JP2017144683A - 加飾成形用積層体、加飾成形体及び加飾成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層2を含む加飾成形用積層体1であって、表面保護層2のヘイズは10%以上であり、加飾成形用積層体1の第1の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、かつ第1の方向と直交する第2の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、加飾成形用積層体1を延伸する前の表面保護層2のヘイズをPとし、加飾成形用積層体1を第1の方向または第2の方向に50%延伸した後の表面保護層のヘイズをQとした場合、(P−Q/P)×100で表されるヘイズ低下率が40%以下である、加飾成形用積層体1。
【選択図】図1
Description
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[2] 表面保護層の最表面が微細凹凸構造を有する[1]に記載の加飾成形用積層体。
[3] 微細凹凸構造の凸部の平均高さは0.1μm以上50μm以下である[2]に記載の加飾成形用積層体。
[4] 微細凹凸構造の凸部の平均幅は0.1μm以上500μm以下であり、表面保護層の最表面の十点平均粗さRzが1μm以上30μm以下である[1]〜[3]のいずれかに記載の加飾成形用積層体。
[5] 粘着層をさらに有する[1]〜[4]のいずれかに記載の加飾成形用積層体。
[6] 真空条件下又は減圧条件下での加飾成形用に用いられる[1]〜[5]のいずれかに記載の加飾成形用積層体。
[7] 自動車部材、電子機器又は建材を加飾するために用いられる[1]〜[6]のいずれかに記載の加飾成形用積層体。
[8] 第1の方向及び第2の方向から選択される少なくとも一方向の延伸倍率が1.5倍以上である[1]〜[7]のいずれかに記載の加飾成形用積層体。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の加飾成形用積層体と、加飾成形用積層体で加飾された成形体とを含む加飾成形体。
[10] 真空条件下又は減圧条件下において、加飾成形用積層体を成形体に積層する工程と、気圧差により、加飾成形用積層体を成形体に圧着する工程とを含む加飾成形体の製造方法であって、加飾成形用積層体は、最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層を含み、表面保護層のヘイズは10%以上であり、加飾成形用積層体の第1の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、かつ第1の方向と直交する第2の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、加飾成形用積層体を延伸する前の表面保護層のヘイズをPとし、加飾成形用積層体を第1の方向または第2の方向に50%延伸した後の表面保護層のヘイズをQとした場合、(P−Q/P)×100で表されるヘイズ低下率が40%以下である加飾成形体の製造方法。
本発明は、最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層を含む加飾成形用積層体に関する。表面保護層のヘイズは10%以上である。加飾成形用積層体の第1の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、かつ第1の方向と直交する第2の方向の120℃における破断伸度は50%より大きい。また、加飾成形用積層体を延伸する前の表面保護層のヘイズをPとし、加飾成形用積層体を第1の方向または第2の方向に50%延伸した後の表面保護層のヘイズをQとした場合、(P−Q/P)×100で表されるヘイズ低下率が40%以下である。
また、表面保護層は、延伸後も所定以上の割合で透過光を散乱させる機能(所定以上のヘイズ値)を有する。本発明における表面保護層は、複数の層が積層されることにより全体として上述の物理保護機能と光散乱機能とを達成するものであってもよいし、単層で同等の機能を達成するものであってもよい。複数の層が積層されてなる表面保護層は、例えば、基材の一方の側に光硬化樹脂組成物をコーティングすることによって形成することができる。つまり、表面保護層は、基材と光硬化樹脂層とからなるものであってもよい。
また、本発明の加飾成形用積層体は、延伸後であっても高ヘイズ値を保持する表面保護層を有しており、延伸前後においてヘイズの低下が少ない点にも特徴がある。通常、加飾成形用積層体は加飾時に延伸し、被着体表面に貼着するため、延伸前後においてヘイズの低下が少ない積層体は加飾フィルムとして好適であり、意匠性に優れた成形体を成形することができる。
以下においては、本発明の加飾成形用積層体1の表面保護層2が、基材層3と光硬化樹脂層5とを有する好ましい形態を中心に説明するが、本発明の加飾成形用積層体の表面保護層2は、基材層3を必ずしも有している必要はなく、光硬化樹脂層5が基材層3の機能を包括していてもよい。また、表面保護層2は、基材層3のみでも構わない。
本発明においては、第1の方向と第2の方向の破断伸度が大きい点に特徴があり、このような破断伸度を有するため、加飾成形時に被着対象物である成形体の形状に追従して延伸しやすいという特性を有する。
本発明の加飾成形用積層体の表面保護層は光硬化樹脂層を有していてもよい。光硬化樹脂層のヘイズは10%以上であることが好ましく、11%以上であることがより好ましく、12%以上であることがさらに好ましく、13%以上であることがよりさらに好ましく、14%以上であることが最も好ましい。光硬化樹脂層のヘイズは上述したように高い方が加飾性に優れている。すなわち、光硬化樹脂層のヘイズが高い方が、成形体の表面性状が視認されにくくなるため好ましい。なお、上記のヘイズ値は、加飾成形用積層体を延伸する前の光硬化樹脂層のヘイズ値である。なお、表面保護層が複数の層からなる場合、光硬化樹脂層のヘイズは、光硬化樹脂層以外の層と、表面保護層について、それぞれヘイズ値を測定し、表面保護層のヘイズ値から光硬化樹脂層以外の層のヘイズ値を差し引くことによって算出することができる。
レベリング剤としては、例えば、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、又は、アクリル系レベリング剤を好ましく使用することができる。これらの中でも、シリコーン系レベリング剤および/またはフッ素系レベリング剤が特に好ましい。
また、染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料、反応性染料、分散染料、または食品用色素等を挙げることができる。
本発明の加飾成形用積層体の表面保護層は基材層を有していてもよい。基材層は、成形工程において、成形品に追従する形で延伸可能なものであることが好ましい。
本発明の加飾成形用積層体は、さらに粘着層を有してもよい。粘着層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。これらの中でも、透明度、耐候性、耐久性、コスト等の観点から、アクリル系粘着剤が好ましく、特に溶剤系アクリル系粘着剤が好ましい。
JIS Z 0237に基づいて測定する粘着層の粘着力は、10N/25mm以上100N/25mm以下であることが好ましく、25N/25mm以上75N/25mm以下であることが更に好ましい。
本発明の加飾用積層体はさらに、セパレーター層を有していてもよい。セパレーター層は、本発明の加飾用積層体を被着体に貼着するまで粘着層を一時的に保護する層である。セパレーター層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、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。
本発明の加飾成形用積層体は、光硬化樹脂層側にセパレーター層を有していてもよい。本発明では、光硬化樹脂層側のセパレーター層は凹凸構造を有するものであることが好ましく、微細凹部を多数有するものであることが好ましい。
本発明の加飾成形用積層体は、基材層側にさらにセパレーター層を有していてもよい。なお、本発明の加飾成形用積層体が粘着層を有する場合であって、光硬化樹脂層、基材層及び粘着層の順で、粘着層が積層されている場合は、粘着層の露出面に基材層側のセパレーター層が設けられる。
本発明の加飾成形用積層体を製造する工程は、最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層を形成する工程を含み、該工程においては、表面保護層の最表面に光線(紫外線または電子線)を照射する工程を含むことが好ましい。また、表面保護層が光硬化樹脂層と基材層を有する層である場合は、光硬化樹脂層と、基材層を積層した後に、光線(紫外線または電子線)を照射する工程を含むことが好ましい。さらに、加飾成形用積層体の製造工程は、光硬化樹脂層側のセパレーター層上に光硬化樹脂層形成用塗液を塗工する工程と、光硬化樹脂層上に基材層を積層する工程を有することが好ましい。または、光硬化樹脂層側のセパレーター層上への光硬化樹脂層形成溶液塗工と基材の積層工程が同時であっても構わない。光線(紫外線または電子線)を照射する工程は、基材層を積層する工程の後に設けられることが好ましく、光線(紫外線または電子線)を照射する工程では、光硬化樹脂層側のセパレーター層側から照射することが好ましい。
本発明の加飾成形用積層体は、真空条件下又は減圧条件下において成形体を加飾する用途に用いられることが好ましい。本発明の加飾成形用積層体は十分な延伸性と高ヘイズ値を有し、かつ延伸後であってもヘイズの低下が少ない加飾成形用積層体であるため、加飾成形体の生産性を高めることができ、かつ、意匠性に優れた加飾成形体を得ることができる。
本発明は、上述した加飾成形用積層体と、加飾成形用積層体で加飾された成形体とを含む加飾成形体に関するものでもある。加飾成形体は、成形体の表面の一部又は全面に加飾成形用積層体を貼着させたものである。すなわち、加飾成形体においては、光硬化樹脂層が基材層を介して積層されている。
(積層体1)
剥離剤層面に凹部の平均深さ3μm、凹部の平均幅15μm、凹部の平均断面積225μm2の凹部を多数有するセパレーターの剥離剤層側とアクリルフィルム(三菱レイヨン社製、アクリプレンHBA001P、鉛筆硬度は2H、厚さ125μm)との間に、電子放射線硬化性樹脂1(UV1)を厚さが8μmとなるよう塗布(ウエットラミネート)した。なお、この厚さは、頂部から対向辺までの総厚である。その後、セパレーター側から高圧水銀ランプにて波長365nmの電子放射線を、照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように照射することによって電子放射線硬化性樹脂1を硬化させた。このようにして光硬化樹脂層を得た。その後、セパレーターを剥離し、基材層と光硬化樹脂層がこの順に積層された表面保護層からなる積層体1を得た。積層体1のヘイズと積層体最表面の十点平均粗さRzは表1の通りであった。
(積層体2)
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、鉛筆硬度は2H、厚さ125μm)を用いた。この基材の片面側に、電子放射線硬化性樹脂2(UV2)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、基材と電子放射線硬化性樹脂組成物2を100℃の熱風オーブン中に入れ、塗工した電子放射線硬化性樹脂組成物2を1分間乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて波長365nmの電子放射線を、照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように照射し、電子放射線硬化性樹脂2を硬化させることにより光硬化樹脂層を形成した。このようにして、基材層と光硬化樹脂層がこの順に積層された積層体2を得た。積層体2のヘイズと積層体最表面の十点平均粗さRzは表1の通りであった。
(積層体3)
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、鉛筆硬度は2H、厚さ125μm)を用いた。この基材の片面側に、電子放射線硬化性樹脂3(UV3)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、基材と電子放射線硬化性樹脂組成物3を100℃の熱風オーブン中に入れ、塗工した電子放射線硬化性樹脂組成物3を1分間乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて波長365nmの電子放射線を、照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように照射し、電子放射線硬化性樹脂3を硬化させることにより光硬化樹脂層を形成した。このようにして、基材層と光硬化樹脂層がこの順に積層された積層体3を得た。積層体3のヘイズと積層体最表面の十点平均粗さRzは表1の通りであった。
(積層体4)
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、鉛筆硬度は2H、厚さ125μm)を用いた。この基材の片面側に、粒子を実質的に含まない電子放射線硬化性樹脂4(UV4)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、基材と電子放射線硬化性樹脂組成物4を100℃の熱風オーブン中に入れ、塗工した電子放射線硬化性樹脂組成物4を1分間乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて波長365nmの電子放射線を、照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように照射し、電子放射線硬化性樹脂5を硬化させることにより光硬化樹脂層を形成した。このようにして、基材層と光硬化樹脂層がこの順に積層された積層体4を得た。積層体4のヘイズを測定した。
(積層体5)
剥離剤層面に凹部の平均深さ0.5μm、平均幅0.5μmの凹凸があるセパレーターの剥離剤層側とアクリルフィルム(三菱レイヨン社製、アクリプレンHBA001P、鉛筆硬度は2H、厚さ125μm)との間に、電子放射線硬化性樹脂1(UV1)を厚さが8μmとなるよう塗布(ウエットラミネート)した。なお、電子放射線硬化性樹脂1の厚さは、凹部と凸部を含めた総厚である。その後、セパレーター側から高圧水銀ランプにて波長365nmの電子放射線を、照度が100mW/cm2、積算光量が500mJ/cm2となるように照射し、電子放射線硬化性樹脂1を硬化させることにより光硬化樹脂層を形成した。その後、セパレーターを剥離し、基材層と光硬化樹脂層がこの順に積層された表面保護層からなる積層体5を得た。積層体5のヘイズと積層体最表面の十点平均粗さRzは表1の通りであった。
(表面保護層のヘイズ)
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5のヘイズを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」を用いて測定した。
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5の表面凸凹を目視観察し、面感を確認した。
○:表面の反射が抑えられている。
△:表面の反射がやや抑えられている。
×:表面の反射が抑制できていない。
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5の最表面を、マイクロレーザー顕微鏡(株式会社KEYENCE製測定部VK−X105、コントローラー部VK−X100)を用いて、倍率200倍で表面観察を行い、画像の取り込みを行った。得られた画像について、測定エリアを100μm×100μmとしてマイクロレーザー顕微鏡に付属の解析ソフトウェアを用いて、十点平均粗さRzを測定した。
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5について、TOM成形機(布施真空株式会社製、NGF成形機)を用いて積層体長手方向および幅方向の延伸倍率が50%以上になる条件で加飾成形(成形温度120℃)し、加飾成形体を得た。被着体として、防雨入線カバー(品番:WP9171[パナソニック株式会社製])を使用した。上記加飾成形体について、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(積層体長手方向および幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の破断が見られなかった。
△:積層体の最大延伸部(積層体長手方向および幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の破断が一部見られたが、実用上の問題は無い。
×:積層体の最大延伸部(積層体長手方向および幅方向の延伸倍率50%以上)にて、積層体の破断が見られた。
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5をTOM成形機(布施真空株式会社製、NGF成形機)を用いて、120℃下において加飾成形用積層体の長手方向又は幅方向の延伸倍率が10から100%まで、10%刻みの測定可能な治具を使用し、成形を行い、成形体を得た。そして、表面保護層の一部に破壊が生じる前の延伸倍率を加飾成形用積層体の破断伸度とした。100%の延伸倍率においても破壊が生じなかったものは「>100」と評価した。例えば、10%ずつ延伸倍率を変えながら試験を行い、90%延伸した際に成形体表面に初めて破壊が見られた場合、破断伸度を80%とした。
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5をそれぞれ、一方向に50%延伸した後、ヘイズを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」を用いて測定した。
その後延伸前のヘイズPと、延伸後のヘイズQの値から、下記式によりヘイズ低下率を算出した。
ヘイズ低下率(%)=(P−Q/P)×100
実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5の全光線透過率を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」を用いて測定した。さらに、実施例1の積層体1、比較例1の積層体2、比較例2の積層体3、比較例3の積層体4、比較例4の積層体5をそれぞれ、一方向に50%延伸した後の全光線透過率も同様の方法で測定した。
2 表面保護層
3 基材層
5 光硬化樹脂層
10 凸部
50 成形体
100 加飾成形体
Claims (10)
- 最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層を含む加飾成形用積層体であって、
前記表面保護層のヘイズは10%以上であり、
前記加飾成形用積層体の第1の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、かつ前記第1の方向と直交する第2の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、
前記加飾成形用積層体を延伸する前の表面保護層のヘイズをPとし、前記加飾成形用積層体を第1の方向または第2の方向に50%延伸した後の表面保護層のヘイズをQとした場合、(P−Q/P)×100で表されるヘイズ低下率が40%以下であることを特徴とする加飾成形用積層体。 - 前記表面保護層の最表面が微細凹凸構造を有する請求項1に記載の加飾成形用積層体。
- 前記微細凹凸構造の凸部の平均高さは0.1μm以上50μm以下である請求項2に記載の加飾成形用積層体。
- 前記微細凹凸構造の凸部の平均幅は0.1μm以上500μm以下であり、前記表面保護層の最表面の十点平均粗さRzが1μm以上30μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体。
- 粘着層をさらに有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体。
- 真空条件下又は減圧条件下での加飾成形用に用いられる請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体。
- 自動車部材、電子機器又は建材を加飾するために用いられる請求項1〜6のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体。
- 第1の方向及び第2の方向から選択される少なくとも一方向の延伸倍率が1.5倍以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の加飾成形用積層体と、加飾成形用積層体で加飾された成形体とを含む加飾成形体。
- 真空条件下又は減圧条件下において、加飾成形用積層体を成形体に積層する工程と、
気圧差により、前記加飾成形用積層体を成形体に圧着する工程とを含む加飾成形体の製造方法であって、
前記加飾成形用積層体は、最表面に光硬化樹脂を有する表面保護層を含み、
前記表面保護層のヘイズは10%以上であり、
前記加飾成形用積層体の第1の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、かつ前記第1の方向と直交する第2の方向の120℃における破断伸度は50%より大きく、
前記加飾成形用積層体を延伸する前の表面保護層のヘイズをPとし、前記加飾成形用積層体を第1の方向または第2の方向に50%延伸した後の表面保護層のヘイズをQとした場合、(P−Q/P)×100で表されるヘイズ低下率が40%以下である加飾成形体の製造方法。
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