JP2016137699A - 化粧シートの製造方法およびそれを用いた化粧シートおよび化粧板 - Google Patents

化粧シートの製造方法およびそれを用いた化粧シートおよび化粧板 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明はセルロース繊維を50%以上有する原紙を使用して、オスメス型のエンボスユニットを用いることなく、良好な凹凸形状を有する化粧シートを安価に製造する製造方法を提供し、それによる化粧シートおよび化粧板を提供することを課題とする。
【解決手段】原紙に印刷を施してあり、表面にエンボスを有する化粧シートの製造方法において、セルロース繊維を50質量%以上含有する厚み15μmから60μm未満の原紙を用いて表面に絵柄印刷を施し、絵柄印刷層の反対の面が、融点が100℃から200℃の厚み20μmから70μmの熱可塑性樹脂層を介してもう一層の原紙と積層されている積層体を、15μm以上の深度を持つエンボスロールと硬度(JIS K 6301 A型)が50°から95°未満のゴムバックロールとの間を通過させてエンボス形状を付与することを特徴とする化粧シートの製造方法である。
【選択図】図1

Description

本発明は、化粧シートの製造方法およびそれを用いた化粧シートおよび化粧板に係り、より具体的には一般内装材や組み立て家具の表面装飾などに用いられる絵柄印刷を施し、表面には凹凸を設けた化粧シートの製造方法およびそれを用いた化粧シートおよび化粧板に関するものである。
従来より化粧シートとして、熱可塑性樹脂フィルムを基材として、印刷を施したものに、透明フィルムのラミネート、エンボスなどの加工をして、より意匠性、耐久性などを高めたものが実用化され広く用いられている。
この場合、より意匠性を高めるために、表面にエンボス加工によって凹凸を形成したり光沢を調整することが行なわれている。エンボス加工は、表面に凹凸を有するエンボス版とゴムでできたバックロールとの間に、加熱されて可塑性を持ったシートを通すことによって行なわれる。
一方で、紙を基材として印刷を施したものも、化粧シート、あるいは化粧紙として用いられることがある。この場合には、原紙に印刷を施し、熱硬化性樹脂を含浸したのちプレスで熱、圧をかけて化粧板にする方法も知られている。この場合には熱硬化性樹脂が表面にあることによって、表面硬度や耐摩耗性が高いものが得られるが、あえて表面に凹凸をつけようとすればプレスのときに凹凸を有したプレス板を用いることも可能である。
あるいは所謂コート紙として、比較的薄い紙を基材として印刷したものに、表面に樹脂コーティングをして、耐久性を高めたものも一般的に知られている。この場合には価格は安価で生産性に優れた化粧シートが得られる半面、表面への凹凸の付与は容易ではなく、しいてエンボス版を用いて凹凸を施そうとすれば、エンボス版とかみ合うように凹凸を有するバックロールとの間に化粧シートを通す方法があるが、原紙の柔軟性、伸縮性には限界があり生産に困難が伴うほか、意匠性の点でも十分とはいえなかった。
特にセルロース繊維を50%以上有する原紙を使用した化粧シートに物理的な凹凸を施すためには、所謂オスメス型のエンボスユニットを用いなければ凹凸を施すことができなかった。エンボス版とかみ合うように凹凸を有するバックロールは高価でありコストに影響を与えることも問題とされていた。
その対応として原紙に多量の熱可塑性樹脂を抄き込んで用いることも可能ではあるが、紙が特殊な仕様となり経済的とはいえなかった。
特許文献1には、化粧シートの基材として、薄葉紙の間に熱可塑性樹脂の押し出し層を設ける提案がなされているが、その目的とするところは塗装調の表面仕上がりを得ることであり、表面の凹凸効果を主に狙ったものではなかった。
特開平8−132582号公報
かかる状況に鑑みて、本発明はセルロース繊維を50%以上有する原紙を使用して、オスメス型のエンボスユニットを用いることなく、良好な凹凸形状を有する化粧シートを安価に製造する製造方法を提供し、それによる化粧シートおよび化粧板を提供することを課題とする。
本発明に係る化粧シートの製造方法は、セルロース繊維を50質量%以上含有し、厚みが15μm以上60μm未満である一対の原紙を準備する原紙準備工程と、一対の原紙の間に、融点が100℃以上200℃以下であり、厚みが20μm以上70μm以下である熱可塑性樹脂層を配置し、当該熱可塑性樹脂層により一対の原紙を貼り合せた積層体を形成する積層工程と、積層体を、深度が15μm以上であるエンボスロール、及び、JIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度が50°以上95°未満であるゴムバックロールの間を通過させて、積層体にエンボス形状を付与するエンボス加工工程と、を備える。また、上記の化粧シートの製造方法は、ゴムバックロールのJIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度を50°以上65°以下としてもよい。
この化粧シートの製造方法では、セルロース繊維を50質量%以上含有する一対の原紙が熱可塑性樹脂層により貼り合わされた積層体に対して、深度が15μm以上であるエンボスロールと、JIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度が50°以上95°未満であるゴムバックロールと、を用いてエンボス加工を行う。この場合、通常よりも硬度が低いゴムバックロールを用いてエンボス加工を行うため、原紙がセルロース繊維を50質量%以上含有しているにも関わらず、良好なエンボス形状を付与することができる。また、積層体の表面のみならず裏面にも凹凸形状が付され、一層良好な外観とすることができる。従って、セルロース繊維を50%以上有する原紙を使用して、オスメス型のエンボスユニットを用いることなく、良好な凹凸形状を有する化粧シートを安価に製造する製造方法を提供できる。また、ゴムバックロールのJIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度を50°以上65°以下とすることにより、上述した効果を一層好適に奏することが可能となる。
また、上記の化粧シートの製造方法は、一対の原紙の何れか一方の表面に絵柄印刷層を設ける絵柄印刷工程を更に備えていてもよい。この場合、意匠性の高い化粧シートを製造することができる。
また、上記の化粧シートの製造方法は、エンボス加工工程の前又は後において、積層体の表面にインクジェット印刷を施してもよい。インクジェット印刷によれば、エンボス形状を付与する前であっても後であっても絵付けを行うことができる。これにより、意匠性の高い化粧シートを製造することができる。
また、本発明に係る化粧シートの製造方法は、別の側面として、原紙に印刷を施してあり、表面にエンボスを有する化粧シートの製造方法において、セルロース繊維を50質量%以上含有する厚み15μmから60μm未満の原紙を用いて表面に絵柄印刷を施し、絵柄印刷層の反対の面が、融点が100℃から200℃の厚み20μmから70μmの熱可塑性樹脂層を介してもう一層の原紙と積層されている積層体を、15μm以上の深度を持つエンボスロールと硬度(JIS K 6301 A型)が50°から95°未満のゴムバックロールとの間を通過させてエンボス形状を付与する。この場合も、上記同様、良好なエンボス形状を付与することができる。
また、本発明に係る化粧板の製造方法は、上述した化粧シートの製造方法を用いて製造された化粧シートを準備する化粧シート準備工程と、化粧シートを基材の少なくとも一方の面に貼り合わせる貼着工程と、を備える。この化粧板の製造方法によれば、化粧シートの製造方法と同様に、上述した効果を奏することが可能となる。
また、本発明は、上述した化粧シートの製造方法を用いて製造された化粧シートの発明として捉えることも可能である。この化粧シートによれば、化粧シートの製造方法と同様に、上述した効果を奏することが可能となる。
また、本発明は、上述した化粧シートの構成を備えた化粧板の発明として捉えることも可能である。この化粧板によれば、化粧シートの製造方法と同様に、上述した効果を奏することが可能となる。
本発明によれば、セルロース繊維を50%以上有する原紙を使用して、オスメス型のエンボスユニットを用いることなく、良好な凹凸形状を有する化粧シートの製造方法を提供することが可能であり、かつそれによる化粧シート、および化粧板を安価に製造することが可能である。
図1は本発明に係る化粧シートの一実施形態の部分断面図である。
以下、本発明を実施するための形態について、図1を参照しながら詳細に説明する。
化粧シート10は原紙1に絵柄印刷層4を設けてあり、熱可塑性樹脂層3を介して原紙2と積層されている。積層体表面からはエンボスが施されており、表面に凹凸を形成されて化粧シート10を構成している。本発明においては、積層体は加熱され、エンボスロールとゴムバックロールとからなるエンボスユニットを通過させることによって凹凸の付与が可能である。加熱されることによって、積層体は可塑性を備えることができ、また熱可塑性樹脂層3があることによって、抗張力も増すことになり、エンボス適性が向上する。
次に、化粧シート10の製造方法について説明する。まず、一対の原紙1,2を準備する(原紙準備工程)。原紙には原紙1および原紙2ともに、セルロース繊維を50質量%以上有する紙を用いる。厚さは15μm以上60μm未満のものを用いる。原紙1,2が薄い場合には強度において印刷および後加工において不適であり、原紙1,2がこの範囲より厚い場合にはエンボス適性において不適である。
原紙1の表面には、絵柄印刷層4が設けられる(絵柄印刷工程)。絵柄印刷層4を設ける印刷の方法については、既知の印刷方法・印刷装置を用いることができる。その方法は特に限定するものではないが、たとえば生産性の観点などからはグラビア印刷法、転写法又はインクジェット法を用いることができる。
インクジェット法により原紙1に絵柄印刷層4を設けるための印刷装置としては、一般的なインクジェット印刷機であれば特に限定されない。例えば、インクジェット印刷機として、ヘッド固定式の印刷機(例えば、ライン方式、シングルパス方式)、ヘッド移動式の印刷機(例えば、シリアルヘッド方式)等の種々のインクジェット印刷機を用いることが可能である。
印刷インキについては、特に限定するものではない。水性インキでも溶剤タイプのインキでもよく、装置との適合性や、化粧シート10、化粧板に求められる性能を考慮して適宜選択すればよい。インキに含まれる着色剤は、化粧シート10、化粧板の場合には一般に耐光性を考慮して顔料タイプを用いることが好ましい。
転写法に用いられるインキとしては、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂を含むインキを使用できる。
インクジェット法に用いられるインキ(インクジェットインキ)としては、水系インキ、溶剤系インキ、UVインキ等を用いることができる。なお、原紙1に対するインクジェットインキの密着性、及び、印刷された絵柄印刷層4の意匠性の観点からは、UVインキを用いることが特に好ましい。また、インクジェットインキとしては、活性水素基を含んだインキを使用してもよい。
絵柄印刷層4の上にさらに透明樹脂のコート層を設けて、表面の光沢を調節して好ましい意匠性を得ることも可能であり、コート層はまた耐磨耗性など表面物性を向上させることを目的として設けられることもある。またコート層を設けるに際しては、たとえば木目の導管部分のように光沢の差を部分的に設けて凹凸感を視覚的に作りだして、エンボスによる凹凸と組み合わせてより高度な意匠性を表現することも可能である。
コート層を設けるには、既知のコーティング装置を用いても良く、またグラビア印刷装置を用いたコーティングで行なうことも可能である。透明樹脂は特に限定するものでは無いが、たとえば2液硬化型のウレタン樹脂に光沢調整のためのシリカを分散して用いることができる。
続いて、一対の原紙1,2の間に熱可塑性樹脂層3を配置し、当該熱可塑性樹脂層3により一対の原紙1,2を貼り合わせて積層体を形成する(積層工程)。熱可塑性樹脂層3は一対の原紙1,2の間にあって積層体を構成するが、熱可塑性樹脂層3を設ける際には、押出機を用いて熱可塑性樹脂層3を形成し、原紙1と原紙2を貼り合せることが可能である。熱可塑性樹脂層3の厚みは、20μm以上70μm以下が好ましい。
熱可塑性樹脂層3を構成する熱可塑性樹脂の融点は100℃以上200℃以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂層3を構成する熱可塑性樹脂の融点を100℃から200℃の範囲とすることで、紙の熱劣化を招くことなく、またラインスピードなど生産性を損なうことなくエンボスを行なうことができる。熱可塑性樹脂層3を構成する熱可塑性樹脂は融点を考慮して適宜選択することができる。100℃から200℃の融点を有する熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ナイロン12、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、スチレン・アクリルニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、変成アクリル、ポリカーボネイト、ポリアセタール、ニトロセルロース、プロピオン酸セルロース、エチルセルロース、酢酸セルロース、ポリウレタンなどが挙げられる。
なお、熱可塑性樹脂層3を構成する熱可塑性樹脂としては、樹脂価格や溶融時の流動性などを考慮して、たとえば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、などを特に好ましく用いることができる。
こうして得られた積層体は、エンボス装置を用いてエンボスを施される(エンボス加工工程)。エンボス装置は、積層体を加熱する装置を有しており、次いで表面に凹凸を有するエンボスロールとゴムバックロールからなるエンボスユニットに挟みこんで、これらの間を通過させてエンボスを施す。積層体を加熱することによって、熱可塑性樹脂層3が軟化しエンボスが入りやすくなり、また原紙1および原紙2の中間に位置して積層体の抗張力が増し、破断しにくくなるなどの効果を得ることができる。なお、ゴムバックロールとしては、表面が平坦なゴムバックロールを用いてもよい。
エンボスは、15μm以上の深度を持つエンボスロールを用いて行なう。これはエンボスが意匠的に凹凸感を持ち効果的に視覚に感知できるのは、仕上がりの化粧シート10、化粧板において高低差が15μm以上であることによる。
ゴムバックロールとしては、硬度が50°以上95°未満のゴムバックロールを用いる。ここでいう硬度の測定は、JIS K 6301 A型に基づく。より望ましくは65°以下のゴムバックロールを用いるのが良く、特に望ましくは50°のゴムバックロールを用いるのが良い。一方、95°のゴムバックロールを用いた場合にはエンボス意匠が著しく劣る。
エンボスを施された積層体は、その表面に更にインクジェット印刷を施される。インクジェット印刷機及びインクジェットインキとしては、上述したものと同様のものを用いることができる。このインクジェット印刷は、積層体の表面に既に設けられた絵柄印刷層4の上に重ねて施され、全体として絵柄印刷層4を構成する。
エンボスを終えて表面に凹凸を付与された積層体は本発明による化粧シート10となる。またこの化粧シート10を接着剤を用いて基材に貼りあわせて本発明による化粧板を得る。より具体的には、上述した化粧シート10の製造方法を用いて化粧シート10を準備し(化粧シート準備工程)、化粧シート10を基材の少なくとも一方の面に貼り合わせることにより(貼着工程)、化粧板を得ることができる。基材としては、たとえば木質系のMDFや合板、無機質系であれば石膏ボード、金属板などを用いることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、エンボス加工工程の後において積層体の表面にインクジェット印刷を施したが、エンボス加工工程の前においてインクジェット印刷を施してもよい。
また、上記実施形態に係る化粧シート10の製造方法は絵柄印刷工程を有していたが、絵柄印刷工程を有していなくてもよい。この場合、積層体は、原紙1,2と熱可塑性樹脂層3とによって構成されることとなる。従って、この積層体に対してエンボスが施される前又は後において積層体の表面にインクジェット印刷が施される場合、インクジェット印刷は原紙1の表面に直接施されることとなる。
以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し本発明はこれらの例にのみ限定されるものではない。
<実施例1>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)セルロース繊維を50質量%以上含有する坪量23g/m(厚み33μm)の混抄紙(天間特殊製紙(株)製TP23)の表面に東洋インキ製硝化綿インキ(PCNTインキ)および東洋インキ製ウレタンインキ(PCRNTインキ)を用いて絵柄を印刷し、アクリルポリオールを主成分とする主剤にイソシアネート硬化剤を添加した透明な表面保護コートを乾燥重量で7g/m施した絵柄付原紙を作製した。
(2)前述の絵柄印刷が施された絵柄付原紙を60℃48時間の養生を行って表面保護層の硬化反応を促進させた後、当該絵柄付原紙の印刷が施されていない側と、セルロース繊維を50質量%以上含有する坪量23g/m(厚み30μm)の混抄紙(王子製紙(株)製FIXW23)の間に300℃に熱して熱溶融した高密度ポリエチレンを膜状に押し出して圧着し、直後に冷却することにより、ポリエチレン層(熱可塑性樹脂層)の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を得た。
ポチエチレン層の厚みは50μmで、エンボス加工前積層体の総厚は116μmであった。
(3)得られたエンボス加工前積層体の絵柄印刷面の表面温度がポリエチレンの融点に近い130℃になるように加熱し、腐食方式にて作製した最大深度150μmのエンボス版とJIS K6301:1975 による硬度計でHS(Hardness spring)50°の硬度を有するゴムロールとの間に挟むことにより凹凸形状を付与し、直後に積層体を冷却することにより、凹凸形状を有する化粧シートを作製した。得られた化粧シートの凹凸は最大70.1μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)得られた凹凸形状を有する化粧シートを、2.5mm厚のMDF(中密度繊維)基材に1液のエチレン酢ビエマルジョン接着剤を、塗液重量で55g/m塗布し、表面温度を100℃に熱したラミネートロールを介して貼りあわせることにより、凹凸形状を有する化粧板を作製した。得られた化粧板の凹凸は最大で59.0μmであり、良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例2>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み52μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HP45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大42.4μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例3>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み52μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HP45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、原紙として厚み55μmの混抄紙(王子製紙(株)製HPS45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大21.1μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例4>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから24μmにした以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大70.5μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例5>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから66μmにした以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大67.2μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例6>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、60°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大52.3μmの高低差であり、良好な意匠性が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例7>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、94°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大28.5μmの高低差であり、良好な意匠性が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<比較例1>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み60μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HC50)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、原紙として厚み60μmの混抄紙(王子製紙(株)製HC50)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大9.5μmの高低差であって、意匠性は不可であった。
(4)化粧シートの意匠性が不可であったので、化粧板は作製しなかった。
<比較例2>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み12μmの混抄紙を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、原紙として厚み10μmの混抄紙を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大44.7μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。しかし、エンボス加工適性は不可であった。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製したが原紙が薄いため、ラミネート時凹凸が消失した。
<比較例3>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレンに替えてポリブチレンテレフタレート(融点240℃)を用い350℃にてポリブチレンフタレート溶融させた以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)エンボス工程において、表面温度を200℃以上に熱しないとエンボス効果が得られず、この温度では原紙に含まれる水分により膨れが発生し、加工できなかった。
(4)エンボス加工ができず化粧シートを作製できなかったので、化粧板は作製しなかった。
<比較例4>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから18μmにした以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大72.3μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製したが熱可塑性樹脂層が薄いため、ラミネート時凹凸が消失した。
<比較例5>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから78μmにした以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大67.2μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。しかしエンボス加工速度は低下した。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<比較例6>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから90μmにした以外は、実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大69.9μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。しかしエンボス加工速度は低下した。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<比較例7>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、ポリチエチレン層の厚みを50μmから105μmにした以外は、実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大72.7μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。しかしエンボス加工速度は大幅に低下した。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順により化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<比較例8>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製し、それを用いた化粧板を作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、40°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大81.6μmの高低差であったが、ゴムロールが激しく磨耗してしまいエンボス加工適性は不可であった。
(4)実施例1の(4)と同様の材料、手順で化粧板を作製した。良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<比較例9>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製した。
(1)実施例1の(1)と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、95°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大20.9μmの高低差が得られたが、意匠性は紙層の破れが発生したため不可であった。
(4)エンボス加工前積層体に対するエンボス加工によって紙層の破れが発生したため、化粧板は作製しなかった。
<比較例10>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み52μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HP45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、95°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大11.8μmの高低差が得られたが、意匠性は紙層の破れが発生したため不可であった。
(4)エンボス加工前積層体に対するエンボス加工によって紙層の破れが発生したため、化粧板は作製しなかった。
<比較例11>
以下の材料と手順で、化粧シートを作製した。
(1)実施例1の(1)に対して、原紙として厚み52μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HP45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、表面に絵柄が印刷されると共に表面保護コートが施された絵柄付原紙を作製した。
(2)実施例1の(2)に対して、原紙として厚み55μmの混抄紙(天間特殊製紙(株)製HPS45)を用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)実施例1の(3)に対して、95°の硬度を有するゴムロールを用いた以外は実施例1と同様の材料、手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行なった。得られた化粧シートの凹凸は最大5.3μmの高低差が得られたが、意匠性は紙層の破れが発生したため不可であった。
(4)エンボス加工前積層体に対するエンボス加工によって紙層の破れが発生したため、化粧板は作製しなかった。
実施例1〜実施例7および比較例1〜比較例11の構成および評価結果をまとめたものを表1に示す。
Figure 2016137699
表1中の略称について、熱可塑性樹脂の種類は、
HDPE:高密度ポリエチレン(融点125℃)
PBT:ポリブチレンテレフタレート(融点240℃)である。
また、表1中「*」の表記は、加工ができなかった、あるいは外観意匠性などが悪く、それ以上加工をしなかったことを表す。
総合評価において、実施例1〜実施例7は良好な結果となっている。内容を見ると、実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例2の結果から、熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを使用し、化粧面と裏面の原紙の厚みを変えて試作を行ったところ、原紙の厚みが増すにつれて、エンボス加工後の凹凸高低差が低下する傾向があり、厚み60μmでは視覚的にも良好なエンボス意匠性が見られなかった。
比較例3において、熱可塑性樹脂層に融点240℃のポリブチレンテレフタレートを用いてエンボス加工前積層体を作製した。得られたエンボス加工前積層体に凹凸形状を施すために、熱エンボス加工を行ったところ、熱可塑性樹脂層に良好な凹凸形状を施すためには、シート表面温度を200℃以上に加熱せねばならず、この条件では原紙に含まれる水分によって熱可塑性樹脂層と原紙の間に膨れを生じ、安定した加工を施すことができなかった。また得られた化粧シートは、加工時の熱によって原紙の劣化・変色が確認され、絵柄層の色調に変化が生じていた。
実施例4および比較例4において、熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを用い、熱可塑性樹脂層の厚みをそれぞれ24μm、18μmとしたエンボス加工前積層体を作製し、得られたエンボス加工前積層体に熱エンボス加工を施した。その結果、熱可塑性樹脂層の厚みが24μmである実施例4においては、良好な凹凸形状を形成することが確認され、ラミネート適正も良好であった。これに対し、熱可塑性樹脂層の厚みが18μmである比較例4においては、良好な凹凸形状を形成することが確認されたものの、MDF基材との貼り合わせにおいて、ラミネートロールの熱圧により、作製した化粧板では凹凸形状が消失していた。
実施例5および比較例5〜比較例7において、熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを用い、熱可塑性樹脂層の厚みをそれぞれ66μm、78μm、90μm、105μmとしたエンボス加工前積層体を作製し、得られたエンボス加工前積層体に熱エンボス加工を施した。その結果、熱可塑性樹脂層の厚みが66μmである実施例5においては、良好な凹凸形状を形成することが確認され、ラミネート適正も良好であった。これに対し、熱可塑性樹脂層の厚みが78μm、90μm、105μmである比較例5〜比較例7においては、良好な凹凸形状を有する化粧シートが得られたものの、熱可塑性樹脂層を加熱するのに十分な熱量を供給するために熱エンボス加工速度を下げる必要性が生じ、特に比較例7では大幅に加工速度が低下した。
実施例6および実施例7において、ゴムバックロールの硬度がそれぞれ60°、94°であるロールを使い熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを用い、熱可塑性樹脂層を押し出し、得られたエンボス加工前積層体にエンボス加工した。その結果、ゴムバックロールの硬度が60°である実施例6においては、エンボス高低差は52.3μmであり、意匠的に良好な化粧シートが得られた。また、ゴムバックロールの硬度が94°である実施例7においては、エンボス高低差は28.5μmであり、意匠的には可である化粧シートが得られた。
比較例8において、ゴムバックロールの硬度を40°のロールを使い熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを用い、熱可塑性樹脂層を押し出し、得られたエンボス加工前積層体にエンボス加工したところ、エンボスの高低差は81.6μmあったものの、ゴムロールが柔らかすぎて削れてしまいエンボス加工適性が不可であった。
比較例9〜比較例11においてゴムバックロールの硬度が95°のロールを使い熱可塑性樹脂層に高密度ポリエチレンを用い、熱可塑性樹脂を押し出し、得られたエンボス加工前積層体にエンボス加工したところ、ゴムロールが硬すぎていずれもエンボス再現性が乏しく意匠性は不可であった。
これらの結果から、実施例1〜実施例7の優位性は明らかであり、本発明によってセルロース繊維を50%以上有する原紙を使用して、オスメス型のエンボスユニットを用いることなく、良好な凹凸形状を有する化粧シートを安価に製造する製造方法を提供し、それによる化粧シートおよび化粧板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。
続いて、インクジェット印刷を施すことによる意匠性の向上について、以下の実施例8〜11により確認した。
<実施例8>
(1)坪量23g/m(厚み33μm)の混抄紙(天間特殊製紙(株)製TP23)の表面に東洋インキ製硝化綿インキ(PCNTインキ)および東洋インキ製ウレタンインキ(PCRNTインキ)を用いて絵柄を印刷して絵柄印刷層を設け、絵柄付原紙を作製した。
(2)上記実施例1の(2)に対して、実施例1と同様の材料、手順により、熱可塑性樹脂層の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を作製した。
(3)上記実施例1の(3)に対して、実施例1と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行った。その結果、凹凸は最大で72.5μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)得られた凹凸形状を有するシートの印刷が施されている側に、UVインクジェットインキ(東洋インキ製 FV03)を用いて、印刷解像度が720dpi×720dpi(dots per inch)であり、インキリミットが300%となるようインクジェット印刷を施した後、アクリルポリオールを主成分とする主剤にイソシアネート硬化剤を添加した透明な表面保護コートを乾燥重量で7g/m施した化粧シートを作製し良好な意匠が確認された。
(5)得られた凹凸形状を有する化粧シートを、2.5mm厚のMDF(中密度繊維)基材に1液のエチレン酢ビエマルジョン接着剤を、塗液重量で55g/m塗布し、表面温度を100℃に熱したラミネートロールを介して貼りあわせることにより、凹凸形状を有する化粧板を作製した。得られた化粧板の凹凸は最大で58.7μmであり、良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例9>
(1)坪量23g/m(厚み33μm)の混抄紙(天間特殊製紙(株)製TP23)、と坪量23g/m(厚み30μm)の混抄紙(王子製紙(株)製FIXW23)の間に300℃に熱して熱溶融した高密度ポリエチレンを膜状に押し出して圧着し、直後に冷却することにより、ポリエチレン層(熱可塑性樹脂層)の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を得た。ポチエチレン層の厚みは50μmで、エンボス加工前積層体の総厚は116μmであった。
(2)上記実施例1の(3)に対して、実施例1と同様の手順により、エンボス加工前積層体に対しエンボスを行った。その結果、化粧シートの凹凸は最大で71.2μmであり、良好な意匠が確認された。
(3)得られた凹凸形状を有するシートの原紙上に、UVインクジェットインキ(東洋インキ製 FV03)を用いて、印刷解像度が720dpi×720dpi(dots per inch)であり、インキリミットが300%(インキ吐出量 WETで10ml/m)となるようインクジェット印刷を施した後、アクリルポリオールを主成分とする主剤にイソシアネート硬化剤を添加した透明な表面保護コートを乾燥重量で7g/m施した化粧シートを作製し良好な意匠が確認された。
(4)得られた凹凸形状を有する化粧シートを、2.5mm厚のMDF(中密度繊維)基材に1液のエチレン酢ビエマルジョン接着剤を、塗液重量で55g/m塗布し、表面温度を100℃に熱したラミネートロールを介して貼りあわせることにより、凹凸形状を有する化粧版を作製した。得られた化粧板の凹凸は最大で59.5μmであり、良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例10>
(1)坪量23g/m(厚み33μm)の混抄紙(天間特殊製紙(株)製TP23)の表面にUVインクジェットインキ(東洋インキ製 FV03)を用いて絵柄を印刷し、絵柄付原紙を作製した。
(2)当該絵柄付原紙の印刷が施されていない側と坪量23g/m(厚み30μm)の混抄紙(王子製紙(株)製FIXW23)の間に300℃に熱して熱溶融した高密度ポリエチレンを膜状に押し出して圧着し、直後に冷却することにより、ポリエチレン層(熱可塑性樹脂層)の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を得た。ポチエチレン層の厚みは50μmで、エンボス加工前積層体の総厚は116μmであった。
(3)得られたエンボス加工前積層体の絵柄印刷面の表面温度がポリエチレンの融点に近い130℃になるように加熱し、腐食方式にて作製した最大深度150μmのエンボス版とJIS K6301:1975 による硬度計でHS(Hardness spring)50°の硬度を有するゴムロールとの間に挟むことにより凹凸形状を付与し、直後に積層体を冷却することにより、凹凸形状を有する化粧シートを作製した。得られた化粧シートの凹凸は最大68.1μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)得られた凹凸形状を有する化粧シートを、2.5mm厚のMDF(中密度繊維)基材に1液のエチレン酢ビエマルジョン接着剤を塗液重量で55g/m塗布し、表面温度を100℃に熱したラミネートロールを介して貼りあわせることにより、凹凸形状を有する化粧板を作製した。得られた化粧板の凹凸は最大で56.5μmであり、良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
<実施例11>
(1)坪量23g/m(厚み33μm)の混抄紙(天間特殊製紙(株)製TP23)の表面にUVインクジェットインキ(東洋インキ製 FV03)を用いて絵柄を印刷した後、アクリルポリオールを主成分とする主剤にイソシアネート硬化剤を添加した透明な表面保護コートを乾燥重量で7g/m施した絵柄付原紙を作製した。
(2)当該絵柄付原紙の印刷が施されていない側と坪量23g/m(厚み30μm)の混抄紙(王子製紙(株)製FIXW23)の間に300℃に熱して熱溶融した高密度ポリエチレンを膜状に押し出して圧着し、直後に冷却することにより、ポリエチレン層(熱可塑性樹脂層)の表裏に原紙層を有するエンボス加工前積層体を得た。ポチエチレン層の厚みは50μmで、エンボス加工前積層体の総厚は116μmであった。
(3)得られたエンボス加工前積層体の絵柄印刷面の表面温度がポリエチレンの融点に近い130℃になるように加熱し、腐食方式にて作製した最大深度150μmのエンボス版とJIS K6301:1975 による硬度計でHS(Hardness spring)50°の硬度を有するゴムロールとの間に挟むことにより凹凸形状を付与し、直後に積層体を冷却することにより、凹凸形状を有する化粧シートを作製した。得られた化粧シートの凹凸は最大69.8μmの高低差を有しており、良好な意匠が確認された。
(4)得られた凹凸形状を有する化粧シートを、2.5mm厚のMDF(中密度繊維)基材に1液のエチレン酢ビエマルジョン接着剤を、塗液重量で55g/m塗布し、表面温度を100℃に熱したラミネートロールを介して貼りあわせることにより、凹凸形状を有する化粧板を作製した。得られた化粧板の凹凸は最大で57.2μmであり、良好な凹凸意匠性を有する化粧板を作製することができた。
実施例8〜実施例11の構成および評価結果をまとめたものを表2に示す。
Figure 2016137699
熱可塑性樹脂の種類に関する表2中の略称は、表1中の略称と同様である。また、表2中「*」の表記は、エンボス加工が施されていない状態であるため評価の対象外であることを表す。
以上より、エンボス加工前積層体をエンボス加工したシートの表面にインクジェット印刷を施すことによって意匠性の高い化粧シートを製造することができることが確認された。
1…原紙、2…原紙、3…熱可塑性樹脂層、4…絵柄印刷層、10…化粧シート。

Claims (8)

  1. セルロース繊維を50質量%以上含有し、厚みが15μm以上60μm未満である一対の原紙を準備する原紙準備工程と、
    前記一対の原紙の間に、融点が100℃以上200℃以下であり、厚みが20μm以上70μm以下である熱可塑性樹脂層を配置し、当該熱可塑性樹脂層により前記一対の原紙を貼り合わせた積層体を形成する積層工程と、
    前記積層体を、深度が15μm以上であるエンボスロール、及び、JIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度が50°以上95°未満であるゴムバックロールの間を通過させて、前記積層体にエンボス形状を付与するエンボス加工工程と、を備えることを特徴とする化粧シートの製造方法。
  2. 前記一対の原紙の何れか一方の表面に絵柄印刷層を設ける絵柄印刷工程を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の化粧シートの製造方法。
  3. 前記エンボス加工工程の前又は後において、前記積層体の表面にインクジェット印刷を施すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の化粧シートの製造方法。
  4. 前記ゴムバックロールのJIS K 6301 A型に基づいて測定された硬度は、50°以上65°以下であることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の化粧シートの製造方法。
  5. 原紙に印刷を施してあり、表面にエンボスを有する化粧シートの製造方法において、
    セルロース繊維を50質量%以上含有する厚み15μmから60μm未満の原紙を用いて表面に絵柄印刷を施し、絵柄印刷層の反対の面が、融点が100℃から200℃の厚み20μmから70μmの熱可塑性樹脂層を介してもう一層の原紙と積層されている積層体を、15μm以上の深度を持つエンボスロールと硬度(JIS K 6301 A型)が50°から95°未満のゴムバックロールとの間を通過させてエンボス形状を付与することを特徴とする化粧シートの製造方法。
  6. 請求項1〜5の何れか一項に記載の化粧シートの製造方法を用いて製造された化粧シートを準備する化粧シート準備工程と、
    前記化粧シートを基材の少なくとも一方の面に貼り合わせる貼着工程と、を備えることを特徴とする化粧板の製造方法。
  7. 請求項1〜5の何れか一項に記載の化粧シートの製造方法を用いて製造されたことを特徴とする化粧シート。
  8. 請求項7に記載の化粧シートと、
    前記化粧シートが少なくとも一方の面に貼り合わされた基材と、を備えることを特徴とする化粧板。
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