JP3171425B2 - 内装材及びその製造方法 - Google Patents
内装材及びその製造方法Info
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Description
材の製造方法に関し、更に詳しくはケミカルエンボス法
により凹凸模様を施した発泡内装材に関する。
造方法としては、発泡剤が含有された未発泡塩化ビニル
系樹脂層の表面に発泡抑制剤を含有した塗料で所望の模
様に印刷し、これを発泡させて抑制剤含有塗料が塗工さ
れていない部分を発泡させ、塗工部分の発泡を抑制する
ことにより印刷柄と一致した凹凸模様を現出させる方
法、又は発泡剤が含有された未発泡塩化ビニル系樹脂層
の表面に発泡促進剤を混入した塗料で所望の模様に印刷
し、これを発泡させて促進剤混入塗料が塗工された部分
を周囲の部分よりも大きく発泡させることにより印刷柄
と一致した凹凸模様を現出させる方法が知られている。
これらは所謂ケミカルエンボス法とよばれ、印刷した部
分のみを他の部分よりも窪ませたり又は突出させたりす
ることで凹凸模様を印刷柄と一致させることができるこ
とから、従来から広く行なわれている手段である。
合成樹脂層を基材上に積層し、該合成樹脂層を加熱し発
泡させ、その表面にエンボスロールで凹凸模様を形成す
る所謂メカニカルエンボス法が知られている。
は、印刷模様と凹凸柄とを一致させることができる長所
があるものの、得られる模様は単調であり、特に鋭角な
細かい凹凸柄や直角模様を現出させることは不可能であ
った。また、メカニカルエンボス法による発泡内装材
は、エンボスロールの形状によりシート面への繊細でシ
ャープな凹凸表現は可能であるが、印刷模様と凹凸柄と
を機械的に一致させることは、シートの伸縮等によって
非常に困難な技術であった。
ス法とメカニカルエンボス法を組み合わせて成形する方
法が特公昭61−20422号公報に記載されている。
これは発泡剤が混入された未発泡塩化ビニル系樹脂層の
表面に、発泡抑制剤が混入された塗料で任意の模様を印
刷し、その表面にエンボスロールにて凹凸絞模様を形成
した後、これを加熱して発泡させるものである。この方
法ではケミカルエンボスとメカニカルエンボスの両方の
特徴をある程度取り合わせたものを製造できるが、メカ
ニカルエンボス後に発泡させるのでメカニカルエンボス
部の凹凸絞模様の鮮明さは減少し、更に発泡抑制剤が混
入された塗料の印刷部分においてもメカニカルエンボス
されているため印刷模様の鮮明さが失われるものであっ
た。
し、ケミカルエンボスの印刷模様と凹凸模様の同調性、
印刷模様の鮮明さを活かしながら、更に意匠性の高い凹
凸印刷模様を創出する方法として、本発明者は発泡剤を
混入した未発泡の塩化ビニル系樹脂層表面に発泡抑制剤
を混入した塗料で印刷した後、これを加熱発泡して印刷
模様と同調した凹凸模様を形成せしめ、その後エンボス
ロールにて発泡層の表面に凹凸絞模様を形成することを
試みたが、印刷模様による凹部周囲の発泡層がエンボス
ロールの押圧によってよじれて被さってしまい、凹部の
印刷模様が失われ不鮮明になってしまう問題が生じた。
るために塩化ビニル系樹脂の表面に溶融温度の異なる透
明なフィルム又はシートを積層し、エンボスロールによ
って型押し凹凸絞模様を形成することが考えられるが、
そのためには透明フィルム又はシートの厚さを厚くする
必要がある。しかし透明フィルム又はシートを積層する
と、壁装材・天井材として使用するには、難燃基準をこ
える重量となるという問題も生じる。
様と同調した凹凸模様を有し、かつメカニカルエンボス
による鮮明な凹凸絞模様を形成した意匠性に優れた発泡
内装材を提供することを目的とする。
決すべく研究した結果、発泡が抑制された凹部aと周囲
の発泡部分bとの垂直断面における曲線の変曲点pでの
接線と、基材1面との平行線との間の鋭角側の角度(以
下抑制部の落ち込み角度という)tと、使用する塩化ビ
ニル樹脂の種類に大きく影響されることを見出した(図
1参照)。即ち、抑制部の落ち込み角度tが40度より
も大きいと、その後のエンボスロールにて発泡塩化ビニ
ル樹脂層の表面を押圧することにより、エンボスロール
の流れ方向の圧力により凹部aの印刷模様が発泡層bに
よって被さって、変形cしてしまうという現象を見出し
た(図3参照)。また、これは塩化ビニル樹脂の種類に
にも影響されることも判明した。
a,bは前記の抑制部落ち込み角度が90度に近いほど
好ましいものであり、そのためにトリメット酸系の発泡
抑制剤と、アルキル硫酸ナトリウム系の乳化剤で重合さ
れた塩化ビニル樹脂を組み合わせたもので行われてい
る。しかしながらこの様な組み合わせでは、ケミカルエ
ンボスのみの凹凸模様a、bとしては好ましくても、そ
の後エンボスロールにて型押しを行うと凹部aの印刷模
様が周囲の発泡層bによって被さってしまうものであっ
た。
以下とするための手段を研究したところ、抑制部の落ち
込み角度tは使用する発泡抑制剤と可塑剤との親和性に
大きく依存することを見出した。即ち発泡抑制剤が塩化
ビニル樹脂に添加されている可塑剤に親和性があると可
塑剤に移行しやすく、親和性がないと可塑剤へ移行しに
くく、発泡抑制剤を塗布後へ移行させることによって、
角度を調整することを考えた。
と、塗料中の発泡抑制剤が印刷模様部を中心に徐々に抑
制剤濃度が薄くなるように濃度勾配をもって移行し、そ
のためその後発泡させると印刷部分を中心に緩やかなス
ロープで発泡し抑制部の落ち込み角度を40度以下にす
ることができることが判明した。
ールにて型押しを行うと、抑制部の落ち込み角度が40
度以下でもケミカルエンボスにおいて通常使用されるラ
ウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸ナトリウム系の
乳化剤によって重合された塩化ビニル樹脂を用いると、
凹部の印刷模様が周囲の発泡層によって被さってしまう
傾向にあり、このため塩化ビニル樹脂の検討を行った結
果、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム系の乳化
剤によって重合された塩化ビニル樹脂を用いると、エン
ボスロールによって型押ししても凹部の印刷模様が周囲
の発泡層によって被さらないことを見出した。
ルベンゼンスルフォン酸ナトリウム系の乳化剤により重
合されかつ発泡剤及び可塑剤が添加された塩化ビニル系
樹脂層の表面に、該可塑剤と親和性のある発泡抑制剤を
含有する塗料で印刷模様を形成し、その後加熱発泡して
該印刷模様と同調した凹凸模様とし、その表面にエンボ
スロールで凸模様部に絞模様を形成してなる内装材を提
供すると共に、発泡抑制剤がベンゾトリアゾールである
こと及びその製造方法としてアルキルベンゼンスルフォ
ン酸ナトリウム系の乳化剤により重合された塩化ビニル
樹脂及び発泡剤、可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂ペ
ーストを基材に塗工し、該ペーストを加熱によりゲル化
させ、その表面に、該可塑剤と親和性のある発泡抑制剤
を含有する塗料で印刷模様を形成し、その後、該積層体
を加熱発泡せしめて印刷模様と同調した凹凸模様を現出
させ、しかる後、エンボスロールで該積層体の凸模様部
に絞模様を形成することである。
シャープな凹凸絞模様とを兼ね備えた従来にない新規な
意匠の内装材を提供することができる。
て説明すると、内装材はアルキルベンゼンスルフォン酸
ナトリウム系の乳化剤により重合された塩化ビニル樹脂
及び発泡剤、可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂ペース
トを基材1に塗工し、該ペーストを加熱によりゲル化さ
せ、その表面に、該可塑剤と親和性のある発泡抑制剤を
含有する塗料で印刷模様2を形成し、その後、該積層体
を加熱して発泡3せしめて印刷模様2と同調した凹凸模
様a、bを現出させ、しかる後、エンボスロールで該積
層体の凸模様部bに絞模様4を形成したものである。
とは塩化ビニル樹脂層に添加された可塑剤に溶解する
か、又は液状の場合には相溶する発泡抑制剤であって、
例えば次のような試験方法で溶解又は相溶するものが可
塑剤に親和性のあるものとして好ましく使用できる。 (可塑剤への溶解試験方法)ビーカーに可塑剤(液状)
100g、発泡抑制剤(固体)1gを混合し、マグネッ
トスターラーで24時間撹拌し溶解するかどうかを観
る。また、液状の発泡抑制剤の場合は、ビーカーに可塑
剤(液状)100g、発泡抑制剤(液状)1gを混合
し、相溶するかどうかを観る。上記試験方法において可
塑剤に溶解する発泡抑制剤は可塑剤に親和性があると判
断することができ、この試験方法において可塑剤に溶解
又は相溶する発泡抑制剤は可塑剤へ移行し、可塑剤に親
和性があるものとして好ましく使用できる。
塑剤としては通常使用されている周知の可塑剤を使用す
ることができる。例えば、ジ・2−エチルヘキシルフタ
レート(DOP)の他に、ジオクチルフタレート(Dn
OP)、ジブチルフタレート(DBP)等のフタル酸エ
ステル系可塑剤、トリクレジルホスフェート(TCP)
等のリン酸エステル系可塑剤、ジ−2−エチルヘキシル
アジペート、セバチン酸エステル可塑剤、ポリエステル
系可塑剤等が挙げられ、更に二次可塑剤としてエポキシ
化大豆油等のエポキシ系可塑剤や塩素化パラフィン等を
添加して使用することも可能である。これら可塑剤の添
加料は、塩化ビニル系樹脂100重量部に対して可塑剤
を20〜80重量部の範囲で添加することが塩化ビニル
系樹脂層の硬さや可塑剤の移行、ブリード等の面から好
ましい。これらの可塑剤は数種併用して使用することも
可能である。
樹脂に添加される発泡剤が分解する温度において発泡剤
の分解を実質的に抑制する働きをもたらす物質のことを
いい、使用する発泡剤の種類などによってそれぞれ特定
される。
化ビニル系樹脂製の発泡内装材に使用している公知の発
泡剤を使用することができ、例えばアゾジカルボンアミ
ド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン
(DPT)、アゾビスイソブチロニトリル(AIB
N)、4,4’オキシビスベンゼスルホニヒルドラジッ
ド(OBSH)等を使用することができる。また、これ
ら発泡剤のほかに、発泡剤の分解温度を低下させる働き
を持つキッカーを塩化ビニル系樹脂に添加して発泡させ
ることも可能である。例えば発泡剤がADCAの場合は
酸化亜鉛、亜鉛石鹸、カドミウム石鹸、鉛石鹸がキッカ
ーとなりADCAの分解温度を低下させることができ
る。
を選定して始めて効果があり、また、発泡剤の分解温度
そのものを上げる作用を有する発泡抑制剤やキッカーの
働きを妨げる作用を有する発泡抑制剤等があり、これら
を適宜選定して使用する。キッカーの働きを妨げる発泡
抑制剤はキッカーの働きを妨げることにより発泡剤の元
々の分解温度に達しないと分解しないようにし、その分
解温度の差によって発泡する部分と発泡しない部分とを
形成するものである。
Pを主体としたものを使用する場合において好ましい発
泡抑制剤、即ち発泡抑制効果があり、かつ可塑剤と親和
性の良い発泡抑制剤としてはベンゾトリアゾール、2−
ベンゾチアゾールチオール、無水マレイン酸、無水ci
sΔ4テトラヒドロフタル酸などの常温で固体状の物質
の他、アセチルアセトンなどの液状物質なども使用でき
る。なかでもベンゾトリアゾールは発泡抑制効果に優
れ、かつDOPに適度に移行し、とりわけ好ましい。こ
の発泡抑制剤は単体でも複数種混合して使用しても良
く、更に上記の物質に限定されず、可塑剤に親和性があ
り、かつ発泡抑制効果があればどのような発泡抑制剤を
使用しても良い。発泡抑制剤は印刷塗料に混合して使用
するのが一般的である。
溶解または分散させた液状のものを通常使用し、発泡抑
制剤はその種類によって濃度を適宜調整して印刷塗料に
添加して使用する。通常は5〜30重量%の濃度で使用
する。また、塩化ビニル樹脂層への印刷はグラビア印
刷、ロータリースクリーン印刷等の任意の印刷方法で行
うことができる。印刷後は塗料の溶剤又は水分をオーブ
ン等によって50〜150℃で加熱して揮発させる。印
刷後、発泡剤が分解する温度150〜240℃で発泡さ
せるが、印刷後あまり時間をおきすぎると発泡抑制剤が
移行し過ぎて印刷部分の抑制効果が減少することもある
ため、印刷・乾燥後100時間以内、特に好ましくは2
4〜48時間後に発泡させると発泡抑制剤が適度に可塑
剤へ移行し、抑制部の落ち込み角度が40度以下の緩や
かスロープとなる。抑制部の落ち込み角度tはあまり緩
やかすぎても凹部aの印刷模様2の輪郭が不鮮明になる
ため、10〜40度の範囲とすることが好ましい。
ビニル樹脂に可塑剤及び2次可塑剤・安定剤・充填剤・
減粘剤・難燃剤・発泡剤・着色剤・紫外線吸収剤・酸化
防止剤・帯電防止剤・加工助剤等の各種添加剤を適宜添
加したもののほか、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、
エチレン−塩化ビニル共重合体等の他のモノマーとの共
重合体、或いは塩化ビニル樹脂に他の熱可塑性樹脂、合
成ゴムなどをブレンドしたものを総称していう。
は、ケミカルエンボス後のエンボスロールによる型押し
工程において凹部の印刷模様が周囲の発泡層によって被
さってしまわないようにするために、アルキルベンセン
スルフォン酸ナトリウム系の乳化剤を用いて重合した塩
化ビニル樹脂を用いる。
ているアルキル硫酸ナトリウム系の乳化剤によって重合
された塩化ビニル樹脂では抑制部の落ち込み角度が40
度以下であってもエンボスロールを通過させるとケミカ
ルエンボス凹部の周囲の発泡層が流れ方向によじれて凹
部へと被さってしまい、凹部の印刷模様が不鮮明になっ
てしまう。
も発泡層が凹部へ被さりにくい塩化ビニル樹脂を検討し
た結果、アルキルベンセンスルフォン酸ナトリウム系の
乳化剤を用いて重合された塩化ビニル樹脂を使用すると
よいことが判明した。この塩化ビニル樹脂の重合度は特
に限定されず、一般に使用されているものであればどの
ような重合度のものでも良く、通常は重合度500〜3
000の範囲のものが好ましく使用できる。また、アル
キルベンセンスルフォン酸ナトリウム系の乳化剤として
は、アルキル基の炭素数が8〜16の範囲ののもが好ま
しく使用出来、例えばドデシルベンゼンスルフォン酸ナ
トリウムが挙げられる。
ず、例えば水酸化アルミニウム・水酸化マグネシウム等
の金属水和物等の難燃物質が添加された難燃紙・不燃紙
等の紙、天然繊維・化学繊維・ガラス繊維等の繊維から
なる織布又は不織布等が挙げられる。また、これらの基
材は重すぎると壁装・天井材の防火性能上問題があるた
め、好ましくは0.5mm以下とすることが良く、その
上に積層される塩化ビニル系樹脂層の厚みを考慮すると
0.05〜0.2mmとすることがとりわけ好ましい。
基材1上に直接塩化ビニル系樹脂製ペーストを塗工し、
発泡温度以下の100〜170℃で加熱してゲル化して
塩化ビニル系樹脂層を積層するか、或いは離型紙などの
離型体に塩化ビニル系樹脂製ペーストを塗工し、ゲル化
させシート状に形成し、その塩化ビニル樹脂シートを離
型体から剥離して接着剤や熱や熱ラミネート法などによ
り基材1に積層する方法などによって行なわれる。
壁装材、天井材として使用する場合は防火性能によって
重量等の制限があり、例えばビニル壁紙の2級の防火性
能が要求される場合は400g/m2以下の重量とする
ことが要求されるため、塩化ビニル系樹脂層の重量もそ
の範囲内になるように基材に積層する。難燃紙製の基材
の重量が70g/m2の場合は塩化ビニル系樹脂層の重
量を330g/m2以下とする。塩化ビニル系樹脂の比
重を1〜2とすると塩化ビニル系樹脂層は0.17〜
0.33mm以下の厚さとなる。塩化ビニル系樹脂層の
厚さや重量はこのような防火性能上で決定されるが、一
般的には0.1〜0.5mm程度の厚さで成形されるこ
とが多い。また、積層体の幅、長さとも特に制限はなう
が、一般的には800〜1500mmの幅の長尺状に成
形され、使用する場所によって長さを適宜裁断して使用
する。
くてもケミカルエンボスの凹凸段差がなくなり、高すぎ
ると塩化ビニル系樹脂発泡層3がへたったり、強度・弾
性力等がなくなるため、好ましくは1.5〜6倍の範囲
で発泡させるのが良い。本発明においては発泡抑制剤が
添加された塗料で形成された印刷模様2部分を残して塩
化ビニル系樹脂層を発泡させた後、これを赤外ヒーター
等で加熱して表面を軟化又は溶融させ、エンボスロール
にて凸模様部bの塩化ビニル系樹脂発泡層3に任意の凹
凸絞4模様を型押成形する。
m、幅1〜2mの金属製のロールに凹凸絞模様が形成さ
れたもので、この金属製エンボスロールとゴムロールと
の間に発泡後の塩化ビニル系樹脂層3と基材1とからな
る積層体を通過させることにより、塩化ビニル系樹脂発
泡層3の表面に凹凸絞模様4が付与される。エンボスロ
ールとゴムロールとの間は間隙を適宜とって型押しする
か又は間隙をとらずにエンボスロールとゴムロールとを
密着させて押圧して型押しする方法によってメカニカル
エンボスを行う。また、エンボスロールにて機械的に絞
模様4を形成した後或いは型押し前に、耐汚染性等を付
与するために公知の処理剤を1〜30μm程度の厚さで
塩化ビニル樹脂層の表面に塗工し、皮膜を形成すること
も可能である。
いが、通常塩化ビニル系樹脂の発泡用安定剤と使用され
ているものが特に好ましく、このような安定剤としては
例えばカルシウム−亜鉛系、バリウム−亜鉛系、カリウ
ム−亜鉛系、亜鉛−ナトリウム−カリウム−バリウム複
合安定剤、亜鉛−カルシウム−錫複合安定剤等の含亜鉛
安定剤が発泡剤との組み合わせによって好ましく使用で
き、更に発泡剤の分解温度や塩化ビニル系樹脂発泡体の
セルの大きさや強度等を調整するための化合物が安定剤
に混入されたものでも良いが、これらに限定されるもの
ではない。
に説明する。前記0017で説明した試験方法にて、発
泡抑制剤をDOPに混入し、溶解性を調べると共にDO
Pへの移行性を観た。DOPへの移行性は発泡抑制剤を
10重量%含有する塗料を作成し、塩化ビニル樹脂層の
表面に、この塗料で印刷し、乾燥させ24時間後の印刷
部分周囲の発泡抑制剤の有無をガスクロマトグラフィー
又は液体クロマトグラフィ−によって測定し、発泡抑制
剤が検出されたものを移行すると判断した。ただし、D
OPと溶解・相溶しない発泡抑制剤であっても、他の可
塑剤と溶解・相溶するものであれば本発明の発泡抑制剤
として使用することが出来るものである。
合(比較例)により塩化ビニル樹脂ペーストを作製
し、これをペーストコーターによって難燃処理を施した
厚さ0.12mmの難燃紙からなる基材上に、それぞれ
厚さ0.16mmに塗工し、160℃に設定された加熱
炉で50秒間加熱し乾燥ゲル化させた。
ニル樹脂層の表面に、下記の発泡抑制剤を10重量%混
合させた塗料で任意の模様をグラビア印刷した。24時
間放置後、210℃に設定した加熱炉で60秒間加熱
し、塩化ビニル樹脂層を発泡させケミカルエンボスの凹
凸模様を現出させた。 a.ベンゾトリアゾール b.無水トリメリット酸 c.無水マレイン酸 d.無水cisΔ4テトラヒドロフタル酸
ンボスロールにて、発泡された凸模様部の塩化ビニル樹
脂層表面を遠赤外線ヒーターで加熱してから絞模様を型
押して、機械的な絞模様を形成した。それぞれの積層体
についての試験結果を下記に示す。
泡抑制剤を使用することにより、抑制部の落ち込み角度
tが40度以下のスロープ状となり、かつ、アルキルベ
ンゼンスルフォン酸ナトリウム系の乳化剤によって重合
された塩化ビニル樹脂層を用いたものは、アルキル硫酸
ナトリウム系の乳化剤によって重合された塩化ビニル樹
脂に比較して、図3のようにケミカルエンボスによる凹
部aの印刷模様2に周囲の発泡層bが変形cして被さっ
てしまうこともなく、図2に示すように凹部aの印刷模
様2が非常に鮮明で、型押し絞模様4も鮮明なものであ
った。
剤と親和性のある物質を用いることにより、発泡抑制剤
が可塑剤中へ移行し、ケミカルエンボスの抑制部の落ち
込み角度が緩やかとなり、併せてアルキルベンゼンスル
フォン酸ナトリウム系の乳化剤を用いて重合された塩化
ビニル樹脂を使用することにより、エンボスロールの型
押し工程時に凸模様部の発泡層がケミカルエンボス凹部
に被さって凹部の印刷模様が失われてしまったり、凹部
と発泡層との境界部が不鮮明になることもなく、凹部の
印刷模様はより一層鮮明な状態で保持され、得られる内
装材はケミカルエンボスによる凹部の鮮明な印刷模様と
凸模様部の発泡層のメカニカルエンボスによる絞意匠と
を兼ね備えた従来にない新規な模様を有するものとな
る。
ルを用いた場合は、他の発泡抑制剤と比較して発泡抑制
効果が大きいので、その塗布部のケミカルエンボス凹部
はほとんど発泡せず印刷模様が鮮明に残り、且つ可塑剤
へ適度に移行するため、ケミカルエンボスの抑制部の落
ち込み角度が緩やかになり、得られる内装材は凹部の印
刷模様がより一層鮮明なものとなる。
a:発泡凹部、b:発泡凸部、4:絞模様、
Claims (3)
- 【請求項1】 アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ム系の乳化剤により重合されかつ発泡剤及び可塑剤が添
加された塩化ビニル系樹脂層の表面に、該可塑剤と親和
性のある発泡抑制剤を含有する塗料で印刷模様を形成
し、その後加熱発泡して該印刷模様と同調した凹凸模様
とし、その表面にエンボスロールで凸模様部に絞模様を
形成してなることを特徴とする内装材。 - 【請求項2】 発泡抑制剤がベンゾトリアゾールである
ことを特徴とする請求項1に記載の内装材。 - 【請求項3】 アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ム系の乳化剤により重合された塩化ビニル系樹脂及び発
泡剤、可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂ペーストを基
材に塗工し、該ペーストを加熱によりゲル化させた後、
その表面に、該可塑剤と親和性のある発泡抑制剤を含有
する塗料で印刷模様を形成し、その後、該積層体を加熱
発泡せしめて印刷模様と同調した凹凸模様を現出させ、
しかる後、エンボスロールで該積層体の凸模様部に絞模
様を形成することを特徴とする内装材の製造方法。
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JPH08244060A JPH08244060A (ja) | 1996-09-24 |
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