JP2022050482A - 化粧材及び化粧部材 - Google Patents

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Satoru Furuta
真友子 小紫
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Abstract

【課題】施工過程における初期密着強度が高く施工適性に優れ、長期使用しても剥離が生じない、優れた長期密着性を発現する化粧材、及び優れた長期密着性を有する化粧部材を提供する。【解決手段】基材に装飾処理を施してなり、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下である化粧材、化粧材及び基体を、前記化粧材の基材と前記基体とが対面するように接着剤層を介して有する化粧部材である。【選択図】なし

Description

本発明は、化粧材及び化粧部材に関する。
壁、天井、床等の建築物の内装用部材;窓枠;玄関ドア等の各種扉;手すり、幅木、廻り縁、窓枠、扉枠、モール等の建具又は造作部材;キッチン;家具;弱電製品;OA機器等のキャビネット;等の表面には、化粧板が配置される場合がある。化粧板としては、樹脂部材、木質部材、金属部材等の各種基体に化粧材を貼り合わせた化粧部材、あるいは化粧材が挙げられる。このような化粧材としては、基材上に表面保護層を有する構成を備えた化粧材、例えばシート状の化粧材(「化粧シート」とも称される。)等が用いられている。
このような化粧材として、例えばポリ塩化ビニルシートを基材とし、必要に応じて装飾処理としての装飾層、表面保護層等を設けた化粧シートを用いたプラスチック製品等が用いられている(例えば、特許文献1)。
特公昭58-14312号公報
しかし、上記特許文献1の化粧シート等の化粧材を基体に貼付けて化粧部材を製造する際に、初期密着強度の不足により、当該化粧材の端面が剥がれる、いわゆるスプリングバックが発生するといった問題が生じる場合があった。スプリングバックが発生する化粧材は、施工適性が不充分なものである。
他方、上記の化粧材を基体に貼付けた化粧部材を使用していると、大気中の水分、風雨、更には日射による紫外線の影響により、最表面に設けられる化粧材を構成する基材の劣化、化粧材と基体とを接着させる接着剤の劣化等を要因として、化粧材が基体から剥離するといった問題が生じる場合がある。
本発明は、このような状況下になされたもので、施工過程における初期密着強度が高く施工適性に優れ、長期使用しても剥離が生じない、優れた長期密着性を発現する化粧材、及び優れた長期密着性を有する化粧部材を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記の構成を有する化粧材に係る発明により前記課題を解決できることを見出した。
1.基材に装飾処理を施してなり、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m・24h以上45g/m・24h以下である化粧材。
2.前記基材が、塩化ビニル系樹脂及びポリオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも一種の樹脂により構成される上記1に記載の化粧材。
3.更に、表面保護層を、最表面に有する上記1又は2に記載の化粧材。
4.前記表面保護層が、硬化性樹脂の硬化物で構成される層である上記3に記載の化粧材。
5.前記装飾処理が装飾層によるものであり、前記装飾層、接着層、樹脂層及びプライマー層を、前記基材、前記装飾層、前記接着層、前記樹脂層及び前記プライマー層の順に有する上記1~4のいずれか1に記載の化粧材。
6.60℃における引張弾性率が、80MPa以上600MPa以下である上記1~5のいずれか1に記載の化粧材。
7.上記1~6のいずれか1に記載の化粧材及び基体を、前記化粧材の前記基材と前記基体とが対面するように接着剤層を介して有する化粧部材。
8.前記接着剤層が、ウレタン樹脂系接着剤で構成される上記7に記載の化粧部材。
9.前記ウレタン樹脂系接着剤が、湿気硬化型接着剤である上記8に記載の化粧部材。
10.前記基体が、樹脂基体又は金属基体である上記7~9のいずれか1に記載の化粧部材。
本発明によれば、施工過程における初期密着強度が高く施工適性に優れ、長期使用しても剥離が生じない、優れた長期密着性を発現する化粧材、及び優れた長期密着性を有する化粧部材を提供することができる。
本実施形態の化粧材の一実施形態を示す模式断面図である。 本実施形態の化粧材の一実施態様を示す模式断面図である。 本発明の化粧部材の一実施態様を示す模式断面図である。
〔化粧材〕
以下、本発明の実施形態(以下、「本実施形態」と称することがある。)について説明する。なお、本明細書中において、数値範囲の「以上」及び「以下」に係る数値は任意に組み合わせできる数値である。また、本明細書中において、実施例の数値は数値範囲の上下限に用い得る数値である。
本実施形態の化粧材は、基材に装飾処理を施してなり、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m・24h以上45g/m・24h以下であることを特徴とするものである。
本実施形態の化粧材は、透湿度を特定の範囲とすることで、当該化粧材の施工過程において高い初期密着強度が発現する。このため、本実施形態の化粧材は、施工の際に、初期密着強度が不足することにより当該化粧シートの端面が剥がれる、いわゆるスプリングバックの発生を抑制することができ、施工適性を良好にすることができる。他方、当該化粧材と基体とを接着剤層を介して化粧部材とした場合、主に当該化粧材と当該基体との間における接着剤層の劣化を抑制することができるので、当該劣化による剥離を抑制し、長期使用しても剥離が生じない、優れた長期密着性を発現することとなる。すなわち、本発明の化粧材の透湿度を特定の範囲とすることで、施工過程における高い初期密着強度による優れた施工適性とともに、長期使用しても剥離が生じない長期密着性を両立することが可能となる。
本実施形態の化粧材は、0.75g/m・24h以上45g/m・24h以下の透湿度を有するものである。透湿度により得られる効果についてより具体的に説明する。透湿度が0.75g/m・24h未満であると、接着剤層を介して基体と貼付して化粧部材とする際に、当該接着剤層に用いられる接着剤の硬化不良による接着不良が生じやすくなるため、優れた初期接着強度が得られず、優れた施工適性が得られなくなる。一方、透湿度が45g/m・24hを超えると、長期使用中に、大気中の水分、風雨、更には日射による紫外線の影響による基材の劣化、当該接着剤層に用いられる接着剤の加水分解による劣化が生じることで、化粧材と基体との剥離が生じやすくなるため、長期使用しても剥離が生じない長期密着性が得られなくなる。よって、既述のように、本実施形態の化粧材は、透湿度を特定の範囲とすることで、施工過程における高い初期密着強度による優れた施工適性とともに、長期使用しても剥離が生じない長期密着性を両立することができる。
施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、透湿度は、1.2g/m・24h以上、より好ましくは1.5g/m・24h、更に好ましくは2.5g/m・24h以上、より更に好ましくは4.5g/m・24h以上であり、上限として好ましくは40g/m・24h以下、より好ましくは35g/m・24h以下、更に好ましくは30g/m・24h以下、より更に好ましくは20g/m・24h以下である。
本実施形態において、透湿度の調整は、主に、後述する基材を構成する材料の種類、樹脂層を有する場合は樹脂層を構成する材料の種類等によって行うことができる。
本実施形態の化粧材の構成を、図1及び2を用いて説明する。
図1は、本実施形態の化粧材の層構成の一例を示す模式断面図であり、本実施形態の化粧材10が基材1及び装飾処理の代表的な一態様として装飾層2を有していることが示される。
また、図2は、本実施形態の化粧材の好ましい層構成の一態様を示す模式断面図であり、基材1、装飾層2、接着層3、樹脂層4、プライマー層5及び表面保護層6を有することが示される。
以下、本実施形態の化粧材を構成する各層について、より詳細に説明する。
(基材1)
基材の材料としては、化粧材の構成とした状態における透湿度が、上記所定の範囲内となる限りにおいては、通常化粧材の基材として用いられるものを制限なく採用することができる。基材の材料としては、例えば、紙、不織布又は織布、樹脂、木材、金属、非金属無機材料等からなる基材が代表的に挙げられ、透湿度を上記範囲内とし、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、樹脂からなる基材が好ましい。
基材の厚みも、化粧材の構成とした状態における透湿度が、上記所定の範囲内となる限りにおいては特に制限はなく、フィルム、シート、又は板状の形態のものを所望に応じて適宜用いることができる。基材の厚みは、通常は、フィルム又はシートとして20μm以上200μm以下程度、板としては500μm以上10cm以下程度のものが、化粧材の透湿度を考慮した上で、用いられる。
樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、エチレングリコール-テレフタル酸-イソフタル酸共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂;ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート-ブチル(メタ)アクリレート共重合体等のアクリル樹脂;ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(以下、「ABS樹脂」とも称する。)、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる樹脂基材が挙げられる。
なお、本願明細書中において、例えば、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」等の表記は、各々「アクリレート又はメタアクリレート(ないしはメタクリレート)」、「アクリル酸又はメタアクリル酸(ないしはメタクリル酸)」等を意味する略称である。
上記の中でも、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させるとともに、汎用性、化粧材としての使用適性等を考慮すると、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂が好ましく、環境性能も考慮すると、ポリオレフィン樹脂が好ましい。本実施形態においては、上記の樹脂を単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。複数種を組み合わせる場合、各種単独の樹脂からなる基材を組み合わせてもよいし、複数種の樹脂を混合して一の基材として用いてもよい。
ポリオレフィン樹脂としては、より具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィンの単独重合体;エチレン-プロピレンのブロック共重合体、ランダム共重合体等の各種共重合体;エチレン及びプロピレンの少なくとも一種と、ブテン、ペンテン、ヘキセン等の少なくとも一種の他のオレフィンとの共重合体;エチレン及びプロピレンの少なくとも一種と、酢酸ビニル、ビニルアルコール等の少なくとも一種の他の単量体との共重合体;等が挙げられる。
透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、上記の中でもエチレンを構成単位として含むポリエチレン系樹脂、プロピレンを構成単位として含むポリプロピレン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
透湿度の調整については、基材、樹脂層等の樹脂が用いられ得る層の厚さの調整により行うことが容易であり、より確実であるため、好ましい。本実施形態における化粧材の透湿度を上記所定の範囲内とするには、化粧材の積層構成において、化粧材の総厚さに占める厚さの比率を考慮し、基材、樹脂層の厚さを、これらの層を構成する材料、好ましくは樹脂の種類に応じて所定の範囲とすることが好ましい。
化粧材の透湿度を上記の所定範囲内としやすくするためには、基材の厚さは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、及び塩化ビニル系樹脂を採用する場合、好ましくは40μm以上200μm以下の範囲から、化粧材の積層構成及び所望の透湿度を考慮して選定すればよい。
ポリエチレン系樹脂としては、より具体的には、エチレンの単独重合体、すなわちポリエチレンであってもよいし、エチレンと、エチレンと共重合可能な他のコモノマー(例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のα-オレフィン、酢酸ビニル、ビニルアルコール等)との共重合体であってもよい。ポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、架橋ポリエチレン(PEX)等が挙げられる。これらのポリエチレン系樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、すなわちポリプロピレンであってもよいし、プロピレンと、プロピレンと共重合可能な他のコモノマー(例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のα-オレフィン;酢酸ビニル、ビニルアルコール等)との共重合体であってもよい。これらのポリプロピレンは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
プロピレンの単独重合体(ポリプロピレン)を用いる場合、結晶化度の調節により基材の透湿度を調整することができる。一般的には、結晶化度を高くするほどポリプロピレン系樹脂の透湿度は低下する傾向となる。上記の40μm以上200μm以下の範囲の厚さを有するポリプロピレン系樹脂を基材として用いる場合、その結晶化度は好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、上限として好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下である。
また、プロピレンの単独重合体(ポリプロピレン)を用いる場合、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンとの質量比の調節により基材の透湿度を調整することもできる。一般的には、ポリプロピレン中のアタクチックポリプロピレンの割合が100質量%の場合に比べて、アイソタクチックポリプロピレンを添加することで基材の透湿度を低下させることができる。この場合、アタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンとの質量比は、透湿度の調整のしやすさを考慮すると、好ましくは0/100以上20/80以下である。
また、塩化ビニル系樹脂を用いる場合、塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルモノマーの単独重合体、すなわちポリ塩化ビニル、又は塩化ビニルモノマーと、当該塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとを共重合して得られる共重合体も用いることができる。
塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;ブチルマレートやジエチルマレート等のマレイン酸エステル類;ジブチルフマレートやジエチルフマレート等のフマル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル及びビニルオクチルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアン化ビニル類;エチレン、プロピレン、ブチレン、スチレン等のオレフィン類;イソプレン、ブタジエン等のジエン類;塩化ビニリデン、臭化ビニル等の塩化ビニル以外のハロゲン化ビニリデン、ハロゲン化ビニル類;ジアリルフタレート等のフタル酸アリル類、等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、500以上4000以下が好ましく、700以上3900以下がより好ましく、1000以上3800以下が更に好ましい。平均重合度が上記範囲内であると、優れた機械的強度及び成形性も得られる。なお、本明細書において、平均重合度は、JIS K6721に準拠して測定される平均重合度である。
本実施形態において、塩化ビニル系樹脂を用いる場合、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、また加工性を向上させる観点から、可塑剤を添加することが好ましい。
可塑剤としては、塩化ビニル系樹脂と相溶性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ジウンデシル(DUP)等のフタル酸系可塑剤;アジピン酸ジブチル等のアジピン酸系可塑剤;リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェニル等のリン酸系可塑剤;トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル等のトリメリット酸系可塑剤;アジピン酸系ポリエステルなど公知の各種ポリエステル系可塑剤;アセチルトリブチルシトレート、アセチルトリオクチルシトレート等のクエン酸エステル類;等が挙げられる。中でも、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、また加工性を向上させる観点から、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤が好ましく、フタル酸系可塑剤、ポリエステル系可塑がより好ましい。また、これらの可塑剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
可塑剤の含有量としては、所望の透湿度に応じて適宜調整して用いればよく、一概にいえないが、通常、可塑剤の添加剤を増加させるとともに、塩化ビニル系樹脂の透湿度は増加する傾向にある。この点を考慮して、塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、好ましくは15質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは25質量部以上であり、上限として好ましくは50質量部以下、より好ましくは45質量部以下、更に好ましくは35質量部以下である。可塑剤の含有量を上記範囲内とすることで、透湿度を所望の範囲に調整しやすくなり、施工適性とともに長期密着性を向上させることができる。また、可塑剤の含有量を20質量部以上とすることで、塩化ビニル系樹脂を柔軟とし、加工性を向上させることができ、一方、50質量部以下であると可塑剤のブリードアウトを抑制し、安定して透湿度を所望の範囲に調整しやすくなり、施工適性とともに長期密着性を向上させることができる
特に、透湿度を所望の範囲に調整しやすくなり、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、例えばフタル酸エステル系可塑剤を用いる場合、その含有量は、塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、好ましくは25質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは35質量部以上であり、上限として好ましくは50質量部以下、より好ましくは45質量部以下、更に好ましくは40質量部以下である。また、ポリエステル系可塑剤を用いる場合、その含有量は、塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、好ましくは15質量部以上、より好ましくは18質量部以上、更に好ましくは20質量部以上であり、上限として好ましくは35質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは25質量部以下である。
紙基材としては、例えばクラフト紙、チタン紙、リンター紙、硫酸紙、グラシン紙、パーチメント紙、樹脂含浸紙、薄葉紙、和紙等が挙げられる。不織布又は織布の基材としては、例えばガラス繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭素繊維等の無機繊維、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の各種合成樹脂の有機繊維で構成される不織布又は織布、またこれらの複合体等の基材が挙げられる。
木材としては、杉、檜、松、樫、ラワン、チーク、ゴムの木等の各種樹種の木材からなる木材基材が挙げられる。木材基材は、突板と称されるフィルム、又はシート形態、あるいは単板、合板、集成材、パーチクルボード、繊維板等の板形態とすることができる。
金属としては、鉄、アルミニウム、銅、錫、チタニウム、あるいはこれらの金属を少なくとも一種含む合金(例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、ジュラルミン、真鍮、青銅等)等からなる金属基材が挙げられる。
また、非金属無機材料としては、セメント、石膏、珪酸カルシウム、陶磁器、硝子、各種セラミックス等が挙げられる。
基材は、着色されていてもよいし、着色されていなくてもよく(透明でもよく)、着色されている場合、着色の態様には特に制限はなく、透明着色であってもよいし、不透明着色(隠蔽着色)であってもよく、これらは任意に選択できる。
基材は、着色されている場合、着色剤としては、例えば、チタン白、アンチモン白、鉄黒、黄鉛、チタン黄、弁柄、カドミウム赤、群青、コバルトブルー等の無機顔料;キナクリドンレッド、イソインドリノンイエロー、フタロシアニンブルー、ニッケル-アゾ錯体、アゾメチンアゾ系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料等の有機顔料又は染料;アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔片からなる金属顔料;二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛等の鱗片状箔片からなる真珠光沢(パール)顔料等の着色剤が挙げられる。例えば、化粧材を貼着する基体の表面色相がばらついている場合に、表面色相を隠蔽し、所望に応じて設けられる装飾層の色調の安定性を向上させたい場合は、白色顔料等の無機顔料を用いればよい。
樹脂基材の着色の場合は、樹脂中への添加(混練、練り込み)、樹脂と着色剤とを含む塗料の塗膜の塗布による形成等の、いずれの手段を採用することができる。紙、不織布、又は織布の基材の着色の場合は、パルプや繊維材料との混抄、あるいは塗膜形成等のいずれかの手段、又はこれらの併用により行うことができる。
基材には、必要に応じて、添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー等の無機充填剤、水酸化マグネシウム等の難燃剤、酸化防止剤、滑剤、発泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等が挙げられる。添加剤の配合量は、加工特性等を阻害しない範囲であれば特に制限はなく、要求特性等に応じて適宜設定できる。
本発明の化粧材の耐候性を向上させる観点から、上記添加剤の中でも、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤を用いることが好ましい。
紫外線吸収剤としては、化粧材に汎用される紫外線吸収剤を特に制限なく用いることができ、有機物系、無機物系の何れも使用することができる。例えば、有機物系の紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。光安定剤としても、化粧材に汎用される光安定剤を特に制限なく用いることができ、例えばピペリジニルセバケート系光安定剤等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。また、これらの紫外線吸収剤、光安定剤は、分子中に(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合を有する反応性官能基を有するものであってもよい。無機物系の紫外線吸収剤としては、平均粒径を可視光線の最短波長である380nm以下、好ましくは100nm以下とした、二酸化チタン、酸化第二鉄、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。
これらの紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤、その他各種添加剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
基材の形状としては、特に制限はなく、所望に応じて適宜選択すればよく、例えば、平板状のものでもよいし、曲面を有するものでもよいし、また角を有するもの等の非平板状のものであってもよい。図1及び2には、平板状(「シート状」ともいえる。)の化粧材が示されているが、本発明の化粧材の形状は、これに限られるものではない。化粧材の製造のしやすさ、用途、加工のしやすさ等を考慮すると、平板状であることが好ましい。
基材の厚さは、耐摩耗性、耐候性、耐傷性等の表面特性、加工特性、取扱の容易さ等を考慮すると、20μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましく、40μm以上が更に好ましい。上限としては、500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、150μm以下が更に好ましい。
基材は、基材と他の層との層間密着性の向上、各種の基体との接着性の強化等のために、その片面又は両面に、酸化法、凹凸化法等の物理的表面処理、又は化学的表面処理等の表面処理を施すことができる。
酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸化処理、火炎処理、熱風処理、オゾン-紫外線処理法等が挙げられ、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法等が挙げられる。これらの表面処理は、基材の種類に応じて適宜選択されるが、一般にはコロナ放電処理法が、表面処理の効果及び操作性等の面から好ましく用いられる。
また、基材と他の層との層間密着性の向上、各種の基体との接着性の強化等のために、基材の少なくとも一方の面に、例えば後述するプライマー層(「易接着層」とも称する。)を形成する等の処理を施してもよい。
(装飾処理)
本実施形態の化粧材は、基材に装飾処理を施してなる。装飾処理は、本実施形態の化粧材に色、模様、凹凸模様等の意匠を付与し、意匠性を向上させる、本実施形態の化粧材を化粧材とし得るものである。
本実施形態において、装飾処理としては、公知の各種形態を採用することができ、例えば、印刷等による絵柄層及び着色層、また真空蒸着等による金属加工層等の装飾層の形成、また基材、後述する樹脂層等への着色剤の添加、エンボス加工等による凹凸模様の形成(賦型)等の処理を採用できる。これらの中でも、代表的に汎用される装飾処理は、装飾層の形成である。
以下、装飾処理として、装飾層の形成を主体として説明する。
本実施形態の化粧材において、装飾処理としての装飾層は、基材の一方の面に設けられ、その全面を被覆するように設けられる全面着色層2A(「全面ベタ層」とも称される。)のみから構成される層でもあってもよいし、その一部分を被覆するように模様状に柄を形成するように設けられる絵柄層2Bのみから構成される層であってもよいし、全面着色層2Aと絵柄層2Bとを組み合わせた層であってもよい。より高い意匠性を表現する観点から、装飾層は、絵柄層と全面着色層とから構成される層であることが好ましい。この場合、本実施形態の化粧材は、基材、全面着色層及び絵柄層をこの順に有するものであることが好ましく、また絵柄層は一層でもよいし、二層以上であってもよい。
装飾層により付与される模様としては、特に制限なく所望に応じて選択すればよく、例えば、杉、檜、松等の各種樹木の板表面の外観を模した木目模様、大理石模様(例えばトラバーチン大理石模様)、花崗岩板のへき開面等の岩石の表面を模した石目模様、布目や布状の模様を模した布地模様、レザーのシボを表現したレザー(皮シボ)模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、ヘアライン、万線条溝、梨地、砂目、文字、記号、幾何学模様等、これらを複合した寄木、パッチワーク、ブロック柄等の模様が挙げられる。また、これらを複合した模様として、例えば大理石等の石材の砕石を白色セメントに混ぜて固め、磨いて大理石のように仕上げた人造石、いわゆる人造大理石のような模様も挙げられる。
需要者の意匠への要望は流行等により変化するものであるが、木目模様への人気は根強いため、本発明の化粧材の模様としても、木目模様が好ましい。木目模様には、柾目模様、板目模様、杢目模様、木口模様等があるが、いずれであってもよい。
装飾層の形成には、インク又は塗料を各種印刷法等により全面又は所望の模様状に積層してなる絵柄層又は全面着色層、あるいは真空蒸着、スパッタ、メッキ等によりアルミニウム、クロム、金、銀、銅、錫等からなる各種金属層を全面又は所望の模様状に積層してなる金属層等を採用することができる。以下、特に汎用される絵柄層及び/又は全面着色層により構成される装飾層の形態について説明する。
絵柄層、全面着色層の形態を有する装飾層の形成には、少なくともバインダー樹脂、並びに顔料又は染料等の着色剤を含む樹脂組成物が用いられることが好ましく、その他所望に応じて用いられる成分、例えば、艶消し剤、体質顔料、安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、溶剤等を適宜混合したものを用いることができる。すなわち、装飾層は、少なくともバインダー樹脂、及び顔料又は染料等の着色剤を含む層であり、その他、上記の所望に応じて所望に応じて用いられる成分を含み得る層である。
バインダー樹脂としては特に制限はなく、例えば、ウレタン樹脂、アクリルポリオール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、アミド樹脂、ブチラール樹脂、スチレン樹脂、ウレタン-アクリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-アクリル共重合体、ニトロセルロース(硝化綿)、酢酸セルロース等の樹脂が好ましく挙げられる。また、例えばアクリルポリオール等の各種ポリオールを主剤とし、各種イソシアネートを硬化剤とする2液硬化型ウレタン樹脂等の硬化性樹脂を用いてもよい。これらを単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
装飾層で用いられ得る顔料、染料等の着色剤としては、例えば、上記の基材に用いられ得る顔料、染料等の着色剤と同じものを例示でき、これらの中から所望の絵柄に応じて適宜選択すればよい。
また、本発明において、より意匠性を向上させる観点から、装飾層には、上記のその他所望に応じて用いられる成分の中でも、艶消し剤を含むことが好ましい。
艶消し剤としては、シリカ、クレー、カオリナイト、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、合成ケイ酸塩、及びケイ酸微粉末等の無機フィラー;アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン、又は尿素系樹脂等の有機フィラー、等が挙げられる。
装飾層が艶消し剤を含むことで、装飾層はより低光沢となるため、艶差による視覚的な凹凸感を有するような意匠表現が可能となる。
例えば、好ましい模様として例示した木目模様は、より低光沢(艶消又は低艶)の導管部分、より高光沢(艶有又は高艶)の春材部分、更に高光沢の秋材部分(照り部分)等が存在する。装飾層において、より低光沢な導管部分を形成する絵柄層、より高光沢な春材部分を形成する絵柄層、更に高光沢の秋材部分を形成する絵柄層等の複数の絵柄層を組み合わせることで、意匠性の高い模様を形成することが可能である。また、全面着色層に艶消し剤を含有させないこと、あるいは絵柄層の艶消剤の含有量よりも全面着色層の艶消剤の含有量を少なくすることで、全面着色層と絵柄層との艶差をより大きくして、意匠性を向上させることも可能である。
これらの艶消し剤の体積平均粒径は、好ましくは0.5μm以上25μm以下であり、より好ましくは1μm以上15μm以下、更に好ましくは3μm以上10μm以下である。
また、装飾層中のバインダー樹脂100質量部に対する艶消し剤の含有量は、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上であり、上限としては通常100質量部以下であり、好ましくは50質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。艶消し剤の含有量が上記範囲内であると、装飾層はより低光沢な層として視認できるようになるため、艶差による視覚的な凹凸感を向上させることが可能となり、かつ樹脂組成物のチキソトロピック性が極端に高くなることがなく塗布性能が向上するため、結果として意匠性が向上する。
装飾層は、耐候性を向上させる観点から、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤、光安定剤としては、基材に含まれ得るものと同じものを例示でき、これらの中から所望の性能に応じて適宜選択すればよい。
装飾層の厚さは、所望の模様に応じて適宜選択すればよく、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは2μm以上であり、上限として好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは8μm以下である。
(表面保護層6)
本実施形態の化粧材は、上記基材及び装飾層に加えて、表面保護層を有してもよい。表面保護層は、化粧材を各種基体上に積層して各種用途(例えば、建築物の内装用部材等)に用いる際の最表面、すなわち使用する際の最外面側に設けられる層である。表面保護層は、本実施形態の化粧材を保護し得る層、すなわち本実施形態の化粧材に、耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性を付与し得る層である。このような観点から、表面保護層は、本実施形態の化粧材の最表面に全面にわたって設けられる層であることが好ましい。
表面保護層は、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のいずれにより構成されていてもよく、本実施形態の化粧材を保護し、より優れた耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性を得る観点から、硬化性樹脂により構成される層、より具体的には硬化性樹脂の硬化物で構成される層であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂とを併用して構成される層であってもよく、本明細書において硬化性樹脂の硬化物には、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物も含まれる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステルウレタン樹脂、熱可塑性(非架橋型)ウレタン樹脂等が挙げられる。
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、二液硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等の硬化性樹脂を用いることができ、本実施形態の化粧材の耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性の向上の観点から、電離放射線硬化性樹脂が好ましい。
熱硬化樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。熱硬化樹脂には、必要に応じて硬化剤が添加される。
二液硬化樹脂としては、ポリオール化合物を主剤としイソシアネート化合物を硬化剤とする二液硬化型ウレタン樹脂、アミン等を硬化剤とする二液硬化型エポキシ樹脂、二液硬化型ウレタン変性アクリル樹脂及び二液硬化型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
電離放射線硬化性樹脂は、電離放射線を照射することにより、架橋、硬化する樹脂のことであり、電離放射線硬化性官能基を有するものである。ここで、電離放射線硬化性官能基とは、電離放射線の照射によって架橋硬化する基であり、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基などのエチレン性二重結合を有する官能基などが好ましく挙げられる。また、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も含まれる。
電離放射線硬化性樹脂としては、具体的には、従来電離放射線硬化性樹脂として慣用されている重合性モノマー、重合性オリゴマーの中から適宜選択して用いることができる。
重合性モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ(メタ)アクリレート系モノマーが好ましく、中でも多官能性(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。ここで「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。
多官能性(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子中に2つ以上の電離放射線硬化性官能基を有し、かつ該官能基として少なくとも(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートモノマーが挙げられ、化粧材を保護し、更には耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性の向上の観点から、アクリロイル基を有するアクリレートモノマーが好ましい。
また、これと同様の観点から、官能基数は好ましくは2以上であり、上限として好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。これらの多官能性(メタ)アクリレートは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
このような重合性モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエトキシジアクリレート、ビスフェノールAテトラプロポキシジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート等の二官能(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等の三官能以上の(メタ)アクリレート;が好ましく挙げられる。
重合性オリゴマーとしては、例えば、分子中に2つ以上の電離放射線硬化性官能基を有し、かつ該官能基として少なくとも(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーが挙げられる。例えば、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート(メタ)アクリレートオリゴマー、アクリル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカプロラクトンウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカプロラクトンジオールウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
化粧材を保護し、更には耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性の向上の観点から、これらの重合性オリゴマーの官能基数は、好ましくは2以上であり、上限として好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。
また、これと同様の観点から、重量平均分子量は、500以上が好ましく、より好ましくは1,000以上であり、上限として好ましくは80,000以下、より好ましくは50,000以下である。本明細書において、重量平均分子量は、GPC分析によって測定され、かつ標準ポリスチレンで換算された平均分子量である。
表面保護層には、所望に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤、紫外線遮蔽剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、ブロッキング防止剤、滑剤、溶剤等を添加することができる。中でも、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤を含んでいることが好ましい。
紫外線吸収剤及び光安定剤としては、基材に用いられ得る紫外線吸収剤及び光安定剤として列記したものから適宜選択して採用できる。
表面保護層の厚さは、本実施形態の化粧材を保護し、かつより優れた耐候性を得る観点から、2μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、4μm以上が更に好ましい。また上限としては、15μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下が更に好ましい。
本実施形態の化粧材は、所望の性能に応じて、更に、接着層、樹脂層及びプライマー層から選ばれる少なくとも一層を有することができ、好ましくは接着層、樹脂層及びプライマー層を有する。これらの層は、その積層順序に特に制限はなく、所望の性能等に応じて適宜順序にて設ければよいが、本実施形態においては、通常上記装飾層の上記基材が設けられる側とは反対側に順に設けられ、図2に示されるように、基材、装飾層、接着層、樹脂層及びプライマー層の順に設けられることが好ましい。また、表面保護層を有する場合、図2に示されるように、基材、装飾層、接着層、樹脂層、プライマー層及び表面保護層の順に設けられることが好ましい。
これらの層について、説明する。
(樹脂層4)
樹脂層は、本実施形態の化粧材の耐汚染性及び耐摩耗性等の表面特性の向上を図るため、また装飾層を保護するために設けられる層である。よって、本実施形態の化粧材においては、樹脂層は装飾層の基材が設けられる側とは反対側に設けられることが好ましい。
樹脂層を構成する樹脂としては、上記基材を構成する材料として例示した樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、エチレングリコール-テレフタル酸-イソフタル酸共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート-ブチル(メタ)アクリレート共重合体等のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(以下、「ABS樹脂」とも称する。)、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる樹脂基材が挙げられる。
樹脂層を構成する樹脂としては、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点、また表面特性の向上、装飾層の保護の観点から、上記の中でも、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂が好ましく、ポリオレフィン樹脂がより好ましい。これらのポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂は、上記基材で用いられ得るものとして説明したポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂から選択して用いることができる。
樹脂層も、基材と同様に、化粧材の透湿度に影響する層となり得るため、樹脂層の厚さは、樹脂層を構成する樹脂の種類に応じて決定することが好ましい。
化粧材の透湿度を上記の所定範囲内としやすくするためには、樹脂層の厚さは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、及び塩化ビニル系樹脂を採用する場合、好ましくは40μm以上200μm以下の範囲から、化粧材の積層構成及び所望の透湿度を考慮して選定すればよい。
また、樹脂層にポリプロピレン系樹脂を採用する場合も、基材と同様に、ポリプロピレン系樹脂の結晶化度、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンとの質量比を適宜調整することが好ましい。
樹脂層は、装飾層をより鮮明に視認できるようにする観点から、透明であることが好ましい。ここで、透明とは、無色透明の他、着色透明及び半透明も含むものである。また、着色されている場合、着色剤としては、上記の装飾層に用いられ得る着色剤として例示した着色剤が好ましく挙げられ、装飾層と同系色の着色剤を用いることが好ましい。
樹脂層は、必要に応じて、添加剤が配合されていてもよく、例えば、上記基材及び表面保護層中に配合し得る添加剤として例示したもの、中でも紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤を用いることが好ましい。添加剤の添加量は特に制限はなく、要求特性等に応じて適宜設定できる。
紫外線吸収剤及び光安定剤としては、基材に用いられ得る紫外線吸収剤及び光安定剤として列記したものから適宜選択して採用できる。
樹脂層の厚さは、装飾層の保護、表面特性の向上の観点から、10μm以上150μm以下が好ましく、30μm以上120μm以下がより好ましく、50μm以上100μm以下が更に好ましい。また、装飾層を保護し、かつ優れた表面特性を得る観点から、基材よりも厚くすることが好ましい。
樹脂層は、他の層との層間密着性の向上等のために、基材と同じく、その片面又は両面に、物理的表面処理、又は化学的表面処理等の表面処理を施すことができる。
また、樹脂層と他の層との層間密着性の向上を得る等のために、樹脂層の片面又は両面にプライマー層を形成する等の処理を施してもよい。このプライマー層については、後述する。
(接着層3)
接着層は、上記樹脂層を設ける場合に、当該樹脂層と装飾層との密着性を向上する観点から、好ましく設けられる層である。
接着層に用いられる接着剤としては、例えば、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられ、中でも、ウレタン系接着剤が接着力の点で好ましい。なお、ウレタン系接着剤としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等の各種ポリオール化合物と、上記の各種イソシアネート化合物等の硬化剤とを含む2液硬化型ウレタン樹脂を利用した接着剤が挙げられる。また、アクリル-ポリエステル-塩酢ビ系樹脂等も加熱により容易に接着性を発現し、高温での使用でも接着強度を維持し得る好適な接着剤である。
接着層の厚さは、樹脂層と基材又は装飾層との密着性を効率的に向上させる観点から、0.1μm以上30μm以下が好ましく、1μm以上15μm以下がより好ましく、2μm以上10μm以下が更に好ましい。
(プライマー層5)
プライマー層は、主に本実施形態の化粧材を構成する各層の層間密着性を向上させるために設けられる層であり、易接着層とも称される層である。図2に示されるように、例えば樹脂層と表面保護層との間に設けられることで、これらの層の層間密着性を向上させることができる。図2には、プライマー層が装飾層と表面保護層との間に設けられる態様が示されているが、これに限らず、例えば基材と装飾層との間に設けることも可能である。
例えば、また本実施形態の化粧材を化粧部材に用いる場合、基材の装飾層を設ける面とは反対側の、化粧部材を構成する基体と対向する面に、密着性向上の観点からプライマー層(「裏面プライマー層」とも称される。)を設けることもできる。
プライマー層の形成には、少なくともバインダー樹脂を含む樹脂組成物が用いられることが好ましく、その他所望に応じて用いられる成分、例えば体質顔料、安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、溶剤等を適宜混合したものを用いることができる。すなわち、プライマー層は、少なくともバインダー樹脂を含む層であり、その他、上記の所望に応じて所望に応じて用いられる成分を含み得る層である。
プライマー層の形成に用いられるバインダー樹脂としては、上記の装飾層を形成し得る樹脂組成物に用いられるバインダー樹脂として例示したもの、また上記の表面保護層を形成し得る硬化性樹脂として例示したもの、中でも熱硬化性樹脂、2液硬化型樹脂を好ましく用いることができる。また、例えばこれらの硬化性樹脂と、上記例示した硝化綿等の熱可塑性樹脂との混合物を用いてもよい。
本実施形態においては、これらの樹脂から所望に応じて適宜選択すればよい。
プライマー層の厚さは、効率よく層間密着性を向上させる観点から、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは2μm以上であり、上限として好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは5μm以下である。
(化粧材の製造方法)
本実施形態の化粧材を製造する方法について、本実施形態の化粧材として好ましい態様の一つである、図2に示される、基材、全面着色層と絵柄層とにより構成される装飾層、接着層、樹脂層、プライマー層及び表面保護層を順に有する化粧材を例にとって、その製造方法を説明する。
本実施形態の化粧材は、例えば、基材に全面着色層と絵柄層とを設け、装飾層を形成する工程、接着層を形成する工程、樹脂層を形成する工程、プライマー層を形成する工程、及び該プライマー層を被覆するように表面保護層を形成する工程を順に経ることにより製造することができる。
装飾層を形成する工程は、まず基材上に全面着色層の形成に用いられる樹脂組成物を塗布して所望の全面着色層を形成し、次いで絵柄層の形成に用いられる樹脂組成物を塗布して絵柄層を形成する。樹脂組成物の塗布は、グラビア印刷法、バーコート法、ロールコート法、リバースロールコート法、コンマコート法等の公知の方式、好ましくはグラビア印刷法により行う。
基材に表面処理を施す場合は、全面着色層を形成する前に行えばよく、プライマー層を設ける場合も全面着色層を形成する前に行えばよい。また、基材の装飾層を設ける面とは反対側の面(裏面)に裏面プライマー層を設ける場合は、装飾層の形成前後のいずれに設けてもよい。
接着層を設ける工程は、上記装飾層を形成した後、当該装飾層上に接着剤を塗布して接着層を形成すればよい。塗布方法は特に制限なく、例えば上記装飾層を形成する際に採用し得る塗布方法から適宜選択すればよい。
樹脂層を形成する工程は、上記接着層を形成した後に、樹脂層を構成する樹脂組成物を押出ラミネーション、ドライラミネーション、ウエットラミネーション、サーマルラミネーション等の方法により接着及び圧着させて積層して形成することができる。
次いで、樹脂層を被覆するようにプライマー層を形成する工程では、上記樹脂層の表面に、プライマー層の形成に用いられる樹脂組成物を塗布して形成すればよく、塗布方法は上記装飾層を形成する樹脂組成物の塗布の方法より適宜選択して採用すればよい。
表面保護層の形成は、表面保護層の形成に用いられる、好ましくは硬化性樹脂の液体状の未硬化物を含む硬化性樹脂組成物を化粧材の全面に塗布し、必要に応じて硬化させて行う。
液体状の未硬化物を含む未硬化樹脂組成物の塗布方法としては、上記装飾層の樹脂組成物の塗布の方法として例示した公知の方式のいずれかを採用すればよい。
また、硬化性樹脂の液体状の未硬化物を含む未硬化樹脂組成物の硬化方法は、該未硬化樹脂組成物に含まれる硬化性樹脂の種類に応じて選択すればよい。例えば、未硬化樹脂組成物が熱硬化性樹脂の液体状の未硬化物を含む樹脂組成物である場合、使用する熱硬化性樹脂に応じた熱処理を施して、硬化させればよい。
電離放射線樹脂の液体状の未硬化物を含む未硬化樹脂組成物を用いる場合、該未硬化樹脂組成物の塗布により形成した未硬化樹脂層は、電子線、紫外線等の電離放射線を照射して硬化物とすればよい。ここで、電離放射線として電子線を用いる場合、その加速電圧については、用いる樹脂や層の厚みに応じて適宜選定し得るが、通常加速電圧70kV以上300kV以下程度で未硬化樹脂層を硬化させることが好ましい。照射線量は、電離放射線硬化性樹脂の架橋密度が飽和する量が好ましく、通常5kGy以上300kGy以下(0.5Mrad以上30Mrad以下)、好ましくは10kGy以上50kGy以下(1Mrad以上5Mrad以下)の範囲で選定される。
電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器を用いることができる。
また、電離放射線として紫外線を用いる場合には、波長190nm以上380nm以下の紫外線を含むものを放射する。紫外線源としては特に制限はなく、例えば高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈等が用いられる。
また、表面保護層を形成した後、必要に応じて、エンボス板による加熱加圧成形により、凹凸形状を付与することもできる。凹凸形状を形成することにより、触感が付与され、本発明の化粧材の意匠性が向上する。また、例えば装飾層にて木目模様を形成する場合、該木目模様における導管部分と、凹凸形状の凹部とを同調させることで、質感が高く、優れた意匠を表現することが可能である。
加熱加圧成形の条件は、使用する硬化性樹脂の種類に応じて適宜調整すればよく、特に制限はないが、通常100℃以上200℃以下の温度条件で、圧力は0.1MPa以上9.8MPa以下、時間は10秒から120分間である。
(化粧材の性状)
本実施形態の化粧材の性状として、既述のように、透湿度が0.75g/m・24h以上45g/m・24h以下であることを要する。このような性状を有することで、本実施形態の化粧材は、施工過程における高い初期密着強度による優れた施工適性とともに、長期使用しても剥離が生じない長期密着性を両立するものとなる。また、好ましい範囲も既述の通りである。
本実施形態の化粧材は、化粧材を基体上に積層して化粧部材とする際に多用される曲げ加工時等において、作業適性及び化粧部材の品質の上で支障となる化粧材の浮き等に関連し、60℃における引張弾性率として、以下の範囲であることが好ましい。
すなわち、本実施形態の化粧材は、60℃における引張弾性率として、好ましくは80MPa以上、より好ましくは90MPa以上、更に好ましくは100MPa以上、より更に好ましくは110MPa以上であり、上限として好ましくは600MPa以下、より好ましくは500MPa以下、更に好ましくは420MPa以下、より更に好ましくは375MPa以下である。本実施形態の化粧材は、上記引張弾性率を有することで、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させやすくなる。なお、本明細書において、引張弾性率は、下記実施例で実施の方法により測定されるものとする。
(化粧材の用途)
本実施形態の化粧材は、そのままで、又は基体に接着剤層を介して積層する、あるいは所定の成形加工等を施して各種用途に用いることができる。本実施形態の化粧材は、施工適性に優れることから、基体に接着剤層を介して積層して得られる化粧部材に好適に用いられる。
このようにして得られる化粧部材は、例えば、各種素材の平板、曲面板等の板材、シート(又はフィルム)等の基体に積層し、例えば壁、天井、床等の建築物の内装用部材又は外壁、屋根、軒天井、柵、門扉等の外装用部材、窓枠、玄関ドア等の各種扉、手すり、幅木、廻り縁、窓枠、扉枠、モール等の建具又は造作部材の他、キッチン、家具又は弱電製品、OA機器等のキャビネットの表面化粧板、車両の内装用部材又は外装用部材等として好適に用いられる。
〔化粧部材〕
本実施形態の化粧部材は、上記の本実施形態の化粧材及び基体を、当該化粧材の基材と当該基体とが対面するように接着剤を介して有するものである。すなわち、本実施形態の化粧部材は、基材、接着剤層及び化粧材を順に有するものである。
図3には、本実施形態の化粧部材20として、基体21と、図1に示される化粧材10とが接着剤層22を介して積層された化粧部材、具体的には、化粧材10の基材1の装飾層2を有する側とは反対側に、接着剤層22を介して基体21を有するものが示されている。すなわち、図3には、基体21、接着剤層22、基材1及び装飾層2を順に有する化粧部材20が示されている。
また、本実施形態の化粧部材20の好ましい態様としては、例えば基体21と、図2に示される化粧材10とが接着剤層22を介して積層された化粧部材が挙げられる。すなわち、本実施形態の化粧部材20の好ましい態様としては、基体21、接着剤層22、基材1、装飾層2、接着層3、樹脂層4、プライマー層5及び表面保護層6を順に有する化粧部材が挙げられる。
本実施形態の化粧材は、基材がシート(又はフィルム)状であると、すなわち、本実施形態の化粧材がシート(又はフィルム)状であると、接着剤層を介して基体と積層しやすく、本実施形態の化粧部材が得られやすい。
基体としては、所望の部材に応じて適宜選択すればよく、特に制限はない。基体としては、例えば、杉、檜、松、ラワン等の各種木材からなる木材単板、木材合板、パーティクルボード、MDF(中密度繊維板)等の木質基体;鉄、アルミニウム等の金属基体;ガラス、陶磁器等のセラミックス、石膏等の非セメント窯業系材料、ALC(軽量気泡コンクリート)板等の窯業基体;アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル系樹脂、セルロース樹脂、ゴム等の樹脂基体等が挙げられる。また、これらの基体は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。基体の形状は、平板形状であってもよいし、立体形状であってもよい。
本実施形態において、基体としては、その用途に応じて適宜決定すればよいが、上記樹脂基体、金属基体が好ましい。
接着剤層に用いられる接着剤としては、特に限定されず、公知の接着剤を使用することができ、用途に応じて適宜選択すればよい。接着剤層に用いられる接着剤は、例えば、湿気硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤、乾燥硬化型接着剤、UV硬化型接着剤、感熱接着剤(例えば、ホットメルト型接着剤)、感圧接着剤等の接着剤が好ましく挙げられる。所定の水蒸気透過度を有する本実施形態の化粧材との相性、取り扱いやすさ等を考慮すると、湿気硬化型接着剤、感熱接着剤が好ましい。また、湿気硬化型かつ感熱接着剤がより好ましい。
感熱接着剤は、溶融した液状の接着剤層を冷却固化と同時に接着力が飽和状態まで立ち上がる点で好ましい。
本実施形態の化粧材は透湿度が0.75g/m・24h以上である。このため、湿気硬化型接着剤は、施工過程において、適度な湿気に触れることができ、接着剤層に用いられる接着剤の初期密着強度を高くしやすくできる。また、本実施形態の化粧材は透湿度が45g/m・24h以下である。このため、湿気硬化型接着剤は、過剰な湿気に触れることがなくなり、湿気硬化型接着剤の加水分解に伴う劣化による密着性の低下が抑制されることから、結果としてより優れた施工適性とともに長期密着性が得られやすくなる。また、湿気硬化型接着剤は、扱いやすさ等の点でも好ましい。
これらの接着剤に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、スチレン-アクリル共重合、ポリエステル樹脂、アミド樹脂、シアノアクリレート樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、これらを単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。また、イソシアネート化合物等を硬化剤とする2液硬化型のウレタン系接着剤、エステル系接着剤も適用し得る。
また、接着剤層には、粘着剤を用いることもできる。粘着剤としては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ゴム系等の粘着剤を適宜選択して用いることができる。
本実施形態において好ましく用いられる接着剤の一つである、湿気硬化型接着剤であって、樹脂系がウレタン樹脂のものは、分子末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを必須成分とするものである。当該プレポリマーは、通常は分子両末端に各々イソシアネート基を1個以上有するポリイソシアネートプレポリマーであり、常温で固体の熱可塑性樹脂の状態にあるものである。このようなポリイソシアネートプレポリマーとしては、例えばポリオール成分として常温で結晶性の固体のポリエステルポリオールを用い、ポリイソシアネート成分に4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートなどからなるポリイソシアネートを用いたもの等が挙げられる。
接着剤層は、上記の樹脂を溶液、あるいはエマルジョン等の塗布可能な形態にした接着剤を、グラビア印刷法、スクリーン印刷法またはグラビア版を用いたリバースコーティング法等の手段により塗布、乾燥して形成することができる。
接着剤層の厚さは特に制限はないが、優れた接着性を得る観点から、1μm以上100μm以下が好ましく、5μm以上50μm以下がより好ましく、10μm以上30μm以下が更に好ましい。
本実施形態の化粧部材は、任意切断し、表面や木口部にルーター、カッター等の切削加工機を用いて溝加工、面取加工等の任意加飾を施すことができる。本実施形態の化粧部材は、例えば、壁、天井、床等の建築物の内装用部材又は外壁;屋根、軒天井、柵、門扉等の外装用部材;窓枠;玄関ドア等の各種扉;手すり、幅木、廻り縁、窓枠、扉枠、モール等の建具又は造作部材;キッチン;家具;弱電製品;OA機器等のキャビネット;等の表面化粧板として用いたり、車両の内装用部材又は外装用部材等として用いたりすることができる。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
1.測定
1-1.透湿度の測定
実施例及び比較例で得られた化粧材について、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して、透湿度を測定した。
1-2.引張弾性率の測定
実施例及び比較例で得られた化粧材について、JIS K6732:2006に準拠したダンベル型試験片に打ち抜いたシートをサンプルとして用意した。60℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離80mm、幅25mmの条件で、前記サンプルを任意の伸度まで引っ張り、化粧材の引張弾性率を得た。
2.評価
2-1.施工適性の評価
実施例及び比較例で得られた化粧材と、幅25mmの平板上の基体(材質:ポリ塩化ビニル(PVC))とを、湿気硬化型かつホットメルト型ウレタン樹脂系接着剤(分子中にイソシアネート基を有するポリウレタン系プレポリマー、「1308.20(品名)」、TAKA社製)を120℃で溶融してなる厚さ50μmの接着剤層を介して貼着し、室温23℃にて該接着剤層を冷却し、固化させて、1時間90℃の環境下に放置して試料を作製した。前記試料に対して、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:10mm/分、剥離方向90°、チャック間距離:30mmの条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を初期接着強度として測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、施工適性の評価は合格である。
A:ピーリング強度が1.0N/mm以上であった。
B:ピーリング強度が0.5N/mm以上1.0N/mm未満であった。
C:ピーリング強度が0.5N/mm未満であった。
2-2.長期密着性の評価
上記「2-1.施工適性の評価」で作製した試料を、70℃90%RHの湿熱環境に6週間放置した後、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:50mm/分、剥離方向90°の条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、長期密着性の評価は合格である。
A:ピーリング強度が2.0N/mm以上であった。
B:ピーリング強度が1.0N/mm以上2.0N/mm未満であった。
C:ピーリング強度が1.0N/mm未満であった。
2-3.加工適性
上記「2-1.施工適性の評価」で試料を作製において貼着(ラミネート)する際、曲げ部分(曲げ角度:1mmR)における化粧材の浮きを目視にて確認し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、加工適性は合格である。
A:浮きは全く確認されなかった。
B:浮きはほとんど確認されなかった。
C:浮きが確認され、剥離が生じた。
[実施例1]
両面コロナ放電処理を施した基材(厚さ:80μm、ポリプロピレンシート、ポリオレフィン1)の一方の面に、2液硬化型のアクリル-ウレタン樹脂をバインダー樹脂とする印刷インキを用いてグラビア印刷にて装飾層(厚さ:3μm)を形成し、前記基材の他方の面に、2液硬化型ウレタン-硝化綿混合樹脂(硬化剤:ヘキサメチレンジイソシアネートを混合樹脂100質量部に対して5質量部含有)を含む樹脂組成物を塗布して裏面プライマー層(厚さ:3μm)を形成した。次いで、装飾層上に、透明ウレタン樹脂接着剤を塗布して接着層(厚さ:3μm)を形成し、当該接着剤上に、ポリプロピレン系樹脂をTダイ押出し機により加熱溶融押出し、透明な樹脂層(厚さ:80μm)を形成した。
樹脂層の表面にコロナ放電処理を施した後、当該樹脂層上に、ポリカーボネート系ウレタン-アクリル共重合体及びアクリルポリオールからなる組成物と、ヘキサメチレンジイソシアネートとを、100:5の質量割合で混合した樹脂組成物を塗布し、乾燥し、プライマー層(厚さ:4μm)を形成した。
次いで、プライマー層上に、下記の電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化樹脂層を形成した後、当該未硬化樹脂層に電子線(165keV、5Mrad(50kGy))を照射して硬化させることにより、表面保護層(厚さ:5μm)を形成して化粧材を作製した。
(電離放射線硬化性樹脂組成物)
電離放射線硬化性樹脂:ウレタンアクリレート
紫外線吸収剤1(商品名:アデカスタブLA-46、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、株式会社ADEKA製):上記樹脂100質量部に対して2質量部
紫外線吸収剤2(商品名:Tinuvin1600、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、BASF社製):上記樹脂100質量部に対して2質量部
ヒンダードアミン光安定剤(商品名:Tinuvin123、BASF社製):上記樹脂100質量部に対して3質量部
基体に湿気硬化型かつホットメルト型ウレタン樹脂系接着剤を塗布し、厚さ5μmの接着剤層を形成し、得られた化粧材に貼着し、1時間90℃の環境下に放置して化粧部材を得た。
また、これとは別に、得られた化粧材を用いて、上記方法に基づき試料を作製し、評価を行った。その結果を第1表に示す。
[実施例2~4、比較例1及び2]
実施例1において、基材及び樹脂層を第1表に示されるものにかえた以外は、実施例1と同様にして実施例2~4の化粧材、化粧部材を作製した。得られた化粧材を用いて、上記方法に基づき試料を作製し、評価を行った。その結果を第1表に示す。
Figure 2022050482000001
上記表中の、各実施例及び比較例で用いた基材は以下の通りである。
・ポリオレフィン1:ポリプロピレン系樹脂シート(プロピレン-エチレンランダム共重合体(エチレン含有量:4.5質量%以下)、厚さ:80μm、結晶化度:70%)
・ポリオレフィン2:ポリプロピレン系樹脂シート(プロピレン-エチレンランダム共重合体(エチレン含有量:4.5質量%以下)、厚さ:60μm、結晶化度:50%)
・ポリオレフィン3:ポリプロピレン系樹脂シート(プロピレン-エチレンランダム共重合体(エチレン含有量:4.5質量%以下)、厚さ:60μm、結晶化度:40%)
・ポリオレフィン4:ポリプロピレン系樹脂シート(プロピレン-エチレンランダム共重合体(エチレン含有量:4.5質量%以下)、厚さ:100μm、結晶化度:70%)
・PVC1:ポリ塩化ビニル樹脂シート(厚さ:120μm)
ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して、可塑剤としてフタル酸エステル系可塑剤(フタル酸ウンデシル(DUP))を38質量部加えた樹脂組成物を押出し成形して作製したものである。
・PVC2:ポリ塩化ビニル樹脂シート(厚さ:120μm)
上記PVC1において、可塑剤を、ポリエステル系可塑剤(アジピン酸系ポリエステル)とし、その含有量を、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して、33質量部としたこと以外はPVC1と同様にして作製したものである。
・ポリオレフィンA:ポリプロピレン系樹脂(厚さ:80μm)
・ポリオレフィンB:ポリプロピレン系樹脂(厚さ:40μm)
・ポリオレフィンC:ポリプロピレン系樹脂(厚さ:100μm)
第1表の結果から、本実施形態の化粧材は、所定の透湿度を有することで、優れた塗工適性を有し、かつ当該化粧材を用いた本実施形態の化粧部材は優れた長期密着性を有することが確認された。
一方、比較例1より、透湿度が大きすぎると大気中の水分と接着剤層を形成する接着剤との加水分解反応により劣化し、優れた長期密着性が得られず、また比較例2より、透湿度が小さすぎると接着剤層を形成する接着剤の良好な硬化状態が得られず、初期密着強度が小さくなり、優れた施工適性が得られないことが確認された。
本実施形態の化粧材及び化粧部材は、優れた施工適性及び長期密着性を有することから、壁、天井、床等の建築物の内装用部材又は外壁、屋根、軒天井、柵、門扉等の外装用部材、窓枠、玄関ドア等の各種扉、手すり、幅木、廻り縁、窓枠、扉枠、モール等の建具又は造作部材の他、キッチン、家具又は弱電製品、OA機器等のキャビネットの表面化粧板、車両の内装用部材又は外装用部材等に好適に用いられる。
10:化粧材
1:基材
2:装飾層
2A:全面着色層
2B:絵柄層
3:接着層
4:樹脂層
5:プライマー層
6:表面保護層
20:化粧部材
21:基体
22:接着剤層

Claims (1)

  1. 基材に装飾処理を施してなり、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m・24h以上45g/m・24h以下である化粧材。
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