JP6586993B2 - コート紙、熱硬化性樹脂化粧板の製造方法、及びインキ組成物 - Google Patents
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Description
[2]有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に塗布してコート紙を得る工程、該コート紙に熱硬化性樹脂を塗布又は含浸させる工程、及び熱硬化性樹脂を含浸したコート紙を加圧成形又は加熱加圧成形する工程、を順に有する熱硬化性樹脂化粧板の製造方法。
[3]有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物。
本発明の熱硬化性樹脂化粧板の製造方法は、有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に塗布してコート紙を得る工程、該コート紙に熱硬化性樹脂を塗布又は含浸させる工程、及び熱硬化性樹脂を含浸したコート紙を加圧成形又は加熱加圧成形する工程、を順に有することを特徴とするものである。
コート紙の作製は、有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に塗布して行う。
体質顔料は、通常インキ組成物の塗布適性、保存安定性とともに、インキ組成物を原紙の表面に残すことを考慮して添加されるものであるが、本発明においてはインキ組成物が原紙の深さ方向に浸透していることが着色の均一性の観点から重要であり、体質顔料の使用は逆効果となる。
有機溶媒としては、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、2−ブチルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコールなどのアルコール類;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、シュウ酸ジブチルなどのエステル類;メトキシブチルアセテート、エチルカルビトールアセテートなどのアセチレングリコール類;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソアミルセロソルブなどのエーテル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン、及びジイソブチルケトンなどのケトン類などが好ましく挙げられ、これらを単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。なかでも、アルコール類が好ましい。
水、及び有機溶媒の使用量は、インキ組成物の印刷適性を考慮して適宜選定すればよいが、通常80〜98質量%であることが好ましく、85〜95質量%であることがより好ましい。
また、撹拌の際には、比重の重いフィラー(ビーズ)を用いることが好ましく、例えばジルコニアビーズ(比重:6.1程度)、ステンレスビーズ(比重:7.9程度)、アルミナビーズ(比重:3.5程度)が好ましく挙げられ、なかでもジルコニアビーズが好ましい。フィラー(ビーズ)の平均粒径は、0.3〜5mmが好ましく、0.5〜2mmがより好ましい。
撹拌時間は、撹拌方法にもよるが、例えばペイントシェーカーであれば2時間以上が好ましい。
原紙の厚さは、インキ組成物の浸透性、熱硬化性樹脂の浸透性、及び着色の均一性の観点から、30〜180g/m2が好ましく、40〜150g/m2が好ましく、60〜120g/m2がより好ましい。
インキ組成物の原紙への塗布量は、0.1〜15g/m2(乾燥重量)が好ましく、0.5〜10g/m2(乾燥重量)がより好ましく、0.5〜8g/m2(乾燥重量)がさらに好ましい。塗布量が上記範囲内であると、優れた着色の均一性が得られる。
コート紙への熱硬化性樹脂の塗布又は含浸は、通常熱硬化性樹脂化粧板の製造方法において行われる常法に準じて行えばよい。また、コート紙への熱硬化性樹脂の塗布又は含浸は、例えば、熱硬化性樹脂を含浸したオーバーレイ層をコート紙の表面に積層し、さらに必要に応じて熱硬化性樹脂を含浸したコア層を該コート紙の裏面に積層して行ってもよい。
また、コア層、オーバーレイ層に用いられる熱硬化性樹脂としては、コート紙に含まれる熱硬化性樹脂として例示したものと同じものを好ましく例示することができる。
熱硬化性樹脂を塗布又は含浸したコート紙を、必要に応じて用いられるオーバーレイ層、コア層とともに、加圧成形又は加熱加圧成形に供することで、熱硬化性樹脂化粧板が得られる。
加熱加工成形に用いられる加熱加圧機としては、多段式ホットプレスによる平板プレス機などが用いられる。加熱加圧の圧力、温度、時間などの条件は、使用する材料に応じて適宜選択できるが、通常圧力は0.1〜9.8MPa、温度は100〜200℃、時間は10秒から120分間である。
表面保護層は、優れた耐汚染性、耐摩耗性、耐薬品性などの表面特性を得る観点から、設けられる層である。
表面保護層を形成する樹脂としては、電磁波または荷電粒子線の中で分子を架橋、重合させ得るエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線または電子線などを照射することにより、架橋、硬化する電離放射線硬化性樹脂が好ましく挙げられる。電離放射線硬化性樹脂としては、従来電離放射線硬化性の樹脂として慣用されている、(メタ)アクリロイル基などの分子中にラジカル重合性不飽和基を有する重合性モノマー及び重合性オリゴマーないしはプレポリマーの中から適宜選択して用いることができる。
表面保護層の厚さは、1〜30μmが好ましく、3〜20μmがより好ましく、3〜15μmがさらに好ましい。表面保護層の厚さが上記範囲内であれば、優れた表面特性が得られる。
また、表面保護層には、必要に応じて、例えば紫外線吸収剤、光安定化剤、帯電防止剤、酸化防止剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤などの各種添加剤を添加することもできる。
プライマー層を形成するバインダー樹脂としては、ポリエステル系、ポリエーテル系、アクリル系、ポリカーボネート系などの熱可塑性ウレタン樹脂のほか、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂などの熱可塑性樹脂や、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましく挙げられる。
プライマー層の厚さは、0.1〜50μmが好ましく、0.5〜30μmがより好ましく、1〜15μmがさらに好ましい。プライマー層の厚さが上記範囲内であれば、密着性の向上効果が十分に得られる。
本発明のインキ組成物は、有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下である特徴を有するものである。
有機顔料、セルロース樹脂、これらの質量比は、熱硬化性樹脂化粧板の製造方法で説明したものと同じである。また、水、有機溶媒を含むことができること、体質顔料を含まないことが好ましいこと、その調製方法も同じである。
本発明のコート紙は、有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に塗布して得られるもの、すなわち、有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に有するものである。
インキ組成物について、有機顔料、セルロース樹脂、これらの質量比は、熱硬化性樹脂化粧板の製造方法で説明したものと同じであり、水、有機溶媒を含むことができること、体質顔料を含まないことが好ましいことも同じである。また、コート紙に用いられる原紙、原紙へのインキ組成物の塗布は、熱硬化性樹脂化粧板の製造方法で説明したものと同じである。
インキ組成物が含まれない領域は、0.1〜20%深さ程度である。ここで、インキ組成物が含まれない領域は、コート紙全面にわたって一定の厚さをもって存在するものであるが、局所的にインキ組成物が他方の面まで到達する領域が存在する態様も含む概念であり、該局所的に他方の面まで到達する領域は、コート紙全面に対して10%以下である。
実施例及び比較例で得られた熱硬化性樹脂化粧板の表面を目視し、白抜け、濃淡むら、印刷すじの発生の有無について、以下の基準で評価した。
〇 :白抜け、濃淡むら、印刷すじがほとんど確認されず、優れた仕上がりであった。
△ :若干の白抜け、濃淡むら、印刷すじが確認されたが、実用上問題のない仕上がりであった。
× :白抜け、濃淡むら、印刷すじがあり、実用上問題があった。
(コート紙断面及び表面の顕微鏡写真)
実施例1及び比較例4で得られたコート紙について、その表面及び断面について、顕微鏡写真を撮影した。使用した顕微鏡はデジタルマイクロスコープ(「VHX−100(型番)」,(株)キーエンス製)であり、撮影条件(倍率:500倍,レンズ:ワイドレンジズームレンズVH−Z100)である。
有機顔料としてフタロシアニンブルー(「シアニンブルーKRO(商品名)」,山陽化成(株)製)10質量部、セルロース樹脂(ヒドロキシプロピルセルロース,「NISO HPC−M(商品名)」,日本曹達(株)製)1.65質量部、溶媒(エタノール,純正化学(株)製)85質量部、及び水153.35質量部を含む混合液を用意して、該混合液100g、ジルコニアビーズ200g(直径:0.8mm,比重:6.0)を耐圧瓶(225ml)に充填し、ペイントシェーカーで180分撹拌し、インキ組成物を得た。撹拌、分散後の有機顔料の平均粒径(レーザー解析散乱式粒度分布計(「マイクロトラックMT3000(型番)」,日機装(株)製)を用いた)は80nmであり、P/V比は6.06であった。
原紙として白チタン紙(「KW−1002P(商品名)」,KJ特殊紙(株)製,厚さ:100g/m2,100μm)を用意し、この原紙の一方の面に上記のインキ組成物を用いて、グラビアリバース印刷(100線/inch斜線版)にて全面塗布(塗布量:2g/m2,インキ組成物が均一に含まれる領域の厚さ:50〜95μmの範囲で平均70μm)してコート紙を得た。
次いで、熱硬化性樹脂含浸用の含浸装置を用いて、上記のコート紙に熱硬化性樹脂溶液(メラミン樹脂(日本カーバイド工業(株)製造)50質量部、水45質量部、イソプロピルアルコール5質量部を含む溶液)を100g/m2(乾燥時)の割合となるように含浸し、乾燥させて熱硬化性樹脂が含浸したコート紙を得た。熱硬化性樹脂含浸コア層としてフェノール含浸クラフト紙(太田産業(株)製,秤量200g/m2のクラフト紙に30質量%のフェノール樹脂を含浸して得られたもの)を4枚重ね、その上に熱硬化性樹脂が含浸したコート紙を重ねた積層体を鏡板間に挟持し、圧力9.8MPa(100kg/cm2)、温度150℃の条件で10分間、加熱成形し、樹脂を浸透、硬化、一体化し、一日放置して熱硬化性樹脂化粧板(高圧メラミン化粧板)を得た。得られた熱硬化性樹脂化粧板について、上記の評価方法により評価し、その結果を第1表に示す。
実施例1において、原紙、インキ組成物中の有機顔料、溶媒、水の量、樹脂の種類及び量を第1表に示されるものとした以外は、実施例1と同様にして、実施例2、比較例2〜6の熱硬化性樹脂化粧板を得た。得られた熱硬化性樹脂化粧板について、上記の評価方法により評価し、その結果を第1表に示す。
実施例1において、インキ組成物の調整に用いたジルコニアビーズを、ガラスビーズ100g(直径:1.2mm)とし、ペイントシェーカーで60分撹拌した以外は実施例1と同様にして比較例1の熱硬化性樹脂化粧板を得た。得られた熱硬化性樹脂化粧板について、上記の評価方法により評価し、その結果を第1表に示す。
註)第1表中の各用語について、注記する。
有機顔料、無機顔料、樹脂、エタノール、及び水の欄に記載の数値の単位は質量部である。
P/V比は、有機顔料と樹脂との質量比(有機顔料/樹脂,固形分ベース)である。比較例6は有機顔料/(樹脂+分散剤)をP/V比とした。
原紙1:白チタン紙(「KW−1002P(商品名)」,KJ特殊紙(株)製,厚さ:100g/m2)
原紙2:黒色チタン紙(「PM−602PK(商品名)」,KJ特殊紙(株)製,厚さ:60g/m2)
有機顔料:フタロシアニンブルー(「シアニンブルーKRO(商品名)」,山陽化成(株)製)
無機顔料:酸化チタン(「Ti−Pure R931(商品名)」,デュポン(株)製)
セルロース樹脂:ヒドロキシプロピルセルロース,「NISO HPC−M(商品名)」,日本曹達(株)製
カゼイン樹脂:ミルクカゼイン,「LURON BINDER UD(商品名)」,BASFジャパン(株)製,固形分含有量20質量%
アクリル樹脂:メチルメタクリレート,「ウルトラゾールA25(商品名)」,ガンツ化成(株製,固形分含有量48質量%
分散剤:高分子分散剤,「SOLSPERSE 24000GR(商品名)」,日本ルーブリゾール(株)製)
一方、有機顔料の平均粒径が大きいインキ組成物を用いた比較例1、有機顔料の含有量が多すぎるインキ組成物を用いた比較例2の熱硬化性樹脂化粧板は、濃淡むらが発生し、着色の均一性は得られなかった。樹脂の含有量が多く、有機顔料の含有量が少ないインキ組成物を用いた比較例3の熱硬化性樹脂化粧板は、インキ組成物の粘性が高く印刷すじが発生し、着色の均一性は得られなかった。セルロース樹脂を含まないインキ組成物を用いた比較例4及び5の熱硬化性樹脂化粧板は、濃淡むらが発生し、着色の均一性は得られなかった。また、有機顔料を無機顔料としたインキ組成物を用いた比較例6の熱硬化性樹脂化粧板は、白抜け、濃淡むらが発生し、着色の均一性は得られなかった。
また、実施例1のコート紙の表面の顕微鏡写真によれば、しろ抜けや濃淡むらは確認されず、優れた着色の均一性を有することが分かる。一方、比較例4のコート紙の表面の顕微鏡写真によれば、着色の濃い箇所と薄い箇所とが点在し、濃淡むらが著しく、着色の均一性にかけることが確認された。
2.コート紙
3.熱硬化性樹脂含浸オーバーレイ層
4.プライマー層
5.表面保護層
10.熱硬化性樹脂化粧板
Claims (12)
- 有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該セルロース樹脂がバインダー樹脂であり、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に有するコート紙。
- 前記インキ組成物を、一方の面から他方の面の方向にかけて50〜90%深さまで均一に含む請求項1に記載のコート紙。
- 有機顔料の平均粒径が30〜300nmである請求項1又は2に記載のコート紙。
- 原紙が厚さ30〜180g/m2のチタン紙である請求項1〜3のいずれかに記載のコート紙。
- 熱硬化性樹脂化粧板の製造に用いられる請求項1〜4のいずれかに記載のコート紙。
- 有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該セルロース樹脂がバインダー樹脂であり、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物を、原紙の一方の面の全面に塗布してコート紙を得る工程、該コート紙に熱硬化性樹脂を塗布又は含浸させる工程、及び熱硬化性樹脂を含浸したコート紙を加圧成形又は加熱加圧成形する工程、を順に有する熱硬化性樹脂化粧板の製造方法。
- 有機顔料の平均粒径が30〜300nmである請求項6に記載の熱硬化性樹脂化粧板の製造方法。
- 原紙が厚さ30〜180g/m2のチタン紙である請求項6又は7に記載の熱硬化性樹脂化粧板の製造方法。
- 熱硬化性樹脂が、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、及びグアナミン樹脂から選ばれる少なくとも一種である請求項6〜8のいずれかに記載の熱硬化性樹脂化粧板の製造方法。
- 有機顔料とセルロース樹脂とを2:1〜8:1(有機顔料:セルロース樹脂)の質量比で含み、該セルロース樹脂がバインダー樹脂であり、該有機顔料の平均粒径が300nm以下であるインキ組成物。
- 有機顔料の平均粒径が30〜300nmである請求項10に記載のインキ組成物。
- セルロース樹脂が、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセルロース、メチルエチルセルロース、メチルプロピルセルロース、エチルプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも一種である請求項10又は11に記載のインキ組成物。
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