JP7004112B2 - 化粧シート及びこれを用いた化粧材 - Google Patents
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Description
これに対し、酸化チタンの光触媒作用を励起する光は波長帯域380nm以下の紫外線を含むことに着目し、光に曝される化粧シートの表面保護層に紫外線吸収剤を添加し、紫外線による酸化チタンの光触媒作用を抑制する方法が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。また、酸化チタンの光触媒作用を抑えるために、無機金属酸化物等で酸化チタンを表面処理した白色顔料粒子を用いる方法が知られている。
しかし、実用されている紫外線吸収剤の吸収波長帯域は、380nmから可視光線帯域まで連続しているものが多い。これは波長380nmが可視線と紫外線との境界近傍の波長であることによる。そのため、経時での層剥離の抑制や、更に紫外線吸収能を高めるために表面保護層中の紫外線吸収剤の含有量を増加すると、可視光線の短波長帯域の紫から青の光も吸収して表面保護層の色相が黄色化してしまい、化粧部材の意匠性に劣るものとなる。また、上記紫外線吸収剤が表面保護層からブリードアウトして化粧シート表面の汚染や艶等の外観変化を生じたり、更には化粧シート中の紫外線吸収剤濃度が減少したりして耐候性の低下を引き起こすことがある。
また、表面処理により酸化チタンの表面に皮膜が形成された白色顔料粒子は、当該皮膜の性状によっては樹脂への分散性が低下することがあり、その結果、紫外線吸収剤の効果が十分に発揮できず、耐候性等に劣る化粧部材になる。
他に、化粧部材にカーボンブラック等を含有させて、酸化チタンの光励起を促す波長を吸収することで光触媒作用を抑制する方法もあるが、化粧部材の意匠を制限することになり好ましくない。
すなわち、本発明は下記のとおりである。
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記の(条件1)の質量比で含む粒子であり、
且つ該化粧シートの透湿度が下記の(条件2)を満たす化粧シート。
(条件1)
Tiを1としたとき、
Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
(条件2)
前記化粧シートのJIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下である。
[2]被着材[1]に記載の化粧シートを有する化粧材。
以下、本発明の化粧シートについて説明する。なお、本明細書中において、数値範囲の記載に関する「以上」、「以下」及び「~」に係る数値は任意に組み合わせできる数値であり、実施例の数値は数値範囲の上下限に用い得る数値である。
本発明の化粧シートは、少なくとも基材及び表面保護層を有し、該表面保護層が紫外線吸収剤を含み、該基材が白色顔料粒子を含み、
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を(条件1)の質量比で含む粒子であることを特徴とする。
本発明の化粧シートは、Ti、Al、及びSiの元素を(条件1)の質量比で含む白色顔料粒子を基材に含むことで基材中の当該粒子の分散性が良好となり、更に酸化チタンの表面が被覆されているので光触媒作用が抑えられ、優れた耐侯性を発現することができる。
また、本発明の化粧シートの耐候性は、表面保護層に含まれる紫外線吸収剤により更に向上させることができ、一方で前記のとおり本発明の化粧シートは白色顔料粒子により優れた耐候性を発現することができるので、多量の紫外線吸収剤を含有することによる化粧シートの黄色化を避けることもできる。
更に、本発明の化粧シートは、カーボンブラック等を用いて酸化チタンの光触媒作用を抑制する場合とは異なり、化粧シートの色彩が制限されることがなく、化粧シートの意匠性に優れる効果も有し得る。
本発明の化粧シートは、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下であることを特徴とするものである。
本発明の化粧シートは、透湿度を特定の範囲とすることで、当該化粧シートの施工過程において高い初期密着強度が発現するので、施工の際に、初期密着強度が不足することにより当該化粧シートの端面が剥がれる、いわゆるスプリングバックの発生を抑制することができるため、優れた施工効率が得られる。他方、当該化粧シートと被着材とを接着剤層を介して化粧部材とした場合、主に当該化粧シートと当該被着材との間における接着剤層の劣化を抑制することができるので、当該劣化による剥離を抑制し、長期使用しても剥離が生じない、優れた長期密着性を発現することとなる。すなわち、本発明の化粧シートの透湿度を特定の範囲とすることで、施工過程における高い初期密着強度による優れた施工適性とともに、長期使用しても剥離が生じない長期密着性を両立することが可能となる。
本発明において、透湿度の調整は、主に、後述する基材を構成する材料の種類、透明性樹脂層を有する場合は該透明性樹脂層を構成する材料の種類等によって行うことができる。
化粧シート10は、白色顔料粒子aを含む基材と表面保護層2を有している。
以下、本発明の化粧シートを構成する各層について、より詳細に説明する。
(白色顔料粒子)
本発明で用いられる白色顔料粒子は、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記(条件1)の質量比で含む粒子である。
(条件1)
Tiを1としたとき、Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
Alの質量比が上記範囲外であると基材中の白色顔料粒子の分散性が悪くなり色むらが生じることがある。また、白色顔料粒子の分散性が悪いと、基材に光安定剤を含有させた場合、基材中の特定箇所において光安定剤の濃度が低くなりより優れた耐候性が得られず、また層剥離を引き起こすおそれがある。また、Siの質量比が上記範囲外であると化粧シートの耐候性に劣る。
Alの上記質量比の好ましい範囲は、分散性を向上させるために、0.025以上が好ましく、0.03以上がより好ましい。またAlの上記質量比は、0.16以下が好ましく、0.12以下がより好ましい。
Siの上記質量比の好ましい範囲は、耐候性を向上させるために、0.003以上が好ましく、0.004以上がより好ましい。またSiの上記質量比は、0.060以下が好ましく、0.040以下がより好ましい。
また、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成された白色顔料粒子は、上記酸化チタンを少なくともAl及びSiの元素を含む無機金属酸化物で表面処理することにより得ることができる。
上記無機金属酸化物としては、例えばアルミナ及びシリカを用いることができる。また、酸化チタン表面に形成される皮膜にはAl及びSi以外の元素を含んでもよい。Al及びSi以外の元素を含む無機金属酸化物としては、ジルコニア、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛等が挙げられる。
ここで、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50として求めることができる値である。
基材が白色顔料粒子を含む塗料を塗布してなる塗布膜である場合、塗料に用いられるバインダー樹脂としては、特に制限はなく、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル/アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、酢酸セルロース系樹脂などが挙げられる。これらのバインダー樹脂は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができ、透湿度の調整のしやすさも考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。
また、ポリオレフィン系樹脂としては、後述する基材を構成する樹脂の具体例として説明したポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂の中からも好ましく採用できる。
透明性樹脂層に塩化ビニル樹脂を採用する場合、上記の基材を構成する樹脂の具体例として説明した塩化ビニル樹脂を好ましく採用できる。
上記基材は、上記樹脂の単層、あるいは同種又は異種樹脂による複層のいずれの構成であってもよい。また、基材が上記塗布膜である場合、化粧シートは後述の裏打基材を有することが好ましい。
透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させるために、上記の中でもエチレンを構成単位として含むポリエチレン系樹脂、プロピレンを構成単位として含むポリプロピレン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
化粧シートの透湿度を上記の所定範囲内としやすくするためには、基材の厚さは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、及び塩化ビニル系樹脂を採用する場合、好ましくは40μm以上200μm以下の範囲から、化粧シートの積層構成及び所望の透湿度を考慮して選定すればよい。
また、プロピレンの単独重合体(ポリプロピレン)を用いる場合、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンとの質量比の調節により基材の透湿度を調整することもできる。一般的には、ポリプロピレン中のアタクチックポリプロピレンの割合が100質量%の場合に比べて、アイソタクチックポリプロピレンを添加することで基材の透湿度を低下させることができる。この場合、アタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンとの質量比は、透湿度の調整のしやすさを考慮すると、好ましくは0/100~20/80である。
塩化ビニルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;ブチルマレートやジエチルマレート等のマレイン酸エステル類;ジブチルフマレートやジエチルフマレート等のフマル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル及びビニルオクチルエーテル等のビニルエーテル類;アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアン化ビニル類;エチレン、プロピレン、ブチレン、スチレン等のオレフィン類;イソプレン、ブタジエン等のジエン類;塩化ビニリデン、臭化ビニル等の塩化ビニル以外のハロゲン化ビニリデン、ハロゲン化ビニル類;ジアリルフタレート等のフタル酸アリル類、等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
可塑剤としては、塩化ビニル系樹脂と相溶性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ジウンデシル(DUP)等のフタル酸系可塑剤;アジピン酸ジブチル等のアジピン酸系可塑剤;リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェニル等のリン酸系可塑剤;トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル等のトリメリット酸系可塑剤;アジピン酸系ポリエステルなど公知の各種ポリエステル系可塑剤;アセチルトリブチルシトレート、アセチルトリオクチルシトレート等のクエン酸エステル類;等が挙げられる。中でも、透湿度を上記範囲内としやすく、施工適性とともに長期密着性を向上させるために、また加工性を向上させるために、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤が好ましく、フタル酸系可塑剤、ポリエステル系可塑がより好ましい。また、これらの可塑剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
上記基材は、上記樹脂の単層、あるいは同種又は異種樹脂による複層のいずれの構成であってもよい。
着色の態様には特に制限はなく、透明着色であってもよく、不透明着色であってもよい。
上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく、また、ブリードアウトしにくい高分子量タイプも使用することもできる。
例えば、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル(メタ)アクリレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-オクチルオシキ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、2,4-ビス[N-ブチル-N-(1-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)アミノ]-6-(2-ヒドロキシエチルアミン)-1,3,5-トリアジン)、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート、ビス-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジル)-2-n-ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-ブチル-2-(3,5-ジ第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、テトラ(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラ(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{トリス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,5,8,12-テトラキス〔4,6-ビス{N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2-第三オクチルアミノ-4,6-ジクロロ-s-トリアジン/N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物などが挙げられる。
上記光安定剤は単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、分子中にピペリジン環構造を少なくとも2個以上有しかつ分子量が500以上のヒンダードアミン化合物を好適に使用することができる。上記ヒンダードアミン化合物のピペリジン環の数が2個以上であれば十分な耐候性が得られるため好ましい。また、分子量が500以上であれば揮発が抑えられ、長期の耐候性を得ることができるため好ましい。
基材がフィルムである場合、フィルムの厚さは、耐候性、更には加工特性及び耐擦傷性を向上させること及び化粧シートの透湿度を上記の所定範囲内に調整しやすくすることを考慮すると、20μm以上が好ましく、40μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましく、60μm以上が更に好ましい。またフィルムの厚さは200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、100μm以下が更に好ましい。
表面保護層は、好ましくは硬化性樹脂組成物の硬化物を含む。当該硬化物は、熱硬化樹脂組成物の硬化物であってもよいが、優れた耐候性及び耐擦傷性等の表面特性を向上させるために、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
電離放射線硬化性樹脂とは、電離放射線を照射することにより、架橋、硬化する樹脂のことであり、電離放射線硬化性官能基を有するものである。ここで、電離放射線硬化性官能基とは、電離放射線の照射によって架橋硬化する基であり、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基などのエチレン性二重結合を有する官能基などが好ましく挙げられる。また、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も含まれる。
電離放射線硬化性樹脂としては、具体的には、従来電離放射線硬化性樹脂として慣用されている重合性モノマー、重合性オリゴマーの中から適宜選択して用いることができる。
多官能性(メタ)アクリレートモノマーとしては、分子中に2つ以上の電離放射線硬化性官能基を有し、かつ該官能基として少なくとも(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
耐候性及び耐擦傷性、更には加工特性を向上させるために、官能基数は2以上8以下が好ましく、2以上6以下がより好ましく、2以上4以下が更に好ましく、特に2以上3以下が好ましい。これらの多官能性(メタ)アクリレートは、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
更に、重合性オリゴマーとしては、他にポリブタジエンオリゴマーの側鎖に(メタ)アクリレート基をもつ疎水性の高いポリブタジエン(メタ)アクリレート系オリゴマー、主鎖にポリシロキサン結合をもつシリコーン(メタ)アクリレート系オリゴマー、小さな分子内に多くの反応性基をもつアミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂(メタ)アクリレート系オリゴマー、あるいはノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族ビニルエーテル、芳香族ビニルエーテル等の分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマー等がある。
また、これらの重合性オリゴマーの重量平均分子量は、2,500以上7,500以下が好ましく、3,000以上7,000以下がより好ましく、3,500以上6,000以下が更に好ましい。ここで、重量平均分子量は、GPC分析によって測定され、かつ標準ポリスチレンで換算された平均分子量である。本発明においては、このような重量平均分子量を有し、かつ官能基数を有する重合性オリゴマーを用いることにより、表面保護層だけでなく中間樹脂層中の紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制し、より優れた耐候性を得ることができる。更には適度な硬度を有する表面保護層となるため、本発明の化粧シート及び化粧材の耐擦傷性、加工特性を向上させることができる。
表面保護層に含まれる紫外線吸収剤としては、トリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が挙げられる。中でも、上述の電離放射線を照射によっても変色しにくくするために、好ましくはトリアジン系紫外線吸収剤である。紫外線吸収剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
トリアジン系紫外線吸収剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよい。
なお、光安定剤としては、基材で使用し得るものとして例示したものから選ぶことができ、また前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、基材においても好ましく用い得る。
本発明の化粧シートは、例えば図3で示すように、裏打基材3、基材1、及び表面保護層2の順で有することができる。裏打基材は、化粧シートを補強したり、被着材との接着性を付与したり、隠蔽性を付与したりするために必要に応じて設けることができ、前記基材が塗布膜である場合に特に好適である。
裏打基材としては、樹脂シート、紙、不織布、織布、金属箔等が挙げられる。上記樹脂シートに用いられる樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ABS樹脂等が挙げられ、透湿度の調整のしやすさも考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。
透明性樹脂層に塩化ビニル樹脂を採用する場合、上記の基材を構成する樹脂の具体例として説明した塩化ビニル樹脂を好ましく採用できる。
裏打基材の厚さは、目的に合わせて適宜決定できるが、通常、10μm以上500μm以下が好ましく、15μm以上200μm以下がより好ましく、20μm以上100μm以下が更に好ましい。
本発明の化粧シートは、意匠性を向上させるために、例えば図2で示すように、基材1と前記表面保護層2との間に装飾層4を有してもよい。
装飾層は、例えば、全面を被覆する着色層(いわゆるベタ着色層)であってもよいし、種々の模様をインキと印刷機を使用して印刷することにより形成される絵柄層であってもよいし、またこれらを組み合わせたものであってもよい。例えば、被着材の地色を着色隠蔽する場合には、ベタ着色層とすることで、着色隠蔽しつつ、意匠性を向上させることができるため好ましい。更に意匠性を向上させるために、ベタ着色層と絵柄層とを組み合わせてもよいし、一方、被着材の地模様を生かす場合は、ベタ着色層とせずに絵柄層のみを設ければよい。
バインダーとしては特に制限はなく、例えば、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル系共重合体樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル/アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、酢酸セルロース系樹脂などの中から任意のものが、1種単独で又は2種以上を混合して用いられるが、これらの中で特にポリウレタン系樹脂が好適である。
本発明の化粧シートは、接着剤層を設けてもよい。特に、基材と表面保護層との間に装飾層が設けられる場合、装飾層と表面保護層を接着させるため又は装飾層と透明性樹脂層を接着させるために、接着剤層Aを設けることが好ましい。
なお、基材と透明性樹脂層との間に、さらに装飾層を有する場合、接着剤層Aと装飾層との位置関係は特に限定されない。具体的には、基材に近い側から装飾層、接着剤層A及び透明性樹脂層をこの順に有していてもよいし、基材層に近い側から接着剤層A、装飾層及び透明性樹脂層をこの順に有していてもよい。
ウレタン系接着剤としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等の各種ポリオール化合物と、イソシアネート化合物等の硬化剤とを含む2液硬化型ウレタン樹脂を利用した接着剤が挙げられる。
本発明の化粧シートは、透明樹脂層を設けてもよい。特に、装飾層を保護するために、装飾層上に直接、又は接着剤層などの他の層を介して透明性樹脂層を設けることができ、基材と表面保護層との間に透明性樹脂層を有していてもよい。
透明性樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂等が好ましく挙げられる。中でも、耐候性及び耐擦傷性等の表面特性の向上させるために、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、ポリオレフィン樹脂が更に好ましい。ポリオレフィン樹脂としては、樹脂基材を構成し得るものとして例示した樹脂が挙げられ、中でもポリプロピレン樹脂が好ましく、透湿度の調整のしやすさも考慮すると、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。
透明性樹脂層に塩化ビニル樹脂を採用する場合、上記の基材のプラスチックを構成する樹脂の具体例として説明した塩化ビニル樹脂を好ましく採用できる。
また、透明性樹脂層と他の層との層間密着性の向上のために、透明性樹脂層の片面又は両面にプライマー層を形成する等の処理を施してもよい。
本発明の化粧シートは、プライマー層を設けてもよい。プライマー層を設ける場合、装飾層と表面保護層との間に設けることが好ましい。プライマー層を設けることにより、装飾層と表面保護層の密着性を高めることができ、かつ、表面保護層に対する応力が緩和され、表面保護層の耐候劣化による割れを抑制することが可能となり、耐久性を著しく向上させることができる。
プライマー層の厚さは、密着性を向上させるために、0.1μm以上10μm以下が好ましく、0.5μmμm以上8μm以下がより好ましく、1μm以上6μm以下が更に好ましい。
本発明の化粧シートの製造方法について、本発明の化粧シートとして好ましい態様の一つである、基材、装飾層、接着剤層、透明樹脂層、プライマー層、及び表面保護層を順に有する化粧シートを例にとって、その製造方法を説明する。
本発明の化粧シートは、例えば、基材に装飾層を設ける工程、該装飾層上に接着剤層、透明樹脂層、及びプライマー層を設ける工程、並びに、該プライマー層上に硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させて表面保護層を形成する工程を順に経ることにより製造することができる。
表面保護層を形成するための、樹脂組成物の塗布は、硬化後の厚さが所定の厚さとなるように、好ましくはグラビアコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート、コンマコート等の公知の方式により、より好ましくはグラビアコートにより行う。
電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器を用いることができる。
エンボス加工を行う場合、例えば、化粧シートを好ましくは80℃以上260℃以下、より好ましくは85℃以上160℃以下、さらに好ましくは100℃以上140℃以下に加熱し、化粧シートにエンボス版を押圧して、エンボス加工を行うことができる。エンボス版を押圧する箇所は、化粧シートの表面保護層側とすることが好ましい。
本発明の化粧材は、被着材と前述の化粧シートを有する。本発明の化粧材は、具体的には、図4に示すように化粧シート10の基材側の面と被着材20とを対向させて積層したものであり、接着層B8を有していてもよい。
被着材としては、各種素材の平板、曲面板等の板材、円柱、角柱等の立体形状物品、シート(或いはフィルム)等が挙げられる。例えば、杉、檜、松、ラワン等の各種木材からなる木材単板;木材合板、パーティクルボード、MDF(中密度繊維板)等の木質繊維板等の板材や立体形状物品等として用いられる木質部材;鉄或いは炭素鋼等の鉄合金;アルミニウム或いはジュラルン等のアルニウム合金、銅或いは真鍮等の銅合金;チタニウム等の金属の板材;立体形状物品、あるいはシート等として用いられる金属部材;ガラス、陶磁器等のセラミックス、石膏等の非セメント窯業系材料、ALC(軽量気泡コンクリート)板等の非陶磁器窯業系材料等の板材や立体形状物品等として用いられる窯業部材;アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂;ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)樹脂;フェノール樹脂;塩化ビニル樹脂;セルロース樹脂;ゴム等の板;立体形状物品、あるいはシート等として用いられる樹脂部材;等が挙げられる。また、これらの部材は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
被着材と化粧シートとは、優れた接着性を得るため、接着剤層を介して貼り合わせられることが好ましい。すなわち、本発明の化粧材は、少なくとも被着材、接着剤層、基材、及び表面保護層を順に有する部材であることが好ましい。
感熱接着剤は、溶融した液状の接着剤層を冷却固化と同時に接着力が飽和状態まで立ち上がる点で好ましい。
また、接着剤層には、粘着剤を用いることもできる。粘着剤としては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ゴム系等の粘着剤を適宜選択して用いることができる。
接着剤層Bの厚さは特に制限はないが、優れた接着性を得るために、1μm以上100μm以下が好ましく、5μm以上50μm以下がより好ましく、10μm以上30μm以下が更に好ましい。
化粧材は、化粧シートと被着材とを積層する工程を経て製造することができる。
本工程は、被着材と、本発明の化粧シートとを積層する工程であり、被着材の装飾を要する面と、化粧シートの基材側の面とを対向させて積層する。被着材と化粧シートとの積層する方法としては、例えば、接着剤を間に介して化粧シートを板状の被着材に加圧ローラーで加圧して積層するラミネート方法、接着剤を間に介して化粧シートを供給しつつ、複数の向きの異なるローラーにより、被着材を構成する複数の側面に順次化粧シートを加圧接着して積層していくラッピング加工、また、固定枠に固定した化粧シートが軟化する所定の温度になるまでシリコーンゴムシートを介してヒーターで加熱し、加熱され軟化した化粧シートに真空成形金型を押し付け、同時に真空成形金型から真空ポンプ等で空気を吸引し化粧シートを真空成形金型に密着させる真空成形加工等が好ましく挙げられる。
(1)基材1/表面保護層2
(2)基材1/装飾層4/透明性樹脂層5/プライマー層6/表面保護層2
(3)基材1/プライマー層6/表面保護層2
(4)基材1/透明性樹脂層5/表面保護層2
(5)基材1/装飾層4/表面保護層2
(7)基材1/透明性樹脂層5/装飾層4/プライマー層6/表面保護層2
(8)裏打基材3/基材1/装飾層4/透明性樹脂層5/プライマー層6/表面保護層2
(9)裏打基材3/基材1/透明性樹脂層5/装飾層4/表面保護層2
(10)裏打基材3/基材1/透明性樹脂層5/装飾層4/プライマー層6/表面保護層2
なお、本段落において、「/」は各層の界面を意味している。
以上のようにして得られる化粧材は、任意切断し、表面や木口部にルーター、カッター等の切削加工機を用いて溝加工、面取加工等の任意加飾を施すことができる。また、化粧シートを鋼板等に貼着(ラミネート)した後、Vカット加工、ラッピング加工等の曲げ加工を施すこともできる。そして種々の用途、例えば、壁、天井、床等の建築物の内装材又は外装用部材;、窓枠、扉、手すり、幅木、廻り縁、モール等の建具又は造作部材;の他、キッチン、家具又は弱電製品、OA機器等のキャビネットの表面化粧板;車両の内装材又は外装用部材;等に用いることができる。
1-1.耐候性の評価
各実施例及び比較例で得られた化粧シートについて、サンシャインウェザーメーター(「WEL-300」、スガ試験機株式会社製)を用いて、ブラックパネル温度63℃、120分中18分降雨の条件下で6000時間放置する耐候試験を行った。耐候試験後の化粧材の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
B:基材に軽微なクラックが確認された(合格)。
C:基材に大きなクラック、あるいは基材と表面保護層との剥離や浮き等の異常の少なくともいずれかが確認された(不合格)。
各実施例及び比較例で得られた化粧シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。基材中に分散した白色顔料粒子の分散性を目視で観察し、以下の基準で評価した。
B:白色顔料粒子の分散に均一性が乏しく、一部凝集が確認された(不合格)。
実施例及び比較例で得られた化粧シートについて、JIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して、透湿度を測定した。
実施例及び比較例で得られた化粧シートと幅25mmの平板上の被着体(材質:ポリ塩化ビニル(PVC))とを、湿気硬化型かつホットメルト型ウレタン樹脂系接着剤(分子中にイソシアネート基を有するポリウレタン系プレポリマー、「1308.20(品名)」、TAKA社製)を120℃で溶融してなる厚さ50μmの接着剤層を介して貼着(ラミネート)した。得られた貼着した物を室温23℃にて該接着剤層を冷却し、固化させて、1時間90℃の環境下に放置して試料を作製し、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:10mm/分、剥離方向90°、チャック間距離:30mmの条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を初期接着強度として測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、施工適性の評価は合格である。
B:ピーリング強度が0.5N/mm以上1.0N/mm未満であった(合格)。
C:ピーリング強度が0.5N/mm未満であった(不合格)。
上記「1-4.施工適性の評価」で作製した試料を、70℃90%RHの湿熱環境に6週間放置した後、25℃の温度環境下にて、テンシロン万能材料試験機(「テンシロンRTC-1250A(品名)」、オリエンテック(株)製)を用い、引張速度:50mm/分、剥離方向90°の条件でピーリング試験を行い、ピーリング強度を測定し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、長期密着性は合格である。
B:ピーリング強度が1.0N/mm以上2.0N/mm未満であった(合格)。
C:ピーリング強度が1.0N/mm未満であった(不合格)。
上記「1-4.施工適性の評価」で試料を作製において貼着(ラミネート)する際、曲げ部分(曲げ角度:1mmR)における化粧材の浮きを目視にて確認し、以下の基準で評価した。B評価以上であれば、加工適性は合格である。
B:浮きはほとんど確認されなかった(合格)。
C:浮きが確認され、剥離が生じた(不合格)。
図2を用いて説明する。
基材1として、酸化チタンの表面にAl及びSiの元素を含む被膜が形成された白色顔料粒子、及びヒンダードアミン系光安定剤としてビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネートを樹脂100質量部に対し3質量部含有する、厚さ80μmのポリプロピレンシート(これを「ポリオレフィン」とも呼称する。)を用いた。上記白色顔料粒子は、Ti:Al:Siの質量比が1:0.05:0.003であり、基材中の上記白色顔料粒子の含有量は10質量%であり、上記白色顔料粒子の一次粒子の平均粒径は0.26μmであった。
次いで、装飾層4の上に、ウレタン樹脂系接着剤を乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布し、透明な接着剤層A7を形成した。
その後、透明性樹脂層5の表面にコロナ放電処理を施した後、ポリカーボネート系ウレタンアクリル共重合体及びアクリルポリオールからなる樹脂成分を含む樹脂組成物を含む塗布液で、厚みが4g/m2となるように塗布し、厚さは約4μmのプライマー層6を形成した。
得られた化粧シートについて、上記の評価を行った。その評価結果を表1に示す。
実施例1において用いた白色顔料粒子の代わりに、表1に示すTi:Al:Siの質量比で酸化チタンの表面が被覆された白色顔料粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして化粧シートを得た。得られた化粧シートについて、上記の評価を行った。その評価結果を表1に示す。
実施例1において、基材及び透明性樹脂層を第2表に示されるものに変えた以外は、実施例1と同様にして実施例4~6の化粧材、化粧部材を作製した。得られた化粧材を用いて、上記方法に基づき試料を作製し、評価を行った。その結果を第2表に示す。
実施例6及び比較例3で用いた基材は以下の通りである。
・実施例6の基材:ポリ塩化ビニル樹脂シート(厚さ:120μm)
ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して、可塑剤としてフタル酸エステル系可塑剤(フタル酸ウンデシル(DUP))を38質量部加えた樹脂組成物を押出し成形して作製したものである。
上記実施例6の基材において、可塑剤を、ポリエステル系可塑剤(アジピン酸系ポリエステル)とし、その含有量を、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対して、33質量部としたこと以外は実施例6の基材と同様にして作製したものである。
2.表面保護層
3.裏打基材
4.装飾層
5.透明性樹脂層
6.プライマー層
7.接着剤層A
8.接着剤層B
10.化粧シート
20.被着材
a.白色顔料粒子
Claims (25)
- 少なくとも基材及び表面保護層を有し、該表面保護層が紫外線吸収剤を含み、該基材が白色顔料粒子を含み、
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記の(条件1)の質量比で含む粒子であり、
且つ該化粧シートの透湿度が下記の(条件2)を満たす化粧シート。
(条件1)
Tiを1としたとき、
Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
(条件2)
前記化粧シートのJIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m2・24h以上45g/m2・24h以下である。 - 前記基材が、ヒンダードアミン系光安定剤を更に含む、請求項1に記載の化粧シート。
- 前記紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤である、請求項1又は2に記載の化粧シート。
- 前記基材中の前記白色顔料粒子の含有量a質量%と前記基材の厚みbμmの積を100で除した値[(a×b)/100]が、0.1以上20以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 裏打基材、前記基材、及び前記表面保護層の順で有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記基材と前記表面保護層との間に装飾層を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記基材と前記表面保護層との間に透明性樹脂層を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の化粧シート。
- (条件1)のAlが0.05以上0.20未満である、請求項1~7のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記白色顔料粒子の一次粒子の平均粒径が、0.02μm以上1.5μm以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記基材が、前記白色顔料粒子を含む樹脂組成物を成形してなるフィルムである、請求項1~9のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記樹脂組成物に用いられる樹脂が、ポリプロピレン、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂、アクリル樹脂及び塩化ビニル樹脂から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項10記載の化粧シート。
- 前記ヒンダードアミン系光安定剤が、分子中にピペリジン環構造を少なくとも2個以上有しかつ分子量が500以上のヒンダードアミン化合物である、請求項2に記載の化粧シート。
- 前記基材中の前記ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が、前記基材を構成する樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下である、請求項2又は12のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記基材がフィルムであり、かつ、厚さが20μm以上200μm以下である、請求項1~13のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層が、硬化性樹脂組成物の硬化物を含む、請求項1~14のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記表面保護層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、前記基材を構成する樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下である、請求項1~15のいずれか1項に記載の化粧シート。
- さらに接着剤層を有する、請求項1~16のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記装飾層と前記表面保護層との間にプライマー層を有する、請求項6に記載の化粧シート。
- 被着材と請求項1~18のいずれか1項に記載の化粧シートを有する化粧材。
- 前記化粧シートと被着材との間に接着剤層を有する請求項19記載の化粧材。
- 前記接着剤層が、ウレタン系接着剤で構成される請求項20に記載の化粧材。
- 前記ウレタン系接着剤が、湿気硬化型接着剤である請求項21に記載の化粧材。
- 前記被着材が、木質部材、金属部材、窯業部材又は樹脂部材である請求項19~22のいずれか1項に記載の化粧材。
- 透湿度が0.75g/m 2 ・24h以上45g/m 2 ・24h以下である、請求項19~23のいずれか1項に記載の化粧材。
- 基材に装飾層を設ける工程、
該装飾層上に接着剤層、透明樹脂層、及びプライマー層を設ける工程、
該プライマー層上に硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させて表面保護層を形成する工程と、を含み、
該表面保護層が紫外線吸収剤を含み、該基材が白色顔料粒子を含み、
該白色顔料粒子が、酸化チタンの表面の一部又は全部にAl及びSiの元素を含む被膜が形成されており、Ti、Al、及びSiの元素を下記の(条件1)の質量比で含む粒子であり、
且つ該化粧シートの透湿度が下記の(条件2)を満たす化粧シートの製造方法。
(条件1)
Tiを1としたとき、
Alが0.02以上0.20未満であり、かつ、Siが0.002超0.070以下である。
(条件2)
前記化粧シートのJIS Z0208:1976に規定される防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準拠して測定された透湿度が0.75g/m 2 ・24h以上45g/m 2 ・24h以下である。
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