JP6897181B2 - 化粧シート及び化粧板 - Google Patents

Description

本発明は、住宅等の建築物における壁材、天井材、床材、造作材等の内装材や建具、家具什器類、住設機器や家電製品の外装、自動車等の車両内装等に使用するための化粧シート及び化粧板に関するものである。

従来の化粧シートの基本的な構成は、図２に示すように、適宜着色された基材シート１１、所望の絵柄が印刷された絵柄層１２、及び透明でエンボス適性のあるクリア層１４がこの順に積層された積層体を成し、クリア層１４の表面に絵柄層１２に調和させたエンボスによる凹凸部１５が形成されている。基材シート１１の材料としては、柔軟性があり、熱可塑性で成形性が良く、印刷適性のあるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂フィルムが代表的な材料となっている。

化粧シート２０の製造方法は、ひとつには基材シート１１としてのＰＶＣフィルム上にグラビア印刷等によって所望の色調と柄を有する絵柄層１２を設けて印刷フィルム１３とした後、絵柄層１２の表面に透明な接着剤層（図示せず）を介してクリア層１４を貼り合わせる方法がある。一方、絵柄層１２、クリア層１４ともに熱可塑性樹脂をベースとし、接着剤層を介さずに熱及び圧力をかけて融着させ貼り合わせる加熱ラミネート方式がある。加熱ラミネート方式では、ラミネートの加圧時にクリア層表面へのエンボス加工を同時に行うダブリングエンボス方式が主流となっている（例えば特許文献１、２）。

図３はダブリングエンボス装置（以下、適宜エンボス装置と略す）の概略構成図である。このように、エンボス装置３０は、搬送ロール１９、メインヒートドラム２１、インフラヒーター２２、バーヒーター２３、エンボスロール２４、ゴムバックロール２５、及びテイクオフロール２６を備える。

エンボス装置３０に供給された印刷フィルム１３とクリア層１４は、まず、メインヒートドラム２１の外周に巻き付いて重層フィルム２０ａとなり進行する。インフラヒーター２２は、メインヒートドラム２１に巻き付いた状態の重層フィルム２０ａを加熱するためのヒーターである。インフラヒーター２２は、メインヒートドラム２１の近傍に、メインヒートドラム２１の外周の一部に沿って配置されている。

バーヒーター２３は、メインヒートドラム２１から下流側に送り出された重層フィルムを更に加熱するためのヒーターである。バーヒーター２３は、メインヒートドラム２１と、エンボスロール２４及びゴムバックロール２５との間を重層フィルム２０ａが進行する領域に沿って配置されている。インフラヒーター２２とバーヒーター２３によって重層フィルム２０ａは加熱されて軟化し、ラミネート及びエンボス形状に加工されやすくなる。

表面に凹凸形状を有するエンボスロール２４及びゴムバックロール２５は、エンボスユニットを構成している。エンボスロール２４及びゴムバックロール２５は、互いに外周が接し、その間を重層フィルム２０ａが通過する際に協働して重層フィルム２０ａにラミネートのための加圧とエンボス加工を施し積層体として、化粧シート２０を作製する。

テイクオフロール２６は、エンボスロール２４及びゴムバックロール２５の下流側に配置され、エンボスロール２４及びゴムバックロール２５を通過した化粧シート２０をエンボス装置３０から排出する。

特公平０７−３９１７０号公報 特開平０８−０５８０３９号公報

しかるに、エンボス装置によって横絵柄の化粧シートを製造しようとすると、重層フィルムがメインヒートドラムから剥離する際、シートの中央部と端部で剥離の度合いが異なることから、柄曲がりが発生する。すなわち、加熱したメインヒートドラムに、重層フィルムの中央部よりも端部が密着して引っ張られるために、流れ方向と垂直方向に直線になるべき横絵柄が曲線になってしまう現象が発生する。

図４は柄曲がりの現象を模式的に表わす説明図である。メインヒートドラム２１から剥離するとき、重層フィルム２０ａの端部は中央部よりも剥離性が悪く（ヒートドラムトラレと呼ばれる）、端部により強い張力が加わるため、重層フィルム２０ａの端部は伸びる。そのため、剥離前に流れ方向と垂直方向に直線的であった横絵柄（図４では簡略な横縞柄としている）が湾曲した横絵柄となって搬出される。このように、例えば横木目等の絵柄については、柄曲がりが顕著に現れてしまい生産できないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、化粧シート製造における加熱ラミネーション（ダブリングエンボス）時のヒートドラムトラレによる柄曲がりが発生しない構造を備えた化粧シートを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基材シート上に少なくとも絵柄層、クリア層がこの順に設けられた化粧シートであって、
前記基材シートは着色熱可塑性樹脂からなり、前記絵柄層はアクリル樹脂と塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体樹脂バインダーを含むインキからなり、前記クリア層は透明熱可塑性樹脂からなり、
かつ前記絵柄層を設けた面とは反対側の前記基材シートの面にプライマー層が設けられ、かつ前記プライマー層はシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂からなることを特徴とする化粧シートとしたものである。

また、前記シリカの粒径は２μｍ以上であり、
かつ前記ポリエステルウレタン系樹脂中の前記シリカの添加量は３〜１２質量％であり、
かつ前記プライマー層の平面視単位面積当たりの重量は１．２±０．３ｇ／ｍ^２であることを特徴とする化粧シートとしたものである。

請求項２に記載の発明は、前記着色熱可塑性樹脂と前記透明熱可塑性樹脂はいずれも、
ポリ塩化ビニル樹脂とアクリル樹脂との少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１に記載の化粧シートとしたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれか一項に記載の化粧シートが基板に貼り付けられたことを特徴とする化粧板としたものである。

本発明の化粧シートにおいては、基材シートは着色熱可塑性樹脂からなり、絵柄層はアクリル樹脂と塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体樹脂バインダーを含むインキからなり、クリア層は透明熱可塑性樹脂からなり、かつ絵柄層を設けた面とは反対側の基材シ
ートの面にプライマー層が設けられ、かつプライマー層はシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂からなる化粧シートとしたので、横絵柄を有する化粧シートの製造においてヒートドラムトラレが防止され、横木目等の絵柄の柄曲がりが解消される。

本発明の化粧シートの実施形態に係る、基本的な構成を示す模式断面図である。 従来の化粧シートの基本的な構成を示す模式断面図である。 ダブリングエンボス装置の概略構成図である。 柄曲がりの現象を模式的に表わす説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、以下の実施の形態に限定されるものではない。尚、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

図１は、本発明の化粧シートの実施形態に係る、基本的な構成を示す模式断面図である。本発明の化粧シート１０は、基材シート１上に少なくとも絵柄層２、クリア層４がこの順に設けられ、基材シート１は着色熱可塑性樹脂からなり、絵柄層２はアクリル樹脂と塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体樹脂バインダーを含むインキからなり、クリア層４は透明熱可塑性樹脂からなっている。さらに、絵柄層２を設けた面とは反対側の基材シート１の面にプライマー層６が設けられている。プライマー層６は、印刷フィルム３がメインヒートドラムを通過する際にメインヒートドラムと接する面となる。

プライマー層６はシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂からなっている。ポリエステルウレタン系樹脂は、さらに塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体を含んでいてもよい。プライマー層６は、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂を、絵柄層２を設ける面とは反対側の基材シート１の面に塗布することにより形成できる。プライマー層６の形成は、メインヒートドラム搬入前であれば、絵柄層２の形成の前後どちらであってもよい。

基材シート１、絵柄層２、及びプライマー層６は印刷フィルム３を構成している。アクリル樹脂と塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体樹脂バインダーを含むインキからなる絵柄層２も熱可塑性であるため、印刷フィルム３とクリア層４とはダブリングエンボス方式により貼り合わせることができ、クリア層４の表面には絵柄層２に調和させたエンボスによる凹凸部５が形成されている。

ポリエステルウレタン系樹脂中のシリカの添加量は３〜１２質量％が好ましく、プライマー層の平面視単位面積当たりの重量は１．２±０．３ｇ／ｍ^２であることが好ましい。尚、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量は、化粧シートとなったときのプライマー層の平面視単位面積当たりの重量に略等しいため、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量は同じく１．２±０．３ｇ／ｍ^２であることが好ましい。添加量及び塗布量の好ましい範囲の理由は実施例において示す。

シリカの粒径は２μｍ以上であることが好ましい。２μｍより小さい場合、ポリエステルウレタン系樹脂中のシリカの添加量やシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量によっては、柄曲がりが発生し不良となる。

基材シート１をなす着色熱可塑性樹脂としては、ＰＶＣ樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはその鹸化物、エチレン−
（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体等のポリオレフィン系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル（代表的には１，４−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂である通称ＰＥＴ−Ｇ）等のポリエステル系樹脂、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１２−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、セルロースアセテート、ニトロセルロース等の繊維素誘導体、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等が挙げられる。このような熱可塑性樹脂を１種、またはこれらから選ばれる２種または３種以上の共重合体や混合物、複合体、積層体等を使用することもできる。なかでも１１０〜１６０℃の加熱ラミネートにより積層させるため、ＰＶＣ樹脂とアクリル樹脂との少なくとも一方を好ましく用いることができる。

着色剤としては有機顔料、無機顔料（酸化チタンを含む）が使用できる。

クリア層４をなす透明熱可塑性樹脂としては、ＰＶＣ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、ポリエステル系のポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂などを用いることができる。なかでも１１０〜１６０℃の加熱ラミネートにより積層させるため、ＰＶＣ樹脂とアクリル樹脂との少なくとも一方を好ましく用いることができる。

本発明の別の実施形態としての化粧板は、上述の本発明の化粧シートを、接着剤等を介して剛性を有する基板に貼付することにより得られる。基板としては、木質系基材、プラスチック基板、金属性基板、セラミック基板等いずれであってもよい。

以下、プライマー層の条件を変えて評価を行った実施例及び比較例に基づき、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［材料］
基材シートにはＰＶＣ樹脂またはアクリル樹脂、絵柄層にはアクリル樹脂系インキ、クリア層にはＰＶＣ樹脂、プライマー層にはシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂を用いた。尚、プライマー層には、塗膜形成と基材シートへの密着性を上げるため、硬化剤を添加した。

［実施Ａ］（実施例１〜９、比較例１〜４）
実施例１〜９、及び比較例１〜３においては、ポリエステルウレタン系樹脂に添加するシリカの粒径を２μｍまたは４μｍとし、ポリエステルウレタン系樹脂中のシリカの添加量を１〜１５質量％の範囲で変化させ、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量を１．２ｇ／ｍ^２として、柄曲がり及び基材シートとの密着性を評価した。比較例４ではプライマー層を形成しなかった。尚、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量は、化粧シートとなったときのプライマー層の平面視単位面積当たりの重量に略等しくなる。

［実施Ｂ］（実施例１０〜１６、比較例５〜８）
実施例１０〜１６、及び比較例５〜７においては、ポリエステルウレタン系樹脂に添加するシリカの粒径を２μｍまたは４μｍとし、ポリエステルウレタン系樹脂中のシリカの添加量を３質量％で一定として、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量を０．６〜１．８ｇ／ｍ^２の範囲で変化させ、柄曲がり及びブロッキング（化粧シートの巻取りによりシート同士が貼り付く現象）を評価した。比較例８ではプライマー層を形成しなかった。

プライマー層を形成したすべての実施例及び比較例において、硬化剤はポリエステルウレタン系樹脂１００質量部に対して３質量部で一定とした。

［評価方法］
＜基材シートとの密着性＞
一般的なＭＤＦ（ミディアム・デンシティ・ファイバーボード）基材に酢酸ビニル系水性エマルジョン接着剤（７２ｇ／ｍ^２）を用い、化粧シートを貼り合わせた（２．０Ｎ／ｃｍ^２、常温７２時間）後、一定期間放置し、２５ｍｍ（１インチ）幅にて化粧シートとＭＤＦ基材を剥離した際、剥離面がＭＤＦ基材の材料破壊の場合を〇、ＭＤＦ基材と化粧シート間で剥離した場合を×と判定した。

＜ブロッキング＞
化粧シートを巻取り、ロール作製後、１週間後の状態を確認し、ブロッキングしていない場合を〇、ブロッキングしている場合を×と判定した。

＜柄曲がり＞
化粧シート作製後、目視観察して柄曲がりが感知できない場合を〇、若干感知できるが許容範囲内である場合を△とし、以上を合格とした。

［評価結果］
実施Ａの評価結果を、試料条件と併せて表１に示す。

表１の結果より、シリカ添加量が３〜１２質量％である実施例１〜８においては、柄曲がり、基材シートとの密着性のいずれも良好な結果となった。シリカ添加量が１質量％の場合は、シリカ粒径が２μｍのとき（比較例１）は柄曲がりが不良となったが、４μｍのとき（実施例９）は若干の柄曲がりが見られたが許容範囲内であった。プライマー層を形成しなかった比較例４では柄曲がりが顕著に見られた。シリカ添加量が１５質量％であった比較例２、３については、シリカ粒径（２μｍまたは４μｍ）に関わらず、基材シートとの密着性が不良となった。

実施Ｂの評価結果を、試料条件と併せて表２に示す。

表２の結果より、シリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂の塗布量が０．９〜１．５（１．２±０．３）質量％である実施例１０〜１５においては、柄曲がり、ブロッキングのいずれも良好な結果となった。塗布量が０．６質量％の場合は、シリカ粒径が２μｍのとき（比較例５）は柄曲がりが不良となったが、４μｍのとき（実施例１６）は若干の柄曲がりが見られたが許容範囲内であった。プライマー層を形成しなかった比較例８ではブロッキングの発生はなかったが、柄曲がりが顕著に見られた。塗布量が１．８ｇ／ｍ^２であった比較例６、７については、シリカ粒径（２μｍまたは４μｍ）に関わらず、ブロッキングが不良となった。

以上の結果により、基材シートのメインヒートドラムと接する面側にプライマー層を設け、該プライマー層が本発明で規定する条件を満たす場合はメインヒートドラムからの剥離が軽くなり、端部と中央部で均等に剥離するので、柄曲がりの発生がない化粧シートを作製できることを確認した。

１、１１・・・・基材シート
２、１２・・・・絵柄層
３、１３・・・・印刷フィルム
４、１４・・・・クリア層
５、１５・・・・エンボスによる凹凸部
６・・・・・・・プライマー層
１０、２０・・・化粧シート
２０ａ・・・・・重層フィルム
３０・・・・・・ダブリングエンボス装置
１９・・・・・・搬送ロール
２１・・・・・・メインヒートドラム
２２・・・・・・インフラヒーター
２３・・・・・・バーヒーター
２４・・・・・・エンボスロール
２５・・・・・・ゴムバックロール
２６・・・・・・テイクオフロール

Claims (3)

1. 基材シート上に少なくとも絵柄層、クリア層がこの順に設けられた化粧シートであって、前記基材シートは着色熱可塑性樹脂からなり、前記絵柄層はアクリル樹脂と塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル樹脂共重合体樹脂バインダーを含むインキからなり、前記クリア層は透明熱可塑性樹脂からなり、
   かつ前記絵柄層を設けた面とは反対側の前記基材シートの面にプライマー層が設けられ、かつ前記プライマー層はシリカを添加したポリエステルウレタン系樹脂からなり、
   前記シリカの粒径は２μｍ以上であり、
   かつ前記ポリエステルウレタン系樹脂中の前記シリカの添加量は３ 〜１２質量％であり、かつ前記プライマー層の平面視単位面積当たりの重量は１．２±０．３ｇ／ｍ ^２ であることを特徴とする化粧シート。
2. 前記着色熱可塑性樹脂と前記透明熱可塑性樹脂はいずれも、ポリ塩化ビニル樹脂とアクリル樹脂との少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
3. 請求項１〜２のいずれか一項に記載の化粧シートが基板に貼り付けられたことを特徴とする化粧板。
   

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