JP2020055150A - 加飾シート及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1. ポリエステルシートの片面に、少なくとも、離型層と、転写層とを有し、
前記離型層は、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、
前記離型層は、ガラス転移温度Tgが40℃以上である、加飾シート。
項2. 前記ポリエステルシートは、温度200℃の環境に5分間置かれた後のヘーズ値Aと、前記環境に置かれる前のヘーズ値Bとの差が、1.5以下である、項1に記載の加飾シート。
項3. 前記離型層の厚みが、0.1μm以上10μm以下である、項1又は2に記載の加飾シート。
項4. 前記離型層を形成する前記電離放射線硬化性樹脂組成物は、アクリル(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレートの少なくとも一方を含む、項1〜3のいずれか1項に記載の加飾シート。
項5. 前記転写層が、保護層、プライマー層、装飾層、接着層、及び透明樹脂層からなる群より選択された少なくとも1種を有する、項1〜4のいずれか1項に記載の加飾シート。
項6. 前記保護層は、ポリカーボネート(メタ)アクリレートを含む電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物により構成されている、項5に記載の加飾シート。
項7. 項1〜6のいずれかに記載の加飾シートの前記転写層側に成形樹脂層を積層する工程と、
前記ポリエステルシート及び離型層を前記転写層から剥離する工程と、
を備える、樹脂成形品の製造方法。
本発明の加飾シートは、ポリエステルシートの片面に、少なくとも、離型層と、転写層とを有し、離型層は、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、離型層は、ガラス転移温度Tgが40℃以上であることを特徴とする。本発明の加飾シートは、このような構成を有することにより、ポリエステルシートを転写用基材とした転写型の加飾シートであるにも拘わらず、加熱による白化が抑制されている。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、ポリエステルシート1及び離型層2を有する支持体10の離型層2上に、転写層9を有する。本発明の加飾シートにおいては、ポリエステルシート1及び離型層2が、支持体10を構成しており、当該支持体10は、加飾シートを成形樹脂層8に積層させた後に、剥離除去される。
[支持体10]
本発明の加飾シートは、支持体10として、ポリエステルシート1及び離型層2を有する。支持体10の上に形成された保護層3、プライマー層4、装飾層5、接着層6、透明樹脂層7などが、転写層9を構成している。本発明においては、加飾シートと成形樹脂を一体成形した後に、支持体10の離型層2と転写層9の界面が引き剥がされ、支持体10が剥離除去されて樹脂成形品が得られる。
本発明において、ポリエステルシート1は、加飾シートの支持部材としての役割を果たす。本発明で用いられるポリエステルシート1は、ポリエステルにより構成されたシートである。ポリエステルシート1は、耐熱性、寸法安定性、成形性、及び汎用性の点で転写用基材として好適である。
離型層2は、支持体10と転写層9との剥離性を高めることなどを目的として、ポリエステルシート1の転写層9が積層される側の表面に設けられる。さらに、本発明において、離型層2は、前述の白化を効果的に抑制する機能を発揮する。
離型層2の形成に使用される電離放射線硬化性樹脂とは、電離放射線を照射することにより、架橋、硬化する樹脂であり、具体的には、分子中に重合性不飽和結合又はエポキシ基を有する、プレポリマー、オリゴマー、及びモノマーなどのうち少なくとも1種を適宜混合したものが挙げられる。ここで電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋しうるエネルギー量子を有するものを意味し、通常紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線等の電磁波、α線、イオン線等の荷電粒子線も含むものである。電離放射線硬化性樹脂の中でも、電子線硬化性樹脂は、無溶剤化が可能であり、光重合用開始剤を必要とせず、安定な硬化特性が得られるため、離型層2の形成において好適に使用される。
本発明の加飾シートにおいては、支持体10の上に形成された、保護層3、プライマー層4、装飾層5、接着層6、透明樹脂層7などが転写層9を構成している。本発明においては、加飾シートと成形樹脂を一体成形した後に、支持体10と転写層9の界面が引き剥がされ、加飾シートの転写層9が成形樹脂層8に転写された樹脂成形品が得られる。以下、これらの各層について詳述する。
保護層3は、樹脂成形品の耐久性、耐薬品性などを高めることを目的として、樹脂成形品の最表面に位置するようにして、必要に応じて、加飾シートに設けられる層である。保護層3は、離型層2に接面していることが好ましい。
プライマー層4は、保護層3とその下(支持体10とは反対側)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、必要に応じて設けられる層である。プライマー層4は、プライマー層形成用樹脂組成物により形成することができる。
装飾層5は、樹脂成形品に装飾性を付与するために、必要に応じて設けられる層である。装飾層5は、通常、絵柄層及び/又は隠蔽層により構成される。ここで、絵柄層は、模様や文字等とパターン状の絵柄を表現するために設けられる層であり、隠蔽層は、通常全面ベタ層であり成形樹脂等の着色等を隠蔽するために設けられる層である。隠蔽層は、絵柄層の絵柄を引き立てるために絵柄層の内側に設けてもよく、また隠蔽層単独で装飾層5を形成してもよい。
接着層6は、加飾シートと成形樹脂層8との密着性を向上させることなどを目的として、装飾層5、透明樹脂層7などの裏面(成形樹脂層8側)に必要に応じて設けられる層である。接着層6を形成する樹脂としては、これらの層間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。
本発明の加飾シートにおいては、プライマー層4と接着層6との密着性を向上させることなどを目的として、必要に応じて、透明樹脂層7を設けてもよい。透明樹脂層7は、本発明の加飾シートが装飾層5を有さない態様において、プライマー層4と接着層6との密着性を向上させることができるので、本発明の加飾シートを透明性が要求される樹脂成形品の製造に供する場合において設けることが特に有用である。透明樹脂層7は、透明性のものであれば特に限定されず、無色透明、着色透明、半透明等のいずれも含む。透明樹脂層7を形成する樹脂成分としては、装飾層5で例示したバインダー樹脂などが挙げられる。
ポリエステルシート1上に、離型層形成用塗膜を形成する工程
離型層形成用塗膜に電離放射線を照射して、離型層形成用塗膜が硬化した離型層を形成する工程
離型層の上に転写層を積層する工程。
ポリエステルシート1上に、離型層形成用塗膜を形成する工程
離型層形成用塗膜に電離放射線を照射して、離型層形成用塗膜が硬化した離型層を形成する工程(このとき、離型層のガラス転移温度Tgが40℃以上となるように調整する)
前記離型層形成用塗膜の上に、保護層形成用塗膜を形成する工程
保護層形成用塗膜に電離放射線を照射して、保護層形成用塗膜が硬化した保護層を形成する工程
本発明の樹脂成形品は、本発明の加飾シートと成形樹脂とを一体化させることにより成形されてなるものである。具体的には、当該加飾シートの支持体10とは反対側に成形樹脂層8を積層することにより、成形樹脂層8と、転写層9と、支持体10とがこの順に積層された、支持体付き樹脂成形品が得られる(例えば図3を参照)。次に、支持体付き樹脂成形品から支持体10を剥離することにより、少なくとも成形樹脂層8と転写層9とが積層された本発明の樹脂成形品が得られる(例えば図4を参照)。図4に示されるように、本発明の樹脂成形品では、必要に応じて、上述の保護層3、装飾層5、プライマー層4、接着層6、透明樹脂層7などの少なくとも1層がさらに設けられていてもよい。
加飾シートの支持体とは反対側に成形樹脂層を積層する工程、
支持体を転写層から剥離する工程
(1)まず、上記転写用加飾シートの転写層側(支持体と反対側)を金型内に向けて、熱盤によって転写層側から加飾シートを加熱する工程、
(2)該加飾シートを金型内形状に沿うように予備成形(真空成形)して金型内面に密着させて型締する工程、
(3)樹脂を金型内に射出する工程、
(4)該射出樹脂を冷却した後に金型から樹脂成形品(支持体付き樹脂成形品)を取り出す工程、及び
(5)樹脂成形品の転写層から支持体を剥離する工程。
[加飾シートの製造]
転写用基材として、それぞれ、2種類のポリエチレンテレフタレートシート(厚さ75μm)PET−A及びPET−Bを用いた(表1)。PET−A及びPET−Bの一方面には、それぞれ、易接着剤層が形成されている。次に、ポリエチレンテレフタレートシートの易接着剤層の面に、それぞれ、表1に記載の成分を含む電子放射線硬化性樹脂組成物をグラビア印刷にて印刷して離型層形成用塗膜を形成した。離型層を形成する電子放射線硬化性樹脂組成物に用いた成分の詳細は、後述の通りである。次に、この塗膜上から加速電圧165kV、照射線量5Mradの電子線を照射して、離型層形成用塗膜を硬化させて離型層(表1に記載の厚み)を形成した。
I:2官能ウレタンアクリレート
II:2官能ウレタンアクリレート/3官能モノマー=28/12(質量比)
III:4官能アクリルアクリレート
前記のI〜IIIの成分には、それぞれ、I〜IIIを100質量部として、電離放射線硬化性樹脂反応性シリコーン(シリコーン(メタ)アクリレート)を1質量部添加して使用した。
ポリカーボネート骨格を有する4官能のウレタンアクリレート(重量平均分子量:10,000)95質量%
アクリルポリマー(アクリル樹脂、メタクリル酸メチルとメタクリル酸との共重合体、Tg105℃、重量平均分子量:約20,000)2.5質量%、その他添加剤2.5質量%
硬化後の離型層のガラス転移温度(Tg)は、島津製作所社製(型番DSC−60A Plus)示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。結果を表1に示す。1つの離型層について複数のガラス転移温度(Tg)が測定された場合については、最も高い値をガラス転移温度(Tg)とする。サンプルの作製は、加飾シートについて離型層と保護層の間で剥離して離型層を露出させたのち、離型層をメス刃にて5〜10mg程度削り出してサンプルとした。得られたサンプルを、アルミニウム製のサンプルパンに詰め、アルミニウム製のフタでサンプルをシーリングした。次に、10℃/分の温度レートにて、(i)室温(25℃)から−50℃への降温、(ii)−50℃から180℃への昇温、(iii)180℃から−50℃への降温、(iv)−50℃から180℃への昇温、(v)180℃から−50℃への降温、(vi)−50℃から室温(25℃)への昇温をおこなって、(iv)の昇温過程で得られたチャートによりサンプルのガラス転移温度(Tg)を測定した。
実施例及び比較例で使用したPET−A及びPET−Bについて、温度200℃の環境に5分間置かれた後のヘーズ値Aと、前記環境に置かれる前のヘーズ値Bを、ヘーズメータを用いて測定し、ヘーズ値Aとヘーズ値Bとのヘーズ差を算出した。結果を表1に示す。ヘーズ差が大きいほど、ポリエチレンテレフタレートシートに含まれるオリゴマー成分の量が多いと考えられる。
上記各加飾シートから離型層が付いた支持体を剥離し、その支持体を長さ150mm×幅1インチの短冊形に切り出し、着色層のみの評価用サンプルを作成した。前記サンプルを、引張試験機を用いて、初期引張チャック間距離100mmとし、引張速度を100mm/分として引張試験を行った。測定は予め100℃の温度に設定した恒温槽中にフィルムサンプルをセットし、60秒間の予熱の後で引張試験を行い、離型層にクラックが入るまでの伸び量(破断伸度)を測定した。測定は各水準あたり3サンプルずつ行い、3サンプルの平均値を当該破壊伸度とした。結果を表1に示す。
A:破壊伸度75%以上であり、伸びは良好である。
B:破壊伸度50%以上75%未満であり、伸びは実用上問題無い。
C:破壊伸度50%未満であり、伸びが低い。
上記で得られた各加飾シートを金型に入れて、赤外線ヒーターで350℃、15秒間加熱し、真空成形で金型内の形状に沿うように予備成形して型締した(最大延伸倍率50%)。その後、射出樹脂を金型のキャビティ内に射出し、該加飾シートと射出樹脂とを一体化成形し、金型から取り出すと同時に支持体(ポリエステルシート及び離型層)を剥離除去することにより、樹脂成形品を得た。
上記で得られた各樹脂成形品を、温度110℃の湿熱環境下で100時間保管する耐熱性試験を行った。結果を表1に示す。
A:目視で白化は認められない。
B:軽微な白化が認められるが、LEDライト等の強い光で確認しないと気付かない程度である。
C:室内環境でも明らかな白化が認められる。
2 離型層
3 保護層
4 プライマー層
5 装飾層
6 接着層
7 透明樹脂層
8 成形樹脂層
9 転写層
10 支持体
Claims (7)
- ポリエステルシートの片面に、少なくとも、離型層と、転写層とを有し、
前記離型層は、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物により形成されており、
前記離型層は、ガラス転移温度Tgが40℃以上である、加飾シート。 - 前記ポリエステルシートは、温度200℃の環境に5分間置かれた後のヘーズ値Aと、前記環境に置かれる前のヘーズ値Bとの差が、1.5以下である、請求項1に記載の加飾シート。
- 前記離型層の厚みが、0.1μm以上10μm以下である、請求項1又は2に記載の加飾シート。
- 前記離型層を形成する前記電離放射線硬化性樹脂組成物は、アクリル(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレートの少なくとも一方を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾シート。
- 前記転写層が、保護層、プライマー層、装飾層、接着層、及び透明樹脂層からなる群より選択された少なくとも1種を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾シート。
- 前記保護層は、ポリカーボネート(メタ)アクリレートを含む電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物により構成されている、請求項5に記載の加飾シート。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の加飾シートの前記転写層側に成形樹脂層を積層する工程と、
前記ポリエステルシート及び離型層を前記転写層から剥離する工程と、
を備える、樹脂成形品の製造方法。
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