JP2016097622A - 不燃性化粧シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不燃性を向上させることが可能となるとともに、重量の増加を抑制することが可能な、不燃性化粧シート及びその製造方法を提供する。【解決手段】基材８のうちガラス繊維織物４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成した化粧シート層２と、シランカップリング剤で表面処理したガラス繊維織物４とを、接着層６を介して一体化させて、不燃性化粧シート１を製造する。【選択図】図１

Description

本発明は、居住、商業用施設、駅舎、空港等公共施設等の建築物において、住空間、商業空間、公共施設等の天井用部材に用いることが可能であり、従来の天井材と比較して、高意匠化や軽量化が可能な不燃性化粧シート及びその製造方法に関する。

居住、商業用施設、駅舎、空港等公共施設等の建築物において、火災時に燃え広がらないようにするために、一定の規模・用途に供する、居室や廊下・階段等の避難経路等は、その壁や天井の仕上げ材に、それぞれの要求性能に応じた防火材料（不燃材料、準不燃材料及び難燃材料）を用いなければならないことが、法律（施行令第１２９条）で義務付けられている。

このような仕上げ材は、存在を感じさせず、また、美観を損なわないように、例えば、石膏ボードやグラスウール等の不燃材料を基材として加工したものが、一般的に用いられている。
天井の仕上げ材としては、例えば、石膏ボードやグラスウール等の不燃材料を基材として加工したものが、一般的に用いられる。
石膏ボードは、建築基準法に基づくと、１平方メートルあたりの重量が、一般的には５Ｋｇ程度となる。このため、天井の耐荷重を材質も含めて十分に考慮したうえで、落下防止の措置がなされているものの、未曽有の災害、例えば、極めて大きな地震等が発生した場合には、落下、破損、人や物への接触等による危険性が懸念されている。

このような危険性について考慮したものとして、美観性は損なわれるものの、テント生地等を用いた不燃膜材が用いられることもある。
これは、ガラス繊維織物と樹脂組成物をコーティング材等によって一体化させてなるものであり、不燃認定を取得しているものが必須となる。
上記の不燃膜材は、軽量であり、また、衝撃によっても損傷し難いものとなる。しかしながら、意匠性については、上述したコーティング材に顔料を配合したとしても、単色となるものが一般的であり、仮に、意匠性を付与するために、表面に印刷をしても、表面の平滑性が十分では無いために、高精細な印刷とはなり難い性質である。
また、高精細な印刷物としては、例えば、特許文献１に記載されているような、壁紙等の化粧シートがある。

特開２０１３−１１９２３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている技術を含めた従来の技術では、化粧シートのみによる不燃認定の取得が不可能であり、天井材においては、石膏ボード等の不燃基材との組み合わせによる不燃認定や、準不燃認定取得が必須となるため、重量が増加してしまうといった問題点があった。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、不燃性に優れるとともに、重量の増加を抑制することが可能な、不燃性化粧シート及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、化粧シート層と、ガラス繊維織物とを、一体化させて、不燃性化粧シートを製造する。

本発明の一態様によれば、化粧シート層とガラス繊維織物とを一体化させるため、ガラス繊維織物によって、燃焼後に燃え残る部位を保持することが可能となる。
これにより、不燃性化粧シートに対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、重量の増加を抑制することが可能となる。

本発明の第一実施形態の不燃性化粧シートの構成を示す断面図である。 比較例の化粧シートの構成を示す断面図である。

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で示す場合がある。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１を参照して、不燃性化粧シート１の構成について説明する。
図１中に示すように、不燃性化粧シート１は、化粧シート層２と、ガラス繊維織物４を備える。これに加え、不燃性化粧シート１には、適宜、接着層６を設ける。
化粧シート層２は、基材８と、表面保護層１０を備えており、基材８、表面保護層１０の順に積層されて形成されている。

基材８は、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等に代表されるポリオレフィン系フィルムであり、顔料を混合することにより着色等も可能であり、意匠に合わせた基材色の設定が任意に可能である。
また、基材８のうち、表面保護層１０を積層する面（図１中では、上側の面）には、絵柄１２を設けている。
絵柄１２は、基材８の材料に応じたインキを用いて設ける。
具体的には、基材８がポリプロピレン系の材料を用いて形成されている場合、ウレタン樹脂と塩化ビニル＝酢酸ビニル共重合樹脂の混合物にイソシアネート基を有する硬化剤を配合したインキを用いて、絵柄１２を設けることが好適である。

第一実施形態では、一例として、絵柄１２に用いる顔料を、イソインドリノン、ジスアゾ、ポリアゾ、ジケトピロロピロール、キイナクリドン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラックの少なくとも一つを用いた場合について説明する。なお、これらの顔料を組み合わせて配合することで、絵柄１２の表現を豊かな表現とすることが可能となるため、好適である。

表面保護層１０は、例えば、ランダムポリプロピレン系樹脂に紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤を添加して形成し、基材８のうち、表面保護層１０を積層する面に対し、基材８及び絵柄１２を覆うように配置する。
以上により、化粧シート層２は、基材８のうちガラス繊維織物４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成されている。

ガラス繊維織物４は、ガラス繊維を用いて形成する。
ガラス繊維織物４を形成するガラス繊維としては、汎用の無アルカリガラス繊維（Ｅガラス）、耐酸性の含アルカリガラス繊維（Ｃガラス）、高強度で高弾性率のガラス繊維（Ｓガラス、Ｔガラス等）、耐アルカリ性ガラス繊維（ＡＲガラス）等が使用可能であり、特に限定されるものではないが、特に、汎用性の高い無アルカリガラス繊維が好ましく用いられる。
なお、ガラス繊維織物４を形成するガラス繊維は、フィラメント直径が１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、特に、３μｍ以上１２μｍ以下の範囲内にあることが好ましいが、特に限定するものでは無い。

また、ガラス繊維織物４の織組織は、平織、朱子織、綾織、斜子織、畦織等のいずれとしてもよいが、これらの中では、汎用性の高い平織が好ましい。また、織組織の坪量は、４０ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下の範囲内にあることが好ましが、特に限定するものではない。また、織組織の厚みは、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲内にあることが好ましいが、特に限定するものではない。
また、ガラス繊維織物４は、火炎に接しても火炎がガラス繊維織物４を通過し難いように、ガラス繊維織物４中の隣接する径糸間の隙間が０．５ｍｍ以下であり、ガラス繊維織物４中の隣接する隙間が０．５ｍｍ以下であることが好ましく、特には、いずれの隙間も０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

また、第一実施形態では、一例として、無機物であるガラス繊維織物４と有機物である接着層６を容易なものとして、ガラス繊維織物４を、接着層６によって化粧シート層２と一体化するために、予め、ガラス繊維織物４の表面をシランカップリング剤で処理する場合を説明する。すなわち、第一実施形態では、ガラス繊維織物４を、シランカップリング剤にて表面処理する。
これは、ガラス繊維織物４の表面をシランカップリング剤で表面処理していない場合に、形成した不燃性化粧シート１を折り曲げると、ガラス繊維織物４と接着層６との間で剥離を生じて、長期の安定性に影響を与える問題が生じるためである。

シランカップリング剤としては、分子中に、アミノ基、または、第四級アンモニウム構造を有するものが好ましい。また、シランカップリング剤としては、必要に応じて、分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤と第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤を併用してもよい。
分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）−３アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３アミノプロピルトリメトキシシラン等を用いることが可能である。しかしながら、分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤は、これらの例示に限定するものではない。

分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤としては、例えば、トリメトロキシシリルプロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリドや、トリメトキシシリルプロピルデシルメチルアンモニウムクロリドや、トリエトキシシリルプロピルオクタデシルジジメチルアンモニウムクロリドや、１−メトキシシリルプロピルー１−メチルモルホリ二ウムヨージド等を用いることが可能である。しかしながら、分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤は、これらの例示に限定するものではない。

接着層６は、化粧シート層２とガラス繊維織物４とを一体化させる。
接着層６の材料としては、ウレタン樹脂系接着剤を用いることが好ましい。この場合、イソシアネート基を有するものと、ヒドロキシ基を有するものとを配合し、それらの化学結合によって接着層６の接着性を発現させる。なお、第一実施形態では、一例として、ウレタン樹脂系接着剤を材料として接着層６を形成した場合を説明する。

（不燃性化粧シート１の製造方法）
次に、図１を参照して、第一実施形態の不燃性化粧シート１の製造方法を説明する。
まず、基材８の表面に絵柄１２を印刷し、さらに、基材８のうち、絵柄１２を印刷した面に表面保護層１０を形成して、化粧シート層２を形成する。
次に、シランカップリング剤で表面処理したガラス繊維織物４と、化粧シート層２とを、接着層６を介して一体化させ、不燃性化粧シート１を製造する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（第一実施形態の効果）
第一実施形態の不燃性化粧シート１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）化粧シート層２とガラス繊維織物４を一体化させる接着層６を備えるため、多くの空隙部を有するガラス繊維織物４によって、不燃性化粧シート１が燃焼した後に燃え残る部位を保持することが可能となる。

その結果、不燃性化粧シート１に対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、重量の増加を抑制することが可能となる。

（２）化粧シート層２が、基材８のうちガラス繊維織物４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成されている。
その結果、化粧シート層２によって、不燃性化粧シート１に高精細な意匠性を付与することが可能となる。
（３）ガラス繊維織物４を、シランカップリング剤にて表面処理する。
その結果、ガラス繊維織物４の表面は、接着層６との接着が容易なものとなり、不燃性化粧シート１を折り曲げたときの、化粧シート層２とガラス繊維織物４との剥離を防止して、接着層６が有する接着性の維持が可能となる。これにより、不燃性化粧シート１に、長期の品質安定性を付与することが可能となる。

（４）不燃性化粧シート１の製造方法では、化粧シート層２と、ガラス繊維織物４とを、接着層６を介して一体化させて、不燃性化粧シート１を製造する。
このため、多くの空隙部を有するガラス繊維織物４によって、不燃性化粧シート１が燃焼した後に燃え残る部位を保持することが可能となる。
その結果、不燃性化粧シート１に対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、重量の増加を抑制することが可能となる。

（５）不燃性化粧シート１の製造方法では、化粧シート層２を、基材８のうちガラス繊維織物４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成する。
その結果、化粧シート層２によって、不燃性化粧シート１に高精細な意匠性を付与することが可能となる。
（６）不燃性化粧シート１の製造方法では、ガラス繊維織物４を、シランカップリング剤で表面処理する。
その結果、ガラス繊維織物４の表面は、接着層６との接着が容易なものとなり、不燃性化粧シート１を折り曲げたときの、化粧シート層２とガラス繊維織物４との剥離を防止して、接着層６が有する接着性の維持が可能となる。これにより、不燃性化粧シート１に、長期の品質安定性を付与することが可能となる。

（変形例）
（１）第一実施形態では、接着層６により、化粧シート層２とガラス繊維織物４を一体化させたが、これに限定するものではなく、例えば、溶着等、接着以外の手段を用いて、化粧シート層２とガラス繊維織物４を一体化させてもよい。
（２）第一実施形態では、ウレタン樹脂系接着剤を材料として接着層６を形成したが、接着層６の構成は、これに限定するものではない。すなわち、接着層６の構成を、ジアレルフタレート、不飽和ポリエステル、ポリエチレンのうち少なくとも一つを含む構成としてもよい。

第一実施形態の図１を参照しつつ、図２を用いて、以下に記載する実施例により、本発明例の不燃性化粧シート１と、比較例の化粧シート１００について説明する。
（本発明例の構成）
本発明例の不燃性化粧シート１は、基材８を、１００重量部のポリプロピレン樹脂に、３重量部のヒンダードフェノール系酸化防止剤と、１重量部の紫外線吸収剤と、１重量部のヒンダードアミン系光安定剤を添加して、厚み６０μｍに製膜した。

さらに、基材８の表面に、ウレタン樹脂と塩化ビニル＝酢酸ビニル共重合樹脂を７：３の割合で混合した１００重量部の混合物に、ヘキサメチレンジイソシアネートとイソホロンジイソシアネートを２：８の割合で混合した３重量部の硬化剤を添加し、さらに、イソインドリノンと、ポリアゾ及びフタロシアニンを含む顔料を添加したインキを用いて、木目模様の絵柄１２を設けた。これにより、本発明例の不燃性化粧シート１は、意匠として深みのある木目印刷を実施した。

そして、基材８のうち、絵柄１２を設けた面に、１００重量部のランダムポリプロピレン系樹脂に、０．５重量部の紫外線吸収剤と０．３重量部のヒンダードアミン系光安定剤を添加したものを、溶融押出により、乾燥後の厚みが７０μｍとなるようにして、表面保護層１０を形成した。
さらに、表面保護層１０のうち、基材８と対向する面と反対側の面（図１中では、下側の面）に対し、１００重量部のアクリルポリオールに、１０重量部のヘキサメチレンジイソシアネートと、５重量部の紫外線吸収剤と、５重量部のヒンダードアミン系光定剤を添加したものを、厚さ９μｍでコーティングして最外層（図示せず）を形成し、化粧シート層２を作成した。

また、ガラス繊維織物４は、第４級アンモニウム塩構造を有するカチオン性シランカップリング剤で表面処理した、坪量４７ｇ／ｍ^２の平織りとした。
そして、化粧シート層２に、酢ビ系接着剤を乾燥後の重量が１０ｇ／ｍ^２となるように接着層６を塗工し、さらに、塗工した接着層６とガラス繊維織物４とを貼り合わせた後に乾燥させて、本発明例の不燃性化粧シート１を製造した。

（比較例の構成）
比較例の化粧シート１００は、図２中に示すように、ガラス繊維織物４と接着層６を備えていない点を除き、本発明例の不燃性化粧シート１が備える化粧シート層２と同様の構成とした。

（測定結果）
本発明例の不燃性化粧シート１に対し、コーンカロリーメーターを用いた試験方法（ＩＳＯ５６６０−１に準拠）にて、燃焼性を確認した結果、総発熱量としては、５．９ＭＪ／ｍ^２であり、ガラス繊維織物４が基材として機能する部位として燃え残り、その糸間の距離は０．５ｍｍ以内であったため、不燃材の規格を満足した。

一方、比較例の化粧シート１００に対し、コーンカロリーメーターを用いた試験方法（ＩＳＯ５６６０−１に準拠）にて、燃焼性を確認した結果、総発熱量としては５．２ＭＪ／ｍ^２であったが、化粧シート層２が燃焼して基材として機能する部位が残らなかったため、不燃材の規格を満たす事は出来なかった。
以上により、本発明例の不燃性化粧シート１は、比較例の化粧シート１００よりも、不燃性が高いことが確認された。

１…不燃性化粧シート、２…化粧シート層、４…ガラス繊維織物、６…接着層、８…基材、１０…表面保護層、１２…絵柄、１００…比較例の化粧シート

Claims (9)

1. 化粧シート層と、
   ガラス繊維織物と、を一体化させてなることを特徴とする不燃性化粧シート。
2. 化粧シート層と、
   ガラス繊維織物と、
   前記化粧シート層と前記ガラス繊維織物を一体化させる接着層と、を備えることを特徴とする不燃性化粧シート。
3. 前記化粧シート層は、前記基材の前記ガラス繊維織物と対向する面と反対の面に絵柄を印刷して形成されていることを特徴とする請求項２に記載した不燃性化粧シート。
4. 前記接着層は、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載した不燃性化粧シート。
5. 前記ガラス繊維織物は、シランカップリング剤にて表面処理されていることを特徴とする請求項２から請求項４のうちいずれか１項に記載した不燃性化粧シート。
6. 化粧シート層と、ガラス繊維織物と、を、接着層を介して一体化させて不燃性化粧シートを製造することを特徴とする不燃性化粧シートの製造方法。
7. 前記化粧シート層を、前記基材の前記ガラス繊維織物と対向する面と反対の面に絵柄を印刷して形成することを特徴とする請求項６に記載した不燃性化粧シートの製造方法。
8. 前記接着層に、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体のうち少なくとも一つを含ませることを特徴とする請求項６または請求項７に記載した不燃性化粧シートの製造方法。
9. 前記ガラス繊維織物を、シランカップリング剤で表面処理することを特徴とする請求項６から請求項８のうちいずれか１項に記載した不燃性化粧シートの製造方法。

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