JP2004001389A

JP2004001389A - パネル部材

Info

Publication number: JP2004001389A
Application number: JP2003030070A
Authority: JP
Inventors: Akiyuki Iimuro; 飯室　暁之
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】加飾シートが、パネル基材の破片を強固に保持し、しかも、加飾シートが破れにくくなり、パネル基材の破片が加飾シートの破れた孔を突き破ることがなく、パネル基材の破片が周囲に飛散することがなくなる加飾シートを提供する。
【解決手段】厚みが０．０２５〜０．２５ｍｍの透光性の基体シートと加飾層とを含む加飾シートと、厚みが０．８〜１０ｍｍの透光性のパネル基材とが、厚みが０．０１〜０．３ｍｍの透光性の両面接着層により接着し、加飾シートと両面接着層との合計厚み（Ｔ１）と、パネル基材の厚み（Ｔ２）との比率Ｔ１／Ｔ２が、０．０４５〜０．６８８のパネル基材にする。したがって、接着層が押し流されることはなく、加飾シートとパネル基材との接着強度が強いものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電製品、自動車部品などに利用されるパネル部材に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などに搭載されるパネル部材は、薄肉のパネル基材が主たる構成要素であることから、自動車事故などにおける衝撃によってパネル基材が割れ、破片が飛散することを防止することが要求される。薄肉のパネル基材とは、一般的に０．８〜１０ｍｍの厚みのものをいう。
破片飛散防止のために、透光性の基体シートに接着層が形成された透明シートを、薄肉パネル部材の表面に貼付けることが考えられる。その理由はパネル部材の主たる構成要素であるパネル基材が衝撃などによって破損した時に、透明シートが表面を覆うことによりパネル基材の破片が飛び出さないようにするためである。
この貼付け方の一方法として、パネル基材の成形と同時に、パネル基材の表面に透明シートを一体化接着させる、いわゆるインサート法というものがあった。この場合の、透明シートの接着層の厚みは１〜６μｍであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインサート法では、透明シートの接着層には射出成形時に１００〜３００℃の高温の成形樹脂が接触するため、特に、成形樹脂の射出ゲート付近においては成形樹脂によって接着層が押し流されてしまう、いわゆるインキ飛びが発生する。したがって、透明シートと成形樹脂との密着力が低下して剥離しやすいものとなり、次のような問題を生じる。
つまり、自動車事故などによりパネル部材の衝撃がかかると、パネル基材に割れが生じて破片となる。一方、透明シートの基材シートにも衝撃がかかるが、上記したように透明シートと成形樹脂とは密着力が低下して剥離しやすくなっているので、基材シートがパネル基材から簡単に浮き上がることになり、破れやすくなる。そして、パネル基材の破片が加飾シートの破れた孔を突き破るため、パネル基材の破片が周囲に飛散しやすくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するために、次の構成とした。
この発明は、請求項１に記載したように、厚みが０．０２５〜０．２５ｍｍの透光性の基体シートと加飾層とを含む加飾シートと、厚みが０．８〜１０ｍｍの透光性のパネル基材とが、厚みが０．０１〜０．３ｍｍの透光性の両面接着層により接着されており、加飾シートと両面接着層との合計厚み（Ｔ１）と、パネル基材の厚み（Ｔ２）との比率Ｔ１／Ｔ２が、０．０４５〜０．６８８であることを特徴とするパネル部材。
この発明においては、請求項２に記載したように、加飾シートの透明部分において、可視領域の全光線透過率が６５〜１００％であり、ヘーズ値が０．５〜６０％であるようにしてもよい。
この発明においては、請求項３に記載したように、加飾シートとパネル基材とが剥離強度９．８Ｎ／ｉｎｃｈ以上で密着しているようにしてもよい。
【０００５】
【発明実施の形態】
（基体シート）
基体シート１は、厚みが０．０２５〜０．２５ｍｍの透光性のものである。厚みが０．０２５〜０．２５ｍｍである理由は、０．０２５ｍｍ未満では、破損時の破片の飛散を防止する効果が期待できないからである。一方、０．２５ｍｍを超えるとコストアップにつながるからである。透光性を有する理由は、家電製品、自動車部品などに利用されるパネル部材６の多くに、透光性が要求されるからである。基体シート１としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂から選択される単層フィルムがある。または、上記の中から選択された２種以上の樹脂による積層フィルムまたは共重合フィルムがある。基体シート１は、防眩性を付与するために、その表面に凹凸形状を施してもよい。例えば、エンボスロールを基体シート１表面に押付ける方法がある。基体シート１は、低反射性を付与するために、ポリウレタン樹脂と非結晶性の含フッ素重合体よりなるコート層をその表面に形成してもよい。基体シート１は、光拡散性を付与するために、基体シート１の原料内に樹脂微粒子や無機顔料などの光拡散材を含有させてもよい。基体シート１は、低屈折率性を付与するために、その表面にフッ素樹脂をコーティングしてもよい。フッ素樹脂の具体例としては、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン〜六フッ化ポロピレン共重合体樹脂がある。基体シート１は、低反射性を付与するために、基体シート１の樹脂マトリックス中にフィラーを分散させてその表面を粗面化してもよい。なお、フィラーとは充填材のことをいい、無機または有機の粒子や繊維などがある。基体シート１は、表面強度性を付与するために、その表面にハードコート層を形成してもよい。ハードコート層の材質としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂などがある。ハードコート層に防眩性を付与するために、アクリル樹脂粒子をハードコート層を形成するための材料中に含有させてもよい。
【０００６】
（加飾層）
加飾層２は、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いることができる。印刷層の材質としては、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができる。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いることができる。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。印刷層の乾燥膜厚は、１μｍ〜１０μｍとするのが一般的である。
また、加飾層２は、金属薄膜層を含むものでもよい。金属薄膜層は、金属光沢などを表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成することができる。この場合、表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金又は化合物を使用することができる。部分的な金属薄膜層を形成する場合の一例としては、金属薄膜層を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いられる溶剤は、水又は水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸又はアルカリでエッチングを行い、レジスト層を除去する方法がある。なお、金属薄膜層を設ける際に、他の転写層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けることができる。前アンカー層および後アンカー層の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用することができる。前アンカー層および後アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。金属薄膜層の膜厚は、１００μｍ〜１０００μｍとするのが一般的である。
【０００７】
（両面接着層）
両面接着層３の構成としては、以下の２つが考えられる。
つまり、（１）接着層だけからなるもの、（２）接着層／基体シート／接着層、の順に積層した両面接着シートがある。（１）は、紙やポリエチレンテレフタレートなどの離型紙上にアクリル系樹脂などの接着層を形成したものを用いて形成される。
両面接着層３は透光性を有する。その理由は、家電製品、自動車部品などに利用されるパネル部材６の多くに透光性が要求されるからである。
両面接着層３の厚みは、０．０１〜０．３ｍｍである。その理由は、厚みが０．０１未満だと接着層の厚みが小さすぎて、必要な接着力（粘着力）を提供できないからである。必要な接着力とは、耐衝撃性を保持させるため約９．８Ｎ／ｉｎｃｈである。一方、０．３ｍｍを超えると無用なコストアップとなるとともに、透明性に劣るからである。
前記（２）の両面接着シートの基体シートおよび接着層の説明をする。基体シートの厚みは、０．０１〜０．２６ｍｍが好ましい。厚みが０．０１ｍｍ未満であると強度が下がり、破断しやすくなるからである。厚みが０．２６ｍｍを超えると、両面接着層の厚みの規制から十分な接着力を発揮するための接着層の厚みを確保できなくなるからである。基体シートの材質としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。基体シートは透光性を有することが必要とされるからである。また、高温、多湿の状況にも耐えうるという点でも優れているからである。基体シートの透光性としては、可視光線帯域での光線透過率が９０％以上、ヘーズ値が３０％未満のものが特に好ましい。接着層の厚みとしては、０．０２〜０．１４５ｍｍのものがある。接着層の厚みが０．０２ｍｍ未満であると必要な接着力を提供できないからである。一方、接着層の厚みが０．１４５ｍｍを超えると、基体シートの厚みの規制から基体シートの厚みを確保できないからである。接着層の材質としては、アクリル系樹脂よりなるものが好ましい。透光性を有し、かつ、接着性を備えるからである。
【０００８】
（パネル基材）
パネル基材４としては、樹脂成形品、ゴム製品、ガラス製品もしくは各種材質からなる複合製品などを挙げることができる。これらは、透明、半透明のいずれでもよい。また、パネル基材４は、着色されていてもよい。パネル基材４が樹脂成形品である場合の樹脂としては、汎用の樹脂や汎用のエンジニアリング樹脂、スーパーエンジニアリング樹脂を使用することができる。汎用の樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などを挙げることができる。汎用のエンジニアリング樹脂としては、ポリフェニレンオキシド〜ポリスチレン系共重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などを挙げることができる。スーパーエンジニアリング樹脂としては、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂には、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加することができる。
【０００９】
この発明は、加飾シート５と両面接着層３との合計厚み（Ｔ１）と、パネル基材４の厚み（Ｔ２）との比率Ｔ１／Ｔ２が、０．０４５〜０．６８８である。
比率Ｔ１／Ｔ２が０．０４５未満では、衝撃によって加飾シート５が破れやすくなりパネル基材４の表面保護の役割を果たしにくくなるとともに、パネル基材４の表面にも割れが生じやすくなり、加飾シート５の破片と成形樹脂の破片とが飛び散りやすくなるからである。一方、比率Ｔ１／Ｔ２が０．６８８を超えると、加飾シートの収縮率が大きく影響することからパネル部材全体に反りが入ってしまうからである。
【００１０】
この発明のパネル部材６では、加飾シート５の透明部分において、可視領域の全光線透過率が６５〜１００％であり、ヘーズ値が０．５〜６０％であるものでもよい。
可視領域の全光線透過率が６５〜１００％である理由は、可視領域の全光線透過率が６５％未満であると、パネル基材４や基体シート１が白濁することとなり加飾シート５の加飾層２によって形成される文字や図柄などを照光によって視認することが困難となるからである。ヘーズ値が０．５〜６０％である理由は、へーズ値が０．５％未満では、加飾シート５やパネル基材４の素材の有する不透明性からの影響を強く受けてしまい、加飾シート５全体としてのヘーズ値を加飾層２により精密にコントロールすることができないからである。一方、ヘーズ値が６０％を超えると加飾シート５やパネル基材４の曇り方が強くなりすぎて、加飾シート５の加飾層２によって形成される文字や図柄などの色彩が影響を受けるため、所望の色味や柄を忠実に再現できないからである。
【００１１】
この発明は、加飾シート５とパネル基材４とが剥離強度９．８Ｎ／ｉｎｃｈ以上で密着しているものでもよい。この剥離強度が大きい程、パネル基材に割れが生じて破片となったとしても、基材シートがパネル基材の破片を保持するため、パネル基材の破片が周囲に飛散しにくくなる。
【００１２】
剥離強度の試験方法は、次のようにして行うことができる（図２〜５参照）。
例えば、厚み０．０５ｍｍの基体シート１を含む加飾シート５と、厚み２ｍｍの透光性のパネル基材４とが、厚み０．１２５ｍｍの接着層だけからなる両面接着層３により接着されたパネル部材６を用意する。次に、加飾シート５側から２５ｍｍ間隔の平行な筋状の切れ目を２本形成する。切れ目は少なくとも加飾シート５および両面接着シートを貫通する深さで形成する。次に、パネル部材６のパネル基材４側を治具に水平に固定し、２本の切れ目により囲まれた帯状部分の端部にプッシュプル計測機を接続し、パネル部材６に対して９０°方向に引っ張った際に荷重（９０°方向荷重）（図２、図３参照）と、パネル基材４に対して１８０°方向に引っ張った際の荷重（略１８０°方向荷重）（図４、図５参照）とを測定する。
【００１３】
なお、飛散防止効果の試験は、次のようにして行うことができる。
パネル部材６が嵌合する凹部を有する治具を用意し、該凹部にパネル部材６を固定する。このパネル部材６に対し、直径５０ｍｍ、重量０．５３４ｋｇの鋼球を高度　１．０ｍより落下衝突させる。鋼球を落下させる際、じょうご状器具とスタンドを組み合わせた装置を用いて垂直に落下させるようにする。鋼球を落下衝突させパネル部材６を破損させた後に、破片が加飾シート５によって保持され、治具の外部に飛散していない状態を可とした。
この発明では、飛散防止効果の試験の妥当性を確認するために、以下の構成Ａ〜Ｆのパネル部材６を試料として作成し、それぞれについて上記飛散防止効果の試験を行い、併せて車載試験の評価を行なった。車載試験は、排気量１５００ＣＣ、車両重量１０００ｋｇクラスの４ドアセダンでフルラップ衝突試験を行なう際に車両に該パネル部材６を搭載し、時速５５ｋｍでの衝突後、パネル基材４の破片が飛散したかどうかを調べた。飛散しなかった場合を可とした。その結果、構成Ａについては、飛散防止効果は不可であり、車載試験も不可であった。構成Ｂ〜構成Ｅはすべて、飛散防止効果も車載試験も可であった。
【００１４】
構成Ａ：厚みが０．０２ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート１と厚み０．０３ｍｍの加飾層２とを含む加飾シート５と、厚みが１０ｍｍのアクリル樹脂製のパネル基材４とが、厚みが０．０２ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の両面接着シートにより接着されており、加飾シート５と両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材４の厚みとの比率が、約０．０４であるパネル部材６。
【００１５】
構成Ｂ：厚みが０．０２５ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート１と厚み０．０３ｍｍの加飾層２とを含む加飾シート５と、厚みが１０ｍｍのアクリル樹脂製のパネル基材４とが、厚みが０．０２ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の両面接着シートにより接着されており、加飾シート５と両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材４の厚みとの比率が、約０．０４５であるパネル部材６。
【００１６】
構成Ｃ：厚みが０．１００ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート１と厚み０．０３ｍｍの加飾層２とを含む加飾シート５と、厚みが３ｍｍのアクリル樹脂製のパネル基材４とが、厚みが０．０５ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の両面接着シートにより接着されており、加飾シート５と両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材４の厚みとの比率が、約０．０５であるパネル部材６。
【００１７】
構成Ｄ：厚みが０．２００ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート１と厚み０．０３ｍｍの加飾層２とを含む加飾シート５と、厚みが３ｍｍのアクリル樹脂製のパネル基材４とが、厚みが０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の両面接着シートにより接着されており、加飾シート５と両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材４の厚みとの比率が、約０．１であるパネル部材６。
【００１８】
構成Ｅ：厚みが０．２５０ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート１と厚み０．０３ｍｍの加飾層２とを含む加飾シート５と、厚みが２ｍｍのアクリル樹脂製のパネル基材４とが、厚みが０．３ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の両面接着シートにより接着されており、加飾シート５と両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材４の厚みとの比率が、約０．６８８であるパネル部材６。
【００１９】
なお、この発明は、加飾シートとパネル基材とを両面接着層で接着させたものなので、従来のように高温の成形樹脂が加飾シートに接触することがないため、耐熱性に劣る透明シート（例えば、ポリオレフィン樹脂など）を使用できるという点でも有効である。また、この発明は、加飾シートとパネル基材とを両面接着層で接着させたものなので、インサート法を用いて製造する必要がないため、インサート法において発生する打痕などの不良が発生しないし、流動性は乏しいが耐衝撃性の高いポリカーボネート樹脂をパネル基材として使用することができる点でも有効である。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
一方の面にアクリル樹脂粒子を含む厚み０．００３ｍｍのハードコート層が形成されている厚み０．１８８ｍｍのポリエチレンテレフタレート樹脂製の基体シート上に塩化ビニル系樹脂からなる透光性のある黄色を呈する厚み０．００３ｍｍの加飾層をスクリーン印刷によって形成した加飾シートと、アクリル樹脂（三菱レイヨン株式会社製「アクリペットＶＨ」）を用いて射出成形した厚みが４ｍｍのパネル基材とを、厚みが０．０６ｍｍのポリエチレン樹脂製の両面接着シート（住友スリーエム株式会社製「４５９７」）により接着させた。加飾シートと両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材の厚みとの比率は、約０．０６２であった。
得られたパネル部材の光学特性を測定したところ、加飾シートの透明部分において、可視領域の全光線透過率が９０．０％であり、ヘーズ値が１０％であった。
また、得られたパネル部材について、前記飛散防止効果の試験を行ったところ、パネル基材の破片は加飾シートから剥離することはなかった。
【００２１】
（実施例２）
厚み０．１２５ｍｍのポリカーボネート樹脂製の基体シート上にフェノール樹脂からなる厚み０．００４ｍｍの加飾層をスクリーン印刷によって形成した加飾シートと、アクリル樹脂（「アクリペットＶＨ」三菱レイヨン株式会社製）を用いて射出成形した厚みが３ｍｍのパネル基材とを、厚みが０．０１２５ｍｍのポリエチレン樹脂製の両面接着シート（「住友スリーエム株式会社製「９４８３」）により接着させた。加飾シートと両面接着シートとの合計厚みと、パネル基材の厚みとの比率は、０．０４７であった。
得られたパネル部材の光学特性を測定したところ、加飾シートの透明部分において、可視領域の全光線透過率が９２％であり、ヘーズ値が５％であった。
また、得られたパネル部材について、飛散防止効果の試験を行ったところ、パネル基材の破片は加飾シートから剥離することはなかった。
【００２２】
【発明の効果】
この発明では、以上の構成を採るので、次のような効果を奏する。
この発明は、加飾シートとパネル基材とを両面接着層で接着させたものなので、加飾シートの加飾層には１００〜３００℃の高温の成形樹脂が接触することがない。したがって、接着層が押し流されることはなく、加飾シートとパネル基材との接着強度が強いものである。その結果、加飾シートがパネル基材の破片を強固に保持し、しかも、加飾シートが破れにくくなり、パネル基材の破片が加飾シートの破れた孔を突き破ることがなく、パネル基材の破片が周囲に飛散することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のパネル部材の一例を示す断面図である。
【図２】加飾シートとパネル基材との剥離試験を示した側面図である。
【図３】加飾シートとパネル基材との剥離試験を示した斜視図である。
【図４】加飾シートとパネル基材との剥離試験を示した側面図である。
【図５】加飾シートとパネル基材との剥離試験を示した斜視図である。
【符号の説明】
１　基体シート
２　加飾層
３　両面接着層
４　パネル基材
５　加飾シート
６　パネル部材

Claims

厚みが０．０２５〜０．２５ｍｍの透光性の基体シートと加飾層とを含む加飾シートと、厚みが０．８〜１０ｍｍの透光性のパネル基材とが、厚みが０．０１〜０．３ｍｍの透光性の両面接着層により接着されており、加飾シートと両面接着層との合計厚み（Ｔ１）と、パネル基材の厚み（Ｔ２）との比率Ｔ１／Ｔ２が、０．０４５〜０．６８８であることを特徴とするパネル部材。
加飾シートの透明部分において、可視領域の全光線透過率が６５〜１００％であり、ヘーズ値が０．５〜６０％である請求項１に記載のパネル部材。
加飾シートとパネル基材とが剥離強度９．８Ｎ／ｉｎｃｈ以上で密着している請求項１または２に記載のパネル部材。