(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記接着層が、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも一種のヒートシール性樹脂を含む、請求項1に記載の化粧シートの製造方法。
【背景技術】
【0002】
建物の外壁、住宅の玄関扉などの建築部材、自動車の外装・内装、車両・船舶の外装・内装、看板・サインの表面などには、外観性の向上や表面の保護のため、化粧シートが用いられている。
【0003】
化粧シートとしては、一般に、塩化ビニル系樹脂やポリエチレンテレフタレート系樹脂などを主成分とした各種樹脂フィルムを積層したものが使われている。
また、化粧シートとしては、表面層と意匠層とを備えるものが広く知られており、表面層と意匠層との間には、さらに透明層(本明細書では、「中間層」とも称する。)が積層されることもある。
【0004】
積層する際の樹脂フィルム間の貼着方法としては、ドライラミネート法、及び加熱接着法などが挙げられる。求められる化粧シートの外観性や耐久性等に応じて、いずれかの貼着方法が適宜採用される。
特許文献1〜3には、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする化粧シートの製造方法が開示されている。
【0005】
具体的には、特許文献1では、ホットメルト系接着剤を塗布した二軸延伸晶質ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムよりなるハードコートフィルム(表面層)と、意匠基材層に積層した透明な非晶質ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする透明層(中間層)との貼着に、ドライラミネート法が採用されている。
特許文献2には、非晶質または低晶質ポリエステル系樹脂を主成分とする着色樹脂材料の意匠層と、非晶質または低晶質ポリエステル系樹脂を主成分とする透明層(中間層)と、ポリエチレンテレフタレートフィルムに塩化ビニル−酢酸ビニル重合体を含む透明インキを塗布した表面層との積層体の製造方法が開示されている。前記表面層と、前記意匠層を積層した前記透明層(中間層)との貼着に、加熱ドラムによる加熱接着法が採用されている。
特許文献3では、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする化粧フィルムと、二軸延伸(共重合)ポリエチレンテレフタレートフィルムとの貼着に、ドライラミネート法が採用されている。また、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする化粧フィルムと、クリヤーフィルムとの貼着に、熱ラミネーション法が採用されている。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1は、本発明により製造される化粧シートの一例を示した側断面概略図である。
図1に示すように、本発明により製造される化粧シート1は、表面層10と意匠層20と、これらの層に挟まれて位置する中間層30とから構成される。
【0012】
A.表面層
表面層10は、化粧シート表面に生じる傷などを防ぐ層である。
本発明で用いられる表面層10は、表面基材層11と、該表面基材層11の中間層30と接着する側に形成された接着層12と、化粧シート1の最表面に形成されたハードコート層13とを備える(
図1)。
【0013】
(表面基材層)
表面基材層11としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とするフィルムが用いられる。表面基材層11に用いられるフィルムは、表面硬度、耐薬品性及び透明性に優れたものがよく、具体的には、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。中でも、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
また、表面基材層11は、透明なものが用いられてもよく、意匠性を高めるために着色したものを用いてもよい。
【0014】
表面基材層11の厚さは、12〜200μmが好ましく、20〜100μmがより好ましく、30〜70μmが特に好ましい。表面基材層11の厚さが前記下限値以上であれば、化粧シートとしての外観や表面性能を維持しやすく、前記上限値以下であれば、価格の面で有利である。
【0015】
(接着層)
表面層10は、本発明の化粧シート1の外観性及び密着強度に優れたものとするために、あらかじめ接着層12を備える。
接着層12を構成する接着剤としては、ヒートシール性樹脂が用いられる。ヒートシール性樹脂を含む接着層12を備えることで、表面基材層11と中間層30との接着性を高めることができる。
ヒートシール性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。中でも、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂が好ましい。これらは1種を単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。また、接着剤には、イソシアネート等の硬化剤を含ませてもよい。
本発明に用いられる接着剤としては、イソシアネートを硬化剤として含ませたポリエステル−ポリウレタン系樹脂が、化粧シート1の外観性及び密着強度の観点から好ましい。
【0016】
接着層12を形成する方法としては、ヒートシール性樹脂を含む液(分散液または溶液)を表面基材層11の片面に塗布し、エージングする方法が採用される。
塗布方法としては、グラビアコート法(マイクログラビアコート法を含む)、ロールナイフコート法、ダイコート法、リバースロールコート法、ロールコート法、キャスト塗工法などが挙げられる。
エージング方法としては、例えば、40℃で2日間養生することにより行う。
【0017】
接着層12の厚さは、0.1〜20μmが好ましく、1〜8μmがより好ましい。接着層12の厚さが前記下限値以上であれば、ヒートシール性が充分に高く、前記上限値以下であれば、接着層12を容易に形成できる。
【0018】
(ハードコート層)
表面層10は、化粧シート表面における傷などの防止をさらに強化するために、あらかじめハードコート層13を備えてもよい。ハードコート層13は、鉛筆硬度がHBよりも硬い層であり、活性エネルギー線(紫外線または電子線)の照射によって重合する活性エネルギー線硬化性樹脂によって形成された層である。
ここで、活性エネルギー線硬化性樹脂としては、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート、分子内に1個の(メタ)アクリロイル基を有する単官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0019】
分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、(メタ)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレートなどのエポキシ(メタ)アクリレート、多価アルコールと多価カルボン酸及び/またはその無水物と(メタ)アクリル酸とをエステル化することによって得られるポリエステル(メタ)アクリレート、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させることによって得られるウレタン(メタ)アクリレート、ポリシロキサンポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0020】
ハードコート層13の厚さは、1〜30μmが好ましく、2〜20μmがより好ましい。ハードコート層13の厚さが前記下限値以上であれば、充分に高い耐傷付き性を得ることができ、前記上限値以下であれば、ハードコート層13のクラック発生を防止できる。
【0021】
B.意匠層
意匠層20は、化粧シート1の意匠性を向上させる層であり、本例では、意匠基材層21と、該意匠基材層21の中間層30と接着する側に形成された印刷層22とを備える(
図1)。
【0022】
(意匠基材層)
本発明の製造方法に用いられる意匠基材層21としては、着色ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルムが好ましい。化粧シート1の2次曲面加工を容易にするという観点から、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(以下、「PETG」とも称する。)フィルムが、より好ましい。
グリコール変性ポリエチレンテレフタレートとは、ポリエチレンテレフタレートの一種であり、ポリエチレンテレフタレートのグリコール成分がエチレングリコールであるのに対し、グリコール成分として、エチレングリコールの他、ジオールが含まれている非結晶性ポリエステルである。
【0023】
意匠基材層21の厚さは、20〜700μmが好ましく、50〜500μmがより好ましい。意匠基材層21の厚さが前記下限値以上であれば、機械的強度と隠蔽性を充分に高くでき、前記上限値以下であれば、充分な可撓性と印刷適性を確保できる。
【0024】
(印刷層)
印刷層22において、印刷によって形成される絵柄、模様としては、例えば、木目、石目、布目、砂目、タイル貼模様、煉瓦積模様、皮絞模様、幾何学模様、文字、記号、メタリック等が挙げられる。これら絵柄および模様は組み合わせることもできる。
印刷方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などが挙げられる。
印刷層22に使用されるインクは、バインダ樹脂と着色剤とを含有する。
バインダ樹脂としては、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられる。
着色剤としては、例えば、チタン白、亜鉛華、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、クロムバーミリオン、カドミウムレッド、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー、イソインドリノンイエロー、ベンジルジンイエロー、キナクリドンレッド、ポリアゾレッド、ベリレンレッド、アニリンブラック等の有機顔料、アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔粉等の真珠光沢(パール)顔料が挙げられる。上記着色剤は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0025】
意匠基材層21を構成する樹脂フィルム及び印刷層22に使用されるインクの少なくとも一方には、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、充填剤などの添加剤を含ませてもよい。
【0026】
C.中間層
中間層30は、意匠層20に施された意匠に深みをだすなど、化粧シート1の意匠性をより向上させるための層である。
中間層30としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂が用いられる。化粧シート1の2次曲面加工を容易にするという理由から、PETGが好ましい。
中間層30は、透明なものでも、着色したものでもよい。
【0027】
中間層30の厚さは、例えば、透明PETGを用いる場合は、100〜600μmが好ましい。着色PETGを用いる場合は、100〜700μmが好ましく、200〜550μmがより好ましい。
D.製造方法
【0028】
本発明は、押出ラミネートを適用した製造方法である。
本発明において「押出ラミネート」とは、押出機を用いてポリエチレンテレフタレート系樹脂を加熱、溶融し、Tダイから押出してフィルム状に成形した樹脂を、その成形直後にポリエチレンテレフタレート系樹脂よりなる他のフィルムに貼着し、ロールの間に挿入してラミネートすることをいう。
【0029】
ここで、Tダイから押出してフィルム状に成形した樹脂は、他のフィルムに貼着するまでの間、溶融状態を維持するのが好ましい。あるいは、Tダイから押出してフィルム状に成形した樹脂と、他のフィルムとの接着性に影響を及ぼさない範囲であれば、Tダイから押出してフィルム状に成形した樹脂は、他のフィルムに貼着するまでの間に半固化状態となってもかまわない。
【0030】
図2に、本発明の製造方法に用いられる製造装置60の一例を示す。
製造装置60は、押出機40と、表面層送出手段51と、意匠層送出手段52と、圧着ロール50a,50bとを備える。
前記押出機40は、フィルム状の中間層30を吐出するTダイ41を備える。
前記表面層送出手段51は、前記表面層10を前記圧着ロール50aに向けて供給する。前記圧着ロール50aは、前記表面層10を巻込み、その巻込んだ表面層10を中間層30の第1表面30aに圧着させる。
前記意匠層送出手段52は、前記意匠層20を前記圧着ロール50bに向けて供給する。前記圧着ロール50bは、前記意匠層20を巻込み、その巻込んだ意匠層20を中間層30の第2表面30bに圧着させる。
前記圧着ロール50a,50bは、Tダイ41の吐出下流に位置し、また、前記圧着ロール50aは、前記圧着ロール50bの下流に位置する。
【0031】
図2の製造装置60を用いた本発明の製造方法は、押出機40のTダイ41からポリエチレンテレフタレート系樹脂をフィルム状に吐出して形成した中間層30の第1表面30aに表面層10を、前記中間層30の第2表面30bに意匠層20を圧着させる、押出ラミネート工程からなる。
【0032】
中間層30の形成においては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする透明な樹脂を、押出機40内で溶融する。溶融した樹脂を、押出機40のTダイ41からフィルム状に吐出し、中間層30を形成する。本例では、このとき、溶融した樹脂を圧着ロール50bに向けて吐出する。
押出機40における溶融温度は、150〜280℃の範囲内に設定するのが好ましい。
吐出量は、上述した中間層30の厚さとなるように適宜設定する。
【0033】
中間層30と、表面層10及び意匠層20との圧着においては、意匠層送出手段52から圧着ロール50bに供給された意匠層20を、該圧着ロール50bによって中間層30の第2表面30bに圧着させ、それと略同時に、表面層送出手段51から圧着ロール50aに供給された表面層10を、該圧着ロール50aによって中間層30の第1表面30aに圧着させる。
【0034】
ここで、表面層10と意匠層20とは、中間層30に同時又は略同時に圧着すればよく、また、表面層10と意匠層20の中間層30への圧着順序は、逆でも構わない。
また、表面層10又は意匠層20を圧着させる方向は、中間層30に向かって上からでも下からでもよく、適宜設定することができる。中間層30を、押出機40のTダイ41から圧着ロール50aと圧着ロール50bの間に向けて吐出し、該中間層30を表面層10と意匠層20で横から挟み込むように圧着してもよい(
図3)。
【0035】
中間層30と、表面層10及び意匠層20との圧着後、表面層10と中間層30と意匠層20を積層したフィルムが製造装置60から排出され、化粧シート1が得られる。
【0036】
E.作用効果
本発明の製造方法により作製した化粧シート1は、ドライラミネート法により貼着した化粧シートに比べ、外観性に優れたものとなる。また、接着剤として、ポリエステル−ポリウレタン系樹脂を含むものを用いれば、より高い密着強度が得られる。すなわち、本発明の製造方法によれば、外観性に優れ、かつ、高い密着強度を有する、高品質の化粧シート1を製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、中間層30を形成しつつ、表面層10と意匠層20とを、中間層30に、同一工程内で同時又は略同時に貼着できるため、製造工程の簡略化、さらには、製造時間の短縮化を図ることができる。
【0037】
F.他の実施形態
本発明の製造方法は、接着剤をあらかじめ設けた、ポリエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とする表面層10と、押出機40からフィルム状に形成した、溶融状態又は半固化状態のポリエチレンテレフタレート系樹脂とを用い、押出ラミネート法により貼着した点に、本質的な技術的意義がある。
したがって、
図1の表面層10において、化粧シート1の表面側に位置するハードコート層13は、中間層30との貼着に直接かかわらないため、省略することができる(
図4)。この場合、ハードコート層13を有しない表面層10を用いて本発明の製造方法により化粧シート1を作製した後、ハードコート層13を貼着してもよい。
【0038】
本発明の製造方法に用いられる意匠層20においては、化粧シート1の意匠性などが意匠基材層21のみで満足できれば、印刷層22を省略してもよい(
図4)。
また、印刷層22の代わりに、塗布層を設けてもよい。該塗布層における塗布とは、印刷層22に使用されるインクと同様のインクを意匠基材層21の表面に塗布して、意匠基材層21の表面を均一に着色することである。
塗布方法としては、グラビアコート法(マイクログラビアコート法を含む)、ロールナイフコート法、ダイコート法、リバースロールコート法、ロールコート法、キャスト塗工法などが挙げられる。
【0039】
また、本発明は上述の技術的意義を有するものであるから、上述の押出機40からフィルム状に形成した、溶融状態又は半固化状態のポリエチレンテレフタレート系樹脂が、意匠層20であってもよい(
図5)。すなわち、ポリエチレンテレフタレート系樹脂をフィルム状に溶融押出して形成された意匠層20に表面層10を圧着する、押出ラミネート工程を含む製造方法であってもよい。この場合、本発明による効果を得るためには、意匠層20は印刷層を備えず、意匠基材層21のみからなる(
図6)。
この場合の意匠基材層21は、透明なものでも、着色したものでもよい。また、この場合の意匠基材層21の厚さは、例えば、透明PETGを用いる場合は、100〜600μmが好ましい。着色PETGを用いる場合は、100〜700μmが好ましく、200〜550μmがより好ましい。
【実施例】
【0040】
以下、実施例により本発明の具体例を説明する。
後述の参考例1〜3では、
図2に示す製造装置60を用いて、押出ラミネート法により、化粧シート1を作製した。
【0041】
(参考例1)
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムA−4100(東洋紡(株))に、1m
2当たり4g(乾燥質量)となるように接着剤を塗工した。接着剤は、主剤としてポリエステル−ウレタン系樹脂、硬化剤としてイソシアネートを含む、ディックシールA970/ディックシールA970FP−8/W−AH(80/20/3)(DICグラフィックス(株)製)を使用した。塗工後、35℃で2日間養生し、表面層10を得た。表面層10は巻取って巻取体とし、化粧シート1の作製時に、その巻取体を表面層送出手段51に取付けた。
また、透明PETG(GN071(イーストマンケミカル(株)))を主成分とする樹脂フィルムに、SXインク(昭和インク工業(株))で印刷を施し、意匠層20を得た。
意匠層20は巻取って巻取体とし、化粧シート1の作製時に、その巻取体を意匠層送出手段52に取付けた。
【0042】
化粧シート1の作製にあたって、まず初めに、透明PETG(GN071)を、押出機40内で溶融した。押出機の溶融温度は、240℃に設定した。溶融した樹脂を、押出機40のTダイ41からフィルム状に吐出し、中間層30を形成した。また、表面層送出手段51から圧着ロール50aに向けて表面層10を送出し、意匠層送出手段52から圧着ロール50bに向けて意匠層20を送出した。
次いで、意匠層送出手段52から圧着ロール50bに巻込まれた意匠層20を、前記中間層30の第2表面30bに圧着し、それと略同時に、表面層送出手段51から表面温度が160℃に設定された圧着ロール50aに巻込まれた表面層10を、前記中間層30の第1表面30aに圧着した。
圧着後、製造装置60から積層したフィルムを排出し、化粧シート1を得た。
【0043】
(参考例2)
参考例1で用いた接着剤に替えて、主剤としてウレタン−塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系樹脂、硬化剤としてイソシアネートを含む接着剤である、THFプライマー(S)/XEL硬化剤(D)(100/5)(インクテック(株)製)を使用した以外は、参考例1と同様の方法で、化粧シート1を作製した。
【0044】
(参考例3)
参考例1で用いた接着剤に替えて、主剤としてウレタン−塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系樹脂を含む接着剤である、TM−A1HS(K)(大日精化社製)を使用した以外は、参考例1と同様の方法で、化粧シート1を作製した。
【0045】
(比較例)
参考例1と同様に、中間層を形成した。この中間層に、参考例1〜3で用いたものと同じ意匠層を下から熱貼着した。
次いで、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムA−4100(東洋紡(株))に、主剤としてポリエステル系樹脂、硬化剤としてイソシアネートを含む接着剤である、ハイボンYA790−1/コロネートL(100/10)(日立化成ポリマー(株)製)を1m
2当たり10g(乾燥質量)となるように塗工し、80℃で乾燥させた。
最後に、意匠層を熱貼着した前記中間層に、接着剤を塗工した前記延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムをドライラミネート法により貼着した後、50℃で2日間エージングし、化粧シートを得た。
【0046】
(化粧シートの評価試験)
上述の参考例1〜3及び比較例で作製した化粧シートの評価試験を行った。
外観性は、化粧シートの表面にユズ肌を生じるか否かを目視により評価した。
密着強度は、JISK6854−2に従う180°剥離試験とJISK6854−3に従うT字剥離試験により評価した。評価にあたっては、試験温度23℃、引張速度300mm/minの条件下で、測定装置としてオートグラフAG−500D((株)島津製作所)を用いた。
これら評価試験の結果を、表1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】
これらの結果は、上記製造方法により作製した参考例1〜3の化粧シートが、ドライラミネート法により表面層を貼着した比較例の化粧シートに比べ、外観性に優れていることを示している。
特に、主剤としてポリエステル−ウレタン系樹脂、硬化剤としてイソシアネートを含む接着剤を用いた参考例1は、外観性に優れ、かつ、充分な密着強度を有する化粧シートであることを示している。