JP7268778B2 - 化粧シート及び化粧板 - Google Patents

Description

本発明は、建築物（住宅、非住宅）の内装や外装の意匠向上に用いる、化粧シート及び化粧板に関するものである。

従来、建築物（住宅、非住宅）の内装や外装の意匠向上に用いる化粧シートとしては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１に記載の技術は、裏面（接着面）に、裏面プライマーとしてポリウレタン系バックコート層が形成されている、ポリオレフィン系化粧シートである。そして、特許文献１に記載の技術では、ポリウレタン系バックコート層が、木質基材の表面に塗工されたアクリル樹脂や酢酸ビニル樹脂の水性接着剤によって貼り合わされることで、化粧板となる。

特許第３１４７７３５号公報

化粧シートには、ウレタンと塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂とを混合したインキで絵柄を印刷して、化粧層等を形成する場合が多い。
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等のフィルム原反に、インキで印刷した化粧層等を形成して製造した化粧シートには、インキの印刷後に、巻き取ったシート同士が貼りつく可能性が高い。
このため、化粧シートをロール状で保管すると、フィルム原反同士が密着し、ブロッキングが発生する。ブロッキングの強度が大きくなると、印刷ロールを剥がした際に、インキの剥がれやフィルム原反が切れる等の問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、安定した接着強度を維持することが可能な、化粧シート及び化粧板を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の一態様は、基材シートの一方の面に積層されたプライマー層を備える化粧シートである。プライマー層は、ウレタン系樹脂と、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂と、セルロース樹脂と、を質量比で７０：２０：１０の混合比で配合した混合体と、混合体に対して添加されたシリカと、を含む。シリカの平均粒径は、２μｍ以上４μｍ以下の範囲内であり、シリカの添加量は、混合体の１００質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下の範囲内である。
また、前記課題を解決するために、本発明の一態様は、化粧シートに、接着剤層で基板を貼り付けて形成された化粧板であり、接着剤層が、基板の化粧シートと対向する面に積層され、且つ水性接着剤またはポリウレタン系ホットメルト接着剤を含む。

本発明の一態様によれば、化粧シートのプライマー層に対し、ウレタン系樹脂と塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂とセルロース樹脂を混合するとともに、平均粒径が２μｍ以上４μｍ以下の範囲内であるシリカを添加する。これにより、安定した接着強度を維持することが可能な、化粧シート及び化粧板を提供することが可能となる。

本発明の第一実施形態の化粧シート及び化粧板の構成を表す断面図である。

図面を参照して、本発明の第一実施形態を以下において説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係や、各層の厚さの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚さや寸法は、以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

更に、以下に示す第一実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための不燃化粧板を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質や、それらの形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。また、以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を９０度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を１８０度回転すれば「左」が「右」になり、「右」が「左」になることは勿論である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（化粧板）
図１を参照して、化粧板１００の構成について説明する。
図１中に表すように、化粧板１００は、基板１０と、接着剤層２０と、化粧シート１を備えており、基板１０の一方の面（図１中では、基板１０の上側の面、すなわち、基板１０の化粧シート１と対向する面）に積層した接着剤層２０を用いて、基板１０に化粧シート１を貼り合わせて形成されている。

（基板）
基板１０は、例えば、杉、檜、樫、ラワン、チーク等を材料として用いた、単板、合板、繊維板、複合材、集成材等を用いて形成されている。
第一実施形態では、基板１０として、中密度繊維板（ＭＤＦ）を用いる場合について説明する。すなわち、第一実施形態の化粧板１００が備える基板１０は、ＭＤＦ基材である。
ＭＤＦは、木質繊維を原料とする成型板（ファイバーボード）の一種であり、木材チップを蒸煮・解繊したものに、接着剤となる合成樹脂を加えて板状に熱圧成型したものである。また、ＭＤＦは、同じ木材チップを原料とするパーティクルボードや配向性ストランドボード（ＯＳＢ）と比較して、構成要素（セグメント）が小さく、表面だけでなく木口部分も平滑である。
なお、基板１０としては、パーティクルボードや配向性ストランドボード（ＯＳＢ）を用いても良い。また、基板１０としては、プラスチックフィルム、紙、金属、布、皮革、ガラス、陶磁器等を用いることも可能である。

（接着剤層）
接着剤層２０は、例えば、接着剤を乾燥・硬化させることで形成されており、水性接着剤またはポリウレタン系ホットメルト接着剤を含んでいる。
水性接着剤は、引火の危険性や毒性の心配が少なく、比較的安全性が高い。そして、水性接着剤としては、例えば、エマルジョン接着剤を用いることが可能である。
エマルジョン接着剤は、合成樹脂のポリマーを水の中へ均一に分散させた接着剤であり、被着体の隙間に浸透して、楔のように硬化する投錨効果を有する。そして、エマルジョン接着剤としては、例えば、主剤としてウレタン変性エチレン－酢酸ビニル重合体が用いられ、硬化剤として脂肪族イソシアネートが用いられるものがある。

水性接着剤の乾燥温度、乾燥時間等の条件は、特に限定されるものではなく、接着剤の種類に応じて適宜設定すれば良い。
ポリウレタン系ホットメルト接着剤としては、例えば、一液湿気硬化型ウレタンホットメルト接着剤等（ＤＩＣ株式会社製：「タイフォースＦＨ３１５」等）を用いることが可能である。
ホットメルト接着剤は、常温では固体であるが、８０［℃］以上１００［℃］以下の範囲内程度における加熱溶融により液状化した状態で被着体に塗布され、冷却固化によって接合を形成する熱可塑性接着剤である。また、ホットメルト接着剤は、硬化が早く、溶剤を使っていないため、ガスが発生しない。

特に、ポリウレタン系ホットメルト接着剤は、ポリウレタン系の未硬化樹脂（プレポリマー）を主成分とし、加熱溶解の後、空気中の水分（湿気）と反応し硬化する。そして、一旦、反応が終了してしまえば、強靱な皮膜を形成し強力な接着力を発揮する。また、反応が終わったポリウレタン系ホットメルト接着剤は、再び熱で溶解されることはないため、耐熱性や耐寒性に優れている。さらに、ポリウレタン系ホットメルト接着剤は、強靱な皮膜と強力な接着性能を持ち合わせているため、塗布量を減少させることが可能である。
接着剤層２０を形成する方法は、特に限定されるものではない。例えば、ロールコート、カーテンフローコート、ワイヤーバーコート、リバースコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、エアーナイフコート、キスコート、ブレードコート、スムースコート、コンマコート等を用いることが可能である。

（化粧シート）
図１を参照して、化粧シート１の構成について説明する。
化粧シート１は、基板１０の一方の面に意匠性を付与するためのシート状の化粧材である。
図１中に表すように、化粧シート１は、基材シート２と、化粧層４と、プライマー層６を備えている。また、化粧シート１は、基材シート２の一方の面（図１中において、基材シート２の下側の面）にプライマー層６を積層し、基材シート２の他方の面（図１中において、基材シート２の上側の面）に化粧層４を積層して形成されている。
なお、化粧シート１のうち、プライマー層６を除く構成は、特に限定されるものではない。

（基材シート）
基材シート２は、樹脂フィルムを用いて形成されたシート状の層である。
基材シート２を形成する樹脂フィルムは、特に限定されるものではなく、既知の樹脂フィルムを用いることが可能である。
すなわち、基材シート２を形成する樹脂フィルムとしては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、または、その鹸化物、エチレン－（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体等のポリオレフィン系共重合体を用いることが可能である。これに加え、基材シート２を形成する樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン系樹脂、繊維素誘導体、塩素系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることが可能である。

上述した材料は、単体、または、選択した二種以上の混合物、共重合体、複合体、積層体等を、適宜使用することが可能である。
特に、溶融押し出し装置を用いた製造では、生産性、環境適合性、機械強度、耐久性、価格等を考慮すると、基材シート２を形成する樹脂フィルムとしては、ポリオレフィン系樹脂を用いることがより好ましい。また、基材シート２を形成する樹脂フィルムは、顔料を混合して着色することで、化粧シート１の意匠に合わせた基材色を設定してもよい。

第一実施形態では、一例として、基材シート２が、ポリオレフィン系樹脂またはポリエステル系樹脂を用いて形成されている場合について説明する。
ポリオレフィンは、プラスチック（樹脂）の一種であり、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等、炭素（Ｃ）と水素（Ｈ）のみで構成され、燃やすと水（Ｈ2
Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ2）等になる樹脂である。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等を用いることが可能である。

ポリエステル系樹脂としては、例えば、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、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル等を用いることが可能である。
共重合ポリエステルとしては、例えば、１，４－シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂（通称「ＰＥＴ－Ｇ」）を用いることが可能である。
ポリアミド系樹脂としては、例えば、６－ナイロン、６，６－ナイロン、６，１０－ナイロン、１２－ナイロン等を用いることが可能である。
スチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等を用いることが可能である。

繊維素誘導体としては、例えば、セルロースアセテート、ニトロセルロース等を用いることが可能である。
塩素系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等を用いることが可能である。
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、エチレン－テトラフロロエチレン共重合体等を用いることが可能である。
なお、基材シート２としては、例えば、耐油性を有する耐油紙等の紙基材を用いることも可能である。

（化粧層）
化粧層４は、化粧シート１に意匠性を付与するための絵柄が印刷により形成された層であり、複数の層で構成されている。化粧層４を構成する複数の層は、例えば、熱可塑性樹脂層、絵柄層と、表面保護層を含む、なお、化粧層４の層構成は、これに限定されるものではない。
熱可塑性樹脂層は、化粧材の意匠性を高める目的で設けられ、基材シート２の表面に意図した色彩を与える隠蔽層、または、全面ベタ層とも呼称されるものであり、基材シート２の他方の面を全面に亘って被覆する一様且つ均一な層である。
また、熱可塑性樹脂層は、通常は不透明色で形成することが多いが、着色透明で形成し、下地が持っている模様を活かす場合もある。また、熱可塑性樹脂層は、フィルムが白色であることを活かす場合には無色透明で形成する場合もある。

絵柄層は、熱可塑性樹脂層の基材シート２と対向する面と反対の面に、所望の絵柄による意匠性を付与するものであり、絵柄の種類等は、特に限定的されるものではない。
絵柄としては、例えば、木目模様、石目模様、砂目模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、布目模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、抽象模様等、化粧シート１を用いる箇所に適した絵柄を選択することが可能である。
化粧層４を形成する印刷インキについては、印刷適性や耐候性等を考慮すれば、特に限定されず、既知の印刷インキを用いることが可能である。
したがって、化粧層４を形成する印刷インキとしては、例えば、凸版インキ、平板インキ、凹版のグラビアインキ、孔版のスクリーンインキ等を用いることが可能である。また、化粧層４を形成する印刷インキとしては、媒体の系から、例えば、オイルインキ、ソルベントインキ、水性インキのいずれかを用いることが可能である。

化粧層４を形成する印刷インキに用いる樹脂成分としては、例えば、カゼイン、デン粉、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、水溶性塩、ラテックス、ポリエチレン系ディスパージゴンのいずれかを用いることが可能である。
水溶性塩としては、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩；スチレン－マレイン酸系共重合体の水溶性塩や、インブチレン－マレイン酸系共重合体の水溶性塩（メタ）アクリルエステル系（共）重合体の水溶性塩を用いることが可能である。これに加え、水溶性塩としては、例えば、スチレン－（メタ）アクリルエステル系共重合体の水溶性塩を用いることが可能である。

ラテックスとしては、例えば、水溶性アルキッド樹脂等；スチレン－ブタジェン共重合体ラテックス、（メタ）アクリルエステル系共重合体ラテックス、スチレン－（メタ）アクリルエステル系共重合体ラテックスを用いることが可能である。これに加え、ラテックスとしては、例えば、（メタ）アクリルエステル－ブタジェン系共重合体ラテックス、エチレン－酢酸ビニル系共重合体ラテックス、エチレン－（メタ）アクリルエステル系共重合体ラテックスを用いることが可能である。

また、化粧層４を形成する印刷インキに、顔料を組み合わせて配合することで、絵柄の表現を豊かにすることが可能となる。また、化粧層４を形成する印刷インキに、紫外線吸収剤や光安定剤等を添加することで、耐候性を良好にすることも可能となる。
絵柄の印刷方法としては、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷等、既知の印刷方法を用いることが可能である。
特に、全面に同一色を着色する場合には、上述した印刷方法の他に、コーティングの手法や装置を用いてもよい。

表面保護層は、絵柄層の表面を保護する層であり、コート層（コーティング層）とも呼称される層である。
また、表面保護層は、熱可塑性樹脂層、または、絵柄層の全面を被覆する一様且つ均一な部材である。
表面保護層の材料は、特に限定されるものではないが、樹脂成分として、電離放射線硬化型樹脂、または、二液硬化型ウレタン樹脂を含有することが好ましく、これらの樹脂から形成されているものが好適である。
電離放射線硬化型樹脂、または、二液硬化型ウレタン樹脂により表面保護層を形成する場合には、化粧材としての耐摩性、耐衝撃性、耐汚染性、耐擦傷性、耐候性等を向上させることが可能である。

（プライマー層）
プライマー層６は、プライマー（下塗り剤）を基材シート２の一方の面に塗布することで形成されている。また、基材シート２の一方の面に形成されたプライマー層６は、裏面プライマーと呼称される場合がある。
プライマーは、被着材表面の接着性を改善するために塗布する、不揮発分の少ない低粘度液体である。プライマー層６の上に接着剤を塗布する場合には、プライマーが充分に乾いたところで接着剤を塗り重ねる。プライマーの種類は、被着材や接着剤の種類に応じて異なる。

第一実施形態では、プライマー層６の構成を、主成分が、ウレタン系樹脂と、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂（以下、「塩酢ビ樹脂」と記載する場合がある）と、セルロース樹脂と、の混合体を含んで形成されている構成とする。なお、主成分とは、例えば、全体の７０質量％以上を表す。
混合体における、ウレタン系樹脂と、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂と、セルロース樹脂と、の混合比は、質量比で、７０：２０：１０である。
セルロース樹脂としては、例えばエステル基を持つセルロース樹脂や酢酸セルロースなどが例示出来る。セルロースは天然のものでも人工のものでも構わない。
セルロース樹脂の添加量は、混合体の１００質量部に対して、３質量部以上１０質量部以下の範囲内である。

また、主成分の樹脂には、シリカと硬化剤が添加されている。
シリカの平均粒径は、２［μｍ］以上４［μｍ］以下の範囲内である。
シリカの添加量は、混合体の１００質量部に対して、２０質量部以上６０質量部以下の範囲内である。
硬化剤の添加量は、混合体の１００質量部に対して、２質量部以上５質量部以下の範囲内である。

なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（第一実施形態の効果）
第一実施形態の化粧シート１であれば、プライマー層６に対し、ウレタン系樹脂と塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂とセルロース樹脂とを質量比で７０：２０：１０の混合比で配合した混合体と、平均粒径が２［μｍ］以上４［μｍ］以下の範囲内であるシリカを添加する。これに加え、シリカの添加量を、混合体の１００質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下の範囲内に設定する。
その結果、安定した接着強度を維持することが可能な、化粧シート１を提供することが可能となる。

また、第一実施形態の化粧板１００であれば、基板１０に化粧シート１を貼り付ける接着剤層２０が、基板１０の化粧シート１と対向する面に積層され、且つ水性接着剤またはポリウレタン系ホットメルト接着剤を含む。
その結果、水性接着剤またはポリウレタン系ホットメルト接着剤で基板１０に化粧シート１を貼り付けた場合であっても、安定した接着強度を維持することが可能な、化粧板１００を提供することが可能となる。

第一実施形態の図１を参照しつつ、以下に記載するように、実施例の化粧板と、比較例の化粧板に対し、剥離試験を用いた接着強度の性能評価について説明する。なお、表１中には、実施例及び比較例の構成と、試験結果を示す。

（実施例１）
実施例１の化粧板は、以下の構成を備える。
基板 … 厚さ３ｍｍのＭＤＦ基材
基材シート … 厚さ０．０７ｍｍのポリプロピレン樹脂原反
プライマー層の主成分 … ウレタン系樹脂と塩酢ビ樹脂とセルロース樹脂の混合体
混合体の混合比 … ウレタン系樹脂７０：塩酢ビ樹脂２０：セルロース樹脂１０
プライマーの塗布量 … ０．６以上［ｇ／ｍ^２ｄｒｙ］０．９［ｇ／ｍ^２ｄｒｙ］以下の範囲内
硬化剤の添加量 … 混合体の１００質量部に対して３質量部
シリカの添加量 … 混合体の１００質量部に対して３３質量部
シリカの平均粒径 … ２［μｍ］
なお、シリカの添加量は、塗料中に含まれる有機樹脂分を１００質量部として設定する。

（実施例２）
実施例２の化粧板は、シリカの添加量が混合体の１００質量部に対して５０質量部である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。
（実施例３）
実施例３の化粧板は、シリカの平均粒径が４［μｍ］である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。
（実施例４）
実施例４の化粧板は、シリカの添加量が混合体の１００質量部に対して５０質量部である点と、シリカの平均粒径が４［μｍ］である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。

（比較例１）
比較例１の化粧板は、シリカの添加量が混合体の１００質量部に対して８質量部である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。
（比較例２）
比較例２の化粧板は、シリカの添加量が混合体の１００質量部に対して１７質量部である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。
（比較例３）
比較例３の化粧板は、シリカの添加量が混合体の１００質量部に対して１７質量部である点と、シリカの平均粒径が４［μｍ］である点を除き、実施例１の化粧板と同様の構成を備える。

（性能評価）
環境試験後の剥離試験として、以下の試験を行った。
実施例及び比較例の化粧板が備えるプライマー層を、水性接着剤で基材に接着させる。そして、６０［℃］の雰囲気下で化粧板を２５［ｍｍ］幅にカットした後、片端部を基材から剥がし、先端部分の化粧シートを剥離させて、５００［ｇ］の重りを載せる。さらに、剥離された化粧シートを９０［°］方向に５００［ｇ］荷重をかけて引っ張った状態で１時間放置し、基材と化粧シートとの剥離長さ（剥離距離）を測定した。

（評価結果）
実施例１から４では、剥離距離が１．０［ｍｍ］であった。比較例１と比較例３では、剥離距離が１．５［ｍｍ］であり、比較例２では、剥離距離が２．０［ｍｍ］であった。
したがって、実施例の化粧シート及び化粧板は、比較例の化粧シート及び化粧板と比較して、安定した接着強度を維持することが可能であることが確認された。

本発明の化粧シート及び化粧板は、建築物の床面、壁面、天井等の内装、家具、各種キャビネット等の表面装飾材料、建具の表面化粧、車両内装等に用いる表面化粧用として、利用することが可能である。

１…化粧シート、２…基材シート、４…化粧層、６…プライマー層、１０…基板、２０…接着剤層、１００…化粧板

Claims (2)

1. 基材シートの一方の面に積層されたプライマー層を備える化粧シートであって、
   前記プライマー層は、ウレタン系樹脂と、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂と、セルロース樹脂と、を質量比で７０：２０：１０の混合比で配合した混合体と、前記混合体に対して添加されたシリカと、を含み、
   前記シリカの平均粒径は、２μｍ以上４μｍ以下の範囲内であり、
   前記シリカの添加量は、前記混合体の１００質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下の範囲内であることを特徴とする化粧シート。
2. 請求項１に記載した化粧シートに、接着剤層で基板を貼り付けて形成された化粧板であって、
   前記接着剤層は、前記基板の前記化粧シートと対向する面に積層され、且つ水性接着剤またはポリウレタン系ホットメルト接着剤を含むことを特徴とする化粧板。

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