JP7635373B2 - 加飾ホイルの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、野外用及び屋内用の表面ライニング用にデザインされた、高性能樹脂飽和加飾ホイルの製造プロセスに関する。加飾ホイルは、HPL(ハイプレッシャーラミネート)パネル及びCPL(連続圧力積層(continuous-pressure laminate))パネル用の加飾ライニングとして、また、任意の平坦又は曲面の2D表面へ接着させる目的で使用することができる。
本発明の目的の一つは、加飾ホイルの製造方法である。本発明に係る方法は、ホイルを無水樹脂で飽和させることができ、この樹脂は、非限定的な方法で、紫外線及び/又は電子ビームを通して硬化させることができ、内部結合強度又は「Z強度」としても知られている、紙の表面の平面に垂直な方向における紙の牽引力に関して優れた機械特性を示す一方で、高架橋密度を有することができるという事実にかかわらず、製品をカールさせてその用途を強く複雑にする高架橋レベル由来の縮みの問題を有しないものである。この目的は、請求項1の方法によって達成される。従属請求項には、本発明に係る特定の及び/又は好ましい実施形態の詳細が記載されている。
基材を準備する第1のステップ;
基材の一方の面を第1の樹脂で封止する第2のステップ;
第1の樹脂で封止された面を乾燥及び/又は硬化させる第3のステップ;
第1の樹脂で封止された面とは反対側の基材の面において、放射線硬化性官能基を含む無水樹脂で上記基材を含浸させる第4のステップ;
上述のステップで得られた副産物を硬化させる第5のステップ;
上述のステップで得られた副産物の2つの面のうちの一方に、1つ又は複数の樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップであって、ここで、少なくとも1つの樹脂は放射線硬化性官能基を含む第6のステップ;及び
上記の全てのステップを経て得られたホイルを乾燥及び/又は硬化させる第7のステップ。
上述の通り、本発明は、加飾ホイルの製造方法、並びにその結果物及び異なる種類のパネルにおいてその用途を開示しており、上記製造方法は以下の実行を含む:
基材を準備する第1のステップ;
基材の一方の面を第1の樹脂で封止する第2のステップ;
第1の樹脂で封止された面を乾燥及び/又は硬化させる第3のステップ;
第1の樹脂で封止された面とは反対側の基材の面において、放射線硬化性官能基を含む無水樹脂で前記基材を含浸させる第4のステップ;
上述のステップで得られた副産物を硬化させる第5のステップ;
上記のステップで得られた副産物の2つの面のうちの一方に、1つ又は複数の樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップであって、ここで、少なくとも1つの樹脂は放射線硬化性官能基を含む第6のステップ;及び
上記のステップの全てを経て得られたホイルを乾燥及び/又は硬化させる第7のステップ。
第1のステップの実用的な非限定的な実施形態において、25g/m2~200g/m2、好ましくは50g/m2~140g/m2、より好ましくは60g/m2~120g/m2、の重量を有するセルロースベースの紙(ホイル)が提供される。さらに、この紙ホイルは、その質量中に顔料及び/又はミネラルフィラーを含み得るか、及び/又は、当該技術分野において知られている伝統的及び/又はデジタル印刷によって得られる加飾効果を有し得る。このように、この紙は、本発明の方法の下で連続して付与される他の全ての樹脂層のための基材として構成される。実用的な実施形態では、セルロースベースの紙が使用されるが、例えば不織布のような他のタイプの材料も使用することができ、この場合、その重量は、5g/m2~100g/m2、好ましくは10g/m2~と60g/m2、より好ましくは15g/m2~50g/m2となるであろう。
次に、基材の一方の面を第1の樹脂で封止する。樹脂の量は、基材の一方の面を不浸透化するのに十分であるべきであり、その結果、本発明の方法の次のステップにおいて反対側の面に付与される液体樹脂を押さえられるであろう。特定の実施形態では、封止材として使用されるこのような第1の樹脂の層は、オリゴマー、モノマー、接着促進添加剤、レオロジー調整剤、隣接する面との固定を確実にするための化学架橋剤として作用可能な架橋試薬、又はこれらの任意の組合せを含む。先に述べたように、この第2のステップでは含浸がないことを強調することが重要であり、すなわち、第1の樹脂が基材の内部を完全に満たすことはないが、その後のステップで付与される他の全ての液体樹脂が基材に染み込まないように不浸透性層が生成される。
第1の樹脂による封止層を含む基材は、その直後に、第3のステップにおいて乾燥及び/又は硬化させられる。この乾燥及び/又は硬化プロセスは、非限定的に、紫外線による硬化、電子線による硬化、重合熱開始剤による硬化、水分への暴露による硬化、酸化による硬化、熱硬化、水の物理乾燥、溶剤除去による乾燥、又はこれらの組み合わせから選択される。また、隣接する層と共有結合で化学反応させるために、ブロック化イソシアネートなどの熱分解性の成分を添加する場合には、早期の反応が起こらないように、適用する乾燥及び/又は硬化技術が調整され得る。
基材の一方の面を封止する第1の樹脂を乾燥及び/又は硬化させた後、第1の樹脂で封止された面とは反対側の紙の面において、含浸により基材を飽和させる程度の量で無水樹脂を含浸させる。本発明のプロセスでは、この含浸樹脂はホルムアルデヒドを含まない樹脂であり得る。第1の樹脂がその片面に形成している膜は、上述のように、基材のその面を不浸透化するので、第2の樹脂が滲出せずに、製品製造ラインの支持面及び搬送面と接触するため、製品の汚染及び接触部分の汚れが防止される。この無水樹脂は、異なる実施形態では、透明樹脂又は顔料樹脂であり得る。
次に、本発明の方法では、第1~第4のステップの実行によって得られた副産物を少なくとも部分的に硬化させ、必要であれば、紙を巻くことさえ可能にする硬化を得ると同時に、コーティング内の隣接する層を接続する化学アンカーポイント及び反応性を確保することを支持する。
線量によって、装置から放出される電子の数を調整し得るので、電子が透過する表面の架橋量を制御することができる。1~90kGyの線量で使用することが望ましい。
電圧は、電子の透過曲線を調整し得る。電圧が低い範囲にある場合、透過曲線は非常に急峻に見え、電子が材料に入るにつれて線量は急速に減少していく。80~300kVの電圧を使用することが望ましい。
化学的に活性な表面を得るためには、部分的に酸素が濃縮された不活性雰囲気を使用し得る。また、不活性雰囲気でなくても、酸素がホイルの両面のうちの少なくとも片方の表面硬化を部分的又は全面的に阻害することで、表面硬化を行うことも可能である。
任意選択的に、本方法は、第1~第5のステップの実行によって得られた副産物の面の一方上に装飾デザイン印刷ステップを実施する。特別な実施形態では、デジタルプリンターが使用され、印刷された画像は、紫外線及び/又は電子ビームによって部分的に硬化される。部分硬化の際、画像は加飾ホイル上に定着されるが、同時に、表面の反応性基の一部を活性化しておき、その後の層、すなわち第6のステップの放射線照射により放射線硬化性樹脂によって形成される層との共有結合を確立できるようにしておく。
この第6のステップでは、1つ又は数種の樹脂を付与する(すなわち、1種類の樹脂でも数種類の層状樹脂でもよい)が、そのうちの少なくとも1つは放射線硬化性官能基を含む。また、第1のステップから第5のステップ、及び任意選択的な装飾デザイン印刷ステップを経て得られた副産物の表面の両面のいずれかに、非限定的に、水分、酸化、熱機構、2成分樹脂重合、ブロック化イソシアネート重合又は紫外線若しくは電子線以外の他の種類の放射線に曝露することによって、10~300μmの間の厚さで硬化できる。
任意選択的に、本発明の方法は、第6のステップにおける層(単数又は複数)が付与された、又は付与される予定とは反対側の面に、接着を促進する及び/又は接着剤として機能する樹脂(単数又は複数)の層を1層又は複数層付与することを含む。その後、必要であれば、非限定的に、紫外線硬化、電子ビーム照射による硬化、重合熱開始剤による硬化、湿気への暴露による硬化、酸化による硬化、水の物理乾燥、溶剤除去による乾燥、又は上記のプロセスのいずれかの組み合わせから選択される乾燥及び/又は硬化ステップを適用することができる。
この乾燥及び/又は硬化方法は、電子線による硬化、紫外線による硬化、重合熱開始剤による硬化、水分による硬化、酸化による硬化、熱硬化、溶剤除去による乾燥、又はこれらの組み合わせの中から非限定的に選択される。
表面に装飾印刷が施された70g/m2の加飾紙(当該技術分野で知られている、顔料質量が多いもの)を準備する。
表面に装飾印刷が施された70g/m2の加飾紙(当技術分野で知られている、顔料質量が多いもの)を準備する。その後、ローラーコーターで、ウレタンアクリレート系の物理乾燥性樹脂(すなわち、放射線硬化性基を含む第1の水系樹脂)を乾燥量で7g/m2塗布することによって印刷面を封止するが、これは本方法の最初の2つのステップの非限定な実施形態に相当する。
80g/m2の白色原紙に、放射線硬化性基を含む物理乾燥性ウレタンアクリレート系樹脂にブロック化イソシアネート水系分散体を加えたものを、ローラーコーターで乾燥量7g/m2で塗布し、白色原紙の2つの面のうちの一方を封止する。
80g/m2の白色原紙(当該技術分野で知られている、顔料質量が多いもの)に、放射線硬化性基を含む物理乾燥性ウレタンアクリレート系樹脂(すなわち、第1の水系樹脂)を乾燥量で7g/m2、ローラーコーターで塗布することにより、白色原紙の一面を封止するが、これは本方法における最初の2つの捨てプの非限定的な実施形態に相当する。
80g/m2の加飾白色紙(伝統技術で知られている、顔料質量が多いもの)に、固形分が100%である放射線硬化性樹脂を8g/m2、ローラーコーターで塗布することにより、白色氏の一面を封止する。
表面に装飾印刷を有する80g/m2の加飾紙(伝統技術で知られている、顔料質量が多いもの)に、デザインとは反対側の面上に、ローラーコーターで、放射線硬化性基を有する物理乾燥性ウレタンアクリレート系樹脂を乾燥量で7g/m2塗布することにより封止する。封止樹脂は、ランベルティ社製ESACOTE(登録商標)LX 101分散液であり、固形分は34%~36%である。
本願発明の例示的な態様を以下に記載する。
<1>
以下の実行を含む、加飾ホイルの製造方法:
基材を準備する第1のステップ;
前記基材の一方の面を第1の樹脂で封止する第2のステップ;
前記第1の樹脂で封止された面を乾燥及び/又は硬化させる第3のステップ;
前記第1の樹脂で封止された面とは反対側の基材の面において、放射線硬化性官能基を含む無水樹脂で前記基材を含浸させる第4のステップ;
上記のステップで得られた副産物を硬化させる第5のステップ;
上記のステップで得られた副産物の2つの面のうちの一方に、1つ又は複数の樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップであって、ここで、少なくとも1つの樹脂は放射線硬化性官能基を含む第6のステップ;
上記のステップの全てを経て得られたホイルを乾燥及び/又は硬化させる第7のステップ。
<2>
前記基材が、
重量が25g/m 2 ~200g/m 2 、好ましくは50g/m 2 ~140g/m 2 、より好ましくは60g/m 2 ~120g/m 2 であるセルロース系紙;又は
重量が5g/m 2 ~100g/m 2 、好ましくは10g/m 2 ~60g/m 2 、より好ましくは15g/m 2 ~50g/m 2 である不織布生地
からなる、<1>に記載の方法。
<3>
第1の樹脂の種類が、物理乾燥性、放射線硬化性、熱開始剤誘導型重合、ヒドロキシル化された基と遊離及び/又はブロック化イソシアネートとの間の架橋、及びこれらの任意の組み合わせから選択され;
前記第1の樹脂はさらに、
接着を促進するように構成される場合には、重量は1g/m 2 ~30g/m 2 、好ましくは2g/m 2 ~25g/m 2 、より好ましくは5g/m 2 ~20g/m 2 であり、
接着剤として作用するように構成される場合には、重量は1g/m 2 ~80g/m 2 、好ましくは20g/m 2 ~60g/m 2 、より好ましくは25g/m 2 ~55g/m 2 であり、基材に浸透する樹脂の量は1g/m 2 ~30g/m 2 、好ましくは1g/m 2 ~25g/m 2 、より好ましくは1g/m 2 ~15g/m 2 である、
<1>又は<2>に記載の方法。
<4>
第3のステップ中、乾燥及び/又は硬化プロセスは、紫外線硬化、電子ビーム照射、物理的乾燥から選択される少なくとも1つのプロセスにより行われる、<1>~<3>のいずれか1項以上に記載の方法。
<5>
第4のステップ中、放射線硬化性官能基は、熱開始剤、及び/又はヒドロキシル化された基並びに遊離及び/又はブロック化イソシアネートを伴う、<1>~<4>のいずれか1項以上に記載の方法。
<6>
第4のステップからの樹脂が、不飽和アクリレート及び/又はメタクリレート基を有するモノマーを50%以上、好ましくは75%より多く、より好ましくは85%より多く、含む、<1>~<4>のいずれか1項以上に記載の方法。
<7>
第5のステップにおいて、硬化が、1~90kGy、好ましくは10~80kGy、より好ましくは20~60kGyの線量、80~300kV、好ましくは100~300kV、より好ましくは120~250kVの電圧、物理的不活性化技術により得られる最低値から大気中の自然な酸素含量と同等の濃度までの範囲の酸素含量で、電子ビームにより行われる、<1>~<6>のいずれか1項以上に記載の方法。
<8>
酸素が、ホイルの2つの面のうちの少なくとも一方上における表面硬化を部分的に又は完全に阻害するように、硬化が、部分的に酸素富化された不活性雰囲気下で行われるか、又は、不活性化無しで行われてもよい、<7>に記載の方法。
<9>
硬化する第5のステップの後、かつ1種又は複数種の放射線硬化性樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップの前に実行可能な、いずれかの面上に装飾デザインを印刷することを含む任意選択的な(optional)ステップを含む、<1>~<8>のいずれか1項以上に記載の方法。
<10>
デジタル印刷が使用され、インクが紫外線及び/又は電子ビームにより部分的に硬化され、
部分的に硬化される場合、画像が加飾ホイル上に固定化されるが、同時に、第6のステップにおけるその後の層との共有結合を確立できるように、表面反応性基の少なくとも一部が活性のまま残る、<9>に記載の方法。
<11>
第6のステップの前又は後に、1種又は複数種の接着促進及び/又は接着樹脂を1層又は複数層付与することを含む任意選択的な(optional)ステップを含み、
このような1種又は複数種の接着促進及び/又は接着樹脂の1層又は複数層は、第6のステップが実行されたか又は実行される面とは反対側の面に付与され、続いて、必要であれば、乾燥及び/又は硬化ステップを行ってもよい、<1>~<10>のいずれか1項以上に記載の方法。
<12>
前記1つ又は複数の接着促進及び/又は接着層が、物理乾燥性、放射線硬化性、熱開始剤誘導型重合、ヒドロキシル化基と遊離及び/又はブロック化イソシアネートとの間の架橋、及びこれらの任意の組み合わせから選択され;
このような1種又は複数種の樹脂が接着を促進するように構成される場合には、重量は1g/m 2 ~30g/m 2 、好ましくは2g/m 2 ~25g/m 2 、より好ましくは2g/m 2 ~10g/m 2 であり、
このような1種又は複数種の樹脂が接着剤として作用するように構成される場合には、重量は10g/m 2 ~80g/m 2 、好ましくは20g/m 2 ~60g/m 2 、より好ましくは25g/m 2 ~55g/m 2 である、
<11>に記載の方法。
<13>
第7のステップにおいて、硬化が1~90kGy、好ましくは10kGy~80kGy、より好ましくは20kGy~60kGyの線量、80~300kV、好ましくは100kV~300kV、より好ましくは150kV~250kVの電圧、物理的不活性化条件下で、又は酸素含量が1000ppm未満、好ましくは500ppm未満、より好ましくは200ppm未満の不活性雰囲気下で、電子ビームにより行われる、<1>~<12>のいずれかに記載の方法。
<14>
放射線硬化性成分が、不飽和アクリレート及びメタクリレート基から選択されている、<1>~<13>のいずれかに記載の方法。
<15>
第6のステップにおける放射線硬化性成分が、エポキシアクリレートオリゴマー、好ましくはポリエステルアクリレートオリゴマー、特にウレタンアクリレートオリゴマー又は対応するメタクリレートオリゴマー、例えば放射線重合可能なポリマーなどから形成され、適切である場合には、単官能及び/又は多官能アクリレートモノマー及び/又はその対応するメタクリレートで希釈されている、<1>~<14>のいずれかに記載の方法。
<16>
第6のステップにおけるプレポリマーが、ジアクリレート又はトリアクリレートモノマーで適宜希釈されている脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーである、<1>~<15>のいずれか1項以上に記載の方法。
<17>
HPLパネル、CPLパネル、及び仕上げホイルで裏打ちされた2D平坦若しくは曲面要素から選択されるパネルにおける、<1>~<16>のいずれかに記載の方法により得られる加飾ホイルの使用。
Claims (17)
- 以下の実行を含む、加飾ホイルの製造方法:
基材を準備する第1のステップ;
前記基材の一方の面を第1の樹脂で封止して、前記基材の内部を満たすことなく不浸透化された表層を一方の面に生成する第2のステップ;
前記第1の樹脂で封止された面を乾燥及び/又は硬化させる第3のステップ;
前記第1の樹脂で封止された面とは反対側の基材の面において、前記基材を含浸により飽和させるのに十分な量の、放射線硬化性官能基を含む無水樹脂で、前記基材を含浸させる第4のステップ;
前記第1~第4のステップで得られた産物を硬化させる第5のステップ;
前記第1~第5のステップで得られた産物の2つの面のうちの一方に、1つ又は複数の樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップであって、ここで、少なくとも1つの樹脂は放射線硬化性官能基を含む第6のステップ;
前記第1~第6のステップを経て得られたホイルを乾燥及び/又は硬化させる第7のステップ。 - 前記基材が、
重量が25g/m2~200g/m2、又は重量が50g/m2~140g/m2、又は重量が60g/m2~120g/m2であるセルロース系紙;又は重量が5g/m2~100g/m2、又は重量が10g/m2~60g/m2、又は重量が15g/m2~50g/m2である不織布生地
からなる、請求項1に記載の方法。 - 第1の樹脂の種類が、物理乾燥性、放射線硬化性、熱開始剤誘導型重合、ヒドロキシル化された基と遊離及び/又はブロック化イソシアネートとの間の架橋、及びこれらの任意の組み合わせから選択され;
ここで、
前記第1の樹脂が接着を促進するように構成される場合には、前記第1の樹脂は重量が1g/m2~30g/m2、又は重量が2g/m2~25g/m2、又は重量が5g/m2~20g/m2であり、
前記第1の樹脂が接着剤として作用するように構成される場合には、前記第1の樹脂は重量が1g/m2~80g/m2、又は重量が20g/m2~60g/m2、又は25g/m2~55g/m2であり、基材に浸透する樹脂は量が1g/m2~30g/m2、又は量が1g/m2~25g/m2、又は量が1g/m2~15g/m2である、
請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 第3のステップ中、乾燥及び/又は硬化プロセスは、紫外線硬化、電子ビーム照射、物理的乾燥から選択される少なくとも1つのプロセスにより行われる、請求項1~請求項3のいずれか1項以上に記載の方法。
- 第4のステップ中、放射線硬化性官能基は、熱開始剤、及び/又はヒドロキシル化された基並びに遊離及び/又はブロック化イソシアネートを伴う、請求項1~請求項4のいずれか1項以上に記載の方法。
- 第4のステップにおいて前記基材を含浸させる前記の放射線硬化性官能基を含む無水樹脂が、不飽和アクリレート及び/又はメタクリレート基を有するモノマーを50%以上、又は不飽和アクリレート及び/又はメタクリレート基を有するモノマーを75%より多く、又は不飽和アクリレート及び/又はメタクリレート基を有するモノマーを85%より多く、含む、請求項1~請求項4のいずれか1項以上に記載の方法。
- 第5のステップにおいて、硬化が、1~90kGyの線量、又は10~80kGyの線量、又は20~60kGyの線量、及び、80~300kVの電圧、又は100~300kVの電圧、又は120~250kVの電圧で、電子ビームにより行われる、請求項1~請求項6のいずれか1項以上に記載の方法。
- 酸素が、ホイルの2つの面のうちの少なくとも一方上における表面硬化を部分的に又は完全に阻害するように、硬化が、部分的に酸素富化された不活性雰囲気下で行われるか、又は、不活性化無しで行われてもよい、請求項7に記載の方法。
- 硬化する第5のステップの後、かつ1種又は複数種の放射線硬化性樹脂の層を1層又は複数層付与する第6のステップの前に実行可能な、いずれかの面上に装飾デザインを印刷することを含む任意選択的な(optional)ステップを含む、請求項1~請求項8のいずれか1項以上に記載の方法。
- デジタル印刷が使用され、インクが紫外線及び/又は電子ビームにより部分的に硬化され、
部分的に硬化される場合、画像が加飾ホイル上に固定化されるが、同時に、第6のステップにおけるその後の層との共有結合を確立できるように、表面反応性基の少なくとも一部が活性のまま残る、請求項9に記載の方法。 - 第6のステップの前又は後に、1種又は複数種の接着促進及び/又は接着樹脂を1層又は複数層付与することを含む任意選択的な(optional)ステップを含み、
このような1種又は複数種の接着促進及び/又は接着樹脂の1層又は複数層は、第6のステップが実行されたか又は実行される面とは反対側の面に付与され、続いて、必要であれば、乾燥及び/又は硬化ステップを行ってもよい、請求項1~請求項10のいずれか1項以上に記載の方法。 - 前記1つ又は複数の接着促進及び/又は接着層が、物理乾燥性、放射線硬化性、熱開始剤誘導型重合、ヒドロキシル化基と遊離及び/又はブロック化イソシアネートとの間の架橋、及びこれらの任意の組み合わせから選択され;
このような1種又は複数種の樹脂が接着を促進するように構成される場合には、それらは重量が1g/m2~30g/m2、又は重量が2g/m2~25g/m2、又は重量が2g/m2~10g/m2であり、
このような1種又は複数種の樹脂が接着剤として作用するように構成される場合には、それらは重量が10g/m2~80g/m2、又は重量が20g/m2~60g/m2、又は重量が25g/m2~55g/m2である、
請求項11に記載の方法。 - 第7のステップにおいて、硬化が1~90kGyの線量、又は10kGy~80kGyの線量、又は20kGy~60kGyの線量、及び、80~300kVの電圧、又は100kV~300kVの電圧、又は150kV~250kVの電圧で、電子ビームにより行われ、前記硬化は、物理的不活性化条件下で、又は酸素含量が1000ppm未満、若しくは酸素含量が500ppm未満、若しくは酸素含量が200ppm未満の不活性雰囲気下で実施される、請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記放射線硬化性官能基が、不飽和アクリレート基及びメタクリレート基から選択されている、請求項1~請求項13のいずれか1項に記載の方法。
- 第6のステップにおける前記の放射線硬化性官能基を含む無水樹脂が、エポキシアクリレートオリゴマーから形成され、又はポリエステルアクリレートオリゴマーから形成され、又はウレタンアクリレートオリゴマー又は対応するメタクリレートオリゴマーから形成され、適切である場合には、単官能及び/又は多官能アクリレートモノマー及び/又はその対応するメタクリレートで希釈されている、請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の方法。
- 第6のステップにおける前記の放射線硬化性官能基を含む無水樹脂が、ジアクリレート又はトリアクリレートモノマーで適宜希釈されている脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーである、請求項1~請求項15のいずれか1項以上に記載の方法。
- HPLパネル、CPLパネル、及び仕上げホイルで裏打ちされた2D平坦若しくは曲面要素から選択されるパネルにおける、請求項1~請求項16のいずれか1項に記載の方法により得られる加飾ホイルの使用。
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