JP6917689B2 - 加飾用シートおよび加飾用積層シート - Google Patents
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Description
本発明におけるポリプロピレン系樹脂とは、チーグラー・ナッタ系触媒、または、メタロセン系触媒を用いて重合したポリプロピレン系樹脂が挙げられ、プロピレンの単独重合体(ホモポリプロピレン)、プロピレンの共重合体を用いることができる。
プロピレンの共重合体としては、ブロックポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、または、リアクター型のポリプロピレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂としてこれらの混合物を使用することもできる。
本発明に使用する融点が110℃以上140℃以下のポリプロピレン系樹脂(A)は、該融点を満たすものであれば特に限定されないが、ランダムポリプロピレン系樹脂が好ましく、より好ましくは、メタロセン系触媒を用いて重合して得られたメタロセン系ランダムポリプロピレン系樹脂、または、チーグラー・ナッタ系触媒を用いて重合して得られたチーグラー・ナッタ系ランダムポリプロピレン系樹脂であり、さらに好ましくは、メタロセン系ランダムポリプロピレン系樹脂である。
本発明に使用する融点が145℃以上175℃以下のポリプロピレン系樹脂(B)は、該融点を満たすものであれば特に限定されないが、ホモポリプロピレン系樹脂、ブロックポリプロピレン系樹脂が好ましく、より好ましくはホモポリプロピレン系樹脂であり、さらに好ましくは長鎖分岐を有するホモポリプロピレン系樹脂を使用することができる。
定義は、例えば「Developments in Polymer Characterization−4」(J.V. Dawkins ed. Applied Science Publishers, 1983)に、記載されており、当業者にとって公知の指標である。
本発明で使用する長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂は、光散乱によって求めた絶対分子量Mabsが100万の時に、g’が0.30以上1.00未満であることが好ましく、より好ましくは0.55以上0.98以下、更に好ましくは0.75以上0.96以下、最も好ましくは0.78以上0.95以下である。
長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂は、その重合機構から、分子構造としては、櫛型鎖が生成すると考えられ、g’が0.30未満であると、主鎖が少なく側鎖の割合が極めて多いこととなり、このような場合には、溶融張力が向上しなかったり、ゲルが生成するおそれがあるため、好ましくない。一方、g’が1.00である場合には、これは分岐が存在しないことを意味し、溶融張力が不足しやすくなる傾向にあり、剛性向上効果に乏しいため、適さない。
本発明の加飾用シートは、融点が110℃以上140℃以下のポリプロピレン系樹脂(A)および融点が145℃以上175℃以下のポリプロピレン系樹脂(B)を含有し、かつ質量比を(A):(B)=99.5:0.5〜50:50とすることが重要であり、好ましくは(A):(B)=99:1〜70:30であり、より好ましくは(A):(B)=98:2〜80:20であり、さらに好ましくは(A):(B)=97:3〜85:15である。ポリプロピレン系樹脂(A)の質量比を99.5よりも少なくすることにより、加飾工程時に剛性を確保することができ、しわが入ることを抑制することができる。また、ポリプロピレン系樹脂(B)の質量比を50よりも少なくすることで、剛性が高くなりすぎて成形性が低下することを抑制することができる。
なお、ポリプロピレン系樹脂(B)として、長鎖分岐を有するホモポリプロピレン系樹脂を使用した場合は、質量比を、(A):(B)=98:2〜80:20とすることが好ましく、(A):(B)=97:3〜85:15とすることがより好ましい。
なお、降伏点が無い、つまり初期強度のピークが発生しない加飾用シートの場合は、引張試験により得られた「伸び−強度」の曲線グラフから、初期の傾きと、変曲点後の傾きから、それぞれの接線を引き、この接線の交点を求め、上記接線の交点のうち引張強度の値が最も高い点となる接線の交点を、降伏点の引張強度とする。
また、上記降伏点の引張強度の下限値は特に限定することはないが、2.0MPa以上であることが好ましく、2.5MPa以上であることがより好ましく、3.0MPa以上であることが更に好ましく、5.0MPa以上であることが特に好ましい。降伏点の引張強度を2.0MPa以上とすることにより、加飾工程時に剛性が確保できシートにしわが入りにくくなる。
ここで、加飾用シートが多層である場合、該加飾用シート全体が、上記した降伏点での引張強度、引張り弾性率、引張り伸度500%での引張強度、融解熱量および、厚み等の規定を満たすことを意味する。
本発明の加飾用シートは、該シートを成形品表面に貼合し、そのまま加飾層とすることができる。また、本発明の加飾用シートに加飾層を積層した加飾用積層シートを用いることで、成形体に該加飾層を成形被覆することができる。また、該加飾用積層シートを成形体表面に貼合した後、加飾用シートだけを剥がし、該加飾層を成形体に転写することもできる。ここで加飾層とは着色、絵柄、木目調、マット調、金属調、凹凸、パール調等の意匠性を付与する層のことである。
また、前記加飾層が、成形品の最外層となる場合、該加飾層にトップコート層を有することが好ましく、更に加飾層と成形体との密着性を考慮して、加飾層の成形体側には接着層を設けることが好ましい。この場合(加飾層を成形体に転写する場合)、加飾層として好ましい形態例を加飾用シート側から順に示すと、トップコート層/意匠層/接着層が挙げられるが、特に規定されるものではなく、本発明の目的を損なわない範囲で適宜な形態とすることができる。
本発明の加飾用積層シートは、成形転写や成形被覆などに好ましく使用することができる。
(実施例1)
ランダムポリプロピレン系樹脂((A−1):日本ポリプロ社製、ウィンテック WFX6、融点126℃、融解熱量ΔHm=59.1J/g)95質量%とホモポリプロピレン系樹脂((B−1):日本ポリプロ製、ウェイマックス MFX6、融点156℃、融解熱量ΔHm=98.9J/g、溶融張力(230℃)=18g)5質量%とを配合し、40mmφの単軸押出機を用いTダイ法にて、樹脂温度200℃で押出成形し、厚み200μmの実施例1に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
中間層の配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)90質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−1)10質量%、表/裏層の配合を上記ランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)100質量%として、50mmφの押出機1台と35mmφの押出機2台を使用し、Tダイ法にて樹脂温度220℃の条件で押出成形し、厚み200μmの三層の実施例2に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
尚、三層の場合の各層の厚み比率は、表層:中間層:裏層=5:90:5で作製した。
なお、以下、他の実施例の積層シートにおいても各層の厚み比率は同様とした。
中間層の配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)95質量%、ホモポリプロピレン系樹脂((B−2):日本ポリプロ社製、ノバテックPP FY6HA、融点167℃、融解熱量ΔHm=96.7J/g)5質量%とした以外は、実施例2と同様の方法で実施例3に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
中間層の配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)90質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−2)10質量%とした以外は、実施例2と同様の方法で実施例4に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
中間層の配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)80質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−2)20質量%とした以外は、実施例2と同様の方法で実施例5に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)60質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−2)40質量%とし、厚みを250μmとした以外は、実施例1と同様の方法で参考例6に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
中間層の配合をランダムポリプロピレン系樹脂((A−2):日本ポリプロ社製、ノバテックPP FX3B、融点134℃、融解熱量ΔHm=63.3J/g)90質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−2)10質量%、表/裏層の配合を上記ランダムポリプロピレン系樹脂(A−2)100質量%とした以外は、実施例2と同様の方法で実施例7に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
配合をランダムポリプロピレン系樹脂(A−1)40質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−2)60質量%とし、厚みを250μmとした以外は、実施例1と同様の方法で比較例1に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
配合をホモポリプロピレン系樹脂(B−2)100質量%とした以外は、実施例1と同様の方法で比較例2に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
配合をホモポリプロピレン系樹脂(B−2)95質量%、ホモポリプロピレン系樹脂(B−1)5質量%とした以外は、実施例1と同様の方法で比較例3に係る加飾用シートを作製し、後述する評価を行った。
得られた加飾用シートについて、以下の評価を行った。加飾用シートの構成と評価結果を表1に記す。
得られた加飾用シートについて、90℃の雰囲気下においてJIS K 7127(試験片形状:試験片タイプ5)に準拠し引張試験を行い、降伏点の引張強度、引張伸度500%における引張強度を測定した。
なお、加飾用シートが多層の場合は、多層シート全体の引張強度を測定した。
得られた加飾用シートから試験片のサンプルを幅5mm、初期長300mmの短冊形で採取し、試験条件は、島津製作所製卓上形精密万能試験機AGS−Xを用いて90℃雰囲気下おいて引張速度5mm/minの条件で引張試験を行い、引張試験により得られた初期の弾性領域の傾きを引張弾性率とした。
なお、加飾用シートが多層の場合は、多層シート全体の引張弾性率を測定した。
本発明に使用する樹脂の融点および融解熱量、ならびに、得られた加飾用シートの融解熱量をJIS K 7122に準ずる方法で示差走査熱量測定より算出した。
尚、熱量の測定は、ファーストランにおける測定値を使用した。
なお、加飾用シートが多層の場合は、多層シート全体の融解熱量を測定した。
得られた加飾用シートから550mm×550mmの大きさに切り出したサンプルを、布施真空株式会社製の三次元真空加熱成形機(TOM成形機/NGF−0404−S)を用いて、加飾用シートを90、120、130℃の温度になるように加熱し、50℃に加熱した金型に沿って真空・圧空成形(圧空:0.2MPa)を行い、成形体を得た。得られた成形体の状態を均一成形性、型への追従性、加飾用シートのしわ、破けについて以下の基準で評価した。
i)均一成形性
○:厚みムラなく成形できている。
×:伸びて厚みが薄くなっている部分がある。
ii)追従性
○:金型に対してシャープに成形できている。
△:金型に対して部分的に追従できていないところがある。
×:金型に対して追従できていない。
iii)しわ
○:しわなく成形できている。
△:金型の角付近に1か所あるいは2か所しわがみられる。
×:3か所以上しわがみられる。
iv)破け
○:成形後の加飾用シートに破けがみらない。
×:成形後の加飾用シートに破けがみられる。
表1より、実施例1〜5、参考例6、および、実施例7に係る加飾用シートは低温での成形性に優れることがわかる。一方、ポリプロピレン系樹脂の組成が本発明の範囲外にある比較例1〜3に係る加飾用シートは成形性に劣るものであった。
Claims (6)
- 融点が110℃以上140℃以下のポリプロピレン系樹脂(A)および融点が145℃以上175℃以下のポリプロピレン系樹脂(B)を含有し、
前記ポリプロピレン系樹脂(A)と前記ポリプロピレン系樹脂(B)との質量比が、(A):(B)=99.5:0.5〜70:30である層を少なくとも有するシートであり、
前記シートの示差走査熱量測定における昇温速度10℃/minで測定される融解熱量が65J/g以下であることを特徴とするポリオレフィン系加飾用シート。 - 前記ポリプロピレン系樹脂(A)と前記ポリプロピレン系樹脂(B)との質量比が、(A):(B)=99.5:0.5〜80:20であることを特徴とする請求項1に記載のポリオレフィン系加飾用シート。
- 前記融解熱量が60J/g以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリオレフィン系加飾用シート。
- JIS K 7127に準拠する90℃における引張試験により得られる降伏点の引張強度が9.0MPa以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリオレフィン系加飾用シート。
- 成形転写および成形被覆に使用される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリオレフィン系加飾用シート。
- 前記層の厚みが、前記ポリオレフィン系加飾用シート全体の厚みの50%以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリオレフィン系加飾用シート。
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