JP2006321241A - 化粧シート - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題とするところは、従来の化粧シート用トップコートと比較して耐傷つき性、密着性に優れ、かつ優れた後加工適性を有するトップコート層を具備する化粧シートを提供するものである。
【解決手段】電離線硬化型樹脂の中にウレタン結合を生成させるために、ポリオールとイソシアネートを添加させるもので、好ましくは、ポリオールのガラス転移温度を３０℃以上１００℃以下に、及び／又はポリオールの添加量を５重量％以上４０重量％以下にすることで、電離線硬化型樹脂による耐傷つき性を損なわず、密着性に優れ、かつ化粧シートと基材とが貼り合わされた化粧板の後加工性に優れたトップコート層を具備する化粧シートである。以上の構成であるから、紫外線効果型樹脂が有する優れた耐傷つき性を損なうことなく、密着性に優れ、化粧板のＶカット及びラッピング後の後加工性にも優れた化粧シートを提供することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は家具、建具、造作材、ドア等の建築内装材に用いられる化粧シートに関し、被着体への密着に優れ、高い耐傷つき性を有しながら、Ｖカット、ラッピング等の折り曲げ加工に適した化粧シートに関するものである。

従来、家具、建具、造作材、ドア等の建築内装材に用いられる化粧シート用のトツプコートとしては、その強靱性、柔軟性及び価格からウレタン系樹脂が用いられており、このウレタン系樹脂はポリオールとイソシアネートとの反応により形成されている。しかし耐傷つき性能においては限界があり、最近の環境問題を考慮した非塩化ビニル系化粧シート、特にオレフィン系樹脂を用いた化粧シートでは、従来の塩化ビニル製化粧シートと比較して耐傷つき性に劣ると言われている。

この耐傷つき性を向上させるために、最近では電離線硬化型樹脂をトップコートとしてオレフィン系化粧シートに施したものが提案されているが、電子線硬化型樹脂にしても紫外線硬化型樹脂にしても、それにより得られたトップコートは耐傷つき性は格段に向上するものの、建材用の化粧シートとして要求されるＶカット、ラッピング等の後加工時において折り曲げ部に白化や割れが発生する。さらに硬化時の硬化収縮が大きすぎてトップコートの密着には問題がある（特許文献１参照）。
特開２０００−１１７９２５号公報

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その課題とするところは、従来の化粧シート用トップコートと比較して耐傷つき性、密着性に優れ、かつ優れた後加工適性を有するトップコート層を具備する化粧シートを提供するものである。

請求項１に記載の発明は、電離線硬化型樹脂に、ポリオールとイソシアネートが添加された樹脂組成物からなるトップコート層を具備することを特徴とする化粧シートである。

請求項２に記載の発明は、前記ポリオールのガラス転移点が３０℃以上１００℃以下であることを特徴とする請求項１記載の化粧シートである。

請求項３に記載の発明は、前記トップコート層に、５重量％〜４０重量％の前記ポリオールが添加されていることを特徴とする請求項１又は２記載の化粧シートである。

請求項１に記載の発明は、電離線硬化型樹脂に、ポリオールとイソシアネートが添加された樹脂組成物からなるトップコート層を具備することを特徴とする化粧シートである。ポリオールとイソシアネートを添加することにより、電離線硬化樹脂中にウレタン結合が生成されるため、耐傷つき性に優れ、Ｖカット等の後加工性で、白化、割れ等が発生せず、さらには、硬化膜と表面保護層との密着性を向上させることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、前記ポリオールのガラス転移点が、３０℃以上１００℃以下であることを特徴とする請求項１記載の化粧シートである。この範囲にあることにより、耐傷つき性、密着性に優れ、かつ優れた後加工適性を有するトップコート層を具備する化粧シートを得ることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記トップコート層に、５重量％〜４０重量％の前記ポリオールが添加されていることを特徴とする請求項１又は２記載の化粧シートである。この範囲にあることにより、添加の効果である後加工性の向上や密着性向上が期待でき、さらには電離線硬化型樹脂の耐傷つき性に優れたトップコート層を具備する化粧シートを得ることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる実施形態の一例を示す断面図であり、いわゆる二層構成の化粧シートの断面図である。

図に示すように、透明若しくは不透明の絵柄層２の施された基材１と、表面保護層としての透明フィルム４を接着剤３を介して貼り合わせた化粧シートに、トップコート層６を施した例を示したものである。これは一実施例であり、その構成は二層にこだわるものではなく、透明フィルムの一方に本発明のトップコートを施し、他方の面に隠蔽層、絵柄層を施した所謂単層パック刷りでも、透明フィルムの一方に本発明のトップコートを施したシートを印刷による絵柄を施さず接着剤を介して直接木質基材に貼り合わせ、木質基材の模様を利用する方法でも、さらには、単純に絵柄を施した基材の上に、本発明のトップコートを施す単層化粧シートでも良い。

ここで基材シート１は、その材料に限定されるものではないが、具体的な材料としては和紙、クラフト紙、グラシン紙、板紙、樹脂含浸紙、チタン紙等の紙、低密度、中密度或いは高密度ポリエチレン、ランダムタイプ、ホモタイプ、ブロックタイプのポリプロピレン、エチレン或いはプロピレンのα共重合体、エチレン−プロピレンゴムとプロピレンとの混練タイプ或いは架橋型タイプのオレフィン系熱可塑性エラストマー、アイソタクティックポリプロピレンとアタクティックポリプロピレンとの架橋型タイプの熱可塑性エラストマー、ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アイオノマー等のオレフィン系材料の単独若しくは混合の系、二軸延伸ポリエステル、非結晶性ポリエステル（例えばイースタマン社のＰＥＴ−Ｇ）等のポリエステル、ポリスチレンポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート、アクリル等の合成樹脂フィルム、さらには、上記合成樹脂フィルムの発泡或いは多孔フィルム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−スチレン共重合ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合ゴム、ポリウレタン等のゴム、不織布、合成樹脂のフラットヤーンやマルチフィラメント、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、無機繊維等の織布、アルミニウム、鉄、ニッケル、金、銀、銅等の金属、珪酸カルシウム板、セメントなどの無機質板、木質板等がある。また最近提案されている合成樹脂材料に紙、木質粉末を添加した木材に似せたシート等でも良い。

この基材シート１は、透明でも不透明でも着色顔料等により着色されたもの等いずれでもよい。着色剤以外にも紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、難燃剤、ブロッキング防止剤等が添加されているのが一般的であり、その種類については特に限定されるものではなく、厚みは３０〜２００μｍが一般的である。

この基材シート１に施される絵柄層２は、意匠性向上のため設けられるものでインキを使用する場合は、バインダーとして硝化綿、セルロース、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリエレタン、アクリル、ポリエステル、塩素化ポリオレフィン、エポキシ、ポリアミド等の単独或いは混合、さらにはこれらの変成物の中から適宜選択可能である。これらは、水性、溶剤系、エマルジョン系、無溶剤系のいずれでもよく、また、硬化剤を使用しない一液タイプでも硬化剤を使用する二液タイプでも任意に選定可能である。さらに、硬化方法も熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化等、特に規定されるものではない。中でもポリオールとイソシアネートとの反応でウレタンを形成する方法が一般的である。

上記ポリオールには、各種グリコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等やこれらの変成物が、またイソシアネートには、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メタイソジイソシアネート、リジインジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチルヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサノンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等から適宜選択可能である。

上記バインダー以外にも通常のインキに含まれている顔料、染料等の着色剤、体質顔料、溶剤、各種添加剤等が添加されている。特に良く用いられる顔料には、縮合アゾ、不溶性アゾ、キナクリドン、イソインドリン、アンスラキノン、イミダゾロン、コバルト、フタロシアニン、カーボン、酸化チタン、酸化鉄等の他に雲母等のパール顔料等がある。また、インキの塗布とは別に、各種金属の蒸着、スパッタリング等で意匠を施すことも可能である。

これら絵柄層２を施す方法には、グラビア印刷、オフセツト印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、静電印刷、インクジェット印刷、金属蒸着、スパッタリング等がある。

これら絵柄層２は、基材１が密着性の悪い基材、例えばポリプロピレン等のポリオレフィン系材料の場合は、基材表面にコロナ処理、オゾン処理、電子線処理、紫外線処理、重クロム酸処理等の表面処理を施してから行うことが望ましい。さらに、基材上にプライマー層を施した後に、絵柄層２を設けることも可能である。また隠蔽性を向上させるために絵柄層と同一バインダーを用いた不透明インキにより隠蔽層を付与しても良い。

上記絵柄層を設けたシートに、接着剤層３を介して表面保護層としての透明フィルム４を貼り合わせる訳であるが、これらに使用されるフィルムは基材に用いられる材料の中の合成樹脂系フィルムが一般的である。特に最近の環境問題の観点から考慮するとポリプロピレン樹脂フィルムが最適である。表面保護フィルムには必要に応じて熱酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ブロッキング防止剤等が添加されている。これら添加剤の種類は、特に規制されるものは無いが、難燃剤の場合は昨今の環境問題から考慮するとハロゲン系の材料は好ましくない。

また、表面保護層（透明フィルム）４を貼り合わせる方法も任意であるが、例えば、表面保護フィルムをインフレーション法、押し出し法、カレンダー法等で作製した後、絵柄層２が付与された基材１と接着剤層３を介してドライラミネート法、或いは熱ラミネート法で貼り合わす方法、表面保護層４となる樹脂に絵柄層２が施された基材１の上に溶融押し出しすることにより貼り合わせる方法等がある。溶融押し出しラミネートの場合は、接着性を向上させるためにＴダイから押し出された樹脂にコロナ処理やオゾン処理を施すことも通常よく行われる。さらに、接着性樹脂との共押し出しによる方法も行われている。この表面保護層の厚みは通常３０μｍ〜２００μｍで、ラミネート品としては６０μｍ〜４００μｍが一般的である。

表面保護層４には意匠性を向上させるためにエンボス模様５を施すことも可能である。

以上のようにして得られた化粧シートに、耐傷つき性、抗菌性、耐汚染性等の表面性能及び意匠性を向上させるために、トップコート層６を設けるわけであるが、本発明はこのトップコートの組成に関するものである。

本発明の第一の要件は、耐傷つき性に優れた電離線硬化型樹脂に化粧板のＶカット等の後加工性で、白化、割れ等が発生しないように、さらには、硬化膜と表面保護層４との密着を向上させるためのウレタン骨格を導入するために、ポリオールとイソシアネートを添加することにある。

本発明の第二の要件は、添加されるガラス転移点が３０℃以上、１００℃以下とすることにある。ガラス転移点が３０℃以下では、電離線硬化型樹脂が存在するとはいえ、ポリオールとイソシアネートで生成するウレタンが柔らかすぎて耐傷つき性に劣るものとなる。一方、ガラス転移点が１００℃以上になると同じく生成するウレタンが硬くなりすぎて、化粧板の後加工時の白化或いは割れを抑制することが不可能となる。また、ポリオールの分子量が１００００以上、４００００以下であることが好ましい。分子量が１００００以下の場合、いかに電離線硬化型樹脂が存在するとはいえ、トップコート塗布後の指触乾燥時間が長く、通常の生産ラインの中ではブロッキングを起こし易くなる。一方、分子量が４００００以上になると塗膜の肉持感、光沢感が低下してしまう。

本発明の第三の要件は、添加するポリオールの量が５重量％〜４０重量％とすることにある。すなわち、５重量％以下では添加の効果である後加工性の向上や密着性向上が期待できず、一方、４０重量％以上では電離線硬化型樹脂の耐傷つき性を損なうことになる。

ここで用いるポリオールには、各種ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、アクリル系ポリオール、エポキシ系ポリオールの中から分子量、ガラス転移点を満足するようなポリオールを任意に選定可能であり、単独若しくは混合系のいずれでも良い。

ポリオールと反応してウレタン結合を形成するためのイソシアネートには、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、リジンイソシアネート、メタジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等から適宜選定可能であるが、耐候性を要求されることを考慮するとヘキサメチレンジイソシアネートの使用が一般的である。

次に、トップコートの主成分となる電離線硬化型樹脂は、電子線硬化型樹脂、或いは紫外線開始剤を添加した紫外線硬化型樹脂のいずれでも適宜選定可能である。電子線硬化型樹脂としては、分子中に重合性不飽和結合やエポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマーに必要に応じてモノマーが混合されている。プレポリマー、オリゴマーとしては、不飽和ポリエステル類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルマタクリレート、メラミンメタクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート等が、モノマーとしては、スチレン系、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステル系、不飽和置換の置換アミノアルコールエステル系、不飽和カルボン酸アミド系、ポリチオール系等から適宜選び、単独若しくはこれらの混合系で使用される。

紫外線硬化型樹脂を使用する場合も、その樹脂組成は上述のプレポリマー、オリゴマー、モノマーと同様の組成で問題無い。但し、紫外線で硬化させるためには光重合開始剤が必要となる。光重合開始剤には通常よく使用されているアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾイルベンゾエード類等があるが、それらの選定には特に限定はなく、任意に選定可能である。

上記トップコートは、本発明の要件が満たされていれば任意に添加剤を添加することが可能である。耐候性を向上するためには、表面保護層に添加したものと同様の紫外線吸収剤や光安定剤の添加も可能である。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、酸化セレン、酸化チタン等の無機系、光安定剤としては、ヒンダードアミン系、アミノエーテル系などがある。また、大塚化学社の特許公開公報「特開平７−９０１８４、特開平８−１５１４１５、特開平１０−２９８４９３号」に記載されているようなトップコート樹脂と架橋するタイプもある。なお、紫外線吸収剤、光安定剤の量としては各々０．１％〜２０％の範囲が適当である。

その他、機能を付与するために抗菌剤、防カビ剤等の機能性添加剤の添加も任意に行われる。表面の意匠性から艶の調整のために、さらに耐摩耗性を向上させるために酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素、窒化ボロン、炭化ボロン、ガラスビーズ等を添加しても良い。

これらトップコートの膜厚は、２μｍ以下では艶の調整が困難で、５０μｍ以上ではコスト的にメリットがないため、２μｍ〜５０μｍの範囲が望ましい。 またトップコートの硬化方法は、電離線硬化型樹脂にポリオールとイソシアネートを添加していることから、電子線或いは紫外線硬化と熱硬化の併用となる。通常トツプコート塗布後にオーブンを通して、先ずポリオールとイソシアネートを反応させウレタンを生成した後、電離線硬化を行う。

以下、実施例に基づき本発明を使用際に説明する。

着色された厚さ８０μｍの高密度ポリエチレン系基材（ＦＺ９２１０３：理研ビニル工業社製）の両面にコロナ処理を施した後、一方の面に酸化珪素５重量％と硫酸バリウム１０５重量％が添加された二液のウレタン系のプライマー（ラミスターメジウム：東洋インキ製造社製）をグラビアコートで厚さ１μｍ塗布し、これと反対の面に二液のウレタン系インキ（ラミスター：東洋インキ製造社製）を使用しグラビア印刷にて木目模様を施し、絵柄付き基材シートを作製した。 これとは別に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チヌビン３２８：チバスペシャリティケミカル社製）２０００ｐｐｍ及びヒンダードアミン系光安定剤（キマソープ９４４：チバスペシャリティケミカル社製）２０００ｐｐｍを添加したランダムタイプのポリプロピレン（Ｆ３２７：グランドポリマー社製）を押し出し機にて厚さ８０μｍになるように押し出して透明な表面保護層を得た。 このようにして得られた絵柄付き基材と表面保護層を、絵柄付き基材シートの絵柄面に厚さ５μｍになるようにグラビアコートされた接着剤（ＡＤ８０６：東洋モートン社製）を介してドライラミネートにより貼り合わせた後、熱圧により木目導管模様のエンボスを施し、エンボス模様入り化粧シートを作製した。 上記シートに紫外線硬化型樹脂（セイカビームＰ１５２０：大日精化社製）８０重量％に、分子量２００００でガラス転移点７０℃のアクリルポリオール（Ａ−８０１：大日本インキ化学工業社製）１８重量％とヘキサメチレンジイソシアネート（ディスモジュールＫ−５−２３３３：バイエル社製）２重量％を添加した樹脂を厚さ５μｍになるようにグラビアコートした後、高圧水銀ランプにて紫外線を照射し、トップコート層を設けた化粧シートを得た。

＜比較例１＞
実施例１で得られたトップコート層を設ける前の化粧シートに、実施例１で使用した紫外線硬化型樹脂のみを塗布し、紫外線を照射しトップコートの施された化粧シートを得た。

＜比較例２＞ 実施例１で得られたトップコートの塗布されていない化粧シートに、実施例１で使用したアクリルポリオールとイソシアネートの混合された樹脂を塗布し、温風で乾燥硬化させトップコートの施された化粧シートを得た。

＜試験評価＞ 実施例及び比較例で得られた化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質基材に貼り合わせた後、表面傷つき性を鉛筆硬度で、トップコート密着性をゴバン目のセロハンテープ剥離試験で、後加工性をＶカット試験で評価した。この結果を表１に示す。

本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
すなわち、紫外線効果型樹脂が有する優れた耐傷つき性を損なうことなく、密着性に優れ、化粧板のＶカット及びラッピング後の後加工性にも優れた化粧シートを提供することが可能となった。

本発明の一実施例を示す、トップコートが施された化粧シートを断面で表した説明図である。

符号の説明

１ ……基材層
２ ……絵柄層
３ ……接着剤層
４ ……表面保護層（透明フィルム）
５ ……エンボス模様
６ ……トップコート層

Claims (3)

1. 電離線硬化型樹脂に、ポリオールとイソシアネートが添加された樹脂組成物からなるトップコート層を具備することを特徴とする化粧シート。
2. 前記ポリオールのガラス転移点が、３０℃以上１００℃以下であることを特徴とする請求項１記載の化粧シート。
3. 前記トップコート層に、５重量％〜４０重量％の前記ポリオールが添加されていることを特徴とする請求項１又は２記載の化粧シート。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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