(57)【要約】【課題】ポリオレフィンを主材料として、押出しラミネート法を用いて積層された化粧シートを鋼鈑基材上に接着剤を介して積層された鋼鈑化粧板において、化粧シート部の押出しラミネート積層界面の耐候密着性能を向上させるような鋼鈑化粧板の製造方法を提供する事。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂層と絵柄模様層と透明ポリプロピレン樹脂層とを少なくともこの順に積層してなる化粧シートのポリオレフィン系樹脂層側に、接着剤を介して鋼鈑基材を貼り合わせてなる鋼鈑化粧板の製造方法において、貼り合わせの際に前記化粧シートを１２０〜２２０℃に加熱することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂層と絵柄模様層と透明ポリプロピレン樹脂層とを少なくともこの順に積層してなる化粧シートのポリオレフィン系樹脂層側に、接着剤を介して鋼鈑基材を貼り合わせてなる鋼鈑化粧板の製造方法において、貼り合わせの際に前記化粧シートを１２０〜２２０℃に加熱することを特徴とする、鋼鈑化粧板の製造方法。
【請求項２】
化粧シートへの加熱が、加熱された鋼鈑基材によりなされることを特徴とする、請求項１記載の鋼鈑化粧板の製造方法。
【請求項３】
化粧シートへの加熱が、鋼鈑基材への貼り合わせと同時か或いは直後に化粧シート自体に対して行われることを特徴とする、請求項１記載の鋼鈑化粧板の製造方法。
【請求項４】
化粧シートへの加熱を、１〜５秒の時間内で行い、かつ加熱終了と同時に除熱を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか記載の鋼鈑化粧板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非塩化ビニル系の熱可塑性樹脂を主材料とする化粧シートを鋼板基材の表面に積層した、主に建築物の玄関ドアやカーテンレール等の部材として用いられる鋼板化粧板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築部材の表面装飾には、主に紙に印刷模様を施した化粧紙、或いは塩化ビニル系樹脂をベースに印刷模様や凹凸のエンボス加工を付与した化粧シートなどを、接着剤を介して鋼鈑基材に貼り合わせる方法などが主に用いられてきた。しかしながら、紙ベースでは凹凸のある意匠が表現しづらく、また塩化ビニル系樹脂の化粧シートを用いた装飾模様の付与も、近年の環境への意識の高まりから敬遠されがちである。
【０００３】
また近年においては、塩化ビニル系化粧シートと同等の意匠性を保持しつつ、かつ環境への負荷も少ないポリオレフィン系樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル系樹脂等を主材料とした非塩化ビニル系化粧シートが注目されており、その中でも特にポリオレフィンを主材料とした化粧シートが、物性及び生産コストの面では塩化ビニル系化粧シートと比較して同等以上のレベルにあり、塩化ビニル系化粧シートの代替として広く一般に使用されはじめている。
【０００４】
一般に、ポリオレフィンベースの樹脂は塩化ビニル系樹脂やアクリル系樹脂比較して、相対的に耐候性能が低いとされており、これまでは太陽光からの紫外線や雨風などの影響を受けにくい内装用途を中心に用途展開が行われてきたが、ポリオレフィン系化粧シートのニーズ拡大に伴い、玄関ドアやカーポート等の外装部材の装飾にも使用可能なポリオレフィン系化粧シートが市場から望まれている。これらの要求を満足させる為に、化粧シート各層に添加される耐候剤の高性能化などによる対応がされてきたが、ポリオレフィン系化粧シートの各積層界面、特に押出しラミネートによる積層界面の密着力が紫外線や雨風の影響により低下しやすく、材料選定の最適化と製造方法の見直しの両面から、耐候密着力の低下を最小限に抑える事が期待されていた。
【０００５】
本発明者らはこれまでに、上記課題に対する材料面からの改善アプローチとして、化粧シートに接着性樹脂層及びアンカーコート層を設け、これらの材料を最適化する事で化粧シートの耐候性能を向上させるような諸々の施策を行ってきており、従来品との比較において耐候密着力低下の抑制効果を得てきたが（特許文献１、２参照）、更なる耐候密着力低下の抑制が期待されている。
【特許文献１】特開２００４−１２２６５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の積層界面の密着力が紫外線や雨風の影響により低下しやすくなるという、従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、ポリオレフィンを主材料として、押出しラミネート法を用いて積層された化粧シートを鋼鈑基材上に接着剤を介して積層された化粧板において、化粧シート部の押出しラミネート積層界面の耐候密着性能を向上させるような鋼鈑化粧板の製造方法を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記課題を解決するためになされ、すなわち請求項１記載の発明は、ポリオレフィン系樹脂層と絵柄模様層と透明ポリプロピレン樹脂層とを少なくともこの順に積層してなる化粧シートのポリオレフィン系樹脂層側に、接着剤を介して鋼鈑基材を貼り合わせてなる鋼鈑化粧板の製造方法において、貼り合わせの際に前記化粧シートを１２０〜２２０℃に加熱することを特徴とする、鋼鈑化粧板の製造方法である。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、化粧シートへの加熱が、加熱された鋼鈑基材によりなされることを特徴とする、請求項１記載の鋼鈑化粧板の製造方法である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、化粧シートへの加熱が、鋼鈑基材への貼り合わせと同時か或いは直後に化粧シート自体に対して行われることを特徴とする、請求項１記載の鋼鈑化粧板の製造方法である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、化粧シートへの加熱を、１〜５秒の時間内で行い、かつ加熱終了と同時に除熱を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか記載の鋼鈑化粧板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１記載の発明により、化粧シートのポリオレフィン系樹脂層側の接着界面の接着力を向上させることが可能となる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の発明により、接着剤の種類により接着力の活性化がはかられ、これとともにより一層の接着力の向上が可能となる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の発明により、貼り合わせたと同時か或いはそれ以降に化粧シート自体を加熱することに、接着剤の種類によらず接着力の向上が可能となり、かつ加熱による化粧シートのシワや寸法変化の影響を避けることが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項４記載の発明により、前記加熱を１〜５秒の時間内で行い、かつ加熱終了と同時に除熱を行うことにより、化粧シート表層にエンボス模様等を設けた場合であっても、接着力の向上を図りつつ、かつエンボス模様の保持率を高い水準に保ち、意匠性のよい化粧板を得る事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に、本発明の鋼鈑化粧板の製造方法の一実施例の工程を示す。鋼鈑基材送出部１から送り出した鋼鈑基材２は、接着剤塗工部３にて化粧シートを貼り合わせる面に接着剤を塗工する。塗工方法は特に限定するものではなく、Ｔ型ダイによるダイコート法、ロールコート法、グラビアロールによるグラビアコート法などの公知の方法から適当な方法を選択してよい。
【００１６】
接着剤塗工後の鋼鈑基材を加熱オーブン４にて１２０〜２２０℃に加熱し、化粧シート５を貼り合わせる。貼り合わせた直後に、水温が一定温度に保たれた冷却水槽６によって瞬時に２０〜５０℃程度まで冷却し、乾燥炉７にて水分を除去したのちに、必要に応じて小さく断裁して、化粧板とする。
【００１７】
ここで、１２０〜２２０℃の熱が化粧シートに与えられることで、ポリオレフィン系樹脂のアニーリングの効果を発現し、絵柄模様を施したポリオレフィンシートの絵柄模様側にポリプロピレンを押出ラミネートにより積層した化粧シートのラミネート積層界面の密着力、特に耐候密着力が向上する。本発明者らは、これはアニーリングの熱により溶融押出しラミネートされたポリプロピレン樹脂の歪が除去される為であることを見出した。
【００１８】
鋼鈑基材を加熱する場合は、その加熱は接着剤の活性化のために行われることもあるため、接着剤の種類によっては１２０〜２２０℃の範囲外となることもありえる。しかし１２０℃よりも低い温度では、前記ポリオレフィン系樹脂のアニーリングによる歪除去効果を得る為には数分〜数時間もの長い時間が必要であり、実用的ではない。また２２０℃を超える温度がかかる場合には、化粧シート表層にエンボス模様を設けている場合などはその凹凸形状が変化してしまって意匠性を低下させたり、また各樹脂層の熱劣化に起因する耐候密着力の低下をも併せて生じてしまう。１２０〜２２０℃の温度範囲内であれば、歪み除去効果、凹凸形状保持、熱劣化抑制、のいずれもが充分に満足される為、ラミネート界面の密着力はより向上し、かつ耐候密着力の低下が最小限に抑えられた化粧板が得られる。
【００１９】
前記のように、鋼板基材の加熱により化粧シートを加熱する方法は、接着剤をはじめとする諸々の制約から、かかる温度を１２０以上にすることが困難な場合もある。その場合は、化粧シートを鋼鈑基材に貼り合わせる前か、或いは貼り合わせた後にアニーリングの為の加熱工程を別途与える事で歪み除去効果を得ることが可能になる。但し、化粧シートを鋼鈑基材へ貼り合わせる前に熱を加える事は、熱と引取張力との影響による化粧シートの伸縮が、シワや寸法変化となってしまうので好ましくなく、貼り合わせと同時かそれ以降に化粧シート自体に加熱するのが良い。
【００２０】
一般的にポリプロピレンの融点は１３０〜１７０℃程度の範囲内であり、またビカット軟化点はそれよりも数１０℃低い為、１２０℃〜２２０℃の加熱が長時間に渡って行われた場合には、前記した化粧シート表層の凹凸形状が変化による意匠性低や、各樹脂層の熱劣化による耐候密着力の低下が起きてしまう。その為に、所定の温度までの加熱から常温域まで冷却されるまでの時間は１〜５秒、好ましくは１〜２秒が好適である。さらに加熱終了と同時に除熱を行うことが好ましい。
【００２１】
以下、本発明の製造方法に使用される化粧シートの構造について説明する。図２に、本発明の鋼鈑化粧板の製造方法で用いられる化粧シートの一実施例の断面の構造を示す。絵柄模様層１０を施したポリオレフィン系樹脂層１１の絵柄模様１０側に、透明ポリプロピレン樹脂層１２を押出ラミネートによって積層してなる。
【００２２】
前記透明ポリプロピレン樹脂層１２は単層に限る必要は無く複数の層を積層したものであっても良い。透明ポリプロピレン樹脂層１２と絵柄模様１０の間に、不飽和カルボン酸あるいはその無水物で変性したポリプロピレンからなる接着性樹脂層１３を付与し、透明ポリプロピレン樹脂層と共押出ラミネート法により積層する事で、積層するラミネート界面の密着力をさらに頑強にでき、耐候密着力も大幅に向上させる事が可能になる。またラミネート界面の密着力の更なる強度向上を目指して、絵柄模様１０を施したポリオレフィン系樹脂層１１の絵柄模様１０側の表層にポリエステルポリオールとイソシアネートの２液硬化型によるウレタン系アンカーコート樹脂層１４を用いるとよい。
【００２３】
また、鋼板化粧板に所定の艶を与える事で意匠感をさらに向上させ、なおかつ耐磨耗性、耐薬品性、耐傷付き性等を付与する事を目的として、鋼板化粧板の最表面に表面保護層１５の付与が一般的に行われる。表面保護層１５の材質、厚み、及び塗工方法は、透明ポリオレフィン系樹脂層１２との密着性が充分に確保できるのではれば、特に制限されるものではないが、イソシアネート硬化型あるいは紫外線硬化型のアクリル系樹脂が用いられる場合が多い。
【００２４】
このようにして得られる鋼板化粧板には耐候性が一般的には要求される為、透明ポリオレフィン層１２や表面保護層１５へ紫外線吸収剤や光安定剤等の添加が適宜行われる。紫外線吸収剤としては、所望の紫外線吸収効果を奏する範囲内で、かつ鋼鈑化粧板の耐候性以外の特性に大きな影響を与えない範囲であれば、特にその成分や添加量に制限はなく、１種あるいは紫外線吸収ピークの異なる複数種類の紫外線吸収剤を任意に組み合わせて添加することが可能である。但し紫外線吸収剤は、ポリプロピレン等と比較して分子量が小さい事が多い為、添加剤種類及び添加量決定に際しては、経時でのブリードを警戒する必要がある。
【００２５】
また、光安定剤も、所望の紫外線吸収効果を奏する範囲内で、かつ鋼鈑化粧板の耐候性以外の特性に大きな影響を与えない範囲で、適宜添加可能である。
【００２６】
その他にも必要に応じて、熱安定剤、難燃剤、ブロッキング防止剤等を添加してもよい。熱安定剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、燐系酸化防止剤等が挙げられ、これらの中から１種あるは２種以上を選択して適宜組み合わせて使用すればよい。
【００２７】
また、難燃剤として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の無機系化合物や燐酸エステル系など、特にその種類には制限は無く、適宜添加可能である。但し環境を考慮し、ハロゲン系の難燃剤の使用には配慮を用し、同等性能を有する代替品を使用するのが望ましい。
【００２８】
さらにまた、ブロッキング防止剤として、珪酸アルミニウム、酸化珪素、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム等の無機系ブロッキング防止剤、脂肪酸アミドのような有機系ブロッキング防止剤等があり、必要に応じて適宜添加するとよい。
【００２９】
その他、必要に応じて、印刷模様を施した非塩化ビニル系シートの鋼板基材とのラミネート側の表層に、鋼板基材との密着強度を向上させる事を目的として、プライマー層が適宜設けられる。このプライマー層に関しては、基材との充分な密着強度が得られており、かつ積層時のシートと鋼板基材との間でのシートの浮き等が発生しなければ、特に規定されるものではないが、ポリウレタン系のものが好適に用いられる。
【実施例１】
【００３０】
ポリオレフィン系樹脂層１１として厚み７０μｍの着色ポリプロピレンシート（リケンテクノス（株）製：「ＯＷ」）を用い無機系顔料により隠蔽効果を持たせた。この表面に絵柄模様１０としてグラビア印刷法により木質柄模様を施した。この絵柄模様を設けた面上にアンカーコート層１４としてイソシアネート硬化型樹脂（三井武田ケミカル（株）製：「タケラック」）を厚み約１μｍで塗布し、５０℃の乾燥炉内に３０秒間置いて溶剤を蒸発させた。
【００３１】
透明ポリプロピレン樹脂層１２として透明ホモポリプロピレン樹脂（出光興産（株）製：「出光ＴＰＯ」）を用いこれにベンゾ・トリアゾール系の紫外線吸収剤を０．５重量部、ヒンダード・アミン系の光安定剤を０．５重量部、フェノール系酸化防止剤を０．２重量部それぞれ添加した。また接着性樹脂層１３としてポリプロピレン系樹脂（三菱化学（株）製：「ＭＯＤＩＣ−ＡＰ」）を用いこれに無水マレイン酸変性により官能基を付与した。前記透明ポリプロピレン樹脂層１２と接着性樹脂層１３とを、構成比率がこの順で９０：１０となるように、総厚９０μｍで、前記アンカーコート層１４上に接着性樹脂層１３が接するようにＴダイ共押出し法を用いてラミネートを行った。その際、冷却ロールに凹凸模様を予め付与しておく事で、透明ポリプロピレン樹脂層１２の表面にエンボス模様を施した。
【００３２】
前記エンボス模様を施した面にコロナ処理を行い、その面上に、表面保護層１５としてウレタン変性アクリル樹脂を用いこれにトリアジン系の紫外線吸収剤を３．０重量部とヒンダード・アミン系の光安定剤を３．０重量部添加したものを、厚さ９μｍで積層して、化粧シート５を得た。
【００３３】
鋼板基材上に塩化メチレン系接着剤を厚み約１５μｍで塗布し、オーブンで３分間の加熱を行って鋼板を２００℃に加熱し、温度が低下するよりも前に前記化粧シートのポリオレフィン系樹脂層側を接着剤側にラミネートし、１秒後に約３０℃の水により急冷して鋼板化粧板を得た。
【実施例２】
【００３４】
鋼板を加熱するオーブンの温度を１５０℃にするほかは実施例１と同様の手法を用いて、鋼板化粧板を得た。
【００３５】
＜比較例１＞
鋼板を加熱するオーブンの温度を１００℃にしたほかは実施例１と同様の手法を用いて、鋼板化粧板を得た。
【００３６】
＜比較例２＞
鋼板を加熱するオーブンの温度を２５０℃にしたほかは実施例１と同様の手法を用いて、鋼板化粧板を得た。
【００３７】
＜比較例３＞
化粧シートをラミネートしてから水により急冷するまでの時間を８秒間としたほかは実施例１と同様の手法を用いて、鋼板化粧板を得た。
【００３８】
＜性能比較＞
上記の様にして得た実施例１〜２及び比較例１〜３の鋼板化粧板において、深度計を用いて測定した鋼板基材に貼り合わせる前後でのエンボス最深部の深さの比をエンボス保持率として規定し比較した。また物性試験として、サンシャインウェザーメーターによる促進耐候試験後のラミネート強度を測定し、効果を比較した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１から明らかなように、本発明の製造方法（実施例１〜２）の温度域にて鋼板貼を行う事でを用いる事で、サンシャインウェザーメーター２０００時間促進耐候試験後のラミネート強度低下が抑制されている事がわかる。また、冷却までの時間を短くする事で、化粧シート表層のエンボス模様の保持率も高い水準が保たれ、意匠性のよい化粧板を得る事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】発明による鋼鈑化粧板の製造方法の説明図である。
【図２】本発明による化粧板の化粧シートの層構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…巻出部
２…鋼板基材
３…接着剤塗工部
４…加熱オーブン
５…化粧シート
６…冷却水
７…乾燥炉
１０…絵柄模様
１１…ポリオレフィン系樹脂層
１２…透明ポリプロピレン樹脂層
１３…接着性樹脂層
１４…アンカーコート樹脂層
１５…表面保護層
【図１】
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【図２】
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