JP5109317B2 - インサート成形用シート - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
1. 真空成形工程、トリミング工程、及び樹脂射出工程からなるインサート成形法に用いられるインサート成形用シートであって、該シートがバッカー層の上に、少なくとも印刷層と表面層とを順に有してなり、該バッカー層の厚みが表面層と印刷層との合計厚みに対して1.5倍以上であり、かつバッカー層のIZOD衝撃値〔ASTM D256に準じて測定される温度23℃における厚み2.54mmのノッチ付衝撃強度〕が100〜500J/mであるインサート成形用シート。
2. バッカー層のIZOD衝撃値が表面層のIZOD衝撃値の10倍以上である上記1に記載のインサート成形用シート。
3. 表面層がアクリル系樹脂を含む上記1又は2に記載のインサート成形用シート。
4. バッカー層がABS系樹脂を含む上記1〜3のいずれかに記載のインサート成形用シート。
5. トリミング工程でダイカット型を用いる上記1〜4のいずれかに記載のインサート成形用シート。
以下、本発明を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のインサート成形用シートの断面を示す模式図である。
本発明にかかるバッカー層11は、印刷層12及び表面層13からなる加飾シート20と一体化することで、該加飾シート20を補強し、一体化物の形態を保持するために用いられ、バッカー層11の厚みは印刷層12及び表面層13からなる加飾シート20の厚みの1.5倍以上であることを要する。また、該バッカー層は、その厚みが表面層と印刷層との合計厚みに対して1.5倍以上であり、かつバッカー層のIZOD衝撃値〔ASTM D256に準じて測定される温度23℃における厚み2.54mmのノッチ付衝撃強度〕が100〜500J/mであることを要する。このようにすることで、トリミング特性を良好とすることができ、シートの強度不足によりトリミング工程で折り目がついたり割れたりすることもない。また、トリミング特性を良好にする観点から、バッカー層11のIZOD衝撃値は上記の表面層13のIZOD衝撃値の10倍以上であることが好ましい。
このようなバッカー層11に用いられる樹脂としては、ABS系樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系共重合体樹脂)、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を好ましく挙げることができ、これらのうち1種又は2種以上を組み合せて用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂が好ましい。バッカー層11に用いられる樹脂としては、これらの樹脂の内、ABS系樹脂、ポリプロピレン樹脂を含むことが特に好ましく、ABS系樹脂を含むことが最も好ましい。
本発明にかかる印刷層12は、模様や文字等とパターン状の絵柄を表現する層である。印刷層12の絵柄は任意であるが、例えば、木目、石目、布目、砂目、幾何学模様、文字等からなる絵柄を挙げることができる。また、印刷層12は、上記絵柄を表現する柄パターン層と、全面ベタ層を単独で又はこれらを組み合わせて設けることができる。全面ベタ層は、通常、隠蔽層、着色層、着色隠蔽層等として用いられる。印刷層12は、通常は、後述する表面層13に印刷インキでグラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、転写シートからの転写印刷、昇華転写印刷、インキジェット印刷等の公知の印刷法により形成することで、図1に示すように表面層13とバッカー層11との間に形成される。
本発明にかかる表面層13は、インサート成形用シートに耐候性を付与し、印刷層12の意匠性を高めるために設けられる層である。表面層13に用いられる樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリブテン系、エチレン−プロピレン系共重合体樹脂、エチレン−プロピレン−ブテン系共重合体樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル変性ウレタン系樹脂、ポリエステル変性ウレタン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体変性ウレタン系樹脂等のポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂等を挙げることができ、これらのうち1種又は2種以上を組合せて用いることができる。中でも、透明性に優れ、その結果、優れた塗装感も付与できるアクリル系樹脂が好ましい。該アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート系共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン系共重合体等のアクリル系樹脂〔ただし、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートをいう〕、フッ素等による変性アクリル系樹脂を1種又は2種以上の混合物として、単層又は2層以上の積層体のシートとして用いる。表面層13としては、上記の樹脂からなる市販の樹脂フィルムを用いることもできるし、上記の樹脂を用いて公知の方法によりフィルムを成形して用いることもできる。
上述のように、バッカー層11は、加飾シート20と一体化して補強し、一体化物の形態を保持するために用いられ、上述のように、バッカー層11の厚みは印刷層12及び表面層13からなる加飾シート20の厚みの1.5倍以上であることを要する。バッカー層11、印刷層12及び表面層13の各層の厚みは、上記範囲内にあれば特に制限はないが、以下のように好ましい範囲を規定することができる。バッカー層11の厚みは100〜500μmが好ましく、200〜500μmがより好ましい。印刷層12の厚みは、5〜40μmが好ましく、5〜10μmがより好ましい。また、表面層13の厚みは、50〜150μmが好ましく、50〜130μmがより好ましい。
本発明のインサート成形用シートには、必要に応じて接着剤層14を設けることができる。接着剤層14としては、印刷層12との密着性、印刷適性、成形適性を持つ樹脂の中から、広範囲に選択される。具体的には、ブロックイソシアネートを硬化剤とする2液硬化型ウレタン系樹脂、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂、及びアクリル系樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂との混合物から選ばれることが好ましい。接着剤層14でのアクリル系樹脂や塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂としては、上述の印刷層12で述べたもの等を使用すればよい。また、これらの混合比も上述の印刷層12で述べた比率範囲で使用すればよい。これらの樹脂を接着剤層に使用することによって、印刷層12及び表面層13からなる加飾シートとバッカー層11との密着性が得られる。なお、接着剤層14には、副成分としての範囲で、上記以外の樹脂を併用してもよい。併用する樹脂は、主に射出樹脂との密着性を考慮して選ばれる。
バッカー層に用いられる樹脂がABS系樹脂又はポリオレフィン系樹脂の場合、接着剤層14としては、ブロックイソシアネートを硬化剤とする2液硬化型ウレタン系樹脂、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン系樹脂等が好ましい。
本発明のインサート成形用シートは、真空成形工程、トリミング工程、及び樹脂射出工程からなるインサート成形法に用いられる。
本発明のインサート成形用シート及びこれを用いた加飾成形品の製造方法を説明する。
まず、表面層13に印刷層12を順次グラビア印刷、ロールコート等の公知の印刷又は塗工手段により積層し、加飾シート20を得て、必要に応じて接着剤層14を印刷層12と同様に積層する。印刷層12が複数層の場合は、1層を積層した後、乾燥し、その後次の層を積層すればよい。得られた加飾シート20は、接着剤層14がある場合はバッカー層11とドライラミネーション等により、接着剤層14がない場合には熱ラミネーション等により、接着し一体化してインサート成形用シートとなる。このインサート成形用シートを真空成形により所定の型付けを行なう。
図2、3及び4は、それぞれ本発明の加飾シート20を用いたインサート成形用シートの真空成形工程において、真空成形前の加熱段階を示す工程模式図、加熱段階終了後の真空成形準備段階を示す工程模式図及び真空成形を示す工程模式図である。
図2において、固定枠(図示しない)に固定したインサート成形用シートが軟化する所定の温度になるまでヒーター42で加熱し、図3に示すように加熱され軟化したインサート成形用シートに真空成形金型41を押し付け、図4に示すように同時に真空成形金型41から真空ポンプ(図示しない)で空気を吸引しインサート成形用シートを真空成形金型41にしっかりと密着させる。
インサート成形用シートが真空成形金型41に密着した後、インサート成形用シートを冷却し成形したインサート成形用シートから真空成形金型41をはずし、固定枠から成形されたインサート成形用シートをはずす。
トリミング工程は、上記の真空成形工程で得られたインサート成形用シートの余分な部分を切り取り、所望の形状にトリミングする工程である。レーザー、ダイカット型等を用いてトリミングをすることができるが、設備の観点から汎用されるダイカット型を用いてトリミングするのが好ましい。
図5は、インサート成形用シートのトリミング工程を示す工程模式図である。
上記のトリミング工程でトリミングされたインサート成形用シートを、図6に示すように射出成形金型51にはめ込み、図7に示すようにバッカー層側に射出樹脂を打ち込む。最後に射出成形金型51から取り出して本発明のインサート成形用シートを用いた加飾成型品を得る。(詳細については、例えば、特許文献1参照)
このようにして得られた加飾成形品の用途は、特に制限はないが、その特徴を有効に活用する点で、耐候性が要求される用途が好ましい。例えば、ダッシュボードパネル、ドアパネル、ロアパネル等の車両内装品、車体、モール等の車両外装品、車両以外の用途としては、例えば窓枠(サッシ)、扉枠、扉、壁板、床板、腰壁、回縁、屋根表面材、棚、門扉、門柱、戸袋等の建材用途、机、タンス等の家具用途等を挙げることができる。
1.IZOD衝撃値の測定
各実施例及び比較例におけるバッカー層、及び印刷層の形成前の表面層について、ASTM D256に準拠し、23℃の条件下における厚み2.54mmのノッチ付衝撃強度を測定し、IZOD衝撃値とした。
2.破断面の目視評価
各実施例及び比較例で製造したインサート成形用シートを、ダイカット型を用いて油圧により上型をシートをはさむように押し当てて、トリミングした。破断面を目視により以下の基準で評価した。
◎:破断面が非常にきれいである。
○:細い糸状の樹脂ヒゲが若干残るが、実用上問題ない。
△:細い糸状の樹脂ヒゲが著しく残ってしまい、実用上問題ある。
×:割れるなどしてトリミングできない。
バッカー層として、IZOD衝撃値が200(J/m)であるABS系樹脂〔厚さ:350μm〕を準備した。一方、表面層として厚さ75μmのアクリル系樹脂フィルム〔厚さ:75μm〕に、アクリル系樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂とをバインダー樹脂とする印刷インキを用いて、厚さ5μmの印刷層を形成し加飾シートを製造して、これにポリエステル−ウレタン系樹脂を主成分とする接着剤を厚さ8μmで塗布した。その後、バッカー層を加飾シートに塗布した接着剤を介して積層することにより、インサート成形用シートを製造した。
得られたインサート成形用シートを、固定枠に固定し、インサート成形用シートの温度が170℃になるまで300℃のヒーターで加熱した。加熱されて軟化したインサート成形用シートを真空成形し、ダイカット型を油圧により押し当ててトリミングした。トリミングして得られた本発明のインサート成形用シートの破断面の評価、及びダイカット型の磨耗状態の評価を第1表に示す。
バッカー層として各々表1に示されるものを用いた以外は、実施例1と同様にしてインサート成形用シートをトリミングした。破断面の評価を第1表に示す。
11 バッカー層
12 印刷層
13 表面層
14 接着剤層
20 加飾シート
41 真空成形金型
42 ヒーター
51 射出成形金型
Claims (5)
- 真空成形工程、トリミング工程、及び樹脂射出工程からなるインサート成形法に用いられるインサート成形用シートであって、該シートがバッカー層の上に、少なくとも印刷層と表面層とを順に有してなり、該バッカー層の厚みが表面層と印刷層との合計厚みに対して1.5倍以上であり、かつバッカー層のIZOD衝撃値〔ASTM D256に準じて測定される温度23℃における厚み2.54mmのノッチ付衝撃強度〕が200〜380J/mであるインサート成形用シート。
- バッカー層のIZOD衝撃値が表面層のIZOD衝撃値の10倍以上である請求項1に記載のインサート成形用シート。
- 表面層がアクリル系樹脂を含む請求項1又は2に記載のインサート成形用シート。
- バッカー層がABS系樹脂を含む請求項1〜3のいずれかに記載のインサート成形用シート。
- トリミング工程でダイカット型を用いる請求項1〜4のいずれかに記載のインサート成形用シート。
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