JP6050681B2 - Manufacturing method of molded products - Google Patents
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Description
本発明は、成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a molded article.
自動車の内装材や建具、家具、キッチン扉、収納扉などの用途として、表面に装飾を施した成形品(化粧材)が用いられている。
化粧材を製造する方法として、例えば、プラスチックや合板等の成形用部材の表面に加熱硬化型の塗料を吹き付ける方法がある。しかし、塗装には多くの工程が必要であり、また、高温での加熱が必要である。
Molded products (decorative materials) whose surfaces are decorated are used for interior materials, furniture, furniture, kitchen doors, storage doors, and the like of automobiles.
As a method for producing a decorative material, for example, there is a method of spraying a thermosetting paint on the surface of a molding member such as plastic or plywood. However, many processes are required for painting, and heating at a high temperature is required.
また、成形用部材の表面に化粧シート(フィルム)を貼り付けて化粧材を製造する方法がある。例えば、表面に耐擦傷性を有するハードコート層を備えた化粧材を製造する場合、ハードコート層を予め設けた化粧シートを用いると、ハードコート層が硬くかつ伸び率が小さいため、曲げ加工による製品の形状変化に追随できずに割れが発生してしまう。そこで、化粧シートを基材の表面に沿って成形して貼り付けた後、紫外線硬化型のハードコート剤をスプレー塗布法等で塗布し、その後、紫外線照射してハードコート層を形成する方法が一般的である。 There is also a method of manufacturing a decorative material by attaching a decorative sheet (film) to the surface of a molding member. For example, when producing a decorative material provided with a hard coat layer having scratch resistance on the surface, if a decorative sheet provided with a hard coat layer in advance is used, the hard coat layer is hard and has a low elongation rate. Cracks occur without being able to follow the product shape change. Therefore, after a decorative sheet is molded and pasted along the surface of the substrate, an ultraviolet curable hard coat agent is applied by a spray coating method or the like, and then a ultraviolet coat is applied to form a hard coat layer. It is common.
一方、自動車ボディーや外装部品等の屋外用の成形物を製造する方法として、熱可塑性樹脂層、未硬化の紫外線硬化型ハードコート層、及び離型性フィルム層が積層した加飾フィルムを用い、射出成形用の金型の雄型に、加飾フィルムの熱可塑性樹脂層が射出成形樹脂に接するように配置し、雄型と加飾フィルムとの間の間隙に溶融樹脂を圧入して成形体とした後、紫外線を照射してハードコート層を硬化させ、次いで離型性フィルムを剥離することにより表面に加飾フィルム層が形成された成形物の製造方法が提案されている(特許文献1参照)。 On the other hand, as a method for producing outdoor molded articles such as automobile bodies and exterior parts, a decorative film in which a thermoplastic resin layer, an uncured ultraviolet curable hard coat layer, and a release film layer are laminated is used. Placed on the male mold of the injection mold so that the thermoplastic resin layer of the decorative film is in contact with the injection molded resin, and the molten resin is press-fitted into the gap between the male mold and the decorative film. After that, a method for producing a molded article in which a decorative film layer is formed on the surface by irradiating ultraviolet rays to cure the hard coat layer and then peeling off the release film has been proposed (Patent Document 1). reference).
紫外線硬化型のハードコート剤をスプレー塗布してから紫外線を照射して硬化させる方法では、工程の増加によりコストの上昇を招いてしまう。また、スプレー塗布の場合、材料のロスが多く、環境への影響も考慮する必要がある。
また、特許文献1のように射出成形によって成形物を製造する場合、射出成形樹脂を高温で加熱する必要があり、また、木質系部材等の樹脂以外の基材(成形用部材)を用いた化粧材の製造には不向きである。
In the method of curing by irradiating ultraviolet rays after spraying an ultraviolet curable hard coat agent, the cost increases due to an increase in the number of steps. Moreover, in the case of spray coating, there are many material losses, and it is necessary to consider the influence on the environment.
Moreover, when manufacturing a molding by injection molding like patent document 1, it is necessary to heat injection molding resin at high temperature, and used base materials (member for shaping | molding) other than resin, such as a wood-type member. It is not suitable for the production of cosmetics.
本発明は、木質系部材等の樹脂以外の成形用部材も用いることができ、表面の硬度及び平滑性が高い高品質の成形品を低温で製造することができる成形品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for producing a molded product that can also be used for a molding member other than a resin, such as a wood-based member, and that can produce a high-quality molded product having high surface hardness and smoothness at a low temperature. For the purpose.
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
<1> 基材層、紫外線硬化型のハードコート未硬化層、及び紫外線を透過し、かつ、剥離可能な保護層がこの順に積層された積層シートを準備する工程と、
前記積層シートの基材層側と成形用部材との間に接着層を設け、前記積層シートを気圧の圧力差を利用して前記成形用部材の表面に密着させる成形方法によって前記成形用部材の表面に沿って成形するとともに前記接着層を介して接着させる工程と、
前記成形用部材に接着した前記積層シートのハードコート未硬化層に紫外線を照射して前記ハードコート未硬化層を硬化させたハードコート層を形成する工程と、
前記ハードコート層から前記保護層を剥離する工程と、
を有する成形品の製造方法。
<2> 前記積層シートは、前記基材層として、第1基材層と、前記第1基材層に積層されており、前記第1基材層よりも硬度が高い第2基材層とを有し、前記第2基材層の前記第1基材層が積層されている反対側の面に前記ハードコート未硬化層が積層されている<1>に記載の成形品の製造方法。
<3> 前記基材層の70℃での30%モジュラスが、タテ3.2±0.3N/cm、かつ、ヨコ2.7±0.3N/cmである<1>又は<2>に記載の成形品の製造方法。
In order to achieve the above object, the following invention is provided.
<1> preparing a laminated sheet in which a base material layer, an ultraviolet curable hard coat uncured layer, and a protective layer that transmits ultraviolet light and is peelable are laminated in this order;
An adhesive layer is provided between the base material layer side of the laminated sheet and the molding member, and the molding member is formed by a molding method in which the laminated sheet is adhered to the surface of the molding member using a pressure difference of atmospheric pressure. Forming along the surface and adhering via the adhesive layer;
Forming a hard coat layer obtained by irradiating the hard coat uncured layer of the laminated sheet adhered to the molding member with ultraviolet rays to cure the hard coat uncured layer;
Peeling the protective layer from the hard coat layer;
The manufacturing method of the molded article which has this.
<2> The laminated sheet is laminated on the first base material layer and the first base material layer as the base material layer, and has a second base material layer having a higher hardness than the first base material layer. The method for producing a molded article according to <1>, wherein the hard coat uncured layer is laminated on the opposite surface of the second substrate layer on which the first substrate layer is laminated.
<3><1> or <2> in which the 30% modulus at 70 ° C. of the base material layer is vertical 3.2 ± 0.3 N / cm and horizontal 2.7 ± 0.3 N / cm. The manufacturing method of the molded article of description.
本発明によれば、木質系部材等の樹脂以外の成形用部材も用いることができ、表面の硬度及び平滑性が高い高品質の成形品を低温で製造することができる成形品の製造方法が提供される。 According to the present invention, there can be used a molding member other than a resin, such as a wood-based member, and a method for producing a molded product that can produce a high-quality molded product having high surface hardness and smoothness at a low temperature. Provided.
本発明者らは鋭意検討の結果、紫外線照射前のハードコート層(ハードコートUV照射前層、以下「紫外線硬化型のハードコート未硬化層」と称する。)を含む積層シートを用い、メンブレン成形、TOM成形、真空成形などの気圧の圧力差を利用して前記成形用部材の表面に密着させる成形方法によって、積層シートを成形用部材の表面に沿って成形するとともに接着させることで、樹脂以外の成形用部材を用いることができ、かつ、表面の硬度及び平滑性が高い高品質の成形品を低温で製造することができることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have used a laminated sheet including a hard coat layer before ultraviolet irradiation (a layer before hard coat UV irradiation, hereinafter referred to as “ultraviolet curable hard coat uncured layer”) to form a membrane. In addition to resin, the laminated sheet is molded and adhered along the surface of the molding member by a molding method in which the pressure difference of atmospheric pressure such as TOM molding, vacuum molding, etc. is used to adhere to the surface of the molding member. It was found that a high-quality molded product having a high surface hardness and smoothness can be produced at a low temperature.
すなわち、本発明による成形品の製造方法は、基材層、紫外線硬化型のハードコート未硬化層、及び紫外線を透過し、かつ、剥離可能な保護層がこの順に積層された積層シートを準備する工程(積層シート準備工程)と、前記積層シートの基材層側と成形用部材との間に接着層を設け、前記積層シートを気圧の圧力差を利用して前記成形用部材の表面に密着させる成形方法によって前記成形用部材の表面に沿って成形するとともに前記接着層を介して接着させる工程(成形工程)と、前記成形用部材に接着した前記積層シートのハードコート未硬化層に紫外線を照射して前記ハードコート未硬化層を硬化させたハードコート層を形成する工程(紫外線照射工程)と、前記ハードコート層から前記保護層を剥離する工程(剥離工程)と、を有して構成される。 That is, the method for producing a molded product according to the present invention prepares a laminated sheet in which a base material layer, an ultraviolet curable hard coat uncured layer, and a protective layer that transmits ultraviolet rays and is peelable are laminated in this order. An adhesive layer is provided between the step (laminated sheet preparation step) and the base material layer side of the laminated sheet and the molding member, and the laminated sheet is brought into close contact with the surface of the molding member using a pressure difference of atmospheric pressure A step (molding step) of forming along the surface of the molding member by the molding method to be adhered and bonding via the adhesive layer, and ultraviolet rays on the hard coat uncured layer of the laminated sheet adhered to the molding member A step of forming a hard coat layer by irradiating and curing the uncured hard coat layer (ultraviolet irradiation step), and a step of peeling the protective layer from the hard coat layer (peeling step). Constructed.
図1は、本発明に係る成形品の製造工程の一例を示している。図2は、本発明で用いる積層シートの層構成の一例を概略的に示す図である。図3は、本発明によりメンブレン成形する際に用いる装置の一例を概略的に示している。
以下、各工程について具体的に説明する。
FIG. 1 shows an example of a manufacturing process of a molded product according to the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the layer structure of the laminated sheet used in the present invention. FIG. 3 schematically shows an example of an apparatus used for forming a membrane according to the present invention.
Hereinafter, each step will be specifically described.
<積層シート準備工程>
まず、基材層、紫外線硬化型のハードコート未硬化層、及び紫外線を透過し、かつ、剥離可能な保護層がこの順に積層された積層シートを準備する(図1(A))。
<Laminated sheet preparation process>
First, a laminated sheet is prepared in which a base material layer, an ultraviolet curable hard coat uncured layer, and a protective layer that transmits ultraviolet light and can be peeled are laminated in this order (FIG. 1A).
(積層シート)
図2に示す積層シート10は、プライマー層22と、2層構造の基材層20と、紫外線硬化型のハードコート未硬化層16と、紫外線を透過し、かつ、剥離可能な保護層18がこの順に積層されている。
(Laminated sheet)
The laminated
‐基材層‐
基材層20は、ハードコート層16及び保護層18を支えて、成形用部材42の表面に沿って変形し、接着層(不図示)を介して密着することができる層である。
-Base material layer-
The
基材層20を構成する材料としては、成形性、柔軟性、及び延伸性を有する熱可塑性樹脂が好ましく、アクリル系樹脂がより好ましい。具体的には、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル酸又はメタクリル酸エステルの重合体或いは共重合体、メタクリル酸アルキルとアクリル酸アルキルとスチレンの共重合体などが挙げられ、成形性の観点からは、メタクリル酸アルキルとアクリル酸アルキルとスチレンの共重合体及びメタクリル酸メチルとアクリル酸メチルの共重合体の混合物が好ましく、柔軟性を付与するため、アクリル系ゴムを配合することも好ましい。
As a material which comprises the
基材層20には、種々の添加剤を含んでいてもよく、例えば、可塑剤、滑剤、加工助剤などが挙げられる。
The
基材層20は単層構成でもよいが、2層構成とすることが好ましい。図2に示す積層シート10の基材層20は、第1基材層12と、第1基材層12よりも硬度が高い第2基材層14から構成されている。
The
基材層20の製膜方法には特に制限はなく、公知のシート成形法を適用すればよい。中でもカレンダー法が製造の簡易性、装置のメンテナンスが容易である点で好ましい。基材層20をカレンダー法で製膜する場合、例えば、日本ロール社製の圧延ロール等の装置を用いて180℃〜220℃の条件で形成すればよい。
There is no restriction | limiting in particular in the film forming method of the
‐第1基材層‐
第1基材層12は、成形性を考慮した柔らかく伸びのある材質で構成することが好ましい。第1基材層12を構成する材料としては、例えば、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル共重合物、アクリル酸メチル共重合物とアクリル系ゴムとのブレンド等が挙げられ、これらから選択した材料を用い、例えば、カレンダー法によって製膜したフィルムを用いることができる。
-First substrate layer-
The first base layer 12 is preferably made of a soft and stretchable material in consideration of moldability. Examples of the material constituting the first base layer 12 include methyl methacrylate, methyl acrylate copolymer, a blend of methyl acrylate copolymer and acrylic rubber, and the like. For example, a film formed by a calendar method can be used.
第1基材層12の厚みは、250μm±100μmであることが好ましく、250μm〜300μmであることがより好ましい。 The thickness of the first base material layer 12 is preferably 250 μm ± 100 μm, and more preferably 250 μm to 300 μm.
‐第2基材層‐
第2基材層14は、ハードコート層が設けられる側に位置し、第1基材層12よりも硬度が高い層で構成されている。なお、本発明における硬度は、鉛筆硬度を基準としている。
例えば、柔軟な第1基材層12上に直接ハードコート層を設けた積層シートでは、積層シートとしての最終的な(保護層を剥離した後の)硬度が不十分となる場合があるが、ハードコート層が設けられる側に第1基材層12よりも硬度が高い第2基材層14を設けることで基材層20全体の硬度を高めることができる。
-Second base material layer-
The second
For example, in the laminated sheet in which the hard coat layer is directly provided on the flexible first base material layer 12, the final hardness (after peeling the protective layer) as the laminated sheet may be insufficient. By providing the second
第2基材層14は、第1基材層12よりも硬度が高く、かつ、成形時の伸びを阻害しない樹脂フィルムによって構成することが好ましい。第2基材層14の硬さは、基材層全体の柔軟性や伸びを阻害せず、成形性を保つ観点から、鉛筆硬度(JIS K−5400 鉛筆ひっかき試験)でH程度であることが好ましい。
The second
また、第2基材層14の厚さは、基材層20全体の柔軟性や伸びを阻害せず、成形性を保つ観点から、第1基材層12の厚みよりも薄いことが好ましく、具体的には、75μm±50μmであることがより好ましく、50μm〜100μmであることが特に好ましい。
The thickness of the second
第2基材層14として、具体的には、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、塩化ビニル等の樹脂フィルムを好適に用いることができる。
ハードコート剤を塗工する前に第1基材層12に第2基材層14をラミネートして基材層20を作製することができる。
Specifically, a resin film such as PMMA (polymethyl methacrylate) or vinyl chloride can be suitably used as the second
The
基材層20は、70℃での30%モジュラスが、タテ3.2±0.3N/cm、かつ、ヨコ2.7±0.3N/cmであることが好ましい。モジュラス値は、JIS K−6301に準じて測定した硬さであり、具体的には、以下のようにして測定される値である。
すなわち、JIS K−6301に準拠した25mm巾の短冊を打ち抜き、引っ張り速度50mm/min、70℃で引っ張り試験を実施し、30%伸長時のモジュラスを測定する。基材層20の硬さを調整する方法としては、柔らかくしたい場合には、第2基材層14を薄くする、又は第1基材層12を厚くし、硬くしたい場合には、第2基材層14を厚くする、又は第1基材層12を薄くすればよい。
The
That is, a 25 mm wide strip in accordance with JIS K-6301 is punched out, a tensile test is performed at a pulling speed of 50 mm / min and 70 ° C., and a modulus at 30% elongation is measured. As a method of adjusting the hardness of the
なお、基材層20を単層で構成する場合は、基材層の厚さは、200μm〜450μmの範囲であることが好ましく、250μm〜400μmの範囲であることがより好ましい。
In addition, when comprising the
‐ハードコート未硬化層‐
ハードコート未硬化層16は、例えば、基材層20(第2基材層14)上に紫外線硬化型のハードコート剤を付与して形成される。
-Hard coat uncured layer-
The hard coat
ハードコート剤としては、紫外線照射によって硬化し、耐擦傷性を有するハードコート層として機能する材料から選択される。例えば、ウレタンアクリレート、アクリルモノマー、及びラジカル型光重合開始剤を含むものが好適である。 The hard coat agent is selected from materials that are cured by ultraviolet irradiation and function as a hard coat layer having scratch resistance. For example, those containing urethane acrylate, an acrylic monomer, and a radical photopolymerization initiator are suitable.
ハードコート剤を基材層20に付与する方法は特に限定されないが、例えば、スプレーコートであるとハードコート剤のロスが大きいため、ハードコート剤を含む塗料を基材層20上にコーター法にて塗工して乾燥させることが好ましい。なお、基材層20が図2に示すように2層構造の場合は、ハードコート剤を含む塗料を、硬度が高い第2基材層14側に塗工すればよい。厚さ均一性、表面平滑性などの観点から、ダイレクトリバースコーター法が好ましく、塗工後、風を当てながら乾燥させることが望ましい。
The method of applying the hard coat agent to the
ハードコート未硬化層16の厚さは製造する成形品の用途等にもよるが、紫外線照射によって硬化させた後、ハードコート層としての耐擦傷性及び平滑性を確保する観点から、硬化後の厚さで例えば5〜50μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。
The thickness of the hard coat
ハードコート未硬化層16は、硬化後の硬さで、サファイヤ針30gでキズなし、又は、鉛筆硬度(JIS K−5400 鉛筆ひっかき試験)Hでキズなしが好ましい。
The hard-coating
‐保護層‐
保護層18は、硬化前のハードコート未硬化層16を保護し、積層シートを成形用部材42の表面に沿って成形した後、ハードコート未硬化層16を硬化させる際に紫外線を透過させる層である。
保護層18は、例えば紫外線を透過し、かつ、剥離可能な保護フィルムをハードコート未硬化層16上にラミネートして設けることができる。
-Protective layer-
The
The
UV硬化型のハードコート未硬化層を持つ積層シートを成形する場合、保護フィルム面の鏡面性や偏伸びの影響を表面に受けやすい。保護フィルム(保護層)18は、UV透過性及び離型性のほか、UV照射時や剥離時の成形品の表面平滑性の確保する観点から鏡面性を有することが好ましい。
また、保護フィルム18は、成形時の偏伸び(シワなど)の発生を防ぐ観点から伸び易いものが好ましい。
When a laminated sheet having a UV curable hard coat uncured layer is formed, the surface is easily affected by the specularity of the protective film surface and the uneven elongation. The protective film (protective layer) 18 preferably has specularity from the viewpoint of ensuring the surface smoothness of the molded product at the time of UV irradiation and peeling, in addition to UV transparency and releasability.
Further, the
保護フィルム18としては、ポリエチレン(PE)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、などを用いることができるが、低温での成形性の観点から、PEフィルム、PPフィルムが好ましく、低密度ポリエチレン(LDPE)系クリアフィルムが特に好ましい。
また、保護フィルム18は、ハードコート層にシワ等が発生することを抑制するため、少なくともハードコート未硬化層16と接する側が鏡面状態であることが好ましい。
As the
The
積層シート10を例えばroll−to−rollで作製し、ロール状態で保存した場合などに付着した異物跡から保護する観点から、保護フィルム18は厚手のものが好ましい。具体的には、保護フィルム18の厚さは100〜200μmであることが好ましい。
From the viewpoint of protecting the
‐プライマー層‐
プライマー層22は、積層シート10と成形用部材42との密着性を高めるために必要に応じて設けられる層である。成形用部材42の表面に塗布した接着剤とともに積層シートと成形用部材42との密着性を向上させる材料を、基材層20のハードコート未硬化層16とは反対側の面、すなわち、基材層20が2層構造の場合は、第1基材層12側に塗工してプライマー層22を形成すればよい。具体的には、基材層20にハードコート剤を付与する前に、成形用部材42に接着させる側の面にウレタン系塗料をグラビヤ塗工し、熱風乾燥してプライマー層22を形成することができる。
-Primer layer-
The
なお、プライマー層22は、上記のようにハードコート未硬化層16を形成する前に基材層(基材シート)20に塗布して設けることが好ましいが、基材層20(第2基材層14)上にハードコート未硬化層16と保護層18を順次積層した後、基材層20の反対側の面(第1基材層)にプライマー層22を設けてもよい。
In addition, although it is preferable to apply the
プライマー層22の厚みは限定されないが、通常は1〜5μmであり、好ましくは2〜3μmである。
Although the thickness of the
‐その他の層‐
本発明で基いる積層シート10は、他の層を有してもよい。例えば、装飾性を付与するため、着色剤等を含んだ着色層を設けることができる。なお、着色層を別途設けずに、例えば、基材層20又はハードコート層16に着色剤を含有させて着色層を兼ねてもよい。
-Other layers-
The
着色剤としては、パール粒子、アルミ粉等の金属粉、顔料などが挙げられ、なかでも、顔料が一般的に使用される。
本発明で用いることができる顔料としては、カーボンブラック、二酸化チタンなどが挙げられる。例えば、カーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックとエステル系分散剤とアクリル樹脂とを予め混合した混合物として用いることが好ましい。
パール粒子、アルミ粉、及び顔料などの着色剤を用いる場合、それらの平均粒径は、一般的には、0.5μm〜100μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、3μm〜50μmの範囲である。
Examples of the colorant include pearl particles, metal powders such as aluminum powder, and pigments. Among these, pigments are generally used.
Examples of the pigment that can be used in the present invention include carbon black and titanium dioxide. For example, when carbon black is used, it is preferably used as a mixture in which carbon black, an ester dispersant, and an acrylic resin are mixed in advance.
When colorants such as pearl particles, aluminum powder, and pigments are used, their average particle size is generally preferably in the range of 0.5 μm to 100 μm, more preferably in the range of 3 μm to 50 μm. It is.
<成形工程>
前記積層シート10の基材層20側と成形用部材42との間に接着層を設け、前記積層シート10を気圧の圧力差を利用して成形用部材42の表面に密着させる成形方法によって前記成形用部材42の表面に沿って成形するとともに前記接着層を介して接着させる(図1(B))。
<Molding process>
By the molding method in which an adhesive layer is provided between the
(成形用部材)
成形用部材42は、目的とする成形品に応じた形状、大きさ、重さ等を有する成形部材であり、その表面に沿って積層シート10が成形されるともに接着層を介して接着される。
成形用部材42の材質、形状、大きさ等は、製造する成形品の用途、目的、デザイン、コスト等を考慮して選択すればよい。成形用部材42として、例えば、木材合板、木質繊維板、パーティクルボードなどの木質系部材(MDF)を好ましく使用できるが、樹脂成形部材、アルミニウム等の金属成形部材、ガラス、陶磁器などの成形部材を使用することもできる。
(Member for molding)
The
The material, shape, size, and the like of the
(接着層)
接着層(不図示)は、通常は、積層シート10を成形用部材42の表面に沿って成形する前の成形用部材42の表面に接着剤を付与して形成される。
接着剤としては特に制限はなく、成形用部材42の種類等により適宜選択される。例えば(1)2液硬化型ポリエステル系接着剤、(2)2液硬化型ウレタン接着剤、(3)2液硬化型アクリル粘着剤などが好適に使用される。
接着層の形成に使用される接着剤は市販品としても入手可能であり、例えば、オリバインシリーズ〔東洋インキ(株)〕、ウェルダー用接着剤No.3660〔2液硬化型ポリウレタン接着剤:ノーテープ工業(株)〕、ダイカラック7250NT〔2液硬化型ポリエステル接着剤:大同化成工業(株)〕などが好適である。
(Adhesive layer)
The adhesive layer (not shown) is usually formed by applying an adhesive to the surface of the
There is no restriction | limiting in particular as an adhesive agent, According to the kind etc. of the shaping | molding
The adhesive used for forming the adhesive layer is also available as a commercial product. For example, the Oliveline series [Toyo Ink Co., Ltd.], Welder Adhesive No. 3660 [two-component curable polyurethane adhesive: No Tape Industry Co., Ltd.], Daikarak 7250NT [two-component curable polyester adhesive: Daido Kasei Kogyo Co., Ltd.] and the like are suitable.
接着層の厚さは、乾燥膜厚で20μm〜50μmの範囲であることが好ましい。
成形用部材42の表面に接着層を形成する方法は特に限定されず、スプレー、コーター等による塗布法、転写法など公知の方法を採用することができ、接着剤の種類、成形用部材42の形状等に応じて選択すればよい。
The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 20 μm to 50 μm in terms of dry film thickness.
The method for forming the adhesive layer on the surface of the
なお、接着層は積層シート10側、すなわち、積層シート10のプライマー層22に積層して設けてもよいし、積層シート10にプライマー層を設けずに基材層20(第1基材層12)に接着層を設けてもよい。
The adhesive layer may be provided by being laminated on the
(気圧の圧力差を利用して成形用部材の表面に密着させる成形方法)
成形用部材42の表面に接着剤を付与して接着層を設けた後、積層シート10を気圧の圧力差を利用して成形用部材42の表面に密着させる成形方法によって成形用部材42の表面に沿って成形するとともに前記接着層を介して接着させる。
本発明において「気圧の圧力差を利用して成形用部材の表面に密着させる成形方法」とは、成形用部材42上に積層シート10を配置したときに積層シート10で仕切られる2つの空間において成形用部材42側の圧力が相対的に低くなるように圧力差を設けることで積層シート10を成形用部材42の表面に密着させて成形を行う方法を意味し、具体的には、メンブレン成形、TOM成形、真空成形などが挙げられる。
(Molding method in which the pressure difference of the atmospheric pressure is used to adhere to the surface of the molding member)
After forming the adhesive layer on the surface of the
In the present invention, “a molding method in which the pressure difference of the atmospheric pressure is used to closely contact the surface of the molding member” refers to two spaces partitioned by the
(メンブレン成形)
メンブレン成形は、成形用部材となる三次元的形状の木質系部材(MDF:Medium Density Fiberboard)に、予め接着剤を塗布し、化粧シートをかぶせ、化粧シートの軟化点付近まで加熱し、さらに化粧シートの上に伸縮自在のシリコーンゴムシートをかぶせて木質系部材側から真空引きし、さらに必要に応じてシリコーンゴム側からは圧縮空気を吹きかけて化粧シートを部材(成形用部材)の三次元的形状に馴染ませて成形する方法である。
(Membrane molding)
Membrane molding is applied to a three-dimensional woody material (MDF: Medium Density Fiberboard), which is a molding member, with an adhesive applied in advance, covered with a decorative sheet, heated to near the softening point of the decorative sheet, and then further decorated Cover the sheet with a stretchable silicone rubber sheet, evacuate it from the wood-based member side, and then blow compressed air from the silicone rubber side as necessary to make the decorative sheet a three-dimensional member (molding member) This is a method of forming in conformity with the shape.
図3に示すメンブレン成形装置30は、チャンバー32内に、MDF(成形用部材)42を設置するステージ34、シリコーンゴムシート38、赤外線ヒータ40等を備えている。ステージ34には真空引きするための貫通孔36が設けられている。
成形用部材42の表面に、接着剤として、例えばポリウレタン系エマルジョンを塗付して接着層(図示せず)を設け、積層シート10を成形用部材42の表面を覆うように配置する。
A
For example, a polyurethane emulsion is applied as an adhesive to the surface of the
次いで、赤外線ヒータ40によって積層シート10を加熱するとともに、ステージ34に設けられた貫通孔36を通じて真空引きする。加熱により積層シート10が軟化し、図4に示すようにシリコーンゴムシート38によって成形用部材42の表面に沿って積層シート10が押さえ付けられる。これにより、積層シート10が成形用部材42の表面に沿って成形されるとともに成形用部材42の表面に接着する。なお、積層シート10の加熱は、表皮温度が例えば60℃〜70℃程度となるように行えばよく、低温で成形することができる。
Next, the
本発明では、メンブレン成形に限らず、TOM成形、真空成形など、気圧の圧力差を利用した他の成形方法を行ってもよい。
TOM(Three dimension Overlay Method) 成形は、樹脂等によって予め成形した成形体(成形用部材)と化粧シート(積層シート)を真空状態の環境下において空気を抜き、加熱、成形、加圧などの工程を通じて成形品を装飾させる方法である。TOM成形でも高温での射出工程が不要であり、低温で目的の装飾成形品を製造することができる。
In the present invention, not only membrane molding, but other molding methods using a pressure difference of atmospheric pressure such as TOM molding and vacuum molding may be performed.
TOM (Three dimension Overlay Method) Molding is a process in which the molded body (molding member) and decorative sheet (laminated sheet) pre-molded with resin, etc. are evacuated in a vacuum environment, heated, molded, and pressurized. It is a method of decorating a molded product through. Even in the TOM molding, an injection process at a high temperature is unnecessary, and a target decorative molded product can be manufactured at a low temperature.
<紫外線照射工程>
成形後、メンブレン成形装置30のチャンバー32内から積層シート10が接着した成形用部材42を取り出し、成形用部材42に接着した積層シート10のハードコート未硬化層16に紫外線を照射してハードコート未硬化層16を硬化させたハードコート層を形成する(図1(C))。
保護層18側から紫外線を照射することによって紫外線が保護層18を透過し、ハードコート未硬化層16を硬化させることができる。
<Ultraviolet irradiation process>
After the molding, the molding
By irradiating ultraviolet rays from the
紫外線を照射する光源は、成形後のハードコート未硬化層16を硬化させる波長域の紫外光を照射することができれば特に限定されず、LED光源、高圧水銀ランプ、ブラックライトなどを採用することができる。
The light source for irradiating ultraviolet rays is not particularly limited as long as it can irradiate ultraviolet light in a wavelength region for curing the hard coat
<剥離工程>
紫外線照射によってハードコート未硬化層16をハードコート層とした後、保護層18を剥離する(図1(D))。
<Peeling process>
After the hard coat
以上の工程を経て、成形用部材42の最表面にハードコート層が設けられた成形品を製造することができる。
本発明によれば、木質系部材など樹脂以外の成形用部材を用いることができ、射出成型のように樹脂を溶融させるような高温で加熱する工程を経ずに、表面の硬度及び平滑性が高い高品質の成形品を低温で製造することができる。
Through the above steps, a molded product in which a hard coat layer is provided on the outermost surface of the
According to the present invention, a molding member other than a resin such as a wood-based member can be used, and the hardness and smoothness of the surface can be reduced without going through a process of heating at a high temperature that melts the resin as in injection molding. High quality molded products can be manufactured at low temperatures.
本発明の成形品の製造方法は、耐擦傷性、装飾性等が求められる種々の製品の製造に適用することができ、例えば、自動車、鉄道車両、航空機の内装材や外装材、建具、家具、キッチン扉、収納扉など種々の分野に好適に使用しうる。 The method for producing a molded product of the present invention can be applied to the production of various products that require scratch resistance, decorativeness, and the like. For example, interior materials and exterior materials of automobiles, railway vehicles, aircraft, joinery, furniture It can be suitably used in various fields such as kitchen doors and storage doors.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to these.
<実施例1>
(積層シートの作製)
‐基材フィルムの作製‐
アクリル樹脂(三菱レイヨン社製)100質量部数と加工助剤(メタブレン:三菱レイヨン社製)5質量部数を用い、カレンダー法にて厚さ300μmのアクリル系フィルム(第1基材層)を製膜した。
その後、上記アクリル系フィルム(第1基材層)に、第2基材層として厚さ75μmのPMMAフィルム(三菱レイヨン社製)をラミネートして2層構造の基材フィルムを作製した。
<Example 1>
(Production of laminated sheet)
-Production of base film-
Using an acrylic resin (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) 100 parts by mass and a processing aid (Metabrene: made by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) 5 parts by mass, a 300 μm thick acrylic film (first base material layer) is formed by a calendar method. did.
Thereafter, a PMMA film having a thickness of 75 μm (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was laminated as the second base material layer on the acrylic film (first base material layer) to prepare a base film having a two-layer structure.
得られた基材フィルムについて、以下のようにして70℃、30%モジュラスを測定した。
JIS K−6301に準拠した25mm巾の短冊を打ち抜き、引っ張り速度50mm/min、70℃で引っ張り試験を実施し、30%伸長時のモジュラスを測定する。
上記測定の結果、基材フィルムの30%モジュラスは、タテ3.1N/cm、ヨコ2.5N/cmであった。
About the obtained base film, 70 degreeC and 30% modulus were measured as follows.
A 25 mm wide strip in accordance with JIS K-6301 is punched out, a tensile test is performed at a pulling speed of 50 mm / min and 70 ° C., and a modulus at 30% elongation is measured.
As a result of the above measurement, the 30% modulus of the base film was vertical 3.1 N / cm and horizontal 2.5 N / cm.
‐プライマー層の形成‐
基材フィルムの第1基材層側にウレタン系塗料をグラビヤ塗工し、熱風乾燥して厚さ3μmのプライマー層を形成した。
-Formation of primer layer-
A urethane-based paint was gravure-coated on the first substrate layer side of the substrate film and dried with hot air to form a primer layer having a thickness of 3 μm.
‐ハードコート未硬化層の形成‐
次いで、基材フィルムのPMMAフィルム面(第2基材層側)に、ウレタンアクリレート、アクリルモノマー及びラジカル型光重合開始剤を含むUV硬化型塗料(溶媒:メチルイソブチルケトン)をダイレクトリバースコーターにて塗工し、乾燥させた。これにより、ハードコート未硬化層を形成した。
-Formation of uncured hard coat layer-
Next, a UV curable paint (solvent: methyl isobutyl ketone) containing urethane acrylate, an acrylic monomer and a radical photopolymerization initiator is applied to the PMMA film surface (second base material layer side) of the base film with a direct reverse coater. Coated and dried. Thereby, a hard coat uncured layer was formed.
‐保護層の形成‐
ハードコート未硬化層を乾燥させるとともに、ハードコート未硬化層を保護する保護フィルムとして、厚さ150μmの表面保護用ポリエチレン系フィルム(オカモト(株)製、商品名:コンビニピュアソフティ)をラミネートした。
これにより、基材層の第1基材層側にプライマー層を有し、第2基材層側にハードコート未硬化層と保護フィルムが積層された積層シート1を得た。
-Formation of protective layer-
The hard coat uncured layer was dried and a polyethylene film for surface protection (trade name: Convenience Pure Soft, manufactured by Okamoto Co., Ltd.) having a thickness of 150 μm was laminated as a protective film for protecting the hard coat uncured layer.
Thereby, the laminated sheet 1 which has a primer layer in the 1st base material layer side of the base material layer, and was laminated | stacked with the hard-coat uncured layer and the protective film on the 2nd base material layer side was obtained.
(メンブレン成形)
MDFの表面に接着剤として、ポリウレタン系エマルジョン(ノーテープ工業(株)製、商品名:No.4281)を塗付し、積層シート1のプライマー層側がMDFと接着剤を介して接着するようにメンブレン成形を行った。成形温度は65℃に設定し、成形時間は3分間に設定した。
(Membrane molding)
A polyurethane emulsion (trade name: No. 4281, manufactured by No-Tape Industries Co., Ltd.) is applied as an adhesive to the surface of the MDF, and the membrane is so that the primer layer side of the laminated sheet 1 is bonded to the MDF via the adhesive. Molding was performed. The molding temperature was set to 65 ° C., and the molding time was set to 3 minutes.
メンブレン成形後、MDFに密着した積層シート1に対して紫外線(UV)を照射し、ハードコート未硬化層を硬化させてハードコート層とした。
UV照射による硬化後、ラミネートしてある保護フィルムを剥離した。
After forming the membrane, the laminated sheet 1 adhered to the MDF was irradiated with ultraviolet rays (UV) to cure the hard coat uncured layer to obtain a hard coat layer.
After curing by UV irradiation, the laminated protective film was peeled off.
上記のようにして得られた成形品1の外観はシワなどの問題はなく、高品質の成形品が得られた。 The appearance of the molded product 1 obtained as described above was free from problems such as wrinkles, and a high-quality molded product was obtained.
<実施例2>
(積層シートの作製)
基材フィルムとして下記の単層のアクリル(300μ)フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして積層シート2を作製した。
基材フィルムについて、70℃、30%モジュラスを測定したところ、タテ2.2N/cm、ヨコ1.7N/cmであった。
<Example 2>
(Production of laminated sheet)
A laminated sheet 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the following single-layer acrylic (300 μm) film was used as the base film.
The substrate film was measured at 70 ° C. and 30% modulus, and it was found to be 2.2 N / cm in length and 1.7 N / cm in width.
(メンブレン成形)
積層シート2を用いたこと以外は実施例1と同様にしてメンブレン成形によって成形品2を製造した。
(Membrane molding)
A molded product 2 was produced by membrane molding in the same manner as in Example 1 except that the laminated sheet 2 was used.
上記のようにして得られた成形品2の外観はシワなどの問題はないが、成形時に接着剤の厚みの不均一を拾う外観不良(糊ダク)が実施例1よりも程度が悪かった。さらに表面傷付き物性も実施例1より多少劣っていた。 The appearance of the molded product 2 obtained as described above is free from wrinkles and other problems, but the appearance defect (glue duck) that picks up the uneven thickness of the adhesive during molding was worse than that of Example 1. Furthermore, the physical properties with surface scratches were somewhat inferior to those of Example 1.
10 積層シート
12 第1基材層
14 第2基材層
16 ハードコート層
16 ハードコート未硬化層
18 保護フィルム(保護層)
20 基材層
22 プライマー層
30 メンブレン成形装置
32 チャンバー
34 ステージ
36 貫通孔
38 シリコーンゴムシート
40 赤外線ヒータ
42 成形用部材
DESCRIPTION OF
20
Claims (2)
前記積層シートの基材層側と成形用部材との間に接着層を設け、前記積層シートを気圧の圧力差を利用して前記成形用部材の表面に密着させる成形方法によって前記成形用部材の表面に沿って成形するとともに前記接着層を介して接着させる工程と、
前記成形用部材に接着した前記積層シートのハードコート未硬化層に紫外線を照射して前記ハードコート未硬化層を硬化させたハードコート層を形成する工程と、
前記ハードコート層から前記保護層を剥離する工程と、
を有し、前記積層シートは、前記基材層として、第1のアクリル系樹脂フィルムと、前記第1のアクリル系樹脂フィルムに積層されており、前記第1のアクリル系樹脂フィルムよりも硬度が高く、かつ、厚みが薄い第2のアクリル系樹脂フィルムとを有し、前記第2のアクリル系樹脂フィルムの前記第1のアクリル系樹脂フィルムが積層されている反対側の面に前記ハードコート未硬化層が積層されている成形品の製造方法。 Preparing a laminated sheet in which a base material layer, an ultraviolet curable hard coat uncured layer, and a protective layer that transmits ultraviolet light and is peelable are laminated in this order;
An adhesive layer is provided between the base material layer side of the laminated sheet and the molding member, and the molding member is formed by a molding method in which the laminated sheet is adhered to the surface of the molding member using a pressure difference of atmospheric pressure. Forming along the surface and adhering via the adhesive layer;
Forming a hard coat layer obtained by irradiating the hard coat uncured layer of the laminated sheet adhered to the molding member with ultraviolet rays to cure the hard coat uncured layer;
Peeling the protective layer from the hard coat layer;
Have a, the laminated sheet includes, as the base layer, and the first acrylic resin film, the provided first been laminated acrylic resin film, wherein the first hardness than the acrylic resin film A second acrylic resin film having a high thickness and a thin thickness, and the hard coat uncoated surface is opposite to the second acrylic resin film on which the first acrylic resin film is laminated. A method for producing a molded product in which a cured layer is laminated .
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