JP7404637B2 - 加飾シート及びこれを利用した樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
項1. 転写用基材上に、少なくとも、離型層と、転写層とをこの順に有する加飾シートであって、
前記離型層のガラス転移温度Tgが、110℃以上127℃以下である、加飾シート。
項2. 23℃環境における、前記離型層の前記転写層からの剥離強度が、0.05N/25mm以上である、項1に記載の加飾シート。
項3. 80℃環境における、前記離型層の前記転写層からの剥離強度が、3.0N/25mm以下である、項1又は2に記載の加飾シート。
項4. 前記離型層は、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されている、項1~3のいずれか1項に記載の加飾シート。
項5. 前記離型層は、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されている、項1~4のいずれか1項に記載の加飾シート。
項6. 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層のガラス転移温度Tgが、100~130℃の範囲である、項1~5のいずれか1項に記載の加飾シート。
項7. 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層は、アクリル系樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されている、項1~6のいずれか1項に記載の加飾シート。
項8. 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層の前記離型層側とは反対側に、アンカー層及び接着層の少なくとも一方を有する、項1~7のいずれか1項に記載の加飾シート。
項9. 項1~8のいずれかに記載の加飾シートの前記転写用基材とは反対側に成形樹脂層を積層する工程と、
前記転写用基材及び離型層を、前記転写層から剥離する工程と、
を備える、樹脂成形品の製造方法。
本発明の加飾シートは、転写用基材上に、少なくとも、離型層と、転写層とをこの順に有する加飾シートであって、前記離型層のガラス転移温度Tgが、110℃以上127℃以下であることを特徴とする。本発明の加飾シートでは、このような構成を有することにより、箔チリの発生が抑制されており、かつ、優れた成形性を有する。以下、本発明の加飾シートについて詳述する。
本発明の加飾シート10は、転写用基材1上に、少なくとも、離型層2と、転写層をこの順に有する。転写層は、保護層3を有する。転写層は、離型層2と接面した面に保護層3を有することが好ましい。すなわち、離型層2と保護層3とは接面していることが好ましいが、離型層2と保護層3との間に剥離層(図示を省略)を有していてもよい。なお、離型層2と保護層3との間に剥離層を有する場合には、離型層2と保護層3との剥離は、剥離層と保護層3との剥離に読み替える。
(支持体)
本発明の加飾シート10は、支持体として、転写用基材1及び離型層2、さらには必要に応じて帯電防止層、剥離層を有する。また、前述の通り、離型層2の上に形成された保護層3、必要に応じてさらに設けられる、アンカー層4、絵柄層、接着層5などが、転写層9を構成している。本発明においては、加飾シート10と成形樹脂層6を一体成形した後に、支持体と転写層9の界面が引き剥がされ、支持体が剥離除去されて樹脂成形品20が得られる。
本発明において、転写用基材1は、加飾シート10において支持部材としての役割を果たす支持体として用いられる。本発明で用いられる転写用基材1は、真空成形適性を考慮して選定され、代表的には熱可塑性樹脂からなる樹脂シートが使用される。該熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂;アクリル樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂;ポリカーボネート樹脂;アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS樹脂);塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
離型層2は、転写用基材1と転写層との剥離性を高めることなどを目的として、転写用基材1の転写層が積層される側の表面に設けられる。離型層2は、全面を被覆(全面ベタ状)しているベタ離型層であってもよいし、一部に設けられるものであってもよい。通常は、剥離性を考慮して、ベタ離型層が好ましい。
本発明の加飾シート10の剥離層は、支持体の転写層からの剥離をより一層容易に行うために、必要に応じて設けられる層である。剥離層は、離型層2と転写層との間に設けることができる。
本発明の加飾シート10においては、支持体の上に形成された、保護層3、必要に応じてさらに形成されるアンカー層4、絵柄層、接着層5などが転写層9を構成している。本発明においては、加飾シート10と成形樹脂を一体成形した後に、支持体と転写層9の界面(すなわち、離型層2と保護層3との界面)が引き剥がされ、加飾シート10の転写層9が成形樹脂層6に転写された樹脂成形品20が得られる。以下、これらの各層について詳述する。
本発明の加飾シート10において、保護層3は、転写層9が加飾シート10から成形樹脂層へと転写された後は、摩耗や光、薬品等から成形品や絵柄層を保護するための層である。保護層3は、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いて形成することができ、これらの中でも、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂の硬化物により構成することが好ましい。
本発明の加飾シート10において、アンカー層4は、硬化性樹脂を用いて形成することができ、インモールド成形における高温での耐熱性を向上させるために設けられる層である。
本発明の加飾シート10において、絵柄層は、加飾シート10の意匠性を付与するために必要に応じて設けられる層であり、模様、文字、およびパターン状の絵柄等を表現する柄層である。
本発明の加飾シート10において、接着層5は、絵柄層を接着性よく樹脂成形体に転写するための層である。本発明において、接着層5は、樹脂を含むものであることが好ましく、添加剤等をさらに含んでもよい。接着層5の形成に用いる樹脂としては、樹脂成形体の素材に適した感熱性または感圧性の樹脂を適宜選択して用いることができる。例えば、樹脂成形体の材質が、ポリフェニレンオキサイド-ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびスチレン系樹脂の場合には、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、およびポリアミド系樹脂等を用いることが好ましい。また、樹脂成形体の材質が、ポリプロピレン樹脂の場合には、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、および環化ゴム、クマロンインデン樹脂等を使用することが好ましい。
本発明の加飾シート10の帯電防止層は、加飾成形品の製造工程、特に転写工程において、加飾シート10への異物の付着を防止するために、必要に応じて、転写用基材1の外側(すなわち、離型層2側とは反対側)に設けられる層である。
本発明の樹脂成形品は、本発明の加飾シート10と成形樹脂層6とを一体化させることにより成形されてなるものである。具体的には、加飾シート10の支持体とは反対側に成形樹脂層6を積層することにより、少なくとも成形樹脂層6と、転写層と、支持体とがこの順に積層された、支持体付き樹脂成形品21が得られる(例えば図4を参照)。次に、支持体付き樹脂成形品21から支持体を剥離することにより、少なくとも成形樹脂層6と保護層3とがこの順に積層された本発明の樹脂成形品が得られる(例えば図5を参照)。図4,5に示されるように、本発明の樹脂成形品では、必要に応じて、上述のアンカー層4、絵柄層、接着層5、帯電防止層などの少なくとも1層がさらに設けられていてもよい。
加飾シート10の転写用基材1とは反対側に成形樹脂層6を積層する工程、
前記転写用基材1及び離型層2を、転写層から剥離する工程
(1)まず、上記転写用加飾シートの転写層9側(支持体と反対側)を金型内に向けて、熱盤によって転写層9側から加飾シートを加熱する工程、
(2)該加飾シートを金型内形状に沿うように予備成形(真空成形)して金型内面に密着させて型締する工程、
(3)樹脂を金型内に射出する工程、
(4)該射出樹脂を冷却した後に金型から樹脂成形品(支持体付き樹脂成形品)を取り出す工程、及び
(5)樹脂成形品の転写層から転写用基材及び離型層(支持体)を剥離する工程。
[加飾シートの製造]
まず、転写用基材として、75μmの厚さのPETフィルム(東レ(株)製、商品名:S10)を用意した。グラビア印刷法により、転写用基材の一方の面に、下記組成の離型層用インキを塗工量0.7g/m2で印刷し、乾燥・硬化させて離型層を形成した後、40℃で3日間養生した。次に、グラビア印刷法により、離型層上に、下記組成の保護層用インキを塗工量3.5g/m2で印刷し、乾燥後、紫外線(16mJ/cm2)を照射することで、保護層を半硬化とした。次に、グラビア印刷法により、保護層上に、下記組成のアンカー層用インキを塗工量2.5g/m2で印刷して、アンカー層を形成した。次に、グラビア印刷法により、アンカー層上に、接着層用インキ塗工量2.5g/m2で印刷し、100℃で60秒加熱して乾燥させて接着層を形成した後、40℃で3日間養生した。以上の工程により、転写用基材/離型層/保護層/アンカー層/接着層が順に積層された各加飾シートを得た。
<実施例1~3及び比較例1~2:熱硬化性樹脂組成物>
・アクリルポリオール(DNPファインケミカル(株)製、商品名:BCD #128 クリアー SU100A) 100質量部
・イソシアネート化合物(三井化学(株)製、商品名:タケネートD-110N) それぞれ、アクリルポリオールの水酸基価に対するイソシアネート基のモル比(NCO/OH)が表1に記載の比となるように配合
・希釈溶剤:メチルエチルケトン 所定量
・形成条件:100℃で30秒加熱して乾燥させる
・紫外線硬化型アクリルアクリレート(大日精化(株)製、商品名:セイカビームHT-X) 100質量部
・紫外線硬化型アクリルアクリレート(大日精化(株)製、商品名:セイカビームEXF-HT1) 42.9質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン 所定量
・形成条件:100℃で30秒加熱して乾燥させ、16mJ/cm2の条件で紫外線照射
・アクリルポリオール(大日精化(株)製、商品名:TM-VMAC) 100質量部
・ヘキサンメチレンジイソシアネート(大日精化(株)製、商品名:PTC RC-3) 10質量部
・希釈溶剤:メチルエチルケトン 所定量
・形成条件:100℃で60秒加熱して乾燥させる
以下の手順により、実施例1~3及び比較例1,2の離型層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。離型層2のガラス転移温度(Tg)は、剛体振り子型物性試験器(エー・アンド・デイ社製のRPT-3000W)を用いて測定され、具体的な測定条件は以下の通りである。加飾シートのサンプルサイズは、15mm×40mmとし、加飾シートの転写層側の面に、ニチバン(株)製セロテープ(登録商標)を貼り付けた。その後、180°方向に剥離速度5.0mm/secでセロテープとともに転写層を加飾シートから剥離し、離型層を露出させた。サンプルをSUS板(20mm×50mm)の上に、露出した離型層が上を向くよう設置し、耐熱テープで固定する。これを試料マウント(CHB-100)に設置し、試料マウントを測定部に設置する。フレームにFRB-100、振り子のパイプとしてRPB-040を使用し、昇温速度5℃/minで測定し、対数減衰率が高くなっている温度領域の中で、最も高い値となっている温度を測定値とする。
測定対象を保護層としたこと以外は、離型層のガラス転移温度と同様にして、実施例1~3及び比較例1,2の保護層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
各加飾シートの製造において、保護層用インキを離型層の上に塗工した際に、溶剤が離型層に浸透することによる割れや、60秒経過後による拭き取り痕の発生について確認し、以下の規準により評価した。結果を表1に示す。
A:離型層に割れや拭き取り痕は発生していない。
C:離型層に割れ又は拭き取り痕が発生している。
まず、幅50mm、長さ150mmの両面テープを、該テープと同じサイズにした加飾シートの接着層に貼り付け、平らなガラス板に固定した。次に、固定した加飾シートの転写用基材面に幅25mm、長さ100mmのセロファンテープ(ニチバン(株)製のセロファン粘着テープ、「セロテープ(登録商標)」)を密着させ、密着させたセロファンテープに沿ってカッターで切り込みを入れ、25mm幅となるようにカットした。次に、密着させたセロテープ(登録商標)ごと、離型層と保護層の界面を剥離させて、保護層を10mmほど浮かせ、その先端に引っ掛け治具を貼り付けた。23℃環境又は80℃環境において、それぞれ、該引っ掛け治具にテンションゲージ(荷重測定用)のフックをひっかけ、該テンションゲージを保護層と離型層との剥離角度が常に90°となるように、剥離速度100mm/minで引張り、10mm以上剥離した際の最大荷重を剥離強度(N/25mm)とした。結果を表1に示す。
(マンドレル試験)
上記で得られた各加飾シートについて、転写用基材側を、φ2金属棒(直径2mmのステンレス鋼製)に半周ほど巻き付け、転写用基材の両末端を交互に引っ張り金属棒に数回擦りつけた。次に、加飾シートを巻出し、金属棒に擦り付けた転写用基材の表面に浮きや割れが発生しているか否かを目視で確認した。φ4金属棒、φ5金属棒でも同様の操作を行い、以下の規準により評価を行った。結果を表1に示す。
1点:転写用基材の浮きや割れは全く発生していない。
0点:転写用基材の浮きや割れが発生している。
上記評価をφ2金属棒、φ4金属棒、φ5金属棒にて行い、点数の合計が、2点以上の評価をA、2点未満の評価をCとした。
上記で得られた各加飾シートを、転写用基材側を下にして、隙間を開けて配置した2枚のカッターマット上に設置した。カッター刃としては、エヌティー社製のBA-52Pの新品を使用した。次に、転写用基材に対して垂直方向(厚み方向)に隙間方向からカッターの刃を入れ、すばやく長さ方向に5cmほど裁断した。裁断によって形成された端面について、転写用基材に浮きや割れが発生しているか否かを目視で確認して、以下の規準により評価を行った。結果を表1に示す。
A:転写用基材の浮きや割れは発生していない。
B:転写用基材の割れは発生していない。
C:転写用基材の浮きや割れが発生している。
インモールド成形用金型内に、上記で得られた各加飾シートを挿入(接着層が射出樹脂と接着する方向に挿入)した後、該金型内にPC(ポリカーボネート)を樹脂温度300℃で射出して、インモールド成形により支持体付き樹脂成形品を得た。次に、支持体付き樹脂成形品から、転写用基材を手で剥離(離型層と保護層との界面で剥離)した後、紫外線(800mJ/cm2)を照射し、保護層を完全硬化させることで、樹脂成形品を得た。その後、得られた樹脂成形品の保護層の表面に箔離痕が形成されているか否かについて、目視で観察して、以下の規準により評価を行った。結果を表1に示す。
A:保護層の表面に箔離痕が形成されていない。
C:保護層の表面に箔離痕が形成されている。
2 離型層
3 保護層
4 アンカー層
5 接着層
6 成形樹脂層
9 転写層
10 加飾シート
20 樹脂成形品
21 支持体付き樹脂成形品
Claims (7)
- 転写用基材上に、少なくとも、離型層と、転写層とをこの順に有する加飾シートであって、
前記離型層は、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されており、
前記硬化性樹脂は、アクリルポリオール及びイソシアネート化合物を含み、
前記アクリルポリオールの水酸基価に対する、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基のモル比(NCO/OH)が1/1~1/0.01であり、
前記離型層のガラス転移温度Tgが、110℃以上127℃以下であり、
23℃環境における、前記離型層の前記転写層からの剥離強度が、0.05N/25mm以上0.5N/25mm以下である、加飾シート。 - 23℃環境における、前記離型層の前記転写層からの剥離強度が、0.1N/25mm以上0.5N/25mm以下である、請求項1に記載の加飾シート。
- 80℃環境における、前記離型層の前記転写層からの剥離強度が、3.0N/25mm以下である、請求項1又は2に記載の加飾シート。
- 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層のガラス転移温度Tgが、100~130℃の範囲である、請求項1~3のいずれか1項に記載の加飾シート。 - 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層は、アクリル系樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の加飾シート。 - 前記転写層は、前記離型層と隣接した面に保護層を有し、
前記保護層の前記離型層側とは反対側に、アンカー層及び接着層の少なくとも一方を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の加飾シート。 - 請求項1~6のいずれかに記載の加飾シートの前記転写用基材とは反対側に成形樹脂層を積層する工程と、
前記転写用基材及び離型層を、前記転写層から剥離する工程と、
を備える、樹脂成形品の製造方法。
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