JP2020157631A

JP2020157631A - 樹脂積層体および樹脂積層体の製造方法

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Publication number: JP2020157631A
Application number: JP2019060401A
Authority: JP
Inventors: 尚子大鹿; Naoko Oshika; 慶昌三宅; Yoshimasa Miyake; 秋山　尚文; Takafumi Akiyama; 尚文秋山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01

Abstract

【課題】インク流れや、装飾層の剥離を抑制することが可能な樹脂積層体を提供すること。【解決手段】化粧パネル１０は、表面材１と、基材３と、装飾層２と、を備える。表面材１は、透明の樹脂材料で形成されている。基材３は、樹脂材料によって形成されている。装飾層２は、表面材１と基材３との間に配置され、インクを有する。表面材１は、装飾層２側の下面１ｂに形成された凹凸構造１ｃを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂積層体および樹脂積層体の製造方法に関する。

近年、樹脂成型品に装飾を施す技術が多数開発されている。
例えば、特許文献１では、着色層が無機高分子層で挟まれることによって、着色層のインキ流れを防止することができ、インモールド成形品の不良の発生を抑制することが開示されている。

また、特許文献２には、転写時のゲート部近辺における転写層等のインキ流れを抑制し、転写相当箇所の全域にわたって所望通りの転写を安定して行うことが可能なインモールド転写箔が開示されている。

国際公開第２０１６/１９４０２７号特開平２−２６１６１４号公報

しかしながら、例えば、化粧パネルを作成する場合等、インクジェット印刷による装飾層上に射出成形によって基材を形成すると、インク流れが発生することがある。また、上面からの荷重に対して垂直な方向のせん断力が加わった場合に、装飾層の剥離が発生することがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インク流れや、装飾層の剥離を抑制することが可能な樹脂積層体および樹脂積層体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明にかかる樹脂積層体は、表面材と、基材と、装飾層と、を備える。表面材は、透明の樹脂材料で形成されている。基材は、樹脂材料によって形成されている。装飾層は、表面材と基材との間に配置され、インクを有する。表面材は、装飾層側の面に形成された凹凸構造を有する。

凹凸構造が形成された面に装飾層が形成されているため、アンカー効果が発現する。このため、基材の射出成形時の表面材からの装飾層のインク流れを抑制できる。

また、上面から荷重が加わった場合でも表面材からの装飾層の剥離を抑制することができる。

第２の発明にかかる樹脂積層体は、第１の発明に係る樹脂積層体であって、凹凸構造が形成された面は、シボ最大高さが４００μｍ以下である。
これにより、アンカー効果をより発揮することができる。

第３の発明にかかる樹脂積層体は、第１の発明にかかる樹脂積層体であって、凹凸構造が形成された面は、山頂部の算術平均曲率Ｓｐｃが４００μｍ以下である。
これにより、アンカー効果をより発揮することができる。

第４の発明にかかる樹脂積層体の製造方法は、装飾層形成工程と、基材成形工程と、を備える。装飾層形成工程は、透明の樹脂材料で形成された表面材の凹凸構造が形成された面にインクを吐出して装飾層を形成する。基材形成工程は、装飾層上に樹脂材料を射出して基材を成形する。

凹凸構造が形成された面に装飾層が形成されているため、アンカー効果が発現する。このため、基材の射出成形時の表面材からの装飾層のインク流れを抑制できる。また、上面からの荷重が加わった場合でも表面材からの装飾層の剥離を抑制することができる。

第５の発明にかかる樹脂積層体の製造方法は、第４の発明にかかる樹脂積層体の製造方法であって、凹凸構造が形成された面は、シボ加工によって形成される。

これにより、凹凸構造を容易に形成することができる。

本発明によれば、インク流れや、装飾層の剥離を抑制することが可能な樹脂積層体および樹脂積層体の製造方法を提供することができる。

本発明にかかる実施の形態の化粧パネルの斜視図。図１の化粧パネルの断面図。図２のＳ部拡大図。図１の化粧パネルにおける表面材を上から見た斜視図。図１の化粧パネルにおける表面材を下から見た斜視図。図１の化粧パネルにおける表面材の断面図。（ａ）図１の表面材の下面の部分拡大図、（ｂ）図１の表面材の下面の部分拡大平面図。図１の表面材の下面の部分拡大断面図。図１の化粧パネルの基材を取り除いた状態の平面図。図１の化粧パネルにおける基材を上から見た斜視図。図１の化粧パネルにおける基材を下から見た斜視図。本発明にかかる実施の形態の化粧パネルの製造方法を示すフロー図。（ａ）（ｂ）図６の化粧パネルの製造方法を説明するための断面図。図１２の化粧パネルの製造方法を説明するための断面図。図１２の化粧パネルの製造方法を説明するための断面図。図１２の化粧パネルの製造方法を説明するための断面図。（ａ）、（ｂ）３点曲げ試験について説明するための図。実施例１〜３および比較例１、２の結果の表を示す図。本発明にかかる実施の形態の変形例における化粧パネルを示す斜視図。図１７の化粧パネルの断面図。

以下、本発明の樹脂積層体の一例である化粧パネル、及び化粧パネルの製造方法について、図面に基づいて詳細に説明する。

＜１．構成＞
（１−１．化粧パネル１０の概要）
図１は、本実施の形態の化粧パネル１０の斜視図である。図２は、本実施の形態の化粧パネル１０の断面図である。図３は、図２のＳ部拡大図である。なお、図１の斜視図には一部断面図が含まれている。

また、以下の説明において、上下方向が図２中における上下方向と一致するが、これに限定されるものではなく、化粧パネル１０の配置される位置によって方向は変わるものとする。

本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）は、例えば、床材等に用いられる。化粧パネル１０は、表面材１と、装飾層２と、基材３と、を備える。表面材１は、透明の樹脂材料で形成されている。基材３は、樹脂材料によって形成されている。装飾層２は、表面材１と基材３の間に配置されている。

（１−２．表面材１）
図４は、表面材１を上方から見た斜視図である。図５は、表面材１を下方から見た斜視図である。図６は、表面材の断面図である。

表面材１は、板状の本体部１１と、側壁部１２（周縁部の一例）と、を有する。本体部１１は、矩形状に形成されている。側壁部１２は、本体部１１の周縁から裾広がりに傾斜して形成されている。側壁部１２は、表面材１の周縁部となっている。本体部１１と側壁部１２は一体的に形成されている。表面材１は、上面１ａ（表面ともいえる）と、下面１ｂ（裏面ともいえる）とを有する。

表面材１の下面１ｂには、本体部１１の下面１１ｂ（裏面ともいえる）と側壁部１２の内壁面１２ｂで囲まれる凹部１ｃが形成されている。

表面材１の厚みＷ１は、磨耗とコストの観点からは、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。

表面材１は、透明の樹脂材料で形成されていれば特に限定されるものではなく、透明度の高い樹脂材料で形成されるほうがより好ましい。

表面材１の材料としては、例えば、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル樹脂等のアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも一つより形成することができる。

図７（ａ）は、表面材１の下面１１ｂの部分拡大図である。図７（ｂ）は、表面材１の下面１１ｂの部分拡大平面図である。図８は、表面材１の下面１１ｂの部分拡大断面図である。

表面材１の下面１１ｂには、シボ加工による凹凸構造１ｃが形成されている。下面１1ｂは、シボ面ともいえる。凹凸構造１ｃは、図８に示すように、基材３側に向かって突出した複数の凸部１３と、凸部１３の間に形成された凹部１２とを有する。

凸部１３は、その表面が曲面に形成されている。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、１つの凸部１３は、略三角錐形状である。

表面材１の下面１ｂは、シボ最大高さＳｚが１０μｍ以上に設定されているか、若しくは、山頂部１３ｂの算術平均曲率Ｓｐｃが４００μｍ以下に設定されている。なお、シボ最大高さＳｚ≧１０μｍと算術平均曲率Ｓｐｃ≦４００μｍの双方を満たしていても良い。

なお、シボは、サンドブラスト等の機械加工で付与させてもよい。
なお、積層方向は、表面材１、装飾層２および基材３の積層方向のことであり、図２および図５において矢印Ａで示す。

（１−３．装飾層）
装飾層２は、種々の模様、色等により形成され、化粧パネル１０を装飾するものである。装飾層２は、図２及び図３に示すように、表面材１の、凹凸構造１ｃを有する下面１１ｂに形成される。装飾層２による装飾は、透明の表面材１を介して外部から視認することができる。

装飾層２は、インクジェット印刷機によって表面材１の下面１１ｂに非接触で印刷することができる。この場合、表面材１の下面１１ｂに直接印刷してもよいし、接着性を向上するために表面材１の下面１１ｂにプライマー処理や放電処理を行った上で印刷してもよい。また、これらの処理は、印刷後に、装飾層２に対して行われてもよい。

インクジェット印刷機によって吐出されるインクは、公知の技術によるインクが用いられる。例えば、モノマーを主要成分とし、オリゴマー、色材、分散材、光重合開始剤、界面活性剤などのその他添加剤のどれか一つ以上を含むＵＶもしくはＥＢ硬化インク（引用：日本画像学会誌第４９巻第５号ＵＶインクジェットの硬化特性および高分子３４巻１１月号（１９８５年）電子線硬化樹脂）。

または、公知の着色剤（染料又は顔料）を結着材樹脂とともに溶剤（又は分散媒）中に溶解（又は分散）して得られる例えば、浸透、蒸発、乾燥、酸重合乾燥、熱硬化インクを用いても良い。これらを組み合わせて使用してもよい。

図３に示す装飾層２は、インクジェット印刷機によって表面材１の下面１１ｂに印刷されることによって形成される。

装飾層２の膜圧Ｗ２は、１０μｍ以上であるほうが好ましい。
図９は、表面材１および装飾層２を装飾層２側から視た斜視図である。

装飾層２は、図２および図９に示すように、表面材１の側壁部１２の内壁面１２ｂには、形成されていない。

（１−４．基材３）
図１０は、基材３のみを上方から見た斜視図である。図１１は、基材３を下方から見た斜視図である。

図１０および図１１に示すように、基材３は、表面材１を支持するものである。基材３は、図２に示すように、装飾層２の表面材１側の面２ａとは反対側の面２ｂ上に配置されている。

基材３は、装飾層２が配置されている部分（下面１１ｂ）では、表面材１の面１ｂ側に装飾層２を介して配置されており、装飾層２が配置されていない部分（内壁面１２ｂ）では、表面材１の側壁部１２上に直接接触して配置されている。基材３は、インサート成形によって形成される。

基材３は、基台部３１と、凸部３２と、を有している。基台部３１は、矩形状の板状に形成されている。凸部３２は、矩形状であって、基台部３１の上面に形成されている。

凸部３２は、表面材１の凹部１ｃに嵌るような形状に形成されており、断面視において台形状に形成されている。凸部３２は、表面材１の本体部１１の下面１１ｂと同形状の上面３２１と、上面３２１から裾広がりに下方に延びる側面３２２と、を有している。

上面３２１には、表面材１の凹凸構造１ｃに対応する凹凸構造が形成されている。なお、凹凸構造は、説明のために縮尺を大きくして記載している。側面３２２は、表面材１の側壁部１２の内壁面１２ｂと同形状に形成されている。このような凸部３２と表面材１の凹部１ｃによって、化粧パネル１０に隆起部が形成される。

基材３は樹脂材料で形成されており、この樹脂材料は特に限定されるものではないが、例えば、化粧パネル１０が受ける衝撃を吸収するために弾性変形しやすい材料が好ましい。

このような材料としては、例えば、ＰＶＣ等の塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体等のアクリル系樹脂、またはＡＢＳ樹脂などから選ばれる少なくとも１つの樹脂材料より形成することができる。また、上記装飾層２のインクとの接着性の観点からは、極性を有する樹脂材料で形成されるほうが好ましい。

＜２．化粧パネル１０の製造方法＞
次に、本実施の形態の化粧パネル１０の製造方法について説明する。

図１２は、本実施の形態の化粧パネル１０の製造方法を示すフロー図である。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１５は、化粧パネル１０の製造方法を説明するための断面図である。

はじめに、ステップＳ１０において、図１３（ａ）に示すように、表面材１の下面１ｂにインクジェット印刷機１２０からインク１３０が吐出され、インクが下面１ｂに塗布されて、図１３（ｂ）に示すように、装飾層２が形成される。ここで、インク１３０は、下面１ｂの凹凸構造１ｃに沿って配置される。

次に、ステップＳ２０において、装飾層２上に基材３がインサート成形によって形成される。

具体的には、図１４Ａに示すように、表面材１および装飾層２が金型２００内に配置される。金型２００は、第１金型２０１と第２金型２０２とを有している。

第１金型２０１には、樹脂材料を金型内に射出するためのゲート２１０が形成されている。第２金型２０２には、表面材１および装飾層２が配置される。本実施の形態では、ゲート２１０は２つ形成されている。

図１４Ｂに示すように、表面材１および装飾層２が第２金型２０２に配置されてから、第１金型２０１と第２金型２０２が閉じられる。その後、樹脂材料がゲート２１０から金型２００内に射出され（矢印Ａ参照）、図１５に示すように、基材３が形成される。そして、作成された化粧パネル１０が金型２００内から取り出される。

＜３．実施例＞
次に、実施例を用いて本実施の形態の化粧パネルについて説明する。

凹凸構造１ｃを変更した実施例１〜３および比較例１、２の表面材の下面１１ｂに装飾層２をインクジェット印刷によって形成して硬化した後、インサート成形を実施し、インク流れの有無と曲げ剥離強度を確認した。

インク流れの判定は、５０ｃｍ離れた場所から目視にてインク流れ（基材の樹脂が剥き出しになっているか）を確認することによって行った。また、曲げ剥離強度は、上面からハイヒール等の先端が履物で歩行した事象を想定し、先端が１２．５Ｒである負荷子にて３点曲げ試験を行って計測した。

３点曲げ試験は、例えば、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、１辺の長さが１５０ｍｍの化粧パネルを用いて、一対の支点３００で化粧パネルを支持し、距離が１２５ｍｍの中間地点に１２．５Ｒ負荷子を設置し、３点曲げ試験を実施した。曲げ剥離強度の判定基準は、４００Ｎ／ｍｍ^２以上で良好とした。

比較例１では、表面材として、装飾層が形成される下面が平面であり、下面に凹凸構造が形成されていないものを用いた。表面材の材料としてはＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用いた。また、基材３を成形する樹脂としてＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）を用いた。

図１７は、実施例１〜３および比較例１、２の結果の表を示す図である。
この場合、インク流れが発生し、また、せん断強度が３８５Ｎ／ｍｍ^２でありせん断力に対する強度が弱かった。

実施例１の化粧パネルでは、表面材１の材料としてはＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用い、凸部１３の表面をナシ地状とし、シボ最大高さ（＝シボ深さ）Ｓｚ＝２０μｍとした。また、Ｓｐｃ＝４００μｍに設定した。また、基材３を成形する樹脂としてＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）を用いた。

この場合、インク流れが発生せず、また、せん断強度は４２０Ｎ／ｍｍ^２であり良好であった。

実施例２の化粧パネルでは、表面材１の材料としてはＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用い、凸部１３の表面をナシ地状とし、シボ最大高さＳｚ＝２００μｍとした。また、Ｓｐｃ＝３５５μｍに設定した。また、基材３を成形する樹脂としてＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）を用いた。

この場合、インク流れが発生せず、また、せん断強度は４４３Ｎ／ｍｍ^２であり良好であった。

実施例３の化粧パネルでは、表面材１の材料としてはＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用い、凸部１３の表面を球状とし、シボ最大高さＳｚ＝４００μｍとした。また、Ｓｐｃ＝１００μｍに設定した。また、基材３を成形する樹脂としてＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）を用いた。

この場合、インク流れが発生せず、また、せん断強度は４５５Ｎ／ｍｍ^２であり良好であった。

比較例２の化粧パネルでは、表面材１の材料としてはＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用い、凸部１３の表面をナシ地状とし、シボ最大高さＳｚ＝１８０μｍとした。また、Ｓｐｃ＝９０μｍに設定した。また、基材３を成形する樹脂としてＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合体）を用いた。

この場合、インク液吐出方向に対して平行な面が形成されるため凹部（谷部）にインクを塗布することができなかった。また、せん断強度は５１５Ｎ／ｍｍ^２であった。

以上の実施例１〜３と比較例１から、表面材１の下面１ｂに凹凸構造１ｃを設けることにより、インク流れの発生を抑制し、せん断強度を上げることが出来ることがわかる。

また、実施例１〜３と比較例２から、インクの塗布のためには、Ｓｐｃを９０μｍよりも大きく形成する必要があることがわかる。

＜４．特徴等＞
（４−１）
本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）は、表面材１と、基材３と、装飾層２と、を備える。表面材１は、透明の樹脂材料で形成されている。基材３は、樹脂材料によって形成されている。装飾層２は、表面材１と基材３との間に配置され、インクを有する。表面材１は、装飾層２側の面１ｂに形成された凹凸構造１ｃを有する。

凹凸構造１ｃが形成された面１ｂに装飾層２が形成されているため、アンカー効果が発現する。このため、基材３の射出成形時の表面材１からの装飾層２のインク流れを抑制できる。

また、せん断力が加わった場合でも表面材１からの装飾層２の剥離を抑制することができる。

（４−２）
本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）では、凹凸構造１ｃが形成された面１ｂは、シボ最大高さＳｚが１０μｍ以上である。
これにより、アンカー効果をより発揮することができる。

（４−３）
本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）では、凹凸構造１ｃが形成された面１ｂは、山頂部１３ｂの算術平均曲率Ｓｐｃが４００μｍ以下である。
これにより、アンカー効果をより発揮することができる。

（４−４）
本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）の製造方法は、ステップS１０（装飾層形成工程の一例）と、ステップＳ２０（基材成形工程の一例）と、を備える。ステップＳ１０（装飾層形成工程の一例）は、透明の樹脂材料で形成された表面材１の凹凸構造１ｃが形成された面１ｂにインクを吐出して装飾層２を形成する。ステップＳ３０（基材形成工程の一例）は、装飾層２上に樹脂材料を射出して基材３を成形する。

また、曲げ荷重が加わった場合でも表面材１からの装飾層２の剥離を抑制することができる。

（４−５）
本実施の形態の化粧パネル１０（樹脂積層体の一例）の製造方法は、凹凸構造１ｃが形成された面１ｂは、シボ加工によって形成される。
これにより、凹凸構造１ｃを容易に形成することができる。

（５．他の実施の形態）
以上、本発明による樹脂積層体、及び樹脂積層体の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（Ａ）
上記実施の形態では、化粧パネル１０の中央が隆起しているが、中央が隆起していなくてもよい。図１８は、隆起していない化粧パネル２０の斜視図であり、図１９は、化粧パネル２０の断面図である。

図１８に示すように、化粧パネル２０は、表面材２１と、装飾層２２と、基材２３と、を有している。表面材２１は、板状であり、表面材１と比較して凹部１ｃが設けられていない。装飾層２２は、表面材２１の両面（面２１ａ、２１ｂ）のうち基材２３側の面２１ｂに形成されている。

凹凸構造１ｃは、表面材２１の面２１ｂに形成されている。基材２３は、板状に形成されており、基材２３と比較して、凸部３２等が設けられていない。なお、凹凸構造１ｃは、面２１ｂの全体に形成されていなくてもよく、例えば、外周縁部が設けられていなくてもよい。

（Ｂ）
上記実施の形態では、２つのゲート２１０が形成されているが、２つに限られるものではなく、更に場所についても図１４Ｂに示すような場所に限られるものではない。

（Ｃ）
上記実施の形態では、表面材１の下面１１ｂの全面に亘って凹凸構造１ｃが形成されているが、全面に限らなくてもよく、表面材１の下面１１ｂの一部に凹凸構造１ｃが形成されていなくてもよい。ただし、表面材１の下面１１ｂの全面に亘って凹凸構造１ｃが形成されている方が、インク流れおよび剥離の抑制の効果をより発揮することができる。

（Ｄ）
上記実施の形態では、本体部１１の下面１１ｂのみに凹凸構造１ｃが形成されていたが、内壁面２１２ｂにも形成してもよい。

（Ｅ）
また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

本発明の樹脂積層体は、インク流れや、装飾層の剥離を抑制することが可能な効果を有し、化粧パネルなどとして有用である。

１：表面材
１ｂ：下面
１ｃ：凹凸構造
２：装飾層
３：基材
１０：化粧パネル

Claims

透明の樹脂材料で形成された表面材と、
樹脂材料により形成された基材と、
前記表面材と前記基材との間に配置され、インクを有する装飾層と、を備え、
前記表面材は、前記装飾層側の面に形成された凹凸構造を有する、
樹脂積層体。
前記凹凸構造が形成された面は、シボ最大高さＳｚが１０μｍ以上である、
請求項１に記載の樹脂積層体。
前記凹凸構造が形成された面は、山頂部の算術平均曲率Ｓｐｃが４００μｍ以下である、
請求項１に記載の樹脂積層体。
透明の樹脂材料で形成された表面材の凹凸構造が形成された面にインクを吐出して装飾層を形成する装飾層形成工程と、
前記装飾層上に前記樹脂材料を射出して基材を成形する基材成形工程と、を備えた、
樹脂積層体の製造方法。
前記凹凸構造が形成された面は、シボ加工によって形成される、
請求項４に記載の樹脂積層体の製造方法。