JP2007326314A - 金属被覆用耐候性積層シートおよび耐候性積層シート被覆金属板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面側から順に、A層、B層、C層の3層を備えた積層シートにおいて、積層シートの層厚みを所定の範囲とし、A層を芳香族ポリカーボネート系樹脂を所定量以上含有し、所定量の紫外線吸収剤を含有し、透明で所定の厚みの層とし、B層を実質的に透明な熱可塑性樹脂からなり、所定の粒径および厚みを有するガラスフレークの表面に金属薄膜をコーティングした平板状の光輝性粒子を所定量含有し、所定の厚みの層とし、C層をカレンダー製膜法により製膜可能な熱可塑性樹脂からなり、顔料により着色された、所定の厚みの層とする。
【選択図】図1
Description
(1)エンボス付与適性が優れていることから、意匠性に富んだ建材が得られる、
(2)熱可塑性樹脂において一般的に背反要素とされている、加工性と表面の傷入り性のバランスが比較的良好である、
(3)各種添加剤との相容性が優れている、および、長年にわたり添加剤により物性を向上させる検討が行われてきたため、耐侯性、特に耐光劣化性を向上させることが容易である、等の利点を有している。
A層(10):A層の樹脂成分全体を100質量%として、芳香族ポリカーボネート系樹脂を70質量%以上含有する層であって、樹脂成分全体を100質量部として、紫外線吸収剤を3質量部以上、18質量部以下含有し、実質的に透明であり、厚みが10μm以上である樹脂層、
B層(20):実質的に透明な熱可塑性樹脂からなる層であって、B層の樹脂成分全体を100質量部として、平均粒径が20μmより大きく、100μm以下であり、平均厚みが1μm以上、10μm以下であるガラスフレークの表面に金属薄膜をコーティングした平板状の光輝性粒子を、0.5質量部以上、5.0質量部以下含有し、厚みが30μm以上である樹脂層、
C層(30):カレンダー製膜法により製膜することが可能である熱可塑性樹脂からなる層であって、顔料成分が添加されることにより着色された、厚みが45μm以上、260μm以下である樹脂層。
(105/A層の厚み(μm))<Q<18 (1)
添加量をこのように調整することによって、A層(10)を透過し、B層(20)やC層(30)に到達する紫外線を十分に減衰することができる。
なお、本発明の積層シート、および積層シートを構成する各層シートは、一般的に「シート」と呼称される厚み範囲のものと、「フィルム」と呼称される厚み範囲のものを含んでいるが、ここでは一般的には「フィルム」と呼称する範囲に関しても便宜上「シート」という単一呼称を用いた。
図1は、本発明の金属被覆用耐候性積層シート100の層構成を示す模式図である。図1(a)では、A層10、B層20、C層30を備えた基本的な構成である本発明の積層シート100を示した。図1(b)では、さらにB層20とC層30との間に印刷柄(D)40を付与した形態を示した。図1(c)では、A層10の表面にエンボスによる凹凸意匠を付与した形態を示した。図1(d)では、図1(c)に示した形態の積層シート100を、接着剤70を介して金属板80にラミネートして形成した本発明の耐候性積層シート被覆金属板200を示した。以下、各層について説明する。
A層10は、芳香族ポリカーボネート系樹脂を主体としてなる層であって、実質的に透明であり、紫外線吸収剤を必須成分として含有する樹脂層である。芳香族ポリカーボネート系樹脂を主体としてなるとは、A層10の全樹脂成分全体を100質量%として、芳香族ポリカーボネート系樹脂を70質量%以上含有すること、好ましくは90質量%以上含有すること、より好ましくは99質量%以上含有することをいう。
芳香族ポリカーボネート系樹脂は、屋外で使用した場合に顕著な光黄変性を示す樹脂であることが知られている。また、同時に、紫外線吸収剤を添加することにより、その欠点を解決可能であることも知られている。しかし、A層10に占める芳香族ポリカーボネート系樹脂以外の樹脂成分が増えた場合は、紫外線吸収剤を添加した場合も、光黄変の抑制効果が充分に得られなかったり、表面の光劣化に起因するヘイズの増大等に起因して内部の光輝性粒子の視認性が低下したりするおそれがある。このため、本発明の積層シート100においては、上記のようにA層10の樹脂成分を少なくとも70質量%以上の芳香族ポリカーボネート系樹脂を含有するものとした。
A層10の樹脂成分に、芳香族ポリカーホネート系樹脂以外の樹脂をブレンドする場合は、該芳香族ポリカーボネート系樹脂と相容性を有する樹脂を用いることができる。図2に本発明の積層シートにエンボスを付与するためのエンボス付与機300の概念図を示す。このエンボス付与機の設備能力上の問題(例えば、ヒーターの加熱能力の不足)から、A層10の樹脂成分を芳香族ポリカーポネート系樹脂のみから構成した場合に、充分なエンボス転写が得られない場合は、A層10の樹脂成分として、非結晶性・低結晶性のポリエステル系樹脂をブレンドして、ブレンド組成物のガラス転移温度(Tg)を下げ、より低温で良好なエンボス転写が得られるようにしても良い。ただし、A層10の樹脂成分に、芳香族ポリカーホネート系樹脂以外の樹脂をブレンドする場合は、耐候性上の見地からA層10の樹脂成分の全量を100質量%として、30質量%未満の添加とすることが必要である。
A層10は、実質的に透明な層であるが、この実質的に透明であるとは、A層10を通して、B層20に添加された光輝性粒子による光輝性意匠が充分に発現される、または、C層30の着色意匠や印刷柄(D)40が視認されるという意味である。
A層10には必須成分として、紫外線吸収剤が添加されている。本発明のA層10に紫外線吸収剤が添加される目的は、(1)A層10それ自体を耐候性が良好な層として、A層10の光劣化に起因する黄変や透明性の低下、表面の劣化に伴う外観意匠の変化、A層10自体の脆化に伴う脱落等を防止するため、そして、(2)A層10の下に位置するB層20およびC層30(印刷柄(D)40を有する場合は、該印刷柄(D)40も)を紫外線から保護するためである。
(105/A層10の厚み(μm))<Q<18 (1)
ここで、添加量Q(質量部)は、A層10の樹脂成分全体を100質量部とした場合の、紫外線吸収剤の添加量である。
また、A層10には、その性質を損なわない範囲において、各種添加剤を適宜な量添加しても良い。一般的な添加剤としては、燐系、フェノール系他の各種酸化防止剤、ラクトン系、フェノールアクリレート系他のプロセス安定剤、熱安定剤、ヒンダードアミン系ラジカル補足剤、衝撃改良剤、加工助剤、金属不活化剤、抗菌・防かび剤、帯電防止剤、難燃剤、艶消し剤、充填・増量剤、ブルーイング剤等を挙げることができる。これらの添加剤の添加量は、実質的に透明な熱可塑性樹脂製品を得る場合に通常添加される量で良い。
A層10の厚みは、10μm以上である。また、40μm以下であることが好ましい。厚みがこれより薄い場合は、B層20、およびC層30へ透過する紫外線を効果的に減衰させるために、多量の紫外線吸収剤を添加する必要が生じる。そして、製膜時やエンボス付与時、あるいは実際の使用時に紫外線吸収剤が吹き出す恐れがある。また、B層20との共押出し法による一体化製膜の場合に、口金内での幅方向の厚み分布の不良や、内部界面の不安定現象に伴う内部ヘイズの増大を生じやすくなる。また、厚みをこれより厚くしたとしても、紫外線透過を減衰する効果は飽和している。そして、積層シート被覆金属板200として用いる場合は、積層シート100の総厚みに制限があるため、A層10の厚みを過度に厚くすると、他のB層20およびC層30を薄くする必要が生じ、他の層が受け持つべき機能の発現不全をもたらすおそれがある。
本発明のB層20は、実質的に透明な熱可塑性樹脂からなる層であって、B層20の樹脂成分全体を100質量部として、平均粒径が20μmより大きく、100μm以下であり、平均厚みが1μm以上、10μm以下であるガラスフレークの表面に金属薄膜をコーティングした平板状の光輝性粒子を、0.5質量部以上、5.0質量部以下含有し、厚みが30μm以上である樹脂層である。
実質的に透明な熱可塑性樹脂という点からは、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合系樹脂(AS樹脂)、メチルメタアクリレート・スチレン共重合系樹脂(MS樹脂)等も、その範囲に含まれることとなる。しかし、これらの破断伸びがない材料をB層20として用いた場合は、積層シート100をラミネートした積層シート被覆金属板200に満足な加工性を付与することができない。その点からは、実質的に透明で、かつ、23℃での引張り破断伸びとして100%以上を有する材料を用いることが好ましい。この点から、B層20の樹脂成分としては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂、ポリトレメチレンテレフタレート(PTT)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂等の結晶性ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレートのジオール成分の一部、および/または、ジカルボン酸成分の一部を置換した構造の非晶性・低晶性のポリエステル樹脂、芳香族ポリカーボネート系樹脂、および、それらのブレンド組成物、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)などのアクリル系樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合系樹脂(AS樹脂)、メチルメタアクリレート・スチレン共重合系樹脂(MS樹脂)等の透明性を維持したまま、ゴム成分の添加により柔軟性を付与した樹脂組成物、ポリ4メチル1ペンテン等や各種低晶性、非晶性の比較的透明性の良好なポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。
B層20に添加される光輝性粒子としては、平均粒径が20μmより大きく、100μm以下であり、平均厚みが1μm以上、10μm以下の平板状のガラスフレークの表面に金属薄膜をコーティングしたものを用いることができる。粒径がこれより小さい場合は、光輝性粒子が強い輝度感を有する点の意匠として認識される効果が乏しくなり、全体が一様にメタリックな反射を示すような意匠となりやすい。本発明の光輝性粒子のように、平均粒径を20μm以上とすることによって、全体として星がちりばめられたような光輝性意匠を現出させることができる。
B層20の厚みは30μm以上であり、これより薄いと、上記好ましい厚み範囲の光輝性粒子の添加が困難となり充分な意匠性が得られない。光輝性粒子の厚みが5μm以上である場合は、B層20の厚みは40μm以上であることが好ましい。また、B層20の厚みは150μm以下であることが好ましい。これより厚くしても意匠性向上効果は飽和するか、過剰となる。加えて、積層シート被覆金属板200として用いる場合は、積層シート100の総厚みに制限があるため、B層20の厚みを過度に厚くすると、他の層が薄くなってしまい、他の層が受け持つべき機能の発現不全をもたらすおそれがある。
B層20にもA層10に用いることができる各種の添加剤成分を適宜な量用いてもよい。また、B層20にも紫外線吸収剤を添加しても良い。ただし、紫外線はA層10の表面から入射するものであるため、A層10側に高濃度で添加しておくほうが効率的な紫外線カットができる。
C層30は、本発明の積層シート100に色味の意匠を付与すると同時に、被覆する金属等の下地の色の違いの影響で、積層シート100の色味や意匠感が変化しないような隠蔽性を有する層である。
基本的に熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度以上、あるいは融点以上で、弾性率が充分に低下する温度まで加熱することで、オープンロールによる成形は可能となる。その中でも、ここでいう、カレンダー製膜が可能というのは、軟質PVCシートの製膜に用いられてきたようなカレンダー設備や、それに温度条件や剪断トルクに関し多少の能力向上を施した程度のカレンダー設備で、容易に製膜が可能であることを意味する。さらに具体的にいうと、C層30を構成する熱可塑性樹脂は、ロール加熱温度の上限が200℃〜220℃程度のカレンダー設備で熔融混練が可能で、かつ、カレンダーロールからの良好な離型性を示し、圧延工程では充分な熔融張力を示し、均一な厚みの薄物シートを得やすい樹脂をいう。色味を付与する層であるC層30が、カレンダー製膜可能であることが好ましい理由は、積層シート被覆金属板200は小ロットで極めて多種類の色味に対応する必要があり、押出し製膜では色替えロスが多量に発生し、コスト面や環境問題の点で問題を生じるおそれがあるためである。
以下、C層30を構成する熱可塑性樹脂として好ましい形態である、上記の架橋弾性体成分を含むアクリル系樹脂について説明する。ここでのアクリル系樹脂とは、下記一般式(2)で示されるアクリル系単量体の単一組成、または、複数組成を重合して得られる重合体および/または重合体の混合物を主成分として含むものをいう。
CH2=CR1−COOR2 (2)
なお、ここでの主成分として含むとは、C層30を構成する熱可塑性樹脂全体から架橋ゴム弾性体成分を差し引いた質量を100質量%として、上記の重合体および/または重合体の混合物を70質量%以上、好ましくは90質量%以上含むことをいう。
上記のアクリル系樹脂に添加する架橋ゴム弾性体成分としては、ABS系、MBS系、等の衝撃改良剤として一般的に用いられているものを使用することができる。その中でも、本発明においては、C層30の好ましい引張り破断伸びを得るためには、架橋弾性体成分を比較的多量に添加することが必要であり、マトリクス樹脂となるアクリル系樹脂との相容性に優れ、また、折り曲げ白化を生じ難い、アクリル系架橋ゴム弾性体成分を用いることが好ましい。
また、C層30に関しても、その性質を損なわない範囲において、A層10に用いることができる各種添加剤を適宜な量添加しても良い。C層30をカレンダー製膜法で得る場合は、カレンダー製膜性を良好なものとする目的で、各種滑剤を添加しても良い。添加する滑剤としては、従来用いられているもので良く、ステアリン酸、モンダン酸等の脂肪酸系滑剤、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、ポリオレフィン系ワックス・酸変性ポリオレフィン系ワックス・パラフィンワックス等の炭化水素系滑剤、アクリル系滑剤等各種のものを挙げることができる。中でも、熱安定性が高く持続滑性効果を有するアクリル系高分子滑剤が好ましく、三菱レイヨン社製の「メタブレンL−1000」等を用いることができる。あるいは、アクリル系高分子滑剤と他の滑剤とを併用しても良い。
本発明の積層シート100においては、B層20とC層30の間に印刷柄(D)40が付与されている構成とすることもできる。印刷柄(D)40は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェットプリンターによる印刷、その他の公知の印刷方法で施される。印刷柄(D)40の絵柄は石目調、タイル調、あるいは幾何学模様、抽象模様等任意である。部分印刷でも全面ベタ印刷でも良く、部分印刷層とベタ印刷層の両方が施されていても良い。本発明の星がちりばめられたような光輝感を発現する光輝性粒子との組み合わせが必ずしも良好とは言えないが、木目柄の印刷柄であっても構わない。
積層シート100全体の厚みは、下限が好ましくは75μm以上、より好ましくは120μm以上であり、上限が好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。積層シート100の厚みが薄すぎる場合は、各層に必要な機能を充分に付与することが難しく、耐候性の不足、光輝性粒子の輝度感の不足、隠蔽性の不足等を来たす恐れがある。一方、積層シート100の厚みが厚すぎる場合は、軟質PVC樹脂被覆金属板を折り曲げ加工等の成形加工するのに従来から用いてきた成形金型の使用が困難になるなど、2次加工性に問題を生じるおそれがある。
本発明の積層シート100の製造方法には、特に制限はなく、各層を単独で製膜した後に後工程で積層一体化しても良いが、前述の通り、A層10とB層20とを2台の押出機とマルチマニホールドダイ、若しくはフィードブロックを用いた共押出し製膜法により一体化した状態で作製し、カレンダー製膜法により作成したC層30と熱融着積層することが、最も効率的なため好ましい。このA層10およびB層20の2層共押出しシートと、C層30との熱融着積層による一体化は、エンボス付与機の加熱ロールへの導入部分で実施するのが工程上好ましい。ただし、この積層一体化は必ずしもエンボス付与機での熱融着積層によらないで、他工程で熱融着積層を行っても良い。また、ドライラミ接着剤等による積層とすることもできる。
上記の方法により製造した積層シート100は、A層10側表面にエンボス版により凹凸形状を付与し、エンボス意匠シートとすることができる。図1(c)に、本発明の積層シート100にエンボス意匠を施した場合の層構成を示した。エンボス版としては、エンボス意匠が形成された版であれば、その形状は特に限定されず、枚葉でエンボス処理するための板状のものであっても、連続でエンボス処理することのできるロール状のものであってもよい。
図1(d)に層構成を模式的に示したように、本発明の金属板200は、上記により作製した積層シート100および金属板80を備え、積層シート100におけるC層30側表面が接着剤70を介して金属板80上にラミネートされた構成を有している。図1(d)に示した構成では、一実施例として、A層10表面にエンボスを有している積層シート100により被覆された構成を示した。本発明の耐候性積層シート被覆金属板200は、この構成に限定されず、表面にエンボスを有さない積層シート100や、印刷柄(D)40を有する積層シート100により被覆された構成も含む。
(B層20の原料コンパウンドの作製)
光輝性粒子として、表1に記載のものを表1に記載の量用いて、口径35mmの同方向2軸混練機により、ビスフェノールA型の芳香族ポリカーボネート樹脂「ノバレックス7025A」(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)との熔融混練を行い、ストランドダイから直径約3mm程度の線状に押出した後、水冷し、ペレタイザーで連続的にカットすることにより長さ約5mm程度の光輝性粒子練り込みペレットを得た。35mm混練機のシリンダー設定温度は、270℃であり、芳香族ポリカーボネート樹脂の原料フレークと、光輝性粒子とは、それぞれ別の定量供給フィーダーを用い、混練機のフィード部に投入している。
上記と同様に口径35mmの同方向2軸混練機を用い、B層20に用いたのと同一の芳香族ポリカーボネート樹脂を用い、紫外線吸収剤としてトリアジン系のチヌビン1577FF(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を8質量部練り込んだペレットを作成した。温度条件やその他手順等もB層20の原料のコンパウンドを作成する際と基本的に同様である。
2台のφ65mmのベント付き単軸押出機、マルチマニホールド機構を有するTダイ、および必要な各種導管類を用いて、上記で得られた、A層10およびB層20の原料コンパウンドから、2層の共押出し積層シートを作成した。A層10の樹脂組成、紫外線吸収剤の添加量は、実施例1〜15および比較例1〜15について全て同一である。A層10の設定厚みも20μmで同一であり、一方のφ65mm単軸押出機の吐出量を変化させることで、B層20の設定厚みのみを表1に記載のように変化させた。
C層30としては、後に示す表7の実施例28と同一のアクリル系架橋ゴム弾性体成分を含むアクリル系樹脂を用い、該樹脂成分の合計を100質量部として、滑剤である「メタブレンL−1000」(三菱レイヨン社製)を0.5質量部、および顔料酸化チタンと有機系青色顔料が混合された淡青色系顔料を20質量部添加して樹脂混合物を得た。そして、この樹脂混合物に対して、前工程に予備混練ロールを有し、金属ロール4本からなるカレンダー製膜装置を用いて、ロール温度180℃〜195℃の条件下でシート圧延を行い、厚み120μm、幅1200mmの淡青色シートを得た。これを実施例1〜15、および比較例1〜15の全てに共通するC層30として用いた。
表1に記載の各種光輝性粒子を添加したB層20およびA層10の共押出積層シートと、C層30との熱融着積層一体化、およびエンボス柄の転写を図2に示すエンボス付与機を用いて行った。加熱ロールは140℃に設定し、A層10とB層20の積層シート、およびC層30を図2に示すように2本の巻き出し軸から供給し、加熱ロールへの接触部分で重ね合わせ、熱融着積層により一体化した。引き続き、積層一体化されたシートを非接触式の赤外ヒーターでシート表面温度が180℃になるまで加熱し、エンボスロールによりエンボス柄を付与すると同時に、押圧によりB層20とC層30との間の熱融着積層をより確実なものとした。エンボスロールは蒸気循環で120℃に保持されており、芳香族ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度が約150℃であることから、積層シートが、エンボスロールと接触、押圧を受けエンボスを付与されると同時に、ガラス転移温度以下に冷却を受け、エンボス柄が固定・保持されることとなり、良好なエンボス転写が得られる。
(積層シート100の作製)
実施例16〜25、および、比較例16〜21においては、A層10の樹脂組成、および、紫外線吸収剤の種類、添加量、A層10の厚みを変化させたものであり、B層20、およびC層30は組成、厚み等に関し全て同一である。ただし、比較例20、21は、A層10を有しない構成であり、比較例21では、B層20に光輝性粒子に加えて、トリアジン系の紫外線吸収剤であるチヌビン1577FFを6.0質量部添加した組成のものを別途製膜して用いている。A層10の樹脂組成、紫外線吸収剤の種類および添加量、A層10の厚みについて、表5に示す。表中の「PCTG」は、イーストマン・ケミカル・カンパニー社製の「PCTG・5445」を用いており、ポリエチレンテレフタレートのジオール成分であるエチレングリコールの約65モル%を1.4−シクロヘキサンジメタノールで置換した構造で、芳香族ポリカーボネート系樹脂との相容性に優れる低結晶性のポリエステル系樹脂であり、単体のガラス転移温度は約87℃である。
厚み0.55mmの亜鉛・アルミニウムメッキ鋼板をコイルから連続的に巻き出しながら、軟質PVCシート被覆金属板用として一般的に用いられているアクリル系熱硬化型接着剤(三菱レイヨン社製)を金属面に乾燥後の接着剤膜厚が2〜4μm程度となるように塗布した。ついで、熱風加熱炉および赤外線ヒーターにより塗布面の加熱、および乾燥を行い、鋼板の表面温度がラミネートロール部分で225℃となるように炉の温度条件、および鋼板の送り速度を調整し、ロールラミネーターを用いて、上記で作成した積層シートのC層30側が接着面となるように鋼板にラミネートして、水冷にて冷却することにより積層シート被覆金属板200を作成した。実施例16〜25、比較例16〜21の全てに関して、ラミネート条件は同一である。
得られた積層シート被覆金属板200について、耐候性促進試験を実施した。耐候性促進試験は、積層シート被覆金属板を60mm×50mmに切り出して、サンシャインウェザーメーター・耐候性促進試験機(スガ試験機社製)を用いた試験に供した。条件は、ブラックパネル温度63℃で、照射102分、スプレー18分の120分を1サイクルとして行った。
実施例26〜36は、C層30の樹脂組成を変化させたものであり、A層10、およびB層20は組成、厚み等に関し全て同一である。A層10の樹脂組成、紫外線吸収剤量、厚みは、実施例1〜15、および比較例1〜15に用いたものと同様であり、樹脂成分は芳香族ポリカーボネート系樹脂100%であり、紫外線吸収剤としてトリアジン系のチヌビン1577FF(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を8質量部添加している。B層20の樹脂組成、光輝性粒子の種類、添加量は、実施例16〜25、および比較例16〜21に用いたものと同様であり、樹脂組成は芳香族ポリカーボネート系樹脂100%であり、光輝性粒子としては、メタシャインMC5090PSを1.25質量部添加しており、厚みは80μmである。
エンボス付与機でのエンボス付与適性に関し、以下の評価を実施した。
(1)エンボス付与適性:耐粘着性
図2に示すエンボス付与機でエンボスを付与した際に、加熱ロールにシートが粘着して作業が困難となったものを「×」、粘着しなかったものは「○」で示した。
(2)エンボス付与適性:耐溶断性
図2に示すエンボス付与機でエンボスを付与した際に、ヒーターによる積層シートの加熱中にシートが熔融破断して作業が困難となったものや、著しいシートの伸びや皺入り、幅縮みを生じ、良好なエンボス付与シートを得られなかったものを「×」、全く問題を生じなかったものを「○」、作業の継続は可能で、シートの伸びや皺入り、幅縮みが発生したが、顕著なものではなかった場合を「△」とした。
(3)エンボス付与適性:転写性
図2に示すエンボス付与機でエンボスを付与したシートを、目視で観察し、綺麗にエンボス柄が転写されているものを「○」、これに比べてやや転写が浅い場合を「△」、転写が悪く、浅いエンボス柄になっているもの、あるいは、エンボス柄に無関係に単に表面が荒れているものを「×」で示した。
得られた積層シート被覆金属板については、以下の評価を実施した。
(1)耐候性促進試験
実施例16〜25、および比較例17〜21と同様の方法により実施した。評価は曝露2000時間後と4000時間後の外観評価である。
B、2Bの鉛筆を用いて、JIS S1005 9.8(2)鉛筆引っ掻き試験に従い、80mm×60mmに切り出した積層シート被覆金属板の樹脂シート面に対し45°の角度を保ちつつ1kgの加重を掛けた状態で線引きをできる治具を使用して線引きを行い、該部分の樹脂シートの面状態を目視で判定し、Bの鉛筆で全く傷が付かなかったものを「○」、Bでは傷が入るが、2Bの鉛筆では全く傷が付かなかったものを「△」、2Bの鉛筆でも傷が付いたものを「×」として表示した。
積層シート被覆金属板の長さ方向、および幅方向からそれぞれ、40mm×60mmの試料を切り出し、「JIS Z−2248」で規定されるV曲げ法の評価を行った。V曲げ法では、図3(a)に全体図を示したスクリュー曲げ試験装置400を使用した。スクリュー曲げ試験装置400は、上型昇降用ハンドル410、上型昇降スクリュー420、上型設置部分430および下型設置部分440を備えている。上型昇降スクリュー420上部に設けられた上型昇降用ハンドル410を手動で回すことによって、上型昇降スクリュー420が上下方向に移動し、それに伴って、上型昇降スクリュー420の下端に設けられた上型設置部分430が上下方向に移動する。また、図3(b)にV曲げ部分の拡大図を示したように、上型設置部分430には、V曲げ用上型450が設けられ、下型設置部分440には、V曲げ用下型460が設けられている。そして、上型昇降用ハンドル410を操作することによって、上型設置部分430に設けたV曲げ用上型450を下方向に移動し、試験片480をV曲げ用下型460との間で挟み込むことによって、試験片480をV型に変形させる。図3(c)に示したように、このV曲げ用上型450としては、R=2mmの試験では、上型のV字頂部が、半径2mmの角まるめ処理されたもの452を用いた。また、R=0mmの試験では、上型のV字頂部に角まるめ処理が施されていないもの454を用いた。
まず、積層シート被覆金属板の長さ方向および幅方向からそれぞれ50mm×150mmの試料を切り出し、手動による折り曲げ機を用いて、直径4mmの丸棒515を用いて、積層シート被覆面が外側になるように内半径2mmで180度に折り返した予備曲げ試験片510を作製した。図4(a)に、予備曲げの概要を示した。
(実施例1〜15、比較例1〜15)
比較例1〜比較例10は、光輝性粒子としてガラスフレークの表面に金属箔膜(銀)をコーティングしたものを用いて積層シートを得たものである。比較例1および比較例2は、該光輝性粒子の粒径が本発明の範囲より小さい場合であり、光輝性粒子を輝度感を有する点の意匠として認識することはできず、全体が一様な金属光沢を示す外観となっていた。これも一つの意匠感ではあるが、このような意匠は、光輝性顔料による印刷等によって類似意匠が得られるものである。
比較例17は、A層10の芳香族ポリカーボネート系樹脂の量が、本発明の範囲よりも少ない場合であり、本発明の範囲の量の紫外線吸収剤を添加しているものの、耐候性試験後の結果が良くなかった。光黄変に加えて、表面の荒れを生じる結果となっていた。
実施例26〜32は、C層30として、引張り破断伸びが100%以上であるアクリル系架橋ゴム弾性体を含むアクリル系樹脂を用いた場合であり、積層シート被覆金属板200として良好な加工性が得られている。実施例26は、引張り破断伸びが350%を超える過度に柔軟なC層30を用いた場合で、本発明のようにA層10およびB層20を被覆した構成においても鉛筆硬度試験の結果が多少低くなっていた。また、実施例26および実施例27では、エンボス付与機での熔融張力がやや低下しており、ヒーター過熱の際、多少の積層シートの伸びを生じた。実施例33は、C層30としてやはりアクリル系架橋ゴム弾性体成分を含むアクリル系樹脂を用いているが、その破断伸びが100%に満たない場合であり、比較的穏やかな加工条件(V曲げ・R=2mmに相当)では問題なく使えるものの、より過酷な加工条件では微細なクラックが発生した。
20 B層
30 C層
40 印刷柄(D)
70 接着剤
80 金属板
100 金属被覆用耐候性積層シート
200 耐候性積層シート被覆金属板
Claims (14)
- 表面側から順に以下に示すA層、B層、C層の3層を備え、積層シートの総厚みが75μm以上、300μm以下の範囲である金属被覆用耐候性積層シート。
A層:A層の樹脂成分全体を100質量%として、芳香族ポリカーボネート系樹脂を70質量%以上含有する層であって、A層の樹脂成分全体を100質量部として、紫外線吸収剤を3質量部以上、18質量部以下含有し、実質的に透明であり、厚みが10μm以上である樹脂層、
B層:実質的に透明な熱可塑性樹脂からなる層であって、B層の樹脂成分全体を100質量部として、平均粒径が20μmより大きく、100μm以下であり、平均厚みが1μm以上、10μm以下であるガラスフレークの表面に金属薄膜をコーティングした平板状の光輝性粒子を、0.5質量部以上、5.0質量部以下含有し、厚みが30μm以上である樹脂層、
C層:カレンダー製膜法により製膜することが可能である熱可塑性樹脂からなる層であって、顔料成分が添加されることにより着色された、厚みが45μm以上、260μm以下である樹脂層。 - 前記B層の熱可塑性樹脂が、前記B層の樹脂成分全体を100質量%として、芳香族ポリカーボネート系樹脂を50質量%以上含有する実質的に透明な熱可塑性樹脂であり、前記C層の熱可塑性樹脂が、カレンダー製膜法により製膜することが可能であり、芳香族ポリカーボネート系樹脂と熱融着性を有し、23℃での引張り破断伸びが100%以上、350%以下である、請求項1に記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記A層の紫外線吸収剤がトリアジン系である、請求項1または2に記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- トリアジン系紫外線吸収剤の添加量が、前記A層の樹脂成分全体を100質量部して、以下の式(1)により定められるQ質量部である、請求項3に記載の金属被覆用耐候性積層シート。
(105/前記A層の厚み(μm))<Q<18 (1) - 前記C層を構成する熱可塑性樹脂が、架橋ゴム弾性体成分を含むアクリル系樹脂を主体としてなる請求項1〜4のいずれかに記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記架橋ゴム弾性体成分が、アクリル樹脂系架橋ゴム弾性体成分を核にして、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂をグラフト重合して得られるコア・シェル型の共重合組成物である、請求項5に記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記B層と前記C層との間に印刷柄(D)が付与されている、請求項1〜6のいずれかに記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記A層の外表面にエンボスによる凹凸意匠が付与されている、請求項1〜7のいずれかに記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記A層と前記B層とが共押出し製膜法によって一体で製膜されたものである、請求項1〜8のいずれかに記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 前記A層と前記B層とが共押出し製膜法によって一体で製膜されたシートと、前記C層とが熱融着によって積層されている、請求項9に記載の金属被覆用耐候性積層シート。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の金属被覆用耐候性積層シート、および、該シートの前記C層側に接着剤を介してラミネートされた金属板を備えて構成される耐候性積層シート被覆金属板。
- 請求項11の耐候性積層シート被覆金属板を用いた、玄関ドア部材。
- 請求項11の耐候性積層シート被覆金属板を用いた、カーテンレール。
- 請求項11の耐候性積層シート被覆金属板を用いた、自動車内装部材。
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