JP2017075433A - 壁紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感を持たせても簡易に優れた耐圧性及び表面強度を付与可能な壁紙の製造方法を提供する。【解決手段】壁紙は、壁紙用裏打紙の上に発泡した発泡樹脂層が形成される。発泡樹脂層を構成する樹脂に、発泡剤として少なくとも、第１の発泡剤と、第１の発泡剤よりも発泡開始温度が高い第２の発泡剤とを添加し、第１の発泡剤の発泡開始温度以上、第２の発泡剤の発泡開始温度未満の温度である第１の加熱温度で予め設定した時間、加熱する第１発泡処理工程と、第１発泡処理工程の後に、第２の発泡剤の発泡開始温度以上の温度である第２の加熱温度で加熱する第２発泡処理工程と、を備える。【選択図】 図１
Description
本発明は壁紙の製造に関する。
下地の壁面に存在する凹みや隙間、段差などを隠蔽する隠蔽性向上のために、壁紙にボリューム感が求められる場合がある。
ここで、壁紙用裏打紙と樹脂層からなる壁装材においては、樹脂層を厚くするか、あるいは特許文献１の壁紙のように樹脂を発泡形成させかつその発泡倍率を上げることでボリューム感を上げることができる。
しかしながら、単純に樹脂層を厚くすると、耐圧性や表面強度を保つことが出来ず、耐圧性や表面強度が低下するものとなってしまう。
ここで、樹脂層の発泡倍率と強度を両立する方法として、押し出し成型やコーティング方式での複層化が考えられるが、何れも専門の加工機が必要となり、また加工の難しさから生産性が低下する。
ここで、壁紙用裏打紙と樹脂層からなる壁装材においては、樹脂層を厚くするか、あるいは特許文献１の壁紙のように樹脂を発泡形成させかつその発泡倍率を上げることでボリューム感を上げることができる。
しかしながら、単純に樹脂層を厚くすると、耐圧性や表面強度を保つことが出来ず、耐圧性や表面強度が低下するものとなってしまう。
ここで、樹脂層の発泡倍率と強度を両立する方法として、押し出し成型やコーティング方式での複層化が考えられるが、何れも専門の加工機が必要となり、また加工の難しさから生産性が低下する。
本発明は、裏打紙と発泡樹脂層とからなる壁紙において、簡易な手段によって耐圧性及び表面強度を向上可能な壁紙の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するために、本発明の一態様である壁紙の製造方法は、裏打紙と、上記裏打紙の上に形成された発泡樹脂層とを有する壁紙の製造方法であって、発泡樹脂層を構成する樹脂に、発泡剤として少なくとも、第１の発泡剤と、第１の発泡剤よりも発泡開始温度が高い第２の発泡剤とを添加し、第１の発泡剤の発泡開始温度以上、第２の発泡剤の発泡開始温度未満の温度である第１の加熱温度で予め設定した時間、加熱する第１発泡処理工程と、第１発泡処理工程の後に、第２の発泡剤の発泡開始温度以上の温度である第２の加熱温度で加熱する第２発泡処理工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の態様である壁紙によれば、不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感が出るまで発泡させても、簡易な手段で耐圧性及び表面強度が向上した壁紙を提供可能となる。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の壁紙原紙は、図１に示すように、裏打紙１の一方の面の上に、発泡樹脂層２が形成され、その発泡樹脂層２の上に印刷層３およびコート層４が形成されている。また、壁紙の表面には、エンボス処理等の加工によって凹凸模様５が付与されている。ここで、本実施形態の壁紙として、印刷層３、コート層４、及び凹凸模様５は省略されていても良い。
本実施形態の壁紙原紙は、図１に示すように、裏打紙１の一方の面の上に、発泡樹脂層２が形成され、その発泡樹脂層２の上に印刷層３およびコート層４が形成されている。また、壁紙の表面には、エンボス処理等の加工によって凹凸模様５が付与されている。ここで、本実施形態の壁紙として、印刷層３、コート層４、及び凹凸模様５は省略されていても良い。
＜裏打紙１＞
裏打紙１としては、発泡壁紙の基材として適した機械強度、耐熱性等を備えていれば、特に限定されない。裏打紙１は、例えば、樹脂シート、繊維質シート（紙等）などからなる。
裏打紙１としては、特に紙等の繊維質シートが好ましい。繊維質シートの例としては、普通紙、難燃紙（パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、リン酸グアジニン等の難燃剤で処理したもの）、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機添加剤を含む無機質紙、上質紙、薄用紙などが挙げられる。本実施形態では、無機添加剤が少ないか添加しない紙、例えば普通紙を使用する。
裏打紙１として、例えば、坪量５０〜１００ｇ／ｍ２かつ厚さ８０〜１５０μｍの範囲のものを採用する。これによって、壁装材として求められる剛性を確保可能となる。
裏打紙１としては、発泡壁紙の基材として適した機械強度、耐熱性等を備えていれば、特に限定されない。裏打紙１は、例えば、樹脂シート、繊維質シート（紙等）などからなる。
裏打紙１としては、特に紙等の繊維質シートが好ましい。繊維質シートの例としては、普通紙、難燃紙（パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、リン酸グアジニン等の難燃剤で処理したもの）、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機添加剤を含む無機質紙、上質紙、薄用紙などが挙げられる。本実施形態では、無機添加剤が少ないか添加しない紙、例えば普通紙を使用する。
裏打紙１として、例えば、坪量５０〜１００ｇ／ｍ２かつ厚さ８０〜１５０μｍの範囲のものを採用する。これによって、壁装材として求められる剛性を確保可能となる。
＜発泡樹脂層２＞
発泡樹脂層２は、例えば塩化ビニル系樹脂やオレフィン系樹脂などの樹脂を主成分とし、且つ発泡剤を含有した発泡樹脂層である。
この発泡樹脂層２を構成する樹脂の重合度は１０００以上が好ましい。重合度を１０００以上とすることで壁紙の表面強度を高くすることが出来る。
発泡樹脂層２には、発泡剤を混合し、加熱処理によって発泡させる。発泡倍率は３倍以上６倍以下とする。
発泡剤としては、発泡剤は、公知又は市販のものを使用することができる。例えばアゾジカーボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；パラトルエンスルホニルヒドラジド、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド系化合物；Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物；炭酸アンモニウム、ソジウムボロンハイドライト、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム等の熱分解型発泡剤等を用いることができる。これらのうち発泡開始温度が異なる２種以上の発泡剤を添加する。
発泡樹脂層２は、例えば塩化ビニル系樹脂やオレフィン系樹脂などの樹脂を主成分とし、且つ発泡剤を含有した発泡樹脂層である。
この発泡樹脂層２を構成する樹脂の重合度は１０００以上が好ましい。重合度を１０００以上とすることで壁紙の表面強度を高くすることが出来る。
発泡樹脂層２には、発泡剤を混合し、加熱処理によって発泡させる。発泡倍率は３倍以上６倍以下とする。
発泡剤としては、発泡剤は、公知又は市販のものを使用することができる。例えばアゾジカーボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；パラトルエンスルホニルヒドラジド、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド系化合物；Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物；炭酸アンモニウム、ソジウムボロンハイドライト、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム等の熱分解型発泡剤等を用いることができる。これらのうち発泡開始温度が異なる２種以上の発泡剤を添加する。
例えば、添加する発泡剤として、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド発泡剤）及びＯＢＳＨ（オキシビススルホニルヒドラジド発泡剤）を用いる。例えば、発泡倍率の確保と発泡表面の荒れ防止のため、上記２種類の発泡剤ＡＤＣＡとＯＢＳＨとを３：１〜１：１の割合で、２種類の合計が樹脂１００部に対して１〜４部になるよう混合する。
発泡安定剤としては、熱安定性の付与と発泡厚さ増加のため、２種類の安定剤（バリウム塩系と亜鉛塩系）を１：４〜４：１の割合で、２種類の合計が樹脂１００部に対して１〜４部になるよう混合することができる。
発泡安定剤としては、熱安定性の付与と発泡厚さ増加のため、２種類の安定剤（バリウム塩系と亜鉛塩系）を１：４〜４：１の割合で、２種類の合計が樹脂１００部に対して１〜４部になるよう混合することができる。
発泡樹脂層２としては、坪量５０〜２８０ｇ／ｍ２かつ３倍以上の発泡倍率とすることで、不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感を有しかつ優れた表面強度を有するとともにエンボスによる表面の凹凸模様５もシャープに再現することのできるものとなる。
発泡樹脂層２には、可塑剤、減粘剤その他の有機系添加剤および無機粉体を用途に応じて適宜混合しても良い。
無機粉体は、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪砂、タルク、シリカ類、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、二酸化チタン等からなる。無機粉体は、発泡樹脂層２を構成する塩化ビニル系樹脂１００部に対して４０〜１５０部を加えることが好ましい。ここで、無機粉の量が、１５０部を超えると、不燃性能が上がるもののボリューム感が低下するおそれがある。
発泡樹脂層２には、可塑剤、減粘剤その他の有機系添加剤および無機粉体を用途に応じて適宜混合しても良い。
無機粉体は、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪砂、タルク、シリカ類、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、二酸化チタン等からなる。無機粉体は、発泡樹脂層２を構成する塩化ビニル系樹脂１００部に対して４０〜１５０部を加えることが好ましい。ここで、無機粉の量が、１５０部を超えると、不燃性能が上がるもののボリューム感が低下するおそれがある。
＜印刷層３＞
印刷層３は、発泡樹脂層２の上に、カレンダー成形法、コーティング法、スクリーン印刷法などによって、シート状もしくは絵柄模様状に設ける。
印刷層３は、印刷インキ（非発泡性インキ）及び／又は水性エマルジョン樹脂を主成分とした発泡性インキ、塩化ビニルペースト樹脂を主成分とした発泡性インキなどを用いて構成する。
＜コート層４＞
コート層４は、壁紙の表面を保護する層である。
＜凹凸模様５＞
凹凸模様５は、発泡抑制インキにより部分的に発泡させる方法や、熱風や赤外線により部分的に加熱発泡させるケミカルエンボス方法があるが、特にはエンボスロールによる圧接によるメカニカルエンボスが、発泡樹脂層２に対してシャープな凹凸を得ることが出来るので好ましい。
印刷層３は、発泡樹脂層２の上に、カレンダー成形法、コーティング法、スクリーン印刷法などによって、シート状もしくは絵柄模様状に設ける。
印刷層３は、印刷インキ（非発泡性インキ）及び／又は水性エマルジョン樹脂を主成分とした発泡性インキ、塩化ビニルペースト樹脂を主成分とした発泡性インキなどを用いて構成する。
＜コート層４＞
コート層４は、壁紙の表面を保護する層である。
＜凹凸模様５＞
凹凸模様５は、発泡抑制インキにより部分的に発泡させる方法や、熱風や赤外線により部分的に加熱発泡させるケミカルエンボス方法があるが、特にはエンボスロールによる圧接によるメカニカルエンボスが、発泡樹脂層２に対してシャープな凹凸を得ることが出来るので好ましい。
＜発泡処理＞
ここで、発泡樹脂層２に添加した２種類の発泡剤の発泡開始温度Ｔ１、Ｔ２、但しＴ１＜Ｔ２とする。ここで、他の発泡剤が含有していても良い。
第１発泡処理工程として、上記の壁紙原紙を先ず、Ｔ１以上好ましくはＴ１よりも高く且つＴ２よりも低い加熱温度である第１の加熱温度で所定時間（例えば５秒以上）加熱することで、発泡開始温度が低い側の発泡剤を先に発泡させる。このとき、加熱の所定時間は、発泡開始温度が低い側の発泡剤の発泡を必ずしも１００％発泡させるための加熱時間である必要はなく、例えば発泡開始温度が低い側の発泡剤の発泡が５０％以上発泡するまでの加熱時間であっても良い。
ここで、発泡樹脂層２に添加した２種類の発泡剤の発泡開始温度Ｔ１、Ｔ２、但しＴ１＜Ｔ２とする。ここで、他の発泡剤が含有していても良い。
第１発泡処理工程として、上記の壁紙原紙を先ず、Ｔ１以上好ましくはＴ１よりも高く且つＴ２よりも低い加熱温度である第１の加熱温度で所定時間（例えば５秒以上）加熱することで、発泡開始温度が低い側の発泡剤を先に発泡させる。このとき、加熱の所定時間は、発泡開始温度が低い側の発泡剤の発泡を必ずしも１００％発泡させるための加熱時間である必要はなく、例えば発泡開始温度が低い側の発泡剤の発泡が５０％以上発泡するまでの加熱時間であっても良い。
次に、第２発泡処理工程として、Ｔ２以上、好ましくはＴ２より高い加熱温度で所定時間（例えば１０秒以上）加熱することで、発泡していない発泡剤を発泡させる。
発泡開始温度Ｔ１は、例えば１４０℃〜１８０℃の範囲とし、発泡時間を２０秒〜４０秒とする。また、発泡開始温度Ｔ２は、例えば１９０℃〜２３０℃の範囲とし、発泡時間を５秒〜６０秒とする。
ここで、発泡開始温度Ｔ１とＴとは１０℃以上の温度差が有ることが好ましい。
発泡開始温度Ｔ１は、例えば１４０℃〜１８０℃の範囲とし、発泡時間を２０秒〜４０秒とする。また、発泡開始温度Ｔ２は、例えば１９０℃〜２３０℃の範囲とし、発泡時間を５秒〜６０秒とする。
ここで、発泡開始温度Ｔ１とＴとは１０℃以上の温度差が有ることが好ましい。
このように、２段階で発泡させることで、発泡樹脂層２内の発泡セルが、２段階で発泡させる場合に比べて緻密になる。この結果、発泡倍率を３倍以上として不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感を発泡樹脂層２に付与しても、耐圧性及び表面強度が優れた壁紙となる。
またこのことは、凹凸模様５をエンボス等により設けても凹凸形状をシャープに再現することができる。
ここで、発泡樹脂層２に無機粉体を４０部以上添加することで、発泡ガスを適度に逃がし、発泡による空隙（セル）の形状を適切な形にすることが可能となる。
但し、無機粉体が１５０部を超えると、ボリュームを低下させることから１５０部を上限としている。
またこのことは、凹凸模様５をエンボス等により設けても凹凸形状をシャープに再現することができる。
ここで、発泡樹脂層２に無機粉体を４０部以上添加することで、発泡ガスを適度に逃がし、発泡による空隙（セル）の形状を適切な形にすることが可能となる。
但し、無機粉体が１５０部を超えると、ボリュームを低下させることから１５０部を上限としている。
次に、本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞
壁紙用裏打紙１として、坪量６５ｇ／ｍ２厚さ１１０μｍの普通紙（日本製紙（株）：「ＮＩ６５ＡＴ」）を用いた。
その壁紙用裏打紙１の上に、塩化ビニル系樹脂（東ソー（株）製：「ＳＰ−０３９」、重合度１０５０）に無機粉体１００部、及び発泡剤としてＡＤＣＡを２部、ＯＢＳＨを１．５部を加えたペーストを坪量３００ｇ／ｍ２となるようにコーティング法により塗布して発泡樹脂層２を形成し、加熱発泡（発泡倍率３倍）を行い、更にエンボスロールで加圧冷却した後に、乾燥して実施例１の壁紙とした。
上記の加熱発泡は、第１発泡処理工程として、紙面温度１４５℃で１０秒加熱し、その後、第２発泡処理工程として、紙面温度２１０℃で２０秒加熱して発泡させた。
＜実施例１＞
壁紙用裏打紙１として、坪量６５ｇ／ｍ２厚さ１１０μｍの普通紙（日本製紙（株）：「ＮＩ６５ＡＴ」）を用いた。
その壁紙用裏打紙１の上に、塩化ビニル系樹脂（東ソー（株）製：「ＳＰ−０３９」、重合度１０５０）に無機粉体１００部、及び発泡剤としてＡＤＣＡを２部、ＯＢＳＨを１．５部を加えたペーストを坪量３００ｇ／ｍ２となるようにコーティング法により塗布して発泡樹脂層２を形成し、加熱発泡（発泡倍率３倍）を行い、更にエンボスロールで加圧冷却した後に、乾燥して実施例１の壁紙とした。
上記の加熱発泡は、第１発泡処理工程として、紙面温度１４５℃で１０秒加熱し、その後、第２発泡処理工程として、紙面温度２１０℃で２０秒加熱して発泡させた。
＜実施例２＞
壁紙用裏打紙１として、坪量６５ｇ／ｍ２厚さ１１０μｍの普通紙（日本製紙（株）：「ＮＩ６５ＡＴ」）を用いた。
その壁紙用裏打紙１の上に、塩化ビニル系樹脂（東ソー（株）製：「ＳＰ−０３９」、重合度１０５０）に無機粉体１００部、及び発泡剤としてＡＤＣＡを２部、ＯＢＳＨを１．５部を加えたペーストを坪量３００ｇ／ｍ２となるようにコーティング法により塗布して発泡樹脂層２を形成し、その上に、水性インキを用いてグラビア印刷にて絵柄印刷を行い、加熱発泡（発泡倍率３倍）を行い、更にエンボスロールにて加圧してエンボス付与を行い、その後冷却、乾燥して実施例２の壁紙とした。
上記の加熱発泡は、第１発泡処理工程として、紙面温度１４５℃で１０秒加熱し、その後、第２発泡処理工程として、紙面温度２１０℃で２０秒加熱して発泡させた。
壁紙用裏打紙１として、坪量６５ｇ／ｍ２厚さ１１０μｍの普通紙（日本製紙（株）：「ＮＩ６５ＡＴ」）を用いた。
その壁紙用裏打紙１の上に、塩化ビニル系樹脂（東ソー（株）製：「ＳＰ−０３９」、重合度１０５０）に無機粉体１００部、及び発泡剤としてＡＤＣＡを２部、ＯＢＳＨを１．５部を加えたペーストを坪量３００ｇ／ｍ２となるようにコーティング法により塗布して発泡樹脂層２を形成し、その上に、水性インキを用いてグラビア印刷にて絵柄印刷を行い、加熱発泡（発泡倍率３倍）を行い、更にエンボスロールにて加圧してエンボス付与を行い、その後冷却、乾燥して実施例２の壁紙とした。
上記の加熱発泡は、第１発泡処理工程として、紙面温度１４５℃で１０秒加熱し、その後、第２発泡処理工程として、紙面温度２１０℃で２０秒加熱して発泡させた。
＜比較例１＞
加熱発泡として、第１発泡処理工程を省略し、第２発泡処理工程だけを実施した以外は、実施例２と同様にして比較例１の壁紙を得た。
＜比較例２＞
発泡剤をＡＤＣＡのみ２．５部とした以外は、比較例１と同様にして比較例２の壁紙を得た。
加熱発泡として、第１発泡処理工程を省略し、第２発泡処理工程だけを実施した以外は、実施例２と同様にして比較例１の壁紙を得た。
＜比較例２＞
発泡剤をＡＤＣＡのみ２．５部とした以外は、比較例１と同様にして比較例２の壁紙を得た。
＜評価方法＞
ボリューム感は、ダイヤルシクネスゲージを用いた厚さ測定を行い、厚さが０．５ｍｍを超えているか否かで評価した。
不陸隠蔽性は、厚さ１１０μｍ、直径２０ｍｍの円形シールを準不燃規格の石膏ボード（厚さ９．５ｍｍ）に１枚貼り、側面から光を当てて目視で場所を特定できるか否かを評価した。
耐圧性は、ブロッキングテスターを用いて１ｋｇ／ｍ２の荷重をかけ、温度２５℃、湿度６０％で２４時間保管した後、解圧して２４時間経過した上で、加重前を１００％とした時の解圧後２４時間経過後の厚みの比率が９０％を超えるか否かで評価した。
表面強度は、壁紙工業会制定の規格「表面強化壁紙性能規定」に準拠した試験により、引っ掻き時の表面の破損状態を目視判定し、原紙層が露出するか否かを評価した。
＜評価結果＞
評価結果を表１に示す。
ボリューム感は、ダイヤルシクネスゲージを用いた厚さ測定を行い、厚さが０．５ｍｍを超えているか否かで評価した。
不陸隠蔽性は、厚さ１１０μｍ、直径２０ｍｍの円形シールを準不燃規格の石膏ボード（厚さ９．５ｍｍ）に１枚貼り、側面から光を当てて目視で場所を特定できるか否かを評価した。
耐圧性は、ブロッキングテスターを用いて１ｋｇ／ｍ２の荷重をかけ、温度２５℃、湿度６０％で２４時間保管した後、解圧して２４時間経過した上で、加重前を１００％とした時の解圧後２４時間経過後の厚みの比率が９０％を超えるか否かで評価した。
表面強度は、壁紙工業会制定の規格「表面強化壁紙性能規定」に準拠した試験により、引っ掻き時の表面の破損状態を目視判定し、原紙層が露出するか否かを評価した。
＜評価結果＞
評価結果を表１に示す。
表１から分かるように、本発明に基づく実施例１，２の壁紙では、ボリューム感、不陸隠蔽性、耐圧性、表面強度ともに良好であることを確認した。
一方、比較例１の壁紙では、実施例２と同様な発泡剤を適用しても、実施例１，２に比べて耐圧性及び表面強度が低下していることが分かる。
一方、比較例１の壁紙では、実施例２と同様な発泡剤を適用しても、実施例１，２に比べて耐圧性及び表面強度が低下していることが分かる。
１ 裏打紙
２ 発泡樹脂層
３ 印刷層
４ コート層
５ 凹凸模様
２ 発泡樹脂層
３ 印刷層
４ コート層
５ 凹凸模様
Claims (2)
- 裏打紙と、上記裏打紙の上に形成された発泡樹脂層とを有する壁紙の製造方法であって、
上記発泡樹脂層を構成する樹脂に、発泡剤として少なくとも、第１の発泡剤と、第１の発泡剤よりも発泡開始温度が高い第２の発泡剤とを添加し、
第１の発泡剤の発泡開始温度以上、第２の発泡剤の発泡開始温度未満の温度である第１の加熱温度で予め設定した時間、加熱する第１発泡処理工程と、
第１発泡処理工程の後に、第２の発泡剤の発泡開始温度以上の温度である第２の加熱温度で加熱する第２発泡処理工程と、
を備えることを特徴とする壁紙の製造方法。 - 上記発泡樹脂層の発泡倍率は、３倍以上の発泡倍率であることを特徴とする請求項１に記載した壁紙の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111376625A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 卡西欧计算机株式会社 | 热膨胀性薄片、热膨胀性薄片的制造方法以及造形物 |
-
2015
- 2015-10-16 JP JP2015204770A patent/JP6657763B2/ja active Active
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| JP2021185035A (ja) * | 2018-12-28 | 2021-12-09 | カシオ計算機株式会社 | 熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法 |
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