JP6503829B2 - 化粧材及び化粧板 - Google Patents
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Description
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、耐油性等の表面物性を満足しつつ、印刷適性及び隠蔽性を損なわない化粧材及び化粧板を提供することを目的とする。
以下に、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
図1に示すように、本実施形態に係る化粧材は、耐油紙1の表面側に、印刷層2と、絵柄層3と、樹脂層4とを、この順に積層してなる。但し、実際には、本実施形態に係る化粧材として、絵柄層3の無い単色の化粧材等も適宜選択可能である。すなわち、本実施形態に係る印刷層2と樹脂層4との間に絵柄層3を配置することにも特徴はあるものの、絵柄層3は必須ではない。
耐油紙1は、パルプ等を主原料とする紙基材をフッ素系耐油剤で処理したものである。ここでは、耐油紙1の基材となる紙基材は、入手の容易さ等から木材パルプ繊維を主成分とするが、それ以外の非木材パルプ繊維を使用しても良い。木材パルプには、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、サルファイトパルプ等の化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプ、リファイナーグラインドパルプの機械パルプ、又は、新聞、コート紙、上質紙等から得られる再生パルプを使用することができる。また、これらを適宜配合して使用することもできる。なお、実際には、耐油紙1の基材となる紙基材として用いられる紙類としては、特に制限はなく、例えば、パルプ以外にも、薄葉紙、クラフト紙、チタン紙等が使用できる。また、紙以外にプラスチックフィルム、木材、金属、布、皮革、ガラス、陶磁器等も使用可能である。
また、主に基材となる高分子に多数のフッ素部位が定着した分子構造となっているため、高分子内部にフッ素部位が取り込まれている場合が多い。
分子量が3000未満では、一般的に、水中での分散性やパルプ繊維への定着性が良く、且つ定着の際できる限り紙の最表面にフッ素部位が存在するような構造を採っているため、フッ素部位を構成する炭素(C)数が平均8個以上となり、加熱等によりPFOAや、8個以上の炭素(C)を持つ難分解性ガス(例えば、C8F17C2H4OH)が発生しやすくなる。
分子量80000を超えると、水中での分散性が悪くなり、抄紙時に他添加薬品との凝集物や、定着ムラが発生する等、パルプ繊維への歩留まりが大きく低下する問題が生じる。
0.05質量%未満では、十分な耐油性能を得ることができず、実用時に油の浸透が発生しやすくなる。
1.0質量%を超えると、含有量に見合った効果が得られず経済的でない。
印刷層2は、化粧材の意匠性を高める目的で設けられ、耐油紙1の表面に意図した色彩を与える隠蔽層若しくは全面ベタ層とも称されるものであり、耐油紙1の表面側の全面を被覆する一様均一な部材である。印刷層2は、通常は不透明色で形成することが多いが、着色透明で形成し、下地が持っている模様を活かす場合もある。また、耐油紙1が白色であることを活かす場合には無色透明で形成する場合もある。
アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(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、エチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン共重合体等を用いることができる。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの意味である。また、耐油性を向上させるために、上記樹脂を親水性となるように表面処理することも好適である。これらの樹脂は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、カルボキシル基を導入する場合には、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有ビニルモノマーを共重合した共重合体等が使用される。
チタニアの含有量については、樹脂組成物中に乾燥状態で40〜85質量%の範囲であることが好ましい。40質量%以上であると十分な隠蔽性が得られ、一方85質量%以下であると層としての十分な強度が得られ、また印刷適性も良好である。以上の点から、50〜80質量%の範囲が更に好ましい。
[計算式]
隠蔽率=(隠蔽性試験紙の黒色部で測色したY値/隠蔽性試験紙の白色部で測色したY値)×100
Y値:刺激値(明るさ)
着色剤としては、カーボンブラック(墨)、鉄黒、チタン白、アンチモン白、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)顔料等が用いられる。
印刷層2の厚さが10μm以上であると、油成分の耐油紙1への浸透を防止することができ、十分な耐油性及び隠蔽性が確保される。一方、印刷層2の厚さが25μm以下であると、印刷適性、意匠性、製造コスト、及び加工適性の点で有利である。また、耐油紙1として耐油紙を用いる場合には、基材自体にある程度の耐油性があるため、印刷層2の厚さには特に制限はない。
絵柄層3は、印刷層2の表面側(多層の場合は最上位層の表面側)に所望の絵柄による意匠性を付与するものであり、絵柄の種類等は特に限定的ではない。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。
絵柄層3の形成方法は特に限定されず、例えば、公知の着色剤(染料又は顔料)を結着材樹脂とともに溶剤(又は分散媒)中に溶解(又は分散)させて得られる着色インキ、コーティング剤等を用いた印刷法等により形成すれば良い。
樹脂層4は、印刷層2又は絵柄層3の表面を保護する表面保護層又はコート層(コーティング層)とも称されるものであり、印刷層2又は絵柄層3の表面側の全面を被覆する一様均一な部材である。樹脂層4は限定的ではないが、樹脂成分として電離放射線硬化型樹脂又は2液硬化型ウレタン系樹脂を含有することが好ましい。実質的には、これらの樹脂から形成されているものが好ましい。電離放射線硬化型樹脂又は2液硬化型ウレタン系樹脂により樹脂層4を形成する場合には、化粧材の耐摩性、耐衝撃性、耐汚染性、耐擦傷性、耐候性等を高め易い。
紫外線源としては、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト、メタルハライドランプ等の光源が使用できる。紫外線の波長としては、通常は190nm以上380nm以下の範囲内が好ましい。
電子線源としては、例えば、コック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、又は直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が使用できる。その中でも、特に100keV以上1000keV以下、好ましくは100keV以上300keV以下のエネルギーをもつ電子を照射できるものが好ましい。
樹脂層4は、必要に応じて、耐候剤、可塑剤、安定剤、充填剤、分散剤、染料、顔料等の着色剤、溶剤等を含んでいても良い。耐候剤としては、例えば、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等が好ましい。これらの耐候剤は、単独又は2種以上を混合して使用できる。
樹脂層4は、例えば、電離放射線硬化型樹脂又は2液硬化型ウレタン系樹脂をグラビアコート、ロールコート等の公知の塗工法により塗工後、樹脂を硬化させることにより形成できる。電離放射線硬化型樹脂の場合には、電子線照射により樹脂硬化する。
(1)本実施形態に係る化粧材は、フッ素系耐油剤を含有する耐油紙上に、1層以上3層以下で構成される印刷層と、樹脂層とが、この順に形成されている。印刷層は、ウレタン系樹脂を含有し、塗布量が30g/m2以下であり、王研式透気度が4000秒以上である。樹脂層は、ウレタン系樹脂を含有する。
このように、耐油紙上に、印刷層を1層以上3層以下で構成し、且つ表面を平滑にして印刷層の王研式透気度を4000秒以上とすることで、耐油紙と印刷層の密着性を良好にすることができるため、耐油性等の表面物性を満足しつつ、印刷適性及び隠蔽性を損なわない化粧材及び化粧板が得られる。
(2)印刷層は、2層又は3層で構成され、上層の厚みが下層の厚み以上である。
このように、印刷層を2層又は3層で構成し、上層の厚みを下層の厚み以上とすることで、より容易に印刷層の王研式透気度を4000秒以上とすることができ、更に密着性の低下を抑えることができる。
分子量が3000未満では、一般的に、水中での分散性やパルプ繊維への定着性が良く、且つ定着の際できる限り紙の最表面にフッ素部位が存在するような構造を採っているため、フッ素部位を構成する炭素(C)数が平均8個以上となり、加熱等によりPFOAや、8個以上の炭素(C)を持つ難分解性ガス(例えば、C8F17C2H4OH)が発生しやすくなる。
分子量80000を超えると、水中での分散性が悪くなり、抄紙時に他添加薬品との凝集物や、定着ムラが発生する等、パルプ繊維への歩留まりが大きく低下する問題が生じる。
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が2未満であると紙基材へ油分が浸透しやすくなってしまうが、2以上であると紙基材へ油分が浸透しにくくなる。また、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が14A未満であると汚染物の残存が発生してしまうが、14A以上であると汚染物の残存が発生しなくなる。
含水率が7%未満であれば、紙基材の内部の湿気を十分に取り除くことができているため、耐油紙1の変形に起因する化粧材の反りや亀裂等を防ぐことができる。しかし、含水率が7%以上であれば、紙基材の内部の湿気の除去が不十分であり、耐油紙1の変形に起因する化粧材の反りや亀裂等が発生する可能性がある。
隠蔽率=(隠蔽性試験紙の黒色部で測色したY値/隠蔽性試験紙の白色部で測色したY値)×100
隠蔽率が80%以上であれば、下地が見えない(又は非常に見えにくい)ため、隠蔽性は良好である。
(7)本実施形態に係る化粧板は、上記の要件のいずれか又は全てを満たす化粧材を基板に貼付した化粧板である。
その結果、上記の本実施形態に係る化粧材の特徴を有する化粧板を得ることができる。
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。すなわち、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
フッ素系耐油剤を使用した坪量30g/m2の耐油紙1を120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率を5.4%にした。次に、第1印刷層2aとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が7.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した。次に、第1印刷層2aが乾燥する前に、長さ1440mm、直径15mmである鋼鉄製の棒で第1印刷層2aの表面を平滑にした後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第2印刷層2bとして、固形分中に二酸化チタンを75%以上含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。更に、樹脂層4として、塗布量が6.0g/m2となるようにウレタン系樹脂をグラビア印刷で塗工し、隠蔽率が90.8%となる化粧材を得た。
フッ素系耐油剤を使用した坪量30g/m2の耐油紙1を120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率を5.2%にした。次に、第1印刷層2aとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が7.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した。次に、第1印刷層2aが乾燥する前に、長さ1440mm、直径15mmである鋼鉄製の棒で第1印刷層2aの表面を平滑にした後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第2印刷層2bとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第3印刷層2cとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。更に、樹脂層4として、塗布量が6.0g/m2となるようにウレタン系樹脂をグラビア印刷で塗工し、隠蔽率が91.5%となる化粧材を得た。
フッ素系耐油剤を使用した坪量30g/m2の耐油紙1を120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率を5.6%にした。次に、第1印刷層2aとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が7.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した。次に、第1印刷層2aが乾燥する前に、長さが、長さ1440mm、直径15mmである鋼鉄製の棒で第1印刷層2aの表面を平滑にした後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第2印刷層2bとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、絵柄層3をグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。更に、樹脂層4として、塗布量が6.0g/m2となるようにウレタン系樹脂をグラビア印刷で塗工し、隠蔽率が91.8%となる化粧材を得た。
フッ素系耐油剤を使用した坪量30g/m2の耐油紙1を120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率を5.3%にした。次に、第1印刷層2aとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が7.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した。次に、第1印刷層2aが乾燥する前に、長さが、長さ1440mm、直径15mmである鋼鉄製の棒で第1印刷層2aの表面を平滑にした後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第2印刷層2bとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。更に、樹脂層4として、塗布量が6.0g/m2となるようにウレタン系樹脂をグラビア印刷で塗工し、隠蔽率が85.2%となる化粧材を得た。
耐油紙1にフッ素系耐油剤を使用しないこと以外は実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価を行った。
(比較例2)
耐油紙1の耐油度についてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000(紙及び板紙−はつ油度試験方法−キット法)により測定した値が1であり、耐油紙1の表面強度についてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000(紙及び板紙−ワックスによる表面強さ試験方法)により測定した値が12Aであること以外は実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価を行った。
フッ素系耐油剤を使用した坪量30g/m2の耐油紙1を120℃で3秒間温風乾燥することで、耐油紙1の含水率を5.2%にした。次に、第1印刷層2aとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が7.0g/m2となるようグラビア印刷で塗工した。次に、第1印刷層2aが乾燥する前に、長さが、長さ1440mm、直径15mmである鋼鉄製の棒で第1印刷層2aの表面を平滑にした後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第2印刷層2bとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第3印刷層2cとして、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。次に、第3印刷層2cの上に、図示しない第4印刷層2d(印刷層2の4層目)として、固形分中に二酸化チタンを75%含むインキを塗布量が10g/m2となるようグラビア印刷で塗工した後、120℃で3秒間温風乾燥した。更に、樹脂層4として、塗布量が6.0g/m2となるようにウレタン系樹脂をグラビア印刷で塗工し、隠蔽率が94.5%となる化粧材を得た。
耐油紙1の含水率が7.8%であること以外は実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価を行った。
(比較例5)
印刷層に含むウレタン系樹脂を塩ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂に変更したこと以外は実施例1と同様にした化粧材を得て、同様の評価を行った。
以下に、本実施形態に係る化粧材の性能評価について説明する。
[含水率評価]
JIS P 8203により含水率を測定し、含水率7%を基準に評価した。ここでは、含水率が7%未満の場合を良好、含水率が7%以上の場合を不良とした。
○:7%未満
×:7%以上
比較例2を除き、実施例1〜4及び比較例1、3〜5で得られた化粧材は全て、耐油紙1についてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が2以上であり、且つJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が14A以上である。
ここでは、ろ紙にキャノーラ油を十分に染み込ませ、そのろ紙を実施例1〜4及び比較例1〜5で得られた化粧材の表面に置き、24時間、室温で放置した。次に、ろ紙を取り除き、化粧材表面に残存するキャノーラ油をキムワイプで除去後、目視にて観察した。
判定基準を以下のようにして評価した。
○: 汚染物の残存は全くない
△: 汚染物の残存はあるものの軽微なもので実用上問題がない
×: 汚染物の残存が著しく、紙面全体に拡散する
王研式透気度の値から、判定基準を以下のようにして、印刷面を評価した。
○:4000秒以上
△:3000秒以上4000秒未満(実用上は問題ない)
×:3000秒未満
JIS K5400に準拠して、1mm碁盤目剥離試験を行った。
判断基準は以下のようにして評価した。
○:どの格子もはがれが無いもの
×:格子ではがれがあるもの
以上の評価から判定を行った。
判定○:全て○である
判定△:△が1つ以上ある
判定×:×が1つ以上ある
(結果)
このように、本発明の実施例1〜4は、比較例1〜5よりも耐油紙と印刷層の密着性が良好であり、耐油性等の表面物性を満足し、且つ印刷適性及び隠蔽性に優れている。
2 印刷層
2a 第1印刷層
2b 第2印刷層
2c 第3印刷層
3 絵柄層
4 樹脂層
Claims (10)
- フッ素系耐油剤を含有する耐油紙上に、1層以上3層以下で構成される印刷層と、樹脂層とが、この順に形成され、
前記印刷層は、ウレタン系樹脂を含有し、塗布量が30g/m2以下であり、王研式透気度が4000秒以上であり、
前記樹脂層は、ウレタン系樹脂を含有し、
前記耐油紙は、含水率としてJIS P 8203により測定した値が7%未満であることを特徴とする化粧材。 - 前記印刷層は、2層又は3層で構成され、上層の厚みが下層の厚み以上である請求項1に記載の化粧材。
- 前記フッ素系耐油剤は、PFOSとPFOAとを含まず、官能基を含めたフッ素樹脂の分子量が3000以上80000以下である請求項1又は2に記載の化粧材。
- 前記耐油紙は、耐油度としてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000により測定した値が2以上であり、且つ表面強度としてJAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.1:2000により測定した値が14A以上である請求項1から3のいずれか一項に記載の化粧材。
- 更に、前記印刷層と前記樹脂層との間に絵柄層が形成され、
前記印刷層は、隠蔽率として隠蔽性試験紙上において分光測色計で測定を行ったときに以下の計算式で算出された値が80%以上である請求項1から4のいずれか一項に記載の化粧材。
隠蔽率=(隠蔽性試験紙の黒色部で測色したY値/隠蔽性試験紙の白色部で測色したY値)×100 - 前記フッ素系耐油剤は、パーフルオロアルキルアクリル酸エステルである請求項1から5のいずれか一項に記載の化粧材。
- 前記印刷層は、3層で構成され、各層の厚みが上に重ねる層ほど厚くなっている請求項1から6のいずれか一項に記載の化粧材。
- 前記耐油紙は、さらに、アクリル樹脂、スチレンブタジエンゴム、メラミン樹脂、又はウレタン樹脂を含有する請求項1から7のいずれか一項に記載の化粧材。
- 前記印刷層は、バインダー樹脂を含有し、
前記バインダー樹脂は、ポリウレタンである請求項1から8のいずれか一項に記載の化粧材。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の化粧材を基板に貼付した化粧板。
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