JP2016144926A - 不燃性化粧シート及び不燃性化粧部材 - Google Patents
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- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
上記の様な各種用途に使用するための化粧シートとしては従来、安価で加工性に優れたポリ塩化ビニル樹脂製の化粧シートが最も一般的であった。この化粧シートには、単層構成の化粧シートと複層構成の化粧シートとがある。単層構成の化粧シートは、ポリ塩化ビニル樹脂からなる熱可塑性樹脂基材の表面又は裏面に、適宜、所望の絵柄の印刷を施してなる。複層構成の化粧シートは、ポリ塩化ビニル樹脂からなる熱可塑性樹脂基材の表面に絵柄の印刷を施し、該印刷面上に透明なポリ塩化ビニル樹脂からなる表面樹脂層を積層してなる。
上記の他、ポリ塩化ビニル樹脂と他の熱可塑性樹脂との組み合わせによる化粧シートもあった。例えば、耐候性が要求される準外装用途には、耐候性に優れたアクリル系樹脂を表面樹脂層に使用したものもあったし、鋼板用等の高鮮映性が要求される用途には、透明性や表面平滑性に優れたポリエステル系樹脂を表面樹脂層に使用したものもあった。そして、ポリ塩化ビニル樹脂同士、或いはポリ塩化ビニル樹脂と他の熱可塑性樹脂との組み合わせによって構成される化粧シートは、ポリ塩化ビニル樹脂の持つ優れた熱接着性を利用して、熱ラミネート法によって製造するのが最も一般的であった。
また、ドライラミネート法により表面透明樹脂層に耐候性に優れたアクリル系樹脂を使用する提案もあるが、熱可塑性樹脂基材がオレフィン系基材の場合、良好な接着層が無く、外装用途に使用可能な接着性が得られなかった。
また表面側にフッ素樹脂層を配置することで、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、耐汚染性などの表面特性を付与する。
更に、接着層を、ポリエステル系樹脂を主鎖とするウレタン系接着剤による接着剤層とアクリル系樹脂を主鎖とするウレタン系アンカー剤によるアンカー層を設けることによって、接着剤層及びアンカー層に含まれるイソシアネート化合物からなる硬化剤が、接着剤層及びアンカー層の内部で架橋反応を起こすことにより、基材層とアクリル樹脂層との耐熱密着性に優れる。
ここで、アクリル系樹脂を主鎖とするウレタン系アンカー剤によるアンカー層に紫外線吸収剤を添加した場合には、紫外線遮蔽能力が向上し、耐熱密着性に加え耐候密着性の優れた化粧シートを得ることが可能となるという効果を奏する。
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。
本実施形態の不燃性化粧シート10は、図1に示すように、基材1上に、絵柄模様層2、接着層5、アクリル樹脂層6、フッ素樹脂層7がこの順に形成されている。
絵柄模様層2は無くても構わない。絵柄模様層2を設ける場合には、アクリル樹脂層6及びフッ素樹脂層7は、絵柄模様層2の絵柄模様が視認できるだけの透明性を有することが好ましい。
基材1は、熱可塑性樹脂からなるシート状の部材である。熱可塑性樹脂は着色されていることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はその鹸化物、エチレン−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体等のポリオレフィン系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル(代表的には1、4−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂である通称PET−G)等のポリエステル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、6−ナイロン、6、6−ナイロン、6、10−ナイロン、12−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂等のスチレン系樹脂、セルロースアセテート、ニトロセルロース等の繊維素誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等、又はこれらから選ばれる2種又は3種以上の共重合体や混合物、複合体が例示出来る。基材1は、このような熱可塑性樹脂からなる積層体で構成されていても良い。
また、溶融押し出し装置での生産性、環境適合性、床材としての機械強度、耐久性、価格などを考慮すれば、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。
絵柄模様層2は化粧材としての意匠性を付与するものである。意匠としての絵柄としては、木目の他、たとえばコルク、石目、タイル、焼き物、抽象柄など用いる箇所に適した所望の印刷柄を選ぶことができる。
印刷に使用される印刷インキについても、印刷適性や耐候性などを考慮すれば、特に限定するものではない。絵柄に用いる顔料としては、例えば、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る。またこれら顔料を組み合わせ配合する事で、絵柄の表現を豊かな表現とする事が可能となる。また、紫外線吸収剤や光安定剤等を添加して耐候性を向上させても良い。
また印刷方法については、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷、など既知の印刷方法を用いることができ、全面に着色を施す場合には印刷方法のほかコーティングの手法や装置を用いてもよい。
本実施形態の接着層5は、接着剤層3とアンカー層4とから構成されている。なお、絵柄模様層2を設ける場合は、接着層5は絵柄模様を視認できるだけの透明性を有することが好ましい。
接着剤層3は、ポリエステル系樹脂を主鎖とするウレタン系接着剤からなる。
アンカー層4は、アクリル系樹脂を主鎖とするウレタン系アンカー剤からなる。
ここで、ポリエステル系樹脂を主鎖とするウレタン系接着剤とはポリエステルポリオールにイソシアネートを、並びにアクリル系樹脂を主鎖とするウレタン系アンカー剤には、アクリルポリオールにイソシアネートを反応させてウレタン結合を持たせたものである。
またウレタン系アンカー剤には、紫外線吸収剤が添加されていることが好ましい。
紫外線吸収剤としては例えばベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、ホルムアミジン系、オキザニリド系等が例示出来る。
アクリル樹脂層6は、下側の絵柄模様層2の絵柄若しくは模様が視認可能なだけの透明性を有することが好ましい。
本実施形態のアクリル樹脂層6は、アクリルゴム及びアクリル樹脂の混合体から成り、そのアクリルゴムと該アクリル樹脂との質量比が30:70〜60:40に設定されている。アクリル樹脂層6には、適宜、公知の紫外線吸収剤などの添加剤が添加されていても良い。
アクリル樹脂層6を構成するアクリルゴムは、特に制限されないが、好ましくは少なくとも(メタ)アクリル酸エステルモノマーを構成単位とする重合体からなる合成ゴムである。該アクリルゴムは、該構成単位を60質量%以上含むものが好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上を含むものである。(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルなどが挙げられる。
また、(メタ)アクリル酸エステルモノマーとして、多官能性の(メタ)アクリル酸エステルモノマーも好ましく挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルモノマーと共重合体を形成する他のモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能なものであれば特に限定されないが、本発明では、(メタ)アクリル酸、スチレン、(無水)マレイン酸、フマル酸、ジビニルベンゼン、ビニルビフェニル、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル、ビニルアルコール、アクリロニトリル、アクリルアミド、ブタジエン、イソプレン、イソブテン、1−ブテン、2−ブテン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、ノルボルネン類などの脂環式オレフィンモノマー、ビニルカプロラクタム、シトラコン酸無水物、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド類、ビニルエーテル類などが好ましく挙げられ、特にスチレン及び(無水)マレイン酸が共重合成分として好適である。すなわち、(メタ)アクリル酸エステルとスチレン又は(無水)マレイン酸の二元共重合体、(メタ)アクリル酸エステルとスチレン及び(無水)マレイン酸の三元共重合体が好適である。なお、(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーとの共重合体はランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
フッ素樹脂層7は、下側の絵柄模様層2の絵柄若しくは模様が視認可能なだけの透明性を有することが好ましい。フッ素樹脂層7は、化粧シート10に、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、耐汚染性などの表面特性を付与するものである。
フッ素樹脂としては、既知のものを使用することができ、例えば、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、四フッ化エチレン・エチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニルフロライド(PVF)などが使用可能であり、特には折り曲げ加工性、前述のアクリル樹脂層6との密着性の点でポリフッ化ビニリデンが好適である。なお、ポリフッ化ビニリデンのガラス転移点(Tg)は−39℃である。
化粧シート10の表面に凹凸模様を付加しても良い。凹凸模様は、例えば熱エンボス加工などの公知の手段を採用して付加すれば良い。
〈不燃性化粧部材〉
本実施形態の不燃性化粧部材は、上記不燃性化粧シート10を、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼及び銅から選ばれた金属からなる基板に貼着して構成される。
ここで、基板の形状は、平板形状に限定されず、表面形状の断面プロフィールが、矩形、円形、三角形形状など、所望の立体形状であっても良い。
(1)表層側をフッ素樹脂層7とすることで、化粧シート10に、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、耐汚染性などの表面特性を付与ことが可能となる。
(2)アクリル樹脂層6は、アクリルゴムと該アクリル樹脂との質量比が30:70〜60:40に設定された混合物から構成する。
接着剤層3及びアンカー層4に含まれるイソシアネート化合物からなる硬化剤が、接着剤層3及びアンカー層4の内部で架橋反応を起こすことにより、基材1層とアクリル樹脂層6との耐熱密着性に優れる。
またアンカー層4が接着剤層3を保護する働きも有する。
以上の効果から、本実施形態の化粧シート10及び化粧部材は、長期間にわたる野外の暴露においても耐候性を有することができ、耐熱性の良好で尚且つ、不燃性を有することが出来る。
(5)基材1を構成するポリプロピレン樹脂の有機固形分質量を、44g/m2、67g/m2とすることで、化粧シート10の不燃性が向上する。
(6)化粧シート10の表面に凹凸模様を有する。
これによって、アルミ化粧部材の意匠性が向上する。
〈実施例1〉
基材1として、着色ポリプロピレン樹脂からなり有機固形分全質量が60.4g/m2である樹脂シート(厚さ:70μm)を準備した。
この基材1の表面及び裏面にコロナ放電処理を施した後、表面に、ウレタン系印刷インキを用いてグラビア印刷により木目柄を形成し、絵柄模様層(厚さ:2μm)を得た。
次いで、ポリフッ化ビニリデン樹脂(フッ素樹脂)とアクリル樹脂層形成用混合物をTダイで溶融して押し出し、フッ素樹脂層7とアクリル樹脂層6とからなる積層体(フッ素樹脂層7の厚さ:5μm、アクリル樹脂層6の厚さ:45μm)を形成した。
上記絵柄模様層の上にポリエステル系樹脂を主鎖とする2液硬化性ウレタン系接着剤からなる塗液を塗工して接着層5(乾燥状態での厚さ:6μm)を形成した上に、該積層体Aをドライラミネート法により積層させて、本化粧シート10を得た。
裏面プライマー層用塗工液は次の通りである。
二液硬化型ポリエステルウレタン(ポリエステルポリオールとポリイソシアネートを100:5(質量比)の割合で混合):100質量部
希釈溶剤(酢酸エチルとメチルイソブチルケトンの1:1(質量比)の割合で混合した混合溶剤):20質量部
アクリル樹脂層形成用混合物の組成は次の通りである。
アクリル樹脂(構成単位:メタクリル酸メチル):45質量部
アクリルゴム(「SA−FW001(商品名)」、株式会社クラレ製、メタクリル樹脂、構成単位:メタクリル酸メチル、粒子状、平均粒子径:100nm):55質量部
着色ポリプロピレン樹脂からなる樹脂シートの有機固形分全質量を77.6g/m2(厚さ:90μm)とした以外は、実施例1と同様にして化粧シート10を得た。
〈比較例2〉
着色ポリプロピレン樹脂からなる樹脂シートの有機固形分全質量を40.0g/m2(厚さ:50μm)とした以外は、実施例1と同様にして化粧シート10を得た。
ウレタン系アンカー層4に紫外線吸収剤を添加せず、ウレタン系アンカー層4を形成した以外は、実施例1と同様にして化粧シート10を得た。
〈比較例4〉
ウレタン系アンカー層4を形成しない以外は、実施例1と同様にして化粧シート10を得た。
〈比較例5〉
ウレタン系接着剤を形成しない以外は、実施例1と同様にして化粧シート10を得た。
基材1として、着色ポリプロピレン樹脂(厚さ:70μm)からなる樹脂シートを準備した。
この基材1の表面及び裏面にコロナ放電処理を施した後、表面にウレタン系印刷インキを用いて、グラビア印刷により木目柄を形成し、絵柄模様層(厚さ:2μm)を得た。
次いで、ポリフッ化ビニリデン樹脂(フッ素樹脂)とアクリル樹脂層形成用混合物とをTダイで溶融して、押し出し、フッ素樹脂層7とアクリル樹脂層6とからなる積層体(フッ素樹脂層7厚さ:5μm、アクリル樹脂層6厚さ:45μm)を形成した。(以下「積層体B」と称する。)
上記絵柄模様層の上にアクリル−塩酢ビ−ポリエステル系樹脂からなる1液塗液を塗工して接着層5(乾燥状態での厚さ:1.5μm)を形成した上に、該積層体Bを熱ラミネート法により積層させて、化粧シート10を得た。
裏面プライマー層用塗工液として、次のものを使用した。
二液硬化型ポリエステルウレタン(ポリエステルポリオールとポリイソシアネートを100:5(質量比)の割合で混合):100質量部
希釈溶剤(酢酸エチルとメチルイソブチルケトンの1:1(質量比)の割合で混合した混合溶剤):20質量部
アクリル樹脂層形成用混合物として次のものを使用した。
アクリル樹脂(構成単位:メタクリル酸メチル):45質量部
アクリルゴム(「SA−FW001(商品名)」、株式会社クラレ製、メタクリル樹脂、構成単位:メタクリル酸メチル、粒子状、平均粒子径:100nm):55質量部
実施例及び比較例に対して、次の評価判定を実施した。
(不燃性評価)
ISO5660−1に準拠 加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m2)が、8MJ/m2以下、且つ加熱開始後20分間の最大発熱速度として、10秒以上継続して200kW/m2を超えなければ合格「○」とした。但し、基材1の亀裂の評価 亀裂や穴のないことを条件とした。
(耐水耐熱密着性)
80℃温水48時間浸漬して乾燥後、表面にクロスカットを入れ、セロテープ(登録商標)を圧着した。そして勢い良く剥がし、剥離の有無を確認した。
メタルウェザーを用いて、次のように耐候性密着性を評価した。
下記条件の照射モードで20時間照射した後、下記条件の結露モードで結露状態を4時間実施することを1サイクルとして、1512時間実施後、表面にクロスカットを入れ、セロテープ(登録商標)を圧着した。その後、勢い良く剥がし、剥離の有無を確認した。
・照射モード:照度65mW/cm2(ウシオ製ユニメーター UIT−101にて測定)、BP温度 53℃、湿度50%、20時間照射
・結露モード:30℃、98%、4時間 結露モードの前後30秒シャワー噴霧
上記メタルウェザーを用いて、上記と同じ条件で1512時間実施後、目視確認にて外観の退色具合、剥離を確認した。
そして、著しい変退色、剥離の無い場合は、合格とする。
評価結果を表1に示す。
ここで、基材1を構成するポリプロピレン樹脂の有機固形分質量を、44g/m2、及び67g/m2とした場合においても実施例1と同じ評価になったことを確認している。
一方、ウレタン系アンカー層4に紫外線吸収剤を添加しない比較例3の場合には、耐候退色性が不合格になっている。
また、接着層5にウレタン系アンカー層4を形成しない比較例4の場合には、耐候密着性、耐候退色性が不合格となっている。
2 絵柄模様層
3 接着剤層
4 アンカー層
5 接着層
6 アクリル樹脂層
7 フッ素樹脂層
10 不燃性化粧シート
Claims (5)
- 基材上に、接着層、アクリル樹脂層、及びフッ素樹脂層がこの順に形成され、
上記アクリル樹脂層は、アクリルゴムとアクリル樹脂を含み、そのアクリルゴムとアクリル樹脂との質量比が30:70〜60:40に設定された混合物からなり、
上記接着層は、硬化剤としてイソシアネート化合物を含み且つポリエステル系樹脂を主鎖とするウレタン系接着剤からなる接着剤層と、硬化剤としてイソシアネート化合物を含み且つアクリル系樹脂を主鎖とするウレタン系アンカー剤からなるアンカー層との2層を有し、上記接着剤層が上記基材側に配置されることを特徴とする不燃性化粧シート。 - 上記ウレタン系アンカー剤に、紫外線吸収剤が添加されていることを特徴とする請求項1に記載の不燃性化粧シート。
- 上記基材は、ポリプロピレン樹脂からなり、且つ有機固形分質量が、44g/m2以上67g/m2以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の不燃性化粧シート。
- フッ素樹脂層を構成するフッ素樹脂はポリフッ化ビニリデン樹脂であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の不燃性化粧シート。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の不燃性化粧シートを、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼及び銅から選ばれた金属からなる基板に貼着してなることを特徴とする不燃性化粧部材。
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