文献１記載の薄畳芯材は、ｉ）面材の硬度が大きく切断しにくい為に畳の加工がし難い点やii）発泡工程とは別に面材を貼り合わせる工程が必要な為に製造コストがかかる。特許文献２記載の複合パネルはiii）線膨張係数が理論的に延伸方向へしか向上しない点や、iv）このように分子配列が延伸方向に並んでいる為に、延伸方向に対して直角方向へ切断しにくい。また、特許文献３特許には、セルのアスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値１．１〜４．０を有するポリオレフィン系樹脂発泡体シートに延伸シートを積層してなる複合積層体が記載されている。この積層体の製造方法において、延伸シートは発泡シートとほとんど同じかもしくは低い融点を有するために、ｖ）発泡工程と同じ工程で両シートを積層すると、発泡剤分解温度が融点以上である為に延伸シートが融解し分子配列が崩れてしまう。Vi）特許文献４には、気泡のアスペクト比Ｄz ／Ｄxyの
平均値１．２〜２．２を有する熱可塑性樹脂発泡シートに、ガラス繊維シートまたは炭素繊維シートからなる補強シートを積層してなる積層発泡シートが記載されているが、これは、積層工程におけるハンドリング性が著しく損なわれ、繊維材料の飛散等が発生し、製造工程上の制約が大きくなるという問題を有する。また、紙や繊維板の積層により、曲げ剛性を向上させる手段も考えられるが、vii)この方法では前述の通り吸水性が発生するために、多湿乾燥し易い状況では寸法変化に関する問題が発生しやすい。その場合、合成樹脂等の吸水性が小さなシートを積層したり、熱可塑性樹脂をコーティングする方法も考えられるが、床加工の際に縫い穴が発生するため、樹脂層に開口部分が生じる為、耐吸水性は確保困難である。
【特許文献１】特開平１０−３１１１３１号公報
【特許文献２】特許第３４２９７４９号公報
【特許文献３】特許第３３５４９２４号公報
【特許文献４】特許第３１２４２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の畳用芯材の諸問題を克服することができる畳構成部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなることを特徴とする畳構成部材である。
【０００６】
本発明は、樹脂板状体が樹脂発泡体からなることが好ましい。
【０００７】
本発明において、樹脂発泡体が、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体であることが望ましい。
【０００８】
本発明において、面材は樹脂発泡体と熱融着していると、一体成形できるので望ましい。
【０００９】
さらに、上記面材を樹脂発泡体と一体成形することにより、発泡性シートを加熱発泡させる際の面内方向への発泡を抑制し、内在するセルのアスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値が１．１〜４．０の発泡体が容易に製造可能となる。
【００１０】
本発明において、面材の表面は合成樹脂層で被覆されてなることが好ましい。
【００１１】
本発明による畳構成部材は薄畳の畳芯材として好適に用いることができる。
【００１２】
まず、本発明による畳構成部材を構成する樹脂板状体ついて説明をする。
【００１３】
樹脂板状体に使用される樹脂成分は特に限定されるわけではないが、特に、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ハロゲン系樹脂、ＥＶＡ、ポリカーボネート、ＡＢＳ、などが好ましい。断面形状は特に限定されるものではないが、プラスチックダンボールタイプの形状であったり、リブ形状を内挿していてもかまわない。特に好ましくは、軽量性及び加工性（切断性）の観点から内部にセル形状を備える発泡体が良い。
【００１４】
また、発泡体は特にポリオレフィン系樹脂を使用することがリサイクル性などの環境配慮の点から好ましく、使用される樹脂はポリオレフィン系としてオレフィン系モノマーの単独重合体もしくは共重合体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、プロピレンホモポリマー、プロピレンランダムポリマー、プロピレンブロックポリマー等のポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のエチレンを主成分とする共重合体などが好適に用いられるが、なかでもポリエチレンやポリプロピレンが特に好適に用いられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１５】
また、上記ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂に対し３０重量％未満の他の樹脂が添加されているポリオレフィン系樹脂組成物であっても良い。上記他の樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスチレンやスチレン系エラストマー等が挙げられる。これらの他の樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１６】
ポリオレフィン系樹脂に対する他の樹脂の添加量が３０重量％以上であると、軽量、耐薬品性、柔軟性、弾性等のポリオレフィン系樹脂が有する優れた特性が阻害されることがあり、また、発泡時に必要な溶融粘度を確保することが困難となることがある。
【００１７】
さらに、上記ポリオレフィン系樹脂は、変性用モノマーが添加されているポリオレフィン系樹脂組成物であっても良い。上記変性用モノマーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ジオキシム化合物、ビスマレイミド化合物、ジビニルベンゼン、アリル系多官能モノマー、（メタ）アクリル系多官能モノマー、キノン化合物等が挙げられる。これらの変性用モノマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１８】
特にポリオレフィン系樹脂発泡体は、圧縮性能を高める上で内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、発泡倍率が３〜２０倍であることが好ましく、その結果、圧縮弾性率が５ＭＰａ以上と飛躍的に高められる。
【００１９】
本発明の発泡体を規定するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値は、１．１〜４．０、好ましくは１．３〜２．５である。
【００２０】
図１(a) は発泡体を示す斜視図であり、図１(b) は図１(a) 中のＡ部の拡大図である。上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値とは、図１に示す発泡体(1) 内部のセル(3) における定方向最大径の比の個数（算術）平均値を意味し、以下の方法で測定される。
【００２１】
アスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）の平均値の測定方法：発泡体(1) の厚み方向（ｚ方向と呼ぶ）に平行な任意の断面(2)の１０倍の拡大写真を撮り、無作為に選ばれた少なくとも５０個のセル(3) の定方向最大径を下記２方向で測定し、各アスペクト比（Ｄｚ／Ｄｘｙ）の個数（算術）平均値を算出する。
【００２２】
Ｄｚ：発泡体(1) 中のセル(3) のＺ方向に平行な最大径Ｄｘｙ：発泡体(1) 中のセル(3) の板状体幅方向または板状体長さ方向、即ち、ｚ方向に垂直な面方向（ｘｙ方向と呼ぶ）に平行な最大径である。
【００２３】
上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値を１．１〜４．０（好ましくは１．３〜２．５）とすることにより、発泡体(1) 中のセル(3) は発泡体(1) の厚み方向に長軸を有する紡錘形のセル(3) となる。従って、発泡体(1) が厚み方向に圧縮力を受けた場合、圧縮力は紡錘形のセル(3) の長軸方向に負荷されることになるので、発泡体(1) は厚み方向に高い圧縮強度（圧縮弾性率）を発現し得るものとなる。
【００２４】
上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１未満であると、セル(3)の形状がほぼ球形となって、上記紡錘形のセル(3) に起因する圧縮強度（圧縮弾性率）向上効果が十分に得られないので、耐クリープ性や弾性回復力が乏しくなったり、へたり現象が発生する。逆に上記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が４．０を超えると、発泡体(1) の圧縮強度（圧縮弾性率）が高くなり過ぎて、振動吸収性が低下したり、歪みに対して高い応力が必要となるため、このような発泡体(1) を畳芯材とする畳の上を歩いたり、畳の上に座った時に痛い感触を覚えることになる。
【００２５】
また、発泡体(1) 内部のセル(3) のＤｘｙの平均値は、特に限定されるものではないが、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは８００μｍ以上である。
【００２６】
一般的に、セル径が小さいとセル壁の厚みが薄くなって発泡体が座屈を生じ易くなるため、発泡体(1) 上に重量物を置いた場合、へたり現象や凹み等が発生し易くなるが、発泡体(1) 内部のセル(3) のＤｘｙの平均値を５００μｍ以上とすることにより、上記座屈に起因するへたり現象や凹み等の発生を効果的に抑制することができる。
【００２７】
本発明において、発泡体を規定する発泡倍率は３〜２０倍である。この発泡倍率は以下の方法で測定される。
【００２８】
発泡倍率の測定方法；発泡体より板状の試料をカッターで切り出した後、ＪＩＳ Ｋ−６７６７「ポリエチレンフォーム試験方法」に準拠して、見かけ密度を測定し、その逆数を発泡倍率とする。
【００２９】
発泡体の発泡倍率が３倍未満であると、圧縮強度（圧縮弾性率）が高くなり過ぎたり、製品がコスト高となって実用性が低下し、逆に発泡体の発泡倍率が２０倍を超えると、セル壁の厚みが薄くなって、圧縮強度（圧縮弾性率）が不十分となる。
【００３０】
つぎに、発泡体の製法について、説明をする。
【００３１】
上記のような紡錘形のセルを持つ発泡体を製造するには、特に限定されないが、リサイクル性、生産性の観点から以下の方法が好適に用いられる。
【００３２】
一般に、ポリオレフィン系樹脂組成物から成る発泡体は、化学発泡法によって得られる発泡体と物理発泡法によって得られる発泡体とに大別される。本発明においては上記いずれの発泡体であっても良いが、発泡操作の容易な化学発泡法によって得られる発泡体が好ましい。
【００３３】
化学発泡法による発泡体は、加熱により分解ガスを発生する熱分解型化学発泡剤を予めポリオレフィン系樹脂組成物中に分散させておき、同組成物を一旦シート状の発泡性原反に賦形した後、加熱して上記発泡剤より発生するガスによりポリオレフィン系樹脂組成物を発泡させる方法で製造され得る。
【００３４】
上記熱分解型化学発泡剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が好適に用いられるが、なかでもＡＤＣＡがより好ましい。これらの熱分解型化学発泡剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００３５】
物理発泡法による発泡体は、高圧下でポリオレフィン系樹脂組成物中に物理発泡剤を一旦溶解し、同組成物を常圧下に戻したときに発生するガスによりポリオレフィン系樹脂組成物を発泡させる方法で製造され得る。
【００３６】
上記物理発泡剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、二酸化炭素、窒素、有機溶剤などが好適に用いられる。これらの物理発泡剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００３７】
発泡体を製造するより具体的な方法は下記の通りである。主成分としてのポリオレフィン系樹脂と前述した変性用モノマーや他の樹脂とを溶融混練して得られる変性ポリオレフィン系樹脂組成物１００重量部に、上記熱分解型化学発泡剤２〜２０重量部を添加分散させ、同組成物を一旦シート状に賦形して発泡性シートを作製した後、この発泡性シートの両面に面方向の発泡を抑制する面材例えば不織布を張り合わせておく。次いで発泡性シートを熱分解型化学発泡剤の分解温度以上の温度まで加熱して発泡させる方法を採ることにより、所望の発泡体を成形することができる。
【００３８】
ポリオレフィン系樹脂を変性用モノマーで変性することにより、賦形された発泡性シートは、架橋度が低いにも拘らず、常圧で発泡し得るものとなる。尚、ここで言う架橋度とはゲル分率を意味し、架橋度が低いとはゲル分率が２５重量％以下であることを言う。上記ゲル分率は、試料の初期重量に対する、試料を１２０℃の熱キシレン中で２４時間溶解させた後の未溶解分（ゲル分）の乾燥重量の百分率で求められる。
【００３９】
上記発泡性シートは、電子線で架橋させた架橋シートや熱分解型化学架橋剤で架橋させた架橋シートに比較して、架橋度（ゲル分率）が低く且つ常圧で加熱発泡するため、発泡体のセルが上記架橋シートから得られる発泡体のセルに比べて大きくなり、セル壁が厚くなる。従って、圧縮強度や耐座屈性等の機械的物性に優れる発泡体となり、畳芯材として好適なものとなる。
【００４０】
また、発泡体は、架橋度が小さいことから、加熱することで再溶融が可能であり、リサイクル性に富むものである。このことにより、材料の再利用、転用が可能となる。
【００４１】
発泡性シートの賦形方法は、特に限定されるものではなく、押出成形法、プレス成形法、ブロー成形法、カレンダリング成形法、射出成形法等のプラスチックの成形加工で一般的に行われている成形方法のいずれであっても良いが、なかでも例えばスクリュー押出機より吐出されるポリオレフィン系樹脂組成物を直接シート状に賦形する押出成形法が生産性に優れていることから好ましい。この方法により、一定寸法幅の連続した発泡性シートを得ることができる。
【００４２】
発泡性シートから化学発泡法によって発泡体を作製する方法は、通常、熱分解型化学発泡剤の分解温度以上の温度からポリオレフィン系樹脂の熱分解温度未満の温度までの温度範囲で行われる。
【００４３】
上記発泡は連続式発泡装置を用いて行われることが好ましい。連続式発泡装置を用いて発泡を行う方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、加熱炉の出口側で発泡体を引取りながら連続的に発泡性シートを発泡させる引取り式発泡機、ベルト式発泡機、縦型もしくは横型発泡炉、熱風恒温槽等を用いて発泡を行う方法や、オイルバス、メタルバス、ソルトバス等の熱浴中で発泡を行う方法等が挙げられる。
【００４４】
こうして得られる発泡体の前記アスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値を１．１〜４．０とする方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、発泡中の発泡性シートの面内方向（ｘｙ方向）の発泡力を抑制し得る強度を有する面材を発泡前の発泡性シートの少なくとも片面に積層する方法が好ましい。
【００４５】
つぎに、本発明による畳構成部材において発泡体の少なくとも片面に積層される上記面材について、説明をする。
【００４６】
発泡前の発泡性シートの少なくとも片面に上記面材を積層することにより、発泡時における発泡性シートの面内の二次元方向（ｘｙ方向）の発泡を抑制し、厚み方向（ｚ方向）にのみ発泡させることが可能となって、得られる発泡体内部のセルは厚み方向にその長軸を配向した紡錘形のセルとなる。
【００４７】
本発明において用いられる面材は、繊維長１〜５０ｍｍ（好ましくは１０〜３０ｍｍ）および繊維径５〜３０μｍ（好ましくは５〜２０μｍ）を有するガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ （好ましくは１０〜１００ｇ／ｍ２ ）と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ （好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ２ ）とを含むものである。 上記面材は、厚さ０．１〜２．０ｍｍ（好ましくは０．３〜１．０ｍｍ）、坪量３０〜５００ｇ／ｍ２ （好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２ ）および密度０．０５〜１ｇ／ｃｍ３ （好ましくは０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３ ）、 無機物の粉体を０〜１００ｇ／ｍ２ （好ましくは１０〜７０ｇ／ｍ２ ）および熱可塑樹脂繊維０〜２０ｇ／ｍ２ （好ましくは１〜５ｇ／ｍ２ ）、オレフィン系、ハロゲン系またはアクリル系等の樹脂製バインダー５〜１５０ｇ／ｍ２ （好ましくは５〜１００ｇ／ｍ２ ）とを含んでいてもよい。また、耐水性を向上する点から上記面材に合成樹脂層を設けることが望ましい。
【００４８】
上記発泡体の少なくとも片面に、上記面材を積層して複合発泡体を得る方法は、特に限定されるものではなく、例えば、加熱による熱融着法であっても良いし、接着剤を用いた接着法であっても良いが、生産性に優れる熱融着法を採用することが望まれる。 熱融着の加熱条件や加圧条件は、使用する面材の種類によっても異なるため一義的には定められないが、一般的には、面材成分の融点未満の加熱温度で、０．０１〜０．５ＭＰａ程度の加圧下で熱融着を行うことが好ましい。特に上記発泡体の発泡成形工程と同じタイミングで積層されることが、成形工程の簡略化の上で好ましい。
【００４９】
以下に、畳の上面材、下面材、裏打ち材、畳表について説明をする。
【００５０】
上面材、下面材、裏打ち材：畳芯材に積層し畳床材を構成する部材で、畳としての機能を向上させるために用いられる。その機能を以下に例示するが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
・クッション性（座り心地、寝心地、歩行感の向上）
・難燃、不燃性（耐火、防火）
・吸放湿性（部屋の湿気の吸着脱離、調湿）
・吸着性（ＶＯＣ（揮発性有機化合物）等の有害物質の吸着、部屋の脱臭）
・遮音、制振性・防虫、防カビ性・厚み調整（畳表を裏面に回り込ませた部分（框部）で畳裏面全体と段差が生じないように、予め切り込みを入れて使用する目的で積層するものや、所望の薄畳厚みにするために積層するもの）
・防水性・断熱性・熱伝導性（特に床暖房畳等において）
・不陸性（微小な床凹凸の吸収）
・ 傷付き防止、保護・局所荷重の分散・透水、ガス透過・滑り止め
上記の機能を与えるため、上面材、下面材、裏打ち材を必要に応じて的確な場所に配置する。一つの材料に２つ以上の機能を付与させることも可能であり、設計指針に応じて適宜決定される。これらはいずれも形状は特に限定されないが、シート状であることが望ましい。以下に材料を例示するが、以下のものに限定はされない。厚みも特に限定されないが、上面材、下面材では好ましくは０．５〜５ｍｍ、裏打ち材では好ましくは０．１〜１ｍｍである。
【００５２】
・木質繊維板（ハードボード、インシュレーションボード、ＭＤＦ（中密度木質繊維板）、合板（ベニヤ）等）
・合成樹脂シート、合成樹脂発泡体（無架橋ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、架橋ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリウレタン、ポリスチレン、エラストマー等）
・織布（クロス等）、不織布、寒冷紗（ニードルパンチ、フェルト、スパンボンド等。素材は合成樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等）、天然繊維（麻、絹、綿等）、ガラスウール、ロックウール、セラミックウール、ヤシ繊維等）
・紙シート（厚紙（例えばＭＦシート（丸三製紙））、和紙、ダンボール、再生紙等）
・構造体シート（ハニカム、プラスチックダンボール等）
・金属板（アルミニウム、鉄、ステンレス製のシート、箔、網等）
・裏打ちシート（ポリオレフィンクロス、割布、組布等またはこれらに紙をラミネートしたもの）
・難燃・不燃シート（不燃性フェルト（ロックウール、セラミックウール、ガラスウール等をフェルト状に成形したもの）、耐炎繊維不織布（活性炭や特殊アクリル樹脂を焼成した繊維）等）
・防虫、防黴シート（ヒノキチオール配合シート）
・吸着、脱臭シート（活性炭、木炭、ゼオライト混合シート）
・吸放湿シート・無機材ボード（ケイ酸カルシウム等）
上記上面材、下面材、裏打ち材は、本発明の畳芯材に必要に応じて固定化される。固定化の方法は特に限定されない。糸による縫着、接着剤による接着、粘着テープ等による固定等が挙げられる。
【００５３】
畳表：イグサ、ポリオレフィン、和紙等の原料より作られる。これらの原料は目的に応じて適宜選択される。畳表の固定方法も特に限定されない。糸による縫着、ホッチキスによるタッカー止め、接着剤による接着、粘着テープ等による固定等が挙げられる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明による畳構成部材は、樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍおよび繊維径５〜３０μｍを有するガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ とを含む面材が積層されてなるものであり、これにより線膨張係数の改善と畳加工性を両立して向上させるに至った。さらに樹脂板状体に請求項２記載の発泡体を用いることで重量を軽減しつつ更に加工性を改善できる。また、請求項３記載のポリオレフィン系硬質発泡体を用いることで環境性も配慮し、特許文献１記載のパネルと同じレベルの線膨張性能を維持しつつ加工性（切断性）を向上でき、ポリオレフィン系樹脂発泡体に延伸させたポリオレフィン系シートを積層してなる特許文献２の複合パネルに比べて、線膨張係数の異方性とその絶対値が改善できた。 すなわち、１℃から８０℃の間では伸縮係数は特許文献２の複合パネルでは平均で長手方向に２．０×１０−５/℃、幅方向に３．０×１０−５/℃程度であったが、本発明による畳構成部材では長手方向に０．１〜１×１０−５、幅方向にも０．１〜１×１０−５であった。
【００５５】
上記畳構成部材でも吸水性は発生するが、それに伴う伸縮性は、面材としてポリエチレンラミネートクラフト紙を積層したものの1/10以下に過ぎない。
【００５６】
請求項５の発明による畳構成部材は、面材の表面が合成樹脂層で被覆されてなるものであるので、軽い上に、水分の吸収性を更に改善できる。また、畳への加工性も損なわない。
【００５７】
請求項６記載の発明による畳構成部材は、特許文献１、２、３のパネルと比べて畳の加工性を向上することで製作コストが低減でき、また、同時に線膨張係数を向上させて畳の形状安定性に関する品質を高めることができる。。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
１．ポリオレフィン系樹脂発泡体の作製
（１）変性ポリオレフィン系樹脂の調製変性ポリオレフィン系樹脂を調製するために、同方向回転２軸スクリュー押出機（型式「ＢＴ４０型」、プラスチック工学研究所社製）を用いた。この押出機は、セルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは３５、Ｄ（直径）は３９ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側にかけて第６バレルに区分され、成形ダイは３穴ストランドダイであり、第４バレルには揮発分を回収するための真空ベントが設置されている。以下の操作においては、第１バレルの温度を１８０℃、第２バレルから第６バレルの温度および３穴ストランドダイの温度を２２０℃に設定し、スクリュー回転数を１５０ｒｐｍに設定した。
【００６０】
上記２軸スクリュー押出機の第１バレル後端に備えられたホッパーから、ポリオレフィン系樹脂としてランダムポリマー型のポリプロピレン樹脂（商品名「ＥＸ６」、ＭＦＲ１．８ｇ／１０分、密度０．９ｇ／ｃｍ3 、日本ポリケム社製）を１０ｋｇ／時間の供給量で押出機内に投入した。次に、第３バレルから、ジビニルベンゼン（変性用モノマー）および２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（有機過酸化物）の混合物を押出機内に注入し、これらを均一に溶融混練して、変性ポリプロピレン樹脂を調製した。次いで、この変性ポリプロピレン樹脂を３穴ストランドダイから吐出した後、水冷し、ペレタイザーで切断して、変性ポリプロピレン樹脂のペレットを得た。変性用モノマーおよび有機過酸化物の注入量は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、変性用モノマー０．５重量部および有機過酸化物０．１重量部であった。また、押出機内で発生した揮発分は真空ベントにより真空吸引した。
【００６１】
（２）発泡性シートの作製
上記で得られた変性ポリプロピレン樹脂に未変性ポリプロピレン樹脂および発泡剤を添加するために、同方向回転２軸スクリュー押出機（型式「ＴＥＸ−４４型」、日本製鋼所社製）を用いた。この押出機は、セルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは４５．５、Ｄ（直径）は４７ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側にかけて第１バレルから第１２バレルに区分され、第１２バレルの先端部には成形ダイとしてＴダイが設定されている。また、発泡剤を供給するために、第６バレルにはサイドフィーダーが設置されており、第１１バレルには揮発分を回収するための真空ベントが設置されている。以下の操作においては、第１バレルを常時冷却し、第１ゾーン（第２バレルから第４バレル）の温度を１５０℃、第２ゾーン（第５バレルから第８バレル）の温度を１７０℃、第３ゾーン（第９バレルから第１２バレル）の温度を１８０℃、第４ゾーン（Ｔダイおよびアダプター部）の温度を１６０℃に設定し、スクリュー回転数を４０ｒｐｍに設定した。
【００６２】
上記２軸スクリュー押出機の第１バレル後端に備えられたホッパーから、前工程（１）で得られたペレット状の変性ポリプロピレン樹脂および未変性のホモポリマー型のポリプロピレン樹脂（商品名「ＦＹ４」、ＭＦＲ５．０ｇ／１０分、密度０．９ｇ／ｃｍ3 、日本ポリケム社製）を、それぞれ１０ｋｇ／時間（合計２０kg／時間）の供給量で押出機内に投入した。また、第６バレルに設けられたサイドフィーダーから、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を１．０ｋｇ／時間の速度で供給量で押出機内に投入し、これらを均一に溶融混練して、発泡性ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。
【００６３】
次いで、この樹脂組成物をＴダイから押し出し、幅１１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍの発泡性シートを作製した。
【００６４】
（３）積層用面材
得られた発泡性シートの両面に、繊維長１３ｍｍおよび繊維径１０μｍを有するガラス繊維５０ｇ／ｍ２ と、パルプ３０ｇ／ｍ２ と、アクリル系のバインダー樹脂４５ｇ／ｍ２ と、無機系粉体を５０ｇ／ｍ２ を含み、厚さ０．５ｍｍ、坪量１８０ｇ／ｍ２ および密度０．３３ｇ／ｃｍ３ の面材を準備した。
【００６５】
（４）発泡
上記のように積層により面材付き発泡性シートを得るのと同じタイミングで、２３０℃の加熱炉中で約１０分間加熱して、発泡させ、厚み７ｍｍの面材付き発泡体を作製した。
【００６６】
比較例１〜５
１）ガラス繊維面材が積層された厚さ７ｍｍ、発泡倍率約１５倍の熱可塑性樹脂発泡体（三井学社製、商品名「プレグロン」）、
２）坪量15g/m2のポリエステル系不織布が積層された厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体からなるシート、
３）厚さ０．３mm、倍率９倍程度の延伸を行ったポリエチレンシートを積層した厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体からなるシート、４）坪量２５０g/m2のクラフト紙を積層した硬質オレフィン系発泡体からなるシート、
５）繊維長25mm、坪量50g/m2のガラス繊維で構成された面材を積層した厚さ７ｍｍ、発泡倍率１５ｍｍの硬質オレフィン系発泡体を用意した。
【００６７】
性能評価試験
実施例および比較例の板状体について下記の項目の測定を行った。その結果を表１に示す。
【００６８】
イ）曲げ弾性率測定：JIS-K-7221準拠の方法で実施した。すなわち、試験体幅10mm、支持スパン112mm、荷重圧子R=5mm、荷重速度10mm/minにて万能荷重試験機にて弾性率を測定した。
【００６９】
ロ）線膨張係数：長さ１00mmサイズのサンプルを10℃以上の温度差で変化させてその時の寸法変化を測定し、その伸縮量と温度差から線膨張係数を算出した。
【００７０】
ハ）畳加工性：実際に芯材から床材を製作して薄畳の加工が可能かどうか確認を行った。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【００７１】
ニ）形状安定性：温度５０℃、湿度８０％の条件下でサンプルを２４時間放置し反り量を測定した。
【００７２】
ホ）切断性：カッターにて切断が可能か確認した。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【００７３】
へ）手触り感：素手で触れてみて、感触を確認した。表１中、○は良好、×は不良を意味する。
【表１】
【００７４】
表１から明らかなように、実施例の板状体はいずれの項目においても良好な結果を示した。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１ａ】発泡体を示す斜視図である。
【図１ｂ】は図１(a) 中のＡ部の拡大図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなることを特徴とする畳構成部材。
【請求項２】
樹脂板状体が樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項１記載の畳構成部材。
【請求項３】
樹脂発泡体が、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体であることを特徴とする請求項２記載の畳構成部材。
【請求項４】
面材と樹脂発泡体が熱融着されてなることを特徴とする請求項２又は３記載の畳構成部材。
【請求項５】
面材の表面が合成樹脂層で被覆されてなることを特徴とする請求項１〜４記載の畳構成部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の畳構成部材を畳芯材として構成してなることを特徴とする薄畳。
【請求項１】
樹脂板状体の少なくとも片面に、繊維長１〜５０ｍｍ、繊維径５〜３０μｍのガラス繊維５〜２００ｇ／ｍ２ と、パルプ１０〜２００ｇ／ｍ２ を含む面材が積層されてなることを特徴とする畳構成部材。
【請求項２】
樹脂板状体が樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項１記載の畳構成部材。
【請求項３】
樹脂発泡体が、内在するセルのアスペクト比〔Ｄｚ（板状体厚み方向に平行な最大径）／Ｄｘｙ（板状体幅または長さ方向に平行な最大径）〕の平均値が１．１〜４．０であり、且つ、発泡倍率が３〜２０倍である、ポリオレフィン系樹脂発泡体であることを特徴とする請求項２記載の畳構成部材。
【請求項４】
面材と樹脂発泡体が熱融着されてなることを特徴とする請求項２又は３記載の畳構成部材。
【請求項５】
面材の表面が合成樹脂層で被覆されてなることを特徴とする請求項１〜４記載の畳構成部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の畳構成部材を畳芯材として構成してなることを特徴とする薄畳。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｂ】
【公開番号】特開２００８−３０３５９３（Ｐ２００８−３０３５９３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５１０８３（Ｐ２００７−１５１０８３）
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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