KR20220125808A - 멜라민 화장판, 및 멜라민 화장판의 제조 방법 - Google Patents
멜라민 화장판, 및 멜라민 화장판의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
화장층과 코어층을 포함하는 멜라민 화장판으로서, 화장층은 멜라민 수지 조성물의 경화물과, 상기 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질을 포함하는 무늬부가 형성된 화장지를 포함한다. 멜라민 수지 조성물은 실란 커플링제를 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 4.0중량부로 포함한다. 또한, 멜라민 화장판은, 무늬부의 상방이 오목부로 된 표면을 포함한다.
Description
관련출원의 상호 참조
본 국제출원은, 2020년 1월 9일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 제2020-2083호 및 2020년 3월 10일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 제2020-40463호에 근거하여 우선권을 주장하는 것으로, 일본 특허출원 제2020-2083호 및 일본 특허출원 제2020-40463호의 전체 내용을 본 국제출원에 참조로 원용한다.
기술분야
본 개시는 멜라민 화장판(化粧板), 및 멜라민 화장판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 멜라민 화장판에는 평탄한 표면으로 마무리한 플랫 타입과, 의장성을 향상시킬 목적으로 원하는 요철을 넣은 엠보싱 타입이 있고, 모두 책상, 테이블 등의 수평면, 벽면, 문 표면 등의 수직면 등에 내장재, 외장재로서 폭넓게 이용되고 있다.
엠보싱 타입의 화장판은 엠보싱 화장판이라고 불리며 부형형(賦形型)을 이용하여 제조되지만, 최근에는 요철을 넣는 수단으로서, 원지(原紙)의 표면에 발액성 무늬를 형성한 화장지(decorative paper)에 열경화성 수지를 함침, 건조시킨 수지 함침 화장지와, 수지 함침 코어지를 적층하여, 금속판을 재치한 후 가열 가압하는 기술이 알려져 있다.
선행기술문헌
특허문헌
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-138444호
특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2002-166501호
그러나, 종래의 제조 방법으로는 발액성(發液性) 무늬가 형성된 부분의 수지가 성형 시에 사용하는 금속판에 전사되어 부착하여, 전사물을 제거하는 작업이 발생하기 때문에, 생산성이 뒤떨어진다는 문제가 있었다.
또한, 이를 해소하기 위해서 수지 함침 화장지와 금속판 사이에 필름을 개재시켜 발액성 무늬가 형성되어야 할 부분의 수지를 전사하려고 해도 필름측에 전사되지 않고 불순물로서 남아 동조감(同調感)을 얻을 수 없고, 또한 불순물이 백화되어 화장판의 외관을 해친다는 문제가 있었다.
본 개시의 일 양태는, 화장층과 코어층을 포함하는 멜라민 화장판으로서, 화장층은 멜라민 수지 조성물의 경화물과, 상기 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질을 포함하는 무늬부가 형성된 화장지를 포함한다. 멜라민 수지 조성물은 실란 커플링제를 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 4.0중량부로 포함한다. 또한, 멜라민 화장판은, 무늬부의 상방이 오목부로 된 표면을 포함한다.
본 개시의 일 양태는, 멜라민 화장판의 제조 방법으로서, 하기 (A) 내지 (E)의 단계에 근거한다. (A) 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질을 포함하는 무늬부를 갖는 화장지를 얻는 단계, (B) 화장지에, 멜라민 수지 조성물로서 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 실란 커플링제를 0.1 내지 4.0중량부로 포함하는 멜라민 수지 조성물을 주성분으로 하는 수지액을 함침하고, 건조시켜 멜라민 수지 함침 화장지를 얻는 단계, (C) 멜라민 수지 함침 화장지와 코어층을 적층하고, 멜라민 수지 함침 화장지 위에, 플라스틱 필름, 금속판을 재치하여 적층물을 얻는 단계, (D) 적층물을 열압 성형기의 열반 사이에 삽입하여 열압 성형하는 단계, (E) 열압 성형 후, 적층물을 꺼내, 금속판을 제거하고 플라스틱 필름을 박리하여, 무늬부 위의 멜라민 수지 조성물의 경화물을 플라스틱 필름측으로 전사시켜 무늬부의 상방을 오목부로 함과 함께, 멜라민 수지 함침 화장지측으로는 플라스틱 필름의 표면 특성을 전사시키는 단계.
무늬부 위의 실란 커플링제를 포함하는 멜라민 수지 조성물의 경화물은 플라스틱 필름측으로 깔끔하게 전사되고, 무늬부의 상방은 오목부가 되며, 외관이 백화되기 어렵다.
또한, 화장지 패턴의 무늬부와 동조된 오목부를 갖고 있는 듯한 외관을 나타내고, 또, 무늬부의 광택과는 다른 광택의 플라스틱 필름을 이용하면, 보다 동조감이 뛰어나, 더욱 리얼감이 풍부하다.
또, 플라스틱 필름을 금속판과 멜라민 수지 함침 화장지 사이에 개재시켜 열압 성형하므로 금속판이 전사물에 의해 오염되기 어렵다.
또, 예를 들면, 플라스틱 필름에 (a) 오가노 실리카 졸과, (b) 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머를 포함하는 조성물을 도포해도 된다. 그 경우에는, 멜라민 화장판은 지문방지성을 가져, 지문 자국이 눈에 띄지 않는다.
또한, 플라스틱 필름의 표면 특성이 멜라민 수지 함침 화장지측으로 전사된다.
도 1은, 본 개시의 실시예 1의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 2는, 본 개시의 실시예 1의 멜라민 화장판의 제조 방법을 나타내는 분해 구성 단면도이다.
도 3은, 본 개시의 실시예 1의 멜라민 화장판의 제조 방법에 의해 요철을 형성하는 모식 단면도이다.
도 4는, 도 3의 주요부 확대 단면도이다.
도 5는, 본 개시의 실시예 3의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 6은, 본 개시의 실시예 10의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 7은, 본 개시의 실시예 13의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 8은, 본 개시의 실시예 1의 외관을 나타내는 사진이다.
도 9는, 비교예 1의 외관을 나타내는 사진이다.
도 10은, 비교예 2의 멜라민 화장판과 플라스틱 필름의 접착 정도를 나타내는 사진이다.
도 11은, 비교예 3의 멜라민 화장판과 플라스틱 필름의 접착 정도를 나타내는 사진이다.
도 2는, 본 개시의 실시예 1의 멜라민 화장판의 제조 방법을 나타내는 분해 구성 단면도이다.
도 3은, 본 개시의 실시예 1의 멜라민 화장판의 제조 방법에 의해 요철을 형성하는 모식 단면도이다.
도 4는, 도 3의 주요부 확대 단면도이다.
도 5는, 본 개시의 실시예 3의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 6은, 본 개시의 실시예 10의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 7은, 본 개시의 실시예 13의 멜라민 화장판의 구성 단면도이다.
도 8은, 본 개시의 실시예 1의 외관을 나타내는 사진이다.
도 9는, 비교예 1의 외관을 나타내는 사진이다.
도 10은, 비교예 2의 멜라민 화장판과 플라스틱 필름의 접착 정도를 나타내는 사진이다.
도 11은, 비교예 3의 멜라민 화장판과 플라스틱 필름의 접착 정도를 나타내는 사진이다.
본 개시에 관한 화장지에는 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질인 잉크를 포함하는 경화물에 의한 무늬부가 형성되어 있다. 이 무늬부는 멜라민 수지 조성물과의 표면 에너지의 차이가 크고, 또한, 무늬부의 표면 에너지가 작기 때문에 멜라민 수지 조성물이 무늬부에서 튕기기 쉬워진다. 이러한 효과를 발휘하는 물질로서, 예를 들면, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 아크릴계 수지, 우레테인계 수지 등, 바람직하게는 규소 함유 아크릴계 수지 등의 아크릴계 수지를 들 수 있다.
무늬부는 도관부, 돌무늬부, 녹무늬부, 모래무늬부, 베이킹 도장 무늬부, 격자무늬부, 체크무늬부, 줄무늬부, 기하학 무늬부 등 원하는 패턴이 인쇄되며, 특별히 제약은 없다.
화장지의 평량은 80 내지 140g/m2 정도의 범위가 바람직하고, 화장지는 함침 처리된다. 화장지에 함침되는 수지액은 멜라민과 포름알데하이드를 축합 반응시킨 축합물을 주성분으로 하는 멜라민 수지 조성물이며, 수학식 1로 정의되는 수지액의 함침률은, 70 내지 160%의 범위가 바람직하다.
[수학식 1]
화장지는 함침 처리되면 멜라민 수지 조성물로 피복되며, 멜라민 수지 조성물은 열압 성형되면 경화물이 된다. 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리하면 비점착성 무늬부 위에 존재하는 경화물은, 플라스틱 필름측으로 전사되며, 성형 후에는 도 3의 하측 도면에 나타낸 바와 같이 무늬부의 상방이 오목부(20)가 되고, 무늬부 이외의 멜라민 수지 조성물의 경화물은 볼록부(30)가 된다.
볼록부의 표면은 플라스틱 필름의 표면 특성이 전사된 것이 된다. 또한, 본 개시에 있어서 표면 특성이란 플라스틱 필름 자체의 광택, 예를 들면, 무광, 반광택, 광택, 혹은 플라스틱 필름 위에 형성된 후술하는 지문 방지층과 같은 기능성 물질로 이루어지는 층을 말한다.
특히 멜라민 수지 조성물 중에 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 실란 커플링제를 0.1 내지 4.0중량부, 보다 바람직하게는 0.35 내지 3.0중량부, 더 바람직하게는 0.1 내지 3.0중량부 배합하면, 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리할 때, 플라스틱 필름이 접착되어 박리되지 않는 경우가 없고, 무늬부 상의 멜라민 수지가 플라스틱 필름측으로 전사되어 양호한 동조감을 갖는 멜라민 화장판을 얻을 수 있다.
이는 실란 커플링제를 포함하는 멜라민 수지 조성물이 플라스틱 필름과의 밀착이나, 플라스틱 필름에 도포되는 기능성 물질과의 밀착성을 향상시켜, 무늬부 상의 경화물이 깔끔하게 플라스틱 필름측으로 전사되는 것이라고 생각된다. 그 결과, 완성된 멜라민 화장판의 표면은 무늬부의 상방이 빈 곳이 되어, 무늬부 이외는 무늬부보다 튀어나온 상태가 된다. 즉 멜라민 화장판의 표면에는 무늬부에서 기인한 오목부가 형성되어, 무늬부 이외의 개소는 볼록부가 된다.
앞서 설명한 실란 커플링제로서는 에폭시계 실란 커플링제, 아미노계 실란 커플링제, 아크릴계 실란 커플링제를 들 수 있지만, 플라스틱 필름과 멜라민-포름알데하이드 수지와 비점착성인 물질의 밀착성의 면에서 에폭시계 실란 커플링제가 특히 바람직하다.
그 중에서도, 실란 커플링제가, 하나의 규소 원자에, 결합기로서 3개의 가수분해기, 특히 알콕시기를 갖는 관능기와, 하나의 유기 관능기, 특히 에폭시기가 결합한 것이면, 전자가 플라스틱 필름 및/또는 플라스틱 필름에 도포되는 수지와의 밀착이 강하고, 후자는 멜라민 수지와의 밀착이 강해 바람직하다. 따라서, 이러한 결합기를 갖는 실란 커플링제를 이용하면, 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리했을 때, 비점착성의 물질과 멜라민 수지 조성물의 경화물의 계면의 밀착이 약해, 비점착성의 물질 위의 멜라민 수지 조성물의 경화물은 플라스틱 필름측으로 깔끔하게 전사되어 오목부가 형성된다. 그 결과, 오목부에는 멜라민 수지 조성물의 경화물이 남아 있지 않기 때문에 백화 현상이 관찰되지 않는다.
이러한 기능을 갖는 예로서, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필메틸다이에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
실란 커플링제에 더해 추가로 에폭시 화합물을 멜라민 수지 조성물 중에 배합하면, 무늬부의 상방에는 무늬부에서 기인한 오목부가 보다 깔끔하게 형성되어, 동조의 정도가 보다 선명해진다.
이는, 에폭시 화합물의 에폭시기가, 실란 커플링제 및 멜라민 수지의 밀착력을 향상시켜, 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리했을 때, 비점착성의 물질 위의 멜라민 수지 조성물의 경화물과 플라스틱 필름의 밀착을 더욱 강고하게 한다고 생각되며, 플라스틱 필름측으로 멜라민 수지 조성물의 경화물이 깔끔하게 전사되어 오목부가 형성된다.
에폭시 화합물의 배합량은 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 10중량부 배합하면, 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리할 때, 무늬부 상의 멜라민 수지가 플라스틱 필름측으로 더욱 전사되기 쉬워져, 양호한 동조감을 갖는 멜라민 화장판을 얻을 수 있다.
상기의 에폭시 화합물로서는, 다관능 타입으로서, 소르비톨 폴리글리시딜 에테르, 글리세롤폴리글리시딜 에테르, 다이글리세롤폴리글리시딜 에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜 에테르, 트리메틸올프로페인폴리글리시딜 에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜 에테르, 크레졸 노볼락형 에폭시 에멀젼, 2관능 타입으로서, 에틸렌글라이콜다이글리시딜 에테르, 폴리에틸렌글라이콜다이글리시딜 에테르, 폴리프로필렌글라이콜다이글리시딜 에테르, 레조시놀다이글리시딜 에테르, 네오펜틸글라이콜다이글리시딜 에테르, 1,6-헥세인다이올다이글리시딜 에테르, 다이브로모네오펜틸글라이콜다이글리시딜 에테르, 비스페놀A다이글리시딜 에테르, 테레프탈산 다이글리시딜에스터, 프탈산 다이글리시딜에스터, 단관능 타입으로서, 2-에틸헥실글리시딜 에테르, 페닐글리시딜 에테르, p-tert-부틸페닐글리시딜 에테르, 다이브로모페닐글리시딜 에테르, N-글리시딜프탈이미드 등을 들 수 있고, 특히 다관능 폴리글리시딜 에테르가 바람직하다.
플라스틱 필름으로서는, 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트리아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스 부틸레이트 필름, 폴리염화 바이닐 필름, 폴리염화 바이닐리덴 필름, 폴리바이닐알코올 필름, 에틸렌바이닐알코올 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에터케톤 필름, 폴리에터술폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름, 나일론 필름, 아크릴 필름 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다.
필름의 두께로서는 1 내지 200㎛, 보다 바람직하게는 30 내지 90㎛이 바람직하다. 이 두께의 범위로 하는 것에 의해, 박리할 때에 필름이 찢어지기 어렵고, 핸들링이 양호해진다. 특히 플라스틱 필름을 선택할 때는, 플라스틱 필름의 광택과 무늬부의 광택이 다르도록 하면, 오목부가 된 무늬부의 광택과, 표면의 볼록부가 된 멜라민 수지층의 광택이 달라, 오목부의 무늬가 보다 더욱 동조되어, 리얼감이 향상된다. 또한, 본 개시에 있어서 동조란 오목부와 무늬부의 위치가 합치하고 있는 것을 말한다.
또한, 화장판의 광택도에 관해서, JIS Z 8741에 준거하여 측정되고, 무늬부와 멜라민 수지 조성물의 경화물의 광택도의 차이가 0.1 내지 30, 특히 0.7 내지 16인 것이 바람직하다. 이 경우에는 광택도의 차이에 의해 오목부의 무늬를 보다 더 눈에 띄어, 리얼감이 향상된다.
또한, 코로나 처리가 실시된 플라스틱 필름을 이용하면, 열압 성형 후에 플라스틱 필름을 박리할 때, 무늬부의 수지가 플라스틱 필름측으로 보다 깔끔하게 전사되기 쉽고 더욱 양호한 동조감을 갖는 멜라민 화장판을 얻을 수 있다.
또한, 코로나 처리가 실시된 면에 (a) 오가노 실리카 졸과, (b) 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머를 포함하는 조성물을 도포하면, 지문 자국이 눈에 띄지 않는 동조감을 갖는 멜라민 화장판을 얻을 수 있다. 이 조성물에 의한 층은 멜라민 수지에 비해 굴절률이 낮고, 지문과의 굴절률차가 저하되기 때문에, 묻은 지문이 눈에 띄지 않고, 빛의 반사, 백색 얼룩이 개선되어, 인쇄지의 도안이 선명해져 의장성이 향상된다.
오가노 실리카 졸은, 입자 직경이 1 내지 40nm인, 바람직하게는 7 내지 30nm인 콜로이달 실리카를 유기용매에 안정적으로 분산시킨 콜로이드 용액으로, 실리카 농도는 1 내지 50중량%가 바람직하고, 젤화 방지를 위해서 40중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 시판품으로서는, Nissan Chemical Industries, Ltd.제 「IPA-ST」, 「IPA-ST-ZL」, 「메탄올실리카 졸」, 「NPC-ST-30」, 「MIBK-ST」, 「MEK-ST」, 「PMA-ST」, 「NBAC-ST」 등이나, JGC Catalysts and Chemicals Ltd.제 「OSCAL」, Fuso Chemical Co., Ltd.제 「쿼트론」(등록상표), Clariant (Japan) K.K.제 「Highlink」(등록상표) OG 실리카오가노졸, 등을 들 수 있다. 그러나, 파라핀계 탄화 수소나 프레온계 용매, 실리콘 오일 등의 소수성 용매종은, 입자 표면의 수산기가 적기 때문에, 멜라민과의 밀착성이 뒤떨어지기 쉽고, 표면 내구성이 불충분하다.
메탄올, 에탄올, 아세톤, 아이소프로필알코올, 에틸렌다이알코올 등의 알코올계 용매나, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, n-프로필셀로솔브 등의 셀로솔브계 용매나, 디메틸 포름아미드 등의 친수성 용매종의 오가노 실리카 졸에서는, 실리카 표면의 수산기가 멜라민과 밀착하기 때문에 충분한 밀착성을 얻을 수 있어, 표면 내구성이 우수하다.
실록산 그래프트형 폴리머는, 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 것으로, 시판예로서는, ZX-007C, ZX-001, ZX-022, ZX-022H, ZX-028R, ZX-036(모두 T&K TOKA Corporation제) 등을 들 수 있다.
불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머와, 오가노 실리카 졸의 배합 비율은, 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머의 고형분 1중량부에 대해서 오가노 실리카 졸은 고형분 4 내지 18중량부로 하는 것이 바람직하다. 상기 하한값 이상으로 함으로써, 저굴절률 층과 멜라민 수지층의 밀착성이 충분해져, 표면 내구성이 우수한 것이 된다. 또한, 상기 상한값 이하로 함으로써, 지문방지성, 무늬 선명성이 우수한 것이 된다. 조성물의 건조 후의 도막의 두께는 0.1 내지 100㎛, 바람직하게는 0.5 내지 50㎛이고, 이 범위로 하는 것에 의해 외관이 양호해진다.
코어층에는, 무기 섬유, 유기 섬유 등의 섬유질 기재에 열경화성 수지 및/또는 열가소성 수지를 바인더 성분(유기 바인더 성분)으로 하여 무기 충전재를 포함하는 슬러리를 함침하고, 건조시킨 프리프레그나, 표백 크라프트지, 미표백 크라프트지 등의 유기질 기재에 열경화성 수지를 주성분으로 하는 수지액을 함침, 건조시킨 수지 함침 코어지가 이용된다. 수지 함침 코어지의 매수는 원하는대로 적절히 조정할 수 있지만, 대체로 3매 내지 80매 이용되며, 화장판의 두께는 0.5 내지 20mm 정도가 본 개시에 적합하다. 또 화장판의 휨을 억제할 목적으로 수지 함침 밸런스층을 이용해도 된다. 유기질 기재에 수지액을 함침할 때의 함침률은 식 1로 표현되는 산출 방법으로, 70 내지 160%의 범위가 바람직하고, 40 내지 120%의 범위가 보다 바람직하다.
[수학식 1]
앞서 설명한 섬유질 기재 중에서도 무기 섬유 기재를 채용하면 화장판의 난연성이 향상되는 점에서 바람직하고, 무기 섬유 기재로서, 예를 들면 유리 섬유, 록 울, 탄소 섬유, 세라믹 섬유 등의 무기 섬유로 이루어지는 부직포, 직포 등을 들 수 있다. 무기 섬유 기재의 평량은, 10 내지 200g/m2의 범위가 바람직하고, 특히, 내열성, 내염성이 뛰어난 유리 섬유 부직포를 이용하는 것이 바람직하다.
무기 섬유 기재를 코어층에 이용하는 경우는, 무기 충전재, 예를 들면, 흡열성 금속 수산화물이나, 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질과, 바인더 성분으로서의 유기 수지 성분, 예를 들면, 페놀-포름알데하이드 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지 등의 열경화성 수지, 아크릴 수지 에멀젼, 염화 바이닐 수지 등의 열가소성 수지 에멀젼, 혹은 이것들의 혼합 수지를 포함하는 슬러리를 함침, 건조시킨 프리프레그를 이용할 수 있다.
흡열성 금속 수산화물은 결정수를 포함하며, 고온 시에 분해되어, 흡열하고, 결합수를 방출하기 때문에, 본 개시의 화장판의 불연성을 향상시킨다. 흡열성 금속 수산화물로서는, 예를 들면, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘 등을 들 수 있다. 흡열성 금속 수산화물의 평균 입자 직경은, 예를 들면, 1 내지 50㎛의 범위 내로 할 수 있다. 이 평균 입자 직경은, 레이저 회절·산란법(마이크로트랙법)에 의해 검출된 입도분포(체적 분포)로부터 산출된 산술 평균경이다. 흡열성 금속 수산화물의 평균 입자 직경이 상기 범위 내인 것에 의해, 슬러리 중에서의 흡열성 금속 수산화물의 분산성이 향상되어, 슬러리의 섬유질 기재로의 함침성이 향상된다.
흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질로서는, 예를 들면, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 탄산 아연 등의 탄산염, 실리카, 탈크, 플라이애쉬 등을 들 수 있다. 무기 물질의 평균 입자 직경(레이저 회절·산란법(마이크로트랙법)에 의해 검출된 입도분포(체적 분포)로부터 산출된 산술 평균경)는, 예를 들면, 0.05 내지 20㎛의 범위 내로 할 수 있다. 이 경우, 슬러리의 무기 섬유질 기재로의 함침 적성이 더욱 향상된다.
특히, 탄산염(예를 들면 탄산 칼슘)을 선택할 수 있다. 이 경우, 화장판의 제조 공정에 있어서의 작업성, 절삭성이 더욱 향상된다. 탄산 칼슘으로서는, 예를 들면, 중질 탄산 칼슘, 경질 탄산 칼슘(침강성 탄산 칼슘) 등을 이용할 수 있다. 탄산 칼슘의 평균 입자 직경은, 예를 들면, 0.05 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 5㎛으로 할 수 있다. 0.05㎛ 이상으로 하는 것에 의해, 슬러리 중에서 탄산 칼슘의 응집이 발생하기 어려워져, 슬러리의 섬유질 기재로의 함침성이 향상된다. 또한, 10㎛ 이하로 하는 것에 의해, 화장판의 표면이 더욱 평활하게 되어, 외관이 향상된다.
무기 섬유질 기재로의 슬러리의 함침률(%)은, 식 1로 표현되는 산출 방법으로, 700 내지 1200%의 범위 내가 바람직하다. 1200% 이하인 것에 의해, 프리프레그로부터의 슬러리 고형분의 탈락이 감소되어, 프리프레그를 취급하기 쉬워진다. 700% 이상인 것에 의해, 프리프레그의 층간 박리가 발생하기 어려워진다.
슬러리 중의 유기 수지 성분과, 흡열성 금속 수산화물 및/또는 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질의 무기 충전재의 배합 비율은 고형분 중량비로 1:1 내지 25이며, 보다 바람직하게는 1:5 내지 20으로 하는 것이 바람직하고, 이 범위 내인 것에 의해, 화장층과 프리프레그, 혹은 화장층과 프리프레그 및 프리프레그끼리의 밀착성을 높이고, 또한 화장판의 불연성능을 향상시킬 수 있다.
프리프레그 1매가 포함하는 유기 수지 성분은 30 내지 100g/m2가 바람직하고, 또한, 코어층이 포함하는 유기 수지 성분은 40 내지 500g/m2가 바람직하다. 이 범위이면 불연성이 뛰어나, 화장층과 프리프레그, 혹은 화장층과 프리프레그 및 프리프레그끼리의 밀착성이 양호해진다.
흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질과, 흡열성 금속 수산화물은 단독으로 이용해도 되고 병용해도 되며, 병용하는 경우의 배합비는, 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질 1중량부에 대해서, 흡열성 금속 수산화물은 0.2 내지 20중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 15중량부이면, 평활하고 양호한 표면 외관을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 흡열성 금속 수산화물의 배합량이 0.2중량부 이상이면 불연성능이 우수하다. 또한, 흡열성 금속 수산화물의 배합량이 20중량부 이하인 것에 의해, 슬러리 중의 흡열성 금속 수산화물이 침강하기 어려워져, 그 결과, 슬러리의 함침량의 컨트롤이 용이해진다. 또한, 흡열성 금속 수산화물의 배합량이 20중량부 이하인 것에 의해, 화장판의 절삭에 이용하는 날의 마모를 억제할 수 있다.
앞서 설명한 무기 충전재에 대해서는, 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질 및/또는 흡열성 금속 수산화물을 포함하는 평균 입자 직경이 다른 3종류의 무기 충전재를 이용하는 것이 특히 바람직하고, 코어층을 형성하는 프리프레그 1매당 무기 충전재의 양은 300 내지 1200g/m2로 하면 불연성능이 우수한 것이 된다. 또한, 프리프레그 1매당 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질의 양은 0 내지 700g/m2, 흡열성 금속 수산화물의 양은 0 내지 1000g/m2로 하면, 함침 적성, 평활성, 불연성능이 우수한 것이 된다.
상기 평균 입자 직경이 다른 3종류의 무기 충전재는, 작은 입자 직경(small particle diameter), 중간 입자 직경(medium particle diameter), 큰 입자 직경(large particle diameter)으로 이루어지고, 상기 작은 입자 직경은 0.04㎛ 이상 내지 4㎛ 미만, 상기 중간 입자 직경은 4㎛ 이상 내지 12㎛ 미만, 상기 큰 입자 직경은 12㎛ 이상 내지 50㎛ 미만이며, 3종류 전부 동일한 물질이어도 되고 다른 물질이어도 된다. 배합비는 1:0.1 내지 20:0.1 내지 20 이하, 보다 바람직하게는 1:0.1 내지 10:0.1 내지 10 이하로 하면, 평활성, 불연성이 모두 우수한 화장판을 얻을 수 있다.
그 이유는 무기 충전재가 부직포 상에서 균일하게 분산되거나 혹은 부직포의 섬유 사이에까지 들어가 있기 때문이라고 생각된다. 자세하게 설명하면, 부직포는 짧은 섬유가 1개마다 분산되어, 바인더 성분이나 열에 의해, 혹은 기계적으로 얽힌 섬유의 집합체이며, 통상의 화장판의 코어지로서 이용되는 크라프트지에 비해 다공질로, 성긴 부분, 이른바 공극이 있다. 이 공극은 일정한 크기가 아니며, 이 공극을, 앞서 설명한 평균 입자 직경이 다른 무기 충전재를 이용하는 것에 의해 충전할 수 있다. 부직포에 포함되는 바인더 성분과 슬러리 중에 포함되는 열경화성 수지로 이루어지는 바인더 성분이 열압 성형 중에 보다 저위의 공극에 많이 흐른다. 또한, 특히 부직포의 플리스 형성 공정에서, 바인더 성분으로서 열가소성 수지 에멀젼을 이용하면, 슬러리 중에 포함되는 열경화성 수지에 비해 연화되기 쉽기 때문에 얽혀 있는 섬유의 결속이 약해진다. 이들에 의해, 열압 성형과 같은 압축에 의해 무기 충전재가 부직포의 공극에 침입하기 쉬워져, 조밀하게 모여 충전되어, 그 결과 완성된 화장판의 평활성이 향상된다고 생각된다.
또, 3종류의 무기 충전재를 혼합했을 때의 레이저 회절·산란식 입도분포 측정법에 의한 체적 누적 입자 직경 Dv(10), Dv(50), Dv(90)가 0.5㎛≤Dv(10) 내지 Dv(90)≤40.0㎛, 보다 바람직하게는 0.78㎛≤Dv(10) 내지 Dv(90)≤36.9㎛이며, 이 범위이면, 무기 충전재의 슬러리 중에서의 분산성이 좋고, 부직포의 공극부분으로의 충전이 조밀하게 되어, 화장판의 평활성이 향상된다.
또한, 3종류의 무기 충전재를 혼합했을 때의 레이저 회절·산란식 입도분포 측정법에 의한 비표면적은 800 내지 4000m2/kg, 보다 바람직하게는 900 내지 3500m2/kg이며, 이 범위라면 슬러리 중의 열경화성 바인더를 흡착하기 쉽고, 플로우할 때에 부직포의 공극에 침입하여 프리프레그 간의 밀착성 향상에 기여한다. 이상 설명한 바와 같이 이용하는 부직포의 두께, 밀도에 따라, 적절한 입자 직경의 무기 충전재를 선택하는 것에 의해 종전보다 평활성이 우수하게 되어, 밀착성에도 문제가 없는 화장판이 된다.
3종류의 무기 충전재를 이용하는 경우, 특히 바람직한 것은 작은 입자 직경의 무기 충전재로서 탄산 칼슘을 이용하면 슬러리 중에서 탄산 칼슘의 응집이 발생하기 어려워져, 섬유질 기재로의 슬러리의 함침 적성이 향상되고, 화장판의 표면이 더욱 평활해져, 화장판의 외관이 향상된다. 또한 저렴하므로 바람직하다.
코어층을 형성하는 프리프레그 1매당 무기 충전재의 양은 300 내지 1200g/m2로 하면 불연성능이 우수한 것이 된다. 또한, 프리프레그 1매당 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질의 양은 0 내지 700g/m2, 흡열성 금속 수산화물의 양은 0 내지 1000g/m2로 하면, 함침 적성, 평활성, 불연성능이 우수한 것이 된다.
또한, 멜라민 화장판의 휨을 억제할 목적으로, 화장층과는 반대측에 배커(backer)를 배치해도 된다. 배커는 화장판용의 화장지, 코어지 등의 섬유질 기재에 멜라민-포름알데하이드 수지, 페놀-포름알데하이드 수지, 혹은 이것들의 혼합물을 주성분으로 하는 수지액을 함침하고, 건조시킨 수지 함침 배커지가 적합하다.
화장판의 표면 조도에 관해서, JIS B 0601:2013에 준거하여 측정되며, 산술평균조도 Ra는 3.00㎛ 이하, 특히 1.40㎛ 이하가 바람직하고, 혹은 최대높이조도 Rz는 15.00㎛ 이하, 특히 7.22㎛ 이하가 바람직하며, 혹은 10점 평균조도 Rzjis는 10.00㎛ 이하, 특히 5.31㎛ 이하가 바람직하다. 이 경우에는, 화장판의 성형 후 플라스틱 필름의 박리가 용이해져, 화장판의 백화가 발생하지 않고, 평활하여 외관이 좋아진다.
화장판의 두께에 관해서, 0.50mm 내지 20.00mm의 얇은 화장판부터 두꺼운 화장판의 범위까지 적용할 수 있지만, 바람직하게는 0.86 내지 3.20mm이 바람직하다. 이 경우에는, 화장판의 휨이 억제되며, 중량이 가볍고, 핸들링이 바람직하여, 시공성이 우수하다.
이하, 실시예, 비교예를 들어 상세하게 설명한다.
실시예 1
화장지
도관부가 비점착성 물질로서 규소 함유 아크릴계 수지를 포함하는 잉크를 이용하여 인쇄되어 경화된 80g/m2의 나뭇결 무늬 화장지를 준비했다.
멜라민 수지 함침 화장지의 제조
화장지에 멜라민-포름알데하이드 수지(멜라민 수지)의 고형분 100중량부에 대해서, 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(Z-6040, Dow Corning Toray Co., Ltd.제)을 0.5중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 주성분으로 하는 수지액을 식 1로 나타내는 함침률이 130%가 되도록 함침, 건조시켜 멜라민 수지 함침 화장지를 얻었다.
페놀 수지 함침 코어지
187g/m2의 크라프트지에 페놀-포름알데하이드 수지(페놀 수지)를 주성분으로 하는 수지액을 식 1로 나타내는 함침률이 50%가 되도록 함침, 건조시켜 페놀 수지 함침 코어지를 얻었다.
멜라민 화장판의 제조
아래에서부터 순서대로, 페놀 수지 함침 코어지를 4매, 멜라민 수지 함침 화장지를 1매, 두께 40㎛의 미처리 OPP(Oriented PolyPropylene) 필름(무광, 광택도 11.8)을 1매, 스테인리스판을 1매 적층하여 적층물을 얻었다. 이어서, 적층물을 열압 성형기의 열반 사이에 삽입하고, 온도 140℃, 70kg/cm2, 64분의 조건으로 열압 성형했다. 이어서, 스테인리스판을 제거하고, OPP 필름을 박리하여 멜라민 화장판을 얻었다. 얻어진 화장판의 표면은, 도관부의 멜라민 수지 조성물의 경화물이 OPP 필름측으로 전사되어 오목부가 되고, 도관부 이외는 OPP 필름의 광택이 전사되어 볼록부가 되었다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 미처리 OPP 필름 대신에 코로나 처리한 두께 40㎛의 OPP 필름(무광, 광택도 11.8)을 이용하여, 코로나 처리면이 멜라민 수지 함침 화장지에 당접하도록 적층한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 3
1. 조성물의 제조
실록산 그래프트형 폴리머 1중량부(고형분 환산)와, 오가노 실리카 졸 10중량부(고형분 환산)를 혼합했다. 실록산 그래프트형 폴리머로서는, 불소 수지와 실록산이 복합화된 ZX-022H(수산기가 120, 산가 0, 용제종; 자일렌/아세트산 부틸/아이소프로판올, T&K TOKA Corporation제)를 이용했다. 또한, 오가노 실리카 졸로서는, IPA-ST(아이소프로판올 분산 실리카 졸, 평균 입자 직경 10 내지 20nm, SiO2: 30중량%, Nissan Chemical Industries, Ltd.제)를 이용했다. 또한, IPA-ST는, 친수성 용매(아이소프로판올)를 이용한 오가노 실리카 졸이다.
상기의 혼합물을, 아이소프로판올로 총고형분이 20중량%가 되도록 희석하여 조성물을 얻었다.
2. 전사 시트의 제조
상기의 조성물을, 두께 40㎛의 코로나 처리된 OPP 필름의 코로나 처리면에, 건조 막두께가 3㎛이 되도록 바 코팅법으로 균일하게 도포하고, 건조시켜, 코로나 처리면 상에, 상기 조성물의 건조물로 이루어지는 지문 방지층이 형성된 전사 시트를 얻었다.
3. 멜라민 화장판의 제조
실시예 2에 있어서, 코로나 처리한 OPP 필름 대신에, 상기 전사 시트를 적층한 것 이외는 동일하게 실시했다.
얻어진 화장판은 전사 시트의 조성물의 건조물로 이루어지는 층이 전사되고, 도관부의 멜라민 수지 조성물의 경화물은 OPP 필름측으로 전사되어 도관부는 오목부가 되고, 도관부 이외는 OPP 필름의 광택이 전사됨과 함께 지문 방지층을 갖는 볼록부가 되었다.
실시예 4
실시예 3에 있어서, 실란 커플링제를 1.0중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 5
실시예 3에 있어서, 실란 커플링제를 1.5중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 6
실시예 1에 있어서, 미처리 OPP 필름 대신에 두께 40㎛의 미처리 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, PolyEthylene Terephthalate) 필름(반광택, 광택도 20.2)를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 7
실시예 6에 있어서, 미처리 PET 필름 대신에, 두께 40㎛의 코로나 처리된 PET 필름을 이용하여 코로나 처리면에, 실시예 3의 조성물을 건조 막두께가 3㎛이 되도록 바 코팅법으로 균일하게 도포하고, 건조시켜, 전사 시트를 얻고, 이 전사 시트를 적층한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 8
실시예 3에 있어서, 실란 커플링제를 3.0중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 9
실시예 1에 있어서, 두께 40㎛의 OPP 필름 대신에 두께 80㎛의 OPP 필름(무광, 광택도 12.0)으로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 10
화장지
도관부가 비점착성의 물질로서 아크릴계 수지를 포함하는 잉크를 이용하여 인쇄되어 경화된 80g/m2의 나뭇결 무늬 화장지를 준비했다.
멜라민 수지 함침 화장지의 제조
나뭇결 무늬 화장지에 멜라민-포름알데하이드 수지(멜라민 수지)의 고형분 100중량부에 대해서, 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(Z-6040, Dow Corning Toray Co., Ltd.제)을 0.5중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 주성분으로 하는 수지액을 식 1로 나타내는 함침률이 130%가 되도록 함침, 건조시켜 멜라민 수지 함침 화장지를 얻었다.
프리프레그의 제조
75g/m2의 유리 섬유 부직포(바인더 성분: 열가소성 수지 에멀젼, 두께 0.585mm, 밀도 0.130g/cm3)에, 페놀-포름알데하이드 수지 4.5중량부, 멜라민-포름알데하이드 수지 3.5중량부, 작은 입자 직경의 무기 충전재로서 전자현미경에 의한 평균 입자 직경 1.4㎛의 탄산 칼슘을 16.5중량부, 중간 입자 직경의 무기 충전재로서 레이저 회절·산란법에 의한 평균 입자 직경 8㎛의 수산화 알루미늄을 37.5중량부, 큰 입자 직경의 무기 충전재로서 레이저 회절·산란법에 의한 평균 입자 직경 20㎛의 수산화 알루미늄 37.5중량부를 배합한 슬러리를, 식 1로 표현되는 함침률이 1200%가 되도록 함침하여 프리프레그를 얻었다.
배커의 제조
80g/m2의 화장판용 화장지에, 멜라민-포름알데하이드 수지 조성물을 주성분으로 하는 수지액을 식 1로 표현되는 함침률이 150%가 되도록 함침하고, 건조시켜 나뭇결 무늬의 멜라민 수지 함침 배커를 얻었다.
멜라민 화장판의 제조
아래에서부터 순서대로, 나뭇결 무늬의 멜라민 수지 함침 배커를 1매, 프리프레그를 5매, 나뭇결 무늬의 멜라민 수지 함침 화장지를 1매, 두께 40㎛의 OPP 필름(무광, 광택도 11.8)을, 멜라민 수지 함침 화장지에 당접하도록 적층한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 실시했다.
실시예 11
실시예 10에 있어서, 무늬부가 돌무늬형인 80g/m2의 돌무늬 화장지를 이용하고, 실란 커플링제를 1.0중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 이용하며, 두께 40㎛의 OPP 필름(고광택, 광택도 98.3)을 이용한 것 이외는, 실시예 10과 동일하게 실시하여 멜라민 화장판을 얻었다.
실시예 12
실시예 10에 있어서, 무늬부가 녹무늬인 80g/m2의 녹무늬 화장지를 이용하고, 실란 커플링제를 3.0중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 이용하며, 두께 40㎛의 OPP 필름(고광택, 광택도 98.3)을 이용한 것 이외는, 실시예 10과 동일하게 실시하여 멜라민 화장판을 얻었다.
실시예 13
실시예 3에 있어서, 페놀 수지 함침 코어지 4매 대신에, 실시예 10의 프리프레그를 5매 이용하고, 뒤쪽에 실시예 10의 멜라민 수지 함침 배커를 1매, 앞쪽에 실시예 1의 나뭇결 무늬의 멜라민 수지 함침 화장지를 1매 배치하여 적층하고, 성형한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 14
실시예 13에 있어서, 무늬부가 돌무늬형인 80g/m2의 돌무늬 화장지를 이용하고, 실란 커플링제를 1.0중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 이용하며, 두께 40㎛의 OPP 필름(고광택, 광택도 98.3)을 이용한 것 이외는, 실시예 13과 동일하게 실시하여 멜라민 화장판을 얻었다.
실시예 15
실시예 13에 있어서, 무늬부가 녹무늬인 80g/m2의 녹무늬 화장지를 이용하고, 실란 커플링제를 3.0중량부 배합한 멜라민 수지 조성물을 이용하며, 두께 40㎛의 OPP 필름(고광택, 광택도 98.3)을 이용한 것 이외는, 실시예 13과 동일하게 실시하여 멜라민 화장판을 얻었다.
실시예 16
실시예 13에 있어서, 멜라민 수지 조성물 중에 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 0.1중량부 배합한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 17
실시예 13에 있어서, 멜라민 수지 조성물 중에 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 5중량부 배합한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 18
실시예 13에 있어서, 멜라민 수지 조성물 중에 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 10중량부 배합한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 19
실시예 17에 있어서, 실란 커플링제를 1.0중량부로 하고, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 2관능의 에틸렌글라이콜다이글리시딜 에테르로 대신한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 20
실시예 17에 있어서, 실란 커플링제를 1.0중량부로 하고, 프리프레그로서 53g/m2의 유리 섬유 부직포(바인더 성분: 열가소성 수지 에멀젼, 두께 0.405mm, 밀도 0.121g/cm3)에, 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.4㎛의 탄산 칼슘 16.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 탄산 칼슘을 37.5중량부, 평균 입자 직경 17㎛의 탄산 칼슘을 37.5중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 21
실시예 20에 있어서, 프리프레그의 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.0㎛의 수산화 알루미늄을 16.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 수산화 알루미늄을 37.5중량부, 평균 입자 직경 20㎛의 수산화 알루미늄을 37.5중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 22
실시예 20에 있어서, 프리프레그의 바인더 성분으로서 페놀-포름알데하이드 수지 0중량부, 멜라민-포름알데하이드 수지 8중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 23
실시예 20에 있어서, 프리프레그의 바인더 성분으로서 페놀-포름알데하이드 수지 8중량부, 멜라민-포름알데하이드 수지 0중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 24
실시예 21에 있어서, 프리프레그의 바인더 성분으로서 페놀-포름알데하이드 수지 0중량부, 멜라민-포름알데하이드 수지 8중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 25
실시예 21에 있어서, 프리프레그의 바인더 성분으로서 페놀-포름알데하이드 수지 8중량부, 멜라민-포름알데하이드 수지 0중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 26
실시예 20에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 27
실시예 21에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 28
실시예 22에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 29
실시예 23에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 30
실시예 24에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 31
실시예 25에 있어서, 에폭시 화합물을 사용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 32
실시예 26에 있어서, 프리프레그의 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.0㎛의 수산화 알루미늄을 6.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 수산화 알루미늄을 42.5중량부, 평균 입자 직경 20㎛의 수산화 알루미늄을 42.5중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 33
실시예 26에 있어서, 프리프레그의 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.0㎛의 수산화 알루미늄을 51.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 수산화 알루미늄을 20중량부, 평균 입자 직경 20㎛의 수산화 알루미늄을 20중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 34
실시예 26에 있어서, 프리프레그의 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.4㎛의 탄산 칼슘 6.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 탄산 칼슘을 42.5중량부, 평균 입자 직경 17㎛의 탄산 칼슘을 42.5중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 35
실시예 26에 있어서, 프리프레그의 무기 충전재로서 평균 입자 직경 1.4㎛의 탄산 칼슘 51.5중량부, 평균 입자 직경 8㎛의 탄산 칼슘을 20중량부, 평균 입자 직경 17㎛의 탄산 칼슘을 20중량부 배합한 슬러리를 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 36
실시예 26에 있어서, 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 대신에, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(KBE-403, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제)을 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 37
실시예 26에 있어서, 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 대신에, 3-글리시독시프로필메틸다이메톡시실란(KBM-402, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.제)을 이용한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 38
실시예 1에 있어서, 멜라민 수지 조성물 중에 고형분 100중량부에 대해서 실란 커플링제를 1중량부, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 5.0중량부 배합한 것 이외는 동일하게 실시했다.
실시예 39
실시예 3에 있어서, 멜라민 수지 조성물 중에 고형분 100중량부에 대해서 실란 커플링제를 1중량부, 에폭시 화합물로서 소르비톨 폴리글리시딜 에테르를 5.0중량부 배합한 것 이외는 동일하게 실시했다.
비교예 1
실시예 3에 있어서, 실란 커플링제를 이용하지 않았던 것 이외는 동일하게 실시하여 화장판을 얻었다. 비교예 1의 화장판은 도 9에 나타낸 바와 같이 도관부가 백화되었다.
비교예 2
실시예 6에 있어서, 실란 커플링제를 4.5중량부로 한 것 이외는 동일하게 실시했다. 비교예 2의 화장판은 도 10에 나타낸 바와 같이 플라스틱 필름이 달라붙어, 필름 훼손이 발생하여 박리 불가능했다.
실란 커플링제의 첨가량이 많아, 플라스틱 필름과 화장지의 멜라민-포름알데하이드 수지의 밀착력이 너무 향상되었기 때문에, 플라스틱 필름의 달라붙음이 발생했다.
비교예 3
1. 조성물의 제조
아크릴 모노머로서 KAYARAD PET-30(Nippon Kayaku Co., Ltd.제) 50중량부, 실리카로서 Nipsil E220A(Tosoh Silica Corporation제) 5중량부, 용매로서 메틸에틸케톤 45중량부, 광중합 개시제로서 IRGACURE184(BASF사제, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤) 5중량부를 혼합하여, 조성물을 얻었다.
2. 전사 시트의 제조
상기의 조성물을, 두께 40㎛의 PET 필름에, 건조 막두께가 5㎛이 되도록 바 코팅법으로 균일하게 도포하고, 메탈할라이드 램프로 조사 강도가 400mJ/cm2가 되도록 자외선을 조사하여, 필름면 상에, 상기 조성물의 경화물로 이루어지는 층이 형성된 전사 시트를 얻었다. 또한, 조성물의 도포량은 건조 시 5g/m2였다.
3. 멜라민 화장판의 제조
비교예 1에 있어서, 상기 전사 시트를 적층한 것 이외는 동일하게 실시했다.
비교예 3의 화장판은 도 11에 나타낸 바와 같이 비교예 2와 마찬가지로 플라스틱 필름이 달라붙어, 필름 훼손이 발생하여 박리 불가능했다.
화장지에 있어서의 비점착성 무늬부 및 그 이외의 부분 모두 멜라민-포름알데하이드 수지가 존재하고, 그 수지와 필름 표면의 조성물의 경화물로 이루어지는 층의 밀착력이 너무 향상되었기 때문에, 플라스틱 필름의 달라붙음이 발생했다. 조성물의 아크릴 모노머에서 유래한 수산기가 멜라민-포름알데하이드 수지와의 밀착을 더욱 향상시켰다.
실시예, 비교예의 화장지, 플라스틱 필름의 구성 내용을 표 1에 나타낸다.
[표 1]
실시예, 비교예의 화장층의 멜라민 수지 조성물 중의 첨가물질, 코어층의 재료의 내용을 표 2에 나타낸다. 표 2 중의 수치는 고형분 중량부이다.
[표 2]
슬러리의 조성 내용을 표 3에 나타낸다. 표 3 중의 수치는 고형분 중량부이다.
[표 3]
평가 결과를 표 4, 표 5에 나타낸다.
[표 4]
[표 5]
체적 누적 입자 직경을 표 6에 나타낸다.
[표 6]
평가방법은 이하와 같다.
(1) 외관: 육안으로 확인하고, 이상 없음을 ○로 했다.
(2) 화장판 두께: 마이크로미터로 측정했다.
(3) 광택도: MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO., LTD.의 광택도계 GMX-102형(PORTABLE GROSS METER)(교정 표준판으로서 검은색 BK유리를 사용. 입사각, 수광각 전부 60°)을 이용하여, 광택도를 JIS Z 8741에 근거하여 측정했다.
(4) 산술평균조도 Ra
화장판의 섬유 방향을 따라, JIS B 0601:2013 제품의 "기하특성 사양(GPS)-표면 성상: 윤곽 곡선 방식-용어, 정의 및 표면 성상 파라미터 근거하여, 표면 조도 형상 측정기(TOKYO SEIMITSU CO., LTD., 형식 번호 SURFCOM FLEX-50A)"로 화장판의 산술평균조도 Ra를 측정했다. 평가 길이는 20mm, 단위는 ㎛이다.
(5) 최대높이조도 Rz
화장판의 섬유 방향을 따라, (4)와 마찬가지로 화장판의 최대높이조도 Rz를 측정했다. 평가 길이는 20mm, 단위는 ㎛이다.
(6) 10점 평균조도 Rzjis
화장판의 섬유 방향을 따라, (1)과 마찬가지로 화장판의 10점 평균조도 Rzjis를 측정했다. 평가 길이는 20mm, 단위는 ㎛이다.
(7) 실제 지문에 의한 지문방지성 평가
멜라민 화장판의 표면에 실제로 지문을 묻혀, 육안으로 지문이 얼마나 눈에 띄는지를 평가했다. 평가의 기준은 이하와 같다.
○: 지문이 눈에 띄지 않는다.
×: 지문이 눈에 띈다.
(8) 불연성
ISO5660에 준거한 콘칼로리미터에 의한 20분 시험의 발열성 시험. 평가방법에 있어서 총발열량이 8MJ/m2 이하이며, 최고발열속도가 10초 이상 계속해서 200kW/m2를 넘지 않고, 시험 후의 시험체에 있어서 이면까지 관통하는 갈라짐, 금 등이 없는 경우를 ○로 했다. 이 3가지 조건을 하나라도 충족시키지 않는 것을 ×로 했다.
(9) 체적 누적 입자 직경
3종류의 무기 충전재를 레이저 회절식 입도분포 측정장치(Malvern Instruments Ltd.제, 형식 번호 마스터사이저 3000)로 측정했다.
1 화장층
2 페놀 수지 함침 코어지
3 프리프레그
5 코어층
6 무늬부
7 플라스틱 필름
8 배커
9a 멜라민 화장판
9b 멜라민 화장판
9c 멜라민 화장판
9d 멜라민 화장판
10a 미경화(B스테이지)의 멜라민 수지 조성물
10b 멜라민 수지 조성물의 경화물
20 오목부
30 볼록부
32 볼록부
2 페놀 수지 함침 코어지
3 프리프레그
5 코어층
6 무늬부
7 플라스틱 필름
8 배커
9a 멜라민 화장판
9b 멜라민 화장판
9c 멜라민 화장판
9d 멜라민 화장판
10a 미경화(B스테이지)의 멜라민 수지 조성물
10b 멜라민 수지 조성물의 경화물
20 오목부
30 볼록부
32 볼록부
Claims (30)
- 화장층(decorative layer)과 코어층을 포함하는 멜라민 화장판으로서,
상기 화장층은 멜라민 수지 조성물의 경화물(cured product)과, 상기 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질을 포함하는 무늬부(patterned part)가 형성된 화장지(decorative paper)를 포함하고,
상기 멜라민 수지 조성물은 실란 커플링제를 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 4.0중량부로 포함하고,
상기 무늬부의 상방(upper portion)이 오목부로 된 표면을 포함하는 멜라민 화장판. - 제 1 항에 있어서,
상기 무늬부의 상방의 오목부(recessed part)와 상기 멜라민 수지 조성물의 경화물의 JIS Z 8741에 따라 측정한 광택도(glossiness)의 차이가 0.7 내지 16인 멜라민 화장판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 멜라민 수지 조성물은 에폭시 화합물을 포함하는 멜라민 화장판. - 제 3 항에 있어서,
상기 에폭시 화합물은 상기 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 10중량부로 포함되는 멜라민 화장판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 코어층은, 섬유질 기재(fibrous base material)와, 유기 바인더 성분(organic binder component)과, 무기 충전재를 포함하는 멜라민 화장판. - 제 5 항에 있어서,
상기 유기 바인더 성분과, 상기 무기 충전재의 비율은 고형분 중량비로 1:1 내지 25인 멜라민 화장판. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 무기 충전재는 흡열성 금속 수산화물 및/또는 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질인 멜라민 화장판. - 제 5 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 충전재는 평균 입자 직경이 다른 3종류의 무기 충전재를 포함하는 멜라민 화장판. - 제 5 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 충전재의 평균 입자 직경은 0.04㎛ 이상 내지 50㎛ 미만인 멜라민 화장판. - 제 8 항에 있어서,
상기 무기 충전재의 평균 입자 직경이 다른 3종류는, 작은 입자 직경(small particle diameter)의 무기 충전재, 중간 입자 직경(medium particle diameter)의 무기 충전재, 큰 입자 직경(large particle diameter)의 무기 충전재로 이루어지고,
상기 작은 입자 직경의 무기 충전재는 0.04㎛ 이상 내지 4㎛ 미만이고,
상기 중간 입자 직경의 무기 충전재는 4㎛ 이상 내지 12㎛ 미만이고,
상기 큰 입자 직경의 무기 충전재는 12㎛ 이상 내지 50㎛ 미만
인 멜라민 화장판. - 제 10 항에 있어서,
상기 작은 입자 직경의 무기 충전재와 상기 중간 입자 직경의 무기 충전재와 상기 큰 입자 직경의 무기 충전재의 배합비는 1:0.1 내지 20:0.1 내지 20인 멜라민 화장판. - 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 화장층 위에, (a) 오가노 실리카 졸과, (b) 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머를 포함하는 조성물의 경화물이 형성되어 있는 멜라민 화장판. - 제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서,
JIS B 0601:2013 "제품의 기하 특성 사양(GPS)-표면 성상: 윤곽 곡선 방식-용어, 정의 및 표면 성상 파라미터"에 따른 산술평균조도 Ra가 1.40㎛ 이하이거나, 혹은 최대높이조도 Rz가 7.22㎛ 이하이거나, 혹은 10점 평균조도 Rzjis가 5.31㎛ 이하인 것 중의 어느 하나인 멜라민 화장판. - 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서,
두께가 0.50mm 내지 20.00mm인 멜라민 화장판. - 제 1 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 멜라민 수지 조성물의 경화물은, 상기 멜라민 수지 조성물이 상기 화장지에 함침되어 경화된 경화물인, 멜라민 화장판. - 하기 (A) 내지 (E)의 단계에 기초한 멜라민 화장판의 제조 방법.
(A) 멜라민 수지 조성물의 경화물에 대해서 비점착성의 물질을 포함하는 무늬부를 갖는 화장지를 얻는 단계,
(B) 상기 화장지에, 상기 멜라민 수지 조성물로서 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 실란 커플링제를 0.1 내지 4.0중량부로 포함하는 멜라민 수지 조성물을 주성분으로 하는 수지액을 함침하고, 건조시켜 멜라민 수지 함침 화장지를 얻는 단계,
(C) 상기 멜라민 수지 함침 화장지와 코어층을 적층하고, 상기 멜라민 수지 함침 화장지 위에, 플라스틱 필름, 금속판을 재치하여 적층물을 얻는 단계,
(D) 상기 적층물을 열압 성형기의 열반 사이에 삽입하여 열압 성형하는 단계, 및
(E) 열압 성형 후, 상기 적층물을 꺼내, 상기 금속판을 제거하고 상기 플라스틱 필름을 박리하여, 상기 무늬부 위의 상기 멜라민 수지 조성물의 경화물을 상기 플라스틱 필름측으로 전사시켜 상기 무늬부의 상방을 오목부로 함과 함께, 상기 멜라민 수지 함침 화장지측으로는 상기 플라스틱 필름의 표면 특성을 전사시키는 단계. - 제 16 항에 있어서,
상기 표면 특성을 광택으로 한 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 표면 특성을 지문 방지층으로 한 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 비점착성의 물질과, 상기 플라스틱 필름은 광택이 다른 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 지문 방지층은, (a) 오가노 실리카 졸과, (b) 불소 수지 또는 아크릴 수지와 실록산이 복합화된 실록산 그래프트형 폴리머를 포함하는 조성물인 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 16 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 필름의 상기 멜라민 수지 함침 화장지측의 면은 미리 코로나 처리가 실시되어 있는 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 16 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 멜라민 수지 조성물은 에폭시 화합물을 포함하는 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 에폭시 화합물은 상기 멜라민 수지의 고형분 100중량부에 대해서 0.1 내지 10중량부로 포함되는 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 16 항 내지 제 23 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 코어층은, 섬유질 기재와, 유기 바인더 성분과, 무기 충전재를 포함하는 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 유기 바인더 성분과, 상기 무기 충전재의 비율은 고형분 중량비로 1:1 내지 25인 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 무기 충전재는 흡열성 금속 수산화물 및/또는 흡열성 금속 수산화물 이외의 무기 물질인 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 24 항 내지 제 26 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 충전재는 평균 입자 직경이 다른 3종류의 무기 충전재를 포함하는 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 24 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 충전재의 평균 입자 직경은 0.04㎛ 이상 내지 50㎛ 미만인 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 무기 충전재의 평균 입자 직경이 다른 3종류는, 작은 입자 직경의 무기 충전재, 중간 입자 직경의 무기 충전재, 큰 입자 직경의 무기 충전재로 이루어지고,
상기 작은 입자 직경의 무기 충전재는 0.04㎛ 이상 내지 4㎛ 미만이고,
상기 중간 입자 직경의 무기 충전재는 4㎛ 이상 내지 12㎛ 미만이고,
상기 큰 입자 직경의 무기 충전재는 12㎛ 이상 내지 50㎛ 미만
인 멜라민 화장판의 제조 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 작은 입자 직경의 무기 충전재와 상기 중간 입자 직경의 무기 충전재와 상기 큰 입자 직경의 무기 충전재의 배합비는 1:0.1 내지 20:0.1 내지 20인 멜라민 화장판의 제조 방법.
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