(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シート表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出し、型ロールとニップロールにより押圧して前記塗工液を層状にし、型ロールと接触させた状態のままで基材シートの裏面より紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化し、基材シートを型ロールより剥離することを特徴とする化粧シートの製造方法。
【請求項２】
加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シートと型シートとを、表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出した面を挟んで接着し、平滑ロールとニップロールにより押圧して前記塗工液を層状にし、基材シートと型シートとを接着した状態のままで紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化し、型シートを基材シートより剥離することを特徴とする化粧シートの製造方法。
【請求項３】
加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シート表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出し、吐出面を上面にした状態で平滑ロールとニップロールにより押圧して該塗工液を層状にし、紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化してなることを特徴とする化粧シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質系ボード類、無機質ボード類、金属板等の板状材料にラミネートして化粧板とする家具、家電製品、建築物の内装材料等に使用する化粧シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の化粧シートの製造方法では、塗工液の塗工方式として、従来から公知の方式が採用されている。すなわち、熱硬化型、二液硬化型塗工液を、グラビア塗工方式、グラビアオフセット塗工方式、ロールコート方式、リバースロールコート方式、ナイフコート方式、カーテンコート方式、ファウンテンコート方式、ダイコート方式、等の通常の塗工方式により塗工液を塗工した後、加熱乾燥して塗膜を形成する方法がとられている。
【０００３】
さらに、紫外線または電子線硬化型塗工液を塗工する場合においても、従来から公知の方式がそのまま採用されている。すなわち、紫外線または電子線硬化型塗工液を、グラビア塗工方式、グラビアオフセット塗工方式、ロールコート方式、リバースロールコート方式、ナイフコート方式、カーテンコート方式、ファウンテンコート方式、ダイコート方式、等の通常の塗工方式により塗工液を塗工した後、紫外線または電子線を照射して、塗膜を形成する方法である。
【０００４】
これとは別に、接着剤の塗布方式として、板材の被塗布面上に、ノズルを介して二液混合後の接着剤を吐出した後、該被塗布面上に接着対象物を圧着する方式が行われている。さらに、接着剤の塗布方式として、板材の被塗布面上に、ノズルを介して二液混合後の接着剤を吐出した後、板材の搬送に伴い、コーターによって拡延する方式も公開されている（特開平４−４８９５７号公報）。通常、接着剤は高粘度であり、そのため加工速度は低速であるが、板材の加工では、十分な加工生産性を有している。これをフィルムや紙などのシート基材に適用するには、加工生産上無理があった。
【０００５】
紫外線または電子線硬化型塗工液は、熱硬化型、二液硬化型塗工液と比較して、耐磨耗性、耐擦傷性、等の塗膜の物理的強度に優れているが、高価であるという問題点がある。さらに紫外線または電子線照射装置も高価である。それゆえ従来より、製造方法として、安価な方式が要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするとこは、紫外線または電子線硬化型樹脂を用いた化粧シートの製造方法において、簡単で安価であり、かつ優れた化粧シートの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はこの課題を解決するために、基材シート表面上に粘度３００ｃｐｓ以下の紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出し、ロールにより押圧して前記塗工液を層状にし、紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化してなることを特徴とする化粧シートの製造方法を提供するものであり、さらにその詳細な方法として、
（１）加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シート表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出し、型ロールとニップロールにより押圧して前記塗工液を層状にし、型ロールと接触させた状態のままで基材シートの裏面より紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化し、基材シートを型ロールより剥離する方法、
（２）加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シートと型シートとを、表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出した面を挟んで接着し、平滑ロールとニップロールにより押圧して前記塗工液を層状にし、基材シートと型シートとを接着した状態のままで紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化し、型シートを基材シートより剥離する方法、
（３）加工速度が５０ｍ／分以上で、基材シート表面上に粘度３００ｃｐｓ以下であり、かつ溶媒含有量が１０％以下である紫外線または電子線硬化型塗工液を供給装置にある１つまたは複数の供給管から連続もしくは不連続に吐出し、吐出面を上面にした状態で平滑ロールとニップロールにより押圧して該塗工液を層状にし、紫外線または電子線を照射して紫外線または電子線硬化型塗工液を硬化してなる方法、を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図形を用いて本発明を詳細に説明する。図１、図２および図３は本発明の製造方法および製造装置の一例を概略的に示すものである。図１は、まず供給装置１によって基材シート２の表面に紫外線または電子線硬化型塗工液３を吐出し、型ロール４と前記基材シート２とを該塗工液３の吐出面を挟んで接触させニップロール５により押圧して該塗工液３を層状にした後、型ロール４と接触させた状態のままで前記基材シート２の裏面より紫外線または電子線を照射し前記紫外線または電子線硬化型塗工液３を硬化させた後、型ロール４より剥離する。
【０００９】
図２は、供給装置１によって基材シート２の表面に紫外線または電子線硬化型塗工液３を吐出し、型シート６と前記基材シート２とを該塗工液３の吐出面を挟んで接触させ金属ロール７とニップロール５により押圧して該塗工液３を層状にした後、型シート６と接触させた状態のままで紫外線または電子線を照射し前記紫外線または電子線硬化型塗工液３を硬化させた後、型シート６を剥離する。
【００１０】
図３は、供給装置１によって基材シート２の表面に紫外線または電子線硬化型塗工液３を吐出し、前記基材シート２の該塗工液３の吐出面を上面にした状態で金属ロール７とニップロール５により押圧して該塗工液３を層状にした後、紫外線または電子線を照射し紫外線または電子線硬化型塗工液３を硬化させる。
【００１１】
供給装置１としては、塗工液中に空気を含まず、塗工液を安定して供給することができれば良く、例えば、紫外線または電子線硬化型塗工液３を溜めておくタンクから金属、樹脂製等の供給管を設置する。この供給管の中間には塗工液供給用ポンプを設け、特に限定されるものではないが、加工条件に合わせて塗工液の供給量を調整できるようにすることが必要である。
【００１２】
吐出方法としては（１）連続に一ヶ所から直線状に吐出する、（２）一ヶ所から不連続に吐出する、（３）連続に一ヶ所から左右に振幅するようにして吐出する、（４）一ヶ所から不連続に左右に振幅するようにして吐出する、（５）連続に複数ヶ所から直線状に吐出する、（６）複数ヶ所から不連続に吐出する、（７）連続に複数ヶ所から左右に振幅するようにして吐出する、（８）複数ヶ所から不連続に左右に振幅するようにして吐出する、等があり、そのときの加工条件から適宜選択すればよい。
【００１３】
紫外線または電子線硬化型塗工液３の供給量としては、ニップロール５により押圧して前記塗工液３を層状にした際に、基材シート２の両端よりはみ出さない程度であれば良く、好ましくは、塗工液が供給されない部分が両端に５〜５０ｍｍ程度あれば良い。
【００１４】
本発明における紫外線または電子線硬化型塗工液３としては、加工時の粘度１０００ｃｐｓ以下であることが必要である。それ以上の粘度であると、５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速で加工した際に、吐出した塗工液をロールにより押圧して層状した塗膜厚にばらつきが大きくなり均一な塗膜が形成できない。加工時の粘度１０００ｃｐｓ以下であれば、５０ｍ／ｍｉｎ以上の高速で加工した際に、吐出した塗工液をロールにより押圧することにより均一な層状の塗膜が得られる。
【００１５】
さらに、本発明における紫外線または電子線硬化型塗工液３としては、溶媒含有量が１０％以下であることが好ましい。溶媒含有量が１０％以下であれば、溶媒を含有したままの状態の紫外線または電子線硬化型塗工液３に紫外線または電子線を照射して、十分に硬化した塗膜が得られる。溶媒含有量が１０％よりも多い場合には、溶媒含有量が多くなるほど、溶媒を含有したままの状態の紫外線または電子線硬化型塗工液３に紫外線または電子線を照射しても、十分に硬化した塗膜が得られ難くなる。
【００１６】
含有させる溶媒としては、紫外線または電子線硬化型塗工液３の主剤となる紫外線または電子線硬化型樹脂との相溶性によって、適宜選択すればよく、例えば、アルコール系、ケトン系、エステル系、芳香族系、水系、等の溶媒があげられる。
【００１７】
紫外線または電子線硬化型塗工液３としては、分子中に紫外線または電子線重合性不飽和結合を有する、プレポリマー、オリゴマー、及びモノマーを適宜配合し、主成分とした塗工液である。プレポリマー、オリゴマーとしては、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、等のアクリレート類、ポリエステルメタクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシメタクリレート、等のメタクリレート類があげられる。モノマーとしては、ｎ−アルキルアクリレート、イソ・プロピルアクリレート、イソ・ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシエチルアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、β−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリシジルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジアルキルアミノエチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、β−エトキシ・エチルアクリレート、アリールアクリレート、ベンゾイルオキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシ・ジエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアルコールとε−カプロラクトン付加物アクリレート、イソ・ボロニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、１．４−ブタンジオールジアクリレート、１．６−ヘキサンジオールジアクリレート、１．９−ノナンジオールジアクリレート、ネオ・ペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトレエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、アセタールグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールとε−カプロラクトン付加物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン・ポリエトキシレイト・トリアクリレート、トリメチロールプロパン・ポリプロポキシレイト・トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールとε−カプロラクトン付加物ヘキサアクリレート、アクリロキシエチルフォスフェート、フロロアルキルアクリレート、スルホプロピルアクリレート、等のアクリレートモノマー類があげられ、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソ・ブチルメタクリレート、セカンダリー・ブチルメタクリレート、ターシャリー・ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソ・オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−ターシャリー・ブチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニールメタクリレート、ノニールフェニールメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ボルニルメタクリレート、１．４−ブタンジオールジメタクリレート、１．３−ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、１．６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、グリセロールメタクリレート、メタクリロキシエチルフォスフェート、ビス・メタクリロキシエチルフォスフェート、等のメタクリレートモノマー類があげられる。
【００１８】
さらに、紫外線または電子線硬化型塗工液３の副成分として、艶消し剤、消泡剤、離型剤、耐磨剤、その他添加物、等を適宜含有させても良い。
また、上記塗工液を紫外線照射により硬化させる場合には、上記塗工液にさらに光重合開始剤を含有させる。
【００１９】
基材シート２は、紙、プラスチックシート、等が使用できる。紙としては、例えば、薄葉紙、クラフト紙、チタン紙、リンター紙、上質紙、アート紙、硫酸紙、グラシン紙、パーチメント紙、パラフィン紙、和紙、等があげられる。さらに不織布等でもよい。プラスチックシートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、等のポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニロン、等のビニル系、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合体、等のポリエステル系、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の、合成樹脂フィルム及びシートの単層もしくは積層体等があげられる。
【００２０】
さらに、基材シート２として、上記紙およびプラスチックシート上に絵柄等を施してもよい。絵柄印刷に用いられるインキは、基材シートと紫外線または電子線硬化型塗膜の双方に密着性が良いものが好ましく、基材シート２と紫外線または電子線硬化型塗工液３にあわせて、適宜選択すればよい。また、インキの上にアンカー塗工層を施しても良い。これらの印刷および塗工方法は、グラビア印刷／塗工、グラビアオフセット印刷／塗工、スクリーン印刷、ロールコート等の公知の印刷／塗工方法が適用できる。
【００２１】
型ロール４としては、金属のロールが適用される。好ましくは、表面にメッキを施した方が良い。メッキは通常のメッキが適用でき、例えばクロム、ニッケル、ニッケル−ボロン、等がある。型ロール４の表面形状は、平滑な鏡面の他、微細な凹凸、または凹凸絵柄模様等の加工が施されていてもよい。
【００２２】
ニップロール５としては、金属ロールまたはゴムロール等の通常用いられているロールが適用できる。ロールの選択は、基材シート２と紫外線または電子線硬化型塗工液３および加工条件にあわせて、適宜選択すればよい。また、平滑ロール７としては、金属ロールが適用できる。
【００２３】
型シート６としては、紫外線または電子線硬化型塗膜との剥離性が良好であれば良く、紫外線または電子線硬化型塗工液３にあわせて適宜選択すればよい。具体的には、基材シート２であげた合成樹脂フィルム及びシート、および該合成樹脂フィルム及びシートに剥離処理を施したもの、さらにシリコンおよびフッ素系樹脂フィルム及びシート、等があげられる。型シート６の表面形状は、鏡面、微細な凹凸、または凹凸絵柄模様、等の加工が施されている。
【００２４】
紫外線照射装置としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、等の光源が適用できる。照射量は、５０〜１０００ｍｊ／ｃｍ2 が好ましい。５０ｍｊ／ｃｍ2 未満では硬化不十分のおそれがある。通常この処理は５０〜５００ｍ／ｍｉｎのライン速度で可能であるから極めて生産効率が高い。
【００２５】
電子線照射装置より照射する電子線の加速電圧は１５０〜２００ｋＶ、照射量は０．５〜５Ｍｒａｄ程度が良い。０．５Ｍｒａｄ未満では硬化不十分のおそれがある。通常この処理は５０〜５００ｍ／ｍｉｎのライン速度で可能であるから極めて生産効率が高い。
【００２６】
以上のように、本発明の化粧シートの製造方法は、通常の塗工方式を用いないため、従来のような高価な塗工装置を設置する必要がない。
【００２７】
【実施例】
＜実施例１＞
基材シートとして、グラビア印刷法により油性インキで木目柄を印刷した１０００ｍｍ幅で厚さ０．４ｍｍの塩化ビニル樹脂シートからなる長巻の基材シートを用い、これをライン速度５０ｍ／ｍｉｎにて、３００ｃｐｓに粘度調整されたウレタンアクリレートオリゴマーおよびエステルアクリレートモノマーを主剤とする電子線硬化型塗工液を、基材シートの流れ方向の中心になるように設置された供給管より、２４２５ｇ／ｍｉｎの供給量で基材シートに連続に吐出した。
【００２８】
その工程のラインのあとに、図１に示すように、基材シートと版深５０μｍの木目導管柄の凹凸模様を有する型ロールとを、電子線硬化型塗工液を供給した面を挟んで接触させ、硬度７０度のゴムロールにて５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で基材シート裏面より押圧した後、２００ｋＶ、５Ｍｒａｄの電子線を照射して電子線硬化型塗工液を硬化させ、凹凸模様を有する型ロールから剥離させ、巻き取った。こうして得られた化粧シートは、塗膜量５０ｇ／ｍ2 で導管部が凹凸になった木目柄化粧シートであり、電子線硬化型塗工液に気泡が入ることなく、また両端部のはみ出しも見られず常に安定して得ることができた。
【００２９】
＜実施例２＞
基材シートとして、グラビア印刷法により水性インキで木目柄を印刷した１６００ｍｍ幅で米坪３０ｇの紙間強化紙からなる長巻の基材シートを用い、これを、また型シートとして、厚さ２５ミクロンのＰＥＴフィルムを用い、これらをライン速度１５０ｍ／ｍｉｎにて、２００ｃｐｓに粘度調整されたウレタンアクリレートオリゴマーおよびエステルアクリレートモノマーを主剤とする電子線硬化型塗工液を基材シートの流れ方向の１／４、中心、３／４になるように設置された３本の供給管より、４７１０ｇ／ｍｉｎの供給量で基材シートに連続に吐出した。
【００３０】
その工程のあとに、図２に示すように基材シートと型シートとを、電子線硬化型塗工液を供給した面を挟んで接触させ、金属ロールと硬度７０度のゴムロールにて５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で押圧した後、２００ｋＶ、５ＭＲａｄの電子線を照射して電子線硬化型塗工液を硬化させ、型シートを剥離させ、巻き取った。こうして得られた化粧シートは、塗膜量２０ｇ／ｍ2 で高光沢の木目柄化粧シートであり、電子線硬化型塗工液に気泡が入ることなく、また両端部のはみ出しも見られず常に安定して得ることができた。
【００３１】
＜実施例３＞
基材シートとしてグラビア印刷法により水性インキで木目柄を印刷した１６００ｍｍ幅で米坪６０ｇの含浸紙からなる長巻の基材シートを用い、これをライン速度１００ｍ／ｍｉｎにて、アルミナ（住友金属化学工業（株）製：「ＡＭ−２８」）を１０部添加して３００ｃｐｓに粘度調整されたウレタンアクリレートオリゴマーおよびエステルアクリレートモノマーを主剤とする紫外線硬化型塗工液を、基材シートの流れ方向に左右に振幅するようにして設置された供給管より、２３５５ｇ／ｍｉｎの供給量で基材シート上にに連続に吐出した。
【００３２】
その工程のあとに、紫外線硬化型塗工液を供給した面を上面にして、金属ロールと硬度９０度のゴムロールにて５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で押圧した後、メタルハライドランプにより２００ｍｊ／ｃｍ2 の紫外線を照射して紫外線硬化型塗工液を硬化させ、巻き取った。こうして得られた化粧シートは、塗膜量１５ｇ／ｍ2 で半艶の木目柄化粧シートであり、紫外線硬化型塗工液に気泡が入ることなく、また両端部のはみ出しも見られず常に安定して得ることができた。さらにアルミナを配合してあることにより耐磨耗性にも極めてすぐれたものであった。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明による化粧シートの製造方法は、従来の塗工装置が不要となる加工方法であり、従来よりも極めて安価な製造方法となる。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における化粧シートの製造方法の一実施例の説明図である。
【図２】本発明における化粧シートの製造方法の一実施例の説明図である。
【図３】本発明における化粧シートの製造方法の一実施例の説明図である。
【符号の説明】
１…供給装置
２…基材シート
３…紫外線または電子線硬化型塗工液
４…型ロール
５…ニップロール
６…型シート
７…平滑ロール
【図１】
0003997557.tif 000002
【図２】
0003997557.tif 000003
【図３】
0003997557.tif 000004