JP6421553B2

JP6421553B2 - 化粧シート

Info

Publication number: JP6421553B2
Application number: JP2014232522A
Authority: JP
Inventors: 祐一南部; 孝史冨永; 一喜木下
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: JP2016093968A

Description

本発明は、プラスチックフィルムを基材シートとする建材用の化粧シートに関する。特に、木質基材に貼り合わせて床材やその周辺の建材として用いることのできる、耐摺動性に優れた化粧シートとして好適な技術である。「その周辺の建材」とは、階段の踏み板など、床材と同様に、使用者などの荷重が日常的に付加されることが想定される建材を指す。

床用の化粧シートは住宅建築が産業として発展する過程で開発され、発展をしてきた。特に集合住宅であるアパートやマンション、個人住宅ではプレハブ建築がその牽引役を果たしてきたといえる。
古来住宅は木材や石材など地域の特性による材料を用い、また固有の文化に根ざした様式が人々の住まいであったが、住宅産業の発展とともに工業化が進み天然素材から人工素材への転換が行われてきた。また近年では、高級な木材や石材を多用することが、森林破壊や環境問題に繋がる恐れがあることも、化粧シートの需要を拡大させる一要因となっている。
たとえば近年では合板やＭＤＦ（中質繊維版）あるいはパーティクルボード等の木質基材の表面に対し化粧シートを貼り合わせた、所謂シートフローリング材が床材として広く用いられるようになっている（特許文献１参照）。

この背景には、たとえば天然の木質素材を用いた突き板などを床材として使用した場合、現場施工時において隣同士の突き板の木目や色目が合わないという問題が起きることがあり、また高級感のある意匠性を求める場合には、高級な材料を使うことになって、価格面での折り合いが付かないなどの問題もある。これは木材のみならず、石材を床材として用いる場合にもまったく同様の問題が発生する。
併せて、床材周辺の部材、たとえば階段の踏み板や、床板の端部を隠すための化粧横木、所謂上がり框なども、床材とマッチした部材として必要とされるが、階段の踏み板や、上がり框といった部材には、床材そのものとは異なった品質が要求される。一般に、床材には耐摺動性が求められる。

特許第５０４５１８０号公報

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、床材やその周辺の建材に用いる化粧シートであって、床材として要求される耐摺動性を有する化粧シートを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様である化粧シートは、樹脂製の基材シート上に絵柄模様層、透明接着層、透明熱可塑性樹脂層、及び表面保護層をこの順で設け、
前記表面保護層の最外面に位置する層の主成分が紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の混合物であり、前記紫外線硬化型樹脂と前記熱硬化型樹脂との質量比率が８：２〜９：１であることを特徴とする。

本発明によれば、床材として要求される耐摺動性を有する化粧シートを提供することが可能である。

本発明に基づく実施形態に係る化粧シートを説明するための断面模式図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本実施形態の化粧シートは、図１に示すように、樹脂製の基材シート（１）の表面に絵柄模様層（２）が設けられ、その上に透明接着層（３）および透明熱可塑性樹脂層（４）が積層されている。さらに透明熱可塑性樹脂層（４）の上に表面保護層１（５）および表面保護層２（６）からなる表面保護層（７）が設けられている。また、基材シート（１）における絵柄模様層（２）とは反対側の面（裏面）には、裏面樹脂コート層（８）が設けられている。

〈基材シート〉
基材シート（１）は例えば着色された熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、またポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂などを用いることができる。なかでも環境適合性や加工性、価格の点でポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。樹脂のグレードや組成は、そのほかにシーティングの容易さや印刷適性に対する適性を考慮して選択すれば良い。

熱可塑性樹脂への着色は、化粧シートを貼り合せる基材を隠蔽し、また絵柄模様層（２）に対する下地色としての色相を選択するために行われる。熱可塑性樹脂への着色は、例えば顔料などの着色剤を熱可塑性樹脂に混合、練りこむなどしておくことで行われる。あるいは絵柄模様層（２）を設ける前にベタインキ層として、コーティングあるいは印刷の手法を用いて絵柄模様層（２）の下に着色層を設けることで、着色を実現しても良い。

〈絵柄模様層〉
絵柄模様層（２）は既知の印刷手法を用いて設けることができ、基材シート（１）が巻取りの状態で用意できる場合には、ロールツーロールの印刷装置で印刷を行うことができる。印刷手法は特に限定するものではないが、生産性や絵柄の品位を考慮すれば、たとえばグラビア印刷法を用いて絵柄模様層を形成することが好ましい。

絵柄模様としては、床材としての意匠性を考慮して任意の絵柄模様を採用すればよく、木質系の絵柄であれば各種木目が好んで用いられることが多く、木目以外にもコルクを絵柄模様とすることもできる。たとえば大理石などの石材の床をイメージしたものであれば大理石の石目などの絵柄模様として用いられることもある。また天然材料の絵柄模様以外にそれらをモチーフとした人工的絵柄模様や幾何学模様などの人工的絵柄模様も用いることができる。

印刷インキについては、特に限定するものではないが、印刷方式に対応したインキを適宜選ぶことができる。とくに熱可塑性樹脂シート（１）に対する密着性や印刷適性また床材としての耐候性を考慮して選択することが好ましい。
また必要な場合には、絵柄模様層（２）と、透明接着層（３）および透明熱可塑性樹脂層（４）との接着性向上を目的として、絵柄模様層（２）の上に接着層（不図示）を設けてもよい。この接着層に用いる樹脂としては、特に限定するものではないが、たとえば２液硬化型ウレタン樹脂などを用いることができ、その樹脂は、たとえばコーティング装置やグラビア印刷装置などを用いて設けることができる。

〈透明接着層〉
透明接着層（３）は、樹脂製の基材シート（１）および絵柄模様層（２）と、透明熱可塑性樹脂層（４）との接着を強固にする目的で設けられる。この接着が強固であることによって、化粧シートに対し曲面や直角面に追随する曲げ加工性を付与することができる。
〈透明熱可塑性樹脂層〉
透明熱可塑性樹脂層（４）は、たとえば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、またポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂、などから構成される。なかでも環境適合性や加工性、価格の点でポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。

樹脂のグレードや組成は、そのほかにシーティングの容易さや印刷適性に対する適性を考慮して選択することができる。
ここで透明接着層（３）と透明熱可塑性樹脂層（４）の形成は、たとえば共押し出しで両者（３）（４）を同時に押し出して形成しても良い。
透明熱可塑性樹脂層（４）によって、化粧シートは意匠的に厚みや深みが出る効果を有するほか、化粧シートの耐候性、耐磨耗性能を向上させることができる。

〈表面保護層〉
透明熱可塑性樹脂層（４）の上には表面保護層（７）が設けられている。表面保護層（７）は単層でも良く、また複数の層を重ねて設けるのでも良い。本実施形態では、表面保護層（７）が、表面保護層１（５）および表面保護層２（６）の２層で形成された場合を例示している。
表面保護層２（６）は、紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の混合物からなる。その混合物に適宜他の添加物を付与しても良い。そして、最外層を構成する表面保護層２（６）の紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との混合比は、質量比で、８：２〜９：１の範囲となるように設定されている。例えば、混合物のうち、紫外線硬化型樹脂が８０〜９０％質量となっており、熱硬化型樹脂が１０〜２０％質量となっている。

表面保護層１（５）については、最外層の表面保護層２（６）と同様の組成の樹脂を用いてもよく、別個に樹脂の種類や組成、比率を変えたものを用いても構わない。
表面保護層１（５）および表面保護層２（６）からなる表面保護層（７）を設けるには、それぞれの層を、公知のコーティング装置および熱乾燥装置および紫外線照射装置を用いて塗布および塗膜の硬化の処理を行うことで設けることができる。

ここで、表面保護層（７）は、耐摺動性に関し床材の優劣を左右する重要な役割をもつ。われわれはこの点に関して鋭意検討を重ねてきた結果、次の知見を見出すことができた。すなわち、表面保護層（７）のうち、最外層に当たる表面保護層２（６）についての組成について、主成分が紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の混合物であり、紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の質量比率が８：２〜９：１の場合に、床材に用いたときの耐摺動性が床材として満足する耐摺動性となることを見出した。このため、質量比率を８：２〜９：１と規定した。

〈裏面樹脂コート層〉
化粧シート１０を木質基材に貼り合わせて床用その他の化粧板として使用、あるいはさらに部材に加工するに当たっては、熱可塑性樹脂シート（１）における絵柄模様層（２）の反対側の面（裏面）に、シリカ粉末を含む樹脂からなる裏面樹脂コート層（８）を設けてもよい。本実施形態では裏面樹脂コート層（８）を設けた場合を例示している。
この場合、化粧シート１０と木質基材との接着強度を向上させることが可能である。この貼り合わせに用いる接着剤は、たとえばエチレン酢酸ビニル共重合体のエマルジョン型接着剤などを用いることができる。
以上のような材料構成および手順によって、床材としての耐摺動性を有する化粧シートを提供することが可能である。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的かつ詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
＜実施例１＞
以下の材料構成および手順によって化粧シートを作成した。
（１）着色熱可塑性樹脂シート（基材シート）：
基材シートとして着色ポリエチレンフィルム（リケンテクノス社製ＦＺ）を用いた。
（２）絵柄模様層：
基材シートの表面に対し、グラビアインキ（東洋インキ社製ラミスター（登録商標））を用いて、木目柄をグラビア印刷機を用いて印刷を施した。

（３）裏面樹脂コート層：
また、基材シートの裏面に対し、シリカ粉末を含有する２液ウレタン系プライマー樹脂を乾燥後の厚みが１μｍとなるようにグラビア印刷して裏面樹脂コート層を形成した。
（４）接着層：
絵柄模様層の上にポリエステルポリオールを主剤としてイソホロンジイソシアネートを硬化剤とする２液ウレタン樹脂接着剤を乾燥後の塗布量が２ｇ／ｍ^２になるよう塗工した。

（５）透明接着層：
接着層上に厚さ１０μｍのマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を透明接着層として設けた。
（６）透明熱可塑性樹脂層：
透明接着層上に、厚さ１１５μｍの主成分アイソタクチックペンタッド分率９５％のポリプロピレン（プライムポリマー社製）を透明熱可塑性樹脂層として設けた。
ここで、透明接着層と透明熱可塑性樹脂層の形成は、透明接着層が絵柄模様層側になるように透明接着層と透明熱可塑性樹脂層とを、押出機を用いて共押し出しして、積層した。

（７）表面保護層１：
熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）を乾燥後の厚さ９μｍで塗工して表面保護層１を形成した。
（８）表面保護層２：
紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）および熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）を８：２の混合比率になるように、乾燥後の厚さが６μｍとなるように塗工して表面保護層２とした。
（９）続いて紫外線照射により、紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂を硬化させて、実施例１の化粧シートを得た。

＜実施例２＞
表面保護層２を、紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）および熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）を９：１の混合比率になるように調整し、乾燥後の厚さが６μｍとなるように塗工して形成した。
このように表面保護層２の組成比率が異なっている以外は、実施例１と同様な材料構成及び手順で、実施例２の化粧シートを得た。

＜比較例１＞
表面保護層２を、紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）および熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）を７：３の混合比率になるように調整し、乾燥後の厚さが６μｍとなるように塗工して形成した。
このように表面保護層２の組成比率が異なっている以外は、実施例１と同様な材料構成及び手順で、比較例１の化粧シートを得た。

＜比較例２＞
表面保護層２を、紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂（ＤＩＣグラフィックス社製）のみを乾燥後の厚さが６μｍとなるように塗工して形成した。
このように表面保護層２の組成比率が異なっている以外は、実施例１と同様な材料構成及び手順で、比較例２の化粧シートを得た。

＜評価用床用化粧板の作成＞
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２で作成した化粧シートを、厚み３ｍｍのＭＤＦ（広葉樹）の表面に貼り合わせて床用化粧板とした。ＭＤＦ（広葉樹）が木質基材を構成する。
このとき、貼り合わせの接着剤として、２液水性エマルジョン接着剤（中央理化工業社製リカボンド（登録商標）ＢＡ−１０Ｌ／ＢＡ−１１Ｂ＝１００：２．５）を用いた。また、ウエット状態で１００ｇ／ｍ^２の塗工量で貼り合わせた。次いで２４時間養生して床用化粧板とした。

＜評価項目および評価方法＞
実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の材料構成、手順によって作成した化粧シートを用いた床用化粧板を下記の評価項目および評価方法によって試験、評価した。
（１）スリッパ摺動試験
塩化ビニル素材のスリッパに７８ｇ／ｃｍ^２の荷重を加えた状態で、３５０００往復摺動運動させた。外観変化に著しい変化のないものを合格「○」とし、表面に傷付きや５以上の艶変化のあるものを不合格「×」とした。
（２）耐候性試験
ダイプラウィンテス社製メタルウェザーを用いて、耐候性評価を実施した。照射モードは下記のとおりである。
照射エネルギー：６５０Ｗ／ｍ^２（ウシオ電機社製ＵＶＤ−３６５ＰＤ照射計使用）
ブラックパネル温度：５３℃
湿度：７０％
照射時間：２０時間
結露モード：照射モード中一時間毎２分間降雨、照射モードおよび結露モードを１サイクルとして１０サイクル試験した。

評価基準は下記のとおりである。
すなわち、外観状態に著しい変化がないものを合格「○」とした。一方、表面にクラックなどによる光沢変化、割れのあるものを不合格「×」とした。
評価結果を表１に示す。
＜評価結果＞

表１から分かるように、実施例１、実施例２においては、いずれの評価項目においても、「○」（合格）の評価であり、表面保護層２の紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の比率は８：２〜９：１の範囲において良好な結果を示している。
相対的に紫外線硬化型樹脂の比率が低い比較例１においては、表面硬度の低下が見られる。これは紫外線硬化型樹脂が表面硬度を上げ、耐摺動性を上げることに効果があることを示している。
紫外線硬化型樹脂のみで表面保護層２を構成した比較例２においては、耐摺動性に優れる反面、耐候性が不合格となっており、耐候性を満足させるためには熱硬化型樹脂が効果があることがわかる。

これらの結果を総合すると、最外面に位置する層の主成分が紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の混合物であって、紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の比率が８：２〜９：１であることによって、床材としての耐傷つき性を有する化粧シートを提供することが可能になることがわかる。とくに実施例２の紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の比率が９：１の場合が耐傷つき性と耐候性のバランスが良いものと思われる。
以上の結果から、本発明によれば、曲面や直角面に追随する曲げ加工性を有し、床材としての耐摺動性を有する化粧シートを提供することが可能であることを検証することができた。

１樹脂製の基材シート
２絵柄模様層
３透明接着層
４透明熱可塑性樹脂層
５表面保護層１
６表面保護層２
７表面保護層
８裏面樹脂コート層
１０化粧シート

Claims

樹脂製の基材シート上に絵柄模様層、透明接着層、透明熱可塑性樹脂層、及び表面保護層をこの順で設け、
前記表面保護層は、前記透明熱可塑性樹脂層側に位置する第１の表面保護層と、前記表面保護層の最外面に位置する第２の表面保護層と、を備え、
前記第１の表面保護層の主成分が熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂であり、
前記第２の表面保護層の主成分が紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂の混合物であり、前記紫外線硬化型樹脂と前記熱硬化型樹脂との質量比率が８：２〜９：１であり、
前記第１の表面保護層と前記第２の表面保護層とは、組成が互いに異なることを特徴とする化粧シート。
前記基材シートの絵柄模様層と反対の面に、シリカ粉末を含む樹脂を含有する裏面樹脂コート層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記第２の表面保護層における前記紫外線硬化型樹脂は、紫外線硬化型多官能ウレタンアクリレート樹脂であり、
前記第２の表面保護層における前記熱硬化型樹脂は、熱硬化型多官能アクリルウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の化粧シート。
前記第２の表面保護層における前記紫外線硬化型樹脂と前記熱硬化型樹脂との質量比率は、９：１であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の化粧シート。