JP4475290B2 - エンボス化粧シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はエンボスの施された化粧シートに関し、木質系ボード類、無機系ボード類、金属板等の表面に接着剤で貼り合わせて化粧板として用いるエンボス化粧シートに関するものである。

従来、前記の用途に用いられる化粧シートとしては塩化ビニル樹脂のシートが用いられ、任意の絵柄が施された厚さ７０〜１２０μｍの着色された塩化ビニルシートと厚さ７０〜１２０μｍの透明な塩化ビニルシートをエンボスの施された熱圧ロールの間を通すことにより、ラミネートとエンボス付与を同時に行っていた。しかし、塩化ビニル樹脂は焼却時に塩化水素ガスを発生させ、酸性雨やダイオキシンの要因になるとも言われており、近年、環境問題の観点から塩化ビニル樹脂を使用しない化粧シートが要求されつつある。
さらに、ラミネート方法及びエンボス付与方法が熱圧により行われることから、付与されたエンボスがもとのエンボス版の７０％程度しか再現できず、意匠性にも問題があった。

そこで、発明者等は先に塩化ビニル樹脂を用いずにエンボス再現性に優れた化粧シートの製造方法として、オレフィン系の透明な溶融樹脂をエンボスの施された冷却ロール上に押し出し、絵柄の施された着色基材と貼り合わせる方法を提案した（特許文献１参照）。

しかし、この方法では透明樹脂層と絵柄付き着色基材を貼り合わせる方法がドライラミネートまたは押し出しラミネート法のいずれにしても、本質的に他材料と密着するために必要な官能基を構造上に持たないオレフィン系材料を使用しているため、表面処理やアンカーコート層及び接着樹脂層を設けることにより初期の密着強度は得られるが、耐候性、耐熱性テスト等の耐久テスト後ではその密着力が大きく低下するという欠点があった。さらに、透明樹脂層と絵柄付き着色基材との貼り合わせシートであることから、シート厚みが１４０〜２４０μｍ程度となり、木質基材と貼り合わせた後のＶカット加工に関し、低温での加工時において白化現象がみられるという欠点も持っていた。
特開平９−２４５８５号公報

本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、従来の塩化ビニル樹脂以外の材料を用いて塩化ビニル樹脂シートの持つ特性を上回る性質を持ったエンボス化粧シートの製造方法を提供するものである。具体的には、化粧シートの基材がオレフィン系樹脂を用いた単層構成とすることにより、加工性に優れた柔軟性を有し、エンボス再現性に優れ、かつ、耐久テスト後においても基材の剥離の問題のない意匠性に優れた安価なエンボス化粧シートの製造方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、少なくともランダム重合タイプのポリプロピレンと、低密度ポリエチレンまたはαオレフィンとからなる溶融したオレフィン系樹脂と、木粉、または１種もしくはそれ以上の高濃度の顔料を前記溶融したオレフィン系樹脂とは完全に溶融混合しない樹脂に溶融混練して予備分散せしめた着色用高濃度樹脂ペレットとを混練する工程、混練した前記溶融したオレフィン系樹脂と着色用高濃度樹脂ペレットとをエンボスの施された冷却ロールと加圧ロールの間にＴダイより押出し、厚さが７０〜１２０μｍの着色柄を有する単層エンボスシートを得る工程、該エンボスシートの表面にコロナ処理を施し、エンボス凹部に着色インキを刷り込む工程、さらにトップコート層を設ける工程を有するオレフィン系樹脂エンボス化粧シートの製造方法である。

請求項１に記載の発明は、少なくともランダム重合タイプのポリプロピレンと、低密度ポリエチレンまたはαオレフィンとからなる溶融したオレフィン系樹脂と、木粉、または１種もしくはそれ以上の高濃度の顔料を前記溶融したオレフィン系樹脂とは完全に溶融混合しない樹脂に溶融混練して予備分散せしめた着色用高濃度樹脂ペレットとを混練する工程、混練した前記溶融したオレフィン系樹脂と着色用高濃度樹脂ペレットとをエンボスの施された冷却ロールと加圧ロールの間にＴダイより押出し、厚さが７０〜１２０μｍの着色柄を有する単層エンボスシートを得る工程、該エンボスシートの表面にコロナ処理を施し、エンボス凹部に着色インキを刷り込む工程、さらにトップコート層を設ける工程を有するオレフィン系樹脂エンボス化粧シートの製造方法である。本発明の製造方法によりエンボス再現性に優れたエンボス化粧シートを得ることが可能となる。また、エンボスシートが単層構成であることから剥離の問題が全くなく、さらには、シート厚が薄いため低温でのＶカット加工での白化が生じない。

また、本発明の製造方法により絵柄を押し出し樹脂中の木粉または着色用高濃度樹脂ペレットの完全に混合しない状態でのランダムな模様で代用するため、製造工程が簡略化され、コスト的に安価なエンボス化粧シートの製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明を図面に従って説明する。

図１に従来のエンボス化粧シートの断面図の一例を示す。例えばオレフィン樹脂を押し出しにより形成した透明樹脂層（３）と別工程で形成された任意の模様が施された着色シート（１）がエンボス付与と同時にドライラミネートまたは押し出しラミネート等により貼り合わせた構成であり、透明樹脂層（３）と着色シート（１）の密着性を向上させるために着色シート表面にアンカーコート層または接着樹脂層（２）を設けた構成であり、透明樹脂層（３）に施されたエンボス凹部（４）に、後に、着色インキ（５）を埋め込み、最外表面にトップコート保護層（６）を設けた構成からなるエンボス化粧シートである。

これに対して本発明のエンボス化粧シートは図２に示す様に、木粉あるいは１種またはそれ以上の着色用高濃度樹脂ペレットを混練したオレフィン樹脂を押し出して、エンボス付与と同時に冷却固化された単層構成のエンボスの施された絵柄付き着色基材（１）に、その後コロナ処理等により表面処理を施した後にエンボス凹部（４）に着色インキ（３）を刷り込み、さらに、トップコート保護層（６）を設けたエンボス化粧シートである。本発明のエンボス化粧シートは従来の透明樹脂層と着色シートとの２層構成からなるエンボス化粧シートとは異なり、単層構成のエンボス化粧シートである。

本発明で使用されるオレフィン樹脂としては、特にポリプロピレンのホモポリマー、ランダム重合ポリマー、ブロック重合ポリマーに軟質成分として低密度ポリエチレン、αオレフィン、エチレン−プロピレン共重合ゴムのいずれか、もしくは混合物を５〜３０重量％単純に混合して添加した樹脂からなるものが使用できるが、必ずしも限定されるものではない。

前記ポリプロピレンのポリマーの種類は、得られるシートに耐熱性、硬度等を要求する場合はホモポリマーを、耐衝撃性を要求する場合はブロックポリマーを、また耐衝撃性、低温加工性、透明性を要求する場合はランダムポリマーを適宜選択すれば良い。ただし、低温加工性を重視することから、ランダム重合タイプのポリプロピレンが最適と言える。

前記添加される軟質成分の量は５重量％以下では低温加工性に対する効果が無く、３０重量％以上では得られたシートの弾性が大きすぎする。添加する軟質成分は単純に混合するだけであるが、これは工程が簡略であるばかりでなく、両者を架橋させると透明性を損なったり、ポリプロピレン中に架橋してドメイン構造を取る軟質成分の界面が受ける衝撃により白化現象を起こす等の不都合があるからである。

さらに、得られるシートの熱酸化劣化、光特に紫外線劣化を防ぐため、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤が適宜添加される。これら添加剤の種類および量に関しては特に規定されるものではなく、オレフィン系に一般に使用されているものでよいが、その効果から酸化防止剤にはフェノール系が、光安定剤にはヒンダードアミン系が、紫外線吸収剤にはベンゾトリアゾール系が望ましい。

オレフィン樹脂は隠蔽性が必要なため着色を施す。着色方法としては顔料を分散助剤や界面活性剤で処理した微粉末状の着色剤を使用するドライカラー法、樹脂と高濃度の顔料とを溶融混練して予備分散せしめたマスターバッチペレットを作製し、押出ホッパ内で着色のなされていない通常の樹脂とドライブレンドするというマスターバッチ法等があるが、特に限定されるものではない。顔料の種類も通常ポリオレフィンに使用されているものでよいが、特に耐熱性、耐候性を考慮して酸化チタン、群青、カドミウム顔料、酸化鉄等の無機顔料が望ましい。また有機顔料でもフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料等は使用できる。顔料の比率、色は隠蔽の度合い、意匠性を鑑みて適宜決められるものであり特に制約はないが、上記樹脂に模様を施す方法として、本発明においては押し出し樹脂中に着色用高濃度樹脂ペレットを混練することにより、得られる絵柄が押し出し樹脂中の着色用高濃度樹脂ペレットの完全に混合しない状態でのランダムな模様で代用することができるため、工程が簡略化され、コスト的にも非常に有利な安価なエンボス化粧シートとが得られる。

次に、本発明のエンボス化粧シートの製造法の一例を図３に示した摸式図で説明する。エンボスの施された冷却ロール（エンボスロール）（７）と加圧ロール（８）の間に木粉あるいは１種またはそれ以上の着色用高濃度樹脂ペレットを混練した溶融オレフィン樹脂を押し出して、エンボス付与すると同時に冷却固化し、エンボスの施された基材はエンボスロールの外周に沿って移動し剥離ロール（９）によって剥離されたエンボスシートの表面にコロナ処理機（図示せず）により表面処理を行う。しかる後にワイピング、トップコート機（図示せず）によりエンボス凹部（４）にワイピング着色インキ（５）を刷り込み、さらに、トップコート保護層（６）を設けてエンボス化粧シートを得る。

上記のコロナ処理機による表面処理はエンボスの施されたシートの基材であるオレフィン系樹脂それ自体が接着に寄与する官能基を保有していないため、表面を活性化させるに必要なものであり、その処理度は３８ｄｙｎ／ｃｍ以上あれば十分である。

また、上記のインキ及びトップコート剤はオレフィン系シート用のものであれば特に規定はしないが、ウレタン系のインキ及びトップコート剤が最適であることを見いだした。要求される艶によりトップコート剤にシリカ等の艶消し剤を添加し、任意に艶を変化させることも可能である。

エンボスシートのエンボス凹部に着色インキを刷り込み、さらにトップコート層を設けることにより意匠性及び表面物性の向上を図ることができる。

以上に示したように、本発明のごとく溶融押し出しを行う樹脂にオレフィン系樹脂を使用することにより、塩化ビニル樹脂を使用する場合に問題となる有毒ガスの発生は解決され、樹脂を溶融押し出しすると同時にエンボスの施された冷却ロールで固化するため、エンボス再現性に優れたシートが得られるようになった。また、従来のように絵柄の施された着色基材シートと透明樹脂層との貼り合わせによる２層構成では厚さ約１４０〜２４０μｍ程度の厚いシートであったが、本発明のエンボス化粧シートは単層構成の約７０〜１２０μｍ程度の厚さのため、低温環境下での折り曲げ加工においても白化することなく、また、単層構成であるため従来の構成では問題となっていた熱、水分、光等による絵柄の施された着色基材シートと透明樹脂層との密着強度の低下等の剥離の問題が全くないエンボス化粧シートが得られた。さらに、絵柄は押し出し樹脂中の着色用高濃度樹脂ペレットの完全に混合しない状態でのランダムな模様で代用するため、工程が簡略化され、コスト的にも非常に有利な安価なエンボス化粧シートが得られる。

以下に、本発明のエンボス化粧シートの製造方法の例を説明する。

＜参考例１＞
ランダム重合タイプのポリプロピレンに熱可塑性エラストマーとして水素添加されたスチレン、ブタジエンゴムを１５重量％、フェノール系酸化防止剤を０．２重量％、ヒンダードアミン系光安定剤を０．３重量％、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を０．５重量％を添加した樹脂を導管エンボスの施された冷却ロールと加圧ロールの間にＴダイより押し出し、厚さ１００μｍのエンボスシートを得た。その後シート表面にコロナ処理を施し、表面を４０ｄｙｎ／ｃｍとした。このエンボスシートのエンボス凹部にウレタン系のワイピングインキを刷り込み、さらに表面にウレタン系のトップコート樹脂をグラビア法により約２μｍ塗布し、エンボス化粧シートを得た。

＜比較例１＞
基材シートとして参考例１の樹脂組成にさらに無機顔料を６重量％添加した着色シートを準備し、その表面にコロナ処理を施した後、グラビア法によりウレタン系の絵柄インキを用いて木目印刷を施した。該印刷シート上にグラビア法によりウレタン系のアンカーコート剤を約１μｍ塗布した後、参考例１で使用した樹脂を上記アンカーコート剤の塗布された絵柄付きシートの上にＴダイより押し出し、さらに導管エンボスの施された冷却ロールによりエンボスを付与した。このようにして得られたシートに参考例１と同様の方法でエンボス凹部へのインキ刷り込み及びトップコート層の付与を行い厚さ２４０μｍのエンボス化粧シートを得た。

＜比較例２＞
着色された塩化ビニル樹脂シート上にグラビア法により塩酢ビ系のインキを用いて木目模様を印刷したシートと透明の塩化ビニルシートをダブリングエンボス法によりエンボス付与と同時に熱によりラミネートすることによりエンボスシートを得た。このようにして得られたエンボスシートに参考例１及び比較例１と同じようにエンボス凹部にインキを刷り込み、さらにトップコート層を塗布し厚み２００μｍの化粧シートを得た。

このようにして得られた化粧シートのエンボスの深さを表面粗さ計により測定し、エンボス版の深さと化粧シートのエンボス深さとの比率（％）でエンボス再現性を評価した。また比較例に関しては初期の剥離強度とＪＩＳ Ｂ７７５３に準じた耐候性試験、サンシャインウェザオメータ２０００ｈ経過後の剥離強度をＪＩＳ Ｚ１７０７に準じた１８０度Ｔ型剥離による剥離強度によって評価した。
さらに、比較例２の化粧シートはそのまま、参考例１と比較例１のシートは着色基材側にウレタン系のプライマーを約１μｍ塗布した後、酢ビ系の水性エマルジョン接着剤により木質基材と貼り合わせ、Ｖカット加工を施し、２０℃と０℃の環境下で９０度に折り曲げ、端部の白化程度を観察した。

表１からも明らかなように、本発明のエンボス化粧シートは、脱塩化ビニル化粧シートであることは言うまでもなく、施されたエンボスの再現性もよく、厚さ１００μｍ程度の単層構成のシートであることから、耐候テスト、耐熱テスト後の基材の剥離の問題がなく、低温でのＶカットでも全く白化を起こさなかった。

これに対して、比較例２のような従来の塩化ビニル樹脂の化粧シートでは、耐候性テスト後の密着力低下は認められないものの、エンボス再現性に劣り、また低温でのＶカットでも若干の白化がみられた。さらに、時間が経つにつれ可塑剤がブリードアウトすることにより、加工性が著しく低下するという欠点も持っている。

また、比較例１の様な方法ではオレフィン系樹脂を使用していることから、脱塩化ビニル化粧シートであり、また樹脂を溶融押しだししていることからエンボスの再現性も優れているが、耐候性あるいは耐熱性試験後の密着力低下が見られる。またシート厚みが厚いことから低温でのＶカット加工で白化を起こしている。

以上、詳細に説明したように、本発明のエンボス化粧シートは、塩化ビニル樹脂を一切使用しないため環境の問題がなく、樹脂を溶融押し出ししてエンボスを付与するためエンボスの再現性にも優れており、単層構成のシートであることから各種耐久テスト後の剥離の問題もなく、シート厚が薄いため低温でのＶカット加工での白化が起こらない。さらに、絵柄は押し出し樹脂中の着色用高濃度樹脂ペレットの完全に混合しない状態でのランダムな模様で代用するため工程が簡略化され、コスト的に安価なエンボス化粧シートが得られる。

従来の構成のエンボス化粧シートの断面図である。 本発明の構成のエンボス化粧シートの断面図である。 本発明のエンボス化粧シートの製造方法の一例を示す摸式図である。

符号の説明

１ 絵柄を施した着色基材層
２ アンカーコート層または接着樹脂層
３ 透明樹脂層
４ エンボス模様
５ 着色インキ
６ トップコート保護層
７ 冷却ロール（エンボスロール）
８ 加圧ロール
９ 剥離ロール
１０ 押し出しＴダイ

Claims (1)

1. 少なくともランダム重合タイプのポリプロピレンと、低密度ポリエチレンまたはαオレフィンとからなる溶融したオレフィン系樹脂と、木粉、または１種もしくはそれ以上の高濃度の顔料を前記溶融したオレフィン系樹脂とは完全に溶融混合しない樹脂に溶融混練して予備分散せしめた着色用高濃度樹脂ペレットとを混練する工程、
   混練した前記溶融したオレフィン系樹脂と着色用高濃度樹脂ペレットとをエンボスの施された冷却ロールと加圧ロールの間にＴダイより押出し、厚さが７０〜１２０μｍの着色柄を有する単層エンボスシートを得る工程、
   該エンボスシートの表面にコロナ処理を施し、エンボス凹部に着色インキを刷り込む工程、
   さらにトップコート層を設ける工程
   を有するオレフィン系樹脂エンボス化粧シートの製造方法。
   

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