(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
<実施形態>
以下に、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る発泡壁紙の製造方法について説明する。ここで、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。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、及び構造等が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。
【0010】
(発泡壁紙)
図1に、本発明の一実施形態に係る発泡壁紙10の断面の形状の一例を示す。
本実施形態に係る発泡壁紙10は、基材となる紙基材1の上に、発泡樹脂層2、適宜設ける絵柄模様層3、表面保護層4が、この順に積層されている。なお、絵柄模様層3及び表面保護層4は省略可能である。また、本実施形態に係る発泡壁紙10の表面にはエンボス模様5が賦型されている。更に、紙基材1の表面及び裏面の少なくとも一方に疎水性のコート層1aが形成されている。
【0011】
[紙基材] 紙基材1は、いわゆる壁紙用裏打紙(繊維質シート)である。紙基材1としては、例えば、壁紙用一般紙(パルプ主体のシートを既知のサイズ剤でサイズ処理したもの);難燃紙(パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、リン酸グアジニン等の難燃剤で処理したもの);水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機添加剤を含む無機質紙;上質紙;薄用紙;繊維混抄紙(パルプと合成繊維とを混合して抄紙したもの)等が挙げられる。
【0012】
本実施形態では、紙基材1としては、普通紙が適用可能であり、坪量50g/m
2以上100g/m
2以下かつ厚み80μm以上150μm以下の範囲のものとすることにより、発泡壁紙として求められる剛性が確保される。
【0013】
また、紙基材1の表面及び裏面の少なくとも一方に疎水性のコート層1aを形成することで、施工時の糊の水分の表出を防ぐ。例えば、紙基材1の表面に疎水性のコート層1aを形成した場合には、その上に積層される発泡樹脂層2に水分が浸透するのを防ぐことができる。また、紙基材1の裏面に疎水性のコート層1aを形成した場合には、発泡壁紙10が貼り付けられる床、壁、天井等の建築物内装材等に水分が浸透するのを防ぐことができる。なお、紙基材1は、疎水性のコート層1aに包まれていても良い。コート層1aを形成する樹脂としては、水性エマルジョンの形態で使用可能な樹脂、例えばポリオレフィン系樹脂が使用可能であり、特にアクリル樹脂の少なくとも1種がより好ましい。その坪量は1g/m
2以上20g/m
2以下、できれば5g/m
2以上10g/m
2以下が望ましい。
【0014】
[発泡樹脂層] 発泡樹脂層2は、紙基材1の表面に発泡剤を含有した樹脂を塗工することで形成される。本実施形態では、樹脂に対して、発泡剤、可塑剤、安定剤、減粘剤その他の有機系添加剤、及び充填剤として無機粉体(無機フィラー)を用途に応じて適宜混合し、紙基材1の表面にシート状もしくは絵柄模様状に塗工することで、発泡樹脂層2を設ける。
樹脂の塗工方法としては、例えば、ナイフコート法、ノズルコート法、ダイコート法、リップコート法、コンマコート法、グラビアコート法、ロータリースクリーンコート法、リバースロールコート法等の塗工方法を挙げられる。
【0015】
発泡樹脂層2に含有される樹脂としては、水性エマルジョンの形態で使用可能な樹脂、例えばポリオレフィン系樹脂が使用可能であり、特にエチレンとエチレン以外の成分とをモノマーとするエチレン共重合体の少なくとも1種がより好ましい。更に言えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂が好適に使用可能である。
【0016】
エチレン共重合体は、融点及びMFRの観点で押出し製膜に適している。エチレン共重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−メチルメタクリレート共重合体(EMMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。これらのエチレン共重合体は単独又は2種以上を混合して使用できる。これらのエチレン共重合体の中でも特にエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体及びエチレン−メタクリル酸共重合体の少なくとも1種が好ましく、これらと他の樹脂とを併用する場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体及びエチレン−メタクリル酸共重合体の少なくとも1種の含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
【0017】
また、エチレン共重合体に含有されるエチレン以外のモノマーの含有量としては、例えば、5質量%以上25質量%以下が好ましく、9質量%以上20質量%以下がより好ましい。このような共重合比率を採用することにより、押出し製膜性がより高まる。具体例としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルの共重合比率(VA量)としては9質量%以上25質量%以下が好ましく、9質量%以上20質量%以下がより好ましい。エチレン−メチルメタクリレート共重合体は、メチルメタクリレートの共重合比率(MMA量)としては5質量%以上25質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。また、エチレン−メタクリル酸共重合体は、アクリル酸の共重合比率(MAA量)としては2質量%以上15質量%以下が好ましく、5質量%以上11質量%以下がより好ましい。
【0018】
ここで、発泡樹脂層2に含有される樹脂は、例えば、JIS K 6922に記載の190℃、荷重21.18Nの条件で測定したMFR(メルトフローレート)が10分当たり10g以上100g以下(10g/10分以上100g/10分以下)であることが好ましい。MFRが上記範囲内の場合には、発泡樹脂層2を押出し製膜により形成する際の温度上昇が少なく、非発泡状態で製膜できるため、後に絵柄模様層3を形成する場合には、平滑な面に印刷処理をすることができて柄抜け等が少ない。MFRが大きすぎる場合は、樹脂が軟らかすぎることにより、形成される発泡樹脂層2の耐傷性が不十分となるおそれがある。
【0019】
また、発泡樹脂層2に含有される発泡剤としては、通常公知の発泡壁紙に使用されている発泡剤の使用が可能であるが、特に、熱膨張性マイクロカプセル発泡剤が性能(発泡倍率、強度)の観点から好ましい。その他、アゾ系、ヒドラジッド系、ニトロソ系等が使用可能である。
発泡剤の添加量としては、発泡樹脂層2の厚みと発泡倍率(発泡前後での体積の膨張率)にもよるが、例えば、樹脂100質量部に対して1質量部以上20質量部以下、好ましくは5質量部以上15質量部以下程度が良い。
なお、発泡樹脂層2の坪量と発泡倍率を、坪量50g/m
2以上220g/m
2以下かつ3倍以上の発泡倍率とすることで、不陸隠蔽性を得るのに十分なボリューム感を有しかつ優れた表面強度を有するとともに、後述するエンボス模様5の凹凸形状もシャープに再現することができる。
【0020】
発泡樹脂層2に含有される無機粉体としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪砂、タルク、シリカ類、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、二酸化チタン等が挙げられる。無機粉体は、樹脂100質量部に対して50質量部以上150質量部以下の量を添加するものとする。
このように、本実施形態に係る発泡樹脂層2は、水性エマルジョン系樹脂と発泡剤と無機フィラーとを含有する樹脂組成物により形成される。
【0021】
[絵柄模様層] 絵柄模様層3は、発泡壁紙10に意匠性を付与する。絵柄模様層3は、例えば、発泡樹脂層2の表面に絵柄模様を印刷することで形成できる。もしくは、発泡樹脂層2を絵柄模様状に塗工することでも形成できる。絵柄模様層3の厚みは、絵柄模様の種類より異なるが、一般には0.1μm以上10μm以下程度とすることが好ましい。
【0022】
絵柄模様としては、例えば、木目模様、石目模様、砂目模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、布目模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、抽象模様等が挙げられる。絵柄模様は、目的に応じて選択できる。
【0023】
絵柄模様の印刷手法としては、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等が挙げられる。印刷インキとしては、例えば、着色剤、結着材樹脂、溶剤を含む印刷インキが使用できる。これらのインキは公知又は市販のものを使用しても良い。
【0024】
着色剤としては、例えば、顔料を適宜使用することができる。顔料には、無機顔料と有機顔料とがある。無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、黄鉛、モリブデートオレンジ、カドミウムイエロー、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、酸化鉄(弁柄)、カドミウムレッド、群青、紺青、コバルトブルー、酸化クロム、コバルトグリーン、アルミニウム粉、ブロンズ粉、雲母チタン、硫化亜鉛等が挙げられる。また、有機顔料としては、例えば、アニリンブラック、ペリレンブラック、アゾ系(アゾレーキ、不溶性アゾ、縮合アゾ)、多環式(イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、ペリノン、フラバントロン、アントラピリミジン、アントラキノン、キナクリドン、ペリレン、ジケトピロロピロール、ジブロムアンザントロン、ジオキサジン、チオインジゴ、フタロシアニン、インダントロン、ハロゲン化フタロシアニン)等が挙げられる。着色剤の含有量は、樹脂100質量部に対して10質量部以上50質量部以下程度が好ましく、15質量部以上30質量部以下程度がより好ましい。
また、発泡樹脂層2が絵柄模様層3に対するベタ層の役割を果たす場合、又は発泡樹脂層2を絵柄模様状に塗工する場合には、発泡樹脂層2も着色剤を含有していても良い。
【0025】
結着材樹脂は、絵柄模様層3を形成する下層の樹脂の種類に応じて設定できる。結着材樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキド系樹脂、石油系樹脂、ケトン樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、繊維素誘導体、ゴム系樹脂等が挙げられる。
【0026】
溶剤(又は分散媒)としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の石油系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル等のエステル系有機溶剤;メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系有機溶剤;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶剤;ジクロロメタン、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の塩素系有機溶剤;水等が挙げられる。これらの溶剤(又は分散媒)は、単独又は混合物の状態で使用できる。
【0027】
本実施形態では、絵柄模様層3は、印刷インキ(非発泡性インキ)及び/又は水性エマルジョン樹脂を主成分とした発泡性インキ、塩化ビニルペースト樹脂を主成分とした発泡性インキ等を用いて、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等にて形成する。
【0028】
なお、発泡樹脂層2の上に絵柄模様層3を形成しない場合は、絵柄模様層3の代替として、アンダーコート層(プライマー層)を形成しても良い。アンダーコート層は、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を含み、乾燥後の坪量は1g/m
2以上3g/m
2以下が望ましい。
【0029】
[表面保護層] 表面保護層4は、絵柄模様層3の表面に、艶調整及び/又は絵柄模様層3の保護を意図して形成される。表面保護層4の厚みは限定的ではないが、0.1μm以上15μm以下程度が好ましい。ここで、表面保護層4の種類は限定的ではない。艶調整を目的とする表面保護層4であれば、例えば、シリカ等の既知フィラーを含む表面保護層4がある。表面保護層4の形成方法としては、例えば、グラビア印刷等の公知の方法が採用できる。なお、絵柄模様層3と表面保護層4との密着性が十分に得られない場合には、絵柄模様層3の表面を易接着処理(プライマー処理)した後に表面保護層4を設けることもできる。発泡壁紙10の表面強度(耐スクラッチ性等)、耐汚染性、絵柄模様層3の保護等を目的として表面保護層4を形成する場合には、電離放射線硬化型樹脂を樹脂として含有するものが好適である。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、電子線照射によってラジカル重合(硬化)するものが好ましい。
【0030】
本実施形態では、表面保護層4は、絵柄模様層3の上に形成するものとし、水性エマルジョン樹脂を主成分とした層を、グラビア印刷法、ナイフコート法、ノズルコート法、ダイコート法、リップコート法、コンマコート法等にて形成する。
【0031】
表面保護層4に含有される樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、特にアクリル系樹脂が好適である。これらの樹脂は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用しても良い。また、表面保護層4の形成に架橋可能な樹脂を使用する場合には、必要に応じて、当該樹脂に架橋処理を行っても良い。表面保護層4の乾燥後の坪量は5g/m
2以上40g/m
2以下、できれば15g/m
2以上30g/m
2以下とすることが好ましい。
【0032】
また、表面保護層4に含有される樹脂には、艶消剤(艶調整剤)としてフィラーを添加する。艶消剤としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ(α−アルミナ等)、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリナイト、アルミノシリケート等の無機物の粒子、或いはポリカーボネート、ナイロン、ウレタン樹脂等の有機物の粒子を用いることができる。
このように、本実施形態に係る表面保護層4は、アクリル系樹脂とフィラーとを含有する。
【0033】
[エンボス模様]
発泡壁紙10の最表層である表面保護層4の表面に対してエンボス加工(エンボス版を用いた凹凸賦型)を施し、エンボス模様5を賦型(付与)する。エンボス加工では、例えば、発泡壁紙10を、深度15μm以上の凹部を有するエンボスロールと、硬度が50度以上90度未満のゴム製のバックロールとの間を通過させて、発泡壁紙10に凹凸形状を施すようにしても良い。硬度の計測方法としては、例えば、JIS K−6301 A型を用いることができる。エンボス模様としては、例えば、木目板導管溝、石板表面凹凸、布表面テクスチャア、梨地、砂目、ヘアライン、万線条溝等がある。
【0034】
なお、表面保護層4の表面に凹凸形状を形成する方法としては、他にも、発泡抑制インキにより部分的に発泡させる方法や、熱風や赤外線により部分的に加熱発泡させるケミカルエンボス方法があるが、特にエンボスロールによる圧接によるメカニカルエンボスが発泡樹脂層2に対してシャープな凹凸を得ることができるので好ましい。また、エンボス工程におけるエンボス版の接触直前の発泡壁紙10の表面温度を160℃以上190℃以下、できれば170℃以上180℃以下に維持することが望ましい。
【0035】
以上のように、本実施形態に係る発泡壁紙10は、表面及び裏面の少なくとも一方に疎水性のコート層1aを有する紙基材1の上に、水性エマルジョン系樹脂と発泡剤と無機フィラーとを含有する樹脂組成物による発泡樹脂層2が形成されている。
【実施例】
【0036】
以下に、本実施形態の実施例及び比較例を示す。なお、本実施形態は下記の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
紙基材1として坪量85g/m
2かつ厚み130μmの普通紙(KJ特殊紙(株):「WK685AP」)を用い、コート層1aとして紙基材1の表面及び裏面の少なくとも一方に坪量5g/m
2のアクリル樹脂コートを施し、発泡樹脂層2としてEVA樹脂(住化ケムテックス製:「S−7400(HQ)」)100質量部に対して無機粉体(無機フィラー)80質量部を添加したペーストを当該樹脂層の坪量が160g/m
2となるようにコーティング法により塗布した後、発泡炉の出口での紙面温度150℃及びエンボスヒーターの出口での紙面温度180℃で発泡樹脂層2の加熱発泡を行い、エンボスヒーターを通過した後直ちにエンボスロールにて加圧してエンボス模様5の付与を行い、その後冷却、乾燥して実施例1の発泡壁紙を作成した。
【0037】
[実施例2]
紙基材1として坪量85g/m
2かつ厚み130μmの普通紙(KJ特殊紙(株):「WK685AP」)を用い、コート層1aとして紙基材1の表面及び裏面の少なくとも一方に坪量5g/m
2のアクリル樹脂コートを施し、発泡樹脂層2としてEVA樹脂(住化ケムテックス製:「S−7400(HQ)」)100質量部に対して無機粉体(無機フィラー)80質量部を添加したペーストを当該樹脂層の坪量が160g/m
2となるようにコーティング法により塗布し、絵柄模様層3として水性インキを用いてグラビア印刷にて絵柄印刷を行った後、発泡炉の出口での紙面温度150℃及びエンボスヒーターの出口での紙面温度180℃で発泡樹脂層2の加熱発泡を行い、エンボスヒーターを通過した後直ちにエンボスロールにて加圧してエンボス模様5の付与を行い、その後冷却、乾燥して実施例2の発泡壁紙を作成した。
【0038】
[比較例1]
紙基材1として坪量85g/m
2かつ厚み130μmの普通紙(KJ特殊紙(株):「WK685AP」)を用い、発泡樹脂層2としてEVA樹脂(住化ケムテックス製:「S−7400(HQ)」)100質量部に対して無機粉体(無機フィラー)80質量部を添加したペーストを当該樹脂層の坪量が160g/m
2となるようにコーティング法により塗布した後、発泡炉の出口での紙面温度150℃及びエンボスヒーターの出口での紙面温度180℃で発泡樹脂層2の加熱発泡を行い、冷却、乾燥して比較例1の発泡壁紙とした。
【0039】
[比較例2]
コート層1aとしてアクリル樹脂を塗布せず(コート層1aを除去)、エンボスヒーターの出口での紙面温度を160℃とした。それ以外は実施例2と同様にして比較例2の発泡壁紙を作成した。
【0040】
すなわち、比較例1、2の発泡壁紙は、実施例1、2の発泡壁紙とは異なり、紙基材1の表面及び裏面のいずれにもコート層1aが存在しない。
【0041】
[評価方法]
以下の手順で評価を行う。
(1)試験体を20cm×20cmにカットする
(2)1m
2当たり150gを目安に糊付けして二つ折りにする
(3)試料をポリエチレン製の袋に詰めて密閉し、25℃環境下で所定のオープンタイムを取る
オープンタイム:15分、30分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間
(4)オープンタイム経過毎に袋を開放し、試験体の表面のべたつきを指等で接触して確認する
【0042】
[評価結果]
評価の結果について、下記の表1に示す。
【表1】
○(合格) :表面がべたつかず湿気も感じない
△(留保) :表面はべたつかないが湿気を感じる(実用上問題なし)
×(不合格):表面がべたつく
【0043】
実施例1、2の発泡壁紙については、上記の環境下でオープンタイム2時間が経過するまでは表面がべたつかず湿気も感じない状態であった。更に、上記の環境下でオープンタイム5時間が経過した時点でも表面はべたつかない状態であった。
比較例1、2の発泡壁紙については、上記の環境下でオープンタイム30分が経過するまでは表面がべたつかず湿気も感じない状態であった。更に、上記の環境下でオープンタイム4時間が経過した時点でも表面はべたつかない状態であった。しかし、上記の環境下でオープンタイム5時間が経過した時点で表面がべたつく状態となった。
したがって、発泡壁紙の表面への水分の表出の防止という観点においては、実施例1、2の発泡壁紙の方が、比較例1、2の発泡壁紙よりも優れていることが確認できた。これにより、発泡壁紙において、紙基材の表面及び裏面の少なくとも一方に疎水性のコート層を形成することは、発泡壁紙の表面への水分の表出の防止という観点においては有効であることがわかった。