JP6880934B2

JP6880934B2 - 化粧シートおよび化粧部材

Info

Publication number: JP6880934B2
Application number: JP2017070745A
Authority: JP
Inventors: 隆史折原; 孝史冨永
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018171754A

Description

本発明は、化粧シートおよび化粧部材に関し、特に、高い遮熱性と遮炎性とを有する化粧シートおよび化粧部材に関する。

玄関ドアの様な屋外用の表面化粧鋼鈑部材等として使用される化粧部材には、高い遮熱性と遮炎性とが必要である。このような性能を有する化粧部材としては、従来、塗装あるいは鋼鈑にダイレクト印刷を施したものがほとんどであった。しかし塗装やダイレクト印刷では意匠性が乏しく、表面に凹凸をつけるなどの意匠表現が難しいという問題があった。

一方、高耐候性化粧シートを鋼鈑に貼り合わせた化粧部材が特許文献１に記載されている。この化粧シートでは、耐侯性を実際の屋外暴露や促進耐候性試験にて評価しており、この評価によって、太陽光の紫外光に対する耐性（紫外線耐性）を評価することができる。そして、特許文献１の化粧シートは、紫外線耐性を含む耐侯性に関して十分な物性を有するのである。

しかしながら、この化粧部材が玄関ドアの様な屋外用の表面化粧鋼鈑部材等として使用される場合には、太陽光の赤外光領域の熱の吸収によって、蓄熱作用が発生し、結果として基材に伝わることで、熱膨張が発生し、表裏の温度差によって反りが発生することがある。特許文献１に記載の化粧部材はこのような遮熱性については配慮されておらず、また遮炎性についても配慮されていなかった。

特許第４３２１１９６号公報

そこで、本発明は、高い意匠性を付与でき、環境負荷も小さい非塩ビ系材料を使用しながら、玄関ドア等の建築外装、すなわち高い遮炎性と遮熱性とを必要とする部材に使用でき、耐候性を有すると共に、遮熱性と遮炎性を満たすことができる化粧シートおよび化粧部材を提供することを目的とする。

すなわち請求項１に記載の発明は、臭素化合物を含有する有機難燃剤とアンチモン化合物を含有する無機難燃剤を含むポリオレフィン系樹脂からなる着色熱可塑性樹脂基材層の一方の面に、絵柄層、接着性樹脂層、透明熱可塑性樹脂層、表面保護層が順次形成され、他方の面に、金属基板との密着性を高めるためのプライマー層が設けられ、前記着色熱可塑性樹脂基材層および絵柄層に色材が含まれており、前記一方の面のＪＩＳＫ５６０２に準拠した日射反射測定による波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外領域での反射率が３０％以上であることを特徴とする化粧シートである。

また、前記着色熱可塑性樹脂基材層および前記絵柄層に含まれる色材が、ペリレン系顔料、アゾメチンアゾ顔料、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、キナクリドン、フタロシアニンまたは酸化チタンのいずれか、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする化粧シートである。

また請求項３に記載の発明は、前記透明熱可塑性樹脂層の厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下であり、全体の厚みが１８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか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、前記透明熱可塑性樹脂層に凹凸模様が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の化粧シートである。

また請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の化粧シートの前記プライマー層側に金属基板を積層したことを特徴とする化粧部材である。

請求項１の発明によれば、基材がポリオレフィン樹脂からなるため意匠性を付与することが可能で、日射光のうち近赤外光波長成分の反射率が一定の値以上であることにより、化粧シートを金属基板に貼り付けて玄関ドアに使用する等、屋外で使用する場合であっても十分な遮熱性が得られ、蓄熱による反りが発生する虞のなく、所定の材質の層構成により遮炎性能も有する化粧シートを得ることが可能である。

また、前記着色熱可塑性樹脂基材層および絵柄層に含まれる色材が、カーボンブラックを含まず、かつ多様な色彩の色材とすることにより、遮熱性が高く、かつ意匠性も高い化粧シートを得ることができる。

また請求項３の発明によれば、製膜性に優れ、かつ金属板に貼り合せた際に高い遮炎性を有する化粧シートを得ることができる。

また請求項４の発明によれば、例えば木目柄に対する木目導管模様や梨地状など任意の模様が設けられた化粧シートを得ることができる。

また請求項５の発明によれば、加工時や経年劣化による化粧シートと金属基板との剥離の虞の無い化粧部材を得ることができる。

本発明の実施形態に係る化粧シートおよび化粧部材の部分断面模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、各部の材質、形状、構造、配置、寸法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は本発明の実施形態に係る化粧シート１０および化粧部材２０を説明するための部分断面模式図である。

化粧部材２０は、金属基板９に、ポリオレフィン系樹脂からなるプラスチックフィルムを着色熱可塑性樹脂基材層（以下、単に基材層と記すことがある）１とする化粧シート１０が、プライマー層６、接着剤層８を介して貼り合わせられているものである。化粧シート１０の基材層１として、ポリオレフィン系樹脂フィルムのうち、たとえばポリプロピレン樹脂フィルムやポリエチレン樹脂フィルムを用いることができる。

基材層１であるポリオレフィン系樹脂フィルムの一方の面には絵柄を形成する絵柄層２、接着性樹脂層３、透明熱可塑性樹脂層４、および表面保護層５が、この順に積層されている。また透明熱可塑性樹脂層４には凹凸模様７が形成され、表面保護層５はその上も覆っている。

一方、基材層１であるポリオレフィン系樹脂フィルムの他方の面には、プライマー層６が設けられており、接着剤層８を介して、金属基板９と貼り合わせられることで、化粧シート１０は化粧部材２０を構成している。化粧部材２０は、例えば玄関ドア等の屋外用遮熱遮炎化粧材として使用される。

以下、本発明による化粧シート１０、および化粧部材２０を構成する各要素に対して、個々に詳細な説明を加える。

（基材層）
本発明による化粧シート１０の基材層１には、ポリオレフィン系樹脂フィルムを用いる。従来から化粧シートの基材として用いられることの多かった、ポリ塩化ビニル樹脂シートの場合には、燃焼したときのガスに有害物質とされるダイオキシンが含まれる虞があることが指摘されており、ポリオレフィン系樹脂フィルムの場合には組成上その虞がなく、環境適合的である利点を有する。

化粧シート１０の基材層１には、着色したものを用いることができる。着色はポリオレフィン系樹脂フィルムに、着色剤を配合して行なうことができる。着色する際の色相は、意図する意匠性によって適宜選択すればよい。なお、基材層１を着色する色材は任意の顔料等でよいが、この色材としてカーボンブラックを含んでいてはならない。カーボンブラックは赤外線吸収率が高いため、このカーボンブラックを含有していると遮熱性が低下し、また、遮炎性も低下する。色材として好適な顔料は、イソインドリノン系顔料、ジスアゾ系顔料、ポリアゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、酸化チタン、ペリレンブラックである。基材層１の厚さは、４０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。

また、ポリオレフィン系樹脂フィルムの表面に印刷、あるいはコーティングの手法を用いて着色層を設けるのでも良い。いずれの場合においても、基材層１の着色は、表面の意匠性を高めると同時に、その隠蔽性によって、金属基板９の色や反射の影響を遮断する効果も有する。なお上記の場合と同様、この着色層の色材も赤外線を吸収するものであってはならない。

基材層１には、遮炎性能の向上のため、有機系難燃剤を含有している。有機系難燃剤の種類は特に限定するものではないが、臭素化合物（臭素系難燃剤）を含有している。臭素化合物としては、ＲｏＨＳ規制物質のポリ臭化ビフェニル（ＰＢＢ）、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）以外の臭素系難燃剤が使用可能である。臭素化合物の含有率は３％以上５％以下が好ましい。

更に、基材層１には、遮炎性能の向上のため、無機系難燃剤を含有している。無機系難燃剤の種類は特に限定するものではないが、アンチモン化合物を含有している。アンチモン化合物は、臭素化合物の難燃性を高める助剤として用いられることがある。アンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンが使用可能であり、特に三酸化アンチモンが好ましい。アンチモン化合物の含有率は１％以上２％以下が好ましい。

基材層１のポリオレフィン系樹脂フィルムとして、たとえばポリプロピレン樹脂フィル
ムやポリエチレン樹脂フィルムを用いることができる。また、その有機固形分重量が、４４ｇ／ｍ^２以上、７０ｇ／ｍ^２以下とすることができる。この場合には化粧シート１０として、建築基準法に定める不燃化粧シートとすることができる。また、金属基板９との貼り合わせによって、化粧部材２０として不燃化粧部材とすることができる。

（絵柄層）
基材層１に設けられた、絵柄層２によって、化粧シート１０は意匠性に優れた商品としてその用途が広がる。意匠性は用途、目的によって任意のものを適宜選ぶことができる。例えば木目や、自然物であれば石目や砂目などを表現するものであってもよく、抽象的な絵柄を用いるのでもよい。

印刷方法については、特段の限定をするものではなく、例えばグラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、シルクスクリーン印刷法、インクジェット印刷法など、既存の印刷法の中から、適宜選択して用いることができる。

また印刷インキについては、基材層１同様、基材層１であるポリオレフィン系樹脂フィルムの表面への密着性、あるいは接着性樹脂層３との密着性などが十分であり、また耐候性などを目的に応じて考慮すれば、既存の印刷インキの中から、適宜選択することができる。色材として好適な顔料は、イソインドリノン系顔料、ジスアゾ系顔料、ポリアゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、酸化チタン、ペリレンブラックである。

また必要に応じて、たとえば印刷インキの基材層１への密着性を高めるために、基材層１の表面に、例えばコロナ放電処理やアンカー処理など、密着性の向上を目的とした処理を行なうこともできる。

（接着性樹脂層）
接着性樹脂層３は、絵柄層２と透明熱可塑性樹脂層４との間の押し出しラミネート法による接着を可能とし、両層間での接着強度を発現させる目的で設けられるものであり、例えば熱可塑性オレフィン系樹脂を用いることができる。

（透明熱可塑性樹脂層および表面保護層）
前述のとおり、本発明による化粧シート１０は、基材層１であるポリオレフィン系樹脂フィルムの表面には、その表面から絵柄を形成する絵柄層２、接着性樹脂層３、透明熱可塑性樹脂層４および表面保護層５が、この順に積層されている。このうち、表面保護層５と透明熱可塑性樹脂層４、接着性樹脂層３の３層は透明であって、基材層１に設けられた絵柄層２を化粧シート１０の外側から視認することが可能である。

また透明熱可塑性樹脂層４および表面保護層５は、化粧シート１０外側に位置して、化粧シート１０の表面耐性、あるいは耐候性、化粧シート１０の保護にも寄与する。すなわち、透明熱可塑性樹脂層４による耐候性の向上、表面保護層５による表面耐性の向上などの効果を有している。あるいは、化粧シート１０に対して、曲げ加工などの力が加わる場合には、化粧シート１０の割れ、あるいは絵柄層２の割れなどを防止する効果を有する。

透明熱可塑性樹脂層４の厚みは５０μｍ以上１００μｍ以下であると好ましく、さらに化粧シート１０全体の厚みを１８０μｍ以下とすると、金属基板に貼り付けて化粧部材とした状態で建築基準法第二条第９号および建築基準法第六四条および建築基準法施行令第１１２条の１に基づく遮炎性能試験において、
（ａ）非加熱側へ１０秒を超えて継続する火炎の噴出がないこと
（ｂ）非加熱面で、１０秒を超えて継続する発炎がないこと
（ｃ）火炎が通る亀裂等の損傷および隙間を生じないこと
という具体的な遮炎性能を満たすことができる。

また透明熱可塑性樹脂層４には、エンボス加工による凹凸模様７により、例えば梨地、木目調（特に導管模様状）、石目調、布目調、和紙調、幾何学模様状等の各種模様状、或いは単なる艶消状や砂目状、ヘアライン状、スウェード調などの表面意匠を設けることができる。エンボスの形成方法には特に制限はないが、金属製のエンボス版を使用した機械エンボス法が最も一般的である。このエンボス加工と、絵柄層２の印刷絵柄との相乗効果により、化粧シート１０として、より高度な意匠性の実現が可能となる。

表面保護層５は、特に限定するものではないが、例えばウレタン系樹脂で構成することができる。これによって、化粧シート１０および化粧部材２０において、耐久性の向上の効果があり、基材層１がポリオレフィン樹脂からなる、不燃化粧シートおよび不燃化粧部材を実現することができる。また紫外線吸収剤を配合しても良い。紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とトリアジン系紫外線吸収剤を例示できる。また、表面保護層５の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。

（プライマー層）
本発明による化粧シート１０において、基材層１であるポリオレフィン系樹脂フィルムの裏面には、プライマー層６が備えられている。これは、金属基板９と貼りあわせて化粧部材２０とする場合に、その接着性を向上させる目的で設けてあるものである。プライマー層６を構成する材料としては、たとえば、二液硬化型ポリエステルウレタンを用いることができる。また必要に応じて、プライマー層６の基材層１への密着性を高めるために、基材層１の裏面にコロナ放電処理を行っても良い。

（金属基板）
金属基板９は、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼、銅などから、化粧部材２０の使用目的などから適宜選択して用いることができる。金属板の厚さは、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましい。

（化粧シート）
本発明による化粧シート１０の遮熱性能については、たとえば、ＪＩＳＫ５６０２に準拠した分光光度計を用いた日射反射測定による波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外領域での反射率が３０％以上となり、高い遮熱性能を呈する。

（化粧部材）
本発明による化粧部材２０は、本発明による化粧シート１０を、金属基板９に接着剤層８を介して貼りあわせたものである。こうして製造された化粧部材２０は、建築基準法第二条第９号および建築基準法第六四条および建築基準法施行令第１１２条の１に基づく遮炎性能試験において、
（ａ）非加熱側へ１０秒を超えて継続する火炎の噴出がないこと
（ｂ）非加熱面で、１０秒を超えて継続する発炎がないこと
（ｃ）火炎が通る亀裂等の損傷および隙間を生じないこと
という具体的な遮炎性能を満たすことができ、玄関ドア等の屋外用の表面化粧鋼板部材として使用した際、高い遮熱性と遮炎性を発揮する。

＜実施例１＞
＜試料＞
基材層として、着色ポリエチレン樹脂からなり、有機系難燃剤、無機系難燃剤を添加した着色熱可塑性樹脂基材層の一方の面に、コロナ放電処理を施した後、ウレタン系印刷インキからなる絵柄層と接着性樹脂層と透明熱可塑性樹脂層と表面保護層をこの順で形成し、もう一方の面には、コロナ放電処理を施した後、プライマー層（厚さ１μｍ）を形成し、厚み１４２μｍの化粧シートとした。プライマー層側に接着剤層を介して厚さ０．５ｍｍの鋼板を接着し、化粧部材とした。主な層の構成は下記のとおり。
（着色熱仮想性樹脂基材層）
・材質：ポリエチレン（厚み５５μｍ）
・有機質割合：５８．８２％有機固形分全重量：５６．４９ｇ／ｍ^２
・難燃剤：三酸化アンチモン、臭素系難燃剤（質量割合４．６９％）
（絵柄層）
・色材：フタロシアニン系顔料
（透明熱可塑性樹脂層）
・材質：ポリプロピレン（厚み８０μｍ）

＜実施例２＞
絵柄層の色材をペリレンブラックとしたほかは実施例１と同様として化粧部材とした。

＜比較例１＞
着色熱可塑性樹脂基材層を
・材質：ポリエチレン（厚み５５μｍ）
・有機質割合：５６．５０％有機固形分全重量：４１．５０ｇ／ｍ^２
・難燃剤：含有せず
とした以外は実施例１と同様として化粧部材とした。

＜比較例２＞
絵柄層の色材を、カーボンブラックとしたほかは実施例１と同様として化粧部材とした。

＜評価方法＞
１）遮熱性
・ＪＩＳＫ５６０２に規定された塗膜の日射反射率測定法により測定を行った。（株）日立ハイテクノロジーズ製Ｕ−４１００形分光光度計を用い、試作した化粧部材について、波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの光に対する反射率を測定した。
・波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの光に対する反射率が、３０％以上を合格（○）と評価し、反射率が３０％に満たない場合には不合格（×）と評価した。
２）遮炎性
・試作した化粧部材を壁炉前面に設置し、化粧部材の鋼板側より、加熱温度がＩＳＯ８３４に規定されている標準加熱温度曲線となるよう、２０分間の加熱を行う。判定方法として、加熱時間中に、化粧部材の非加熱側に延焼するか否かを確認した。具体的には、以下の（ａ）〜（ｃ）を満たす場合を合格（○）と評価し、これら（ａ）〜（ｃ）のいずれかを満たさない場合には不合格（×）と評価した。
（ａ）非加熱側へ１０秒を超えて継続する火炎の噴出がないこと。
（ｂ）非加熱面で、１０秒を超えて継続する発炎がないこと。
（ｃ）火炎が通る亀裂等の損傷および隙間を生じないこと。

これらの各試験の結果を表１に示す。なお、表１において、丸印（○）は合格を、バツ印（×）は不合格を意味する。

表１に示すように、実施例１、実施例２は、遮炎性能試験、遮熱性能試験の結果が何れ
も合格であった。これに対し、比較例１は、遮炎性能試験の結果が不合格であった。比較例２は遮熱性能試験の結果が不合格であった。
以上から、実施例１〜２の化粧部材は、遮炎性，遮熱性の両方を有することを確認した。

１・・・着色熱可塑性樹脂基材層
２・・・絵柄層
３・・・接着性樹脂層
４・・・透明熱可塑性樹脂層
５・・・表面保護層
６・・・プライマー層
７・・・凹凸模様
８・・・接着剤層
９・・・金属基板
１０・・・化粧シート
２０・・・化粧部材

Claims

臭素化合物を含有する有機難燃剤とアンチモン化合物を含有する無機難燃剤を含むポリオレフィン系樹脂からなる着色熱可塑性樹脂基材層の一方の面に、絵柄層、接着性樹脂層、透明熱可塑性樹脂層、表面保護層が順次形成され、他方の面に、金属基板との密着性を高めるためのプライマー層が設けられ、前記着色熱可塑性樹脂基材層および絵柄層に含まれる色材が、ペリレン系顔料、アゾメチンアゾ顔料、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、キナクリドン、フタロシアニンまたは酸化チタンのいずれか、またはこれらの組み合わせであり、前記一方の面のＪＩＳＫ５６０２に準拠した日射反射測定による波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外領域での反射率が３０％以上であることを特徴とする化粧シート。
前記透明熱可塑性樹脂層の厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下であり、全体の厚みが１８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記透明熱可塑性樹脂層に凹凸模様が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載の化粧シート。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の化粧シートの前記プライマー層側に金属基板を積層したことを特徴とする化粧部材。