JP7020193B2 - 化粧シートおよび化粧部材 - Google Patents
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Description
本発明は、住宅などの建築材に用いられる化粧シートおよびその化粧シートを使用した化粧部材に関する。
化粧シートの最表面には、耐候性、耐傷性、耐汚染性および表面の艶の調整、などのため表面保護層が形成されている。
近年、住宅の長期保証が求められてきており、化粧シートの耐候性向上は大きな課題となっている。化粧シートの表面保護層としてはアクリル系樹脂を用いる事が多く、その耐候性を更に上げるため、紫外線吸収剤やラジカル捕捉剤などの耐候剤が添加されるのが一般的である（例えば、特許文献１～４）。
近年、住宅の長期保証が求められてきており、化粧シートの耐候性向上は大きな課題となっている。化粧シートの表面保護層としてはアクリル系樹脂を用いる事が多く、その耐候性を更に上げるため、紫外線吸収剤やラジカル捕捉剤などの耐候剤が添加されるのが一般的である（例えば、特許文献１～４）。
しかしながら、耐候剤の添加量を増加させることで耐候性を向上させることができるが、耐候剤は高価であるため、コストアップする問題がある。また添加量の増加によりブリードアウトの虞もあるため、添加量を増やすことには限界があった。また、それらの問題を回避できたとしても、耐候剤の劣化を避けることは困難である。また、折り曲げなどの後加工があると、その部分にクラックが発生し、そのクラックから劣化が進む虞があった。その対策として、表面保護層に柔軟性を持たせる方法が検討されたが、化粧シートの製造工程において、ブロッキングが発生し易くなり、生産性が低下する。
上記の事情に鑑み、本発明は、化粧シートを折り曲げ加工してもクラックを生じる事がない柔軟性を備え、且つ化粧シートをロール状に巻回してもブロッキングを起こすことがない、化粧シートの表面保護層を提供することを課題とする。
上記の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、基材上に表面保護層を積層した化粧シートにおいて、
表面保護層は、アクリル系樹脂組成物を主剤とし、ポリイソシアネートを硬化剤としたイソシアネート硬化型アクリル系樹脂組成物からなり、
ポリイソシアネートのプレポリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと記す。）にキシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと記す。）を１～２０重量％の範囲で重合させた硬化剤Ａと、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である硬化剤Ｂと、を硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝１０～４０重量％：９０～６０重量％の範囲で配合させた硬化剤であることを特徴とする化粧シートである。
表面保護層は、アクリル系樹脂組成物を主剤とし、ポリイソシアネートを硬化剤としたイソシアネート硬化型アクリル系樹脂組成物からなり、
ポリイソシアネートのプレポリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと記す。）にキシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと記す。）を１～２０重量％の範囲で重合させた硬化剤Ａと、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である硬化剤Ｂと、を硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝１０～４０重量％：９０～６０重量％の範囲で配合させた硬化剤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、前記表面保護層が、フィラーを含有してい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、前記表面保護層の厚みが２～２０μｍであり、且つ化粧シートの総厚が４０～３００μｍであ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。
また、請求項４に記載の発明は、前記表面保護層の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１～３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１～４のいずれかに記載の化粧シートの前記基材側に木質系または金属系基板を積層してなることを特徴とする化粧部材である。
また、請求項６に記載の発明は、前記化粧部材が折り曲げ加工、または前記化粧シート面がラッピング加工、を施されていることを特徴とする請求項５に記載の化粧部材である。
本発明の化粧シートの表面保護層は、アクリル系樹脂組成物を主剤とし、ポリイソシアネートを硬化剤としたイソシアネート硬化型アクリル系樹脂組成物からなり、ポリイソシアネートのプレポリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと記す。）にキシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと記す。）を１～２０重量％の範囲で重合させた硬化剤Ａと、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である硬化剤Ｂと、を硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝１０～４０重量％：９０～６０重量％の範囲で配合させた硬化剤であるため、化粧シートを折り曲げ加工してもクラックを生じる事がない柔軟性を備え、且つ化粧シートをロール状に巻回してもブロッキングを起こすことがない。
＜化粧シート＞
本発明の化粧シートについて説明する。
本発明の化粧シートは、図１に例示した様に、基材２上に表面保護層１を積層した化粧シート１０－１である。
本発明の化粧シートについて説明する。
本発明の化粧シートは、図１に例示した様に、基材２上に表面保護層１を積層した化粧シート１０－１である。
本発明の化粧シート１０－１の表面保護層１は、アクリル系樹脂組成物を主剤とし、ポリイソシアネートを硬化剤としたイソシアネート硬化型アクリル系樹脂組成物からなり、ポリイソシアネートのプレポリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと記す。）にキシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと記す。）を１～２０重量％の範囲で重合させた硬化剤Ａと、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である硬化剤Ｂと、を硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝１０～４０重量％：９０～６０重量％の範囲で配合させた硬化剤であることを特徴とする化粧シートである。
硬化剤Ａを、ＨＤＩにＸＤＩを１重量％未満配合したものとすることにより、耐ブロッキング性能が低下する。また、２０重量％を超えて配合したものとすることにより、柔軟性及び耐候性が低下する。
また、硬化剤Ａ：硬化剤Ｂが１０重量％未満：９０重量％超としたものとすることにより、耐ブロッキング性能が十分ではなくなる。また、硬化剤Ａ：硬化剤Ｂが４０重量％超：６０重量％未満としたものとすることにより、柔軟性が十分ではなくなる。
また、表面保護層１には、フィラーを含有していても良い。フィラーを含有することにより、表面に凹凸が形成されるため、ブロッキングを起こし難くなる。
また、表面保護層１の厚みが２～２０μｍであり、且つ化粧シート１０－１の総厚が４０～３００μｍであることが好適である。表面保護層１の厚みが２μｍ未満では耐候性が不十分となり、２０μｍを超えるとコート時の乾燥性が悪くなり、且つ耐ブロッキング性が低下する。また、化粧シート１０－１の総厚が４０μｍ未満ではとなり、３００μｍを超えるとシートの柔軟性が低下し、曲げ加工が適さなくなる。
また、図２に例示するように、本発明の化粧シート１０－２の基材２´は、オレフィン系樹脂からなる着色熱可塑性樹脂層３の一方の面に、印刷したインキ層などからなる絵柄層４と、ウレタン系接着剤などからなる接着性樹脂層５と、透明熱可塑性樹脂層６と、表面保護層７と、がこの順に備えられており、もう一方の面に、金属基板との密着性を向上させるプライマー層８が備えられている基材２´であっても良い。接着性樹脂層５と透明熱可塑性樹脂層６の間に、透明接着性樹脂層が備えられていても構わない。
また、図２に例示するように、表面保護層１の表面に凹凸部９が形成されていても良い。表面に凹凸が形成されていることによりブロッキングを起こし難くなる。
＜化粧部材＞
次に、本発明の化粧部材について説明する。
本発明の化粧部材は、本発明の化粧シート１０－１、１０－２の基材２、２´側に木質系または金属系基板を積層した構成を備えている。
次に、本発明の化粧部材について説明する。
本発明の化粧部材は、本発明の化粧シート１０－１、１０－２の基材２、２´側に木質系または金属系基板を積層した構成を備えている。
本発明の化粧部材は、折り曲げ加工、または化粧部材の化粧シート面がラッピング加工を施されていても構わない。折り曲げ加工されても、化粧部材の最表面にある表面保護層にはクラックが生じないため、表面保護層の保護機能が劣化する事は無い。また、化粧シート面がラッピング加工されて、図２に例示した様に、表面保護層７に凹凸部９が形成されていても、表面保護層７の保護機能が劣化する事は無く、且つラッピング加工により形成された表面保護層７の凹凸部９により、ブロッキングが発生し難くなる。
次に、本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞
着色ポリエチレン樹脂からなる基材（厚さ：５５μｍ）の一方の面を、コロナ放電処理を施した後、ウレタン系印刷インキを使用して絵柄層を印刷した後、ウレタン系接着剤層と、透明接着性樹脂層と、透明熱可塑性樹脂層（厚さ：７０μｍ）と、アクリル系樹脂組成物を主成分とした表面保護層と、をこの順に塗布・乾燥することにより形成した。絵柄層の印刷にはグラビア印刷装置を、絵柄層以外のウレタン系接着剤層などの塗布にはグラビアコータを使用した。
着色ポリエチレン樹脂からなる基材（厚さ：５５μｍ）の一方の面を、コロナ放電処理を施した後、ウレタン系印刷インキを使用して絵柄層を印刷した後、ウレタン系接着剤層と、透明接着性樹脂層と、透明熱可塑性樹脂層（厚さ：７０μｍ）と、アクリル系樹脂組成物を主成分とした表面保護層と、をこの順に塗布・乾燥することにより形成した。絵柄層の印刷にはグラビア印刷装置を、絵柄層以外のウレタン系接着剤層などの塗布にはグラビアコータを使用した。
また、基材のもう一方の面には、コロナ放電処理を施した後、プライマー層を、グラビアコータを用いて、乾燥後の膜厚１μｍとなる様に形成した。
なお、各層の塗液組成は下記のものを使用した。
（ウレタン系接着剤層）
ウレタン変性ポリエステルポリオール ８０重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート
１０重量部、イソホロンジイソシアネート １０重量部、で混合してなる２液硬化型のアンカーコート剤。
ウレタン変性ポリエステルポリオール ８０重量部、ヘキサメチレンジイソシアネート
１０重量部、イソホロンジイソシアネート １０重量部、で混合してなる２液硬化型のアンカーコート剤。
（透明接着性樹脂層）
マレイン酸変性ランダムポリプロピレン樹脂６９．５重量部に対してエチレン－プロピレン共重合樹脂２９．５重量部、トリアジン系紫外線吸収剤「ＴＩＮＵＶＩＮ１６００」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％と、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５０」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％とを添加。
マレイン酸変性ランダムポリプロピレン樹脂６９．５重量部に対してエチレン－プロピレン共重合樹脂２９．５重量部、トリアジン系紫外線吸収剤「ＴＩＮＵＶＩＮ１６００」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％と、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５０」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％とを添加。
（透明熱可塑性樹脂層）
立体規則性の低いホモポリプロピレン「ＴＰＯ」（（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ４．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用い、これにトリアジン系紫外線吸収剤「ＴＩＮＵＶＩＮ１６００」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％と、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５０」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％とを添加。
立体規則性の低いホモポリプロピレン「ＴＰＯ」（（株）プライムポリマー製、ＭＦＲ４．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用い、これにトリアジン系紫外線吸収剤「ＴＩＮＵＶＩＮ１６００」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％と、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５０」（ＢＡＳＦジャパン（株）製）０．５重量％とを添加。
（表面保護層）
硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝２０重量％：８０重量％で配合した硬化剤を、アクリル系樹脂１００重量部に対して１０重量部（ＮＣＯ基／ＯＨ基のモル比＝１．０）添加したものを塗液とした。なお、硬化剤Ａは、ポリイソシアネートのプレポリマーとして、ＨＤＩにＸＤＩを１０重量％配合し重合させた硬化剤である。また硬化剤Ｂは、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である。
硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝２０重量％：８０重量％で配合した硬化剤を、アクリル系樹脂１００重量部に対して１０重量部（ＮＣＯ基／ＯＨ基のモル比＝１．０）添加したものを塗液とした。なお、硬化剤Ａは、ポリイソシアネートのプレポリマーとして、ＨＤＩにＸＤＩを１０重量％配合し重合させた硬化剤である。また硬化剤Ｂは、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である。
（プライマー層）
ポリエステルウレタン系８０重量％と塩化ビニル－酢酸ビニル共重合系（塩酢ビ系）樹脂２０重量％に対してにシリカ１．５重量％を添加したものに、硬化剤３重量％添加。
ポリエステルウレタン系８０重量％と塩化ビニル－酢酸ビニル共重合系（塩酢ビ系）樹脂２０重量％に対してにシリカ１．５重量％を添加したものに、硬化剤３重量％添加。
なお、化粧シートとしての総厚を１３５μｍとして化粧シートを作製した。総厚は、基材（５５μｍ）と透明熱可塑性樹脂層（７０μｍ）の他に、絵柄層とウレタン系接着剤層と透明接着性樹脂層および表面保護層の厚さの合計値（１０μｍ）を含む化粧シートとしての厚さである。
本実施例においては、絵柄層１μｍ、ウレタン系接着剤層１μｍ、透明接着性樹脂層１μｍ、表面保護層７μｍとした。
本実施例においては、絵柄層１μｍ、ウレタン系接着剤層１μｍ、透明接着性樹脂層１μｍ、表面保護層７μｍとした。
＜比較例１＞
硬化剤として柔軟性を付与しない硬化剤Ａのみを使用した事以外は実施例１と同様とした。
硬化剤として柔軟性を付与しない硬化剤Ａのみを使用した事以外は実施例１と同様とした。
＜比較例２＞
硬化剤として硬化剤Ｂのみ（硬化剤Ａを含まない。）とした事以外は実施例１と同様とした。
硬化剤として硬化剤Ｂのみ（硬化剤Ａを含まない。）とした事以外は実施例１と同様とした。
＜比較例３＞
硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝５５重量％：４５重量％とした事意外は実施例１と同様とした。
硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝５５重量％：４５重量％とした事意外は実施例１と同様とした。
＜評価＞
実施例１と比較例１～３で作製した化粧シートのサンプルに対して、ラッピング試験と耐候性試験とブロッキングの評価を行った。
実施例１と比較例１～３で作製した化粧シートのサンプルに対して、ラッピング試験と耐候性試験とブロッキングの評価を行った。
（ラッピング試験）
ラッピング試験は、アルミ角材の角部のＲ面取り加工（角部を丸く面取りする加工）をしていない角材に化粧シートをラッピングした際に、表面保護層にクラックが生じたかどうかを、アルミ角材の角部を３０倍の実体顕微鏡で観察する試験である。観察の結果、クラックを見出す事が無かった場合を◎、表面保護層のクラックが表面層だけに形成されている場合を○、表面保護層のクラックが下地まで至っていないが深い場合を△、表面保護層のクラックが下地まで至っている場合を×とした。
ラッピング試験は、アルミ角材の角部のＲ面取り加工（角部を丸く面取りする加工）をしていない角材に化粧シートをラッピングした際に、表面保護層にクラックが生じたかどうかを、アルミ角材の角部を３０倍の実体顕微鏡で観察する試験である。観察の結果、クラックを見出す事が無かった場合を◎、表面保護層のクラックが表面層だけに形成されている場合を○、表面保護層のクラックが下地まで至っていないが深い場合を△、表面保護層のクラックが下地まで至っている場合を×とした。
（耐候性試験）
耐候性試験は、耐候性試験機であるメタルウェザー（ダイプラ・ウィンテス株式会社の登録商標）ＫＷ－Ｒ７ＴＰを使用して、ランプ出力６５ｍＷ／ｃｍ２、１３００時間の処
理後、目視による外観の変化の有無を評価した。変化が無い場合を○、僅かに変化が認められる場合を△、明らかな変化が認められる場合を×とした。
耐候性試験は、耐候性試験機であるメタルウェザー（ダイプラ・ウィンテス株式会社の登録商標）ＫＷ－Ｒ７ＴＰを使用して、ランプ出力６５ｍＷ／ｃｍ２、１３００時間の処
理後、目視による外観の変化の有無を評価した。変化が無い場合を○、僅かに変化が認められる場合を△、明らかな変化が認められる場合を×とした。
（ブロッキング性評価）
作製した化粧シートサンプルを三つ折りにすることで、面々と面裏が重なる様にして、その三つ折りにしたサンプルの上に２Ｋｇ／ｃｍ２の重石を乗せ、４０℃、３日間放置した後の面々と面裏の密着の状態を確認した。ここで面は表面、裏はプライマー面とした。評価基準として、全く密着が認められなかった場合を◎、密着は認められず生産上の問題は無いが◎より劣る場合を○、軽微な密着が認められるが生産上は問題が無いレベルを△、密着が認められ、生産上の問題が発生する場合を×、とした。以上の評価結果をまとめて表１に示す。
作製した化粧シートサンプルを三つ折りにすることで、面々と面裏が重なる様にして、その三つ折りにしたサンプルの上に２Ｋｇ／ｃｍ２の重石を乗せ、４０℃、３日間放置した後の面々と面裏の密着の状態を確認した。ここで面は表面、裏はプライマー面とした。評価基準として、全く密着が認められなかった場合を◎、密着は認められず生産上の問題は無いが◎より劣る場合を○、軽微な密着が認められるが生産上は問題が無いレベルを△、密着が認められ、生産上の問題が発生する場合を×、とした。以上の評価結果をまとめて表１に示す。
表１に示した様に、実施例１で作製した化粧シートは、ラッピング試験、耐候性試験、ブロッキング性の全ての評価で○となり、良好な結果が得られた。
比較例１では、硬化剤として硬化剤Ａのみを使用した。硬化剤Ａは柔軟性を付与しない材料であるため、ブロッキング性が非常に良い（◎）結果となったが、ラッピング試験ではクラックが発生する結果（×となった。また耐候性試験においても、僅かに変化が見られ、良好とは言えない評価（△）となった。
比較例２では、硬化剤Ａを使用せず、硬化剤Ｂのみを使用したため、表面保護層の硬化が十分ではなく、ブロッキングが発生した（×）。一方、硬化が不十分であったため、柔軟性が高くなったことにより、ラッピング試験ではクラックの発生が無く、非常に良好な結果（◎）となった。
比較例３では、硬化剤Ａと硬化剤Ｂの配合比率を５５重量％：４５重量％としたことにより、耐ブロッキング性は良い結果（○）となったが、ラッピング試験、耐候性試験で良好な結果とは言えない結果（△）となった。
１・・・表面保護層
２、２´・・・基材
３・・・着色熱可塑性樹脂層
４・・・絵柄層
５・・・接着性樹脂層
６・・・透明熱可塑性樹脂層
７・・・表面保護層
８・・・プライマー層
９・・・凹凸部
１０－１、１０－２・・・化粧シート
２、２´・・・基材
３・・・着色熱可塑性樹脂層
４・・・絵柄層
５・・・接着性樹脂層
６・・・透明熱可塑性樹脂層
７・・・表面保護層
８・・・プライマー層
９・・・凹凸部
１０－１、１０－２・・・化粧シート
Claims (6)
- 基材上に表面保護層を積層した化粧シートにおいて、
表面保護層は、アクリル系樹脂組成物を主剤とし、ポリイソシアネートを硬化剤としたイソシアネート硬化型アクリル系樹脂組成物からなり、
ポリイソシアネートのプレポリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと記す。）にキシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと記す。）を１～２０重量％の範囲で重合させた硬化剤Ａと、側鎖にウレタン結合を含むＨＤＩの３量体である硬化剤Ｂと、を硬化剤Ａ：硬化剤Ｂ＝１０～４０重量％：９０～６０重量％の範囲で配合させた硬化剤であることを特徴とする化粧シート。 - 前記表面保護層が、フィラーを含有していることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層の厚みが２～２０μｍであり、且つ化粧シートの総厚が４０～３００μｍであ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。
- 前記表面保護層の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の化粧シート。
- 請求項１～４のいずれかに記載の化粧シートの前記基材側に木質系または金属系基板を積層してなることを特徴とする化粧部材。
- 前記化粧部材が、折り曲げ加工が施されているか、または前記化粧シート面がラッピング加工を施されていることを特徴とする請求項５に記載の化粧部材。
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