JP7474468B2 - 樹脂製シート及び塗工液セット - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製シート及び塗工液セットに関し、特に、電柱などに取り付けられて屋外で使用される、広告や標識を示す印刷加工がされた樹脂製シート及びこれを保護するバインダー層及びコーティング層を形成するための塗工液セットに関する。

特許文献１には、インクジェットプリンタを用いて凹凸媒体からなる表示物を作製する場合であって、しかも電離放射線硬化型インクを用いた場合であっても、複雑な機構を要することなくインクの舞い上がりを防止し、ヘッドが汚れることなく、良好な画像が得られる表示物の作製方法が開示されている。この表示物の作製方法は、噴射ノズルから射出されたインク滴が射出後に結合可能に構成されてなり、電離放射線硬化型インクを搭載してなるインクジェットプリンタを用い、凹凸媒体に画像を形成することにより、凹凸媒体からなる表示物を作製するというものである。
特開２０１０－１４９５１３号公報

しかし、特許文献１に開示されている表示物の作製方法は、凹凸媒体を屋外で使用する場合に、直射日光等が照射されることでインクが風化することによって、表示内容が見づらくなることを回避することについては検討されていない。

本発明者は、特許文献１に記載されている条件で、樹脂製シートに印刷を施し、自社ビル屋上といった直射日光が恒常的に照射される環境において耐候性試験を実施した。その結果、２年～３年間経過すると、その印刷の文字が可読できないほど退色してしまったことを把握した。

そうすると、電柱などには、広告や標識など様々な印刷がされた樹脂製シートが巻き付けられることがあるが、印刷面が可読可能な期間を考慮して、相対的に短周期で新たな樹脂製シートに取り替えしなければならないといった問題が生じる。このような問題は、エコロジーの観点、地球環境の観点から改善すべきである。

そこで、本発明は、電柱などに取り付けられる、広告や標識を示す印刷加工がされた樹脂製シート（凹凸媒体）の印刷面を風化しにくくすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、
樹脂製シートの印刷面に形成される透光性を有するバインダー層の前駆体であるバインダー液と、
前記バインダー層を保護する透光性を有するコーティング層の前駆体であるコーティング液と、
を含む塗工液セットであって、
前記バインダー液は、前記印刷面への紫外線の到達回避性を有し、
前記コーティング液は、少なくとも前記到達回避性の劣化を遅らせる塗膜耐久性を有する。

この場合、バインダー液は、前記印刷面に形成されるインク層のインク成分の分解性が低いものを用いるとよい。さもないと、風化とは別の原因で、表示物の文字が可読しにくくなってしまうからである。

また、本発明の樹脂製シートは、
上記塗工液セットに含まれるバインダー液及びコーティング液を用いて、前記バインダー層及び前記コーティング層が前記印刷面に形成されている。

この場合、前記バインダー層及び前記コーティング層は可撓性を有すると、円筒状の電柱に対しても取り付けやすいという利点がある。

また、前記バインダー層と前記コーティング層との熱膨張率差が所定範囲内とすることも好ましい。これは、屋外での使用を考慮したものであり、真夏の炎天下といった使用環境でも、前記バインダー層と前記コーティング層との熱膨張率差によっていずれかにひび割れ等が発生することを防止するためである。

なお、樹脂製シートにチラシなどの貼紙を貼付しづらくするように、前記印刷面に凹凸部が形成されているとよい。

また、夜間など暗環境下においても、印刷内容の視認性を高めるために、前記印刷面に蓄光層を形成することも一法である。

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の樹脂製シートの分解斜視図である。図１には、以下説明する、樹脂製シート本体１０と、印刷面１２と、凹凸部１４と、インク層２０と、バインダー層３０と、コーティング層４０と、を示している。

樹脂製シート本体１０は、避難場所や公共施設の道案内に用いられるものである。樹脂製シート本体１０は、電柱などに巻き付けられる巻広告又は巻付広告とも称される電柱広告として、湾曲した態様で使用することができる。また、壁やフェンスなどに平面のままの態様で使用することもできる。

樹脂製シート本体１０は、塩化ビニールなどの樹脂素材から成り、印刷面１２には広告内容・標識内容等が印刷される。なお、印刷面１２は、樹脂製シート本体１０の一方の面とされることが多いが、これに限定されず、両面となることもある。両面とした場合には、本実施形態の樹脂製シートは、例えばフェンスに取り付けて用いることができる。

印刷面１２は、樹脂製シート本体１０の使用時に視認される面である。印刷面１２には、適宜、広告や標識など、様々な文字、図形、記号などが、印刷される。本実施形態では、印刷面１２は、インクを用いて形成している。

凹凸部１４は、樹脂製シート本体１０における印刷面１２に形成されるものである。凹凸部１４は、主として、樹脂製シート本体１０の使用中に、チラシなどの貼紙が無許可で貼付されることを防止するためのものである。凹凸部１４は、貼紙との接触面を少なくして、貼紙を貼付しづらくする機能を有する。

なお、図１には、発明の理解容易のために、凹凸部１４は印刷面１２の一部にしか示していないが、実際には、印刷面１２の全てに形成されている点に留意されたい。

もっとも、そもそも凹凸部１４を形成すること自体が必須ではなく、樹脂製シートの使用環境に応じて適宜形成の有無を決定すればよい。例えば、樹脂製シートの設置位置が貼紙を貼付されないような場所、例えば、高所であるというような場合には、必ずしも凹凸部１４を形成しなくてもよい。

また、真正面以外から見たときにでも印刷内容を把握できるように、凹凸部１４の各凸部分の側面にもインク層１２を形成するとよい。凹凸部１４の形状は、限定的ではなく、円柱状、角柱状、角錐状又はこれらの幾つかが組み合わされたもの、或いは、線状（断面が凹凸状となる）としてもよい。凹凸部１４のサイズは、これに限定されるものではないが、例えば、高低差が１ｍｍ～３ｍｍ程度とすることができる。

インク層２０は、樹脂製シート本体１０の印刷面１２に、適宜に印刷加工されることによって形成されるものである。インク層２０を形成するためのインクは、紫外線によってより劣化しにくいように、耐候インキを用いるとよいが、本実施形態では、バインダー層３０を紫外線の到達回避性のあるものとすることで、耐候性のないインキを用いることもできる。

その他にも、仮に、コーティング層４０、更には、バインダー層３０が劣化をしたとしても、インク層２０が、雨などによる影響を受けにくいように、耐水性、耐酸性も有する、耐候インクを用いるとよい。

インク層２０は、インクジェット印刷方式、シルク印刷方式、グラビア印刷方式などを適宜採用して形成することができるが、樹脂製シート本体１０の大きさ、凹凸部１４の形成の有無などによって向き／不向きがある。

なお、グラビア印刷方式を採用する場合には、樹脂製シート本体１０に凹凸部１４を形成するのではなく、グラビア印刷を行った透明の印刷シート自体に凹凸部１４を形成することもできる。具体的には、印刷シートの裏面にグラビア印刷を施し、その透明シートと樹脂製シート本体１０とを合わせ凹凸部１４を形成します。或いは、印刷シートの樹脂製シート本体１０側にインク層２０を形成し、その裏面に凹凸部１４を形成するとよい。

また、例えば、樹脂製シート本体１０が、巻広告のように湾曲状態で使用される場合には、凹凸部１４が形成されているか否かに拘わらず、インクジェット印刷方式又はグラビア印刷方式を採用するとよい。

なお、巻広告は、多くの場合、限られた地域でのみ使用されるといった使用地域性があるため、樹脂製シート本体１０に対する印刷数は相対的に少ない。このため、版の作成が不要であるインクジェット印刷方式を採用するとコスト面で有利である。

これに対して、使用地域性がなく、道路標識のように相対的に印刷数が多くなる場合には、グラビア印刷方式を採用することも一法である。この場合には、ロール状の樹脂製シート本体１０を用意して、これにグラビア印刷方式で連続的に同じ内容の印刷を行っていき、その後に、樹脂製シート本体１０を裁断するという手法を採用するとよい。

また、樹脂製シート本体１０が、平面状態で使用され、かつ、凹凸部１４が形成されていない場合には、印刷方式の自由度は増して、インクジェット印刷方式、グラビア印刷方式、シルク印刷方式のいずれを採用することもできる。

したがって、この場合には、コスト面を考慮して、例えば、樹脂製シート本体１０に対する印刷数が１００枚程度以下である場合には、インクジェット印刷方式を採用し、３００枚程度以上であればグラビア印刷方式を採用し、これらの中間的な枚数であれば、シルク印刷方式を採用するとよいといえる。

また、樹脂製シート本体１０が、平面状態で使用され、かつ、凹凸部１４が形成されている場合には、インクジェット印刷方式を採用するとよい。さらに、下地の印刷など、印刷種別によっては、インクをスプレーによる吹き付けてインク層２０の一部を形成することも可能である。

バインダー層３０は、樹脂製シート本体１０とコーティング層４０とを仲介するものである。このため、バインダー層３０は、樹脂製シート本体１０及びコーティング層４０との間である程度の密着性が必要である。さらに、バインダー層３０は、インク層２０ともある程度の密着性が必要である。

このような密着性の目安としては、例えば、鉛筆硬度試験で２Ｈ以上あることが好ましく、５Ｈ以上あればより好ましい。また、バインダー層３０は、併せて、対擦過性を有することが好ましい。

また、バインダー層３０は、印刷面１２に印刷されたインク層２０が視認可能なように透光性と、インク層２０のインク成分の低分解性と、インク層２０への紫外線の到達回避性とが必要である。

とりわけ、屋外での広告等の用途での使用を想定した場合には、インク層２０への紫外線の到達回避性を高めることが好ましいと考えられる。屋外で太陽光が照射される環境下において設置から２年～３年後でも広告等に用いられる文字の視認性が担保されるくらいの紫外線の到達回避性があれば、併せて所望のコーティング層４０を用いることで、視認性の低下を抑止できることが分かった。

さらに、バインダー層３０は、樹脂製シート本体１０を巻広告のように湾曲した状態で使用する場合には、バインダー層３０自体が、破断したりひび割れしたりすることなどを防止するために、柔軟性があり、また、コーティング層４０のものと同程度の熱膨張性（熱膨張係数でいうと±１０％程度）を有するとよい。

バインダー層３０は、樹脂製シート本体１０の印刷面１２にバインダー液を用いて、刷毛又はスプレーで塗布することによって形成する。バインダー液は、有機系又は無機系の紫外線を吸収、反射又は拡散する機能を有する紫外線防御剤を含む、ポリウレタン系樹脂又はアクリルウレタン系樹脂としている。

バインダー層３０は、紫外線吸収率でいうと少なくとも７０％以上、好ましくは８０％以上とするとよく、例えば、酸化チタン、インドール化合物、ベンゾトリアゾール化合物などを用いることができる。

このような条件をすべて満たすバインダー層３０は、その前駆体となるバインダー液の一例を示すと、
変性ポリウレタン樹脂：４０ｗｔ％～６０ｗｔ％
紫外線吸収剤：１０ｗｔ％～２０ｗｔ％
シリコン樹脂：４ｗｔ％～１０ｗｔ％
調整剤：５ｗｔ％～１６ｗｔ％
の割合で混合したものが挙げられる。

なお、このバインダー液は、紫外線吸収率については９０％程度ある。したがって、このバインダー液を用いてバインダー層３０を形成することは、屋外での用途とされる樹脂製シート本体１０にとっては好適である。なお、このバインダー液を用いる場合には、塗布量を１０ｍＬ／ｍ^２～２０ｍＬ／ｍ^２程度とするとよい。

しかし、この種のバインダー液は、通常、相対的にいうと塗膜耐久性が高くないものが多い。そこで必要となるものがコーティング層４０である。

コーティング層４０は、樹脂製シート本体１０及びバインダー層３０を被覆するものである。コーティング層４０は、主として、バインダー層３０を保護するものであり、樹脂製シート本体１０を広告等として用いる場合には、透光性を有していることが必要である。

コーティング層４０も、巻広告のように湾曲した状態で使用する場合には、コーティング層４０自体が、破断したりひび割れしたりすることなどを防止するために、柔軟性を有することが必要である。

なお、コーティング層４０は、バインダー層３０を十分に保護するためには、所望の密着性が必要であるが、樹脂製シート本体１０の用途が、避難場所や公共施設の道案内に用いる場合には、鉛筆硬度評価で要求される引っかきに対抗しうる密着性である。

この用途の場合、密着性評価における、スタッドプルテスト、引き倒しテスト、スクラッチテストで要求されるような密着性の必要性は乏しく、とりわけ、凹凸部１４が形成されている樹脂製シート本体１０の場合には、貼紙が貼付されても、凸部分と接触することから、テープテストで要求されるような密着性の必要性も乏しいからである。

このような条件をすべて満たすコーティング層４０は、その前駆体となるコーティング液の一例を示すと、
シリカ：約７０ｗｔ％～約８０ｗｔ％
シラン化合物：約８ｗｔ％～約１０ｗｔ％、
アルコール系及び／又はエステル系溶剤：約５．５ｗｔ％～約７．０ｗｔ％、
調整剤（錫・チタン・ホウ酸など）：約３．０ｗｔ％～約４．５ｗｔ％
の割合で混合したものが挙げられる。

このコーティング液は、バインダー層３０が形成された樹脂製シート本体１０の印刷面１２に、４０ｍＬ／ｍ^２～７０ｍＬ／ｍ^２の量で、刷毛又はスプレーで略均一に塗布することによって、コーティング層４０を形成することができる。この場合、コーティング層４０の厚さは、概ね１０μｍ～２０μｍ程度となる。

コーティング層４０は、上記成分のものをそのまま用いてもよいし、作業時期の周辺温度、天候などに応じて、１０％～２０％程度のシンナーなどの有機溶剤を混合して希釈したものを用いてもよい。

また、例えばインク層２０の上面と周辺とに択一的に、蓄光層を一層又は二層以上に形成することもできる。これによって、夜間などの暗環境下においても、印刷内容の視認性を高めることが可能となる。

蓄光層は、例えば、アルミン酸塩蛍光体又は硫化物蛍光体などを主成分とした蓄光剤を、アクリル系又はポリステル系の溶剤に混合して成る蓄光液を塗布することによって形成することができる。

溶剤に対する蓄光剤の含有条件は、例えばＪＩＳ Ｚ ９０９７（津波避難誘導標識の燐光輝度）で規定されているＩ類の規格条件を満たすように、平均粒子径が５０μｍ～１２０μｍ、含有量が７００ｇ／ｍ^２～１２００ｇ／ｍ^２という条件で調整すればよい。

一例としては、アルファペイント社蓄光剤（ルミアルファコート）を用いることができ、この蓄光剤をそのまま或いは水などを塗布量の５％ほど混ぜて希釈してから、例えば１回あたり４００ｍＬ／ｍ^２の塗布量で２度塗りして、二層とすることができる。

表１は、本発明の実施例の樹脂製シート及びその比較例１～２の評価結果を示す表である。実施例では、バインダー層３０及びコーティング層４０を以下の条件のバインダー液及びコーティング液を用いて形成した樹脂製シートを製造し、２５００時間のサンシャインウェザーメータによる耐候性試験を行った。

本実施例のバインダー液の組成は、以下のとおりである。
変性ポリウレタン樹脂：約６０ｗｔ％
紫外線吸収剤：約２０ｗｔ％
シリコン樹脂：約１０ｗｔ％
調整剤：約１０ｗｔ％
本実施例では、このバインダー液を、蒸留水で１／２に希釈して用いた。

本実施例のコーティング液の組成は、以下のとおりである。
シリカ：約８０．０ｗｔ％
シラン化合物：約９．８ｗｔ％、
アルコール系溶剤：約４．０ｗｔ％
エステル系溶剤：約２．０ｗｔ％
調整剤（錫・チタン・ホウ酸など）：約４．２ｗｔ％

なお、実施例及び各比較例のものについては、燃焼性、鉛筆硬度についても測定したので、その評価結果についても表１に記載している。また、各評価項目の概要及び基準は以下のとおりである。

「耐酸性」及び「耐アルカリ性」は、ＪＩＳ Ｋ ５６００－６－１の浸漬法に基づいて行った。「遮塩性」は、ＪＩＳ Ｋ ５６００－７－１に基づいて行った。これらの評価基準については全く問題ないものを「〇」とし、これらの基準のほぼ２倍の負荷で「◎」とした。

「塗膜耐久性」の評価については、ＪＩＳ Ｋ ５６００－７－７に基づいて行った。「燃焼性」は、防耐火性能試験・評価業務方法で定める「不燃性能試験」、「準不燃性能試験」、「難燃性能試験」における合格基準に基づく。「鉛筆硬度」は、ＪＩＳ Ｋ ５６００－５－４に基づく引っ掻き硬度（鉛筆法）に基づく。

なお、「耐酸性」及び「耐アルカリ性」の評価に着目すると、実施例のものは少なくとも「◎」が１つ含まれる。一方、比較例１～２のものはいずれも市販品であるが、いずれも「〇」であり、「◎」とは評価できなかった。また、比較例１～２のものは、鉛筆硬度の評価が低かった。

このため、比較例１～２についての「遮塩性」の評価は中止した。その他に、表１に掲載するまでもないものとして、「耐酸性」」及び「耐アルカリ性」のいずれかで「×」評価となったものも、その後の評価を中止した。

なお、比較例１のものは鈴木産業社のセラニック（製品名）、比較例２のものはダイフレックス社のダイヤセラゼックス（製品名）という、いずれも透光性を有する、屋外で使用可能である、いわゆるコーティング剤である。

表１の評価を見ると、まず、実施例のものは、測定項目の中で「耐アルカリ性」のみが相対的に中程度の評価であるが、これを除いた測定項目についてはいずれも高評価であった。

特に、樹脂製シート本体１０の用途が、避難場所や公共施設の道案内に用いる場合には、酸性雨が降ることによる耐酸性は求められても、耐アルカリ性が求められるような自体はそれほどないと考えられるので、実施例のものは当該用途においては好適である。

一方、比較例１，２のものは、既述のように、「耐酸性」及び「耐アルカリ性」の測定結果がいずれも「〇」という中程度の評価であったため、その後の「遮塩性」及び「塗膜耐久性」の測定を行っていないが、仮に、これらがいずれも中程度又は高程度の評価であるとしても、「鉛筆硬度」が劣ることから、バインダー層３０との密着性の点で低評価であり低評価となった。

さらに、本発明者は、本実施例の樹脂製シートを約６年間、自社ビル屋上で曝露試験を行った。その結果、インク層２０を構成する５ｍｍ四方の大きさの文字も視認できた。これは、バインダー層３０が有する通常２年～３年で劣化する紫外線吸収機能が、コーティング層４０によって保護されたことで、その後も担保されていたからであると想定される。

以上説明したように、本実施形態又は本実施例の樹脂製シートは、樹脂製シート本体１０及びコーティング層４０に対する密着性と、印刷面１２への紫外線の到達回避性を有するバインダー液によってバインダー層３０を形成し、少なくとも当該到達回避性の劣化を遅らせる塗膜耐久性を有するコーティング液によってコーティング層４０を形成しているので、バインダー層３０の耐年数を延ばすことができる。

つまり、この樹脂製シートは、バインダー層３０によって印刷面１２への紫外線の到達回避性を担保するとともに、塗膜耐久性が相対的に低いバインダー層３０を、塗膜耐久性が相対的に高いコーティング層４０によって保護することで、バインダー層３０が有する性能の劣化を防止することによって、その耐年数を延ばすことができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の樹脂製シートの分解斜視図である。

１０ 樹脂製シート本体
１２ 印刷面
１４ 凹凸
２０ インク層
３０ バインダー層
４０ コーティング層

Claims (6)

1. 樹脂製シートの印刷面に形成される透光性を有するバインダー層の前駆体であるバインダー液と、
   前記バインダー層を保護する透光性を有するコーティング層の前駆体であるコーティング液と、
   を含む塗工液セットであって、
   前記バインダー液は、前記印刷面への紫外線の到達回避性を有する、４０ｗｔ％～６０ｗｔ％の変性ポリウレタン樹脂と１０ｗｔ％～２０ｗｔ％の紫外線吸収剤とを含む液であり、
   前記コーティング液は、少なくとも前記到達回避性の劣化を遅らせる塗膜耐久性を有する、７０ｗｔ％～８０ｗｔ％のシリカと８ｗｔ％～１０ｗｔ％のシラン化合物とを含む液である、
   塗工液セット。
2. 前記バインダー液は、前記印刷面に形成されるインク層のインク成分の分解性が低い、
   請求項１記載の塗工液セット。
3. 請求項１記載の塗工液セットに含まれるバインダー液及びコーティング液を用いて、前記バインダー層及び前記コーティング層が前記印刷面に形成されている、
   樹脂製シート。
4. 前記バインダー層及び前記コーティング層は可撓性を有する、
   請求項３記載の樹脂製シート。
5. 前記印刷面に凹凸部が形成されている、
   請求項３記載の樹脂製シート。
6. 前記印刷面に蓄光層が形成されている、請求項３記載の樹脂製シート。