JP3734587B2 - ポリプロピレン系樹脂製外板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車・家電製品など工業製品の外板等に適した構造体に関するものである。詳しくは、非塗装でありながら塗装品と同等の外観品質を有し、しかも剛性や耐衝撃性に優れたポリプロピレン系樹脂製外板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車や洗濯機、冷蔵庫などの家電製品の外板は、良好な外観品質が要求されることから、鋼板に塗装を施したものが一般に用いられている。また近年、軽量化等を目的に樹脂製の外板が開発されているが、自動車用外板に使用されるSMC(シートモールディングコンパウンド)成形品や、自動車バンパーに使用されるポリプロピレン樹脂成形品についても、外観品質を鋼板塗装品に合わせるために塗装を施すことが行われている。
【0003】
特に、自動車用外板の塗装品の特徴として、通常の着色顔料のほかに、メタリック感やパール感を出すためにアルミニウムフレーク顔料やマイカフレーク顔料などの反射フレーク顔料を塗料に使用したものが用いられており、このようなメタリック塗装、パール塗装を行うことによって、塗装特有の色調、色の深み、鮮映性などを有する良好な外観品質の外板を提供している。
【0004】
しかし、これらの方法では、鋼板プレス後や樹脂成形後にあらたに塗装工程を必要とするため、塗装設備の初期投資額が高くなり、かつ製造工程数が多くなるなど経済性に優れた方法とは言えない。
【0005】
このような塗装工程を省略するために、あらかじめ着色顔料を配合した熱可塑性樹脂、例えばPP(ポリプロピレン)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)、PPO(ポリフェニレンオキシド:ノリル樹脂)等の樹脂を用い、これをシート成形や射出成形して直接外板等の成形品を得る方法が採用されている。特にPPは安価で良好な成形性を有し、着色したPP樹脂は工業製品に多く採用されている。
【0006】
しかし、このような着色樹脂を用い、塗装工程を省略した方法で得られた非塗装品では、塗装特有の色調、色の深み、鮮映性などの良好な外観品質が得られないという問題点があった。特にメタリック色やパール色において、塗装品との品質格差は大きかった。
【0007】
また、この着色樹脂を用いた非塗装外板の製造方法では、着色顔料が樹脂全体に必要以上に分散されるため、高価な顔料を使用する場合、着色樹脂そのものが高価になり経済的とは言えないという問題点があった。
【0008】
非塗装樹脂外板として、樹脂製基板上に顔料を配合した耐候性樹脂キャストフィルムを設ける方法が提案されている(特公平4−20782)が、層構成からは経済的な方法とは言えない。
【0009】
また、ポリオレフィン系樹脂からなる基材層、着色層及び透明樹脂層に、さらにアクリル系紫外線硬化表面層を設けた金属光沢を有する樹脂積層体が開示されている(特開平1−180338号公報:特許第2546871号)が、かかる層構成では形状の自由度が大きい射出成形で基材を成形するときに積層体の外観が悪化する場合がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、非塗装でありながら塗装品と同等の外観品質を有し、剛性や耐衝撃性にも優れたポリプロピレン系樹脂製外板を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定のポリプロピレン系樹脂材料からなる層の組合せが上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
【0012】
すなわち、本発明は、以下に示す表層、中間層、及び基材層を含む積層体により構成されるポリプロピレン系樹脂製外板を提供する。
表層:融点155℃未満、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に透明核剤が配合された透明ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
中間層:融点155℃未満、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に着色顔料が配合された着色ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
基材層:融点155℃以上、メルトフローレート2〜100g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする基材ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
【0013】
また、本発明は、前記中間層と基材層との間に、以下に示す下層を有する積層体により構成される前記ポリプロピレン系樹脂製外板を提供する。
下層:融点120℃以上、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
【0014】
また、本発明は、前記表層の外側に、さらにアクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とするコーティング材料からなるハードコート層を有する前記ポリプロピレン系樹脂製外板を提供する。
【0015】
また、本発明は、前記ポリプロピレン系樹脂製外板を、射出成形金型を用いて製造する方法であって、少なくとも透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料とを積層して表層と中間層とを含む表皮を形成する表皮形成工程と、前記表皮を該表皮の表層側が前記射出成形金型に接するように該射出成形金型内に設置する表皮設置工程と、溶融した基材ポリプロピレン樹脂材料を前記表皮の中間層側に積層するように前記射出成形金型内に射出充填し、前記表皮と一体化された基材層を形成する基材層形成工程とを含む、ポリプロピレン系樹脂製外板の製造方法を提供する。
【0016】
本発明の外板を構成する表層、中間層、及び基材層は、各々特定の物性及び組成を有するポリプロピレン系樹脂材料を用いており、この組合せにより外観品質において塗装特有の色調、色深み、鮮映性等を出すことができ、しかも優れた剛性、耐衝撃性を保つことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明のポリプロピレン系樹脂製外板は、表層、中間層及び基材層を含む積層体から構成される。
【0018】
(1)表層
表層は、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に透明核剤が配合された透明ポリプロピレン樹脂材料からなる高透明性ポリプロピレン樹脂層であり、これにより外板成形品の外観の色深みと鮮映性が得られる。
【0019】
ここで用いられるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、融点が155℃未満、好ましくは120〜155℃であり、且つメルトフローレート(以下、「MFR」という)が0.5〜30g/10分である。融点が120℃未満ではポリプロピレン樹脂そのものの生産性が低下する。一方、融点が155℃より高いと白濁感が生じ色調が変化したり、低温落球衝撃でクラックが発生する場合がある。また、MFRが0.5g/10分未満では、鮮映性や成形性が低下する。一方、MFRが30g/10分より高いと低温落球衝撃でクラックが発生する場合がある。
【0020】
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等を挙げることができる。これらの内、特に好ましいものはプロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体等である。α−オレフィンの割合は、共重合体が上記融点範囲内となるように選ぶことができ、好ましくは共重合体全体に対し1.5〜8重量%である。
【0021】
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に配合する透明核剤の種類及び配合量は、最終用途に適する透明感・色相・耐衝撃性・耐熱性・成形性等が供されるよう適宜選定することができる。具体的には、ポリプロピレンなどの結晶性樹脂の透明核剤として広く利用されているジベンジリデンソルビトール誘導体がを挙げることができる。その好ましい例としては、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、4−p−メチルベンジリデンソルビトールなどの低級アルコール系が挙げられる。これらの配合量は、表層を形成する透明ポリプロピレン樹脂材料全体に対し0.05〜0.5重量%、より好ましくは0.1〜0.35重量%とするのがよい。この範囲内であれば良好な透明感、色相、耐衝撃性、耐熱性、成形性等が得られる。
【0022】
また、この透明ポリプロピレン樹脂材料には、その特性を害さない限り他の添加剤、例えば安定剤、顔料、耐候剤、滑剤、帯電防止剤等を添加することができる。
【0023】
表層の厚みは特に限定されないが、好ましくは0.01〜0.2mmであり、更に好ましくは0.03〜0.1mmである。厚みが薄すぎると色深みや鮮映性が低下し、厚すぎると透明性が不足し経済的にも不利になる場合がある。
【0024】
(2)中間層
本発明の中間層は、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に着色顔料が配合された着色ポリプロピレン樹脂材料からなる着色ポリプロピレン樹脂層であり、成形品外観の装飾を目的に着色される層である。
【0025】
ここで用いられるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、融点が155℃未満、好ましくは120℃以上155℃未満であり、且つMFRが0.5〜30g/10分である。融点が120℃未満ではポリプロピレン樹脂そのものの生産性が低下する。一方、融点が155℃より高いと低温落球衝撃でクラックが発生する場合がある。また、MFRが0.5g/10分未満では、着色顔料の分散性が低下し、成形品にブツが発生して外観が劣る場合がある。一方、MFRが30g/10分より高いとシート成形性が低下し、低温落球衝撃でクラックが発生する場合がある。
【0026】
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等を挙げることができる。これらの内、特に好ましいものはプロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体等である。α−オレフィンの割合は、共重合体が上記融点範囲内となるように選ぶことができ、好ましくは共重合体全体に対し1.5〜8重量%である。
【0027】
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に配合する着色顔料の種類及び配合量は、最終用途に適する色相・耐衝撃性・耐熱性・成形性等が供されるよう適宜選定することができる。具体的には、カーボンブラック、酸化チタン、キナクリドンレッド、カドミイエロー、コバルトブルー等の通常用いられる有機顔料、無機顔料の他に、反射フレーク顔料として、メタリック感を出すためのアルミニウムフレーク顔料やパール感を出すための干渉マイカ、着色マイカなどのマイカフレーク顔料等が好適に用いられる。
【0028】
着色顔料の配合量は、プロピレン・α−オレフィン共重合体100重量部に対し0.1〜30重量部、より好ましくは0.2〜20重量部とするのがよい。この範囲内であれば良好な色相、耐衝撃性、耐熱性、成形性等が得られる。
【0029】
また、この着色ポリプロピレン樹脂材料には、その特性を害さない限り他の添加剤、例えば安定剤、造核剤、耐候剤、滑剤、顔料分散剤、帯電防止剤等を添加することができる。
【0030】
このような着色ポリプロピレン樹脂層である中間層は、好ましくは肉厚1mm以下で、かつ肉厚d(単位:mm)と着色ポリプロピレン樹脂材料に対する着色顔料濃度a(単位:重量%)との関係が、次の数式(I)を満たすものである。
【0031】
【数2】
【0032】
0.1≦d×a≦6 ・・・(I)
【0033】
より好ましくは、肉厚dと着色顔料濃度aとの関係が次の数式(II)を満たす。
【0034】
【数3】
【0035】
0.1≦d×a≦3 ・・・(II)
【0036】
d×aが上記範囲未満では、色調が薄くなりすぎて塗装同等の色調が出ない。一方、d×aが大きすぎると、また肉厚が1mmを超えると、経済的に不利となる。中間層の厚みとしては、具体的には0.01〜0.5mmであり、更に好ましくは0.03〜0.4mmである。
【0037】
(3)基材層
本発明の基材層は、プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする基材ポリプロピレン樹脂材料からなる。該成形品の基板となる層であり、鋼板を代替しうる程度の高剛性・高耐衝撃性を有することが好ましい。プロピレン単独重合体やプロピレン系ランダム共重合体では耐衝撃性、特に低温の耐衝撃性が不足し、外板には適さない。
【0038】
ここで用いられるプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体は、融点が155℃以上、且つMFRが2〜100g/10分、好ましくは4〜100g/10分である。融点が155℃未満では剛性が低下する。また、MFRが2g/10分未満又は100g/10分を超える場合は、射出成形性や射出圧縮成形性が低下する。すなわち、MFRが高すぎると樹脂の流動性が高くなるため、耐衝撃性が低下する、バリが発生しやすくなる、ジェッティングが発生するなどの成形上の不具合が生じる。一方、MFRが低すぎると樹脂の流動性が低くなるため、白化、ゲートより遠い部位での欠肉、そりや変形の発生などの不具合が生じる。
【0039】
基材層のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等を挙げることができる。これらの内、特に好ましいものはプロピレン・エチレンブロック共重合体である。α−オレフィンの割合は、共重合体が上記融点範囲内となるように選ぶことができ、好ましくは共重合体全体に対し4〜20重量%である。
【0040】
鋼板を代替するためには、前記基材層は、プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体にエラストマーと無機フィラーが配合された材料からなる高剛性・高耐衝撃性ポリプロピレン樹脂層であることが好ましい。エラストマー及び無機フィラーの種類、配合量は最終用途に適する剛性・耐衝撃性・耐熱性・寸法安定性・成形性等を供するよう選定することができる。
【0041】
エラストマーとしては、エチレン系エラストマーやスチレン系エラストマーなどが例示できる。エチレン系エラストマーとしてはエチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム等が例示できる。中でもエチレン・α−オレフィンランダム共重合体が好適に用いられ、これらは単独あるいは混合して使用することができる。エチレン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン等が挙げられる。エチレンの含量は、40〜80重量%程度が好ましい。スチレン系エラストマーとしてはスチレン・エチレン・1−ブテン・スチレンブロック共重合体やスチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体等が例示できる。
【0042】
エラストマーの配合量は、基材層を形成する基材プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体100重量部に対し5〜50重量部、より好ましくは10〜40重量部とするのがよい。この範囲内であれば剛性を保持しつつ優れた耐衝撃性が得られる。
【0043】
無機フィラーとしては、タルク、マイカ、ワラストナイト、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、ガラス繊維などがあげられる。中でもタルクが好適に用いられる。これらは単独あるいは混合して使用することができる。無機フィラーの配合量は、基材層を形成する基材プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体100重量部に対し5〜50重量部、より好ましくは10〜40重量部とするのがよい。この範囲内であれば耐衝撃性を保持しつつ優れた剛性が得られる。
【0044】
また、この基材層には、その特性を害さない限り他の添加剤、例えば安定剤、顔料、造核剤、耐候剤等を添加することができる。
顔料としては、黒、グレー、又は白等に着色するために通常用いられるカーボンブラック、酸化チタン等の着色顔料が挙げられる。
【0045】
基材層の厚みは、好ましくは1〜7mmであり、更に好ましくは2〜5mmである。7mmを超える厚みでは鋼板と比較して軽量化が達成できず経済的に不利であり、1mm未満では成形品の剛性が不足する。
【0046】
(4)下層
本発明においては、前記中間層と基材層との間に、さらに耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる下層を設けることができる。下層は、基材層を射出成形により形成する際に、着色層が溶融した基材の熱・圧力等でダメージを受け、肉厚が薄くなり色調が変わることがないようにバックアップすること、積層シートに剛性と耐衝撃性を付与すること、及び着色層の色調を引き立たせることを目的とした層である。
【0047】
ここで用いられる耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料は、融点120℃以上、且つMFR0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする。融点が120℃未満ではポリプロピレン樹脂そのものの生産性が低下する。また、MFRが0.5g/10分未満又は30g/10分を超える場合は、シート成形性や熱成形性が低下する場合がある。
【0048】
下層のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等を挙げることができる。これらの内、特に好ましいものはプロピレン・エチレンブロック共重合体である。α−オレフィンの割合は、共重合体が上記融点範囲内となるように選ぶことができ、好ましくは共重合体全体に対し4〜20重量%である。
【0049】
このような下層を設けることにより、表層と中間層の積層体を表皮としてこれに基材を射出成形し一体化した場合に、溶融した基材により表皮がダメージを受けて中間層の肉厚が変動して外板の色調が変化することを防止することができる。
【0050】
下層は、中間層の色調を引き立たせるために、黒、グレー、又は白に着色することが好ましい。このような色に着色するため用いられる着色顔料としてはカーボンブラック、酸化チタン等が挙げられる。
【0051】
また、その特性を害さない限り、他の添加剤、例えば安定剤、耐候剤、滑剤、帯電防止剤等を添加することができる。
【0052】
(5)ハードコート層
本発明の積層体においては、表層、中間層及び基材層に加えて、さらに表層の表面にハードコート層を設けることもできる。ハードコート層を設けることにより、成形品である外板表面の耐引き掻き性および耐候性が向上する。ハードコート層を形成する樹脂材料(コーティング材料)については、最終用途に適するよう適宜選定することができるが、好ましくは、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とするものが用いられる。アクリル系樹脂としてはメタクリル酸メチル単独重合体やメタクリル酸メチル共重合体等、ウレタン系樹脂としては4,4−メチレンビス(フェニルイソシアネート)とポリエチレンアジペートとの反応物等が挙げられる。また、前記ハードコート層は、アクリル系又はウレタン系のオリゴマー又は樹脂に光重合開始剤、光重合性希釈剤等を配合した公知の光硬化性樹脂組成物をコーティングし、これに紫外線等の光を照射して硬化させることによって得られるものであってもよい。
【0053】
ハードコート層の厚みは、好ましくは0.005〜0.07mmであり、更に好ましくは0.01〜0.05mmである。この範囲内であれば、外板表面の耐引き掻き性および耐候性の向上効果が十分に発揮され、経済性も良好である。
【0054】
ハードコート層は、中間層と基材層との間にさらに下層を設けた積層体の場合において、その表層の表面に設けることもできる。
【0055】
尚、ハードコート層の表面にさらに保護フィルム層を設けることもできる。保護フィルム層は、主として表皮製造以降の工程において汚れ、ゴミ等から表面状態を保護するために設けられる。保護フィルム層を形成する樹脂材料としてはポリプロピレン等が挙げられる。保護フィルム層の厚みは、好ましくは0.01〜0.1mmであり、更に好ましくは0.02〜0.08mmである。この範囲内であれば表皮表面の保護効果が十分発揮され、経済性も良好である。
【0056】
さらに、上記表層、中間層、下層及び基材層並びにハードコート層、保護フィルム層等の各層の間に、前記各層同士を接着させるための接着剤層を設けることもできる。接着剤層を形成する樹脂材料としては、通常の積層体の接着層に用いられる樹脂であれば特に限定されないが、例えば不飽和モノマー等を用いた変性ポリオレフィン等が挙げられる。
【0057】
(7)ポリプロピレン樹脂製外板の製造方法
本発明のポリプロピレン系樹脂製外板を製造する方法は特に限定されないが、好ましくは射出成形金型を用い、透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料とを積層して表層と中間層とを含む表皮を形成する表皮形成工程と、前記表皮を該表皮の表層側が前記射出成形金型に接するように該射出成形金型内に設置する表皮設置工程と、溶融した基材ポリプロピレン樹脂材料を前記表皮の中間層側に積層するように前記射出成形金型内に射出充填し、前記表皮と一体化された基材層を形成する基材層形成工程とを含む方法により製造される。
【0058】
透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料とを積層する方法としては、通常ポリオレフィンシートの製造に用いられる押出ラミネーション法、共押出ラミネーション法(Tダイ法又はインフレーション法)、またはドライラミネート法などの方法が例示できる。
【0059】
また、表皮を射出成形金型内に設置する方法としては、表皮を射出成形金型内で圧空成形して該金型内に接するように設置する方法や、表皮をプリフォーム型で圧空成形にて予備賦形した後に射出成形金型内に接するように設置する方法等が例示できる。尚、真空成形は該表皮に金型の真空孔痕が残るという点で、好ましくない場合がある。
【0060】
表皮と一体化された基材層を形成する方法としては、既知技術である射出成形方法及び装置によって実施することができる。すなわち、前記基材層形成工程において、溶融した基材ポリプロピレン樹脂材料を前記射出成形金型内へ射出充填することにより基材層を形成する。なかでも、射出圧縮(射出プレス)成形が好ましく適用される。射出圧縮成形は、金型開度を所望の成形品厚さ以上に開き、溶融樹脂を射出した後、金型を所望の成形品厚さに閉じて成形する方法であり、外板のように比較的大きな面積を有する成形品の射出型締め力の低減や、表皮の質感保護に好適である。
【0061】
射出成形または射出圧縮成形時の樹脂温度、射出圧力、型締め力等の条件は、外板の大きさ等に応じて適宜選択することができるが、通常は、190〜250℃、圧力5〜120MPaにて射出し、圧力5〜25MPa程度で型締めを行うことにより実施できる。
【0062】
中間層と基材層との間に下層を有する積層体を形成する場合は、表皮形成工程において透明ポリプロピレン樹脂材料、着色ポリプロピレン樹脂材料、及び耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を積層して表層、中間層、及び下層を含む表皮を形成した後、得られた表皮を射出成形用金型に設置し(表皮設置工程)、基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填して表皮と基材層とを一体成形することにより得ることができる。
【0063】
透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料と耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料とを積層する方法としては、上述したようなポリオレフィンシートの製造に用いられる押出ラミネーション法、共押出ラミネーション法(Tダイ法又はインフレーション法)、またはドライラミネート法などの方法が例示できる。
【0064】
また、表層の外側にハードコート層を設ける場合は、表皮形成工程において、少なくともコーティング材料、透明ポリプロピレン樹脂材料、及び着色ポリプロピレン樹脂材料を積層してハードコート層、表層、及び中間層を含む表皮を形成した後、得られた表皮を射出成形用金型に設置し(表皮設置工程)、基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填して表皮と基材層とを一体成形することにより、表層の外側にハードコート層を有する積層体を得ることができる。
【0065】
具体的には、前記表皮形成工程において、まず表層と中間層とからなる積層体を形成した後、前記積層体の表層側にさらにアクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とするコーティング材料を塗布してハードコート層を形成する。好ましくは、透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料とを積層した後、該積層体の表層(高透明性ポリプロピレン樹脂層)の外側(表面側)をコロナ放電処理、あるいは火炎処理、プラズマ処理、電子線処理などで表面処理し、その上にコーティング材料を塗布することによりハードコート層を形成することができる。また、表面処理した上に、アクリル系又はウレタン系のオリゴマー又は樹脂に光重合開始剤等を配合した公知の光硬化性樹脂組成物をコーティングし、紫外線等の光を照射して硬化させることによってハードコート層を形成することもできる。
【0066】
勿論、中間層と基材層との間に下層を有する積層体を形成する場合において、その表層の表面にハードコート層を設けることもできる。その場合は、表層と中間層と下層とからなる積層体を形成した後、前記積層体の表層側に上述した方法でコーティング材料を塗布することによりハードコート層が形成される。
【0067】
尚、未硬化ハードコート層が利用された注目すべき方法として、ハードコート層と離型フィルムの複合層が特公平6−15179に開示されている。
【0068】
本発明のポリプロピレン系樹脂製外板は、外観品質において塗装特有の色調、深み、鮮映性等を達成でき、しかも剛性、耐衝撃性においても優れており、自動車用外板や、洗濯機、冷蔵庫等の家電製品等の外板として有用である。特に、アルミニウムフレーク顔料やマイカフレーク顔料などの反射フレーク顔料を着色顔料として用いることにより、塗装品と同様のメタリック感やパール感を出すことができるため、特に自動車用外板として好適である。
【0069】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。尚、以下の実施例における各物性の測定方法及び評価方法は次の通りである。
[融点]セイコー社製示差走査熱量測定器(DSC)により測定した。
【0070】
[MFR]JIS−K−7203に準拠しタカラ社製メルトインデクサーを使用し、温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
[白濁感]成形品の白濁度合いを目視により観察し、クリア感のあるものを○、白濁感のあるものを×とした。
[色深み]成形品の色深みを塗装品と比較して、色深みが塗装品と同等のものを○、塗装品より劣るものを×とした。
[顔料分散性]表皮シート及び成形品の外観を目視により観察し、顔料分散性のよいものを○、悪いものを×とした。
[落球衝撃試験]成形品平面部から試験片50×50mmを切り出し、0℃に状態調整したのち、500gの鉄球を50cmの高さから試験片の基材層側中央部に落下させ、試験片表層側にクラックが発生していないものを○、クラックが発生しているものを×とした。
【0071】
【実施例1】
本実施例においては、押出ラミネーション法により表層と中間層とからなる表皮を形成し、次いで該表皮を射出成形金型に設置した後、射出成形により基材層を形成し、冷蔵庫の外板を製造した。
【0072】
図1に本実施例の表皮形成工程を表す。図1(a)は押出機による着色ポリプロピレン樹脂シートの成形工程を示す。図1(b)は、前記着色ポリプロピレン樹脂シートと高透明性ポリプロピレン樹脂シートとのラミネート工程を示す。
【0073】
図1(a)の押出成形機1(シリンダー設定温度210℃)から所定の色に着色された着色ポリプロピレン樹脂材料2を押し出し、直ちに冷却して着色ポリプロピレン樹脂シート3とし、巻き取りローラ上に巻き取った。巻き取られた着色ポリプロピレン樹脂シート3はラミネート用として、図1(b)における押出成形機4の繰り出し部5に設置した。
【0074】
次に、押出成形機4(シリンダー設定温度210℃)から透明ポリプロピレン樹脂材料6を押し出し、繰り出し部5から繰り出される着色ポリプロピレン樹脂シート3とタッチロール7でラミネートし、直ちに冷却して透明ポリプロピレン樹脂材料6が着色ポリプロピレン樹脂シート3上に積層された表皮シート8を得た。表皮シート8は巻き取りローラ上に巻き取った。
【0075】
このようにして形成された表皮シート8はカッターで所望の寸法に切断し、板状の表皮8a(60cm×100cm)とした。図2に表皮8aの断面図を示す。表皮8a(厚み0.4mm)は、高透明性ポリプロピレン樹脂層6a(表層:厚み0.1mm)と着色ポリプロピレン樹脂層3a(中間層:厚み0.3mm)とが積層されたものである。
【0076】
次に、表皮8aを圧空成形し、射出成形金型に設置し、次いで該射出成形金型に基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填して基材層を形成した。この表皮設置工程及び基材層形成工程を図3に示す。
【0077】
すなわち、表皮8aを加温(140℃)した後、上型9a(可動側金型)と下型9b(固定側金型)の間に表皮の表層側が上になるように配置した(図3(a))。次いで下型9bのエア吹き出し孔9cからエア(圧力:700kPa)を吹き出して圧空成形し、表皮の表層側が上型9aに接するように賦形した(図3(b))。次に、上型9aと下型9bを閉じ、下型9bのゲート9dからキャビティー内に基材ポリプロピレン樹脂材料10を射出充填した(射出圧力:80MPa、シリンダー設定温度230℃)(図3(c))。
【0078】
この基材ポリプロピレン樹脂材料10が冷却固化された後、上下の金型9a、9bを開いて成形品を取り出し、基材ポリプロピレン樹脂層10a(基材層:厚み2.5mm)が表皮8aに一体的に融着された成形品11(40cm×80cm)を得た。図4(a)に成形品11の断面図を示す。
【0079】
尚、本実施例で用いた透明ポリプロピレン樹脂材料は、融点148℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に透明核剤として1,3,2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトールを0.2重量部配合したものである。着色ポリプロピレン材料は、融点138℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に着色顔料として酸化チタンを1.5重量部配合したものである。基材ポリプロピレン樹脂材料は、融点165℃、MFR30g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に着色顔料として酸化チタンを1.5重量部配合したものである。
【0080】
本実施例によって得られる成形品を外板として使用した製品(冷蔵庫)を図4(b)に示す。図4(b)中、本実施例の外板を用いた箇所は側面部外板である。
【0081】
【実施例2】
本実施例においては、共押出ラミネーション法(Tダイ法)により表層と中間層とからなる積層シートを形成し、次いで該積層シート上にハードコート層を形成して表皮とした後、この表皮を射出成形金型に設置し、射出成形により基材層を形成して自動二輪車の外板を製造した。
【0082】
表皮形成工程を図5に表す。第1の押出成形機12(シリンダー設定温度210℃)から透明ポリプロピレン樹脂材料13を、第2の押出成形機14(シリンダー設定温度210℃)から所定の色に着色された着色ポリプロピレン樹脂材料15を、各々共押出Tダイ16に供給して押し出し、高透明性ポリプロピレン樹脂層(表層)と着色ポリプロピレン樹脂層(中間層)とからなる積層シートを得た。
【0083】
この積層シートを直ちに冷却し、表面処理ユニット17で表層の表面側をコロナ放電処理した。この表面処理された表層上に、コーティング材料(ハードコート液)18をコーティングし、巻き取りローラで巻き取って、ハードコート層18aを有する表皮シート19を得た。表皮19シートをカッターで所望の寸法に切断し、板状表皮19a(50cm×100cm)を得た。
【0084】
次に、表皮19aを圧空成形により予備賦形し、射出成形金型に設置するための表皮19bを成形した。この圧空成形工程を図6(a)に、得られた表皮19bの断面図を図6(b)に示す。すなわち、表皮19aを加温(140℃)した後、圧空成形型20に設置し、エア吹き出し孔20aからエア(圧力:700kPa)を吹き出して圧空成形し(図6(a))、圧空成形品である表皮19bを得た。表皮19b(厚み0.4mm)は、高透明性ポリプロピレン樹脂層13a(厚み0.1mm)、着色ポリプロピレン樹脂層15a(厚み0.3mm)、及びハードコート層18a(厚み0.02mm)とからなる(図6(b))。
【0085】
次いで、表皮19bを射出成形金型に設置し、該射出成形金型に基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填して基材層を形成した。この表皮設置工程及び基材層形成工程を図7に示す。図7(a)は、表皮19bを可動側金型(上型21a)に接するように設置した状態を表す図である。図7(b)は可動側金型(上型21a)と固定側金型(下型21b)とを閉じて基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填した状態を表す図である。
【0086】
すなわち、表皮19bを加温(80℃)したのち可動側金型(上型21a)に接するように設置し、次いで上型21aと下型21bを閉じ、下型21bのゲート21cから基材ポリプロピレン樹脂材料22をキャビティー内へ射出充填した(射出圧力:80MPa、シリンダー設定温度230℃)。
【0087】
この基材ポリプロピレン樹脂材料22が冷却固化された後、上下の金型21a、21bを開いて成形品を取り出し、基材ポリプロピレン樹脂層22a(基材層:厚み2.5mm)が表皮19bに一体的に融着された成形品23を得た。図8(a)に成形品23の断面図を示す。
【0088】
尚、本実施例で用いた高透明性ポリプロピレン樹脂材料は、融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に透明核剤として1,3,2,4−ビス(p−メチレンベンジリデン)ソルビトールを0.2重量部配合したものである。着色ポリプロピレン材料は、融点138℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に着色顔料としてカーボンブラックを1.0重量部配合したものである。基材ポリプロピレン樹脂材料は、融点165℃、MFR10g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に着色顔料としてカーボンブラックを1.0重量部配合したものである。また、ハードコート層を形成するコーティング材料としてはアクリルウレタン樹脂を使用した。
【0089】
本実施例によって得られる成形品を外板として使用した製品(自動二輪車)を図8(b)に示す。図8(b)中、本実施例の外板を用いた箇所はフェンダーである。
【0090】
【実施例3】
本実施例では、共押出ラミネーション法(Tダイ法)により表層と中間層と下層とからなる積層シートを形成し、これを表皮として射出成形金型に設置し、射出成形により基材層を形成して冷蔵庫の外板を製造した。
【0091】
第1の押出機でソルビトール系透明核剤として1,3,2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトールが0.2重量%配合された融点148℃、MFR7.0g/10分の透明ポリプロピレン樹脂材料を、第2の押出機で着色顔料としてキナクリドンレッドとパールマイカの混合物を濃度10重量部で配合し所定の色に着色された融点138℃、MFR5.0g/10分の着色ポリプロピレン樹脂材料を、第3の押出機で着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックの混合物を濃度0.15重量部配合してグレーに着色された融点165℃、MFR2.0g/10分の耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を各々溶融混練し、1台の共押出ダイに供給して共押出した。
【0092】
押し出された積層シートを直ちに冷却し、A層(透明ポリプロピレン樹脂材料からなる表層)、B層(着色ポリプロピレン樹脂材料からなる中間層)及びC層(耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる下層)からなる3層構造(A層0.1mm/B層0.3mm/C層0.4mm)の表皮シートを得た。
【0093】
このようにして形成された表皮シートを用いた以外は実施例1と全く同様にして成形品を得た。
【0094】
【実施例4】
A層の透明ポリプロピレン樹脂材料として、融点138℃、MFR6.0のプロピレン・エチレンランダム共重合体に透明核剤を0.2重量%配合したものを用いた以外は、実施例1と同様にして成形品を得た。
【0095】
【実施例5】
B層のプロピレン・エチレンランダム共重合体として融点125℃、MFR5.0のものを用いた以外は実施例1と同様にして成形品を得た。
【0096】
【実施例6】
【0097】
第1の押出機で透明核剤0.2重量%が配合された融点148℃、MFR7.0g/10分の透明ポリプロピレン樹脂材料を、第2の押出機で着色顔料としてキナクリドンレッドとパールマイカの混合物を濃度10重量部配合して所定の色に着色された融点138℃、MFR5.0g/10分の着色ポリプロピレン樹脂材料を、第3の押出機で着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックの混合物を濃度0.15重量部配合してグレーに着色された融点165℃、MFR2.0g/10分の耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を各々溶融混練し、1台の共押出ダイに供給して共押出した。
【0098】
押し出された積層シートを直ちに冷却し、A層(透明ポリプロピレン樹脂材料からなる表層)、B層(着色ポリプロピレン樹脂材料からなる中間層)及びC層(耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる下層)からなる3層構造(A層0.1mm/B層0.3mm/C層0.4mm)の表皮シートを得た。このようにして形成された積層シートを用いた以外は実施例2と全く同様にして成形品を得た。
【0099】
【実施例7】
本実施例においては、共押出ラミネーション法(Tダイ法)により表層と中間層と下層とからなる積層シートを形成し、次いで該積層シート上に未硬化ハードコート層を形成して表皮とした後、この表皮を射出成形金型に設置して射出圧縮成形により基材層を形成し、ハードコート層を硬化させて自動車の外板を製造した。
【0100】
表皮形成工程を図9に示す。押出機24(シリンダー設定温度210℃)から透明ポリプロピレン樹脂材料25を、押出機26(シリンダー設定温度210℃)から所定の色に着色された着色ポリプロピレン樹脂材料27を、押出機28(シリンダー設定温度210℃)からグレーに着色された耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料29を、各々溶融混練し、1台の共押出Tダイに供給した。
【0101】
押し出された積層シートは直ちに冷却し、表面処理ユニット30で表層の表面側をコロナ放電処理した。この表面処理された表層上に、紫外線照射によって硬化するコーティング材料(ハードコート液)31をコーティングした後、巻き取りローラで巻き取って、未硬化ハードコート層31aを有する表皮シート32を得た。コーティング材料としてはエポキシアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、及びジメチルベンジルケタールの混合物を使用した。
【0102】
表皮シート32をカッターで所望の寸法に切断し、板状表皮32a(80cm×130cm)を得た。この板状表皮はA層(透明ポリプロピレン樹脂材料からなる表層)、B層(着色ポリプロピレン樹脂材料からなる中間層)及びC層(耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる下層)からなり、さらにA層の表面に未硬化ハードコート層を設けた4層構造(A層0.1mm/B層0.3mm/C層0.4mm/未硬化ハードコート層0.02mm)となっている。
【0103】
次に、板状表皮32aを圧空成形により予備賦形し、射出成形金型に設置するための表皮70bを成形した。この圧空成形工程を図10(a)に、得られた表皮32bの断面図を図10(b)に示す。すなわち、表皮32aを加温(140℃)した後、圧空成形型33に設置し、エア吹き出し孔33aからエア(圧力:700kPa)を吹き出して圧空成形し(図10(a))、圧空成形品である表皮32bを得た。表皮32bは、A層25a、B層27a、C層29a、及び未硬化ハードコート層31aからなる(図10(b))。
【0104】
次いで、表皮32bを射出成形金型に設置し、該射出成形金型に基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填して射出圧縮成形により基材層を形成した。この表皮設置工程及び基材層形成工程を図11に示す。
【0105】
すなわち、表皮32bを加温(80℃)したのち可動側金型(上型34a)に接するように設置し(図11(a))、次いで上型34aと固定側金型(下型34b)を所望の成形品厚さ以上の開度で閉じ、下型のゲート34cから基材ポリプロピレン樹脂材料35をキャビティー内へ射出充填した(射出圧力:80MPa、シリンダー設定温度230℃)(図11(b))。次に、金型を型締め力8MPaで所望の成形品厚さに閉じた(図11(c))。
【0106】
基材ポリプロピレン樹脂材料35が冷却固化された後、上下の金型を開いて成形品を取り出し、基材ポリプロピレン樹脂層35a(D層:基材層、厚み4.0mm)が表皮32bに一体的に融着された成形品36を得た。
【0107】
次いで、得られた成形品36に紫外線照射を行って未硬化ハードコート層を硬化させた。紫外線照射工程を図12(a)に示す。すなわち、成形品36をベルトコンベヤー37上に載置し、順次紫外線炉38へ導入した。照射条件は出力密度120W/cm、コンベア速度4m/分である。これにより、未硬化ハードコート層31aは完全に硬化し、所望の強度を有する成形品36aが得られた。図12(b)に成形品36aの断面図を示す。この成形品は硬化したハードコート層31a、高透明性ポリプロピレン樹脂層(表層)25a、着色ポリプロピレン樹脂層(中間層)27a、耐衝撃性ポリプロピレン樹脂層(下層)29a、及び基材ポリプロピレン樹脂層35aからなる。
【0108】
尚、本実施例で用いた透明ポリプロピレン樹脂材料は、融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に透明核剤として1,3,2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトールを0.2重量部配合したものである。着色ポリプロピレン材料は、融点138℃、MFR5.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体100重量部に着色顔料としてキナクリドンレッドとパールマイカの混合物を10.0重量部配合したものである。耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料は、融点165℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックの混合物を1.5重量部配合したものである。
【0109】
基材ポリプロピレン樹脂材料は、融点165℃、MFR30g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部にエチレン系エラストマーとしてエチレン・プロピレン共重合体ゴムを30重量部、タルクを30重量部、着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックの混合物を1.5重量部配合したものである。また、ハードコート層を形成するコーティング材料(光硬化性樹脂組成物)としてはエポキシアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、及びジメチルベンジルケタールの混合物を使用した。
【0110】
本実施例によって得られる成形品を外板として使用した製品(自動車)を図13に示す。図13中、本実施例の外板を用いた箇所はドアである。
【0111】
【実施例8】
D層の基材ポリプロピレン樹脂材料として、実施例7と同じ着色顔料でグレーに着色された融点165℃、MFR30g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に、繊維長6mmのガラス繊維が30重量部配合されたものを用いた以外は実施例7と全く同様にして成形品を得た。
【0112】
【実施例9】
D層の基材ポリプロピレン樹脂材料として、実施例7と同じ着色顔料でグレーに着色された融点165℃、MFR30g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に、硫酸マグネシウム30重量部及びエチレン系エラストマー30重量部が配合された高剛性・高耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を用いた以外は、実施例7と全く同様にして成形品を得た。
【0113】
【実施例10】
D層の基材ポリプロピレン樹脂材料として、実施例7と同じ着色顔料でグレーに着色された融点165℃、MFR30g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に、タルク30重量部、スチレン系エラストマー30重量部が配合された高剛性・高耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を用いた以外は、実施例7と全く同様にして成形品を得た。
【0114】
【比較例1】
表皮を、融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体からなり透明核剤を含まない透明ポリプロピレン樹脂材料からなるA層と、融点138℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体に実施例1と同じ着色顔料を同じ濃度で配合した着色ポリプロピレン樹脂材料からなるB層とから構成される2層構造(A層0.1mm/B層0.3mm)の表皮とした以外は実施例1と全く同様にして成形品を得た。
【0115】
【比較例2】
表皮を、融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体に透明核剤0.2重量%が配合された透明ポリプロピレン樹脂材料からなるA層と、融点165℃、MFR2.0g/10分のプロピレン単独重合体に実施例1におけるのと同じ着色顔料を配合して同じ色調に合わせた着色ポリプロピレン樹脂材料からなるB層とから構成される2層構造(A層0.1mm/B層0.3mm)の表皮とした以外は、実施例1と全く同様にして成形品を得た。
【0116】
【比較例3】
表皮を、融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体に透明核剤0.2重量%が配合された透明ポリプロピレン樹脂材料からなるA層と、融点165℃、MFR2.0g/10分のプロピレン・エチレンブロック共重合体に実施例1におけるのと同じ着色顔料を配合して同じ色調に合わせた着色ポリプロピレン樹脂材料からなるB層とから構成される2層構造(A層0.1mm/B層0.3mm)の表皮とした以外は、実施例1と全く同様にして成形品を得た。
【0117】
【比較例4】
A層の透明ポリプロピレン樹脂材料として融点148℃、MFR7.0g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体からなり透明核剤を含まないものを用い、B層の着色ポリプロピレン樹脂材料として、融点138℃、MFR0.4g/10分のプロピレン・エチレンランダム共重合体に実施例7と同じ着色顔料を同じ濃度で配合したものを用いた以外は、実施例7と全く同様にして成形品を得た。
【0118】
【比較例5】
A層の透明ポリプロピレン樹脂材料として、融点165℃、MFR7.0のプロピレン単独重合体に透明核剤0.2重量%が配合されたものを用いた以外は、実施例7と同様にして成形品を得た。
【0119】
【比較例6】
B層の着色ポリプロピレン樹脂材料として、実施例7と同じ着色顔料を用いて同じ色調に合わせた融点165℃、MFR7.0のプロピレン単独重合体を用いた以外は、実施例7と全く同様にして成形品を得た。
【0120】
以上、実施例1〜10及び比較例1〜6について、各層の樹脂材料を構成する樹脂の物性と層厚みを表1に、樹脂材料の組成を表2に、また得られた成形品の各種物性の評価結果を表3に示す。このように、本発明の特定の樹脂材料からなる層を組み合わせた積層体から構成されるポリプロピレン樹脂製外板は、外観品質に優れ、且つ強度も高いことがわかる。
【0121】
【表1】
【0122】
【表2】
【0123】
【表3】
【0124】
【発明の効果】
本発明によれば、非塗装でありながら塗装品と同等の外観品質を有し、しかも剛性や耐衝撃性に優れたポリプロピレン系樹脂製外板を得ることができ、自動車用外板、家電製品用外板等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の表皮形成工程を表す。図1(a)は押出機による着色ポリプロピレン樹脂シートの成形工程を表す。図1(b)は、着色ポリプロピレン樹脂シートと高透明性ポリプロピレン樹脂シートとのラミネート工程を表す。
【図2】 実施例1で得られた板状表皮の断面図を表す。
【図3】 実施例1の表皮設置工程及び基材層形成工程を表す。図3(a)は、板状表皮を可動側金型(上型)と固定側金型(下型)との間に配置した状態を表す。図3(b)は表皮を圧空成形により射出成形金型へ設置した状態を表す。図3(c)は基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填した状態を表す。
【図4】 図4(a)は実施例1で得られた基材ポリプロピレン樹脂層が表皮に一体的に融着された成形品の断面図を表す。図4(b)は実施例1で得られた成形品を外板として使用した製品(冷蔵庫)を表す。
【図5】 実施例2の表皮形成工程を表す。
【図6】 図6(a)は実施例2の圧空成形工程を表す。図6(b)は実施例2で得られた表皮の断面図を表す。
【図7】 実施例2の表皮設置工程及び基材層形成工程を表す。図7(a)は、表皮を可動側金型(上型)に接するように設置した状態を表す。図7(b)は基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填した状態を表す。
【図8】 図8(a)は実施例2で得られた基材ポリプロピレン樹脂層が表皮に一体的に融着された成形品の断面図を表す。図8(b)は実施例2で得られた成形品を外板として使用した製品(自動二輪車)を表す。
【図9】 実施例7の表皮形成工程を表す。
【図10】 図10(a)は実施例7の圧空成形工程を表す。図10(b)は実施例3で得られた表皮の断面図を表す。
【図11】 実施例7の表皮設置工程及び基材層形成工程を表す。図11(a)は、表皮を可動側金型(上型)に接するように設置した状態を表す。図11(b)は、可動側金型(上型)と固定側金型(下型)とを所望の成形品厚さ以上の開度で閉じて基材ポリプロピレン樹脂材料を射出充填した状態を表す。図11(c)は、金型を所望の成形品厚さに閉じた状態を表す。
【図12】 図12(a)は実施例7の紫外線照射工程を表す。図12(b)は実施例7で得られた基材ポリプロピレン樹脂層が表皮に一体的に融着された成形品の断面図を表す。
【図13】 実施例7で得られた成形品を外板として使用した製品(自動車)を表す。
【符号の説明】
1,4,12,14,24,26,28・・・押出成形機
5・・・繰り出し部
7・・・タッチロール
6,13,25・・・透明ポリプロピレン樹脂材料
6a,13a,25a・・・表層
2,15,27・・・着色ポリプロピレン樹脂材料
3a,15a,27a・・・中間層
29・・・耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料
29a・・・下層
8,19,32・・・表皮シート
8a,19a,32a・・・表皮
9a,21a,34a・・・金型(上型)
9b,21b,34b・・・金型(下型)
9c,20a,33a・・・エア吹き出し孔
9d,21c,34c・・・ゲート
10,22,35・・・基材ポリプロピレン樹脂材料
10a,22a,35a・・・基材層
11,23,36,36a・・・成形品
16・・・共押出Tダイ
17,30・・・表面処理ユニット
18,31・・・ハードコート液
18a,31a・・・ハードコート層
20,33・・・圧空成形型
37・・・ベルトコンベヤー
38・・・紫外線炉
Claims (8)
- 以下に示す表層、中間層、及び基材層を含む積層体により構成されるポリプロピレン系樹脂製外板。
表層:融点155℃未満、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に透明核剤が配合された透明ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
中間層:融点155℃未満、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に着色顔料が配合された着色ポリプロピレン樹脂材料からなる層。
基材層:融点155℃以上、メルトフローレート2〜100g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする基材ポリプロピレン樹脂材料からなる層。 - 前記中間層と基材層との間に、以下に示す下層を有する積層体により構成される、請求項1記載のポリプロピレン系樹脂製外板。
下層:融点120℃以上、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料からなる層。 - 前記基材層を構成する基材ポリプロピレン樹脂材料が、融点155℃以上、メルトフローレート2〜100g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体にエラストマーと無機フィラーが配合された高剛性・高耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料である、請求項1記載のポリプロピレン系樹脂製外板。
- 前記表層の外側に、さらにアクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とするコーティング材料からなるハードコート層を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂製外板。
- 請求項1記載のポリプロピレン系樹脂製外板を、射出成形金型を用いて製造する方法であって、少なくとも透明ポリプロピレン樹脂材料と着色ポリプロピレン樹脂材料とを積層して表層と中間層とを含む表皮を形成する表皮形成工程と、前記表皮を該表皮の表層側が前記射出成形金型に接するように該射出成形金型内に設置する表皮設置工程と、溶融した基材ポリプロピレン樹脂材料を前記表皮の中間層側に積層するように前記射出成形金型内に射出充填し、前記表皮と一体化された基材層を形成する基材層形成工程とを含む、ポリプロピレン系樹脂製外板の製造方法。
- 前記表皮形成工程において、少なくとも透明ポリプロピレン樹脂材料、着色ポリプロピレン樹脂材料、及び融点120℃以上、メルトフローレート0.5〜30g/10分のプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体を主成分とする耐衝撃性ポリプロピレン樹脂材料を積層して表層、中間層及び下層を含む表皮を形成することを特徴とする、請求項6記載の製造方法。
- 前記表皮形成工程において、少なくともアクリル系樹脂もしくはウレタン系樹脂を主成分とするコーティング材料、透明ポリプロピレン樹脂材料、及び着色ポリプロピレン樹脂材料を積層してハードコート層、表層、及び中間層を含む表皮を形成することを特徴とする、請求項6又は7記載の製造方法。
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