JP2007070518A - 成形シート用接着剤及び成形品加飾用成形シート - Google Patents

Abstract

【課題】 成形品の外表面に不規則なシワや凹凸が発生しない成形品加飾のための成形シート用接着剤及びその接着剤を用いた成形品加飾用成形シートを提供する。
【解決手段】
成形品加飾のための成形シート用接着剤であって、軟化点が８０〜１８０℃で、１３０℃における損失弾性率が１０，０００〜１００，０００Ｐａであることを特徴とする。熱成形可能な透明なプラスチックフィルム１の一面に装飾層を設け、その装飾層２の上に上記の接着剤よりなる膜厚２０〜１５０μｍの接着剤層３を設けて、成形品加飾用成形シートを作製する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被加飾成形品の表面を加飾するために使用する成形品加飾用成形シート及びその成形シートに用いるための接着剤に関する。

メッキ調に加飾された成形品の作製には、従来種々の加飾用シートが提案され、また種々の方法によって加飾することが行われている。そして、成形された被加飾物を加飾するための方法としては、例えば、塗装、クリアコート剤の塗布等による方法、装飾ラベルや金属蒸着シートの貼り付けによる方法、成形品をメッキ処理することによって成形品全体に金属光沢を付与する方法等が行われている。上記のような、塗装、クリアコート剤の塗布等による方法は、溶剤の使用による環境悪化の問題があり、装飾ラベルや金属蒸着シートの貼り付けによる方法は、複雑な形状の成形品に対しては部分的にしか加飾を行うことができず、また、メッキ処理による方法では、有害物質の排出規制のため、その使用が制限されるという問題があった。

この問題を解決するものとして、塗装によらない方法が求められており、例えば、真空成形等による一体成形法が種々提案され、家電製品の表示板、車の内装などに幅広く用いられている。例えば、特許文献１には、真空吸引によって加飾シートを成形品に被着する真空成形による一体成形法が提案され、特許文献２には、基体シート上に接着層、金属蒸着層、表面保護層よりなる光輝性加飾シートを用い、予め加熱により軟化させた後、真空又は圧空により変形させ、それを射出成形用金型にセットし、射出成形と同時に一体化して光輝性加飾成形品を得る一体成形法が提案されている。これら一体成形法においては、加飾用シートが成形品の形状に十分追従しなかったり、曇りが生じて光沢度が十分でなかったり、成形品との密着強度が不十分であったり、或いは、加飾シート材料中に含まれる僅かな揮発物質の存在で、成形品と基材シートとの間にふくれが生じ、外観不良を引き起こすという問題があった。
特開平０８−１８３０８８号公報 特開２００１−１５０５３４号公報

従来用いられている成形用加飾シートは、真空成形による一体成形に際して、接着剤の溶融により接着剤層に凹凸が発生し、その結果、加飾された成形品の外表面に不規則なシワや凹凸が発生するという問題があり、この問題は未だ十分には解消されていない。この現象は、成形用加飾シートが３次元曲面をもつ成形品または成形型に押し付けられる際に、接着層に何らかの剪断力が働き、接着剤層に凹凸状のムラが発生するためであり、後述の加圧工程でも同様の現象が生じるためであると考えられる。

したがって、本願発明は、従来の技術における上記のような問題点を改善することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、成形品の外表面に不規則なシワや凹凸が発生しない成形品加飾のための成形シート用接着剤を提供することにある。本発明の他の目的は、その接着剤を用いた成形品加飾用成形シートを提供することにある。

本発明者等は、先に、数平均分子量１０００以上で、Ｔｇ１００℃以下のエポキシ樹脂を主体とし、直鎖脂肪族ジイソシアネートを硬化剤として含有する接着剤を用いた加飾用シートを提案したが（特願２００４−２１６７０８号）、さらに検討の結果、接着剤の軟化点および接着剤の損失弾性率が特定の範囲にある場合に、上記の問題が解決することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の成形品加飾のための成形シート用接着剤は、軟化点が８０〜１８０℃で、１３０℃における損失弾性率が１０，０００Ｐａ〜１００，０００Ｐａであることを特徴とする。

また、本発明の成形品加飾用成形シートは、熱成形可能な透明なプラスチックフィルムの一面に装飾層を設け、該装飾層の上に、軟化点が８０〜１８０℃で、１３０℃における損失弾性率が１０，０００Ｐａで膜厚２０〜１５０μｍの接着剤層を設けたことを特徴とする。

本発明の接着剤に使用する合成樹脂としては、接着剤の軟化点及び損失弾性率が上記の範囲になるものであれば、如何なる種類のものでも使用できる。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、天然ゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、シリコーンゴム等の合成ゴムなどがあげられ、特に好ましいものとしては、ポリウレタン系樹脂（例えば、東洋紡社製：バイロンＵＲ、日本ポリウレタン社製：ニッポラン）があげられる。これらの合成樹脂は、２種以上混合して用いてもよい。

本発明において、接着剤は、その軟化点が８０〜１８０℃の範囲にあることが必要である。軟化点が８０℃より低い場合には、それを用いて形成された加飾用成形シートによって加飾された成形品の表面に凹凸が発生する。また、１８０℃よりも高い場合には、成形品または成形型の形状に追従しなくなったり、十分な接着強度が得られなくなる。

接着剤層には、硬化剤を含有させてもよい。硬化剤としては、例えばイソシアネート系硬化剤、アミン系硬化剤、エポキシ系硬化剤などがあげられる。また、各種染料、顔料、充填剤、添加剤を添加してもよい。

本発明の接着剤は、その損失弾性率が１０，０００〜１００，０００Ｐａの範囲にあることが必要である。損失弾性率が１０，０００Ｐａよりも小さい場合には、その接着剤を用いて形成された加飾用成形シートによって加飾された成形品の表面に凹凸やシワが発生する。また、損失弾性率が１００，０００Ｐａより大きい場合は、成形品または成形型の形状に追従しなくなったり、十分な接着強度が得られなくなったりする。なお、損失弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７２４４−６に記載の測定方法によって求めた値である。

次に、本発明の上記接着剤を用いて作製された成形品加飾用成形シートについて説明する。図１は、本発明の成形品加飾用成形シートの模式的断面図である。成形品加飾用成形シートは、熱成形可能な透明なプラスチックフィルム１の一面に装飾層２を設け、その装飾層の上に、上記本発明の接着剤層３を設けて構成される。

熱成形可能な透明なプラスチックフィルムとしては、熱成形可能なものであれば特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂等が好ましいものとしてあげることができる。

本発明において、装飾層は、特に限定されるものではなく、例えば、上記の熱成形可能な透明なプラスチックフィルム上に、例えばオフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷によって形成した絵柄層であってもよく、また、アルミニウム、クロム、スズ、銀、銅、錫、ニッケル、インジウム等の金属蒸着を施した金属蒸着層であってもよい。装飾層において、絵柄層と金属蒸着層は共存していてもよい。また、装飾層は、柔軟なプラスチックフィルム上に金属蒸着層および／または絵柄層を設けて構成されていてもよい。例えば、柔軟なプラスチックフィルムの一面に上記のような印刷により有色又は無色の絵柄が施され、他面に上記の金属蒸着層が設けられた積層構造のもの、あるいは、柔軟なプラスチックフィルムの上に、金属蒸着層及び絵柄層が順次積層された構造のものであってもよい。

本発明の成形品加飾用成形シートは、上記の接着剤を用いて構成されるから、真空成形法において、成形品加飾用成形シートを被加飾物に押し付け、加圧した場合、外表面に不規則なシワや凹凸が発生することがない。したがって、複雑な形状の物品の加飾に有効であり、例えば、オートバイ、自動車等の内外装部品、携帯電話を含む電化製品のカバー等に優れた外観を呈する加飾面を形成することが可能である。

図２乃至図４は、装飾層が積層構造を示す本発明の成形品加飾用成形シートの模式的断面図である。これらの図において、１は熱成形可能な透明なプラスチックフィルム、２は装飾層、３は接着剤層であり、そして、図２においては、装飾層は、柔軟なプラスチックフィルム２ａの一面に金属蒸着層２ｂが施された積層構造を有している。また、図３においては、装飾層は、柔軟なプラスチックフィルム２ａの一面に印刷による絵柄が施された絵柄層２ｃが設けられ、他面に金属蒸着層２ｂが施された積層構造を有している。また、図４においては、装飾層は、柔軟なプラスチックフィルム２ａの上に金属蒸着層２ｂ及び絵柄層２ｃが順次積層された積層構造を有している。なお、図２および図３の場合、金属蒸着層と熱成形可能な透明なプラスチックフィルムとは、接着剤層を介して接合されていてもよい。その場合、接着剤層の接着剤としては、適宜のものが使用できるが、本発明の上記接着剤を用いるのが好ましい。

図３および図４に示す場合、柔軟なプラスチックフィルムとしては、成形温度で柔軟性を有するものであれば如何なるものでも使用することができ、例えば、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムがあげられる。その膜厚は、特に限定されるものではないが、一般には１０〜１０００μｍの範囲が好ましい。

本発明の成形品加飾用成形シートにおいて、上記装飾層には、金属蒸着層及び／又は絵柄層と共に、膜厚３μｍ以上の印刷パターンよりなる印刷層が含まれていてもよい。膜厚３μｍ以上の印刷パターンよりなる印刷層を設けると、成形時の圧力により加飾成形品の表面に印刷パターンの部分が浮き出た立体模様が形成され、絵柄層や金属蒸着層と相まって意匠性が向上するという効果が生じる。なお、膜厚が３μｍよりも薄い場合には、立体模様の形成が十分でなくなる。一般に、３μｍ〜５０μｍの膜厚が好ましい。

上記の透明印刷パターンよりなる印刷層は、合成樹脂を主剤とする着色又は無色透明なインクを用い、例えば格子状、ハニカム（六角形）状、斜線状など、所望の立体模様が形成されるように印刷することによって形成することができる。

図５および図６は、それぞれ装飾層が印刷パターンよりなる印刷層を含む場合の一例を示すものであって、図５においては、熱成形可能な透明なプラスチックフィルム１と接着剤層３の間に設ける装飾層２は、絵柄層２ｃ、黒色べた印刷層２ｄ、及び膜厚３μｍ以上のハニカム状印刷パターン層２ｅよりなる積層構造を有している。また、図６においては、装飾層２は、金属蒸着層２ｂおよび膜厚３μｍ以上のハニカム状印刷パターン層２ｅよりなる積層構造を有している。

本発明の成形品加飾用成形シートは、例えば次のようにして作製することができる。接着剤が溶剤型の場合は、接着剤溶液を離型性フィルム上に塗布して接着剤層を形成し、また、接着剤がホットメルト型の場合は、離型性フィルム上にキャスト塗工して接着剤層を形成し、得られた接着剤シートを、装飾層が設けられた熱成形可能な透明プラスチックフィルムの装飾層上に熱ラミネータによって貼り合せる。

本発明において、成形品加飾用成形シートにおける接着剤層は、その膜厚が２０〜１５０μｍの範囲にあることが必要である。膜厚が２０μｍよりも薄くなると、成形品加飾用成形シートの被加飾品への密着性が悪化する。また、１５０μｍよりも厚くなると、表面に凹凸が発生し、また、接着剤自身の抗張力のため、加工性も悪くなる。

なお、装飾層が図２に示す積層構造を有する場合、装飾層と熱成形可能な透明プラスチックフィルムとは、熱ラミネータによって貼り合わせることができ、その際、接着剤を用いてもよく、例えば、本発明の接着剤を用いることができる。

本発明の成形品加飾用成形シートは、成形された被加飾物、例えば、オートバイ、自動車等の内外装部品、携帯電話を含む電化製品のカバー等にメッキ調の加飾を行うために用いるが、そのためには、公知の真空成形装置を用いて行うことができる。図７は、本発明の成形品加飾用成形シートを用いて加飾する工程図である。例えば、上方にヒーター１２を備えた上部チャンバー１１ａと被加飾物Ａを載置して上昇、下降が可能な支持台１３を備えた下部チャンバー１１ｂよりなる真空成形装置の上部チャンバーと下部チャンバーの中間に、本発明の成形品加飾用成形シート１０の端部をクランプ等の適当な手段によって、露出している接着層が下面になるように装置に固定する（図７（ａ））。

次に、図示していない真空タンクにより真空成形装置全体を真空にした後、ヒーターによって成形品加飾用成形シート１０を加熱する（図７（ｂ））。加熱終了と同時に成形品を上昇させて被加飾物Ａを成形品加飾用成形シートに押し付ける（図７（ｃ））。更に成形品加飾用成形シート１０を被加飾物Ａに追従させるために、上部チャンバーの真空状態から圧縮空気を挿入して加圧状態にする。（図７（ｄ））。それによって成形品加飾用成形シートが被加飾物の表面に圧着して加飾された成形品が作製される。次いで上部チャンバーを引き上げて加飾された成形品を取り出す（図７（ｅ））。なお、図中、１４ａ〜１４ｃは、真空または加圧のために開閉操作をするバルブである。

本発明の成形品加飾用成形シートの好ましい実施例を示す。

・熱成形可能な透明なプラスチックフィルム：アクリル樹脂フィルム（アクリプレン、三菱レイヨン社製）
・装飾層：スクリーン印刷層／ポリウレタンフィルム／錫蒸着層
スクリーン印刷を施した厚さ２０μｍのポリウレタンフィルム（Ｘ９１２５Ａ、（株）倉本産業）の一面に、スズを真空蒸着してスズ蒸着層を形成したもの。
・接着剤層：接着剤（バイロンＵＲ８７００とバイロンＵＲ２３００の１：１混合物、東洋紡社製）（主成分の合成樹脂の軟化点：約９０℃、１３０℃での損失弾性率２２，０００Ｐａ）
上記の接着剤を剥離性フィルム（ＳＣ３８、ユニチカ社製）上にキャスト塗工し、塗工厚３０μｍの接着剤層を有する接着シートを作製した。この接着シートをアクリル樹脂フィルム及び装飾層と重ね、熱ラミネータによって１３０℃で貼り合せて成形品加飾用成形シートを作製した。

・熱成形可能な透明なプラスチックフィルム：ポリカーボネート樹脂フィルム（ユーピロンＮＦ２０００、三菱エンジニアリングプラスチック（株））
・装飾層：スクリーン印刷層／ポリウレタンフィルム／クロム蒸着層
スクリーン印刷を施した厚さ２０μｍのポリウレタンフィルム（Ｘ９１２５Ａ、（株）倉本産業）の一面に、クロムを真空蒸着してクロム蒸着層を形成したもの。
・接着剤層：ホットメルト接着剤（サーモライト６５０１、ダイセル化学社製）（軟化点：１００℃、１３０℃での損失弾性率１７，０００Ｐａ）
上記の接着剤を剥離性フィルム（ＳＣ３８、ユニチカ社製）上にキャスト塗工し、塗工厚５０μｍの接着剤層を有する接着シートを作製した。この接着シートをポリカーボネートフィルム及び装飾層と重ね、熱ラミネータによって１３０℃で貼り合せて成形品加飾用成形シートを作製した。

・熱成形可能な透明なプラスチックフィルム：ポリカーボネート樹脂フィルム（ユーピロンＮＦ２０００、三菱エンジニアリングプラスチック（株））
・装飾層：スクリーン印刷層／ポリウレタンフィルム／クロム蒸着層
（スクリーン印刷を施した厚さ２０μｍのポリウレタンフィルム（Ｘ９１２５Ａ、（株）倉本産業）の一面に、クロムを真空蒸着してクロム蒸着層を形成したもの。
・接着剤層：ウレタン系接着剤（ニッポラン３１２４／コロネートＬ（硬化剤）／トルエン=１００／１０／３０、日本ポリウレタン社製）（トルエンを含まない状態の軟化点：８０〜９０℃、１３０℃での損失弾性率３０，０００Ｐａ）
上記の接着剤を剥離性フィルム（ＳＣ３８、ユニチカ社製）上にキャスト塗工し、乾燥温度１００℃で乾燥させて塗工厚３０μｍの接着剤層を有する接着シートを作製した。この接着シートをポリカーボネート樹脂フィルム及び装飾層と重ね、熱ラミネータによって１３０℃で貼り合せて成形品加飾用成形シートを作製した。

［比較例１］
主成分の合成樹脂の軟化点が７０℃、１３０℃での損失弾性率９，０００Ｐａの接着剤（バイロンＵＲ８７００、東洋紡社製）を剥離性フィルム（ＳＣ３８、ユニチカ社製）上にキャスト塗工し、塗工厚３０μｍの接着剤層を有する接着シートを作製した。この接着シートを用い、実施例１と同様にして成形品加飾用成形シートを作製した。

［比較例２］
主成分の合成樹脂の軟化点が１８０℃、１３０℃での損失弾性率１１０，０００Ｐａの接着剤シート：厚さ５０μｍ（ダイアミドフィルム７０００、ダイセル化学社製）を用い、実施例２と同様にして成形品加飾用成形シートを作製した。

（加飾成形品の作製）
上記の成形品加飾用成形シートを、図７に示す真空成形装置に固定し、真空度０．０５ＭＰの下で、２００℃に加熱し、次いでポリプロピレン製の成形品を成形品加飾用成形シートに押し付け、加圧して成形品の上に成形品加飾用成形シートを圧着させた。得られた加飾成形品の表面の外観及び加工性を評価した。その結果を表１に示す。

なお、外観の評価は、目視による。評価基準は次の通りである。○：良好、△：部分的に許容し得る程度の凹凸発生、×：凹凸発生。また、加工性は、成形体端部の密着性によって評価した。評価基準は次の通りである。○：良好、×：成形品加飾用成形シートの接着不良発生。

接着剤層の膜厚を１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍに変更した以外は、実施例１〜３と同様にして成形品加飾用成形シートを作製し、同様に、ＡＢＳ樹脂製の成形品に上記の条件で圧着させて、加飾成形品を作製した。得られた加飾成形品の表面の外観及び加工性を表１の場合と同様に評価した。その結果を表２に示す。なお、外観の評価基準は表１の場合と同様である。また、加工性の評価基準は次の通りである。○：良好、×_１：成形品加飾用成形シートの接着不良発生、×_２：成形品加飾用成形シートの伸びムラ発生。

本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートの一例の模式的断面図である。 本発明の成形品加飾用成形シートを用いて成形品を加飾する方法の工程図である。

符号の説明

１…熱成形可能な透明なプラスチックフィルム、２…装飾層、２ａ…柔軟なプラスチックフィルム、２ｂ…金属蒸着層、２ｃ…絵柄層、２ｄ…黒色べた印刷層、２ｅ…ハニカム状印刷パターン層、３…接着剤層、１０…成形品加飾用成形シート、１１ａ…上部チャンバー、１１ｂ…下部チャンバー、１２…ヒーター、１３…支持台、１４ａ〜１４ｃ…バルブ、Ａ…被加飾物。

Claims (6)

1. 軟化点が８０〜１８０℃で、１３０℃における損失弾性率が１０，０００〜１００，０００Ｐａであることを特徴とする成形品加飾のための成形シート用接着剤。
2. 熱成形可能な透明なプラスチックフィルムの一面に装飾層を設け、該装飾層の上に、軟化点が８０〜１８０℃で、１３０℃における損失弾性率が１０，０００Ｐａで膜厚２０〜１５０μｍの接着剤層を設けたことを特徴とする成形品加飾用成形シート。
3. 上記装飾層が、金属蒸着層及び／又は絵柄層を含むことを特徴とする請求項２記載の成形品加飾用成形シート。
4. 上記装飾層が、柔軟なプラスチックフィルム上に金属蒸着層および／または絵柄層を設けて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の成形品加飾用成形シート。
5. 柔軟なプラスチックフィルムがポリウレタンフィルムである請求項４に記載の成形品加飾用成形シート。
6. 上記装飾層が、金属蒸着層及び／又は絵柄層と膜厚３μｍ以上の印刷パターンよりなる印刷層とを含むことを特徴とする請求項２記載の成形品加飾用成形シート。

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