CN103180118B - 装饰树脂片材、树脂成型体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充分兼备压花加工性和压花保持性的装饰树脂片材、形成了设计性优良的压花的树脂成型体以及其制造方法。本发明的树脂成型体的制造方法包括下述工序:准备具有模层的树脂片材,所述模层含有聚烯烃系树脂作为主成分,且按照在所述模层的表面形成压花的方式在树脂片材上形成压花的工序;按照使树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有压花的模层进行交联的工序;将得到的树脂片材(10)在注射成型模具(20)内按照使模层的表面(11)朝向注射熔融树脂(30)的一侧的方式配置的工序;向注射成型模具(20)内的模层的表面(11)侧注射熔融树脂(30)来成型树脂成型体的工序;和将树脂成型体与模层分离的工序。
Description
技术领域
本发明涉及装饰树脂片材、树脂成型体以及其制造方法,特别是涉及通过从装饰树脂片材的转印而形成了压花的注射成型体的制造。
背景技术
作为汽车的部件(例如内部装饰材料)以及笔记本电脑、手机等家电制品的部件(例如框体),主要使用通过注射成型而制造的树脂成型体。而且,作为上述的树脂成型体,优选使用通过在其表面形成压花而提高了设计性的树脂成型体。
以往,作为通过注射成型来制造形成有压花的树脂成型体的方法,例如有使用内表面通过蚀刻或雕刻而形成了压花的注射成型模具来进行注射成型的方法。
但是,在使用上述特殊的注射成型模具的方法中,例如当制造压花的形状不同的各式各样的树脂成型体时,需要准备与各压花形状对应的各式各样的模具,所以花费较多的劳力、时间和成本,难以实现高效的制造。
因此,提出了下述方法:将形成有压花的树脂片材配置于注射成型模具内并进行注射成型,然后,从形成的树脂成型体上剥离该树脂片材的方法(例如专利文献1、专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭63-224918号公报
专利文献2:日本特开平2-103136号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,以往,作为配置在注射成型模具内的树脂片材,还没有充分兼 备能够容易地在其表面形成所期望的压花的特性(以下称作“压花加工性”)和在注射成型时的高温高压下能够将该压花正确地转印至树脂成型体上的特性(以下称作“压花保持性”)的树脂片材。
即,为了提高压花保持性,必须提高树脂片材的耐热性,但一般来说,如果提高树脂片材的耐热性,则其表面就难以形成压花,压花加工性受到损害。相反,如果提高树脂片材的压花加工性,则其耐热性下降,所以压花保持性受到损害。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的之一是提供充分兼备压花加工性和压花保持性的装饰树脂片材、形成了设计性优良的压花的树脂成型体以及其制造方法。
用于解决问题的手段
用于解决上述课题的本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法的特征在于,其包括下述工序:压花形成工序,其准备具有模层的树脂片材,所述模层含有聚烯烃系树脂作为主成分,且按照在所述模层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花;交联工序,其按照使所述树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有所述压花的所述模层进行交联;配置工序,其将所述交联工序中得到的所述树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。根据本发明,能够提供形成了设计性优良的压花的树脂成型体的制造方法。
另外,在所述交联工序中,可以通过对形成有所述压花的所述模层从所述模层的所述表面侧和/或所述模层的所述表面的相反侧照射能量射线,按照使所述树脂片材的所述100%模量为0.02MPa以上的方式将所述模层进行交联。
另外,在所述压花形成工序中,准备的所述树脂片材进一步具有在所述模层的所述表面侧层叠的转印层,按照在所述转印层的表面和所述模层的所述表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成压花;在所述分离工序中,可以将所述树脂成型体上粘接的所述转印层与所述模层分离。此时, 在所述压花形成工序中,可以形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)大于所述转印层的厚度的所述压花。另外,所述转印层的厚度可以为0.5~150μm。另外,所述转印层可以含有保护层和/或图案层。另外,在所述压花形成工序中,准备的所述树脂片材仅由所述模层构成,可以在所述模层的所述表面形成所述压花。
另外,在所述压花形成工序中,可以形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的所述压花。
用于解决上述课题的本发明的一个实施方式的装饰树脂片材的特征在于,所述装饰树脂片材具有模层,所述模层具有形成了压花的表面,并含有聚烯烃系树脂作为主成分,所述装饰树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上。根据本发明,能够提供充分兼备压花加工性和压花保持性的装饰树脂片材。
另外,所述模层可以通过能量射线的照射而交联。另外,所述任一个装饰树脂片材进一步具有在所述模层的所述表面侧层叠的转印层,在所述转印层的表面也可以形成有与所述模层的所述压花对应的压花。此时,所述压花的根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)可以大于所述转印层的厚度。另外,所述转印层的厚度可以为0.5~150μm。另外,所述转印层可以含有保护层和/或图案层。另外,所述装饰树脂片材可以仅由所述模层构成。
另外,所述任一个装饰树脂片材的根据JIS B0601-2001测定的所述压花的十点平均粗糙度(RzJIS)可以为10~400μm。
用于解决上述课题的本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法的特征在于,其包括下述工序:配置工序,其将所述任一个装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。根据本发明,能够提供形成了设计性优良的压花的树脂成型体的制造方法。
用于解决上述课题的本发明的一个实施方式的树脂成型体的特征在于,其由所述的任一种方法制造,并具有形成了压花的表面。根据本发明,能 够提供形成了设计性优良的压花的树脂成型体。
更具体而言,本发明提供下述技术方案:
(1)一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
压花形成工序,其制作仅由模层和在所述模层的形成压花的表面侧层叠的包含转印层的追加层构成的树脂片材,所述模层含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂,通过按照在所述模层的所述表面和所述转印层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花,制造仅由形成了所述压花的所述模层和所述追加层构成的装饰树脂片材;
交联工序,其根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,按照拉伸速度为200mm/分钟时测定的所述装饰树脂片材的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有所述压花的所述模层进行交联;
配置工序,其将所述交联工序中得到的所述装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体上粘接的所述转印层与所述模层分离。
(2)一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
压花形成工序,其制作仅由模层构成的树脂片材,所述模层含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂,通过按照在所述模层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花,制造仅由形成了所述压花的所述模层构成的装饰树脂片材;
交联工序,其根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,按照拉伸速度为200mm/分钟时测定的所述装饰树脂片材的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有所述压花的所述模层进行交联;
配置工序,其将所述交联工序中得到的所述装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。
(3)根据(1)或(2)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述交联工序中,通过能量射线照射和/或化学交联将形成有所述压花的所述模层进行交联。
(4)根据(3)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述交联工序中,通过对形成有所述压花的所述模层从所述模层的所述表面侧和/或所述模层的所述表面的相反侧照射能量射线,按照使所述装饰树脂片材的所述100%模量为0.02MPa以上的方式将所述模层进行交联。
(5)根据(1)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述压花形成工序中,形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度的所述压花。
(6)根据(1)或(5)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述转印层的厚度为0.5~150μm。
(7)根据(1)或(5)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述转印层含有保护层和/或图案层。
(8)根据(1)或(5)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述追加层还包含脱模层。
(9)根据(1)或(2)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述压花形成工序中,形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm的所述压花。
(10)一种装饰树脂片材,其特征在于,所述装饰树脂片材仅由模层、和在所述模层的形成了压花的表面侧层叠的包含转印层的追加层构成,所述模层具有形成了压花的表面,并含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂且经交联,
根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,在拉伸速度为200mm/分钟时测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上;
在所述转印层的表面也形成有与所述模层的所述压花对应的压花。
(11)一种装饰树脂片材,其特征在于,所述装饰树脂片材仅由模层构成,所述模层具有形成了压花的表面,并含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂且经交联,
根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,在拉伸速度为200mm/分钟时测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上。
(12)根据(10)或(11)所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述模层通过能量射线照射和/或化学交联进行交联。
(13)根据(10)所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述压花的根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度。
(14)根据(10)或(13)所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述转印层的厚度为0.5~150μm。
(15)根据(10)或(13)所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述转印层含有保护层和/或图案层。
(16)根据(10)或(13)所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述追加层还包含脱模层。
(17)根据(10)或(11)所述的装饰树脂片材,其特征在于,根据JIS B0601-2001测定的所述压花的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm。
(18)一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
配置工序,其将(10)所述的装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体上粘接的所述转印层与所述模层分离。
(19)一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
配置工序,其将(11)所述的装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。
(20)根据(18)或(19)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述模层通过能量射线照射和/或化学交联进行交联。
(21)根据(18)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述压花的根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度。
(22)根据(18)或(21)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述转印层的厚度为0.5~150μm。
(23)根据(18)或(21)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述转印层含有保护层和/或图案层。
(24)根据(18)或(21)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述追加层还包含脱模层。
(25)根据(18)或(19)所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,根据JISB0601-2001测定的所述装饰树脂片材的所述压花的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种充分兼备压花加工性和压花保持性的装饰树脂片材、形成了设计性优良的压花的树脂成型体以及其制造方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的装饰树脂片材的一个例子的剖视图。
图2是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,在注射成型模具中配置装饰树脂片材的情况的剖视图。
图3是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,内部配置有装饰树脂片材的注射成型模具的剖视图。
图4是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,向配置有装饰树脂片材的注射成型模具的内部注射熔融的树脂的情况的剖视图。
图5是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,从注射成型模具中取出的粘接有装饰树脂片材的树脂成型体的剖视图。
图6是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,装饰树脂片材被剥离(分离)后的树脂成型体的剖视图。
图7是本发明的一个实施方式的装饰树脂片材的另一个例子的剖视图。
图8是图7所示的装饰树脂片材的制造中使用的树脂片材的一个例子的剖视图。
图9是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,从注射成型模具中取出的、粘接有具有转印层的装饰树脂片材的树脂成型体的剖视图。
图10是表示在本发明的一个实施方式的树脂成型体的制造方法中,装饰树脂片材的模层被剥离(分离),并且转印层被转印后的树脂成型体的一个例子的剖视图。
图11是表示在本发明的一个实施方式的实施例1~13中,装饰树脂片材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图12是表示在本发明的一个实施方式的比较例1~14中,装饰树脂片 材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图13是表示在本发明的一个实施方式的实施例14~19和比较例15中,装饰树脂片材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图14是表示在本发明的一个实施方式的实施例1~19和比较例1~15中使用的成型树脂以及其注射成型条件的说明图。
图15是表示在本发明的一个实施方式的实施例20~23和比较例16中,装饰树脂片材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图16A是表示对在本发明的一个实施方式的实施例3中制造的树脂成型体的表面进行观察而得到的结果的一个例子的说明图。
图16B是表示对在本发明的一个实施方式的比较例2中制造的树脂成型体的表面进行观察而得到的结果的一个例子的说明图。
图16C是表示对在本发明的一个实施方式的比较例7中制造的树脂成型体的表面进行观察而得到的结果的一个例子的说明图。
图17是表示在本发明的一个实施方式的实施例24~37和比较例17~19中,装饰树脂片材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图18是表示在本发明的一个实施方式的实施例38~41和比较例20中,装饰树脂片材的制造以及使用它进行注射成型而得到的结果的说明图。
图19A是表示对在本发明的一个实施方式的实施例29中制造的树脂成型体的表面进行观察而得到的结果的一个例子的说明图。
图19B是表示对在本发明的一个实施方式的比较例17中制造的树脂成型体的表面进行观察而得到的结果的一个例子的说明图。
具体实施方式
下面,对本发明的一个实施方式进行说明。此外,本发明并不限于本实施方式。
本实施方式的装饰树脂片材(以下称作“装饰片材”)是具有形成了压花的表面(以下称作“压花面”)的树脂制的片材,是在注射成型中为了将该压花转印至树脂成型体的表面而使用的注射成型时压花转印用装饰树脂片材。
即,装饰片材在注射成型模具内按照使其压花面朝向模腔侧(注射熔 融树脂的一侧)的方式配置,该压花面在高温高压下被挤压在注射的熔融树脂的表面,其结果是,可以得到形成了与该压花面对应的压花的树脂成型体。
因此,本发明的装饰片材特定于注射成型这样的特殊用途,兼备优良的压花加工性和优良的压花保持性,优良的压花加工性是为了具有形成了设计性优良的压花的压花面,优良的压花保持性是为了在注射成型时的高温高压下将该设计性优良的压花正确地转印至树脂成型体。进而,该装饰片材的注射成型时的脱模性也优良。
装饰片材具有含有聚烯烃系树脂作为主成分的树脂层(以下称作“模层”),该模层具有压花面。模层的压花面是该模层一侧的表面,是形成了压花的表面。
装饰片材是下述片材:具有模层,该模层具有形成了压花的表面(压花面)且含有聚烯烃系树脂作为主成分,根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上。
这里,装饰片材的100%模量是根据JIS K6251(2004年度版)的方法、在200℃下进行该装饰片材的拉伸试验时的拉伸伸长率为100%时的拉伸应力。
通过使装饰片材的100%模量为0.02MPa以上,该装饰片材即使在注射成型时的高温高压下,也能够发挥极其优良的压花保持性。因此,根据使用了该装饰片材的注射成型,能够实现形成了设计性优良的压花的树脂成型体的高效制造。
此外,装饰片材的100%模量的上限值没有特别限定,例如、该装饰片材的100%模量可以设定为0.02MPa~5MPa。另外,装饰片材的100%模量优选为0.04MPa以上,更优选为0.08MPa以上。
装饰片材的0.02MPa以上的100%模量如后所述,可以通过将模层(至少在该模层的压花面中含有的聚烯烃系树脂)进行交联来实现。作为模层的交联,例如可以列举出通过能量射线照射进行的交联(能量射线交联)。
能量射线只要是使树脂(至少聚烯烃系树脂)中形成新交联结构,并且赋予树脂片材(至少模层)适度的橡胶弹性,就没有特别限定,例如可以使用选自电子束,γ射线、紫外线以及可见光中的一种以上,可以优选使 用电子束。
另外,只要是能够实现本发明的目的,则交联反应不限于能量射线照射,也可以使用化学交联等其它的交联方法。即,例如也可以通过能量射线交联和/或化学交联来实现0.02MPa以上的100%模量。作为化学交联,例如可以使用过氧化物交联和/或硅烷交联。
在过氧化物交联中,向树脂中添加过氧化物,利用使该过氧化物热分解而产生的自由基将该树脂交联。在硅烷交联中,用硅烷化合物将树脂进行接枝,并使其与水分接触,从而将该树脂交联。
装饰片材的100%模量达到0.02MPa以上的交联例如在通过能量射线照射来进行时,可以通过调整该能量射线照射的条件(照射剂量等)来实现。另外,在进行化学交联时,调整该化学交联的反应条件即可。此外,也可以并用能量射线照射交联和化学交联。100%模量达到0.02MPa以上的交联条件例如可以通过研究多个交联条件与该多个交联条件下各自得到的装饰片材的100%模量的相关关系来确定。即,例如通过研究在使构成模层的树脂的组成和/或能量射线的照射条件(加速电压、照射剂量等)变化时,得到的装饰片材的100%模量会怎样变化,就可以确定该装饰片材的100%模量达到0.02MPa以上的交联条件。
在装饰片材中,例如模层也可以具有含有通过能量射线照射而交联的聚烯烃系树脂的压花面。即此时,装饰片材是根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的树脂片材,并且具有含有聚烯烃系树脂作为主成分的模层,该模层具有形成了压花并含有通过能量射线照射而交联的该聚烯烃系树脂的表面。
该装饰片材的模层由于含有聚烯烃系树脂作为主成分,所以具有优良的压花加工性,并且通过能量射线照射而获得基于该聚烯烃系树脂中形成的交联结构的橡胶弹性,即使在高温高压下也能够发挥优良的压花保持性。
即,此时,在装饰片材的制造中,使用可通过能量射线的照射而发生交联反应的热塑性树脂即聚烯烃系树脂。而且,通过对该聚烯烃系树脂照射能量射线,可以使该聚烯烃系树脂中形成新的交联结构,对装饰片材赋予适度的橡胶弹性。
另外,装饰片材的模层含有聚烯烃系树脂作为主成分是指,相对于该 模层中含有的树脂成分的整体,该聚烯烃系树脂的含量为50重量%以上。
模层中的聚烯烃系树脂的含量只要为50重量%以上,就没有特别限定,例如也可以为70重量%以上,也可以为80重量%以上。通过提高模层中的聚烯烃系树脂的含量,能够有效地提高装饰片材的压花加工性和压花保持性。
装饰片材中含有的通过能量射线照射而交联的聚烯烃系树脂只要是含有通过能量射线的照射而形成的交联结构,就没有特别限定。
这里,聚烯烃系树脂是含有链烯(通式:CnH2n(n为2以上的整数))作为主成分的合成树脂。聚烯烃系树脂也可以含有链烯以外的单体作为共聚成分或接枝成分。
聚烯烃系树脂例如也可以是选自聚烯烃系弹性体(例如含有聚乙烯和/或聚丙烯作为硬链段的聚烯烃系弹性体)、使含有乙烯作为主成分的单体聚合而得到的聚乙烯系树脂、以及使含有丙烯作为主成分的单体聚合而得到的聚丙烯系树脂之中的一种以上。即此时,装饰片材的模层例如含有选自用能量射线交联的聚烯烃系弹性体、聚乙烯系树脂以及聚丙烯系树脂之中的一种以上作为主成分。
聚烯烃系弹性体只要是在利用压延成型、挤出成型等方法的装饰片材的模层的成型中能够使用的弹性体,就没有特别限定,例如为选自下述物质中的一种以上:将聚乙烯或聚丙烯等烯烃系硬链段与丁二烯系、苯乙烯-丁二烯系、乙烯-丙烯系等软链段的共混物进行动态交联而得到的动态交联聚烯烃系热塑性弹性体(动态交联TPO),将聚乙烯或聚丙烯等烯烃系硬链段的单体与丁二烯系、苯乙烯-丁二烯系、乙烯-丙烯系等软链段的单体进行多段聚合而得到的反应器制备聚烯烃系热塑性弹性体(反应器制备TPO),使作为聚乙烯或聚丙烯等烯烃系硬链段的一种以上的聚合物与作为丁二烯系、苯乙烯-丁二烯系、乙烯-丙烯系等软链段的一种以上的聚合物进行物理分散而得到的共混型聚烯烃系热塑性弹性体(共混型TPO)。此外,硬链段是具备树脂的性质的聚合物或聚合物部分,软链段是具备橡胶的性质的聚合物或聚合物部分。
聚乙烯系树脂只要是在利用压延成型、挤出成型等方法的装饰片材的模层的成型中能够使用的聚乙烯系树脂,就没有特别限定,例如为选自低 分子量聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、中密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、超高分子量聚乙烯树脂、线状低密度聚乙烯树脂之中的一种以上。聚丙烯系树脂只要是在利用压延成型、挤出成型等方法的装饰片材的模层的成型中能够使用的聚丙烯系树脂,就没有特别限定,例如可以使用等规结构、间规结构、无规结构等具有任意的分子结构的聚丙烯系树脂。聚丙烯系树脂可以是均聚物,另外,也可以是无规共聚物或嵌段共聚物(例如分子链中含有乙烯或丁烯-1的聚丙烯系树脂)。
装饰片材的模层还可以进一步含有其它树脂。其它树脂的种类和含量只要是在不损害装饰片材的压花加工性和压花保持性(特别是耐热性)的范围内,就没有特别限定。即,作为其它树脂,例如可以优选使用种类与作为主成分的聚烯烃系树脂不同的热塑性树脂。更具体地,作为其它树脂,例如可以使用选自聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂以及热塑性弹性体之中的一种以上,可以优选使用能够进行能量射线交联和化学交联的聚苯乙烯系树脂和聚氯乙烯系树脂中的一种或两种。此外,其它树脂也优选能够通过能量射线的照射和/或化学交联来进行交联,但也未必仅限于此。
装饰片材的模层还可以进一步含有添加剂。添加剂只要是在不损害装饰片材的压花加工性和压花保持性的范围内,就没有特别限定,例如可以使用一般在热塑性树脂中添加的添加剂。即,作为添加剂,例如可以使用选自交联助剂、稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、增塑剂、润滑剂、抗静电剂以及填充材中的一种以上。
在进行能量射线交联的情况下,交联助剂只要是能够通过能量射线照射而促进交联反应,就没有特别限定,例如可以使用单不饱和化合物或多不饱和化合物。在进行化学交联的情况下,交联助剂只要是能够促进化学交联反应,就没有特别限定,例如在硅烷交联中可以使用锡催化剂、钛催化剂、铝催化剂等交联催化剂。
作为进行电子束照射时的交联助剂,例如可以使用选自下述物质中的一种以上:一元或多元醇的丙烯酸酯(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等)、一元或多元醇的甲基丙烯酸酯(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等)、乙烯基系化合物(苯乙烯、乙烯基-苯甲酰基等)、烯丙基化合物(三烯丙基氰脲 酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯等)、硫、对醌二肟、N-甲基-N,4-二亚硝基苯胺、硝基苯、二苯基胍、三羟甲基丙烷-N,N′-间亚苯基二马来酰亚胺。
装饰片材的压花面上形成的压花的形状只要是具有应该被转印至树脂成型体的表面的凹凸的形状,就没有特别限定,但该印花优选具有深度比较大的凹凸,能够赋予树脂成型体优良的设计性。
即,例如根据JIS B0601-2001测定的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)优选为10~400μm,更优选为25~250μm。
这里,十点平均粗糙度(RzJIS)是指,从粗糙度曲线上沿其平均线的方向仅截取基准长度,求出从该截取部分的平均线上沿纵倍率的方向测定的、从最高的山顶至第5个的山顶的标高(Yp)的绝对值的平均值与从最低的谷底至第5个的谷底的标高(Yv)的绝对值的平均值之和,用微米(μm)表示该值,即是十点平均粗糙度(RzJIS)。
通过使压花面上形成的压花的RzJIS为上述的范围,装饰片材可以对树脂成型体正确地赋予具有充分深度的三维凹凸的设计性优良的压花。
装饰片材的平均厚度没有特别限定,例如可以设定为100~500μm。通过使装饰片材的平均厚度为100~500μm,例如其压花面上形成的压花可以具有充分深度的三维凹凸,其结果是,能够赋予树脂成型体设计性优良的压花。另外,此时,装饰片材可以具备能耐受注射成型时的高温高压的力学强度。另外,例如在注射成型具有弯曲部分的树脂成型体时,该装饰片材能够充分地对该弯曲部分进行追随,能够对该弯曲部分正确地赋予压花。
另外,装饰片材也可以设置成其平均厚度为100~500μm,并且其压花的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm。此时,在注射成型中,装饰片材能够追随树脂成型体的任意形状的表面,能够对该表面正确地赋予设计性优良的压花。
装饰片材也可以仅由模层构成(即由单一的模层构成)。此时,装饰片材是仅由具有压花面、且含有聚烯烃系树脂作为主成分的模层构成,并且根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的树脂片材。
另外,装饰片材也可以是仅由含有聚烯烃系树脂作为主成分的模层构 成、并且根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的树脂片材,该模层可以具有压花面,该压花面含有通过能量射线照射而交联的该聚烯烃系树脂。
即,装饰片材也可以是由下述的单一的树脂层(仅仅模层)构成的片材:该树脂层具有形成了压花的表面,含有通过能量射线照射而交联的聚烯烃系树脂作为主成分,100%模量为0.02MPa以上。
通过使装饰片材不是由多个树脂层层叠而构成的层叠片材,而是由单一的树脂层(仅仅模层)构成的片材,可以避免将该层叠片材用于注射成型时所发生的问题(例如因层叠的多个树脂层间的物性的差异而引起的问题)。
另外,装饰片材不限于仅由模层构成,还可以进一步具有在该模层的一个表面侧层叠的追加层。此时,形成了压花的模层的表面是该模层的追加层侧的表面,当模层与追加层接触时,是该模层的与该追加层接触的表面。
追加层只要是追加于模层上而形成的树脂层,就没有特别限定,例如可以含有选自具有各个后述的功能的保护层、图案层以及脱模层中的一种以上的树脂层。另外,追加层还可以进一步含有具有后述的功能的粘接层。
当装饰片材具有追加层时,该装饰片材如后所述,例如可以设置为具备有压花面的树脂层(模层)和在该树脂层上层叠的一层以上的其它树脂层(例如选自脱模层、保护层以及图案层中的一种以上)(即追加层)的层叠片材。通过使用上述的层叠片材,例如可以将保护层、图案层等通过注射成型转印至树脂成型体上。另外,装饰片材根据需要还可以在层叠片材的与树脂成型体接触的表面上进一步具有粘接层。
装饰片材例如还可以进一步具有在模层的一个表面侧层叠的转印层,该转印层的表面也形成有与该模层的该表面(压花面)的压花对应的压花。此外,这种情况也是,形成压花的模层的表面是该模层的追加层侧的表面,当模层与追加层接触时,是该模层的与该追加层接触的表面。更具体地,例如形成压花的模层的表面是该模层的转印层侧的表面,当模层与转印层接触时,是该模层的与该转印层接触的表面。
这里,转印层是在模层的压花面侧层叠的树脂层,并且是通过注射成 型而从该模层转印至树脂成型体的树脂层。转印层只要是能从装饰片材转印至树脂成型体的树脂层,就没有特别限定,由一个树脂层或层叠的多个树脂层构成。转印层的构成根据最终获得的树脂成型体应该具备的所期望的特性(表面特性、设计等)来任意决定。
转印层还可以含有例如保护层和/或图案层。当转印层含有层叠的保护层和图案层时,该转印层优选具有在模层的压花面上层叠的保护层和在该保护层上层叠的该图案层。
保护层只要是用于保护树脂成型体的形成了压花的表面的树脂层,就没有特别限定。当转印层含有保护层和其它的树脂层时,该保护层优选在树脂成型体中构成转印到该树脂成型体上的转印层的最外层。
当装饰片材具有含有保护层的转印层时,可以在注射成型的同时,在树脂成型体的表面形成该保护层。其结果是,可以赋予树脂成型体理想的特性(光泽、耐磨损性、耐化学药品性等)。
构成保护层的树脂只要是能够形成保护树脂成型体的表面的该保护层,就没有特别限定,可以使用任意的一种以上的树脂。作为构成保护层的树脂,例如可以使用选自丙烯酸系树脂、乙烯基系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、维纶系树脂、醋酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、硅系树脂、氟系树脂以及它们的共聚树脂之中的一种以上。
图案层只要是在树脂成型体的形成了压花的表面上除了该压花以外进一步赋予设计性的树脂层,就没有特别限定。即,图案层例如是形成了选自木纹花纹、石纹花纹、布纹花纹、文字、几何学图案以及整面图案之中的一种以上的图案的树脂层。在转印层中,图案层也可以并列地形成多个。另外,图案层上根据需要可以设置金属膜层。此时,金属膜层可以形成于图案层的整个表面,也可以在图案层的表面上形成为图案状。
当装饰片材具有含有图案层的转印层时,可以在注射成型的同时,在树脂成型体的表面形成该图案层。其结果是,能够切实地获得设计性优良的树脂成型体。
构成图案层的树脂只要是能够形成赋予树脂成型体的表面设计性的该图案层,就没有特别限定,可以使用任意的一种以上的树脂。作为构成图 案层的树脂,例如可以使用选自聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、乙烯基系树脂、硝化棉系树脂、聚氨酯系树脂、氯化橡胶系树脂、醋酸乙烯酯系树脂以及它们的共聚树脂之中的一种以上。另外,当图案层含有金属膜层时,构成该金属膜层的材料没有特别限定,例如可以使用选自铝、铬、铜、镍、铟、锡以及氧化硅中的一种以上。
转印层还可以具有粘接层。即,转印层例如还可以具有保护层和/或图案层和粘接层。粘接层是促进转印层与树脂成型体的粘接的树脂层。因此,粘接层在装饰片材中作为转印层的最外层来形成。即,粘接层在注射成型中作为与构成树脂成型体的树脂接触的树脂层来形成。
构成粘接层的树脂只要是能够形成促进转印层与树脂成型体的粘接的该粘接层,就没有特别限定,可以根据与构成树脂成型体树脂的粘接性,使用任意的一种以上的树脂。作为构成粘接层的树脂,例如可以使用选自丙烯酸系树脂、乙烯基系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、维纶系树脂、醋酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、氯化聚烯烃系树脂以及它们的共聚树脂之中的一种以上。
转印层的厚度只要是在能够形成从模层转印至树脂成型体的该转印层的范围内,就没有特别限定,例如可以设定为0.5~150μm。通过使转印层的厚度为0.5μm以上,可以均匀地形成转印层,通过使转印层的厚度为150μm以下,不会因为该转印层而使压花的形状变得缓和,可以切实地获得所期望的压花。转印层的厚度也可以设定为1~100μm,也可以设定为3~50μm。
当转印层含有保护层时,该保护层的厚度只要是在能够形成保护树脂成型体的表面的该保护层的范围内,就没有特别限定,例如优选为0.5μm~50μm。通过使保护层的厚度为0.5μm~50μm的范围,该保护层可以充分发挥保护树脂成型体的表面的功能,并且能够实现优良的压花加工性。
当转印层含有图案层时,该图案层的厚度只要是在能够形成赋予树脂成型体的表面设计性的该图案层的范围内,就没有特别限定,例如优选为0.5μm~50μm。通过使图案层的厚度为0.5μm~50μm时,可以赋予树脂成型体的表面充分的设计性,并且能够实现优良的压花加工性。
另外,当图案层含有金属膜层时,该金属膜层的厚度例如优选为 通过使金属膜层的厚度为可以赋予树脂成型体的表面充分的设计性,并且能够有效地避免裂纹的发生。
当转印层含有粘接层时,该粘接层的厚度只要是在能够形成促进该转印层与树脂成型体的粘接的该粘接层的范围内,就没有特别限定,例如优选为0.5μm~50μm。通过使粘接层的厚度为0.5μm~50μm,能够切实地实现该粘接层与树脂成型体的充分的粘附。
具有转印层的装饰片材的压花可以设置成:根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)大于该转印层的厚度。即,例如可以设置成:装饰片材的转印层的表面(该装饰片材的最外表面)上形成的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)和/或模层的表面(转印层的最内表面侧的模层的压花面)上形成的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)大于转印层的厚度,也可以设置成:该转印层的该表面以及该模层的该表面这两者的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)都大于转印层的厚度。通过使压花的十点平均粗糙度(RzJIS)大于转印层的厚度,装饰片材可以将设计性优良的较深的该压花转印至树脂成型体。
另外,装饰片材可以设置成:具有厚度为0.5~150μm的转印层,并且其压花的十点平均粗糙度(RzJIS)大于该转印层的厚度。另外,装饰片材可以设置成:具有厚度为0.5~150μm的转印层,并且其压花的十点平均粗糙度(RzJIS)大于该转印层的厚度,为10~400μm。
上述的情况下,转印层也可以按照其厚度小于装饰片材上应该形成的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)(例如10~400μm)的方式来形成。通过如上所述地形成较薄的转印层,在压花形成时能够有效地抑制因为该转印层而使压花变得缓和的现象。因此,可以在不限制形状或深度等压花的特性的情况下,对树脂成型体同时赋予所期望的压花和转印层。
另外,具有转印层的装饰片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上。该100%模量为0.02MPa以上时,装饰片材即使在注射成型时的高温高压下也可以发挥极其优良的压花保持性,并且可以发挥压花和转印层的优良的转印性。
装饰片材除了转印层之外可以具有脱模层,或者可以代替转印层而具有脱模层。此外,这种情况下也是,形成了压花的模层的表面是该模层的 追加层侧的表面,当模层与追加层接触时,是该模层的与该追加层接触的表面。更具体地,例如形成了压花的模层的表面是该模层的脱模层侧的表面,当模层与脱模层接触时,是该模层的与该脱模层接触的表面。
脱模层是调节转印层与模层的分离或树脂成型体与模层的分离的树脂层。即,脱模层是在注射成型后将模层与转印层进行分离时,或者将模层与树脂成型体进行分离时,不会转印至该树脂成型体侧、而留在该模层侧的树脂层。因此,脱模层形成于模层的压花面侧(当装饰片材具有转印层时,是在模层与转印层之间)。在形成于模层的压花面侧的脱模层上,形成有与该模层的压花对应的较深的压花。
构成脱模层的树脂只要是能够形成调节转印层与模层的分离的该脱模层,就没有特别限定,可以使用任意的一种以上的树脂。作为构成脱模层的树脂,例如可以使用选自三聚氰胺系树脂、硅系树脂、氟系树脂、醇酸系树脂、酚系树脂以及聚乙烯系蜡之中的一种以上。
脱模层的厚度只要是在能够形成调节转印层与模层的分离的该脱模层的范围内,就没有特别限定,例如优选为0.5μm~50μm。通过使脱模层的厚度为0.5μm~50μm,能够实现充分的脱模性,并且能够实现优良的压花加工性。
如上所述,追加层可以设置成含有转印层和/或脱模层。即,追加层例如可以含有转印层而不含脱模层,也可以含有脱模层而不含转印层,也可以含有转印层和脱模层。另外,追加层例如可以仅由转印层构成,也可以仅由脱模层构成,也可以由转印层和脱模层构成。
根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的装饰片材例如可以如下制造:在含有聚烯烃系树脂作为主成分的树脂片材(模层)的一个表面形成压花,对形成了该压花的该树脂片材照射能量射线,按照该100%模量为0.02MPa以上的方式将该聚烯烃系树脂进行交联,从而制造。
100%模量达到0.02MPa以上的交联例如在通过能量射线照射来进行时,可以通过调整该能量射线照射的条件(照射剂量等)来实现。此外,只要能实现本发明的目的,交联反应不限于能量射线照射,也可以使用化学交联等其它的交联方法。即,例如也可以通过能量射线交联和/或化学交 联,实现0.02MPa以上的100%模量。进行化学交联时,调整该化学交联的反应条件即可。
具体地,装饰片材例如可以通过包括下述工序的方法来制造:压花形成工序,其准备具有模层的树脂片材,所述模层含有聚烯烃系树脂作为主成分,且按照在所述模层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花;以及交联工序,其按照能够使该树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成了该压花的该模层(至少该模层的该表面(压花面)所含有的该聚烯烃系树脂)进行交联。
在压花形成工序中,制作树脂片材(模层),该树脂片材含有能够在其一个表面形成压花的聚烯烃系树脂(更具体地,例如选自聚烯烃系弹性体、聚乙烯系树脂以及聚丙烯系树脂中的一种以上)作为主成分。即,首先,调制含有聚烯烃系树脂作为主成分的树脂组合物,接着,将该树脂组合物通过压延成型、挤出成型等成型方法成型为片状,得到树脂片材(模层)。
在制造仅由该模层构成的装饰片材时,压花形成工序中准备的具有模层的树脂片材是仅由该模层构成的树脂片材,在制造具有追加层(例如包含转印层和/或脱模层的追加层)的装饰片材时,压花形成工序中准备的具有模层的树脂片材是具有模层和追加层的树脂片材。
即,例如当装饰片材具有转印层时,制作具有模层和转印层的树脂片材。此时,例如首先,如上所述地形成模层,接着,在模层的一侧的表面(应该形成压花的表面),通过凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷等方法,或通过涂装、浸渍、反向涂布等方法,形成转印层。这样,得到具有模层和在该模层的一侧的表面层叠的转印层的树脂片材。此外,当转印层含有多个树脂层(例如保护层和/或图案层)时,通过上述的方法,依次层叠该多个树脂层。另外,当装饰片材具有脱模层时,同样地,制作具有模层和脱模层的树脂片材。另外,当装饰片材具有转印层和脱模层时,同样地,制作具有模层、转印层和脱模层的树脂片材。
此外,交联前的树脂片材优选在模层中含有未交联部分(能够交联但还未形成交联的部分)。如后所述,通过在压花形成后树脂片材中所含的 未交联部分发生交联反应(形成新的交联结构),装饰片材的压花保持性可有效地提高。
接着,在如上所述地制作的树脂片材的一个表面形成压花。在树脂片材上形成压花的方法没有特别限定,例如可以使用在该树脂片材上重叠压花版后加压的方法、将压花辊(例如压花辊筒)挤压在该树脂片材上的方法等压花加工方法。使用压花辊的方法在能够进行连续的压花加工方面是优选的。
具体地,例如将热塑性树脂片材加热至其软化点以上且低于熔点的温度(例如60~210℃),在软化的该热塑性树脂片材的一个表面上,通过挤压压花辊,在该热塑性树脂片材的该一个表面上形成与该压花辊上形成的压花对应的压花。
此外,当装饰片材含有转印层时,在该转印层的表面和模层的表面形成压花。即,从转印层的最外表面直到模层的该转印层侧的表面形成压花。更具体地,对于树脂片材,使用压花版或压花辊等压花模具,从其转印层侧赋予压花,由此使从转印层直到至少模层的表面一体地变形,形成设计性优良的较深的压花。
这里,形成了压花的转印层的表面,是指该转印层的与模层侧的表面和模层相反一侧的表面。另外,转印层的最外表面是该转印层的与模层相反一侧的表面。当转印层是装饰片材的最外层时,该转印层的最外表面也是装饰片材的最外表面。另外,形成了压花的模层的表面是该模层的转印层侧的表面,当模层与转印层接触时,是该模层的与该转印层接触的表面。
另外,在压花形成工序中,也可以形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花。
然后,在交联工序中,按照能够使如上所述地制作的具有压花面的树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将构成该树脂片材的树脂(至少模层的压花面中含有的聚烯烃系树脂)进行交联。
即,例如在交联工序中,对形成了压花的模层的表面(压花面),从该模层的该表面侧(压花面侧)和/或该模层的该表面的相反侧(压花面的相反侧)照射能量射线,从而将该模层(至少该模层的该表面(压花面) 所含有的聚烯烃系树脂)进行交联,使得具有该模层的树脂片材的100%模量为0.02MPa以上。
更具体地,例如也可以通过对仅由模层构成的树脂片材或具有模层和转印层的树脂片材照射能量射线,从而将构成该模层的聚烯烃系树脂的至少一部分(至少是构成该模层的压花面的聚烯烃系树脂)进行交联。此外,也可以通过能量射线的照射,将构成转印层的树脂的至少一部分进行交联。
能量射线对树脂片材的至少压花面进行照射。具体地,照射能量射线的方向只要是能够使至少构成模层的压花面的聚烯烃系树脂交联,就没有特别限定,能量射线优选从该树脂片材的压花面侧和/或该压花面的相反侧(背面侧)对该树脂片材进行照射,更优选从该压花面侧进行照射。不过,也有优选从压花面的相反侧照射能量射线的情况。即,能量射线对树脂片材的照射方向可以适当选择。
照射能量射线的条件(能量射线的照射量、照射时间等)只要是在能够赋予树脂片材所期望的特性的范围内,就没有特别限定。当照射电子束作为能量射线时,例如可以将加速电压设定为100kV以上(例如100~300kV),将照射剂量设定为30kGy以上(例如30~2000kGy)。
通过该交联,能够有效地提高树脂片材的压花保持性。即,例如通过能量射线照射,可以使构成树脂片材的树脂(特别是构成模层的聚烯烃系树脂)中的未交联部分发生交联反应,提高该树脂中的交联密度,其结果是,能够有效地提高该树脂片材的压花保持性。这样,作为装饰片材获得了具有交联的压花面的树脂片材。该装饰片材由于即使在注射成型时的高温下也能够发挥橡胶弹性,所以例如在注射成型中压花即使暂时变形,该压花也能够在该注射成型中复原和保持。这样,就可以制造兼备优良的压花加工性和优良的压花保持性的装饰片材。
下面,对本实施方式的树脂成型体的制造方法(以下称作“本方法”)参照图1~图10进行说明。
图1是装饰片材10的一个例子的剖视图。在图1所示的例子中,装饰片材10是由单一的树脂层(仅仅模层)构成的片材。如图1所示,装饰片材10具有压花面11和与该压花面11相反一侧的表面(以下称作“背面12”)。
图2~图6中示出在本方法中,使用图1所示的装饰片材10进行注射 成型的情况。即,图2是表示在注射成型模具20中配置装饰片材10的情况的剖视图。图3是表示内部配置有装饰片材10的注射成型模具20的剖视图。图4是表示向配置有装饰片材10的注射成型模具20的内部注射熔融的树脂(以下称作“成型树脂30”)的情况的剖视图。图5是表示从注射成型模具20中取出的粘接有装饰片材10的树脂成型体40的剖视图。图6是表示装饰片材10被剥离(分离)后的树脂成型体40(通过本方法制造的注射成型体)的剖视图。
图1所示的装饰片材10如上所述通过包括下述工序的方法来制造:压花形成工序,其准备具有模层的树脂片材,所述模层含有聚烯烃系树脂作为主成分,且按照在该模层的表面(与图1所示的装饰片材10的压花面11相当的该树脂片材的表面)形成压花的方式在该树脂片材上形成该压花;以及交联工序,其按照能够使该树脂片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成了该压花的该模层(至少该模层的该表面(压花面11)所含有的该聚烯烃系树脂)进行交联。
在本方法中,使用上述的装饰片材10,在注射成型的同时,在树脂成型体40的表面形成压花。即,本方法包括下述工序:将装饰片材10按照使其压花面11朝向模腔23(参照图3)侧的方式配置于注射成型模具20内的配置工序、将熔融的成型树脂30注射于该注射成型模具20内的成型工序、以及将形成的树脂成型体40与该装饰片材10进行分离的分离工序。
在配置工序中,如图2所示,将装饰片材10在注射成型模具20内按照使其压花面11朝向注射熔融的成型树脂30(参照图4)的一侧的方式配置。即,在图2所示的例子中,将装饰片材10按照使其背面12朝向注射成型模具20的一部分且是作为阴模的移动模21的内表面21a侧的方式配置于该移动模21内。此外,配置装饰片材10的注射成型模具20的一部分不限于图2所示的例子,例如也可以是作为阳模的固定模22。另外,移动模21也可以是阳模,固定模22也可以是阴模。
在将装饰片材10配置于注射成型模具20内时,例如也可以预先通过真空成型、压空成型等成型方法,将装饰片材10预成型为与注射成型模具20对应的形状(例如与移动模21的内表面21a对应的形状),再将该预成 型的装饰片材10沿着该注射成型模具20配置,但在图2所示的例子中,装饰片材10未经过预成型。
即,在图2中,装饰片材10未被预成型为与移动模21的内表面21a对应的形状,而是保持平坦的片状。因此,装饰片材10按照与移动模21的内表面21a之间形成缝隙的方式被固定于该移动模21的一部分上。这样在不进行装饰片材10的预成型的情况下,可以简便且高效地进行树脂成型体40的制造。
接着,如图3所示,关闭并固定注射成型模具20,在该注射成型模具20内形成注射成型树脂30的空间(被装饰片材10的压花面11和固定模22的内表面22a包围的空间)即模腔23。即,在图3所示的例子中,将固定有装饰片材10的移动模21与注射成型模具20的另一部分即作为阳模的固定模22进行合模。其结果是,装饰片材10按照使其压花面11朝向模腔23(即使压花面11朝向固定模22的内表面22a)的方式被固定于注射成型模具20内。
然后,在成型工序中,向注射成型模具20内的装饰片材10的压花面11侧注射熔融的成型树脂30以成型树脂成型体40。即,如图4所示,向注射成型模具20的模腔23内注射熔融的成型树脂30,然后,冷却使其固化。注射成型的条件可以根据成型树脂30的种类等任意设定,例如可以设定为与一般的注射成型同样的条件。
注射成型中使用的构成树脂成型体40的成型树脂30只要是能够在注射成型中使用的树脂,就没有特别限定。作为成型树脂30,例如可以使用通用树脂。作为通用树脂,可以使用选自聚乙烯(PE)系树脂、聚丙烯(PP)系树脂、聚苯乙烯(PS)系树脂(包括AS树脂、ABS树脂、AES树脂、ASA树脂、ACS树脂)、丙烯酸(PMMA)系树脂、以及它们的聚合物合金之中的一种以上。
另外,上述的装饰片材10即使在注射成型时的高温下压花保持性也优良,所以作为成型树脂30,还可以使用工程塑料。作为工程塑料,还可以使用选自聚碳酸酯(PC)系树脂、聚酰胺(PA)系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)系树脂、改性聚苯醚(PPE)系树脂、以及它们的聚合物合金(例如PC/ABS系树脂、PC/ PET系树脂、PA/ABS系树脂)之中的一种以上。
在该注射成型中,装饰片材10如图3和图4所示,因注射的成型树脂30而在高温高压下被拉伸,并被按压在移动模21的内表面21a上。即,装饰片材10在高温高压下被夹持于移动模21与成型树脂30之间。
然后,在分离工序中,将通过成型树脂30的固化而形成的树脂成型体40与装饰片材10分离。即,如图5所示,将表面的至少一部分粘接有装饰片材10的树脂成型体40从注射成型模具20中取出。然后,将装饰片材10从取出的树脂成型体40上剥离(分离),如图6所示,得到具有形成了与装饰片材10的压花对应的压花的表面41的树脂成型体40(压花装饰注射成型体)。
图7是装饰片材10的另一个例子的剖视图。在图7所示的例子中,装饰片材10具有含有聚烯烃系树脂作为主成分的模层50、和在该模层50的一个表面(压花面)51侧层叠的转印层60。进而,转印层60具有在模层50的压花面51上层叠的保护层60a、在该保护层60a上层叠的图案层60b、以及在该图案层60b上层叠的粘接层60c。
图8是在图7所示的装饰片材10的制造中使用的树脂片材70的剖视图。如图8所示,该树脂片材70是还未形成压花的片材,并且与图7所示的装饰片材10同样地具有模层50、和在该模层50上层叠的转印层60(含有保护层60a、图案层60b以及粘接层60c)。
图9是表示在使用了图7所示的装饰片材10的注射成型中,从注射成型模具20中取出的、粘接有该装饰片材10的树脂成型体40的剖视图;图10是表示该装饰片材10的模层被剥离(分离)后的树脂成型体40(通过本方法制造的注射成型体)的剖视图。
图7所示的装饰片材10是通过包含上述的压花形成工序和交联工序的方法制造的。即,首先,在压花形成工序中,准备图8所示的树脂片材70,在该树脂片材70的转印层60的表面61和模层50的表面51上形成压花。即,从装饰片材10的转印层60的最外表面61直到模层50的该转印层60侧的表面51形成压花(参照图7)。
另外,在压花形成工序中,如图7所示,也可以形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)大于转印层60的厚度的压花。此时,转印 层60的厚度也可以为0.5~150μm。
另外,在压花形成工序中,也可以形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花。即,此时,在转印层60的最外表面61上形成十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花。进而,也可以在转印层60的最外表面61和模层50的表面51上形成十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花。即,例如从树脂片材70的转印层60侧,按照模层50的表面51上形成的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的方式,在该转印层60的最外表面61上形成压花。此时,在转印层60的最外表面61上形成的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)也必然为10~400μm。
接着,在交联工序中,按照装饰片材10的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成了压花的模层50(至少该模层50的表面51中含有的聚烯烃系树脂)进行交联。具体地,例如对形成了压花的模层50的表面51从该表面51侧(装饰片材10的压花面11侧)和/或该表面51的相反侧(装饰片材10的背面12侧)照射能量射线。通过该能量射线的照射,至少将构成模层50的表面51的聚烯烃系树脂进行交联。此时,也可以通过能量射线的照射,将构成转印层60的树脂的至少一部分进行交联。另外,当模层50除含有聚烯烃系树脂之外还含有其它的树脂时,还可以进一步将其它的树脂的至少一部分进行交联。
这样,如图7所示,可以得到形成了从其转印层60直到模层50的一体的压花、并且100%模量为0.02MPa以上的装饰片材10。该装饰片材10如上所述,可以通过下述方法来制造:首先,在未形成压花的模层50上层叠转印层60,然后,在该模层50和转印层60上一体地形成压花,最后将形成了该压花的表面51中含有的聚烯烃系树脂进行交联(例如通过能量射线的照射而交联)。因此,可以实现形成了与模层50上形成的压花相对应的较深的压花的均匀厚度的转印层60。
然后,在使用了上述的装饰片材10的本方法中,与上述的图2和图3所示的例子同样,在配置工序中,将装饰片材10按照使其压花面11朝向注射熔融的成型树脂30的一侧(图3所示的模腔23侧)的方式配置于注射成型模具20内。
接着,在成型工序中,与上述的图4所示的例子同样,在注射成型模具20内,向模层50的形成了压花的表面51侧(装饰片材10的压花面11侧)注射熔融的成型树脂30来成型树脂成型体40。
然后,在分离工序中,如图9和图10所示,将与树脂成型体40粘接的转印层60与模层50进行分离。即,首先,如图9所示,将装饰片材10与表面41a的至少一部分粘接的、由固化的成型树脂30(参照图4)构成的树脂主体40a从注射成型模具20中取出。然后,如图10所示,从与树脂主体40a粘接的转印层60上将模层50剥离(分离)。
其结果是,如图10所示,可以得到具有形成了与模层50的表面51的压花对应的压花的表面41的树脂成型体40(压花装饰注射成型体)。即,该树脂成型体40具有将装饰片材10的模层50的压花转印而成的表面41。该树脂成型体40的表面41是与模层50的压花面51接触的转印层60的最内表面62(参照图7)。此外,在树脂成型体40的树脂主体40a的转印层60侧的表面41a上,也形成了与装饰片材10的压花面11对应的压花。
另外,本方法可以不包含上述的压花形成工序和交联工序,也可以包含该压花形成工序和交联工序。即,此种情况下,本方法包含压花形成工序、交联工序、配置工序、成型工序以及分离工序。
树脂成型体40上形成的压花与上述的装饰片材10的压花对应,具有深度较大的三维凹凸,是设计性优良的压花。即,树脂成型体40例如具有形成了上述的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花的表面41。
这样,根据本实施方式,在使用了从通用树脂到工程塑料的宽广范围的成型树脂30的注射成型中,能够在发挥该成型树脂30的特性的情况下,对树脂成型体40的表面41正确地赋予具有深度较大的三维凹凸的压花等设计性优良的压花。
另外,该树脂成型体40即使在仅仅用模具无法赋予压花(特别是较深的压花)的部分、例如所谓底切面上,也能够具有设计性优良的较深的压花。即,树脂成型体40例如也可以设置成:其表面41的至少一部分是形成了根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm的压花的底切面。该底切面也可以由转印层60构成。另外,树脂成型体40例如也可以设置成:其表面41的至少一部分是由转印层60构成的底切面, 并且在该底切面上形成了根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)大于该转印层60的厚度的压花。另外,该底切面的压花也可以设定为根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度(RzJIS)为10~400μm。
另外,本发明中的特征之一在于使用由下述方法得到的装饰片材10:首先在模层50上层叠转印层60,接着从该转印层60的表面61侧直到该模层50的表面51赋予压花,然后将赋予了该压花的该表面51中含有的聚烯烃系树脂进行交联,从而获得装饰片材10。
即,以往例如认为,首先在基材片材的表面形成压花,接着在该表面形成转印层,但在这种情况下,难以形成比该转印层的厚度更深的压花。
另外,以往例如认为,在基材片材上层叠转印层,从该基材片材侧(与转印层相反的一侧)赋予压花,但在这种情况下,由于是隔着该基材片材形成压花,所以难以形成充分深的压花。
另外,以往例如认为,在树脂片材的压花面上层叠其它片材,隔着该其它的片材对树脂成型体赋予压花,但在这种情况下,由于该其它的片材而使压花变得缓和,所以在该树脂成型体的表面难以形成设计性优良的较深的压花。
与此相对,本发明的装饰片材10如上所述,由于在压花形成前在模层50上层叠转印层60,所以能够以任意的并且均匀的厚度形成该转印层,对于该一体的模层50和转印层,由于是一次性地形成压花,所以能够实现比该转印层的厚度更深的设计性优良的压花。
下面,对本实施方式的具体的实施例进行说明。
实施例
[实施例1~13和比较例1~10的装饰片材的制造]
作为聚烯烃系热塑性弹性体,使用四种TPO中的一种以上。即,使用选自未交联的TPO(Q-100F、Sunallomer株式会社制)(以下称作“TPO-I”)、部分交联而含有未交联部分的TPO(ミラストマー6030NH、三井化学株式会社制)(以下称作“TPO-II”)、部分交联而含有未交联部分的TPO(ミラストマー8030NH、三井化学株式会社制)(以下称作“TPO-III”)、部分交联而含有未交联部分的TPO(WT485、住友化学株式会社制)(以 下称作“TPO-IV”)之中的一种以上。
另外,作为聚乙烯系树脂,使用直链状低密度聚乙烯(スミカセンFW201-0、住友化学株式会社制)(以下称作“LLDPE-I”)或直链状低密度聚乙烯(エボリュ-SP0540、株式会社Primepolymer制)(以下称作“LLDPE-II”)。另外,作为其它的热塑性树脂,根据需要使用无规聚丙烯(无规PP)(B-241、株式会社Primepolymer制)。另外,作为交联助剂,根据需要使用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)(Acrylester TMP、三菱Rayon株式会社制)。
图11和图12中示出装饰片材的制造中使用的原料的组成(各成分的配合比例(重量份))。即,在实施例1~13和比较例1~10中,如图11和图12中的“配方1”~“配方7”所示地,按照7种配方来调制树脂组合物。
接着,将如上所述地调制的树脂组合物通过试验用辊(日语原文为“ラボロール”)成型为片状。进而,在该树脂片材的一个表面重叠压花版,使用温度被调整为170℃的压力机将该压花版挤压于该树脂片材上。然后,将压花版从树脂片材上剥离,得到具有压花面的树脂片材。
然后,在实施例1~13和比较例2、4、5中,对具有该压花面的树脂片材照射电子束,从而使构成该树脂片材的树脂交联。即,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图11和图12所示的照射剂量(kGy)下,对树脂片材从其压花面侧照射电子束。另一方面,在比较例1、3、6~10中,未进行电子束照射。
这样,得到图11和图12所示的平均厚度为260~300μm的装饰片材(仅由模层构成的装饰片材)。然后,使用表面粗度计(SE-3A、小坂研究所制),测定装饰片材的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)。另外,十点平均粗糙度(RzJIS)记载于JIS B0601-2001的附录中,更具体地,例如是基于数字数据的十点平均粗糙度(RzJIS94)。
另外,通过根据JIS K6251(2004年度版)(对应的国际标准是ISO37(1994年度版))的方法,进行装饰片材的拉伸试验,测定该装饰片材的200℃时的100%模量。这里,试验片的形状设定为哑铃状3号形,该试验片的厚度设定为装饰片材的平均厚度(后述)。将保持试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,拉伸速度设定为200mm/分 钟。另外,由于试验是在200℃的腔室内进行,所以无法确认JIS所规定的标线间距离,因而将一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻。
另外,上述的装饰片材的平均厚度如下所述地求出。首先,从装饰片材上切取大小为纵3cm×横3cm的试验片,用电子天平测定该试验片的重量(g)。接着,通过以JIS K7112-1999为依据的水中置换法(A法),求出试验片的比重(g/cm3)。然后,假设装饰片材的压花面为平面,根据下式测定该装饰片材的平均厚度,平均厚度(μm)=试验片的重量(g)/(比重(g/cm3)×3cm×3cm))×104。而且,100%模量是根据上述求出的装饰片材的平均厚度来计算的。
[比较例11~13的装饰片材的制造]
在厚度为250μm的丙烯酸树脂制片材(サンデュレンSD014、株式会社钟化制)的一个表面重叠压花版,使用温度被调整为170℃的压力机,得到具有压花面的丙烯酸树脂制片材。
进而,在比较例12、13中,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图12所示的照射剂量下,对丙烯酸树脂制片材从其压花面侧照射电子束。
这样,得到由平均厚度为250μm的丙烯酸树脂制片材构成的装饰片材。然后,与上述的例子同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
[比较例14的装饰片材的制造]
将按照“配方1”混炼树脂而调制的树脂组合物通过试验用辊成型为片状,得到树脂片材。接着,在该树脂片材的一个表面上,使用棒涂器按照使交联后的膜厚达到约20μm的方式涂布紫外线交联性树脂(レイクイーンRQ5005、三菱Rayon株式会社制),在80℃的烘箱中干燥约3分钟。这样在树脂片材的表面层叠的紫外线交联性树脂的覆盖层仅仅通过上述的干燥是未交联的,但在常温下是固体状,并且具有热塑性。
然后,在覆盖层的表面重叠压花版,通过温度被调整为170℃的压力机,在该覆盖层上形成压花。进而,使用高压汞灯,对层叠片材从其覆盖层侧照射约700mJ/cm2的紫外线,使构成该覆盖层的树脂交联。
这样,如图12所示,得到由树脂片材、和在该树脂片材的一侧的表面层叠的、具有压花面的由紫外线交联性树脂构成的覆盖层这2层构成的平均厚度为300μm的装饰片材。然后,与上述的例子同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
[实施例14~19和比较例15的装饰片材的制造]
按照“配方4”混炼树脂而调制树脂组合物,使用压延辊由该树脂组合物得到树脂片材。接着,使树脂片材通过温度被调整为190℃的压花辊,得到在一个表面上形成了压花的树脂片材。
进而,在实施例14~19中,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图13所示的照射剂量下,对树脂片材从其压花面侧照射电子束。另一方面,在比较例15中,未进行电子束照射。
这样,得到平均厚度为220~240μm的装饰片材。然后,与上述的例子同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
[平板状树脂成型体的制造]
使用如上所述地在实施例1~19和比较例1~15中制造的装饰片材,注射成型平板状的树脂成型体。即,首先,在注射成型机(PLASTAR Si-100IV、东洋机械金属制)(合模力=100t)上设置的平板形状的注射成型模具(120mm×120mm、壁厚=3mm、侧向浇口)的固定模内,将装饰片材按照使其压花面朝向模腔侧的方式配置,接着,关闭移动模而形成模腔空间。
然后,向注射成型模具的模腔空间内注射并填充熔融的成型树脂。作为成型树脂,如图14所示,使用高密度聚乙烯(ハイゼックス1300J、Primerpolymer株式会社制)(图14中所示的“HDPE”)、PP树脂(J108M、Primerpolymer株式会社制)、ABS树脂(スタイラック101、旭化成株式会社制)、PC/ABS混合树脂(マルチロンTN-7500F、帝人化成株式会社制)、PC/PET树脂(ハイパーライトJP JP50000、株式会社钟化制)(图14中所示的“PC/PET-I”)或PC/PET树脂(ハイパーライトJP JP1010、株式会社钟化制)(图14中所示的“PC/PET-II”)。
即,在图11所示的实施例1~13和图12所示的比较例1~14中,使用PC/ABS混合树脂作为成型树脂。另外,在实施例14~19和比较例15中, 如图13所示,使用上述6种成型树脂。注射成型条件示于图14中。
然后,树脂成型体的冷却、固化后,打开可动模,从注射成型模具中取出该树脂成型体。然后,从树脂成型体上将装饰片材剥离(分离)。
[实施例20~23和比较例16:笔记本电脑框体形状树脂成型体的制造]
按照“配方4”混炼树脂而调制树脂组合物,使用压延辊由该树脂组合物得到树脂片材。接着,使树脂片材通过温度被调整为190℃的压花辊,得到在一个表面上形成了压花的树脂片材。
进而,在实施例20~23中,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图15所示的照射剂量下,对树脂片材从其压花面侧照射电子束。另一方面,在比较例16中,未进行电子束照射。
这样,得到平均厚度为220~240μm的装饰片材。然后,与上述的例子同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
然后,使用该装饰片材,注射成型笔记本电脑框体形状的树脂成型体。即,首先,在注射成型机(850-MG-160、三菱重工业株式会社制)(合模力=850t)上设置的笔记本电脑框体形状的模具((宽)265mm×(长)363mm×(高)8mm、壁厚=2mm、膜状浇口)的可动模内,将装饰片材按照使其压花面朝向模腔侧的方式固定,接着,关闭固定模以形成模腔空间。此外,装饰片材与图2和图3的例子同样,不进行预成型,而保持平坦的片状的状态配置于注射成型模具内。
然后,向注射成型模具的模腔空间内注射并填充熔融的PC/ABS混合树脂(マルチロンTN-7500F、帝人化成株式会社制)。注射成型条件设定为,料筒温度=250℃、喷嘴温度=260℃、注射压力=95%、注射速度=80mm/秒、注射时间=10秒、模具温度=60℃、冷却时间=30秒。
树脂成型体的冷却、固化后,打开可动模,从注射成型模具中取出该树脂成型体。然后,从树脂成型体上将装饰片材剥离(分离)。
[实施例1~23和比较例1~16的评价]
通过目视观察上述的实施例1~23和比较例1~16中制造的树脂成型体的表面的状态,评价装饰片材的脱模性和压花的转印性。这里,装饰片材的“脱模性”是作为表示注射成型后装饰片材从树脂成型体上剥离(分离) 的容易性的指标来进行评价。另外,“压花转印性”是作为表示压花从装饰片材的压花面到树脂成型体的表面的转印的正确性的指标来进行评价。
[实施例1~23和比较例1~16的评价结果]
在图11、图12、图13和图15中,示出了对装饰片材的制造中的树脂的配方(重量份)和电子束照射条件(加速电压(kV)和照射剂量(kGy)、得到的装饰片材的平均厚度(μm)、十点平均粗糙度(RzJIS)(μm)和100%模量(MPa)、以及注射成型中的“脱模性”和“压花转印性”进行评价而得到的结果。
此外,图12、图13和图15的比较例的“100%模量”一栏中所示的“NA”表示在拉伸试验中,在100%伸长前装饰片材就断裂而无法测定100%模量的情况。另外,在各表的“脱模性”一栏中,“○”符号表示脱模性良好(能够将装饰片材从树脂成型体上完全地剥离(分离)),“×”符号表示脱模性不良(由于装饰片材的一部分牢固地粘接于树脂成型体上,所以难以剥离(分离)),“××”符号表示不能脱模(不能将装饰片材从树脂成型体上剥离(分离))。另外,在各图的“压花转印性”一栏中,“○”符号表示转印性良好(装饰片材的压花被正确地转印至树脂成型体),“×”符号表示转印性不良(装饰片材的压花不能正确地转印至树脂成型体,例如发生了压花的消失、形成有压花的表面的粗糙或光泽不均)。另外,图12和图13的比较例的“压花转印性”一栏中所示的“-”表示由于无法将装饰片材从树脂成型体上剥离(分离),所以无法评价转印性。
在图16A~图16C中,示出了对平板状的树脂成型体的表面的压花转印性进行观察而得到的结果。图16A表示拍摄实施例3中制造的树脂成型体的表面而得到的照片,图16B表示拍摄比较例2中制造的树脂成型体的表面而得到的照片,图16C表示拍摄比较例7中制造的树脂成型体的表面而得到的照片。另外,在图16A~图16C中,箭头所示的“浇口”表示在注射成型中与注射熔融树脂的注射成型模具的浇口对应的位置。即,在注射成型中,从图16A~图16C中所示的“浇口”的位置,熔融树脂被以扇状注射,并填充于模具内。
如图11所示,在实施例1~13的注射成型中,得到了脱模性和压花转印性良好、且设计性优良的压花被正确转印的树脂成型体。与此相对,如 图12所示,在比较例1~10和比较例14的注射成型中,只能得到压花转印性不良、压花未被正确转印的树脂成型体。在比较例11~13的注射成型中,甚至都无法将装饰片材从树脂成型体上剥离(分离)。
另外,如图13所示,在实施例14~19的注射成型中,无论使用6种成型树脂中的哪一种,都得到了脱模性和压花转印性良好、且设计性优良的压花被正确转印的树脂成型体。与此相对,在比较例15的注射成型中,无论使用6种成型树脂中的哪一种,都只能得到压花的转印性不良、压花未被正确转印的树脂成型体。
另外,如图16A所示,在实施例3中制造的树脂成型体的表面,除了浇口的极附近之外,较深的压花被清除地转印,压花转印性良好。与此相对,如图16B所示,在比较例2中制造的树脂成型体的表面,尽管在远离浇口的部分上压花被转印,但压花表面粗糙,转印性不良。另外,如图16C所示,在比较例7中制造的树脂成型体的表面,即使在远离浇口的部分上压花也未被转印,转印性不良。另外,对于笔记本电脑框体形状树脂成型体,也根据同样的基准来评价压花转印性。
另外,如图15所示,有关笔记本框体的注射成型,在实施例20~23的注射成型中,得到了脱模性和压花转印性良好、且设计性优良的压花被正确转印的树脂成型体。与此相对,在比较例16的注射成型中,压花转印性不良,只能得到压花未被正确转印的树脂成型体。
这样,在实施例1~23的注射成型中,装饰片材的压花被正确地转印至树脂成型体,其结果是,可以得到形成了具有较深的三维凹凸的设计性优良的压花的树脂成型体。
而且,上述实施例1~23的装饰片材的根据JIS K6251(2004年度版)测定的200℃时的100%模量均为0.02MPa以上。与此相对,比较例1~16的装饰片材的100%模量均低于0.02MPa。
因此,装饰片材由于特别是其100%模量为0.02MPa以上,所以即使在注射成型时的高温高压下,也显示出优良的压花保持性,其结果是,认为实现了形成了设计性优良的压花的树脂成型体的高效的制造。
[实施例24~37和比较例17~19的装饰片材的制造]
图17中示出了在装饰片材的制造中使用的原料的组成(各成分的配合 比例(重量份))。即,在实施例24~37和比较例17~19中,如图17中的“配方5”、“配方6”、“配方8”、“配方9”和“配方10”所示,按照5种配方来调制树脂组合物,通过试验用辊将该树脂组合物成型为片状,得到树脂片材(模层)。此外,作为图17中所示的“均聚PP”,使用均聚聚丙烯(E111G、株式会社Primerpolymer制)。另外,在实施例37中,作为图17中所示的“LLDPE-III”使用硅烷交联性LLDPE(リンクロンXLE815N、三菱化学株式会社),作为交联助剂使用锡系催化剂即交联催化剂(MarkBT-1、株式会社艾迪科)。
接着,在实施例24~33、36、37和比较例17中,使用凹版印刷机,在模层上依次涂布保护层、图案层和粘接层,从而得到形成了由该3层构成的转印层的树脂片材。另一方面,在实施例34和比较例18中,同样地在模层上依次涂布保护层和粘接层,从而得到形成了由该2层构成的转印层的树脂片材。另外,在实施例35和比较例19中,同样地在模层上依次涂布图案层和粘接层,从而得到形成了由该2层构成的转印层的树脂片材。图17中示出了转印层的厚度(“合计A”)和构成该转印层的各层的厚度。此外,转印层的厚度是使用数字显微镜(VHX-500F、株式会社KEYENCE制),将树脂片材的截面在显微镜下放大至100~1000倍后观察而确定的。
作为构成保护层的材料,使用聚氨酯系树脂涂布剂(レザロイドLU355SP、大日精化工业株式会社制)。作为构成图案层的材料,使用聚氨酯树脂/氯醋树脂(氯乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物)系凹版油墨(V451HP墨、东洋油墨株式会社制)。作为构成粘接层的材料,使用氯醋/丙烯酸系树脂粘接清漆(VCHP694粘接清漆、东洋油墨株式会社制)。
进而,在树脂片材的转印层的表面(与模层相反一侧的表面、转印层的最外表面、树脂片材的最外表面)重叠压花版,使用温度被调整为170℃的压力机,将该压花版挤压于该树脂片材上。然后,将压花版从树脂片材上剥离,得到具有压花面的树脂片材(参照图7)。
然后,在实施例24~36中,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图17所示的照射剂量(kGy)下,对树脂片材照射电子束。此时,在实施例24~35中,对树脂片材从其压花面侧(转印层侧)照射电子束。与此相对,在实施例36中,对 树脂片材从与其压花面相反的一侧(模层侧)照射电子束。另一方面,在实施例37、比较例17~19中,未进行电子束照射。在实施例37中,将上述制作的具有压花面的树脂片材在80℃的热水中浸渍6小时,由此实施模层的化学交联(硅烷交联)反应。
这样,得到平均厚度为250~360μm的装饰片材。然后,与上述的例子同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
[平板状树脂成型体的制造]
使用如上所述地在实施例24~37和比较例17~19中制造的装饰片材,注射成型平板状的树脂成型体。即,首先,在注射成型机(PLASTARSi-100IV、东洋机械金属制)(合模力=100t)上设置的平板形状的注射成型模具(120mm×120mm、壁厚=3mm、侧向浇口)的固定模内,将装饰片材按照使其压花面(转印层)朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置,关闭移动模。接着,在图14所示的条件下,使用PC/ABS混合树脂(マルチロンTN-7500F)进行注射成型。树脂成型体的冷却、固化后,打开可动模,将该树脂成型体从注射成型模具中取出。然后,从树脂成型体上仅将装饰片材的模层剥离(分离)。这样,得到表面的一部分被具有压花面的转印层覆盖的平板状树脂成型体。
[实施例38~41和比较例20的装饰片材的制造]
在实施例38~41和比较例20中,如图18所示,按照“配方9”调制树脂组合物,使用压延辊由该树脂组合物得到树脂片材(模层)。
接着,使用凹版辊在模层上依次涂布保护层、图案层和粘接层,从而得到形成了由该3层构成的转印层的树脂片材。图18中示出了转印层的厚度(“合计A”)和构成该转印层的各层的厚度。
进而,使树脂片材通过温度被调整为200℃的压花辊,从而得到在转印层侧具有压花面的树脂片材。
然后,在实施例38~41中,使用电子束照射装置(CB250/30/20mA、岩崎电气株式会社制),在加速电压为200kV以及图18所示的照射剂量(kGy)下,对树脂片材从其压花面侧(转印层侧)照射电子束。另一方面,在比较例20中,未进行电子束照射。
这样,得到平均厚度为330~350μm的装饰片材。然后,与上述的例子 同样地测定装饰片材的十点平均粗糙度(RzJIS)和100%模量。
[笔记本电脑框体形状树脂成型体的制造]
使用如上所述地在实施例38~41和比较例20中制造的装饰片材,在与上述的实施例20~23和比较例16的情况相同的注射成型条件下,进行PC/ABS混合树脂(マルチロンTN-7500F、帝人化成株式会社制)的注射成型。
树脂成型体的冷却、固化后,打开可动模,将该树脂成型体从注射成型模具中取出。然后,从树脂成型体上仅将装饰片材的模层剥离(分离)。这样,得到表面的一部分被具有压花面的转印层覆盖的笔记本电脑框体形状树脂成型体。
[实施例24~41和比较例17~20的评价]
通过目视观察上述的实施例24~41和比较例17~20中制造的树脂成型体的表面的状态,评价装饰片材的脱模性、压花的转印性和转印层的转印性。这里,“转印层转印性”是作为表示转印层从装饰片材到树脂成型体的表面的转印的正确性的指标来进行评价。
[实施例24~41和比较例17~20的评价结果]
在图17和图18中,示出了对装饰片材的制造中的树脂的配方(重量份)和电子束照射条件(加速电压(kV)和照射剂量(kGy)、得到的装饰片材的平均厚度(μm)、转印层厚度(μm)、模层的平均厚度(μm)、十点平均粗糙度(RzJIS)(μm)和100%模量(MPa)、以及注射成型中的“脱模性”、“压花转印性”和“转印层转印性”进行评价而得到的结果。
这里,模层的平均厚度是通过从装饰片材的平均厚度中减去追加层的厚度而算出的。即,图17和图18中所示的模层的平均厚度(μm)是从装饰片材的平均厚度(图17和图18中所示的“装饰树脂片材的平均厚度B(μm)”)中减去作为追加层的转印层的厚度(图17和图18中所示的“转印层厚度(μm)”的“合计A”)(即,作为“B-A”)而算出的。然后,如图17和图18所示,在实施例24~41和比较例17~20中,追加层的厚度(这里是转印层的厚度)比压花的十点平均粗糙度(RzJIS)小,而且比模层的平均厚度小。
此外,在图17和图18中,比较例17~20的“100%模量”一栏中所示的 “NA”表示在拉伸试验中,在100%伸长前装饰片材就断裂而无法测定100%模量。另外,在图17和图18的“脱模性”一栏中,“○”符号表示装饰片材的模层从注射成型后的树脂成型体上的脱模性良好(能够将装饰片材的模层从树脂成型体上完全地剥离(分离)),“×”符号表示脱模性不良(由于装饰片材的模层的一部分牢固地粘接于树脂成型体上,所以难以剥离(分离))。另外,在图17和图18的“压花转印性”一栏中,“○”符号表示压花转印性良好(装饰片材的压花被正确地转印至树脂成型体),“×”符号表示转印性不良(装饰片材的压花未正确地转印至树脂成型体,例如发生了压花的消失、形成有压花的表面的粗糙或光泽不均)。进而在图17和图18的“转印层转印性”一栏中,“○”符号表示转印层转印性(装饰片材的转印层被正确地转印至树脂成型体),“×”符号表示转印性(装饰片材的转印层未正确地转印至树脂成型体)。
在图19A、图19B中,示出了对平板状的树脂成型体的表面的转印层的转印性进行观察而得到的结果。图19A表示拍摄实施例29中制造的树脂成型体的表面而得到的照片,图19B表示拍摄比较例17中制造的树脂成型体的表面而得到的照片。此外,图19A和图19B中箭头所示的“浇口”与上述的图16A~图16C同样,表示在注射成型中与注射熔融树脂的注射成型模具的浇口对应的位置。另外,转印层(图案层)被黑色油墨着色,树脂成型体使用白色的成型树脂,所以在图19A和图19B中,黑色的部分表示转印了转印层的部分,白色的部分表示未转印转印层的部分。
如图17和图18所示,在实施例24~41的注射成型中,得到了脱模性、压花转印性和转印层转印性良好、且设计性优良的压花和转印层被正确转印的树脂成型体。这里,在上述实施例24~41中,由于作为追加层的转印层的厚度比压花的十点平均粗糙度(RzJIS)小(换言之,装饰片材的压花的十点平均粗糙度(RzJIS)大于作为追加层的转印层的厚度),因而树脂成型体上形成的压花的设计性极其优良。这种效果不仅是在使用通过对树脂片材的压花面从该压花面侧照射能量射线(这里是电子束)而得到的装饰片材的情况下(实施例24~35、38~41)可以获得,而且在使用通过从该压花面的相反侧照射而得到的装饰片材的情况下(实施例36)、以及使用不进行能量射线照射而通过化学交联而得到的装饰片材的情况下(实施例37) 也能够获得。与此相对,在比较例17~20的注射成型中,只能得到压花转印性和转印层转印性不良、压花和转印层未正确转印的树脂成型体。
另外,如图19A所示,在实施例29制造的树脂成型体的表面,除了浇口的极附近之外,表面呈黑色,转印层的转印性良好。与此相对,如图19B所示,在比较例17制造的树脂成型体的表面,即使在远离浇口的部分上也有未转印转印层的部分(白色的部分),转印层的转印性不良。此外,对于笔记本电脑框体形状树脂成型体,也根据同样的基准评价了压花转印性。
符号说明
10装饰树脂片材、11压花面、12背面、20注射成型模具、21移动模、21a内表面、22固定模、22a内表面、23模腔、30成型树脂、40树脂成型体、40a树脂主体、41树脂成型体的形成了压花的表面、41a树脂主体的表面、50模层、51模层的表面、60转印层、60a保护层、60b图案层、60c粘接层、61转印层的表面、62转印层的模层侧的表面、70树脂片材。
Claims (25)
1.一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
压花形成工序,其制作仅由模层和在所述模层的形成压花的表面侧层叠的包含转印层的追加层构成的树脂片材,所述模层含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂,通过按照在所述模层的所述表面和所述转印层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花,制造仅由形成了所述压花的所述模层和所述追加层构成的装饰树脂片材;
交联工序,其根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,按照拉伸速度为200mm/分钟时测定的所述装饰树脂片材的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有所述压花的所述模层进行交联;
配置工序,其将所述交联工序中得到的所述装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体上粘接的所述转印层与所述模层分离。
2.一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
压花形成工序,其制作仅由模层构成的树脂片材,所述模层含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂,通过按照在所述模层的表面形成压花的方式在所述树脂片材上形成所述压花,制造仅由形成了所述压花的所述模层构成的装饰树脂片材;
交联工序,其根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,按照拉伸速度为200mm/分钟时测定的所述装饰树脂片材的200℃时的100%模量为0.02MPa以上的方式,将形成有所述压花的所述模层进行交联;
配置工序,其将所述交联工序中得到的所述装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。
3.根据权利要求1或2所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述交联工序中,通过能量射线照射和/或化学交联将形成有所述压花的所述模层进行交联。
4.根据权利要求3所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述交联工序中,通过对形成有所述压花的所述模层从所述模层的所述表面侧和/或所述模层的所述表面的相反侧照射能量射线,按照使所述装饰树脂片材的所述100%模量为0.02MPa以上的方式将所述模层进行交联。
5.根据权利要求1所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述压花形成工序中,形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度的所述压花。
6.根据权利要求1或5所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述转印层的厚度为0.5~150μm。
7.根据权利要求1或5所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述转印层含有保护层和/或图案层。
8.根据权利要求1或5所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述追加层还包含脱模层。
9.根据权利要求1或2所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,在所述压花形成工序中,形成根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm的所述压花。
10.一种装饰树脂片材,其特征在于,所述装饰树脂片材仅由模层、和在所述模层的形成了压花的表面侧层叠的包含转印层的追加层构成,所述模层具有形成了压花的表面,并含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂且经交联,
根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,在拉伸速度为200mm/分钟时测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上;
在所述转印层的表面也形成有与所述模层的所述压花对应的压花。
11.一种装饰树脂片材,其特征在于,所述装饰树脂片材仅由模层构成,所述模层具有形成了压花的表面,并含有相对于所述模层中含有的树脂成分的整体为80重量%以上的聚烯烃系树脂且经交联,
根据2004年度版的JIS K6251中将保持哑铃状3号形的试验片的两端的一对夹头间的试验开始时的距离设定为60mm,将所述一对夹头间的距离达到120mm的时刻定义为所述试验片的拉伸伸长率达到100%的时刻的方法,在拉伸速度为200mm/分钟时测定的200℃时的100%模量为0.02MPa以上。
12.根据权利要求10或11所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述模层通过能量射线照射和/或化学交联进行交联。
13.根据权利要求10所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述压花的根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度。
14.根据权利要求10或13所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述转印层的厚度为0.5~150μm。
15.根据权利要求10或13所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述转印层含有保护层和/或图案层。
16.根据权利要求10或13所述的装饰树脂片材,其特征在于,所述追加层还包含脱模层。
17.根据权利要求10或11所述的装饰树脂片材,其特征在于,根据JIS B0601-2001测定的所述压花的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm。
18.一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
配置工序,其将权利要求10所述的装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体上粘接的所述转印层与所述模层分离。
19.一种树脂成型体的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:
配置工序,其将权利要求11所述的装饰树脂片材在注射成型模具内按照使所述模层的所述表面朝向注射熔融树脂的一侧的方式配置;
成型工序,其向所述注射成型模具内的所述模层的所述表面侧注射熔融树脂来成型树脂成型体;和
分离工序,其将所述树脂成型体与所述模层分离。
20.根据权利要求18或19所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述模层通过能量射线照射和/或化学交联进行交联。
21.根据权利要求18所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述压花的根据JIS B0601-2001测定的十点平均粗糙度RzJIS大于所述转印层的厚度。
22.根据权利要求18或21所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述转印层的厚度为0.5~150μm。
23.根据权利要求18或21所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述转印层含有保护层和/或图案层。
24.根据权利要求18或21所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,所述装饰树脂片材的所述追加层还包含脱模层。
25.根据权利要求18或19所述的树脂成型体的制造方法,其特征在于,根据JIS B0601-2001测定的所述装饰树脂片材的所述压花的十点平均粗糙度RzJIS为10~400μm。
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