JP2015163434A - 加飾シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による加飾シートは、少なくとも、基材層、離型層、剥離層、およびアンカー層が順に積層されたインモールド成形用加飾シートであって、離型層が、少なくとも、エステル基含有硬化性樹脂と、微粒子とを含んでなり、剥離層が、少なくとも、アクリル系樹脂を含んでなり、アンカー層が、少なくとも、硬化性樹脂を含んでなるものである。
【選択図】図1
Description
少なくとも、基材層、離型層、剥離層、およびアンカー層が順に積層されたインモールド成形用加飾シートであって、
前記離型層が、少なくとも、エステル基含有硬化性樹脂と、微粒子とを含んでなり、
前記剥離層が、少なくとも、アクリル系樹脂を含んでなり、
前記アンカー層が、少なくとも、硬化性樹脂を含んでなる、インモールド成形用加飾シートが提供される。
本発明による加飾シートは、少なくとも、基材層、離型層、剥離層、およびアンカー層が順に積層されたものである。加飾シートは、加飾成形品のインモールド成形用として好適に使用される。加飾シートは、離型層と剥離層の界面で剥離することができ、インモールド成形時には、少なくとも剥離層とアンカー層とを有する転写層が、少なくとも基材と離型層とを有する離型シートから剥離されて、被転写体(樹脂成形品)へと転写される。
本発明による加飾シートの基材層は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体などのビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチルなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、三酢酸セルロース、セロファン、ポリカーボネート、ポリウレタン系などのエラストマー系樹脂などによるものが利用される。これらのうち、成形性および剥離性が良好である点から、ポリエステル系樹脂、特にポリエチレンテレフタレート(以下「PET」ということがある。)が好ましい。基材の厚さとしては、成形性や形状追従性、取り扱いが容易であるとの観点から、25〜150μmの範囲が好ましく、さらに30〜100μmの範囲がより好ましい。
本発明による加飾シートの離型層は、転写層が、基材層からの剥離を容易に行うために設けられる層である。離型層を設けることで、加飾シートから転写層を確実かつ容易に被転写体(樹脂成形体)へ転写させ、離型シートを確実に剥離することができる。
本発明による加飾シートの剥離層は、離型シートが、転写層からの剥離を容易に行うために設けられる層である。剥離層を設けることで、加飾シートから離型シートを確実かつ剥離して、転写層を確実かつ容易に被転写体(樹脂成形体)へ転写させることができる。
本発明による加飾シートは、離型層と剥離層の常温(20℃)での界面剥離強度が、好ましくは0.5N/18mm以上であり、より好ましくは1N/18mm以上であり、さらに好ましくは2N/18mm以上である。加飾シートが加温前の常温時の状態で、離型層と剥離層の常温での界面剥離強度が0.5N/18mm以上であれば、常温での界面剥離強度が重いため、箔こぼれを抑制することができる。
本発明による加飾シートの保護層は、転写層が加飾シートから樹脂成形体へと転写された後は、摩耗や光、薬品等から成形品や絵柄層を保護するための層である。保護層は、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いて形成することができる。電離放射線硬化性とは、電磁波または荷電粒子線の中で分子を架橋・重合させうるエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線または電子線等の照射により励起して、重合反応を生じることにより架橋・硬化する性能のことである。また、電離放射線硬化性官能基とは、上記電離放射線硬化性を発現しうる官能基のことであり、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1種である。あるいは、保護層は、熱可塑性樹脂を用いて形成することもできる。
本発明による加飾シートのアンカー層は、硬化性樹脂を用いて形成されるものであり、インモールド成形における高温での耐熱性を向上させるために設けられる層である。硬化性樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1種の電離放射線硬化性官能基を有するポリマーを用いることでき、例えば、アクリル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、およびポリエーテル(メタ)アクリレートを挙げることができ、特にウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。熱硬化性樹脂としては、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、アクリルポリオールをイソシアネートで硬化させた樹脂、ポリエステルポリオールをイソシアネートで硬化させた樹脂、およびアクリル酸をメラミンで硬化させた樹脂が挙げられる。
本発明による加飾シートの絵柄層は、加飾シートの意匠性を付与するために設けられる層であり、模様、文字、およびパターン状の絵柄等を表現する柄層である。柄としては、例えば、木目、石目、布目、砂目、幾何学模様、文字、ストライプ状やグラデーションの絵柄等が挙げられる。なお、より深みのある意匠を表現するために、例えば絵柄層間に透明アンカーコート層及び/または透明メジウム層を挟むような層順とするなどの工夫を施してもよい。好ましい態様によれば、インク層を有するインクリボンを用いた熱転写プリンターによって、該インク層が転写して形成されるものである。このように熱転写により絵柄層を形成することで、小ロット多品種での製造に対応でき、グラデーション等の複雑な意匠を表現することができる。また、印画する画像は、デジタル情報での画像処理工程のみであり、一般の製版、印版等の工程が不要となり、工程数の低減による納期の短縮および設備の不要によるコストの低減を実現することができる。
本発明による加飾シートの接着層は、絵柄層を接着性よく樹脂成形体に転写するための層である。本発明において、接着層は、樹脂を含むものであることが好ましく、添加剤等をさらに含んでもよい。接着層の形成に用いる樹脂としては、樹脂成形体の素材に適した感熱性または感圧性の樹脂を適宜選択して用いることができる。例えば、樹脂成形体の材質が、ポリフェニレンオキサイド−ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびスチレン系樹脂の場合には、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、およびポリアミド系樹脂等を用いることが好ましい。また、樹脂成形体の材質が、ポリプロピレン樹脂の場合には、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樹脂、および環化ゴム、クマロンインデン樹脂等を使用することが好ましい。
本発明による加飾シートの帯電防止層は、加飾成形品の製造工程、特に転写工程において、加飾シートへの異物の付着を防止するために形成される層である。本発明において、帯電防止層は、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル等の金属、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫ドープ酸化インジウム(ITO)等の金属酸化物、および黒鉛等からなる導電性物質の粉末または微薄片、あるいは導電性ポリマーを含むものであり、界面活性剤等の添加剤をさらに含んでもよい。
本発明による加飾成形品は、樹脂成形体の上に、本発明による加飾シートの転写層が転写したものである。本発明による加飾シートは成形性と転写性に優れるため、本発明による加飾シートを用いて加飾成形品を製造することで、製造効率を向上させることができる。
(a)インモールド成形用金型内に上記の加飾シートを挿入して、加飾シートの転写層側を金型の内側に向けて配置する工程と、
(b)該金型内に溶融した射出樹脂を射出注入する工程と、
(c)該加飾シートと、該射出樹脂とを一体化させて、樹脂成形体の表面上に加飾層を形成する工程と
(d)必要に応じて冷却して樹脂成形体を金型から取り出した後、加飾シートの離型シートを剥離する工程と、
を含むものである。このような製造工程により加飾成形品を製造することで、樹脂成形体の表面にグラデーション等の複雑な意匠を表現することができる。
<加飾シートの作製>
まず、基材層として、50μmの厚さのPETフィルム(東レ(株)製、商品名:S10)を用意した。この基材層の一方の面に、下記組成の離型層用インキを用いて、塗工量2g/m2でグラビア印刷法によって、離型層を形成した。次いで、該離型層上に、下記組成の剥離層用インキを用いて、塗工量1g/m2でグラビア印刷法によって、剥離層を形成した。次いで、該剥離層上に、下記組成の保護層用インキを用いて、塗工量5g/m2でグラビア印刷法によって、保護層を形成した。次いで、該保護層上に、下記組成のアンカー層用インキを用いて、塗工量3g/m2でグラビア印刷法によって、アンカー層を形成した。次いで、該アンカー層上に、下記組成の接着層用インキを用いて、塗工量2g/m2でグラビア印刷法によって、アンカー層を形成した。なお、下記のインキは、適宜塗工しやすい粘度になるように有機溶剤で希釈した。
・アクリルポリオール(綜研化学(株)製、商品名:サーモラックSU−100)
100質量部
・イソシアネート(三井化学(株)製、商品名:タケネートD−110N) 75質量部
・有機微粒子(メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、平均粒子径:1〜2μm、(株)日本触媒製、商品名:エポスターS12) 50質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
(剥離層用インキ1の組成)
・ポリメタクリル酸メチル(綜研化学(株)製、商品名:サーモラックLP45M):
100質量部
(保護層用インキの組成)
・紫外線硬化型アクリルアクリレート、シリカ粒子、光重合開始剤(DNPファインケミカル(株)製、商品名:KYKコート剤(82L)) 100質量部
・ヘキサンメチレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名:コロネート2203): 2質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
(アンカー層用インキの組成)
・アクリルポリオール(大成ファインケミカル(株)製、商品名:アクリット6RH084T): 100質量部
・ヘキサンメチレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名:コロネート2203): 10質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
(接着層用インキの組成)
・塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(DNPファインケミカル(株)製、商品名:ST−P Aワニス): 100質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
・カチオン系界面活性剤(第4級アンモニウム塩、大日精化工業(株)製、商品名:SP−V帯電防止剤(K)) 100質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
<加飾シートの作製>
剥離層用インキの組成を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして加飾シート2を作製した。
(剥離層用インキ2の組成)
・ポリメタクリル酸メチル(三菱レイヨン(株)製、商品名:ダイヤナールBR87)
100質量部
・塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(日信化学(株)製、商品名:ソルバインA)
15質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
<加飾シートの作製>
剥離層用インキの組成を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして加飾シート3を作製した。
(剥離層用インキ3の組成)
・ポリメタクリル酸メチル(三菱レイヨン(株)製、商品名:ダイヤナールBR87)
100質量部
・ポリエステル系樹脂(東洋紡(株)製、商品名:バイロン220) 3質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
<加飾シートの作製>
剥離層用インキの組成を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして加飾シート4を作製した。
(剥離層用インキ4の組成)
・ポリメタクリル酸メチル(三菱レイヨン(株)製、商品名:ダイヤナールBR83)
100質量部
・ポリエチレンワックス 5質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
<加飾シートの作製>
剥離層用インキの組成を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして加飾シート5を作製した。
(剥離層用インキ5の組成)
・ポリメタクリル酸メチル(三菱レイヨン(株)製、商品名:ダイヤナールBR87)
100質量部
・塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(日信化学(株)製、商品名:ソルバインC)
15質量部
・ポリエステル系樹脂(東洋紡(株)製、商品名:バイロン220) 3質量部
・ポリエチレンワックス 5質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
<加飾シートの作製>
保護層を形成しなかった以外は、実施例2と同様にして加飾シート6を作製した。
<加飾シートの作製>
まず、基材層として、50μmの厚さのPETフィルム(東レ(株)製、商品名:F99)を用意した。離型層用インキの組成を下記のとおりに変更し、かつ剥離層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして加飾シート7を作製した。
(離型層用インキの組成)
・メラミン系樹脂(日立化成(株)製、商品名:メラン265): 100質量部
・希釈溶剤:トルエン
<加飾シートの作製>
まず、基材層として、38μmの厚さのPETフィルムを用意した。剥離層を形成せず、かつ保護層用インキおよびアンカー層用インキの組成を下記のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして加飾シート8を作製した。
(保護層用インキの組成)
・アクリル系樹脂(三菱レイヨン(株)製、商品名:ダイヤナールBR87):
100質量部
(アンカー層用インキの組成)
・塩化ビニル酢酸ビニル共重合体(日信化学(株)製、商品名:ソルバインC)
100質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン、トルエン
上記の実施例および比較例で作成した加飾シートについて、以下の評価を行った。
まず、幅50mm、長さ150mmの両面テープを、該テープと同じサイズにした加飾シートの基材層の離型層が設ける面とは反対側の面(帯電防止層が設けられている場合は帯電防止層面)に貼り付け、平らな台に固定した。次に、固定した加飾シートの転写層面に幅18mm、長さ100mmのセロファンテープ(ニチバン(株)製のセロファン粘着テープ、「セロテープ(登録商標)」)を密着させ、密着させたセロファンテープに沿ってカッターで切り込みを入れ、18mm幅となるようにカットした。次に、密着させたセロテープ(登録商標)ごと転写層を離型層(離型シート)から剥離させて、転写層を10mmほど浮かせ、その先端に引っ掛け治具を貼り付けた。常温において、該引っ掛け治具にテンションゲージ(荷重測定用)のフックをひっかけ、該テンションゲージを転写層と離型層との剥離角度が常に90°となるように、ゆっくりと引き上げて、該テンションゲージの示す荷重を剥離強度(N/18mm)とした。
(常温(20℃)での界面剥離強度(箔こぼれ)の評価基準)
○:常温での界面剥離強度が0.5N/18mm以上であった。常温での界面剥離強度が重いため、常温での箔こぼれの発生を抑制できる。
×:常温での界面剥離強度が0.5N/18mm未満であった。常温での界面剥離強度が軽いため、常温での箔こぼれが発生し易い。
熱ロール転写機(ナビタス株式会社製、商品名 RH−300)を用いて、加飾シートの転写層(接着層)をポリカーボネート/ABS樹脂板と重ね合わせ、加飾シートの転写層の反対側からヒートロール温度250℃(比較例3のみ80℃)、ロール転写速度20mm/秒で加熱転写した後、20℃および40℃まで冷却したときに、樹脂板から加飾シートを剥離するときの転写性を評価した。なお、加熱転写後の界面剥離強度は、次に示す方法で測定したものである。まず、加熱転写後に、加飾シートの転写層(接着層)をポリカーボネート/ABS樹脂板と重ね合わせた状態で、ポリカーボネート/ABS樹脂板の加飾シートと重ね合わせた反対面を平らな台に固定し、加飾シートの転写層の反対面に幅18mm、長さ100mmのセロファンテープ(ニチバン(株)製のセロファン粘着テープ、「セロテープ(登録商標)」)を密着させ、密着させたセロファンテープに沿ってカッターで切り込みを入れ、18mm幅となるようにカットした。次に、密着させたセロファンテープごとPETフィルムをポリカーボネート/ABS樹脂板から剥離させて、PETフィルムを10mmほど浮かせ、その先端に引っ掛け治具を貼り付けた。該引っ掛け治具にテンションゲージ(荷重測定用)のフックをひっかけ、該テンションゲージを転写層と離型層との剥離角度が常に90°となるように、ゆっくりと引き上げて、該テンションゲージの示す荷重を剥離強度(N/18mm)とした。
(加熱転写後の界面剥離強度(転写性)の評価基準)
○:界面剥離強度が0.5N/18mm未満であり、且つ、正常に転写することができた。
×:界面剥離強度が0.5N/18mm未満であったが、離型層と剥離層との界面以外で剥離し、正常に転写することができなかった。
インモールド成形用金型内に加飾シートを挿入した後、該金型内にPC/ABS(ポリカーボネートとABSのポリマーアロイ)を樹脂温度250℃で射出して、インモールド成形により加飾成形品を作成した。加飾シートが離型層と剥離層との間で剥離しているか否かを確認した。
(成形適性の評価基準)
○:本来の剥離界面である離型層と剥離層との間で剥離し、良好な加飾成形品が得られた。
×:剥離異常が起こり、加飾成形品の外観不良が発生した。
11 基材層
12 離型層
13 剥離層
14 保護層
15 アンカー層
16 絵柄層
17 接着層
18 帯電防止層
19 離型シート
20 転写層
21 加飾成形品
22 樹脂成形体
Claims (7)
- 少なくとも、基材層、離型層、剥離層、およびアンカー層が順に積層されたインモールド成形用加飾シートであって、
前記離型層が、少なくとも、エステル基含有硬化性樹脂と、微粒子とを含んでなり、
前記剥離層が、少なくとも、アクリル系樹脂を含んでなり、
前記アンカー層が、少なくとも、硬化性樹脂を含んでなる、インモールド成形用加飾シート。 - 前記離型層と前記剥離層の界面剥離強度が、20℃では0.5N/18mm以上であり、且つ、前記アンカー層側から100℃以上の熱履歴が加わってから40℃以下になったときに0.5N/18mm未満である、請求項1に記載の加飾シート。
- 前記剥離層が、ビニル系樹脂およびポリエステル系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種をさらに含んでなる、請求項1または2に記載の加飾シート。
- 前記エステル基含有硬化性樹脂が、アクリルポリオールとイソシアネートとを反応してなる樹脂である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の加飾シート。
- 前記離型層に含まれる前記微粒子が、0.5〜10μmの平均粒子径を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の加飾シート。
- 前記剥離層が、離型剤をさらに含んでなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の加飾シート。
- 前記剥離層と前記アンカー層の間に、保護層をさらに有してなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の加飾シート。
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