JP3577788B2 - 化粧板用シート状物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材分野における化粧板用のラミネート素材として用いられるアクリル系樹脂のシート状物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建材分野における化粧板は、一般的に合成樹脂板を合板に圧着させたものである。
例えば、フェノール樹脂が含浸したコア紙の上に印刷した化粧紙とオーバーレイ紙を重ねこれらにメラミン樹脂を含浸させて積層加熱圧着して得られるメラミン化粧板、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）含浸紙を合板上でプレス成形して得られるＤＡＰ化粧板、基材の合板に接着剤を介して化粧紙／ポリエステルフィルムをラミネートしたポリエステル化粧板、基材の合板に接着剤を介して印刷柄をグラビア印刷した着色ポリ塩化ビニルフィルムに印刷面保護の目的で透明塩化ビニルフィルムをラミネートした塩ビ化粧板と称されるものがある。
これらの化粧板において樹脂を被覆する目的は基材の保護、表面機能の付与、透過遮蔽性の付与等の機能性付与あるいは表面の艶を調整、立体感（深み）を与える、絵柄をつけるといった意匠性の向上、さらには構造力学的な強度を付与するといったことが主である。
そして被覆樹脂はそのコスト、機能性、外観、後加工性によって上述した熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂フィルム、紙、金属箔等から選択される。
熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリ塩化ビニルフィルム（塩ビフィルム）、ポリオレフィン系の合成紙、ポリエステルフィルム、アクリル系樹脂フィルム、フッ素系樹脂フィルム等がある。
その中でも、塩ビフィルムが、加工性に優れ、自己消火性もあることから、最も多く使用されている。
アクリル系樹脂フィルムは、塩ビフィルムとの熱融着が可能で、塩ビフィルムの表面に設けることでその耐候性、紫外線遮蔽性能によって下地の塩ビフィルムを保護することができる特徴があり外装建材用途に用いられている。
このような耐候性を賦与するアクリル系樹脂フィルムとして、特公昭５６−２７３７８号公報にはメタクリル酸アルキルエステルを主成分とする引張り強度と耐衝撃性の優れた樹脂組成物に紫外線吸収剤等が配合されたフィルムが開示されている。更に特開昭５１−１２９４４９ 号公報には多層構造重合体組成物としてその多層構造が中心から外層に向かってアルキルメタクリレートが単調増加した透明性、耐ストレス白化性に優れたアクリル系樹脂のフィルムが開示されている。
また市販されているアクリル系樹脂のフィルムとしては商品名がサンジュレンあるいはアクリプレンといったアクリルフィルムがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、化粧板に用いられる塩ビフィルムについては前述の如く耐候性が低く、加えてそれらが廃棄物として焼却された場合に環境を汚染する問題がある。
また建材分野で用いられている前述のアクリル系樹脂フィルムについては一般にその表面硬度が低い。 さらには木質材料、金属材料の表面に被覆した場合には被覆工程において該アクリル系樹脂フィルムと木質材料あるいは金属材料との膨張率の違いにより該アクリル系樹脂フィルムに歪みが残り長期間の使用においてクラックが発生したり、化粧板製品の仕上げ工程で通常用いられるアルコール系の溶媒でクラックが発生する問題があった。
【０００４】
そこで本発明では化粧板用のアクリル系樹脂のフィルムを含むシート状物、特に異種材料に貼り合わせて使用されても、貼り合わせ時に該シート状物に歪みが残らず、アルコール系の溶媒に対しても耐性のありかつ表面硬度の高いアクリル系シート状物を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、メタクリル酸メチルを主成分とするガラス転移温度が４０〜９０℃のアクリル系樹脂９５〜５０重量％にゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体が５〜５０重量％分散したことを特徴とする化粧板用フィルムである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるメタクリル酸メチルを主成分とするガラス転移温度が４０〜９０℃のアクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル５０重量％以上と、それと共重合可能な１種以上のビニル系単量体５０重量％以下との共重合体である。
【０００７】
アクリル系樹脂のガラス転移温度を４０〜９０℃とするには、これら共重合される単量体の種類と量によって調節する。
つまり、共重合に用いる単量体単独の重合体のガラス転移温度が低いもの程、その単量体を用いた共重合体のガラス転移温度は下がる。
【０００８】
メタクリル酸メチルと共重合されるビニル系単量体は例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルなどのメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどのアクリル酸エステル類、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和脂肪酸、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等である。
【０００９】
中でもアクリル酸エステル類が好適に用いられる。アクリル酸エステルの中では特にアクリル酸アルキルエステルが好適に用いられ、そのアルキルエステル部分の炭素数が多いもの程少量の共重合でガラス転移温度を下げることが可能である。
該アクリル系樹脂としてメタクリル酸メチルと該アクリル酸アルキルエステルの共重合体を用いる場合には、メタクリル酸メチル５０〜９８重量％とアクリル酸アルキルエステル５０〜２重量％を共重合してなるアクリル系樹脂が好適である。
【００１０】
またアクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチルと上述したビニル系単量体との共重合体単独、あるいは複数の共重合体の混合物として、その混合物のガラス転移温度が４０〜９０℃の範囲であれば差し支えない。
【００１１】
アクリル系樹脂のガラス転移温度が９０℃を越えると、本発明のシート状物を曲面部を有する異種材料に貼り合わせて使用する際、そのガラス転移温度近くまで温度を上げることから、そのような高温の履歴を加えると該シート状物に大きな歪みが残り、長期間の使用においてクラックが発生したり、化粧板製品の仕上げ工程で通常用いられるアルコール系の溶媒でクラックが発生するため好ましくない。
またアクリル系樹脂のガラス転移温度が４０℃未満では本発明のシート状物の耐熱性が低くなるため実用上好ましくない。
【００１２】
本発明におけるゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体とは、２層もしくは３層以上の多層構造アクリル系重合体微粉体である。
好ましくは、最内層にメタクリル酸メチルを主成分とする硬質の重合体、アルキル基の炭素数が４〜８のアクリル酸アルキルエステルと多官能単量体の共重合体からなる軟質のゴム弾性層および硬質の外層からなる３層構造を基本とするものであり、ゴム弾性層を２０〜６０重量％含むものがより好ましい。
これらは、例えば特公昭５５−２７５７６号公報や特開平１−２５２６５３号公報に記載のものがある。
【００１３】
該アクリル系樹脂９５〜５０重量％に該ゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体を５〜５０重量％分散させる。
該ゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体が５重量％未満では本発明のシート状物の衝撃強度が低い上に、該シート状物を異種材料と貼り合わせた後に生じる歪みを充分緩和できないために好ましくない。
また該ゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体が５０重量％を越えると該フィルムの表面硬度が低くなるために好ましくない。
単層構造弾性体を用いた場合には得られるシート状物の表面硬度が著しく低くなるために好ましくない。
【００１４】
該アクリル系樹脂に該ゴム弾性層を含む多層構造アクリル系重合体を分散させるには、とにかく両者を均一に混合すれば良く例えば、両者を充分混合し、熱可塑性樹脂を一般に溶融混練する押出機を用いる方法がある。
尚、この際周知のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤、紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤等の耐候剤、難燃剤、着色剤、顔料、無機充填剤等を配合することができる。
【００１５】
本発明のシート状物を得る方法としては通常良く知られた押出成形法、カレンダー成形法、溶媒キャスティング法が挙げられる。
中でも生産性の点から押出成形、カレンダー成形が好適に用いられる。
【００１６】
本発明のシート状物の厚みは０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。該シート状物の厚みが０．０５ｍｍ未満では該シート状物を用いて得られる化粧シートの印刷の深み感が乏しくなるために好ましくなく、１ｍｍを越えると該シート状物を曲面部を有する物体の表面に貼り合わせるのが困難となるので好ましくない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のシート状物は化粧板用のフィルム材料として、異種材料に貼り合わせて使用されても、貼り合わせ時に該シート状物に歪みが残らず、アルコール系の溶媒に対しても耐性がある。
かつ表面硬度が鉛筆硬度で２Ｂより高く表面が傷付きにくく、かつ耐熱性も優れている。
従って、貼り合わせ用のシート状物として好適に用いることができる。
また本発明のシート状物にはその片面に印刷を施して用いることもできる。
【００１８】
【実施例】
以下実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によって制限されるものではない。尚、評価方法は次の通りである。
・化粧板試料の作成：押し出し加工して得られた厚み０．２ｍｍの樹脂シートを２０ｍｍ×１００ｍｍに裁断し、これと中密度ファイバーボードを、シート側を１０５℃に加熱したプレス機にて挟み、１５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で１５０秒間プレスして貼り合わせた。
・耐エタノール性：上記化粧板試料作成後樹脂シート表面温度が常温に冷えた後、１ｃｍ^３ のエチルアルコール（和光純薬製試薬特級）を含浸させた、ガーゼ布（１００ｃｍ^２の大きさを折り畳んだ形状）でシート表面を拭き、クラックが発生するかどうかを目視で判定し、発生しないのを○、発生のあるもの×とした。
・耐久性：上記化粧板試料作成後、６ヶ月放置し、樹脂シート表面の微細クラツクの有無を目視で判定し、無いものを○、有るもの×とした。
・ガラス転移温度（Ｔｇ）：示差走査熱量測定（ＤＳＣ） により樹脂シートサンプルを１０℃／分の昇温速度で加熱したときに観測される吸熱開始温度を接線法により求めた。
・表面硬度（鉛筆硬度）：樹脂シートをＪＩＳ Ｋ ５４００に従い鉛筆硬度を測定した。
・透明性：樹脂シートをＪＩＳ Ｋ ６７１８に記載の方法に準じて全光線透過率（Ｔｔ）を測定した。
・流動性（ＭＦＲ）：樹脂、重合体をＡＳＴＭ−Ｄ１２３８の方法により、２３０℃、３．８ｋｇの荷重で測定した。
【００１９】
実施例１
懸濁重合法により得られたアクリル系樹脂（ＭＦＲ＝５．０：メタクリル酸メチル単位８７．５重量％、アクリル酸メチル単位２．５重量％、アクリル酸ブチル単位１０重量％）の粉末７５重量部と特公昭５５−２７５７６号公報実施例３に記載の方法で得られた３層構造のゴム弾性層アクリル系重合体２５重量部をミキサーにて混合し、単軸押出機にて溶融混練してペレット（ＭＦＲ＝２．８）とした。
次いでこのペレットを、田辺プラスチックス機械（株）製４０ｍｍ１軸押出機を用い樹脂温度２６５℃で溶融樹脂をＴダイより押出し、ポリシングロール３本を介して厚さ０．２ｍｍ、幅２０ｃｍのシートのシートを得た。
得られたシートの評価結果を［表１］に示す。
【００２０】
実施例２
実施例１における懸濁重合法により得られたアクリル系樹脂をＭＦＲ＝７．５：メタクリル酸メチル単位８２．５重量％、アクリル酸メチル単位２．５重量％、アクリル酸ブチル単位１５重量％のものを用いた以外は、実施例１と同様に行なった。 評価結果を［表１］に示す。
【００２１】
実施例３
実施例１における懸濁重合法により得られたアクリル系樹脂をＭＦＲ＝３．０：メタクリル酸メチル単位７８重量％、アクリル酸メチル単位２重量％、アクリル酸ブチル単位２０重量％のものを８７重量部とし、３層構造のゴム弾性層アクリル系重合体を１３重量部とした以外は、実施例１と同様に行なった。
評価結果を［表１］に示す。
【００２２】
比較例１
実施例１における懸濁重合法により得られたアクリル系樹脂をＭＦＲ＝７．０：メタクリル酸メチル単位９７重量％、アクリル酸メチル単位３重量％のものを６０重量部と３層構造のゴム弾性層アクリル系重合体を４０重量部とした以外は、実施例１と同様に行なった。 評価結果を［表１］に示す。
【００２３】
比較例２
実施例１における懸濁重合法により得られたアクリル系樹脂をＭＦＲ＝２．８：メタクリル酸メチル単位８０重量％、アクリル酸ブチル単位２０重量％のものだけを用いた以外は実施例１と同様に行なった。
評価結果を［表１］に示す。
【００２４】
比較例３
ガラス製５リットルの冷却機付き反応器内にイオン交換水１．９ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム３０ｇ、ロンガリット０．６ｇを窒素気流下で撹拌後、クミルハイドロパーオキサイドを０．１％溶解させたブチルアクリレート３８０ｇとアリルメタクリレート７．６ｇの混合物を仕込んだ。続いて、撹拌しながら７０℃に昇温し４５分間撹拌を続け重合を完了した。引き続きクミルハイドロパーオキサイドを０．１％溶解させたブチルアクリレート１４８５ｇとアリルメタクリレート２９．７ｇの混合物を８０分間にわたって添加した。
その後更に６０分間保持し、重合を完了した。
得られた水性重合体液を噴霧乾燥し、ゴム弾性体層のみの重合体微粉を得た。
実施例１の３層構造のゴム弾性層アクリル系重合体に代えて同量の上記ゴム弾性体層のみの重合体微粉を用いた以外は実施例１と同様に行った。得られたシートの評価結果を［表１］に示す。
【００２５】
【表１】

Claims (3)

1. メタクリル酸メチルを主成分としガラス転移温度が４０〜９０℃のアクリル系樹脂９５〜５０重量％に、メタクリル酸メチルを主成分とする硬質の重合体からなる最内層、アルキル基の炭素数が４〜８のアクリル酸アルキルエステルと多官能単量体の共重合体からなる軟質のゴム弾性層、および硬質の外層からなる多層構造アクリル系重合体５〜５０重量％が分散した樹脂組成物からなる化粧板用シート状物。
2. アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル単位５０〜９８重量％とアクリル酸アルキルエステル単位５０〜２重量％からなるアクリル系樹脂である請求項１に記載の化粧板用シート状物。
3. シート状物の厚みが０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の化粧板用シート状物。