JP6863118B2

JP6863118B2 - 化粧シート

Info

Publication number: JP6863118B2
Application number: JP2017119649A
Authority: JP
Inventors: 知弘寺田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-06-19
Also published as: JP2019001120A

Description

本発明は、絵柄パターンとシート表面の凹凸パターンと光沢パターンを同調させて、溶融押出しエンボス加工で製造する化粧シートに関する。

従来、住宅内外装・建具用の化粧シートとしては、意匠表現として基材シートへ印刷した絵柄に合わせてエンボス加工を行ったものが広く用いられている。また例えば、絵柄に合わせたパターンの光沢模様を最表層へ設け、明暗による視覚的な立体感を得ることが行われている。

しかし、特に溶融押出しによるプラスチックシート成形においては、加熱によりシートの延伸が起こるため、エンボス加工による形状や光沢模様を絵柄のパターンへ一致させることが困難であった。そのため一般的には、絵柄層のパターンにおおよそ似た粗密・流れ方向を持つパターンを重ね、同調とするものであり、良好な立体感が得られるものではなかった。

特開２００１−３９０６８号公報

本発明は、上記の事情に鑑み、凹凸形状が絵柄と一致した同調パターンを有し、視覚的に良好な立体感を備えた化粧シートを提供することを課題とする。

上記課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、基材シートの一方の面に、絵柄模様層と、透明接着層と、透明熱可塑性樹脂層と、第１の表面保護層と、第２の表面保護層と、をこの順に備えている化粧シートにおいて、
第１の表面保護層には、凹凸模様が備えられており、
透明熱可塑性樹脂層の上には、第１の表面保護層が全面に備えられており、
第１の表面保護層の上には、部分的に第２の表面保護層が備えられており、
凹凸模様の凹部の底と凸部の頂部の高低差は、３μｍ以上１５０μｍ以下であり、
凹凸模様は、絵柄模様層の模様と相似形であり、絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向は３ｍｍ以下であることを特徴とする化粧シートである。

また、請求項２に記載の発明は、前記第２の表面保護層の模様が、前記絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は６ｍｍ以下、短軸方向が１．５ｍｍ以下であり、
前記第１の表面保護層の光沢と前記第２の表面保護層の光沢の差が、ＪＩＳＺ８７４１に準拠した６０度鏡面光沢で３〜１５であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シートである。

また、請求項３に記載の発明は、前記第１および第２の表面保護層は、ウレタン結合を有する熱硬化型樹脂を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の化粧シートである。

また、請求項４に記載の発明は、前記第１および第２の表面保護層は、電離放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の化粧シートである。

本発明の形態により、基材シート上に形成された絵柄と精度よく一致した凹凸形状パターン、および光沢値の異なる光沢模様のパターンを持ち、凹凸形状による立体感、および光沢値よる視覚的な立体感を有する、高い意匠を持つ化粧シートを提供できる。

本発明の実施形態に係る化粧シートの一例を示す断面模式図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の化粧シートは、基材シートの一方の面に、絵柄模様層と、透明接着層と、透明熱可塑性樹脂層と、第１の表面保護層と、第２の表面保護層と、をこの順に備えており、もう一方の面に、裏面樹脂コート層を備えている化粧シートである。
本発明の化粧シートの透明熱可塑性樹脂層には、凹凸模様が備えられている。
また、透明熱可塑性樹脂層の上には、第１の表面保護層が全面に備えられている。
第１の表面保護層の上には、部分的に第２の表面保護層が備えられている。
凹凸模様の凹部の底と凸部の頂部の高低差は、３μｍ以上１５０μｍ以下である。
凹凸模様は、絵柄模様層の模様と相似形であり、絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向は３ｍｍ以下である。

また、第２の表面保護層の模様が、絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は６ｍｍ以下、短軸方向が１．５ｍｍ以下であり、第１の表面保護層の光沢と前記第２の表面保護層の光沢の差が、ＪＩＳＺ８７４１に準拠した６０度鏡面光沢で３〜１５であっても良い。

また、第１および第２の表面保護層は、ウレタン結合を有する熱硬化型樹脂を含んでいても良い。

また、第１および第２の表面保護層は、電離放射線硬化型樹脂であっても良い。

以下に、本発明の化粧シートを、図面を使用して詳細に説明する。
本実施形態の化粧シート９は、図１に示すように、基材シート１の一方の面（表面）側に、絵柄模様層２、透明接着層３および透明熱可塑性樹脂層４が積層され、更に第１の表面保護層５、第２の表面保護層６が積層されている。

また基材シート１における、絵柄模様層２とは反対側の面（裏面）には、樹脂層を構成する裏面樹脂コート層７が設けられている。熱可塑性樹脂層４へはエンボス加工により凹凸模様８が成形されている。

（基材シート）
樹脂製の基材シート１は、例えば着色した熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、またポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂、などを用いることができる。なかでも環境適合性や加工性、価格の点でポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる。樹脂のグレードや組成は、そのほかにシーティングの容易さや印刷適性、曲げ加工に対する適性を考慮して選択
することができる。

基材シート１を着色する場合には、化粧シートを貼り合せる基材を隠蔽し、また絵柄模様層２の下地色として色相を適宜、選択することができる。例えば熱可塑性樹脂のシーティングに際して、顔料などの着色剤を混合、練りこむなどしておくことで着色ができる。あるいは絵柄模様層２を設ける前にベタインキ層として、コーティングあるいは印刷の手法を用いて絵柄模様層２の下に着色層を設けることもできる。

（絵柄模様層）
絵柄模様層２は、基材シート１上に既知の印刷手法により形成され、意匠性を付与するための絵柄を付加するための層である。印刷手法は特に限定するものではないが、生産性や絵柄の品位を考慮すれば、例えばグラビア印刷法を用いることができる。絵柄としては、例えば、木目、コルク、石目、タイル、焼き物、抽象柄等、化粧シート９を用いる箇所に適した絵柄を選ぶことができる。

印刷インキについては、特に限定するものではないが、印刷方式に対応したインキを適宜選ぶことができる。とくに樹脂製の基材シート１に対する密着性や印刷適性また床材としての耐候性を考慮して選択することが好ましい。
また必要な場合には、絵柄模様層２と透明接着層３および透明接着層３と透明熱可塑性樹脂層４との接着性向上を目的として、絵柄模様層２の上に接着層（不図示）を設けても良い。この接着層（不図示）に用いる樹脂は特に限定するものではないが、例えば２液硬化型ウレタン樹脂などを用いることができ、例えばコーティング装置やグラビア印刷装置などを用いて設けることができる。

（透明接着層）
透明接着層３は、基材シート１および絵柄模様層２と透明熱可塑性樹脂層４の接着を強固にする目的で設けられる。この接着が強固であることによって、化粧シート９に対し曲面や直角面に追随する曲げ加工性を付与することができる。

（透明熱可塑性樹脂層）
透明熱可塑性樹脂層４は、例えば塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、またポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂、などを用いることができる。なかでも環境適合性や加工性、価格の点でポリオレフィン系樹脂を好ましく用いることができる
。
樹脂のグレードや組成は、そのほかにシーティングの容易さや印刷適性、曲げ加工に対する適性を考慮して選択することができる。特に曲げ加工性においては曲げ部の白化や割れが発生しないことを考慮して選択することが重要である。

透明熱可塑性樹脂層４の形成は、溶融押出し成形により形成することができる。
透明熱可塑性樹脂層４によって、化粧シートは意匠的に厚みや深みが出る効果を有するほか、化粧シートの耐候性、耐磨耗性能を向上させることができる。

（第１および２の表面保護層）
第１の表面保護層５は、透明熱可塑性樹脂層４上に形成され、透明熱可塑性樹脂層４の全体を被覆するシート状の層である。第２の表面保護層６は、第１の表面保護層５と透明熱可塑性樹脂層４を通して、絵柄模様層２の模様を透視できる程度に透明または半透明な材料（樹脂）で形成されている。第１の表面保護層５は単層でも良く、また複数の層を重ねて表面保護層５としても良い。

表面保護層５の厚みは、凹凸模様８を完全に埋めて意匠感を損なうことなく透明熱可塑
性樹層４の表面を保護するに足る強度を得る点から、３μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。

表面保護層５、６の材料としては、接着性、化粧シート９の変形追従性、耐擦傷性等を考慮する場合は、熱硬化型樹脂が好ましい。さらには、コスト、汎用性から２液硬化型ウレタン樹脂等のウレタン結合を有する熱硬化型樹脂（バインダー）を用いるのが好ましい。熱硬化型樹脂には、シリカ粒子等の艶消剤の添加を行ってもよい。また、溶剤としては、酢酸エチル、酢酸ｎブチルを用いることができる。

また、耐擦傷性を重視する場合は、硬度の観点から電離放射線硬化型樹脂が好ましい。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂が好ましい。紫外線硬化型樹脂としては、（メタ）アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂を使用できる。これにより、表面保護層５、６、つまり化粧シート９の最表面層の硬度を向上でき、化粧シート９の耐摩耗性や、耐擦傷性、耐溶剤性等の表面物性を向上できる。また、例えば、バインダーとして、熱硬化型樹脂と電離放射線硬化型樹脂との混合物を用いる構成としてもよい。

２液硬化型ウレタン樹脂としては、例えば、ポリオールを主体とし、イソシアネートを架橋剤（硬化剤）とするウレタン樹脂を用いることができる。ポリオールとしては、分子中に２個以上の水酸基を有するものであって、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオールを用いることができる。

また、イソシアネートとしては、分子中に２個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネートを用いることができる。例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート、或いは、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂肪族（乃至は脂環式）イソシアネートを用いることができる。また、上記各種イソシアネートの付加体又は多量体を用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネートの付加体、トリレンジイソシアネート３量体（ｔｒｉｍｅｒ）等がある。なお、上記イソシアネートにおいて脂肪族（乃至は脂環式）イソシアネートは、耐候性、耐熱黄変性も良好にできる点で好ましく、例えば１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートを使用できる。

第２の表面保護層６は、第１の表面保護層５上に部分的に形成され、第１の表面保護層５の一部（例えば絵柄模様層２の印刷インキと対向する部分）を被覆する層である。これにより、化粧シート９の意匠を絵柄模様層２に由来する視覚と表面保護層６へエンボス賦形されたに由来する触感との両方で表現できる。第２の表面保護層６は、例えば、第１の表面保護層５上の０．１％以上の面積に形成すればよい。

第２の表面保護層６へは艶消剤を適宜添加することにより、第１の表面保護層５の光沢（艶）と第２の表面保護層６の光沢に差をつけることができる。光沢値は化粧シートの使用条件下における意匠上の要請から任意に選択され、おおよそＪＩＳＺ８７４１に準拠した６０度鏡面光沢で、４〜６０の範囲で用いられるが、値の差は低光沢においても目視での差を感ずることができるよう３以上であることが好ましく、また、高光沢においては光沢の差が少ない場合は変化を感じ難いため、地の光沢値の５０％程度のコントラストがあることが好ましい。実用上は１５程度までの差があれば意匠的に優れた効果を得られる。したがって光沢の差は０〜３０の範囲、好ましくは３〜１５である。

このように、第２の表面保護層６を第１の表面保護層５と異なる光沢で形成することにより、第２の表面保護層６と第1の表面保護層５で、視覚的な立体感を適切に表現できる。

第２の表面保護層６に含まれる艶消剤は、シリカ粒子が好ましく熱硬化性樹脂の全質量に対し、５質量％以上含むのが好ましい。これにより、第２の表面保護層６の光沢を十分に低下でき、第２の表面保護層６と第１の表面保護層５との光沢差を調整することができる。それゆえ、第１の表面保護層５の全面積に対し、第２の表面保護層６の面積が小さくても、視覚的な立体感を適切に感じさせることができる。なお、艶消剤は表面保護層６の樹脂の全質量に対し、３５質量％以下とする。これを超えると表面保護層６の凝集力が低下し耐擦傷性が低下すると共に、透明性が損なわれて絵柄層２の視認性が悪化する。

このように、本実施形態では、第１の表面保護層５と第２の表面保護層６を異なる光沢で設けることにより、第１の表面保護層５と第２の表面保護層６で視覚的に立体感を感じさせることができる。また、絵柄模様層２のパターンと表面保護層６のパターンのずれは、長軸方向は６ｍｍ以下、短軸方向が１．５ｍｍ以下であれば、化粧シートの用途である建材内外装・建具等の視認距離内では意匠に違和感を感じない。また、艶の差が顕著に現れるのは斜光の反射を目視した場合であり、多くは全反射角に近い角度となるため、絵柄模様層２の視認性が低下してパターンのずれを意識しにくい。

（凹凸模様）
凹凸模様８は、凹部と凸部の高さの差が３μｍ〜１５０μｍの範囲であり、意匠の要請により選択される。また、絵柄層２と互いに同調したパターンで形成され、絵柄模様層２とのずれが長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向が３ｍｍ以下である。凹凸パターンは透明熱可塑性樹脂層４が透明であるため、斜光の反射によりはじめて強く視認されるが、ずれが範囲内であれば反射光と同時に絵柄層２の透過光を視認することが困難で違和感を感じない。

以下に本発明の４つの実施形態について説明する。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態に係る化粧シート９は、基材シート１上に形成された絵柄模様層２と、絵柄模様層２上に形成された透明熱可塑性樹脂層４、第１と２の表面保護層５、６と、凹凸模様８を備えている。絵柄模様層２と凹凸模様８は相似のパターンを形成し、ずれは、長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向は３ｍｍ以下である。長軸方向に１２ｍｍ、短軸方向に５ｍｍずれると凹凸模様と絵柄の不一致から意匠が低下した。保護層５の厚み１００μｍにおいては、凹凸模様の高低差が１５０μｍを超えると凹部へ保護層５が形成されず、耐汚染・耐傷性が低下した。
このように、凹凸模様８の凹部と凸部の高さの差が３〜１５０μｍの範囲であり、かつ絵柄模様層２と同調したパターンで形成され、絵柄模様層とのずれが長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向が３ｍｍ以下であるシートを形成することにより、絵柄を立体的に補助した意匠性に優れた化粧シートを提供することができる。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態に係る化粧シート９では、基材シート１上に形成された絵柄模様層２と、絵柄模様層２上に形成された表面保護層５と、表面保護層５上に部分的に形成された第２の表面保護層６とを備えている。そして、表面保護層５の光沢は、第２の表面保護層６の光沢と３〜１５の差がある。表面保護層６は絵柄模様層２と相似のパターンで形成され、絵柄模様層２とのずれが長軸方向は６ｍｍ以下、短軸方向が１．５ｍｍ以下である。この範囲においては、ずれが意匠の違和感として認識されにくい。斜光で観察するところでは、保護層６の光沢パターンにより立体感が強調され、優れた意匠が得られた。長軸方向に８ｍｍ、短軸方向に２ｍｍずれると、絵柄パターンと表面保護層６の光沢パターンが干渉し、ステレオ印刷のように２重に見えるため意匠が著しく低下した。
このように、第２の表面保護層６を、表面保護層５と異なる光沢で絵柄模様層に同調したパターンで形成し、視覚的な立体感を有する化粧シートを提供できる。

＜第三の実施形態＞
第三の実施形態に係る化粧シート９では、第１および第２の表面保護層５、６を熱硬化性のポリエステルポリウレタン樹脂で形成し、ＭＤＦ（ＭｉｄｉｕｍＤｅｎｓｉｔｙＦｉｂｅｒｂｏａｄ、中質繊維板）基材へ貼り合せた鉛筆硬度試験（ＪＩＳＫ５６００−５−４「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法）」で評価４Ｂを得た。シートをＪＩＳＫ７０７４−１９８８の炭素繊維強化プラスチックの曲げ試験方法に準拠して、２ｍｍＲで折り曲げたところでは、表面保護層５、６への不具合は発生しなかった。
このように、第１および第２の表面保護層５、６を熱硬化性樹脂で形成することにより、耐傷性および変形追従性に優れた化粧シートを提供することができる。

＜第四の実施形態＞
第四の実施形態に係る化粧シート９では、第１および第２の表面保護層５、６をＵＶ硬化型樹脂で形成し、ＭＤＦ基材へ貼り合せた鉛筆硬度試験ＪＩＳＫ５６００−５−４「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法）では評価Ｆを得た。ただし、シートをＪＩＳＫ７０７４−１９８８の炭素繊維強化プラスチックの曲げ試験方法に準拠して、２ｍｍＲで折り曲げた際に保護層にクラックが発生した。
このように第１および第２の表面保護層５、６を電離放射線樹脂で形成することにより、耐傷性に優れた化粧シートを提供することができる。

１基材シート
２絵柄模様層
３透明接着層
４透明熱可塑性樹脂層
５第１の表面保護層
６第２の表面保護層
７裏面樹脂コート層
８凹凸模様
９化粧シート

Claims

基材シートの一方の面に、絵柄模様層と、透明接着層と、透明熱可塑性樹脂層と、第１の表面保護層と、第２の表面保護層と、をこの順に備えている化粧シートにおいて、
第１の表面保護層には、凹凸模様が備えられており、
透明熱可塑性樹脂層の上には、第１の表面保護層が全面に備えられており、
第１の表面保護層の上には、部分的に第２の表面保護層が備えられており、
凹凸模様の凹部の底と凸部の頂部の高低差は、３μｍ以上１５０μｍ以下であり、
凹凸模様は、絵柄模様層の模様と相似形であり、絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は１０ｍｍ以下、短軸方向は３ｍｍ以下であることを特徴とする化粧シート。
前記第２の表面保護層の模様が、前記絵柄模様層の模様と同調したパターンで形成されており、絵柄模様層の模様とのずれが、絵柄模様層の模様の長軸方向は６ｍｍ以下、短軸方向が１．５ｍｍ以下であり、
前記第１の表面保護層の光沢と前記第２の表面保護層の光沢の差が、ＪＩＳＺ８７４１に準拠した６０度鏡面光沢で３〜１５であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記第１および第２の表面保護層は、ウレタン結合を有する熱硬化型樹脂を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の化粧シート。
前記第１および第２の表面保護層は、電離放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の化粧シート。