JP2017077664A - 化粧シート、化粧板、及び化粧シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、良好なエンボスを有する化粧シートを提供することを目的とする。【解決手段】化粧シート２０は、第１原紙１に、熱可塑性樹脂層２、及び第２原紙３がこの順に積層され、エンボス５を有する。そして、第１原紙１、第２原紙３は、セルロース繊維を５０質量％以上含み、厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満であり、熱可塑性樹脂層２は、融点が１００℃以上２００℃以下であり、架橋された熱可塑性樹脂を含み、厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下であり、エンボス５の深さは、１５μｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、化粧シート、化粧板、及び化粧シートの製造方法に関する。

従来、化粧シートとしては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。この特許文献１に記載の技術では、原紙に、耐久性を高めるための樹脂コーティング層を積層した積層体を形成し、さらに、エンボスを付与したものがある。このような化粧シートでは、一般に、積層体を、凹凸形状を有するエンボスロールと、エンボスロールの凹凸形状と噛み合う凹凸形状を有するバックロールとの間、つまり、オスメス型のロール間を通過させることで、化粧シートにエンボスを付与するようになっている。

特開平０８−１３２５８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、化粧シートの柔軟性が比較的低いため、化粧シートにオスメス型のロール間を通過させることが難しい。それゆえ、エンボスの形成が難しく、良好なエンボスを有する化粧シートを生産することが困難である。
本発明は、上記のような点に着目したもので、良好なエンボスを有する化粧シート、化粧板、及び化粧シートの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、第１原紙に、熱可塑性樹脂層、及び第２原紙がこの順に積層され、エンボスを有する化粧シートであって、第１原紙及び第２原紙のそれぞれは、セルロース繊維を５０質量％以上含み、厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満であり、熱可塑性樹脂層は、融点が１００℃以上２００℃以下であり、架橋された熱可塑性樹脂を含み、厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下であり、エンボスの深さは、１５μｍ以上であることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、第１原紙と第２原紙との間に熱可塑性樹脂層を挟ませる。それゆえ、化粧シートの柔軟性を向上でき、また化粧シートの抗張力を増大でき、化粧シートが破断し難くなる。そのため、化粧シートがエンボスロールとバックロールの間を比較的容易に通過できる。これにより、良好なエンボスを有する化粧シートを提供できる。

本発明の実施形態に係る化粧板を表す断面図である。 化粧板の製造方法を説明する説明図である。 化粧板の製造用のエンボス装置を表す構成図である。

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。
ここで、図面は模式的なものであり、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、及び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。

（化粧板１０）
図１に示すように、本実施形態の化粧板１０は、第１原紙１の一方の面（以下、「表面１Ｓ」とも呼ぶ）に、熱可塑性樹脂層２、第２原紙３、及び絵柄模様層４がこの順に積層されて化粧シート２０が形成され、第１原紙１の他方の面（以下、「裏面１Ｔ」とも呼ぶ）に、基板６が貼り合わされて構成される。化粧シート２０には、凹凸形状、つまり、エンボス５が形成されている。エンボス５の深さは、凹凸感を視覚によって感知させることを考慮すれば、１５μｍ以上が好ましい。エンボス５の深さとしては、例えば、凹部の谷底と凸部の山頂との間の距離を使用できる。例えば、十点平均粗さＲzを使用できる。本実施形態の化粧板１０は、特に、組み立て家具の表面装飾等の内装用途に好適である。

（第１原紙１、第２原紙３）
第１原紙１、第２原紙３としては、セルロース繊維間に樹脂を含む紙間強化紙を使用できる。紙間強化紙としては、セルロース繊維を５０質量％以上含むものが好ましい。紙間強化紙の厚さは、例えば、１５μｍ以上６０μｍ未満とする。例えば、１５μｍ未満である場合には、薄すぎるため、強度面で絵柄模様層４の印刷及び後加工に適さない。また、例えば、６０μｍ以上である場合には、厚すぎるため、エンボス適正に欠ける。

（熱可塑性樹脂層２）
熱可塑性樹脂層２は、加熱すると可塑性を持つ熱可塑性樹脂からなる層である。熱可塑性樹脂の融点は、例えば、１００℃以上２００℃未満とする。例えば、融点を１００°未満とした場合には、低温すぎるため、化粧シート２０の使用環境で熱可塑性樹脂層２が融解する可能性がある。また、例えば、融点を２００°以上とした場合には、高温ぎるため、積層体７（後述）を加熱し熱可塑性樹脂層２を融解させる際に、第１原紙１、第２原紙３が劣化する可能性や、ラインスピードの低速化による生産性の低下を生じる可能性がある。また、熱可塑性樹脂層２の厚さは、例えば、２０μｍ以上７０μｍ以下とする。また、熱可塑性樹脂からなるため、抗張力を増加させ、エンボス適性を向上できる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、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、ポリウレタンを使用できる。特に、樹脂価格や溶融時の流動性等を考慮すれば、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等が好ましい。

（絵柄模様層４）
絵柄模様層４は、意匠性を付与するための絵柄が印刷された層である。絵柄としては、例えば、木目、コルク、石目、タイル、焼き物、抽象柄等、化粧シート２０を用いる箇所に適した絵柄を選択できる。印刷方法としては、特に限定されず、既知の印刷方法を用いることができる。例えば、グラビア印刷、転写、インクジェット印刷を使用できる。特に、生産性を考慮すれば、グラビア印刷等が好ましい。印刷インキとしては、特に限定されず、既知の印刷インキを用いることができる。例えば、水性タイプのインキ、溶剤タイプのインキを使用できる。印刷装置との適合性や、化粧シート２０と化粧板１０とに求められる性能を考慮して、適宜選択することができる。印刷インキに含まれる着色剤は、耐光性を考慮すれば、顔料タイプが好ましい。印刷方法として、インクジェット印刷を使用する場合には、活性水素基を含んだインキを使用してもよい。また、転写を使用する場合には、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んだインキを使用できる。

（基板６）
基板６は、金属系または木質系からなる板状の部材である。金属系としては、例えば、石膏ボード、金属板、複合パネルを使用することができる。複合パネルとしては、例えば、芯材となる樹脂層と、樹脂層の両面それぞれに貼り合わせられた金属板（アルミニウム、ガルバリウム、ステンレス等）とを備えたものがある。また、木質系としては、ＭＤＦ（medium density fiberboard）、合板、パーチクルボードを使用することができる。

（化粧シート２０の製造方法）
次に、化粧板１０の製造方法について、図面を参照して説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、第２原紙３の一方の面に、インクジェット印刷によって絵柄模様層４を形成する。続いて、第２原紙３の他方の面と第１原紙１の表面１Ｓとの間に、押出機によって熱溶融した熱可塑性樹脂を膜状に押し出し、第１原紙１と第２原紙３とを圧着して、直後に冷却することにより、熱可塑性樹脂層２を形成する。これにより、図２（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂層２を介して、第１原紙１の他方の面と第２原紙３の表面１Ｓとを貼り合わせて積層体７を形成する。

続いて、図３に示すように、エンボス装置８を用いて、形成した積層体７にエンボス５を形成する。エンボス装置８は、加熱装置８１０と、エンボスユニット８２０とを備える。加熱装置８１０は、形成した積層体７を加熱して、熱可塑性樹脂層２を融解し、可塑性を持たせる。これにより、熱可塑性樹脂層２が軟化し、エンボス５が形成され易くなる。
エンボスユニット８２０は、一対のエンボスロール８２１とゴムバックロール８２２とを有し、加熱した積層体７を、エンボスロール８２１とゴムバックロール８２２との間を通過させて、図２（ｃ）に示すように、積層体７にエンボス５を施す。エンボスロール８２１としては、例えば、凹凸の深さが１５μｍ以上のものが好ましい。これにより、エンボス５の深さを１５μｍ以上とすることができる。凹凸の深さとしては、例えば、エンボス５の深さと同様に、凹部の谷底と凸部の山頂との間の距離を使用できる。例えば、十点平均粗さＲzを使用できる。また、ゴムバックロール８２２としては、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上９５°未満のものが好ましい。例えば、良好なエンボス５を形成することを考慮すれば、硬度は５０°以上６５°未満が好ましく、特に５０℃がよい。９５°以上である場合には、エンボス５の深さが浅くなり、意匠性が著しく低下する。そして、エンボス５を形成した直後に、積層体７を冷却する。

このように、本実施形態では、第１原紙１と第２原紙３との間に熱可塑性樹脂層２を挟ませる。それゆえ、積層体７の柔軟性を向上でき、また積層体７の抗張力を増大でき、積層体７が破断し難くなる。そのため、積層体７がエンボスロール８２１とバックロール９の間を比較的容易に通過できる。その結果、良好なエンボス５を形成することができる。
続いて、図２（ｄ）に示すように、エンボス５を形成した積層体７に電子線を照射して、熱可塑性樹脂層２を架橋することにより、熱可塑性樹脂層２を硬化させる。そして、電子線を照射した後の積層体７を、化粧シート２０とする。続いて、図２（ｅ）に示すように、化粧シート２０を接着剤を用いて、基板６に貼り合わせて化粧板１０を製造する。
このように、本実施形態では、電子線を照射して熱可塑性樹脂層２を架橋し、硬化する。これにより、積層体７、つまり、化粧シート２０を硬化でき、化粧シート２０を基板６に貼り合わせる際に発生する、エンボス５の深さの低減を抑制することができる。

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態に係る化粧シート２０は、第１原紙１に、熱可塑性樹脂層２、及び第２原紙３がこの順に積層され、エンボス５を有する。そして、第１原紙１、第２原紙３は、セルロース繊維を５０質量％以上含み、厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満であり、熱可塑性樹脂層２は、融点が１００℃以上２００℃以下であり、架橋された熱可塑性樹脂を含み、厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下であり、エンボス５の深さは、１５μｍ以上である。
このような構成によれば、第１原紙１と第２原紙３との間に熱可塑性樹脂層２を挟ませる。それゆえ、化粧シート２０の柔軟性を向上でき、また化粧シート２０の抗張力を増大でき、化粧シート２０が破断し難くなる。そのため、化粧シート２０がエンボスロール８２１とバックロール９の間を比較的容易に通過できる。これにより、良好なエンボス５を有する化粧シート２０を提供できる。

（２）本実施形態に係る化粧シート２０は、第２原紙３上に絵柄模様層４を備える。
このような構成によれば、触覚による意匠性に加え、視覚による意匠性を付与できる。
（３）本実施形態に係る化粧板１０は、化粧シート２０を基板６に貼り合わせてなる。
このような構成によれば、良好なエンボス５を有する化粧板１０を提供できる。

（４）本実施形態に係る化粧シート２０の製造方法では、セルロース繊維を５０質量％以上含み厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満である第１原紙１と第２原紙３との間に、融点が１００℃以上２００℃以下であり厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下の熱可塑性樹脂層２を形成し、形成した熱可塑性樹脂層２を介して、第１原紙１と第２原紙３とを張り合わせて積層体７を形成し、形成した積層体７を、凹凸の深さが１５μｍ以上であるエンボスロール８２１とＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上９５°未満であるゴムバックロール８２２との間を通過させて、積層体７にエンボス５を形成し、エンボス５を形成した積層体７に電子線を照射して熱可塑性樹脂層２を架橋する。
このような構成によれば、積層体７を、凹凸の深さが１５μｍ以上であるエンボスロール８２１とＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上９５°未満であるゴムバックロール８２２との間を通過させて、積層体７にエンボス５を形成するため、良好なエンボス５を有する化粧シート２０を安価に製造できる。

（５）本実施形態に係る化粧シート２０の製造方法では、第２原紙３上に、インクジェット印刷によって絵柄模様層４を形成する。
このような構成によれば、絵柄模様層４を比較的容易に形成できる。
（６）本実施形態に係る化粧シート２０の製造方法では、ゴムバックロール８２２は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上６５°未満である。
このような構成によれば、より良好なエンボス５を形成できる。

（変形例）
また、上記実施形態の構成に加え、絵柄模様層４上に、透明な樹脂からなるコート層を設ける構成としてもよい。これにより、化粧シート２０の表面の光沢を調節して、好ましい意匠性を得ることができる。また、耐磨耗性等、表面物性を向上させることもできる。
その際、例えば、コート層に光沢の差を部分的に設けて、凹凸感を視覚的に作りだす構成としてもよい。これにより、エンボス５による凹凸感と組み合わせて、より高度な意匠性を表現することもできる。コート層の形成方法としては、特に限定されず、既知のコーティング装置を用いる方法、既知のグラビア印刷装置を用いる方法を用いることができる。透明樹脂は、特に限定されず、既知の透明樹脂を用いることができる。例えば、光沢調整の簡単さを考慮すれば、シリカが分散された２液硬化型のウレタン樹脂が好ましい。

（実施例）
上記実施形態に基づく実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１では、第２原紙３としては、第２原紙３の全質量に対し、セルロース繊維を５０質量％以上含む混抄紙（具体的には、天間特殊製紙（株）製ＴＰ２３）を使用した。第２原紙３の坪量は２３ｇ/ｍ²とした。第２原紙３の厚さは３３μｍとした。また、絵柄模様層４の印刷インキとしては、東洋インキ製硝化綿インキ（ＰＣＮインキ）と東洋インキ製ウレタンインキ（ＰＣＲＮＴインキ）とを使用した。また、第１原紙１としては、第１原紙１の全質量に対し、セルロース繊維を５０質量％以上含む混抄紙（具体的には、王子製紙（株）製ＦＩＸＷ２３）を使用した。第１原紙１の坪量は２３ｇ/ｍ²とした。第１原紙１の厚さは３０μｍとした。また、熱可塑性樹脂層２の熱可塑性樹脂としては、融点が１３０℃の高密度ポリエチレンを使用した。熱可塑性樹脂層２の厚さは５０μｍとした。

なお、絵柄模様層４の形成後に、絵柄模様層４上にコート層を形成した。コート層の材料としては、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剤を使用した。塗布量は、乾燥重量で７ｇ/ｍ²とした。コート層の形成後、６０℃の環境下で４８時間の養生を行って、コート層の硬化反応を促進させた。
これにより、実施例１では、第１原紙１、熱可塑性樹脂層２、第２原紙３、及びコート層がこの順に積層された積層体７を形成した。積層体７の厚さは１１６μｍとした。
また、エンボス加工における積層体７の加熱は、絵柄模様層４の表面温度を１３０℃、つまり、ポリエチレンの融点に近い温度になるまで行った。また、エンボスロール８２１の凹凸の深さは１５０μｍとした。これにより、積層体７（化粧シート２０）のエンボス５の深さを１５μｍ以上とした。また、ゴムバックロール８２２の硬度は、ＪＩＳ Ｋ６ ３０１:１９７５に準拠した硬度計でＨＳ（Hardness Spring）５０°とした。また、照射する電子線の加速電圧は１２５ｋＶとし、吸収線量は２００ｋＧｙとした。

（実施例２）
実施例２では、電子線の照射を２回行った。それ以外は実施例１と同様の構成とした。

（比較例）
比較例では、電子線の照射を省略した。それ以外は実施例１と同様の構成とした。
（評価判定）
以上の実施例１、実施例２、比較例で得た化粧シート２０を基板６に貼り合わせる前と、基板６に張り合わせた後のエンボス５の深さの変化を評価した。
評価判定では、基板６としては、ＭＤＦを使用した。基板６の厚さは５ｍｍとした。化粧シート２０の貼り合わせには、ウレタン変性エチレン・酢酸ビニル重合体の水性エマルジョン接着剤（固形分５４％、粘度１００００ｍＰa・Ｓ）を接着剤として使用した。接着剤は乾燥前塗布量を６０ｇ/ｍ²とした。エンボス５の深さとしては、化粧シート２０のコート層の表面粗さを測定した。表面粗さとしては、算術平均粗さＲa、二乗平均平方根高さＲq、十点平均粗さＲzを用いた。そして、下記表１〜表４に示すように、化粧シート２０を基板６に貼り合わせる前のコート層の十点平均粗さＲzに対し、その十点平均粗さＲzと、化粧シート２０を基板６に張り合わせた後のコート層の十点平均粗さＲzとの差の比率が５０％未満である場合を合格「○」とし、それ以外を不合格「×」とした。

表１〜表４から、実施例１、２、つまり、電子線を照射して熱可塑性樹脂層２を架橋させ、硬化させた化粧シート２０では、化粧シート２０を基板６に貼り合わせる前のコート層の十点平均粗さＲzに対し、その十点平均粗さＲzと、化粧シート２０を基板６に張り合わせた後のコート層の十点平均粗さＲzとの差の比率が５０％未満（合格「○」）となり、化粧シート２０の貼り合わせ時に生じる、エンボス５の高低差の低減をより適切に抑制できることがわかった。それゆえ、実施例１、２に係る化粧シート２０によれば、より良好なエンボス５を有する化粧板１０を提供できることがわかった。

なお、実施例１、２に記載の化粧シート２０の他にも、上記実施形態に記載の材質及び数値を有する化粧シート２０についても、同様の効果を確認できた。
これに対し、比較例、つまり、電子線の照射を行わず、熱可塑性樹脂層２を架橋させない化粧シート２０では、化粧シート２０を基板６に貼り合わせる前のコート層の十点平均粗さＲzに対し、その十点平均粗さＲzと、化粧シート２０を基板６に張り合わせた後のコート層の十点平均粗さＲzとの差の比率が５０％以上（不合格「×」）となり、化粧シート２０の貼り合わせ時にエンボス５の高低差が低減してしまった。

１ 第１原紙
１Ｓ 表面
１Ｔ 裏面
２ 熱可塑性樹脂層
３ 第２原紙
４ 絵柄模様層
５ エンボス
６ 基板
７ 積層体
８ エンボス装置
８１０ 加熱装置
８２０ エンボスユニット
８２１ エンボスロール
８２２ ゴムバックロール
９ バックロール
１０ 化粧板
１２ ナイロン
２０ 化粧シート

Claims (6)

1. 第１原紙に、熱可塑性樹脂層、及び第２原紙がこの順に積層され、エンボスを有する化粧シートであって、
   前記第１原紙及び前記第２原紙のそれぞれは、セルロース繊維を５０質量％以上含み、厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満であり、
   前記熱可塑性樹脂層は、融点が１００℃以上２００℃以下であり、架橋された熱可塑性樹脂を含み、厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下であり、
   前記エンボスの深さは、１５μｍ以上であることを特徴とする化粧シート。
2. 前記第２原紙上に絵柄模様層を備えることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
3. 請求項１または２に記載の化粧シートを基板に貼り合わせてなることを特徴とする化粧板。
4. セルロース繊維を５０質量％以上含み厚さが１５μｍ以上６０μｍ未満である第１原紙と第２原紙との間に、融点が１００℃以上２００℃以下であり厚さが２０μｍ以上７０μｍ以下の熱可塑性樹脂層を形成し、形成した熱可塑性樹脂層を介して、前記第１原紙と前記第２原紙とを張り合わせて積層体を形成し、形成した積層体を、凹凸の深さが１５μｍ以上であるエンボスロールとＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上９５°未満であるゴムバックロールとの間を通過させて、前記積層体にエンボスを形成し、エンボスを形成した前記積層体に電子線を照射して前記熱可塑性樹脂層を架橋することを特徴とする化粧シートの製造方法。
5. 前記第２原紙上に、インクジェット印刷によって絵柄模様層を形成することを特徴とする請求項４に記載の化粧シートの製造方法。
6. 前記ゴムバックロールは、ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａに準拠して測定される硬度が５０°以上６５°未満であることを特徴とする請求項４または５に記載の化粧シートの製造方法。

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