JP2017007201A - 化粧材及び化粧板 - Google Patents
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そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、耐油性等の表面物性を満足しつつ、紙間強度にも優れた化粧材及び化粧板を提供することを目的とする。
また、本発明の一態様に係る化粧板は、上記化粧材が基板に貼付されていることを特徴とする。
以下に、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。但し、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ことに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
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装置や方法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、配置等を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。
図1に示すように、本実施形態に係る化粧材10は、フッ素系耐油剤を使用する耐油紙1上(例えば、耐油紙1の表面側)に、ウレタン系樹脂を含むシーラー層2と、ウレタン系樹脂を含む印刷層3と、絵柄層4と、ウレタン系樹脂を含む樹脂層5とが、この順に積層されてなる。但し、本実施形態に係る化粧材10として、絵柄層4の無い単色の化粧材等も適宜選択可能である。すなわち、印刷層3と樹脂層5との間に絵柄層4を配置することにも特徴はあるものの、絵柄層4は必須ではない。JIS P 8208に規定されるきょう雑物計測図表を用いた測定で、本実施形態に係る化粧材10は直径が55mmの円内に1mm2以上のピンホールが10点以下であり、紙間強度は0.95N以上である。ここで、紙間強度とは、JIS A 5908にて規定されている平面引っ張り試験にて得られる値であり、1mm2範囲にかかる力のことである。
耐油紙1は、パルプ等を主原料とする紙基材をフッ素系耐油剤で処理したものである。ここでは、耐油紙1の基材となる紙基材は、入手の容易さ等から木材パルプ繊維を主成分とするが、それ以外の非木材パルプ繊維を使用しても良い。木材パルプには、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、サルファイトパルプ等の化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプ、リファイナーグラインドパルプの機械パルプ、又は、新聞、コート紙、上質紙等から得られる再生パルプを使用することができる。また、これらを適宜配合して使用することもできる。なお、実際には、耐油紙1の基材となる紙基材として用いられる紙類としては、特に制限はなく、例えば、パルプ以外にも、薄葉紙、クラフト紙、チタン紙等が使用できる。また、紙以外にプラスチックフィルム、木材、金属、布、皮革、ガラス、陶磁器等も使用可能である。
また、主に基材となる高分子に多数のフッ素部位が定着した分子構造となっているため、高分子内部にフッ素部位が取り込まれている場合が多い。
分子量が3000未満では、一般的に、水中での分散性やパルプ繊維への定着性が良く、且つ定着の際できる限り紙の最表面にフッ素部位が存在するような構造を採っているため、フッ素部位を構成する炭素(C)数が平均8個以上となり、加熱等によりPFOAや、8個以上の炭素(C)を持つ難分解性ガス(例えば、C8F17C2H4OH)が発生しやすくなる。分子量80000を超えると、水中での分散性が悪くなり、抄紙時に他添加薬品との凝集物や、定着ムラが発生する等、パルプ繊維への歩留まりが大きく低下する問題が生じる。
シーラー層2は、油の浸透の防止、紙間強度の向上を目的に設けられ、耐油紙と印刷層との間に配置される層である。本実施形態に係るシーラー層2は、ウレタン系樹脂で構成されている。シーラー層2の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、後述する印刷層3の印刷法と同様の方法で、又は、後述する樹脂層5の塗工法と同様の方法で形成することができる。これらの方法でシーラー層2を形成する場合、シーラー層2を形成するための印刷インキ中のバインダー樹脂として、又は、塗工液中のバインダー樹脂として、ウレタン系樹脂を用いる。
印刷層3は、化粧材の意匠性を高める目的で設けられ、耐油紙1の表面に意図した色彩を与える隠蔽層若しくは全面ベタ層とも称されるものであり、耐油紙1の表面側の全面を被覆する一様均一な部材である。印刷層3は、通常は不透明色で形成することが多いが、着色透明で形成し、下地が持っている模様を活かす場合もある。また、耐油紙1が白色であることを活かす場合には無色透明で形成する場合もある。
印刷層3の形成に用いられるインキ(印刷インキ)の基本構成は、色料、バインダー樹脂、溶剤、補助剤の4成分である。色料は、印刷インキに色を与える材料であり、一般に顔料と染料に分けられる。バインダー樹脂は、シーラー層2への色料の転移と固着、色料の湿潤と安定分散、印刷インキに適度な粘度を与えシーラー層2へ転移しやすくする、転移した後に皮膜を形成しシーラー層2と密着する、という4つの機能を有し、印刷インキの性能を左右する重要な材料である。溶剤は、バインダー樹脂の溶解、印刷インキへの適度な粘度の付与、乾燥速度の調整等のために使用される。代表的な溶剤として、トルエン、MEK(メチルエチルケトン)、酢酸エチル等がある。バインダー樹脂と溶剤の混合物をビヒクル(展色剤)という。補助剤は、印刷インキに種々の機能付与のために添加されており、インキ安定性付与(分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤)、印刷適性付与(消泡剤、帯電防止剤)、インキ皮膜物性向上(可塑剤、滑剤)を目的としている。
アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン共重合体等を用いることができる。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの意味である。また、耐油性を向上させるために、上記樹脂を親水性となるように表面処理することも好適である。これらの樹脂は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、隠蔽性を出すために、上記アクリル系樹脂組成物中に、チタニア(二酸化チタン)を含有させるようにしても良い。特に、JIS K5101(アマニ油)により測定した吸油量が17〜36g/100gのチタニアを含有することが好ましい。チタニアを含有させることにより耐油性は低下するが、吸油量がこの範囲内であると耐油性の低下が少なく、且つ良好な隠蔽性を得ることができる。以上の点から、吸油量は17〜22g/100gの範囲であることが更に好ましい。
なお、印刷層3の隠蔽性については、隠蔽性試験紙上に化粧材を置いて分光測色計で測定を行ったときに、以下の計算式で算出された値(以下「隠蔽率」という)が80%以上であると好ましい。隠蔽率が80%以上であれば、下地が見えない(又は非常に見えにくい)ため、隠蔽性は良好である。なお、隠蔽率が75%以上80%未満であっても、下地が見えにくいため、隠蔽性は十分であり、実用上は問題ない。しかし、隠蔽率が75%未満では、下地が見えやすく、隠蔽性が不十分である。
隠蔽率=(隠蔽性試験紙の黒色部で測色したY値/隠蔽性試験紙の白色部で測色したY値)×100[%]
Y値:刺激値(明るさ)
アクリル系樹脂組成物中には、その他に顔料、染料等の着色剤、体質顔料、溶剤、安定剤、可塑剤、触媒、硬化剤等を適宜混合することができる。
絵柄層4は、印刷層3の表面側に所望の絵柄による意匠性を付与するものであり、絵柄の種類等は特に限定的ではない。例えば、木目模様、石目模様、砂目模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、布目模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、抽象模様等が挙げられる。
絵柄層4の形成方法は特に限定されず、例えば、公知の着色剤(染料又は顔料)を結着材樹脂とともに溶剤(又は分散媒)中に溶解(又は分散)させて得られる着色インキ、コーティング剤等を用いた印刷法等により形成すれば良い。
樹脂層5は、印刷層3又は絵柄層4の表面を保護する表面保護層又はコート層(コーティング層)とも称されるものであり、印刷層3又は絵柄層4の表面側の全面を被覆する一様均一な部材である。
本実施形態に係る樹脂層5は、ウレタン系樹脂で構成されている。すなわち、樹脂層5の形成方法は特に限定されるものではないが、例えばグラビアコート、ロールコート等の塗工法により形成することができる。この場合、塗工液中のバインダー樹脂として、ウレタン系樹脂を用いる。
2液硬化型ウレタン系樹脂の種類は特に限定されないが、中でも主剤としてOH基を有するポリオール成分(アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、エポキシポリオール等)と、硬化剤成分であるイソシアネート成分(トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メタキシレンジイソシアネート等)とを含むものが使用できる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤が好適である。これらの耐候剤の含有量は限定されないが、紫外線吸収剤・光安定剤ともに、樹脂層5中1000ppm以上10000ppm以下程度とすれば良い。
本実施形態に係る樹脂層5は、1層以上3層以下で構成される。図1では、1層以上3層以下で構成される樹脂層5として、第1樹脂層5aと、第2樹脂層5bと、第3樹脂層5cとを図示している。ここでは、下層から順に、第1樹脂層5aは1層目、第2樹脂層5bは2層目、第3樹脂層5cは3層目である。
本実施形態では、上記のように樹脂層5を形成することで、ブロッキングの発生を抑えることができる。
図2に示すように、本実施形態に係る化粧板30は、図1を参照しながら説明した化粧材10と、基板20とを備える。例えば、化粧材10は、基板20の上面側に図示しない接着剤等を介して貼付されている。なお、図2では、化粧板30における化粧材10の樹脂層5が1層である場合を示しているが、この化粧板30においても、樹脂層5は1層に限定されるものではなく、図1(a)及び(b)に示したように2層又は3層でもよい。
(1)本実施形態に係る化粧材10は、フッ素系耐油剤を使用する(例えば、含有する)耐油紙1上に、ウレタン系樹脂を含むシーラー層2と、ウレタン系樹脂を含む印刷層3と、ウレタン系樹脂を含む樹脂層5が、この順で積層されている。JIS P 8208に規定されるきょう雑物計測図表を用いた測定で、この化粧材10は直径が55mmの円内に1mm2以上のピンホールが10点以下であり、紙間強度が0.95N以上である。
(2)フッ素系耐油剤は、PFOSとPFOAとを含まず、官能基を含めたフッ素樹脂の分子量が3000以上80000以下であり、且つフッ素部位における炭素数が8個未満の構成である。
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が2未満であると紙基材へ油分が浸透しやすくなってしまうが、2以上であると紙基材へ油分が浸透しにくくなる。また、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が14A未満であると汚染物の残存が発生してしまうが、14A以上であると汚染物の残存が発生しなくなる。
<その他実施形態>
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。すなわち、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
フッ素系耐油剤を使用する坪量30g/m2の耐油紙1を、120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率が5.1%となるようにした。次に、シーラー層2として、ウレタン系樹脂を塗布量が1.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工したのち、120℃で温風乾燥した。次に、印刷層3として、二酸化チタンを70%含有するインキを塗布量が17.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で温風乾燥した。次に、樹脂層5の一部となる第1樹脂層5aとして、シリカを10%含有するウレタン系樹脂を塗布量が3.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で温風乾燥した。次に、樹脂層5の一部となる第2樹脂層5bとして、シリカを10%含有するウレタン系樹脂を塗布量が3.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工して、光沢値が14.4%で、隠蔽率が90.2%で、紙間強度が0.73N/mm2となる化粧材を得た。
フッ素系耐油剤を使用する坪量30g/m2の耐油紙1を、120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率が5.3%となるようにした。次に、シーラー層2として、ウレタン系樹脂を塗布量が1.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工したのち、120℃で温風乾燥した。次に、印刷層3として、二酸化チタンを70%含有するインキを塗布量が17.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で温風乾燥した。次に、絵柄層4をグラビア印刷で塗工後、120℃で温風乾燥した。次に、樹脂層5の一部となる第1樹脂層5aとして、シリカを10%含有するウレタン系樹脂を塗布量が3.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で温風乾燥した。次に、樹脂層5の一部となる第2樹脂層5bとして、シリカを10%含有するウレタン系樹脂を塗布量が3.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工して、光沢値が14.4%で、隠蔽率が90.2%で、紙間強度が0.95N/mm2となる化粧材を得た。
シーラー層2を設けない以外は実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価を行った。
(比較例2)
耐油紙にフッ素系耐油剤を使用しないこと以外は、実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価得た。
耐油紙がJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が1であり、且つJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が12Aであること以外は、実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価得た。
耐油紙の含水率がJIS P 8203により測定した値が7.6%であること以外は、実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価得た。
(性能評価)
次に、実施例1、2及び比較例1〜4にて得られた各化粧材の性能評価について説明する。
実施例1、2及び比較例1〜4にて得られた各化粧材を、酢酸ビニル系接着剤を用いてホットプレスにて合板上にそれぞれ添付した試験体を作成した。そして、これら各試験体をJIS A 5908により印刷層と耐油紙との接着状態を測定し、評価した。
<光沢値評価>
実施例1、2及び比較例1〜4にて得られた各化粧材の表面を60度反射の光沢計で光沢値を測定し、光沢値を評価した。ここでは、光沢値が3%以上60%以下の場合を意匠として良好とし、3%未満又は60%超の場合を不良とした。
○:3%以上60%以下
×:3%未満又は60%超
実施例1、2及び比較例1〜4にて得られた各化粧材の表面にズダンブラック(C29H24N6)にて染色したキャノーラ油約1mlを滴下し、その上からφ55mmのろ紙で被覆し、30分間静置した。その後、ろ紙を取り除き、各化粧材の表面に残存したキャノーラ油をキムワイプで除去した。化粧材上にピンホールが存在していた場合、染色されたキャノーラ油が静置時間の間にピンホールを通り化粧材内部に浸透し、該当箇所が青く染色される。目視にて確認された印刷紙上の染色部位の大きさはJIS P 8208に規定されるきょう雑物計測図表を用いて測定し、その大きさと数により本性能を以下のようにして評価した(なお、実施例1ではピンホールの数が2点であり、実施例2ではピンホールの数が5点であったが、ピンホールの数は10点以下であれば、実施例1、2と同様の結果となることを確認した。)。
○:1mm2以上のピンホールが合計10点以上存在しない
×:1mm2以上のピンホールが合計10点以上存在する
耐油紙の含水率をJIS P 8203により測定し、含水率7%を基準に評価した。ここでは、含水率が7%未満であれば良好、含水率が7%以上であれば不良とした(なお、実施例1では含水率が5.1%であり、実施例2では含水率が5.3%であったが、含水率は7%未満であれば、実施例1、2と同様の結果となることを確認した。)。
○:7%未満
×:7%以上
表1、2を比較して分かるように、本発明の実施例1、2は、比較例1〜4と比較して、耐油紙と印刷層との密着性が良好であり、耐油性等の表面物性を満足し、且つ印刷適性及び隠蔽性に優れている。
2 シーラー層
3 印刷層
4 絵柄層
5 樹脂層
5a 第1樹脂層
5b 第2樹脂層
5c 第3樹脂層
10 化粧材
20 基板
30 化粧板
Claims (6)
- フッ素系耐油剤を使用する耐油紙上に、ウレタン系樹脂を含むシーラー層と、ウレタン系樹脂を含む印刷層と、ウレタン系樹脂を含む樹脂層とが、この順に積層され、
JIS P 8208に規定されるきょう雑物計測図表を用いた測定で、当該化粧材は直径が55mmの円内に1mm2以上のピンホールが10点以下であり、紙間強度が0.95N以上であることを特徴とする化粧材。 - 前記フッ素系耐油剤は、PFOSとPFOAとを含まず、官能基を含めたフッ素樹脂の分子量が3000以上80000以下であり、且つフッ素部位における炭素数が8個未満の構成であることを特徴とする請求項1に記載の化粧材。
- 前記耐油紙は、耐油度としてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が2以上であり、且つ表面強度としてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が14A以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の化粧材。
- 前記耐油紙は、含水率としてJIS P 8203により測定した値が7%未満であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の化粧材。
- 前記印刷層と前記樹脂層との間に絵柄層を有することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の化粧材。
- 請求項1から請求項5の何れか一項に記載の化粧材が基板に貼付されていることを特徴とする化粧板。
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