JP2017042975A - 化粧シート及び金属化粧部材 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、塩化ビニル樹脂にアクリル樹脂を積層したものは耐汚染性、耐油性及び耐溶剤性が低い為に、汚れが付着し易く、また付着した汚れを溶剤で拭き取ることができないという問題があった。また、塩化ビニル樹脂にアクリル樹脂を積層したものは、塩化ビニル樹脂が積層されているために廃棄後の燃焼時にダイオキシンを発生させる危険性が有り、燃焼処理が困難という問題があった。
これに対応した化粧シートとして特許文献2に記載のものがある。この特許文献2に記載の化粧シートは耐候性、耐汚染性、耐溶剤性を有している。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、耐候性、耐汚染性及び耐溶剤性を有し、更に不燃性にも優れた化粧シート及び金属化粧部材を提供することを目的としている。
また本発明の一態様に係る金属化粧部材は、上述した化粧シートが、金属製の基板に貼り合わされて構成されていることを特徴とする。
ここで、図1は本実施形態に係る化粧シートを模式的に示す断面図であり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さ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。
本実施形態の化粧シート10は、図1に示すように、シート基材1と、シート基材1上に順に積層された絵柄層2、熱接着性樹脂層3、耐候性樹脂層4、及びフッ素樹脂又はエチレンビニルアルコール共重合樹脂からなる耐汚染樹脂層5を備えている。化粧シート10の総厚は、200μm以下とされている。
シート基材1は、熱可塑性樹脂からなるシート状の層である。
シート基材1を構成する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。シート基材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。シート基材1に難燃剤や紫外線吸収剤等を混入して、難燃性または防褪色性を保持させることもできる。
特に、溶融押出装置での生産性、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、シート基材1をポリオレフィン系樹脂で構成することがより好ましい。
また紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシラート系、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及びヒンダードアミン系が使用できるが、特にベンゾトリアゾール系、オキザニリド系やヒンダードアミン系及びこれらの混合物が紫外線吸収性に優れ、またオレフィン樹脂などとの相溶性にも優れるため好ましい。
難燃剤としては、無機系(水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン等)、リン系(有機系:リン酸エステル、リン酸アンモニウム等、無機系:赤リン系)、反応型(ビニル付加重合させるビニル化合物、カルボン酸基、水酸基、エポキシ基などの官能基を有し、高分子の一部原料(共重合モノマー)として使用されるもの)などが使用できるが、樹脂への相溶性、難燃効果及び環境面の安全性等の点において優れる水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましく使用できる。
絵柄層2は、化粧シート10に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、木目柄の他、例えばコルク柄、石目柄、タイル柄、焼き物柄、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は、印刷適性や耐候性などを考慮して選択された材料であれば、特に限定されない。印刷インキ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うちの少なくとも一つを用いる。また、印刷インキがこれら材料を組み合わせて配合した顔料を含む事で、印刷された絵柄の表現を豊かな表現とする事が可能となる。また、印刷インキに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、絵柄層2における絵柄は、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。
熱接着性樹脂層3は、絵柄層2と耐候性樹脂層4との間に設けられ、絵柄層2及び耐候性樹脂層4の熱ラミネート法による接着を可能とし、両層間での接着強度を発現させる目的で設けられる。熱接着性樹脂層3は、アクリル−ポリエステル−塩酢ビ系樹脂を含む熱接着性樹脂により形成される。本実施形態では、特にアクリル−ポリエステル−塩酢ビ系樹脂からなる熱接着性樹脂が採用される。この熱接着性樹脂は、加熱により容易に溶融し接着性を発現するアクリル系樹脂や塩酢ビ系樹脂の長所を活かしつつ、加熱下でも凝集力の低下の少ないポリエステル系樹脂の特性を加味したものである。この熱接着性樹脂は、シート基材1や耐候性樹脂層4に破断や伸び、変形、劣化等の悪影響を与えることのない比較的低温の条件においても、十分に接着性を発現して熱ラミネート加工可能である。また、この熱接着性樹脂は、準外装用途等における高温の使用条件下でも接着強度を失わず、十分な耐剥離性を維持する特性を有する。
耐候性樹脂層4は、アクリル樹脂(ポリメチルメタクリレート樹脂)とアクリル樹脂系ゴム(ポリメチルメタクリレート樹脂系ゴム)との混合物からなる。アクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの質量比は、40:60〜70:30の範囲である。即ち、耐候性樹脂層4におけるアクリル樹脂の混合量は40質量%以上70質量%以下であり、アクリル樹脂系ゴムの混合量は30質量%以上60質量%以下とされている。
また、耐候性樹脂層4の厚さは、10μm以上80μm未満であることが好ましい。
更に、耐候性樹脂層4には、エンボスなどの凹凸が設けられていてもよい。耐候性樹脂層4に凹凸が設けられることにより、耐候性樹脂層4の意匠性を向上させることができる。
耐汚染樹脂層5は、フッ素樹脂又はエチレンビニルアルコール樹脂(エチレンビニルアルコール共重合樹脂(EVOH))を含む樹脂層である。また、耐汚染樹脂層5は、アクリル樹脂を含んでいてもよい。フッ素樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)は、耐溶剤性、耐油性、耐汚染性、透明性に優れる材料である。耐汚染樹脂層5は、フッ素樹脂で形成されることがより好ましい。
フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフロロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等が使用でき、特に溶融成形性、耐汚染性の点で優れるエチレン−テトラフロロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフロロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)が好ましく使用できる。
EVOHとしては、エチレン含有率が82mol%以上90mol%以下と、25mol%以上50mol%以下の2タイプのEVOHが知られており、中でも、耐溶剤性、耐油性、耐汚染性、透明性の点で特に優れるエチレン含有率25mol%以上50mol%以下のタイプのEVOHが好ましく使用できる。
フッ素系樹脂フィルムを用いて耐汚染樹脂層5を形成する場合において、耐汚染樹脂層5の表面にエンボスなどの凹凸模様の凹凸加工を行うときは、フッ素系樹脂フィルムを耐候性樹脂層4上に貼り合わせた後に凹凸加工を行うことが望ましい。
ここで、耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さは、20μm以上80μm以下である。耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さが20μm未満の場合、化粧シート10の耐候性が低下する。また、耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さが80μmを超える場合、化粧シート10の不燃性が低下する。
このため、従来の塩化ビニル樹脂にアクリル樹脂を積層した化粧シート等における問題を解決できるという効果を奏する。従来の化粧シートにおける問題としては、例えば耐汚染性、耐油性及び耐溶剤性が低い為に汚れが付着し易く、また付着した汚れを溶剤で拭き取ることができないという問題や、塩化ビニル樹脂が積層されていることで化粧シート10を廃棄する際(燃焼させる際)にダイオキシンが発生する危険性が有り燃焼処理が困難という問題が挙げられる。すなわち、本実施形態の化粧シート10は、耐候性、耐汚染性及び耐溶剤性を有し、更に不燃性にも優れている。
これによって、意匠性と表現豊かな絵柄を併せ持った優れた化粧シート10を得ることができる。
これによれば、化粧シート10をアルミニウム、ステンレス鋼、銅及び鋼板から選ばれる金属板に貼り合せた状態で、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において、(1)加熱開始後20分間の総発熱量が8MJ/m2以下であり、(2)加熱開始後20分間、最大発熱速度が10秒以上継続して200KW/m2を超えず、(3)加熱開始後20分間、防火上有害な亀裂及び穴がないだけの不燃性を備える。
金属化粧部材は、金属板と本実施形態の化粧シート10とを備え、化粧シート10が金属板に貼り合わされて構成されている。このとき、金属板及び化粧シート10は、金属板と化粧シート10のシート基材1とが対向するようにして貼り合わされている。
金属板を構成する金属としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅及び鋼板が挙げられる。
<実施例1>
(化粧シート)
シート基材1として、着色ポリプロピレン樹脂からなり厚さが70μmである樹脂シートを準備した。このシート基材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、絵柄層2(厚さ:2μm)を形成した。
一方、シート基材1の裏面には、以下に記載する組成の裏面プライマー層用塗工液を用いて、裏面プライマー層(厚さ:1μm)をグラビア印刷により形成した。
上述した裏面プライマー層用塗工液の組成は次のとおりである。
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
次いで、耐候性樹脂層形成用混合物と、ポリフッ化ビニリデン樹脂(フッ素樹脂)とをTダイで溶融して押し出して、耐候性樹脂層4とフッ素樹脂からなる耐汚染樹脂層5とが積層された積層体(耐汚染樹脂層5の厚さ:5μm、耐候性樹脂層4の厚さ:15μm、合計の厚さ:20μm)を形成した。
上記の耐候性樹脂層形成用混合物の組成は次のとおりである。
アクリル樹脂(PMMA樹脂、構成単位:メタクリル酸メチル):40質量部
アクリルゴム(PMMA系樹脂ゴム、「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):60質量部
紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、チヌビン326):0.5質量部
厚さ1mmのアルミ板に、2液硬化性ウレタン系接着剤(乾燥状態での塗布量:25g/m2)を介して化粧シート10を貼り合わせて金属化粧部材を作成した。金属板及び化粧シート10は、アルミ板と化粧シート10のシート基材1とが対向するようにして貼り合わせた。
耐汚染樹脂層5を、エチレンビニルアルコール樹脂を用いて形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
<実施例3>
耐候性樹脂層4を、PMMA樹脂とPMMA系樹脂ゴムとの質量比が70:30となるようにして形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
耐汚染樹脂層5を、エチレンビニルアルコール樹脂を用いて形成した以外は、実施例3と同様にして金属化粧部材を得た。
<実施例5>
耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さを80μm(耐候性樹脂層4の厚さ:75μm、耐汚染樹脂層5の厚さ:5μm)とした以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
耐候性樹脂層4を、PMMA樹脂とPMMA系樹脂ゴムとの質量比が20:80となるようにして形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
<比較例2>
耐候性樹脂層4を、PMMA樹脂とPMMA系樹脂ゴムとの質量比が80:20となるようにして形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さを15μm(耐候性樹脂層4の厚さ:10μm、耐汚染樹脂層5の厚さ:5μm)にした以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
<比較例4>
耐候性樹脂層4と耐汚染樹脂層5との合計の厚さを90μm(耐候性樹脂層4の厚さ:85μm、耐汚染樹脂層5の厚さ:5μm)にした以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
耐候性樹脂層4を、耐候性樹脂層形成用混合物中に紫外線吸収剤を添加せずに形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
<比較例6>
熱接着性樹脂層3を、アクリル−ポリエステル系熱接着性樹脂(アクリル/ポリエステル=7/3(質量比))をグラビアコート法により乾燥後の塗布量が2g/m2となるように調整して塗工して形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
<比較例7>
熱接着性樹脂層3を、アクリル−塩酢ビ系熱接着性樹脂(アクリル/塩酢ビ=6/4(質量比))をグラビアコート法により乾燥後の塗布量が2g/m2となるように塗工して形成した以外は、実施例1と同様にして金属化粧部材を得た。
(不燃性評価)
各実施例及び比較例の金属化粧部材に対して、ISO5660−1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験を実施した。
発熱性試験において、加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m2)が、8MJ/m2以下であり、加熱開始後20分間の最大発熱速度が10秒以上継続して200kW/m2を超えなければ、評価を合格「○」とした。但し、シート基材に亀裂や穴のないことも条件とした。
メタルウェザーを用いて、次のように耐候性の試験を実施した。
各実施例及び比較例の金属化粧部材に対して、以下の条件の照射モードで紫外線を20時間照射した後、以下の条件の結露モードで結露状態を4時間実施する試験を1サイクル(24時間)として、当該試験を13サイクル(312時間)実施した。
・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)、ブラックパネル温度 53℃、相対湿度50%、20時間照射
・結露モード:環境温度30℃、相対湿度98%、4時間(結露モードの前後30秒シャワー噴霧)
上述の条件で13サイクル(312時間)の試験を実施した後、目視確認にて外観の退色具合及び剥離を確認し、著しい変退色、剥離の無い場合は、評価を合格「○」とした。
金属化粧部材の耐汚染性の評価を次のように実施した。
黒マジックにて各実施例及び比較例の金属化粧部材表面に1cm巾でインクを付着させ、脱脂綿にエタノールを浸し、黒マジックのインクを拭き取った。インクの拭き取り後、インクを付着させた表面に著しい外観変化のない場合、評価を合格「○」とした。
各実施例及び比較例の金属化粧部材に対してラッピング加工を実施し、ラッピング加工の直後、化粧シート10の応力によるシート剥がれのない場合、評価を合格「○」とした。
(密着性評価)
各実施例及び比較例の金属化粧部材を沸騰水中に10分間浸漬後、化粧面表面にクロスカットを入れ、クロスカット上にセロテープ(登録商標)を密着させた。勢い良くセロテープを剥がした後、耐候性樹脂層4が熱接着性樹脂層3から剥がれていない場合、評価を合格「○」とした。
一方、比較例1、2のように耐候性樹脂層4のPMMA樹脂とPMMA系樹脂ゴムの質量比が40:60〜70:30の範囲から外れると、耐候性やラッピング適性が各実施例の金属化粧部材よりも低減した。
比較例3のように、耐候性樹脂層4及び耐汚染樹脂層5の合計の厚さが20μm以上80μm以下の範囲よりも薄いと、耐候性の点で不利になった。逆に、比較例4のように、耐候性樹脂層4及び耐汚染樹脂層5の合計の厚さが20μm以上80μm以下の範囲よりも厚いと、所望の不燃性を確保出来なくなり、またラッピング適性が低減した。
比較例5のように、耐候性樹脂層4に紫外線吸収剤が含まれない場合には、耐候性が低減した。
比較例6、比較例7のように、熱接着性樹脂がアクリル、ポリエステル、塩酢ビのうちのいずれかが含まれない場合、熱接着性樹脂層3と耐候性樹脂層4との密着性が低減した。
2 絵柄層
3 熱接着性樹脂層
4 耐候性樹脂層
5 耐汚染樹脂層
10 化粧シート
Claims (5)
- シート基材と、前記シート基材上に順に積層された熱接着性樹脂層、耐候性樹脂層及びフッ素樹脂又はエチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む耐汚染樹脂層を備え、
前記耐候性樹脂層は、アクリル樹脂及びアクリル樹脂系ゴムの混合物並びにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及びトリアジン系紫外線吸収剤から選ばれる紫外線吸収剤を少なくとも1種以上含有し、
前記アクリル樹脂と前記アクリル樹脂系ゴムとの質量比は、40:60〜70:30の範囲であり、
総厚が200μm以下であり、且つ前記耐候性樹脂層と前記耐汚染樹脂層との合計の厚さが20μm以上80μm以下であることを特徴とする化粧シート。 - 前記熱接着性樹脂層は、アクリル−ポリエステル−塩酢ビ系樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の化粧シート。
- 前記シート基材は着色されており、且つ前記シート基材と前記耐候性樹脂層との間に形成された絵柄層を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の化粧シート。
- 前記耐候性樹脂層には、凹凸が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した化粧シートが、金属製の基板に貼り合わされて構成されていることを特徴とする金属化粧部材。
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