JP2021186980A

JP2021186980A - 化粧シート、その製造方法及びそれを用いた化粧板

Info

Publication number: JP2021186980A
Application number: JP2020091034A
Authority: JP
Inventors: 一播摩; Hajime Harima; 佳奈吉田; Kana Yoshida
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2021-12-13

Abstract

【課題】着色インキ層の耐候劣化を防止できる化粧シート、その製造方法及びそれを用いた化粧板を提供する。【解決手段】化粧シートは、基材１１と、着色インキ、着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上５０重量部以下の酸化チタンを含有する混合液を、基材１１の表面に直に塗布して形成された着色インキ層１２と、着色インキ層１２の表面に直に塗布して形成され、当該表面を保護する表面保護層１３と、を備える。また、着色インキ層１２の厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下でも良いし、基材１１は、熱可塑性樹脂であり、表面であって、着色インキ層１２との間にエンボスを形成しても良いし、基材１１の裏面には、当該裏面に貼り付ける基板との密着性を高めるためのプライマー層を形成しても良い。【選択図】図１

Description

この発明は、着色インキ層の耐候劣化を防止できる化粧シート、その製造方法及びそれを用いた化粧板に関する。

従来、基材の表面に着色インキ層を形成し、当該着色インキ層の表面に更に表面保護層を形成し、着色インキ層を保護していた。
しかし、表面保護層の塗膜に軽微な抜け等のピンホールがあった場合、着色インキ層に直接光や水分が当たり、着色インキ層の脆化や凝集力の低下が見られ、劣化が著しかった。

また、従来、絵柄模様層の上に透明樹脂被覆層を積層したポリオレフィン系化粧シートが知られている（特許文献１の段落[００２０]、及び図２参照）。

特開２０００−２１１０７９号公報

しかし、従来の表面保護層に対し、着色インキ層の劣化を防止するために、着色インキ層の表面側に熱可塑性透明ＰＰ層を積層することもできるが、使用される部位や単色シートの市場においてはコスト高となってしまう問題点があった。
また、ピンホール等の抜けなく表面保護層を塗工するため、スムージングロールを当てることで対応も取れるが、スムージングロールは塗工する樹脂の凝集物が溜まったり、スジ引きしたりして生産性に課題があり、完璧に抜けなく塗工することは不可能であった。

一方、特許文献１のものでは、絵柄模様層の下に、着色ベタ印刷層が形成され、着色ベタ印刷層には、酸化チタンをインキの樹脂分１００重量部に対し、２０重量部添加している（特許文献１の段落[００２５]、及び図２参照）。
しかし、特許文献１の着色ベタ印刷層は、プライマー層の上方、すなわちプライマー層と絵柄模様層との間に位置し、有害な光線がプライマーのある箇所に到達するのを防止することにより、密着性の長期間の安定性を確保するためのものである（特許文献１の段落[０００７]、及び図２参照）。その意味で、特許文献１のものは、本発明が、着色インキ層の耐候劣化を課題しようとしているのに対し、両者は課題を異にする。
そこで、本発明の一態様は、上記課題を解決すべく、着色インキ層の耐候劣化を防止できる化粧シート、その製造方法及びそれを用いた化粧板を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る化粧シートは、基材と、着色インキ、前記着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上５０重量部以下の酸化チタンを含有する混合液を、前記基材の表面に直に塗布して形成された着色インキ層と、前記着色インキ層の表面に直に塗布して形成され、当該表面を保護する表面保護層と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る化粧シートは、前記着色インキ層の厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の一態様に係る化粧シートは、前記基材が、熱可塑性樹脂であり、前記表面であって、前記着色インキ層との間にエンボスを形成していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る化粧シートは、前記基材の裏面に、当該裏面に貼り付ける基板との密着性を高めるためのプライマー層を形成していることを特徴とする。
本発明の一態様に係る化粧シートは、前記表面保護層が、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の３つの樹脂のいずれか一つ、或いは３つの樹脂のうち２つ以上の樹脂の混合からなることを特徴とする。

本発明の一態様に係る化粧シートの製造方法は、基材の表面に、着色インキ、前記着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上の酸化チタンを含有する混合液を直に塗布して着色インキ層を形成し、前記着色インキ層の表面に、当該表面を保護する表面保護層を直に形成することを特徴とする。
本発明の一態様に係る化粧板は、基板と、前記基板にプライマー層を介して貼り付けられる化粧シートと、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、着色インキ層の耐候劣化を防止できる化粧シート、その製造方法及びそれを用いた化粧板を提供できる。

第１実施形態に関わる化粧シートの断面図である。

（化粧シート１０）
図１中、１０は、第１実施形態に関わる化粧シートであり、内装用であり、主としては単色であり、白系の色目である。
なお、単色を例示したが、これに限定されず、複数色でも良いし、又、単色としては白系を例示したが、他の色系でも良い。

化粧シート１０は、次の各層から形成されている。
なお、次の（１）〜（４）については後述する。
（１）基材１１
（２）着色インキ層１２
（３）表面保護層１３
（４）プライマー層１４
なお、化粧シート１０の層は、上記した（１）〜（４）の４層に限定されず、例えば、図示しないが、基材１１の裏面側を、プライマー層１４を介して基板に固定し、５層の化粧板としても良い。

（基材１１）
基材１１は、熱可塑性樹脂を含んでなるシートである。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂を用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸などが用いられる。

また、基材１１の表面の側には、図示しないが、エンボスを有し、例えば梨地調のエンボスを形成している。
エンボスは、基材１１の表面の側に立体的な意匠感を付与するために、必要に応じて設けられるものである。エンボスとしては、梨地調に限定されず、任意の凹凸形状を用いることができ、例えば、木目導管状、石目状、布目状、抽象柄状、和紙状、スウェード状、皮革状、砂目状、ヘアーライン状、平行直線群、平行曲線群或いはそれらの組み合わせ等を用いることができる。また、エンボスの形成方法としては、例えば、基材１１の表面に対する熱可塑性樹脂層の積層前、積層後又は積層と同時に行われる、ダブリングエンボス法、押出ラミネート同時エンボス法等を用いることができる。

（着色インキ層１２）
着色インキ層１２は、着色インキ、着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上の酸化チタンを含有する混合液を、基材１１の表面の側に直に塗布して形成される。
酸化チタンの配合量は、好ましくは２０重量部以上、５０重量部以下であり、２５重量部以上が望ましい。
また、着色インキ層１２の厚みは、例えば３μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、実際の運用は５μｍ以上７μｍ以下が望ましい。

酸化チタンとしては、例えば、二酸化チタンＴｉＯ²からなる白色顔料であって、平均粒径０．１〜０．５μｍ程度のものを採用でき、例えば、チタン工業社製ＫＲ−３１０、帝国化工社製ＪＲ、古河鉱業社製ＦＲ−４１、石原産業社製ＣＲ−５０等の市販品を採用できる。酸化チタンには、アナターゼ型（別名、鋭錐石）とルチル型（別名、金紅石）とがあり、屈折率はそれぞれ２．４５〜２．５５及び２．６１〜２．９０であり、ルチル型の方が、屈折率が高いため、隠蔽性に優れ、化学的安定性や耐光性にも優れるので好ましい。
また、これらの酸化チタンは、上述した隠蔽性の付与や着色の効果に加え、投錨効果による基材１１との密着性向上の効果も得られる。

なお、酸化チタン以外の材料については、カーボンブラックなどの不透明インキも効果が期待できるが、単色シートである場合、白系の色目であることが多く、酸化チタンを選択した。
また、着色インキ層１２は、単色（アイボリー）を想定し、基材１１に例えば梨地エンボスがある場合には、高塗布量でかつ酸化チタンを高充填しないと、ムラが目立ってしまうため、柄物は更に厳しいと考えた。

なお、着色インキ層１２には、以上に詳述した酸化チタン系顔料に加えて、色調の調整の目的で他の顔料（例えば、隠蔽性または非隠蔽性の無機顔料または有機顔料）を少量併用してもよい。ただし、飽くまでも酸化チタン系顔料を主体とすることが肝要であって、他の顔料の使用量は、顔料全体に対して２０質量％以下とすることが好ましい。また、併用する顔料としては、耐光性の高いものを選択することが好ましく、無機顔料の中では、コバルトブルーやカーボンブラック等、有機顔料の中では、フタロシアニンブルー等のフタロシアニン系顔料等がより好ましい。また、必要に応じて、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料を併用することもできる。

（表面保護層１３）
表面保護層１３は、着色インキ層１２の表面の側に設けられ、着色インキ層１２を保護して耐磨耗性や耐溶剤性等の良好な表面物性を付与するための層である。表面保護層１３の材料としては、例えば、高い透明性を有する樹脂が好ましいが、少なくとも着色インキ層１２を介して基材１１のエンボスを透視可能な程度の透明性を備える樹脂であればよく、その限りにおいて半透明又は着色透明の樹脂であっても良い。

（プライマー層１４）
プライマー層１４は、基材１１が貼り付けられる基板（図示せず）との接着に用いられる接着剤との密着性を向上させるために、必要に応じて施されるものである。
例えば、基板が木質系材料で形成されている場合には、接着剤として、酢酸ビニルエマルジョン系、２液硬化型ウレタン系等の接着剤が使用されるため、プライマー層１４は、これらの接着剤に合わせた樹脂設計とすることが望ましい。例えば、ウレタン系、アクリル系、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系、ポリエステル系等を用いることができる。特に、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの配合による２液硬化型ウレタン系のプライマー剤等が好ましい。また、例えば、シリカや硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機質粉末を添加すると、巻取保存時のブロッキングの防止や投錨効果による接着力の向上に有効である。

（製造方法）
上記した構成を有する化粧シート１０は、次の順に設けられる。
（１）プライマー層１４
（２）基材１１
（３）着色インキ層１２
（４）表面保護層１３

（第１実施形態の効果）
第１実施形態の効果は、次の通りである。
第１に、第１実施形態によれば、着色インキ層１２に酸化チタンを２０重量部〜５０重量部含有することで、後述するが、耐候性試験後のセロテープ（登録商標）の密着試験でインキ剥離を抑制することができ、耐候劣化による脆化、密着力の低下を防止することができる。
第二に、第１実施形態によれば、着色インキ層１２の表面側に熱可塑性透明ＰＰ層を設けるこことなく安価に製品化することができる。
第三に、第１実施形態によれば、基材１１に、梨地等のエンボスがある場合に、着色インキを均一に塗工することは困難でムラになることがあるが、酸化チタンを含有することで隠ぺい性があり、ムラを目立たなくできる。

（化粧板）
図示しないが、第２実施形態に関わる化粧板について説明する。
化粧板は、図示しないが、上記した構成を有する化粧シート１０のプライマー層１４の裏面の側に、基板を貼り付けたものである。
基板は、接着剤を介して貼り付けられた板状部材である。基板としては、例えば、木質系材料、金属系材料または合成樹脂材料からなる基板を用いることができる。木質系材料からなる基板としては、例えば、木材単板、木材合板、集成材、パーティクルボード、中密度繊維板、硬質繊維板を採用することができる。また、金属系材料からなる基板としては、例えば、鋼板、真鍮板、アルミニウム板、ジュラルミン板、ステンレス板を採用することができる。さらに、合成樹脂材料からなる基板としては、例えば、塩化ビニル樹脂板、アクリル樹脂板、ポリオレフィン系の樹脂板（ポリプロピレン樹脂板、ポリエチレン樹脂板等）を採用することができる。

以下に、本発明の第１実施形態に係る木質基材の実施例１及び実施例２、並びに比較例１及び比較例２について説明する。なお、本発明は、下記の実施例１，２に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１では、化粧シートを次の材料と手順で作成した。
基材として厚さ１００μｍ、エンボス深さ２５μｍの顔料配合ランダムポリプロピレンシート（リケンテクノス社製）を用い、グラビア印刷によってウレタンインキ（東洋インキ製造製ラミスター）を用いて単色（アイボリー色）を着色インキ層として形成した。
ウレタンインキは、酸化チタンを２０重量部配合した。
また、着色インキ層の厚みが、５〜７μｍになるように形成した。
さらに、表面保護層として熱硬化型樹脂（ＤＩＣグラフィック社製ウレタンアクリレート樹脂）を５μｍの厚さになるよう塗布し、表面保護層を形成した。

（実施例２）
実施例２では、ウレタンインキの酸化チタンを５０重量部とした以外は、実施例１と同じである。
（実施例３）
実施例３では、ウレタンインキの酸化チタンを２５重量部とした以外は、実施例１と同じである。

（実施例４）
実施例４では、ウレタンインキの酸化チタンを２５重量部とし、着色インキ層の厚みが、３μｍになるように形成し、それら以外は実施例１と同じである。
（実施例５）
実施例５では、ウレタンインキの酸化チタンを２５重量部とし、着色インキ層の厚みが、１０μｍになるように形成し、それら以外は実施例１と同じである。

（比較例１）
比較例１では、酸化チタンの含有量を１５重量部とした以外は、実施例１と同じである。
（比較例２）
比較例２では、酸化チタンの含有量を５５重量部とした以外は、実施例１と同じである。
（比較例３）
比較例３では、酸化チタンの含有量を２５重量部とし、着色インキ層の厚みが、２μｍになるように形成し、それら以外は実施例１と同じである。

（評価方法及び評価基準）
化粧シートの物性評価は、次の（１）ＳＷＯＭ２０００ｈ後密着、（２）ムラ評価の２点について評価した。
（ＳＷＯＭ２０００ｈ後密着）
ＳＷＯＭ２０００ｈ後密着の評価方法は、実施例１，２及び比較例１，２に記載の化粧シートをサンシャインウェザオメーター試験に掛け、２,０００時間経過後に試験機から取り出し、被覆部にセロテープを密着し、４５°の方向に勢いよく剥離し、セロテープ側に付いたインキ及び表面保護層の凝集物の有無、量を観察した。
ＳＷＯＭ２０００ｈ後密着の評価基準は、「○」、「△」、「×」の３段階とし、「○」を合格、それ以下の「△」及び「×」を不合格と評価した。

（ムラ評価）
ムラ評価の評価方法は、着色インキ層のムラの状態を目視にて判断した。
ムラ評価の評価基準は、「◎」、「○」、「△」、「×」の４段階とし、「◎」及び「○」を合格、それ以下の「△」及び「×」を不合格と評価した。

（評価結果）
化粧シートの評価結果は、次の表１の通りである。

（比較例１）
比較例１は、酸化チタンの含有量が少ないため、インキバインダーの耐候劣化が進行し、ＳＷＯＭ２０００ｈ後の評価が「△」で、不合格であった。
その結果、酸化チタンは、無機物のため含有量が多いほど耐候劣化が起こりにくいと推測した。
また、比較例１では、基材の梨地のエンボスに印刷をした際に凹凸に均一な膜厚で塗工することは難しいため、軽微な膜厚ムラが色調のムラとなり、ムラ評価が「△」で、不合格であった。
その結果、不透明である酸化チタンの含有量が多ければ膜厚ムラがあっても、色調ムラとして見えないものと推測した。

（比較例２）
比較例２は、酸化チタンの含有量が多いため、インキバインダーの耐候劣化による影響は少ないが、酸化チタン含有量が多いため、凝集力が元来弱く、ＳＷＯＭ２０００ｈ後の密着の評価は、「×」で、不合格であった。
（比較例３）
比較例３は、ムラ評価が「△」で、不合格であった。その結果、着色インキ層の厚みが薄すぎたものと推測した。

（実施例１〜５）
実施例１〜５は、２点の物性評価の両方が「合格」であった。
その結果、酸化チタンの好適な含有量の範囲は、２０重量部以上５０重量部以下であると推測した。
特に、実施例２及び実施例３では、膜厚ムラ及び色調のムラが無く、酸化チタンの含有量としては、２５重量部以上５０重量部以下が望ましいもの推測した。

１０化粧シート
１１基材
１２着色インキ層
１３表面保護層
１４プライマー層

Claims

基材と、
着色インキ、前記着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上５０重量部以下の酸化チタンを含有する混合液を、前記基材の表面に直に塗布して形成された着色インキ層と、
前記着色インキ層の表面に直に塗布して形成され、当該表面を保護する表面保護層と、を備えることを特徴とする化粧シート。
前記着色インキ層の厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記基材は、
熱可塑性樹脂であり、
前記表面であって、前記着色インキ層との間にエンボスを形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の化粧シート。
前記基材の裏面には、
当該裏面に貼り付ける基板との密着性を高めるためのプライマー層を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の化粧シート。
前記表面保護層は、
熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の３つの樹脂のいずれか一つ、或いは３つの樹脂のうち２つ以上の樹脂の混合からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の化粧シート。
基材の表面に、着色インキ、前記着色インキの１００重量部に対して２０重量部以上の酸化チタンを含有する混合液を直に塗布して着色インキ層を形成し、
前記着色インキ層の表面に、当該表面を保護する表面保護層を直に形成することを特徴とする化粧シートの製造方法。
基板と、
前記基板にプライマー層を介して貼り付けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載された化粧シートと、を備えることを特徴とする化粧板。