JP6511821B2 - 不燃性化粧シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、不燃性化粧シート及びその製造方法に係り、特に居住、商業用施設、駅舎、空港等公共施設等の建築物において、住空間、商業空間、公共施設等の天井用部材や間仕切材に用いることが可能であり、高意匠化や軽量化が可能な不燃性化粧シートの技術に関する。

居住、商業用施設、駅舎、空港等公共施設等の建築物において、火災時に燃え広がらないようにするために、一定の規模・用途に供する、居室や廊下・階段等の避難経路等は、その壁や天井の仕上げ材に、それぞれの要求性能に応じた防火材料（不燃材料、準不燃材料及び難燃材料）を用いなければならないことが、法律（施行令第１２９条）で義務付けられている。

このような場所では、存在を感じさせず、また、美観を損なわないように、例えば、石膏ボードやグラスウール等の不燃材料を基材として加工した仕上げ材が、一般に用いられる。
例えば、天井の仕上げ材としては、石膏ボードやグラスウール等の不燃材料を基材として加工したものが、一般に用いられる。
石膏ボードは、建築基準法に基づくと、通常、１平方メートルあたりの質量が５Ｋｇ程度となる。このため、天井の耐荷重を、材質も含めて十分に考慮したうえで落下防止の措置がなされているものの、未曽有の災害、例えば、極めて大きな地震等が発生した場合には、落下、破損、人や物への接触等による危険性が懸念される。

このような危険性について考慮したものとして、美観性は損なわれるものの、テント生地等を用いた不燃膜材が用いられることもある。
この不燃膜材を用いた仕上げ材は、ガラス繊維織物と樹脂組成物をコーティング材等によって一体化させてなるものであり、使用には、不燃認定を取得していることが必須となる。
上記の不燃膜材は、軽量であり、また、衝撃によっても損傷し難いものとなる。しかしながら、意匠性については、上述したコーティング材に顔料を配合したとしても、単色となるものが一般的である。
また、高精細な印刷物としては、例えば、特許文献１に記載されているような、壁紙等の化粧シートがある。

特開２０１３−１１９２３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている技術を含めた従来の技術では、化粧シートのみによる不燃認定の取得が不可能であり、天井材や間仕切材への適用を考えた場合、石膏ボード等の不燃基材との組み合わせによる不燃認定や、準不燃認定取得が必須となる。このため、質量が増加してしまうといった問題点があった。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、不燃性に優れるとともに、質量の増加を抑制することが可能な、不燃性化粧シート及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ガラス繊維織物からなる基材と、その基材の表裏両面側にそれぞれ形成された化粧シート層とを備え、上記基材の表裏に上記化粧シート層が一体化していることを特徴とする。

本発明の不燃性化粧シートによれば、ガラス繊維織物からなる基材に対し化粧シート層を一体化していることで、燃焼後に燃え残る部位を保持することが可能となる。
これにより、不燃性化粧シートに対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、質量の増加を抑制することが可能となる。
また例えば、室内の間仕切り（パーティションなど）に適用する場合、基材両面に化粧シート層を備えることで、２枚の不燃性化粧シートを個別に貼り合わせること無く、１枚の不燃性化粧シートで対応可能となり、工数低減などの効果を奏する。

本発明に基づく実施形態に係る不燃性化粧シートの構成を示す断面図である。 比較例の化粧シートの構成を示す断面図である。

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で示す場合がある。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
本実施形態の不燃性化粧シート１は、図１に示すように、ガラス繊維織物からなる基材４の表裏両面側にそれぞれ化粧シート層２、３を備え、基材４と各化粧シート層２、３とが接着層６によって一体化している。
化粧シート層２、３はそれぞれ、基材層８の他、表面保護層１０を備えており、基材層８、表面保護層１０の順に積層されて形成されている。基材層８が化粧シート層の本体を成す。

基材層８は、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等に代表されるポリオレフィン系フィルムであり、顔料を混合することにより着色等も可能であり、意匠に合わせた基材色の設定が任意に可能である。
また、基材層８のうち、表面保護層１０を積層する面（図１中では、上側の面）には、印刷によって絵柄１２が設けられている。
絵柄１２は、基材層８の材料に応じたインキを用いて設ける。
具体的には、基材層８がポリプロピレン系の材料を用いて形成されている場合、ウレタン樹脂と塩化ビニル＝酢酸ビニル共重合樹脂の混合物にイソシアネート基を有する硬化剤を配合したインキを用いて、絵柄１２を設けることが好適である。

第一実施形態では、一例として、絵柄１２に用いる顔料を、イソインドリノン、ジスアゾ、ポリアゾ、ジケトピロロピロール、キイナクリドン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラックの少なくとも一つを用いた場合について説明する。なお、これらの顔料を組み合わせて配合することで、絵柄１２の表現を豊かな表現とすることが可能となるため、好適である。

表面保護層１０は、例えば、ランダムポリプロピレン系樹脂に紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤を添加して形成し、基材層８のうち、表面保護層１０を積層する面に対し、基材層８及び絵柄１２を覆うように配置する。
以上により、化粧シート層２、３は、基材層８のうち基材４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成されている。

基材４は、ガラス繊維を用いて形成する。
基材４を形成するガラス繊維織物のガラス繊維としては、汎用の無アルカリガラス繊維（Ｅガラス）、耐酸性の含アルカリガラス繊維（Ｃガラス）、高強度で高弾性率のガラス繊維（Ｓガラス、Ｔガラス等）、耐アルカリ性ガラス繊維（ＡＲガラス）等が使用可能であり、特に限定されるものではないが、特に、汎用性の高い無アルカリガラス繊維が好ましく用いられる。
なお、基材４を形成するガラス繊維織物のガラス繊維は、フィラメント直径が１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、特に、３μｍ以上１２μｍ以下の範囲内にあることが好ましいが、特に限定するものでは無い。

また、基材４の織組織は、平織、朱子織、綾織、斜子織、畦織等のいずれとしてもよいが、これらの中では、汎用性の高い平織が好ましい。また、織組織の坪量は、４０ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下の範囲内にあることが好ましいが、特に限定するものではない。また、織組織の厚みは、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲内にあることが好ましいが、特に限定するものではない。
また、基材４は、火炎に接しても火炎が基材４を通過し難いように、基材４中の隣接する径糸間の隙間が０．５ｍｍ以下であり、基材４中の隣接する隙間が０．５ｍｍ以下であることが好ましく、特には、いずれの隙間も０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

また、第一実施形態では、一例として、無機物である基材４と有機物である接着層６の一体化をより容易なものとして、基材４を、接着層６によって化粧シート層２と一体化するために、予め、基材４の表面をシランカップリング剤で処理する場合を説明する。すなわち、第一実施形態では、基材４を、シランカップリング剤にて表面処理する。
これは、基材４の表面をシランカップリング剤で表面処理していない場合に、形成した不燃性化粧シート１を折り曲げると、基材４と接着層６との間で剥離を生じて、長期の安定性に影響を与える問題が生じるためである。

シランカップリング剤としては、分子中に、アミノ基、または、第四級アンモニウム構造を有するものが好ましい。また、シランカップリング剤としては、必要に応じて、分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤と第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤を併用してもよい。
分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）−３アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）−３アミノプロピルトリメトキシシラン等を用いることが可能である。しかしながら、分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤は、これらの例示に限定するものではない。

分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤としては、例えば、トリメトロキシシリルプロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリドや、トリメトキシシリルプロピルデシルメチルアンモニウムクロリドや、トリエトキシシリルプロピルオクタデシルジジメチルアンモニウムクロリドや、１−メトキシシリルプロピル−１−メチルモルホリニウムヨージド等を用いることが可能である。しかしながら、分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤は、これらの例示に限定するものではない。

ここで接着層６は、化粧シート層２、３と基材４とを一体化させる。
接着層６の材料としては、ウレタン樹脂系接着剤を用いることが好ましい。この場合、イソシアネート基を有するものと、ヒドロキシ基を有するものとを配合し、それらの化学結合によって接着層６の接着性を発現させる。なお、第一実施形態では、一例として、ウレタン樹脂系接着剤を材料として接着層６を形成した場合を説明する。

（不燃性化粧シート１の製造方法）
次に、図１を参照して、第一実施形態の不燃性化粧シート１の製造方法を説明する。
まず、基材層８の表面に絵柄１２を印刷し、さらに、基材層８のうち、絵柄１２を印刷した面に表面保護層１０を形成して、化粧シート層２、３を形成する。
次に、シランカップリング剤で表面処理した基材４と、化粧シート層２、３とを、接着層６を介して一体化させ、不燃性化粧シート１を製造する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（第一実施形態の効果）
第一実施形態の不燃性化粧シート１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）化粧シート層２、３と基材４を一体化させる接着層６を備えるため、多くの空隙部を有する基材４によって、不燃性化粧シート１が燃焼した後に燃え残る部位を保持することが可能となる。
その結果、不燃性化粧シート１に対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、質量の増加を抑制することが可能となる。

（２）化粧シート層２、３が、基材層８のうち基材４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成されている。
その結果、化粧シート層２、３によって、不燃性化粧シート１に高精細な意匠性を付与することが可能となる。
（３）基材４の両面に化粧シート層２，３を備える。
この構成によれば、例えば、室内の間仕切り（パーティションなど）に用いる場合、枚の不燃性化粧シートを貼り合わせること無く、１枚の不燃性化粧シートで間仕切りの対応が可能となり、工数低減などの効果を奏する。

（４）基材４を、シランカップリング剤にて表面処理する。
その結果、基材４の表面は、接着層６との接着が容易なものとなり、不燃性化粧シート１を折り曲げたときの、化粧シート層２、３と基材４との剥離を防止して、接着層６が有する接着性の維持が可能となる。これにより、不燃性化粧シート１に、長期の品質安定性を付与することが可能となる。

（５）不燃性化粧シート１の製造方法では、化粧シート層２と、基材４とを、接着層６を介して一体化させて、不燃性化粧シート１を製造する。
このため、多くの空隙部を有する基材４によって、不燃性化粧シート１が燃焼した後に燃え残る部位を保持することが可能となる。
その結果、不燃性化粧シート１に対し、不燃性を向上させることが可能となるとともに、質量の増加を抑制することが可能となる。

（６）不燃性化粧シート１の製造方法では、化粧シート層２、３を、基材層８のうち基材４と対向する面と反対の面に絵柄１２を印刷して形成する。
その結果、化粧シート層２、３によって、不燃性化粧シート１に高精細な意匠性を付与することが可能となる。
（７）不燃性化粧シート１の製造方法では、基材４を、シランカップリング剤で表面処理する。
その結果、基材４の表面は、接着層６との接着が容易なものとなり、不燃性化粧シート１を折り曲げたときの、化粧シート層２、３と基材４との剥離を防止して、接着層６が有する接着性の維持が可能となる。これにより、不燃性化粧シート１に、長期の品質安定性を付与することが可能となる。

（変形例）
（１）第一実施形態では、ウレタン樹脂系接着剤を材料として接着層６を形成したが、接着層６の構成は、これに限定するものではない。すなわち、接着層６の構成を、アクリル樹脂、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体のうち少なくとも一つを含む構成としてもよい。
（２）第一実施形態では、化粧シート層２、３共に同一のものとなっているが、それぞれが、異なる構成としてもよい。

第一実施形態の図１を参照しつつ、以下に記載する実施例により、本発明例の不燃性化粧シート１と、比較例の化粧シート１００（図２参照）について説明する。
（本発明例の構成）
本発明例の不燃性化粧シート１は、基材層８を、１００質量部のポリプロピレン樹脂に、３質量部のヒンダードフェノール系酸化防止剤と、１質量部の紫外線吸収剤と、１質量部のヒンダードアミン系光安定剤を添加して、厚み６０μｍに製膜した。

さらに、表裏の基材層８の表面に、ウレタン樹脂と塩化ビニル＝酢酸ビニル共重合樹脂とを７：３の割合で混合した１００質量部の混合物に、ヘキサメチレンジイソシアネートとイソホロンジイソシアネートとを２：８の割合で混合した３質量部の硬化剤を添加し、さらに、イソインドリノンと、ポリアゾ及びフタロシアニンとを含む顔料を添加したインキを用いて、木目模様の絵柄１２を設けた。これにより、本発明例の不燃性化粧シート１は、意匠として深みのある木目印刷を実施した。

そして、表裏の基材層８のうち、絵柄１２を設けた面に、１００質量部のランダムポリプロピレン系樹脂に、０．５質量部の紫外線吸収剤と０．３質量部のヒンダードアミン系光安定剤を添加したものを、溶融押出により、乾燥後の厚みが７０μｍとなるようにして、表面保護層１０を形成した。
さらに、表面保護層１０のうち、基材層８と対向する面と反対側の面（図１中では、下側の面）に対し、１００質量部のアクリルポリオールに、１０質量部のヘキサメチレンジイソシアネートと、５質量部の紫外線吸収剤と、５質量部のヒンダードアミン系光安定剤を添加したものを、厚さ９μｍでコーティングして最外層（図示せず）を形成し、化粧シート層２を作成した。

また、基材４は、第４級アンモニウム構造を有するカチオン性シランカップリング剤で表面処理した、坪量４７ｇ／ｍ^２の平織りとした。
そして、化粧シート層２、３に、酢ビ系接着剤を乾燥後の質量が１０ｇ／ｍ^２となるように接着層６を塗工し、さらに、塗工した接着層６と基材４とを貼り合わせた後に乾燥させて、本発明例の不燃性化粧シート１を製造した。

（比較例の構成）
比較例の化粧シート１００は、図２中に示すように、基材４と接着層６を備えていない点を除き、本発明例の不燃性化粧シート１が備える化粧シート層２、３と同様の構成とした。
（測定結果）
本発明例の不燃性化粧シート１に対し、コーンカロリーメーターを用いた試験方法（ＩＳＯ５６６０−１に準拠）にて、燃焼性を確認した結果、総発熱量としては、６．８ＭＪ／ｍ^２であり、基材４が基材として機能する部位として燃え残り、その糸間の距離は０．５ｍｍ以内であったため、不燃材の規格を満足した。

一方、比較例の化粧シート１００に対し、コーンカロリーメーターを用いた試験方法（ＩＳＯ５６６０−１に準拠）にて、燃焼性を確認した結果、総発熱量としては３．２ＭＪ／ｍ^２であったが、化粧シート層２が燃焼して基材として機能する部位が残らなかったため、不燃材の規格を満たす事は出来なかった。
以上から、本発明例の不燃性化粧シート１は、比較例の化粧シート１００よりも、不燃性が高いことが確認された。

１…不燃性化粧シート、２、３…化粧シート層、４…基材、６…接着層、８…基材層、１０…表面保護層、１２…絵柄、１００…比較例の化粧シート

Claims (7)

1. ガラス繊維織物からなる基材と、その基材の表裏両面側にそれぞれ形成された化粧シート層とを備え、
   上記基材の表裏に上記化粧シート層が一体化しており、
   上記基材は、カチオン性シランカップリング剤にて表面処理されており、
   上記基材と上記化粧シート層とは接着層によって一体化していることを特徴とする不燃性化粧シート。
2. 上記シランカップリング剤は、分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１に記載した不燃性化粧シート。
3. 上記接着層は、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載した不燃性化粧シート。
4. 上記化粧シート層は、上記基材と対向する面と反対の面に絵柄が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した不燃性化粧シート。
5. 上記シランカップリング剤は、分子中に第四級アンモニウム構造を有するシランカップリング剤と、分子中にアミノ基を有するシランカップリング剤とを含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した不燃性化粧シート。
6. ＩＳＯ５６６０−１に準拠する発熱性試験にて不燃認定取得可能要件を満たすことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した不燃性化粧シート。
7. ガラス繊維織物からなる基材を、カチオン性シランカップリング剤で表面処理した後に、上記基材の表裏両面に対し、それぞれ化粧シート層を、接着層を介して一体化することを特徴とする不燃性化粧シートの製造方法。

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