JP2010162748A

JP2010162748A - 化粧シート

Info

Publication number: JP2010162748A
Application number: JP2009006190A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikeda; 尚池田
Original assignee: Toppan Cosmo Inc
Current assignee: Toppan Cosmo Inc
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】植物由来度が高く、環境に優しい化粧シートであって、表面の透明性や耐傷付き性を有する化粧シートを提供すること。
【解決手段】着色フィルム上に少なくとも絵柄層、透明フィルムを積層してなる化粧シートにおいて、前記着色フィルムは層厚が５０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを７０重量％以上含み、前記透明フィルムは層厚が２０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上含むこと、前記透明フィルムのヘイズ値が０．１〜３０．０％であり、且つ密度が０．９４〜０．９７であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は建築内装材、建具の表面、家電品の表面材等に用いられる化粧シートに関するものであって、木質ボード類、無機系ボード類、金属板等に貼り合わせて化粧板として用いられるものである。

近年、塩化ビニル製化粧シートに替わる化粧シートとしてオレフィン系樹脂を使用した化粧シートが数多く提案されている。塩化ビニル樹脂を使用しないことにより、焼却時の有毒ガス等の発生は無くなる。しかしながら、これらオレフィン系樹脂を使用した化粧シートであっても、使用する樹脂は石油由来の原料により重合されているため、二酸化炭素排出量は塩化ビニル製化粧シートに対して同等なレベルであり、近年注目されている地球温暖化に対する抑制効果は期待できなかった。

そこで最近、石油由来の原料ではなく植物由来の原料からなる樹脂としてポリエステル系樹脂、特にポリ乳酸を使用した化粧シートが開発されている。しかしながら、植物由来のポリエステル系樹脂は、耐加水分解性が悪く、高温多湿下での使用も想定される化粧シートにおいては用途が著しく限定されてしまい、普及には至っていない。

一方、サトウキビ由来のバイオエタノールからポリエチレンを重合していく研究が始められている。しかしながら現在はまだ商業ベースでの生産は行われていない。オレフィン系樹脂を使用した化粧シートで用いられている樹脂はポリプロピレンが主でり、ポリエチレンはアイデアはあったものの、ある程度の硬度を必要とする表面側に用いる透明フィルムとして使用するには透明性が足りず、また透明性を優先させると耐傷付き性など、剛性が影響する物性が著しく低下する問題があり、使用することができなかった。

特開平２―１２８８４３号公報特開平４―８３６６４号公報特開平６―１８８１号公報特開平６―１９８８３１号公報特開平９―３２８５６２特許第４１２７５７０号特許第３９００３２１号

本発明はこれらの問題点を解決する為になされたものであり、その課題とするところは、植物由来度が高く、環境に優しい化粧シートであって、表面の透明性や耐傷付き性を有する化粧シートを提供することにある。

本発明はこの課題を解決したものであり、すなわちその請求項１記載の発明は着色フィルム上に少なくとも絵柄層、透明フィルムを積層してなる化粧シートにおいて、前記着色フィルムは層厚が５０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを７０重量％以上含み、前記透明フィルムは層厚が２０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上含むことを特徴とする化粧シートである。

またその請求項２記載の発明は前記透明フィルムのヘイズ値が０．１〜３０．０％であり、且つ密度が０．９４〜０．９７であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シートである。

またその請求項３記載の発明は前記透明フィルムに核剤を０．１〜３．０重量％含むことを特徴とする、請求項１あるいは請求項２のいずれかに記載の化粧シートである。

またその請求項４記載の発明は前記透明フィルムに含む植物原料由来のポリエチレンの球晶サイズが、１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化粧シートである。

本発明はその着色フィルムの植物原料由来ポリエチレンを７０重量％以上として厚みを５０〜１００μｍとすることで、植物原料由来を高めつつも印刷適性、隠蔽性、加工適性を維持することが可能となる。また、透明フィルムの植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上として厚みを２０〜１００μｍとすることで、植物原料由来を維持しつつ、意匠性と化粧シート表面の各種耐性を有するものとすることが可能となる。

また本発明は、前記透明フィルムのヘイズ値が０．１〜３０．０％のものとすることで化粧シート表面の耐傷性を維持しつつ絵柄層が見え易い意匠性の良いものとすることができ、かつ密度が０．９４〜０．９７のものとすることで化粧シートの加工適性を維持しつつ耐熱性の良いものとすることが可能となる。

また本発明は、前記透明フィルムに核剤を０．１〜３．０重量％含むことで、植物原料由来のポリエチレンの球晶サイズを低く抑えることが可能となる。

また本発明は、前記透明フィルムに含む植物原料由来のポリエチレンの球晶サイズが、１．０μｍ以下であることで十分な透明性を確保することが可能となる。

本発明の化粧シートの一実施例の断面の形状を示す説明図である。

以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
本発明における着色フィルム１は、層厚が５０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを７０重量％以上を主材とし、着色剤としての顔料および／または染料を添加し、必要に応じて適宜無機フィラー、熱安定剤、酸中和剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、難燃剤、ブロッキング防止剤等を加えたものが用いられる。ニ酸化炭素削減の趣旨に鑑みて植物原料由来度は７０重量％以上とされる。着色剤を添加するため植物原料由来度は後述する透明フィルムより低い。厚みが５０μｍより薄いと隠蔽性に劣るものとなり、１００μｍより厚いと製造適性、加工適性に劣るものとなる。植物原料由来のポリエチレンは印刷適性が良好であれば特に制約を受けるものではないが、通常は耐熱性において有利な密度０．９４〜０．９７の高密度ポリエチレンが使われる。着色剤についても公知の材料が使用できる。特によく用いられる顔料には酸化チタン、酸化鉄等の無機顔料が多く用いられる。

着色フィルム１の製膜方法としては、特に限定されるものではないが、Ｔダイによるキャスト成形、カレンダー成形、インフレーション成形等が良く用いられる。

本発明における絵柄層２は、通常印刷インキによって形成される。インキバインダーとしては硝化綿、セルロース、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、アクリル、ポリエステル系等の単独もしくは各変性物の中から適宜選定すればよい。これらは水性、溶剤系、エマルジョンタイプのいずれでも問題なく、また１液タイプでも硬化剤を使用した２液タイプでも任意に選定可能である。さらに紫外線や電子線等の照射によりインキを硬化させることも可能である。中でも最も一般的な方法は溶剤系のポリエステル−ウレタン−ウレアインキをグラビア印刷にて印刷する方法である。これらバインダー以外には通常のインキに含まれている顔料、染料等の着色剤、体質顔料、溶剤、各種添加剤が添加されている。特によく用いられる顔料には縮合アゾ、不溶性アゾ、キナクリドン、イソインドリン、アンスラキノン、イミダゾロン、コバルト、フタロシアニン、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、雲母等のパール顔料等がある。

本発明における透明フィルム３は、植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上含み、厚さ２０μｍ〜１００μｍとする。ニ酸化炭素削減の趣旨に鑑みて植物原料由来度は８０重量％以上とする。着色剤が添加されないため、植物原料由来度は着色フィルムより高い。厚みが２０μｍより薄くなると絵柄層を保護する役割を果たせなくなり、また１００μｍより厚くなると化粧シートの加工性が低下する。

化粧シートとして意匠的に優れており、かつ耐傷付き性を十分に確保するためにはヘイズ値が０．１〜３０．０％であり、且つ密度が０．９４〜０．９７であることが好ましい。ヘイズ値が３０．０％を超えると絵柄層が見づらくなり意匠性が低下し、また密度が０．９４より低くなると擦り傷、ひっかき傷などに対する耐性が低下し、化粧シート表面を保護する透明フィルム３の役割を果たせなくなる。また密度が０．９７より高くなると化粧シートの加工性が著しく低下する。

透明フィルム３が請求項１、請求項２の要件を満たすために、核剤を０．１〜３．０重量％含有することが好ましい。結晶性のポリエチレンは結晶部と非晶部の屈折率の差によりヘイズ値が高くなるため、密度が高い状態で透明性を確保することが困難である。このため樹脂中に微細且つ均一に分散する核剤を添加することで球晶サイズを小さく抑え、透明性を確保することが可能になる。このときの球晶サイズは１．０μｍ以下が好ましく、さらには０．５μｍ以下であることが望ましい。なお、本発明における球晶サイズとはフィルムの任意の断面を偏光顕微鏡で観察したときの見かけの球晶サイズの平均値を指すものとする。

透明フィルム３に用いるポリエチレンは植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上含んでいれば特に制約を受けるものではないが、剛性と透明性を両立させる為にはなるべく組成分布が均一なものを使うことが望ましい。結晶性の分布が広い樹脂を使うと球晶サイズの分布が大きくなるなどの要因で透明性が低下するため、メタロセン触媒により重合されたポリエチレンなど結晶性分布の狭い材料を積極的に利用していくことが望ましい。
なお、メタロセン触媒により重合されたポリエチレンは密度０．９５以上の高密度のグレードは開発されていない。従って用途に応じて密度を上げる必要がある場合は高密度ポリエチレンをブレンドする等の工夫が必要になる。尚、各層のポリエチレンにおける植物原料由来度は放射性炭素Ｃ１４量の測定により確認することが可能である。

透明フィルム３に用いられる核剤の選定は重要である。ポリオレフィン用の透明性改良核剤としてはソルビトール系化合物及びリン酸塩系化合物、特殊金属塩化合物等が主に使用される。ただし透明性を上げるのに重要なことは樹脂中に微細且つ均一に核剤が分散することであり組成を規定するものではない。

さらに透明フィルム３には必要に応じて熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ブロッキング防止剤、触媒捕捉剤等を添加することもできる。熱安定剤としてはヒンダードフェノール系、硫黄系、ヒドラジン系等、紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等、光安定剤としてはヒンダードアミン系等を任意の組み合わせで添加するのが一般的である。

透明フィルム３の製膜方法についても特に限定されるものではないが、Ｔダイによるキャスト成形が最も良く用いられる。さらには延伸することで強度や透明性を向上させてもかまわない。また、押出ラミネート法によって製膜と同時に絵柄層２を印刷した着色フィルム１に貼合せる手法も一般的である。

本発明の化粧シートの製造方法としては、着色フィルム１に絵柄層２を印刷した後、接着性を向上させるため適宜接着層４を設けて、透明フィルム３を貼り合わせ、さらに適宜設けるトップコート層５をコーティングする。この際、着色フィルム１及び透明フィルム３には接着性向上の為、必要に応じてコロナ処理を施すことが望ましい。

適宜設けるトップコート層５は、用途に応じて艶調整や表面硬度の向上、機能性の付与などを目的として設けることができる。トップコート層５に使用される材料も特に規定されるものではないがポリウレタン系、アクリルウレタン系、アクリルシリコン系、フッソ系、ポリエステルウレタン系等から適宜選択できる。形態も水性、エマルジョン、溶剤系いずれでも可能で、紫外線や電子線照射で硬化する樹脂の使用も可能である。

適宜設けるトップコート層５には、さらに耐候性を向上させるために紫外線吸収材及び光安定材を適宜添加してもよい。また各種機能を付与するために抗菌材、防カビ材等の機能性添加材の添加も任意に行える。さらに、表面の意匠性から艶の調整のためあるいはさらに耐磨耗性を付与するためにアルミナ、シリカ、ガラスビーズ等の添加も任意に行える。塗布厚みは通常２〜１０μｍが妥当である。

接着層４は接着性を向上させるため適宜設けるもので、接着方法によって任意の材料選定が可能であり、熱ラミネート、押出ラミネート、ドライラミネート等による積層方法に応じた材料を選択する。押出ラミネート法及びドライラミネート法においては、ポリエステルポリオールとイソシアネートによる２液硬化ウレタン系接着剤を用いるのが一般的であり、熱ラミネート法では１液タイプの塩素化ポリエチレン等の熱可塑性レジンをコーティングするのが一般的である。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。まず、使用する樹脂組成などを以下に示す。
＜ポリエチレンＡ＞
エチレン（サトウキビ原料）９７重量％
１−ヘキセン（石化原料）３重量％
重合触媒：チグラー触媒
（ＭＦＲ：５密度：０．９６植物由来度：０．９６）

＜ポリエチレンＢ＞
エチレン（サトウキビ原料）９４重量％
１−ヘキセン（石油原料）６重量％
重合触媒：メタロセン触媒
（ＭＦＲ：４密度：０．９３植物由来度：０．９３）

＜ポリエチレンＣ＞
（株）プライムポリマー製「ハイゼックス２３２Ｊ」
重合触媒：チグラー触媒
（ＭＦＲ：５密度：０．９６植物由来度：０）

＜ポリエチレンＤ＞
（株）プライムポリマー製「エボリューＳＰ３５３０」
重合触媒メタロセン触媒
（ＭＦＲ：４密度：０．９３植物由来度：０）

＜核剤Ａ＞
ミリケンケミカル製「ハイパフォームＨＰＮ−２０Ｅ」

＜核剤Ｂ＞
（株）アデカ製「ＮＡ−１１」

＜着色フィルムＡ＞
ポリエチレンＡ：９７重量％
酸化チタン：３重量％
（製膜方法：Ｔダイキャスト法厚み：７０μｍ植物由来度：０．９３）

＜着色フィルムＢ＞
ポリエチレンＣ：９７重量％
酸化チタン：３重量％
（製膜方法：Ｔダイキャスト法厚み：７０μｍ植物由来度：０）

＜透明フィルムＡ＞
配合比率：ポリエチレンＡ／ポリエチレンＢ／核剤Ａ＝５０／４９／１
（厚み：５０μｍ密度：０．９５ヘイズ：２０％球晶サイズ：１μｍ植物由来度：０．９３）

＜透明フィルムＢ＞
配合比率：ポリエチレンＣ／ポリエチレンＤ＝５０／５０
（厚み：５０μｍ密度：０．９４ヘイズ：４０％球晶サイズ：７μｍ植物由来度：０）

＜透明フィルムＣ＞
配合比率：ポリエチレンＣ／核剤Ａ＝９９／１
（厚み：５０μｍ密度：０．９８ヘイズ：４０％球晶サイズ：２μｍ植物由来度：０）

＜透明フィルムＤ＞
ポリエチレンＣ／ポリエチレンＤ／核剤Ｂ＝５０／４９／１
（厚み：５０μｍ密度：０．９６ヘイズ：３５％球晶サイズ：２μｍ植物由来度：０）

＜透明フィルムＥ＞
ポリエチレンＤ
（厚み：５０μｍ密度：０．９３ヘイズ：２０％球晶サイズ：８μｍ植物由来度：０）

＜トップコート層５＞
東洋インキ製造（株）製「ＹＬ４１３」（アクリルウレタン）
（グラビアコーティング法コーティング厚み：５ｇ／ｍ^２）

＜接着層層４＞
三井武田ポリウレタン（株）製「タケラックＡ５２０／タケネートＡ５０」
（ドライラミネート法塗工厚み：２ｇ／ｍ^２）

＜絵柄層２＞
東洋インキ製造（株）：「Ｖ３７８インキ」（ウレタン／ウレア）
（グラビア印刷厚み：平均１ｇ／ｍ^２）

前記着色フィルムＡにコロナ処理を施し、絵柄層２を印刷した。一方、前記透明フィルムＡの両面にコロナ処理を施した。そして、前記透明フィルムＡの下側面と、前記着色フィルムＡの前記絵柄層２を印刷した面とを、ドライラミネートにて貼り合わせた。その後、前記透明フィルムＡの上側面にトップコート層５をコーティングして、化粧シートを作成した。

＜比較例１＞
前記着色フィルムＡの代わりに前記着色フィルムＢを用い、前記透明フィルムＡの代わりに前記透明フィルムＢを用いた以外は実施例１と同様にして化粧シートを作成した。

＜比較例２＞
前記着色フィルムＡの代わりに前記着色フィルムＢを用い、前記透明フィルムＡの代わりに前記透明フィルムＣを用いた以外は実施例１と同様にして化粧シートを作成した。

＜比較例３＞
前記着色フィルムＡの代わりに前記着色フィルムＢを用い、前記透明フィルムＡの代わりに前記透明フィルムＤを用いた以外は実施例１と同様にして化粧シートを作成した。

＜比較例４＞
前記着色フィルムＡの代わりに前記着色フィルムＢを用い、前記透明フィルムＡの代わりに前記透明フィルムＥを用いた以外は実施例１と同様にして化粧シートを作成した。

＜評価方法＞
実施例、比較例で得られた化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質基材に貼り合わせた後、鉛筆硬度試験にて表面硬度を測定し、ＨＢ以上を合格とした。また目視にて透明フィルムのヘイズにより意匠性の低下が許容限度内にあるかを判定した。さらに原材料の配合比率により植物由来度を計算し０．７０以上を合格と判定した。評価結果を以下の表１に示す。

本発明の化粧シートは、木質ボード類、無機系ボード類、金属板等に貼り合わせて建築内装材、建具の表面、家電品の表面材等に化粧板として利用可能である。

１…着色フィルム
２…絵柄層
３…透明フィルム
４…接着層
５…トップコート層

Claims

着色フィルム上に少なくとも絵柄層、透明フィルムを積層してなる化粧シートにおいて、前記着色フィルムは層厚が５０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを７０重量％以上含み、前記透明フィルムは層厚が２０〜１００μｍで植物原料由来のポリエチレンを８０重量％以上含むことを特徴とする化粧シート。
前記透明フィルムのヘイズ値が０．１〜３０．０％であり、且つ密度が０．９４〜０．９７であることを特徴とする請求項１に記載の化粧シート。
前記透明フィルムに核剤を０．１〜３．０重量％含むことを特徴とする、請求項１あるいは請求項２のいずれかに記載の化粧シート。
前記透明フィルムに含む植物原料由来のポリエチレンの球晶サイズが、１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化粧シート。