JP2014028506A - ボード用シートおよびそれを用いたホワイトボード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボード用シート1は、少なくとも白シートを含む基材2の表面に、互いに物性の異なる2種以上の架橋性の樹脂分を含む塗剤を塗布し、乾燥させ、さらに架橋反応させることにより、前記樹脂分が塗剤の乾燥に伴って相分離して表面が凹凸状とされた樹脂層3を形成し、前記樹脂層の凹凸状の表面を筆記面4とした。ホワイトボードは、前記ボード用シート1によって筆記面を構成した。
【選択図】図1
Description
前記ホワイトボードの筆記面に筆記をするためには、例えば着色剤は含むが定着剤は含まないインクを用いたフェルトペン、いわゆるホワイトボードマーカペンが用いられる。またホワイトボードの筆記面は、前記インクが浸透しない非吸収性の面とされる。そのため筆記後に、例えばフェルト製のイレーザを用いて筆記面のインクを拭き取ることにより、簡単に字消しをすることができる。
しかし平坦面では、前記ホワイトボードマーカペンを用いて筆記をする際にペン先が滑って筆記しにくい場合があった。
また前記平坦な筆記面に、例えば室内の照明器具の光や、あるいは窓から差し込んだ外光等が映り込んで筆記が見にくくなったり、プロジェクタ等の光が筆記面で反射することによりまぶしさを感じて筆記や投影した画像が見にくくなったりしやすいという問題もあった。この問題は、筆記面を直接に見た場合だけでなく、例えば前記筆記面を撮影した画像においても同様に発生していた。
しかしエンボス加工によって形成される凹凸のパターンの、前記筆記面の面方向の大きさはおよそ300μm程度と大きいため、前記凹凸が目立って、筆記や投影した画像が見にくくなりやすいという問題がある。
エンボス加工後の硬化性樹脂をさらに硬化反応させて凹凸の耐久性を向上させることも考えられるが、その場合には1つのホワイトボードに対して硬化反応を2回、またはそれ以上の回数、繰り返すことになるため、ホワイトボードの製造工程数、製造に要するエネルギー、および時間が増加して、生産性が大きく低下するという問題がある。
そして凹凸が不均一化すると、前記筆記面に、筆先が滑り易い部分と滑りにくい部分とが混在することになって、局部的に筆記がしにくくなるという問題を生じる上、光の映りこみやまぶしさ等を抑制する効果も不均一になる。
また特許文献3には、シルクスクリーン法やエッチング法によって、筆記面に凹凸を形成することも提案されている。しかし、これらの方法によって形成される凹凸の、前記筆記面の面方向の大きさは、やはり300μm程度と大きいため、前記凹凸が目立って、筆記や投影した画像が見にくくなりやすいという問題がある。
しかし、前記粗面加工をした表面上に、前記の効果を得るために必要な厚みを有するハードコート樹脂を被覆した場合、当該被覆の表面である筆記面において、例えば特許文献4の図3に記載されているように下地の微細な凹凸を忠実に再現することは実質的に困難であり、前記筆記面は凹凸が殆ど失われてしまって、ほぼ平滑な面にごく僅かに凹凸が残留している程度に過ぎなくなる(特許文献4の段落[0009])。
そして、下地の凹凸が失われて筆記面がほぼ平滑な面になった場合には、前述したペン先の滑りや光の映り込み、まぶしさ等の問題を生じやすくなる。
しかし前記微小な粒子からなる凸部を、前記のように大面積であるボードの筆記面の略全面にわたって均一に分布させることは容易でなく、前記凸部の分布には偏りを生じやすい。
少なくとも白シートを含む基材、および
前記基材の表面に、互いに物性の異なる2種以上の架橋性の樹脂分を含む塗剤を塗布したのち乾燥させ、架橋反応させることによって形成され、前記2種以上の樹脂分が塗剤の乾燥に伴って相分離することで表面が凹凸状とされた樹脂層
を備え、前記樹脂層の凹凸状とされた表面が筆記面とされていることを特徴とするものである。
すなわち乾燥工程において、塗剤の乾燥と、それによる樹脂分の濃度の上昇にともなって、それまで混在していた2種以上の樹脂分が、互いの物性の差にもとづいて互いに相分離し、同種同士が集まろうとする結果、架橋前の樹脂層中に不均一な内部応力が発生して、その表面、すなわち筆記面に微細な凹凸が形成される。
また前記均一な凹凸によって、筆記面の略全面で、室内の照明器具の光や窓から差し込んだ外光等を乱反射させて映り込みを防止したり、プロジェクタ等の光が筆記面で反射することによるまぶしさを感じにくくしたりすることができ、当該凹凸を、例えば塗剤の乾燥条件等を調整することにより、エンボス加工等によるものに比べて微細で目立ちにくくできることと相まって、筆記や投影した画像を見やすくすることもできる。
また前記樹脂層とその表面(筆記面)の凹凸は、ともに前記塗剤を塗布して乾燥後、あるいは乾燥と同時に、1回の架橋反応によって形成されるため、本発明のボード用シートは生産性にも優れている。
前記2種以上の樹脂分は、溶解性パラメータ(SP値)、ガラス転移温度Tg、表面張力、および数平均分子量からなる群より選ばれた少なくとも1種の物性が互いに異なっているのが好ましい。
またガラス転移温度Tgが異なる2種以上の樹脂分は、例えば一方の樹脂分のガラス転移温度Tgを、塗剤を塗布する際の環境温度より低く、他方の樹脂分のガラス転移温度Tgを、前記環境温度より高く設定することにより、後者の樹脂分が、乾燥途上の塗剤中で分子運動が抑制されたガラス状態を呈することによって凝集し、それによって前記2種以上の樹脂分が互いに相分離する。
さらに数平均分子量の異なる2種以上の樹脂分は、前記塗剤の乾燥と、それによる樹脂分の濃度の上昇に伴って数平均分子量の大きい方の樹脂分が先に塗剤中から析出して凝集し、それによって前記2種以上の樹脂分が互いに相分離する。
具体的には、互いにSP値の異なるシリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体、および(メタ)アクリル共重合体の2種、または互いに溶解性パラメータの異なる、不飽和二重結合含有(メタ)アクリル共重合体、多官能性不飽和二重結合含有成分、およびポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレートの3種が好ましい。
前記筆記面、すなわち樹脂層の凹凸状とされた表面は、さらに低屈折率層によって被覆されているのが好ましい。これにより前記筆記面での光の反射、およびそれによる映り込みやまぶしさ等をさらに有効に抑制して、筆記や投影した画像をより一層見やすくすることができる。
前記筆記面は、その平滑度が王研式平滑度で表して1200秒以上、2000秒以下であるのが好ましい。
一方、王研式平滑度が2000秒を超える平滑度の高い、すなわち凹凸の小さい筆記面では、ペン先が滑って筆記しにくくなるおそれがある。
なお王研式平滑度を前記範囲内に調整するためには、例えば基材の表面に、樹脂層のもとになる塗剤を塗布したのち乾燥させる際の乾燥条件(温度、時間等)を違えたり、前記塗剤中に配合する2種以上の樹脂分、架橋剤、および溶媒の種類、組み合わせ、配合割合等を違えたりすればよい。
濡れ張力が28mN/m未満である筆記面はインクの濡れ性が低すぎて、前記インクのはじき等を生じやすいため、筆記しにくくなるおそれがある。
なお濡れ張力を前記範囲内に調整するためには、前記王研式平滑度の調整と同様の処理で筆記面の凹凸の大きさを調整したり、前記筆記面を形成する材料を違えたりすればよい。
しかし、かかる平滑な筆記面では、たとえ濡れ張力を前記範囲内に調整したとしても、先に説明したようにペン先が滑って筆記しにくくなったり、光が映り込んで筆記が見にくくなったり、プロジェクタ等の光が筆記面で反射することによりまぶしさを感じて筆記や投影した画像が見にくくなったりしやすいといった問題を解消することはできない。
しかし、たとえ濡れ張力を前記範囲内に調整したとしても、やはり前記各法によって形成される凹凸面が抱える、先に説明した種々の問題を解消することはできない。
かかる構成では、前記白シートの片面に、インクジェット印刷によってオンデマンドで任意の印刷をすることができ、前述した罫線、会社名、表題等の異なるホワイトボードの特注や多品種少量生産に柔軟に対応することができる。
しかも、前記のように樹脂分等として架橋物が透明であるものを選択的に用いたり、前記樹脂分を用いて形成される樹脂層の王研式平滑度を1200秒以上としたりすることにより、その透明性を高めて下地の印刷を見やすくすることもできる。
本発明によれば、前記の各効果に優れたホワイトボードを得ることが可能となる。
図1を参照して、この例のボード用シート1は、基材としての白シート2と、当該白シート2の、図において上側の表面に形成された樹脂層3とを備えており、前記樹脂層3の白シート2側と反対側(図において上側)の露出した表面が、ホワイトボードマーカペン等によって繰り返し筆記および字消しが可能な筆記面4とされている。
ホワイトボードは、前記ボード用シート1のみで構成してもよいし、前記白シート2の、図において下側の表面に、裏打ち層、補強層等の任意の層(いずれも図示せず)を積層して構成してもよい。
また、前記ボード用シート1を用いて構成するホワイトボードとしては、前記ホワイトボードの筆記面4が、プロジェクタ、オーバーヘッドプロジェクタ、スライド等の投影面を兼ねる反射型スクリーンボード等も挙げられる。
樹脂層3は、互いに物性の異なる2種以上の架橋性の樹脂分を含む塗剤を塗布したのち乾燥させ、架橋反応させることによって形成され、前記2種以上の樹脂分が塗剤の乾燥に伴って相分離することで表面、すなわち筆記面4が凹凸状とされている。
すなわち乾燥工程において、塗剤の乾燥と、それによる樹脂分の濃度の上昇にともなって、互いに物性の異なる2種以上の樹脂分が互いに相分離し、同種同士が集まろうとする結果、架橋前の樹脂層3中に不均一な内部応力が発生して、前記筆記面4に微細な凹凸が形成される。
王研式平滑度が1200秒未満である平滑度の低い、すなわち凹凸の大きい筆記面4ではインクの濡れ性、親和性が高くなりすぎたり、あるいはインクが凹部に入り込んだりして字消しが容易でなくなるおそれがある。また前記樹脂層3の下に印刷をする場合には、当該印刷が、前記凹凸によって邪魔されて見にくくなるおそれもある。
これに対し、筆記面4の王研式平滑度を1200秒以上、2000秒以下の範囲内とすることにより、良好な筆記性を維持しながら、できるだけ字消しをしやすく、かつ樹脂層3の下の印刷を見やすくすることができる。
例えば同じ塗剤を使用して乾燥条件のみを調整する場合は、乾燥の温度が高いほど、また時間が長いほど、その熱で凹凸がなだらかになる、すなわち筆記面4の平滑度が高くなる傾向がある。
また前記凹凸を有する筆記面4は、日本工業規格JIS K6768:1999「プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法」所載の方法に則って測定される濡れ張力が28mN/m以上、45mN/m以下であるのが好ましい。
一方、濡れ張力が45mN/mを超える筆記面4はインクの濡れ性が高すぎて、字消しが容易でなくなるおそれがある。
なお濡れ張力を前記範囲内に調整するためには、前記王研式平滑度の調整と同様の処理で筆記面4の凹凸の大きさを調整したり、前記筆記面4を形成する材料を違えたりすればよい。
また、後述するように樹脂層3の上に低屈折率層5や防汚性樹脂層6を被覆する場合は、これらの層を形成する材料として、表面エネルギーの小さい材料を用いるほど、筆記面4の濡れ張力を小さくし、逆に表面エネルギーの大きい材料を用いるほど、前記筆記面4の濡れ張力を大きくすることができる。
このうちSP値が異なる2種以上の樹脂分は、前記塗剤の乾燥と、それによる樹脂分の濃度の上昇にともない、前記SP値の差に基づいて互いに相分離する。
樹脂分のSP値δは、SUH, CLARKE [J. Polym. Sci. A-1, Vol.5, 1671-1681 (1967)] の濁点滴定法に基づいて、下記式(1):
すなわち、SP値を求める樹脂分0.5gをビーカ等に秤量し、前記樹脂分の良溶媒として、例えばテトラヒドロフラン(THF)10mlを加えて前記樹脂分を溶解して溶液を調製する。
次いで、前記溶液を液温20℃に保持してかく拌しながら、ビュレット等を用いて、前記樹脂分の貧溶媒として、例えばn−ヘキサンを徐々に滴下した際に、前記溶液に濁りが生じた点(濁点)での前記n−ヘキサンの滴下量vh(ml)を求め、前記滴下量vh(ml)とTHFの量vt(=10ml)とから、前記濁点におけるn−ヘキサン、およびTHFの体積分率φh1、φt1を求める。
mh、δmhを求める。
Vmh=(Vh・Vt)/(φh1・Vt+φt1・Vh)
δmh=φh1・δh+φt1・δt
また前記n−ヘキサンに代えて、当該n−ヘキサンとはSP値の異なる貧溶媒として、例えばイオン交換水を用いたこと以外は前記と同様にして、濁点での前記イオン交換水の滴下量vd(ml)を求め、前記滴下量vd(ml)と、THFの量vt(=10ml)とから、前記濁点におけるイオン交換水、およびTHFの体積分率φd2、φt2を求める。
md、δmdを求める。
Vmd=(Vd・Vt)/(φd2・Vt+φt2・Vd)
δmd=φd2・δd+φt2・δt
そして前記Vmh、δmh、Vmd、およびδmdを前記式(1)に代入すると、樹脂分
のSP値δを求めることができる。
なおSP値の差は、2種以上の樹脂分をより一層良好に相分離させることを考慮すると、前記範囲内でも0.8以上であるのが好ましい。
なお、前記SP値の差は、いずれか一方の樹脂分が2種以上の樹脂分の混合物である場合、各樹脂分のSP値の加重平均値を当該一方の樹脂分のSP値として求めて、かかるSP値と、組み合わせる他方の樹脂分のSP値との差が前記範囲内となるように設定するのが好ましい。
前記(メタ)アクリル系樹脂の具体例としては、例えば(メタ)アクリル共重合体、不飽和二重結合含有(メタ)アクリル共重合体、シリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体、不飽和二重結合含有シリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体、ポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレート等の1種または2種以上が挙げられる。
これら(メタ)アクリル系樹脂のうちSP値の異なる(好ましくはSP値の差が前記範囲内である)2種以上の(メタ)アクリル系樹脂を、樹脂分として併用することにより、塗剤の乾燥時に当該2種以上の樹脂分を良好に相分離させて、樹脂層3の表面を凹凸状とすることができる。
(1) シリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体、および(メタ)アクリル共重合体
の2種、または
(2) 不飽和二重結合含有(メタ)アクリル共重合体、多官能性不飽和二重結合含有成分
、およびポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレートの3種
のいずれかが好ましい。
リル共重合体の2種の樹脂分の架橋物からなる樹脂層3は、前者のシリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体中に含まれるシリコーンブロックの作用によって表面エネルギーが小さいため、前記表面に生成される凹凸によってインクに対する濡れ性、親和性が過度に上昇するのを抑制して、フェルト等のイレーザによる字消しをさらに容易にできるという利点がある。
また、前記シリコーン(メタ)アクリル系ブロック共重合体と併用する(メタ)アクリル共重合体としては、例えばイソボロニルメタクリレート、メチルメタクリレート、メタクリル酸等の(メタ)アクリル系モノマを、例えば過酸化物系重合開始剤の作用によってランダムに共重合反応させて合成されたもの等が挙げられる。
前記2種の樹脂分を、例えばメラミン硬化剤等の熱硬化剤、パラトルエンスルホン酸等の熱硬化触媒、および溶媒と混合して、熱架橋性の塗剤を調製することができる。
前記溶媒としては、前記各成分を良好に溶解または分散させることができる任意の溶媒がいずれも使用可能であるが、前記2種の樹脂分の、SP値の差による相分離を阻害しないために、SP値が小さい方の樹脂分とSP値が近い、好ましくはその差が±2以下、特に±1以下であるものが好適に使用される。
前記各成分の配合割合は、先に説明したように樹脂層3の表面に形成する凹凸の大きさを調整したり、架橋度や屈折率を調整したり、さらには塗剤の粘度や流動性等を調整したりするために、適宜設定することができる。
、例えばイソボロニルメタクリレート、メチルメタクリレート、メタクリル酸等の(メタ)アクリル系モノマを、例えば過酸化物系重合開始剤の作用によってランダムに共重合反応させ、次いでテトラブチルアンモニウムブロマイド、ハイドロキノン等で前処理をしたのち、グリシジルメタクリレート等を付加反応させて不飽和二重結合を導入したもの等が挙げられる。
また、多官能性不飽和二重結合含有成分としては、前記不飽和二重結合含有(メタ)アクリル共重合体、およびポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレートと共重合可能な官能基を2以上有する多官能のモノマや、そのオリゴマ、ポリマ等が挙げられる。
さらにポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、ポリプロピレングリコール、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の混合物を、重合禁止剤の存在下、触媒の作用によって反応させて合成された、両末端にアクリレート基を有するポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記3種の樹脂分を、光重合開始剤、および溶媒と混合して、光架橋性の塗剤を調製することができる。
そして前記塗剤を、基材としての白シート2の、図1において上側の表面に塗布したのち乾燥させると、前記3種の樹脂分が互いのSP値の差に基づいて相分離して、架橋前の樹脂層3の表面が凹凸状とされ、当該凹凸が、その後の紫外線等の光照射による前記3種の樹脂分の架橋によって固定されて、表面が凹凸状とされた樹脂層3が形成される。
前記各成分の配合割合は、先に説明したように樹脂層3の表面に形成する凹凸の大きさを調整したり、架橋度を調整したり、さらには塗剤の粘度や流動性等を調整したりするために、適宜設定することができる。
前記ガラス転移温度Tgの異なる2種以上の樹脂分としては、前記例示の(メタ)アクリル系樹脂(モノマ、オリゴマ、ポリマ等)の中から、ガラス転移温度Tgが前記範囲内となるものを選択し、組み合わせて使用すればよい。
各樹脂分の表面張力の範囲は特に限定されないが、2種以上の樹脂分の表面張力の差を1mN/m以上、特に5mN/m以上で、かつ70mN/m以下、特に30mN/m以下に設定するのが好ましい。
前記表面張力の異なる2種以上の樹脂分としては、前記例示の(メタ)アクリル系樹脂(モノマ、オリゴマ、ポリマ等)の中から、表面張力の差が前記範囲内となるものを選択し、組み合わせて使用すればよい。
各樹脂分の数平均分子量の範囲は特に限定されないが、2種以上の樹脂分の数平均分子量の差を3000以上、特に5000以上で、かつ10万以下、特に5万以下に設定するのが好ましい。
図2は、本発明のボード用シートの、実施の形態の他の例の層構成を示す、一部を拡大した断面図である。
図2を参照して、この例のボード用シート1は、前記樹脂層3の露出した表面が、前記のメカニズムによって凹凸状とされているとともに、当該表面が、さらに前記樹脂層3よりも屈折率の小さい低屈折率層5によって被覆されて、当該低屈折率層5の、前記樹脂層3側と反対側(図において上側)の露出した表面が筆記面4とされている点が、先の図1の例と相違している。
前記低屈折率層5を設けることにより、筆記面4での光の反射、およびそれによる映り込みやまぶしさ等をさらに有効に抑制して、筆記や投影した画像をより一層見やすくすることができる。
また低屈折率層5は、厚みが0.05μm以上、特に0.1μm以上で、かつ2μm以下、中でも1μm以下、特に0.3μm以下であるのが好ましい。厚みが前記範囲未満では、低屈折率層5を設けることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、前記範囲を超える場合には、樹脂層3の表面の凹凸が、低屈折率層5によって埋められて筆記面4がほぼ平滑な面になってしまって、ペン先の滑りや光の映り込み、まぶしさ等の問題を生じやすくなるおそれがある。
低屈折率層5は、例えばメチルペンテン樹脂、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)樹脂、フッ素含有樹脂等の低屈折率樹脂によって形成することができる。特にフッ素含有樹脂が好ましい。
また前駆体のうち光架橋性のものとしては、例えば(メタ)アクリル酸のフッ化アルキルエステル等のフッ素含有(メタ)アクリル系モノマ、フルオロオレフィン類等のビニル系モノマ、1−フルオロ−2−ジ(メタ)アクリロイルオキシエチレン等のフッ化アルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート、あるいはこれらのオリゴマ、ポリマ等の1種または2種以上が挙げられる。
低屈折率層5のもとになる前記塗剤の具体例としては、例えばJSR(株)製のTT1006A、DIC(株)製のディフェンサTR−330等が挙げられる。
前記低屈折率層5の表面である筆記面4の平滑度は、王研式平滑度で表して1200秒以上、2000秒以下であるのが好ましい。この理由は先に説明したとおりである。
図3は、本発明のボード用シートの、実施の形態の他の例の層構成を示す、一部を拡大した断面図である。
図3を参照して、この例のボード用シート1は、前記樹脂層3の露出した表面が、前記のメカニズムによって凹凸状とされているとともに、当該表面が、さらに防汚性樹脂層6によって被覆されて、当該防汚性樹脂層6の、前記樹脂層3側と反対側(図において上側)の露出した表面が筆記面4とされている点が、先の図1の例と相違している。
前記防汚性樹脂層6を設けることにより、筆記面4の、インクに対する濡れ性、親和性が上昇するのを抑制し、イレーザによる字消しをさらに容易にすることができる。
防汚性樹脂層6の厚みは0.5μm以上であるのが好ましく、5μm以下であるのが好ましい。厚みが前記範囲未満では、防汚性樹脂層6を設けることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。一方、前記範囲を超える場合には、樹脂層3の表面の凹凸が、防汚性樹脂層6によって埋められて筆記面4がほぼ平滑な面になってしまって、ペン先の滑りや光の映り込み、まぶしさ等の問題を生じやすくなるおそれがある。
防汚性樹脂層6は、例えばフッ素系またはシリコーン系のマクロモノマを共重合させたアクリル樹脂等の、表面エネルギーが小さいため、ホワイトボードマーカーペン用のインク中に含まれる着色剤に対する離型性に優れた種々の樹脂によって形成することができる。
防汚性樹脂層6は、前記防汚性の樹脂、またはその前駆体(モノマ、オリゴマ等)を含む塗剤を、例えばスプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、フローコート法等の任意の塗布方法によって前記樹脂層3の表面に塗布したのち、前記塗剤を固化させて形成することができる。
また前記筆記面4の濡れ張力は、28mN/m以上、45mN/m以下であるのが好ましい。この理由も先に説明したとおりである。
図4は、本発明のボード用シートの、実施の形態のさらに他の例の層構成を示す、一部を拡大した断面図である。
樹脂層3自体は図1の例と同様に構成され、その露出した表面が、前記のメカニズムによって凹凸状とされて筆記面4とされている。当該筆記面4の平滑度は、王研式平滑度で表して1200秒以上、2000秒以下であるのが好ましい。この理由は先に説明したとおりである。また筆記面4の濡れ張力は、28mN/m以上、45mN/m以下であるのが好ましい。この理由も先に説明したとおりである。
透明シート10としては、例えば任意の樹脂製で、かつ透明のシート等が挙げられる。特に寸法安定性や強度等を考慮すると、PET製の透明シート等が好ましい。
前記ボード用シート1は、例えば透明シート10の片面に樹脂層3を形成したものと、あらかじめ印刷面7にインクジェット印刷をした白シート8とを、接着剤層9を介して互いに接着する等して構成される。
例えば図2の例のボード用シート1の、樹脂層3の表面を被覆する低屈折率層5の表面に、さらに図3の例の防汚性樹脂層6を形成して、その表面を筆記面4としてもよい。
また、例えば図4の例のボード用シート1の、樹脂層3の表面に、図2の例の低屈折率層5、および図3の例の防汚性樹脂層6のうちの少なくとも一方を形成して、その表面を筆記面4としてもよい。
シリコーンアクリルブロック共重合体の合成
アゾ基含有ポリシロキサン化合物〔和光純薬工業(株)製のVPS−1001N、ポリシロキサン鎖の分子量10,000、固形分50%〕243.9質量部に、シクロヘキシルメタクリレート144.0質量部、スチレン43.7質量部、ヒドロキシルエチルメタクリレート52.3質量部、および酢酸ブチル343.3質量部からなる混合物を配合し、混合して原料溶液を調製した。
次いで前記窒素雰囲気下、液温を120℃に維持して攪拌を続けながら、先の原料溶液の全量を、前記滴下漏斗を用いて、3時間かけて等速で滴下した後、さらに120℃で30分間攪拌を続けて反応させた。
〈合成例2〉
アクリル共重合体の合成
イソボロニルメタクリレート280.8質量部、メチルメタクリレート4.2質量部、メタクリル酸15.0質量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル340.0質量部を混合して原料溶液を調製した。
次いで前記窒素雰囲気下、液温を110℃に維持して攪拌を続けながら、先の原料溶液の全量を、前記滴下漏斗を用いて、3時間かけて等速で滴下した後、さらに110℃で30分間攪拌を続けて反応させた。
〈合成例3〉
不飽和二重結合含有アクリル共重合体の合成
撹拌装置、窒素導入管、冷却管、加熱・温度調節装置、および2つの滴下漏斗を備えた反応容器中にプロピレングリコールモノメチルエーテル190質量部を仕込み、前記窒素導入管から窒素を連続的に導入し続ける窒素雰囲気下で攪拌装置を用いて連続的に撹拌しながら、液温を100℃に昇温した。
次いで前記窒素雰囲気下、液温を100℃に維持して攪拌を続けながら、前記反応系に、テトラブチルアンモニウムブロマイド1.5質量部、ハイドロキノン0.2質量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテル5質量部の混合溶液の全量を、前記滴下漏斗を用いて加えた。
〈合成例4〉
ポリエーテル骨格含有ウレタンアクリレートの合成
イソホロンジイソシアネート(IPDI)666質量部、ポリプロピレングリコール(ポリプロピレングリコール1000、キシダ化学(株)製)2000質量部、およびペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(混合重量比60:40)900質量部を反応容器に仕込み、さらに触媒としてジブチルスズジラウレートを1000ppm、重合禁止剤としてハイドロキノンを1000ppm加えるとともに、メチルイソブチルケトン(MIBK)を、固形分濃度が40質量%となるように加えたのち、空気を吹き込みながら液温を80℃に昇温し、前記液温を維持しながら3時間攪拌を続けて反応させることで、両末端にアクリレート基を有するポリエーテル骨格含有ウレタンアクリレートを合成した。
〈実施例1〉
(樹脂層3用の塗剤Aの調製)
前記合成例1で合成したシリコーンアクリルブロック共重合体(SP値:10.8)32質量部、および合成例2で合成したアクリル共重合体(SP値:9.9)48質量部に、熱硬化剤としてのメラミン硬化剤20質量部、熱硬化触媒としてのパラトルエンスルホン酸6質量部、およびパーフルオロアルキル基含有オリゴマ0.1質量部を加えるとともに、溶媒としてのアニソール(SP値:9.5)を、固形分濃度が23質量%となるように加え、混合して樹脂層3のもとになる塗剤Aを調製した。
白シート2としての厚み125μmの白PETシートの片面に、前記塗剤Aを、塗布厚みが5μmとなるように塗布し、70℃で1分間加熱して乾燥させたのち、さらに80℃で1分間加熱して架橋反応させて樹脂層3を形成して、図1に示す2層構造のボード用シート1を製造した。
また前記筆記面4の濡れ張力を、先述した日本工業規格JIS K6768:1999「プラスチック−フィルム及びシート−ぬれ張力試験方法」所載の方法に則って測定したところ33mN/mであった。
(樹脂層3用の塗剤Bの調製)
前記合成例3で合成した不飽和二重結合含有アクリル共重合体(SP値:10.0)4質量部、およびメチルイソブチルケトン(SP値:8.3)50質量部を反応容器に仕込み、暗室内で、攪拌しながら下記の各成分を加え、混合して樹脂層3のもとになる塗剤Bを調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(SP値:12.7):25質量部
合成例4で合成したポリエーテル骨格含有ウレタンアクリレート(SP値:10.8):2質量部
イソプロピルアルコール(SP値:8.5):118質量部
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(光重合開始剤):5質量部
α−ヒドロキシ{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル−1−フェニル]}プロパン−1−オン(光重合開始剤):1質量部
(ボード用シート1の製造)
白シート2としての厚み125μmの白PETシートの片面に、前記塗剤Bを、塗布厚みが5μmとなるように塗布し、50℃で1分間加熱して乾燥させたのち、さらに80℃で1分間加熱して架橋反応させて樹脂層3を形成して、図1に示す2層構造のボード用シート1を製造した。
〈実施例3〉
前記実施例2と同様にして形成した樹脂層3の表面に、さらにJSR(株)製のTT1006Aを、塗布厚みが0.3μmとなるように塗布し、70℃で1分間加熱して乾燥させたのち、さらに80℃で1分間加熱して架橋反応させて低屈折率層5を形成して、図2に示す3層構造のボード用シート1を製造した。
〈実施例4〉
前記実施例1と同様にして形成した樹脂層3の表面に、防汚性の樹脂としてのシリコーン含有アクリル系紫外線硬化型樹脂(アクリル樹脂合成時にシリコーン系マクロモノマを配合して合成ポリマ化したもの)を含む塗剤を、塗布厚みが1.0μmとなるように塗布したのち、紫外線を照射して硬化反応させて防汚性樹脂層6を形成して、図3に示す3層構造のボード用シート1を製造した。
〈実施例5〉
透明シート10としての厚み125μmの透明PETシートの片面に、前記実施例1で調製したのと同じ塗剤Aを、塗布厚みが5μmとなるように塗布し、70℃で1分間加熱して乾燥させたのち、さらに80℃で1分間加熱して架橋反応させて樹脂層3を形成した。
前記樹脂層3の表面である筆記面4の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ1300秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ33mN/mであった。
樹脂層3のもとになる塗剤Aの乾燥条件を60℃で1分間としたこと以外は実施例5と同様にして、図4に示す4層構造のボード用シート1を製造した。
前記樹脂層3の表面である筆記面4の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ1200秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ33mN/mであった。
樹脂層3のもとになる塗剤Aの乾燥条件を75℃で1分間としたこと以外は実施例5と同様にして、図4に示す4層構造のボード用シート1を製造した。
前記樹脂層3の表面である筆記面4の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ2000秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ33mN/mであった。
樹脂層3のもとになる塗剤Aの乾燥条件を40℃で1分間としたこと以外は実施例5と同様にして、図4に示す4層構造のボード用シート1を製造した。
前記樹脂層3の表面である筆記面4の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ980秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ33mN/mであった。
樹脂層3のもとになる塗剤Aの乾燥条件を80℃で1分間としたこと以外は実施例5と同様にして、図4に示す4層構造のボード用シート1を製造した。
前記樹脂層3の表面である筆記面4の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ2500秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ33mN/mであった。
前記実施例2と同様にして形成した樹脂層3の表面に、防汚性の樹脂としてのシリコーン含有アクリル系紫外線硬化型樹脂(アクリル樹脂合成時にシリコーン系マクロモノマを配合して合成ポリマ化したもの)を含む塗剤を、塗布厚みが0.3μmとなるように塗布したのち、紫外線を照射して硬化反応させて防汚性樹脂層6を形成して、図3に示す3層構造のボード用シート1を製造した。
〈実施例11〉
前記防汚性樹脂層6のもとになる塗剤の塗布厚みを1.2μmとしたこと以外は実施例4と同様にして、図3に示す3層構造のボード用シート1を製造した。
〈実施例12〉
前記防汚性樹脂層6のもとになる塗剤の塗布厚みを1.4μmとしたこと以外は実施例4と同様にして、図3に示す3層構造のボード用シート1を製造した。
〈比較例1〉
特許文献3に記載の従来のホワイトボードの筆記面を再現することとし、基材として、厚み125μmの白色のPETシートを用意した。
〈比較例2〉
特許文献1に記載の従来のホワイトボードの筆記面を再現することとし、基材として、厚み125μmの白色のPETシートを用意した。
そしてエンボス加工後に、さらに紫外線を照射して樹脂を硬化反応させて、前記エンボス加工による凹凸を有する樹脂層が形成された、従来の筆記面を有するボード用シートを製造した。
〈比較例3〉
透明シートとしての厚み125μmの透明PETシートの片面に、前記比較例1で調製したのと同じ、樹脂粒子入りの塗剤Cを、塗布厚みが2g/m2となるように塗布し、紫外線を照射して前記樹脂を硬化反応させて、比較例1と同じ、樹脂粒子による凸部を有する樹脂層が設けられた筆記面を形成した。
前記筆記面の王研式平滑度を、実施例1と同様にして測定したところ780秒であった。また前記筆記面4の濡れ張力を、実施例1と同様にして測定したところ36mN/mであった。
被験者10人に、ホワイトボードマーカペンを用いて、前記各実施例、比較例で製造したボード用シートの筆記面に筆記してもらい、筆記容易性を評価してもらった。そしてその結果から下記の基準で筆記容易性を判定した。
○:10人全員が、いずれも全く問題なく筆記できたと評価した。筆記容易性良好。
×:10人中少なくとも1人が、筆記に問題があると評価した。筆記容易性不良。
〈字消し容易性試験〉
前記各実施例、比較例で製造したボード用シートの筆記面の略全面に、ホワイトボードマーカペンを用いて筆記して1時間経過後、3時間経過後、および24時間経過後に、それぞれフェルト製のイレーザを用いて字消しした際の字消し容易性を、下記の基準で評価した。
良:優ほどではないがきれいに消すことができた。
可:一部に消しづらい場合があった。
不可:完全には消しづらい場合があった。
そして各実施例、比較例で製造したボード用シートの字消し容易性を、下記表1に示す基準で総合評価した。
前記各実施例、比較例で製造したボード用シートの筆記面を、(株)安田精機製作所製のクロックメータに、摩擦子としてフェルトを組み合わせたものを用いて、荷重500g、往復回数10万回の条件でラビングテストした後、前記筆記容易性試験、および字消し容易性試験を再び実施した。
〈光の反射試験〉
前記各実施例、比較例で製造したボード用シートの筆記面に、プロジェクタを用いて前面投影した際の、光の反射を観察して、下記の基準で光の反射を評価した。
○:光の反射は少々あるが、殆どまぶしさを感じなかった。
△:光の反射があり、まぶしさを感じた。
×:光の反射が目立ち、強いまぶしさを感じた。
(↑↑実施例、比較例に△はありませんが、他の評価とのバランスのため△を設けています。ご確認ください。)
〈印刷視認性試験〉
前記実施例4〜8、および比較例3で製造したボード用シートの筆記面側から、樹脂層、および透明シートを介して、反射濃度計〔グレタグマクベス社製のマクベスRD914〕により、印刷面上の黒印刷の反射濃度を測定し、下記の基準で、印刷の視認性を評価した。
△:反射濃度0.5以上、0.7未満。印刷視認性通常レベル。
×:反射濃度0.5未満。印刷視認性不良。
以上の結果を表2〜表4に示す。
これに対し、実施例1〜12の結果より、樹脂分の層分離による凹凸を設けたボード用シートは、筆記や字消しの容易性に優れ、かつ光の反射によるまぶしさを低減する効果にも優れている上、耐久性にも優れており、しかも下地の印刷を、これまでよりも見え易くできることが判った。
また実施例2、10の結果より、樹脂層3を形成する樹脂分よりも表面エネルギーが小さい防汚性樹脂からなる防汚性樹脂層6を被覆することで、筆記面4の濡れ張力を小さくできること、および前記濡れ張力を45mN/m以下とするのが、字消しの容易性を向上する上で好ましいことが判った。
2 白シート
3 樹脂層
4 筆記面
5 低屈折率層
6 防汚性樹脂層
7 印刷面
8 白シート
9 接着剤層
10 透明シート
11 印刷
Claims (10)
- 繰り返し筆記および字消しが可能な筆記面を備えたホワイトボードの、前記筆記面を構成するためのボード用シートであって、
少なくとも白シートを含む基材、および
前記基材の表面に、互いに物性の異なる2種以上の架橋性の樹脂分を含む塗剤を塗布したのち乾燥させ、架橋反応させることによって形成され、前記2種以上の樹脂分が塗剤の乾燥に伴って相分離することで表面が凹凸状とされた樹脂層
を備え、前記樹脂層の凹凸状とされた表面が筆記面とされていることを特徴とするボード用シート。 - 前記2種以上の樹脂分は、溶解性パラメータ、ガラス転移温度、表面張力、および数平均分子量からなる群より選ばれた少なくとも1種の物性が互いに異なっている請求項1に記載のボード用シート。
- 前記樹脂分は、互いに溶解性パラメータの異なるシリコーン(メタ)アクリルブロック共重合体、および(メタ)アクリル共重合体の2種である請求項1または2に記載のボード用シート。
- 前記樹脂分は、互いに溶解性パラメータの異なる、不飽和二重結合含有(メタ)アクリル共重合体、多官能性不飽和二重結合含有成分、およびポリエーテル骨格含有ウレタン(メタ)アクリレートの3種である請求項1または2に記載のボード用シート。
- 前記筆記面の略全面は、さらに前記樹脂層よりも屈折率の小さい低屈折率層によって被覆されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のボード用シート。
- 前記筆記面の略全面は、さらに防汚性樹脂層によって被覆されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載のボード用シート。
- 前記筆記面は、王研式平滑度が1200秒以上、2000秒以下である請求項1ないし6のいずれか1項に記載のボード用シート。
- 前記筆記面は、濡れ張力が28mN/m以上、45mN/m以下である請求項1ないし7のいずれか1項に記載のボード用シート。
- 前記基材は、片面がインクジェット印刷可能な印刷面とされた前記白シート、および印刷後の前記印刷面を被覆する透明シートを備えており、前記被覆後の透明シート上に、前記樹脂層が形成されている請求項1ないし8のいずれか1項に記載のボード用シート。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載のボード用シートによって筆記面が構成されていることを特徴とするホワイトボード。
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