JP6834944B2 - 外装用化粧材及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、耐候性を備えつつ、表面に設けられた光沢が高い部分(表面グロス領域)と光沢が低い部分(表面マット領域)との相対的な光沢差が明瞭に現われるグロスマット効果を有し、且つ表面グロス領域において階調を表現できる化粧材、及びその製造方法に関する。
従来、建築物の内外装、自動車等の車両の内外装、電気製品のハウジング剤、家具等の表面材には、意匠性を付与するために化粧材が使用されている。また、近年、化粧材の意匠性の向上に対する要望の高まりを受けて、様々な意匠効果を備える化粧材が提案されている。
例えば、特許文献1には、基材上に、基調色層と、透明樹脂層と、樹脂ビーズを含み、部分的に設けられた印刷層とが積層されている化粧材が開示されている。特許文献1の化粧材では、前記印刷層において粒度分布が異なる2種以上の樹脂ビーズを含有させることにより、所謂グロスマット効果を表現している。
一方、化粧材において、グロスマット効果に加えて、表面グロス領域及び/又は表面マット領域において、柄の濃淡を表す階調を表現できれば、斬新で意匠性の高い化粧材を提供でき、消費者の満足度を高めることが期待される。しかしながら、特許文献1のように、単に、最表面に、粒度分布が異なる2種以上の樹脂ビーズを含む印刷層を設けるだけでは、前記のような階調を表出できず、更なる意匠性の向上の観点からは、更なる改良の余地がある。
特開2007−276346号公報
一方、化粧材では、その用途に応じて、耐候性が要求されることがある。特に、外装用途に使用される化粧材では、耐候性が高いことが要求される。そのため、優れた意匠性を備えることだけでなく、耐候性が高い化粧材の開発が求められている。化粧材に耐候性を備えさせるためには、当該化粧材中に、耐候性を備えるフッ素樹脂を含むコート層を5μm以上という比較的厚みを大きくすることが有効になるが、このように厚みが大きいフッ素樹脂のコート層を設けた化粧材において、相対的な光沢差によるグロスマット効果を備えさせつつ、表面グロス領域及び/又は表面マット領域において、階調を表現する技術は、従来知られていない。
そこで、本発明は、耐候性を備えつつ、相対的な光沢差によるグロスマット効果に優れ、表面グロス領域において階調を表現できる化粧材を提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、耐熱性基板に、少なくとも表面コート層と、部分的に設けられた表面印刷層とがこの順に積層された化粧材において、当該表面コート層をフッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって厚みが5μm以上となるように形成し、当該表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)を10以下、且つ当該表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が当該表面コート層表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高くなるように設定することにより、耐候性を備えさせつつ、相対的な光沢差による優れたグロスマット効果を有し、表面グロス領域において階調を表現できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 耐熱性基板に、少なくとも表面コート層と、部分的に設けられた表面印刷層とがこの順に積層されており、
前記表面コート層が、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって形成されており、その厚みが5μm以上であり、
前記表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)が10以下であり、且つ前記表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が前記表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高い、
ことを特徴とする、化粧材。
項2. 前記表面印刷層の表面の中心線平均粗さが1.5μm以下である、項1に記載の化粧材。
項3. 前記表面印刷層が光輝性顔料を含む、項1又は2に記載の化粧材。
項4. 前記表面印刷層における光輝性顔料の含有量が1.5〜30質量%である、項1〜3のいずれかに記載の化粧材。
項5. 前記艶消し剤が無機粒子である、項1〜4のいずれかに記載の化粧材。
項6. 前記艶消し剤の平均粒子径が5μm以下である、項1〜5のいずれかに記載の化粧材。
項7. 前記表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が15以上である、項1〜6のいずれかに記載の化粧材。
項8. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、着色又は透明のベースコート層が設けられている、項1〜7のいずれかに記載の化粧材。
項9. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、絵柄層が設けられている、項1〜8のいずれかに記載の化粧材。
項10. 前記ベースコート層と前記表面コート層との間に、絵柄層が設けられている、項9に記載の化粧材。
項11. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、前記耐熱性基板と接面するようにプライマー層が設けられている、項1〜10のいずれかに記載の化粧材。
項12. 耐熱性基板上に、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって、厚みが5μm以上且つ表面のグロス値(入射光角60°)が10以下になるように表面コート層を形成する工程、
前記工程で形成した表面コート層の上に、表面のグロス値(入射光角60°)が当該表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高い表面印刷層を部分的に形成する工程、
を含む、化粧材の製造方法。
本発明の化粧材は、フッ素樹脂を含む表面コート層が5μm以上の厚みで含まれているので、優れた耐候性を有しており、外装用途に適用可能な耐候性を備えている。
また、本発明の化粧材は、フッ素樹脂を含む表面コート層表面のグロス値(入射光角60°)が10以下であり、且つ当該表面コート層表面のグロス値(入射光角60°)がその上に部分的に設けられた印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高いことにより、表面に、光沢が高い部分(表面グロス領域)と光沢が低い部分(表面マット領域)との相対的な光沢差が明瞭に現れ、優れたグロスマット効果を奏することが可能になっている。更に、本発明の化粧材によれば、前記表面グロス領域において階調を表現でき、特に淡い階調でも明瞭に視認できるように表現できるため、前記グロスマット効果と相俟って斬新で優れた意匠性を備えることができる。
本発明の加飾シートの一例の略図的断面図である。 本発明の加飾シートの一例の略図的断面図である。
本発明において、「階調」とは、印刷される網点の大きさ及び/又は密度を変えることにより表現される柄の濃淡を指す。
本発明の化粧材は、耐熱性基板に、少なくとも表面コート層と、部分的に設けられた表面印刷層とがこの順に積層されており、当該表面コート層が、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって形成されており、その厚みが5μm以上であり、当該表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)が10以下であり、且つ当該表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が当該表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高い、ことを特徴とする。以下、本発明の化粧材について詳述する。
化粧材の積層構造
本発明の化粧材は、図1に示すように、耐熱性基板1に、少なくとも表面コート層2と、部分的に設けられた表面印刷層3とがこの順に積層された積層構造を有する。
本発明の化粧材には、耐熱性基板1と、その上部に配された各層との接着性を向上させるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層2との間には、プライマー層4が設けられていてもよい。プライマー層は、耐熱性基板1と表面コート層2との間で、耐熱性基板1と接面するように設けられていればよい。
更に、本発明の化粧材は、意匠性を高めるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層との間には、着色又は透明のベースコート層5が設けられていてもよい。プライマー層4とベースコート層5を設ける場合であれば、耐熱性基板1、プライマー層4、ベースコート層5、表面コート層2の順で積層されていればよい。
また、本発明の化粧材には、絵柄を付与して意匠性を高めるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層2との間には、絵柄層6が設けられていてもよい。絵柄層6は、ベースコート層5を設ける場合にはベースコート層5と第1表面層2との間に配置され、ベースコート層5を設けずにプライマー層4を設ける場合には、プライマー層4と表面コート層2との間に配置される。
図2に、本発明の化粧材の積層構造の一態様として、耐熱性基板1と、プライマー層4と、ベースコート層5と、絵柄層6と、表面コート層2と、表面印刷層3とがこの順に積層された化粧材の略図的断面図を示す。
化粧材を形成する各層の組成
[耐熱性基板1]
耐熱性基板1は、本発明の化粧材において、支持部材としての役割を果たす。ここで、「耐熱性基板」とは、後述する表面コート層2と表面印刷層3を形成する際の焼き付けに耐え得る耐熱性を備えていることを指し、具体的には、230℃、好ましくは260℃の温度条件に5分間晒しても、熱変性(熱による劣化や変性)が生じない基板を指す。
耐熱性基板1としては、具体的には、鋼板、アルミニウム板、ジュラルミン板、ステンレス鋼板等の金属板;石膏板、ケイ酸カルシウム板、ガラス板、セメント板等の無機非金属系板;木材の単板、合板、集成材、パーチクルボード、MDF(中密度繊維板)等の木質板等が挙げられる。これらの耐熱性基板の中でも、好ましくは金属板が挙げられる。
耐熱性基板1として金属板を使用する場合、当該金属板は、防錆性等を付与するために、亜鉛、錫、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル等の1種又は2種以上でめっきがなされていてもよい。2種以上のめっきとしては、例えば、鉄と亜鉛の合金めっき、アルミニウムと亜鉛とマグネシウムの合金めっき等が挙げられる。めっきが施された金属板としては、具体的には、電気亜鉛めっき鋼板、合金溶融亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、アルミニウム合金溶融亜鉛めっき鋼板、合金電気めっき鋼板、制振鋼板等が挙げられる。また、耐熱性基板1に耐食性や密着性等を付与する為に、必要に応じて、クロム酸、リン酸亜鉛等の化成処理を施しておいてもよい。
耐熱性基板1の厚みについては、特に制限されず、耐熱性基板1の素材や化粧材の用途等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、0.3〜5mm、好ましくは0.4〜3mmが挙げられる。
[表面コート層2]
表面コート層2は、耐熱性基板1上に設けられ、本発明の化粧材に耐候性を付与する役割を果たす。また、表面コート層2において、その上面に表面印刷層3(表面グロス領域)が設けられていない領域は、本発明の化粧材の最表層の一部を形成して表面マット領域になり、相対的に低い光沢を表出し、表面印刷層3と共に、グロスマット効果の発現に寄与する。更に、表面コート層2は、表面印刷層3による階調表現を可能にならしめる下地としての役割も果たす。
表面コート層2は、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物により形成される。表面コート層2中のフッ素樹脂によって優れた耐候性が付与され、艶消し剤によって低艶感が付与される。
表面コート層2の形成に使用されるフッ素樹脂の種類については、特に制限されず、硬化性フッ素樹脂又は熱可塑性フッ素樹脂のいずれであってもよいが、好ましくは硬化性フッ素樹脂が挙げられる。
硬化性フッ素樹脂は、熱硬化型、電離放射線硬化型、2液硬化型等のいずれであってもよいが、好ましくは熱硬化性フッ素樹脂が挙げられる。
硬化性フッ素樹脂としては、具体的には、架橋性反応基が導入されたフッ素樹脂が挙げられる。架橋性反応基が導入されるフッ素樹脂の種類については、特に制限されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、四フッ化エチレン・エチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニルフロライド等が挙げられる。また、フッ素樹脂に導入する架橋性反応基の種類については、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基、グリシジル基、アミド基、アミノ基、メルカプト基、スルホ基、イソシアネート基、水酸基、活性ハロゲン原子(臭素、ヨウ素等)等が挙げられる。
硬化性フッ素樹脂の製造方法は公知であり、また硬化性フッ素樹脂は市販もされているので、本発明では、硬化性フッ素樹脂として、公知の方法で製造したもの又は市販品を使用すればよい。
表面コート層2の形成において、1種のフッ素樹脂を単独で使用してもよく、また2種以上のフッ素樹脂を組み合わせて使用してもよい。
また、表面コート層2は、フッ素樹脂以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて他の樹脂が含まれていてもよい。このような樹脂としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−オレフィン共重合体樹脂、塩化酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA樹脂)、アイオノマー樹脂、オレフィン−αオレフィン共重合体樹脂脂等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、水酸基官能性アクリル樹脂、カルボキシル官能性アクリル樹脂、アミド官能性共重合体、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
表面コート層2におけるフッ素樹脂の含有量については、後述するグロス値(入射光角60°)を備える範囲で適宜設定すればよいが、例えば50〜95質量%、好ましくは60〜95質量%、が挙げられる。
また、表面コート層2の形成に使用される艶消し剤の種類については、特に制限されないが、例えば、シリカ、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、合成ケイ酸塩、ケイ酸微粉末等の無機粒子;アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、尿素系樹脂等の樹脂粒子等が挙げられる。これらの艶消し剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの艶消し剤の中でも、グロスマット効果、及び階調の表現効果をより一層向上させるという観点から、好ましくはアクリル樹脂粒子、シリカ粒子、更に好ましくはシリカ粒子が挙げられる。
表面コート層2の形成に使用される艶消し剤の平均粒子径については、後述するグロス値(入射光角60°)を備えさせるものであることを限度として特に制限されないが、グロスマット効果及び階調の表現効果をより一層高めるという観点から、通常5μm以下、好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下が挙げられる。また、艶消し剤の平均粒子径の下限値については、所望の艶消し作用を備え得ることを限度として、特に制限されないが、例えば、0.1μm以上が挙げられる。ここで、艶消し剤の平均粒子径とは、レーザー回析散乱式粒度分布測定法によって測定される体積累積粒径D50(体積累積50%における粒径)である。
表面コート層2における艶消し剤の含有量については、備えさせるべきグロス値、使用するフッ素樹脂や艶消し剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば5〜50質量%が挙げられる。特に、艶消し剤としてシリカ粒子を使用する場合であれば、例えば6〜15質量%、好ましくは8〜10質量%が挙げられる。
表面コート層2において、硬化性フッ素樹脂等の硬化性樹脂を使用する場合であれば、硬化剤が含まれていてもよい。硬化剤の種類については、硬化性フッ素樹脂に導入されている架橋性反応基の種類に応じて適宜選択すればよいが、例えば、イソシアネート系硬化剤、メラミン樹脂、アミノ樹脂、カルボジイミド、ピリジン系硬化剤、ホスフィン系硬化剤等が挙げられる。硬化剤の含有量については、硬化性フッ素樹脂の架橋性反応基の価数等に応じて適宜設定すればよい。
更に、表面コート層2には、前述する成分の他に、備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤等が挙げられる。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)は10以下に設定される。表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)を10以下にし、且つ表面印刷層3の表面のグロス値よりも低くすることによって、優れたグロスマット効果を備えさせると共に、表面印刷層3による階調表現を可能にならしめる下地としての役割を果たすことが可能になる。グロスマット効果及び階調の表現効果をより一層高めるという観点から、表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)として、好ましくは2〜10、更に好ましくは4〜8が挙げられる。ここで、「表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)」とは、本発明の化粧材において、表面印刷層3が設けられていない表面コート層2の領域に対して、グロスメーターを用いて入射角60°の光を照射して測定されるグロス値(光沢度)である。表面コート層2のグロス値(入射光角60°)を前述する範囲内にコントロールするには、例えば、使用する艶消し剤の粒子径、種類、添加量、表面コート層2の厚み、表面コート層2形成時の塗布方法等を適宜調節すればよい。
表面コート層2の表面の中心線平均粗さ(Ra)については、特に制限されないが、グロスマット効果及び階調の表現効果をより一層高めるという観点から、好ましくは1.5μm以下、更に好ましくは1.0μm以下、特に好ましくは0.8μm以下が挙げられる。また、表面コート層2の表面の中心線平均粗さ(Ra)の下限値としては、特に制限されないが、例えば、0.1μm以上、好ましくは0.2μm以上が挙げられる。ここで、「表面コート層2の表面の中心線平均粗さ(Ra)」は、本発明の化粧材において、表面印刷層3が設けられていない表面コート層2の領域に対して、表面粗さ測定器を用いて測定することにより得られる値である。表面コート層2の表面の中心線平均粗さ(Ra)を前述する範囲内にコントロールするには、例えば、使用する艶消し剤の粒子径、種類、添加量、表面コート層2の厚み、表面コート層2形成時の塗布方法等を適宜調節すればよい。
また、表面コート層2の厚みは、5μm以上に設定される。このような厚みで表面コート層2を設けることによって、優れた耐候性を備えさせることが可能になる。耐候性をより一層向上させるという観点から、表面コート層2の厚みとして、好ましくは10〜40μm、更に好ましくは15〜40μmが挙げられる。
[表面印刷層3]
表面印刷層3は、表面コート層2の上に部分的に設けられ、本発明の化粧材の最表層の一部を形成して表面グロス領域になり、相対的に高い光沢を表出し、表面コート層2と共にグロスマット効果に寄与する。更に、表面印刷層3は、表面コート層2を下地として使用することにより、階調表現を表出する意匠効果を奏することができる。
表面印刷層3は、表面コート層2の上に部分的に設けられていればよく、例えば、表面コート層2の上で柄を形成するように設けられていてもよい。表面印刷層3によって形成する柄については、特に制限されないが、例えば、木目模様、大理石模様(例えばトラバーチン大理石模様)等の岩石の表面を模した石目模様、布目や布状の模様を模した布地模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、各種抽象模様等が挙げられる。このように表面印刷層3によって柄が形成されている場合には、相対的に高い光沢によって当該柄を表出することができる。
また、表面印刷層3は、後述する絵柄層6を設ける場合には、当該絵柄層による柄と同調するように設けることにより、より一層優れた意匠性を付与することもできる。例えば、絵柄層6の明色部分に同調するように表面印刷層3による柄を形成することにより、当該明色部分を強調させることができる。
表面印刷層3内で部分的に網点面積率を変化させることによって、濃淡が付いた柄を細やかに表現することができる。ここで、網点面積率とは、下地の単位面積当たり網点の面積が占める比率であり、網点面積率が高い程、より濃い階調になり、網点面積率が低い程、より淡い階調になる。表面印刷層3では、網点面積率20%という淡い階調でも明瞭に視認できるように表現できるので、表面印刷層3によって形成される柄に、広い階調領域に亘って濃淡を付すことが可能になっている。表面印刷層3においてより淡い階調を表現したい部分には網点面積率が低くなるように網点を形成し、より濃い階調を表現したい部分には網点面積率が高くなるように網点を形成するように、表面印刷層3を印刷すればよい。また、このような階調の変化は、後述する絵柄層6を設ける場合には、当該絵柄層による柄と同調するように設定してもよい。
表面印刷層3を形成する樹脂については、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂のいずれであってもよく、後述するグロス値(入射光角60°)を充足させ得ることを限度として特に制限されない。表面印刷層3を形成する樹脂として、具体的には、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−オレフィン共重合体樹脂、塩化酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA樹脂)、アイオノマー樹脂、オレフィン−αオレフィン共重合体樹脂脂等の熱可塑性樹脂;フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、水酸基官能性アクリル樹脂、カルボキシル官能性アクリル樹脂、アミド官能性共重合体、ウレタン樹脂等の硬化性樹脂等が挙げられる。なお、ここで、硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、2液型硬化性樹脂等が含まれる。これらの樹脂の中でも、耐候性、グロスマット効果及び階調の表現効果をより一層向上させるという観点から、好ましくはフッ素樹脂、更に好ましくは硬化性フッ素樹脂、特に好ましくは熱硬化性フッ素樹脂が挙げられる。
表面印刷層3の形成にフッ素樹脂を使用する場合、使用できるフッ素樹脂の具体例、好ましいもの等については、前記表面コート層2の場合と同様である。
表面印刷層3には、階調の表現効果をより一層向上させるために、光輝性顔料が含まれていてもよい。このような光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、コバルト、真鍮、銅等の鱗片状箔片からなるメタリック顔料;二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛、酸化アルミニウム等の鱗片状箔片からなるパール顔料等が挙げられる。これらの光輝性顔料は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、光輝性顔料には、耐候性を向上させるために、必要に応じて、表面に耐候処理が施されていてもよい。
表面印刷層3に光輝性顔料を含有させる場合、その含有量については、備えさせるべきグロス値(入射光角60°)や階調柄の表現効果の程度等に応じて適宜設定すればよいが、グロスマット効果と階調の表現効果とを効率的に両立させるという観点から、表面印刷層3における光輝性顔料の含有量として、1.5〜30質量%、好ましくは6〜25質量%が挙げられる。
表面印刷層3には、前述する成分の他、備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤等が挙げられる。また、表面印刷層3の形成に硬化性樹脂を使用する場合であれば、硬化剤が含まれていてもよい。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
表面印刷層3は、その表面のグロス値(入射光角60°)は、表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高くなるように設定する。表面印刷層3がこのようなグロス値を備えることによって、優れたグロスマット効果と共に、階調の表現効果を奏することが可能になる。グロスマット効果と階調の表現効果をより一層向上させるという観点から、表面印刷層3の表面のグロス値(入射光角60°)は、表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)よりも、10〜50高い値であることが好ましく、15〜50高い値であることが更に好ましい。ここで、「表面印刷層3の表面のグロス値(入射光角60°)」とは、本発明の化粧材において、表面印刷層3が設けられている領域に対して、グロスメーターを用いて入射角60°の光を照射して測定されるグロス値(光沢度)である。
また、表面印刷層3の表面のグロス値(入射光角60°)自体は、表面コート層2の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高くなる範囲で設定されていればよいが、具体的には15以上、好ましくは20〜60が挙げられる。表面印刷層3の表面のグロス値(入射光角60°)は、使用する樹脂の種類、厚み、必要に応じて添加される添加剤の種類や配合量等を調整することによってコントロールできる。
表面印刷層3の表面の中心線平均粗さ(Ra)については、特に制限されないが、グロスマット効果と階調の表現効果をより一層高めるという観点から、1.5μm以下、更に好ましくは1.0μm以下、特に好ましくは0.8μm以下が挙げられる。また、表面印刷層3の表面の中心線平均粗さ(Ra)の下限値としては、特に制限されないが、例えば、0.1μm以上、好ましくは0.2μm以上が挙げられる。ここで、「表面印刷層3の表面の中心線平均粗さ(Ra)」は、本発明の化粧材において、表面印刷層3の表面領域に対して、表面粗さ測定器を用いて測定することにより得られる値である。表面印刷層3の表面の中心線平均粗さ(Ra)を前述する範囲内にコントロールするには、例えば、表面印刷層3の厚み、表面印刷層3形成時の印刷方法等を適宜調節すればよい。
表面印刷層3の厚みについては、通常0.5〜8μm、好ましくは1〜1.5μmが挙げられる。
[プライマー層4]
プライマー層4は、耐熱性基板1と、その上部に配された各層との接着性を向上させるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層2との間に設けられる層である。プライマー層4は、耐熱性基板1と接面させた状態で配置され、後述するベースコート層5を設ける場合には耐熱性基板1とベースコート層5の間に配置される。
プライマー層4はバインダー樹脂によって形成される。プライマー層4の形成に使用されるバインダー樹脂の種類については、特に制限されないが、例えば、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル−ウレタン共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
プライマー層4には、バインダー樹脂の他、備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、硬化剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤等が挙げられる。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
プライマー層4の厚みについては、特に制限されないが、例えば0.5〜8μm、好ましくは0.5〜5μmが挙げられる。
[ベースコート層5]
ベースコート層5は、意匠性を高めるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層2との間に設けられる層である。
ベースコート層5は、通常、隠蔽層(不透明層)として形成し、耐熱性基板1を隠蔽して意図する色彩を付与する役割を果たすが、半透明層又は透明層として形成し、耐熱性基板1が持っている模様や色彩を活かしてもよい。
ベースコート層5は、樹脂を用いて形成される。ベースコート層5の形成に使用される樹脂の種類については、特に制限されないが、例えば、具体的には、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−オレフィン共重合体樹脂、塩化酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA樹脂)、アイオノマー樹脂、オレフィン−αオレフィン共重合体樹脂脂等の熱可塑性樹脂;フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、水酸基官能性アクリル樹脂、カルボキシル官能性アクリル樹脂、アミド官能性共重合体、ウレタン樹脂等の硬化性樹脂等が挙げられる。なお、ここで、硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、2液型硬化性樹脂等が含まれる。これらの樹脂の中でも、より一層優れた耐候性を備えさせるという観点から、好ましくはフッ素樹脂、更に好ましくは硬化性フッ素樹脂、特に好ましくは熱硬化性フッ素樹脂が挙げられる。
ベースコート層5を形成する樹脂としてフッ素樹脂を使用する場合、使用できるフッ素樹脂の具体例、好ましいもの等については、前記表面コート層2の場合と同様である。
また、ベースコート層5を隠蔽層として設ける場合には、ベースコート層5は、前記樹脂と共に、顔料や染料等の着色剤が含まれていればよい。ベースコート層5に配合される着色剤の種類については、特に制限されないが、例えば、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メタリック顔料;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パール顔料等が挙げられる。これらの着色料は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組わせて使用してもよい。
ベースコート層5には、前記成分の他、備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤等が挙げられる。また、ベースコート層5の形成に硬化性樹脂を使用する場合であれば、硬化剤が含まれていてもよい。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
ベースコート層5の厚みについては、特に制限されないが、例えば5〜40μm、好ましくは10〜30μmが挙げられる。
[絵柄層6]
絵柄層6は、絵柄を付与して意匠性を高めるために、必要に応じて、耐熱性基板1と表面コート層2との間に設けられる層である。絵柄層6は、ベースコート層5を設ける場合にはベースコート層5と表面コート層2との間に配置され、ベースコート層5を設けずにプライマー層4を設ける場合には、プライマー層4と表面コート層2との間に配置される。絵柄層6は、所定の層の上に、所望の絵柄を形成するように部分的に設けられる。
絵柄層6によって形成される絵柄については、特に制限されず、例えば、木目模様、大理石模様(例えばトラバーチン大理石模様)等の岩石の表面を模した石目模様、布目や布状の模様を模した布地模様、タイル貼模様、煉瓦積模様等挙げられ、これらを複合した寄木、パッチワーク等の模様も挙げられる。これらの模様は、通常の黄色、赤色、青色、及び黒色のプロセスカラーによる多色印刷によって形成される他、模様を構成する個々の色の版を用意して行う特色による多色印刷等によっても形成される。
絵柄層6は、バインダー樹脂と着色剤を含むインキ組成物によって形成される。絵柄層6の形成に使用されるバインダー樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール樹脂、ニトロセルロース樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、1種類単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらのバインダー樹脂の中でも、より一層優れた耐候性を備えさせるという観点から、好ましくはフッ素樹脂、更に好ましくは硬化性フッ素樹脂が挙げられる。
絵柄層6におけるバインダー樹脂としてフッ素樹脂を使用する場合、使用できるフッ素樹脂の具体例、好ましいもの等については、前記表面コート層2の場合と同様である。
絵柄層6の形成に使用される着色剤の種類については、特に制限されず、前記ベースコート層5で例示した着色剤と同様のものを使用すればよい。
絵柄層6には、バインダー樹脂及び着色剤に加えて、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等が含まれていてもよい。また、絵柄層6のバインダー樹脂として硬化性樹脂を使用する場合であれば、硬化剤が含まれていてもよい。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
絵柄層6の厚みについては、特に制限されないが、例えば0.5〜8μm、好ましくは0.5〜1.5μmが挙げられる。
化粧材の用途
本発明の化粧材は、建築部材、建具、車両等の内装部材又は外装部材の表面化粧版として使用できるが、優れた耐候性を備えている点を鑑みれば、屋外又は準屋外に適用される外装部材として好適である。このような外装部材としては、具体的には、屋根、壁、床、ベランダの目隠し、(軒下)天井等の外装用建築部材の表面化粧板;扉、窓枠、手すり、周り縁、モール等の外装用建具の表面化粧板;自動車、電車等の車両の外装材等が挙げられる。
化粧材の製造方法
本発明の化粧材の製造方法については、前述する層構造と各層の組成を備え得ることを限度として特に制限されないが、好適な一例について、以下に説明する。
プライマー層4を設ける場合には、先ず、耐熱性基板1上にプライマー層4を形成する。プライマー層4の形成は、具体的には、バインダー樹脂、必要に応じて添加される添加剤を含むプライマー層用塗工液を耐熱性基板1上に塗布して、乾燥又は硬化させることにより行われる。プライマー層用塗工液を耐熱性基板1上に塗布する方法としては、例えば、グラビアコート、グラビアリバースコート、グラビアオフセットコート、スピンナーコート、ロールコート、リバースロールコート、キスコート、ホイラーコート、ディップコート、シルクスクリーンによるベタコート、ワイヤーバーコート、フローコート、コンマコート、かけ流しコート、刷毛塗り、スプレーコート等の塗布方法が挙げられる。プライマー層4のバインダー樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合であれば、前記プライマー層用塗工液の塗布後に、焼き付けを行うことによって硬化させればよい。当該焼き付けの条件としては、使用するバインダー樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば160〜250℃、好ましくは200〜230℃で、1〜10分間、好ましくは1〜5分間が挙げられる。
また、ベースコート層5を設ける場合には、耐熱性基板1上、又はプライマー層4を設ける場合にはプライマー層4上に、ベースコート層5を形成する。ベースコート層5の形成は、樹脂、必要に応じて添加される着色剤や他の添加剤を含むベースコート層用塗工液を所定の層上に塗布して、乾燥又は硬化させることにより行われる。ベースコート層用塗工液の塗布は、前記プライマー層用塗工液の塗布方法と同様の方法で行うことができる。ベースコート層5に含まれる樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合であれば、前記ベースコート層用塗工液の塗布後に、焼き付けを行うことによって硬化させればよい。当該焼き付けの条件としては、使用する樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば160〜260℃、好ましくは180〜200℃で、1〜10分間、好ましくは1〜5分間が挙げられる。
絵柄層6を設ける場合には、耐熱性基板1上、或いはプライマー層4及び/又はベースコート層5が設けられている場合にはこれらの層の上に、絵柄層6を形成する。絵柄層6の形成は、バインダー樹脂、着色剤、及び必要に応じて添加される他の添加剤を含む絵柄層用インキを、所望の絵柄を形成するように印刷機で印刷することにより行うことができる。印刷方法としては、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷等の輪転印刷、枚葉印刷等のいずれであってもよい。
斯して、耐熱性基板1上に、必要に応じてプライマー層4、ベースコート層5、絵柄層6が積層された積層体に、表面コート層2を形成する。表面コート層2の形成は、具体的には、フッ素樹脂、及び必要に応じて添加される光輝性顔料や他の添加剤を含む表面コート層用塗工液を所定の層上に塗布して、乾燥又は硬化させることにより行われる。表面コート層用塗工液の塗布は、前記プライマー層用塗工液の塗布方法と同様の方法で行うことができる。表面コート層2において熱硬化性フッ素樹脂を使用する場合であれば、前記ベースコート層用塗工液の塗布後に、焼き付けを行うことによって硬化させればよい。当該焼き付けの条件としては、使用するフッ素樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば210〜260℃、好ましくは220〜230℃で、1〜10分間、好ましくは1〜5分間が挙げられる。
次いで、耐熱性基板1上に形成された表面コート層2の上に、部分的に表面印刷層3を形成することにより、本発明の化粧材が得られる。表面印刷層3の形成は、樹脂、及び必要に応じて添加される他の添加剤を含む表面印刷層用インキを、表面コート層2上に所望の柄を形成するように印刷機で印刷することにより行うことができる。印刷方法としては、階調の表現が可能な方法であればよく、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等の輪転印刷、枚葉印刷等のいずれであってもよい。階調をより一層効果的に表現する上で、グラビア印刷が好ましく、特に耐熱性基板に対する印刷適性の観点からグラビアオフセット印刷が好ましい。表面コート層2において熱硬化性樹脂を使用する場合であれば、前記表面印刷層用インキの印刷後に、焼き付けを行うことによって硬化させればよい。当該焼き付けの条件としては、使用する熱硬化性樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば210〜260℃、好ましくは220〜230℃で、1〜10分間、好ましくは1〜5分間が挙げられる。
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
1.化粧材の製造
電気亜鉛めっき鋼板(厚み0.6mm)からなる耐熱性基板の上に、下記プライマー層用塗工液を焼付後の厚さが2μmとなるようにバーコート法にて塗布した後に、耐熱性基板の表面温度が224℃となる条件で1.5分間焼付を行い、耐熱性基板上の全面にプライマー層を形成した。
(プライマー層用塗工液)
ポリエステル系プライマー塗料を、有機溶剤にて希釈して、これをプライマー層塗工液として使用した。
ポリエステル系プライマー塗料には、熱硬化性ポリエステル樹脂、硬化剤(メラミン)、防錆剤(リン酸亜鉛)が含まれており、固形分濃度が42質量%である。
次いで前記で形成したプライマー層上に、下記ベースコート層用塗工液を焼き付け後の厚さが18μmとなるようにバーコート法にて塗布した後に、耐熱性基板の表面温度が188℃になる条件で1.5分間焼き付けを行い、耐熱性基板上の全面に隠蔽性を有するベースコート層を形成した。
(ベースコート層用塗工液)
フッ素系着色(グレー系色)塗料を、キシレン及びトルエンの混合溶剤(質量比1:1)にて希釈して、これをベースコート層用塗工液として使用した。
フッ素系着色(グレー系色)塗料には、熱硬化性フッ素樹脂、硬化剤(イソシアネート)、及びグレー系着色顔料(酸化チタン、酸化クロム)が含まれており、固形分濃度が40質量%であり、その内着色顔料分は10質量%である。
次いで、前記で形成したベースコート層上に、下記表面コート層用塗工液を焼き付け後の厚さが表1〜3に示す所定値になるようにバーコート法にて塗布した後に、耐熱性基板の表面温度が224℃になる条件で2分間焼き付けを行い、全面に表面コート層を形成した。
(表面コート層用塗工液)
フッ素系クリア塗料と、表1〜3に示す各艶消し剤とを、キシレン及びトルエンの混合溶剤(質量比1:1)にて希釈して、これを表面コート層用塗工液として使用した。
フッ素系クリア塗料には、熱硬化性フッ素樹脂、及び硬化剤(イソシアネート)が含まれており、固形分濃度が30質量%である。フッ素系クリア塗料には、着色剤は含まれていない。
更に、前記で形成した表面コート層上に、下記表面印刷用インキを用いて、焼き付け後の厚さが0.5〜1.5μmとなるようにグラビアオフセット印刷によって印刷した。次いで、耐熱性基板の表面温度が224℃になる条件で2分間焼き付けを行って硬化させ、表面印刷層を形成した。表面印刷層は、表面コート層上で部分的に設けられており製造された化粧材の最表面は、表面印刷層の表面領域と、表面印刷層が設けられていない表面コート層の表面領域とによって形成されている。なお、印刷用の版としては、2.5mm毎に、網点面積率が20、40、60、80、及び100%となるように諧調が段階的に設定されている階調版を使用した。当該階調版において、網点面積率が20、40、60、80、及び100%を表現する領域には、それぞれ間口長さ45μm及び版深13μmのセル、間口長さ90μm及び版深26μmのセル、間口長さ134μm及び版深39μmのセル、間口長さ179μm及び版深52μmのセル、並びに間口長さ224μm及び版深65μmのセルが設けられており、各セルは全て四角錐部の形状である。
(表面印刷用インキ)
フッ素系クリヤインキ、ポリエステル系クリヤインキ、又はアクリル系クリヤインキと、表1〜3に示す各光輝性顔料とを、キシレン及びシクロヘキサノンの混合溶剤(質量比1:1)にて希釈して、これを表面印刷用インキとして使用した。
フッ素系クリヤインキには、熱硬化性フッ素樹脂、及び硬化剤(イソシアネート)が含まれており、固形分濃度が32質量%である。フッ素系クリヤインキには、着色剤は含まれていない。
ポリエステル系クリヤインキには、熱硬化性ポリエステル樹脂、及び硬化剤(メラミン)が含まれており、固形分濃度が41質量%である。ポリエステル系クリヤインキには、着色剤は含まれていない。
アクリル系クリヤインキには、熱硬化性アクリル樹脂、及び硬化剤(イソシアネート)が含まれており、固形分濃度が45質量%である。アクリル系クリヤインキには、着色剤は含まれていない。
2.化粧材の評価
前記で得られた各化粧材について、以下の方法に従って、グロス値、中心線平均粗さ、グロスマット効果、柄表現の視認性について評価した。
<グロス値>
各化粧材における表面コート層が露出している領域と表面印刷層の領域のグロス値を、グロスメーター(「VG2000」、日本電色工業株式会社製)を使用し、入射角60℃の条件で測定した。
<中心線平均粗さ(Ra)>
各化粧材における表面コート層が露出している領域と表面印刷層の領域について、表面粗さ測定器(「サーフコーダSE−40C(型番)」、株式会社小坂研究所製)を使用し、中心線平均粗さRa(μm)を測定した
<グロスマット効果>
各化粧材を目視にて観察し、以下の判定基準に従って、グロスマット効果を評価した。
(グロスマット効果の判定基準)
◎:表面コート層と表面印刷層との相対的な光沢差によるグロスマット効果が顕著に感じられる。
○:表面コート層と表面印刷層との相対的な光沢差によるグロスマット効果が感じられる。
△:表面コート層と表面印刷層との相対的な光沢差によるグロスマット効果が僅かに感じられる。
×:表面コート層と表面印刷層との相対的な光沢差によるグロスマット効果が殆ど感じられない。
<階調表現の視認性>
各化粧材を目視にて観察し、以下の判定基準に従って、階調表現の視認性を評価した。
(階調表現の視認性の判定基準)
◎:網点面積率20%の淡い階調が非常に明瞭に現れている
○:網点面積率20%の淡い階調が前記◎の場合ほどではないが、十分に現れている。
△:網点面積率20%の淡い階調は僅かに現れ、網点面積率0%と20%との階調の差が僅かにだけ視認される。
×:網点面積率20%の淡い階調は殆ど現れておらず、網点面積率0%と20%との階調の差を視認できない。
各化粧材の評価結果を表1〜3に示す。この結果から、表面コート層をフッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物により厚さ5μm以上に設定した場合において、当該表面コート層のグロス値(入射光角60°)を10以下に設定し、且つ表面印刷層のグロス値(入射光角60°)が表面コート層のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高くなるようにすることにより、グロスマット効果と共に網点面積率20%の淡い階調も十分に視認可能、階調の表現効果に優れており、斬新で良好な意匠性を備えていた(実施例1〜12)。また、表面印刷層において、表面印刷層において3〜23.8質量%の光輝性顔料を含有させることにより、優れたグロスマット効果を維持しつつ、階調の表現効果が格段に向上することも明らかになった(実施例10〜12)。
一方、表面印刷層と表面コート層のグロス値(入射光角60°)の差が10未満であると、十分なグロスマット効果が得られず、階調の表現効果も不十分であった(比較例3〜6)。更に、表面印刷層と表面コート層のグロス値(入射光角60°)の差が10以上であっても、表面コート層のグロス値(入射光角60°)が10を超えている場合には、グロスマット効果が得られても、階調の表現効果が認められなかった(比較例1及び2)。
Figure 0006834944
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1 耐熱性基板
2 表面コート層
3 表面印刷層
4 プライマー層
5 ベースコート層
6 絵柄層

Claims (12)

  1. 耐熱性基板に、少なくとも表面コート層と、部分的に設けられた表面印刷層とがこの順に積層されており、
    前記表面コート層が、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって形成されており、その厚みが5μm以上であり、
    前記表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)が10以下であり、且つ前記表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が前記表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高い、
    ことを特徴とする、化粧材。
  2. 前記表面印刷層の表面の中心線平均粗さが1.5μm以下である、請求項1に記載の化粧材。
  3. 前記表面印刷層が光輝性顔料を含む、請求項1又は2に記載の化粧材。
  4. 前記表面印刷層における光輝性顔料の含有量が1.5〜30質量%である、請求項1〜3のいずれかに記載の化粧材。
  5. 前記艶消し剤が無機粒子である、請求項1〜4のいずれかに記載の化粧材。
  6. 前記艶消し剤の平均粒子径が5μm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の化粧材。
  7. 前記表面印刷層の表面のグロス値(入射光角60°)が15以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の化粧材。
  8. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、着色又は透明のベースコート層が設けられている、請求項1〜7のいずれかに記載の化粧材。
  9. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、絵柄層が設けられている、請求項1〜8のいずれかに記載の化粧材。
  10. 前記ベースコート層と前記表面コート層との間に、絵柄層が設けられている、請求項8に記載の化粧材。
  11. 前記耐熱性基板と前記表面コート層との間に、前記耐熱性基板と接面するようにプライマー層が設けられている、請求項1〜10のいずれかに記載の化粧材。
  12. 耐熱性基板上に、フッ素樹脂及び艶消し剤を含む樹脂組成物によって、厚みが5μm以上且つ表面のグロス値(入射光角60°)が10以下になるように表面コート層を形成する工程、
    前記工程で形成した表面コート層の上に、表面のグロス値(入射光角60°)が当該表面コート層の表面のグロス値(入射光角60°)よりも10以上高い表面印刷層を部分的に形成する工程、
    を含む、化粧材の製造方法。
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