KR20230154963A - 화장 시트 및 화장재 - Google Patents

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KR20230154963A
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다카시 도미나가
다카시 오리하라
아야 아카시
마유코 후지사와
겐스케 구와무라
쇼타 노구치
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도판 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

기재와, 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트를 구비하는 화장재이며, 화장 시트는, 착색 기재층과, 착색 기재층의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 구비하고, 투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고, 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에는, 핵제가 첨가되어 있다.

Description

화장 시트 및 화장재
본 발명은 화장 시트 및 화장재에 관한 것이다.
폴리염화비닐제의 화장 시트를 대신하는 화장 시트로서, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 올레핀계 수지를 사용한 화장 시트가 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2014-188941호 공보
근년에는, 환경 문제의 배경으로부터, 화장 시트의 재료를, 종래의 재료인 석유 유래의 재료로부터, 식물 유래의 재료로 대체하라는 요구가 있다. 그러나, 화장 시트에 사용하는 것이 가능한 식물 유래의 재료로서, 바이오매스 폴리에틸렌을 사용하면, 화장 시트로서 사용하기 위해서는, 표면 경도가 저하된다고 하는 과제가 있었다.
본 발명은 상술하는 문제점을 감안하여, 식물 유래의 재료를 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트 및 화장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는, 착색 기재층과, 착색 기재층의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 구비하고, 투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고, 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에는, 핵제(조핵제)가 첨가되어 있는 화장 시트이다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는, 기재와, 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트를 구비하는 화장재이다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트 및 화장재를 제공하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 화장 시트 및 화장재의 구성을 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 기술의 실시 형태를 설명한다. 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 각 도면은 모식적인 것이며, 현실의 것과는 다른 경우가 포함된다. 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 기술의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 기술의 기술적 사상은, 하기의 실시 형태에 예시한 장치나 방법으로 특정하는 것이 아니다. 본 기술의 기술적 사상은, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 범위 내에 있어서, 여러가지 변경을 가하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 설명에 있어서의 「좌우」나 「상하」의 방향은, 단지 설명의 편의상의 정의이며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 지면을 90도 회전하면 「좌우」와 「상하」는 교환되어 읽혀지고, 지면을 180도 회전하면 「좌측」이 「우측」이 되고, 「우측」이 「좌측」이 되는 것은 물론이다.
(제1 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.
기재(9)는 예를 들어, 목질 보드류, 무기질 보드류, 금속판 등을 사용하여 판상으로 형성되어 있고, 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에, 화장 시트(1)이 적층되어 있다. 즉, 화장재(10)는 기재(9)와, 기재(9)의 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성되어 있다.
착색 기재층(2)을 형성하는 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 착색 열가소성의 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 가능하다. 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등의 폴리올레핀 수지나, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산(에스테르) 공중합체, 에틸렌-불포화 카르복실산 공중합체 금속 중화물(아이오노머) 등의 올레핀계 공중합체 수지 등의 폴리올레핀계 수지 중, 단독 또는 2종 이상의 혼합물, 공중합체, 복합체, 적층체 등을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 폴리올레핀계 수지로서는, 상술한 종류로부터, 화장 시트(1)의 사용 목적 등에 따라, 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하다. 특히, 일반적인 용도에 가장 적합한 것은, 폴리프로필렌계 수지, 즉, 프로필렌을 주성분으로 하는 단독 또는 공중합체이다. 예를 들어, 호모 폴리프로필렌 수지, 랜덤 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 등을 단독 또는 적절히 배합해도 되고, 또한 어택틱폴리프로필렌을 적절히 배합한 수지 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 프로필렌 이외의 올레핀계 단량체를 포함하는 공중합체여도 되고, 예를 들어, 폴리프로필렌 결정부를 갖고, 또한 프로필렌 이외의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀, 바람직하게는 에틸렌, 부텐-1, 4-메틸펜텐-1, 헥센-1 또는 옥텐-1의 코모노머의 1종 또는 2종 이상을 15몰％ 이상 함유하는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 통상적으로는 폴리프로필렌계 수지의 유연화에 사용되고 있는 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합 고무, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 공중합 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 또는, 수소 첨가물 등의 개질제를 적절히 첨가하는 것이 가능하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 150[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 50[㎛] 이상 130[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하다. 이것은, 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 150[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성할 일이 없어, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다. 또한, 무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는, 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜서 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
바인더 수지로서는, 예를 들어, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어, 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해서, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어, 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해서, 예를 들어, 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은 예를 들어, 화장 시트(1)를 부착할 수 있는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해서, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어, 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르계, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 투명한 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌(SHC7260)」)을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌은, 예를 들어, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌이다.
투명 수지층(5)을 형성하는 고밀도 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」)가 첨가되어 있다. 즉, 투명 수지층(5)을 형성하는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에는, 핵제가 첨가되어 있다.
핵제는, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 고밀도 폴리에틸렌에 첨가되어 있다.
제1 실시 형태에서는, 일 예로서, 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 고밀도 폴리에틸렌에 첨가되어 있는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 투명 수지층(5)의 밀도는, 예를 들어, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 화장 시트(1)의 표면(상면)로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
투명 수지층(5)의 두께는, 예를 들어, 20[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내로 한다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위하여 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은 예를 들어, 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)은 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은 착색 기재층(2)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시키는 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 제1 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 제1 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관계되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제1 실시 형태의 효과)
제1 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2)과, 착색 기재층(2)의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층(5)을 구비하고, 투명 수지층(5)은 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고, 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에는, 핵제가 첨가되어 있다. 투명 수지층(5)의 밀도는, 예를 들어, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는다.
이 때문에, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용한 구성이더라도, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 경도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용한 구성이더라도, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 투명도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(2) 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서 첨가되어 있다.
그 결과, 헤이즈가 적은 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(3) 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서 첨가되어 있다.
그 결과, 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 미만으로 첨가되어 있는 구성과 비교하여, 헤이즈가 적은 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제1 실시 형태의 화장재(10)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(4) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장재(10)을 제공하는 것이 가능하게 된다.
<제1 실시 형태의 변형예>
(1) 제1 실시 형태에서는, 화장재(10)의 구성을, 기재(9)의 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비하는 구성으로 했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 즉, 화장재(10)의 구성을, 기재(9)의 한쪽 면에 추가하고, 기재(9)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층된 화장 시트(1)를 구비하는 구성으로 해도 된다.
제1 실시예
제1 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 3의 화장재와, 비교예 1 및 2의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
착색 기재층은, 착색 폴리에틸렌 수지를 사용하여, 두께를 55[㎛]로 하여 형성하였다.
무늬층은, 착색 기재층의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후에, 우레탄계 인쇄 잉크를 사용하여 형성하였다.
접착층은, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지를 사용하여 형성하였다.
투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌」을 사용하고, 「그린 폴리에틸렌」에 대하여 「그린 폴리에틸렌」의 질량을 기준으로 하여, 1500[ppm]이 되도록, 핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」을 첨가하여 형성하였다. 또한, 투명 수지층의 두께는, 70[㎛]로 하였다.
표면 보호층은, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로서 형성하였다.
프라이머층은, 폴리에스테르우레탄 수지를 사용하여, 착색 기재층의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후에, 두께를 1[㎛] 이상 2[㎛] 이하의 범위 내로 하여 형성하였다.
그리고, 루다 라미네이트를 실시함으로써, 두께가 135[㎛]인 실시예 1의 화장 시트를 형성하였다.
실시예 1의 화장 시트를 형성한 후, 프라이머층의 기재와 대향하는 면에, 재팬 코팅 레진제의 「BA-10L(경화제: BA-11B)」을 사용하여 기재에 접합함으로써, 실시예 1의 화장재를 형성하였다.
(실시예 2)
핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」을, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500[ppm]이 되도록 첨가한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 2의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 3)
핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」을, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 2000[ppm]이 되도록 첨가한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 3의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 1)
고밀도 폴리에틸렌에 핵제를 첨가하지 않은 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 비교예 1의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 2)
고밀도 폴리에틸렌에 핵제를 첨가하지 않은 점을 제외하고, 비교예 2와 마찬가지로 형성하여, 비교예 3의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 3의 화장재와, 비교예 1 및 2의 화장재에 대하여 각각, 표면 경도, 생산성, 투과도, 헤이즈를 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<표면 경도>
화장재에 대하여 경도가 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하고, 표면 경도를 평가하였다. 그리고, 경도가 2B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」이라고 평가하고, 경도가 4B 이상의 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」이라고 평가하였다. 이것에 추가로, 경도가 5B 이하인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」라고 평가하였다.
<생산성>
화장 시트의 제조에 있어서 문제가 있는지의 여부에 의해, 생산성을 평가하였다. 그리고, 화장 시트의 제조에 있어서 전혀 문제가 없는 경우를 「◎」이라고 평가하고, 화장 시트의 제조에 있어서 생산 상의 문제가 없는 경우를 「○」이라고 평가하고, 화장 시트의 제조에 있어서 문제가 있는 경우를 「×」라고 평가하였다.
<투과도>
투명 수지층의 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내로 설정한 상태에 있어서, 파장이 555[㎚]의 전광선 투과율을 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하고, 투과도를 평가하였다. 그리고, 전광선 투과율이 85％인 경우를 「◎」이라고 평가하고, 전광선 투과율이 80％ 이상 85％ 이하의 범위 내인 경우를 「○」이라고 평가하고, 전광선 투과율이 80％ 미만인 경우를 「×」라고 평가하였다.
<헤이즈>
발명자 등이 정한 기준을 사용하여, 화장 시트로서 사용할 때에, 의장에 지장이 있는지의 여부를 평가하고, 헤이즈를 평가하였다.
Figure pct00001
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 3의 화장재는, 모든 평가 시험에 대하여 우수한 성능을 나타냈다. 한편, 비교예 1 및 2의 화장재는, 모든 평가 시험에 대해서는, 우수한 성능을 나타내는 것이 불가능하였다.
(제2 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성되어 있다.
착색 기재층(2)을 형성하는 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 착색 열가소성의 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 가능하다. 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등의 폴리올레핀 수지나, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산(에스테르) 공중합체, 에틸렌-불포화 카르복실산 공중합체 금속 중화물(아이오노머) 등의 올레핀계 공중합체 수지 등의 폴리올레핀계 수지 중, 단독 또는 2종 이상의 혼합물, 공중합체, 복합체, 적층체 등을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 착색 기재층(2)은 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성되어 있어도 된다. 또한, 착색 기재층(2)은 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌에 추가로, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌이나, 식물 유래의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
또한, 폴리올레핀계 수지로서는, 상술한 종류로부터, 화장 시트(1)의 사용 목적 등에 따라, 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하다.　특히, 일반적인 용도에 가장 적합한 것은, 폴리프로필렌계 수지, 즉, 프로필렌을 주성분으로 하는 단독 또는 공중합체이다.　예를 들어, 호모폴리프로필렌 수지, 랜덤 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 등을 단독 또는 적절히 배합해도 되고, 또한 어택틱 폴리프로필렌을 적절히 배합한 수지 등을 사용하는 것이 가능하다.　또한, 프로필렌 이외의 올레핀계 단량체를 포함하는 공중합체여도 되고, 예를 들어, 폴리프로필렌 결정부를 갖고, 또한 프로필렌 이외의 탄소수 2 내지 20의 α-올레핀, 바람직하게는 에틸렌, 부텐-1,4-메틸펜텐-1, 헥센-1 또는 옥텐-1의 코모노머의 1종 또는 2종 이상을 15몰％ 이상 함유하는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등을 사용하는 것이 가능하다.　또한, 통상으로는 폴리프로필렌계 수지의 유연화에 사용되고 있는 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합 고무, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 공중합 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 또는 수소 첨가물 등의 개질제를 적절히 첨가하는 것이 가능하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 150[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 50[㎛] 이상 130[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하다.　이것은, 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다.　또한, 착색 기재층(2)의 두께가 150[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하는 일이 없이, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 착색 기재층(2)은 예를 들어, 0.92[g/㎤] 이상 1.12[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.98[g/㎤] 이상 1.10[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는다.
착색 기재층(2)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라 측정되는 값이다.
착색 기재층(2)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 밀도가 0.92[g/㎤] 미만인 경우와 비교하여, 착색 기재층(2)의 강성을 높이는 것이 가능하게 된다.　또한, 착색 기재층(2)의 밀도가 1.12[g/㎤] 이하이면 밀도가 1.12[g/㎤]을 초과하는 경우와 비교하여, 착색 기재층(2)의 투명성이나 기계적 강도를 높이는 것이 가능하게 된다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다.　또한, 무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는, 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다.　무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
바인더 수지로서는, 예를 들어, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어, 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다.　또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다.　은폐층은, 예를 들어, 이산화티탄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.　이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다.　또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해, 예를 들어, 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은 예를 들어, 화장 시트(1)가 첩부되는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해, 빈틈없이 칠해진 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어, 우레탄계, 아크릴계, 올레핀계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르계, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 투명한 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌(SHC7260)」)을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 투명 수지층(5)은 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌이나, 식물 유래의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
투명 수지층(5)의 밀도는, 예를 들어, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는다.
투명 수지층(5)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 밀도가 0.92[g/㎤] 미만인 경우와 비교하여, 투명 수지층(5)의 강성을 높이는 것이 가능하게 된다.　또한, 투명 수지층(5)의 밀도가 0.99[g/㎤] 이하이면 밀도가 0.99[g/㎤]을 초과하는 경우와 비교하여, 투명 수지층(5)의 투명성이나 기계적 강도를 높이는 것이 가능하게 된다.
또한, 투명 수지층(5)에는, 예를 들어, 밀도가 0.90[g/㎤] 이상 0.91[g/㎤] 이하의 범위 내인 식물 유래의 폴리프로필렌을 사용해도 된다.
투명 수지층(5)을 형성하는 고밀도 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」)가 첨가되어 있다.
핵제는, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 고밀도 폴리에틸렌에 첨가되어 있다.
제1 실시 형태에서는, 일 예로서, 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 고밀도 폴리에틸렌에 첨가되어 있는 경우에 대하여 설명한다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능할 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
투명 수지층(5)의 두께는, 예를 들어, 20[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내, 바람직하게는 55[㎛] 이상 150[㎛] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 60[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내로 한다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위해 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은 예를 들어, 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열안정제, 광안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다.　또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항바이러스제, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)는 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은 착색 기재층(2)의 다른 쪽 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
제2 실시 형태에서는, 일 예로서, 프라이머층(8)이 폴리에스테르폴리올을 이소시아네이트 가교한 폴리에스테르우레탄을 사용하여 형성되어 있는 경우에 대하여 설명한다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시킬 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 제2 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 제2 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.
(제2 실시 형태의 효과)
제2 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2)과, 착색 기재층(2)의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층(5)을 구비하고, 투명 수지층(5)은 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고, 고밀도 폴리에틸렌에는, 핵제가 첨가되어 있다.
이 때문에, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 경도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 투명도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(2) 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서 첨가되어 있다.
그 결과, 헤이즈가 적은 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(3) 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서 첨가되어 있다.
그 결과, 핵제가, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500[ppm] 미만으로 첨가되어 있는 구성과 비교하여, 헤이즈가 적은 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 실시 형태의 화장재(10)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(4) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장재(10)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(제3 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다.
또한, 제3 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
또한, 제3 실시 형태에 있어서의 화장 시트(1)의 구성은, 착색 기재층(2)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 착색 기재층(2) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)의 구성은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있는 점을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성이다.
식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌으로서는, 예를 들어, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌(SHC7260)」을 사용한다.
저밀도 폴리에틸렌은, 예를 들어, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌이다.
제3 실시 형태에서는, 일 예로서, 착색 기재층(2)을 형성하는 저밀도 폴리에틸렌이, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌인 경우에 대하여 설명한다.
식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌으로서는, 예를 들어, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌(SPB681)」을 사용한다.
또한, 착색 기재층(2)을 형성하는 저밀도 폴리에틸렌은, 착색 기재층(2)의 100질량％ 중, 5질량％ 이상 30질량％ 이하의 범위 내에서, 착색 기재층(2)에 함유되어 있다.
제3 실시 형태에서는, 일 예로서, 착색 기재층(2)에 있어서의 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가, 95:5 내지 70:30의 범위 내인 경우에 대하여 설명한다.
또한, 상술한 제3 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 제3 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.
(제3 실시 형태의 효과)
제3 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2)이 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
그 결과, 굽힘 가공 적정의 저하와, 절삭성의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2) 착색 기재층(2)을 형성하는 저밀도 폴리에틸렌이, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌이다.
그 결과, 환경에 미치는 부하를 저감시키는 것이 가능하게 된다.
(3) 착색 기재층(2)을 형성하는 저밀도 폴리에틸렌이, 착색 기재층(2)의 100질량％ 중, 5질량％ 이상 30질량％ 이하의 범위 내에서, 착색 기재층(2)에 함유되어 있다.
그 결과, 화장 시트(1)의 제막 안정성과 강도가 저하되는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 화장 시트(1)의 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 화장 시트(1)가 너무 유연해져 버린다는 문제가 있다.　그러나, 착색 기재층(2)을 형성하는 저밀도 폴리에틸렌이, 착색 기재층(2)의 100질량％ 중, 5질량％ 이상 30질량％ 이하의 범위 내에서, 착색 기재층(2)에 함유되어 있음으로써, 문제를 해결하는 것이 가능하게 된다.
(4) 착색 기재층(2)에 있어서의 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가, 95:5 내지 70:30의 범위 내이다.
그 결과, 화장 시트(1)의 제막 안정성과 강도가 저하되는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 화장 시트(1)의 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 화장 시트(1)가 너무 유연해져 버린다는 문제가 있다.　그러나, 착색 기재층(2)에 있어서의 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가, 95:5 내지 70:30의 범위 내임으로써, 문제를 해결하는 것이 가능하게 된다.
(제4 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
또한, 제4 실시 형태에 있어서의 화장 시트(1)의 구성은, 투명 수지층(5)의 구성을 제외하고, 상술한 제2 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 투명 수지층(5) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)의 구성은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있는 점을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성이다.
제4 실시 형태에서는, 일 예로서, 투명 수지층(5)에 있어서의 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가, 80:20 내지 60:40의 범위 내인 경우에 대하여 설명한다.
또한, 상술한 제4 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 제2 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.
(제4 실시 형태의 효과)
제4 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 투명 수지층(5)이 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
그 결과, 투명 수지층(5)의 유연성 및 투명성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
(2) 투명 수지층(5)에 있어서의 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가, 80:20 내지 60:40의 범위 내이다.
그 결과, 투명 수지층(5)의 유연성 및 투명성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
제2 실시예
제2 실시 형태 내지 제4 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 22의 화장재와, 비교예 1 내지 5의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
착색 기재층은, 착색 폴리에틸렌 수지를 사용하여, 두께를 55[㎛]로서 형성하였다.
무늬층은, 착색 기재층의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후에, 우레탄계 인쇄 잉크를 사용하여 형성하였다.
접착층은, 우레탄계 접착제를 사용하여 형성하였다.
투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인, 브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌」을 사용하여, 「그린 폴리에틸렌」에 대하여 「그린 폴리에틸렌」의 질량을 기준으로 하여, 1500[ppm]이 되도록, 핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」를 첨가하여 형성하였다.　또한, 투명 수지층의 두께는, 70[㎛]로 하였다.
표면 보호층은, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하여 형성하였다.
프라이머층은, 폴리에스테르우레탄 수지를 사용하여, 착색 기재층의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후에, 두께를 1[㎛] 이상 2[㎛] 이하의 범위 내로서 형성하였다.
또한, 라미네이트함으로써, 두께가 135[㎛]인 실시예 1의 화장 시트를 형성하였다.
실시예 1의 화장 시트를 형성한 후, 프라이머층의 기재와 대향하는 면에, 재팬 코팅 레진제의 「BA-10L(경화제: BA-11B)」을 사용하여 기재에 접합함으로써, 실시예 1의 화장재를 형성하였다.
(실시예 2)
핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」를, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500[ppm]이 되도록 첨가한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 2의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 3)
핵제인 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」를, 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 2000[ppm]이 되도록 첨가한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 3의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 4)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 95:5의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 4의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 5)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 95:5의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 2와 마찬가지로 형성하여, 실시예 5의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 6)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 95:5의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 3과 마찬가지로 형성하여, 실시예 6의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 7)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 7의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 8)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 2와 마찬가지로 형성하여, 실시예 8의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 9)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 3과 마찬가지로 형성하여, 실시예 9의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 10)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 80:20의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 4와 마찬가지로 형성하여, 실시예 10의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 11)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 80:20의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 5와 마찬가지로 형성하여, 실시예 11의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 12)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 80:20의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 6과 마찬가지로 형성하여, 실시예 12의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 13)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 10과 마찬가지로 형성하여, 실시예 13의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 14)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 11과 마찬가지로 형성하여, 실시예 14의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 15)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 12와 마찬가지로 형성하여, 실시예 15의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 16)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 60:40의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 10과 마찬가지로 형성하여, 실시예 16의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 17)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 60:40의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 11과 마찬가지로 형성하여, 실시예 17의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 18)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 60:40의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 12와 마찬가지로 형성하여, 실시예 18의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 19)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 16과 마찬가지로 형성하여, 실시예 19의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 20)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 17과 마찬가지로 형성하여, 실시예 20의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 21)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 70:30의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 18과 마찬가지로 형성하여, 실시예 21의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(실시예 22)
접착층을, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지를 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 실시예 22의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 1)
고밀도 폴리에틸렌에 핵제를 첨가하지 않은 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 비교예 1의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 2)
투명 수지층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 50:50의 비율로 혼합한 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 비교예 2의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 3)
고밀도 폴리에틸렌에 핵제를 첨가하지 않은 점을 제외하고, 비교예 2와 마찬가지로 형성하여, 비교예 3의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 4)
투명 수지층을, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 비교예 4의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(비교예 5)
착색 기재층을, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 60:40의 비율로 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지로 형성하여, 비교예 5의 화장 시트 및 화장재를 형성하였다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 22의 화장재와, 비교예 1 내지 5의 화장재에 대하여, 각각, 표면 경도, 생산성, 투과도, 헤이즈, 굽힘 가공 적정, 절삭성을 평가하였다.　평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<표면 경도>
화장재에 대하여, 경도가 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하여, 표면 경도를 평가하였다.　그리고, 경도가 2B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」로 평가하고, 경도가 4B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」로 평가하였다.　이 더하여, 경도가 5B 이하인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」로 평가하였다.
<생산성>
화장 시트의 제조에 있어서 문제가 있는지 여부에 의해, 생산성을 평가하였다.　그리고, 화장 시트의 제조에 있어서 전혀 문제가 없는 경우를 「◎」로 평가하고, 화장 시트의 제조에 있어서 생산상의 문제가 없는 경우를 「○」로 평가하고, 화장 시트의 제조에 있어서 문제가 있는 경우를 「×」로 평가하였다.
<투과도>
투명 수지층의 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내로 설정한 상태에 있어서, 파장이 555[㎚]인 전광선 투과율을 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하여, 투과도를 평가하였다.　그리고, 전광선 투과율이 85％인 경우를 「◎」로 평가하고, 전광선 투과율이 80％ 이상 85％ 이하의 범위 내인 경우를 「○」로 평가하고, 전광선 투과율이 80％ 미만인 경우를 「×」로 평가하였다.
<헤이즈>
자외 가시 근적외 분광 광도계(시마즈 세이사쿠쇼제: 「UV-3600」)를 사용하여, 투명 수지층의 헤이즈％를 측정하였다.
투명 수지층의 헤이즈％를 측정할 때에는, 먼저, 실시예 1 내지 22의 화장 시트가 구비하는 투명 수지층과, 비교예 1 내지 5의 화장 시트가 구비하는 투명 수지층과, 동일한 조성인 수지를, 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내로 설정하여 압출함으로써, 수지 필름을 형성하였다.　다음으로, 파장이 555[㎚]인 헤이즈를, 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하여, 헤이즈를 평가하였다.　그리고, 헤이즈가 15％ 미만인 경우를 「◎」로 평가하고, 헤이즈가 15％ 이상 25％ 미만의 범위 내인 경우를 「○」로 평가하고, 헤이즈가 25％ 이상인 경우를 「×」로 평가하였다.
<굽힘 가공 적정>
MDF(Medium Density Fiberboard)에 접합한 화장 시트(즉, 화장재)를 사용하여, V 커트 가공 적성(절곡 백화의 유무)을 확인하여, 굽힘 가공 적정을 평가하였다.　그리고, 백화가 발생하지 않은 것을 「○」(합격)로 평가하고, 조금 백화가 발생해 버린 것을 「△」(합격)로 평가하고, 백화가 발생해 버린 것을 「×」(불합격)로 평가하였다.
<절삭성>
MDF에 접합한 화장 시트(즉, 화장재)에 대하여, 둥근 톱에 의한 절단 가공과, 핸드 라우터에 의한 MDF에 이르는 절삭 가공을 행하여, 화장 시트에 발생한 버의 상태를 확인하여, 절삭성을 평가하였다.　그리고, 버가 발생하지 않는 경우를 「○」로 평가하고, 버가 거의 전체면에 발생하여, 수정도 곤란한 경우를 「×」로 평가하였다.
Figure pct00002
Figure pct00003
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 22의 화장재는, 모든 평가 시험에 대하여 우수한 성능을 나타내었다.　한편, 비교예 1 내지 5의 화장재는, 모든 평가 시험에 대해서는, 우수한 성능을 나타내는 것이 불가능하였다.
(제5 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다.　또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.
또한, 제5 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(투명 열가소성 수지층)(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대하여 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제5 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 것이다.　바이오매스 유래의 에틸렌은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다.　원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것이 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀 중 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상적으로, 탄소수 3 내지 20의 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐인 것이 바람직하다.　부틸렌, 헥센, 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능하게 되기 때문이다.　또한, 이러한 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 갖기 때문에, 단순한 직쇄상의 것보다 유연성이 많은 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소 함유량을 측정한 값이다.　대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있기 때문에, 대기 중의 이산화탄소를 도입하여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다.　또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다.　따라서, 폴리에틸렌 중의 전체 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소 비율을 산출할 수 있다.　제5 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
Pbio(％)=PC14/105.5×100
제5 실시 형태에 있어서는, 이론상, 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 100％이며, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌바이오매스도는 100이 된다.　또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 0％이며, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌바이오매스도는 0이 된다.
제5 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제5 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다.　중합 온도나 중합 압력은, 중합 방법이나 중합 장치에 따라, 적절히 조절하는 것이 좋다.　중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다.　이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이에 의해, 적절히 선택할 수 있다.　예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러·나타 촉매 등의 멀티사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합 및 고압 이온 중합 중 어느 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단으로 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제5 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은, 상기 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다.　수지 조성물은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하는 것이다.　수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비하여 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기 수지 조성물은, 상이한 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다.　즉, 제5 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다.　혼합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다.　예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제5 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 바람직하게는 10 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다.　이러한 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우에도, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에, 각종 첨가제를 첨가해도 된다.　첨가제로서는, 예를 들어, 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다.　이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하여 이루어지는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감시킬 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
착색 기재층(2)은 0.92[g/cm3] 이상 1.12[g/cm3] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.98[g/cm3] 이상 1.10[g/cm3] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 착색 기재층(2)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 착색 기재층(2)의 밀도가 0.92[g/cm3] 이상이면, 착색 기재층(2)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 착색 기재층(2)의 밀도가 1.12[g/cm3] 이하이면, 착색 기재층(2)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌에 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것 중 어느 것이어도 된다.
착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)이 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드된 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 유연해져버리는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제5 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라서 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 120[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에서 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하지 않아, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감시키는 것이 가능한 것에서 기인한다.
또한, 제5 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제5 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다. 또한, 무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는, 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 결합제 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코트법 또는 롤 코트법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
결합제 수지로서는, 예를 들어 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하며, 예를 들어 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해서, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에서 기인한다. 또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에서 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해서, 예를 들어 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은, 예를 들어 화장 시트(1)가 부착되는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해서, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히 투명 수지층(5)과의 접착성으로부터 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 상술한 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층이다. 보다 상세하게는, 투명 수지층(5)은 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이다. 즉, 투명 수지층(5)에 있어서, 착색 기재층(2)에서 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용해도 된다. 또한, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
투명 수지층(5)은 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 투명 수지층(5) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하여 이루어지는 것이어도 된다. 투명 수지층(5) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감시킬 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
투명 수지층(5)의 밀도는 0.92[g/cm3] 이상 0.99[g/cm3] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/cm3] 이상 0.98[g/cm3] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/cm3] 이상 0.97[g/cm3] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 투명 수지층(5)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 투명 수지층(5)의 밀도가 0.92[g/cm3] 이상이면, 투명 수지층(5)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 투명 수지층(5)의 밀도가 0.99[g/cm3] 이하이면, 투명 수지층(5)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
투명 수지층(5)은 55 내지 150[㎛], 바람직하게는 55 내지 100[㎛], 보다 바람직하게는 60 내지 80[㎛]의 두께를 갖는 것이다.
투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 투명 수지층(5) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
투명 수지층(5)의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제5 실시 형태에 있어서는, 압출 성형으로 형성하는 것이 바람직하고, 압출 성형이 T 다이법 또는 인플레이션법에 의해 행해지는 것이 보다 바람직하다.
제5 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)과 착색 기재층(2)이, 밀도, 두께 및 바이오매스도(바이오매스 유래의 에틸렌 농도)에 대해서, 이하의 특정한 관계를 충족시키는 것인 것이 바람직하다.
제5 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2가, d2>d1을 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)로서 기능하기 위해서는 부형성이 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는 생산성이 요구되기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2의 비(d2/d1)가, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 1.3 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.2 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다. 투명 수지층과 착색 기재층의 밀도의 비가 이 범위임으로써, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 경우에도 화장 시트로서 필요한 압출 적정, 굽힘 가공 적정을 가질 수 있다.
제5 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2가, t1≥t2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)로서 기능하기 위해서는 두께가 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는, 투명 수지층(5) 정도의 두께는 필요없기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2의 비(t1/t2)가, 1.1 이상 3 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 2 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다.
제5 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C1과 착색 기재층(2)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C2가, C1>C2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 크고 에틸렌 사용량이 많은 점에서, 투명 수지층(5)의 바이오매스도를 높임으로써 화석 연료의 사용량을 보다 삭감시킬 수 있기 때문이다.
투명 수지층(5)을 형성하는 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스타 CN-002」)가 첨가되어 있어도 된다.
핵제는, 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 바람직하고, 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 더욱 바람직하다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라서 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제5 실시 형태에서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제5 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여, 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위해 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은 열경화 수지, 전리 방사선 경화 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라서 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열안정제, 광안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라서 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)은 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은 착색 기재층(2)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시킬 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는 예를 들어 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 실시 형태는 본 발명의 일 예이며, 본 발명이 상술한 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위라면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제5 실시 형태의 효과)
제5 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은, 각각 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며, 투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하고, 0.92[g/cm3] 이상 0.99[g/cm3] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 55[㎛] 이상 150[㎛] 이하의 범위 내의 두께를 갖고, 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하고, 0.92[g/cm3] 이상 1.12[g/cm3] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 51[㎛] 이상 120[㎛] 이하의 범위 내의 두께를 갖고 있다.
이 때문에, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 예를 들어 폴리프로필렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 경도를 갖는 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 예를 들어 폴리프로필렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등한 높은 투명도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(2) 투명 수지층(5) 및 착색 기재층(2) 중 적어도 한쪽의 층은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 있다.
그 결과, 더욱 유연성을 갖는 투명 수지층(5) 및 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(3) 투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함하고 있다. 그 결과, 더욱 높은 경도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(4) 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며, 또한 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내이다.
그 결과, 제막 안정성이 양호하고, 화장 시트로서 충분한 유연함을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(5) 투명 수지층(5)의 밀도를 d1로 하고, 착색 기재층(2)의 밀도를 d2로 한 경우, d2>d1을 충족시킨다.
그 결과, 충분한 압출 적정을 갖는 화장 시트(1)를 형성하는 것이 가능하게 된다.
(6) 투명 수지층(5)의 두께를 t1로 하고, 착색 기재층(2)의 두께를 t2로 한 경우, t1≥t2를 충족시킨다.
그 결과, 충분한 굽힘 가공 적정을 갖는 화장 시트(1)를 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제5 실시 형태의 화장재(10)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(7) 기재(9)와, 기재(9) 중 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 표면 경도의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장재(10)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제3 실시예
제5 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 11의 화장재와, 비교예 1 내지 5의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 우레탄계 인쇄 잉크로 인쇄된 무늬층과, 우레탄계 접착제층과, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지층(투명 접착층)과, 투명 수지층과, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하는 표면 보호층을 이 순으로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽의 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이렇게 하여, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 135[㎛])를 얻었다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 기재층(두께: 55[㎛])을 사용하였다. 이 수지 조성물을 캘린더 성형함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이렇게 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 80％이며, 착색 기재층의 밀도는 1.08[g/cm3]이다.
투명 수지층에는, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층(두께: 80[㎛])을 사용하였다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 80/20이 되도록 블렌드한 수지이다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻었다. 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 바이오매스도는 94％이며, 투명 수지층의 밀도는 0.95[g/cm3]이다.
(실시예 2)
브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」을 사용하여, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 100/0이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 화장 시트를 얻었다. 또한, 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 바이오매스도는 94％이며, 밀도는 0.96[g/cm3]이었다.
(실시예 3)
브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」을 사용하여, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 60/40이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 화장 시트를 얻었다. 또한, 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 밀도는 0.94[g/cm3]이었다.
(실시예 4)
브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」을 사용하여, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 50/50이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 화장 시트를 얻었다. 또한, 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 밀도는 0.93[g/cm3]이었다.
(실시예 5)
브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」을 사용하여, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 30/70이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다. 또한, 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 밀도는 0.92[g/cm3]이었다.
(실시예 6)
투명 수지층의 두께를 55[㎛], 착색 기재층의 두께를 55[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 7)
투명 수지층의 두께를 150[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 8)
착색 기재층의 밀도를 0.92[g/cm3]으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 8의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 9)
착색 기재층의 밀도를 1.12[g/cm3]으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 9의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 10)
착색 기재층의 두께를 51[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 10의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 11)
착색 기재층의 두께를 120[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 11의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 1)
브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」을 사용하여, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 0/100이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 화장 시트를 얻었다. 또한, 이렇게 하여 형성된 투명 수지층의 밀도는 0.91[g/cm3]이었다.
(비교예 2)
투명 수지층의 두께를 30[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 3)
투명 수지층의 두께를 200[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 3의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 4)
착색 기재층의 두께를 40[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 4의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 5)
착색 기재층의 두께를 150[㎛]로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 5의 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 11의 화장 시트와, 비교예 1 내지 5의 화장 시트에 대하여, 각각, 「투명 수지층의 헤이즈(％)」, 「연필 경도」, 「호프만 스크래치 시험」, 「압출 적정」, 「절곡 백화」를 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<투명 수지층의 헤이즈(％)>
투명 수지층의 헤이즈(％)는 자외 가시 근적외 분광 광도계(메이커: 시마즈 세이사쿠쇼 모델 번호: UV-3600)를 사용하여 측정하였다.
각 실시예·비교예의 투명 수지층과 동일한 조성의 수지를, 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내에서 압출하여, 수지 필름을 얻었다. 파장이 555[nm]인 헤이즈를 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하여, 헤이즈를 평가하였다. 그리고, 헤이즈가 15％ 미만인 경우를 「◎」로 평가하고, 헤이즈가 15％ 이상 25％ 미만의 범위 내인 경우를 「○」로 평가하고, 헤이즈가 25％ 이상인 경우를 「×」로 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<연필 경도>
연필 경도는 연필 경도 시험기(자동)(메이커: 요시미츠 세이키 모델 번호: C221A)로 측정하였다.
각 실시예·비교예의 화장 시트를 포함하는 화장재에 대하여, 경도가 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하여, 표면 경도를 평가하였다. 그리고, 경도가 2B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」로 평가하고, 경도가 4B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」로 평가하였다. 이것에 더하여, 경도가 5B 이하인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」로 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<호프만 스크래치 시험>
호프만 스크래치 시험은, 화장 시트 표면에 대하여 45도의 각도로 접하도록 스크래치날(Φ7의 원주형의 날)을 세트하고, 시험기를 화장 시트 상에서 이동시켜 행하였다.
200 내지 2000g 하중의 범위 내에서 서서히(200g 간격으로) 하중(추)을 높여 긁어서, 샘플 표면에 흠집이 생긴 하중(g)으로 평가하였다. 또한, 하중(800g)에서 흠집이 난 경우에는, 「600g」을 내하중으로서 표에 기재하였다.
또한, 본 실시예에서는, 내하중이 「200g」인 경우를 불합격으로 하였다.
<압출 적정>
투명 수지층을 압출 성형하여, 그 생산 적정(압출 적정)을 확인하였다.
그 결과, 문제없이 제조(성형)할 수 있으면, 「○」(합격)로 하였다. 한편, 불량이 나올 가능성이 있는 것을 「△」(불합격)로 하였다.
<절곡 백화>
MDF에 접합한 화장 시트(즉, 화장재)를 사용하여 V 커트 가공 적성(절곡 백화의 유무)을 확인하였다.
그 결과, 백화가 발생하지 않은 것을 「○」(합격)로 하고, 조금 백화가 발생해버린 것을 「△」(합격)로 하고, 백화가 발생해버린 것을 「×」(불합격)로 하였다.
Figure pct00004
Figure pct00005
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 11의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여 우수한 성능을 나타냈다. 한편, 비교예 1 내지 5의 화장 시트는, 적어도 일부의 평가 시험에 있어서 불충분한 성능을 나타냈다.
(제6 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.
또한, 제6 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(투명 열가소성 수지층)(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대하여 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제6 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 것이다. 바이오매스 유래의 에틸렌은 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다. 원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것이 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀 중 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상 탄소수 3 내지 20의 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센 또는 옥텐인 것이 바람직하다. 부틸렌, 헥센 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 이러한 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 갖기 때문에, 단순한 직쇄상의 것보다도 유연성이 많은 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써, 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소 함유량을 측정한 값이다. 대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있기 때문에, 대기 중의 이산화탄소를 도입하여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다. 또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다. 따라서, 폴리에틸렌 중의 전체 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소 비율을 산출할 수 있다. 제6 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
Pbio(％)=PC14/105.5×100
제6 실시 형태에 있어서는, 이론상 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 100％이며, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 바이오매스도는 100이 된다. 또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 0％이며, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 바이오매스도는 0이 된다.
제6 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제6 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 중합 온도나 중합 압력은, 중합 방법이나 중합 장치에 따라서 적절히 조절하는 것이 좋다. 중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이에 의해, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러·나타 촉매 등의 멀티사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합 및 고압 이온 중합 중 어느 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단으로 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제6 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은 상기 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다. 수지 조성물은 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하여 이루어지는 것이다. 수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감시킬 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기 수지 조성물은 다른 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합하여 이루어지는 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다. 즉, 제6 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다. 혼합 방법은 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제6 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 바람직하게는 10 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다. 이러한 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우에도, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에도, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하여 이루어지는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감시킬 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
착색 기재층(2)은 0.92[g/cm3] 이상 1.12[g/cm3] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.98[g/cm3] 이상 1.10[g/cm3] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 착색 기재층(2)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 착색 기재층(2)의 밀도가 0.92[g/cm3] 이상이면, 착색 기재층(2)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 착색 기재층(2)의 밀도가 1.12[g/cm3] 이하이면, 착색 기재층(2)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌에 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것 중 어느 것이어도 된다. 착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)이 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드된 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 유연해져버리는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제6 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라서 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 120[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에서 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하지 않아, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감시키는 것이 가능한 것에서 기인한다.
또한, 제6 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제6 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다. 또한, 무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는, 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜서 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
바인더 수지로서는, 예를 들어 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해서, 예를 들어 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은 예를 들어, 화장 시트(1)를 부착할 수 있는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해서, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)과의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히 투명 수지층(5)과의 접착성으로부터 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 상술한 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층이다. 보다 상세하게는, 투명 수지층(5)은 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이다. 즉, 투명 수지층(5)에 있어서, 착색 기재층(2)에서 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용해도 된다. 또한, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀의 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
투명 수지층(5)은 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 투명 수지층(5) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이어도 된다. 투명 수지층(5) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비하여 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있고, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
투명 수지층(5)의 밀도는, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 투명 수지층(5)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 투명 수지층(5)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 투명 수지층(5)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 투명 수지층(5)의 밀도가 0.99[g/㎤] 이하이면 투명 수지층(5)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
투명 수지층(5)은 55 내지 150[㎛], 바람직하게는 55 내지 100[㎛], 보다 바람직하게는 60 내지 80[㎛]의 두께를 갖는 것이다.
투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 투명 수지층(5) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
투명 수지층(5)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제6 실시 형태에 있어서는, 압출 성형으로 형성하는 것이 바람직하고, 압출 성형이, T다이법 또는 인플레이션법에 의해 행해지는 것이 보다 바람직하다.
제6 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)과 착색 기재층(2)이 밀도, 두께 및 바이오매스도(바이오매스 유래의 에틸렌 농도)에 대해서, 이하가 특정한 관계를 충족시키는 것인 것이 바람직하다.
제6 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2가, d2>d1을 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 부형성이 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는 생산성이 요구되기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2의 비(d2/d1)가 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 1.3 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.2 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다. 투명 수지층과 착색 기재층의 밀도의 비가 이 범위인 것에 의해, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 경우에도 화장 시트로서 필요한 압출 적정, 굽힘 가공 적정을 가질 수 있다.
제6 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2가, t1≥t2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는, 투명 수지층(5) 정도의 두께는 필요없기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2의 비(t1/t2)가 1.1 이상 3 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 2 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다.
제6 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C1과 착색 기재층(2)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C2가, C1>C2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 크게 에틸렌 사용량이 많은 점에서, 투명 수지층(5)의 바이오매스도를 높이는 것으로 화석 연료의 사용량을 보다 삭감할 수 있기 때문이다.
투명 수지층(5)을 형성하는 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스타 CN-002」)가 첨가되어 있어도 된다.
핵제는, 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 바람직하고, 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 더욱 바람직하다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라, 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제6 실시 형태에서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제6 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위하여 마련된 층이다.
표면 보호층(6)은 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성되어 있다. 또한 표면 보호층(6)에 있어서, 상술한 우레탄(메트)아크릴레이트를 구성하는 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 즉, 표면 보호층(6)은 바이오매스 유래 성분을 포함하고 있다. 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 어느 것은, 바이오매스 유래 성분을 포함해도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 이하의 설명에 있어서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 우레탄(메트)아크릴레이트를, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트라고도 칭한다.
우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어 폴리올 및 이소시아네이트와 히드록시(메트)아크릴레이트와의 반응에 의해 얻어지는 것이다. 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서는, 폴리올로서 식물 유래의 폴리올을 사용하거나, 이소시아네이트로서 식물 유래의 이소시아네이트를 사용하거나, 혹은 폴리올 및 이소시아네이트의 모두 식물 유래의 것을 사용할 수 있다.
폴리올로서는, 다관능 알코올과 다관능 카르복실산과의 반응물인 폴리에스테르폴리올, 다관능 알코올과 다관능 이소시아네이트와의 반응물인 폴리에테르폴리올, 또는 다관능 알코올과 카르보네이트와의 반응물인 폴리카르보네이트폴리올을 사용할 수 있다. 이하, 각 폴리올에 대하여 설명한다.
<폴리에스테르폴리올>
폴리에스테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 카르복실산 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산과의 반응물
·화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산과의 반응물
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산과의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 옥수수, 사탕수수, 카사바 및 사고야자 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 알코올을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 알코올로서는, 예를 들어 하기와 같은 방법에 의해 식물 원료로부터 얻어지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜 등이 있으며, 모두 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 폴리프로필렌글리콜은, 식물 원료를 분해하여 글루코오스가 얻어지는 발효법에 의해, 글리세롤로부터 3-히드록시프로필알데히드(HPA)를 거쳐서 제조된다. 상기 발효법과 같은 바이오법으로 제조된 폴리프로필렌글리콜은, EO 제조법의 폴리프로필렌글리콜과 비교하여, 안전성 면에서 락트산 등의 유용한 부생성물이 얻어지고, 게다가 제조 비용도 낮게 억제하는 것이 가능한 것도 바람직하다.
바이오매스 유래의 부틸렌글리콜은, 식물 원료로부터 글리콜을 제조하고 발효함으로써 얻어진 숙신산을 얻고, 이것을 수소 첨가함으로써 제조할 수 있다.
바이오매스 유래의 에틸렌글리콜은, 예를 들어 통상의 방법에 의해 얻어지는 바이오에탄올로부터 에틸렌을 거쳐서 제조할 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 1분자 중에 2개 이상, 바람직하게는 2 내지 8개의 수산기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 물(物)을 사용할 수 있고, 예를 들어 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜외에, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리메틸올프로판, 글리세린, 1,9-노난디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올, 아크릴폴리올 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독이거나 2종 이상을 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 재생산 가능한 대두유, 아마인유, 동유, 야자유, 팜유, 피마자유 등의 식물 유래의 오일, 및 그것들을 주체로 한 폐식용유 등을 리사이클한 재생유 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 예를 들어 세바스산, 숙신산, 프탈산, 아디프산, 글루타르산, 다이머 산 등을 들 수 있다. 예를 들어, 세바스산은, 피마자유에서 얻어지는 리시놀산을 알칼리 열분해함으로써, 헵틸알코올을 부생성물로서 생성된다. 본 발명에서는, 특히, 바이오매스 유래의 숙신산 또는 바이오매스 유래의 세바스산을 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 단독이거나 2종 이상을 병용해도 된다.
화석 연료 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 지방족 다관능 카르복실산이나 방향족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 화석 연료 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 물을 사용할 수 있고, 예를 들어 아디프산, 도데칸이산, 무수 테트라히드로프탈산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 세바스산, 숙신산, 글루타르산 및 다이머산, 그리고 그것들의 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 화석 연료 유래의 방향족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 물을 사용할 수 있고, 예를 들어 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 무수 프탈산, 트리멜리트산 및 피로멜리트산, 그리고 그것들의 에스테르 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독이거나 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리에테르폴리올>
폴리에테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 이소시아네이트 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트와의 반응물
·화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트와의 반응물·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트와의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 식물 유래의 2가 카르복실산을 산아미드화하고, 환원함으로써 말단 아미노기로 변환하고, 또한 포스겐과 반응시켜, 해당 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진 것을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트는, 예를 들어 바이오매스 유래의 디이소시아네이트이다. 바이오매스 유래의 디이소시아네이트로서는, 다이머산디이소시아네이트(DDI), 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 식물 유래의 아미노산을 원료로서, 그 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써도 식물 유래의 디이소시아네이트를 얻을 수 있다. 예를 들어, 리신 디이소시아네이트(LDI)는 리신의 카르복실기를 메틸에스테르화한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다. 또한, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트는 리신의 카르복실기를 탈탄산한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다.
1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트의 다른 합성 방법으로서는, 포스겐화법이나 카르바메이트화법을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 포스겐화 방법은 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 직접 포스겐과 반응시키는 방법이나, 펜타메틸렌디아민의 염산염을 불활성 용매 중에 현탁시켜서 포스겐과 반응시키는 방법에 의해, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 또한, 카르바메이트화법은, 먼저, 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 카르바메이트화하고, 펜타메틸렌디카르바메이트(PDC)를 생성시킨 후, 열분해함으로써, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 본 발명에 있어서, 적합하게 사용되는 폴리이소시아네이트로서는, 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제의 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트계 폴리이소시아네이트(상품명: 스타비오(등록 상표))를 들 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 물을 사용할 수 있고, 예를 들어 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 4-메톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-이소프로필-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-클로르-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-부톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-디이소시아네이트디페닐에테르, 4,4'-메틸렌비스(페닐렌이소시아네이트)(MDI), 듀릴렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 벤지딘디이소시아네이트, o-니트로벤지딘디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트디벤질 등의 방향족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 메틸렌디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 1,4-시클로헥실렌디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 1,5-테트라히드로나프탈렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 MDI, 수소 첨가 XDI 등의 지환식 디이소시아네이트 등도 들 수 있다. 이들은 단독이거나 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리카르보네이트폴리올>
폴리카르보네이트폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 폴리카르보네이트폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래의 카르보네이트와의 반응물을 사용할 수 있다. 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트와의 반응물을 사용할 수 있다. 카르보네이트로서는, 예를 들어 디메틸카르보네이트, 디프로필카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 디에틸렌카르보네이트, 디부틸카르보네이트, 에틸렌카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 혹은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
<이소시아네이트 화합물>
다음으로, 이소시아네이트 화합물에 대하여 설명한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물로서는, 폴리에테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트를 사용할 수 있다.
<히드록시(메트)아크릴레이트>
다음으로, 히드록시(메트)아크릴레이트에 대하여 설명한다. 히드록시(메트)아크릴레이트로서는, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 하나 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트; 글리세린디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 소르비톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 2개 이상 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, 표면 보호층(6)은 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여, 니트로셀룰로오스를 포함하여 형성되어 있어도 된다. 즉, 표면 보호층(6)은 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성되어도 되고, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 니트로셀룰로오스를 첨가하여 형성되어도 된다.
<니트로셀룰로오스>
니트로셀룰로오스는 셀룰로오스 골격의 수산기 일부를 질산에스테르화한 니트로기 치환체의 셀룰로오스계 수지이다. 니트로셀룰로오스 수지의 셀룰로오스 골격은, 바이오매스 재료이다. 니트로셀룰로오스로서는, 일반적인 니트로셀룰로오스를 지장없이 이용할 수 있지만, 특히 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1.3 내지 2.7개의 니트로기로 치환된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
니트로셀룰로오스에는, 분자량에 따라서 L 타입과 H 타입이 있다. 유기 용제에 대한 용해성의 면에서는, L 타입의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
표면 보호층(6)은 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 5％ 이상 50％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이상 50％ 이하의 바이오매스도를 갖는다. 바이오매스도가 상기 범위이면, 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있고, 환경 부하를 저감시킬 수 있다. 표면 보호층(6)의 건조 후의 중량은, 바람직하게는 0.1[g/㎡] 이상 15[g/㎡] 이하, 보다 바람직하게는 3[g/㎡] 이상 10[g/㎡] 이하, 더욱 바람직하게는 6[g/㎡] 이상 9[g/㎡] 이하이다. 표면 보호층(6)은 바람직하게는 0.1[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 보다 바람직하게는 3[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 6[㎛] 이상 9[㎛] 이하의 두께를 갖는다.
「바이오매스도」에 대해서, 예를 들어 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 경우에는, 상술한 바와 같이, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소 함유량을 측정한 값으로서 구해진다.
또한 「바이오매스도」에 대해서, 예를 들어 니트로셀룰로오스의 경우에는, 출발 물질인 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개(식량=172)당 포함되는 수산기의 수가 3개이기 때문에, 이 수산기의 1 내지 3개가 질산에스테르화할 수 있다(수소가 니트로기(비바이오매스 재료, 식량=46)로 치환될 수 있다). 그와 같이 하면, 원래의 셀룰로오스 골격이 바이오매스 재료 100중량％를 포함한다고 해서, 글루코오스 단위 1개당 치환된 니트로기의 수가 평균하여 n개인 경우, 니트로셀룰로오스분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율(중량％)은 (172-n)×100/(172-n+46n)으로 계산할 수 있다.
니트로셀룰로오스분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율은, 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1개의 니트로기로 치환된 경우에는, 약 78.8중량％, 2개의 니트로기로 치환된 경우에는 약 64.9중량％, 3개의 니트로기에 치환된 경우에는 약 55.0중량％가 된다(상기 식에서의 계산값).
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)는 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)와의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은 착색 기재층(2)의 다른 쪽 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시킬 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관계되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제6 실시 형태의 효과)
제6 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은 각각, 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며, 표면 보호층(6)은 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2) 표면 보호층(6)은 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성된 수지층이며, 상기 수지 조성물에 포함되는 폴리올, 이소시아네이트 화합물 및 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(3) 표면 보호층(6)을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 보다 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 보다 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(4) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산과의 반응물인, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산과의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(5) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트와의 반응물인, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트와의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(6) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트와의 반응물인, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트와의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(7) 표면 보호층(6)을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(8) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장재를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제4 실시예
제6 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 9의 화장재와, 참고예 1 내지 3의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 우레탄계 인쇄 잉크로 인쇄된 무늬층과, 우레탄계 접착제층과, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지층(투명 접착층)과, 투명 수지층과, 표면 보호층을 이 순으로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이와 같이 해서, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 135[㎛])를 얻었다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 기재층(두께: 55[㎛])을 사용하였다. 이 수지 조성물을 캘린더 성형함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 80％이고, 착색 기재층의 밀도는 1.08[g/㎤]이다.
투명 수지층에는, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층(두께: 80[㎛])을 사용하였다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 80/20이 되도록 블렌드한 수지이다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 투명 수지층의 바이오매스도는 94％이고, 투명 수지층의 밀도는 0.95[g/㎤]이다.
표면 보호층에는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올과 화석 연료 유래의 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트와의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용하였다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산과의 반응물인 폴리에스테르폴리올을 사용하였다.
(실시예 2)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에스테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산과의 반응물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 3)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로서, 화석 연료 유래의 폴리에스테르폴리올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트와의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 4)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리에테르폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트와의 반응물을 사용하였다.
(실시예 5)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트와의 반응물을 사용한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 6)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 7)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리카르보네이트폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 카르보네이트와의 반응물을 사용하였다.
(실시예 8)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 8의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 9)
투명 수지층에 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 100/0이 되도록 블렌드한 수지를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 9의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 1)
표면 보호층을 아크릴 수지계 자외선 경화형 수지로 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 1의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 2)
프라임폴리머사제의 화석 연료 유래의 호모 폴리프로필렌 수지만을 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 2의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 3)
화석 연료 유래의 착색 폴리에틸렌 수지만을 사용하여 착색 기재층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 3의 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 9의 화장 시트와, 참고예 1 내지 3의 화장 시트에 대하여 각각, 「투명 수지층의 헤이즈(％)」, 「연필 경도」, 「호프만 스크래치 시험」, 「압출 적정」, 「절곡 백화」를 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<투명 수지층의 헤이즈(％)>
투명 수지층의 헤이즈(％)는 자외 가시 근적외 분광 광도계(메이커: 시마즈 세이사쿠쇼 모델 번호: UV-3600)를 사용하여 측정하였다.
각 실시예·참고예의 투명 수지층과 동일한 조성의 수지를, 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내에서 압출하고, 수지 필름을 얻었다. 파장이 555㎚의 헤이즈를 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하고, 헤이즈를 평가하였다. 그리고, 헤이즈가 15％ 미만인 경우를 「◎」로 평가하고, 헤이즈가 15％ 이상 25％ 미만의 범위 내인 경우를 「○」로 평가하고, 헤이즈가 25％ 이상인 경우를 「×」로 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<연필 경도>
연필 경도는, 연필 경도 시험기(자동)(메이커: 요시미츠 세이키 모델 번호: C221A)로 측정하였다.
각 실시예·참고예의 화장 시트를 포함하는 화장재에 대하여 경도의 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하고, 표면 경도를 평가하였다. 그리고, 경도가 2B 이상의 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」로 평가하고, 경도가 4B 이상의 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」로 평가하였다. 이것에 첨가하고, 경도가 5B 이하의 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」로 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<호프만 스크래치 시험>
호프만 스크래치 시험은, 화장 시트 표면에 대하여 45도의 각도로 접하도록 스크래치 날(Φ7의 원기둥형의 날)을 세트하고, 시험기를 화장 시트 상에서 이동시켜서 행하였다.
200 내지 2000g 하중의 범위 내에서 서서히(200g 간격으로) 하중(추)을 높여 긁어서, 샘플 표면에 흠집이 생긴 하중(g)으로 평가하였다. 또한, 하중 800g로 흠집이 난 경우에는, 「600g」을 내하중으로 해서 표에 기재하였다.
또한, 본 실시예에서는 내하중이 「200g」인 경우를 불합격으로 하였다.
<압출 적정>
투명 수지층을 압출 성형하고, 그 생산 적정(압출 적정)을 확인하였다.
그 결과, 문제없이 제조(성형)할 수 있을 것 같으면, 「○」(합격)로 하였다. 한편, 불량이 나올 가능성이 있는 것을 「△」(불합격)로 하였다.
<절곡 백화>
MDF에 접합한 화장 시트(즉 화장재)를 사용하여 V 커트 가공 적성(절곡 백화의 유무)을 확인하였다.
그 결과, 백화가 발생하지 않은 것을 「○」(합격)로 하고, 조금 백화가 발생해버린 것을 「△」(합격)로 하고, 백화가 발생해버린 것을 「×」(불합격)로 하였다.
Figure pct00006
Figure pct00007
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 9의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여 참고예 1-3과 동등 이상의 우수한 성능을 나타냈다. 즉, 실시예 1 내지 9의 화장 시트는, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지하는 것이 가능함을 알 수 있었다.
(제7 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.
또한, 제7 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(투명 열가소성 수지층)(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은, 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대하여 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제7 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 것이다. 바이오매스 유래의 에틸렌은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다. 원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것은 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌의 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀 중 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상, 탄소수 3 내지 20인 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐인 것이 바람직하다. 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 이와 같은 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 갖기 때문에, 단순한 직쇄상의 것보다도 유연성이 풍부한 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써, 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소의 함유량을 측정한 값이다. 대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있기 때문에, 대기 중의 이산화탄소를 받아들여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다. 또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다. 따라서, 폴리에틸렌 중의 전체 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소의 비율을 산출할 수 있다. 제7 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소의 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
Pbio(％)=PC14/105.5×100
제7 실시 형태에 있어서는, 이론상, 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 100％이며, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌의 바이오매스도는 100이 된다. 또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 0％이며, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 바이오매스도는 0이 된다.
제7 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제7 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 중합 온도나 중합 압력은, 중합 방법이나 중합 장치에 따라서, 적절히 조절하는 것이 좋다. 중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이에 의해, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러·나타 촉매 등의 멀티 사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합, 및 고압 이온 중합 중 어느 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단으로 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제7 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은, 상기 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다. 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하는 것이다. 수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기 수지 조성물은, 다른 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다. 즉, 제7 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다. 혼합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제7 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 바람직하게는 10 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다. 이와 같은 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우라도, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제, 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하여 이루어지는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
착색 기재층(2)은, 0.92[g/㎤] 이상 1.12[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.98[g/㎤] 이상 1.10[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 착색 기재층(2)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 착색 기재층(2)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 착색 기재층(2)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 착색 기재층(2)의 밀도가 1.12[g/㎤] 이하이면, 착색 기재층(2)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌에 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것 중 어느 것이어도 된다. 착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)이 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드된 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 유연해져 버린다고 하는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제7 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 120[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로 이루어지는 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하는 일이 없어, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 제7 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제7 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은, 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다.
또한, 무늬층(3)은, 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
무늬층(3)은, 상술한 착색제와 바인더 수지를 포함하여 형성된다. 이하, 제7 실시 형태에 있어서 무늬층(3)에 사용되는 바인더 수지에 대해서, 설명한다.
〔바인더 수지〕
무늬층(3)이 함유하는 바인더 수지는, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 포함한다. 또한, 무늬층(3)에 있어서, 상술한 우레탄(메트)아크릴레이트를 구성하는 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트 중 적어도 1성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트 중 적어도 어느 것은, 바이오매스 유래 성분을 포함해도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 이하의 설명에 있어서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 우레탄(메트)아크릴레이트를, 바이오우레탄(메트)아크릴레이트라고도 칭한다.
즉, 무늬층(3)은, 상술한 착색제와, 바이오우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이다. 즉 무늬층(3)은, 착색제와 바이오매스 유래 성분을 포함하고 있다.
우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 폴리올 및 이소시아네이트와 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응에 의해 얻어지는 것이다. 바이오우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서는, 폴리올로서 식물 유래의 폴리올을 사용하거나, 이소시아네이트로서 식물 유래의 이소시아네이트를 사용하거나, 혹은 폴리올 및 이소시아네이트 모두 식물 유래의 것을 사용할 수 있다.
폴리올로서는, 다관능 알코올과 다관능 카르복실산의 반응물인 폴리에스테르폴리올, 다관능 알코올과 다관능 이소시아네이트의 반응물인 폴리에테르폴리올, 또는, 다관능 알코올과 카르보네이트의 반응물인 폴리카르보네이트폴리올을 사용할 수 있다. 이하, 각 폴리올에 대하여 설명한다.
<폴리에스테르폴리올>
폴리에스테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 카르복실산 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
·화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 옥수수, 사탕수수, 카사바, 및 사고야자 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 알코올을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 알코올로서는, 예를 들어, 하기와 같은 방법에 의해 식물 원료로부터 얻어지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜 등이 있고, 모두 사용할 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 폴리프로필렌글리콜은, 식물 원료를 분해하여 글루코오스가 얻어지는 발효법에 의해, 글리세롤로부터 3-히드록시프로필알데히드(HPA)를 거쳐 제조된다. 상기 발효법과 같은 바이오법으로 제조된 폴리프로필렌글리콜은, EO 제조법의 폴리프로필렌글리콜과 비교하여, 안전성면에서 락트산 등의 유용한 부생성물이 얻어지고, 게다가 제조 비용도 낮게 억제하는 것이 가능한 것도 바람직하다.
바이오매스 유래의 부틸렌글리콜은, 식물 원료로부터 글리콜을 제조하여 발효함으로써 얻어진 숙신산을 얻고, 이것을 수소 첨가함으로써 제조할 수 있다.
바이오매스 유래의 에틸렌글리콜은, 예를 들어, 통상의 방법에 의해 얻어지는 바이오에탄올로부터 에틸렌을 거쳐 제조할 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 1분자 중에 2개 이상, 바람직하게는 2 내지 8개의 수산기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜 외에, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리메틸올프로판, 글리세린, 1,9-노난디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올, 아크릴폴리올 등을 사용할 수 있다. 이들은, 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 재생산 가능한 대두유, 아마인유, 동유, 야자유, 팜유, 피마자유 등의 식물 유래의 기름, 및 그것들을 주체로 한 폐식용유 등을 리사이클한 재생유 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 예를 들어, 세바스산, 숙신산, 프탈산, 아디프산, 글루타르산, 다이머산 등을 들 수 있다. 예를 들어, 세바스산은, 피마자유로부터 얻어지는 리시놀산을 알칼리 열분해함으로써, 헵틸알코올이 부생성물로서 생성된다. 본 발명에서는, 특히, 바이오매스 유래의 숙신산 또는 바이오매스 유래의 세바스산을 사용하는 것이 바람직하다. 이들은, 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다.
화석 연료 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 지방족 다관능 카르복실산이나 방향족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 화석 연료 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 아디프산, 도데칸이산, 무수 테트라히드로프탈산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 세바스산, 숙신산, 글루타르산, 및 다이머산, 그리고 그것들의 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 화석 연료 유래의 방향족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 무수 프탈산, 트리멜리트산, 및 피로멜리트산, 그리고 그것들의 에스테르 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들은, 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리에테르폴리올>
폴리에테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 이소시아네이트 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
·화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
·바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 식물 유래의 2가 카르복실산을 산아미드화하고, 환원함으로써 말단 아미노기로 변환하고, 또한, 포스겐과 반응시켜, 해당 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진 것을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트는, 예를 들어, 바이오매스 유래의 디이소시아네이트이다. 바이오매스 유래의 디이소시아네이트로서는, 다이머산디이소시아네이트(DDI), 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 식물 유래의 아미노산을 원료로 하여, 그 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써도 식물 유래의 디이소시아네이트를 얻을 수 있다. 예를 들어, 리신디이소시아네이트(LDI)는, 리신의 카르복실기를 메틸에스테르화한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다. 또한, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트는 리신의 카르복실기를 탈탄산한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다.
1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트의 다른 합성 방법으로서는, 포스겐화법이나 카르바메이트화법을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 포스겐화 방법은, 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 직접 포스겐과 반응시키는 방법이나, 펜타메틸렌디아민의 염산염을 불활성 용매 중에 현탁시켜 포스겐과 반응시키는 방법에 의해, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 또한, 카르바메이트화법은, 먼저, 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 카르바메이트화하고, 펜타메틸렌디카르바메이트(PDC)를 생성시킨 후, 열분해함으로써, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 본 발명에 있어서, 적합하게 사용되는 폴리이소시아네이트로서는, 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤제의 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트계 폴리이소시아네이트(상품명: 스타비오(등록 상표))를 들 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 4-메톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-이소프로필-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-클로르-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-부톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-디이소시아네이트디페닐에테르, 4,4'-메틸렌비스(페닐렌이소시아네이트)(MDI), 듀릴렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 벤지딘디이소시아네이트, o-니트로벤지딘디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트디벤질 등의 방향족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 메틸렌디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 1,4-시클로헥실렌디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 1,5-테트라히드로나프탈렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 MDI, 수소 첨가 XDI 등의 지환식 디이소시아네이트 등도 들 수 있다. 이들은, 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리카르보네이트폴리올>
폴리카르보네이트폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 폴리카르보네이트폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래의 카르보네이트의 반응물을 사용할 수 있다. 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물을 사용할 수 있다. 카르보네이트로서는, 예를 들어, 디메틸카르보네이트, 디프로필카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 디에틸렌카르보네이트, 디부틸카르보네이트, 에틸렌카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 혹은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
<이소시아네이트 화합물>
다음으로, 이소시아네이트 화합물에 대하여 설명한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물로서는, 폴리에테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트를 사용할 수 있다.
<히드록시(메트)아크릴레이트>
다음으로, 히드록시(메트)아크릴레이트에 대하여 설명한다. 히드록시(메트)아크릴레이트로서는, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 1개 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트; 글리세린디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 소르비톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 2개 이상 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, 무늬층(3)의 바인더 수지는, 상술한 바이오우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여, 니트로셀룰로오스를 포함하여 형성되어 있어도 된다. 즉, 무늬층(3)은, 상술한 바이오우레탄(메트)아크릴레이트를 포함하고 있어도 되고, 바이오우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여 니트로셀룰로오스를 포함하고 있어도 된다.
<니트로셀룰로오스>
니트로셀룰로오스는, 셀룰로오스 골격의 수산기의 일부를 질산에스테르화한 니트로기 치환체의 셀룰로오스계 수지이다. 니트로셀룰로오스 수지의 셀룰로오스 골격은, 바이오매스 재료이다. 니트로셀룰로오스로서는, 일반적인 니트로셀룰로오스를 지장없이 이용할 수 있지만, 특히, 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1.3 내지 2.7개의 니트로기로 치환된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
니트로셀룰로오스에는, 분자량에 따라서 L 타입과 H 타입이 있다. 유기 용제에 대한 용해성의 면에서는, L 타입의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
무늬층(3)은, 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 5％ 이상 50％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이상 50％ 이하의 바이오매스도를 갖는다. 바이오매스도가 상기 범위이면, 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 환경 부하를 줄일 수 있다. 무늬층(3)의 건조 후의 중량은, 바람직하게는 0.1[g/㎡] 이상 15[g/㎡] 이하, 보다 바람직하게는 3[g/㎡] 이상 10[g/㎡] 이하, 더욱 바람직하게는 6[g/㎡] 이상 9[g/㎡] 이하이다. 무늬층(3)은, 바람직하게는 0.1[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 보다 바람직하게는 0.5[㎛] 이상 5[㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 0.7[㎛] 이상 3[㎛] 이하의 두께를 갖는다. 또한, 이와 같은 중량이나 두께를 갖는 무늬층(3)이 복수 마련되어 있어도 된다.
「바이오매스도」에 대하여, 예를 들어 바이오우레탄(메트)아크릴레이트의 경우에는, 상술한 바와 같이, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소 함유량을 측정한 값으로서 구해진다.
또한 「바이오매스도」에 대하여, 예를 들어 니트로셀룰로오스의 경우에는, 출발 물질인 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개(식량=172)당 포함되는 수산기의 수가 3개이기 때문에, 이 수산기의 1 내지 3개가 질산에스테르화될(수소가 니트로기(비바이오매스 재료, 식량=46)로 치환될) 수 있다. 그렇게 되면, 원래의 셀룰로오스 골격이 바이오매스 재료 100중량％로 이루어지는 것으로 하여, 글루코오스 단위 1개당의 치환된 니트로기의 수가 평균하여 n개인 경우, 니트로셀룰로오스 분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율(중량％)은, (172-n)×100/(172-n+46n)로 계산할 수 있다.
니트로셀룰로오스 분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율은, 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1개의 니트로기로 치환된 경우에는, 약 78.8중량％, 2개의 니트로기로 치환된 경우에는 약 64.9중량％, 3개의 니트로기로 치환된 경우에는 약 55.0중량％로 된다(상기 식에서의 계산값).
또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해, 예를 들어, 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
무늬층(3)의 무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어, 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어, 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
또한, 무늬층(3)은, 예를 들어, 화장 시트(1)가 첩부되는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은, 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어, 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히 투명 수지층(5)과의 접착성으로부터 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은, 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 상술한 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층이다. 보다 상세하게는, 투명 수지층(5)은, 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이다. 즉, 투명 수지층(5)에 있어서, 착색 기재층(2)에서 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용해도 된다. 또한, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
투명 수지층(5)은, 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 투명 수지층(5) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이어도 된다. 투명 수지층(5) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
투명 수지층(5)의 밀도는, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 투명 수지층(5)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 투명 수지층(5)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 투명 수지층(5)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 투명 수지층(5)의 밀도가 0.99[g/㎤] 이하이면, 투명 수지층(5)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
투명 수지층(5)은, 55 내지 150[㎛], 바람직하게는 55 내지 100[㎛], 보다 바람직하게는 60 내지 80[㎛]의 두께를 갖는 것이다.
투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 투명 수지층(5) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
투명 수지층(5)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제7 실시 형태에 있어서는, 압출 성형으로 형성하는 것이 바람직하고, 압출 성형이, T 다이법 또는 인플레이션법에 의해 행해지는 것이 보다 바람직하다.
제7 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)과 착색 기재층(2)이, 밀도, 두께 및 바이오매스도(바이오매스 유래의 에틸렌 농도)에 대하여, 이하의 특정의 관계를 충족시키는 것인 것이 바람직하다.
제7 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2가, d2>d1을 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 부형성이 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는 생산성이 요구되기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2의 비(d2/d1)가, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 1.3 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.2 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다. 투명 수지층과 착색 기재층의 밀도의 비가 이 범위임으로써, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 경우라도 화장 시트로서 필요한 압출 적정, 굽힘 가공 적정을 가질 수 있다.
제7 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2가, t1≥t2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는, 투명 수지층(5) 만큼의 두께는 필요없기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2의 비(t1/t2)가, 1.1 이상 3 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 2 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다.
제7 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C1과 착색 기재층(2)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도 C2가, C1>C2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 크고 에틸렌 사용량이 많기 때문에, 투명 수지층(5)의 바이오매스도를 높임으로써 화석 연료의 사용량을 보다 삭감할 수 있기 때문이다.
투명 수지층(5)을 형성하는 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」)가 첨가되어 있어도 된다.
핵제는, 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 바람직하고, 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 더욱 바람직하다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제7 실시 형태에서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제7 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은, 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위해 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은, 열경화 수지, 전리 방사선 경화 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어, 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광 안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항균제, 방미제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)는, 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은, 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은, 착색 기재층(2)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시킬 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제7 실시 형태의 효과)
제7 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은, 각각, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며 투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92[g/㎤] 이상 1.12[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 무늬층(3)은, 착색제와 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2) 무늬층(3)은, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이며, 상기 수지 조성물에 포함되는 폴리올, 이소시아네이트 화합물, 및 히드록시(메트)아크릴레이트 중 적어도 1성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(3) 무늬층(3)이 함유하는 바이오우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 보다 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 보다 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(4) 상기 바이오우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(5) 상기 바이오우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(6) 상기 바이오우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(7) 무늬층(3)이 함유하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물이다.
이로써, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(8) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
이로써, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장재를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제5 실시예
제7 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 9의 화장재와, 참고예 1 내지 3의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 무늬층과, 우레탄계 접착제층과, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지층(투명 접착층)과, 투명 수지층과, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하는 표면 보호층을 이 순으로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이와 같이 하여, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 135[㎛])를 얻었다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 기재층(두께: 55[㎛])을 사용했다. 이 수지 조성물을 캘린더 성형함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 80％이고, 착색 기재층의 밀도는 1.08[g/㎤]이다.
투명 수지층에는, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층(두께: 80[㎛])을 사용했다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 80/20이 되도록 블렌드한 수지이다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 투명 수지층의 바이오매스도는 94％이고, 투명 수지층의 밀도는 0.95[g/㎤]이다.
무늬층의 바인더 수지에는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올과 화석 연료 유래의 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용했다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산의 반응물인 폴리에스테르폴리올을 사용했다.
(실시예 2)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에스테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 3)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로서, 화석 연료 유래의 폴리에스테르폴리올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 4)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리에테르폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용했다.
(실시예 5)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용한 것 이외는 실시예 4와 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 6)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 7)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리카르보네이트폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 카르보네이트의 반응물을 사용했다.
(실시예 8)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 8의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 9)
바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 100/0이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 9의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 1)
무늬층을 우레탄계 인쇄 잉크로 형성한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 1의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 2)
프라임폴리머사제의 화석 연료 유래의 호모 폴리프로필렌 수지만을 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 2의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 3)
화석 연료 유래의 착색 폴리에틸렌 수지만을 사용하여 착색 기재층을 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 3의 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 9의 화장 시트와, 참고예 1 내지 3의 화장 시트에 대하여 각각, 「투명 수지층의 헤이즈(％)」, 「연필 경도」, 「호프만 스크래치 시험」, 「압출 적정」, 「절곡 백화」를 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용했다.
<투명 수지층의 헤이즈(％)>
투명 수지층의 헤이즈(％)는 자외 가시 근적외 분광 광도계(메이커: 시마즈 세이사쿠쇼 모델 번호: UV-3600)를 사용하여 측정했다.
각 실시예·참고예의 투명 수지층과 동일한 조성의 수지를, 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내에서 압출하여, 수지 필름을 얻었다. 파장이 555㎚인 헤이즈를 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하여, 헤이즈를 평가하였다. 그리고, 헤이즈가 15％ 미만인 경우를 「◎」라고 평가하고, 헤이즈가 15％ 이상 25％ 미만의 범위 내인 경우를 「○」라고 평가하고, 헤이즈가 25％ 이상인 경우를 「×」라고 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격이라고 했다.
<연필 경도>
연필 경도는, 연필 경도 시험기(자동)(메이커: 요시미츠 세이키 모델 번호: C221A)로 측정했다.
각 실시예·참고예의 화장 시트를 포함하는 화장재에 대하여, 경도가 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하여, 표면 경도를 평가하였다. 그리고, 경도가 2B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」라고 평가하고, 경도가 4B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」라고 평가하였다. 이것에 더하여, 경도가 5B 이하인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」라고 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격이라고 했다.
<호프만 스크래치 시험>
호프만 스크래치 시험은, 화장 시트 표면에 대하여 45도의 각도에서 접하도록 스크래치 날(Φ7의 원기둥형의 날)을 세트하고, 시험기를 화장 시트 상에서 이동시켜 행하였다.
200 내지 2000g 하중의 범위 내에서 서서히(200g 간격으로) 하중(추)을 높여 긁어서, 샘플 표면에 흠집이 생긴 하중(g)으로 평가하였다. 또한, 하중 800g으로 흠집이 생긴 경우에는, 「600g」을 내하중으로 하여 표에 기재했다.
또한, 본 실시예에서는 내하중이 「200g」인 경우를 불합격이라고 했다.
<압출 적정>
투명 수지층을 압출 성형하여, 그 생산 적정(압출 적정)을 확인했다.
그 결과, 문제없이 제조(성형)할 수 있다면, 「○」(합격)라고 했다. 한편, 불량이 생길 가능성이 있는 것을 「△」(불합격)라고 했다.
<절곡 백화>
MDF에 접합한 화장 시트(즉 화장재)를 사용하여 V 커트 가공 적성(절곡 백화의 유무)을 확인하였다.
그 결과, 백화가 발생하지 않은 것을 「○」(합격)로 하고, 약간 백화가 발생해 버린 것을 「△」(합격)로 하고, 백화가 발생해 버린 것을 「×」(불합격)로 하였다.
Figure pct00008
Figure pct00009
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 9의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여, 참고예 1 내지 3과 동등 이상의 우수한 성능을 나타냈다. 즉, 실시예 1 내지 9의 화장 시트는, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지하는 것이 가능한 것을 알 수 있었다.
(제8 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.
또한, 제8 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(투명 열가소성 수지층)(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대하여 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제8 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합하여 이루어지는 것이다. 바이오매스 유래의 에틸렌은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다. 원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것이 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀의 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기한 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상적으로, 탄소수 3 내지 20의 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐인 것이 바람직하다. 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 이러한 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 갖기 때문에, 단순한 직쇄상의 것보다도 유연성이 많은 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써, 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기한 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소의 함유량을 측정한 값이다. 대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있기 때문에, 대기 중의 이산화탄소를 도입하여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다. 또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다. 따라서, 폴리에틸렌 중의 전 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소 비율을 산출할 수 있다. 제8 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
Pbio(％)=PC14/105.5×100
제8 실시 형태에 있어서는, 이론상, 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도는 100％이고, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌바이오매스도는 100이 된다. 또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도는 0％이고, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌바이오매스도는 0이 된다.
제8 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제8 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 중합 온도나 중합 압력은, 중합 방법이나 중합 장치에 따라, 적절히 조절하는 것이 좋다. 중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이로써, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러·나타 촉매 등의 멀티 사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합 및 고압 이온 중합의 어느 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단에서 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제8 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은, 상기한 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다. 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하는 것이다. 수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기한 수지 조성물은, 다른 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체적으로, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기한 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀의 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합하여 이루어지는 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다. 즉, 제8 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다. 혼합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제8 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 바람직하게는 10 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다. 이러한 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우에도, 수지 조성물 전체적으로, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기한 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
착색 기재층(2)은 0.92[g/㎤] 이상 1.12[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.98[g/㎤] 이상 1.10[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 착색 기재층(2)의 밀도는, JIS K6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라 측정되는 값이다. 착색 기재층(2)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 착색 기재층(2)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 착색 기재층(2)의 밀도가 1.12[g/㎤] 이하이면, 착색 기재층(2)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌에 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것의 어느 것이어도 된다. 착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도 되고, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)이 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드된 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 유연해져 버린다는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제8 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라, 예를 들어, 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 120[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하는 경우가 없어, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 제8 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제8 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어, 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
무늬층(3)은 상술한 착색제와 바인더 수지를 포함하여 형성된다. 이하, 제8 실시 형태에 있어서 무늬층(3)에 사용되는 바인더 수지에 대하여 설명한다.
〔바인더 수지〕
무늬층(3)이 함유하는 바인더 수지는, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 포함한다. 또한, 무늬층(3)에 있어서, 상술한 우레탄(메트)아크릴레이트를 구성하는 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 어느 것은, 바이오매스 유래 성분을 포함해도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 이하의 설명에 있어서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 우레탄(메트)아크릴레이트를, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트라고도 칭한다.
즉, 무늬층(3)은 상술한 착색제와, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이다. 즉 무늬층(3)은 착색제와 바이오매스 유래 성분을 포함하고 있다.
우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 폴리올 및 이소시아네이트와 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응에 의해 얻어지는 것이다. 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서는, 폴리올로서 식물 유래의 폴리올을 사용하거나, 이소시아네이트로서 식물 유래의 이소시아네이트를 사용하거나, 혹은 폴리올 및 이소시아네이트 모두 식물 유래의 것을 사용할 수 있다.
폴리올로서는, 다관능 알코올과 다관능 카르복실산의 반응물인 폴리에스테르폴리올, 다관능 알코올과 다관능 이소시아네이트의 반응물인 폴리에테르폴리올, 또는 다관능 알코올과 카르보네이트의 반응물인 폴리카르보네이트폴리올을 사용할 수 있다. 이하, 각 폴리올에 대하여 설명한다.
<폴리에스테르폴리올>
폴리에스테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 카르복실산 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
· 바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
· 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
· 바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 옥수수, 사탕수수, 카사바 및 사고야자 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 알코올을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 알코올로서는, 예를 들어, 하기와 같은 방법에 의해 식물 원료로부터 얻어지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜 등이 있고, 모두 사용할 수 있다. 이것들은, 단독으로 사용해도 되고 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 폴리프로필렌글리콜은, 식물 원료를 분해하여 글루코오스가 얻어지는 발효법에 의해, 글리세롤로부터 3-히드록시프로필알데히드(HPA)를 거쳐서 제조된다. 상기 발효법과 같은 바이오법으로 제조된 폴리프로필렌글리콜은, EO 제조법의 폴리프로필렌글리콜과 비교하여, 안전성면에서 락트산 등의 유용한 부생성물이 얻어지고, 또한 제조 비용도 낮게 억제하는 것이 가능한 것도 바람직하다.
바이오매스 유래의 부틸렌글리콜은, 식물 원료로부터 글리콜을 제조하여 발효함으로써 얻어진 숙신산을 얻고, 이것을 수소 첨가함으로써 제조할 수 있다.
바이오매스 유래의 에틸렌글리콜은, 예를 들어, 통상의 방법에 의해 얻어지는 바이오에탄올로부터 에틸렌을 거쳐서 제조할 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 1분자 중에 2개 이상, 바람직하게는 2 내지 8개의 수산기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 부틸렌글리콜(BG), 헥사메틸렌글리콜 외에, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 트리메틸올프로판, 글리세린, 1,9-노난디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 폴리에테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올, 아크릴폴리올 등을 사용할 수 있다. 이것들은, 단독이어도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
바이오매스 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 재생산 가능한 대두유, 아마인유, 동유, 야자유, 팜유, 피마자유 등의 식물 유래의 기름 및 그것들을 주체로 한 폐식용유 등을 리사이클한 재생유 등의 식물 원료로부터 얻어지는 지방족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 예를 들어, 세바스산, 숙신산, 프탈산, 아디프산, 글루타르산, 다이머산 등을 들 수 있다. 예를 들어, 세바스산은, 피마자유로부터 얻어지는 리시놀산을 알칼리 열분해함으로써, 헵틸알코올을 부생성물로서 생성된다. 본 발명에서는, 특히, 바이오매스 유래의 숙신산 또는 바이오매스 유래의 세바스산을 사용하는 것이 바람직하다. 이것들은, 단독이어도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
화석 연료 유래의 다관능 카르복실산으로서는, 지방족 다관능 카르복실산이나 방향족 다관능 카르복실산을 사용할 수 있다. 화석 연료 유래의 지방족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 아디프산, 도데칸이산, 무수 테트라히드로프탈산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 세바스산, 숙신산, 글루타르산 및 다이머산, 그리고 그것들의 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 화석 연료 유래의 방향족 다관능 카르복실산으로서는, 특별히 한정되지는 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 무수 프탈산, 트리멜리트산 및 피로멜리트산, 그리고 그들들의 에스테르 화합물 등을 사용할 수 있다. 이것들은, 단독이어도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리에테르폴리올>
폴리에테르폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 다관능 알코올 및 다관능 이소시아네이트 중 적어도 어느 한쪽이 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올로서 이하의 예를 들 수 있다.
· 바이오매스 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
· 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
· 바이오매스 유래의 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물
바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올 및 화석 연료 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 식물 유래의 2가 카르복실산을 산아미드화하고, 환원함으로써 말단 아미노기로 변환하고, 또한 포스겐과 반응시켜, 해당 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진 것을 사용할 수 있다. 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트는, 예를 들어, 바이오매스 유래의 디이소시아네이트이다. 바이오매스 유래의 디이소시아네이트로서는, 다이머 산디이소시아네이트(DDI), 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 식물 유래의 아미노산을 원료로 하여, 그 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써도 식물 유래의 디이소시아네이트를 얻을 수 있다. 예를 들어, 리신 디이소시아네이트(LDI)는 리신의 카르복실기를 메틸에스테르화한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다. 또한, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트는 리신의 카르복실기를 탈탄산한 후, 아미노기를 이소시아네이트기로 변환함으로써 얻어진다.
1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트의 다른 합성 방법으로서는, 포스겐화법이나 카르바메이트화법을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 포스겐화 방법은, 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 직접 포스겐과 반응시키는 방법이나, 펜타메틸렌디아민의 염산염을 불활성 용매 중에 현탁시켜 포스겐과 반응시키는 방법에 의해, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 또한, 카르바메이트화법은, 먼저, 1,5-펜타메틸렌디아민 또는 그의 염을 카르바메이트화하여, 펜타메틸렌디카르바메이트(PDC)를 생성시킨 후, 열분해함으로써, 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트를 합성하는 것이다. 본 발명에 있어서, 적합하게 사용되는 폴리이소시아네이트로서는, 미츠이 가가쿠 가부시키가이샤제의 1,5-펜타메틸렌디이소시아네이트계 폴리이소시아네이트(상품명: 스타비오(등록 상표))를 들 수 있다.
화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트로서는, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 4-메톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-이소프로필-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-클로르-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4-부톡시-1,3-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-디이소시아네이트디페닐에테르, 4,4'-메틸렌비스(페닐렌이소시아네이트)(MDI), 듀릴렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 벤지딘디이소시아네이트, o-니트로벤지딘디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트디벤질 등의 방향족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 메틸렌디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 1,4-시클로헥실렌디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 1,5-테트라히드로나프탈렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 MDI, 수소 첨가 XDI 등의 지환식 디이소시아네이트 등도 들 수 있다. 이것들은, 단독이어도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
<폴리카르보네이트폴리올>
폴리카르보네이트폴리올이 바이오매스 유래 성분을 포함하는 경우, 폴리카르보네이트폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래의 카르보네이트의 반응물을 사용할 수 있다. 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물을 사용할 수 있다. 카르보네이트로서는, 예를 들어, 디메틸카르보네이트, 디프로필카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 디에틸렌카르보네이트, 디부틸카르보네이트, 에틸렌카르보네이트, 디페닐카르보네이트 등을 들 수 있다. 이것들은 단독 혹은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
바이오매스 유래의 다관능 알코올로서는, 상술한 폴리에스테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 알코올을 사용할 수 있다.
<이소시아네이트 화합물>
다음으로, 이소시아네이트 화합물에 대하여 설명한다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물로서는, 폴리에테르폴리올에 있어서 설명한 바이오매스 유래의 다관능 이소시아네이트를 사용할 수 있다.
<히드록시(메트)아크릴레이트>
다음으로, 히드록시(메트)아크릴레이트에 대하여 설명한다. 히드록시(메트)아크릴레이트로서는, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 하나 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트; 글리세린디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 소르비톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴로일기를 둘 이상 갖는 히드록시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
또한, 무늬층(3)의 바인더 수지는, 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여, 니트로셀룰로오스를 포함하여 형성되어 있어도 된다. 즉, 무늬층(3)은 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 포함하고 있어도 되고, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여 니트로셀룰로오스를 포함하고 있어도 된다.
<니트로셀룰로오스>
니트로셀룰로오스는, 셀룰로오스 골격의 수산기의 일부를 질산에스테르화한 니트로기 치환체의 셀룰로오스계 수지이다. 니트로셀룰로오스 수지의 셀룰로오스 골격은, 바이오매스 재료이다. 니트로셀룰로오스로서는, 일반적인 니트로셀룰로오스를 지장없이 이용할 수 있지만, 특히, 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1.3 내지 2.7개의 니트로기로 치환된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
니트로셀룰로오스에는, 분자량에 따라 L타입과 H타입이 있다. 유기 용제에 대한 용해성의 면에서는, L타입의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
무늬층(3)은 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 5％ 이상 50％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이상 50％ 이하의 바이오매스도를 갖는다. 바이오매스도가 상기 범위이면, 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 환경 부하를 저감시킬 수 있다. 무늬층(3)의 건조 후의 중량은, 바람직하게는 0.1[g/㎡] 이상 15[g/㎡] 이하, 보다 바람직하게는 3[g/㎡] 이상 10[g/㎡] 이하, 더욱 바람직하게는 6[g/㎡] 이상 9[g/㎡] 이하이다. 무늬층(3)은 바람직하게는 0.1[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 보다 바람직하게는 0.5[㎛] 이상 5[㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 0.7[㎛] 이상 3[㎛] 이하의 두께를 갖는다. 또한, 이러한 중량이나 두께를 갖는 무늬층(3)이 복수 마련되어 있어도 된다.
「바이오매스도」에 대하여, 예를 들어 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 경우에는, 상술한 바와 같이, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소의 함유량을 측정한 값으로서 구해진다.
또한 「바이오매스도」에 대하여, 예를 들어 니트로셀룰로오스의 경우에는, 출발 물질인 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개(식량=172)당에 포함되는 수산기의 수가 3개이기 때문에, 이 수산기의 1 내지 3개가 질산에스테르화될(수소가 니트로기(비바이오매스 재료, 식량=46)로 치환됨) 수 있다. 그렇게 하면, 원래의 셀룰로오스 골격이 바이오매스 재료 100중량％를 포함하는 것으로 하여, 글루코오스 단위 1개당의 치환된 니트로기의 수가 평균하여 n개인 경우, 니트로셀룰로오스 분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율(중량％)은 (172-n)×100/(172-n+46n)으로 계산할 수 있다.
니트로셀룰로오스분자 전체에 차지하는 바이오매스 재료의 비율은, 셀룰로오스 골격을 구성하는 글루코오스 단위 1개당, 평균하여 1개의 니트로기로 치환된 경우에는, 약 78.8중량％, 2개의 니트로기로 치환된 경우에는 약 64.9중량％, 3개의 니트로기로 치환된 경우에는 약 55.0중량％가 된다(상기 식에서의 계산값).
또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해, 예를 들어, 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
무늬층(3)의 무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어, 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어, 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
또한, 무늬층(3)은 예를 들어, 화장 시트(1)가 부착되는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어, 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히 투명 수지층(5)과의 접착성으로부터 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 상술한 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층이다. 더 상세하게는, 투명 수지층(5)은 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이다. 즉, 투명 수지층(5)에 있어서, 착색 기재층(2)에서 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용해도 된다. 또한, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀의 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
투명 수지층(5)은, 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 투명 수지층(5) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이어도 된다. 투명 수지층(5) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
투명 수지층(5)의 밀도는, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내, 바람직하게는 0.94[g/㎤] 이상 0.98[g/㎤] 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 0.95[g/㎤] 이상 0.97[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖는 것이다. 투명 수지층(5)의 밀도는, JIS K 6760-1995에 기재된 어닐링을 행한 후, JIS K 7112-1980 중, A법에 규정된 방법에 따라서 측정되는 값이다. 투명 수지층(5)의 밀도가 0.92[g/㎤] 이상이면, 투명 수지층(5)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 투명 수지층(5)의 밀도가 0.99[g/㎤] 이하이면, 투명 수지층(5)의 투명성이나 기계적 강도를 높일 수 있다.
투명 수지층(5)은, 55 내지 150[㎛], 바람직하게는 55 내지 100[㎛], 보다 바람직하게는 60 내지 80[㎛]의 두께를 갖는 것이다.
투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 투명 수지층(5) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
투명 수지층(5)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제8 실시 형태에 있어서는, 압출 성형으로 형성하는 것이 바람직하고, 압출 성형이, T다이법 또는 인플레이션법에 의해 행해지는 것이 보다 바람직하다.
제8 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)과 착색 기재층(2)이 밀도, 두께 및 바이오매스도(바이오매스 유래의 에틸렌의 농도)에 대해서, 이하의 특정한 관계를 충족시키는 것인 것이 바람직하다.
제8 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2가, d2>d1을 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 부형성이 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는 생산성이 요구되기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 밀도 d1과 착색 기재층(2)의 밀도 d2의 비(d2/d1)가 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 1.3 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.2 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다. 투명 수지층과 착색 기재층의 밀도의 비가 이 범위임으로써, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 경우라도 화장 시트로서 필요한 압출 적정, 굽힘 가공 적정을 가질 수 있다.
제8 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2가, t1≥t2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 요구되고, 착색 기재층(2)으로서 기능하기 위해서는, 투명 수지층(5) 정도의 두께는 필요없기 때문이다.
또한, 투명 수지층(5)의 두께 t1과 착색 기재층(2)의 두께 t2의 비(t1/t2)가 1.1 이상 3 이하의 범위 내이면 바람직하고, 1.1 이상 2 이하의 범위 내이면 보다 바람직하고, 1.1 이상 1.5 이하의 범위 내이면 더욱 바람직하다.
제8 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도 C1과 착색 기재층(2)에 있어서의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도 C2가, C1>C2를 충족시키는 것이 바람직하다. 투명 수지층(5)으로서 기능하기 위해서는 두께가 크고 에틸렌 사용량이 많은 점에서, 투명 수지층(5)의 바이오매스도를 높임으로써 화석 연료의 사용량을 보다 삭감할 수 있기 때문이다.
투명 수지층(5)을 형성하는 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스터 CN-002」)가 첨가되어 있어도 된다.
핵제는, 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 바람직하고, 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 더욱 바람직하다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라서, 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제8 실시 형태에서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제8 실시 형태에 있어서는, 투명 수지층(5)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위해 마련된 층이다.
표면 보호층(6)은 무늬층(3)의 바인더 수지와 마찬가지의 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 이 때문에, 표면 보호층(6)의 구성은, 착색제를 포함하지 않는 점 이외에는, 무늬층(3)의 구성과 마찬가지이다.
표면 보호층(6)은 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트, 즉 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성되어 있다. 또한 표면 보호층(6)에 있어서, 상술한 우레탄(메트)아크릴레이트를 구성하는 폴리올, 이소시아네이트 화합물 또는 히드록시(메트)아크릴레이트 중 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다. 즉, 표면 보호층(6)은 바이오매스 유래 성분을 포함하고 있다.
또한, 표면 보호층(6)은 무늬층(3)의 바인더 수지와 마찬가지로, 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 더하여, 니트로셀룰로오스를 포함하여 형성되어 있어도 된다. 즉, 표면 보호층(6)은 상술한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성되어도 되고, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 니트로셀룰로오스를 첨가하여 형성되어도 된다.
표면 보호층(6)은, 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 5％ 이상 50％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이상 50％ 이하의 바이오매스도를 갖는다. 바이오매스도가 상기 범위이면, 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 환경 부하를 저감시킬 수 있다. 표면 보호층(6)의 건조 후의 중량은, 바람직하게는 0.1[g/㎡] 이상 15[g/㎡] 이하, 보다 바람직하게는 3[g/㎡] 이상 10[g/㎡] 이하, 더욱 바람직하게는 6[g/㎡] 이상 9[g/㎡] 이하이다. 표면 보호층(6)은 바람직하게는 0.1[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 보다 바람직하게는 3[㎛] 이상 10[㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 6[㎛] 이상 9[㎛] 이하의 두께를 갖는다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라서, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열안정제, 광안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라서, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)는 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은, 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성ㆍ내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은, 착색 기재층(2)의 다른 쪽 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시키는 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일 예이며, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관한 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제8 실시 형태의 효과)
제8 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은, 각각, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이고 투명 수지층(5)은 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92[g/㎤] 이상 0.99[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92[g/㎤] 이상 1.12[g/㎤] 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 무늬층(3)은 착색제와, 바이오매스 유래 성분을 포함하고, 표면 보호층(6)은 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2) 무늬층(3)은 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이고, 표면 보호층(6)은 해당 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성된 수지층이고, 해당 우레탄(메트)아크릴레이트가 함유하는 폴리올, 이소시아네이트 화합물, 및 히드록시(메트)아크릴레이트 중 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(3) 무늬층(3) 및 표면 보호층(6)이 함유하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 보다 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 보다 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(4) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물인, 또는 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(5) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물인, 또는 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(6) 상기 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 폴리올 중 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물인, 또는 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(7) 무늬층(3) 및 표면 보호층(6)이 함유하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트의 구성 요소인 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물이다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 더욱 확실하게 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 더욱 확실하게 유지할 수 있는 화장 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(8) 기재(9)와, 기재(9) 중 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
이에 의해, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지할 수 있는 화장재를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제6 실시예
제8 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 16의 화장재와, 참고예 1 내지 3의 화장재에 대해서 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 무늬층과, 우레탄계 접착제층과, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지층(투명 접착층)과, 투명 수지층과, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하는 표면 보호층을 이 순으로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이와 같이 하여, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 135[㎛])를 얻었다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 기재층(두께: 55[㎛])을 사용하였다. 이 수지 조성물을 캘린더 성형함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 80％이고, 착색 기재층의 밀도는 1.08[g/㎤]이다.
투명 수지층에는, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「바이오매스 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층(두께: 80[㎛])을 사용하였다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 80/20이 되도록 블렌드한 수지이다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 투명 수지층의 바이오매스도는 94％이고, 투명 수지층의 밀도는 0.95[g/㎤]이다.
무늬층의 바인더 수지에는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올과 화석 연료 유래의 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용하였다. 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올로서는, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 카르복실산의 반응물인 폴리에스테르폴리올을 사용하였다.
또한, 표면 보호층은 무늬층의 바인더 수지와 동일한 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용하여 형성하였다.
(실시예 2)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에스테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 3)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로서, 화석 연료 유래의 폴리에스테르폴리올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 4)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리에테르폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용하였다.
(실시예 5)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 6)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 7)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리카르보네이트폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 카르보네이트의 반응물을 사용하였다.
(실시예 8)
표면 보호층을 형성하는 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 실시예 8의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 9)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에스테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 9의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 10)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트로서, 화석 연료 유래의 폴리에스테르폴리올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물과 화석 연료 유래의 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응물인, 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 10의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 11)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 11의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리에테르폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용하였다.
(실시예 12)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리에테르폴리올로서, 화석 연료 유래의 다관능 알코올과 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물을 사용한 것 이외에는 실시예 11과 마찬가지로 하여, 실시예 12의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 13)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리에테르폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 하여, 실시예 13의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 14)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 14의 화장 시트를 얻었다. 구체적으로는, 폴리카르보네이트폴리올로서, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과 화석 연료 유래의 카르보네이트의 반응물을 사용하였다.
(실시예 15)
무늬층의 바인더 수지인 바이오 우레탄(메트)아크릴레이트에 있어서의 폴리올로서, 화석 연료 유래의 폴리카르보네이트폴리올을 사용한 것 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 하여, 실시예 15의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 16)
바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 100/0이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 16의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 1)
무늬층을 우레탄계 인쇄 잉크로 형성하고, 표면 보호층을 아크릴 수지계 자외선 경화형 수지로 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 1의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 2)
프라임 폴리머사제의 화석 연료 유래의 호모 폴리프로필렌 수지만을 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 2의 화장 시트를 얻었다.
(참고예 3)
화석 연료 유래의 착색 폴리에틸렌 수지만을 사용하여 착색 기재층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 참고예 3의 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 16의 화장 시트와, 참고예 1 내지 3의 화장 시트에 대헤, 각각, 「투명 수지층의 헤이즈(％)」, 「연필 경도」, 「호프만 스크래치 시험」, 「압출 적정」, 「절곡 백화」를 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<투명 수지층의 헤이즈(％)>
투명 수지층의 헤이즈(％)는, 자외 가시 근적외 분광 광도계(메이커: 시마즈 세이사쿠쇼 모델 번호: UV-3600)를 사용하여 측정하였다.
각 실시예ㆍ참고예의 투명 수지층과 동일한 조성의 수지를, 두께를 70[㎛] 이상 80[㎛] 이하의 범위 내에서 압출하고, 수지 필름을 얻었다. 파장이 555㎚의 헤이즈를 분광 광도계(적분구)에 의해 측정하여, 헤이즈를 평가하였다. 그리고, 헤이즈가 15％ 미만인 경우를 「◎」라고 평가하고, 헤이즈가 15％ 이상 25％ 미만의 범위 내인 경우를 「○」라고 평가하고, 헤이즈가 25％ 이상인 경우를 「×」라고 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<연필 경도>
연필 경도는, 연필 경도 시험기(자동)(메이커: 요시미츠 세이키 모델 번호: C221A)로 측정하였다.
각 실시예ㆍ참고예의 화장 시트를 포함하는 화장재에 대해, 경도가 다른 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면(표면 보호층)에 발생한 손상(파임)을 확인하여, 표면 경도를 평가하였다. 그리고, 경도가 2B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「◎」라고 평가하고, 경도가 4B 이상인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「○」라고 평가하였다. 이에 덧붙여, 경도가 5B 이하인 연필을 사용하여 연필 경도 시험을 실시한 후에, 표면에 손상이 발생한 경우를 「×」라고 평가하였다.
또한, 본 실시예에서는, 「◎」, 「○」를 합격으로 하였다.
<호프만 스크래치 시험>
호프만 스크래치 시험은, 화장 시트 표면에 대하여 45도의 각도로 접하도록 스크래치날(Φ7의 원기둥형의 날)을 세트하고, 시험기를 화장 시트 위로 이동시켜 행하였다.
200 내지 2000g 하중인 범위 내에서 서서히(200g 간격으로) 하중(추)을 높여 긁어서, 샘플 표면에 흠집이 생긴 하중(g)으로 평가하였다. 또한, 하중 800g으로 흠집이 생긴 경우에는, 「600g」을 내하중으로서 표에 기재하였다.
또한, 본 실시예에서는 내하중이 「200g」인 경우를 불합격으로 하였다.
<압출 적정>
투명 수지층을 압출 성형하고, 그 생산 적정(압출 적정)을 확인하였다.
그 결과, 문제없이 제조(성형)할 수 있으면, 「○」(합격)로 하였다. 한편, 불량이 나올 가능성이 있는 것을 「△」(불합격)로 하였다.
<절곡 백화>
MDF에 접합한 화장 시트(즉 화장재)를 사용하여 V 커트 가공 적성(절곡 백화의 유무)을 확인하였다.
그 결과, 백화가 발생하지 않은 것을 「○」(합격)로 하고, 조금 백화가 발생하게 된 것을 「△」(합격)로 하고, 백화가 발생하게 된 것을 「×」(불합격)로 하였다.
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과, 실시예 1 내지 16의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여, 참고예 1 내지 3과 동등 이상의 우수한 성능을 나타냈다. 즉, 실시예 1 내지 16의 화장 시트는, 식물 유래의 재료를 사용함으로써 화석 연료의 사용량을 삭감하고, 또한 화장 시트로서의 용도에 적합한 물성을 유지하는 것이 가능한 것을 알 수 있었다.
(제9 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대해서 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.
또한, 제9 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 접착층(4)과, 투명 수지층(투명 열가소성 수지층)(5)과, 표면 보호층(6)과, 요철부(7)와, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이고, 또한 이 착색 수지층은 무기물을 포함하고 있다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대해서 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제9 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 것이다. 바이오매스 유래의 에틸렌은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다. 원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것이 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌의 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀 중 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상적으로, 탄소수 3 내지 20의 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐인 것이 바람직하다. 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 이러한 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 가지므로, 단순한 직쇄상의 것보다도 유연성이 풍부한 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소의 함유량을 측정한 값이다. 대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있으므로, 대기 중의 이산화탄소를 도입하여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다. 또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다. 따라서, 폴리에틸렌 중의 전체 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소의 비율을 산출할 수 있다. 제9 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소의 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
제9 실시 형태에 있어서는, 이론상, 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도는 100％이고, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌바이오의 매스도는 100이 된다. 또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도는 0％이고, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌바이오의 매스도는 0이 된다.
제9 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제9 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 중합 온도나 중합 압력은 중합 방법이나 중합 장치에 따라서, 적절히 조절하는 것이 좋다. 중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이에 따라, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러ㆍ나타 촉매 등의 멀티 사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합, 및 고압 이온 중합 중 어느 것의 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단으로 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제9 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은, 상기 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다. 수지 조성물은 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하는 것이다. 수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래의 화석 연료를 사용하는 경우에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기 수지 조성물은, 다른 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀 중 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합되어 이루어지는 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다. 즉, 제9 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다. 혼합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제9 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 5질량％ 이상 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다. 수지 조성물은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물을 포함하고 있어도 되고, 이러한 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우라도, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 5질량％ 이상 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제, 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
(무기물)
착색 기재층(2)은 무기물을 포함하고, 착색 기재층(2)의 비중은 0.97 이상 1.5 이하이다.
무기물로서는, 예를 들어 탄산칼슘, 산화티타늄, 카본 블랙, 실리카, 크롬, 안티몬, 티타늄 복합물, 및 그 밖의 산화물 등 중 어느 하나 또는 복수를 적용할 수 있다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상 포함하는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비해 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있어, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
또한, 착색 기재층(2)은 비중이 0.97 이상 1.5 이하로 되도록 무기물이 첨가되어 있다. 비중이 0.97 이상 1.5 이하로 되도록, 착색 기재층(2)에 무기물을 첨가함으로써, 착색 기재층(2)의 은폐성을 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것 중 어느 것이어도 되고, 또한, 착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하인 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)을 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드한 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 부드러워져 버린다는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제9 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라서, 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 200[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하는 일이 없어, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 제9 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제9 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다. 또한, 무늬층(3)은 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜서 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
바인더 수지로서는, 예를 들어 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해, 예를 들어 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은, 예를 들어 화장 시트(1)를 부착할 수 있는 하지의 색ㆍ모양을 은폐하기 위해, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<접착층>
접착층(4)은, 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 무늬층(3)과 투명 수지층(5)의 접착에 사용되는 층이다.
접착층(4)의 재료로서는, 예를 들어 우레탄계, 아크릴계, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체계, 폴리에스테르, 폴리올레핀계 등을 사용하는 것이 가능하다. 특히 투명 수지층(5)과의 접착성에서 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
<투명 수지층>
투명 수지층(5)은, 접착층(4)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 상술한 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물, 혹은 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층이다. 보다 상세하게는, 투명 수지층(5)은, 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이다. 즉, 투명 수지층(5)에서는, 착색 기재층(2)에서 사용한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에 있어서, 무기물이 첨가되어 있지 않은 수지 조성물을 사용해도 된다. 바꿔 말하면, 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은 모두, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성되고, 착색 기재층(2)에는 무기물이 더 첨가되어 있지만, 투명 수지층(5)에는 무기물이 첨가되어 있지 않다. 무늬층(3)의 상층에 있는 투명 수지층(5)에는 무기물을 첨가하지 않고, 무늬층(3)의 하층에 있는 착색 기재층(2)에만 무기물을 첨가하고 있기 때문에, 투명 수지층(5)의 투명성을 유지함으로써 무늬층(3)이 은폐되는 것을 억제하면서, 착색 기재층(2)의 은폐성을 높임으로써, 화장 시트(1)가 첩부되는 하지의 색·모양을 은폐할 수 있다.
투명 수지층(5)은, 상술한 바이오매스 유래의 에틸렌을 투명 수지층(5) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이어도 된다. 투명 수지층(5) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비하여 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있고, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 투명 수지층(5) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
투명 수지층(5)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제9 실시 형태에 있어서는, 압출 성형으로 형성하는 것이 바람직하고, 압출 성형이, T 다이법 또는 인플레이션법에 의해 행해지는 것이 보다 바람직하다.
투명 수지층(5)을 형성하는 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에는, 핵제(예를 들어, 리켄 비타민 가부시키가이샤제의 「리케마스타 CN-002」)가 첨가되어 있어도 된다.
핵제는, 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여, 500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 바람직하고, 1500[ppm] 이상 2000[ppm] 이하의 범위 내에서, 폴리에틸렌에 첨가되어 있으면 더욱 바람직하다.
투명 수지층(5)에는, 필요에 따라, 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상을 첨가해도 된다.
또한, 투명 수지층(5)은, 화장 시트(1)의 표면(상면)으로부터 무늬층(3)의 무늬를 투시하는 것이 가능한 정도의 투명성(무색 투명, 유색 투명, 반투명)을 갖는 것이 바람직하다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은, 투명 수지층(5)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여, 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위하여 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은, 예를 들어 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광 안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<요철부>
요철부(7)는, 투명 수지층(5)과 표면 보호층(6)의 복수 개소에 마련한 오목부에 의해 형성되어 있다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은, 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은, 착색 기재층(2)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시키는 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
<화장 시트 중의 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도>
상술한 바와 같이, 착색 기재층(2) 및 투명 수지층(5)은, 각각 바이오매스 유래의 에틸렌을 5질량％ 이상 포함하고, 화장 시트(1) 전체에서는, 바이오매스 유래의 재료를, 5질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다.
<화장 시트 전체의 비중>
화장 시트(1) 전체의 비중은, 착색 열가소성 수지층에 무기물을 첨가함으로써 0.97 이상 1.5 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 구성과 동등 정도의 은폐성을 갖는 화장 시트(1)를 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일 예이고, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관계되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제9 실시 형태의 효과)
제9 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이고, 바이오매스 유래의 에틸렌을 5질량％ 이상 포함하고, 착색 기재층(2)에는 무기물이 더 첨가되어 있고, 착색 기재층(2)의 비중은 0.97 이상 1.5 이하이다.
이 때문에, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등 정도의 은폐성을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 은폐성의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
(2) 투명 수지층(5) 및 착색 기재층(2)의 적어도 한쪽의 층은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
그 결과, 더 유연성을 갖는 투명 수지층(5) 및 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(3) 투명 수지층(5)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
그 결과, 높은 경도를 갖는 투명 수지층(5)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(4) 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 또한, 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
그 결과, 제막 안정성이 좋고, 화장 시트로서 충분한 유연함을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제9 실시 형태의 화장재(10)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(5) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 은폐성의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장재(10)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제7 실시예
제9 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 6의 화장 시트와, 비교예 1 내지 3의 화장 시트에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 우레탄계 인쇄 잉크로 인쇄된 무늬층과, 우레탄계 접착제층과, 무수 말레산 변성 폴리에틸렌 수지층(접착층)과, 투명 수지층과, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하는 표면 보호층을 이 순서대로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽의 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 다른 쪽의 면에 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이와 같이 해서, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 135[㎛])를 얻었다. 화장 시트의 바이오매스도는 80％이다.
이 화장 시트의 프라이머층 측에, 예를 들어 에바 재팬 코팅 레진사제의 접착제 BA-10L과 재팬 코팅 레진사제 경화제 BA-11B를 사용하여, MDF(Medium density fiberboard: 중질 섬유판)을 맞대어 붙이는 것으로 화장재를 얻을 수 있다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성되고, 무기물이 첨가된 착색 기재층(두께: 55[㎛])을 사용하였다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 블렌드한 수지이다. 착색 기재층의 비중이 1.2가 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합하였다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 80％이다.
투명 수지층에는, 착색 기재층과 마찬가지로, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌」)을 포함하는 수지 조성물로 형성된 투명 수지층(두께: 60[㎛])이긴 하지만, 무기물이 첨가되어 있지 않은 투명 수지층을 사용하였다. 이 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 80/20이 되도록 블렌드한 수지이다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻었다.
(실시예 2)
착색 기재층의 비중이 0.97이 되도록, 무기물로서 탄산칼슘을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 3)
착색 기재층의 비중이 1.5가 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 4)
착색 기재층의 비중이 1.0이 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 5)
투명 수지층을 화석 연료 유래의 폴리프로필렌을 사용하여 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 6)
바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(SHC7260)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌(SPB681)을, 그 비율(고밀도 폴리에틸렌/저밀도 폴리에틸렌)이 100/0이 되도록 블렌드하고, 그 수지를 루다 라미네이트함으로써 투명 수지층을 얻은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 1)
무기물로서, 비중이 0.96이 되도록 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 2)
무기물로서, 비중이 0.95가 되도록 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 화장 시트를 얻었다.
(비교예 3)
무기물로서, 비중이 1.6이 되도록 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 3의 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 5의 화장 시트와, 비교예 1 내지 3의 화장 시트에 대하여, 각각, 「은폐성」, 「착색 열가소성 수지층(착색 기재층)의 생산성」, 「인쇄 적정」을 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<은폐성>
화장 시트에 대하여, JIS6921 벽지로 기재되어 있는 은폐성 시험을 행하였다.
JIS6921의 은폐성의 판정 기준에 따라서 판정을 행하고, 4급을 「◎」, 3급을 「○」, 2급을 「△」로 하였다.
<착색 열가소성 수지층의 생산성>
화장 시트에 대해서, 표면 상태 등의 제막성, 피시 아이의 유무, 두께 불균일의 유무 등과 같은 불량 정도를 눈으로 보아 판정하였다. 불량이 거의 없는 경우를 「◎」, 불량이 존재하지만, 생산에는 영향이 없는 경우를 「○」, 생산에 영향을 미칠 만큼의 불량이 있는 경우를 「×」로 하였다. 또한, 불량 개소가 평미당 1 내지 2개 정도인 경우에는 「○」라고 판정하였다.
<인쇄 적정>
화장 시트에 대해서, 잉크 착색 불량의 유무, 건조 시의 열 주름의 유무 등을 눈으로 보아 판정하였다. 현행의 화장 시트의 인쇄 적정으로 손색이 없는 경우를 「◎」, 현행의 인쇄 적정보다도 떨어지지만, 생산에 영향이 없는 경우를 「○」, 조건에 따라서는 생산에 영향을 미치는 경우를 「△」로 하였다.
Figure pct00014
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 1 내지 6의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여 거의 우수한 성능을 나타내었다. 한편, 비교예 1 내지 3의 화장 시트는, 적어도 일부의 평가 시험에 있어서 불충분한 성능을 나타내었다.
(제10 실시 형태)
이하, 도 1을 참조하여, 화장재(10)의 구성에 대하여 설명한다.
화장재(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 화장 시트(1)와, 기재(9)를 구비한다. 또한, 화장 시트(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후술한다.
또한, 제10 실시 형태에 있어서의 화장재(10)의 구성은, 화장 시트(1)의 구성을 제외하고, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 화장 시트(1) 이외의 구성에 대해서는, 설명을 생략한다.
(화장 시트의 구성)
화장 시트(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 착색 기재층(착색 열가소성 수지층)(2)과, 무늬층(3)과, 표면 보호층(6)과, 프라이머층(8)을 구비한다.
<착색 기재층>
착색 기재층(2)은, 열가소성 수지를 사용하여 형성된 수지층이며, 바이오매스 유래(식물 유래)의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 착색 수지층이다.
이하, 착색 기재층(2)의 조성에 대하여 상세하게 설명한다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌)
제10 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머가 중합하여 이루어지는 것이다. 바이오매스 유래의 에틸렌은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조된 에틸렌을 사용할 수 있다. 원료인 모노머로서 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하고 있기 때문에, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 바이오매스 유래가 된다.
또한, 폴리에틸렌의 원료 모노머는, 바이오매스 유래의 에틸렌을 100질량％ 포함하는 것이 아니어도 된다.
바이오매스 유래의 폴리에틸렌 원료인 모노머는, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 화석 연료 유래의 α-올레핀의 적어도 1종을 더 포함해도 되고, 바이오매스 유래의 α-올레핀을 더 포함해도 된다.
상기 α-올레핀은, 탄소수는 특별히 한정되지는 않지만, 통상적으로, 탄소수 3 내지 20의 것을 사용할 수 있고, 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐인 것이 바람직하다. 부틸렌, 헥센, 또는 옥텐이면, 바이오매스 유래의 원료인 에틸렌의 중합에 의해 제조하는 것이 가능하게 되기 때문이다. 또한, 이러한 α-올레핀을 포함함으로써, 중합되어 이루어지는 폴리에틸렌은 알킬기를 분지 구조로서 갖기 때문에, 단순한 직쇄상의 것보다도 유연성이 많은 것으로 할 수 있다.
바이오매스 유래의 원료인 에틸렌을 사용함으로써, 이론상 100％ 바이오매스 유래의 성분에 의해 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도(이하, 「바이오매스도」라고 하는 경우가 있음)는, 방사성 탄소(C14) 측정에 의한 바이오매스 유래의 탄소 함유량을 측정한 값이다. 대기 중의 이산화탄소에는, C14가 일정 비율(105.5pMC)로 포함되어 있기 때문에, 대기 중의 이산화탄소를 도입하여 성장하는 식물, 예를 들어 옥수수 중의 C14 함유량도 105.5pMC 정도인 것이 알려져 있다. 또한, 화석 연료 중에는 C14가 거의 포함되어 있지 않은 것도 알려져 있다. 따라서, 폴리에틸렌 중의 전체 탄소 원자 중에 포함되는 C14의 비율을 측정함으로써, 바이오매스 유래의 탄소 비율을 산출할 수 있다. 제10 실시 형태에 있어서는, 폴리에틸렌 중의 C14의 함유량을 PC14로 한 경우의, 바이오매스 유래의 탄소 함유량 Pbio는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
Pbio(％)=PC14/105.5×100
제10 실시 형태에 있어서는, 이론상, 폴리에틸렌의 원료로서, 모두 바이오매스 유래의 에틸렌을 사용하면, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 100％이고, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 바이오매스도는 100이 된다. 또한, 화석 연료 유래의 원료만으로 제조된 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도는 0％이고, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 바이오매스도는 0이 된다.
제10 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌이나 그 폴리에틸렌을 포함하여 구성된 화장 시트는, 바이오매스도가 100일 필요는 없다.
제10 실시 형태에 있어서, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 행할 수 있다. 중합 온도나 중합 압력은, 중합 방법이나 중합 장치에 따라, 적절히 조절하는 것이 좋다. 중합 장치에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이하, 에틸렌을 포함하는 모노머의 중합 방법의 일 예를 설명한다.
에틸렌 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체의 중합 방법은, 목적으로 하는 폴리에틸렌의 종류, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 등의 밀도나 분지의 차이에 의해, 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 중합 촉매로서, 지글러·나타 촉매 등의 멀티 사이트 촉매나, 메탈로센계 촉매 등의 싱글 사이트 촉매를 사용하여, 기상 중합, 슬러리 중합, 용액 중합 및 고압 이온 중합의 어느 것의 방법에 의해, 1단 또는 2단 이상의 다단으로 행하는 것이 바람직하다.
또한, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 에틸렌의 중합체나 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체를, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
(바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물)
제10 실시 형태에 있어서, 수지 조성물은, 상기 폴리에틸렌을 주성분으로서 포함하는 것이다. 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 수지 조성물 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％ 포함하는 것이다. 수지 조성물 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비하여 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있고, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
상기 수지 조성물은, 다른 바이오매스도의 폴리에틸렌을 2종 이상 포함하는 것이어도 되고, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌의 농도가, 상기 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물은, 화석 연료 유래의 에틸렌과, 화석 연료 유래의 에틸렌 및 α-올레핀의 적어도 한쪽을 포함하는 모노머가 중합하여 이루어지는 화석 연료 유래가 폴리에틸렌을 더 포함해도 된다. 즉, 제10 실시 형태에 있어서는, 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물이어도 된다. 혼합 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 드라이 블렌드여도 되고, 멜트 블렌드여도 된다.
제10 실시 형태에 따르면, 수지 조성물은, 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것이다. 수지 조성물은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌과, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌의 혼합물을 포함하고 있어도 되고, 이러한 혼합물의 수지 조성물을 사용한 경우에도, 수지 조성물 전체로서, 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가, 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 95질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％의 범위 내이면 된다.
상기 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 제조된 수지 조성물에는, 그 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서, 주성분인 폴리에틸렌 이외에, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 가소제, 자외선 안정화제, 착색 방지제, 소광제, 소취제, 난연제, 내후제, 대전 방지제, 실 마찰 저감제, 슬립제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제 및 착색 안료 등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는, 수지 조성물 전체에 대하여 바람직하게는 1 내지 20질량％, 바람직하게는 1 내지 10질량％의 범위에서 첨가된다.
(무기물)
착색 기재층(2)은 무기물을 포함하고, 착색 기재층(2)의 비중은 0.97 이상 1.5 이하이다.
무기물로서는, 예를 들어 탄산칼슘, 산화티타늄, 카본 블랙, 실리카, 크롬, 안티몬, 티타늄 복합물 및 기타 산화물 등 중 어느 하나 또는 복수를 적용할 수 있다.
이상과 같이, 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 착색 기재층(2) 전체에 대하여 5질량％ 이상, 바람직하게는 5 내지 90질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 75질량％, 가장 바람직하게는 40 내지 75％ 포함하는 것이다. 착색 기재층(2) 중의 바이오매스 유래의 에틸렌 농도가 5질량％ 이상이면, 종래에 비하여 화석 연료의 사용량을 삭감할 수 있고, 카본 중립인 화장 시트를 실현할 수 있다.
또한, 착색 기재층(2)은, 비중이 0.97 이상 1.5 이하로 되도록 무기물이 첨가되어 있다. 비중이 0.97 이상 1.5 이하로 되도록, 착색 기재층(2)에 무기물을 첨가함으로써, 착색 기재층(2)의 은폐성을 높일 수 있다.
착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 폴리에틸렌을 포함하는 것, 화석 연료 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것 중의 어느 것이어도 되고, 또한, 착색 기재층(2) 전체의 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
또한, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94를 초과하는 폴리에틸렌을 말한다. 또한, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌이란, 밀도가 0.94 이하의 폴리에틸렌을 말한다.
착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌(바이오매스 유래의 것이어도, 화석 연료 유래의 것이어도 됨)을 95:5 내지 70:30의 범위 내에서 블렌드한 것이 좋다. 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 적으면 제막 안정성이 나쁘고, 저밀도 폴리에틸렌의 함유량이 많으면 너무 유연해져 버린다는 문제가 있다.
착색 기재층(2)의 제조 방법은, 특별히 한정되지는 않고, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 제10 실시 형태에 있어서는, 캘린더 성형으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 착색 기재층(2)에는, 필요에 따라, 예를 들어 착색제, 충전제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 활제, 난연제, 항균제, 방미제, 감마제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가해도 된다.
착색 기재층(2)의 두께는, 40[㎛] 이상 200[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 51[㎛] 이상 200[㎛] 이하인 것이 보다 바람직하고, 55[㎛] 이상 100[㎛] 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 착색 기재층(2)의 두께가 40[㎛] 이상인 경우, 하지가 되는 바닥재 등의 요철이나 단차 등을 흡수하여 화장 시트(1)의 시공 마무리를 양호하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 착색 기재층(2)의 두께가 200[㎛] 이하인 경우, 착색 기재층(2)을 필요 이상으로 두껍게 형성하는 경우가 없고, 화장 시트(1)의 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 제10 실시 형태에서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 바이오매스 유래의 폴리에틸렌 대신에, 바이오매스 유래의 폴리프로필렌이나 바이오매스 유래의 폴리부틸렌 등을 사용해도 된다. 즉, 제10 실시 형태에 있어서는, 착색 기재층(2)을 구성하는 바이오매스 유래의 수지로서, 광범위하게 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
<무늬층>
무늬층(3)은, 착색 기재층(2)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 층이다. 또한, 무늬층(3)은, 착색 기재층(2)의 착색으로 대용하는 것이 가능한 경우에는, 생략도 가능하다.
또한, 무늬층(3)은, 인쇄 잉크 또는 도료 등을 사용하여 형성된다. 무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 염료 또는 안료 등의 착색제를, 적당한 바인더 수지와 함께 적당한 희석 용매 중에 용해 또는 분산시켜서 형성된다.
무늬층(3)을 형성하는 인쇄 잉크 또는 도료 등은, 예를 들어 그라비아 인쇄법 또는 오프셋 인쇄법 등의 각종 인쇄법이나, 그라비아 코팅법 또는 롤 코팅법 등의 각종 도공법 등을 사용하여 도포된다.
바인더 수지로서는, 예를 들어 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 염화아세트산비닐계 수지, 폴리이미드계 수지, 질화면 등, 또는 그것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 가능하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
무늬로서는, 임의의 무늬를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어 나뭇결 무늬, 돌결 무늬, 옷감결 무늬, 추상 무늬, 기하학 모양, 문자, 기호, 단색 무지 등, 또는 그것들의 조합 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 화장 시트(1)의 은폐성을 향상시키기 위해서, 무늬층(3)과 착색 기재층(2) 사이에, 은폐층을 마련해도 된다. 은폐층은, 예를 들어 이산화티타늄이나 산화철 등의 불투명 안료를 많이 포함하는 불투명한 인쇄 잉크나 도료를 사용하여 형성한다.
무늬층(3)의 두께는, 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이것은, 무늬층(3)의 두께가 1[㎛] 이상인 경우, 인쇄를 명료하게 하는 것이 가능한 것에 기인한다. 또한, 무늬층(3)의 두께가 10[㎛] 이하인 경우, 화장 시트(1)를 제조할 때의 인쇄 작업성이 향상되고, 또한 제조 비용을 억제하는 것이 가능한 것에 기인한다.
또한, 무늬층(3)에는, 각종 기능을 부여하기 위해서, 예를 들어 체질 안료, 가소제, 분산제, 계면 활성제, 점착 부여제, 접착 보조제, 건조제, 경화제, 경화 촉진제 및 경화 지연제 등의 기능성 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 무늬층(3)은, 예를 들어 화장 시트(1)를 부착할 수 있는 하지의 색·모양을 은폐하기 위해서, 솔리드된 착색 기재층과, 의장성을 부여하기 위한 무늬를 부가하기 위한 무늬 모양층을 갖는 구성으로 해도 된다.
<표면 보호층>
표면 보호층(6)은, 무늬층(3)의 한쪽 면(도 1에서는, 상측의 면)에 적층되어 있고, 화장 시트(1)에 대하여, 내후성, 내흠집성, 내오염성, 의장성 등의 기능을 부여하기 위하여 마련된 층이다.
또한, 표면 보호층(6)은, 예를 들어 아크릴계 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 내후제, 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광 안정제, 블로킹 방지제, 촉매 포착제, 착색제, 광 산란제 및 광택 조정제 등의 각종 첨가제 등을 함유시켜도 된다. 또한, 표면 보호층(6)에는, 필요에 따라, 항균제, 곰팡이 방지제 등의 기능성 첨가제 등을 함유시켜도 된다.
<프라이머층>
프라이머층(8)은, 하지가 되는 층이며, 착색 기재층(2)과 기재(9)의 밀착성·내식성을 향상시키기 위한 층이다.
또한, 프라이머층(8)은, 착색 기재층(2)의 다른 쪽의 면(도 1에서는, 하측의 면)에 적층되어 있다.
또한, 프라이머층(8)은, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 유기 첨가제, 안료 등을 사용하여 형성되어 있다.
또한, 프라이머층(8)에는, 내식성을 향상시키는 목적으로 방청 안료를 배합해도 된다.
프라이머층(8)의 두께는, 예를 들어 1[㎛] 이상 10[㎛] 이하의 범위 내이다.
<화장 시트 전체의 비중>
화장 시트(1) 전체의 비중은, 0.97 이상 1.5 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 비중이 0.99 이상 1.4 이하이다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등 정도의 은폐성을 갖는 화장 시트(1)를 형성하는 것이 가능하게 된다.
<화장 시트 전체의 총 두께>
화장 시트(1) 전체의 두께는, 50[㎛] 이상 200[㎛] 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 70[㎛] 이상 150[㎛] 이하이다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등 정도의 은폐성을 갖는 화장 시트(1)를 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 발명의 일 예이고, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지는 않고, 이 실시 형태 이외의 형태여도, 본 발명에 관계되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라서 다양한 변경이 가능하다.
(제10 실시 형태의 효과)
제10 실시 형태의 화장 시트(1)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(1) 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이고, 바이오매스 유래의 에틸렌을 5질량％ 이상 포함하고, 무기물이 더 첨가되어 있고, 착색 기재층(2)의 비중은 0.97 이상 1.5 이하이다.
이 때문에, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용한 구성이어도, 예를 들어 화석 연료 유래의 폴리에틸렌 등을 사용하여 형성한 구성과 동등 정도의 은폐성을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 은폐성의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장 시트(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 은폐용의 층을 별도 마련하지 않고, 착색 기재층(2)에 무기물을 첨가함으로써 은폐성을 갖게 할 수 있기 때문에, 단층 구조의 화장 시트로 할 수 있다. 그 때문에, 종래의 은폐성을 갖는 복층 필름과 비교하여 수지량을 삭감할 수 있고, 카본 중립인 사회의 실현에 공헌할 수 있다.
(2) 착색 기재층(2)는, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 있어도 된다.
그 결과, 더 유연성을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(3) 착색 기재층(2)은, 바이오매스 유래의 폴리에틸렌으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 또한, 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내여도 된다.
그 결과, 더 유연성을 갖는 착색 기재층(2)을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제10 실시 형태의 화장재(10)에 의하면, 이하에 기재하는 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.
(4) 기재(9)와, 기재(9)의 적어도 한쪽 면에 적층된 화장 시트(1)를 구비한다.
그 결과, 식물 유래의 재료인 바이오매스 유래의 폴리에틸렌을 사용하여 형성한 경우에도, 은폐성의 저하를 억제하는 것이 가능한 화장재(10)를 제공하는 것이 가능하게 된다.
제8 실시예
제10 실시 형태를 참조하면서, 이하, 실시예 1 내지 7의 화장재와, 비교예 1 내지 3의 화장재에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
기재의 한쪽 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 한쪽 면에, 우레탄계 인쇄 잉크로 인쇄된 무늬층과, 아크릴계 수지 조성물을 주성분으로 하는 표면 보호층을 이 순서대로 적층하였다. 또한, 기재의 다른 쪽의 면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 기재의 다른 쪽의 면에 폴리에스테르우레탄 수지를 포함하는 프라이머층(두께: 1 내지 2[㎛])을 형성하였다. 이와 같이 하여, 실시예 1의 화장 시트(총 두께: 110[㎛])를 얻었다. 화장 시트의 바이오매스도는 70％이다. 이 화장 시트의 프라이머층 측에, 예를 들어 에바 재팬 코팅 레진사제의 접착제 BA-10L과 재팬 코팅 레진사제 경화제 BA-11B를 사용하여, MDF(Medium density fiberboard: 중질 섬유판)을 맞대어 붙임으로써 화장재를 얻을 수 있다.
실시예 1에서는, 기재로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌(브라스켐사제의 「그린 폴리에틸렌」)과 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성되고, 무기물이 첨가된 착색 기재층(두께: 100[㎛])을 사용하였다. 착색 기재층의 비중이 1.1이 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합하였다. 이 수지를 루다 라미네이트함으로써 착색 기재층을 얻었다. 이와 같이 하여 형성된 착색 기재층의 바이오매스도는 70％이다.
(실시예 2)
착색 기재층의 비중이 0.97이 되도록, 무기물로서 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(실시예 3)
착색 기재층의 비중이 1.5가 되도록, 무기물로서 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(실시예 4)
착색 기재층의 비중이 1.0이 되도록, 무기물로서 실리카를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(실시예 5)
착색 기재를 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과 화석 연료 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물로 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 5의 화장 시트를 얻었다.
(실시예 6)
화장 시트의 총 두께가 45[㎛]가 되도록 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(실시예 7)
화장 시트의 총 두께가 210[㎛]이 되도록 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(비교예 1)
착색 기재층의 비중이 0.96이 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(비교예 2)
착색 기재층의 비중이 0.95가 되도록, 무기물로서 탄산칼슘을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(비교예 3)
착색 기재층의 비중이 1.6이 되도록, 무기물로서 탄산칼슘 및 산화티타늄을 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화장 시트를 얻었다.
(성능 평가, 평가 결과)
실시예 1 내지 7의 화장 시트와, 비교예 1 내지 3의 화장 시트에 대하여, 각각, 「은폐성」, 「착색 열가소성 수지층(착색 기재층)의 생산성」, 「인쇄 적정」, 「가공 적정」을 평가하였다. 평가 방법으로서는, 이하에 기재한 방법을 사용하였다.
<은폐성>
화장 시트에 대하여, JIS6921 벽지로 기재되어 있는 은폐성 시험을 행하였다.
JIS6921의 은폐성의 판정 기준에 따라서 판정을 행하고, 4급을 「◎」, 3급을 「○」, 2급을 「△」, 1급을 「×」로 하였다.
<착색 열가소성 수지층의 생산성>
화장 시트에 대해서, 표면 상태 등의 제막성, 피시 아이의 유무, 두께 불균일의 유무 등과 같은 불량 정도를 눈으로 보아 판정하였다. 불량이 거의 없는 경우를 「◎」, 불량이 존재하지만, 생산에는 영향이 없는 경우를 「○」, 생산에 영향을 미칠 만큼의 불량이 있는 경우를 「×」로 하였다. 또한, 불량 개소가 평미당 1 내지 2개 정도인 경우에는 「○」라고 판정하였다.
<인쇄 적정>
화장 시트에 대해서, 잉크 착색 불량의 유무, 건조 시의 열 주름의 유무 등을 눈으로 보아 판정하였다. 현행의 화장 시트의 인쇄 적정으로 손색이 없는 경우를 「◎」, 현행의 인쇄 적정보다도 떨어지지만, 생산에 영향이 없는 경우를 「○」, 조건에 따라서는 생산에 영향을 미치는 경우를 「△」로 하였다.
<가공 적정>
화장 시트에 대해서, 랩핑 가공했을 때에, 크랙 등의 이상이 보여지는지의 여부를 눈으로 보아 판정하였다. 이상을 확인할 수 없는 경우를 「○」, 부분적으로 이상을 확인할 수 있는 경우를 「△」, 전체적으로 이상을 확인할 수 있는 경우를 「×」로 하였다.
Figure pct00015
상술한 방법을 사용하여, 각종 성능을 평가한 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 1 내지 7의 화장 시트는, 모든 평가 시험에 대하여 거의 우수한 성능을 나타내었다. 즉, 은폐성, 생산성, 물성의 점에서, 현행의 화장 시트와 마찬가지의 작용 경화를 얻는 것이 확인되었다. 한편, 비교예 1 내지 3의 화장 시트는, 적어도 일부의 평가 시험에 있어서 불충분한 성능을 나타내었다.
1: 화장 시트
2: 착색 기재층
3: 무늬층
4: 접착층
5: 투명 수지층
6: 표면 보호층
7: 요철부
8: 프라이머층
9: 기재
10: 화장재

Claims (49)

  1. 착색 기재층과,
    상기 착색 기재층의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 구비하고,
    상기 투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고,
    상기 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물에는, 핵제가 첨가되어 있는, 화장 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핵제는, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500ppm 이상 2000ppm 이하의 범위 내에서 첨가되어 있는, 화장 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핵제는, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500ppm 이상 2000ppm 이하의 범위 내에서 첨가되어 있는, 화장 시트.
  4. 착색 기재층과,
    상기 착색 기재층의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 구비하고,
    상기 투명 수지층은, 식물 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고,
    상기 폴리올레핀에는, 핵제가 첨가되어 있는, 화장 시트.
  5. 착색 기재층과,
    상기 착색 기재층의 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 구비하고,
    상기 착색 기재층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되고,
    상기 투명 수지층은, 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 수지 조성물을 사용하여 형성되고,
    상기 투명 수지층을 형성하는 상기 수지 조성물에는, 핵제가 첨가되어 있는, 화장 시트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 착색 기재층을 형성하는 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌인, 화장 시트.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 착색 기재층을 형성하는 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 상기 착색 기재층의 100질량％ 중 5질량％ 이상 30질량％ 이하의 범위 내에서 착색 기재층에 함유되어 있는, 화장 시트.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색 기재층에 있어서의 상기 고밀도 폴리에틸렌과 상기 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비는, 95:5 내지 70:30의 범위 내인, 화장 시트.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 수지층은, 상기 식물 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 식물 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 혼합한 수지 조성물을 사용하여 형성되어 있는, 화장 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 투명 수지층에 있어서의 상기 고밀도 폴리에틸렌과 상기 저밀도 폴리에틸렌의 혼합비는, 80:20 내지 60:40의 범위 내인, 화장 시트.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핵제는, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 500ppm 이상 2000ppm 이하의 범위 내에서 첨가되어 있는, 화장 시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 핵제는, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 질량을 기준으로 하여 1500ppm 이상 2000ppm 이하의 범위 내에서 첨가되어 있는, 화장 시트.
  13. 착색 기재층과, 접착층과, 투명 열가소성 수지층을 이 순으로 구비하고,
    상기 착색 기재층 및 상기 투명 열가소성 수지층은, 각각, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며,
    상기 투명 열가소성 수지층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 0.99g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 55㎛ 이상 150㎛ 이하의 범위 내의 두께를 갖고,
    상기 착색 기재층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 1.12g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고, 51㎛ 이상 120㎛ 이하의 범위 내의 두께를 갖는, 화장 시트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 투명 열가소성 수지층 및 상기 착색 기재층의 적어도 한쪽의 층은, 상기 바이오매스 유래의 폴리올레핀으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는, 화장 시트.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 투명 열가소성 수지층은, 상기 바이오매스 유래의 폴리올레핀으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 바이오매스 유래의 저밀도 폴리에틸렌을, 100:0 내지 20:80의 범위 내에서 블렌드된 폴리에틸렌을 포함하는, 화장 시트.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색 기재층은, 상기 바이오매스 유래의 폴리올레핀으로서, 바이오매스 유래의 고밀도 폴리에틸렌과, 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 또한, 바이오매스도가 10％ 이상 90％ 이하의 범위 내인, 화장 시트.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 열가소성 수지층의 밀도를 d1로 하고, 상기 착색 기재층의 밀도를 d2로 한 경우, d2>d1을 충족시키는, 화장 시트.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 열가소성 수지층의 두께를 t1로 하고, 상기 착색 기재층의 두께를 t2로 한 경우, t2≤t1을 충족시키는, 화장 시트.
  19. 착색 기재층과, 접착층과, 투명 열가소성 수지층과, 표면 보호층을 이 순으로 구비하고,
    상기 착색 기재층 및 상기 투명 열가소성 수지층은, 각각, 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며,
    상기 표면 보호층은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 표면 보호층은, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성된 수지층이며,
    상기 폴리올, 상기 이소시아네이트 화합물 및 상기 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올인, 화장 시트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물인, 화장 시트.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물인, 화장 시트.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물인, 화장 시트.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물인, 화장 시트.
  26. 착색 기재층과, 무늬층과, 접착층과, 투명 열가소성 수지층을 이 순으로 구비하고,
    상기 착색 기재층 및 상기 투명 열가소성 수지층은, 각각, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며,
    상기 투명 열가소성 수지층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 0.99g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고,
    상기 착색 기재층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 1.12g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고,
    상기 무늬층은, 착색제와 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 무늬층은, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이며,
    상기 폴리올, 상기 이소시아네이트 화합물 및 상기 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올인, 화장 시트.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물인, 화장 시트.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물인, 화장 시트.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물인, 화장 시트.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물인, 화장 시트.
  33. 착색 기재층과, 무늬층과, 접착층과, 투명 열가소성 수지층과, 표면 보호층을 이 순으로 구비하고,
    상기 착색 기재층 및 상기 투명 열가소성 수지층은, 각각, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며,
    상기 투명 열가소성 수지층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 0.99g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고,
    상기 착색 기재층은, 상기 바이오매스 유래의 올레핀을 5질량％ 이상 포함하고, 0.92g/㎤ 이상 1.12g/㎤ 이하의 범위 내의 밀도를 갖고,
    상기 무늬층은, 착색제와 바이오매스 유래 성분을 포함하고,
    상기 표면 보호층은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 무늬층은, 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 히드록시(메트)아크릴레이트를 적어도 포함하는 수지 조성물인 우레탄(메트)아크릴레이트를 함유하는 수지층이며,
    상기 표면 보호층은, 상기 우레탄(메트)아크릴레이트로 형성된 수지층이며,
    상기 우레탄(메트)아크릴레이트가 함유하는 상기 폴리올, 상기 이소시아네이트 화합물 및 상기 히드록시(메트)아크릴레이트의 적어도 1 성분은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는, 화장 시트.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리에테르폴리올, 또는 바이오매스 유래 성분을 포함하는 폴리카르보네이트폴리올인, 화장 시트.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 폴리에스테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 카르복실산의 반응물인, 화장 시트.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 폴리에테르폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 이소시아네이트의 반응물인, 화장 시트.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 폴리카르보네이트폴리올은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물이거나, 또는, 화석 연료 유래 성분을 포함하는 다관능 알코올과, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 카르보네이트의 반응물인, 화장 시트.
  39. 제34항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 화합물은, 바이오매스 유래 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물인, 화장 시트.
  40. 착색 기재층과, 접착층과, 투명 열가소성 수지층을 이 순으로 구비하고,
    상기 착색 기재층은, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며,
    상기 착색 기재층은 또한 무기물을 포함하고, 당해 착색 기재층의 비중이, 0.97 이상 1.5 이하인, 화장 시트.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 무기물은, 탄산칼슘, 산화티타늄, 카본 블랙, 실리카, 크롬, 안티몬, 티타늄복합물 및 기타의 산화물 중 어느 하나 또는 복수인, 화장 시트.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서,
    전체에서 바이오매스 유래의 재료를 5질량％ 이상 포함하는, 화장 시트.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체의 비중이, 0.97 이상 1.5 이하인, 화장 시트.
  44. 착색 기재층을 구비하고,
    상기 착색 기재층은, 바이오매스 유래의 올레핀을 포함하는 모노머가 중합된 바이오매스 유래의 폴리올레핀을 포함하는 수지 조성물로 형성된 수지층이며, 당해 착색 기재층은 또한 무기물을 포함하고,
    당해 착색 기재층의 비중이, 0.97 이상 1.5 이하인, 화장 시트.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 무기물은, 탄산칼슘, 산화티타늄, 카본 블랙, 실리카, 크롬, 안티몬, 티타늄복합물 및 기타의 산화물 중 어느 하나 또는 복수인, 화장 시트.
  46. 제44항 또는 제45항에 있어서,
    전체의 비중이, 0.97 이상 1.5 이하인, 화장 시트.
  47. 제44항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체의 두께가, 50㎛ 이상 200㎛ 이하인, 화장 시트.
  48. 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색 기재층의 다른 쪽의 면에 적층된 프라이머층을 구비하는, 화장 시트.
  49. 기재와,
    상기 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 제1항 내지 제48항 중 어느 한 항에 기재된 화장 시트를 구비하는, 화장재.
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