JP2012502826A - 木質ボード用コーティング及び木質ボード - Google Patents
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Abstract
本発明は、木質ボード用コーティングに関する。本発明によれば、コーティングは少なくとも３つの層から形成され、その第１層(1)は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層(2)は、情報伝達層及び装飾層の群から選択され、第３層(3)は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層は第１層と第３層の間に配置され、かつこれらの層がカップリング剤によって結合される。さらに、本発明は、前記コーティングで被覆されている木質ボード(4)に関する。
【選択図】図３
【選択図】図３
Description
（発明の分野）
本発明は、請求項１の前文に記載の木質ボード用コーティング及び請求項15の前文に記載の木質ボードに関する。
本発明は、請求項１の前文に記載の木質ボード用コーティング及び請求項15の前文に記載の木質ボードに関する。
（発明の背景）
従来、種々の木質ボード、例えば合板、ベニヤボードなどが知られている。
従来、製品情報を提供するため、別々の作業段階で木質ボードの表面上に異なるタイプの接着性ラベル又は製品規格を接着することが知られている。
例えばポリウレタン又はフェノール樹脂系接着剤を用いて、ベニヤ層の上面にコーティング層を接着することも知られている。
さらに、従来、木質ボードへのさまざまな識別子の付着が知られている。
US 5243126、US 5654091、EP0782917、WO 9906210及びEP0429253から、さまざまな木質パネル及びコーティングが知られている。
従来、種々の木質ボード、例えば合板、ベニヤボードなどが知られている。
従来、製品情報を提供するため、別々の作業段階で木質ボードの表面上に異なるタイプの接着性ラベル又は製品規格を接着することが知られている。
例えばポリウレタン又はフェノール樹脂系接着剤を用いて、ベニヤ層の上面にコーティング層を接着することも知られている。
さらに、従来、木質ボードへのさまざまな識別子の付着が知られている。
US 5243126、US 5654091、EP0782917、WO 9906210及びEP0429253から、さまざまな木質パネル及びコーティングが知られている。
（発明の目的）
本発明の目的は、新タイプのコーティング、その製造及び該コーティングの木質ボードへの付着を開示することである。さらに、本発明の目的は、コーティングを形成するため及びコーティングを木質ボード上に付着させるための活性形へのカップリング剤の変換を開示することである。
本発明の目的は、新タイプのコーティング、その製造及び該コーティングの木質ボードへの付着を開示することである。さらに、本発明の目的は、コーティングを形成するため及びコーティングを木質ボード上に付着させるための活性形へのカップリング剤の変換を開示することである。
（発明の概要）
本発明のコーティング及び木質ボードは特許請求の範囲で提示することを特徴とする。
本発明は、木質ボード用コーティングに基づいている。本発明によれば、コーティングは少なくとも３つの層から形成され、第１層は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層は、情報伝達層及び装飾層の群から選択され、第３層は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層は、第１層と第２層との間に配置され、かつこれらの層がカップリング剤によって結合される。
本発明のコーティング及び木質ボードは特許請求の範囲で提示することを特徴とする。
本発明は、木質ボード用コーティングに基づいている。本発明によれば、コーティングは少なくとも３つの層から形成され、第１層は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層は、情報伝達層及び装飾層の群から選択され、第３層は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層は、第１層と第２層との間に配置され、かつこれらの層がカップリング剤によって結合される。
本発明は、具体的には特定の特性及び構造を有するコーティング材料に基づいている。コーティングの層は、自己接着特性を形成するため、好ましくはエステル化を介して、木質の-OH基と反応性であるカップリング剤によって、例えば無水マレイン酸ポリオレフィンによって、実質的に結合される。コーティング材料は、木質ボード上のコーティングとして使用され、好ましくはコーティング材料は、カップリング剤によって木質ボードの表面上に配置される。好ましくは、コーティングの第２層は、保護された第２層を与えるため、第１層と第３層の間に配置される。
この文脈では、木質ボードは、いくつかの層、好ましくはベニヤ層から、かつ原則的に層を順に重ねて置いて一緒に接着される木質系材料から形成されたいずれの木質パネル製品、合板製品、複合製品、梁(beam)、プレスパネル製品などをも指す。さらに、木質ボードは、いずれの木質製品又は繊維製品をも指す。
この文脈では、層は、いずれの材料層をも指し、典型的に薄い材料層を指す。
第１層及び第３層はフィルムから成る。第１層及び／又は第３層のフィルムは、単層、２層又は３層フィルムであってよい。一実施形態では、フィルムは３より多いフィルム層、例えば３〜１０層を含むことができる。
この文脈では、木質ボードは、いくつかの層、好ましくはベニヤ層から、かつ原則的に層を順に重ねて置いて一緒に接着される木質系材料から形成されたいずれの木質パネル製品、合板製品、複合製品、梁(beam)、プレスパネル製品などをも指す。さらに、木質ボードは、いずれの木質製品又は繊維製品をも指す。
この文脈では、層は、いずれの材料層をも指し、典型的に薄い材料層を指す。
第１層及び第３層はフィルムから成る。第１層及び／又は第３層のフィルムは、単層、２層又は３層フィルムであってよい。一実施形態では、フィルムは３より多いフィルム層、例えば３〜１０層を含むことができる。
本発明の一実施形態では、フィルムの少なくとも１つの層がカップリング剤を含む。
好ましい実施形態では、カップリング剤を含む層、フィルム又はフィルム層は、ポリマー、例えばポリエチレン又はポリプロピレンをも含む。
一実施形態では、フィルムは好ましくは自己接着性フィルムである。自己接着性フィルムは、他の材料、例えば木質又は木質誘導製品のような天然製品内の-OH基と反応するカップリング剤によってもたらされる。
本発明の一実施形態では、カップリング剤は、下記群：グラフト化シラン、グラフト化イソシアナート、グラフト化エポキシ基及び無水マレイン酸ポリオレフィン、例えば無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン(MAPP)、無水マレイン酸グラフト化コポリマー及び無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン(MAPE)から選択される。
好ましい実施形態では、カップリング剤を含む層、フィルム又はフィルム層は、ポリマー、例えばポリエチレン又はポリプロピレンをも含む。
一実施形態では、フィルムは好ましくは自己接着性フィルムである。自己接着性フィルムは、他の材料、例えば木質又は木質誘導製品のような天然製品内の-OH基と反応するカップリング剤によってもたらされる。
本発明の一実施形態では、カップリング剤は、下記群：グラフト化シラン、グラフト化イソシアナート、グラフト化エポキシ基及び無水マレイン酸ポリオレフィン、例えば無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレン(MAPP)、無水マレイン酸グラフト化コポリマー及び無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン(MAPE)から選択される。
本発明の一実施形態では、カップリング剤又はカップリング剤のポリオレフィン又はカップリング剤を含むフィルムが、ポリオレフィンと反応性の官能基を含むアルコキシシランでグラフトされている。一実施形態では、ポリオレフィンが、加水分解性のビニル-モノ-、ビニル-ジ又はビニル-トリ-アルコキシシロキサンでグラフトされている。一実施形態では、ビニル基をイソシアナート基又はエポキシ基と置き換えることができる。アルコキシシランアルコール基は、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基であってよく、シランは１、２又は３個のアルコキシ基を含んでよい。ビニル又は他の反応基を有するポリオレフィンとの反応は、カップリング材料の製造中に既に起こり、また、木質ボードの製造中又は製造後にシラン基による木質との反応が起こる。
好ましくは、カップリング剤は共有結合、エステル結合及び／又はセルロースの-OH基とのエステル化による共有結合を形成する。一実施形態では、カップリング剤はセルロースの-OH基とのエステル化による共有結合を形成する。
本発明の一実施形態では、カップリング剤は、カップリング材料の製造中に180℃より高い温度で活性化される。共押出によってカップリング材料を製造することができる。他の押出方法も可能である。押出温度は180〜200℃である。好ましい実施形態では、200℃の押出溶融温度を、カップリング剤を反応形に変換するのに十分な時間である２分間利用する。形成されるカップリング剤は、木質の-OH基と最大数の共有結合及び／又はエステル結合を形成できる活性化官能基を含む。4g/10分（測定：190℃/2.16kg）以下のポリオレフィンのメルトインデックスは、フィルム形における反応基の活性化を可能にする。
好ましくは、カップリング剤は共有結合、エステル結合及び／又はセルロースの-OH基とのエステル化による共有結合を形成する。一実施形態では、カップリング剤はセルロースの-OH基とのエステル化による共有結合を形成する。
本発明の一実施形態では、カップリング剤は、カップリング材料の製造中に180℃より高い温度で活性化される。共押出によってカップリング材料を製造することができる。他の押出方法も可能である。押出温度は180〜200℃である。好ましい実施形態では、200℃の押出溶融温度を、カップリング剤を反応形に変換するのに十分な時間である２分間利用する。形成されるカップリング剤は、木質の-OH基と最大数の共有結合及び／又はエステル結合を形成できる活性化官能基を含む。4g/10分（測定：190℃/2.16kg）以下のポリオレフィンのメルトインデックスは、フィルム形における反応基の活性化を可能にする。
本発明の好ましい実施形態では無水マレイン酸ポリオレフィンによって層を結合する。無水マレイン酸は、共有結合、好ましくはセルロースの-OH基とのエステル化による共有結合を形成する。
好ましくは、マレイン酸は、フィルム製造中に無水マレイン酸に変換される。ポリオレフィンと無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンとの共押出によってフィルムを製造することができる。他の押出方法も可能である。押出温度は180〜200℃である。コーティングプロセスの好ましい実施形態では、200℃の押出溶融温度を、カップリング剤をマレイン酸から無水マレイン酸に変換するのに十分な時間である２分間利用する。形成されるフィルムは、木質の-OH基と最大数の共有結合を形成できる活性化官能基を含む。一実施形態では、無水マレイン酸ポリオレフィンを含むフィルム内又はフィルムの層内の無水マレイン酸転化率が86％を超え、かつ未変換マレイン酸転化率が14％未満である。１つの好ましい実施形態では、無水マレイン酸転化率が92％を超え、かつ未変換マレイン酸転化率が８％未満である。
好ましくは、マレイン酸は、フィルム製造中に無水マレイン酸に変換される。ポリオレフィンと無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンとの共押出によってフィルムを製造することができる。他の押出方法も可能である。押出温度は180〜200℃である。コーティングプロセスの好ましい実施形態では、200℃の押出溶融温度を、カップリング剤をマレイン酸から無水マレイン酸に変換するのに十分な時間である２分間利用する。形成されるフィルムは、木質の-OH基と最大数の共有結合を形成できる活性化官能基を含む。一実施形態では、無水マレイン酸ポリオレフィンを含むフィルム内又はフィルムの層内の無水マレイン酸転化率が86％を超え、かつ未変換マレイン酸転化率が14％未満である。１つの好ましい実施形態では、無水マレイン酸転化率が92％を超え、かつ未変換マレイン酸転化率が８％未満である。
本発明の一実施形態では、第１層は、好ましくは170℃を超える融点を有する保護層である。好ましくは、この表面層の融点はプレス板から表面層を自己遊離性にするため170℃を超える。好ましくは第１層が他層に保護を与える。一実施形態では、表面を撥水性にするためシラン化合物で保護層を処理する。一実施形態では、保護層をUV保護化学薬品で処理することができる。
本発明の一実施形態では、第１層は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、カップリング剤、例えば無水マレイン酸ポリエチレン(MAPE)又は無水マレイン酸ポリプロピレン(MAPP)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレンジカルボキシラート(PEN)、ポリスチレン(PS)又はメタロセンを用いて製造したポリエチレン(TIE)、その誘導体又はそれらの組合せを含む。第１層は、添加剤、充填剤及び架橋材料を含み得る。好ましい実施形態では、TIE材料はマレアート化(maleated)ポリオレフィンを含む。
本発明の一実施形態では、第１層は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、カップリング剤、例えば無水マレイン酸ポリエチレン(MAPE)又は無水マレイン酸ポリプロピレン(MAPP)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレンジカルボキシラート(PEN)、ポリスチレン(PS)又はメタロセンを用いて製造したポリエチレン(TIE)、その誘導体又はそれらの組合せを含む。第１層は、添加剤、充填剤及び架橋材料を含み得る。好ましい実施形態では、TIE材料はマレアート化(maleated)ポリオレフィンを含む。
例えばポリアミド(PA)、ポリイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン及び／又はポリフェニレンスルフィドから、充填剤と共に又は充填剤なしで、第１層の外表面又は外側フィルム層、好ましくは保護層を作ることができる。一実施形態では、保護層の塑性は、PP/TIE/PE+MAPE、PA/TIE/PE+MAPE又はPET/TIE/PE+MAPEであってよい。つなぎ材(tie material)は、異種ポリマーを一緒に結合する相溶化剤(compatibilizer)である。この層の目的は、表面特性、例えば引っかき抵抗性、耐衝撃性、印刷適性、硬度及び／又は耐摩耗性を高めることであろう。
好ましい実施形態では、第１層又は第１層の少なくとも１つのフィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、第１層の外側フィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、少なくとも第２層に最も近い第１層のフィルム層がカップリング剤を含む。
好ましい実施形態では、第１層又は第１層の少なくとも１つのフィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、第１層の外側フィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、少なくとも第２層に最も近い第１層のフィルム層がカップリング剤を含む。
一実施形態では、第３層は底面層である。
本発明の一実施形態では、第３層はポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、カップリング剤、例えば無水マレイン酸ポリエチレン(MAPE)又は無水マレイン酸ポリプロピレン(MAPP)、メタロセンを用いて製造したポリエチレン(TIE)、その誘導体又はそれらの組合せを含む。
好ましい実施形態では、第３層又は第３層の少なくとも１つの層がカップリング剤を含む。一実施形態では、第３層の外側フィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、少なくとも第２層に最も近い第３層のフィルム層がカップリング剤を含む。
一実施形態では、無水マレイン酸ポリオレフィンを含む第１層又は第３層のフィルム層が本質的にMAPE+PE又はMAPP+PPから成る。一実施形態では、第１層及び／又は第３層をフィルム層MAPE+PE/PE/MAPE+PE又はMAPP+PP/PP/MAPP+PP（無水マレイン酸ポリオレフィンフィルム層が、該フィルムの外側フィルム層内に配置されている）から形成することができる。一実施形態では、第３層が、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE又はMAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PPのフィルム層（マレアート化ポリオレフィンが全てのフィルム層に含まれる）から形成される。一実施形態では、フィルムは２〜15%w/wの無水マレイン酸を含む。
一実施形態では、第１又は第３層の全てのフィルム層が熱可塑性材料から形成される。
第１層、第２層及び／又は第３層を石油化学原料及び再生可能原料から製造することができる。バイオプラスチック材料に加えて、好ましくは180℃超え又は190℃超えの加工温度を有するバイオポリマーを使用することができる。
一実施形態では、第１層及び／又は第３層の全てのフィルム層を実質的に同一材料から形成する。代替実施形態では、前記層の少なくとも１つのフィルム層を他のフィルム層と異なる材料から形成する。
本発明の一実施形態では、第３層はポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、カップリング剤、例えば無水マレイン酸ポリエチレン(MAPE)又は無水マレイン酸ポリプロピレン(MAPP)、メタロセンを用いて製造したポリエチレン(TIE)、その誘導体又はそれらの組合せを含む。
好ましい実施形態では、第３層又は第３層の少なくとも１つの層がカップリング剤を含む。一実施形態では、第３層の外側フィルム層がカップリング剤を含む。一実施形態では、少なくとも第２層に最も近い第３層のフィルム層がカップリング剤を含む。
一実施形態では、無水マレイン酸ポリオレフィンを含む第１層又は第３層のフィルム層が本質的にMAPE+PE又はMAPP+PPから成る。一実施形態では、第１層及び／又は第３層をフィルム層MAPE+PE/PE/MAPE+PE又はMAPP+PP/PP/MAPP+PP（無水マレイン酸ポリオレフィンフィルム層が、該フィルムの外側フィルム層内に配置されている）から形成することができる。一実施形態では、第３層が、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE又はMAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PPのフィルム層（マレアート化ポリオレフィンが全てのフィルム層に含まれる）から形成される。一実施形態では、フィルムは２〜15%w/wの無水マレイン酸を含む。
一実施形態では、第１又は第３層の全てのフィルム層が熱可塑性材料から形成される。
第１層、第２層及び／又は第３層を石油化学原料及び再生可能原料から製造することができる。バイオプラスチック材料に加えて、好ましくは180℃超え又は190℃超えの加工温度を有するバイオポリマーを使用することができる。
一実施形態では、第１層及び／又は第３層の全てのフィルム層を実質的に同一材料から形成する。代替実施形態では、前記層の少なくとも１つのフィルム層を他のフィルム層と異なる材料から形成する。
本発明の一実施形態では、第２層は、紙、織布又は不織布材料、織物材料、その誘導体又はそれらの組合せの群から選択される材料を含む。第２層は、いずれのタイプの多孔性材料をも含むことができる。一実施形態では、多孔性材料がティッシュペーパー又は他の多孔性紙製であってよい。
一実施形態では、第２層は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はそれらの組合せを含む。一実施形態では、第２層は、カップリング剤、例えばMAPE又はMAPPを含む。一実施形態では、第２層がフィルムの形で配置される。
一実施形態では、第２層は、ポリオレフィン又は第１層若しくは第３層のカップリング剤に結合して該カップリング剤と反応することができる何らかの他の材料を含む。
好ましい実施形態では、第１層及び第３層は、耐水性の複合ラミネートを形成するため、多孔性の第２層に好ましくは完全に浸透する。
一実施形態では、第２層は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はそれらの組合せを含む。一実施形態では、第２層は、カップリング剤、例えばMAPE又はMAPPを含む。一実施形態では、第２層がフィルムの形で配置される。
一実施形態では、第２層は、ポリオレフィン又は第１層若しくは第３層のカップリング剤に結合して該カップリング剤と反応することができる何らかの他の材料を含む。
好ましい実施形態では、第１層及び第３層は、耐水性の複合ラミネートを形成するため、多孔性の第２層に好ましくは完全に浸透する。
一実施形態では、情報伝達層のフィルムと実質的に関連して情報伝達材料を配置する。一実施形態では、第２層が装飾フィルム又は装飾フィルム層を含む。
一実施形態では、情報伝達層がRFID識別子を含む。一実施形態では、RFID識別子がRFID識別回路を有する。RFID識別子は、例えばRFIDトランスポンダー、RFIDインレー等であってよい。RFID識別子はセンサーを含んでよい。
一実施形態では、情報伝達層は、保護されたバーコード指標を含む。
一実施形態では、情報伝達層は、化学指標、例えばpH若しくはCO指標、又は空気中の化学汚染を示す警告指標を含む。
一実施形態では、情報伝達層はデジタル資料、例えば電子ペーパー(epaper)を含む。
一実施形態では、情報伝達層がRFID識別子を含む。一実施形態では、RFID識別子がRFID識別回路を有する。RFID識別子は、例えばRFIDトランスポンダー、RFIDインレー等であってよい。RFID識別子はセンサーを含んでよい。
一実施形態では、情報伝達層は、保護されたバーコード指標を含む。
一実施形態では、情報伝達層は、化学指標、例えばpH若しくはCO指標、又は空気中の化学汚染を示す警告指標を含む。
一実施形態では、情報伝達層はデジタル資料、例えば電子ペーパー(epaper)を含む。
第２層又は第２層の少なくとも１つのフィルム層に印刷、塗装及び／又は着色することができる。第２層又はそのフィルム層を不透明顔料、着色顔料及び／又は蛍光顔料で着色することができる。第２層は、いろいろな文章、図表、デザイン及び／又は指示を含むことができる。
第２層の材料によって、例えば繊維布によって、第１又は保護層の特性を改善することができる。第２層が紙の場合、多孔性の低強度及び高強度紙は湿気に対して封止されることから屋外使用に適している。屋内使用では、より高い強度の高密度紙が有用である。
一実施形態では、第２層を前処理又は下塗りして、カップリング剤、好ましくは無水マレイン酸基とのその適合性を高めることができる。
第２層の材料によって、例えば繊維布によって、第１又は保護層の特性を改善することができる。第２層が紙の場合、多孔性の低強度及び高強度紙は湿気に対して封止されることから屋外使用に適している。屋内使用では、より高い強度の高密度紙が有用である。
一実施形態では、第２層を前処理又は下塗りして、カップリング剤、好ましくは無水マレイン酸基とのその適合性を高めることができる。
コーティングの層厚は、フィルム材料又は材料の特性及び木質ボードの用途によって変化し得る。
異種ポリマーを相互に接着するためいずれの層にも相溶化剤を添加することができる。
さらに、本発明は、前述した本発明のコーティングで被覆されている木質ボードに基づいている。
異種ポリマーを相互に接着するためいずれの層にも相溶化剤を添加することができる。
さらに、本発明は、前述した本発明のコーティングで被覆されている木質ボードに基づいている。
本発明の木質ボードは、異なる厚さのベニヤ層を含むことができる。ベニヤ層の厚さは変化し得る。所望の位置に、すなわち所望の順序で横方向又は縦方向にベニヤ層を配置することができる。
それ自体既知の装置及び方法を用いて木質ボードを作ることができる。それ自体技術上既知のいずれのやり方によっても、木質ボードの製造におけるベニヤを順に重ねて置く工程、それらを結合する工程及び他の典型的工程を行なうことができる。
例えば、それ自体全て既知のホットプレス技術、押出技術、フィルム技術、ロール適用技術、シリンダー適用技術、コート及び多層コート適用技術、それらの組合せ又は対応する技術を用いて、本発明のコーティングを木質ボードの表面上に配置する工程を行なうことができる。例えばホットプレス技術を用いて、ベニヤを結合することができる。
それ自体既知の装置及び方法を用いて木質ボードを作ることができる。それ自体技術上既知のいずれのやり方によっても、木質ボードの製造におけるベニヤを順に重ねて置く工程、それらを結合する工程及び他の典型的工程を行なうことができる。
例えば、それ自体全て既知のホットプレス技術、押出技術、フィルム技術、ロール適用技術、シリンダー適用技術、コート及び多層コート適用技術、それらの組合せ又は対応する技術を用いて、本発明のコーティングを木質ボードの表面上に配置する工程を行なうことができる。例えばホットプレス技術を用いて、ベニヤを結合することができる。
一実施形態では、カップリング剤、例えば無水マレイン酸ポリオレフィンを含むフィルムによって、又は接着剤、例えばフェノール系樹脂接着剤によって、木質ボード上にコーティングを付着させる。本カップリング剤は接着層(gule line)として使用しやすい。木質上の接着が優れている。
本コーティングの、木質ボードに最も近い層は底面層である。好ましい実施形態では、木質ボードに最も近い底面層のフィルム層は、カップリング剤を含む自己接着性フィルムである。
一実施形態では、コーティングを前積層して取扱いを容易にし、さらに経済的にすることができる。
本コーティングの、木質ボードに最も近い層は底面層である。好ましい実施形態では、木質ボードに最も近い底面層のフィルム層は、カップリング剤を含む自己接着性フィルムである。
一実施形態では、コーティングを前積層して取扱いを容易にし、さらに経済的にすることができる。
印刷された材料で木質ボードを装飾するか、或いは印刷された材料をボード上の情報伝達、着色又は文章含有層として使用することができる。情報伝達層は普通の方法で見えてよく、或いは情報伝達層は紫外線照射によってのみ蛍光を発するか又は見えてよい。情報伝達層は、温度変化に応じて変色してもよい。
情報伝達層は、人々に危険な化学薬品を警告するため温度又は化学薬品と結び付いた着色又は可視印刷を含むことができる。
本発明のコーティングは、いろいろな木質ボード用の保護及び防湿表面を提供する。本コーティングは、防湿材料として機能する。
さらに、コーティング上及び木質ボード上に所望のデザインを与えることができる。
被覆された木質ボードの表面は、木質ボードの表面に配置された本発明のコーティングのため、清掃しやすく、容易にきれいに保つことができる。
本発明のコーティング及び木質ボードは、種々の用途に適している。これらの種類の製品を装飾パネル、情報伝達道路標識、建築現場標識及びキックボード並びに他の用途として使用することができる。
以下、添付図１及び２を参照しながら、詳細な実施形態例を用いて本発明を説明する。
情報伝達層は、人々に危険な化学薬品を警告するため温度又は化学薬品と結び付いた着色又は可視印刷を含むことができる。
本発明のコーティングは、いろいろな木質ボード用の保護及び防湿表面を提供する。本コーティングは、防湿材料として機能する。
さらに、コーティング上及び木質ボード上に所望のデザインを与えることができる。
被覆された木質ボードの表面は、木質ボードの表面に配置された本発明のコーティングのため、清掃しやすく、容易にきれいに保つことができる。
本発明のコーティング及び木質ボードは、種々の用途に適している。これらの種類の製品を装飾パネル、情報伝達道路標識、建築現場標識及びキックボード並びに他の用途として使用することができる。
以下、添付図１及び２を参照しながら、詳細な実施形態例を用いて本発明を説明する。
（発明の詳細な説明）
図１及び３は、本発明のコーティング構造を開示する。
最上層(1)は、添加剤及び充填剤を含むPE/PE/MAPE+PE、PE/MAPE+PE/MAPE+PE、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE、PP/PP/MAPP+PP、PP/MAPP+PP/MAPP+PP、MAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PP、PP/TIE/MAPE+PE、PET/PE+MAPE/MAPE+PE、PET/TIE/MAPE+PE、PA/PE+MAPE/MAPE+PE又はPA/TIE/MAPE+PEから形成される。最上層は、共押出された３層フィルムから形成される。最上層の厚さは0.05〜1mmである。最上層は保護層である。
情報伝達層(2)は、PE、PP、紙、布(織布又は不織布)、RFID、装飾材料又はそれらの組合せから形成される。情報伝達層の材料に印刷、塗装又は着色することができる。
底面層(3)は、添加剤及び充填剤を含むMAPE+PE/PE/MAPE+PE、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE、MAPP+PP/PP/MAPP+PP又はMAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PPから形成される。底面層は３層フィルムから形成される。底面層の厚さは0.1〜1mmである。底面層は自己接着性層である。底面層の少なくとも１つのフィルム層に着色又は印刷することができる。
情報伝達層は、最上層と底面層の間に挟まれる。
図１及び３は、本発明のコーティング構造を開示する。
最上層(1)は、添加剤及び充填剤を含むPE/PE/MAPE+PE、PE/MAPE+PE/MAPE+PE、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE、PP/PP/MAPP+PP、PP/MAPP+PP/MAPP+PP、MAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PP、PP/TIE/MAPE+PE、PET/PE+MAPE/MAPE+PE、PET/TIE/MAPE+PE、PA/PE+MAPE/MAPE+PE又はPA/TIE/MAPE+PEから形成される。最上層は、共押出された３層フィルムから形成される。最上層の厚さは0.05〜1mmである。最上層は保護層である。
情報伝達層(2)は、PE、PP、紙、布(織布又は不織布)、RFID、装飾材料又はそれらの組合せから形成される。情報伝達層の材料に印刷、塗装又は着色することができる。
底面層(3)は、添加剤及び充填剤を含むMAPE+PE/PE/MAPE+PE、MAPE+PE/MAPE+PE/MAPE+PE、MAPP+PP/PP/MAPP+PP又はMAPP+PP/MAPP+PP/MAPP+PPから形成される。底面層は３層フィルムから形成される。底面層の厚さは0.1〜1mmである。底面層は自己接着性層である。底面層の少なくとも１つのフィルム層に着色又は印刷することができる。
情報伝達層は、最上層と底面層の間に挟まれる。
さらに、試験で使用するコーティング及び木質ボードを図２に従って調製することができる。
木質ボード(4)は、合板、パーティクルボード、高密度若しくは中密度ファイバーボード、又は木質若しくは他の植物繊維を含む何らかの他のプレス及び接着ボードである。
情報伝達層がポリオレフィン層でない場合、情報伝達層は、最上層から十分な溶融ポリマーが底面層に結合できるように低密度でなければならないか、或いは情報伝達層は、マレアート基と反応性でなければならない。ここでは、ポリオレフィンはポリエチレン(PE)又はポリプロピレン(PP)である。マレアート化ポリオレフィン(MAPE又はMAPP)を使用することもでき、その場合は最上層組成はPE/PE/PE+MAPE又はPP/PP/PE+MAPE又はPP/TIE/PE+MAPEである。異種ポリマーを共押出する場合、該異種材料を結合するため、情報伝達層内に相溶化材料が必要である。この層は、つなぎ層と呼ばれることが多い。
木質ボード(4)は、合板、パーティクルボード、高密度若しくは中密度ファイバーボード、又は木質若しくは他の植物繊維を含む何らかの他のプレス及び接着ボードである。
情報伝達層がポリオレフィン層でない場合、情報伝達層は、最上層から十分な溶融ポリマーが底面層に結合できるように低密度でなければならないか、或いは情報伝達層は、マレアート基と反応性でなければならない。ここでは、ポリオレフィンはポリエチレン(PE)又はポリプロピレン(PP)である。マレアート化ポリオレフィン(MAPE又はMAPP)を使用することもでき、その場合は最上層組成はPE/PE/PE+MAPE又はPP/PP/PE+MAPE又はPP/TIE/PE+MAPEである。異種ポリマーを共押出する場合、該異種材料を結合するため、情報伝達層内に相溶化材料が必要である。この層は、つなぎ層と呼ばれることが多い。
マレアート化ポリオレフィンは、普通はポリオレフィンの量の２〜15％のマレイン酸を含む。押出時、マレイン酸が部分的又は全体的に無水マレイン酸に変換される。どんな場合にも製品の利用を改善するならば、ポリマーフィルムが架橋可能であってもよい。マレアート化フィルムを120〜170℃の温度で木質表面並びに他のフィルム及び層にプレスする。塑性溶融流動を含めるため、ホットプレス温度をポリマーの融点より20〜50℃高い温度に設定することが重要である。ビニルシラン加水分解法又は電子ビーム(EB)照射によって最上層を架橋することができる。引っかき抵抗性を改善するため、ベースポリマーとほとんど同じ屈折率を有するか又は粒径＜150nmの添加剤及び充填剤を使用することができる。
この実施例では、試験で使用する本発明のコーティングを調製した。保護最上層(1)はPE/PE/PE+2%MAPE(0.27mm)であり、自己接着性底面層(3)は2%MAPE+PE/PE/PE+2%MAPE(0.1mm)だった。表１に開示する情報伝達層(2)を使用した。情報伝達層を最上層と底面層の間に配置した。
さらに、試験で木質ボード(4)として使用する15mmの合板を調製した。
実験結果を表１に示す。表１は、サンドペーパーで磨いた(sanded)合板に結合した織物情報伝達コーティングについての接着強度及び煮沸試験結果を開示する。
それ自体既知の方法でホットプレスによって合板の表面上にコーティングを配置した。
さらに、試験で木質ボード(4)として使用する15mmの合板を調製した。
実験結果を表１に示す。表１は、サンドペーパーで磨いた(sanded)合板に結合した織物情報伝達コーティングについての接着強度及び煮沸試験結果を開示する。
それ自体既知の方法でホットプレスによって合板の表面上にコーティングを配置した。
表１
この試験から、本発明の保護コーティングが、木質ボードを製造するために使用するのに適したコーティングであることを見い出した。
剪断試験(EN319及びEN204)によってコーティングの接着力を調べた。乾燥サンプルに加えて、ずぶぬれ及び煮沸後に測定を行なった。表２は、異なるタイプの印刷コーティングの剪断試験結果を示す。表２は、剪断試験(EN319及びEN204)によるカバノキ合板コーティング接着特性を開示する。ポリエチレンのメルトインデックスはMI-0.3g/10分(190℃/2.16kg)だった。カップリング剤はFusabond MB-226DE(MAPE)だった。プレス条件は以下の通りだった：温度135℃、圧力1.8N/mm2及び時間４分。全ての場合に、３層適用した(図３)。図３は、合板(4)上の積層コーティング構造を開示する。最上層(1)は常に３層フィルムPE/PE/PE+2%MAPE(0.1mm)であり、底面層(3)は常に３層フィルム2%MAPE+PE/PE/PE+2%MAPE(0.27mm)だったが、中間層(2)は変化した。紙、織物、織材料及び不織材料から中間層を形成した。表２に中間層を明示する。ほとんど全ての場合、破損は木部内だった。少数例で、特に煮沸後、コーティングと木部の間に破損があった。破損がコーティング自体にあったのは１つのコーティングだけだった。従って、プラスチックサンドイッチは、ティッシュペーパー及び不織材料などの安価な材料の上に印刷すること、その上該材料をしっかりと環境から保護することを可能にする。
表２
*P/W：コーティングと木部の間の破損
この試験から、本発明のコーティングが、木質ボードを製造するために使用するのに適したコーティングであることを見い出した。
剪断試験(EN319及びEN204)によってコーティングの接着、水及びカルシウム煮沸に対する耐性及び引っかき抵抗性を調べた。煮沸後に測定を行なった。表３は、表３に明記する異なるタイプの情報伝達織物材料についての剪断試験結果を示す。表３は剪断試験(EN319及びEN204)によるカバノキ合板コーティング接着特性を開示する。ポリエチレンのメルトインデックスはMI-0.3g/10分(190℃/2.16kg)だった。カップリング剤はFusabond MB-226DE(MAPE)だった。プレス条件は以下の通りだった：温度135℃、圧力1.8N/mm2及び時間４分。全ての場合に３層適用した(図３)。最上層(1)は常に３層フィルムPE/PE/PE+2%MAPE(0.1mm)であり、底面層(3)は常に３層フィルム2%MAPE+PE/PE/PE+2%MAPE(0.27mm)だったが、中間層(2)は変化した。表３に情報伝達層(2)を明示する。全ての場合、破損は木部内だった。全てのコーティングが煮沸試験に合格した。プラスチックサンドイッチは、安価な材料の上に印刷すること、その上該材料をしっかりと環境から保護することを可能にする。
表３
表４は、カバノキ合板コーティングの水及びカルシウム煮沸耐性試験を開示する。
表４
表４から、コーティングが煮沸耐性であることが分かる。CaOH2煮沸試験結果は、特にコンクリート適用の型枠でコーティングを使用する予定の場合に非常に重要である。
表５は、カバノキ合板コーティングの引っかき抵抗性(ISO 4578、SFS-EN204)を開示する。ポリエチレンのメルトインデックスはMI-0.3g/10分(190℃/2.16kg)だった。カップリング剤は、Fusabond MB-226DE(MAPE)だった。プレス条件は以下の通りだった：温度135℃、圧力1.8N/mm2及び時間４分。底面層(3)の構造は常に2%MAPE+PE/PE/PE+2%MAPE(0.27mm)だった。中間層(2)は常に紙だった。表５に最上層(1)を明示する。
表５は、カバノキ合板コーティングの引っかき抵抗性(ISO 4578、SFS-EN204)を開示する。ポリエチレンのメルトインデックスはMI-0.3g/10分(190℃/2.16kg)だった。カップリング剤は、Fusabond MB-226DE(MAPE)だった。プレス条件は以下の通りだった：温度135℃、圧力1.8N/mm2及び時間４分。底面層(3)の構造は常に2%MAPE+PE/PE/PE+2%MAPE(0.27mm)だった。中間層(2)は常に紙だった。表５に最上層(1)を明示する。
表５
MIは、ポリマーのメルトインデックスである。それは溶融粘度の測定値であるが、実際の粘度の逆数である。
表５の引っかき抵抗性結果は、引っかき抵抗保護層を作製するのにポリアミドが非常に有効であることを示す。非常に薄いポリアミド層(12μm)は有意な引っかき抵抗性を与えないが、非常に費用効果の高い価格で十分な特性を与える。このことに加えて、コーティングの融点が240℃であるため、該コーティングは、いずれの剥離紙をも必要とせずに、コーティングをホットプレスする可能性をも与える。積層ポリアミド層が0.14mm厚の場合、引っかき抵抗性が非常に高い。
表５の引っかき抵抗性結果は、引っかき抵抗保護層を作製するのにポリアミドが非常に有効であることを示す。非常に薄いポリアミド層(12μm)は有意な引っかき抵抗性を与えないが、非常に費用効果の高い価格で十分な特性を与える。このことに加えて、コーティングの融点が240℃であるため、該コーティングは、いずれの剥離紙をも必要とせずに、コーティングをホットプレスする可能性をも与える。積層ポリアミド層が0.14mm厚の場合、引っかき抵抗性が非常に高い。
この実施例では、本発明のコーティングの安定性を試験した。
表６〜８及び図４は、マレイン酸の無水マレイン酸への変換並びに無水マレイン酸が活性状態に変換され、極性基の接触角が内側を向いた後のフィルムの接着層強度及び安定性に及ぼすその影響を示す。
表６は、異なる押出温度における無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン(Fusabond MB-226DE)フィルム2%MAPE+PE/PE/2%MAPE+PEのフィルム製造中の無水マレイン酸への変換を示す。
表６〜８及び図４は、マレイン酸の無水マレイン酸への変換並びに無水マレイン酸が活性状態に変換され、極性基の接触角が内側を向いた後のフィルムの接着層強度及び安定性に及ぼすその影響を示す。
表６は、異なる押出温度における無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン(Fusabond MB-226DE)フィルム2%MAPE+PE/PE/2%MAPE+PEのフィルム製造中の無水マレイン酸への変換を示す。
表６
表６の結果から、３分間185℃の温度でマレイン酸がほとんど無水マレイン酸に変換されることが明らかなので、押出中、ポリマーが溶融状態の場合、約２〜３分間185℃より高い押出温度で十分であると考えらるが、好ましくは190℃より高い。コーティング接着層強度及び木部破壊パーセンテージは、Wisa Multi-wall(0.4N/mm2、80〜90%の木部破壊)についての煮沸後と同様のレベルにあり、このこともマレイン酸から無水マレイン酸への変換が185℃より高い温度で十分であることを支持する。
マレイン酸が無水マレイン酸に変換されると、十分な水分を吸収して無水マレイン酸がマレイン酸に逆転する前にどれだけ長くフィルムが活性状態のまま留まるかを知ることが重要である。活性化材料を含むフィルムを１カ月、３カ月、６カ月及び12カ月間、適当な状態にした(湿度65％及び温度23℃)。フィルムをATR-FTIR分光法で解析した。
図４及び表７は、200℃で２〜３分間押し出されたフィルム(表６)内の無水マレイン酸を比較するATR分光測定結果を示す。十分なマレイン酸が無水マレイン酸に変換されるので、押出温度及び処理時間が十分であることは明らかである。図４は、表７で特定する３つの異なるフィルムのATR-FTIRスペクトルを示す(45度ゲルマニウムATR単位)。
マレイン酸が無水マレイン酸に変換されると、十分な水分を吸収して無水マレイン酸がマレイン酸に逆転する前にどれだけ長くフィルムが活性状態のまま留まるかを知ることが重要である。活性化材料を含むフィルムを１カ月、３カ月、６カ月及び12カ月間、適当な状態にした(湿度65％及び温度23℃)。フィルムをATR-FTIR分光法で解析した。
図４及び表７は、200℃で２〜３分間押し出されたフィルム(表６)内の無水マレイン酸を比較するATR分光測定結果を示す。十分なマレイン酸が無水マレイン酸に変換されるので、押出温度及び処理時間が十分であることは明らかである。図４は、表７で特定する３つの異なるフィルムのATR-FTIRスペクトルを示す(45度ゲルマニウムATR単位)。
表７
結果は、全部で12カ月間各月数後に無水マレイン酸の量に変化がなく、図４ではフィルム４と同様のスペクトルが生じることを明らかにした。このことは、無水マレイン酸が、ポリエチレンに囲まれている場合、長期間安定であることを示している。これは、ポリエチレンの低い吸水率のためであり、かつ固体状態では、マレイン酸基がポリマー表面ではなく、内側に向いているので、遮蔽されるという事実のためでもある。マレイン酸基は、ポリマーが溶融状態のときだけ外側に向く。この親水性基が内側に向くという理論は、表８の接触角の結果によって支持される。表８は、ペンダントドロップ(pendent drop)法によって異なる活性化３層共押出フィルムについて測定した接触角(後退及び前進)及び表面自由エネルギーを示す。２種の試験液体ジヨードメタン(DIM)及び水を使用した。マレアート化ポリマーフィルムを他の極性基(EVA)含有フィルムと比較した。
表８
本発明のコーティング及び木質ボードは、いろいろなタイプの用途でそのいろいろな実施形態に適している。
本発明の実施形態は、提示した実施例に限定されず、むしろ添付の特許請求の範囲内で多くの変動が可能である。
本発明の実施形態は、提示した実施例に限定されず、むしろ添付の特許請求の範囲内で多くの変動が可能である。
Claims (15)
- 木質ボード(4)用コーティングにおいて、前記コーティングが少なくとも３つの層から形成され、その第１層(1)は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため前記木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、第２層(2)は、情報伝達層及び装飾層の群から選択され、第３層(3)は、ポリオレフィンと、自己接着特性を形成するため前記木質の-OH基と反応性であるカップリング剤とを含むフィルムから形成され、前記第２層は前記第１層と第３層の間に配置され、かつこれらの層が前記カップリング剤によって結合されることを特徴とするコーティング。
- 前記第１層(1)が、170℃を超える融点を有する保護層であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング。
- 前記第２層(2)が、紙、布材料、織物材料、RFID識別子及びそれらの組合せの群から選択される材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング。
- 前記第２層(2)が、ポリオレフィン及び／又は前記カップリング剤を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記第１層(1)及び／又は第３層(3)のフィルムが単層フィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記第１層(1)及び／又は第３層(3)のフィルムが２層フィルムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記第１層(1)及び／又は第３層(3)のフィルムが３層フィルムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記第１層(1)及び／又は第３層(3)のフィルムが多層フィルムであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記フィルムの少なくとも１つが前記カップリング剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記カップリング剤が、無水マレイン酸ポリオレフィンの群から選択されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記フィルム製造中にマレイン酸が無水マレイン酸に、無水マレイン酸転化率が86％を超え、かつ未変換マレイン酸転化率が14％未満であるように変換されることを特徴とする請求項１０に記載のコーティング。
- 前記第１層(1)が、ポリエチレン、ポリプロピレン、前記カップリング剤、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレンジカルボキシラート、ポリスチレン又はメタロセンを用いて製造したポリエチレン又はそれらの組合せを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記第３層(3)が、ポリエチレン、ポリプロピレン、前記カップリング剤、メタロセンを用いて製造したポリエチレン又はそれらの組合せを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のコーティング。
- 前記フィルムが共押出によって製造され、かつ前記押出温度が、前記フィルム製造中に前記カップリング剤を活性化するため180℃〜200℃であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のコーティング。
- 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のコーティングで被覆されていることを特徴とする木質ボード。
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