JP6693519B2 - 加飾用積層体 - Google Patents
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Description
本願は、2015年6月15日に出願された日本国特願2015−120338号に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。本発明は、優れた成形性を有しながら、硬度及び耐薬品性等の物理的特性において優れた加飾用積層体、及びその加飾用積層体を被着体に積層させることによって得られる加飾成形体を提供することを目的とする。
[1]少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、JIS K 5600に基づく引っかき硬度(鉛筆法)がF以上の加飾用積層体であって、前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂により形成された最外層であり、前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする加飾用積層体。
[2]前記表面保護層はキシレンの接触角が20°以上70°以下であることを特徴とする[1]に記載の加飾用積層体。
[3]前記紫外線硬化性樹脂の重量平均分子量が2万〜300万であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の加飾用積層体。
[4]前記積層体が、さらに、前記基材層の前記表面保護層と反対面に、粘着層及びセパレーター層をこの順に有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[5]真空条件下又は減圧条件下での成形に用いられる[1]〜[4]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[6]前記積層体が、自動車部材、電子機器又は建材に用いられる[1]〜[5]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[7]加飾用積層体が粘着層を介して被着体に貼着されてなる加飾構造体であって、前記加飾用積層体が、少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、JIS K 5600に基づく引っかき硬度(鉛筆法)がF以上であり、前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂により形成された最外層であり、前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする加飾構造体。
[1A]少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、JIS K 5600に基づく引っかき硬度(鉛筆法)がF以上の加飾用積層体であって、前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂により形成された最外層であり、前記紫外線硬化性樹脂の重量平均分子量が2万〜300万であることを特徴とする加飾用積層体。
[2A]前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする[1A]に記載の加飾用積層体。
[3A]前記表面保護層はキシレンの接触角が20°以上70°以下であることを特徴とする[1A]又は[2A]に記載の加飾用積層体。
[4A]前記積層体が、さらに、前記基材層の前記表面保護層と反対面に、粘着層及びセパレーター層をこの順に有する、[1A]〜[3A]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[5A]真空条件下又は減圧条件下での成形に用いられる[1A]〜[4A]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[6A]前記積層体が、自動車部材、電子機器又は建材に用いられる[1A]〜[5A]のいずれかに記載の加飾用積層体。
[7A]加飾用積層体が粘着層を介して被着体に貼着されてなる加飾構造体であって、前記加飾用積層体が、少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、JIS K 5600に基づく引っかき硬度(鉛筆法)がF以上であり、前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂により形成された最外層であり、前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする加飾構造体。
図1は、本発明の加飾用積層体の構成の一例を示す断面図である。図1に示されているように、本発明の加飾用積層体1は、表面保護層11と、基材層10と、粘着層12と、セパレーター13とをこの順に有している。表面保護層11は、基材層10の一方の面に形成されている。粘着層12は、基材層10の他方の面に形成されている。セパレーター13は、粘着層12の粘着面に貼り付けられている。図1の加飾用積層体は、例えば、表面保護層11及び粘着層12の材料となる樹脂組成物を、基材層10の両側にそれぞれ塗布して乾燥及び/又は硬化させることにより得ることができる。
表面保護層11は、加飾用積層体の最外層を構成する層であり、従って、加飾される被着体の最表面を構成することになる層である。特に、自動車内外装部品等の強度が求められる部材が被着体である場合には、表面保護層11は、傷のつきにくさ及び強度等を有していることが望ましい。すなわち、表面保護層11は、耐擦傷性を有する樹脂層又はいわゆるハードコート層であることが好ましい。表面保護層は、鉛筆硬度がF以上であることが好ましく、H以上であることがより好ましく、2H以上であることがさらに好ましい。
基材層10は、表面保護層11及び粘着層12を形成して保持するための、いわゆる基材として機能する層である。また、基材層10は、加飾用積層体の外観に意匠性を与えるための加飾層としての機能を有していてもよい。基材層10は、複数の層で構成されていてもよく、例えば、色彩を有する加飾層と透明樹脂層とが積層されてなる2層構造(図示されていない)を有していてもよい。この場合、本発明の加飾用積層体は、表面保護層、透明樹脂層、加飾層、粘着層、セパレーターとをこの順に有することが好ましい。更に、表面保護層、透明樹脂層、加飾層、接着層あるいは粘着層、熱可塑性樹脂、粘着層、セパレーターとをこの順に有しても良い。
また、基材層10を構成する樹脂層は、意匠性等を付与することを目的として、金属蒸着されたものであってもよい。
粘着層12を構成する粘着剤としては、公知の粘着剤を利用することができる。粘着剤としては、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。粘着剤は、溶剤系、無溶剤系、エマルジョン系、水系のいずれであってもよい。これらのなかでも、透明度、耐候性、耐久性、コスト等の観点から、アクリル系粘着剤、特に溶剤系のものが好ましい。
粘着剤には、必要に応じて他の助剤が添加されてもよい。他の助剤としては、酸化防止剤、粘着付与剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物等の光安定剤、増粘剤、pH調整剤、バインダ、架橋剤、粘着性粒子、消泡剤、防腐防黴剤、顔料、無機充填剤、安定剤、濡れ剤、湿潤剤などが挙げられる。
粘着付与剤としては、例えば、脂肪族(C5)系石油樹脂、芳香族(C9)系石油樹脂、共重合(C5/C9)系石油樹脂、ジシクロペンタジエン(DCPD)系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ロジン、ロジンエステル樹脂、テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、及びこれらの水添型樹脂等が挙げられる。
粘着剤中の粘着付与剤の含有量は、粘着剤100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましい。
粘着層12の厚みは、10〜100μmであることが好ましく、20〜80μmであることがより好ましい。粘着層12の厚みが上記範囲内であると、充分な粘着性と経済性とを両立することができる。
セパレーター13は、本発明の加飾用積層体を被着体に貼着するまで粘着層12を一時的に保護する層である。セパレーター13は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、及びポリプロピレン等の樹脂フィルムの表面に、シリコーン等の剥離層を設けたものであることが好ましい。
本発明の加飾用積層体は、減圧された成形室において、該フィルムの片面側(粘着剤層が形成されていない面)を非接触方式で加圧することによって被着体に積層されることが好ましい。非接触方式で加圧するとは、加飾用積層体等に対して、金型等を物理的に接触させることなく、空気又はガス等の気体による圧力を加えることを意味する。本明細書において、減圧下とは、成形室の気圧が5kPa以下であることを意味する。また、成形室を略真空状態とした状態で加飾用積層体の片面側(粘着剤層が形成されていない面)に対して大気圧又は圧縮空気を適用することがより好ましい。
また、TOM成形法に用いる装置は、例えば、NGF成形機(布施真空株式会社製)が好ましい。
本発明において、被着体の形状、すなわち、加飾用積層体1を積層させる対象の形状は、非平面であることが好ましい。この形状は、例えば、略球面形状であってもよいし、又は、凸形状等の凹凸形状であってもよい。
(積層体1)
基材としてアクリルフィルム(三菱レイヨン社製、アクリプレンHBA001P、鉛筆硬度2H、厚さ125μm)を用いた。この基材の片面側に、後述の紫外線硬化性樹脂組成物UV1を、硬化後の厚みが5μmとなるように、バーコーターを用いて塗工した。次に、塗工した紫外線硬化性樹脂組成物を100℃の熱風オーブン中にて、1分間乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて波長365nmの紫外線の照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させることにより表面保護層を形成した。このようにして、基材層及び表面保護層がこの順に積層された積層体1を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV1としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV1)
紫外線硬化性樹脂組成物UV1として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:8.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体2)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV2を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体2を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV2としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV2)
紫外線硬化性樹脂組成物UV2として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、アクリル基含有シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:8.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体3)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV3を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体3を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV3としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV3)
紫外線硬化性樹脂組成物UV3として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、フッ素系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:8.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体4)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV4を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体4を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV4としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV4)
紫外線硬化性樹脂組成物UV4として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、ウレタンアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が15:15:60:8.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体5)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV5を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体5を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV5としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV5)
紫外線硬化性樹脂組成物UV5として、ウレタンアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:56.5:8.5:1:4である混合物を用いた。
(積層体6)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV6を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体6を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV6としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV6)
紫外線硬化性樹脂組成物UV6として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:6:1:3である混合物を用いた。
(積層体7)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV7を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体7を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV7としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV7)
紫外線硬化性樹脂組成物UV7として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、アクリル基含有シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:6:1:3である混合物を用いた。
(積層体8)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV8を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体8を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV8としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV8)
紫外線硬化性樹脂組成物UV8として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、フッ素系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:6:1:3である混合物を用いた。
(積層体11)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV11を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体11を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV11として以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV11)
紫外線硬化性樹脂組成物UV11として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)とを含み、これらの質量比が30:60:9:1である混合物を用いた。
(積層体12)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV12を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体12を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV12としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV12)
紫外線硬化性樹脂組成物UV12として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:15000)と、メチルイソブチルケトンと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が60:38.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体13)
紫外線硬化性樹脂組成物をUV13のように変更し、塗膜硬化に電子線を使用した以外は、実施例1と同様にして積層体13を得た。
上記の電子線硬化性樹脂組成物UV13として以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV13)
電子線硬化性樹脂組成物UV13として、アクリルアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:9.5:0.5である混合物を用いた。
(積層体14)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV14を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体14を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV14としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV14)
紫外線硬化性樹脂組成物UV14として、ウレタンアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:60:8.5:1:0.5である混合物を用いた。
(積層体15)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV15を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体15を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV15として以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV15)
紫外線硬化性樹脂組成物UV15として、ウレタンアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)とを含み、これらの質量比が30:60:9:1である混合物を用いた。
(積層体16)
紫外線硬化性樹脂組成物として後述のUV16を用いた以外は、実施例1と同様にして積層体16を得た。
上記の紫外線硬化性樹脂組成物UV16としては、以下のものを用いた。
(紫外線硬化性樹脂組成物UV16)
紫外線硬化性樹脂組成物UV16として、ウレタンアクリレート(重量平均分子量:78000)と、トルエンと、酢酸エチルと、光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製「イルガキュア184」)と、シリコーン系レベリング剤とを含み、これらの質量比が30:56.5:8.5:1:5である混合物を用いた。
上記実施例及び比較例の積層体の表面保護層について、TOM成形機(布施真空株式会社製、NGF成形機)を用いて、120℃下において積層体長手方向及び幅方向の延伸倍率が50%以上になる条件で成形し、成形体を得た。上記成形体について、以下の評価基準に従い成形性を評価した。
○:積層体の最大延伸部(積層体長手方向及び幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の表面保護層の破壊が見られなかった。
△:積層体の最大延伸部(積層体長手方向及び幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の表面保護層の破壊が一部見られたが、実用上の問題は無い。
×:積層体の最大延伸部(積層体長手方向及び幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の表面保護層の破壊が見られた。
上記実施例及び比較例においては、「JIS K 7125:1999 プラスチック−フィルム及びシート−摩擦係数試験方法」に準じ、オリエンテック社製引張試験機「テンシロンRTC−1210A」を用いて積層体の表面保護層の動摩擦係数を測定した。
上記実施例及び比較例の各積層体において、長さ40mm×幅15mmの矩形に切り出すことによってサンプルを得た。自動接触角計(協和界面科学(株)社製、DM501)とキシレンを用いて、積層体の表面保護層の接触角を測定した。なお、各サンプルについて5回ずつ測定を行い、その平均値を得た。その平均値で評価を行った。
上記実施例及び上記比較例の各積層体を、長さ40mm×幅15mmの矩形に切り出すことによって各サンプルを得た。これらのサンプルの表面に0.2mLのキシレンを滴下し、23℃、湿度50%にて30分間放置した。30分後、布にてキシレンを拭き取った。以下の評価基準に従い、これらのサンプルの表面の面感を評価した。
○:変化無し
△:一部変化有り
×:大きく変化
4cm2に切り出した軍手を、上記実施例及び上記比較例の各積層体の表面保護層上に置き、9.8Nの荷重下で、50mmの距離を50回往復させた後、以下の評価基準に従い、これらのサンプルの表面の面感を評価した。
○:傷無し
△:傷が1〜10本有り
×:傷が10本以上ある
上記実施例及び上記比較例の各積層体の表面保護層をJIS K 5600に準じ、引っかき硬度(鉛筆法)を測定した。
上記実施例及び上記比較例の各積層体をJIS K 7136に準じ、日本電色工業株式会社製ヘイズメーター「NDH−5000」により、ヘイズを測定した。
重量平均分子量測定にはGPC(ゲル透過クロマトグラフィー)を用い、スチレンジビニルベンゼン基材のカラムをTHF展開溶媒にて用い、ポリスチレン換算で得られる分子量を用いた。
Claims (7)
- 少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、3次元被覆成形法に用いる加飾用積層体であって、
前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂の紫外線硬化により形成された最外層であり、
前記表面保護層のJIS K 5600に基づく引っかき鉛筆硬度がF以上であり、
前記表面保護層はシリコーン系レべリング剤を含有し、
前記紫外線硬化性樹脂がアクリル系樹脂およびウレタン系樹脂の少なくともいずれか一方であり、
前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、
前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、
前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする加飾用積層体。 - 前記表面保護層はキシレンの接触角が20°以上70°以下であることを特徴とする請求項1に記載の加飾用積層体。
- 前記紫外線硬化性樹脂の重量平均分子量が2万〜300万であることを特徴とする請求項1又は2に記載の加飾用積層体。
- 前記積層体が、前記基材層の前記表面保護層と反対面に、粘着層及びセパレーター層をこの順に有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾用積層体。
- 真空条件下又は減圧条件下での成形に用いられる請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾用積層体。
- 前記積層体が、自動車部材、電子機器又は建材に用いられる請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾用積層体。
- 加飾用積層体が粘着層を介して被着体に貼着されてなり、3次元被覆成形法によって積層された加飾構造体であって、
前記加飾用積層体が、少なくとも、基材層と、表面保護層とを有し、
前記表面保護層が紫外線硬化性樹脂の紫外線硬化により形成された最外層であり、
前記表面保護層のJIS K 5600に基づく引っかき鉛筆硬度がF以上であり、
前記表面保護層はシリコーン系レべリング剤を含有し、
前記紫外線硬化性樹脂がアクリル系樹脂およびウレタン系樹脂の少なくともいずれか一方であり、
前記表面保護層の120℃における破壊伸び率が50%以上であり、
前記表面保護層のヘイズが5%以下であり、
前記表面保護層の動摩擦係数が1.0以下であることを特徴とする加飾構造体。
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