JP7379359B2 - 化粧シート及びこれを用いた化粧材 - Google Patents
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- C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
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Description
ところで、化粧シートにはエンボス加工、折り曲げ、成形等の加工適性が求められる場合が多くなっており、近年、加工適性に優れるポリカーボネート樹脂等の樹脂を含む層を有する化粧シートの開発が進められており、例えば該樹脂を含む層を有し、さらに表面保護層を備える化粧シートが検討されるようになっている。このようなポリカーボネート樹脂等の樹脂を含む層を有する化粧シートの表面保護層に特許文献1の表面保護層を適用した場合、該表面保護層中の紫外線吸収剤のブリードアウトが抑制されていたとしても、化粧シートの紫外線による経時劣化を抑制することができない問題が頻発した。そして、発明者らは調査を進めたところ、この問題が、ポリカーボネート樹脂のような樹脂が有する、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有するという性状が主な原因となり、吸収された波長270~300nmの紫外線のエネルギー(光量子)によって、これらの樹脂からなる層が劣化していることを見出した。
[1]基材層、透明性樹脂層及び表面保護層をこの順に有し、該基材層及び該透明性樹脂層の少なくとも一方の層が、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂を含む樹脂組成物により構成され、JIS K0115:2004に準拠して測定される、該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A11が0.6以上あり、該透明性樹脂層及び該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A12が2.7以上である、化粧シート。
[2]被着材と上記[1]に記載の化粧シートとを有する化粧材。
本発明の化粧シートは、基材層、透明性樹脂層及び表面保護層をこの順に有し、該基材層及び該透明性樹脂層の少なくとも一方の層が、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂を含む樹脂組成物により構成され、JIS K0115:2004に準拠して測定される、該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A11(以下、単に「吸光度A11」と称することがある。)が0.6以上であり、該透明性樹脂層及び該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A12(以下、単に「吸光度A12」と称することがある。)が2.7以上であるものである。
図1の化粧シート100は、基材層150、透明性樹脂層120、及び表面保護層110をこの順に有している。また、図1の化粧シート100の表面保護層110は、プライマー層112及びトップコート層111から構成されている。また、図1の化粧シート100は、基材層150と透明性樹脂層120との間に、絵柄層141と着色ベタ層142とからなる装飾層140、及び接着剤層A130を有している。
本発明の化粧シートは、吸光度A11を0.6以上とし、吸光度A12を2.7以上とするものである。吸光度A11が大きいことは、表面保護層に近い側に位置する透明性樹脂層に到達する波長270~300nmの光(紫外線)が少ないことを意味し、吸光度A12が大きいことは、表面保護層に遠い側に位置する基材層に到達する波長270~300nmの光(紫外線)が少ないことを意味する。なお、本発明において、上記吸光度A11、吸光度A12等の特定波長帯域における吸光度とは、かかる波長帯域λmin≦λ≦λmaxの範囲内(以下、単に「λmin~λmax」と称することがある。)における各波長λの吸光度A(λ)を、波長帯域λmin≦λ≦λmaxの範囲内の波長について平均した値を意味する。当該平均した値については、吸光度A11、吸光度A12の測定方法の説明において詳述する。
本発明で規定する吸光度A11及び吸光度A12は、いずれも波長270~300nmの紫外線の吸光度であり、本発明においては吸収すべき紫外線の波長を特定し、かつ特定の構成層間での波長の吸光度を特定比率で配分したことに特徴を有する。
本発明では、吸収波長のうちエネルギー(光量子)が高く、樹脂の劣化に直結しやすい波長270~300nmの紫外線に関する2種類の吸光度(吸光度A11及び吸光度A12)に着目し、かつ、該2種類の吸光度(吸光度A11及び吸光度A12)を特定の範囲とすることにより、ポリカーボネート樹脂等の少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂を含む層を有する化粧シートの紫外線による経時劣化を抑制し、優れた耐候性を有するものとすることを可能としている。
吸光度A11及び吸光度A12は、紫外線吸収剤の種類、その含有量、紫外線吸収剤を含む層の厚み等により調整することができる。
本発明において、吸光度A11と吸光度A12との比率(吸光度A11/吸光度A12)が0.10以上であると、表面保護層110における紫外線吸収剤の含有量が相対的に増加するため、紫外線による透明性樹脂層120、接着剤層A130、装飾層140、基材層150等の各層の紫外線による劣化をより抑制することができ、一方、当該比率が0.50以下であると、表面保護層110における紫外線吸収剤の含有量が相対的に減少するため、ブリードアウトをより抑制することができる。かくして、当該比率を0.10以上0.50以下とすることで、耐候性の向上と、ブリードアウトの抑制とを、より高いレベルで両立させることが可能となる。また、このような観点から、当該比率は、0.15以上がより好ましく、また上限としては0.45以下がより好ましい。
また、吸光度A11は、JIS K0115:2004に準拠して、透明性樹脂層の波長270~300nmにおいて測定した吸光度の平均値をA10とし、吸光度A12から吸光度A10を減ずる、以下の数式により得られる。吸光度の平均値は、波長270~300nmについて1nm毎に吸光度(合計31個の吸光度)を測定した際の、これらの平均値とする。
吸光度A11=吸光度A12-吸光度A10
なお、波長270~300nmにおける各層(単層体又は積層体)の吸光度の測定において、化粧シート100を構成する表面保護層110の単層体及び表面保護層110と透明性樹脂層120との2層の積層体の測定用試料が得られる場合、当該単層体、当該積層体についての吸光度の測定を行うことで、各々吸光度A11、吸光度A12を直接求めることができる。
また、化粧シート100を構成する積層体から、各層の紫外線吸収特性を変化させることなく、表面保護層110の単層体及び表面保護層110と透明性樹脂層120との2層の積層体を分離可能な場合は、化粧シートから分離した当該単層体、当該積層体についての吸光度を測定することで、各々吸光度A11、吸光度A12を直接求めることもできる。
吸光度A21が大きいことは、表面保護層に近い側に位置する透明性樹脂層に到達する波長310nmの光(紫外線)が少ないことを意味する。上記のように、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂として例示したポリカーボネート樹脂には、波長310nm近傍(本明細書において「近傍」は±10nmの範囲内にあることをいう。)において吸収波長を有していないが、波長310nm近傍における光(紫外線)を到達させないことにより、紫外線による経時劣化をより抑制することが可能となる。よって、吸光度A21が0.8以上であることにより、紫外線による経時劣化をより抑制することが可能となり、耐候性を向上することができる。また、耐候性の向上とともに、ブリードアウトの抑制、表面保護層の耐擦傷性等の表面特性の低下の抑制、化粧シートの加工適性等も考慮すると、4.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、1.5以下であることがさらに好ましい。
吸光度A22が大きいことは、表面保護層に遠い側に位置する基材層に到達する波長310nmの光(紫外線)が少ないことを意味し、具体的には吸光度A22を1.1以上とすることにより、耐候性を向上させることができる。また、耐候性の向上とともに、ブリードアウトの抑制も考慮すると、吸光度A22は5.0以下であることが好ましく、3.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることがさらに好ましい。
また、吸光度A21は、JIS K0115:2004に準拠して、透明性樹脂層の波長310nmにおける吸光度A20を測定し、吸光度A22から吸光度A20を減ずることにより得られる(吸光度A21=吸光度A22-吸光度A20)。
なお、波長310nmにおける各構成層(単層体又は積層体)の吸光度の測定試料の用意ができる場合の、吸光度の測定方法については、上記波長360~380nmにおける単層体又は積層体の吸光度の測定方法と同じである。
表面保護層は、透明性樹脂層の基材層とは反対側の面に位置する層である。表面保護層は、単層で形成されていてもよいし、図1のようにトップコート層、プライマー層等の2層以上から形成されていてもよい。ここで、本明細書において、「トップコート層」は、表面保護層のうち透明性樹脂層から最も離れた層(「最表面の層」とも称される。)を意味する。すなわち、表面保護層が単層から形成されている場合、表面保護層はトップコート層による単層構造となる。また、表面保護層が2層以上から形成されている場合、トップコート層と透明性樹脂層との間に位置する層は、表面保護層を構成する層のうちのトップコート層以外の層であることを意味し、図1に示されるプライマー層は該トップコート層以外の層となる。
表面保護層が2層以上から形成される場合、少なくとも最表面の層、すなわちトップコート層中に紫外線吸収剤を含有することが好ましく、表面保護層を構成する全ての層に紫外線吸収剤を含有することがより好ましい。
また、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等の反応性官能基を有する紫外線吸収剤は、ブリードアウトを抑制しやすい点で好ましい。
R11の2価の有機基としては、アルキレン基、アルケニレン基等の脂肪族炭化水素基が挙げられ、耐候性の観点から、アルキレン基が好ましく、その炭素数は好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、上限として好ましくは16以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは8以下、特に好ましくは4以下である。これらの脂肪族炭化水素基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、耐候性の観点から直鎖状、分岐状が好ましく、直鎖状がより好ましい。
R15は、耐候性の観点から1価の有機基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基等が好ましく挙げられ、耐候性の観点から、アルキル基、アルケニル基等の脂肪族炭化水素基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましい。R15の1価の有機基がアルキル基、アルケニル基等の脂肪族炭化水素基の場合、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、耐候性の観点から直鎖状、分岐状が好ましく、またその炭素数は、耐候性の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上であり、上限として好ましくは16以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下である。
また、n21、n22及びn23は2以上が好ましく、複数のR21、R22及びR23は同じでも異なっていてもよく、耐候性の観点から、複数のR21は同じであることが好ましく、R22及びR23は異なっていることが好ましい。異なるR22及びR23はその内の一つが水素原子であることが好ましい。また、R21、R22及びR23が1価の有機基である場合、同じ有機基であることが好ましい。
表面保護層を構成するトップコート層中の紫外線吸収剤の含有量は、吸光度A11を0.6以上とし、かつ吸光度A12を2.7以上として優れた耐候性を得ること、またブリードアウトの抑制も考慮すると、トップコート層を構成する樹脂100質量部に対して0.3質量部以上15.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上12.5質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上10.0質量部以下がさらに好ましく、2.0質量部以上5.5質量部以下がよりさらに好ましい。
また、表面保護層を構成する、プライマー層等のその他の層が紫外線吸収剤を含有する場合、該その他の層における紫外線吸収剤の含有量の好ましい範囲は、該その他の層を構成する樹脂100質量部に対して0.5質量部以上10.0質量部以下が好ましく、1.0質量部以上9.5質量部以下がより好ましく、2.0質量部以上9.0質量部以下がさらに好ましく、5.0質量部以上8.5質量部以下がよりさらに好ましい。
表面保護層が2層以上から形成される場合、少なくともトップコート層中に光安定剤を含有することが好ましく、表面保護層を構成する全ての層に光安定剤を含有することがより好ましい。
ヒンダードアミン系光安定剤としては、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、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-(1,2,2,6,6-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-ブチルマロネート等が挙げられる。これらの中でも、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)セバケート等のデカン二酸(セバシン酸)由来のヒンダードアミン系光安定剤、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル(メタ)アクリレート等の反応性官能基を有するヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。
また、上記の中でも、(メタ)アクリロイル基を有するヒンダードアミン系光安定剤、また(メタ)アクリロイル基以外の、ビニル基、アリル基等の反応性官能基を有する光安定剤は、ブリードアウトを抑制しやすい点でより好ましい。
また、表面保護層を構成する、プライマー層等のその他の層が光安定剤を含有する場合、該その他の層における光安定剤の含有量の好ましい範囲は、上記トップコート層中の光安定剤の含有量と同じである。
本実施形態において用いられる上記紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤は、ナノシェルに内包された、ナノシェル化されたものであってもよい。ナノシェルに内包された紫外線吸収剤、光安定剤を用いることで、表面保護層中における樹脂と、紫外線吸収剤、光安定剤との分散性(相溶性)が向上し、層内の耐光性の効果を均質化するとともに、機械的強度を向上することができる。また、ナノシェルと表面保護層の樹脂との結びつきにより、紫外線吸収剤、光安定剤のブリードアウトの抑制が期待される。本実施形態においては、紫外線吸収剤のみナノシェル化されたものを用いてもよいし、光安定剤のみナノシェル化されたものを用いてもよいし、紫外線吸収剤及び光安定剤のいずれもナノシェル化されたもの用いてもよく、ブリードアウトの抑制の観点から、紫外線吸収剤及び光安定剤のいずれもナノシェル化されたもの用いることが好ましい。
紫外線吸収剤、光安定剤を内包したナノシェルの平均一次粒子径は、可視光の波長領域(380~780nm)未満であり、また可視光の波長の1/2以下程度である、すなわち、380nm未満である。より具体的には、1nm以上380nm未満が好ましく、1~375nmがより好ましく、5~300nmがさらに好ましく、10~250nmがよりさらに好ましく、15~200nmが特に好ましい。
Dnp:数平均一次粒子径
di:ヒストグラムのi番目の直径
ni:頻度
Bangham法は、クロロホルム、メタノール等の溶媒に、リン脂質を加えて溶解した後、エバポレータを用いて溶媒を除去してリン脂質からなる薄膜を形成し、紫外線吸収剤、光安定剤を加えた後、ミキサーを用いて、例えば、1000~2500rpm程度の高速回転で撹拌することで、水和し、分散させて、紫外線吸収剤、光安定剤をナノシェルに内包する方法である。エクストルージョン法は、外部摂動として用いたミキサーに代えてフィルターを通過させる方法である。水和法は、Bangham法において、ミキサーを用いずに、穏やかに攪拌し、分散させて、紫外線吸収剤、光安定剤をナノシェルに内包する方法である。逆相蒸発法は、リン脂質をジエチルエーテル、クロロホルム等の溶媒に溶解し、紫外線吸収剤、光安定剤(分散液の状態としたものでもよい。)を加えてW/Oエマルジョンを作り、該エマルジョンから減圧下において溶媒を除去し、水を添加して、紫外線吸収剤、光安定剤をナノシェルに内包する方法である。また、凍結融解法は、外部摂動として冷却、加熱の少なくともいずれかを行う方法であり、冷却、加熱を繰り返すことによって紫外線吸収剤、光安定剤をナノシェルに内包する方法である。
本実施形態において、表面保護層中にナノシェルに内包された分散剤を含有させてもよい。表面保護層中にナノシェルに内包された分散剤を含有することにより、表面保護層中における樹脂と、紫外線吸収剤、光安定剤との分散性(相溶性)が向上し、層内の耐候性の効果を均質化するとともに、機械的強度を向上することができる。
トップコート層は、化粧シートの耐擦傷性等の表面特性を向上させる観点から、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましい。
トップコート層は、より優れた表面特性を得る観点から、該トップコート層を構成する全樹脂成分に対して、硬化性樹脂組成物に含まれる硬化性樹脂の割合が50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%、すなわち、トップコート層は、硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物の硬化物により構成される層であることがよりさらに好ましい。
電離放射線硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性官能基を有する化合物(以下、「電離放射線硬化性化合物」と称することがある。)を含む組成物である。電離放射線硬化性官能基としては、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、アリル基等のエチレン性二重結合を有する官能基等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線等の電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も含まれる。
電離放射線硬化性化合物は、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、及び耐擦傷性等の表面特性を向上させる観点から、多官能性(メタ)アクリレートモノマーの官能基数は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以下がさらに好ましく、2以上3以下がよりさらに好ましい。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。
また、これらの重合性オリゴマーの重量平均分子量は、加工特性と耐擦傷性及び耐候性を向上させる観点から、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以下がさらに好ましい。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。
本発明の化粧シートは、表面保護層として、トップコート層の他に、トップコート層より透明性樹脂層側にプライマー層を有することが好ましい。プライマー層によって、トップコート層と透明性樹脂層との密着性を向上することができる。
ポリカーボネート樹脂を実質的に含有しないとは、表面保護層を構成する全樹脂成分に対する、ポリカーボネート樹脂の割合が1質量%以下であることを意味し、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下、さらに好ましくは0質量%である。
透明性樹脂層は、表面保護層と基材層との間に設けられる層であり、本発明の化粧シートに耐候性、耐擦傷性等の表面特性、加工適性等の性能を付与する層である。また、本発明の化粧シートが後述する装飾層を有する場合、装飾層と表面保護層との間に設けることで、装飾層を保護する機能も有する。
透明性樹脂層中の少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂の含有量は、機械的強度、加工適性等の観点から、透明性樹脂層の全樹脂成分に対して50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることがよりさらに好ましい。
この場合、上記の他の樹脂としては、ポリエチレン樹脂(低密度、中密度、高密度)、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。後述する化粧シートの透湿度を所定の範囲内としやすくなるため、施工適性とともに長期密着性を向上させることができるからである。
後述する透湿度を所定の範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、上記の中でもエチレンを構成単位として含むポリエチレン系樹脂、プロピレンを構成単位として含むポリプロピレン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
また、プロピレンの単独重合体(ポリプロピレン)を用いる場合、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンとの質量比の調節により透明性樹脂層の透湿度を調整することもできる。一般的には、ポリプロピレン中のアタクチックポリプロピレンの割合が100質量%の場合に比べて、アイソタクチックポリプロピレンを添加することで透明性樹脂層の透湿度を低下させることができる。この場合、アタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンとの質量比は、透湿度の調整のしやすさを考慮すると、好ましくは0/100~20/80である。
塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;ブチルマレートやジエチルマレート等のマレイン酸エステル類;ジブチルフマレートやジエチルフマレート等のフマル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル及びビニルオクチルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアン化ビニル類;エチレン、プロピレン、ブチレン、スチレン等のオレフィン類;イソプレン、ブタジエン等のジエン類;塩化ビニリデン、臭化ビニル等の塩化ビニル以外のハロゲン化ビニリデン、ハロゲン化ビニル類;ジアリルフタレート等のフタル酸アリル類、等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
可塑剤としては、塩化ビニル樹脂と相溶性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ジウンデシル(DUP)等のフタル酸系可塑剤;アジピン酸ジブチル等のアジピン酸系可塑剤;リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェニル等のリン酸系可塑剤;トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル等のトリメリット酸系可塑剤;アジピン酸系ポリエステルなど公知の各種ポリエステル系可塑剤;アセチルトリブチルシトレート、アセチルトリオクチルシトレート等のクエン酸エステル類;等が挙げられる。中でも、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させる観点から、また加工性を向上させる観点から、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤が好ましく、フタル酸系可塑剤、ポリエステル系可塑がより好ましい。また、これらの可塑剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤としては、上記表面保護層に使用し得る紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤として例示したものが好ましく挙げられる。
また、これと同様の観点から、透明性樹脂層中の光安定剤の含有量は、透明性樹脂層を構成する樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上8.0質量部以下がより好ましく、1.0質量部以上5.0質量部以下がさらに好ましく、1.5質量部以上3.0質量部以下がよりさらに好ましい。
また、装飾層を保護し、かつ優れた耐候性、さらには耐擦傷性等の表面特性を得る観点から、基材層よりも厚くすることが好ましい。
基材層は、透明性樹脂層の表面保護層とは反対側に設けられる層であり、本発明の化粧シートに機械的強度、加工適性等の性能を付与する層である。
本発明の化粧シートにおいて、透明性樹脂層及び基材層の少なくとも一方の層は、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂を含む樹脂組成物により構成される。よって、基材層を形成する樹脂組成物に含まれる樹脂としては、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂が好ましく挙げられる。
基材層中の少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂の含有量は、機械的強度、加工適性等の観点から、基材層の全樹脂成分に対して50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることがよりさらに好ましい。
この場合、上記の他の樹脂としては、上記透明性樹脂層と同様に、ポリエチレン樹脂(低密度、中密度、高密度)、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。後述する化粧シートの透湿度を所定の範囲内としやすくなるため、施工適性とともに長期密着性を向上させることができるからである。これらのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂は、上記透明性樹脂層に用いられ得るものとして説明したものと同じものを用いることができる。
基材層を着色する場合、基材層中には、染料、顔料等の着色剤を添加することができ、退色を抑制しやすい顔料が好ましい。
顔料としては、亜鉛華、鉛白、リトポン、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、及びバライト等の白色顔料;カーボンブラック鉄黒、アゾメチンアゾ系黒色顔料等の黒色顔料;鉛丹、酸化鉄赤等の赤色顔料;黄鉛、亜鉛黄(亜鉛黄1種、亜鉛黄2種)、イソインドリノンイエロー、ニッケルアゾ錯体等の黄色顔料;フタロシアニンブルー、コバルトブルー、ウルトラマリン青、プロシア青(フェロシアン化鉄カリ)等の青色顔料;等が挙げられる。
本発明では、吸光度A12を2.7以上とし、好ましくは吸光度A22を1.1以上としていることから、基材層に紫外線吸収剤及び光安定剤を含有させなくても基材層の耐候性は向上し、化粧シート全体としての耐候性も良好にできるが、特に厳しい耐候性が要求されるような場合には、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤を含有させてもよい。更なる耐候性の向上が期待できる。この場合、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤としては、上記透明性樹脂層に用いられ得るものとして例示したものが好ましく挙げられ、また含有量も上記透明性樹脂層における含有量と同じである。
本発明の化粧シートは、意匠性を向上させる観点から、化粧シートの任意の箇所に装飾層を有することが好ましい。装飾層を形成する箇所は、装飾層の耐候性を高める観点から、基材層と透明性樹脂層との間であることが好ましい。
装飾層のバインダー樹脂としては特に制限はなく、例えば、ウレタン樹脂、アクリルポリオール樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、ブチラール樹脂、スチレン樹脂、ウレタン-アクリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-アクリル共重合体樹脂、塩素化プロピレン樹脂、ニトロセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等の樹脂が挙げられる。また、1液硬化型樹脂、イソシアネート化合物等の硬化剤を伴う2液硬化型樹脂など、種々のタイプの樹脂を用いることができる。
基材層中の着色剤の含有量は、装飾層を構成する樹脂100質量部に対して、5質量部以上90質量部以下が好ましく、15質量部以上80質量部以下がより好ましく、30質量部以上70質量部以下がさらに好ましい。
基材層と透明性樹脂層との間には、両層の密着性を向上するために接着剤層Aを形成することが好ましい。
なお、基材層と透明性樹脂層との間に、さらに、上述した装飾層を有する場合、接着剤層Aと装飾層との位置関係は特に限定されない。具体的には、基材層に近い側から装飾層、接着剤層Aを順に有していてもよいし、基材層に近い側から接着剤層A、装飾層を順に有していてもよい。
ウレタン系接着剤としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等の各種ポリオール化合物と、上記の各種イソシアネート化合物等の硬化剤とを含む2液硬化型ウレタン樹脂を利用した接着剤が挙げられる。
本発明の化粧シートは、上記吸光度に関する性状に加えて、透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下であることが好ましい。このような透湿度を有することにより、更に施工適性、長期密着性及び加工適性に優れたものとなる。
具体的には、化粧シートの透湿度を上記範囲内とすることで、施工過程における初期密着強度が向上するので、施工の際に、初期密着強度が不足することにより当該化粧シートの端面が剥がれる、いわゆるスプリングバックの発生を抑制することができるため、施工効率が向上する。他方、化粧シートと被着材とを接着剤層を介して化粧材とした場合、主に化粧シートと被着材との間における接着剤層の劣化を抑制することができるので、当該劣化による剥離を抑制し、長期使用しても剥離が生じない、長期密着性を向上させることとなる。すなわち、本発明の化粧材の透湿度を特定の範囲とすることで、施工過程における初期密着強度の向上による施工適性の向上とともに、長期使用しても剥離が生じない長期密着性の向上を図ることができる。
本発明において、透湿度の調整は、既述のように、主に基材層を構成する材料の種類、透明性樹脂層を有する場合は樹脂層を構成する材料の種類等によって行うことができる。
本発明の化粧シートは、例えば基材層と透明性樹脂層とを積層する工程、及び該透明性樹脂層上に表面保護層を形成する工程を含む製造方法により製造することができる。
エンボス加工を行う場合、例えば、化粧シートを好ましくは80℃以上260℃以下、より好ましくは85℃以上160℃以下、さらに好ましくは100℃以上140℃以下に加熱し、化粧シートにエンボス版を押圧して、エンボス加工を行うことができる。エンボス版を押圧する箇所は、化粧シートの表面保護層側とすることが好ましい。
本発明の化粧材は、被着材と上記の本発明の化粧シートとを有するものであり、具体的には、被着材の装飾を要する面と、化粧シートの基材層側の面とを対向させて積層したものである。
図2は、本発明の化粧材200の実施の形態を示す断面図である。
図1の化粧材200は、本発明の化粧シート100、接着剤層B210、及び被着材220をこの順に有している。また、化粧シート100の基材層140と被着材220とが接着剤層B210を介して対向するように積層されている。
被着材としては、各種素材の平板、曲面板等の板材、立体形状物品、シート(あるいはフィルム)等が挙げられる。例えば、杉、檜、松、ラワン等の各種木材から成る木材単板、木材合板、集成材、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、銅、アルミニウム、チタニウム等の板材や鋼板、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。
被着材と化粧シートとは、優れた接着性を得るため、接着剤層Bを介して貼り合わせられたものであること、すなわち本発明の化粧材は、被着材、接着剤層B及び化粧シートをこの順に有するものであることが好ましい。
また、接着剤層には、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。
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、接着剤層Bを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等が挙げられる。
1.評価及び測定
1-1.吸光度
紫外可視近赤外分光光度計(日立製作所社製、商品名:U-4000)を用いて、JIS K0115:2004に準拠して、透明性樹脂層上に表面保護層を形成した積層体の波長270~300nmの吸光度A12、波長310nmの吸光度A22を測定した。また、透明性樹脂層の波長270~300nmの吸光度A10、波長310nmの吸光度A20を同手段で測定した。吸光度A12から吸光度A10を減じて、表面保護層の波長270~300nmの吸光度A11を算出し、吸光度A22から吸光度A20を減じて、表面保護層の波長310nmの吸光度A21を算出した。
下記の超促進耐候性試験装置を用いて、実施例及び比較例で得られた化粧シートに対して、ブラックパネル温度63℃、照度100mW/cm2の条件で20時間紫外線を照射した後、4時間結露させるサイクルを繰り返した。800時間経過後に、化粧シートの外観を下記基準にて目視で評価した。
<超促進耐候性試験装置>
UVランプ(商品名:M04-L21WB/SUV、岩崎電気社製)、ランプジャケット(商品名:WJ50-SUV、岩崎電気社製)及び照度計(商品名:UVD-365PD、岩崎電気社製)を備えてなる、超促進耐候性試験装置(商品名:アイ スーパー UVテスター SUV-W161」、岩崎電気社製)
<評価基準>
A:化粧シートの全体で外観変化は確認されなかった。
B:化粧シートの外観上で軽微な白化は確認されたが、透明性樹脂層及び基材層のいずれの層において色調変化は確認できなかった。
C:化粧シートの外観上で軽微な白化が確認されるとともに、透明性樹脂層及び基材層の少なくとも一方の層において軽微な色調変化が確認された。
D:化粧シートの著しい外観白化、並びに、透明性樹脂層及び基材層の少なくとも一方の層において大きな色調変化が確認された。
実施例及び比較例で得られた化粧シートについて、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して、透湿度を測定した。
1-4.施工適性の評価
実施例及び比較例で得られた化粧シートと幅25mmの平板上の被着体(材質:ポリ塩化ビニル(PVC))とを、湿気硬化型かつホットメルト型ウレタン樹脂系接着剤(分子中にイソシアネート基を有するポリウレタン系プレポリマー、「1308.20(品名)」、TAKA社製)を120℃で溶融してなる厚さ50μmの接着剤層を介して貼着し、室温23℃にて該接着剤層を冷却し、固化させて、1時間90℃の環境下に放置して試料を作製し、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:10mm/分、剥離方向90°、チャック間距離:30mmの条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を初期接着強度として測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、施工適性の評価は合格である。
A:ピーリング強度が1.0N/mm以上であった。
B:ピーリング強度が0.5N/mm以上1.0N/mm未満であった。
C:ピーリング強度が0.5N/mm未満であった。
1-5.長期密着性の評価
上記「1-4.施工適性の評価」で作製した試料を、70℃90%RHの湿熱環境に6週間放置した後、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:50mm/分、剥離方向90°の条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、長期密着性の評価は合格である。
A:ピーリング強度が2.0N/mm以上であった。
B:ピーリング強度が1.0N/mm以上2.0N/mm未満であった。
C:ピーリング強度が1.0N/mm未満であった。
両面コロナ放電処理を施した基材層(厚み60μmのポリエステルフィルム(「W410」、三菱ケミカル株式会社製))の一方の面に、2液硬化型ウレタン樹脂からなる印刷インキを用いて装飾層を形成した。次いで、装飾層上に、厚み3μmのウレタン樹脂系接着剤からなる接着剤層Aを形成した。
次いで、接着剤層A上に、ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤1(商品名:TINUVIN460、BASF社製)を0.12質量部、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤2(商品名:アデカスタブLA-46、株式会社ADEKA社製)を0.15質量部で含む樹脂組成物をTダイ押出し機により加熱溶融押出し、厚み80μmの透明性樹脂層を形成した。
次いで、プライマー層上に、重量平均分子量4000の3官能ウレタンアクリレートオリゴマーからなる電離放射線硬化性樹脂組成物100質量部に対して、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤1(商品名:TINUVIN460、BASF社製)を2質量部、ヒンダードアミン光安定剤(商品名:TINUVIN123、BASF社製)を3質量部で含む樹脂組成物を塗布し、電子線を照射して電離放射線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、厚み5μmのトップコート層を形成し、プライマー層とトップコート層とからなる表面保護層を形成した。
次いで、トップコート層の上からエンボス加工により深さ50μmの木目導管状の凹凸模様を形成し、実施例1の化粧シートを得た。得られた化粧シートについて、上記方法により耐候性の評価を行った。また、得られた化粧シートについて、施工適性及び長期密着性についての評価を行った。吸光度及び評価結果を第1表に示す。
透明性樹脂層、トップコート層を形成する樹脂組成物に含まれる紫外線吸収剤を、第1表に示される量とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2~4の化粧シートを作製した。得られた化粧シートについて、上記方法により耐候性の評価を行った。吸光度及び評価結果を第1表に示す。
透明性樹脂層、トップコート層を形成する樹脂組成物に含まれる紫外線吸収剤を、第1表に示される量とした以外は、実施例1と同様にして、比較例1~3の化粧シートを作製した。得られた化粧シートについて、上記方法により耐候性の評価を行った。吸光度及び評価結果を第1表に示す。
実施例1において、基材層の厚さを第2表に示される厚さとした以外は、実施例1と同様にして、実施例4及び5の化粧シートを作製した。得られた化粧シートについて、上記方法により耐候性、施工適性及び長期密着性の評価を行った。吸光度及び評価結果を第2表に示す。
実施例1において、基材層の厚さを第2表に示される厚さとした以外は、実施例1と同様にして、参考例1及び2の化粧シートを作製した。得られた化粧シートについて、上記方法により耐候性、施工適性及び長期密着性の評価を行った。吸光度及び評価結果を第2表に示す。
実施例1の化粧シートの透湿度は、0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下の範囲内にあり、耐候性だけでなく、更に施工適性及び長期密着性にも優れていることが確認された。実施例2及び3の化粧シートも、基材層の厚さ、透明性樹脂層の厚さが実施例1と同じであることから、その透湿度は実施例1のものと同程度と考えられ、施工適性及び長期密着性にも優れていると考えられる。
また、実施例4及び5の化粧シートの透湿度は、0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下の範囲内にあり、耐候性だけでなく、更に施工適性及び長期密着性にも優れていることが確認された。参考例1及び2の化粧シートは、透湿度と施工適性及び長期密着性の評価との関係を示す例であり、吸光度A11が0.6以上であり、かつ吸光度A12が2.7以上であるため優れた耐候性が得られるものの、透湿度は0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下の範囲内になく、優れた施工適性及び長期密着性まで有するものではないことが確認された。
111:トップコート層
112:プライマー層
110:表面保護層
120:透明性樹脂層
130:接着剤層A
141:絵柄層
142:着色ベタ層
140:装飾層
150:基材層
200:化粧材
210:接着剤層B
220:被着材
Claims (11)
- 基材層、透明性樹脂層及び表面保護層をこの順に有し、該基材層及び該透明性樹脂層の少なくとも一方の層が、少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂を含む樹脂組成物により構成され、前記透明性樹脂層及び前記表面保護層にヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を含み、JIS K0115:2004に準拠して測定される、該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A11が0.6以上5.0以下であり、該透明性樹脂層及び該表面保護層の波長270~300nmにおける吸光度A12が2.7以上5.0以下である、化粧シート。
- 前記表面保護層の波長310nmにおける吸光度A21が0.8以上であり、前記透明性樹脂層及び前記表面保護層の波長310nmにおける吸光度A22が1.1以上である請求項1に記載の化粧シート。
- 前記少なくとも270~300nmに紫外線の吸収波長を有する樹脂が、ポリエステル樹脂及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも一種の樹脂である請求項1又は2に記載の化粧シート。
- 前記透明性樹脂層及び前記表面保護層の少なくとも一方の層に光安定剤を含む請求項1~3のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層が、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むトップコート層を有する請求項1~4のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記硬化性樹脂組成物が電離放射線硬化性樹脂組成物である請求項5に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層が、さらにプライマー層を有し、該プライマー層が前記トップコート層と前記透明性樹脂層との間に形成される層である請求項5又は6に記載の化粧シート。
- 前記基材層と前記透明性樹脂層との間に装飾層を有する請求項1~7のいずれ1項に記載の化粧シート。
- 前記吸光度A11と前記吸光度A12との比率(吸光度A11/吸光度A12)が、0.10以上0.50以下である請求項1~8のいずれか1項に記載の化粧シート。
- JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 被着材と請求項1~10のいずれか1項に記載の化粧シートとを有する化粧材。
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