JP2019085673A - 発泡壁紙、発泡壁紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、環境に配慮し、発泡樹脂層にエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂のような、ハロゲンを含有しない樹脂が用いられてきている(たとえば、特許文献1、2を参照)。
その中で、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂やポリエチレン樹脂を、Tダイ押出機で、発泡剤の分解温度以下で押出製膜した後、紙基材に貼り合わせて壁紙用原反を作製する方法が、生産性の高さから好適に用いられている(たとえば、特許文献3を参照)。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表面強度を向上させることで耐傷性を向上させることが可能な、発泡壁紙と、発泡壁紙の製造方法を提供することを目的とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様は、基材と、基材に積層した発泡樹脂層と、発泡樹脂層に積層した絵柄印刷層と、絵柄印刷層に積層した表面保護層と、を備える発泡壁紙の製造方法であり、表面保護層を形成する表面保護層形成工程を備える。そして、表面保護層形成工程では、撥水性を有するアクリル樹脂にオキサゾリン系の硬化剤を添加して、表面保護層を形成する。
これにより、表面強度を向上させることで耐傷性を向上させることが可能な、発泡壁紙と、発泡壁紙の製造方法を提供することが可能となる。
図1を参照して、発泡壁紙1の構成について説明する。
発泡壁紙1は、図1中に表すように、基材2と、発泡樹脂層4と、絵柄印刷層6と、表面保護層8を、この順で備える。
(基材)
基材2は、壁紙用裏打紙(繊維質シート)である。
基材2形成する紙材としては、例えば、壁紙用一般紙、難燃紙、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、繊維混抄紙等を用いることが可能である。
第一実施形態では、一例として、基材2の材料を混抄紙とし、坪量を50[g/m2]以上100[g/m2]以下の範囲内とし、厚さを80[μm]以上150[μm]以下の範囲内とした場合について説明する。これにより、壁装材として要求される剛性を確保することが可能となる。
発泡樹脂層4は、基材2に積層されている。具体的には、発泡樹脂層4は、図1中において、基材2の上側の面に積層されている。
また、発泡樹脂層4は、基材2に発泡剤含有樹脂層(図示せず)を塗工した後、発泡剤含有樹脂層に含まれる発泡剤を加熱発泡させることで形成される。なお、上述した発泡剤を加熱発泡させる際には、基材2と発泡剤含有樹脂層とを少なくとも備えた積層体を、エンボスヒーター内に通過させてもよい。
発泡樹脂層4に含有する樹脂としては、水性エマルジョンの形態で使用可能な樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂が使用可能であり、特に、エチレンとエチレン以外の成分とをモノマーとするエチレン共重合体の少なくとも一種がより好ましい。
また、防火性能を付与する観点から、発泡壁紙1の合計坪量は200[g/m2]以下であることが望ましい。このため、第一実施形態では、発泡樹脂層4の坪量を、50[g/m2]以上150[g/m2]以下の範囲内に設定する。
エチレン共重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)等を用いることが可能である。また、エチレン共重合体としては、例えば、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−αオレフィン共重合体等を用いることが可能である。
これらのエチレン共重合体の中でも、特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体及びエチレン−メタクリル酸共重合体の少なくとも1種が好ましい。また、これらのエチレン共重合体と他の樹脂とを併用する場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体及びエチレン−メタクリル酸共重合体の少なくとも1種の含有量は、70質量%以上が好ましい。さらに、80質量%以上がより好ましい。
また、エチレン共重合体に含有されるエチレン以外のモノマーの含有量としては、例えば、5質量[%]以上25質量[%]以下の範囲内が好ましく、9質量[%]以上20質量[%]以下の範囲内がより好ましい。このような共重合比率を採用することにより、押出し製膜性を向上させることが可能となる。具体例としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルの共重合比率(VA量)としては9質量[%]以上25質量[%]以下の範囲内が好ましく、9質量[%]以上20質量[%]以下の範囲内がより好ましい。また、エチレン−メチルメタクリレート共重合体は、メチルメタクリレートの共重合比率(MMA量)としては5質量[%]以上25質量[%]以下の範囲内が好ましく、5質量[%]以上15質量[%]以下の範囲内がより好ましい。また、エチレン−メタクリル酸共重合体は、アクリル酸の共重合比率(MAA量)としては2質量[%]以上15質量[%]以下の範囲内が好ましく、5質量[%]以上11質量[%]以下の範囲内がより好ましい。
MFRが上記範囲内の場合には、発泡剤含有樹脂層を押出し製膜により形成する際の温度上昇が少なく、非発泡状態で製膜することが可能となるため、後に絵柄印刷層6を形成する場合に、平滑な面に印刷処理をすることが可能となるため、柄抜け等が少ない。一方、MFRが大きすぎる場合は、樹脂が軟らかすぎることにより、形成される発泡剤含有樹脂層の耐傷性が不十分となるおそれがある。
発泡剤の添加量としては、発泡樹脂層4(発泡剤含有樹脂層)の厚さと発泡倍率(発泡前後での体積の膨張率)にもよるが、例えば、樹脂100質量部に対して1質量部以上20質量部以下の範囲内、好ましくは5質量部以上15質量部以下の範囲内程度がよい。
このように、第一実施形態の発泡樹脂層4(発泡剤含有樹脂層)は、水性エマルジョン系樹脂と発泡剤と無機フィラーとを含有する樹脂組成物により形成される。すなわち、発泡樹脂層4は、水性エマルジョン樹脂を主成分として形成され、且つ発泡剤及び無機フィラーを含有している。
絵柄印刷層6は、発泡樹脂層4に積層されている。具体的には、絵柄印刷層6は、図1中において、発泡樹脂層4の上側の面に積層されている。
絵柄印刷層6の厚さは、絵柄模様の種類より異なるが、一般的には、0.1[μm]以上10[μm]以下の範囲内程度とすることが好ましい。
絵柄としては、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、発泡壁紙1を用いる箇所に適した絵柄を選択することが可能である。
したがって、絵柄印刷層6を形成する印刷インキとしては、非発泡性インキ、水性エマルジョン系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等を用いることが可能である。また、絵柄印刷層6を形成する印刷インキとしては、例えば、着色剤、結着材樹脂、溶剤を含む印刷インキを用いることが可能である。これらのインキは。公知、または、市販のものを使用してもよい。
特に、全面を同一に着色する場合には、上述した印刷方法の他に、コーティングの手法や装置を用いてもよい。
また、インキには、着色料として、絵柄模様を構成する公知の顔料を含有してもよい。
着色剤として用いる顔料としては、例えば、無機顔料や有機顔料を用いることが可能である。
また、発泡樹脂層4が絵柄印刷層6に対するベタ層の役割を果たす場合、または、発泡樹脂層4を絵柄模様状に塗工する場合には、発泡樹脂層4が着色剤を含有していてもよい。
なお、発泡樹脂層4(発泡剤含有樹脂層)の上に絵柄印刷層6を形成しない場合は、絵柄印刷層6の代替として、アンダーコート層(プライマー層)を形成しても良い。アンダーコート層は、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を含み、乾燥後の坪量を、1[g/m2]以上3[g/m2]以下の範囲内に設定することが望ましい。
表面保護層8は、絵柄印刷層6に積層されており、コート層(コーティング層)とも呼称される層である。具体的には、表面保護層8は、図1中において、絵柄印刷層6の上側の面に積層されている。
また、表面保護層8は、艶調整及び絵柄印刷層6のうち少なくとも一方の保護を意図して形成される。
アクリル樹脂には、オキサゾリン系の硬化剤が添加されている。
表面保護層8の厚さは、特に限定するものではないが、0.1[μm]以上15[μm]以下の範囲内程度が好ましい。
また、表面保護層8の種類は、特に限定するものではなく、艶調整を目的とする表面保護層8であれば、例えば、シリカ等の既知フィラーを含む表面保護層8とすることが可能である。
表面保護層8の形成方法としては、例えば、グラビア印刷等の公知の方法を用いることが可能である。なお、絵柄印刷層6と表面保護層8との密着性が十分に得られない場合には、絵柄印刷層6の表面を易接着処理(プライマー処理)した後に表面保護層8を設けることも可能である。
また、表面保護層8に含有される樹脂には、艶消剤(艶調整剤)としてフィラーを添加する。艶消剤としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ(α−アルミナ等)、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリナイト、アルミノシリケート等の無機物の粒子、または、ポリカーボネート、ナイロン、ウレタン樹脂等の有機物の粒子を用いることが可能である。
また、表面保護層8の絵柄印刷層6と対向する面と反対の面(図1中における、表面保護層8の上側の面)には、エンボス加工(エンボス版を用いた凹凸賦型)によって、凹凸形状10が形成されている。
エンボス加工では、例えば、深度が15[μm]以上の凹部を有するエンボスロールと、硬度が50度以上90度未満の範囲内であるゴム製のバックロールとの間に、発泡壁紙1を通過させて、凹凸形状10を形成する。
なお、表面保護層8に凹凸形状10を形成する方法としては、エンボス加工の他に、例えば、発泡抑制インキにより部分的に発泡させる方法、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等を用いることが可能である。しかしながら、エンボスロールを用いた圧接によるメカニカルエンボスが、発泡樹脂層4等に対してシャープな凹凸を得ることが可能となるため好ましい。
また、エンボス加工工程において、エンボス版が接触する直前では、発泡壁紙1の表面温度を、160[℃]以上200[℃]以下の範囲内とし、可能であれば、170[℃]以上180[℃]以下の範囲内に維持することが望ましい。
以下、図1を参照して、第一実施形態の発泡壁紙1の製造方法を説明する。
発泡壁紙1の製造方法は、基材2と、発泡樹脂層4と、絵柄印刷層6と、表面保護層8を備える発泡壁紙1の製造方法であり、表面保護層8を形成する表面保護層形成工程を備える。
表面保護層形成工程では、撥水性を有するアクリル樹脂にオキサゾリン系の硬化剤を添加して、表面保護層8を形成する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第一実施形態の発泡壁紙1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)基材2と、基材2に積層した発泡樹脂層4と、発泡樹脂層4に積層した絵柄印刷層6と、絵柄印刷層6に積層した表面保護層8を備える。これに加え、表面保護層8は、オキサゾリン系の硬化剤が添加された撥水性を有するアクリル樹脂を用いて形成されている。
その結果、表面強度を向上させることで耐傷性を向上させることが可能な、発泡壁紙1を提供することが可能となる。
特に、SV規格において壁紙の表面強度に設定された基準である4級以上の等級を有する発泡壁紙1を提供することが可能となる。
その結果、表面保護層8に、凹凸形状に対応する触感を付与することが可能となる。
(3)発泡樹脂層4の坪量が、50[g/m2]以上150[g/m2]以下の範囲内である
その結果、発泡樹脂層4の構成を、不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感を有するとともに、優れた表面強度を有する構成とすることが可能となる。これに加え、凹凸形状10を、シャープに再現することが可能となる。
その結果、壁装材として求められる剛性を確保することが可能となる。
(5)発泡樹脂層4が、水性エマルジョン樹脂を主成分として形成され、且つ発泡剤及び無機フィラーを含有している。
その結果、発泡壁紙1を、非塩化ビニル系の壁紙等、プラスチック系の壁紙への適用させることが可能となる。
その結果、絵柄印刷層6によって発泡壁紙1へ付与する意匠性を向上させることが可能となる。
また、第一実施形態の発泡壁紙1の製造方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
このため、表面保護層8を形成するアクリル樹脂にオキサゾリン系の硬化剤を添加することで、アクリル樹脂中のカルボキシル基と、硬化剤中のオキサゾリン基がアミドエステル結合を形成して、表面保護層8の強度を向上させることが可能となる。
特に、SV規格において壁紙の表面強度に設定された基準である4級以上の等級を有する発泡壁紙1を製造することが可能な、発泡壁紙1の製造方法を提供することが可能となる。
(実施例1)
実施例1の発泡壁紙は、以下の構成とした。
なお、実施例1の発泡壁紙は、加熱発泡後、エンボスロール加圧によるエンボス形状の付与を行い、その後、冷却・乾燥させて形成した。
・基材
坪量が65[g/m2]の壁紙用裏打紙(繊維質シート)を用いて形成した。
・発泡樹脂層
100質量部のエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA樹脂)を主成分とし、充填剤として90質量部の炭酸カルシウムと、10質量部のカプセル発泡剤を添加した。そして、発泡倍率を5倍に設定し、坪量が100[g/m2]となるように形成した。
アクリル樹脂系インキを用いて、グラビア印刷法により、塗布量が2[g/m2]となるように形成した。
・表面保護層
100質量部のアクリル系樹脂及びシリコン系樹脂であるコート剤(DIC株式会社:「ATC−4000」)を主成分とし、リップコーター法を用いて、乾燥後の坪量が5[g/m2]となるように形成した。
さらに、表面保護層には、オキサゾリン系の硬化剤(DIC株式会社:「CR−70」)を、5質量部含有させた。
比較例1の発泡壁紙は、表面保護層に硬化剤を含有させない構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
(比較例2)
比較例2の発泡壁紙は、表面保護層に、グリシジルエーテル系の硬化剤(DIC株式会社:「CR−5L」)を、5質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
比較例3の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「V−02」)を、水溶液の状態で1質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
(比較例4)
比較例4の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「V−02」)を、水溶液の状態で3質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
比較例5の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「V−02」)を、水溶液の状態で5質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
(比較例6)
比較例6の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「E−02」)を、エマルジョンの状態で1質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
比較例7の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「E−02」)を、エマルジョンの状態で3質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
(比較例8)
比較例8の発泡壁紙は、表面保護層に、カルボジイミド系の硬化剤(日清紡ケミカル株式会社:「E−02」)を、エマルジョンの状態で5質量部含有させた構成を除き、実施例1の発泡壁紙と同様に製造した。
実施例の発泡壁紙と、比較例の発泡壁紙に対し、それぞれ、SV規格に準拠する表面強化性能試験を行った。
表面強化性能は、まず、発泡壁紙の試験片を用意し、次に、学振型磨耗試験機を用いて、5往復の引っ掻き試験を実施する。そして、3回の引っ掻き試験を実施し、最低の等級を表面強度として評価する。なお、判定基準は表1中に表し、評価結果及び組成は表2中に表す。
表2中に表されるように、実施例1の発泡壁紙は、表面保護層へ硬化剤を添加していない比較例1の発泡壁紙(2級)と比較して、高い表面強化壁紙(4級)を達成していることが確認された。
また、表2中に表されるように、実施例1の発泡壁紙は、表面保護層へ添加した硬化剤の物性が異なる比較例2から8発泡壁紙(2級、3級)と比較して、高い表面強化壁紙(4級)を達成していることが確認された。
Claims (7)
- 基材と、前記基材に積層した発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層に積層した絵柄印刷層と、前記絵柄印刷層に積層した表面保護層と、を備え、
前記表面保護層は、オキサゾリン系の硬化剤が添加された撥水性を有するアクリル樹脂を用いて形成されていることを特徴とする発泡壁紙。 - 前記表面保護層は、フィラーを含有することを特徴とする請求項1に記載した発泡壁紙。
- 前記発泡樹脂層の坪量は、50g/m2以上150g/m2以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載した発泡壁紙。
- 前記基材は、混抄紙を用いて形成され、
前記基材の坪量は、50g/m2以上100g/m2以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載した発泡壁紙。 - 前記発泡樹脂層は、水性エマルジョン樹脂を主成分として形成され、且つ発泡剤及び無機フィラーを含有していることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載した発泡壁紙。
- 前記表面保護層の前記絵柄印刷層と対向する面と反対の面には、エンボス加工による凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載した発泡壁紙。
- 基材と、前記基材に積層した発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層に積層した絵柄印刷層と、前記絵柄印刷層に積層した表面保護層と、を備える発泡壁紙の製造方法であって、
前記表面保護層を形成する表面保護層形成工程を備え、
前記表面保護層形成工程では、撥水性を有するアクリル樹脂にオキサゾリン系の硬化剤を添加して前記表面保護層を形成することを特徴とする発泡壁紙の製造方法。
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