JP2015066855A - 加飾シート及び加飾樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
項1. 少なくとも、基材層と、金属光沢層とを有し、
前記金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなる、加飾シート。
項2. 前記樹脂被覆金属顔料において、前記金属顔料を被覆している樹脂が、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群から選択された少なくとも1種である、項1に記載の加飾シート。
項3. 前記樹脂被覆金属顔料において、前記樹脂により被覆されている金属顔料を構成する金属が、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、及びこれらのうち少なくとも1種を含む合金からなる群から選択された少なくとも1種である、項1または2に記載の加飾シート。
項4. 前記樹脂被覆金属顔料の平均粒子径が、1〜50μmである、項1〜3のいずれかに記載の加飾シート。
項5. 前記金属光沢層において、前記アクリル系樹脂が、アクリル樹脂及びアクリルポリオール樹脂の少なくとも一方である、項1〜4のいずれかに記載の加飾シート。
項6. 前記金属光沢層において、前記樹脂被覆金属顔料の含有量が、前記バインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上である、項1〜5のいずれかに記載の加飾シート。
項7. 前記金属光沢層の厚みが、10μm以下である、項1〜6のいずれかに記載の加飾シート。
項8. パール顔料を含む光輝性インキ層をさらに有する、項1〜7のいずれかに記載の加飾シート。
項9. 少なくとも、成形樹脂層と、基材層と、金属光沢層とがこの順に積層された積層体からなり、
前記金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなる、加飾樹脂成形品。
本発明の加飾シートは、少なくとも、基材層と、金属光沢層とを有し、金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなることを特徴とする。本発明の加飾シートにおいては、金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されていることにより、優れた金属光沢及び密着性を有し、さらに高い耐候性を有する。より具体的には、金属光沢層に樹脂被覆金属顔料を用いることにより、金属光沢層を形成する樹脂組成物に含まれるバインダー樹脂として、アクリル系樹脂を50質量%以上配合した場合にも、顔料が均一性高く分散されるため、加飾シートに優れた金属光沢及び密着性を付与でき、さらにアクリル系樹脂の有する高い耐候性により、加飾シートに対して高い耐候性を付与することができる。さらに、アクリル系樹脂は、従来主に使用されてきた塩化ビニル系樹脂などに比して硬いため、加飾シートが三次元成形された際の残存応力による金属光沢層の剥がれなども抑制し得る。以下、本発明の加飾シートについて詳述する。
本発明の加飾シートは、少なくとも、基材層1と、金属光沢層2とが積層された積層構造を有する。本発明の加飾シートは、加飾シートに光輝性を付与することなどを目的として、必要に応じて、光輝性インキ層4を有していてもよい。なお、本発明において、加飾シートの「光輝性」とは、加飾シートが光輝く意匠を有することを意味する。また、本発明の加飾シートは、加飾シートの表面を保護することなどを目的として、必要に応じて、最外層として表面保護層3を設けてもよい。また、表面保護層3と、これに隣接する層との密着性を高めることなどを目的として、必要に応じて、表面保護層3の下にプライマー層6を設けてもよい。また、樹脂成形品に装飾性を付与することなどを目的として、必要に応じて、絵柄層5を設けてもよい。さらに、加飾シートの耐薬品性や耐傷付き性を向上させることなどを目的として、例えば、金属光沢層2と表面保護層3との間、プライマー層6を設ける場合は金属光沢層2とプライマー層6との間などに、必要に応じて、透明樹脂層7を設けてもよい。また、基材層1の色の変化やバラツキを抑制する目的で、基材層1の上や絵柄層5の下などに、隠蔽層8を必要に応じて設けてもよい。さらに、基材層1の下に、接着層9などを設けてもよい。
[基材層1]
基材層1は、本発明の加飾シートにおいて支持体としての役割を果たす樹脂シート(樹脂フィルム)により形成されている。基材層1に使用される樹脂成分については、特に制限されず、三次元成形性や射出樹脂層との相性等に応じて適宜選定すればよいが、好ましくは、熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(以下「ABS樹脂」と表記することもある);アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル樹脂;アクリル樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリカーボネート樹脂;塩化ビニル系樹脂;ポリエチレンテレフタラート(PET)樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ABS樹脂が三次元成形性の観点から好ましい。基材層1を形成する樹脂成分としては、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。また、基材層1は、これら樹脂の単層シートで形成されていてもよく、また同種又は異種樹脂による複層シートで形成されていてもよい。
通常50〜800μm程度、好ましくは100〜600μm程度、さらに好ましくは200〜500μm程度が挙げられる。基材層1の厚みが上記範囲内であると、加飾シートに対してより一層優れた三次元成形性、意匠性などを備えさせることができる。
金属光沢層2は、加飾シートに金属光沢の意匠を付与することを目的として設けられる層である。本発明においては、金属光沢層2は、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されている。金属光沢層2は、全面ベタ層として形成されていてもよいし、後述する絵柄層5のように柄パターン層として形成されていてもよい。また、金属光沢層2は、全面ベタ層と柄パターン層とを組み合わせて形成されていてもよい。なお、一般的なバインダー樹脂と金属顔料を用いて金属光沢層を形成する場合には、全面ベタ層とした場合において、特に密着性や耐候性の問題が顕著となる傾向がある。このため、金属光沢層2を全面ベタ層として形成する場合に、特に本発明の加飾シートによる優れた効果が発揮される。
表面保護層3は、本発明の加飾シートが加飾樹脂成形品を成形するために使用された際に、加飾樹脂成形品の最表面に位置し、耐傷付き性などの表面物性を向上させる目的で形成される層である。表面保護層3は、樹脂により形成することができる。
表面保護層3を形成する樹脂には、表面保護層3に備えさせる所望の物性に応じて、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤等が挙げられる。これらの添加剤は、常用されるものから適宜選択して用いることができる。
表面保護層3が、2液硬化性樹脂により形成されている場合、表面保護層3は、後述のプライマー層6と同様の形成方法により形成することができる。
本発明においては、加飾シートに光輝性を付与することなど目的として、光輝性インキ層4を設けてもよい。光輝性インキ層4は、例えば、金属光沢層2と接する位置に設けることができる。また、上記した金属光沢層2の場合と同様に、光輝性インキ層4は、全面ベタ層として形成されていてもよく、後述する絵柄層5のように柄パターン層として形成されていてもよく、これらの組み合わせとして形成されていてもよい。
プライマー層6は、表面保護層3とその下に位置する層との密着性を高めることなどを目的として、必要に応じて含まれる層である。プライマー層6は、樹脂により形成することができる。
絵柄層5は、例えば、加飾シートに装飾性を付与する目的で、必要に応じて設けられる層である。絵柄層5は、例えば絵柄層用インキ組成物を用いて形成され、所望の絵柄を有している。絵柄層5の形成に用いられる絵柄層用インキ組成物としては、バインダー樹脂に、顔料、染料等の着色剤、体質顔料、溶剤、安定剤、可塑剤、触媒、硬化剤等を適宜混合したものが使用される。
透明樹脂層7は、加飾シートの耐薬品性や耐傷付き性を向上させる目的で、例えば、金属光沢層2と表面保護層3との間、プライマー層3を設ける場合は金属光沢層2とプライマー層3との間などに、必要に応じて設けられる層である。
隠蔽層8は、基材層1の色の変化やバラツキを抑制する目的で、基材層1の上などに、必要に応じて設けられる層である。
接着層9は、加飾シートと成形樹脂との密着性や接着性を向上させることなどを目的として、基材層1の裏面に必要に応じて設けられる層である。接着層9を形成する樹脂としては、加飾シートと成形樹脂との密着性や接着性を向上させることができるものであれば、特に制限されず、例えば、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリル変性ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ウレタン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等挙げられる。熱硬化性樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の加飾樹脂成形品は、本発明の加飾シートに成形樹脂を一体化させることにより成形されてなるものである。即ち、本発明の加飾樹脂成形品は、少なくとも、成形樹脂層と、基材層と、金属光沢層とがこの順に積層された積層体からなり、金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなることを特徴とする。本発明の加飾樹脂成形品では、必要に応じて、加飾シートに上述の表面保護層3、光輝性インキ層4、絵柄層5、プライマー層6、透明樹脂層7、隠蔽層8などの少なくとも1層がさらに設けられていてもよい。
本発明の加飾シートを真空成形型により予め立体形状に成形する真空成形工程、
真空成形された加飾シートの余分な部分をトリミングして成形シートを得るトリミング工程、及び
成形シートを射出成形型に挿入し、射出成形型を閉じ、流動状態の樹脂を射出成形型内に射出して樹脂と成形シートを一体化する一体化工程。
本発明の加飾シートを、所定形状の成形面を有する可動金型の当該成形面に対し、加飾シートの基材層の表面が対面するように設置した後、当該加飾シートを加熱、軟化させると共に、可動金型側から真空吸引して、軟化した加飾シートを当該可動金型の成形面に沿って密着させることにより、加飾シートを予備成形する予備成形工程、
成形面に沿って密着された加飾シートを有する可動金型と固定金型とを型締めした後、両金型で形成されるキャビティ内に、流動状態の樹脂を射出、充填して固化させることにより樹脂成形体を形成し、樹脂成形体と加飾シートを積層一体化させる一体化工程、及び
可動金型を固定金型から離間させて、加飾シート全層が積層されてなる樹脂成形体を取り出す取出工程。
これらの熱硬化性樹脂は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(加飾シートの作製)
基材層としてのABS樹脂フィルム(厚み400μmm)上に、表1に記載のバインダー樹脂及び顔料を含むインキをグラビア印刷により全面に塗工し、金属光沢層(厚み1〜2μm)を形成した。なお、各実施例及び比較例において、顔料の割合は、バインダー樹脂100質量部に対して、50質量部とした。次に、金属光沢層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−アクリル系共重合体樹脂を含むインキを用いて、グラビア印刷により絵柄層(厚み5μm)を形成した。絵柄層の模様は、木目模様とした。次に、絵柄層の上に、後述のプライマー樹脂を用いてグラビア印刷によりプライマー層(厚み3μm)を形成した。なお、塗工液には、プライマー樹脂100質量部に対して、トリアジン系紫外線吸収剤3.5質量部と、光安定化剤(HALS)1.7質量部とを配合した。次に、プライマー層の上に後述の電離放射線硬化性樹脂を、硬化後の厚みが10μmとなるようにして、グラビア印刷により塗工した。なお、塗工液には、電離放射線硬化性樹脂100質量部に対して、トリアジン系紫外線吸収剤1.3質量部と、光安定化剤(HALS)1.7質量部とを配合した。次に、塗工した電離放射線硬化性樹脂に対して、電子線を照射(加速電圧165kV、照射線量50kGy(5Mrad))して、電離放射線硬化性樹脂を硬化して表面保護層を形成し、表1に示されるような構成を有する、基材層/金属光沢層/絵柄層/プライマー層/表面保護層がこの順に積層された加飾シートを得た。
(加飾シートの作製)
基材層としてのABS樹脂フィルム(厚み400μmm)上に、表2に記載のバインダー樹脂及び顔料を含むインキをグラビア印刷により全面に塗工し、金属光沢層(厚み1〜2μm)を形成した。なお、各実施例及び比較例において、顔料の割合は、バインダー樹脂100質量部に対して、50質量部とした。次に表2に記載のバインダー樹脂及びパール顔料を含むインキをグラビア印刷により全面に塗工し、光輝性インキ層(厚み1〜2μm)を形成した。なお、各実施例及び比較例において、パール顔料の割合は、バインダー樹脂100質量部に対して、80質量部とした。次に、光輝性インキ層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−アクリル系共重合体樹脂を含むインキを用いて、グラビア印刷により絵柄層(厚み5μm)を形成した。絵柄層の模様は、木目模様とした。次に、絵柄層の上に、後述のプライマー樹脂を用いてグラビア印刷によりプライマー層(厚み3μm)を形成した。なお、塗工液には、プライマー樹脂100質量部に対して、トリアジン系紫外線吸収剤3.5質量部と、光安定化剤(HALS)1.7質量部とを配合した。次に、プライマー層の上に後述の電離放射線硬化性樹脂を、硬化後の厚みが10μmとなるようにして、グラビア印刷により塗工した。なお、塗工液には、電離放射線硬化性樹脂100質量部に対して、トリアジン系紫外線吸収剤1.3質量部と、光安定化剤(HALS)1.7質量部とを配合した。次に、塗工した電離放射線硬化性樹脂に対して、電子線を照射(加速電圧165kV、照射線量50kGy(5Mrad))して、電離放射線硬化性樹脂を硬化して表面保護層を形成し、表2に示されるような構成を有する、基材層/金属光沢層/光輝性インキ層/絵柄層/プライマー層/表面保護層がこの順に積層された加飾シートを得た。
実施例1〜11及び比較例1〜8の加飾シートをそれぞれ用い、各加飾シートを、ヒーター熱盤温度170℃で加熱して射出成形の金型内形状に沿うように成形して、表面保護層側を金型内面に密着させた。金型は、80mm角の大きさで、立ち上がり10mm、コーナー部が2Rのトレー状である深絞り度の高い形状のものを用いた。一方、射出樹脂としてABS樹脂[日本エイアンドエル(株)製、商品名「クララスチックMTH−2」]を用いて、これを230℃にて溶融状態にしてから、キャビティ内に射出した。金型温度が30℃になった時点で、金型から加飾樹脂成形品を取り出し、加飾樹脂成形品を得た。次に、BYKガードナー社製のマイクログロスを用い、得られた加飾樹脂成形品表面のグロス値(60°)を測定した。結果を表1及び表2に示す。
上記でグロス値を測定した加飾樹脂成形品に対して、岩崎電気株式会社製の超促進耐候試験
機(アイスーパーUVテスター)を用いて、波長295〜450nmの紫外線を100時間連続照射した後、加飾樹脂成形品表面のグロス値(60°)を測定した。結果を表1及び表2に示す。
上記で測定した、耐候性試験前後のグロス値の差を以下の基準に従い評価した。グロス値差の実測値を表1及び2に示す。
◎:グロス値差が10以下であり、艶低下は見られなかった
○:グロス値差が11〜25であり、軽微な艶低下が見られた
△:グロス値差が26〜40であり、艶低下が見られた
×:グロス値差が41〜60であり、艶低下が見られた
××:グロス値差が61以上であり、顕著な艶低下が見られた
上記の耐候性試験を行った後の各加飾樹脂成形品の表面に対して、カッターで長さ5mm、間隔2mmで縦11本、横11本の切れ込みを入れ、縦10マス×横10マスの合計100マスの碁盤目状の切れ込みを形成した。この切れ込みの上から、ニチバン社製のセロテープ(No.405−1P)を圧着した後、急激に剥離することにより、金属光沢層の密着性を評価した。評価基準は以下の通りである。結果を表1及び2に示す。
○:100マス中、100マスにおいて、剥離が全く見られなかった
△:100マス中、1〜10マスにおいて、若干の剥離が見られた
×:100マス中、11以上のマスにおいて、顕著な剥離が見られた
(バインダー樹脂)
A:アクリル樹脂
B:塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂
C:アクリルポリオール樹脂(ガラス転移温度(Tg)90℃、OH価80、重量平均分子量3万〜4万)
D:アクリルポリオール樹脂(ガラス転移温度(Tg)75℃、OH価80、重量平均分子量2万〜2.5万)
E:アクリルポリオール樹脂/ウレタン樹脂(質量比6/4、アクリルポリオール樹脂のガラス転移温度(Tg)90℃)
a:アルミニウム顔料(平均粒子径18μm)の表面がアクリル樹脂で被覆された、樹脂被覆金属顔料(アクリル樹脂の厚み約5nm)
b:アルミニウム顔料(平均粒子径18μm)
(パール顔料)
c:酸化チタンで被覆した雲母
アクリルポリオール樹脂/ウレタン樹脂(質量比9/1)
(電離放射線硬化性樹脂)
2官能ポリカーボネートアクリレート(重量平均分子量1万)/4官能ウレタンアクリレート(重量平均分子量6千)の混合樹脂(質量比95/5)
2…金属光沢層
3…表面保護層
4…光輝性インキ層
5…絵柄層
6…プライマー層
Claims (9)
- 少なくとも、基材層と、金属光沢層とを有し、
前記金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなる、加飾シート。 - 前記樹脂被覆金属顔料において、前記金属顔料を被覆している樹脂が、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群から選択された少なくとも1種である、請求項1に記載の加飾シート。
- 前記樹脂被覆金属顔料において、前記樹脂により被覆されている金属顔料を構成する金属が、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、及びこれらのうち少なくとも1種を含む合金からなる群から選択された少なくとも1種である、請求項1または2に記載の加飾シート。
- 前記樹脂被覆金属顔料の平均粒子径が、1〜50μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の加飾シート。
- 前記金属光沢層において、前記アクリル系樹脂が、アクリル樹脂及びアクリルポリオール樹脂の少なくとも一方である、請求項1〜4のいずれかに記載の加飾シート。
- 前記金属光沢層において、前記樹脂被覆金属顔料の含有量が、前記バインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の加飾シート。
- 前記金属光沢層の厚みが、10μm以下である、請求項1〜6のいずれかに記載の加飾シート。
- パール顔料を含む光輝性インキ層をさらに有する、請求項1〜7のいずれかに記載の加飾シート。
- 少なくとも、成形樹脂層と、基材層と、金属光沢層とがこの順に積層された積層体からなり、
前記金属光沢層が、アクリル系樹脂を50質量%以上含むバインダー樹脂と、金属顔料が樹脂により被覆された樹脂被覆金属顔料とを含む樹脂組成物により形成されてなる、加飾樹脂成形品。
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