JPWO2017217518A1 - 化粧材 - Google Patents

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Abstract

耐水性及び断熱性に優れ、かつ、反りが発生することを抑制できる化粧材を提供する。本発明は、装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有する化粧材であって、前記装飾層と前記非発泡樹脂層との厚みの合計が、前記発泡樹脂層の厚みに対して50%以下であり前記発泡樹脂層の圧縮弾性率が15MPa以上であり、前記非発泡樹脂層及び前記発泡樹脂層の線膨張係数がいずれも8×10−5/℃以下で、かつ、前記非発泡樹脂層及び前記発泡樹脂層の線膨張係数の差が3×10−5/℃以内であることを特徴とする窓枠用化粧材。

Description

本発明は、化粧材に関する。
窓際(出窓台)やトイレ及び洗面(床材)等に使用される化粧材には、従来木質材が使用されている(例えば、特許文献1等参照)。ところが、窓際やトイレ及び洗面といった場所は、結露や水(湿度、尿等)が多く、また、夏場は暑く冬場は寒いというように温度差が大きい環境であるため、これらの場所に使用される化粧板が木質材であると、耐水性が劣ることからカビや反りが発生しやすく安定して使用できなかった。
このような化粧材の耐水性を満たすためには、非木質材料である樹脂材料で化粧材を構成することが考えられ、特に耐水性及び断熱性に優れる樹脂発泡層を有する化粧材を用いることも検討されている(例えば、特許文献2等)。
特開2001−123647号公報 特開2008−238728号公報
樹脂発泡層を有する化粧材は、非木質材のため耐水性に優れ、上述した従来の問題を解決し得る化粧材であるといえる。
しかしながら、非木質材料である樹脂材料の化粧材の場合、樹脂材料の温度による寸法変化による反りが発生することがあり、一方、発泡樹脂材料を用いる場合は耐衝撃性に劣るという問題があった。
また、樹脂発泡層を有する化粧材は、出窓台を含む窓枠として用いられる場合、ある程度重量のある置物や花瓶等が置かれることがある一方で、床材として用いられる場合、便器、洗面台などの建築資材、洗濯機、冷蔵庫といった電化製品が置かれることがあるため、長期荷重による化粧材表面の凹みに対する耐荷重性が問題となることがあった。
本発明は、このような状況の下で、耐水性及び断熱性に優れ、かつ、反りが発生することを抑制でき、耐荷重性に優れる化粧材を提供することを目的とする。
本発明者らは、上述した課題を解決するため鋭意検討した結果、化粧材を非発泡樹脂層と熱による収縮応力が小さい発泡樹脂層とを有する構成とし、発泡樹脂層の厚みに対する装飾層と非発泡樹脂層の合計厚みの割合及び発泡樹脂層の圧縮弾性率及び非発泡樹脂層と発泡樹脂層の線膨張係数を規定することにより、熱による収縮の影響を緩和させながら耐荷重性が要求される用途に使用可能とすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有する化粧材であって、上記装飾層と上記非発泡樹脂層との厚みの合計が、上記発泡樹脂層の厚みに対して50%以下であり上記発泡樹脂層の圧縮弾性率が15MPa以上であり、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数がいずれも8×10−5/℃以下で、かつ、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数の差が3×10−5/℃以内であることを特徴とする化粧材である。
本発明の化粧材は、非発泡樹脂層の引張弾性率が180MPa以上であることが好ましい。
また、上記非発泡樹脂層は、無機化合物を含有することが好ましい。
また、本発明の化粧材の厚みが5mm以上であることが好ましい。
本発明の化粧材は、装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有し、発泡樹脂層の厚みに対する装飾層と非発泡樹脂層の合計厚みの割合、及び、発泡樹脂層の圧縮弾性率が、それぞれ所定の値に規定されているため、耐水性及び断熱性、耐荷重性に優れ、かつ、反りが発生することを抑制できる化粧材を提供できる。
本発明の化粧材の好ましい一例の断面を示す模式図である。 本発明の化粧材の好ましい一例の断面を示す模式図である。 本発明の化粧材の好ましい一例の断面を示す模式図である。 本発明の化粧材の好ましい一例の断面を示す模式図である。 試験片に対する荷重(N)と伸び(%)との関係を示した弾性率チャートの一例である。 (a)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材の厚み方向の断面図であり、(b)は、窓枠用化粧材の斜視図の一例を示し、(c)は、(a)、(b)に示した窓枠用化粧材を組み立てる際に使用する原料積層体の厚み方向の断面図であり、(d)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材のその他の例を示す断面図であり、(e)は、本発明の化粧材の更に別の例を示す断面図である。 (a)は、屈曲部の側面にエッジテープが貼着された窓枠用化粧材の一例であり、(b)及び(c)は、側面に切り欠きが設けられた窓枠用化粧材の一例をそれぞれ示す斜視図である。 (a)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材を組み立てる際に使用する原料積層体の厚み方向の断面図であり、(b)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材のその他の例を示す断面図である。 (a)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す断面図であり、(b)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す平面図であり、(c)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す斜視図である。 (a)〜(d)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材を組み立てる際に使用する原料積層体と窓枠用化粧材の厚み方向の断面図である 本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材の一例と、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例とを示す平面図である。 (a)は、実施例及び比較例に係る化粧材を窓枠に使用する場合の反りの評価方法を説明する図であり、(b)は、実施例及び比較例に係る化粧材を床材(フロア)に使用する場合の反りの評価方法を説明する図である。 実施例及び比較例に係る化粧材の耐荷重性の試験を説明する図である。 (a)は、本発明に係る窓枠用化粧材の反りの評価方法を説明する図であり、(b)は、本発明に係る化粧材の反りの評価方法を説明する図である。 (a)は、山状態(凸状)の反りの量の測定方法を示す断面図であり、(b)は、谷状態(凹状)の反りの量の測定方法を示す断面図である。
本発明の化粧材は、装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有し、上記装飾層と上記非発泡樹脂層との厚みの合計が、上記発泡樹脂層の厚みに対して50%以下である。
上記装飾層と上記非発泡樹脂層との厚みの合計が上記発泡樹脂層の厚みの50%を超えると、本発明の化粧材に大きな反りが発生してしまう。上記発泡樹脂層の厚みに対する上記装飾層と上記非発泡樹脂層との厚みの合計は好ましい下限が3%、好ましい上限が45%であり、より好ましい下限が10%、より好ましい上限が30%である。
また、本発明の化粧材は、上記発泡樹脂層の圧縮弾性率が15MPa以上である。上記圧縮弾性率が15MPa未満であると、優れた耐荷重性が得られず、耐衝撃性にも劣ることとなる。優れた耐荷重性、及び、耐衝撃性を得る観点から、上記発泡樹脂層の圧縮弾性率は15MPaを超え150MPa以下であることがより好ましく、20MPa以上120MPa以下であることが更に好ましい。ここで、圧縮弾性率は、発泡樹脂層を用いて、JIS A9511:2009「発泡プラスチック保温材」に記載の方法を用いて試験片を作製し測定を行った値である。具体的には、発泡樹脂層から縦100mm、横100mm、厚さ3mmの直方体形状の試験片を切り出し、引張・圧縮試験機を用いて、該試験片を圧縮速度10mm/分にて厚さ方向に対して垂直に圧縮弾性率の測定を行う。試験片を5個用意し、試験片ごとに上記要領で圧縮弾性率を測定し、それらを相加平均した値を圧縮弾性率とする。なお直方体形状の試験片の厚みはJIS記載の厚みではなく、3mmに変更している。
また、本発明の化粧材は、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数がいずれも8×10−5/℃以下で、かつ、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数の線膨張係数の差が3×10−5/℃以内である。
上記非発泡樹脂層及び/又は上記発泡樹脂層の線膨張係数が8×10−5/℃を超えると、温度変化に対する化粧材の伸縮が大きいため、伸びる場合には化粧材の反りや2以上の本発明の化粧材を嵌合させた際に嵌合部の突き上げ等の不具合が生じ、一方、縮む場合には2以上の本発明の化粧材を嵌合させた際に嵌合部の隙間が開く等の不具合が発生する。
また、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数の差が3×10−5/℃を超えると、温度変化に対し各層の伸縮度合いの差が大きくなるため、本発明の化粧材に大きな反りが発生してしまう。
上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数は、いずれも8×10−5/℃以下であることが好ましく、7×10−5/℃以下であることがより好ましい。また、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数の線膨張係数の差は、3×10−5/℃以内であることが好ましく、2×10−5/℃以内であることがより好ましい。

ここで、上記非発泡樹脂層及び上記発泡樹脂層の線膨張係数は、各層部材から縦145mm、横300mmの直方体状の試験片を切り出し、恒温槽を用いて0℃及び40℃に試験片温度を安定させた際の横方向の寸法変化をそれぞれ測定し、その寸法変化量から得られる単位温度当たりの寸法変化量を線膨張係数とする。なお本発明において、各層部材の厚み方向の寸法変化は、縦や横の寸法変化と比べて極めて小さいことから無視できるものとする。
次いで、本発明の化粧材の典型的な構造を図1〜3を用いて説明する。
図1〜3は、本発明の好ましい化粧材10の断面を示す模式図である。
図1で示される態様では、本発明の化粧材10は、発泡樹脂層1、非発泡樹脂層2、及び、装飾層3を順に有している。また、図2に示される態様では、装飾層3は、ベース樹脂層4を有し、かつ、模様層33の上に接着剤層7、透明樹脂層5、及び、表面保護層6を有しており、発泡樹脂層1、非発泡樹脂層2及び装飾層3を順に有している。
また、図3に示される態様では、非発泡樹脂層2が3層構成となっている以外は、図2で示される態様と同様であり、図3に示される非発泡層2は、第1熱可塑性樹脂層21、ガラス成分層22、及び第2熱可塑性樹脂層23を順に有する構造となっている。
(発泡樹脂層1)
上記発泡樹脂層は、本発明の化粧材に主に断熱性、耐荷重性、及び耐衝撃性を付与する層であり、発泡樹脂組成物を発泡して形成される。
上記発泡樹脂層における発泡倍率は5倍以上20倍以下であることが好ましい。当該範囲を外れると、優れた断熱性、耐荷重性、及び耐衝撃性の化粧材が得られないことがある。より優れた断熱性、及び耐荷重性を得る観点から、上記発泡樹脂層の発泡倍率は5倍以上15倍以下がより好ましく、5倍以上12倍以下が更に好ましい。
また、本発明の化粧材において、上記発泡樹脂層の圧縮弾性率は、上述の通り15MPa以上であるが、上記圧縮弾性率は、発泡樹脂層を用いて、JIS A9511:2009「発泡プラスチック保温材」に記載の方法を一部用いて試験片を作製し、測定を行った値である。
具体的には、上記発泡樹脂層から縦100mm、横100mm、厚さ3mmの直方体形状の試験片を切り出し、引張・圧縮試験機を用いて、厚み方向に対して垂直の方向から該試験片を圧縮速度10mm/分にて圧縮弾性率の測定を行う。試験片を5個用意し、試験片ごとに上記要領で圧縮弾性率を測定し、それらを相加平均した値を圧縮弾性率とする。
上記発泡樹脂組成物の発泡の手法は特に限定されず、公知の手法のいずれも採用することができるが、均質な発泡樹脂層を得る観点からビーズ法による発泡が好ましい。上記ビーズ法は、発泡樹脂粒子(予備発泡粒子)を原料とし、該発泡樹脂粒子を金型のキャビティ内に充填し、該充填された予備発泡粒子を蒸気で二次発泡させつつ、予備発泡粒子同士を熱融着により一体化させることで発泡樹脂層を得るという手法である。
上記発泡樹脂粒子に用いられる樹脂としては、好ましくは熱可塑性樹脂が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、エチレン−(メタ)アクリル酸系樹脂などのポリオレフィン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などのポリビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)などのポリエステル樹脂、ナイロン、ポリアセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂の単体及び共重合体、あるいは、これらの混合樹脂が好ましく挙げられる。
これらのなかでも、樹脂自体の強度を考慮すると、ポリオレフィン樹脂が好ましく、特にポリスチレン樹脂が好ましい。
上記ポリスチレン樹脂を形成するスチレンモノマーとしては、特に限定されず、公知のスチレンモノマーのいずれも使用することができる。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。これらスチレン系モノマーは、一種類でも、複数種の混合物であってもよい。好ましいスチレンモノマーは、スチレンである。
上記発泡樹脂粒子は、通常、該発泡樹脂粒子を形成する樹脂からなる種粒子に、スチレンモノマーなどのモノマーを、必要に応じて可塑剤とともに吸収させて重合させることで樹脂粒子とし、重合と同時又は重合後に、該樹脂粒子に発泡剤を含浸させた後、発泡させることで得られる。また、発泡樹脂粒子は、水性媒体中でスチレンモノマーなどのモノマーを懸濁重合して得られる粒子に、発泡剤を含浸させる方法や、ポリスチレン系樹脂を押出機に投入し、発泡剤とともに溶融混練したのち、小孔を有するダイを通して加圧循環水中に押出し、ダイに接触する回転カッターを用いて切断して得られる粒子を発泡させることでも得ることができる。
上記発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウムなどの無機発泡剤;N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソテレフタルアミド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどのニトロソ化合物;アゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼンなどのアゾ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジドなどのスルホニルヒドラジド化合物;カルシウムアジド、4,4’−ジフェニルジスルホニルアジド、p−トルエンスルホニルアジドなどのアジド化合物などが好ましく挙げられる。
また、発泡剤としては、物理発泡剤としてプロパン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ネオペンタンなどの脂肪族炭化水素類のほか、ジフルオロエタン、テトラフルオロエタンなどのオゾン破壊係数がゼロであるフッ化炭化水素類などの揮発性発泡剤も好ましく挙げられる。
これらの発泡剤は、単独又は複数を組み合わせて用いることができる。
上記発泡剤の添加量は、所望する発泡倍率や圧縮弾性率に応じて適宜決めればよいが、樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上15質量部以下が好ましく、1質量部以上10質量部以下がより好ましい。
上記可塑剤としては、例えば、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどの脂肪酸エステル化合物;ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジイソノニルフタレート(DINP)などのフタル酸エステル化合物;ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペートなどのアジピン酸エステル化合物;ジブチルセバケート、ジ2−エチルヘキシルセバケートなどのセバシン酸エステル化合物;グリセリントリステアレート、グリセリントリカプリレートなどのグリセリン脂肪酸エステル化合物;流動パラフィン、ヤシ油、パーム油、菜種油などの天然油脂類が好ましく挙げられる。
上記可塑剤は、モノマーを重合する際に添加してもよいし、発泡剤を含浸させる際に添加してもよい。
上記可塑剤の添加量は、所望する発泡倍率や圧縮弾性率に応じて適宜決めればよいが、樹脂100質量部に対して、0.2質量部以上3質量部未満が好ましく、0.4質量部以上1.6質量部未満がより好ましい。上記可塑剤の添加量が0.2質量部以上であると二次転移温度が低くなるので低温での予備発泡及び成形に優位であり、3質量部未満であると発泡体が収縮し難く、良好な見栄えが得られる。
また、上記発泡樹脂粒子には、物性を損なわない範囲内において、難燃剤、難燃助剤、滑剤、結合防止剤、融着促進剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、架橋剤、充填剤、着色剤、断熱性向上剤(輻射抑制剤等)等の添加剤が含まれていてもよい。
上記ビーズ法では、例えば、上記の発泡樹脂粒子を金型のキャビティ内に充填し、該充填された予備発泡粒子を好ましくは100℃以上150℃以下、より好ましくは100℃以上120℃以下の蒸気などの熱媒体を用いて、10秒以上40秒以下の加熱時間で二次発泡させつつ、予備発泡粒子同士を熱融着により一体化させることで発泡樹脂層を得ることができる。この場合、一般に用いられる発泡樹脂粒子の平均粒径は0.2mm以上4mm以下が好ましく、より好ましくは0.5mm以上2mm以下である。なお、上記発泡樹脂粒子の平均粒径とは、JIS Z8801−1「試験用ふるい−第1部:金属製網ふるい」に規定された、異なる目開きを有する複数種の篩を、目開きの小さな篩から大きな篩となるように上に積み重ね、最上部の篩に発泡樹脂粒子100gを投入し、篩を振動させて発泡性粒子を分級することで得られる。
具体的には、各目開きの篩上に残留した発泡樹脂粒子の平均粒子径に、その個数比率を乗じた値を算出し、それらの値の総和を発泡樹脂粒子の平均粒子径とする。
平均粒子径 = Σ(各篩上の個数比率 × 各篩上粒子の平均粒子径)
ここで、個数比率とは各篩上に残留した発泡性粒子の重量比率及び各篩の目開きの大きさから得られる値である。
また、本発明において発泡樹脂層は、上記のビーズ法に限らず、発泡樹脂層用樹脂、発泡剤、可塑剤、無機充填剤、その他必要に応じた添加剤を含む発泡樹脂層形成用樹脂組成物を、Tダイによる押出製膜法やカレンダー製膜法などの製膜法により未発泡樹脂層を製膜してから、加熱発泡炉を用いて220℃以上250℃以下程度で発泡させて得ることもできる。
また、上記発泡樹脂層として、所定の発泡倍率、及び圧縮弾性率の範囲内であれば、市販される断熱ボード、例えば、ビーズ法ポリスチレンフォーム保温板、押出法ポリスチレンフォーム保温板などを用いることもできる。
上記発泡樹脂層の厚さは、発泡倍率などにより多少はあるが、3mm以上15mm以下であることが好ましく、5mm以上15mm以下であることがより好ましく、5mm以上12mm以下であることがさらに好ましい。上記発泡樹脂層の厚さが上記範囲内であると、優れた断熱性、耐荷重性、及び耐衝撃性が得られる。
また、上記発泡樹脂層の厚さは、後述する非発泡樹脂層より厚い。非発泡樹脂層より厚いことで、優れた断熱性、耐荷重性、及び耐衝撃性が得られ、また、非発泡樹脂層などの他の層との温度などによる伸びの違いに起因する応力反りが生じにくくなる。
(非発泡樹脂層2)
上記非発泡樹脂層は、本発明の化粧材に主に形状安定性、耐水性、耐衝撃性、及び、耐傷性を付与する層であり、引張弾性率が180MPa以上である層であることが好ましい。引張弾性率が180MPa未満であると、耐傷性が得られない。耐傷性を得る観点から、引張弾性率は180MPa以上3000MPa以下であることが好ましく、1000MPa以上3000MPa以下であることがより好ましく、2000MPa以上2500MPa以下であることがさらに好ましい。
また、引張弾性率が上記範囲内であると、発泡樹脂層などの他の層との温度などによる伸びの違いに起因する応力反りが生じにくくなる。ここで、引張弾性率(E)は、JIS K6732(1996)に記載されたダンベル型試験片に打ち抜いた非発泡樹脂層を用意し、20℃の温度条件下にて、引張圧縮試験機を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離80mmの条件で測定して得られた引張応力−ひずみ曲線の初めの直線部分から、次の式によって計算した。
E=△p/△E
E:引張弾性率
△p:直線上の2点間の元の平均断面積による応力差
△E:同じ2点間のひずみ差
上記非発泡樹脂層は、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。
上記熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などのポリビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、エチレン−(メタ)アクリル酸系樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)などのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体などの熱可塑性樹脂の単体及び共重合体、あるいは、これらの混合樹脂が好ましく挙げられる。なかでも、ポリオレフィン樹脂やアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。
本発明において、上記非発泡樹脂層は、無機化合物を含むことが好ましい。無機化合物を含むことで上記非発泡樹脂層の線膨張係数を低減させることができ、結果として本発明の化粧材の反りを抑制することができる。
上記無機化合物としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ等が挙げられる。
上記無機化合物の含有量としては、非発泡樹脂層中の樹脂成分100質量部に対し、10質量部以上70質量部以下であることが好ましい。10質量部未満であると非発泡樹脂層の線膨張係数を充分に低減させることができないことがあり、70質量部を超えると、非発泡樹脂層の引張弾性率が不充分となることがある。上記無機化合物の含有量のより好ましい範囲は15質量部以上65質量部以下である。
また、上記非発泡樹脂層は、1層により構成されていてもよいし、2層以上の層により構成される積層体でもよいが、2層以上の層により構成される積層体であり、少なくとも1層がガラス成分を含むものであることが好ましい。すなわち、非発泡樹脂層は、2層以上の層により構成される積層体であり、少なくとも1層が熱可塑性樹脂層であり、他の1層がガラス成分を含むガラス成分層であることが好ましい。このような構成とすることで優れた耐衝撃性が得られ、また形状安定性が向上する。
ガラス成分を含むガラス成分層は、例えば、ガラス繊維により構成される層などが好ましく挙げられる。
本発明においては、非発泡樹脂層は、熱可塑性樹脂層とガラス成分層とが交互に積層した積層体であることが好ましく、なかでも、図3に示されるような、第1熱可塑性樹脂層、ガラス成分層、第2熱可塑性樹脂層を順に有する積層体であることが好ましい。
非発泡樹脂層が複数の熱可塑性樹脂層を有する場合、該複数の熱可塑性樹脂層を形成する樹脂の種類は同じであっても異なっていてもよく、また複数の熱可塑性樹脂層の厚さは同じであっても異なっていてもよい。
上記非発泡樹脂層の厚さは、0.3mm以上10mm以下であることが好ましく、1mm以上5mm以下であることがより好ましい。非発泡樹脂層の厚さが上記範囲内であると、優れた耐水性、耐衝撃性、及び耐傷性が得られる。また、発泡樹脂層などの他の層との温度などによる伸びの違いに起因する応力反りが生じにくくなる。
また、非発泡樹脂層の厚さは、上記したように、発泡樹脂層よりも薄い。発泡樹脂層層などの他の層との温度などによる伸びの違いに起因する応力反りが生じにくくなる。
(装飾層3)
上記装飾層は、本発明の化粧材に装飾性を付与する層であり、例えば、均一に着色が施された隠蔽層(ベタ印刷層)でもよいし、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、隠蔽層と絵柄層とを組み合わせた層(以下、模様層33)であってもよい。上記装飾層としては、その他、転写法等で設けられた模様でもよいし、木材を薄くスライスした突板や挽き板でもよいし、着色されたベース樹脂層やベース樹脂層に模様を設けた化粧シートでもよい。そして、その中でも以下に示す化粧シートがより好ましい。なお、上記「化粧シート」とは、図2に示したように、ベース樹脂層4及び模様層33と、後述する透明樹脂層5や表面保護層6等の任意の層と、模様層33及び透明樹脂層5を接着する接着剤層7とからなる積層構造のものが好ましい。
上記隠蔽層を設けることにより、本発明の化粧材を設ける下地を隠蔽することができ、また、発泡樹脂層や非発泡樹脂層等が着色していたり色ムラがある場合に、意図した色彩を与えて表面の色を整えることができる。
また、上記絵柄層を設けることで、木目模様、大理石模様(例えばトラバーチン大理石模様)などの岩石の表面を模した石目模様、布目や布状の模様を模した布地模様、タイル貼模様、煉瓦積模様など、あるいはこれらを複合した寄木、パッチワークなどの模様を化粧シートに付与することができる。これらの模様は通常の黄色、赤色、青色、及び黒色のプロセスカラーによる多色印刷によって形成される他、模様を構成する個々の色の版を用意して行う特色による多色印刷などによっても形成される。
上記装飾層に用いるインキ組成物としては、バインダー樹脂に顔料、染料などの着色剤、体質顔料、溶剤、安定剤、可塑剤、触媒、硬化剤などを適宜混合したものが使用される。該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、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、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース樹脂などが好ましく挙げられる。
上記バインダー樹脂としてはこれらの中から任意のものを、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、上記着色剤としては、カーボンブラック(墨)、鉄黒、チタン白、アンチモン白、黄鉛、チタン黄、弁柄、カドミウム赤、群青、コバルトブルーなどの無機顔料、キナクリドンレッド、イソインドリノンイエロー、フタロシアニンブルーなどの有機顔料、又は染料、アルミニウム、真鍮などの鱗片状箔片からなる金属顔料、二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛などの鱗片状箔片からなる真珠光沢(パール)顔料などが好ましく挙げられる。
上記装飾層の厚さは、通常5μm以上3mm以下程度が好ましい。
上記装飾層が隠蔽層(ベタ印刷層)や絵柄層、隠蔽層と絵柄層とを組み合わせた模様層、転写法等で設けられた模様である場合、厚みは20μm以下程度であることが好ましく、上記装飾層が突板や挽板である場合、厚みは0.5mm以上3mm以下程度であることが好ましく、上記装飾層が化粧シートである場合、厚みは500μm以下程度であることが好ましい。
上記装飾層の厚さが上記範囲内にあれば、本発明の化粧材に優れた意匠を付与することができ、また隠蔽性を付与することができる。
(ベース樹脂層4)
ベース樹脂層は所望に応じて設けられる層であり、好ましくは熱可塑性樹脂により形成される層である。上記熱可塑性樹脂としては、上記発泡樹脂層に設けられる熱可塑性樹脂として例示したものを好ましく挙げることができる。なかでも、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂がより好ましい。
上記ベース樹脂層は、透明でも着色されていてもよく、化粧材を設ける下地を隠蔽する観点から着色されていることが好ましい。用いられる着色剤としては、上記装飾層で用いられる着色剤として例示したものを好ましく挙げることができる。
ベース樹脂層の厚さは、10μm以上150μm以下が好ましく、30μm以上100μm以下がより好ましく、40μm以上80μm以下がさらに好ましい。上記ベース樹脂層の厚さが上記範囲内であると、取り扱いが容易であり、また必要以上に本発明の化粧材が厚くなることがない。
また、ベース樹脂層には、必要に応じ、充填剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種の添加剤を添加してもよい。
(透明樹脂層5)
上記透明樹脂層は装飾層を保護するために設けられる任意の層であり、好ましくは熱可塑性樹脂により形成される層である。熱可塑性樹脂としては、上記の発泡樹脂層に設けられる熱可塑性樹脂として例示したものを好ましく挙げることができる。なかでも、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂がより好ましい。
上記透明樹脂層は、上記装飾層が透視可能な様に、透明の樹脂層である。ここで、透明とは、無色透明のほか、着色透明や半透明をも含む概念である。
また、上記透明樹脂層には、その透明性を損なわない範囲で必要に応じ、充填剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種の添加剤を添加してもよい。
上記透明樹脂層の厚さは、10μm以上400μm以下が好ましく、30μm以上250μm以下がより好ましく、50μm以上100μm以下がさらに好ましい。上記透明樹脂層の厚さが上記範囲内であると、装飾層を保護することができ、取り扱いが容易であり、また必要以上に床用化粧材が厚くなることがない。
(表面保護層6)
上記表面保護層は、本発明の化粧材に耐衝撃性、耐荷重性、及び耐傷性などの表面特性を付与する、所望に応じて設けられる層である。表面保護層は、本発明の化粧材の最表面に設けられる。
上記表面保護層は、上記装飾層、あるいは好ましく設けられる透明樹脂層、接着剤層の上に、硬化性樹脂を含有する樹脂組成物を塗布し、これを硬化したもので構成されることが好ましい。架橋硬化された硬化性樹脂を含有することで、本発明の化粧材の表面特性を向上させることができる。
上記表面保護層の形成に用いられる硬化性樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、及び、熱硬化性樹脂が好ましく挙げられ、これらを複数用いる、例えば、電離放射線硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を併用する、いわゆるハイブリッドタイプであってもよい。
これらのうち、上記表面保護層を形成する樹脂の架橋密度を高め、表面特性を向上させる観点から、電離放射線硬化性樹脂が好ましく、また、無溶媒で塗布することができるものもあり、取り扱いが容易との観点から、電子線硬化性樹脂がさらに好ましい。
上記電離放射線硬化性樹脂とは、電磁波又は荷電粒子線の中で分子を架橋、重合させ得るエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線または電子線などを照射することにより、架橋、硬化する樹脂を指す。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及び重合性オリゴマーないしはプレポリマーの中から適宜選択して用いることができる。
上記重合性モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ(メタ)アクリレート系モノマーが好適であり、中でも多官能性(メタ)アクリレートが好ましい。多官能性(メタ)アクリレートとしては、分子内にエチレン性不飽和結合を2個以上有する(メタ)アクリレートであればよく、特に制限はない。これらの多官能性(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
次に、上記重合性オリゴマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマー、例えばエポキシ(メタ)アクリレート系、ウレタン(メタ)アクリレート系、ポリエステル(メタ)アクリレート系、ポリエーテル(メタ)アクリレート系などが挙げられる。
さらに、上記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などの分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマーなどがある。
本発明においては、上記多官能性(メタ)アクリレートなどとともに、その粘度を低下させるなどの目的で、単官能性(メタ)アクリレートを、本発明の目的を損なわない範囲で適宜併用することができる。これらの単官能性(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、水酸基官能性アクリル樹脂、カルボキシル官能性アクリル樹脂、アミド官能性共重合体、ウレタン樹脂などが好ましく挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂として、2液硬化性の樹脂も好ましく挙げられ、具体的には、ポリオールとイソシアネートとの2液硬化性の樹脂が好ましい。
ここで、上記ポリオールとしては、例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、エポキシポリオールなどが好ましく挙げられる。
また、上記イソシアネートとしては、例えば、分子中に2個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネートであればよく、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、メチレンジイソシアネート(MDI)、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂肪族(乃至は脂環式)イソシアネートなどのポリイソシアネートが用いられる。あるいは、これら各種イソシアネートの付加体又は多量体、例えば、トリレンジイソシアネートの付加体、トリレンジイソシアネート3量体(trimer)なども用いられる。
また、上記表面保護層を構成する樹脂組成物中には、その性能を阻害しない範囲で、各種添加剤を含有することができる。
上記各種添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤(UVA)、光安定剤(HALSなど)、重合禁止剤、架橋剤、帯電防止剤、接着性向上剤、酸化防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤などが挙げられる。
上記表面保護層の厚さは、3μm以上40μm以下が好ましく、5μm以上20μm以下がより好ましい。上記表面保護層の厚さが上記範囲内であると、優れた表面特性が得られる。
(接着剤層7)
上記接着剤層は、上記ベース樹脂層と上記透明樹脂層とを設ける場合に、該樹脂層をラミネートする際に必要に応じて設けられる層である。
上記接着剤層に用いられる接着剤としては、例えば、ウレタン接着剤、アクリル接着剤、アクリル/ウレタン接着剤、ポリエステル接着剤、ポリエステルウレタン接着剤、ポリアミド接着剤、ポリスチレン接着剤、セルロース接着剤などが好ましく挙げられる。これらの接着剤は、1種単独で、あるいは2種以上の混合物として使用することができる。
上記接着剤層の厚さは、1μm以上30μm以下が好ましく、3μm以上15μm以下がより好ましい。上記接着剤層の厚さが上記範囲内であると、良好な接着性が得られ、かつ必要以上に本発明の化粧材が厚くなることがない。
上記の各層を有する本発明の化粧材は、耐衝撃性に優れ、断熱性、耐水性、耐荷重性に優れ、更に耐傷性にも優れ、かつ、施工容易性にも優れるものであり、建物の窓枠や、床材、とりわけトイレ、洗面、台所などの水廻り用途に好適である。
本発明の化粧材の厚さは、優れた耐衝撃性、断熱性、耐水性、耐荷重性、及び耐傷性を得る観点から、5mm以上であることが好ましく、6mm以上30mm以下がより好ましく、10mm以上20mm以下が更に好ましい。
また、施工容易性を考慮すると、リビングや廊下などの水廻り以外の箇所に設けられる木質フローリング材と同じ厚さとすることが好ましい。
木質フローリング材の厚さは、通常8mm、12mm、15mmなどがあり、12mmが標準的な厚さである。
なお、最終製品の特性に応じて、本発明の化粧材には、テノーナー、ルーター等を用いて実加工、V字形状の条溝付与、四辺の面取り等が施されていてもよい。
図4に、本発明の化粧材の図2に示される態様における非発泡樹脂層2に、雄実8aと雌実8bとが設けられた構造を示す。
また、本発明の化粧材は、耐候性が優れたものが好ましく、特に、後述するような窓枠用化粧材として使用される場合、サンシャインウェザー試験にて4000時間試験後でも外観変化が軽微であることが好ましい。
本発明の化粧材は、建物の窓枠の少なくとも一部に用いられ窓枠用化粧材であって、上記窓枠用化粧材は、発泡樹脂層と、当該発泡樹脂層の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備えており、上記被覆層は、装飾層と、当該装飾層の上記発泡樹脂層側に非発泡樹脂層を備えており、上記被覆層は、上記発泡樹脂層における上側の面と手前側の面に設けられている窓枠用化粧材として好適に用いることができる。
上記窓枠用化粧材において、上記被覆層は、上記発泡樹脂層の表面の少なくとも一部を覆うものであるが、上記発泡樹脂層における上側の面と手前側の面に設けられている。
なお、上記発泡樹脂層の上側の面とは、上記窓枠用化粧材を施工した際に上側となる面であり、上記発泡樹脂層の手前側の面とは、上記窓枠用化粧材を施工した際に、建物の外壁面側と反対側となる面である。このように上記発泡樹脂層の上側の面と手前側の面とに上記被覆層が設けられていることで、上記窓枠用化粧材を窓に施工した際に、使用者の視界に入る部分にのみ被覆層(装飾層)が設けられた態様とすることができる。
図10(a)〜(d)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材を組み立てる際に使用する原料積層体と窓枠用化粧材の厚み方向の断面図である。
図10(a)に示した窓枠用化粧材は、例えば、以下の方法で得ることができる。
まず、装飾層103に積層された状態の非発泡樹脂層102に、断面視三角で溝状の切れ目106を設け、切れ目106に隣接する位置に発泡樹脂層101を積層する。そして、上記原料積層体を発泡樹脂層101が内側となるようにして切れ目106部分で折り曲げ、発泡樹脂層101の手前側の端面に非発泡樹脂層102を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで得ることができる。
また、図10(b)に示した窓枠用化粧材は、例えば、以下の方法で得ることができる。
まず、装飾層103に積層された状態の非発泡樹脂層102に、断面視三角で溝状の切れ目を設け、該切れ目に隣接する位置に発泡樹脂層101を積層し、該発泡樹脂層101の上記切れ目側の側面付近を、上記切れ目と連続面となるように台形状に切り取り、断面視三角で溝状の切れ目106’を設ける。次に、発泡樹脂層101で切り取られた台形状の他の発泡樹脂層101を、切れ目106’を介して非発泡層102に積層して原料積層体を作製する。なお、台形状の発泡樹脂層101は、切り取り106’と連続面となるよう積層することが好ましい。そして、発泡樹脂層101が内側となるようにして切れ目106’部分で折り曲げ、左側の発泡樹脂層101の切れ目106’側の端面に台形状の発泡樹脂層101を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、得ることができる。
また、図10(c)に示した窓枠用化粧板は、例えば、以下の方法で得ることができる。
まず、装飾層103に積層された状態の非発泡樹脂層102に、断面視三角形で溝状の切れ目106を2か所設け、左側に設けた切れ目106の外側に発泡樹脂層101を積層する。次に、発泡樹脂層101の切れ目106側面の非発泡層102側と反対側面付近に、右側の切れ目106の外側の非発泡層102及び装飾層103が嵌め込める形状の切り取り部107を設けて原料積層体を作製する。次いで、発泡樹脂層101が内側となるようにして切れ目106部分で折り曲げ、発泡樹脂層101と非発泡層102とを圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、得ることができる。
また、図10(d)に示した窓枠用化粧板は、例えば、以下の方法で得ることができる。
まず、装飾層103に積層された状態の非発泡樹脂層102に、断面視三角形で溝状の切れ目106を2か所設け、左右に設けた切れ目106の外側のそれぞれに発泡樹脂層101を積層する。次に、左側に設けた発泡樹脂層101の切れ目106側面の非発泡層102側と反対側面付近に、右側の切れ目106の外側に設けた発泡樹脂層101、非発泡層102及び装飾層103が嵌め込める形状の切り取り部107’を設けて原料積層体を作製する。次いで、左側の発泡樹脂層101が内側となるようにして切れ目106部分で折り曲げ、左側の発泡樹脂層101と非発泡層102及び右側の発泡樹脂層101とを圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、得ることができる。
なお、図10(c)及び図10(d)に示した窓枠用化粧材において、発泡樹脂層101の下面と、該下面に設けられた被覆層(装飾層103及び非発泡樹脂層102)とは、同一面を形成してもよく、いずれか一方が突出した状態を形成していてもよい。
また、本発明において、上記発泡樹脂層は、その手前側の端部からその近傍にかけて下側に突出する下側突出部が設けられた第一の領域を備えていることが好ましい。
図6に本発明の化粧材の用途の一つである窓枠用化粧材の一例を示す。図6(a)は厚み方向の断面図であり、図6(b)は、窓枠用化粧材(窓枠)60の斜視図の一例を示し、窓枠用化粧材(窓枠)60は、発泡樹脂層61上に非発泡樹脂層62及び装飾層63がこの順に積層された本発明の化粧材の一の端部(上記手前側の端部)付近において、発泡樹脂層61が内側となるように折りたたまれた状態の下側突出部(以下、屈曲部65ともいう)が形成されている。また、上記下側突出部(屈曲部65)が設けられた第一の領域とは、例えば、図6(b)にAで示した領域である。
このような窓枠用化粧材60は、例えば、図6(c)に示したように、装飾層63に積層された状態の非発泡樹脂層62に、断面視M字状で溝状の切れ目64を2か所設け、切れ目64の間に非発泡樹脂層62を積層して原料積層体を作製し、該発泡樹脂層61の厚み分だけ離間させた位置に他の発泡樹脂層61を積層した後、発泡樹脂層61が内側となるようにして切れ目64部分で折り曲げ、発泡樹脂層61同士を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、図6(a)、図6(b)に示したような構造の窓枠用化粧材を得ることができる。
また、上記窓枠用化粧材のその他の構成としては、例えば、装飾層63に積層された状態の非発泡樹脂層62に、断面視三角形で溝状の切れ目66を4か所設け、切れ目66に隣接する部分に発泡樹脂層61を非発泡樹脂層62上に接着し、該2個の発泡樹脂層の側面付近に真ん中の発泡樹脂層61の両端が嵌め込める形状の切り取り部67を設ける。そして、発泡樹脂層61が内側となるようにして切れ目66部分で折り曲げ、発泡樹脂層61同士を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、図6(d)に示したような構造の窓枠用化粧材を得ることができる。
また、上記窓枠用化粧材の更に別の構成としては、例えば、装飾層63に積層された状態の非発泡樹脂層62に、断面視三角形で溝状の切れ目66を4か所設け、内側に設けた2か所の切れ目66の間に発泡樹脂層61(a)を積層し、それ以外の切れ目66に隣接する部分に発泡樹脂層61(b)、61(c)をそれぞれ非発泡樹脂層62上に接着し、該2個の発泡樹脂層61(b)、61(c)の側面が真ん中の発泡樹脂層61(a)と接触しない位置で嵌め込める形状の切り取り部67’を設ける。そして、発泡樹脂層61(a)が内側となるようにして切れ目66部分で折り曲げ、発泡樹脂層61(b)、61(c)同士を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、図6(e)に示したような発泡樹脂層61(b)、61(c)の加工寸法が粗雑であったとしても支障なく折りたたまれる構造の窓枠用化粧材を得ることができる。なお、切れ目66部分で折り曲げる前に発泡樹脂層61(b)、61(c)設けた切り取り部67’は、発泡樹脂層61(b)、61(c)同士を貼り付けた後、空間67’となる。
上記窓枠用化粧材は、図6(a)〜(e)に示したように、被覆層(非発泡樹脂層62及び装飾層63)は、さらに、発泡樹脂層61の下側突出部の下側の面に設けられていることが好ましく、上記被覆層の発泡樹脂層61における上側の面を覆う部分と、上記被覆層の発泡樹脂層61における手前側の面を覆う部分とが連続していることが好ましい。
更に、上記窓枠用化粧材は、上記被覆層の発泡樹脂層61における手前側の面を覆う部分と、上記被覆層の発泡樹脂層61の下側突出部(屈曲部65)の下側の面を覆う部分とが連続していることが好ましく、上記被覆層の発泡樹脂層61における上側の面を覆う部分と、上記被覆層の発泡樹脂層における手前側の面を覆う部分と、上記被覆層の上記発泡樹脂層の下側突出部の下側の面を覆う部分とが連続していることが好ましい。
また、上記発泡樹脂層における上記第一の領域における両側面と、上記発泡樹脂層における上記第一の領域を除く領域(図6(b)における領域B)における両側面とが同一面にあり、上記窓枠用化粧材は、平面視矩形状であることが好ましい。
なお、図6(c)〜(e)、図10(a)〜(d)に設けられた発泡樹脂層は平板の状態で被覆層と積層させ、その後に所望の形状に削ることで設けてもよい。
なお、このような窓枠用化粧材は、図7(a)に示した窓枠用化粧材(窓枠)701のように屈曲部の少なくとも一方の側面に木口材であるエッジテープ71が貼着されていることが好ましい。上記エッジテープとしては、例えば、パネフリ工業社製のパネフリバンド、マーブレットS等が挙げられる。それ以外にも装飾層3を側面に貼着したり、非発泡樹脂層2を側面に貼着したりして装飾層3(上記被覆層)を上記第一の領域における少なくとも一方の側面に設けてもよい。この場合、上記発泡樹脂層の表面の少なくとも一部を覆う被覆層と、上記発泡樹脂層の上記第一の領域における少なくとも一方の側面に貼着されたエッジテープ、装飾層及び被覆層からなる群より選択される少なくとも一つとが同じ模様柄であることが好ましい。
更に、上記窓枠用化粧材は、例えば、図7(b)に示した窓枠用化粧材(窓枠)701のように、エッジテープ71を貼着した側面の一方に切り欠き73が設けられていてもよく、図7(c)に示した窓枠用化粧材(窓枠)702のように、エッジテープ71を貼着した側面の両方に切り欠き73が設けられていてもよい。
上記側面のエッジテープ71は切り欠き73が形成されていない箇所に設けられていることが好ましい。
また、エッジテープ71を貼着した側面の一方に切り欠き73が設けられている場合、発泡樹脂層61における第一の領域Aにおける両側面の一方が、発泡樹脂層61における第一の領域Aを除く領域Bにおける両側面間の一方より突出した平面視L字型であることが好ましく、また、エッジテープ71を貼着した側面の両方に切り欠き73が設けられている場合、上記発泡樹脂層61における第一の領域Aにおける両側面が、発泡樹脂層61における第一の領域Aを除く領域Bにおける両側面より突出して平面視T字型であることが好ましい。
また、本発明では、上記発泡樹脂層は、図11に示したように平面視台形であってもよい。図11に示した発泡樹脂層110は、例えば、短辺同士を組み合わせることで、角部に設けられた窓に対して施工することができる。
上記窓枠用化粧材は、上記化粧材が装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有し、発泡樹脂層の厚みに対する装飾層と非発泡樹脂層との合計厚みの割合、及び、発泡樹脂層の圧縮弾性率が、それぞれ所定の値に規定されているため、耐水性及び断熱性に優れるとともに、耐荷重性にも優れたものとなり、更に、上記化粧材の一の端部付近に屈曲部を有するため、反りの発生を好適に防止できる。
このような窓枠用化粧材は、上記発泡樹脂層が複数の発泡樹脂の部材から構成されていることが好ましい。具体的には、例えば、図6(a)〜(e)に示した構成の場合、上記発泡樹脂層は3つの部材から構成され、図8(a)、図8(b)に示した構成の場合、上記発泡樹脂層は3つの部材から構成される。なお、図8は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材の一例を示し、図8(a)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材を組み立てる際に使用する原料積層体の厚み方向の断面図であり、窓枠用化粧材(窓枠)は、発泡樹脂層81上に非発泡樹脂層82及び装飾層83がこの順に積層された本発明の化粧材の一の端部(上記手前側の端部)付近において、発泡樹脂層81が内側となるように折りたたまれた状態の下側突出部(以下、屈曲部ともいう)が形成されている。
このような窓枠用化粧材は、例えば、図8(a)に示したように、装飾層83に積層された状態の非発泡樹脂層82に、断面視三角形で溝状の切れ目86を4か所設け、切れ目86の外側に発泡樹脂層81を積層し、該発泡樹脂層81の厚み分だけ離間させた位置に他の発泡樹脂層81を積層して原料積層体を作製した後、発泡樹脂層81が内側となるようにして切れ目86部分で折り曲げ、発泡樹脂層81同士を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、図8(a)に示したような構造の窓枠用化粧材を得ることができる。
更に、図8(b)に示したように、断面視三角形で溝状の切れ目66を2か所設け、切れ目66部分に互いのエッジ部分が配置するよう側面がテーパー状に加工された発泡樹脂層81(b)、81(c)を積層した後、発泡樹脂層81(b)、81(c)が内側となるようにして切れ目86部分で折り曲げ、発泡樹脂層81(b)、81(c)同士を圧着又は接着剤を介して貼り付けることで、図8(b)に示したような構造の窓枠用化粧材を得ることができる。
また、上述した装飾層3を備えた本発明の化粧材は、耐候性に優れたものとなり、特に本発明の化粧材を窓枠に使用する場合、装飾層の側を表面としてサンシャインウェザー試験4000時間(後述する試験条件)を行っても、外観変化が軽微であることが好ましい。
〔化粧材の製造方法〕
本発明の化粧材は、例えば、以下の工程を経て製造することができる。
(発泡樹脂層の準備工程)
まず、上記発泡樹脂層を準備する。
上記発泡樹脂層は、上述した通り、ビーズ法、あるいは発泡樹脂層形成用樹脂組成物を用いたTダイによる押出製膜法やカレンダー製膜法などの成膜法により、好ましくは発泡倍率5倍以上20倍以下で発泡させて、圧縮弾性率が15MPa以上となるように作製する。
上記発泡樹脂層の発泡倍率や圧縮弾性率は、発泡させる際の発泡温度、樹脂の種類、発泡剤及び可塑剤の使用量などにより適宜調整することが可能である。
(非発泡樹脂層の準備工程)
次に、上記発泡樹脂層を準備する。
上記非発泡樹脂層は、Tダイによる押出製膜法やカレンダー製膜法などの製膜法により製膜し、引張弾性率が180MPa以上となるように作製する。
上記非発泡樹脂層の引張弾性率は、樹脂の種類、無機化合物の種類や使用量などにより適宜調整することが可能である。
(装飾層の形成工程)
上記非発泡樹脂層、または必要に応じて設けられるベース樹脂層上に、インキ組成物を用いて、装飾層を形成する。インキ組成物は、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、インクジェット印刷などの方法により塗布すればよい。また、隠蔽層(ベタ印刷層)を形成する場合には、例えば、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、コンマコートなどの各種コーティング法などにより形成すればよい。
(透明樹脂層の積層工程)
上記透明樹脂層は、上記装飾層を形成した後、必要に応じて接着剤層を介して形成することが好ましい。上記接着剤層は、例えば、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、コンマコートなどの各種コーティング法、Tダイによる押出製膜法などにより形成すればよい。そして上記透明性樹脂はTダイによる押出製膜法で製膜と同時に積層させる方法、Tダイによる押出製膜法やカレンダー製膜法などの製膜法により予め製膜したものをドライラミネーション法や熱ラミネーション法により積層させる方法などにより形成すればよい。
(表面保護層の形成工程)
上記表面保護層は、上記の装飾層の形成工程の後、あるいは透明樹脂層を積層する場合は該樹脂層の積層工程の後、装飾層の上、あるいは透明樹脂層の上に、硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化後の厚さが3μm以上40μm以下程度になるように、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塗布して未硬化樹脂層を形成し、次いで該未硬化樹脂層に、熱を加えるか又は電子線、紫外線等の電離放射線を照射して該未硬化樹脂層を硬化させることにより形成することができる。
熱硬化の場合の加熱温度は用いる樹脂に応じて適宜決定される。
また、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70kV以上300kV以下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、樹脂層の架橋密度が飽和する量が好ましく、通常5kGy以上300kGy以下(0.5Mrad以上30Mrad以下)、好ましくは10kGy以上50kGy以下(1Mrad以上5Mrad以下)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。
電離放射線として紫外線を用いる場合には、波長190nm以上380nm以下の紫外線を含むものを放射する。
紫外線源としては特に制限はなく、例えば、高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈等が用いられる。
(非発泡樹脂層と装飾層との貼着工程)
装飾層が化粧シートである場合、上記非発泡樹脂層と前記装飾層との貼着は、例えば、感熱接着剤、感圧接着剤のほか、ホットメルト接着剤などを用いて行うことができる。ホットメルト接着剤としては、例えばウレタン系反応型ホットメルト(以下、「PUR系接着剤」という。)などの反応型ホットメルト接着剤が好ましく挙げられる。このPUR系接着剤は、成分の中に水分と反応する官能基(イソシアネート基)を含んでおり、冷却硬化後、基板や化粧シートに付着している水分やそれらを通して与えられる水分と反応する。
反応後は、加熱をしても溶融せず、高い接着強度を有するという特徴を有するものである。
(発泡樹脂層と非発泡樹脂層との貼着工程)
上記発泡樹脂層の準備工程で得られた発泡樹脂層と、装飾層を形成した非発泡樹脂層との貼着は、上記非発泡樹脂層と装飾層との貼着工程で示した接着剤を用いることができる。
本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材は、上記化粧材が装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有し、発泡樹脂層の厚みに対する装飾層と非発泡樹脂層の合計厚みの割合、及び、発泡樹脂層の圧縮弾性率が、それぞれ所定の値に規定されているため、耐水性及び断熱性に優れるとともに、耐荷重性にも優れたものとなる。
図9(a)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す断面図であり、図9(b)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す平面図であり、図9(c)は、本発明の化粧材の好ましい一例である窓枠用化粧材が建物の窓に施工された一例を示す斜視図である。
すなわち、本発明の好ましい一例である窓枠用化粧材90は、通常、建物の外壁面91に設けられた窓93の下部の室内側にモルタル等の接着部92を介して施工される。
このような本発明の好ましい一例である窓枠用化粧材が施工される建物の窓としては特に限定されないが、例えば、出窓台を含む窓枠が好適に挙げられる。
また、本発明の好ましい一例である窓枠用化粧材は、窓枠の少なくとも一部に用いられるが、例えば、四角い窓枠である場合、該窓枠の四辺のいずれか一部又は全部に本発明の好ましい一例である窓枠用化粧材が施工されている。なかでも、窓枠の下辺に好適に施工することができる。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
(評価及び測定方法)
実施例及び比較例で得られた化粧材について、以下の方法で評価及び測定した。
(耐荷重性の評価)
図13に示したように、化粧材51のサンプル表面に接する形状が1辺2cm角の正方形である金属治具52を4個置き、4個の金属治具52に均等に荷重がかかるように下記3条件の重りを乗せ、1週間放置する。その後、重りを取り除いた直後の外観状態を目視で見て合否判定をした。
なお、著しい凹み跡が判別できないと「合格」と判定した。
また、評価が◎であると、床材用途で使用可と判断し、○であると、床材以外の窓枠の用途で使用可と判断し、△であると、軽微な凹み跡は確認できるが、窓枠の用途で使用可と判断し、×であると、床材や窓枠の用途で使用不可と判断した。
条件1:80kg荷重(圧力:5kg/cm
条件2:48kg荷重(圧力:3kg/cm
条件3:16kg荷重(圧力:1kg/cm
◎:条件1で合格
○:条件2で合格
△:条件3で合格
×:条件3でも不合格
(引張弾性率の評価)
<試験片の作製>
実施例及び比較例に係る化粧材からの非発泡樹脂層の試験片の切り出しは電動式ノコギリを用いてJIS K6732(1996)に記載されたダンベル型試験片に切り出した。その後に、延伸方向測定の妨げとなる要因(鋸目)をサンドペーパーにて取り除き、試験片を作製した。
<測定条件>
測定条件の基本はJIS K7161−1994(ISO 527−1:1993)の記載事項を参考に条件設定した。
すなわち、試験片の寸法測定には0.01mmまで読み取れるデジタルノギスを用い、幅、厚みの測定を行い、試験片の断面積Smmを求めた。
試験片は、つかみ具によって長さ方向の両端を固定し測定を実施した。
つかみ具間の距離は、一連の試験途中に変更するものではないが、上記のように試験片の端部をつかみ具によって掴ませ、その掴ませたつかみ具間の距離を上記デジタルノギスで測定し、初期長さL0=80mm±1%とした。その際の装置検出応力が±1MPaの範囲を超える場合には試験片の掴み直しを行った。
引張応力は、同JIS規格の計算方法を踏襲し、初期断面積を基に計算される単位面積あたりの引張り力をMPa単位で扱う。
引張弾性率の測定は、同JIS規格に準じ、引張ひずみ値(伸び)ε1=0.10%からε2=0.25%に対応する応力(荷重)の差△p(σ1−σ2)をひずみの差△E(ε1−ε2)で除して引張弾性率Eを算出した。なお、図5に試験片に対する荷重(N)と伸び(%)との関係を示した弾性率チャートの一例を示した。
引張速度は、同JIS規格に準拠する測定装置を用い、今回の測定は、50mm/minの設定で測定した。
初荷重点≧0.3Nとし、試験開始点ではなく、初荷重点を演算の始点とした。
なお、試験は、A&D社製テンシロンRTC−1310Aを用いた測定を5回実施し、引張弾性率の最大値、及び最小値を除外し、3点の平均値を記した。
(線膨張係数の評価)
化粧材の各層から縦145mm、横300mmの直方体状の試験片を切り出し、恒温槽(エスペック社製ビルドインチャンバー TBL−6E20W0P2T)を用いて0℃及び40℃に試験片温度を安定させた際の試験片の幅、長さに対し、中央及び端部から50mm中央側に入った箇所の計3箇所の寸法を、0.01mmまで読み取れるデジタルノギスを用いて測定する。
各温度、各箇所にて得られた長さ寸法から寸法変化量を算出し、0℃での寸法値で除した値を寸法変化率:△Lとする。
上記で得られた△Lを、温度変化量:△Tで除することで各測定箇所における線膨張係数が得られ、長さ3箇所における線膨張係数の平均値を線膨張係数とする。
(形状安定性の評価(反りの評価))
図12(a)、図12(b)に示したように窓枠用化粧材60及び化粧材50a〜dを、モルタル上にウレタン系接着剤55を300mmピッチで塗布し、モルタル上に施工(1週間養生)した。窓枠に使用する場合(図12(a))と、床(フロア)に使用する場合(化粧材50a〜dの4枚施工、図12(b))とでそれぞれ以下の基準を規定し、それぞれ評価をした。なお、反りは長さ方向に300mm当たりの反り量であり、反りが+(プラス)の数値は山状態(凸状)の反りであり、−(マイナス)の数値は谷状(凹状)の反りである。そして山状態の反りは図14(a)及び15(a)に示したように、長さ300mmの金属製四角柱状治具65を試験体(窓枠用化粧材60)に置き、両端に開いた隙間量r1及びr2を測定し、その平均値である。谷状態の反りは図14(b)及び15(b)に示したように、山状態の反りと同様に上記治具65と試験体(化粧材50c)との間にできた隙間量r3の最大値である。なお、図14(a)は、本発明に係る窓枠用化粧材の反りの評価方法を説明する図であり、図14(b)は、本発明に係る化粧材の反りの評価方法を説明する図であり、図15(a)は、山状態(凸状)の反りの量の測定方法を示す断面図であり、図15(b)は、谷状態(凹状)の反りの量の測定方法を示す断面図である。
<窓枠基準>
5℃×3日間の環境下に放置後、60℃×3日間の環境下に放置し、各条件終了時の幅反り量を、以下の基準で評価した。試験体は、図6(a)、(b)に示した窓枠用化粧材60を用いた。なお窓枠用化粧材60を平面視したときの寸法は、450mm幅900mm長さである。
○:±0.6mm以下
△:0.6mm超え、1mm以下、若しくは、−0.6mm未満−1mm以上
×:±1mm超え
<フロア基準>
5℃×3日間の環境下に放置後、40℃×3日間の環境下に放置し、各条件終了時の幅反り量を、以下の基準で評価した。なお化粧材50を平面視したときの寸法は、幅450mm、長さ900mmサイズであり、それを図12(b)のように4枚並べて施工し、図14(b)のように反りはその1枚を選択して測定した。
○:±0.6mm以下
△:0.6mm超え、1mm以下、若しくは、−0.6mm未満、−1mm以上
×:±1mm超え
<総合評価>
総合評価として、以下の基準で評価した。
◎:窓枠基準○
○:窓枠基準△かつフロア基準○
△:フロア基準△
×:フロア基準×
(耐候試験)
サンシャインウェザーメーター:WEL−300(スガ試験機社製)を用いて、下記条件で装飾層の側からサンシャインカーボンアーク光を照射し、4000時間の試験を行った際の外観状態を目視で評価した。試験条件は以下のステップ1の次にステップ2を行う1サイクルを2時間とし、1サイクル後は2サイクル目のステップ1という風に繰り返し2000回試験を行い、以下の基準を規定して評価をした。なおステップ1とステップ2の両ステップを通してサンシャインカーボンアーク光を照射している。
○:目視上で変化がほとんど認識できないレベル
△:変化は認識できるが、軽微なレベル
×:あきらかに変化が確認できるレベル
−:未試験
<ステップ1>
ブラックパネル温度:63℃、湿度:50%
運転時間:1時間42分
<ステップ2>
槽内温度:40℃、湿度:90%
運転時間:18分
(実施例1)
着色ポリプロピレン樹脂フィルム(厚さ;60μm、色;白系)に、グラビア印刷でインキ組成物(アクリルウレタン系)を用いて厚さ2μmの石目柄の模様層を形成した。
次いで、ウレタン系ドライラミネート用接着剤を用いて厚さ2μmの接着剤層を形成し、該模様層の上に透明ポリプロピレン樹脂フィルム(厚さ;80μm)をドライラミネートして設けた。
該透明ポリプロピレン樹脂フィルム上に、2液硬化型ウレタン樹脂を用いて厚さ1μmのプライマー層を形成した。そして、該プライマー層上に電子線硬化性樹脂組成物(アクリレート系)をグラビア印刷によって塗布量15g/mで塗布して塗膜を形成し、電子線を照射して該塗膜を架橋硬化させ、表面保護層(厚さ:15μm)を形成して、化粧シート(厚さ;160μm)を作製し、装飾層とした。
次に、非発泡樹脂層としてタルクを20質量%含むABS樹脂シート(引張弾性率;2400MPa、厚さ;2mm)を用意して、上記化粧シートの着色ポリプロピレン樹脂フィルム(ベース樹脂層)と対向するように、該非発泡樹脂層と該化粧シートとを、ウレタン系ドライラミネート用接着剤を介してドライラミネートにて貼着した。
次に、発泡樹脂層としてEPS樹脂(発泡剤;ブタン(ポリスチレン樹脂100質量部に対して7質量部)、可塑剤;流動パラフィン(ポリスチレン樹脂100質量部に対して0.15質量部))を用いてビーズ法により作製した発泡樹脂層(発泡倍率;10倍、圧縮弾性率;43MPa、厚さ;9mm)を用意し、上記の化粧シートを貼着した非発泡樹脂層と発泡樹脂層とを、PUR系接着剤を用いて貼着し、化粧材を作製した。
得られた化粧材を評価した結果を表1に示す。
実施例2〜8、及び、比較例1〜3
表1に示す発泡樹脂層、非発泡樹脂層に代えた以外は、実施例1と同様にして化粧材を作製した。
得られた化粧材を評価した結果を表1に示す。
Figure 2017217518
表1中、実施例2及び比較例1に係るPVCは、ガラス繊維樹脂を添加し、線膨張係数を5×10−5/℃に軽減させた塩化ビニルシートであり(実施例2は厚み4mm、比較例1は厚み5mm)、実施例3及び4に係るPPは、タルクを45質量%含むポリプロピレン樹脂シートであり、実施例5及び6及び比較例2に係るPEは、タルクを20質量%含むPE樹脂シートであり、比較例3に係るPPは、タルク等の無機化合物含有量が10質量%未満のポリプロピレン樹脂シートである。
実施例及び比較例に係る化粧材を用いて図6(a)に示した構造の窓枠用化粧材を製造したところ、いずれの化粧材も非木質材からなるため、木質材からなる従来の化粧材よりも耐水性及び断熱性に優れていた。また、実施例及び比較例1、2に係る化粧材では、特に反りの発生を好適に防止できたが、比較例3に係る化粧材を用いた窓枠用化粧材は、大きな反りが発生した。
また、実施例1に係る化粧材は、耐候性試験に優れていた。
本発明によれば、耐水性及び断熱性に優れ、かつ、反りが発生することを抑制できるとともに、耐荷重性にも優れる化粧材を得ることができる。本発明の化粧材は、住居用の床材、とりわけトイレ、洗面、台所などの水廻り用途の床材や、窓枠に好適に用いられる。
1、61、61(a)〜(c)、81、81(b)、(c)、101、110 発泡樹脂層
2、62、82、102 非発泡樹脂層
3、63、83、103 装飾層
4 ベース樹脂層
5 透明樹脂層
6 表面保護層
7 接着剤層
8a 雄実
8b 雌実
10、50a〜d、51 化粧材
21 第1熱可塑性樹脂層
22 ガラス成分層
23 第2熱可塑性樹脂層
33 模様層
52 金属治具
55 ウレタン系接着剤
60、701、702、90 窓枠用化粧材
64、66、86、106、106’ 切れ目
65 屈曲部
67、107、107’ 切り取り部
71 エッジテープ
73 切り欠き
91 外壁面
92 接着部
93 ガラス窓
r1〜r3 隙間量

Claims (4)

  1. 装飾層、非発泡樹脂層及び発泡樹脂層を有する化粧材であって、
    前記装飾層と前記非発泡樹脂層との厚みの合計が、前記発泡樹脂層の厚みに対して50%以下であり、
    前記発泡樹脂層の圧縮弾性率が15MPa以上であり、
    前記非発泡樹脂層及び前記発泡樹脂層の線膨張係数がいずれも8×10−5/℃以下で、かつ、前記非発泡樹脂層及び前記発泡樹脂層の線膨張係数の差が3×10−5/℃以内である
    ことを特徴とする化粧材。
  2. 前記非発泡樹脂層の引張弾性率が180MPa以上である請求項1記載の化粧材。
  3. 前記非発泡樹脂層は、無機化合物を含有する請求項1又は2記載の化粧材。
  4. 前記化粧材の厚みが5mm以上である請求項1、2又は3記載の化粧材。
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