JP2021165033A - 化粧シート - Google Patents

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Abstract

【課題】艶消し効果による低光沢性を有するとともに、美観に優れた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1は、基材2と、基材2上に設けられた表面層3とを備えている。表面層3は、基材2の表面2a上に形成された紫外線硬化物層6と紫外線硬化物層6の表面6a上に形成されたエキシマ光硬化物層7とにより構成された連続層4と、連続層4において分散され、有機粒子及び無機粒子の少なくとも一方からなる分散体5とにより構成されている。表面層3の、基材2側と反対側の表面3aにおける表面粗さSaの標準偏差σ[μm]を、連続層4の厚みT[μm]で除した値が7%以下である。
【選択図】図1

Description

本発明は、化粧シートに関する。
壁面材、造作材、建具等の建装材、家具等の表面装飾、自動車内装・弱電の表装等の様々な用途で、表面装飾を施して意匠性を高めるために化粧シートが用いられている。この化粧シートとしては、例えば、基材上に低艶化(艶消し)効果を有する層が設けられたものが知られている。
例えば、基材上に着色材を含有する化粧層を有し、化粧層上に、コールターカウンター法(AP50μm)により測定される平均粒子径が5μm以下の湿式ゲル法シリカ粒子を含有するクリア層を有する化粧シートが提案されている。そして、このような構成により、無機粒子を含有するクリア層を有している場合であっても着色層の色味を好適に保持し、良好な艶消し表面を有する化粧シートを提供することができると記載されている(例えば、特許文献1参照)。
また、基材上に設けられた塗膜構成体の表面にエキシマランプから照射されたエキシマ光を照射することにより、塗膜構成体の表面における電磁波の照射部分の光沢を、電磁波の照射前よりも低減させた化粧シートが提案されている。そして、このような構成により、艶消感の異なる領域を有する化粧シートを提供することができると記載されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2015−77691号公報 特開2018−164901号公報
しかし、上記特許文献1に記載の化粧シートにおいては、単に、クリア層にシリカ粒子を配合したに過ぎないため、十分な艶消し効果が得られず、低光沢性が発現しにくいという問題があった。
また、上記特許文献2に記載の化粧シートにおいては、クリア層にシリカ粒子等が配合されておらず、単に、エキシマ光を照射するに過ぎないため、十分な艶消し効果が得られず、さらにクリア層に不均一な凹凸が形成されるため、美観(意匠性)が低下するという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、艶消し効果による低光沢性を有するとともに、美観に優れた化粧シートを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の化粧シートは、基材と、基材上に設けられた表面層とを備え、表面層は、基材の表面上に形成された紫外線硬化物層と紫外線硬化物層の表面上に形成されたエキシマ光硬化物層とにより構成された連続層と、連続層において分散され、有機粒子及び無機粒子の少なくとも一方からなる分散体とにより構成され、表面層の、基材側と反対側の表面における表面粗さSaの標準偏差を、連続層の厚みで除した値が7%以下であることを特徴とする。
本発明によれは、低光沢性を有するとともに、表面層の表面の全体において均一に凹凸が形成された、美観に優れた化粧シートを提供することが可能になる。
本発明の実施形態に係る化粧シートを示す断面図である。 実施例1の化粧シートにおける表面層の表面の状態を示すレーザー顕微鏡写真である。 比較例3の化粧シートにおける表面層の表面の状態を示すレーザー顕微鏡写真である。 実施例23の化粧シートにおける表面層の表面の状態を示すレーザー顕微鏡写真である。
以下、本発明の化粧シートについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して適用することができる。
<化粧シート>
図1に示すように、本発明の化粧シート1は、基材2と、基材2の表面2a上に設けられた表面層3とを備えている。
<基材>
基材2は、例えば、熱可塑性樹脂シートからなり、この熱可塑性樹脂シートとしては、化粧シート1における基材に通常用いられるものを使用できる。具体例としては、例えば、ポリ塩化ビニルシート、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PETG)シート、非晶状態の結晶性ポリエステル樹脂(APET)シート、ポリオレフィンシート(ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート等)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)シート、ポリカーボネートシート等が挙げられる。また、基材2に用いられる非晶状態の結晶性ポリエステル樹脂(APET)シートとして、PETボトルなどを原料としたリサイクルポリエチレンテレフタレート(RPET)シートが挙げられる。
なお、熱可塑性樹脂シートとしては、二次曲面加工が容易であり、三次元成形性に優れるとの観点から、グリコール変性ポリエチレンテレフタレートシートが好ましい。グリコール変性ポリエチレンテレフタレートシートは、ポリエチレンテレフタレートの一種であり、ポリエチレンテレフタレートのグリコール成分がエチレングリコールであるのに対し、グリコール成分として、エチレングリコールの他、エチレングリコール以外のジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール)が含まれている非結晶性ポリエステルである。
また、熱可塑性樹脂シートは、延伸シートであってもよく、未延伸シートであってもよい。また、熱可塑性樹脂シートには、必要に応じて、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、保存安定剤、滑剤、充填剤等の添加剤が含有されていてもよい。なお、熱可塑性樹脂シートは、意匠性の点から、着色されていることが好ましい。
基材2の厚みは、特に限定されないが、50〜800μmが好ましく、250〜500μmがより好ましい。基材2の厚みが50μm以上であれば、機械強度と隠蔽性を十分に向上させることができる。また、基材2の厚みが800μm以下であれば、三次元成形性がより優れ、また、可撓性と印刷適性を確保し易くなる。
<表面層>
表面層3は、ウレタンアクリレートと単官能アクリレートを主成分とする塗料の塗膜である連続層4と、有機粒子及び無機粒子の少なくとも一方からなる分散体5により構成されている。
この表面層3は、分散体5を含有する塗料を基材2の表面2a上に塗工し、硬化させることにより形成することができ、表面層3は、塗料硬化物である連続層4と、連続層4において分散された粒子である分散体5により形成されている。
また、図1に示すように、連続層4は、基材2の表面2a上に形成された紫外線硬化物層6と、紫外線硬化物層6の表面6a上に形成されたエキシマ光硬化物層7により構成されている。なお、エキシマ光硬化物層7は、紫外線硬化物層6の表面6a上において、分散体5を覆うように形成されている。
また、図1に示すように、表面層3の表面(すなわち、基材2側と反対側の表面)3aには、シワが形成されるとともに、分散体5を起点とした凹凸が形成されている。
連続層4を形成するウレタンアクリレートとしては、2〜10官能のものが使用され、例えば、フェニルグリカミシルエーテルアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。また、EBECRYL8402、KRM8452、EBECRYL210、EBECRYL220、EBECRYL4500、EBECRYL230、EBECRLY270、EBECRYL4858、EBECRYL8804、EBECRYL8807、EBECRYL9270、EBECRYL4100、EBECRYL4513、EBECRYL8311、EBECRYL8465、EBECRYL9260、EBECRYL8701、KRM8667、EBECRYL4265、EBECRYL4587、EBECRYL4200、EBECRYL8210、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL5129、EBECRYL8254、EBECRYL8301R、KRM8200、KRM8904、RUA−062NS(2官能アクリレートモノマー含有品)、U−6LPA、UA−1100H、U−200PA、UA−160TM、及びUV−7600B(いずれも商品名)等の市販品を使用することができる。なお、これらのウレタンアクリレートは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、連続層4を形成する単官能アクリレートとしては、例えば、エチルカルビトールアクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンサクシネート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、3−アクリロイルオキシグリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1−(メタ)アクリロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロパン、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリε−カプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]アッシドホスフェート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシアルキル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びイソボルニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、これらの単官能アクリレートは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、連続層4におけるウレタンアクリレートと単官能アクリレートとの配合比は、本発明の化粧シート1の特徴を損なわない限り、特に制限はないが、質量比で、ウレタンアクリレート:単官能アクリレート=10:90〜90:10の範囲が好ましい。これは、ウレタンアクリレートは流動性が低いため、ウレタンアクリレートの質量比が大きくなると、表面層3の表面3aにシワが発生しにくくなり、艶消し効果による低光沢性が発現しにくくなるためである。また、単官能アクリレートは反応性が低いため、単官能アクリレートの質量比が大きくなると、塗料の硬化が生じにくくなるためである。
また、連続層4の厚み(すなわち、連続層4において、分散体5が分散していない部分の厚みであって、図1に示す厚みT)は特に限定されないが、1〜45μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。連続層4の厚みが1μmよりも小さい場合は、エキシマ照射の際に可動可能な塗膜領域が減少するため、シワが発生しにくくなり、艶消し効果による低光沢性が発現しにくくなる場合があるためである。また、連続層4の厚みが45μmよりも大きい場合は、触感性が更に低下して硬度が高くなるため、成型加工性が低下する場合があるためである。なお、連続層4の厚みが10μmよりも大きい場合は、表面層3の表面粗さSaが大きくなるため、耐指紋性が向上する反面、触感性が低下する場合がある。
分散体5は、表面層3の表面3aの全体において均一に凹凸を形成して、化粧シート1の美観(意匠性)を向上させるためのものである。すなわち、表面層3において、均一に分散された分散体5が起点となって凹凸が形成されるため、表面層3の表面3aの全体において均一に凹凸を形成することが可能になる。
この分散体5を構成する有機粒子の材料としては、例えば、アクリルコポリマー、セルロースナノファイバー粒子、ポリスチレン、エポキシ、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、及びメラミン等が挙げられる。また、分散体5を構成する無機粒子の材料としては、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニア、イットリア、マグネシア、及び窒化ケイ素等が挙げられる。なお、表面層3の低光沢性を図るとの観点から、ガラスやシリカ等の無機粒子を使用することが好ましい。また、これらの材料は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、分散体5として、略球形状を有する粒子を使用する場合、図1に示す平均粒子径Rが0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。これは、0.1μm未満の場合は、粒子が二次凝集して、不均一な分散状態が連続層内で生じてしまい、不均一な凹凸が形成されてしまうという不都合が生じる場合があるためである。また、10μmよりも大きい場合は、粒子の脱離が生じる場合があるためである。
なお、ここで言う「平均粒子径」とは、50%粒径(D50)を指し、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(日機装(株)製、マイクロトラック(登録商標)粒度分布測定装置MT3200)等により体積平均粒子径として測定できる。
また、分散体5として、セルロースナノファイバー粒子を使用する場合、平均粒子径(BET平均粒子径)が0.1μm未満の場合であっても、粒子のアスペクト比が大きいため、物理的な障害で粒子が二次凝集せず、不均一な分散状態が連続層内で発生しないため、表面層の表面の全体において均一な凹凸が形成できる。
なお、セルロースナノファイバー粒子のBET平均粒子径は、BET法を用いて測定することができる。より具体的には、セルロースナノファイバー粒子の平均粒子径とは、BET法により測定される比表面積S(m/g)とセルロースナノファーバー粒子の密度(g/cm)を用いて、平均粒子径(nm)=6000/(S×密度)の式により算出される粒子径のことをいう。
また、分散体5として、セルロースナノファイバー粒子を使用することにより、加熱延伸時、セルロースナノファイバーを起点とした微細なクラックが生じ、外観に影響のある大きなクラックが形成されないため、加熱延伸性に優れた(すなわち、化粧シートを加熱延伸した場合に、当該加熱延伸方向と直角方向の全体に直線状のクラックが発生せず、外観に優れた)化粧シートを得ることができる。
また、分散体5の平均粒子径Rが、連続層4の厚みTの0.001倍以上4倍以下であることが好ましく、0.01倍以上4倍以下であることがより好ましい。これは、0.001倍未満の場合は、分散体5による均一な凹凸の形成が困難になる場合があるためである。また、4倍よりも大きい場合は、連続層4の全体積に対する分散体5の体積比率が大きくなり過ぎるため、分散体5を含有する塗料を基材2の表面2a上に塗工する場合に、分散体5による凹凸の形成に制約が生じ、結果として、分散体5による均一な凹凸の形成が困難になる場合があるためである。
また、表面層3において、連続層3を100質量部とした場合に、分散体5が10質量部以上90質量部以下であることが好ましい。これは、10質量部以下の場合は、表面層3の表面3aの全体において凹凸の形成が不十分となるため、表面層3の表面粗さSaにバラツキが生じる場合があるためである。また、90質量部よりも多い場合は、高価な分散体5が多くなるため、コストが増大するという不都合が生じるためである。
また、表面層3を形成するための塗料は、発明の効果を損なわない範囲で、ウレタンアクリレート、単官能アクリレート、及び分散体5以外の他の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えば、光重合開始剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、充填剤等が挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、及びカチオン系等の開始剤を使用することができる。
<製造方法>
本発明の化粧シート1を製造する際には、まず、例えば、上述の熱可塑性樹脂シートからなる基材2を準備する。この熱可塑性樹脂シートは、市販のものを用いてもよく、カレンダー法、押出成形法等の公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
次に、基材2の表面2a上に、ウレタンアクリレート、単官能アクリレート、光重合開始剤、及び分散体5が添加された塗料を塗布し、基材2の表面2a上に表面層3となる塗膜を形成する。
なお、例えば、上述のRUA−062NS等の2官能アクリレートモノマー含有されたウレタンアクリレートを使用する場合は、単官能アクリレートの使用を省略することができる。
また、塗料の塗工方法としては、特に限定されず、例えば、キャスト塗工法、ダイコート法、グラビアコート法、ロールナイフコート法、リバースロールコート法、ロールコート法、及びコンマコート法等が挙げられる。
次に、基材2の表面2a上に形成された塗膜にエキシマ光を照射する。より具体的には、ピーク波長が短い(120〜230nmの範囲内にある)エキシマ光を塗膜に照射する。そうすると、表面層3となる塗膜の最表面のみに硬化が生じて、上述のエキシマ光硬化物層7が形成されて、塗膜の表面と内部との間で不均一性が生じ、塗膜内部の未反応部分から塗膜成分が表面に移動するため、塗膜の表面にシワが形成される。その結果、表面層3における光沢度(低光沢性)を実現することが可能になる。
なお、エキシマランプを用いてエキシマ光を照射する場合、エキシマランプに充填されている放電ガスを変更することにより、電磁波のピーク波長を変化させることができる。上記ピーク波長のエキシマ光を照射する放電ガスとしては、例えば、Ar、Kr、Xe等を用いることができる。
そして、紫外線(350〜450nm)を照射して塗膜を硬化させることにより、紫外線硬化物層6が形成されて、基材2の表面2a上に形成された紫外線硬化物層6と紫外線硬化物層6の表面6a上に形成されたエキシマ光硬化物層7により構成された連続層4と、連続層4において分散された分散体5により構成された表面層3が形成され、分散体5により、表面3aの全体において均一に凹凸が形成される。その結果、エキシマ照射による低光沢性を維持した状態で、均一に形成された凹凸により美観が向上した化粧シート1が製造される。
なお、上記紫外線(350〜450nm)の代わりに、再度、ピーク波長が短い(120〜230nmの範囲内にある)エキシマ光を塗膜に照射しても、塗膜は完全に硬化しない。
ここで、本発明の化粧シート1においては、上述のごとく、分散体5により、表面層3の表面3aの全体において均一に凹凸が形成されるため、表面層3の表面3aにおける表面粗さSa[μm]の標準偏差σ[μm]が0.2以下となる。
なお、ここで言う「表面粗さSa」とは、ISO 25178に規定されている「三次元表面性状パラメータ(三次元の算術平均粗さ)」のことを言う。
また、「表面粗さSaの標準偏差σ」とは、表面粗さSaの広がり幅(表面粗さSaのバラツキ)を示し、この標準偏差σは後述の方法で求めることができる。
そして、本発明の化粧シート1においては、この表面粗さSaの標準偏差σ[μm]を、連続層3の厚みT[μm]で除した値が7%以下となる(すなわち、以下の式(1)が成立する)点に特徴がある。
[数1]
(表面粗さSaの標準偏差σ[μm]÷連続層3の厚みT[μm])×100≦7[%] (1)
従って、上述のごとく、表面層3の表面3aの全体において均一に凹凸が形成された、美観に優れた化粧シート1を提供することが可能になる。
また、本発明の化粧シート1は、上述のシワによる艶消し効果により、表面層3の表面3aにおける光沢度Gが13以下となるため、低光沢性を図ることが可能になる。
なお、ここで言う「光沢度」とは、低艶性の指標であり、JIS Z 8741:1997に準拠した方法で測定される60°光沢度のことを言う。
また、低艶性をより一層向上させて、意匠性を高めるとの観点から、光沢度Gは10以下が好ましく、8以下がより好ましい。
以上に説明したように、本発明の化粧シート1においては、表面層3の表面3aにおける表面粗さSaの標準偏差σ[μm]を、連続層3の厚みT[μm]で除した値が7%以下であるため、表面層3の表面3aの全体において均一に凹凸が形成された、美観に優れた化粧シート1を提供することが可能になる。
また、上述のシワによる艶消し効果により、低光沢性を有する化粧シート1を提供することが可能になる。
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
化粧シートの作製に使用した材料を以下に示す。
(1)ウレタンアクリレート−1:3官能ウレタンアクリレート(亜細亜工業社製、商品名:RUA−062NS、2官能アクリレートモノマー含有)
(2)ウレタンアクリレート−2:6官能ウレタンアクリレート(三菱ケミカル社製、商品名:UV−7600B)
(3)ウレタンアクリレート−3:3〜4官能ウレタンアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、商品名:EBECRYL4265)
(4)ウレタンアクリレート−4:3官能ウレタンアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、商品名:EBECRYL9260)
(5)単官能アクリレート:テトラヒドロフルフリルアクリレート(東京化成工業(株)製、商品名:Tetrahydrofurfuryl Acrylate)
(6)開始剤:アルキルフェノン系光重合開始剤(IGM Resins B.V.製、商品名:Omnirad1173)
(7)分散体−1:低アルカリガラス(ポッターズ・バロッティー二社製、商品名:EMB−10、平均粒子径:5μm)
(8)分散体−2:低アルカリガラス(ポッターズ・バロッティー二社製、商品名:EMB−20、平均粒子径:10μm)
(9)分散体−3:アクリルコポリマー微粒子(大日精化工業社製、商品名:030(10MD)クリヤー、平均粒子径:9μm)
(10)分散体−4:シリカ微粒子(デンカ社製、商品名:UFP30、平均粒子径:0.1μm)
(11)分散体−5:セルロースナノファイバー粒子(モリマシナリー社製、商品名:C−100(IPA)、IPA分散セルロースナノファイバー、固形分5%、平均粒子径:0.027μm)
(12)分散体−6:セルロースナノファイバー粒子(スギノマシン社製、商品名:Ima−10002、水分散セルロースナノファイバーをアセトン置換、固形分2%、平均粒子径:0.01〜0.05μm)
(13)分散体−7:セルロースナノファイバー粒子(スギノマシン社製、商品名:Wfo−10002、水分散セルロースナノファイバーをアセトン置換、固形分2%、平均粒子径:0.01〜0.05μm)
(14)ウレタンアクリレート−5:6官能ウレタンアクリレート+6官能アクリレート(昭和インク工業所製、商品名:HGUV−022)
(実施例1)
<化粧シートの作製>
まず、基材として、厚みが250μmであるRPETを準備した。次に、表1に示す各材料を配合して、表1に示す組成(質量部)を有する実施例1の塗料を準備し、この塗料を、バーコーターを用いて基材の表面上に塗布して、基材の表面上に表面層となる塗膜を形成した。
なお、表面層となる塗料において、連続層を形成する材料(ウレタンアクリレート、単官能アクリレート)100体積部に対する、分散体の体積部は16体積部であった。
次に、エキシマ照射装置(エム・ディ・コム社製、商品名:172nm 空冷式エキシマ照射装置(型式:MEIRA―M―1―152―H4)を用いて、窒素雰囲気下において、Xeを放電ガスとして用いたエキシマ光(ピーク波長:172nm)を塗膜に照射した。なお、積算光量が20mJ/cm、照射光度が40mW/cmとなるように照射した。
そして、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製、紫外硬化用高圧水銀ランプ4kW(H04−L41))を用いて、塗膜に紫外線(主波長:365nm)を照射して、塗膜を光硬化させることにより、基材の表面上に、分散体を含有する連続層により構成された表面層を形成し、化粧シートを作製した。なお、紫外線の照射距離が15cm、ランプ移動速度が0.75m/分の条件下で紫外線照射を行い、照射量を150mJ/cmとした。
<厚みの測定>
次に、作製した化粧シートの表面層における連続層の厚み(連続層において、分散体が分散していない部分の厚み)Tを、デジタルマイクロスコープ((株)キーエンス製、商品名:VHX−5000)、もしくは電界放出型走査電子顕微鏡(SEM)((株)日立ハイテクノロジーズ製、商品名:S−4800)を用いて測定した。
より具体的には、シートを割断することにより断面を露出させ、デジタルマイクロスコープ(測定倍率:500倍)、もしくは電界放出型走査電子顕微鏡(測定倍率:1000倍))で断面を観察した際の、塗膜高さの高い部分と低い部分を10か所選択して、厚みを測定し、平均値を算出した。なお、上記測定を3回行い、3回分の塗膜高さの平均値を算出し、連続層の厚みTとした。以上の結果を表1に示す。
<光沢度の測定>
次に、作製した化粧シートの表面層における60°の光沢度Gを、JIS Z 8741:1997に準拠して、光沢計((株)堀場製作所製、商品名:グロスチェッカーIG−320)を用いて測定した。なお、上記測定を5回行い、5回分の光沢度の平均値を算出し、表面層における光沢度Gとした。
また、測定した5回の光沢度を使用して、標準偏差σを算出した。より具体的には、測定した5回の光沢度を、G,G,G,G,Gとし、下記式(1)を使用して求めた。以上の結果を表1に示す。
Figure 2021165033
<表面粗さの測定>
次に、作製した化粧シートの表面層の表面粗さ(表面層の、基材側と反対側の表面における表面粗さ)Saを、ISO 25178に準拠して、形状解析レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:VK−X1000)を用いて測定した。なお、レーザー種として404nm半導体レーザーを用い、標準対物レンズ50倍を利用して、277μm×208μmの範囲を測定した。また、上記測定を10回行い、10回分の表面粗さSaの平均値を算出し、表面層における表面粗さSaとした。
また、測定した10回の表面粗さSaを使用して、標準偏差σを算出した。より具体的には、測定した10回の表面粗さを、Sa,Sa,Sa,Sa,Sa,Sa6,Sa,Sa,Sa,Sa10とし、下記式(2)を使用して求めた。以上の結果を表1に示す。
Figure 2021165033
そして、算出した表面層の表面粗さSaの標準偏差σと、連続層の厚みTとを用いて、表面粗さSaの標準偏差σを連続層3の厚みTで除した値(すなわち、σ/T)を算出した。以上の結果を表1に示す。
なお、本実施例の化粧シートにおける表面層の表面の状態を示すレーザー顕微鏡写真を図2に示す。図2に示すように、本実施例の化粧シートは、低光沢性を有するとともに、表面層の表面の全体において均一に凹凸が形成され、美観に優れていることが分かる。
(実施例2〜28、比較例1〜8)
塗料成分の組成を表1〜表4に示す組成(質量部)に変更したこと以外は、上述の実施例1と同様にして化粧シートを作製した。なお、比較例7〜8においては、エキシマ照射を行わなかった。
そして、上述の実施例1と同様にして、厚みの測定、光沢度の測定、及び表面粗さの測定を行った。以上の結果を表1〜表3に示す。
なお、比較例3の化粧シートにおける表面層の表面の状態を示すレーザー顕微鏡写真を図3に示す。図3に示すように、比較例3の化粧シートは、十分な艶消し効果が得られておらず、また、不均一な凹凸が形成されており、美観(意匠性)が低下していることが分かる。
<加熱延伸性の評価>
また、実施例23〜28において、加熱延伸性の評価を行った、より具体的には、50mm×120mmの短冊状の試験片を準備し、延伸温度が90℃、引張速度が300mm/min、チャック間距離が80mmの条件下で、長辺方向に100%延伸する引張試験を実施した。そして、目視において、加熱延伸した方向と直角にクラックが発生していないものを〇、当該クラックが発生しているものを×とした。以上の結果を表4に示す。
Figure 2021165033
Figure 2021165033
Figure 2021165033
Figure 2021165033
表1〜表2に示すように、実施例1〜12の化粧シートにおいては、低光沢性を有するとともに、表面粗さSaの標準偏差[μm]が0.2以下であり、表面粗さSaの標準偏差[μm]を連続層の厚み[μm]で除した値(すなわち、σ/T)が7%以下であるため、表面層の表面の全体において均一に凹凸が形成され、美観に優れていることが分かる。
なお、分散体として無機粒子(低アルカリガラス、シリカ微粒子)を使用した実施例16〜17,19の化粧シートにおいては、分散体として有機粒子(アクリルコポリマー微粒子)を使用した実施例18の化粧シートに比し、低光沢性を有することが分かる。
一方、表3に示すように、比較例1〜6の化粧シートにおいては、表面粗さSaの標準偏差が0.2μmよりも大きく、σ/Tが7%よりも大きいため、表面層の表面の全体において不均一に凹凸が形成され、美観に乏しいことが分かる。
なお、比較例3の化粧シートにおいては、流動性が低いウレタンアクリレートの配合比が大きいため、表面層の表面にシワが発生しにくくなり、表面層における光沢度が高い(低光沢性に乏しい)ことが分かる。
また、比較例7〜8の化粧シートにおいては、エキシマ照射を行わなかったため、塗膜の表面にシワが形成されず、表面層における光沢度が高い(低光沢性に乏しい)ことが分かる。
また、表4に示すように、分散体としてセルロースナノファイバー粒子を使用した実施例23〜28の化粧シートにおいては、低アルカリガラスを配合しない場合であっても、低光沢性を有するとともに、表面粗さSaの標準偏差[μm]が0.2以下であり、表面粗さSaの標準偏差[μm]を連続層の厚み[μm]で除した値(すなわち、σ/T)が7%以下であるため、表面層の表面の全体において均一に凹凸が形成され、美観に優れていることが分かる。
また、表4に示すように、分散体としてセルロースナノファイバー粒子を使用した実施例23〜28の化粧シートにおいては、加熱延伸した方向と直角方向の全体に直線状のクラックが発生しておらず、外観が優れた状態であるため、加熱延伸性に優れていることが分かる。なお、実施例23の化粧シートにおける表面層の表面の状態(上述の直線状のクラックが発生していない状態)を示すレーザー顕微鏡写真を図4に示す。
以上説明したように、本発明は、化粧シートに適している。
1 化粧シート
2 基材
2a 基材の表面
3 表面層
3a 表面層の表面
4 連続層
5 分散体
6 紫外線硬化物層
6a 紫外線硬化物層の表面
7 エキシマ光硬化物層
R 分散体の平均粒子径
T 連続層(表面層)の厚み

Claims (4)

  1. 基材と、
    前記基材上に設けられた表面層と
    を備え、
    前記表面層は、前記基材の表面上に形成された紫外線硬化物層と該紫外線硬化物層の表面上に形成されたエキシマ光硬化物層とにより構成された連続層と、前記連続層において分散され、有機粒子及び無機粒子の少なくとも一方からなる分散体とにより構成され、
    前記表面層の、前記基材側と反対側の表面における表面粗さSaの標準偏差[μm]を、前記連続層の厚み[μm]で除した値が7%以下であることを特徴とする化粧シート。
  2. 前記表面層において、前記連続層100質量部に対して、前記分散体の含有量が10質量部以上90質量部以下であることを特徴とする請求項1に記載の化粧シート。
  3. 前記分散体の平均粒子径が、前記連続層の厚みの0.001倍以上4倍以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の化粧シート。
  4. 前記表面層の光沢度が13以下であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の化粧シート。
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