JP7063056B2 - 化粧シート及びこれを用いた化粧材 - Google Patents
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Description
これに対し、酸化チタンの光触媒作用を励起する光は波長帯域380nm以下の紫外線を含むことに着目し、光に曝される化粧シートの表面保護層に紫外線吸収剤を添加し、紫外線による酸化チタンの光触媒作用を抑制する方法が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。また、酸化チタンの光触媒作用を抑えるために、無機金属酸化物等で酸化チタンを表面処理した白色顔料粒子を用いる方法が知られている。
また、表面処理により酸化チタンの表面に皮膜が形成された白色顔料粒子は、当該皮膜の性状によっては樹脂への分散性が低下することがあり、その結果、紫外線吸収剤の効果が十分に発揮できず、耐候性等に劣る化粧部材になる。
他に、化粧部材にカーボンブラック等を含有させて、酸化チタンの光励起を促す波長を吸収することで光触媒作用を抑制する方法もあるが、化粧部材の意匠を制限することになり好ましくない。
すなわち、本発明は下記のとおりである。
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記の質量比で含む粒子である、化粧シート。
Tiを1としたとき、
Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
[2]前記基材が、ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、上記[1]に記載の化粧シート。
[3]前記紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤である、上記[1]又は[2]に記載の化粧シート。
[4]前記表面保護層が、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含む、上記[1]~[3]のいずれかに記載の化粧シート。
[5]前記基材中の前記白色顔料粒子の含有量a質量%と前記基材の厚みbμmの積を100で除した値[(a×b)/100]が、0.1以上20以下である、上記[1]~[4]のいずれかに記載の化粧シート。
[6]裏打基材、前記基材、及び前記表面保護層の順で有する、上記[1]~[5]のいずれかに記載の化粧シート。
[7]前記基材と前記表面保護層との間に装飾層を有する、上記[1]~[6]のいずれかに記載の化粧シート。
[8]被着材と上記[1]~[7]のいずれかに記載の化粧シートを有する化粧材。
本発明の化粧シートは、少なくとも基材及び表面保護層を有し、該表面保護層が紫外線吸収剤を含み、該基材が白色顔料粒子を含み、
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を特定の質量比で含む粒子であることを特徴とする。
本発明の化粧シートは、Ti、Al、及びSiの元素を特定の質量比で含む白色顔料粒子を基材に含むことで基材中の当該粒子の分散性が良好となり、更に酸化チタンの表面が被覆されているので光触媒作用が抑えられ、優れた耐侯性を発現することができる。
また、本発明の化粧シートの耐候性は、表面保護層に含まれる紫外線吸収剤により更に向上させることができ、一方で前記のとおり本発明の化粧シートは白色顔料粒子により優れた耐候性を発現することができるので、多量の紫外線吸収剤を含有することによる化粧シートの黄色化を避けることもできる。
更に、本発明の化粧シートは、カーボンブラック等を用いて酸化チタンの光触媒作用を抑制する場合とは異なり、化粧シートの色彩が制限されることがなく、化粧シートの意匠性に優れる効果も有し得る。
(白色顔料粒子)
本発明で用いられる白色顔料粒子は、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記〈条件〉の質量比で含む粒子である。
〈条件〉Tiを1としたとき、Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
Alの質量比が上記範囲外であると基材中の白色顔料粒子の分散性が悪くなり色むらが生じることがある。また、白色顔料粒子の分散性が悪いと、基材に光安定剤を含有させた場合、基材中の特定箇所において光安定剤の濃度が低くなりより優れた耐候性が得られず、また層剥離を引き起こすおそれがある。また、Siの質量比が上記範囲外であると化粧シートの耐候性に劣る。
Alの上記質量比の好ましい範囲は、分散性の観点から、0.025以上が好ましく、0.03以上がより好ましい。またAlの上記質量比は、0.16以下が好ましく、0.12以下がより好ましい。
Siの上記質量比の好ましい範囲は、耐候性の観点から、0.003以上が好ましく、0.004以上がより好ましい。またSiの上記質量比は、0.060以下が好ましく、0.040以下がより好ましい。
また、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成された白色顔料粒子は、上記酸化チタンを少なくともAl及びSiの元素を含む無機金属酸化物で表面処理することにより得ることができる。
上記無機金属酸化物としては、例えばアルミナ及びシリカを用いることができる。また、酸化チタン表面に形成される皮膜にはAl及びSi以外の元素を含んでもよい。Al及びSi以外の元素を含む無機金属酸化物としては、ジルコニア、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛等が挙げられる。
ここで、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50として求めることができる値である。
基材が白色顔料粒子を含む塗料を塗布してなる塗布膜である場合、塗料に用いられるバインダー樹脂としては、特に制限はなく、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル/アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、酢酸セルロース系樹脂などが挙げられる。これらのバインダー樹脂は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
上記基材は、上記樹脂の単層、あるいは同種又は異種樹脂による複層のいずれの構成であってもよい。また、基材が上記塗布膜である場合、化粧シートは後述の裏打基材を有することが好ましい。
上記基材は、上記樹脂の単層、あるいは同種又は異種樹脂による複層のいずれの構成であってもよい。
着色の態様には特に制限はなく、透明着色であってもよく、不透明着色であってもよい。
上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤及びその化合物が好ましく、また、ブリードアウトしにくい高分子量タイプも使用することもできる。高分子量ヒンダードアミン化合物は、エチレンやその他モノマーとの共重合タイプ(例えばエチレン・環状アミノビニル化合物共重合体)でも構わないし、ポリエチレンを始めとするポリマーにグラフト付加させたものでも構わない。その場合、例えばエチレン・環状アミノビニル化合物共重合体とヒンダードアミン系光安定剤を含有させることもできる。
例えば、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル(メタ)アクリレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-オクチルオシキ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、2,4-ビス[N-ブチル-N-(1-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)アミノ]-6-(2-ヒドロキシエチルアミン)-1,3,5-トリアジン)、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート、ビス-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジル)-2-n-ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-ブチル-2-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、テトラ(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラ(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,5,8,12-テトラキス〔4,6-ビス{N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2-第三オクチルアミノ-4,6-ジクロロ-s-トリアジン/N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物などが挙げられる。
上記光安定剤及び化合物は単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、分子中にピペリジン環構造を少なくとも2個以上有しかつ分子量が500以上のヒンダードアミン化合物を好適に使用することができる。上記ヒンダードアミン化合物のピペリジン環の数が2個未満では十分な耐候性が得られにくく、また、分子量が500未満では揮発しやすくなり、長期の耐候性を得ることが難しい可能性がある。
基材がフィルムである場合、フィルムの厚さは、耐候性、更には加工特性及び耐傷性を向上させる観点から、40μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましく、60μm以上が更に好ましい。またフィルムの厚さは200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、100μm以下が更に好ましい。
表面保護層は、好ましくは硬化性樹脂組成物の硬化物を含む。当該硬化物は、熱硬化樹脂組成物の硬化物であってもよいが、優れた耐候性及び耐傷性等の表面特性を向上させる観点から、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
電離放射線硬化性樹脂とは、電離放射線を照射することにより、架橋、硬化する樹脂のことであり、電離放射線硬化性官能基を有するものである。ここで、電離放射線硬化性官能基とは、電離放射線の照射によって架橋硬化する基であり、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基などのエチレン性二重結合を有する官能基などが好ましく挙げられる。また、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も含まれる。
電離放射線硬化性樹脂としては、具体的には、従来電離放射線硬化性樹脂として慣用されている重合性モノマー、重合性オリゴマーの中から適宜選択して用いることができる。
多官能性(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子中に2つ以上の電離放射線硬化性官能基を有し、かつ該官能基として少なくとも(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
耐候性及び耐傷性、更には加工特性を向上させる観点から、官能基数は2以上8以下が好ましく、2以上6以下がより好ましく、2以上4以下が更に好ましく、特に2以上3以下が好ましい。これらの多官能性(メタ)アクリレートは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
更に、重合性オリゴマーとしては、他にポリブタジエンオリゴマーの側鎖に(メタ)アクリレート基をもつ疎水性の高いポリブタジエン(メタ)アクリレート系オリゴマー、主鎖にポリシロキサン結合をもつシリコーン(メタ)アクリレート系オリゴマー、小さな分子内に多くの反応性基をもつアミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂(メタ)アクリレート系オリゴマー、あるいはノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族ビニルエーテル、芳香族ビニルエーテル等の分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマー等がある。
また、これらの重合性オリゴマーの重量平均分子量は、2,500以上7,500以下が好ましく、3,000以上7,000以下がより好ましく、3,500以上6,000以下が更に好ましい。ここで、重量平均分子量は、GPC分析によって測定され、かつ標準ポリスチレンで換算された平均分子量である。本発明においては、このような重量平均分子量を有し、かつ官能基数を有する重合性オリゴマーを用いることにより、表面保護層だけでなく中間樹脂層中の紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制し、より優れた耐候性を得ることができ、更には適度な硬度を有する表面保護層となるため、耐傷性、加工特性を向上させることができる。
表面保護層に含まれる紫外線吸収剤としては、トリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が挙げられる。中でも、上述の電離放射線を照射によっても変色しにくい観点から、好ましくはトリアジン系紫外線吸収剤である。紫外線吸収剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
炭素数1以上20以下のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、1,1-エチレン基、1,2-エチレン基、1,3-プロピレン、1,2-プロピレン、2,2-プロピレン等の各種プロピレン基(以下、「各種」は、直鎖状、分岐状、及びこれらの異性体のものを含むものを示す。)、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種ヘキシレン基、各種へプチレン基、各種オクチレン基、各種ノニレン基、各種デシレン基、各種ウンデシレン基、各種ドデシレン基、各種トリデシレン基、各種テトラデシレン基、各種ペンタデシレン基、各種ヘキサデシレン基、各種ヘプタデシレン基、各種オクタデシレン基、各種ノナデシレン基、各種イコシレン基が挙げられる。
アリール基としては、炭素数が好ましくは6以上、上限として好ましくは20以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは10以下のアリール基、例えば、フェニル基、各種メチルフェニル基、各種エチルフェニル基、各種ジメチルフェニル基、各種プロピルフェニル基、各種トリメチルフェニル基、各種ブチルフェニル基、各種ナフチル基等が挙げられる。アリールアルキル基としては、炭素数が好ましくは7以上、上限として好ましくは20以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは10以下のアリールアルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、各種フェニルプロピル基、各種フェニルブチル基、各種メチルベンジル基、各種エチルベンジル基、各種プロピルベンジル基、各種ブチルベンジル基、各種ヘキシルベンジル基等が挙げられる。
アルキル基としては、炭素数が好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは6以上、上限として好ましくは20以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは12以下のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種トリデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オクタデシル基、各種ノナデシル基、各種イコシル基が挙げられる。
アルケニル基としては、炭素数が好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは6以上、上限として好ましくは20以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは12以下のアルケニル基、例えば、ビニル基、各種プロペニル基、各種ブテニル基、各種ペンテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種ノネニル基、各種デセニル基、各種ウンデセニル基、各種ドデセニル基、各種トリデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ペンタデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種ヘプタデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基が挙げられる。
トリアジン系紫外線吸収剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
本発明の化粧シートは、例えば図2で示すように、裏打基材3、基材1、及び表面保護層2の順で有することができる。裏打基材は、化粧シートを補強したり、被着材との接着性を付与したり、隠蔽性を付与したりするために必要に応じて設けることができ、前記基材が塗布膜である場合に特に好適である。
裏打基材としては、樹脂シート、紙、不織布、織布、金属箔等が挙げられる。上記樹脂シートに用いられる樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。
裏打基材の厚さは、目的に合わせて適宜決定できるが、通常、10~500μm以上が好ましく、15~200μmがより好ましく、20~100μmが更に好ましい。
本発明の化粧シートは、意匠性を向上させる観点から、例えば図2で示すように、基材1と前記表面保護層2との間に装飾層4を有してもよい。
装飾層は、例えば、全面を被覆する着色層(いわゆるベタ着色層)であってもよいし、種々の模様をインキと印刷機を使用して印刷することにより形成される絵柄層であってもよいし、またこれらを組み合わせたものであってもよい。例えば、被着材の地色を着色隠蔽する場合には、ベタ着色層とすることで、着色隠蔽しつつ、意匠性を向上させることができるし、更に意匠性を向上させる観点から、ベタ着色層と絵柄層とを組み合わせてもよいし、一方、被着材の地模様を生かす場合は、ベタ着色層とせずに絵柄層のみを設ければよい。
バインダーとしては特に制限はなく、例えば、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル/アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、酢酸セルロース系樹脂などの中から任意のものが、1種単独で又は2種以上を混合して用いられるが、これらの中で特にポリウレタン系樹脂が好適である。
本発明の化粧シートは、接着剤層を設けてもよい。特に、基材と表面保護層との間に装飾層が設けられる場合、装飾層と表面保護層を接着させるために、接着剤層を設けることが好ましい。接着剤層を構成する接着剤としては特に制限はなく、ウレタン樹脂系接着剤、ビニル樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤、セルロース樹脂系接着剤などが挙げられる。
接着層の厚さは、十分な接着性が得られる観点から、0.1~30μmが好ましく、1~15μmがより好ましく、2~10μmが更に好ましい。
本発明の化粧シートは、透明樹脂層を設けてもよい。特に、装飾層を保護する観点から、装飾層上に直接、又は接着剤層などの他の層を介して透明性樹脂層を設けることができる。
透明性樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂等が好ましく挙げられる。中でも、耐候性及び耐傷性等の表面特性の向上の観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、ポリオレフィン樹脂が更に好ましい。ポリオレフィン樹脂としては、樹脂基材を構成し得るものとして例示した樹脂が挙げられ、中でもポリプロピレン樹脂が好ましい。
透明性樹脂層は、必要に応じて、添加剤が配合されていてもよく、例えば、上記基材中に配合し得る添加剤として例示したものを用いることができる。各種の添加剤の中でも、紫外線吸収剤、光安定剤といった耐候剤を用いることが好ましい。添加剤の添加量は特に制限はなく、要求特性等に応じて適宜設定できる。
また、透明性樹脂層と他の層との層間密着性の向上のために、透明性樹脂層の片面又は両面にプライマー層を形成する等の処理を施してもよい。
本発明の化粧シートは、プライマー層を設けてもよい。プライマー層を設ける場合、装飾層と表面保護層との間に設けることが好ましい。プライマー層を設けることにより、装飾層と表面保護層の密着性を高めることができ、かつ、表面保護層に対する応力が緩和され、表面保護層の耐候劣化による割れを抑制することが可能となり、耐久性を著しく向上させることができる。
プライマー層は、例えば、上記装飾層に用いるバインダーとして例示した樹脂が好ましく挙げられ、これらを1種単独で、又は2種以上を併用することができる。上記樹脂としては、アクリル-ウレタン樹脂や、ポリカーボネート系ウレタン-アクリル共重合体とアクリルポリオール樹脂との混合物等を用いることができる。また、プライマー層は、上記樹脂に、溶剤、安定剤、可塑剤、触媒、硬化剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤を適宜混合した樹脂組成物により形成することができる。
プライマー層の厚さは、密着性を向上させる観点から、0.1~10μmが好ましく、0.5μm~8μmがより好ましく、1~6μmが更に好ましい。
本発明の化粧シートの製造方法について、本発明の化粧シートとして好ましい態様の一つである、基材、装飾層、接着剤層、透明樹脂層、プライマー層、及び表面保護層を順に有する化粧シートを例にとって、その製造方法を説明する。
本発明の化粧シートは、例えば、基材に装飾層を設ける工程、該装飾層上に接着剤層、透明樹脂層、及びプライマー層を設ける工程、並びに、該プライマー層上に硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させて表面保護層を形成する工程を順に経ることにより製造することができる。
表面保護層を形成するための、樹脂組成物の塗布は、硬化後の厚さが所定の厚さとなるように、好ましくはグラビアコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート、コンマコート等の公知の方式により、より好ましくはグラビアコートにより行う。
表面保護層の形成に電離放射線樹脂組成物を用いる場合、該樹脂組成物の塗布により形成した未硬化樹脂層は、電子線、紫外線等の電離放射線を照射して硬化物とすることで、表面保護層となる。ここで、電離放射線として電子線を用いる場合、その加速電圧については、用いる樹脂や層の厚みに応じて適宜選定し得るが、通常加速電圧70~300kV程度で未硬化樹脂層を硬化させることが好ましい。
照射線量は、電離放射線硬化性樹脂の架橋密度が飽和する量が好ましく、通常5~300kGy(0.5~30Mrad)、好ましくは10~50kGy(1~5Mrad)の範囲で選定される。
電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器を用いることができる。
本発明の化粧材は、被着材と前述の化粧シートを有する。本発明の化粧材は、具体的には、化粧シートの基材側の面と被着材とを対向させて積層したものである。
被着材としては、各種素材の平板、曲面板等の板材、円柱、角柱等の立体形状物品、シート(或いはフィルム)等が挙げられる。例えば、杉、檜、松、ラワン等の各種木材からなる木材単板、木材合板、パーティクルボード、MDF(中密度繊維板)等の木質繊維板等の板材や立体形状物品等として用いられる木質部材;鉄或いは炭素鋼等の鉄合金、アルミニウム或いはジュラルン等のアルニウム合金、銅或いは真鍮等の銅合金、チタニウム等の金属の板材、立体形状物品、あるいはシート等として用いられる金属部材;ガラス、陶磁器等のセラミックス、石膏等の非セメント窯業系材料、ALC(軽量気泡コンクリート)板等の非陶磁器窯業系材料等の板材や立体形状物品等として用いられる窯業部材;アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ゴム等の板材、立体形状物品、あるいはシート等として用いられる樹脂部材等が挙げられる。また、これらの部材は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
被着材は、上記のなかから用途に応じて適宜選択すればよく、壁、天井、床等の建築物の内装材、窓枠、扉、手すり、幅木、廻り縁、モール等の建具又は造作部材を用途とする場合は、木質部材、金属部材及び樹脂部材から選ばれる少なくとも一種の部材からなるものが好ましく、玄関ドア、門扉、屋根材、柵、塀等の外装用部材、窓枠、扉等の建具を用途とする場合は、金属部材及び樹脂部材から選ばれる少なくとも一種の部材からなるものが好ましい。
被着材と化粧シートとは、優れた接着性を得るため、接着層を介して貼り合わせられることが好ましい。すなわち、本発明の化粧材は、少なくとも被着材、接着層、基材、及び表面保護層を順に有する部材であることが好ましい。
接着層に用いられる接着剤としては、特に限定されず、公知の接着剤を使用することができ、例えば、感熱接着剤、感圧接着剤等の接着剤が好ましく挙げられる。この接着層を構成する接着剤に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂、スチレン-アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、これらを単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。また、イソシアネート化合物等を硬化剤とする2液硬化型のポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤も適用し得る。
また、接着層には、粘着剤を用いることもできる。粘着剤としては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ゴム系等の粘着剤を適宜選択して用いることができる。
接着層の厚さは特に制限はないが、優れた接着性を得る観点から、1μm以上100μm以下が好ましく、5μm以上50μm以下がより好ましく、10μm以上30μm以下が更に好ましい。
化粧材は、化粧シートと被着材とを積層する工程を経て製造することができる。
本工程は、被着材と、本発明の化粧シートとを積層する工程であり、被着材の装飾を要する面と、化粧シートの基材側の面とを対向させて積層する。被着材と化粧シートとの積層する方法としては、例えば、接着剤を間に介して化粧シートを板状の被着材に加圧ローラーで加圧して積層するラミネート方法、接着剤を間に介して化粧シートを供給しつつ、複数の向きの異なるローラーにより、被着材を構成する複数の側面に順次化粧シートを加圧接着して積層していくラッピング加工、また、固定枠に固定した化粧シートが軟化する所定の温度になるまでシリコーンゴムシートを介してヒーターで加熱し、加熱され軟化した化粧シートに真空成形金型を押し付け、同時に真空成形金型から真空ポンプ等で空気を吸引し化粧シートを真空成形金型に密着させる真空成形加工等が好ましく挙げられる。
以上のようにして得られる化粧材は、任意切断し、表面や木口部にルーター、カッター等の切削加工機を用いて溝加工、面取加工等の任意加飾を施すことができる。また、化粧シートを鋼板等に貼着した後、Vカット加工、ラッピング加工等の曲げ加工を施すこともできる。そして種々の用途、例えば、壁、天井、床等の建築物の内装材又は外装用部材、窓枠、扉、手すり、幅木、廻り縁、モール等の建具又は造作部材の他、キッチン、家具又は弱電製品、OA機器等のキャビネットの表面化粧板、車両の内装材又は外装用部材等に用いることができる。
(1)耐候性の評価
各実施例及び比較例で得られた化粧シートについて、サンシャインウェザーメーター(「WEL-300」、スガ試験機株式会社製)を用いて、ブラックパネル温度63℃、120分中18分降雨の条件下で6000時間放置する耐候試験を行った。耐候試験後の化粧材の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
◎:外観上大きな変化は確認されなかった。
○:基材に軽微なクラックが確認された。
×:基材に大きなクラック、あるいは基材と表面保護層との剥離や浮き等の異常の少なくともいずれかが確認された。
各実施例及び比較例で得られた化粧シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。基材中に分散した白色顔料粒子の分散性を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○:白色顔料粒子の均一な分散が確認された。
×:白色顔料粒子の分散に均一性が乏しく、一部凝集が確認された。
基材として、酸化チタンの表面にAl及びSiの元素を含む被膜が形成された白色顔料粒子、及びヒンダードアミン系光安定剤としてビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネートを樹脂100質量部に対し3質量部含有する、厚さ60μmのポリプロピレンシートを用いた。上記白色顔料粒子は、Ti:Al:Siの質量比が1:0.05:0.003であり、基材中の上記白色顔料粒子の含有量は10質量%であり、上記白色顔料粒子の一次粒子の平均粒径は0.26μmであった。
上記基材の両面にコロナ放電処理を施した後、基材の表面(一方の面)に、アクリル-ウレタン樹脂からなる印刷インキを用いてグラビア印刷し、装飾層を形成した。
次いで、装飾層の上に、ウレタン樹脂系接着剤を乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布し、透明な接着剤層を形成した。
更に接着剤層の上に、ポリプロピレン系樹脂をTダイ押出し機により加熱溶融押出しし、厚み80μmとなるようにポリプロピレンからなる透明性樹脂層を形成した。
その後、透明性樹脂層の表面にコロナ放電処理を施した後、ポリカーボネート系ウレタンアクリル共重合体及びアクリルポリオールからなる樹脂成分を含む樹脂組成物を含む塗布液で、厚みが4g/m2となるように塗布し、厚さは約4μmのプライマー層を形成した。
最後に、電離放射線硬化性樹脂組成物として、重量平均分子量約5000、3官能のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部に、トリアジン系紫外線吸収剤として2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジンを4質量部含有させ、グラビアコート法にてプライマー層上に塗膜を形成した。その後、175keV及び5Mrad(50kGy)の条件で電子線を照射して上記塗膜を架橋硬化させることにより、厚さ5μmの表面保護層(5g/m2)を形成させて化粧シートを得た。
得られた化粧シートについて、上記の評価を行った。その評価結果を表1に示す。
実施例1において用いた白色顔料粒子の代わりに、表1に示すTi:Al:Siの質量比で酸化チタンの表面が被覆された白色顔料粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして化粧シートを得た。得られた化粧シートについて、上記の評価を行った。その評価結果を表1に示す。
1.基材
2.表面保護層
3.裏打基材
4.装飾層
a.白色顔料粒子
Claims (7)
- 少なくとも基材及び表面保護層を有し、該表面保護層が紫外線吸収剤を含み、該基材が白色顔料粒子を含み、
該紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤であり、
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記の質量比で含む粒子である、化粧シート。
Tiを1としたとき、
Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。 - 前記基材が、ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、請求項1に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層が、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含む、請求項1又は2に記載の化粧シート。
- 前記基材中の前記白色顔料粒子の含有量a質量%と前記基材の厚みbμmの積を100で除した値[(a×b)/100]が、0.1以上20以下である、請求項1~3のいずれかに記載の化粧シート。
- 裏打基材、前記基材、及び前記表面保護層の順で有する、請求項1~4のいずれかに記載の化粧シート。
- 前記基材と前記表面保護層との間に装飾層を有する、請求項1~5のいずれかに記載の化粧シート。
- 被着材と請求項1~6のいずれかに記載の化粧シートを有する化粧材。
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