JP6720479B2

JP6720479B2 - 化粧シート及び化粧材

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Publication number: JP6720479B2
Application number: JP2015134586A
Authority: JP
Inventors: 彩明石; 賢吾穂積
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: JP2017013436A

Description

本発明は、化粧シート及び、これを利用した化粧材に関する。

化粧シートは、安価で加工性に優れた建材として、建築物の屋内、屋外及び家具や什器といった様々な用途に使用されている。化粧シートは、木質系基材に貼り付けられて化粧材となる。化粧シートが木質系の基材に貼り付けられる場合、木材で使用されるテルペンが化粧シートに拡散することが懸念される。特に、化粧シートのうち、淡色印刷用原反の絵柄が印刷されているものについては、テルペンとしてのβ‐カリオフィレンによる淡色印刷用原反の変色が懸念される。β‐カリオフィレンは、木質系の基材となる熱処理された圧縮木材から放出される揮発性有機化合物の一種である。

ところで、木質系の基材と化粧シートとの間に中間層を設ける技術が公知になっている。このような中間層によれば、基材から淡色印刷用原反へのテルペン等の拡散を抑え、化粧シートの変色を抑えることができる。
中間層は、バッカー層とも呼ばれており、化粧シートに適度な厚みを与えて巻取りを容易にする目的等のために設けられるものである。基材と化粧シートとの間にバッカー層を設ける化粧材は、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２００７−９８８５５号公報

しかしながら、バッカー層は、耐衝撃性、耐傷つき性及び耐キャスター性等を目的として設けられる部材であるから、このような目的に適うだけの厚みを有している。また、バッカー層は、化粧材を構成する層のうち比較的高コストの部材である。このため、バッカー層を使って木質系基材から淡色印刷用原反への揮発性有機物の拡散を防ぐ構成は、化粧シートの厚さを厚くし、コストを高めることになる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、化粧シートを厚くすることなく、コストの上昇を抑えつつ、基材から拡散される揮発性有機物による変色を防ぐことができる化粧シート及び化粧材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様の化粧シートは、樹脂製の基材シートの一方の面側に絵柄層と透明熱可塑性樹脂層とがこの順に形成され、前記基材シートの他方の面側にプライマー層が形成され、前記基材シートは、顔料及びポリブチレンテレフタレート樹脂を含むことを特徴とする。

本発明によれば、化粧シートの厚さを厚くすることなく、コストの上昇を抑えつつ、基材から拡散される揮発性有機物による変色を防ぐことができる化粧シート及び化粧材を提供することができる。

本発明の一実施形態の化粧シート及び化粧材の断面図である。本発明の一実施形態の化粧材と比較される比較例１の化粧シート及び化粧材の断面図である。本発明の一実施形態の化粧材と比較される比較例２の化粧シート及び化粧材の断面図である。

以下、本発明の一実施形態の化粧シート及び化粧材について説明する。
図１は、本実施形態の化粧シート２を基材に貼り付けた状態を示した断面図である。本実施形態の化粧シート２は、基材シート９を、顔料を含んだポリブチレンテレフタレート（以下、「ＰＢＴ」と記す、Poly Butylene Terephtalate）樹脂とすることにより、基材３から化粧シート２の側に拡散されてくるβ‐カリオフィレンによって化粧シートが変色することを防いでいる。このような化粧シート２を基材３に貼り付けることによって図１に示す化粧材１が構成される。

（化粧シート）
化粧シート２は、基材シート９と、絵柄層１１と、透明熱可塑性樹脂層１５とがこの順に形成され、基材シート９の絵柄層１１の側と反対の側がプライマー層４を介して基材３に貼り付けられる。本実施形態の化粧シート２は、基材シート９が顔料を含むＰＢＴ樹脂である。なお、本実施形態において、基材シート９は印刷用原反となっている。

また、化粧シート２は、絵柄層１１上に設けられるアンカーコート（ＡＣ：Anchor Coat）層１３、アンカーコート層１３上に設けられる透明熱可塑性樹脂層１５及び透明熱可塑性樹脂層１５上に設けられる表面保護層１７を有している。表面保護層１７は、第１表面保護層１７１、第２表面保護層１７２の二層構造となっている。また、絵柄層１１は、顔料１１１を含んでいる。

以下、化粧シート２の各層について説明する。
〈プライマー層〉
プライマー層４は、基材３と基材シート９とを接着するために設けられる。本実施形態のプライマー層４は、シリカが混入されたウレタン樹脂層である。ただし、プライマー層４は、シリカが混入されたウレタン樹脂を材料とすることに限定されるものでなく、基材３の材料と、基材シート９に用いられるポリエチレン（ＰＥ：PolyEthylene）を主剤とした樹脂とを接着可能できるものであれば特に限定されるものではない。具体的には、ポリカーボネート樹脂、公知の２液のウレタン変性ビニル樹脂からなる水性接着剤や１液酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤及び湿気硬化型ウレタン樹脂系ホットメルト接着剤等が使用可能である。また、熱可塑性樹脂ホットメルト接着剤も使用可能である。

プライマー層４は、基材３の表面に接着剤を塗布することで設けることが可能である。また、プライマー層４は、化粧シートの基材シート９側に接着剤を塗布して設けてもよいし、基材３と基材シート９との両方に塗布してから貼り合わせることによって設けられるものでもよい。
接着剤の塗布量は、乾燥後の重さが３ｇ／ｍ^２〜２０ｇ／ｍ^２程度が接着性の観点から好適である。

〈基材シート〉
基材シート９は、基本的に化粧シート２の耐キャスター性を高める、あるいは巻取り適正を高めるために設けられる。本実施形態は、このような基材シートにβ−カリオフィレンの拡散防止機能を付与するものである。
本実施形態の基材シート９は、厚さが６０μｍ、比重が１．４３、質量が８５．８ｇ／ｍ^２に形成されている。その組成は、ＰＢＴ樹脂が７８．９質量％、その他の有機物の組成物が０．２質量％、無機顔料としての酸化チタンが２０．５質量％、その他の無機物の組成が０．４質量％となっている。

ただし、本実施形態の基材シート９は、上記厚さ及び組成に限定されるものではない。基材シート９は、厚さが厚いほどβ‐カリオフィレンのバリア層としての機能が高くなる。ただし、基材シート９の厚さは、印刷や巻取り適正の観点から制限される。本実施形態では、基材シート９の厚さを５５μｍから１００μｍ程度にしている。また、組成においてＰＢＴ樹脂の割合が多いほどβ‐カリオフィレンのバリア層としての機能が高くなる。ただし、ＰＢＴ樹脂の割合が少ない方が化粧シートの難燃性が高まるため、本実施形態では、ＰＢＴ樹脂の割合を７０％以上とした。

また、基材シート９は、元々透明のＰＢＴ樹脂に酸化チタン等の顔料を入れて白色に着色されている。基材シート９を白色にすることにより、木質系の基材３表面の色や木目が化粧シート２の表面から見えなくなり、絵柄層１１の色が淡色の場合にも基材３の色や木目が印刷層１１に影響を与えることを防ぐことができる。このような効果は、酸化チタンの含有量が多いほど高くなる。ただし、酸化チタンは比較的重い部材であるため、基材シート９における含有量が多いと化粧シートの重量が大きくなる。このため、本実施形態では、酸化チタンの割合を、基材３の色を抑える効果と、化粧シートのコストや難燃性及び重量を考慮して調整している。

〈絵柄層〉
絵柄層１１は、所望の絵柄の意匠を付与するために設けられるものである。本実施形態では、絵柄層１１を、ウレタン樹脂、塩酢ビニル樹脂及び顔料１１１によって形成した。絵柄層１１の絵柄は、特に限定されるものではなく、例えば木目柄、石目柄、布目柄、砂目柄、抽象柄、幾何学図形、文字又は記号、あるいはそれらの組み合わせ等が考えられる。また、絵柄層１１の色彩は特に限定されるものではない。

本実施形態は、絵柄層１１が形成される印刷原反の変色を防ぐものであるから、白色に近い色彩の印刷原反を有する化粧シート２に適用した場合により効果が顕著になる。
なお、絵柄層１１は、印刷インキを使った印刷によって設けることが可能である。印刷インキ等の種類は特に限定されず、化粧シート用として公知の印刷インキを使用することができる。具体的には、例えば、上記したウレタン樹脂の他、ブチラール系、アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、アルキド系、ポリアミド系等のバインダー樹脂に、有機又は無機の染料又は顔料や、必要に応じて体質顔料、充填剤、粘着付与剤、分散剤、消泡剤、安定剤その他の添加剤を適宜添加し、適当な希釈溶剤で所望の粘度に調整したものがインキとして使用できる。

〈アンカーコート層〉
アンカーコート層１３は、化粧シートの用途により必要に応じて設けられる層である。本実施形態は、ウレタン樹脂を乾いた状態で１．２ｇ／ｍ^２になるように塗布することによってアンカー層１３を形成する。アンカーコート層１３は、形成の目的に応じて、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤及び充填剤等の公知の添加剤の１種以上が添加されていてもよい。

〈透明熱可塑性樹脂層〉
透明熱可塑性樹脂層１５は、基材シート９と共に化粧材１とした際の表面の各種耐性と、基材３に貼り合わされる以前の化粧シート２としての巻き取り適性とを高めるために設けられる。本実施形態の透明熱可塑性樹脂層１５は、ポリオレフィン系樹脂を主剤とするものであり、用いるポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いている。透明熱可塑性樹脂層１５の厚さは８０μｍである。

また、本実施形態は、ポリプロピレン樹脂の他、ポリエチレン樹脂等を主剤とすることができる。また、本実施形態は、複数の種類の樹脂を主剤として透明熱可塑性樹脂層を形成することもできる。さらに、本実施形態は、透明熱可塑性樹脂層を単層とすることに限定されず、複数の層によって透明熱可塑性樹脂層を形成することができる。
透明熱可塑性樹脂層１５の膜厚は、８０μｍに限定されるものではなく、表面の耐性や巻取り適正の観点から５０〜１００μｍが望ましい。また、透明熱可塑性樹脂層１５には、表面に木目の導管等の凹部（図字せず）を施してもよい。

〈表面保護層〉
表面保護層１７は、化粧材１の表面耐性を向上させるために適宜設けられる。本実施形態は、表面保護層１７を、第１表面保護層１７１及び第２表面保護層１７２を含む二層構造とした。第１表面保護層１７１及び第２表面保護層１７２は、共にウレタン樹脂を乾いた状態で３ｇ／ｍ^２となるように塗布して形成されている。ただし、本実施形態は、表面保護層を二層にすることに限定されるものではなく、表面保護層を単層にしてもよい。

表面保護層１７に用いられる樹脂としては、紫外線硬化型樹脂や２液ウレタン系樹脂が好適に用いられ、これらにすべり性を考慮して公知の紫外線吸収剤、光安定剤、ガラスビーズ等を適宜添加してよい。
第１表面保護層１７１及び第２表面層１７２を設ける方法としては、ウレタン樹脂等を、透明熱可塑性樹脂層１５上に乾燥後の塗布量としてそれぞれ３ｇ／ｍ^２となる程度に塗布するものが好適である。ただし、本実施形態は、このような方法によって表面保護層１７を形成することに限定されるものでなく、耐衝撃性や耐キャスター性の観点から好適な表面硬度が得られる方法によって表面保護層を形成する。
また、本実施形態の化粧シート２には、適宜、その表面にエンボスロールによるエンボス加工等、凹凸模様（図示せず）を付与してもよい。またその凹部に着色樹脂を充填するワイピング処理等を行ってもよい。

（化粧材）
本実施形態の化粧材１は、以上説明した化粧シート２を基材３に貼り付けて構成される。以下、本実施形態の化粧材１を貼り付ける基材３を説明する。
〈基材〉
上記した化粧シート２が貼り付けられる基材３としては、南洋材合板、針葉樹合板、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、日本農林規格に規定される普通合板が使用可能である。また、木紛添加オレフィン系樹脂からなる基材も使用可能である。厚みは３〜２５ｍｍ程度が好適である。

ただし、本実施形態の化粧シート２は、熱処理圧縮木材から拡散されてくるβ‐カリオフィレンによる変色を防ぐものである。このような本実施形態の効果は、基材３として熱処理圧縮木材を用いた場合に顕著となる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成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、形状、構造、配置等を上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できる。

また、実施形態中の図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚み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、具体的な厚みや寸法は上記説明を参酌して判断すべきものである。
以上説明した本実施形態は、基材シートにＰＢＴを用いることによって基材３からのβ−カリオフィレンの拡散を防ぐことができる。このため、基材シートにさらにバッカー層を形成する構成の化粧シートよりも化粧シート２を薄くすることができ、化粧シート２全体、ひいては化粧材１の厚さを薄型化することができる。

また、本実施形態は、ＰＢＴ樹脂製の基材シート９を使ってβ−カリオフィレンの拡散を防ぐことにより、バッカー層によってβ−カリオフィレンの拡散を防ぐ構成よりも低コストで化粧シート２の変色を防ぎ、化粧シートのコストの上昇を抑えることができる化粧材及び化粧シートを提供することができる。

〈実施例１〉
次に、本発明の実施例１を説明する。なお、実施例１の化粧シートは、図１に示した構成と同様の構成を有している。このため、実施例１の化粧シートの図示を省く。実施例１の化粧シートは、シリカを加えたウレタン樹脂をプライマー層と、プライマー層上に形成された基材シートを有している。さらに、実施例１の化粧シートは、基材シート上印刷によって形成された絵柄層と、絵柄層上に塗布されたアンカーコート層と、アンカーコート層上に形成された透明熱可塑性樹脂層と、透明熱可塑性樹脂層上に形成された二層の表面保護層と、を有している。実施例１の化粧シートは、基材に貼り合わされて化粧材となる。基材は厚さが２５ｍｍのパーティクルボードである。

基材シートは、酸化チタンによって白色に着色されたＰＢＴ樹脂であって、その厚さは６０μｍである。絵柄層はウレタン樹脂と塩酸ビニル樹脂によって形成される。アンカーコート層は、乾燥した状態において１．２ｇ／ｍ^２となるように塗布されたウレタン樹脂である。透明熱可塑性樹脂層は、厚さが８０μｍのポリプロピレン樹脂であり、二層の表面保護層は、いずれも乾燥した状態で３ｇ／ｍ^２となるように塗布されたウレタン樹脂である。

以下、実施例１の化粧シートによって得られる効果を、比較例１及び比較例２と比較しながら説明する。
〈比較例１〉
図２は、比較例１の化粧シートを説明するための図である。比較例１の化粧シート２０は、プライマー層４０、ＰＢＴ樹脂製のバッカー層６０、接着剤層８１及びプライマー層８２、基材シート９０、絵柄層１１０、透明熱可塑性樹脂層１５０、表面保護層１７０を有している。化粧シート２０は、基材３０に貼り合わされて化粧材１０となる。基材３０は厚さが２５ｍｍのパーティクルボードである。

プライマー層４０は、シリカが混入されたウレタン樹脂製である。バッカー層６０は、厚さが１００μｍのＰＢＴ樹脂シートである。接着剤層８１、プライマー層８２は、いずれもウレタン樹脂製である。基材シート９０は、厚さが７０μｍのポリエチレン樹脂である。絵柄層１１０は、ウレタン樹脂、塩酢ビニル樹脂及び顔料１１１によって形成される。透明熱可塑性樹脂層１５０は、厚さが８０μｍのポリプロピレン樹脂である。表面保護層１７０は、厚さが６μｍのウレタン樹脂である。
このような比較例１の化粧シート２０は、現行実用化されている化粧シートであり、化粧シートとして要求される条件を全て満たしている。

〈比較例２〉
図３は、比較例２の化粧シートを説明するための図である。図３において、図１に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部略すものとする。比較例２の化粧シート２１は、プライマー層４、基材シート９１、絵柄層１１、アンカーコート層１３、透明熱可塑性樹脂層１５及び表面保護層１７を有している。基材シート９１の厚さは７０μｍであって、基材シート９の厚さは６０μｍである。
このような比較例２の化粧シート２１は、図１に示した本実施形態の化粧シート２の基材シートを着色されたポリエチレン樹脂にし、かつ厚さを６０μｍから７０μｍにしたものである。化粧シート２１は、基材３に貼り付けられて化粧材１００になる。

（試験）
以下、実施例１、比較例１及び比較例２の化粧シートの試験を行い、実施例１の化粧シートの効果を確認した。以下、試験の結果について説明する。
〈β−カリオフィレンの透過性〉
本発明の発明者らは、実施例１の化粧シートと、比較例１の化粧シート２０及び比較例２の化粧シート２１についてβ−カリオフィレンの透過性を比較した。
表１の二行目は、実施例１の化粧シートと化粧シート２０及び化粧シート２１とのβ−カリオフィレンの透過量を計測した結果を示している。

表１によれば、実施例１の化粧シートのβ−カリオフィレンの透過量が０．９６ｇ／ｍ^２・２４ｈであり、この値は比較例１及び比較例２の化粧シートよりも低い値であった。
なお、上記の透過性の比較は、次のように行った。即ち、本発明の発明者らは、開口部の直径が１８２ｍｍのガラス製容器にβ−カリオフィレンを５ｍｌ滴下し、ガラス製容器の開口部を上記した透過性の測定対象となる化粧シートで密閉した。そして、このような状態の化粧シートを６０℃の環境下で２４時間放置し、放置の前後で重量を測定した。そして、重量の増加分をβ−カリオフィレンの単位面積（ｍ^２）当たりの透過量に変換した。本試験においては、放置の前後で化粧シートの重量の変化が大きいものほどβ‐カリオフィレンの透過量が大きいことを示す。

〈他の試験〉
また、本発明の発明者らは、実施例１の化粧シートが化粧シートとして要求される他の条件についても試験を行い、いずれの条件についても実用に適するとの結果を得た。具体的には、実施例１の化粧材シートは、水蒸気透過量が１５．９ｇ／ｍ^２・２４ｈ、酸素透過量が４０．７ｇ／ｍ^２・２４ｈであった。このような結果から、実施例１の化粧シートは、水蒸気透過量においては現在実用化されている比較例１の化粧シートと同程度であり、酸素透過量においては現在実用化されている比較例１の化粧シート以下であることが分かった。

また、本発明の発明者らは、実施例１の化粧シートの不燃性を調べるため、ＩＳＯ５６６０−１に準拠したコーンカロリ燃焼試験を行った。本発明の発明者らは、実施例１の化粧シートを金属基板に貼着して化粧材を作製し、この化粧材の時間に対する総発熱量及び時間に対する発熱速度を求めた。この結果、実施例１の化粧シートは、（ｉ）加熱開始後２０分間の総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下であり、（ｉｉ）加熱開始後２０分間、最大発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えず、かつ（ｉｉｉ）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないことを満たす不燃性を確保可能となることが分かった。

表２は、実施例１の化粧シートを用いた化粧材の、化粧材として要求される他の条件についてさらに試験を行った結果を示している。表２によれば、実施例１の化粧材は、鉛筆硬度試験及びキャスター試験において比較例１の化粧材よりも良好な結果を得た。また、実施例１の化粧材は、デュポン衝撃試験において１０００ｇの鉄球を３０ｃｍの高度から落とす条件以外の条件において、比較例１の化粧材よりも良好な結果を得た。

さらに、実施例１の化粧シートは、コインスクラッチ試験、汚染試験、溶剤ラビング試験、湿熱白化試験、局部荷重試験、二類浸漬試験及び環境試験において比較例１の化粧シートと同等の結果を得た。

以上説明したように、実施例１は、現行の化粧シートよりもβ−カリオフィレンの透過量が少ない化粧材シート及びこの化粧シートを用いた化粧材を提供することができる。また、実施例１の化粧シートは、β−カリオフィレンの透過の他、化粧シートに要求される他の条件についても満たすことができる。
また、実施例１は、基材シートそのものにβ−カリオフィレンの拡散防止機能を持たせている。このため、実施例１は、比較例１のように基材シートとは別にバッカー層を設けるよりも化粧シート全体の厚さを薄くすることができる。さらに、６０μｍの厚さを有するＰＢＴ樹脂を設けるコストはバッカー層を設けることに係るコストよりも低いため、実施例１は、化粧シート及び化粧材のコストの上昇を抑えることができる。

以上説明した本発明の化粧シート及び化粧基材は、揮発性有機化合物が発生し得る木質系基材が用いられる分野に好適である。

１化粧材
２，２０，２１化粧シート
３，３０基材
４，４０，８２プライマー層
９，９０基材シート
１１，１１０絵柄層
１３アンカーコート層
１５，１５０透明熱可塑性樹脂層
１７，１７０表面保護層
６０バッカー層
８１接着剤層
１１１顔料
１７１第１表面保護層
１７２第２表面保護層

Claims

熱処理圧縮された木質系の基材に貼り合わせるための化粧シートであって、
樹脂製の基材シートの一方の面側に絵柄層と透明熱可塑性樹脂層と表面保護層とがこの順に形成され、
前記基材シートの他方の面側にプライマー層が形成され、
前記プライマー層は、シリカを含んだウレタン樹脂で形成され、
前記基材シートは、厚さが６０μｍ、比重が１．４３、質量が８５．８ｇ／ｍ ^２であり、前記基材シートの組成は、ポリブチレンテレフタレート樹脂が７８．９質量％、その他の有機物の組成物が０．２質量％、無機顔料としての酸化チタンが２０．５質量％、その他の無機物の組成が０．４質量％であり、
前記絵柄層は、ウレタン樹脂と塩酸ビニル樹脂とで形成され、
前記透明熱可塑性樹脂層は、厚さが８０μｍのポリプロピレン樹脂で形成され、
前記表面保護層は、第１表面保護層と第２表面保護層の二層構造であり、前記第１表面保護層と前記第２表面保護層のいずれもが乾燥した状態で３ｇ／ｍ ^２となるように塗布されたウレタン樹脂で形成され、
ＩＳＯ５６６０−１に準拠したコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において（１）加熱開始後２０分間の総発熱量（ＭＪ／ｍ ^２）が８ＭＪ／ｍ ^２以下であり（２）加熱開始後２０分間の最大発熱速度として、１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ ^２を超えず（３）基材に亀裂や穴のないという条件を満たす不燃性を有することを特徴とする化粧シート。
請求項１に記載の化粧シートを、熱処理圧縮された木質系の基材に貼り合わせてなることを特徴とする化粧材。