JP2018043361A - エンボス化粧シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記のような点に着目したもので、様々な特性を持つことが可能なエンボス化粧シート及びその製造方法を提供することを目的としている。
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。
図1に示すように、本実施形態に係るエンボス化粧シート1は、熱可塑性樹脂基材シート2上に、絵柄模様層3、接着剤層4、透明熱可塑性樹脂層5及び表面保護層6がこの順に積層されて形成されている。また、少なくとも最表層、つまり、表面保護層6に、表面の艶の調整と立体感の付与とを行うために、エンボス7が形成されている。エンボス化粧シート1の厚さは、耐候性能、及び折り曲げ加工による白化の抑制等を考慮すると、50μm以上200μm以下が好ましい。
熱可塑性樹脂基材シート2は、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートである。熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂以外の種々の樹脂を用いることができる。例えば、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂及びポリイミド樹脂等を用いることができる。特に、無公害性、価格の低さ、性能の高さ及び着色の容易さ等を考慮すると、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。より具体的には、結晶性ポリオレフィンや、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
なお、熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系樹脂の他にスチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等があるが、スチレン系樹脂は構造からくる着色の困難さ、ウレタン系樹脂は耐候性の悪さ、ポリエステル系樹脂はフィルムの硬さからくる加工性の悪さから、熱可塑性樹脂基材シート2のポリオレフィン系樹脂としては適さない。
絵柄模様層3は、熱可塑性樹脂基材シート2上に印刷により形成され、意匠性を付与するための絵柄を付加する層である。絵柄としては、例えば、木目模様、コルク模様、石目模様、タイル模様、抽象柄等を用いることができる。印刷インキの顔料としては、例えば、イソインドリノンイエロー、ポリアゾレッド、フタロシアニンブルー、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタンのいずれか、或いはこれらの混合物を用いることができる。また、バインダーとしては、例えば、酢酸エチル、酢酸nブチル、イソブタノール及びメチルイソブチルケトンを用いることができる。特に、熱可塑性樹脂基材シート2との接着性等を考慮すると、イソシアネート硬化剤と活性水素とを含んでいるバインダーが好ましい。
接着剤層4は、絵柄模様層3と透明熱可塑性樹脂層5とを接着する接着剤を含んでなる層である。接着剤としては、絵柄模様層3を構成する印刷インキと透明熱可塑性樹脂層5を構成する樹脂との組み合わせに応じて、ウレタン系、アクリル系、及びポリエステル系等から適宜選択する。
透明熱可塑性樹脂層5は、複数層からなるシート状の層である。各層は、絵柄模様層3の絵柄が透けて見える、透明な熱可塑性樹脂から形成される。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂以外の種々の樹脂が可能である。各層の樹脂の組み合わせは、目的とする特性により、様々な組合せが可能である。層の数としては、4層以上も可能だが、押出し機の構造が複雑化し、作業の煩雑さが大きくなるため、3層までが好ましい。
また、例えば、エンボス化粧シート1の表面の耐傷性、耐汚染性、耐候性、柔軟性、透明性(深み)、接着剤層52の省略によるコスト低減等を考慮すれば、第1の樹脂には、軟質アクリル樹脂を用い、第2の樹脂には、硬質アクリル樹脂を用いることが好ましい。
また、例えば、接着剤層52、及び接着剤層4の省略によるコスト低減等を考慮すれば、第1の樹脂には、ポリプロピレン樹脂を用い、第2の樹脂には、オレフィン系エラストマー樹脂を用いることが好ましい。
本実施形態のポリプロピレン樹脂としては、例えば、自由末端長鎖分岐を付与したポリプロピレン樹脂(a)と、自由末端長鎖分岐を付与していないポリプロピレン樹脂(b)との混合物で、その混合物の質量平均分子量/数平均分子量として定義される分子量分布Mw/Mnが1以上5以下の範囲内にあり、かつ、その(a)と(b)の混合樹脂の、沸騰ヘプタン可溶残分率として規定されるアイソタクチック指数が、1%以上90%以下の範囲内にあるものを用いるようにしてもよい。これにより、エンボス化粧シート1を鋼板基材に貼り合わせた後の折り曲げ加工において、白化や割れを抑制することができる。
また、樹脂自体の光・熱・水等による劣化を防止するため、ヒンダードアミン系光安定剤を適宜添加するようにしてもよい。添加部数は所望の耐候性に応じて添加すればよいが、樹脂固形分に対して0.1質量%以上50質量%以下、好ましくは1質量%以上30質量%以下とする。具体的には、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドリキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ポペリジニル)セバケート、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル等やこれらの混合物、変性物、重合物、誘導体等を用いることができる。
表面保護層6は、透明熱可塑性樹脂層5上に形成され、透明熱可塑性樹脂層5を被覆する層である。表面保護層6の材料としては、例えば、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂、またはこれらの樹脂の混合物を含むものを用いることができる。熱硬化型樹脂としては、例えば、2液硬化型ウレタン樹脂等のウレタン結合を有する熱硬化型樹脂を用いることができる。また、電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂を用いることができる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂を使用できる。これにより、表面保護層6、つまり、エンボス化粧シート1の最表面層の硬度を向上でき、耐摩耗性や、耐擦傷性、耐溶剤性等の表面物性を向上することができる。
次に、本実施形態のエンボス化粧シート1の製造方法について説明する。
まず、熱可塑性樹脂基材シート2上に、印刷によって絵柄模様層3を形成する。続いて、この絵柄模様層3上に、接着剤を塗布して接着剤層4を形成する。続いて、図3に示すように、この接着剤層4上に、溶融した透明熱可塑性樹脂を含んでなる複数層を多層押出機11から押し出して積層することで、透明熱可塑性樹脂層5を形成する。同時にエンボスロール8と加圧ロール9とによって、熱可塑性樹脂基材シート2、絵柄模様層3、接着剤層4及び透明熱可塑性樹脂層5の積層体をニップして、エンボス加工とラミネートとを同時に行う。エンボス加工とラミネートとで一体化したシートは、エンボスロール8の外周に沿って移動し、剥離ロール10によって剥離され、エンボス加工による凹凸が透明熱可塑性樹脂層5に形成される。その後、透明熱可塑性樹脂層5上に、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂またはこれらの樹脂の混合物を塗布して表面保護層6を形成することで、表面保護層6、つまり、最表層にエンボス7が形成されたエンボス化粧シート1を得る。
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
(1)このように、本実施形態に係るエンボス化粧シート1では、透明熱可塑性樹脂層5が、複数層からなる構成としたため、透明熱可塑性樹脂層5の層数、各層の材質、厚さ等を選択することで、様々な特性を持つことが可能なエンボス化粧シート1を提供できる。これにより、塩化ビニル樹脂を使用することで得ていたような柔軟性、耐汚染性、耐薬品性、耐候性、耐傷性及び透明感等を主体とする意匠性等の特性を得ることができる。
(3)また、第1の樹脂を、透明マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂とし、第2の樹脂を、紫外線吸収剤及び光安定剤の少なくともいずれかが添加された透明ポリプロピレン樹脂としてもよい。これにより、マレイン酸による酸基の作用で接着強度を向上できる。
特に第1の樹脂を、熱可塑性アクリル樹脂にポリふっ化ビニリデン樹脂を添加した混合物とし、第2の樹脂を、ポリふっ化ビニリデン樹脂に熱可塑性アクリル樹脂を添加した混合物とすることで、第1、第2の樹脂の接着力を確保でき、接着剤層52を省略できる。
(6)また、第1の樹脂を、軟質アクリル樹脂とし、第2の樹脂を、硬質アクリル樹脂としてもよい。これにより、表面の耐傷性、耐汚染性、耐候性、柔軟性に優れるものとすることとしつつ、表層の透明感を非常に良好とすることができる。また、図2に示すように、接着剤層52を省略することができるため、材料コストを低減することができる。
(8)また、第1の樹脂を、ポリプロピレン樹脂とし、第2の樹脂を、オレフィン系エラストマー樹脂としてもよい。これにより、接着剤層52、及び接着剤層4を不要とすることができるため、材料コスト的を低減することができる。なお、表層の透明性や耐候性は若干劣ったものとなるが、屋内の内装材用途であれば十分使用することができる。
(10)本実施形態に係るエンボス化粧シート1の製造方法では、熱可塑性樹脂基材シート2上に、印刷によって絵柄模様層3を形成した後、その絵柄模様層3上に、溶融した透明熱可塑性樹脂を含んでなる複数層を多層押出機11から押し出して積層することで、透明熱可塑性樹脂層5を形成し、同時に透明熱可塑性樹脂層5にエンボス加工を行った後、透明熱可塑性樹脂層5上に表面保護層6を形成するようにした。これにより、塩化ビニル樹脂と同等な柔軟性、耐汚染性、耐薬品性、耐候性、耐傷性、透明感を主体とする意匠性等の特性を得つつ、再現性に優れたエンボス7を形成することができる。
さらに、溶融した透明熱可塑性樹脂を押し出してシート化するため、例えば、一旦フィルムに成型した複数のシート状の樹脂を再度加熱して貼り合せ、エンボス加工を行う場合に比べ、エネルギーのロスが少なく、コスト的にも有利なものとすることができる。
(実施例1)
実施例1では、ポリプロピレンフィルム(リケンテクノス(株)製「FZ」)を熱可塑性樹脂基材シート2として用いた。熱可塑性樹脂基材シート2の厚さは、55μmとした。そして、この熱可塑性樹脂基材シート2上に、グラビア印刷機によって木目模様を印刷して絵柄模様層3を形成した。印刷インキとしては、グラビアインキ(東洋インキ(株)製「ラミスター」)を用いた。続いて、熱可塑性樹脂基材シート2の絵柄模様層3とは反対側の面(裏面)に、シリカ粉末含有プライマー層(東洋インキ(株)製)を塗布した。シリカ粉末含有プライマー層の塗布厚は、1μmとした。続いて、絵柄模様層3上に、2液硬化型のポリエステル系アンカーコート剤(三井化学(株)製)を塗布して接着剤層4を形成した。接着剤層4の塗布厚は、1μmとした。
このようにして得られたエンボス化粧シート1は、マレイン酸による酸基の作用で透明熱可塑性樹脂層5と接着剤層4(絵柄模様層3)との接着強度が高いものであった。
実施例2では、熱可塑性樹脂基材シート2として、ポリオレフィン系無機充填シート(リケンテクノス(株)製「OW」)を用いた。また、接着剤層4として、ウレタン樹脂系接着剤を用いた。さらに、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、熱可塑性アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペット IRS404」)を用い、接着剤層52(接着剤)には、ポリふっ化ビニリデン樹脂(ダイキン(株)製「ネオフロンPVDF」)50質量%と熱可塑性アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペット IRS404」)50質量%との混合物を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、ポリふっ化ビニリデン樹脂(ダイキン(株)製「ネオフロンPVDF」)を用いた。第2の層53の厚さは10μmとし、接着剤層52の厚さは10μmとし、第1の層51の厚さは40μmとした。それ以外は実施例1と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、適度の柔軟性を備え、表面の耐傷性や耐候性に優れ、さらに、汚染性に優れているばかりでなく、エンボス7の再現性が極めて良好であり、商品価値の高いものであった。また、各層間の接着強度の点でも特に問題はなかった。
実施例3では、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、熱可塑性アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペット IRS404」)80質量%とポリふっ化ビニリデン樹脂(ダイキン(株)製「ネオフロンPVDF」)20質量%との混合物を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、ポリふっ化ビニリデン樹脂(ダイキン(株)製「ネオフロンPVDF」)80質量%と熱可塑性アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペット IRS404」)20質量%との混合物を用いた。図2に示すように、接着剤層52は省略した。また、第2の層53の厚さは10μmとし、第1の層51の厚さは40μmとした。それ以外は実施例2と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、実施例2のエンボス化粧シート1と比較して、やや表面の耐性が低かったが、塩化ビニル樹脂を使用した化粧シートと比較して、劣る点は見られなかった。
実施例3では、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、ポリオレフィン系エラストマー樹脂(三井石油化学工業(株)製「ミラストマー」)を用い、接着剤層52(接着剤)には、グラフト重合型特殊接着性樹脂を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、ポリウレタン系エラストマー樹脂(日本ミラクトロン(株)製「ミラクトロン」)を用いた。それ以外は実施例2と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、表面側の独特の風合い、しなやかさ(柔軟性)に富むものであった。また、コスト的にも実施例1〜3のエンボス化粧シート1と比較して安価であった。
実施例5では、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、軟質アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペットSV」)を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、硬質アクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製「アクリペットIRG304」)を用いた。図2に示すように、接着剤層52は省略した。また、第2の層53の厚さは10μmとし、第1の層51の厚さは40μmとした。それ以外は実施例2と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、表層の透明性が良好であり、深みを感じさせる意匠的に優れたものであった。また表面の耐傷性と柔軟性とのバランスもよく、コスト的にも実施例1〜4のエンボス化粧シート1と比較して安価であった。ただし、耐溶剤性は、実施例1〜4のエンボス化粧シート1と比較してやや劣るものであった。
実施例6では、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製「E2000」、ダイセルポリマー(株)製「ダイセルPP」など)を用い、接着剤層52(接着剤)には、グラフト重合型特殊接着性樹脂を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、ポリエチレンテレフタレート樹脂(東洋紡(株)製「E5100」、東レ(株)製「T60」など)を用いた。それ以外は実施例2と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、表面の耐傷性、耐薬品性、耐汚染性に優れるものとしつつ、接着剤層4を省略し、材料コストを安価に抑制できる。
実施例7では、透明熱可塑性樹脂層5において、第1の層51(第1の樹脂)には、ポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製「E2000」、ダイセルポリマー(株)製「ダイセルPP」など)を用い、第2の層53(第2の樹脂)には、オレフィン系エラストマー樹脂(三井石油化学工業(株)製「ミラストマー」)を用いた。また、第2の層53の厚さは10μmとし、第1の層51の厚さは40μmとした。それ以外は実施例2と同様の構成とした。このようにして得られたエンボス化粧シート1は、表層の透明性や耐候性は若干劣るものの、屋内の内装材であれば十分使用可能であった。また、接着剤層52も基材塗布の接着剤(接着剤層4)も不要のため、最も低コストで生産することができた。
Claims (10)
- 熱可塑性樹脂基材シート上に、絵柄模様層、接着剤層、透明熱可塑性樹脂層及び表面保護層がこの順に積層されており、且つ、少なくとも最表層にエンボスが形成されており、
前記透明熱可塑性樹脂層は、複数層からなることを特徴とするエンボス化粧シート。 - 前記透明熱可塑性樹脂層は、前記熱可塑性樹脂基材シート側から、第1の樹脂を含んでなる第1の層と、前記第1の樹脂とは異なる第2の樹脂を含んでなる第2の層とがこの順に積層されて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンボス化粧シート。
- 前記第1の樹脂は、透明マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂であり、
前記第2の樹脂は、紫外線吸収剤及び光安定剤の少なくともいずれかが添加された透明ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記第1の樹脂は、熱可塑性アクリル樹脂にポリふっ化ビニリデン樹脂を添加した混合物、または熱可塑性アクリル樹脂であり、
前記第2の樹脂は、ポリふっ化ビニリデン樹脂に熱可塑性アクリル樹脂を添加した混合物、またはポリふっ化ビニリデン樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記第1の樹脂は、ポリオレフィン系エラストマー樹脂であり、
前記第2の樹脂は、ポリウレタン系エラストマー樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記第1の樹脂は、軟質アクリル樹脂であり、
前記第2の樹脂は、硬質アクリル樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記第1の樹脂は、ポリプロピレン樹脂であり、
前記第2の樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記第1の樹脂は、ポリプロピレン樹脂であり、
前記第2の樹脂は、オレフィン系エラストマー樹脂であることを特徴とする請求項2に記載のエンボス化粧シート。 - 前記表面保護層は、紫外線吸収剤及び光安定剤の少なくともいずれかが添加された、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂、またはこれらの樹脂の混合物を含んでなることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のエンボス化粧シート。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載のエンボス化粧シートの製造方法であって、
熱可塑性樹脂基材シート上に、印刷によって絵柄模様層を形成した後、その絵柄模様層上に、溶融した透明熱可塑性樹脂を含んでなる複数層を多層押出機から押し出して積層することで、透明熱可塑性樹脂層を形成し、同時に前記透明熱可塑性樹脂層にエンボス加工を行った後、前記透明熱可塑性樹脂層上に表面保護層を形成することを特徴とするエンボス化粧シートの製造方法。
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