JP4937080B2 - 加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板、およびその製造方法 - Google Patents
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1.目視した際に深み感、立体感の印象を与える、加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板を提供すること。
2.生産性に優れ、接着剤層への気泡の巻き込み(または抱き込み)がなく、加工性に優れた高品質の高意匠性樹脂シート被覆金属板の製造方法を提供すること。
なお、本発明において「深み感、立体感」とは、樹脂シート被覆金属板を種々の角度から目視した際に、内部エンボスの深さ、樹脂層の屈折率、虹彩、接着剤層の厚さ、透明な表面樹脂シートの厚さなどの組合せにより、内部エンボスが実際の寸法よりも深く、強調されて認識されることをいう。また、「加工性に優れている」とは、被覆金属板は、二次加工する際に、金属板と樹脂シートとの界面が剥離することがなく、被覆樹脂シートに亀裂、割れなどが生ずることがないこという。
1.本発明に係る加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板は、内部エンボス模様を形成する樹脂シート層に透光性のある虹彩色を配合しているので、目視する角度により反射光が違って認識されるので、目視した際に深み感、立体感の印象を与える。
2.本発明に係る加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板は、二次加工する際に、金属板と被覆樹脂シートとの界面が剥離することがなく、被覆樹脂シートに亀裂、割れなどが生ずることもなく、加工性に優れている。
3.本発明に係る製造方法で得られた加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板は、沸騰水中に長時間浸漬しても金属板と被覆樹脂シートとの界面が剥離することがなく、耐熱性に優れている。
(b1)ポリエステル系樹脂:ポリエチレンテレフタレート(イーストマンケミカル社製、商品名:イースター6763)である。
(b2)PBT樹脂:ポリブチレンテレフタレート(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名:ノバデュラン5020S)である。
(c1)顔料1:粒子全体の90質量%が5〜15μmの範囲にあるパールマイカ顔料(ダイヤ工業社製、銘柄名:DM−635R)である。
(c2)顔料2:平均粒径が0.35μmの酸化チタン(石原産業社製)である。
(d2)接着剤2:ウレタンアクリレート系オリゴマー(根上工業社製、商品名:アートレジンNPC9500)60質量部と、ジメチルアクリルアミド(興人社製)40質量部との混合物である。このものの引張破断強度(同上)は32MPa、破断伸び率(同上)は400%である。
(d3)接着剤3:ウレタンアクリレート系オリゴマー(根上工業社製、商品名:アートレジンNPC9500)80質量部と、ジメチルアクリルアミド(興人社製)20質量部との混合物である。
(d4)接着剤4:ウレタンアクリレート系オリゴマー(第一工業製薬社製、商品名:ニューフロンティアR1304)70質量部と、イソボニルアクリレート(東亜合成社製)30質量部との混合物である。
(d5)接着剤5:ウレタンアクリレート系オリゴマー(第一工業製薬社製、商品名:ニューフロンティアR1218)である。
(e)PETフィルム:幅が20cm、厚さが75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人・デュポン社製、商品名:テトロンGS2)である。
上記(A)金属板を四枚準備し、各金属板の表面に、上記(d1)〜(d4)の四種類の接着剤を別々に、ロールコート法により塗布してエンボスの凹凸部を充填し、高圧水銀灯により、積算照射量を340mJ/cm2として接着剤層を硬化させた。この硬化膜(塗布膜)を金属板から剥離し、得られた硬化膜からJIS K7127に準拠した試験片を作成し、引張り試験機(インテスコ社製、万能材料試験機、型式:2005)を使用して、引張破断強度(単位:MPa)と破断伸び率(単位:%)とを測定した。
[B層(着色層)の作成]
(b1)ポリエステル系樹脂(イーストマンケミカル社製)60質量%、(b2)PBT樹脂40質量%よりなる混合物100質量部、(c2)顔料2を16質量部秤量し、タンブラーで混合して混合物を得た。この混合物を、先端にTダイを装備した二軸押出機(テクノベル社製、型式:K−25−25T,L/D=25)を使用し、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数20rpm/分の条件下で溶融・混練してTダイから押出し、幅が25cm、厚さが150μmの無延伸着色シートを作成した。
基体樹脂を上記B層(着色層)と同一とし、この樹脂(混合物)100質量部と、(c1)顔料1を1質量部秤量し、タンブラーによって混合して混合物を得た。この混合物を、先端にTダイを装備した二軸押出機(同上)を使用し、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数20rpm/分の条件下で溶融・混練してTダイから押出し、幅が25cm、厚さが50μmの虹彩色シートを作成した。
上記B層(着色層)とC層(虹彩色層)とを重ね合わせ、温度を110℃に調節され、一方のエンボスロールに最大高さ(Ra)が60μmの抽象エンボス模様が刻設された金属ロールを装備した一対のエンボスロールに、ロール間の挟圧力を5N/cmとして挟み、B層(着色層)とC層(虹彩色層)とを溶着しながら、C層の表面に連続的にエンボス柄を転写した。
(A)金属板(亜鉛めっき鋼板)の表面に、ポリエステル系接着剤(東洋紡績社製、商品名:バイロン20SS)をロールコート法により塗布し、温度を80℃に設定したオーブン内を30秒で通過させて塗布面の乾燥を行い、乾燥後の接着剤膜の厚さを2〜4μm程度とした。次いで、温度を350℃に設定した熱風乾燥炉内を30秒で通過させて塗布面を加熱して、鋼板の表面温度を240℃および245℃に調節し、直ちに表面温度を60℃に温度調節されたロールラミネーターに移送し、ロール間の挟圧力を50N/cmとして挟み、(A)金属板の表面に、上で作成したエンボスを付与したB層(着色層)とC層(虹彩色層)との積層シートを積層し、常温まで冷却し、意匠性樹脂シート被覆金属板を得た。
上記方法で調製した意匠性樹脂シート被覆金属板のC層(虹彩色層)表面に、表−1に記載した特性を有する接着剤をロールコート法によって塗布した。ここでの接着剤の量は、ロールコート法で使用する一対のロールの間隙と、ロール間の押圧力によって調節した。接着剤の塗布面に、高圧水銀灯(ウシオ電機社製、型式:UVC−5035/1MNLC6−HGO)を使用して、積算照射量200mJ/cm2に達するまで照射し、硬化させて接着層(D2)を形成した。続いて、PETフィルムの表面に表−1に記載した特性を有する接着剤をダイコート法によって塗布した。PETフィルムの接着剤面を、上記接着層D2に重ね、一対の積層ロール25、26の前面に若干の接着剤のたまり(バンク)23を形成し、ロール間の挟圧力を50N/cmとして挟み積層した。PETフィルムを積層後、直ちに、高圧水銀灯(ウシオ電機社製、型式:UVC−5035/1MNLC6−HGO)を使用して、積算照射量340mJ/cm2に達するまで照射し、接着層(D1)を硬化させ、放冷して高意匠性樹脂シート被覆金属板を得た。実施例4では接着層(D1)を形成せず、接着層(D2)の一層のみを形成した。
[比較例1〜2]
[比較例3]
[比較例4]
上記実施例および比較例で得られた高意匠性積層シート被覆金属板を、以下に記載の方法で評価した。評価結果を、表−1、表−2に記載した。
(1)エンボス視認性:得られた高意匠性シートラミネート鋼板について目視観察する方法である。判定基準は、エンボス模様が十分に確認できたものを○、模様がはっきりと確認できなかったものを×とした。
(2)曲げ加工性:JIS Z−2248に準拠して、V曲げ法の評価を23℃の温度で、試験片を樹脂シート被覆面が外側になるようにして折り曲げ、樹脂シートへの亀裂・割れ、剥離などの異常の有無を目視観察する方法である。判定基準は、外観に異常が認められなかったものを○、異常が認められたものを×とした。
(3)表面平滑性:試験片の表面を蛍光灯で照らし、60度の反射角度で、表面を目視観察する方法である。判定基準は、表面にエンボス模様に起因する凹凸が認められず、極めて良好なものを◎、やや凹凸が認められるが実用上問題ないものを○、凹凸が著しく認められ製品価値が低いものを×とした。
(4)耐熱性:試験片を沸騰水中に3時間浸漬し、浸漬後、乾燥した試験片につき被覆樹脂シート層剥離などの異常発生の有無を、目視観察する方法である。判定基準は、異常発生が認められたものを×、異常の発生が認められなかったものを○とした。
(5)総合評価:上記(1)〜(4)までの評価項目を総合して、良好なものを○、実用上問題があるものを×とした。
1.虹彩色層(C層)を有し、接着剤層(D層)が二層より構成され、硬化後の接着剤層(D層)の引張破断強度、破断伸びなどが請求項1に規定する範囲内のものは、エンボス視認性、曲げ加工性、耐熱性に優れ、表面の平滑性も極めて良好である(実施例1〜実施例3参照)。
2.虹彩色層(C層)を有し、接着剤層(D層)が単層であっても、硬化後の接着剤層(D層)の引張破断強度、破断伸びなどが請求項1に規定する範囲内にあるものは、エンボス視認性、曲げ加工性、耐熱性に優れ、表面の平滑性も極めて良好である(実施例4参照)。
3.虹彩色層(C層)を有し、接着剤層(D層)が二層より構成されていても、硬化後の接着剤層(D層)の引張破断強度が請求項1に規定する下限の20MPa未満のものは、エンボス視認性、曲げ加工性、表面平滑性は良好であるものの、耐熱性に問題がある(比較例2参照)
4.虹彩色層(C層)がなく、接着剤層(D層)が二層より構成されていても、接着剤層(D層)の引張破断強度が請求項1に規定する範囲外のものは、表面平滑性、耐熱性は良いものの、エンボス視認性、曲げ加工性などに劣る(比較例4参照)。
5.虹彩色層(C層)を有し、接着剤層(D層)が二層より構成されていても、接着剤層の引張破断強度とゲル化率が請求項1に規定する範囲外のものは、曲げ加工性、耐熱性に問題がある(比較例3参照)。
2:接着層
3:着色剤層(B)
4:印刷層
5:虹彩色層(C)
6:接着剤層(D2)
7:接着剤層(D1)
8:透明二軸延伸ポリエステル系樹脂層(E)
22、32:表面にエンボス模様が形成された樹脂層(B層とC層)
23、33:接着剤(d2)
24、25、34、35:ロール
26:樹脂層に形成されたエンボスの凹凸模様部分に接着剤(d2)が充填された層
27、37:放射線照射装置
32:樹脂層(B層とC層)上に接着層(D2)が形成された層
36:金属板31の片面を被覆した樹脂シート(B層、C層、D1層、D2層およびE層を含む)である。
38:透明二軸延伸ポリエステル系樹脂シート(E)
39:接着剤(d1)タンク
Claims (2)
- 金属板の表面が高意匠性樹脂シートによって被覆された加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板において、金属板(A)側から、着色剤層(B)、透光性のある虹彩色層(C)、アクリレート樹脂を主体とする透明な接着剤層(D)、および透明二軸延伸ポリエステル系樹脂シート(E)が順次積層されてなり、着色剤層(B)と透光性のある虹彩色層(C)が一体化され、透光性のある虹彩色層(C)側の上面に、最大高さRaが50μm〜200μmのエンボス模様が形成され、かつ、接着剤層(D)が、透明二軸延伸ポリエステル系樹脂シート(E)側から層(D1)と層(D2)の二層によって構成され、硬化後の引張破断強度が20MPa〜50MPaであり、破断伸びが200%〜600%であることを特徴とする、加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板。
- 金属板(A)側から、着色剤層(B)、透光性のある虹彩色層(C)、アクリレート樹脂層を主体とする透明な接着剤層(D)、および透明二軸延伸ポリエステル系樹脂シート(E)が順次積層されてなり、着色剤層(B)と透光性のある虹彩色層(C)とが一体化され、透光性のある虹彩色層(C)側の上面に、最大高さRaが50μm〜200μmのエンボス模様が形成され、かつ、接着剤層(D)が、硬化後の引張破断強度が20MPa〜50MPaであり、破断伸びが200%〜600%である高意匠性樹脂シート被覆金属板の製造方法において、前記透光性のある虹彩色層(C)側の上面エンボス模様の凹凸部を、アクリレート樹脂を主体とする接着剤(D2)であらかじめ充填して光硬化させた後に、その上にアクリレート樹脂を主体とする接着剤(D1)を介在させ、透明二軸延伸ポリエステル系樹脂シート(E)と積層一体化し直ちに光硬化させることを特徴とする、加工性に優れた高意匠性樹脂シート被覆金属板の製造方法。
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