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Description
しかし、これらの化粧シートは塩化ビニル樹脂を使用しないことで、焼却時における有毒ガス等の発生は抑制されるものの、例えば、一般的なポリプロピレンシートもしくは軟質ポリプロピレンシートを使用した場合には、表面の耐擦傷性(耐傷性)が悪くなる傾向がある。このため、オレフィン系樹脂を使用した化粧シートは、耐傷性の点において、従来のポリ塩化ビニル化粧シートに比べて劣ることがある。
そこで、高荷重条件下での耐傷性を向上させるために、表面保護層をより硬く、より厚くすることが提案されているが、表面保護層を硬くしすぎると表面保護層が脆くなり、落下物等に対する耐衝撃性が悪化したり、耐候性が悪化したり、コストが掛かったりすることがあるといった問題もあった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、高荷重条件下での耐傷性を向上させた化粧シートを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る化粧シートは、原反、透明樹脂層、及び表面保護層をこの順に備えた化粧シートであって、前記表面保護層は複層から構成され、前記表面保護層のうち最表面に位置する表面保護層を第1の表面保護層とし、前記第1の表面保護層の下層に位置する表面保護層を第2の表面保護層としたとき、前記第1の表面保護層の、平均粒子径(D50)が1.2μmである多角アルミナ粉末を用いて測定したエロージョン率Eは、0.1μm/g以上0.4μm/g以下の範囲内であることを特徴とする。
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。
まず、本実施形態において規定する「エロージョン率E」について説明する。
本実施形態におけるエロージョン率Eは、例えば、材料表面精密試験機(マイクロ・スラリージェット・エロージョン試験機、以下MSE試験機、株式会社パルメソ製/装置名ナノ・エム・エス・イー/型式N-MSE-A)を用いて測定される値である。また、エロージョン率Eの具体的な測定方法は、次の通りである。
切削された部分を水で洗浄した後に、切削の深さ、即ちエロージョン深さZを測定する。エロージョン深さZは、例えば、触針式表面形状測定器(株式会社小坂研究所製/型式PU-EU1/触針子先端R=2μm/荷重100μN/計測倍率10,000/測長4mm/計測速度0.2mm/sec)を用いて測定する。本実施形態では、上述の投射力より算出した投射粒子量X’[g]とエロージョン深さZ[μm]とを用いて、エロージョン率E[μm/g]を算出した。
なお、エロージョン率Eは、エロージョン率Eの測定を実施する際、深さ方向に存在する下層のエロージョン率Eの大小に影響を受けないことがわかっている。よって、エロージョン率Eを測定する際には、最表面に位置する第1の表面保護層から順にMSE試験を実施した。
以下に、本実施形態の化粧シートの各構成について説明する。なお、本実施形態では、表面保護層が2層の場合を想定して説明する。
図1に示す化粧シートは、図面上部側から順に、表面保護層(第1の表面保護層)4b、表面保護層(第2の表面保護層)4a、透明樹脂層1、接着性樹脂層8、接着剤層6(感熱接着剤層、アンカーコート層、ドライラミ接着剤層)、絵柄層2、原反層7、プライマー層5を備えている。より詳しくは、本実施形態の化粧シートは、透明樹脂層1の一方の面に、絵柄層2及び隠蔽層3を設け、透明樹脂層1の他方の面に、表面保護層4を設けた構成の化粧シートである。
また、化粧シートの総厚みは、80μm以上250μm以下の範囲内であってもよい。
また、本実施形態の化粧シートは、塩化ビニル樹脂を含有していないものが好ましい。非塩化ビニル系樹脂を用いた化粧シートとすることにより、焼却時における有毒ガス等の発生の心配がなくなる。
以下、本実施形態の化粧シートを構成する各層の詳細について説明する。
原反層(原反)7は、化粧シートが意匠性、耐傷性及び耐後加工性を備えたものである場合には、例えば、薄葉紙、チタン紙、樹脂含浸紙などの紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、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、ポリアミド、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、アクリルなどの合成樹脂、あるいはこれら合成樹脂の発泡体、エチレン-プロピレン共重合ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合ゴム、ポリウレタンなどのゴム、有機もしくは無機系の不織布、合成紙、アルミニウム、鉄、金、銀などの金属箔などから適宜選択して用いてもよい。また、原反層7は、透明樹脂層1と同一の樹脂組成物からなるシートであってもかまわない。上記のなかでもポリプロピレンやポリエチレンといったポリオレフィン系の材料が望ましい。
化粧シートに隠蔽性を付与したい場合には、原反層7に隠蔽性の着色シートを使用してもよいし、原反層7の上層であって絵柄層2の下層に隠蔽層3を設けてもよい。原反層7として着色シートを使用する場合は、原反層7を構成する樹脂材料に着色剤を添加して着色することができる。着色剤としては、例えば、無機顔料(酸化チタンやカーボンブラック等)や有機顔料(フタロシアニンブルー等)の他、染料も使用することができる。本実施形態の着色剤は、公知または市販の着色剤から1種類または2種類以上を選択して用いることができ、所望の隠蔽性と意匠性とが得られるように添加量も調整可能である。
原反層7には、必要に応じて、例えば、充填剤、発泡剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、着色剤、つや消し剤など各種添加剤を加えてもよい。
原反層7の厚みとしては、印刷作業性、コストを考慮して30μm以上150μm以下の範囲内が好ましい。
絵柄層2、隠蔽層3を設ける方法としては、原反層7または透明樹脂層1に、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、静電印刷、インキジェット印刷などを行う方法がある。また、特に隠蔽層3を施す場合は、例えば、コンマコーター、ナイフコーター、リップコーター、金属蒸着あるいはスパッタ法等を用いてもよい。なお、隠蔽層3は、一般的には、原反層7の上層であって絵柄層2の下層に設けられる。
さらに紫外線や電子線等の照射によりインキを硬化させることも可能である。中でも最も一般的な方法は、ウレタン系のインキを用いてイソシアネートで硬化させる方法である。
隠蔽層3に使用される材料も基本的には絵柄層2と同じ材料でよい。隠蔽層3は、その目的として隠蔽性を持たせる必要があるために、顔料として、例えば、不透明な顔料、酸化チタン、酸化鉄等を使用することが好ましい。また、隠蔽性を向上させるために、例えば、金、銀、銅、アルミ等の金属を添加することも可能である。一般的にはフレーク状のアルミを添加させることが多い。塗布厚み、即ち隠蔽層3の厚みは、2μmに満たない場合には隠蔽性を付与しにくく、10μmを超える場合には樹脂層の凝集力が弱くなる。このため、隠蔽層3の厚みは、2μm以上10μm以下の範囲内が妥当である。
接着剤層6には、任意の材料選定が可能であり、接着剤層6を用いた接着方法としては、例えば、熱ラミネート、押出ラミネート、ドライラミネート等がある。接着剤層6に含まれる接着剤は、例えば、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系等の材料から選定できる。接着剤層6に含まれる接着剤は、通常はその凝集力から2液硬化タイプのものが望ましく、特にイソシアネートを用いたポリオールとの反応で得られるウレタン系の材料を用いることが望ましい。
接着剤層6と透明樹脂層1との間には、接着性樹脂層8を設けてもよい。接着性樹脂層8は、特に押出ラミネート方法においてさらなるラミネート強度を求める場合に設けることがある。なお、透明樹脂層1と接着性樹脂層8とは、共押出法でラミネートされて成形される場合が一般的である。
接着性樹脂層8に含まれる樹脂は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル系等の樹脂に酸変性を施したものが望ましく、その厚みは接着力向上の目的から2μm以上であることが望ましい。接着性樹脂層8の厚みが2μmに満たない場合には、十分な接着力が得にくい。また、接着性樹脂層8の厚みは、その厚みが厚すぎると、折角、高結晶性の透明樹脂層1で表面硬度を向上させたにも関わらず、接着性樹脂層8自体の柔らかさの影響を受けるため、20μm以下が望ましい。
透明樹脂層1は接着性樹脂層8上に形成されており、その厚みは40μm以上170μm以下の範囲内である。透明樹脂層の厚みが40μmに満たない場合には、耐候性や耐傷性が低下することがある。透明樹脂層の厚みが170μmを超える場合には、製造コストが高くなり、また可撓性が低下することがある。
透明樹脂層1は、製膜によって成形されたシートであってもよいし、既に成形したシートを積層したものであってもよい。透明樹脂層1は、例えば、高結晶性ポリプロピレン樹脂からなっている。
透明樹脂層1を製膜によるシートで成形する場合には、例えば、押出機を用いる方法を用いるのが一般的である。
なお、エンボス模様1aは必要であれば設ければよく、不要な場合は設けなくてもよい。
熱安定剤としては、例えば、フェノール系、硫黄系、リン系、ヒドラジン系等、難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等、紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系等を、任意の組み合わせで添加するのが一般的である。特に、本用途に用いる場合は耐候性を考慮する必要があり、その場合には透明樹脂層1に紫外線吸収剤と光安定剤と添加してもよく、添加量はそれぞれ透明樹脂層1を100重量%として、0.1重量%以上2.0重量%以下の範囲内が適量である。
透明樹脂層1は、超臨界逆相蒸発法によってベシクル化処理された結晶核剤(ナノサイズの造核剤)を含んでもよい。
このような、透明樹脂層1は、その厚さが20μm以上250μm以下の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、40μm以上170μm以下の範囲内である。
このため、透明樹脂層1に対してナノサイズの造核剤を含有させることにより、従来の造核剤と比較して、樹脂中により微細かつ大量の結晶核を発生させて、その結果、結晶部における結晶核同士の距離を短くして、個々の結晶の成長を抑制し、球晶の平均粒子径を極めて小さくさせることに成功した。そして、このような結晶性ポリプロピレン樹脂においては、ヘイズ値が15%以下という極めて高い透明性を実現している。
この時、特に、超臨界逆相蒸発法によって得られた造核剤ベシクルは極めて小さいサイズとされている。このため、結晶性ポリプロピレン樹脂の結晶部における、球晶の平均粒子径を極めて小さくすることができるとともに、結晶部の結晶化度を飛躍的に向上させることができる。
造核剤とは、樹脂の結晶化時において、結晶核の生成を促進させる、もしくは、造核剤自体を結晶核とするために添加されるものである。造核剤には、添加時に基材の樹脂に溶融し再度析出して結晶核を生成する溶融型もしくは基材に添加した核剤が溶融することなくそのままの粒径で結晶核となる非溶融型の造核剤がある。ポリプロピレン樹脂の造核剤としては、例えば、リン酸エステル金属塩、安息香酸金属塩、ピメリン酸金属塩、ロジン金属塩、ベンジリデンソルビトール、キナクリドン、シアニンブルー及びタルク等が挙げられる。特に、本実施形態においては、ナノ化処理との効果を最大限に得るべく、非溶融型で良好な透明性が期待できるリン酸エステル金属塩、安息香酸金属塩、ピメリン酸金属塩、ロジン金属塩を用いることが好ましいが、ナノ化処理によって透明化が可能な場合には、有色のキナクリドン、シアニンブルー、タルクなども用いることができる。また、非溶融型の造核剤に対して、溶融型のベンジリデンソルビトールを適宜混合して用いるようにしてもよい。
本実施形態の表面保護層4は、表面保護層4aと表面保護層4bとを備えている。表面保護層4bが、特定のエロージョン率Eを有することによって、優れた表面の耐傷性を有する化粧シートを提供することが可能となる。
また、本実施形態の表面保護層4bが、さらに特定の塗膜厚さと静摩擦係数とを有し、疎水化処理及び表面保護層4bとの結合を強化した無機フィラーを含むことによって、さらに優れた表面の耐傷性を有する化粧シートを提供することが可能となる。
表面保護層4は、複層から構成されている。表面保護層4のうち最表面に位置する表面保護層を「表面保護層4b」とし、表面保護層4bの下層に位置する表面保護層を「表面保護層4a」としたとき、表面保護層4bの、平均粒子径(D50)が1.2μmである多角アルミナ粉末を用いて測定したエロージョン率Eは、0.1μm/g以上0.4μm/g以下の範囲内である。表面保護層4bのエロージョン率Eが0.1μm/gに満たない場合には、エロージョン率Eが小さく、表面保護層4aとの密着性が低下するおそれがある。そのため、耐衝撃性が低下することがある。表面保護層4bのエロージョン率Eが0.4μm/gを超える場合には、耐傷性に劣る傾向がある。なお、表面保護層4aと表面保護層4bとは、互いに異なる樹脂で形成されていてもよい。
表面保護層4aの厚みは、2μm以上14μm以下の範囲内であってもよい。表面保護層4aの厚みが2μmに満たない場合には、塗工方式が限定的になり、かつ安定した生産が難しくなるため生産性が低下することがある。また、耐候性や耐傷性が低下し、バラつきが大きくなることがある。表面保護層4aの厚みが14μmを超える場合には、性能とコストのバランスが崩れ、コストが高くなることがある。また、可撓性が低下することがある。
本実施形態の化粧シート、即ち表面保護層4bの静摩擦係数μs(JISK7 125に準拠)は、0.25以上0.5以下の範囲内であってもよい。表面保護層4bの静摩擦係数μsが0.25に満たない場合には、化粧シートの最表層である表面保護層4bの表面がよく滑るため、高荷重条件下においても傷がつきにくいが、床材として用いる際に人が転倒するリスクが高まるという点で適切でないことがある。表面保護層4bの静摩擦係数μsが0.5を超える場合には、シート表面に接触する物体とシート表面との摩擦が大きくなるため、高荷重条件下において表面に傷がつきやすい。
表面保護層4に使用される材料も特に規定されず、例えば、ポリウレタン系、アクリル系、アクリルシリコン系、フッソ系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、メラミン系、アミノアルキッド系、尿素系等から適宜選択できる。形態も水性、エマルション、溶剤系のいずれでも可能で、且つ硬化も1液タイプでも硬化剤を用いた2液タイプでもよい。それらの中でもイソシアネート反応を利用したウレタン系のトップコートが作業性、価格、樹脂自体の凝集力等の観点からも望ましい。
なお、電離放射線硬化性樹脂以外の樹脂、例えば、熱硬化性樹脂のほうが、電離放射線硬化性樹脂に比べてエロージョン率Eは大きい。
また、光硬化性樹脂としては、例えば、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、アクリルアクリレート系などから適宜選択して用いることができるが、特に、耐候(光)性が良好なウレタンアクリレート系及びアクリルアクリレート系のものを用いることが好ましい。光硬化性樹脂の硬化方法としては、紫外線や電子線などの活性エネルギー線で硬化することが作業性の観点から好ましい。
電子線源としては、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト、メタルハライドランプ等の光源が使用できる。紫外線の波長としては180nm~400nmが好ましい。
表面の耐傷性の向上、あるいは意匠性付与に伴う艶調整のため、表面保護層4に無機フィラーを加えることが望ましい。
無機フィラーの含有量は、表面保護層4bを構成する樹脂100質量部に対し、1質量部以上20質量部以下の範囲内であってもよい。無機フィラーの含有量が1質量部に満たない場合には、耐傷性が低下することがある。無機フィラーの含有量が20質量部を超える場合には、表面の艶が非常に低下するため、意匠を損なう可能性がある。また、耐候性や耐汚染性が低下することがある。
また、表面処理を施す際は、無機フィラー表面の疎水化及び表面保護層4との反応性を付与する官能基を有することが望ましい。
無機フィラーの表面処理を実施する際は、手法は特に限定せず、公知の方法を選ぶことができる。
シリコーンオイル系処理剤としては、例えば、ストレートシリコーンオイル(ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなど)や変性シリコーンオイル(アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、片末端反応性変性、異種官能基変性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、親水性特殊変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸含有変性、フッ素変性シリコーンオイルなど)を選択することができる。
シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトシキシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリエトキシシラン、n-ヘキシルトリエトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、n-ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、アリルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物、トリメチルクロロシラン、ジエチルジクロロシランなどのクロロシラン化合物を選択することができる。
チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネーと、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2ジアリルオキシメチルー1ブチル)ビス(ジートリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、などを選択することができる。
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性界面活性剤などを選択することができる。
上述した表面処理剤を、上述した超臨界逆相蒸発法によってベシクル化処理して分散させた後、表面処理に用いることによって、表面処理時の反応率が向上する。
超臨界逆相蒸発法を用いて処理した表面処理剤を用いて、公知の方法で表面処理を実施することによって、優れた表面処理フィラーを得ることができる。
さらに、表面保護層4側の透明樹脂層1の面にエンボス模様1aを施した場合には、このエンボス模様1aの中に、表面保護層4bを形成するインキをワイピング加工により埋め込んで意匠性を向上させることも可能である。
光開始剤の添加量は特に限定されず、主剤樹脂100質量部に対し、0.1~15質量部程度が好ましい。
また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光開始剤として、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、メタロセン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル、フリールオキシスルホキソニウムジアリルヨードシル塩などの少なくとも1種が選択できる。
プライマー層5に使用される材料は、基本的には絵柄層2や隠蔽層3と同じ材料でよい。また、化粧シートの裏面に施されるためにウエブ状で巻取りを行うことを考慮すると、ブロッキングを避けて且つ接着剤との密着を高めるために、プライマー層5に例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機充填剤を添加させてもよい。塗布厚み、即ちプライマー層5の厚みは、基材である原反層7との密着を確保することが目的であるので、0.1μm以上10.0μm以下の範囲内が妥当であり、より好ましくは0.1μm以上3.0μm以下の範囲内である。
プライマー層5は、原反層7がオレフィン系材料のように表面が不活性な場合には必要であるが、表面が活性な基材の場合は特に必要ではない。
以下に、本発明の化粧シートの具体的な実施例について検討する。
<共通の材料>
実施例1~10、比較例1~2においては、表面保護層4b以外は同様の材料を使用した。
<透明樹脂層の作製>
図1の構成における化粧シートを作製した。具体的には、アイソタクチックペンタッド分率が97.8%、MFR(メルトフローレート)が15g/10min(230℃)、分子量分布MWD(Mw/Mn)が2.3の高結晶性ホモポリプロピレン樹脂に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(イルガノックス1010:チバスペシャリティケミカルズ社製)を500PPMと、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チヌビン328:チバスペシャリティケミカルズ社製)を2,000PPMと、ヒンダードアミン系光安定剤(キマソーブ944:チバスペシャリティケミカルズ社製)を2,000PPMと、ナノ造核剤1,000PPMとを添加した樹脂を、溶融押出機を用いて押出し、透明樹脂層1として使用する厚さ100μmの高結晶性ポリプロピレン製の透明樹脂シートを製膜した。続いて、製膜された透明樹脂シートの両面にコロナ処理を施して表面の濡れ張力を40dyn/cm以上とした。なお、押出製膜時の冷却条件のコントロールにより、製膜された透明樹脂シートの結晶性ポリプロピレン樹脂のヘイズ値は8.5%となった。
本実施例における超臨界逆相蒸発法を用いた造核剤のナノ化処理方法について、以下説明する。
まず、メタノール100重量部、リン酸エステル金属塩系造核剤(アデカスタブNA-11、ADEKA社製)82重量部、ホスファチジルコリン5重量部を60℃に保たれた高圧ステンレス容器に入れて密閉し、圧力が20MPaとなるように二酸化炭素を注入して超臨界状態とした。その後、激しく攪拌混合しながらイオン交換水を100重量部注入した。容器内の温度及び圧力を保持した状態で15分間攪拌後、二酸化炭素を排出して大気圧に戻すことによって造核剤が内包されたリン脂質からなる外膜を具備する造核剤ベシクルを得た。
得られた透明樹脂シートを透明樹脂層1とし、その透明樹脂層1の一方の面に、2液硬化型ウレタンインキ(V351:東洋インキ製造(株)製)にて柄印刷を行い、絵柄層2を形成した後、絵柄層2に重ねて隠蔽性のある2液硬化型ウレタンインキ(V351:東洋インキ製造(株)製)を塗布量6g/m2にて塗布して隠蔽層3を形成した。
<プライマー層の作製>
また、この隠蔽層3に重ねて、プライマーコートとして2液硬化型ウレタンインキ(PET-E、レジウサー:大日精化(株)製)を塗布量1g/m2にて塗布してプライマー層5を形成した。
次に、透明樹脂層1の他方の面に、エンボス用の金型ロールを用いてプレスしてエンボス模様1aを施した。
<表面保護層4aの作製>
エンボス模様1a面上に2液硬化型ウレタントップコート(TD365URワニス、Z202硬化剤:ともに東洋インキ(株)製)を塗布量10g/m2にて塗工した。
各実施例、及び各比較例で使用した表面処理無機微粒子NVC-X1は、無機微粒子(L-121:AGCエスアイテック(株)製)を、末端にOH基を有する表面処理剤を用いて表面処理することで得た。
表面処理は乾式で実施した。具体的には、噴霧が可能なノズル口を付けたヘンシェルミキサーに対し、L-121(無機微粒子)を100重量部投入し、攪拌しながら表面処理剤を10重量部噴霧して、無機微粒子と表面処理剤とを反応させた。
表面保護層4bは、トップコートA剤~D剤を用いて構成した。
<表面保護層4bに用いるトップコート剤>
トップコート剤をトップコートA剤、B剤、C剤、D剤とする。
トップコートA剤、B剤は、主剤がそれぞれ電離放射線硬化型の樹脂W、Xで構成されており、トップコートC剤、D剤は、主剤がそれぞれ熱硬化型の樹脂Y、Zで構成されている。
主剤Yは、ガラス転移温度が約100℃、重量平均分子量Mwが約50,000、水酸基価が15であるアクリルポリオールであり、主剤Zは、ガラス転移温度が約45℃、重量平均分子量Mwが約150,000、水酸基価が15であるアクリルポリオールである。
トップコートA剤、B剤、C剤、D剤では、主剤W、X、Y、Zのそれぞれ100部に対し、紫外線吸収剤としてTinuvin479(BASF(株)製)を5部、光安定剤としてTinuvin123(BASF(株)製)を3部、希釈溶剤として酢酸エチルを50部、更にトップコートC剤およびD剤を用いる際は、硬化剤としてデュラネートTAP-100(旭化成(株)製)を更に5部加え、配合した。
表面保護層4aに用いるトップコート剤をトップコートE剤とする。
トップコートE剤は、主剤を熱硬化型の樹脂Nで構成されている。
主剤Nは、ガラス転移温度が約100℃、重量平均分子量Mwが約40,000、水酸基価が12であるアクリルポリオールである。
トップコートE剤では、主剤N100部に対し、紫外線吸収剤としてTinuvin479(BASF(株)製)を5部、光安定剤としてTinuvin123(BASF(株)製)を3部、希釈溶剤として酢酸エチルを50部、光沢調整剤として、無機フィラーL-121(AGCエスアイテック(株)製)を15部、硬化剤としてデュラネートTAP-100(旭化成(株)製)を5部、配合して調整した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を50:50で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を8部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例1の表面保護層4bを形成した。
<実施例2>
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤とC剤を40:40:20で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を8部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例2の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤とD剤を40:40:20で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を8部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、比較例1の表面保護層4bを形成した。
<比較例2>
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤とC剤を30:30:40で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を8部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、比較例2の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、無機微粒子は加えなかった塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、比較例2の表面保護層4bを形成した。こうして、実施例3の表面保護層4bを形成した。
<実施例4>
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を10部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例4の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径8μmの無機微粒子NVC-X1を10部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例5の表面保護層4bを形成した。
<実施例6>
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径17μmの無機微粒子NVC-X1を10部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例6の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施していない平均粒子径5μmの無機微粒子L―121を10部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例7の表面保護層4bを形成した。
<実施例8>
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を5部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例8の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を20部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例9の表面保護層4bを形成した。
表面保護層4aの面上に、電離放射線硬化型トップコートA剤とB剤を25:75で配合し、表面処理を施した平均粒子径5μmの無機微粒子NVC-X1を35部加えた塗工液を、塗布量5g/m2にて塗工した。こうして、実施例10の表面保護層4bを形成した。
平均粒子径D50=1.2μmの多角アルミナ粉末を水に分散させて、スラリーの総質量に対して多角アルミナ粉末を3質量%含むスラリーを調製した。化粧シートを台に固定し、その化粧シートと、上記スラリーを噴射するためのノズルの投射距離を4mmに設定した。ノズルのノズル径は1mm×1mmとした。ノズルから多角アルミナ粉末を含んだスラリーを噴射し、台に固定された化粧シートを表面保護層から順次切削した。この時の噴射強度は、事前に同様の実験条件にて既存のSiウエハを切削し、スラリーの噴射量に対する削れた変位(即ち、スラリー1gを吹き付けた際に切削される深さ)から標準投射力Xを求め、その値に基づいて決定した。多角アルミナ粉末を用いた本実施例では、既存のSiウエハに対して6.360μm/g削れたときの投射力を標準投射力Xとした。
切削された部分を水で洗浄した後に、切削の深さ、即ちエロージョン深さZを測定した。
エロージョン深さZは、触針式表面形状測定器(株式会社小坂研究所製/型式PU-EU1/触針子先端R=2μm/荷重100μN/計測倍率10,000/測長4mm/計測速度0.2mm/sec)で測定された値である。より詳しくは、まず、計測長の中で摩耗していない両端基準エリアA、Bを用いて傾き補正を実施した。次に、基準となる回帰直線から摩耗痕中心部C(50μm幅の平均値)までの段差を測定した。次に、0g投射での段差データと、各投射量での段差データとの差分をとり、エロージョン深さZを取得した。取得した投射量-エロージョン深さZの各データから、エロージョン進行グラフおよびエロージョン率分布グラフを作成した。こうして、エロージョン深さZを特定した。
また、本実施例では、上述の投射力より算出した投射粒子量X’[g]とエロージョン深さZ[μm]とを用いて、エロージョン率E[μm/g]を算出した。
また、実施例1~10及び比較例1~2で得られた各々化粧シートを、ウレタン系の接着剤を用いて木質基材に貼り合わせた後、コインスクラッチ試験・ホフマンスクラッチ試験・スチールウール磨耗試験にて表面硬度を判定した。また、実施例1~10及び比較例1~2で得られた各々化粧シート表面の白化の程度を判定した。その評価結果を下記表1~表4に示した。
<ホフマンスクラッチ試験>
ホフマンスクラッチ試験は、ホフマンスクラッチハードネステスター(BYK-Gardner社製)を用いて、荷重200g~2000gについて、200g毎・試験長5cm、木質基材に貼り合せた各化粧シートの表面を一定の速度で引っ掻き、化粧シートの表面の傷つきが発生した荷重を示した。
◎:ホフマンスクラッチ1600g以上
〇:ホフマンスクラッチ1200g
△:ホフマンスクラッチ800g以上
×:ホフマンスクラッチ600g未満
なお、本ホフマンスクラッチ試験において、「◎」、「○」、「△」を合格とした。
コインスクラッチ試験は、100円または10円硬貨を用い、化粧シートに対してコインの角度を45±1°に固定して、当該コインに1kg~5kg(1~4kgは10円硬貨、5kgは100円硬貨)の荷重を付加した状態で5cmスライドさせて化粧シートに3mm以上の傷が形成されるか否かの判定を行い、引っ掻き傷が形成された荷重を化粧シートの表面硬度として示す。
◎:コインスクラッチ3kg以上
〇:コインスクラッチ2kg
△:コインスクラッチ1kg
×:コインスクラッチ1kg未満
なお、本コインスクラッチ試験において、「◎」、「○」、「△」を合格とした。
スチールウールラビング試験は、木質基材に貼り合せた各化粧シートの表面に対し、スチールウールを当接させた状態で治具を用いて固定し、当該治具に500g/cm2の荷重をかけたまま一定の速度で、距離50mm、50往復の条件にて擦らせて、化粧シートの表面の傷つきの有無を目視にて判定した。スチールウールは、ボンスター#0(日本スチールウール(株)製)を1cm角に丸めて使用した。
◎:ツヤ変化及び傷なし
〇:わずかなツヤ変化が確認できるが、傷はなし
△:ツヤ変化がありわずかに傷が発生
×:ツヤ変化があり多数の傷が発生
なお、本スチールウールラビング試験において、「◎」、「○」、「△」を合格とした。
白化測定は、株式会社堀場製作所製ハンディ光沢計<グロスチェッカ> IG-320を用いて、入射角60°の条件で、化粧シートの表面における光沢値を測定した。
○:白化していない(光沢値が1.0未満)
×:白化している(光沢値が1.0以上)
なお、本白化測定において、「○」を合格とした。
表面保護層4bの樹脂組成が電離放射線硬化性樹脂を65%以上含む場合や剛直な骨格からなる熱硬化性樹脂を含む場合、エロージョン率Eが小さく、特にホフマンスクラッチやスチールウールラビング試験が優れる結果となった。
また、表面保護層4bに加えた無機フィラーが表面処理されていて、かつ平均粒子径が適切な場合や添加量が適切な場合は、静摩擦係数が小さく、抵抗が少ないため、同様に特にホフマンスクラッチやスチールウールラビング試験が優れる結果となった。
また、表面保護層4bに無機微粒子を含む条件はホフマンスクラッチに優れる結果となった。
本発明の化粧シートは、上記の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、発明
の特徴を損なわない範囲において、種々の変更が可能である。
1a エンボス模様
2 絵柄層
3 隠蔽層
4a 表面保護層
4b 表面保護層
5 プライマー層
6 接着剤層
7 原反層
8 接着性樹脂層
Claims (10)
- 原反、透明樹脂層、及び表面保護層をこの順に備えた化粧シートであって、
前記表面保護層は複層から構成され、
前記表面保護層のうち最表面に位置する表面保護層を第1の表面保護層とし、
前記第1の表面保護層の下層に位置する表面保護層を第2の表面保護層としたとき、
前記第1の表面保護層の、平均粒子径(D50)が1.2μmである多角アルミナ粉末を用いて測定したエロージョン率Eは、0.1μm/g以上0.4μm/g以下の範囲内であり、
前記表面保護層が無機フィラーを含有し、
前記無機フィラーの平均粒子径は、1μm以上10μm以下の範囲内であり、
前記無機フィラーは、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、ガラス、ベーマイト、酸化鉄、酸化マグネシウム、及びダイヤモンドのうち少なくとも1つであり、
前記第1の表面保護層を構成する樹脂100質量部のうち、電離放射線硬化性樹脂の含有量は、65質量部以上100質量部以下の範囲内であることを特徴とする化粧シート。 - 前記第1の表面保護層の厚みは、2μm以上7μm以下の範囲内であり、
前記第2の表面保護層の厚みは、2μm以上14μm以下の範囲内であり、
前記表面保護層全体での厚みは、4μm以上21μm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。 - 前記化粧シートの静摩擦係数μs(JISK7 125に準拠)は、0.25以上0.5以下の範囲内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。
- 前記透明樹脂層の厚みは、40μm以上170μm以下の範囲内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。
- 前記無機フィラーの含有量は、前記第1の表面保護層を構成する樹脂100質量部に対し、1質量部以上20質量部以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記無機フィラーは、表面処理が施されてい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。
- 前記無機フィラーの表面を処理する表面処理剤は、界面活性剤、脂肪酸金属塩、シランカップリング剤、シリコーン、ワックス、及び変性樹脂のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項6に記載の化粧シート。
- 前記無機フィラーの表面を処理する表面処理剤は、前記第1の表面保護層を構成する主剤樹脂と反応する反応基を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記無機フィラーの表面を処理する表面処理剤は、超臨界逆相蒸発法によりベシクルに表面処理剤を内包させた表面処理剤内包ベシクルであることを特徴とする請求項8に記載の化粧シート。
- 前記化粧シートは、塩化ビニル樹脂を含有していないことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の化粧シート。
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