JP3730008B2 - 加飾性多層成形体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅用等に使用できる、光沢と深みのある模様を有し、且つ耐久性および耐候性を備えた加飾性多層成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等の内外装材や室内のユニットバスやキッチンのカウンター部材として模様を有する加飾性成形体が多種使用されている。これらの製品を大別すると、基材の表面に後加工処理を加え模様を付与したものおよび模様を有する基材に保護層として透明樹脂からなる表面層を被覆したものである。前者の例としてポリ塩化ビニル等の基材樹脂に発泡剤を配合した組成物を連続的に押出発泡成形させた後、オンラインまたはオフラインにおいて塗装、プリント、シート貼りまたはエンボス加工等を行ったもの、また後者の例としては、基材としての発泡樹脂に発泡ムラによる模様や立体模様を形成し、その上に透明樹脂層を積層したもの（例：特開平７−３２９２２９号公報、特開平９−２１６２６８号公報）等が例示できる。
【０００３】
基材樹脂の表面に模様を塗装、プリント、シート貼りまたはエンボス加工等する場合、一旦押出成形等を行った後に別工程でプリント等を行うため、どうしても生産性の低下およびコストの上昇を招くことになる。更に、後工程がシール等の貼り付けである場合、必ず剥がれ等接着性の問題が生じることとなる。
一方、基材側に模様を形成し、これに透明表面層を積層したものでは、模様が限定されてやはり深みのある模様は得られない。即ち、基材は厚みと軽量性および加工性のために一般に低発泡体として用いられるが、この発泡体を利用して模様付けを行う場合はせいぜい色使いまたは凹凸による模様くらいしか得られず、透明感を生かした深みのある模様は得られない。また発泡状態により色の濃淡を制御しているため、色模様が温度その他の成形条件の変動によりばらつきがちであり、一定の模様が得られがたいという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光沢と深みのある模様を有し、且つ耐候性と耐久性の優れた加飾性成形体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）基材層の表面側に不連続形状で設けられた加飾合成樹脂層からなる加飾層、および（ｂ）着色低発泡熱可塑性合成樹脂からなる基材層の少なくとも２層からなる加飾性多層成形体に関する。
ただし、ここで基材層の表面側とは、必ずしも片方の面だけをいうのではなく、基材層の両面を加飾する必要のある場合は両面が表面となることを含む。
また、本発明は、特に、不連続形状の加飾層（ａ）が複数のストランドからなる上記の加飾性多層成形体に関する。
この構成により本発明では、不連続形状を有する加飾層とこの不連続形状加飾層間隙に現れる基材層とのコンビネーションにより豊かな模様を形成することができ、また、成形条件の変動による模様のばらつきが少なく、安定した模様を付与することができる。
【０００６】
更に、本発明は、加飾層および基材層の少なくとも２層からなる加飾性多層成形体において加飾層の表面側に、透明または半透明の合成樹脂からなる表面層を設けた加飾性多層成形体に関する。
ただし、加飾層の表面側とは、不連続形状である加飾層部分だけをいうのではなく、不連続加飾層の間隙部に露出した基材層部分をも含むものである。
これに於ける更なる大きな特徴は、このような積層構成をとることにより、模様に深みを醸し出すことができ、加飾層と基材層との境界のぼやけまたはゆらぎにより非常に柔らかな模様とすることができる点にある。
加えて、表面層に耐候性の優れた樹脂を使用することにより、外装用としても使用可能となり用途範囲に幅が出てくる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
基材層（ｂ）は多層成形体に厚みを持たせて、内外装材として使用した場合に高級感と重厚感を付与すると共に、加飾体成形体に強度を持たせ、且つ下地構造体への取り付けを容易にするという役割を有する。
相当の厚さを持たせた場合でも加工性と軽量性を保持することができるように、また成形時の冷却工程での反りや変形を防止するためにも、基材層には低発泡の熱可塑性合成樹脂を用いるのが好ましい。多層成形体の厚さは基材層の厚さによって大略決定されるが、基材層の厚さは用途によって広い範囲で変えることができ、通常５〜２０ｍｍの範囲で自由に設計することができる。
【０００８】
特に透明または半透明表面層を設けた場合は、基材層は不連続である加飾層の隙間を通して直接透明表面層と接するため、その色および模様が隣り合う加飾層の色および模様と組み合わされてより意匠性のある模様を形成するとともに表面から透視することができる。
基材層は単色均一なものでもよいし、複雑な色配合をもたせてもよい。例えば加飾層より淡い同系色の着色を行えば木目調に極めて近い模様を作り出すこともできる。
場合により基材層には、単に着色するだけでなく、独自の模様を持たせてもよい。
【０００９】
基材層を形成する熱可塑性合成樹脂は、ポリ塩化ビニル樹脂（以後、ＰＶＣ樹脂という）、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂（以後、ＡＢＳ樹脂という）、ポリスチレン樹脂（以後、ＰＳ樹脂という）、ハイインパクトポリスチレン樹脂（以後、ＨＩＰＳ樹脂という）、アクリロニトリル-スチレン共重合樹脂（以後、ＡＳ樹脂という）、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（以後、ＰＰＥ樹脂という）またはこれらの混合樹脂等、押出成形が可能であれば特に限られるものではない。成形性、アクリル系樹脂との接着性、強靭性の面から好ましいのはＰＶＣ樹脂および／またはＡＢＳ樹脂である。
これらの熱可塑性合成樹脂には、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シラスバルーン等の充填材や軽量化材、ガラス繊維やセルロース繊維等の補強材、難燃剤、その他の、合成樹脂成形体に添加される各種添加材を含むことができる。
【００１０】
低発泡である基材層の発泡倍率は１.５〜３.５倍、好ましくは２.０〜３.０倍である。１.５以下では軽量化と加工性の特徴を発現することが困難であり、３.５以上では強度が不十分となる。
【００１１】
加飾層（ｂ）は複数の不連続形状の加飾熱可塑性合成樹脂層である。
本発明の加飾性多層成形体はこの加飾層によってその模様が特徴付けられる。加飾層は着色剤によって単色に着色したものであってもよいし、更に、木粉、マイカ粉末、有機繊維、熱可塑性樹脂等の加飾粉粒体を配合して模様付けをしてもよい。また、例えば、加飾層を構成する合成樹脂と同系統でより高い軟化点を有する樹脂を配合してその流動むらにより模様を形成してもよい。
加飾層は不連続形状であり、ストランド状、島状、虫食いのあるマトリックス状等の形状で基材層上、または表面層と基材層の間におかれる。したがって本発明の加飾性多層成形体の特徴は、上記加飾層の不連続部分に下部の基材層が入り込んで、両者が組み合わされた模様を形成することができるところにある。
加飾層のストランドや島の部分、および虫食い部の大きさは同一である必要はなく、種々の大きさのものが混合されていてもよい。ストランドの場合はその幅、ストランド間の間隔、およびピッチは一定でもよいし、種々の大きさのものが混ざっていてもよい。
またストランドの場合、各ストランドの端部はエッジの立った歯型に形成されていてもよいし、円弧のように端部から中心部へ厚みが漸増していてもよい。生産性の点からすれば、後者の中心部へ厚みが漸増するものの方が好ましい。
【００１２】
加飾層を形成する熱可塑性合成樹脂は、押出成形性を有するものであれば特に制限されるものではなく、ＰＶＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＰＰＥ樹脂またはポリメチルメタクリレート樹脂（以後、ＰＭＭＡ樹脂という）、メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合樹脂等のアクリル系樹脂、並びにこれらの混合樹脂等を使用することができる。
【００１３】
加飾層の厚さは０.５〜２.５ｍｍ、好ましくは１.０〜１.５ｍｍである。０.５ｍｍ以下では深みのある模様が得難く、一方、２.５ｍｍ以上になると多層成形体としての加工性を損なう。
【００１４】
表面層は加飾層の剥離を防止するとともに、成形体に耐候性を付与することができる。したがって、加飾層の樹脂選択の幅が広がるとともに、外装用としても使用可能となる。更にこの透明または半透明層を通して加飾層および基材層が透視されるため、その模様を深みのあるものにするとともに、加飾層と基材層の接合界面にぼやけまたはゆらぎを生じさせる効果があり、非常に柔らかな模様を発現することができる。
【００１５】
表面層には透明または半透明の合成樹脂が用いられる。例えば、ＰＶＣ樹脂、アクリル系樹脂、透明ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、またはこれらの混合樹脂等を使用することができる。耐候性および成形性の点から好ましいのはアクリル系樹脂であり、特に耐候性の点より好ましいのはＰＭＭＡ樹脂である。
表面層樹脂には耐候性を高めるために、通常使用される種々の紫外線吸収剤を添加してもよく、また、透明または半透明性を損なわない範囲で、シリコン系樹脂等の他の樹脂、着色剤、助剤等を添加してもよい。
表面層の厚さは０.２〜１.５ｍｍ、好ましくは０.３〜０.５ｍｍである。０.１ｍｍ以下では深みを出すことが難しく、１.５ｍｍ以上では効果が変わらない割りには経済的に不利となり、また多層積層体としての加工性も低下する。
【００１６】
本発明の多層成形体は、圧縮成形機または多段射出成形法によって成形することができるし、共押出成形法によって成形することもできる。特に加飾層がストランド状の場合は、生産性、長尺物成形、製品特性の一定性という面から、図２に示すような多層押出成形法により、１個のダイス内で各樹脂を共押出成形して積層するのが最も適切である。
共押出成形を行うには、従来から合成樹脂の共押出成形体の製造に使用されているものを適宜利用して、通常の共押出成形方法により行うことができる。
この場合、ストランド状加飾層は、例えば櫛形の金型を通して押出することが好ましくまた簡単である。櫛形金型の溝の形状や寸法を適宜選択することにより、ストランドの形状や幅、ピッチを自由に設計することができる。
【００１７】
基材層を低発泡押出するために、上記の基材層の熱可塑性合成樹脂には発泡剤を配合する必要がある。発泡剤は押出温度で分解して気体を発生する固体状の発泡剤が好ましく、このような発泡剤として重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボン酸アミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド等を用いることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に且つ具体的に説明する。
実施例 １〜４
基材層の合成樹脂コンパウンドを基材層用押出成形機からダイス内に押出すとともに、加飾層の合成樹脂コンパウンドを加飾層用押出機を用いて金型内でストランド状に押出し、ダイス内で基材層の樹脂と混ざらないように押出し、積層一体化することで２層の押出成形体を成形した。加飾層は円形断面として押し出し、積層段階で変形して半円形断面を形成した。押出条件は次の通りである：
基材用押出機： ４５φ、二軸押出機（押出温度 １８０℃）
加飾層用押出機：４０φ、一軸押出機（押出温度 ２００℃）
ダイス ：平板形（１０ｍｍ×１２０ｍｍ）
【００１９】
基材層には表１に示すように次の配合の樹脂コンパウンドを用いた。
＜基材配合＞
合成樹脂（ＰＶＣまたはＡＢＳ） １００ 重量部
発泡剤（重炭酸ナトリウム） ２.５ 重量部
無機質充填材（タルク） １０.０ 重量部
着色剤（グレー） １.５ 重量部
また加飾層としては、表１に示すように実施例１〜４のコンパウンドを用いた。加飾層に使用した樹脂のうち、ＡＢＳ樹脂-１はＡＢＳ樹脂に木粉を２０ＰＨＲ配合したものであり、ＡＢＳ樹脂-２は予めダークブラウンに着色したＡＢＳ樹脂である。またＰＭＭＡは「アクリペット」（商品名；三菱レーヨン社製）を用いた。
【００２０】
【表１】

【００２１】
実施例 ５〜９
基材層、加飾層および表面層のコンパウンドまたは合成樹脂を、それぞれ基材層用押出機、加飾層用押出機、表面層用押出機から同時に押出し、ダイス内で積層して３層の押出成形体を成形した。押出条件は次の通りである：
加飾層の形状は実施例１〜４と同じである。
基材用押出機： ４５φ、二軸押出機（押出温度 １８０℃）
加飾層用押出機：４０φ、一軸押出機（押出温度 ２００℃）
表面層用押出機：３０φ、一軸押出機（押出温度 ２００℃）
ダイス ：平板形（１０ｍｍ×１２０ｍｍ）
【００２２】
基材層には実施例１〜４同様次の配合のコンパウンドまたは樹脂を用いた。
＜基材配合＞
合成樹脂（ＰＶＣまたはＡＢＳ） １００ 重量部
発泡剤（重炭酸ナトリウム） ２.５ 重量部
無機質充填材（タルク） １０.０ 重量部
着色剤（グレー） １.５ 重量部
表面層には、表２に記載したようにＰＭＭＡ樹脂（三菱レーヨン社製、「アクリペット」）またはこれに着色剤（ベージュ）を添加したものを用いた。
また加飾層としては、表２に示すように実施例５〜９の配合物を用いた。
【００２３】
【表２】

【００２４】
こうして得られた加飾性多層成形体は、優れた装飾性を有するものであった。特に表面層を付与しているものについては、非常に柔らかな模様を得ることができるものであった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の多層成形体は、従来の積層化粧板とちがって、深みのある模様を有し、しかも耐候性、耐久性に優れ、住宅等の室内の加飾性を要する部位をはじめ、外壁等にも使用でき、建築物の価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 加飾層がストランド状である本発明の加飾性多層成形体の模式図。（ａ）外観図、（ｂ）（ａ）のＸ−Ｘ断面図。
【図２】 本発明の加飾性多層成形体の成形方法の１例を示す共押出成形の模式図。
【符号の説明】
１：表面層、 ２：加飾層、
３：基材層、
Ａ：表面層用押出機、
Ｂ：加飾層用押出機、
Ｃ：基材層用メイン押出機。

Claims (3)

1. （ａ）基材層の表面側に不連続形状で設けられ複数のストランドからなる加飾合成樹脂層からなり、各ストランドが端部から中心部に向かって漸増する厚みを有し、厚さ０．５〜２．５ｍｍの加飾層、（ｂ）着色低発泡熱可塑性合成樹脂からなる基材層および加飾層の表面側上に透明または半透明の合成樹脂からなる厚さ０．２〜１．５ｍｍの表面層の少なくとも３層からなる加飾性多層共押出成形体。
2. 加飾層（ａ）が着色剤および／または加飾用粉末を含む請求項１に記載の加飾性多層成形体。
3. 基材層（ｂ）が模様を有する請求項１〜２のいずれに記載の加飾性多層成形体。

Images