JP4962457B2 - 発泡壁紙用原反の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、発泡壁紙用原反の製造方法に関する。
発泡壁紙用原反(材料)と発泡壁紙(製品)とは次の関係にある。即ち、発泡壁紙用原反は発泡壁紙の製造材料であって、未発泡状態の発泡剤含有樹脂層を有する。当該原反は、発泡剤含有樹脂層を発泡させて発泡樹脂層とし、必要に応じて装飾処理やエンボス加工を施されて発泡壁紙(製品)となる。
従来、発泡壁紙としては、紙質基材(裏打紙)に塩化ビニル樹脂(塩ビ樹脂)からなる発泡樹脂層を形成したものが知られている。ところが、近年では、環境に配慮して発泡樹脂層に塩ビ樹脂を使用せず、例えば、ポリオレフィン系樹脂を用いた、いわゆる非塩ビ樹脂壁紙が提案されている(特許文献1〜3等)。
発泡壁紙用原反は、一般に接着剤層としての非発泡樹脂層(例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層)と発泡剤含有樹脂層との2種以上の樹脂層を有し、樹脂層は同時押出しにより製膜されることが多い。そして、製膜後に紙質基材と熱ラミネートされることにより発泡壁紙用原反となる。このとき、樹脂層と紙質基材との十分な接着性を得るためには接着剤層としての非発泡樹脂を比較的厚く設定する必要がある。しかしながら、非発泡樹脂層を厚く設定すると樹脂使用量が増加するためコスト面で不利である。
従って、樹脂使用量を増加させずに樹脂層と紙質基材との十分な接着性を確保することが課題である。
特開平6−47875号公報 特開2000−255011号公報 特開2001−347611号公報
本発明は、紙質基材上に少なくとも接着剤層と発泡剤含有樹脂層が積層されている発泡壁紙用原反の製造方法であって、接着剤層の樹脂使用量を増加させずに接着剤層と紙質基材との十分な密着性を確保する製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、紙質基材と接する接着剤層を発泡接着剤層とする場合には樹脂使用量を増加させずに接着剤層と紙質基材との十分な密着性を確保できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記の発泡壁紙用原反の製造方法、発泡壁紙用原反及びそれを用いて製造される発泡壁紙に関する。
1.紙質基材上にエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を含有する接着剤層、及び発泡剤含有樹脂層が順に積層された発泡壁紙用原反の製造方法であって、
(1)前記発泡壁紙用原反は、前記接着剤層及び前記発泡剤含有樹脂層の積層体を同時押出し製膜により得た後、前記積層体を紙質基材上に熱ラミネートすることにより形成され、
(2)前記接着剤層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及び発泡剤を含有する樹脂組成物を前記同時押出し製膜時に発泡させながら製膜することにより得られる発泡接着剤層である、
ことを特徴とする製造方法。
2.前記発泡壁紙用原反は前記発泡剤含有樹脂層上に非発泡樹脂層を更に有し、前記非発泡樹脂層は前記接着剤層及び発泡剤含有樹脂層とともに同時押出し製膜により形成される、上記項1に記載の製造方法。
3.上記項1又は2に記載の製造方法により製造される発泡壁紙用原反。
4.上記項3に記載の発泡壁紙用原反の発泡剤含有樹脂層を発泡させることにより得られる、発泡壁紙。
5.最表面層の上からエンボス加工がなされている、上記項4に記載の発泡壁紙。
以下、本発明の発泡壁紙用原反の製造方法について説明する。
本発明の発泡壁紙用原反の製造方法は、紙質基材上にエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を含有する接着剤層、及び発泡剤含有樹脂層が順に積層された発泡壁紙用原反の製造方法であって、
(1)前記発泡壁紙用原反は、前記接着剤層及び前記発泡剤含有樹脂層の積層体を同時押出し製膜により得た後、前記積層体を紙質基材上に熱ラミネートすることにより形成され、
(2)前記接着剤層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及び発泡剤を含有する樹脂組成物を前記同時押出し製膜時に発泡させながら製膜することにより得られる発泡接着剤層であることを特徴とする。
上記特徴を有する本発明の製造方法は、紙質基材と接する接着剤層を特に発泡接着剤層とすることにより、接着剤層の樹脂使用量を増加させずに接着剤層の厚みを増加させ、それ故に接着剤層と紙質基材との十分な密着力を確保することができる。
本発明の製造方法では、接着剤層及び発泡剤含有樹脂層は同時押出しにより形成される。これらの接着剤層及び発泡剤含有樹脂層は、どちらも樹脂を含む層であるため紙質基材に対して樹脂層と称される。本発明では、樹脂層として、接着剤層及び発泡剤含有樹脂層の2層を用いてもよく、発泡剤含有樹脂層の上に更に非発泡樹脂層を積層した3層を用いてもよい。3層を用いる場合は当該3層を同時押出しにより形成する。なお、同時押出しは、各層を構成する樹脂又は樹脂組成物を別々のシリンダー中で加熱して樹脂を溶融させ、溶融樹脂又は溶融樹脂組成物を同時に押出しすることにより積層体を形成する方法であり、同時溶融押出しとも称される。
同時押出しは、例えば、Tダイ押出し機による同時押出しが好適である。例えば、樹脂層(3層)の同時押出しには、複数層の同時押出しが可能なマルチマニホールドTダイ押出し機を好適に使用できる。この場合、各樹脂層を形成するための樹脂組成物を各々別のシリンダーに充填し、シリンダーを加熱して3層を同時に押出しすればよい。
本発明では、接着剤層は発泡接着剤層(発泡層)であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)及び発泡剤を含有する樹脂組成物を同時押出し製膜時に発泡させながら製膜することにより形成する。なお、発泡剤としては熱分解型発泡剤が好ましいが、他にマイクロカプセル型発泡剤を用いてもよいし、これらに代えて溶融樹脂中に炭酸ガスを混入させて発泡と同時に製膜してもよい。
上記EVAとしては限定されないが、融点が60〜80℃(より好ましくは60〜70℃)、且つ、VA含有量が20〜40重量%(より好ましくは25〜35重量%)のEVAが好ましい。なお、本明細書における融点は、JIS K 7121に準拠した測定値である。
熱分解型発泡剤としては限定的ではなく、例えば、アゾジカルボンアミド(ADCA)、アゾビスホルムアミド等のアゾ系;オキシベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、パラトルエンスルホニルヒドラジド等のビドラジド系などが挙げられる。マイクロカプセル型発泡剤としても限定されず、公知のものが使用できる。
熱分解型発泡剤の含有量は、発泡剤の種類、発泡倍率(発泡剤を含まない場合の厚さに対する発泡剤を含む場合の厚さ)等に応じて適宜設定できる。発泡倍率は1.5〜6倍程度が好ましく、2〜4倍程度がより好ましい。この観点からは、熱分解型発泡剤の含有量は、EVA100重量部に対して1〜4重量部程度が好ましい。マイクロカプセル型発泡剤を用いる場合にも、発泡倍率が上記範囲となるように含有量を調整する。
発泡剤含有樹脂層を形成するための樹脂組成物は、樹脂成分及び熱分解型発泡剤を含む。また、樹脂組成物は、無機充填剤、顔料、セル調整剤等の添加物を更に含んでもよい。
樹脂成分としては限定的ではないが、EVAが好ましい。EVAの融点、VA含有量も限定的ではない。EVAの融点としては、70〜90℃程度が好ましい。EVAのVA含有量としては、10〜20重量%が好ましい。なお、樹脂成分はEVAに限定されない。
熱分解型発泡剤としては限定的ではなく、前記したものが使用できる。
熱分解型発泡剤の含有量は、発泡剤の種類、発泡倍率(発泡剤含有樹脂層の厚さに対する発泡樹脂層の厚さ)等に応じて適宜設定できる。発泡倍率は1.5倍以上が好ましく、3〜7倍程度がより好ましい。この観点からは、熱分解型発泡剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対して1〜20重量部程度が好ましい。
無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、モリブデン化合物等が挙げられる。無機充填剤を含むことにより、目透き抑制効果、表面特性向上効果等が得られる。無機充填剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対して0〜100重量部程度が好ましく、20〜70重量部程度がより好ましい。
顔料については、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、黄鉛、モリブデートオレンジ、カドミウムイエロー、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、酸化鉄(弁柄)、カドミウムレッド、群青、紺青、コバルトブルー、酸化クロム、コバルトグリーン、アルミニウム粉、ブロンズ粉、雲母チタン、硫化亜鉛等の無機顔料;例えば、アニリンブラック、ペリレンブラック、アゾ系(アゾレーキ、不溶性アゾ、縮合アゾ)、多環式(イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、ペリノン、フラバントロン、アントラピリミジン、アントラキノン、キナクリドン、ペリレン、ジケトピロロピロール、ジブロムアンザントロン、ジオキサジン、チオインジゴ、フタロシアニン、インダントロン、ハロゲン化フタロシアニン)等の有機顔料が挙げられる。顔料の含有量は、樹脂成分100重量部に対して10〜50重量部程度が好ましく、15〜30重量部程度がより好ましい。
セル調整剤は、例えばステアリン酸亜鉛等の金属石鹸等を使用することができる。セル調整剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対して、0.3〜10重量部程度が好ましく、1〜5重量部程度がより好ましい。
発泡剤含有樹脂層の上に非発泡樹脂層を設ける場合には、非発泡樹脂層を形成するための樹脂組成物に含まれる樹脂成分は限定的ではないが、例えば、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂(EMAA)が好ましい。EMAAを用いる場合には、樹脂中の水素結合等に起因する強固な層を形成できるため、最表面層の耐スクラッチ性、耐摩耗性等が改善される。
EMAAの融点、MAA含有量も限定的ではない。EMAAの融点としては、80〜95℃程度が好ましい。EMAAのMAA含有量としては、9〜15重量%が好ましい。なお、樹脂成分はEMAAに限定されない。樹脂組成物は樹脂成分だけでもよいが、添加剤を含んでもよい。樹脂組成物中の樹脂成分の含有量は限定的ではないが、70〜100重量%の範囲内が好ましい。
これらの樹脂組成物(3種)は、上記の通り、別々のシリンダーで加熱され、同時溶融押出しされる。ここでは3種の場合を説明するが、本発明では接着剤層と発泡剤含有樹脂層の2層の場合も含む。
各シリンダーの加熱温度は樹脂組成物及び熱分解型発泡剤の種類に応じて適宜設定できるが、一般にシリンダー温度は100〜140℃程度が好ましく、110〜130℃程度がより好ましい。また、ダイス温度は110〜130℃程度が好ましい。特に本発明では、接着剤層は同時押出し製膜時に発泡させながら製膜するため、接着剤層を形成するための樹脂組成物を充填したシリンダー温度は、樹脂組成物に含まれる発泡剤の分解温度(発泡温度)以上に設定する。
同時押出しにより取り出された樹脂シート(積層体)は、2本のロールに挟まれることにより各樹脂層が密着して製膜される。かかる2本のロールは、金属ロール、ゴムロール等から適宜組み合わせて使用できる。例えば、一方のロールとして金属ロールを使用し、他方のロールとしてゴムロールを使用し、これらのロールを対向配置して逆回転させ、樹脂シートを引き込み、ロール間で挟んで圧縮することにより製膜することが好ましい。
製膜後の各層の厚みは限定的ではないが、発泡接着剤層は10〜50μm程度が好ましく、発泡剤含有樹脂層は50〜200μm程度が好ましく、非発泡樹脂層は7〜50μm程度が好ましい。
製膜後の樹脂シートは紙質基材上に載せて、熱ラミネートすることにより接着される。本発明の方法では、接着剤層が発泡接着剤層であるため、熱ラミネートにより紙質基材と十分な密着力が得られる。熱ラミネートに際しては、加熱した紙質基材上に樹脂シートを積層してラミネートすればよい。紙質基材の加熱温度は限定的ではないが、80〜120℃程度が好ましく、90〜100℃程度がより好ましい。
紙質基材の材質は、壁紙基材として適した機械強度、耐熱性等を有する限り特に限定されず、繊維質シートが一般に使用できる。
具体的には、繊維質シートの中でも、難燃紙(パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、リン酸グアジニン等の難燃剤で処理したもの);水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機添加剤を含む無機質紙;上質紙;薄用紙などが挙げられる。
紙質基材の坪量は限定的ではないが、50〜300g/m程度が好ましく、50〜80g/m程度がより好ましい。
以上の過程を経て発泡壁紙用原反は得られる。
発泡壁紙
発泡壁紙用原反は、更に発泡剤含有樹脂層を発泡させて発泡樹脂層とすることによって発泡壁紙にできる。具体的には、発泡壁紙用原反を加熱することにより発泡剤を熱分解し、発泡させることにより発泡樹脂層を形成する。加熱条件は限定的ではないが、210〜240℃程度が好ましく、加熱時間は20〜80秒程度が好ましい。加熱に際しては、ギヤオーブンなどが利用できる。
また、前記加熱処理の前に、樹脂層に電子線照射を行ってもよい。電子線照射によって樹脂成分(特にEVA)を架橋し、発泡壁紙の表面強度、発泡程度等を制御できる。電子線のエネルギーは、150〜250kV程度が好ましい。照射量は、10〜100kGy程度が好ましい。電子線源としては、公知の電子線照射装置が使用できる。
電子線照射を行う場合には、前記樹脂組成物に架橋助剤を含有しても良い。架橋助剤としては、電子線照射による架橋を促進するものであれば良い。例えば、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の多官能性モノマー、オリゴマーなどが挙げられる。架橋助剤は、樹脂成分100重量部に対して0〜10重量部程度が好ましく、1〜4重量部程度がより好ましい。
発泡壁紙は、最表面層に絵柄模様層(布目模様等)を有しても良い。
絵柄模様としては、例えば木目模様、石目模様、砂目模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、布目模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、抽象模様等が挙げられる。絵柄模様は、発泡壁紙の種類に応じて選択できる。
絵柄模様層は、非発泡樹脂層のおもて面に絵柄模様を印刷することにより形成する。絵柄模様層は、前記加熱処理の前に形成することが好ましい。印刷手法としては、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等がある。印刷インキとしては、着色剤、ビヒクル、溶剤を含む印刷インキが使用できる。これらのインキは公知又は市販のものを使用できる。
着色剤としては、例えば、前記の発泡剤含有樹脂層で使用できる顔料と同様でよい。
印刷インキに含まれる樹脂成分は、基材シートの種類に応じて設定できる。例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキド系樹脂、石油系樹脂、ケトン樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、繊維素誘導体、ゴム系樹脂等が挙げられる。
印刷インキに含まれる溶剤(又は分散媒)としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の石油系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル等のエステル系有機溶剤;メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系有機溶剤;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶剤、;ジクロロメタン、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の塩素系有機溶剤;水などが挙げられる。
絵柄模様層の厚みは、絵柄模様の種類より異なるが、一般には0.1〜10μm程度とすることが好ましい。
発泡壁紙は、最表面層の上からエンボス加工されていてもよい。エンボス加工は、発泡壁紙(発泡樹脂層形成後)の非発泡樹脂層のおもて面を加熱軟化後、エンボス版を押圧することにより好適に行える。これにより発泡壁紙のおもて面にエンボス模様が賦型される。エンボス模様としては、例えば木目板導管溝、石板表面凹凸、布表面テクスチャア、梨地、砂目、ヘアライン、万線条溝等がある。
本発明の製造方法は、紙質基材と接する接着剤層を特に発泡接着剤層とすることにより、接着剤層の樹脂使用量を増加させずに接着剤層の厚みを確保し、それ故に接着剤層と紙質基材との十分な密着力を確保することができる。
以下に実施例及び比較例を示して本発明をより詳しく説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。
実施例1
3種3層マルチマニホールドTダイ押出し機を用い、i)発泡接着剤層/ii)発泡剤含有樹脂層/iii)非発泡樹脂層の順に厚み16μm/90μm/7μmになるように製膜した。発泡接着剤層は、非発泡時には8μmとなるように設定し、発泡倍率が2倍となるように設定した。
押し出し条件は、前記i)層の樹脂はシリンダー温度140℃とし、前記ii)層の樹脂はシリンダー温度120℃とし、前記iii)層の樹脂はシリンダー温度140℃とした。ダイス温度は全て120℃とした。上記温度に設定することにより、i)発泡接着剤層は押出しと同時に発泡させた。なお、ii)発泡剤含有樹脂層は発泡させていない。
製膜後、表面温度を90℃に加熱した裏打紙(NI−65A、日本製紙製)に前記i)層の面を積層し、発泡壁紙用原反を作製した。
次いで、発泡壁紙用原反の前記iii)層上から電子線(200KV,30kGy)を照射して、前記i)層及びii)層を樹脂架橋後、iii)層上にコロナ放電処理を行った。更にグラビア印刷機によりプライマー処理としてEVA系水性エマルションを2g/mコートし、その上に絵柄印刷として水性インキ(「ハイドリック」、大日精化工業製)を用いて布目絵柄を印刷した。次に、ギヤオーブンにて加熱(220℃×30秒)し、発泡剤含有樹脂層に含まれる発泡剤を発泡させた。さらに、発泡体に対して最表面から布目パターン凹凸エンボスを施し、発泡壁紙を作製した。
各層は、それぞれ以下の成分を用いて形成した。
発泡接着剤層i)は、EVA「エバフレックスEV150(融点=61℃,VA含有量=33重量%)、三井・デュポン ポリケミカル製」100重量部、熱分解型発泡剤「ネオセルボンN♯5000、永和化成工業製」3重量部により形成した。
発泡樹脂層ii)は、EVA「エバテートH4011(VA含有量=20重量%、融点=84℃)、住友化学製」100重量部、炭酸カルシウム「ホワイトンH、東洋ファインケミカル製」40重量部、二酸化チタン「R−108、デュポン製」20重量部、熱分解型発泡剤「ビニホールAC#3、永和化成工業製」4重量部、安定剤「アデカスタブOF−101、ADEKA製」5重量部、架橋助剤「オプスターJUA−702、JSR製」1重量部を含む樹脂組成物により形成した。
非発泡樹脂層iii)は、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂「ニュクレルN1560、三井・デュポン ポリケミカル製」により形成した。
比較例1
発泡接着剤層i)を形成するための樹脂組成物から熱分解型発泡剤を除外し、i)発泡接着剤層/ii)発泡剤含有樹脂層/iii)非発泡樹脂層の順に厚み8μm/90μm/7μmになるように製膜した以外は、実施例1と同様にして発泡壁紙を作製した。
比較例2
発泡接着剤層i)を形成するための樹脂組成物から熱分解型発泡剤を除外し、i)発泡接着剤層/ii)発泡剤含有樹脂層/iii)非発泡樹脂層の順に厚み16μm/90μm/7μmになるように製膜した以外は、実施例1と同様にして発泡壁紙を作製した。
試験例1〜2
実施例及び比較例において作製した発泡壁紙用原反の1)裏打紙密着性、2)接着剤層の樹脂使用量(コスト)を評価した。結果を下記表1に示す。
≪試験例1≫
裏打紙密着性は、発泡壁紙用原反の樹脂層を裏打紙から巾方向で剥がすことにより評価した。評価基準は次の通りである。
○:樹脂層が全巾にわたり裏打紙の繊維を持ってくる。
△:樹脂層が部分的に裏打紙の繊維を持ってくる。
×:樹脂層が全く裏打紙の繊維を持ってこない。
≪試験例2≫
同じ厚さの接着剤層を形成するための樹脂使用量を比較した。樹脂使用量が相対的に少ない場合を○とし、相対的に多い場合を×とした。
Figure 0004962457

Claims (5)

  1. 紙質基材上にエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を含有する接着剤層、及び発泡剤含有樹脂層が順に積層された発泡壁紙用原反の製造方法であって、
    (1)前記発泡壁紙用原反は、前記接着剤層及び前記発泡剤含有樹脂層の積層体を同時押出し製膜により得た後、前記積層体を紙質基材上に熱ラミネートすることにより形成され、
    (2)前記接着剤層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及び発泡剤を含有する樹脂組成物を前記同時押出し製膜時に発泡させながら製膜することにより得られる発泡接着剤層である、
    ことを特徴とする製造方法。
  2. 前記発泡壁紙用原反は前記発泡剤含有樹脂層上に非発泡樹脂層を更に有し、前記非発泡樹脂層は前記接着剤層及び発泡剤含有樹脂層とともに同時押出し製膜により形成される、請求項1に記載の製造方法。
  3. 請求項1又は2に記載の製造方法により製造される発泡壁紙用原反。
  4. 請求項3に記載の発泡壁紙用原反の発泡剤含有樹脂層を発泡させることにより得られる、発泡壁紙。
  5. 最表面層の上からエンボス加工がなされている、請求項4に記載の発泡壁紙。
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