WO2018235782A1 - 化粧シート - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a decorative sheet.
- Examples of the technology relating to the decorative sheet include those described in Patent Documents 1 to 11.
- Patent No. 2707651 Patent No. 3271022 gazette Unexamined-Japanese-Patent No. 9-328562 JP 2011-169100
- Patent No. 5533982 Patent No. 3861472 Patent No. 3772634 WO 2016-076360
- Publication Patent No. 3185590 Patent No. 3567899 gazette Patent No. 3175482 gazette
- the decorative sheet according to the prior art can suppress generation of toxic gas and the like at the time of incineration, maintain a high abrasion resistance and transparency, and have a transparent resin layer excellent in V groove bending formability (post processability) There were few things to have.
- the present invention focuses on the above points, can suppress the generation of toxic gas and the like at the time of incineration, and is excellent in V groove bending formability (post processability) while maintaining high scratch resistance and transparency.
- An object of the present invention is to provide a decorative sheet having a transparent resin layer.
- one aspect of the present invention has a transparent resin layer containing crystalline polypropylene resin as a main component, and the transparent resin layer contains nano-sized nucleating agent and is crystalline.
- the gist is that the decorative sheet contains 3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass of the polyolefin-based elastomer with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin.
- the transparent resin layer in which the main component of the resin material is crystalline polypropylene resin.
- the transparent resin layer contains a nucleating agent
- the degree of crystallization can be improved and the scratch resistance can be improved.
- the blended nucleating agent is nano-sized, the post-processability can be improved by reducing the spherulite size to 1 ⁇ m or less.
- the transparent resin layer contains the polyolefin-based elastomer in an amount of 3 parts by mass to less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline polypropylene resin, abrasion resistance and post-processability can be improved.
- the decorative sheet 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
- the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones.
- the embodiments shown below exemplify the configuration for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes materials, shapes, structures, and the like of the components below. It is not something specific.
- the technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
- the design layer 3 and the raw fabric layer 4 are laminated in this order on one surface of the transparent resin layer 2, and the other surface of the transparent resin layer 2 is The top coat layer 5 is laminated.
- the decorative sheet 1 is, for example, a decorative board by being attached to the base material B.
- the primer layer 6 may be appropriately provided between the raw fabric layer 4 and the base material B.
- the embossed pattern 2a may be appropriately provided on the surface of the transparent resin layer 2 on the top coat layer 5 side. Ink can be embedded in the embossed pattern 2a to further improve the design.
- the base material B is, for example, a base material such as a wood board, an inorganic board, or a metal plate to which the decorative sheet 1 is bonded.
- the transparent resin layer 2 has a function as a protective layer for protecting the lower design layer 3 and a function as a base material for the top coat layer 5 in the upper layer.
- the transparent resin layer 2 of the present embodiment is a layer mainly composed of crystalline polypropylene resin as a resin material.
- the main component means that the content of the crystalline polypropylene resin is 80 parts by mass to 100 parts by mass, more preferably 90 parts by mass to 97 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin material of the transparent resin layer. It is below.
- the transparent resin layer 2 preferably has a haze value of 15% or less, more preferably 10% or less, by adjusting the cooling conditions at the time of film formation, and the tensile modulus of elasticity is 800 MPa to 2000 MPa, The tensile elongation at break is preferably 200% or more. If the haze value is larger than 15%, the transparency of the transparent resin layer 2 may be reduced, and the visibility of the pattern layer 3 may be reduced. Moreover, there exists a tendency for abrasion resistance to fall that a tensile elasticity modulus is less than 800 Mpa.
- the decorative sheet 1 uses the crystalline polypropylene resin, that is, the non-vinyl chloride resin for the transparent resin layer 2, it is possible to prevent generation of toxic gas and the like at the time of incineration.
- the crystalline polypropylene resin can be appropriately selected from, for example, isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, random polypropylene, block polypropylene and mixtures thereof different in pentad fraction (mmmm fraction). More preferably, a homopolymer of propylene having a pentad fraction of 95% or more of a crystalline polypropylene resin, that is, an isotactic polypropylene resin, is used to improve scratch resistance.
- the transparent resin layer 2 contains a nano-sized nucleating agent.
- the decorative sheet 1 which concerns on embodiment contains a nucleating agent in the transparent resin layer 2, it can improve crystallinity degree and can improve abrasion resistance.
- the nano-sized nucleating agent preferably has an average particle size of 1/2 or less of the wavelength range of visible light. Specifically, since the wavelength range of visible light is 400 nm or more and 750 nm or less, the nano-sized nucleating agent preferably has an average particle size of 375 nm or less. If the average particle diameter of the nucleating agent contained in the transparent resin layer 2 is 375 nm or less, the transparency of the transparent resin layer 2 can be enhanced.
- the content of the nucleating agent contained in the transparent resin layer 2 (based on 100 parts by mass of the total mass of the transparent resin layer 2) is preferably 0. 2 in order to further improve the scratch resistance of the transparent resin layer 2. It is 0001 parts by mass or more and 0.1 parts by mass or less, more preferably 0.0002 parts by mass or more and 0.05 parts by mass or less.
- content of the nucleating agent contained in the transparent resin layer 2 is less than 0.0001 mass part, there exists a tendency for it to be hard to improve abrasion resistance.
- content of the nucleating agent contained in the transparent resin layer 2 is more than 0.1 mass part, it is feared that cost increases.
- the nano-sized nucleating agent has an extremely small particle size, the number of nucleating agent present per unit volume and the surface area increase in inverse proportion to the cube of the particle diameter. As a result, the distance between the nucleating agent particles is reduced. For this reason, when crystal growth occurs from the surface of one nucleating agent particle added to the polypropylene resin, the other nucleation where the end where the crystal is growing is immediately adjacent to one nucleating agent particle Contact with the end of the crystal growing from the surface of the agent particle. Thus, the ends of each other's crystals inhibit the growth and the growth of each crystal stops. For this reason, it is possible to reduce the average particle diameter of spherulites in the crystal part of the crystalline polypropylene resin. As described above, in the decorative sheet 1 according to the embodiment, since the nucleating agent is nano-sized, the post-processability can be improved by reducing the spherulite size to 1 ⁇ m or less.
- a solid phase method to obtain nano-sized particles by mainly performing mechanical grinding on the nucleating agent, dissolving the nucleating agent and the nucleating agent Methods such as liquid phase method for synthesis and crystallization of nano size particles in a mixed solution, gas phase method for synthesis and crystallization of nano size particles from gas / vapor consisting of nucleating agent and nucleating agent It can be used as appropriate.
- the solid phase method include a ball mill, bead mill, rod mill, colloid mill, conical mill, disc mill, hammer mill, jet mill and the like.
- liquid phase method a crystallization method, a coprecipitation method, a sol-gel method, a liquid phase reduction method, a hydrothermal synthesis method etc. are mentioned, for example.
- vapor phase method an electric furnace method, a chemical flame method, a laser method, a thermal plasma method etc. are mentioned, for example.
- the supercritical reverse phase evaporation method is a method of producing a capsule containing a target substance using carbon dioxide in a supercritical state, or carbon dioxide under a temperature condition or a pressure condition above the critical point.
- Carbon dioxide in the supercritical state means carbon dioxide in the supercritical state at a critical temperature (30.98 ° C.) and a critical pressure (7.3773 ⁇ 0.0030 MPa) or more.
- carbon dioxide under temperature conditions or pressure conditions above the critical point is meant carbon dioxide under conditions where only temperature or pressure alone exceeds critical conditions.
- an aqueous phase is injected into a mixed fluid of supercritical carbon dioxide, a phospholipid as an outer membrane forming substance, and a nucleating agent as an inclusion substance
- the mixture is then stirred to form an emulsion of supercritical carbon dioxide and an aqueous phase.
- carbon dioxide expands and evaporates to cause phase inversion, and phospholipids form nanocapsules in which the surface of the nucleating agent particles is covered with a monolayer film.
- the capsule of a single-layered membrane can be easily generated by using this supercritical reverse phase evaporation method, Small diameter capsules can be prepared.
- the transparent resin layer 2 of the present embodiment contains a polyolefin-based elastomer.
- Polyolefin elastomers are positioned as three major thermoplastic elastomers together with vinyl chloride and styrene.
- commercially available resins such as, for example, Thermo Run of Mitsubishi Chemical Holdings, Mirastomer of Mitsui Chemical Co., Ltd., Tafmer, Exe Link of JSR Co., Ltd., Espolex of Sumitomo Chemical Co., Ltd. .
- the polyolefin-based elastomer contained in the transparent resin layer 2 is 3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline polypropylene resin. If the amount is less than 3 parts by mass, the effect of adding a polyolefin-based elastomer is thin and the improvement of scratch resistance is observed, but the effect of improving the post-processability is insufficient and whitening occurs during bending. . On the other hand, when it is 20 parts by mass or more, although the post-processability improvement can be seen, the effect of improving the abrasion resistance becomes insufficient.
- the transparent resin layer 2 contains 3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass of the polyolefin elastomer with respect to 100 parts by mass of the crystalline polypropylene resin. And post-processability can be improved.
- the more preferable content of the polyolefin-based elastomer is 3 parts by mass or more and less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline polypropylene resin.
- the ratio of ethylene contained in a polyolefin-type elastomer it is desirable that they are 8 mass% or more and 16 mass% or less.
- Ethylene can impart flexibility because the amorphous region expands according to the amount of addition. If the amount of ethylene added is small, flexibility can be imparted while maintaining the hardness of the crystalline polypropylene resin, and post-processability can be improved. However, if the amount of ethylene added is excessive, the crystalline polypropylene resin The hardness decreases and the scratch resistance deteriorates.
- the flexibility can be imparted while maintaining the hardness of the crystalline polypropylene resin, and in order to improve the post-processability, the ratio of ethylene is preferably 8% by mass or more and 16% by mass or less. More preferably, the content is 13% by mass or more and 16% by mass or less.
- the MFR of the polyolefin elastomer at 230 ° C. is preferably 10 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less. If the MFR of the polyolefin elastomer at 230 ° C. is less than 10 g / 10 min, the compatibility with the crystalline polypropylene resin is poor, and a crack is generated at the interface of the resin component during post-processing (during bending). Whitening tends to result in deterioration of post-processability. When the MFR at 230 ° C.
- the cohesive force is weak due to the small molecular weight of the elastomer, leading to a decrease in the adhesion strength with the interface.
- the compatibility between the crystalline polypropylene resin and the polyolefin-based elastomer is poor, it forms a sea-island structure, and during post-processing (during bending), cracks occur at the interface of the resin component to cause whitening and post-processability deteriorates. .
- the MFR of the polyolefin elastomer is desirably 10 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less.
- Mw is a mass average molecular weight
- Mn is a number average molecular weight.
- the method for forming the transparent resin layer 2 is not particularly limited as long as the transparent resin layer 2 can be formed into a film, and a method using an extruder is the most common.
- a crystalline polypropylene resin mixed with a nano-sized nucleating agent and a polyolefin-based elastomer is heated and melted. Thereafter, the molten transparent resin is formed into a film by an extruder and cooled. Crystal growth of the crystalline polypropylene resin by the nucleating agent occurs in the cooling step.
- a heat stabilizer, a flame retardant, a ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antiblocking agent, and a catalyst capture agent can also be added to the transparent resin layer 2 as needed.
- various additives such as a colorant, a light scattering agent, and a gloss regulator can be added as long as the characteristics of the present invention are not impaired.
- phenol type, sulfur type, phosphorus type, hydrazine type etc. as a flame retardant, for example, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide etc, as an ultraviolet absorber, for example, benzotriazole type, benzoate
- a light stabilizer it is general to add, for example, a hindered amine or the like in any combination as a system, benzophenone series, triazine series, etc.
- an ultraviolet light absorber and a light stabilizer are essential, and the addition amounts thereof are each 100 mass of the transparent resin layer.
- 0.1 mass part or more and 1.0 mass part or less are appropriate amounts.
- the raw film layer 4 is, for example, paper such as thin paper, titanium paper, resin-impregnated paper, etc., and synthesis of polyethylene, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polycarbonate, polyester, polyamide, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, acrylic, etc.
- Resin or foam of these synthetic resins ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene-styrene block copolymer rubber, styrene-butadiene-styrene block copolymer
- Polymeric rubber rubber such as polyurethane, non-woven fabric of organic or inorganic type, synthetic paper, metal foil such as aluminum, iron, gold, silver and the like can be appropriately selected.
- the raw fabric layer 4 may be a sheet formed of the same resin composition as the transparent resin layer 2.
- the raw fabric layer 4 is obtained by forming a resin material or a resin composition into a film shape.
- the molding method include calendar molding and extrusion molding.
- the front and back of the raw fabric layer 4 may be subjected to corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, electron beam treatment, ultraviolet light It is desirable to perform treatment, dichromate treatment, and the like.
- a primer layer 6 may be provided to ensure close contact also between the original fabric layer 4 and the picture layer 3.
- a concealed colored sheet may be used as the raw fabric layer 4.
- Pattern layer As a method of forming the pattern layer 3, there is a method of performing, for example, gravure printing, offset printing, screen printing, flexo printing, electrostatic printing, ink jet printing, etc. on the transparent resin layer 2.
- the method of providing the top coat layer 5 described later is the same as the method of providing the pattern layer 3 and is not limited in any way.
- an ink is used for the pattern layer 3, as a binder, for example, from nitrification cotton, cellulose, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyurethane, acrylic, polyester, etc. alone or from each modified product It may be selected appropriately.
- binders for example, pigments, colorants such as dyes and the like contained in ordinary inks, extender pigments, solvents, and various additives are added.
- pigments include, for example, pearl pigments such as condensed azo, insoluble azo, quinacridone, isoindoline, anthraquinone, imidazolone, cobalt, phthalocyanine, carbon, titanium oxide, iron oxide, mica and the like.
- pearl pigments such as condensed azo, insoluble azo, quinacridone, isoindoline, anthraquinone, imidazolone, cobalt, phthalocyanine, carbon, titanium oxide, iron oxide, mica and the like.
- an adhesive layer 7 may be provided between the transparent resin layer 2 and the surface of the pattern layer 3 of the original fabric layer 4.
- the adhesive layer 7 can be selected from any material as a bonding method.
- the adhesive is, for example, acrylic, polyester, polyurethane, etc. It can be selected from materials.
- a two-part curing type urethane material is desirable from the viewpoint of its cohesion, utilizing the reaction of isocyanate and polyol.
- the lamination method is not particularly limited, but, for example, a method using heat pressure, an extrusion laminating method, a dry laminating method, etc. are generally used. Further, in the case of applying the embossed pattern 2a, for example, there is a method of emboss the sheet which has been once laminated by various methods after that by heat pressure, or a method of forming a concavo-convex pattern on a cooling roll and simultaneously embossing.
- the method etc. which bond the transparent resin layer 2 and the original fabric layer 4 which gave embossing simultaneously with extrusion by heat or dry lamination can be used.
- the position to which the pattern layer 3 and the adhesive layer 7 are applied may be on the side of the raw fabric layer 4 as usual, or on the side of the transparent resin layer 2.
- the adhesive resin layer 2 b may be provided between the transparent resin layer 2 and the adhesive layer 7.
- the adhesive resin layer 2 b is, for example, one obtained by acid-modifying a resin such as polypropylene, polyethylene, or acrylic.
- the thickness of the adhesive resin layer 2b is preferably 2 ⁇ m or more for the purpose of improving the adhesive strength. If the adhesive resin layer 2 b is too thick, it is preferably 20 ⁇ m or less because it is affected by the softness of the adhesive resin layer 2 b itself despite the improvement of the surface hardness with the transparent resin layer 2.
- the topcoat layer 5 preferably contains a dispersant and inorganic fine particles.
- the content of the dispersant in the top coat layer 5 is 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin material contained in the top coat layer 5 Part or less.
- the inorganic fine particle of 0.1 mass part or more and 30 mass parts or less is mix
- the content of the inorganic fine particles is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin material which is the main component of the top coat layer 5, the effect of the scratch resistance can not be obtained.
- the content of the inorganic fine particles is more than 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin material which is the main component of the top coat layer 5, the transparency is impaired by the light scattering action of the inorganic fine particles, and the cost increases. It is a concern to do.
- the inorganic fine particles for example, fine particles of alumina, silica, boehmite, iron oxide, magnesium oxide, diamond and the like can be used.
- the average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
- the resin composition of the top coat layer 5 mainly comprises a resin material composed of a curable resin, and as the curable resin, it is preferable to use at least one of a thermosetting resin or a photocurable resin, and thermosetting A mixture of a mold resin and a photocurable resin may be used.
- the form of the curable resin is not particularly limited, such as aqueous, emulsion, and solvent-based.
- thermosetting resin it is preferable to use a two-component curable urethane-based thermosetting resin in consideration of workability, cost, cohesion of the resin itself, and the like.
- urethane type thermosetting resin you may use resin obtained by making an acrylic polyol and isocyanate react.
- tolylene diisocyanate for example, tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated tolylene diisocyanate (HTDI), hydrogenated Curing agents such as xylylene diisocyanate (HXDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI), derivatives thereof (adducts, burettes, isocyanurates), and various prepolymers can be appropriately selected and used. Also, in view of weather resistance, it is preferable to use a curing agent based on hexamethylene diisocyanate (HMDI) or isophorone diisocyanate (IPDI) having a linear molecular structure.
- HMDI hexamethylene diisocyanate
- IPDI isophorone di
- the photocurable resin for example, polyester acrylate type, epoxy acrylate type, urethane acrylate type, acrylic acrylate type and the like can be appropriately selected and used.
- a urethane acrylate resin or an acrylic acrylate resin in consideration of weather resistance (light resistance), it is preferable to use a urethane acrylate resin or an acrylic acrylate resin.
- active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
- thermosetting resin and a photocurable resin a mixture of a thermosetting resin and a photocurable resin
- the surface hardness can be improved, the cure shrinkage can be suppressed, and the adhesion to the inorganic fine particles can be improved.
- the top coat layer 5 a resin that is cured by ultraviolet light or electron beam irradiation may be used as the top coat layer 5.
- an ultraviolet absorber and a light stabilizer may be added as appropriate.
- functional additives such as an antibacterial agent and a fungicide may be appropriately added.
- the coating thickness of the top coat layer 5 is usually 2 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- Primer layer Basically, the same material as the pattern layer 3 can be used as the material of the primer layer 6, but it is applied to the back surface of the decorative sheet 1, and taking into consideration the web-like winding, avoiding blocking and adhesion
- inorganic fillers such as silica, alumina, magnesia, titanium oxide and barium sulfate may be added.
- the application thickness of the primer layer 6 is preferably 0.1 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less because the purpose is to secure close contact with the base material B.
- the primer layer 6 is necessary when the surface of the raw fabric layer 4 is inert like an olefin-based material, but is not particularly necessary when the surface is active. .
- the thickness of the original fabric layer 4 is 30 ⁇ m to 150 ⁇ m in consideration of printing workability and cost
- the thickness of the transparent resin layer 2 is 20 ⁇ m to 250 ⁇ m in consideration of designability, post-processability and cost. More preferably, it is 30 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. It is necessary to make the total thickness of the decorative sheet 1 which is these laminated products into 80 micrometers or more and 400 micrometers or less.
- the decorative sheet 1 of this embodiment has the transparent resin layer 2 which has crystalline polypropylene resin as a main component, and the transparent resin layer 2 contains a nucleating agent of nano size, And it was made to contain 3 mass parts or more and less than 20 mass parts of polyolefin system elastomer to 100 mass parts of crystalline polypropylene resin.
- the decorative sheet uses a crystalline polypropylene resin, that is, a non-vinyl chloride resin for the transparent resin layer 2, it is possible to prevent generation of toxic gas and the like at the time of incineration.
- the transparent resin layer 2 contains a nucleating agent, the degree of crystallization can be improved, and the scratch resistance can be improved.
- the size of the nucleating agent is nanosize, the spherulite size can be reduced to 1 ⁇ m or less, and post-processability can be improved.
- the transparent resin layer 2 contains the polyolefin-based elastomer in an amount of 3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crystalline polypropylene resin, abrasion resistance and post-processability can be improved. Thereby, the decorative sheet 1 provided with the transparent resin layer 2 excellent in post-processability can be provided while maintaining high abrasion resistance and transparency.
- the ratio of ethylene contained in a polyolefin-type elastomer was 8 mass% or more and 16 mass% or less.
- Ethylene can provide flexibility because the amorphous region expands according to the amount of addition. If the amount of ethylene added is small, flexibility can be imparted while maintaining the hardness of the crystalline polypropylene resin, and post-processability can be improved, but if the amount of ethylene added is excessive, the hardness of the crystalline polypropylene resin is increased. It decreases and scratch resistance deteriorates. And in order to be able to impart flexibility while maintaining the hardness of the crystalline polypropylene resin and to improve the post-processability, it is desirable that the ratio of ethylene be 8% by mass or more and 16% by mass or less as described above.
- the melt flow rate (MFR) at 230 ° C. of the polyolefin elastomer is 10 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less. If the compatibility between the crystalline polypropylene resin and the polyolefin-based elastomer is poor, it forms a sea-island structure, and during post-processing (during bending), a crack is generated at the interface of the resin component to cause whitening. In order to improve the compatibility with the crystalline polypropylene resin, it is preferable to use a propylene / ⁇ -olefin copolymer as a polyolefin elastomer. Further, it is desirable that the MFR of the polyolefin elastomer and the MFR of the crystalline polypropylene resin be close to each other.
- the pentad fraction of the crystalline polypropylene resin is 95% or more. According to this configuration, the decorative sheet can have a high degree of crystallinity to obtain good scratch resistance.
- Example of nanoization treatment of nucleating agent using supercritical reverse phase evaporation method First, the method of the nanoization process of the nucleating agent used by each Example and each comparative example which are demonstrated below is demonstrated.
- a mixture comprising 100 parts by mass of methanol, 82 parts by mass of metal phosphate based nucleating agent based on phosphoric acid ester (ADEKA STAB NA-11, ADEKA), and 5 parts by mass of phosphatidylcholine is placed in a high pressure stainless steel container maintained at 60 ° C. Seal tightly. Subsequently, carbon dioxide is injected into the supercritical state so that the pressure in the high-pressure stainless steel container is 20 MPa.
- nucleating agent vesicle (NA-11) has a nucleating agent and an outer membrane composed of a phospholipid containing the nucleating agent.
- Example 1 First, pattern printing was applied to one side of a 70 ⁇ m thick original fabric layer 4 having a concealing property with a two-component curable urethane ink (“V180” manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) to form a pattern layer 3. Subsequently, a two-component curable urethane ink (PET-E manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., "Resistor”) is applied as a primer coat to the other surface of the raw fabric layer 4 at a coating amount of 1 g / m 2 , The primer layer 6 was formed.
- V180 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.
- the nucleating agent vesicle (NA-11) was used with respect to 100 parts by mass of a crystalline polypropylene resin (pentad fraction 97.8%, molecular weight distribution 2.3, MFR 18 g / 10 min) in the configuration shown in Table 1.
- E_1 is an elastomer copolymerized at a ratio of 85% by mass of propylene and 15% by mass of ethylene, and has an MFR of 20 g / 10 min.
- the polypropylene which comprises an elastomer is isotactic polypropylene.
- a curable urethane top coat (“W184” manufactured by DIC Graphics, Inc.) was applied at a coating amount of 3 g / m 2 to form a decorative sheet 1 of Example 1 having a total thickness of 165 ⁇ m and having a layer configuration as shown in FIG. Obtained.
- Example 2 In Example 2, the ratio of the polyolefin-based elastomer (E_1) of the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass. Other than that set it as the structure similar to Example 1, and obtained the decorative sheet 2 of Example 2.
- Example 4 In Example 4, the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_2) of the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass. Other than that set it as the structure similar to Example 3, and obtained the decorative sheet 4 of Example 4.
- Example 6 the ratio of the polyolefin-based elastomer (E_3) of the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass. Other than that set it as the structure similar to Example 5, and obtained the decorative sheet 6 of Example 6.
- E_3 the ratio of the polyolefin-based elastomer
- Example 7 E_4 was used as a polyolefin-type elastomer of the mixture which comprises the transparent resin layer 2.
- E_4 is an elastomer obtained by copolymerizing propylene and an ⁇ -olefin, and has an MFR of 10 g / 10 min.
- the polypropylene which comprises an elastomer is atactic polypropylene and is amorphous.
- the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_4) in the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass.
- FIG. 8 the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_4) in the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass.
- FIG. 8 the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_4) in the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass.
- FIG. 8 the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_
- Example 9 In Example 9, E_5 was used as the polyolefin-based elastomer of the mixture constituting the transparent resin layer 2.
- E_5 is an elastomer obtained by copolymerizing propylene and an ⁇ -olefin, and has an MFR of 3 g / 10 min.
- the polypropylene which comprises an elastomer is atactic polypropylene and is amorphous. Other than that set it as the structure similar to Example 1, and obtained the decorative sheet 15 of Example 9.
- FIG. (Example 10) In Example 10, the proportion of the polyolefin-based elastomer (E_5) in the mixture constituting the transparent resin layer 2 was 10.0 parts by mass. Other than that set it as the structure similar to Example 9, and obtained the decorative sheet 16 of Example 10.
- Comparative example 11 In Comparative Example 11, as shown in Table 4, a styrene-based elastomer (E_6) was used for the transparent resin layer 2 instead of the polyolefin-based elastomer.
- E_6 is a styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS resin) with an MFR of 3.5 g / 10 min.
- SEBS resin styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer
- E_6 contains 13 parts by mass of styrene, 26 parts by mass of ethylene, and 61 parts by mass of butylene.
- Comparative example 12 In the comparative example 12, the ratio of the styrene-type elastomer (E_6) of the mixture which comprises the transparent resin layer 2 was 10.0 mass parts. The other configuration was the same as that of Comparative Example 11 to obtain a decorative sheet 22 of Comparative Example 12.
- E_7 was used for the transparent resin layer 2 as a styrene-type elastomer of the mixture which comprises the transparent resin layer 2.
- E_7 is a styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS resin) with an MFR of 30 g / 10 min.
- SEBS resin styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer
- E_7 contains 15 parts by mass of styrene, 38 parts by mass of ethylene, and 47 parts by mass of butylene.
- the crystallinity was evaluated by calculating from the X-ray diffraction profile obtained by the X-ray diffractometer. Specifically, the X-ray source was fixed at 0.5 ° to the film surface, and the detector was scanned from 3 ° to 35 ° at a scanning speed of 4 ° / minute to obtain an X-ray diffraction profile. Subsequently, profile fitting was performed from the obtained X-ray diffraction profile to extract a peak Ic derived from a monoclinic crystal and a peak Ia derived from an amorphous portion, and the area ratio Ic / Ia of the peaks was determined. Evaluation is as follows. “ ⁇ ”: When Ic / Ia ⁇ 100 is 30 or more “ ⁇ ”: When Ic / Ia ⁇ 100 is 15 or more and less than 30 “ ⁇ ”: When Ic / Ia ⁇ 100 is less than 15
- the pencil angle is fixed at 45 ⁇ 1 ° to the decorative sheet 1, and a 1 kg load is applied to the pencil It was slid in a loaded state to determine whether or not a scratch was formed on the decorative sheet 1 (based on the old JIS standard JISK5400). Then, in the pencil hardness test, pencils having lower hardness were sequentially tested, and the hardness of the scratched pencil was taken as the hardness of the decorative sheet 1.
- post-processability After the decorative sheet was bonded to a woody base material B using a urethane-based adhesive, post-processability was evaluated by a V-groove processing test.
- V-groove processing test a V-shaped groove was inserted to the boundary where the wood-based substrate B and the decorative sheet 1 were laminated so that the decorative sheet 1 on the opposite side from the wood-based substrate B was not damaged.
- the wood base material B is bent to 90 degrees along the V-shaped groove so that the face of the decorative sheet is mountain-folded, and is whitening or cracks not generated in the bent portion of the surface of the decorative sheet was observed by an optical microscope. Evaluation is as follows.
- the decorative sheets 1 to 12 had a film forming property at the time of extrusion and transparency of “o”.
- the abrasion resistance and post-processability of the decorative sheets 1 to 6 of Examples 1 to 6 and the decorative sheets 7 to 12 of Comparative Examples 1 to 6 were different.
- the transparent resin layer 2 contains 5.0 parts by mass or 10.0 parts by mass of E_1 to E_3 as an olefin elastomer, but the scratch resistance is “ H ", the post-processability was" ⁇ "or” ⁇ ", and both the abrasion resistance and the post-processability were good.
- the decorative sheet 1 or 2 in which the post-processability is " ⁇ " uses E_1 as an olefin elastomer.
- the MFR of E_1 is 20 g / 10 min, which is close to the MFR (18 g / 10 min) of the crystalline polypropylene resin to be mixed, so it is considered that the compatibility is good and the post-processability is improved.
- the transparent resin layer 2 contains 1.0 part by mass of E_1 to E_3 as an olefin elastomer, but the addition amount is small.
- abrasion resistance is "2H"
- V-groove processing was carried out, whitening and a crack which are not acceptable as a decorative sheet were seen, and it is thought that post-processability became "x".
- each of the decorative sheets 1 to 2 and 13 to 20 had a film forming property and transparency of “ ⁇ ” at the time of extrusion.
- the abrasion resistance and post-processability of the decorative sheets 13 to 16 of Examples 7 to 10 and the decorative sheets 17 to 20 of Comparative Examples 7 to 10 were different.
- 5.0 parts by mass or 10.0 parts by mass of E_4 to E_5 is contained as an olefin-based elastomer in the transparent resin layer 2; H ", the post-processability was" ⁇ "or” ⁇ ", and both the abrasion resistance and the post-processability were good.
- the decorative sheets 13 to 16 of Examples 7 to 10 exhibited whitening and cracks although to an acceptable degree. It is believed that this is due to the stereoregularity of the polypropylene constituting the elastomer.
- the decorative sheets 1 and 2 use E_1 in which the polypropylene constituting the elastomer is isotactic polypropylene and is easily compatible with the crystalline polypropylene resin to be mixed.
- the decorative sheets 13 to 16 are relatively compatible with the crystalline polypropylene resin to be mixed, since the polypropylene constituting the elastomer is amorphous using the atactic polypropylene E_4 or E_5 and is amorphous. Hateful. This difference is considered to be the difference in the evaluation results of post-processability.
- the film forming property As shown in Table 7, in all of the decorative sheets 21 to 25, the film forming property, the crystallinity and the transparency at the time of extrusion were “o”.
- the abrasion resistance was also "H” or “2H” and there was no problem, but when V groove processing was carried out, whitening and a crack which were unacceptable as a decorative sheet were seen, and post-processability became "x”.
- the decorative sheets 21 to 24 contain 5.0 parts by mass or 10.0 parts by mass of a styrene-based elastomer, but the post-processability is not improved.
- the abrasion resistance is improved by using an ionizing radiation curable resin for the surface protective layer formed on the surface.
- the processing conditions such as the processing shape, processing temperature, and processing speed in the post-processing step
- bending processing such as V-groove bending processing is performed
- breakage of the film or cracking of the outer peripheral portion may occur.
- Patent Document 6 a high crystalline polypropylene resin having a bending initial elastic modulus of 1000 MPa or more was examined, and it was found that the high crystalline polypropylene resin has excellent scratch resistance.
- the pentad fraction is 96% or more
- the melt flow rate (MFR) at 230 ° C. is 5 to 40 g / 10 min
- the molecular weight distribution is 4 or less
- Patent Document 8 by including a nano-sized nucleating agent in the transparent resin layer, high transparency and excellent scratch resistance and post-processability of the surface over conventional crystalline polypropylene resins are obtained. Is realized. However, under special conditions such as high-speed bending under a low temperature environment, whitening or breakage of the transparent resin layer may be a problem. Furthermore, in order to expand the application of the decorative sheet using the decorative sheet and to further enhance the consumer's awareness of the quality, further improve the post-processability to the surface scratch resistance and bending processing such as V groove bending processing Is required.
- Patent Documents 9 to 11 As a method of improving the post-processability, as shown in Patent Documents 9 to 11, it has been proposed to provide a transparent resin layer in which a soft component is added to a random polymerization type polypropylene resin.
- this decorative sheet is improved in post-processability, there is a problem that abrasion resistance is deteriorated because the decorative sheet is flexible.
- the decorative sheet according to the embodiment of the present invention can be used as a construction material for exteriors and interiors of buildings, surfaces of fixtures, surface materials of household appliances, etc., and in particular, wood boards, inorganic boards, It can bond to a metal plate etc. and can use as a decorative board.
- SYMBOLS 1 Cosmetic sheet, 2 ... Transparent resin layer, 2a ... Embossed pattern, 2b ... Adhesive resin layer, 3 ... Pattern layer, 4 ... Original fabric layer, 5 ... Top coat layer, 6 ... Primer layer, 7 ... Adhesive layer , B ... base material
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Abstract
焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性を維持しつつ、V溝曲げ加工性(後加工性)の優れた透明樹脂層を有する化粧シートを提供する。本発明の実施形態に係る化粧シート(1)は、結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層(2)を有し、透明樹脂層(2)が、ナノサイズの造核剤を含有し、且つ、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいる。
Description
本発明は、化粧シートに関する。
化粧シートに関する技術としては、例えば、特許文献1~11に記載されたものがある。
従来技術に係る化粧シートには、焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性を維持しつつ、V溝曲げ加工性(後加工性)の優れた透明樹脂層を有するものが少なかった。
本発明は、上記のような点に着目し、焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性を維持しつつ、V溝曲げ加工性(後加工性)の優れた透明樹脂層を有する化粧シートを提供することを目的とする。
本発明は、上記のような点に着目し、焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性を維持しつつ、V溝曲げ加工性(後加工性)の優れた透明樹脂層を有する化粧シートを提供することを目的とする。
課題を解決するために、本発明の一態様は、結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層を有し、その透明樹脂層は、ナノサイズの造核剤を含有し、且つ、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいる化粧シートであることを要旨とする。
本発明の一態様によれば、樹脂材料の主成分が結晶性ポリプロピレン樹脂である透明樹脂層を用いることで、焼却時における有毒ガス等の発生を防止できる。また、透明樹脂層が造核剤を含むため、結晶化度を向上でき、耐擦傷性を向上できる。さらに、配合した造核剤がナノサイズであるため、球晶サイズを小さくして1μm以下とすることで、後加工性を向上できる。さらに、透明樹脂層が、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいるため、耐擦傷性と後加工性とを向上できる。
これにより、本発明の一態様によれば、焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性とを保ちつつ、後加工性に優れた透明樹脂層を具備した化粧シートを提供できる。
これにより、本発明の一態様によれば、焼却時における有毒ガス等の発生を抑制でき、高い耐擦傷性と透明性とを保ちつつ、後加工性に優れた透明樹脂層を具備した化粧シートを提供できる。
以下、本発明の実施形態に係る化粧シート1について、図面を参照して説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、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、形状および構造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できる。
ここで、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、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、形状および構造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できる。
(構成)
図1に示すように、実施形態に係る化粧シート1は、透明樹脂層2の一方の面に、絵柄層3及び原反層4がこの順に積層され、透明樹脂層2の他方の面に、トップコート層5が積層されている。
化粧シート1は基材Bに貼り付けられることで、例えば化粧板となる。このとき、基材Bに対する原反層4の接着性に問題があれば、原反層4と基材Bとの間にプライマー層6を適宜設けても構わない。また、意匠性を向上させるために、透明樹脂層2のトップコート層5側の面にエンボス模様2aを適宜設けてもよい。エンボス模様2aには、インキを埋め込み、さらに意匠性を向上させることも可能である。なお、基材Bは、例えば、化粧シート1が貼り合せられる木質ボード類、無機系ボード類、金属板等の基材である。
図1に示すように、実施形態に係る化粧シート1は、透明樹脂層2の一方の面に、絵柄層3及び原反層4がこの順に積層され、透明樹脂層2の他方の面に、トップコート層5が積層されている。
化粧シート1は基材Bに貼り付けられることで、例えば化粧板となる。このとき、基材Bに対する原反層4の接着性に問題があれば、原反層4と基材Bとの間にプライマー層6を適宜設けても構わない。また、意匠性を向上させるために、透明樹脂層2のトップコート層5側の面にエンボス模様2aを適宜設けてもよい。エンボス模様2aには、インキを埋め込み、さらに意匠性を向上させることも可能である。なお、基材Bは、例えば、化粧シート1が貼り合せられる木質ボード類、無機系ボード類、金属板等の基材である。
(透明樹脂層)
透明樹脂層2は、下層の絵柄層3を保護する保護層としての働きと、上層のトップコート層5の基材としての働きを有する。
本実施形態の透明樹脂層2は、樹脂材料として結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする層である。本明細書で主成分とは、透明樹脂層の樹脂材料100質量部に対し、結晶性ポリプロピレン樹脂の含有量が80質量部以上100質量部以下であり、より好ましくは90質量部以上97質量部以下である。さらに、透明樹脂層2は、製膜時の冷却条件を調整することで、ヘイズ値を15%以下、より好ましくは10%以下とすることが好ましく、また、引張弾性率が800MPa以上2000MPa以下、引張破断伸度が200%以上であることが好ましい。なお、ヘイズ値が15%より大きいと、透明樹脂層2の透明性が低下し、絵柄層3の視認性が低下することがある。また、引張弾性率が800MPa未満であると、耐擦傷性が低下する傾向がある。また、引張弾性率が2000MPaより大きいと、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する傾向がある。また、引張破断伸度が200%未満であると、後加工時に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する傾向がある。
透明樹脂層2は、下層の絵柄層3を保護する保護層としての働きと、上層のトップコート層5の基材としての働きを有する。
本実施形態の透明樹脂層2は、樹脂材料として結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする層である。本明細書で主成分とは、透明樹脂層の樹脂材料100質量部に対し、結晶性ポリプロピレン樹脂の含有量が80質量部以上100質量部以下であり、より好ましくは90質量部以上97質量部以下である。さらに、透明樹脂層2は、製膜時の冷却条件を調整することで、ヘイズ値を15%以下、より好ましくは10%以下とすることが好ましく、また、引張弾性率が800MPa以上2000MPa以下、引張破断伸度が200%以上であることが好ましい。なお、ヘイズ値が15%より大きいと、透明樹脂層2の透明性が低下し、絵柄層3の視認性が低下することがある。また、引張弾性率が800MPa未満であると、耐擦傷性が低下する傾向がある。また、引張弾性率が2000MPaより大きいと、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する傾向がある。また、引張破断伸度が200%未満であると、後加工時に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する傾向がある。
このように、実施形態に係る化粧シート1は、結晶性ポリプロピレン樹脂、つまり、非塩化ビニル系樹脂を透明樹脂層2に用いたため、焼却時における有毒ガス等の発生を防止できる。結晶性ポリプロピレン樹脂は、例えば、ペンタッド分率(mmmm分率)の異なるアイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン及びこれらの混合物から適宜選択できる。耐擦傷性向上のため、より好ましくは、結晶性ポリプロピレン樹脂のペンタッド分率が95%以上のプロピレンの単独重合体、すなわち、アイソタクチックポリプロピレン樹脂である。
また、透明樹脂層2は、ナノサイズの造核剤を含んでいる。このように、実施形態に係る化粧シート1は、透明樹脂層2に造核剤を含むため、結晶化度を向上でき、耐擦傷性を向上させることができる。
ナノサイズの造核剤は、平均粒径が可視光の波長領域の1/2以下であることが好ましい。具体的には、可視光の波長領域が400nm以上750nm以下であるので、ナノサイズの造核剤は平均粒径が375nm以下であることが好ましい。透明樹脂層2に含まれる造核剤の平均粒径が375nm以下であれば、透明樹脂層2の透明性を高めることができる。
ナノサイズの造核剤は、平均粒径が可視光の波長領域の1/2以下であることが好ましい。具体的には、可視光の波長領域が400nm以上750nm以下であるので、ナノサイズの造核剤は平均粒径が375nm以下であることが好ましい。透明樹脂層2に含まれる造核剤の平均粒径が375nm以下であれば、透明樹脂層2の透明性を高めることができる。
また、透明樹脂層2に含まれる造核剤の含有量(透明樹脂層2の全質量100質量部基準)は、透明樹脂層2が有する耐擦傷性をさらに向上させるために、好ましくは0.0001質量部以上0.1質量部以下とし、より好ましくは0.0002質量部以上0.05質量部以下とする。なお、透明樹脂層2に含まれる造核剤の含有量が0.0001質量部未満であると、耐擦傷性を向上させにくい傾向がある。また、透明樹脂層2に含まれる造核剤の含有量が0.1質量部よりも多いと、コストアップすることが懸念される。
ナノサイズの造核剤は、粒径が極めて小さいため、単位体積当たりに存在する造核剤の数と表面積とが粒子直径の三乗に反比例して増加する。その結果、各造核剤粒子間の距離が近くなる。このため、ポリプロピレン樹脂に添加された一の造核剤粒子の表面から結晶成長が生じた際に、結晶が成長している端部が直ちに、一の造核剤粒子に隣接する他の造核剤粒子の表面から成長している結晶の端部と接触する。こうして、互いの結晶の端部が成長を阻害して各結晶の成長が止まる。このため、結晶性ポリプロピレン樹脂の結晶部の、球晶の平均粒径を小さくすることができる。このように、実施形態に係る化粧シート1は、造核剤がナノサイズであることから、球晶サイズを小さくして1μm以下とすることで、後加工性を向上できる。
また、造核剤をナノ化する手法としては、例えば、造核剤に対して主に機械的な粉砕を行ってナノサイズの粒子を得る固相法、造核剤や造核剤を溶解させた溶液中でナノサイズの粒子の合成や結晶化を行う液相法、造核剤や造核剤からなるガス・蒸気からナノサイズの粒子の合成や結晶化を行う気相法等の方法を適宜用いることができる。固相法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ロッドミル、コロイドミル、コニカルミル、ディスクミル、ハンマーミル、ジェットミル等が挙げられる。また、液相法としては、例えば、晶析法、共沈法、ゾルゲル法、液相還元法、水熱合成法等が挙げられる。さらに、気相法としては、例えば、電気炉法、化学炎法、レーザー法、熱プラズマ法等が挙げられる。
造核剤をナノ化する手法としては、超臨界逆相蒸発法がより好ましい。超臨界逆相蒸発法とは、超臨界状態の二酸化炭素、または臨界点以上の温度条件下若しくは圧力条件下の二酸化炭素を用いて対象物質を内包したカプセルを作製する方法である。超臨界状態の二酸化炭素とは、臨界温度(30.98℃)及び臨界圧力(7.3773±0.0030MPa)以上の超臨界状態にある二酸化炭素を意味する。臨界点以上の温度条件下若しくは圧力条件下の二酸化炭素とは、温度だけまたは圧力だけが臨界条件を越えた条件下の二酸化炭素を意味する。
また、超臨界逆相蒸発法による具体的なナノ化処理としては、まず超臨界二酸化炭素と外膜形成物質としてのリン脂質と内包物質としての造核剤との混合流体中に水相を注入し、攪拌することによって、超臨界二酸化炭素と水相のエマルジョンを生成させる。次に、減圧することで、二酸化炭素が膨張・蒸発して転相が生じ、リン脂質が造核剤粒子の表面を単層膜で覆ったナノカプセルを生成させる。この超臨界逆相蒸発法を用いることにより、造核剤粒子表面で外膜が多重膜となる従来のカプセル化方法とは異なり、容易に単層膜のカプセルを生成することができるので、より小径なカプセルを調製することができる。
また、本実施形態の透明樹脂層2は、ポリオレフィン系エラストマーを含んでいる。ポリオレフィン系エラストマーは、塩化ビニル系、スチレン系とともに三大熱可塑性エラストマーと位置付けられている。そのポリオレフィン系エラストマーには、例えば、三菱ケミカルホールディングスのサーモラン、三井化学株式会社のミラストマー、タフマー、JSR株式会社のエクセリンク、住友化学株式会社のエスポレックス、タフセレン等、市販の樹脂を用いることができる。
透明樹脂層2に含まれるポリオレフィン系エラストマーは、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対し3質量部以上20質量部未満である。3質量部未満である場合には、ポリオレフィン系エラストマーを添加した効果が薄く、耐擦傷性向上は見られるが、後加工性向上の効果が不十分で、折り曲げ加工の際に白化が生じてしまう。一方、20質量部以上である場合には、後加工性向上は見られるが、耐擦傷性向上の効果が不十分となってしまう。これに対し、実施形態に係る化粧シート1は、透明樹脂層2が、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいるため、耐擦傷性と後加工性とを向上できる。より好ましいポリオレフィン系エラストマーの含有量は、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対し3質量部以上10質量部未満である。
また、ポリオレフィン系エラストマーに含まれるエチレンの比率は、8質量%以上16質量%以下であることが望ましい。エチレンは、添加量に応じて非晶部領域が拡大するため柔軟性を付与することができる。エチレンの添加が少量であれば、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持したまま柔軟性を付与でき、後加工性を向上させることができるが、エチレンの添加が過剰量となると、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度が低下し、耐擦傷性が悪化する。そのため、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持したまま柔軟性を付与でき、後加工性を向上するためには、エチレンの比率は、8質量%以上16質量%以下が望ましい。さらに望ましくは、13質量%以上16質量%以下である。
また、ポリオレフィン系エラストマーの230℃におけるMFRは、10g/10min以上30g/10min以下であることが望ましい。なお、ポリオレフィン系エラストマーの230℃におけるMFRが10g/10min未満であると、結晶性ポリプロピレン樹脂との相溶性が悪く、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する傾向がある。また、ポリオレフィン系エラストマーの230℃におけるMFRが30g/10minより大きいと、エラストマーの分子量が小さいことに起因して、凝集力が弱くなり、界面との密着強度の低下に繋がる。また、結晶性ポリプロピレン樹脂とポリオレフィン系エラストマーとの相溶性が悪いと海島構造となり、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化し、後加工性が悪化する。結晶性ポリプロピレン樹脂との相溶性をよくするためには、プロピレン・αオレフィン共重合体をポリオレフィン系エラストマーとして用いることが好ましい。また、ポリオレフィン系エラストマーと結晶性ポリプロピレン樹脂との相溶性を向上させるためには、ポリオレフィン系エラストマーのMFRと結晶性ポリプロピレン樹脂のMFRとが近しいMFRであることが望ましい。そのため、結晶性ポリプロピレン樹脂の230℃におけるMFRは、10g/10min以上30g/10min以下であることが望ましい。
さらに、透明樹脂層2の製膜性を向上させるためには、結晶性ポリプロピレン樹脂の分子量分布MWD(=Mw/Mn)は、4未満であることが望ましい。ここで、Mwは質量平均分子量であり、Mnは数平均分子量である。
また、透明樹脂層2の形成方法は、透明樹脂層2を製膜できるものであればよく、特に限定されるものでは無いが、押出機を用いる方法が最も一般的である。押出機を用いる方法では、例えば、ナノサイズの造核剤、ポリオレフィン系エラストマーを混合した結晶性ポリプロピレン樹脂が加熱され、溶融する。その後、溶融した透明樹脂が押出機により膜状に成形され、冷却される。造核剤による結晶性ポリプロピレン樹脂の結晶成長は、上記冷却工程において起こる。
また、透明樹脂層2の形成方法は、透明樹脂層2を製膜できるものであればよく、特に限定されるものでは無いが、押出機を用いる方法が最も一般的である。押出機を用いる方法では、例えば、ナノサイズの造核剤、ポリオレフィン系エラストマーを混合した結晶性ポリプロピレン樹脂が加熱され、溶融する。その後、溶融した透明樹脂が押出機により膜状に成形され、冷却される。造核剤による結晶性ポリプロピレン樹脂の結晶成長は、上記冷却工程において起こる。
また、透明樹脂層2には、必要に応じて熱安定剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ブロッキング防止剤、触媒捕捉剤を添加することもできる。さらに、本発明の特徴を損なわない範囲で着色剤、光散乱剤及び艶調整剤等の各種添加剤を添加することもできる。熱安定剤としては、例えば、フェノール系、硫黄系、リン系、ヒドラジン系等、難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等、紫外線吸収剤としては、例えば、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、例えば、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。また、耐候性を考慮する必要がある場合、即ち透明樹脂層2に耐候性を付与する必要がある場合には、紫外線吸収剤と光安定剤は必須となり、添加量はそれぞれ透明樹脂層100質量部として、0.1質量部以上1.0質量部以下が適量である。
(原反層)
原反層4としては、例えば、薄葉紙、チタン紙、樹脂含浸紙等の紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、アクリル等の合成樹脂、またはこれら合成樹脂の発泡体、エチレン-プロピレン共重合ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム、スチレン-ブタジエン共重合ゴム、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合ゴム、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合ゴム、ポリウレタン等のゴム、有機もしくは無機系の不織布、合成紙、アルミニウム、鉄、金、銀等の金属箔等から適宜選定可能である。また、原反層4は、透明樹脂層2と同一の樹脂組成物で形成されたシートでもよい。この場合、原反層4は、樹脂材料や樹脂組成物を膜状に成形することにより得られる。成形方法としては、例えば、カレンダー成形、押出成形等が挙げられる。
また、原反層4として、オレフィン系の原反層のような表面が不活性な基材を用いる場合は、原反層4の表裏にコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、電子線処理、紫外線処理、重クロム酸処理等を行うことが望ましい。さらに、原反層4と絵柄層3との間にも密着を確保させるためにプライマー層6を設けるようにしてもよい。また、化粧シート1に隠蔽性を付与したい場合には、原反層4として隠蔽性の着色シートを使用してもよい。
原反層4としては、例えば、薄葉紙、チタン紙、樹脂含浸紙等の紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、アクリル等の合成樹脂、またはこれら合成樹脂の発泡体、エチレン-プロピレン共重合ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム、スチレン-ブタジエン共重合ゴム、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合ゴム、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合ゴム、ポリウレタン等のゴム、有機もしくは無機系の不織布、合成紙、アルミニウム、鉄、金、銀等の金属箔等から適宜選定可能である。また、原反層4は、透明樹脂層2と同一の樹脂組成物で形成されたシートでもよい。この場合、原反層4は、樹脂材料や樹脂組成物を膜状に成形することにより得られる。成形方法としては、例えば、カレンダー成形、押出成形等が挙げられる。
また、原反層4として、オレフィン系の原反層のような表面が不活性な基材を用いる場合は、原反層4の表裏にコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、電子線処理、紫外線処理、重クロム酸処理等を行うことが望ましい。さらに、原反層4と絵柄層3との間にも密着を確保させるためにプライマー層6を設けるようにしてもよい。また、化粧シート1に隠蔽性を付与したい場合には、原反層4として隠蔽性の着色シートを使用してもよい。
(絵柄層)
絵柄層3の形成方法としては、透明樹脂層2に、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、静電印刷、インキジェット印刷等を行う方法がある。後述のトップコート層5を設ける方法も絵柄層3を設ける方法と同様で何ら限定されるものではない。
絵柄層3にインキを使用する場合は、バインダーとしては、例えば、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(油性)、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液タイプでも適宜選択可能である。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。インキを硬化させる方法は各種あるが、なかでも最も一般的な方法は、ウレタン系のインキを用いてイソシアネートで硬化させる方法である。これらバインダー以外には、例えば、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、例えば、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。また、インキの塗布とは別に、各種金属の蒸着やスパッタリングで意匠を施すことも可能である。
絵柄層3の形成方法としては、透明樹脂層2に、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、静電印刷、インキジェット印刷等を行う方法がある。後述のトップコート層5を設ける方法も絵柄層3を設ける方法と同様で何ら限定されるものではない。
絵柄層3にインキを使用する場合は、バインダーとしては、例えば、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(油性)、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液タイプでも適宜選択可能である。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。インキを硬化させる方法は各種あるが、なかでも最も一般的な方法は、ウレタン系のインキを用いてイソシアネートで硬化させる方法である。これらバインダー以外には、例えば、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、例えば、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。また、インキの塗布とは別に、各種金属の蒸着やスパッタリングで意匠を施すことも可能である。
また、透明樹脂層2と原反層4とを密着させるため、透明樹脂層2と原反層4の絵柄層3面との間に接着剤層7を設けてもよい。接着剤層7は、接着方法として任意の材料選定が可能で、例えば、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があり、接着剤は、例えば、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系等の材料から選定できる。通常はその凝集力から、イソシアネートとポリオールとの反応を利用した2液硬化タイプのウレタン系材料が望ましい。なお、積層方法にも特に規制はないが、例えば、熱圧を応用した方法、押出ラミネート法、ドライラミネート法等が一般的である。また、エンボス模様2aを施す場合には、例えば、一旦各種方法でラミネートしたシートに後から熱圧によりエンボスを入れる方法や、冷却ロールに凹凸模様を設け押出ラミネートと同時にエンボスを施す方法がある。
また、押出しと同時にエンボスを施した透明樹脂層2と原反層4とを熱あるいはドライラミネートで貼り合わせる方法等を用いることができる。さらに、絵柄層3及び接着剤層7を施す位置は、通常通り原反層4側としてもよいし、透明樹脂層2側としてもよい。
また、押出ラミネート法でさらなるラミネート強度を求める場合、透明樹脂層2と接着剤層7との間に接着性樹脂層2bを設けてもよい。接着性樹脂層2bを設ける場合、透明樹脂層2と接着性樹脂層2bとの共押出法でラミネートを行う。接着性樹脂層2bは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル系等の樹脂に酸変性を施したものとする。接着性樹脂層2bの厚さは、接着力向上の目的から2μm以上であることが望ましい。また、接着性樹脂層2bが厚すぎると、透明樹脂層2で表面硬度を向上させたにも関わらず、接着性樹脂層2b自体の柔らかさの影響を受けるため20μm以下であることが望ましい。
また、押出ラミネート法でさらなるラミネート強度を求める場合、透明樹脂層2と接着剤層7との間に接着性樹脂層2bを設けてもよい。接着性樹脂層2bを設ける場合、透明樹脂層2と接着性樹脂層2bとの共押出法でラミネートを行う。接着性樹脂層2bは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル系等の樹脂に酸変性を施したものとする。接着性樹脂層2bの厚さは、接着力向上の目的から2μm以上であることが望ましい。また、接着性樹脂層2bが厚すぎると、透明樹脂層2で表面硬度を向上させたにも関わらず、接着性樹脂層2b自体の柔らかさの影響を受けるため20μm以下であることが望ましい。
(トップコート層)
トップコート層5は、分散剤と無機微粒子とを含むことが好ましい。トップコート層5の分散剤の含有量は、トップコート層5に含まれる樹脂材料100質量部に対して、0.01質量部以上3質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上2質量部以下である。
また、トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の無機微粒子が配合されていることが好ましい。トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対する無機微粒子の含有量が0.1質量部未満である場合には、耐擦傷性の効果が得られない。一方、トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対する無機微粒子の含有量が30質量部より多い場合には、無機微粒子による光の散乱作用によって透明性が損なわれることや、コストアップすることが懸念される。無機微粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ、ベーマイト、酸化鉄、酸化マグネシウム、ダイヤモンド等の微粒子を用いることができる。無機微粒子の平均粒径は、1μm以上100μm以下が好ましく、1μm以上30μm以下がより好ましい。
また、トップコート層5の樹脂組成物は、硬化型樹脂からなる樹脂材料を主成分とし、その硬化型樹脂として、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂の少なくとも一方を用いることが好ましく、熱硬化型樹脂と光硬化型樹脂との混合物を用いるようにしてもよい。さらに、硬化型樹脂の形態は、水性、エマルジョン、溶剤系等、特に限定するものではない。
トップコート層5は、分散剤と無機微粒子とを含むことが好ましい。トップコート層5の分散剤の含有量は、トップコート層5に含まれる樹脂材料100質量部に対して、0.01質量部以上3質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上2質量部以下である。
また、トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下の無機微粒子が配合されていることが好ましい。トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対する無機微粒子の含有量が0.1質量部未満である場合には、耐擦傷性の効果が得られない。一方、トップコート層5の主成分である樹脂材料100質量部に対する無機微粒子の含有量が30質量部より多い場合には、無機微粒子による光の散乱作用によって透明性が損なわれることや、コストアップすることが懸念される。無機微粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ、ベーマイト、酸化鉄、酸化マグネシウム、ダイヤモンド等の微粒子を用いることができる。無機微粒子の平均粒径は、1μm以上100μm以下が好ましく、1μm以上30μm以下がより好ましい。
また、トップコート層5の樹脂組成物は、硬化型樹脂からなる樹脂材料を主成分とし、その硬化型樹脂として、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂の少なくとも一方を用いることが好ましく、熱硬化型樹脂と光硬化型樹脂との混合物を用いるようにしてもよい。さらに、硬化型樹脂の形態は、水性、エマルジョン、溶剤系等、特に限定するものではない。
また、熱硬化型樹脂としては、作業性、価格、樹脂自体の凝集力等を考慮すると、2液硬化型のウレタン系の熱硬化型樹脂を用いることが好ましい。ウレタン系の熱硬化型樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートとを反応させて得られる樹脂を用いてもよい。イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添トリレンジイソシアネート(HTDI)、水添キシリレンジイソシアネート(HXDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、これらの誘導体(アダクト体、ビュレット体、イソシアヌレート体)、及び各種プレポリマー等の硬化剤を適宜選択して用いることができる。また、耐候性を考慮すると、直鎖状の分子構造を有するヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)もしくはイソホロンジイソシアネート(IPDI)をベースとする硬化剤を使用することが好ましい。
また、光硬化型樹脂としては、例えば、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、アクリルアクリレート系等から適宜選択して用いることができる。特に、耐候性(耐光性)を考慮すると、ウレタンアクリレート系またはアクリルアクリレート系の樹脂を用いることが好ましい。さらに、光硬化型樹脂の硬化方法としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線で硬化することが作業性の観点から好ましい。
また、熱硬化型樹脂と光硬化型樹脂との混合物としては、熱硬化型樹脂としてのアクリルポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるウレタン系樹脂と、光硬化型樹脂としてのウレタンアクリレート系樹脂とを混合して用いることが好ましい。これによって、表面硬度の向上、硬化収縮の抑制及び無機微粒子との密着性を向上させることができる。
また、化粧シート1の表面の硬度をさらに向上させるためには、トップコート層5として、紫外線や電子線照射で硬化する樹脂を用いるようにしてもよい。さらに、耐候性を向上させるために、紫外線吸収剤及び光安定剤を適宜添加するようにしてもよい。また、各種機能を付与するために、例えば、抗菌剤、防カビ剤等の機能性添加剤の添加を適宜行うようにしてもよい。トップコート層5の塗布厚さは、通常2μm以上10μm以下が妥当である。
また、熱硬化型樹脂と光硬化型樹脂との混合物としては、熱硬化型樹脂としてのアクリルポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるウレタン系樹脂と、光硬化型樹脂としてのウレタンアクリレート系樹脂とを混合して用いることが好ましい。これによって、表面硬度の向上、硬化収縮の抑制及び無機微粒子との密着性を向上させることができる。
また、化粧シート1の表面の硬度をさらに向上させるためには、トップコート層5として、紫外線や電子線照射で硬化する樹脂を用いるようにしてもよい。さらに、耐候性を向上させるために、紫外線吸収剤及び光安定剤を適宜添加するようにしてもよい。また、各種機能を付与するために、例えば、抗菌剤、防カビ剤等の機能性添加剤の添加を適宜行うようにしてもよい。トップコート層5の塗布厚さは、通常2μm以上10μm以下が妥当である。
(プライマー層)
プライマー層6の材料としては、基本的に絵柄層3と同じ材料を用いることができるが、化粧シート1の裏面に施され、ウエブ状で巻取りを行うことを考慮すると、ブロッキングを避け、接着剤との密着を高めるために、例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機充填剤を添加させてもよい。プライマー層6の塗布厚さは、基材Bとの密着を確保することが目的であるので、0.1μm以上3.0μm以下が好ましい。なお、プライマー層6は、原反層4がオレフィン系材料のように表面が不活性なものである場合には必要であるが、表面が活性なものである場合には特に必要なものではない。
また、原反層4の厚さは、印刷作業性、コストを考慮して30μm以上150μm以下、透明樹脂層2の厚さは、意匠性、後加工性、コストを考慮して20μm以上250μm以下、より好ましくは30μm以上150μm以下にすることが望ましい。これらの積層品である化粧シート1の総厚さは80μm以上400μm以下にすることが必要である。
プライマー層6の材料としては、基本的に絵柄層3と同じ材料を用いることができるが、化粧シート1の裏面に施され、ウエブ状で巻取りを行うことを考慮すると、ブロッキングを避け、接着剤との密着を高めるために、例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機充填剤を添加させてもよい。プライマー層6の塗布厚さは、基材Bとの密着を確保することが目的であるので、0.1μm以上3.0μm以下が好ましい。なお、プライマー層6は、原反層4がオレフィン系材料のように表面が不活性なものである場合には必要であるが、表面が活性なものである場合には特に必要なものではない。
また、原反層4の厚さは、印刷作業性、コストを考慮して30μm以上150μm以下、透明樹脂層2の厚さは、意匠性、後加工性、コストを考慮して20μm以上250μm以下、より好ましくは30μm以上150μm以下にすることが望ましい。これらの積層品である化粧シート1の総厚さは80μm以上400μm以下にすることが必要である。
(作用、その他)
(1)以上のように、本実施形態の化粧シート1では、結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層2を有し、透明樹脂層2が、ナノサイズの造核剤を含有し、且つ、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含むようにした。
この構成によれば、化粧シートは、結晶性ポリプロピレン樹脂、つまり、非塩化ビニル系樹脂を透明樹脂層2に用いたため、焼却時における有毒ガス等の発生を防止できる。さらに、透明樹脂層2が造核剤を含むため、結晶化度を向上でき、耐擦傷性を向上できる。
また、造核剤の大きさがナノサイズであるため、球晶サイズを小さくして1μm以下とすることができ、後加工性を向上できる。さらに、透明樹脂層2が、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいるため、耐擦傷性と後加工性とを向上できる。
これにより、高い耐擦傷性と透明性とを保ちつつ、後加工性に優れた透明樹脂層2を具備した化粧シート1を提供することができる。
(1)以上のように、本実施形態の化粧シート1では、結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層2を有し、透明樹脂層2が、ナノサイズの造核剤を含有し、且つ、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含むようにした。
この構成によれば、化粧シートは、結晶性ポリプロピレン樹脂、つまり、非塩化ビニル系樹脂を透明樹脂層2に用いたため、焼却時における有毒ガス等の発生を防止できる。さらに、透明樹脂層2が造核剤を含むため、結晶化度を向上でき、耐擦傷性を向上できる。
また、造核剤の大きさがナノサイズであるため、球晶サイズを小さくして1μm以下とすることができ、後加工性を向上できる。さらに、透明樹脂層2が、結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいるため、耐擦傷性と後加工性とを向上できる。
これにより、高い耐擦傷性と透明性とを保ちつつ、後加工性に優れた透明樹脂層2を具備した化粧シート1を提供することができる。
(2)また、本実施形態の化粧シート1では、ポリオレフィン系エラストマーに含まれるエチレンの比率を、8質量%以上16質量%以下とした。
エチレンは、添加量に応じて非晶部領域が拡大するため柔軟性を付与できる。エチレンの添加量が少量であれば、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持しつつ柔軟性を付与でき、後加工性を向上できるが、エチレンの添加量が過剰になると、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度が低下し、耐擦傷性が悪化する。
そして、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持しつつ柔軟性を付与でき、後加工性を向上するためには、上述のようにエチレンの比率は8質量%以上16質量%以下とすることが望ましい。
エチレンは、添加量に応じて非晶部領域が拡大するため柔軟性を付与できる。エチレンの添加量が少量であれば、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持しつつ柔軟性を付与でき、後加工性を向上できるが、エチレンの添加量が過剰になると、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度が低下し、耐擦傷性が悪化する。
そして、結晶性ポリプロピレン樹脂の硬度を維持しつつ柔軟性を付与でき、後加工性を向上するためには、上述のようにエチレンの比率は8質量%以上16質量%以下とすることが望ましい。
(3)本実施形態の化粧シート1では、ポリオレフィン系エラストマーの230℃におけるメルトフローレート(MFR)を10g/10min以上30g/10min以下とした。
結晶性ポリプロピレン樹脂とポリオレフィン系エラストマーとの相溶性が悪いと海島構造となってしまい、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化する。結晶性ポリプロピレン樹脂との相溶性をよくするためには、プロピレン・αオレフィン共重合体をポリオレフィン系エラストマーとして用いることが好ましい。また、ポリオレフィン系エラストマーのMFRと結晶性ポリプロピレン樹脂のMFRとが近しいMFRであることが望ましい。
結晶性ポリプロピレン樹脂とポリオレフィン系エラストマーとの相溶性が悪いと海島構造となってしまい、後加工時(折り曲げ加工時)に、樹脂成分の界面でクラックが発生して白化する。結晶性ポリプロピレン樹脂との相溶性をよくするためには、プロピレン・αオレフィン共重合体をポリオレフィン系エラストマーとして用いることが好ましい。また、ポリオレフィン系エラストマーのMFRと結晶性ポリプロピレン樹脂のMFRとが近しいMFRであることが望ましい。
(4)また、本実施形態の化粧シート1では、結晶性ポリプロピレン樹脂のペンタッド分率を95%以上とした。
この構成によれば、化粧シートは、結晶化度を高くして良好な耐擦傷性を得ることができる。
(5)また、本実施形態の化粧シート1では、結晶性ポリプロピレン樹脂の分子量分布MWD(=Mw/Mn、ここで、Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)を4未満とした。
この構成によれば、化粧シートは、透明樹脂層2の製膜性を向上することができる。
この構成によれば、化粧シートは、結晶化度を高くして良好な耐擦傷性を得ることができる。
(5)また、本実施形態の化粧シート1では、結晶性ポリプロピレン樹脂の分子量分布MWD(=Mw/Mn、ここで、Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)を4未満とした。
この構成によれば、化粧シートは、透明樹脂層2の製膜性を向上することができる。
[実施例]
以下に、本発明に係る化粧シート1の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
以下に、本発明に係る化粧シート1の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
(超臨界逆相蒸発法を用いた造核剤のナノ化処理例)
まず、以下に説明する各実施例及び各比較例で用いた造核剤のナノ化処理の方法について説明する。
まず、60℃に保たれた高圧ステンレス容器に、メタノール100質量部、リン酸エステル金属塩系造核剤(アデカスタブNA-11、ADEKA製)82質量部、ホスファチジルコリン5質量部からなる混合物を入れて密閉する。続いて、高圧ステンレス容器内の圧力が20MPaとなるように二酸化炭素を注入して超臨界状態とする。続いて、激しく攪拌混合しながら高圧ステンレス容器内にイオン交換水を100質量部注入する。
続いて、高圧ステンレス容器内の温度及び圧力を保持した状態で15分間攪拌した。そして、二酸化炭素を排出して大気圧に戻すことによって、造核剤ベシクル(NA-11)を得た。この造核剤ベシクル(NA-11)は、造核剤と、その造核剤を内包したリン脂質からなる外膜と、を有する。
まず、以下に説明する各実施例及び各比較例で用いた造核剤のナノ化処理の方法について説明する。
まず、60℃に保たれた高圧ステンレス容器に、メタノール100質量部、リン酸エステル金属塩系造核剤(アデカスタブNA-11、ADEKA製)82質量部、ホスファチジルコリン5質量部からなる混合物を入れて密閉する。続いて、高圧ステンレス容器内の圧力が20MPaとなるように二酸化炭素を注入して超臨界状態とする。続いて、激しく攪拌混合しながら高圧ステンレス容器内にイオン交換水を100質量部注入する。
続いて、高圧ステンレス容器内の温度及び圧力を保持した状態で15分間攪拌した。そして、二酸化炭素を排出して大気圧に戻すことによって、造核剤ベシクル(NA-11)を得た。この造核剤ベシクル(NA-11)は、造核剤と、その造核剤を内包したリン脂質からなる外膜と、を有する。
まず実施例1~6及び比較例1~6の化粧シートの構成を、表1及び表2を参照して説明する。
(実施例1)
まず、隠蔽性のある厚さ70μmの原反層4の一方の面に、2液硬化型ウレタンインキ(東洋インキ製造株式会社製「V180」)によって柄印刷を施して絵柄層3を形成した。続いて、原反層4の他方の面に、2液硬化型ウレタンインキ(大日精化工業株式会社製PET-E、「レジウサー」)をプライマーコートとして塗布量1g/m2で塗布して、プライマー層6を形成した。
続いて、表1に示す構成で、結晶性ポリプロピレン樹脂(ペンタッド分率 97.8%、分子量分布 2.3、MFR 18g/10min)100質量部に対して、造核剤ベシクル(NA-11)0.1質量部、ヒンダードアミン系光安定剤(BASF社製「キマソーブ944」)0.5質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(BASF社製「チヌビン328」)0.5質量部、ポリオレフィン系エラストマー(E_1)5.0質量部を混合して、透明樹脂層形成用の混合物とする。そして、その透明樹脂層形成用の混合物と、ポリエチレン系の易接着性樹脂とを溶融押出機を用いて共押出しして、厚さ80μmの透明樹脂層2と厚さ10μmの接着性樹脂層2bとを製膜した。E_1は、表2に示すように、プロピレン85質量%、エチレン15質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが20g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。
まず、隠蔽性のある厚さ70μmの原反層4の一方の面に、2液硬化型ウレタンインキ(東洋インキ製造株式会社製「V180」)によって柄印刷を施して絵柄層3を形成した。続いて、原反層4の他方の面に、2液硬化型ウレタンインキ(大日精化工業株式会社製PET-E、「レジウサー」)をプライマーコートとして塗布量1g/m2で塗布して、プライマー層6を形成した。
続いて、表1に示す構成で、結晶性ポリプロピレン樹脂(ペンタッド分率 97.8%、分子量分布 2.3、MFR 18g/10min)100質量部に対して、造核剤ベシクル(NA-11)0.1質量部、ヒンダードアミン系光安定剤(BASF社製「キマソーブ944」)0.5質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(BASF社製「チヌビン328」)0.5質量部、ポリオレフィン系エラストマー(E_1)5.0質量部を混合して、透明樹脂層形成用の混合物とする。そして、その透明樹脂層形成用の混合物と、ポリエチレン系の易接着性樹脂とを溶融押出機を用いて共押出しして、厚さ80μmの透明樹脂層2と厚さ10μmの接着性樹脂層2bとを製膜した。E_1は、表2に示すように、プロピレン85質量%、エチレン15質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが20g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。
続いて、製膜した接着性樹脂層2bを介して、接着剤層7としての芳香族エステル系アンカー剤(三井化学株式会社製「A3210」;塗布量1g/m2)を塗布した原反層4の絵柄層3面と透明樹脂層2とを押出ラミネート法により貼り合わせた。続いて、貼り合わせて形成したシートの透明樹脂層2側の面に、エンボス形成用の金型ロールを用いてプレスをしてエンボス模様2aを施した後、そのエンボス模様2a面上に2液硬化型ウレタントップコート(DICグラフィックス社製「W184」)を塗布量3g/m2で塗布して、図1に示すような層構成からなる、総厚165μmの実施例1の化粧シート1を得た。
(実施例2)
実施例2では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例2の化粧シート2を得た。
(実施例3)
実施例3では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_2を用いた。E_2は、表2に示すように、プロピレン91質量%、エチレン9質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが8g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例3の化粧シート3を得た。
実施例2では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例2の化粧シート2を得た。
(実施例3)
実施例3では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_2を用いた。E_2は、表2に示すように、プロピレン91質量%、エチレン9質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが8g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例3の化粧シート3を得た。
(実施例4)
実施例4では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、実施例4の化粧シート4を得た。
(実施例5)
実施例5では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_3を用いた。E_3は、表2に示すように、プロピレン84質量%、エチレン16質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが3g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例5の化粧シート5を得た。
(実施例6)
実施例6では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、実施例6の化粧シート6を得た。
実施例4では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、実施例4の化粧シート4を得た。
(実施例5)
実施例5では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_3を用いた。E_3は、表2に示すように、プロピレン84質量%、エチレン16質量%の割合で共重合したエラストマーで、MFRが3g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアイソタクチックポリプロピレンである。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例5の化粧シート5を得た。
(実施例6)
実施例6では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、実施例6の化粧シート6を得た。
(比較例1)
比較例1では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例1の化粧シート7を得た。
(比較例2)
比較例2では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例2の化粧シート8を得た。
比較例1では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例1の化粧シート7を得た。
(比較例2)
比較例2では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_1)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例2の化粧シート8を得た。
(比較例3)
比較例3では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、比較例3の化粧シート9を得た。
(比較例4)
比較例4では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、比較例4の化粧シート10を得た。
比較例3では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、比較例3の化粧シート9を得た。
(比較例4)
比較例4では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_2)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例3と同様の構成とし、比較例4の化粧シート10を得た。
(比較例5)
比較例5では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、比較例5の化粧シート11を得た。
(比較例6)
比較例6では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、比較例6の化粧シート12を得た。
比較例5では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、比較例5の化粧シート11を得た。
(比較例6)
比較例6では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_3)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例5と同様の構成とし、比較例6の化粧シート12を得た。
次に、実施例7~10及び比較例7~10の化粧シートの構成を、表3を参照して説明する。
実施例7では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_4を用いた。E_4は、プロピレンとαオレフィンが共重合したエラストマーで、MFRが10g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアタクチックポリプロピレンで、非晶性である。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例7の化粧シート13を得た。
(実施例8)
実施例8では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_4)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例7と同様の構成とし、実施例8の化粧シート14を得た。
(実施例9)
実施例9では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_5を用いた。E_5は、プロピレンとαオレフィンが共重合したエラストマーで、MFRが3g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアタクチックポリプロピレンで、非晶性である。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例9の化粧シート15を得た。
(実施例10)
実施例10では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、実施例10の化粧シート16を得た。
実施例9では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマーとして、E_5を用いた。E_5は、プロピレンとαオレフィンが共重合したエラストマーで、MFRが3g/10minである。また、エラストマーを構成するポリプロピレンはアタクチックポリプロピレンで、非晶性である。それ以外は実施例1と同様の構成とし、実施例9の化粧シート15を得た。
(実施例10)
実施例10では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を10.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、実施例10の化粧シート16を得た。
(比較例7)
比較例7では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_4)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例7と同様の構成とし、比較例7の化粧シート17を得た。
(比較例8)
比較例8では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_4)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例7と同様の構成とし、比較例8の化粧シート18を得た。
比較例7では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_4)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例7と同様の構成とし、比較例7の化粧シート17を得た。
(比較例8)
比較例8では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_4)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例7と同様の構成とし、比較例8の化粧シート18を得た。
(比較例9)
比較例9では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、比較例9の化粧シート19を得た。
(比較例10)
比較例10では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、比較例10の化粧シート20を得た。
比較例9では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を1.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、比較例9の化粧シート19を得た。
(比較例10)
比較例10では、透明樹脂層2を構成する混合物のポリオレフィン系エラストマー(E_5)の割合を20.0質量部とした。それ以外は実施例9と同様の構成とし、比較例10の化粧シート20を得た。
次に、比較例11~15の化粧シートの構成を、表4を参照して説明する。
比較例11では、表4に示すようにポリオレフィン系エラストマーの代わりにスチレン系エラストマー(E_6)を透明樹脂層2に用いた。E_6は、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS樹脂)でMFRが3.5g/10minである。E_6は、スチレン13質量部、エチレン26質量部、ブチレン61質量部の割合で含有している。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例11の化粧シート21を得た。
(比較例12)
比較例12では、透明樹脂層2を構成する混合物のスチレン系エラストマー(E_6)の割合を10.0質量部とした。それ以外は比較例11と同様の構成とし、比較例12の化粧シート22を得た。
(比較例13)
比較例13では、透明樹脂層2を構成する混合物のスチレン系エラストマーとして、E_7を透明樹脂層2に用いた。E_7は、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS樹脂)でMFRが30g/10minである。E_7は、スチレン15質量部、エチレン38質量部、ブチレン47質量部の割合で含有している。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例13の化粧シート23を得た。
(比較例14)
比較例14では、透明樹脂層2を構成する混合物のスチレン系エラストマー(E_7)の割合を10.0質量部とした。それ以外は比較例13と同様の構成とし、比較例14の化粧シート24を得た。
(比較例15)
比較例15では、透明樹脂層2にエラストマーを添加しない以外は実施例1と同様の構成とし、比較例15の化粧シート25を得た。
比較例13では、透明樹脂層2を構成する混合物のスチレン系エラストマーとして、E_7を透明樹脂層2に用いた。E_7は、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS樹脂)でMFRが30g/10minである。E_7は、スチレン15質量部、エチレン38質量部、ブチレン47質量部の割合で含有している。それ以外は実施例1と同様の構成とし、比較例13の化粧シート23を得た。
(比較例14)
比較例14では、透明樹脂層2を構成する混合物のスチレン系エラストマー(E_7)の割合を10.0質量部とした。それ以外は比較例13と同様の構成とし、比較例14の化粧シート24を得た。
(比較例15)
比較例15では、透明樹脂層2にエラストマーを添加しない以外は実施例1と同様の構成とし、比較例15の化粧シート25を得た。
(評価)
以上の実施例1~10、比較例1~15の化粧シートについて、押出時の製膜性、結晶性、透明性、耐擦傷性、後加工性の各評価を行った。
(押出時の製膜性)
透明樹脂層2と接着性樹脂層2bとの押出時に、Tダイ出口の幅よりも小さくなる、所謂ネックインと呼ばれる製膜不良が発生したか否かを目視観察によって評価した。
評価は、次の通りである。
「○」:ネックインが発生しなかった場合
「×」:ネックインが発生した場合
以上の実施例1~10、比較例1~15の化粧シートについて、押出時の製膜性、結晶性、透明性、耐擦傷性、後加工性の各評価を行った。
(押出時の製膜性)
透明樹脂層2と接着性樹脂層2bとの押出時に、Tダイ出口の幅よりも小さくなる、所謂ネックインと呼ばれる製膜不良が発生したか否かを目視観察によって評価した。
評価は、次の通りである。
「○」:ネックインが発生しなかった場合
「×」:ネックインが発生した場合
(結晶性)
X線回折装置によって得られたX線回折プロファイルから算出して結晶性を評価した。具体的には、フィルム表面に対してX線源を0.5°に固定し、検出器を3°から35°まで走査速度4°/分で走査し、X線回折プロファイルを得た。続いて、得たX線回折プロファイルからプロファイルフィッティングを行い、単斜晶に由来するピークIcと非晶部に由来するピークIaを抽出し、そのピークの面積比Ic/Iaを判定した。
評価は、次の通りである。
「○」:Ic/Ia×100が30以上である場合
「△」:Ic/Ia×100が15以上~30未満である場合
「×」:Ic/Ia×100が15未満である場合
X線回折装置によって得られたX線回折プロファイルから算出して結晶性を評価した。具体的には、フィルム表面に対してX線源を0.5°に固定し、検出器を3°から35°まで走査速度4°/分で走査し、X線回折プロファイルを得た。続いて、得たX線回折プロファイルからプロファイルフィッティングを行い、単斜晶に由来するピークIcと非晶部に由来するピークIaを抽出し、そのピークの面積比Ic/Iaを判定した。
評価は、次の通りである。
「○」:Ic/Ia×100が30以上である場合
「△」:Ic/Ia×100が15以上~30未満である場合
「×」:Ic/Ia×100が15未満である場合
(透明性)
化粧シートの外観から透明樹脂層2の透明性を目視観察によって評価した。
評価は、次の通りである。
「○」:透明樹脂層2の透明性が十分に高い場合
「×」:透明性が低い場合
(耐擦傷性)
化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質の基材Bに貼り合せた後、鉛筆硬度試験によって耐擦傷性を評価した。鉛筆硬度試験では、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3Hの鉛筆を用い、化粧シート1に対して鉛筆の角度を45±1°に固定して、鉛筆に1kgの荷重を負荷した状態でスライドさせて化粧シート1に傷が形成されるか否かを判定した(旧JIS規格 JISK5400に準拠)。そして、鉛筆硬度試験では、硬度が低い鉛筆から順に行い、引っ掻き傷を形成した鉛筆の硬度を化粧シート1の硬度とした。
化粧シートの外観から透明樹脂層2の透明性を目視観察によって評価した。
評価は、次の通りである。
「○」:透明樹脂層2の透明性が十分に高い場合
「×」:透明性が低い場合
(耐擦傷性)
化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質の基材Bに貼り合せた後、鉛筆硬度試験によって耐擦傷性を評価した。鉛筆硬度試験では、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3Hの鉛筆を用い、化粧シート1に対して鉛筆の角度を45±1°に固定して、鉛筆に1kgの荷重を負荷した状態でスライドさせて化粧シート1に傷が形成されるか否かを判定した(旧JIS規格 JISK5400に準拠)。そして、鉛筆硬度試験では、硬度が低い鉛筆から順に行い、引っ掻き傷を形成した鉛筆の硬度を化粧シート1の硬度とした。
(後加工性)
化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質の基材Bに貼り合せた後、V溝加工試験によって後加工性を評価した。V溝加工試験では、木質の基材B側から反対側の化粧シート1に傷が付かないようにV型の溝を木質の基材Bと化粧シート1とを貼り合わせた境界まで入れた。続いて、化粧シートの面が山折りとなるように木質の基材BをV型の溝に沿って90度まで曲げ、化粧シートの表面の折れ曲がった部分に白化や亀裂等が生じていないかを光学顕微鏡によって観察した。
評価は、次の通りである。
「◎」:白化や亀裂等が認められなかった場合
「○」:軽微な白化や亀裂が認められたが化粧シートとして容認できる程度のものである場合
「△」:白化や亀裂が認められたが化粧シートとして容認できる程度のものである場合
「×」:化粧シートとして容認できない白化や亀裂が認められた場合
化粧シートをウレタン系の接着剤を用いて木質の基材Bに貼り合せた後、V溝加工試験によって後加工性を評価した。V溝加工試験では、木質の基材B側から反対側の化粧シート1に傷が付かないようにV型の溝を木質の基材Bと化粧シート1とを貼り合わせた境界まで入れた。続いて、化粧シートの面が山折りとなるように木質の基材BをV型の溝に沿って90度まで曲げ、化粧シートの表面の折れ曲がった部分に白化や亀裂等が生じていないかを光学顕微鏡によって観察した。
評価は、次の通りである。
「◎」:白化や亀裂等が認められなかった場合
「○」:軽微な白化や亀裂が認められたが化粧シートとして容認できる程度のものである場合
「△」:白化や亀裂が認められたが化粧シートとして容認できる程度のものである場合
「×」:化粧シートとして容認できない白化や亀裂が認められた場合
(ポリオレフィン系エラストマーの効果)
実施例1~6、比較例1~6の評価結果を表5に示す。
実施例1~6、比較例1~6の評価結果を表5に示す。
表5に示すように、化粧シート1~12は、いずれも押出時の製膜性、透明性が「○」となった。しかしながら、実施例1~6の化粧シート1~6と比較例1~6の化粧シート7~12とでは、耐擦傷性や後加工性が異なるものとなった。具体的には、実施例1~6の化粧シートでは、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_1~E_3を5.0質量部または10.0質量部含ませているが、耐擦傷性が「H」、後加工性が「○」または「◎」となって、耐擦傷性と後加工性とがともに良好であった。後加工性が「◎」となった化粧シート1または2は、オレフィン系エラストマーとしてE_1を使用している。E_1のMFRは20g/10minであり、混合する結晶性ポリプロピレン樹脂のMFR(18g/10min)と近いために相溶性が良く、後加工性が良化したと考えられる。
一方、比較例1、3、5の化粧シート7、9、11では、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_1~E_3を1.0質量部含ませているが、添加量が少ないため、耐擦傷性は「2H」であるものの、V溝加工した際に化粧シートとして容認できない白化や亀裂が見られ、後加工性が「×」となったと考えられる。また、比較例2、4、6の化粧シートでは、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_1~E_3を20.0質量部含ませているが、添加量が過剰なため、後加工性は「◎」であるものの結晶性が低下し、耐擦傷性が「B」となったと考えられる。
(エラストマーを構成するポリプロピレンの立体規則性の違い)
実施例1~2、7~10、比較例7~10の評価結果を表6に示す。
実施例1~2、7~10、比較例7~10の評価結果を表6に示す。
表6に示すように、化粧シート1~2、13~20は、いずれも押出時の製膜性、透明性が「○」となった。しかしながら、実施例7~10の化粧シート13~16と比較例7~10の化粧シート17~20とでは、耐擦傷性や後加工性が異なるものとなった。具体的には、実施例7~10の化粧シートでは、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_4~E_5を5.0質量部または10.0質量部含ませているが、耐擦傷性が「H」、後加工性が「△」または「○」となって、耐擦傷性と後加工性とがともに良好であった。
一方、比較例7、9の化粧シート17、19では、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_4~E_5を1.0質量部含ませているが、添加量が少ないため、耐擦傷性は「2H」であるものの、V溝加工した際に化粧シートとして容認できない白化や亀裂が見られ、後加工性が「×」となったと考えられる。また、比較例8、10の化粧シート18,20では、透明樹脂層2にオレフィン系エラストマーとしてE_4~E_5を20.0質量部含ませているが、添加量が過剰なため、後加工性は「◎」であるものの結晶性が低下し、耐擦傷性が「B」となったと考えられる。
また、実施例1~2の化粧シート1、2と比較して、実施例7~10の化粧シート13~16は、容認できる程度ではあるが白化や亀裂が認められた。これはエラストマーを構成するポリプロピレンの立体規則性に起因していると考えられる。具体的には、化粧シート1、2はエラストマーを構成するポリプロピレンがアイソタクチックポリプロピレンであるE_1を使用しており、混合する結晶性ポリプロピレン樹脂と相溶しやすい。一方、化粧シート13~16は、エラストマーを構成するポリプロピレンがアタクチックポリプロピレンであるE_4またはE_5を使用しており非晶質であるため、そのエラストマーは混合する結晶性ポリプロピレン樹脂と比較的相溶しにくい。この差が後加工性の評価結果の差となったと考えられる。
(スチレン系エラストマー、エラストマー未添加品との違い)
比較例11~15の評価結果を表7に示す。
比較例11~15の評価結果を表7に示す。
表7に示すように、化粧シート21~25はいずれも押出時の製膜性、結晶性、透明性が「○」となった。耐擦傷性も「H」または「2H」であり問題なかったが、V溝加工した際に化粧シートとして容認できない白化や亀裂が見られ、後加工性が「×」となった。化粧シート21~24はスチレン系エラストマーを5.0質量部または10.0質量部含ませているが、後加工性が良化していない。これは、スチレン系エラストマーが混合する結晶性ポリプロピレン樹脂と相溶しにくいため、オレフィン系エラストマーの場合のような改善効果が見られなかったと考えられる。一方、化粧シート25はエラストマー未添加であり、耐擦傷性は「2H」と良好であるのに対して後加工性が「×」となったと考えられる。
以下、本実施形態に係る化粧シート以外の化粧シートを、参考例として簡単に説明する。
近年、特許文献1~3に示すように、環境保護上の問題が懸念されているポリ塩化ビニル製の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(例えば、ポリプロピレンシート)が数多く提案されている。しかしながら、これらの化粧シートは、塩化ビニル樹脂を使用しないことで、焼却時における有毒ガス等の発生は抑制されるものの、一般的なポリプロピレンシートを使用しているために表面の耐擦傷性が悪く、従来のポリ塩化ビニル化粧シートの耐擦傷性からは、遙かに劣っているものであった。
近年、特許文献1~3に示すように、環境保護上の問題が懸念されているポリ塩化ビニル製の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(例えば、ポリプロピレンシート)が数多く提案されている。しかしながら、これらの化粧シートは、塩化ビニル樹脂を使用しないことで、焼却時における有毒ガス等の発生は抑制されるものの、一般的なポリプロピレンシートを使用しているために表面の耐擦傷性が悪く、従来のポリ塩化ビニル化粧シートの耐擦傷性からは、遙かに劣っているものであった。
そこで、特許文献4、5に記載の技術では、表面に形成された表面保護層に電離放射線硬化性樹脂を用いることで、耐擦傷性の改善が図られている。しかしながら、後加工工程において、その加工形状、加工温度及び加工速度等の加工条件によっては、V溝曲げ加工等の折り曲げ加工を行った場合、フィルムの破断や外周部の割れが生じることがあった。
また、特許文献6に記載の技術では、曲げ初期弾性率が1000MPa以上である高結晶性ポリプロピレン樹脂について検討し、高結晶性ポリプロピレン樹脂が優れた耐擦傷性を備えていることを見出した。しかしながら、製膜性を改良するために、表面保護層に用いる高結晶性ポリプロピレン樹脂にポリエチレンを5質量%以上添加した場合、ポリエチレンとポリプロピレンとの相溶性が悪いため、V溝曲げ加工を行ったときに白化が生じてしまう。
また、特許文献6に記載の技術では、曲げ初期弾性率が1000MPa以上である高結晶性ポリプロピレン樹脂について検討し、高結晶性ポリプロピレン樹脂が優れた耐擦傷性を備えていることを見出した。しかしながら、製膜性を改良するために、表面保護層に用いる高結晶性ポリプロピレン樹脂にポリエチレンを5質量%以上添加した場合、ポリエチレンとポリプロピレンとの相溶性が悪いため、V溝曲げ加工を行ったときに白化が生じてしまう。
また、特許文献7に記載の技術では、ペンタッド分率(mmmm分率)が96%以上、230℃におけるメルトフローレート(MFR)が5~40g/10min、分子量分布(Mw/Mn)が4以下、球晶の平均粒径が1~20μmである高結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層を設けることで、V溝曲げ加工等の後加工性や、化粧シート表面の耐擦傷性の改善が図られている。しかしながら、結晶化度を高くした場合、耐擦傷性が向上するものの、V溝曲げ加工時にクラックが発生しやすく、白化が生じてしまう。
また、特許文献8に記載の技術では、ナノサイズの造核剤を透明樹脂層に含ませることで、従来の結晶性ポリプロピレン樹脂を上回る高い透明性と優れた表面の耐擦傷性及び後加工性が実現されている。しかしながら、低温環境下での高速折り曲げのような特殊条件下では、透明樹脂層の白化や破断が問題になることがあった。さらに、化粧シートを用いた化粧板の用途の拡大や、消費者の品質に対する意識の益々の高度化のため、表面の耐擦傷性やV溝曲げ加工等の折り曲げ加工に対する後加工性のさらなる向上が求められている。
また、後加工性を向上させる方法として、特許文献9~11に示すように、ランダム重合タイプのポリプロピレン樹脂に軟質成分を添加した透明樹脂層を設けることが提案されている。しかしながら、この化粧シートは、後加工性は向上されるものの、化粧シートが柔軟になっているため、耐擦傷性が悪化するという問題点がある。
本発明の実施形態に係る化粧シートは、建築物の外装及び内装用の建装材、建具の表面、家電品の表面材等に用いることができ、特に、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ることができる。
1…化粧シート、2…透明樹脂層、2a…エンボス模様、2b…接着性樹脂層、3…絵柄層、4…原反層、5…トップコート層、6…プライマー層、7…接着剤層、B…基材
Claims (5)
- 結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とする透明樹脂層を備え、
前記透明樹脂層は、ナノサイズの造核剤を含有し、且つ、前記結晶性ポリプロピレン樹脂100質量部に対して、ポリオレフィン系エラストマーを3質量部以上20質量部未満含んでいることを特徴とする化粧シート。 - 前記ポリオレフィン系エラストマーが、プロピレン・αオレフィン共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の化粧シート。
- 前記ポリオレフィン系エラストマーは、230℃におけるメルトフローレートが10g/10min以上30g/10min以下であ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。
- 前記結晶性ポリプロピレン樹脂は、ペンタッド分率が95%以上であることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の化粧シート。
- 前記結晶性ポリプロピレン樹脂は、分子量分布MWD(=Mw/Mn、ここで、Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)が4未満であることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の化粧シート。
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