JP2016147386A - アルミニウム化粧部材 - Google Patents
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Abstract
Description
これに対し、特許文献1に記載の技術では、アクリルメラミン系熱硬化性樹脂塗膜上に、酢酸メチルまたは塩化メチレン溶剤濃度を10質量%以上50質量%以下に調整したポリウレタン系またはウレタンゴム系の溶剤型接着剤により、化粧シートを貼着していた。
本発明は、上記のような点に着目したもので、化粧シートとアルミニウム基材との密着性に優れたアルミニウム化粧部材を提供することを目的としている。
ここで、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、及び構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本実施形態のアルミニウム化粧部材20は、図1に示すように、基材層1の一方の面側に、耐候性樹脂層4及びフッ素樹脂層5がこの順に積層されて化粧シート10が形成され、基材層1の他方の面側に、接着剤層6を介してアルミニウム基材7を貼り合わせて構成される。これにより、耐候性、耐汚染性、及び耐溶剤性を有している。
図1では、化粧シート10が基材層1と耐候性樹脂層4との間に絵柄模様層2を有し、絵柄模様層2と耐候性樹脂層4とを透明接着剤層3で接着した場合を例示している。なお、絵柄模様層2と透明接着剤層3とは省略してもよい。
基材層1は、熱可塑性樹脂からなるシート状の層である。熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、既知の熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体又はその鹸化物、エチレン−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体等のポリオレフィン系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル(代表的には1,4−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂である通称PET−G)等のポリエステル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロン、12−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂等のスチレン系樹脂、セルロースアセテート、ニトロセルロース等の繊維素誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂等、又はこれらから選ばれる2種又は3種以上の共重合体や混合物、複合体、積層体等を使用することができる。特に、溶融押し出し装置での生産性、環境適合性、機械強度、耐久性、価格等を考慮すれば、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。また、熱可塑性樹脂は、顔料を混合して着色されており、化粧シート10の意匠に合わせた基材色が設定されている。
絵柄模様層2は、意匠性を付与するための絵柄が印刷された層である。絵柄としては、例えば、木目、コルク、石目、タイル、焼き物、抽象柄等、化粧シート10を用いる箇所に適した絵柄を選ぶことができる。また、印刷インキについても、印刷適性や耐候性等を考慮すれば、特に限定されず、既知の印刷インキを用いることができる。例えば、イソインドリノン、ジスアゾ、ポリアゾ、ジケトピロロピロール、キイナクリドン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラックを顔料とする印刷インキを使用することができる。また、顔料を組み合わせて配合することで、絵柄の表現を豊かにすることができる。また、紫外線吸収剤や光安定剤等を添加することで、耐候性を良好にすることもできる。
また、絵柄の印刷方法としては、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷等、既知の印刷方法を用いることができ、全面に同一色を着色する場合には、印刷方法のほかコーティングの手法や装置を用いてもよい。
透明接着剤層3は、透明な接着剤からなるシート状の層である。透明な接着剤としては、特に限定されず、既知の接着剤を用いることができる。例えば、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂等の硬化性樹脂を使用することができる。また、例えば、イソシアネートを硬化剤とする2液硬化型ウレタン樹脂やポリエステル樹脂等であってもよい。本実施形態では、透明な接着剤として、ヒートシール剤であるアクリル樹脂−ポリエステル樹脂−塩化酢酸ビニル系樹脂を使用する。
耐候性樹脂層4は、アクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの混合物からなるシート状の層である。アクリル樹脂としては、特に限定されず、既知のアクリル樹脂を用いることができる。例えば、メチルメタクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂(Tgは−20℃程度)を使用することができる。また、アクリル樹脂に公知の紫外線吸収剤、光安定剤を添加してもよい。これらの混合比率は、アクリル樹脂が40質量%以上70質量%以下であり、アクリル樹脂系ゴムが30質量%以上60質量%以下に設定されている。これにより、加工性を向上することができる。「混合比率は、アクリル樹脂が40質量%以上70質量%以下であり、アクリル樹脂系ゴムが30質量%以上60質量%以下」とは、アクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの混合比率が、質量比で、4:6〜7:3を指す。
フッ素樹脂層5は、フッ素樹脂からなるシート状の層である。フッ素樹脂としては、特に限定されず、既知のフッ素樹脂を用いることができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、四フッ化エチレン・エチレン共重合体(ETFE)、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニルフロライド(PVF)を使用することができる。特に、折り曲げ白化性、耐候性樹脂層4との密着性を考慮すれば、ポリフッ化ビニリデン(PVDFのTgは−39℃)がより好ましい。また、耐白化性の点で、耐候性樹脂層4の厚みに対して、フッ素樹脂層5の厚みの比率を20%以上40%以下とすることがより好ましい。本実施形態の化粧シート10をアルミニウム基材7に貼り合わせた後折り曲げた場合、最外層(フッ素樹脂層5)はその内側の層(耐候性樹脂層4)よりも延びが大きいが、最外層(フッ素樹脂層5)のTgが低いため、白化の原因となる微細なクラックが発生し難くなる。
接着剤層6は、接着剤からなるシート状の層である。接着剤としては、反応型ホットメルト接着剤を使用することができる。反応型ホットメルト接着剤は、溶剤を含まず、加熱することで溶融し、その後、冷却によって硬化する接着剤である。反応型ホットメルト接着剤としては、例えば、ウレタン系反応型ホットメルト接着剤がある。ウレタン系反応型ホットメルト接着剤は、水分と反応する官能基(イソシアネート基)を含んでおり、冷却・硬化後、化粧シート10やアルミニウム基材7に付着している水分やそれらを通して与えられる水分と反応し、高分子化が進み、接着強度、及びクリープ耐性を向上できる。
また、接着剤層6における反応型ホットメルト接着剤の重量(単位面積に対する、反応型ホットメルト接着剤の固形分の重量)を37g/m2以上46g/m2以下に設定することが好ましい。これにより、接着強度、及びクリープ耐性をより適切に向上できる。
アルミニウム基材7は、アルミニウム合金からなる部材である。例えば、アルミニウム型材、アルミニウム板を使用することができる。アルミニウム基材7には、表面処理により、陽極酸化皮膜及びアクリルメラミン系熱硬化性樹脂塗膜がこの順に形成されている。
化粧シート10の表面に凹凸模様を付加してもよい。凹凸模様の形成方法としては、例えば、熱エンボス加工等がある。これにより、アルミニウム化粧部材20の意匠性を向上できる。
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態に係るアルミニウム化粧部材20は、アルミニウム基材7に、接着剤層6を介して化粧シート10を貼り合わせてなり、接着剤層6が、反応型ホットメルト接着剤により形成されている。
この構成によれば、接着剤層6の接着強度、及び耐クリープ性を向上でき、化粧シート10とアルミニウム基材7との密着性に優れたアルミニウム化粧部材20を提供できる。
この構成によれば、接着強度、及びクリープ耐性をより適切に向上できる。
(3)本実施形態に係るアルミニウム化粧部材20では、化粧シート10が、基材層1上に、耐候性樹脂層4及びフッ素樹脂層5をこの順に積層して形成され、その混合比率が、アクリル樹脂が40質量%以上70質量%以下であり、アクリル樹脂系ゴムが30質量%以上60質量%以下であり、フッ素樹脂層5と耐候性樹脂層4との比率が10:90から40:60の範囲であり、不燃性を有する。
(実施例1)
実施例1では、着色ポリプロピレン樹脂を使用して基材層1を設けた。基材層1の厚みは70μmとした。基材層1の両面にコロナ放電処理を施した後、基材層1の表面に、ウレタン系印刷インキでグラビア印刷により木目柄を印刷して絵柄模様層2を設けた。
フッ素樹脂層5の厚さを20μm、耐候性樹脂層4の厚さを30μm、つまり、フッ素樹脂層5の厚さ:耐候性樹脂層4の厚さ=40:60に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により実施例2の化粧シート10を作製した。
(実施例3)
耐候性樹脂層4のアクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの質量比を70:30に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、実施例3の化粧シート10を作製した。
フッ素樹脂層5の厚さを20μm、耐候性樹脂層4の厚さを30μm、つまり、フッ素樹脂層5の厚さ:耐候性樹脂層4の厚さ=40:60に調整した。それ以外は、実施例3と同様の手順により、実施例4の化粧シート10を作製した。
(比較例1)
接着剤層6のホットメルト接着剤の重量を20g/m2に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、比較例1の化粧シート10を作製した。
接着剤層6のホットメルト接着剤の重量を55g/m2に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、比較例2の化粧シート10を作製した。
(比較例3)
接着剤層6の接着剤として、溶剤型2液ウレタン接着剤(ノーテープ工業(株)製:主剤「No5211」、硬化剤「U−5」、配合比100:5)を使用した。また、接着剤の重量を25g/m2に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、比較例3の化粧シート10を作製した。
フッ素樹脂層5の厚さを10μm、耐候性樹脂層4の厚さを40μm、つまり、フッ素樹脂層5の厚さ:耐候性樹脂層4の厚さ=20:80に調整した。また、耐候性樹脂層4のアクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの質量比を20:80に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、比較例4の化粧シート10を作製した。
耐候性樹脂層4のアクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの質量比を80:20に調整した。それ以外は、比較例4と同様の手順により、比較例5の化粧シート10を作製した。
(比較例6)
フッ素樹脂層5の厚さを2μm、耐候性樹脂層4の厚さを48μm、つまり、フッ素樹脂層5の厚さ:耐候性樹脂層4の厚さ=4:96に調整した。また、耐候性樹脂層4のアクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの質量比を50:50に調整した。それ以外は、実施例1と同様の手順により、比較例6の化粧シート10を作製した。
フッ素樹脂層5の厚さを25μm、耐候性樹脂層4の厚さを25μm、つまり、フッ素樹脂層5の厚さ:耐候性樹脂層4の厚さ=50:50に調整した。それ以外は、比較例6と同様の手順により、比較例7の化粧シート10を作製した。
(評価判定)
以上の各実施例及び比較例のアルミニウム化粧部材20について次の評価を実施した。
不燃性を次のようにして評価した。
ISO5660−1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験を実施した。そして、加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m2)が8MJ/m2以下であり、加熱開始後20分間の最大発熱速度として、10秒以上継続して200kW/m2を超えなければ、合格「○」とした。ただし、基材の亀裂も評価し、基材に亀裂や穴のないことも条件とした。
密着性を次のようにして評価した。
・180°方向常態密着強度試験
化粧シート10の端部を1インチ巾で、人為的にアルミニウム基材7から剥離し、これを180度方向に折曲させ、常温で引張試験器により引張り荷重を加えて、剥離時の荷重を測定した。引張速度は200mm/分とした。
化粧シート10の端部を1インチ巾で、人為的にアルミニウム基材7から剥離し、これを90度方向に折曲させ、常温で引張試験器により引張り荷重を加えて、剥離時の荷重を測定した。引張速度は200mm/分とした。
・90°方向耐熱耐湿クリープ試験
化粧シート10の端部を1インチ巾で、人為的にアルミニウム基材7から剥離し、これを40℃90%の環境下で、90°方向に500gの荷重を9日間かけ、剥離した長さを測定した。
そして、180°方向常態密着強度が50N/inch以上、90°方向常態密着強度が30N/inch以上、90°方向耐熱耐湿クリープが10mm以下である場合に、合格「○」とした。
ラッピング適正、つまり、加工性を次のようにして評価した。
ラッピング加工(プロファイル加工)を実施した。そして、ラッピング加工の直後、化粧シート10の応力によるシート剥がれのないものを、合格「○」とした。
耐候性を次のようにして評価した。
メタルウェザーを用いて、耐候性を次のようにして評価した。
・照射モード:照度65mW/cm2(ウシオ製ユニメーター UIT−101にて測定),BP温度 53℃,湿度50%,20時間照射
上記条件で312時間の試験を実施した後、目視確認にて外観の退色具合及び剥離を確認した。そして、著しい変退色又は剥離の無い場合は、合格「○」とした。
評価結果を表1、表2、表3に示す。
2 絵柄模様層
3 透明接着剤層
4 耐候性樹脂層
5 フッ素樹脂層
6 接着剤層
7 アルミニウム基材
10 化粧シート
20 アルミニウム化粧部材
Claims (3)
- アルミニウム基材に、接着剤層を介して化粧シートを貼り合わせてなり、
前記接着剤層は、反応型ホットメルト接着剤により形成されていることを特徴とするアルミニウム化粧部材。 - 前記接着剤層における反応型ホットメルト接着剤の重量が37g/m2以上46g/m2以下であることを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム化粧部材。
- 前記化粧シートは、基材層の一方の面側に耐候性樹脂層及びフッ素樹脂層をこの順に積層して形成され、
前記耐候性樹脂層は、アクリル樹脂とアクリル樹脂系ゴムとの混合物からなり、その混合比率は、アクリル樹脂が40質量%以上70質量%以下であり、アクリル樹脂系ゴムが30質量%以上60質量%以下であり、
前記フッ素樹脂層の厚みと前記耐候性樹脂層の厚みとの比率が10:90から40:60の範囲であり、
不燃性を有することを特徴とする請求項1または2に記載のアルミニウム化粧部材。
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