JP7238348B2

JP7238348B2 - 化粧シート

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Publication number: JP7238348B2
Application number: JP2018209864A
Authority: JP
Inventors: 雄一松本
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: JP2020075401A

Description

本発明は、化粧シートに関する。

化粧シートの表面保護層には、意匠表現のために、無機微粒子および有機微粒子の少なくとも一方を添加し、光沢を調整することがある。光沢性の向上を意図し、化粧シートの表面保護層に微粒子を添加した技術としては、例えば、特許文献１に記載した技術がある。

特開２００７－２７０５０８号公報

化粧シートにおいて高機能化が進んでおり、例えば、耐候性や耐傷性等の諸物性の向上と共に多機能化への要望が高まっている。
しかしながら、従来技術に係る化粧シートには、耐傷性と断熱性とを共に備えたものが少ない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、耐傷性と断熱性とを共に備えた化粧シートを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の一態様に係る化粧シートは、基材の上に、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂及び電子線硬化型樹脂の少なくとも１種を含む表面保護層を備え、前記表面保護層中に中空微粒子を含むことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、耐傷性と断熱性とを共に備えた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を示す断面図である。

以下に本発明の実施形態に係る化粧シートについて、図１に基づき詳細に説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、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、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状及び構造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を示す断面図である。
（化粧シート）
本実施形態に係る化粧シート５は、図１に示すようにシート状の基材１の上に印刷インキ層２、透明熱可塑性樹脂層３、表面保護層４が順次積層された構成である。以下、化粧シート５を構成する各層について説明する。

（基材）
本実施形態に係る基材１は、公知の樹脂が使用可能であるが、その中でも熱可塑性樹脂が好ましい。基材１には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイト、ポリエーテルサルファイト、ポリエーテルスルホン、トリアセチルセルロース、ポリフェニレンエーテル等が使用可能であり、これらの共重合体もしくはブレンドでもよい。特に好ましくは耐候性やコストの点でポリプロピレンが好適である。基材１の厚さとしては、３０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内が好適である。基材１の厚さが３０μｍ未満の場合、化粧シート５全体の機械的強度が低下することがある。また、基材１の厚さが２００μｍを超える場合、化粧シート５全体の可撓性が低下することがある。
また、化粧シート５の意匠性によっては、基材１が透明もしくは任意に着色されていてもよい。

（印刷インキ層）
本実施形態に係る印刷インキ層２としては、公知の各種有機顔料、無機顔料が使用可能であるが、耐候性を考慮した顔料やバインダー樹脂を選定する方が望ましい。
印刷インキ層２を形成するために使用される印刷インキに含まれるバインダー樹脂にとしては、公知の樹脂が使用可能であるが、好ましくはウレタン系樹脂やアクリル系樹脂が使用される。さらに、そのバインダー樹脂に、例えば、塩化ビニル系樹脂や酢酸ビニル系樹脂等の樹脂が混合されていてもよい。
印刷インキ層２に含まれる顔料は特に限定されるものではないが、当該顔料としては、例えばカーボンブラック、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジケトピロロピロール系、フタロシア系、ジアゾ系等の有機顔料や、酸化鉄系、酸化チタン系等の無機顔料が使用可能であり、単体もしくは複数使用可能である。
基材１に印刷インキ層２を設ける方法としては、周知の任意の印刷方法により製造可能であり、特には調子再現性、生産コストの点でグラビア印刷法が好適である。

（透明熱可塑性樹脂層）
本実施形態に係る透明熱可塑性樹脂層３としては、公知の樹脂であれば何れも使用可能であるが、透明熱可塑性樹脂層３を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイト、ポリエーテルサルファイト、ポリエーテルスルホン、トリアセチルセルロース、ポリフェニレンエーテル等が使用可能であり、これらの共重合体もしくはブレンドも使用可能である。その中で耐候性の点でポリプロピレンが好適である。
透明熱可塑性樹脂層３の厚さとしては３０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内が好適である。透明熱可塑性樹脂層３の厚さが３０μｍ未満の場合、化粧シート５全体の機械的強度が低下することがある。また、透明熱可塑性樹脂層３の厚さが２００μｍを超える場合、化粧シート５全体の可撓性が低下することがある。

印刷インキ層２の上に透明熱可塑性樹脂層３を設ける方法としては、例えば、２液硬化型ウレタン系樹脂等の接着剤や接着助剤を使用してもよく、押出しラミネート法、熱ラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法等、周知の任意のラミネート方法を用いてもよい。本実施形態において、積層方法は、基材１、印刷インキ層２、透明熱可塑性樹脂層３の種類により、適宜選択される。特には表面エンボス加工の点で押出しラミネート法が好適である。

（表面保護層）
本実施形態に係る表面保護層４は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂及び電子線硬化型樹脂の少なくとも１種を用いて形成される。より好ましくは、表面保護層４が熱硬化型樹脂と紫外線硬化型樹脂の２種類を含み、もしくは熱硬化型樹脂と電子線硬化型樹脂の２種類を含み、表面保護層４中における熱硬化型樹脂の含有量が５質量％以上４５質量％以下の範囲内である。表面保護層４中における熱硬化型樹脂の含有量が上記数値範囲内であれば、断熱性と耐候性と耐傷性に優れた化粧シートを提供することが可能となる。なお、表面保護層４中における熱硬化型樹脂の含有量が５質量％未満の場合、表面保護層の硬度が硬過ぎるため、耐候性が低下する傾向になる。また、表面保護層４中における熱硬化型樹脂の含有量が４５質量％を超える場合、表面保護層の硬度が柔らか過ぎるため、耐傷性が低下する傾向になる。

熱硬化型樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、シリコーン系樹脂等が好ましく用いられる。これらは単体もしくは混合物として用いてもよい。また、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂としては、アクリル系樹脂が好ましく用いられる。表面保護層４の厚さとしては０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内が好適である。表面保護層４の厚さが０．１μｍ未満の場合、表面保護層４としての機能が発揮されないことがある。また、表面保護層４の厚さが１００μｍを超える場合、化粧シート５全体の可撓性が低下することがある。

表面保護層４は、光沢調整剤として、主に無機化合物からなる微粒子を含む。無機微粒子としては、例えば、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、ベントナイト、酸化チタン等、コロイダルシリカ等で知られる無水ケイ酸、含水ケイ酸、含水ケイ酸カルシウム、含水ケイ酸アルミニウム等のホワイトカーボン、アルミナゾル等が挙げられる。また、例えば、ポリジメチルシロキサンやポリエチレンワックス、界面活性剤等で、上記無機微粒子を表面修飾すると、分散性が向上するため好ましい。

また、上記無機微粒子を中空微粒子とすることで、表面保護層４に断熱性を付与することができる。この中空微粒子は、例えば、シリカ、アルミナ等を主成分とする無機化合物や、アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂等を主成分とする有機化合物が使用される。
上記中空微粒子は、ＪＩＳ１６２８－１９９７Ｒに基づく密度が０．３ｇ／ｃｍ^３以上１．２ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内であることが好ましく、ＪＩＳＲ１６３９－５に基づく耐圧強度が２０ＭＰａ以上であることが好ましい。中空微粒子の密度及び耐圧強度が上記数値範囲内であれば、中空微粒子であっても微粒子の破損が生じない化粧シートを提供することが可能となる。なお、中空微粒子の密度が０．３ｇ／ｃｍ^３未満の場合、中空微粒子が破壊され易くなり、断熱性が低下する傾向になる。また、中空微粒子の密度が１．２ｇ／ｃｍ^３を超える場合、中空微粒子の空隙率が低くなり、断熱性が低下する傾向になる。また、中空微粒子の耐圧強度が２０ＭＰａ未満の場合、中空微粒子が破壊され易くなり、断熱性が低下する傾向になる。なお、中空微粒子の耐圧強度の上限値に制限はない。

上記無機微粒子の粒子径は、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内である。無機微粒子の粒子径が５μｍ未満の場合、光沢調整の効果が低いおそれがある。また、無機微粒子の粒子径が５０μｍを超える場合、フィラー、即ち無機微粒子が表面保護層４の表面から欠落する可能性が高くなる。

また、上記中空微粒子のＪＩＳＺ８８２５－１に準拠したＭｉｅ理論に基づくレーザー回折・散乱方式で測定した最大粒子径（Ｘ）と、表面保護層４の膜厚（Ｙ）とが０．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０の関係であることが好ましい。中空微粒子の最大粒子径（Ｘ）と、表面保護層４の膜厚（Ｙ）との比（Ｘ／Ｙ）が上記数値範囲内であれば、耐傷性に優れ、清掃等の摩耗により、微粒子の欠落が生じない化粧シートを提供することが可能となる。なお、中空微粒子の最大粒子径（Ｘ）と、表面保護層４の膜厚（Ｙ）との比（Ｘ／Ｙ）が０．５未満の場合、微粒子の表面状態に及ぼす影響が低下するため、耐傷性が低下する傾向になる。また、中空微粒子の最大粒子径（Ｘ）と、表面保護層４の膜厚（Ｙ）との比（Ｘ／Ｙ）が２．０を超える場合、微粒子の密着性が低下するため、清掃等の摩耗により、微粒子の欠落が生じ易くなる傾向になる。

上記無機微粒子は、化粧シートの意匠（光沢度）に寄与するため、それに応じた量を配合（添加）する。無機微粒子の配合量としては、表面保護層４の主成分の樹脂１００質量部に対して、５質量部以上３０質量部以下の範囲内の配合とすればよい。無機微粒子の配合量が５質量部未満の場合、断熱性が著しく低下する傾向がある。また、無機微粒子の配合量が３０質量部を超える場合、耐傷性が著しく低下する傾向がある。

［実施例］
以下に、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
～化粧シートの作成～
＜実施例及び比較例の共通部分＞
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤０．５重量％、ヒンダードアミン系光安定剤０．５重量％添加して押出し成形された厚さ７０μｍのポリプロピレンシートを基材とし、その上に、接着助剤としてポリエステルポリオール樹脂を１０μｍの厚さになるようにグラビアコーティング法により塗布した。
この接着助剤を備えた基材上に、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤０．５重量％、ヒンダードアミン系光安定剤０．５重量％添加したポリプロピレン樹脂を押出しラミネート法により厚さ７０μｍとなるよう設け、透明熱可塑性樹脂層を形成した。

＜実施例１＞
更にこの上に、ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、ＵＶ－７５５０Ｂ）１００重量部に対し、光開始剤（ＢＡＳＦ製、イルガキュア１８４）を１０重量部、平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を１０重量部添加した紫外線硬化樹脂を厚さ４０μｍとなるように設け、表面保護層を形成した。こうして、実施例１の化粧シートを作成した。

＜実施例２＞
更にこの上に、アクリルポリオール（分子量５０，０００、水酸基価１５）１００重量部に対し、イソシアネート系硬化剤（三井化学社製、タケネートＤ－１３１Ｎ）３０重量部、平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を１０重量部添加した熱硬化樹脂を厚さ４０μｍとなるように設け、表面保護層を形成した。こうして、実施例２の化粧シートを作成した。

＜実施例３＞
更にこの上に、ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、ＵＶ－７５５０Ｂ）１００重量部に対し、平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を１０重量部添加した電子線硬化樹脂を厚さ４０μｍとなるように設け、表面保護層を形成した。こうして、実施例３の化粧シートを作成した。

＜実施例４＞
更にこの上に、ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、ＵＶ－７５５０Ｂ）８０重量部、アクリルポリオール（分子量５０，０００、水酸基価１５）２０重量部に対し、光開始剤（ＢＡＳＦ製、イルガキュア１８４）を８重量部、イソシアネート系硬化剤（三井化学社製、タケネートＤ－１３１Ｎ）６重量部、平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を１０重量部添加した紫外線硬化樹脂と熱硬化樹脂を厚さ４０μｍとなるように設け、表面保護層を形成した。こうして、実施例４の化粧シートを作成した。

＜実施例５＞
更にこの上に、ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、ＵＶ－７５５０Ｂ）８０重量部、アクリルポリオール（分子量５０，０００、水酸基価１５）２０重量部に対し、イソシアネート系硬化剤（三井化学社製、タケネートＤ－１３１Ｎ）６重量部、平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を１０重量部添加した電子線硬化樹脂と熱硬化樹脂を厚さ４０μｍとなるように設け、表面保護層を形成した。こうして、実施例５の化粧シートを作成した。

＜実施例６＞
実施例１の平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を平均粒径１８μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、６０Ｐ８）に変えた以外は、実施例１と同様に化粧シートを作成した。
＜実施例７＞
実施例１の平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を平均粒径２７μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、４５Ｐ２５）に変えた以外は、実施例１と同様に化粧シートを作成した。
＜実施例８＞
実施例１の平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を平均粒径４５μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、２５Ｐ４５）に変えた以外は、実施例１と同様に化粧シートを作成した。
＜実施例９＞
実施例１の表面保護層の膜厚を１０μｍに変えた以外は、実施例１と同様に化粧シートを作成した。

以下に、本発明の比較例について説明する。
＜比較例１＞
実施例１の平均粒径１２μｍの中空微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、１１０Ｐ８）を平均粒径１０μｍの微粒子（ポッターズ・バロティーニ社製、ＥＭＢ－１０）に変えた以外は、実施例１と同様に化粧シートを作成した。

以下の基準により、上記実施例と上記比較例の各化粧シートに対して、耐傷性及び断熱性の各評価を行った。
＜耐傷性評価＞
スチールウール（ボンスター＃０）により５００ｇ荷重下、２０往復の摩擦評価を実施し、表面状態の変化を目視観察により３段階評価した。
○；外観変化なし
△；微かな変化あり
×；明らかな変化あり
＜断熱性評価＞
化粧シートの縦方向の熱伝導率をサーモウェーブアナライザーＴＡ（べテル社製）により測定し、下記基準により３段階評価した。
○；０．１２Ｗ／ｍ・Ｋ以下
△；０．１２Ｗ／ｍ・Ｋ超０．１７Ｗ／ｍ・Ｋ未満
×；０．１７Ｗ／ｍ・Ｋ以上

表１に示すように、本実施形態の化粧シートは、光沢調整剤に中空微粒子を使用することで、耐傷性と断熱性とを共に備えた性能を発現することが明らかとなった。

１・・基材
２・・印刷インキ層
３・・透明熱可塑性樹脂層
４・・表面保護層
５・・化粧シート

Claims

基材の上に、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂及び電子線硬化型樹脂の少なくとも１種を含む表面保護層を備え、前記表面保護層中に中空微粒子を含み、
前記中空微粒子の表面は、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレンワックス、または界面活性剤で修飾されていることを特徴とする化粧シート。
前記表面保護層が前記熱硬化型樹脂と前記紫外線硬化型樹脂とを含み、もしくは前記熱硬化型樹脂と前記電子線硬化型樹脂とを含み、前記表面保護層中における前記熱硬化型樹脂の含有量が５質量％以上４５質量％以下の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記中空微粒子は、ＪＩＳＲ１６２８－１９９７に基づく密度が０．３ｇ／ｃｍ³以上１．２ｇ／ｃｍ³以下の範囲内であり、ＪＩＳＲ１６３９－５に基づく耐圧強度が２０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の化粧シート。
前記中空微粒子のＪＩＳＺ８８２５－１に準拠したＭｉｅ理論に基づくレーザー回折・散乱方式で測定した最大粒子径（Ｘμｍ）と、前記表面保護層の膜厚（Ｙμｍ）とが０．５≦Ｘ／Ｙ≦２．０の関係であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の化粧シート。
前記中空微粒子のＪＩＳＺ８８２５－１に準拠したＭｉｅ理論に基づくレーザー回折・散乱方式で測定した最大粒子径（Ｘμｍ）と、前記表面保護層の膜厚（Ｙμｍ）とが０．５≦Ｘ／Ｙ≦１．２５０の関係であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の化粧シート。
前記中空微粒子は、無機化合物からなる中空微粒子であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項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透明熱可塑性樹脂層を備え、
前記基材と前記透明熱可塑性樹脂層は、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の化粧シート。