JP7009795B2 - 加飾成形品、加飾成形品の製造方法、転写シート及び表示装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、基体シート上に全面的にマット剤を含有する離型層と、部分的に活性エネルギー線硬化性樹脂を含有するマスク層と、転写層として剥離層と図柄層とが形成された部分マット転写シートが開示されている。そして、特許文献1には、該転写シートの転写層側を被着体表面に密着させ、転写シートの基体シート側から熱と圧力とを加えて転写層を被着体表面に接着させた後に、基体シートと離型層とマスク層とを剥離することにより得られる部分マット転写成形品が開示されている。
[1]被着体上に、凹凸表面を有する保護層を備えた加飾成形品であって、下記条件1-1を満たす加飾成形品。
<条件1-1>
前記被着体側の面に、透明粘着剤層を介して黒色板を貼り合わせたサンプルAを作製する。前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を前記凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100の式で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。前記式に準拠して-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
<条件2-1>
前記転写シートの前記保護層側の面に透明粘着剤層を介して黒色板に前記転写シートを貼り合わせた後、前記離型シートを剥離し、前記黒色板、前記透明粘着剤層、前記転写シートの表面形状と相補的な表面形状を備えた保護層をこの順に有するサンプルBを作製する。前記サンプルBの法線方向から10度傾いた可視光線を、前記保護層の凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。前記式に準拠して-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
(1)上記[2]に記載の転写シートの離型シートを基準とした保護層側の面と、被着体とを密着させた積層体を得る工程。
(2)前記積層体から前記転写シートの前記離型シートを分離する工程。
[4]表示素子の前面に上記[1]に記載の加飾成形品を有してなる表示装置。
本発明の加飾成形品は、被着体上に、凹凸表面を有する保護層を備えてなり、下記条件1-1を満たすものである。
<条件1-1>
前記被着体側の面に、透明粘着剤層を介して黒色板を貼り合わせたサンプルAを作製する。前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を前記凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100の式で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。前記式に準拠して-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
また、図1では、被着体10と保護層21との間には接着剤層22を有しており、保護層の表面は、凹凸表面を有する領域Pと、該領域Pに隣接する領域Qとを有している。
条件1-1では、上記のように算出した近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下であることを要求している。まず、条件1-1の技術的意義について説明する。
次に、図3は、実施例7の加飾成形品の-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率の分布を示す図である。図3の分布から最小自乗法により作成した近似直線の近似直線の傾きは「-1.81」である。
一方、図4は、比較例2の加飾成形品の-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率の分布を示す図である。図4の分布から最小自乗法により作成した近似直線の近似直線の傾きは「-2.82」である。
図3及び図4の分布から算出される近似直線の傾きは、上述した図2の考察に相関している。すなわち、図3(実施例7)の近似直線は、図4(比較例2)の近似直線よりも傾きの程度が小さいことから、近似直線の傾きの程度は、±5.0度の範囲における視感反射率の変化の程度を示していることがわかる。
したがって、近似直線の傾きが-2.00以上であることは、±5.0度の範囲において視感反射率の変化が小さいことを意味する。そして、「透過率≒100-視感反射率」であるため、加飾成形品の視感反射率の変化が小さいことは、加飾成形品の透過率の変化が小さいことを意味する。このため、近似直線の傾きを-2.00以上とすることにより、加飾成形品の反射光及び透過光の変化を小さくして、加飾成形品の視野中心における輝度を均一にすることができる。
一方、近似直線の傾きが0に近づくことは、図2の±5.0度の範囲における視感反射率の分布が半円状に近づくこと(≒加飾成形品の表面反射が全方向に均等に拡散反射すること)を意味する。つまり、近似直線の傾きが0に近づくことは、加飾成形品の表面拡散が強いことを意味する。
したがって、近似直線の傾きを-0.90以下とすることにより、加飾成形品の表面拡散を抑制し、白化を抑制することができる。
なお、本明細書において「AA~BB」とは、「AA以上BB以下」のことをいう。
加飾成形品100の視感反射率を測定するためには、まず、加飾成形品100の被着体側の面に、透明粘着剤層300を介して黒色板400を貼り合わせたサンプルA(500)を作製する。次に、サンプルA(500)の法線方向から10度傾いた可視光線を前記凹凸表面に入射する。図5の一転鎖線の方向が法線方向、図5の実線が入射光を示す。そして、入射光の正反射方向を基準角度として、基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。図5の破線が入射光の正反射方向(基準角度)に該当する。
サンプルA及び後述するサンプルBに用いる透明粘着剤層300の屈折率は、被着体10及び黒色板300の屈折率との屈折率差が0.05以内のものを用いることができ、好ましくは屈折率差が0.00である。本明細書において、屈折率は、波長589nmの屈折率を意味する。
なお、本明細書において、視感反射率とは、CIE1931のXYZ表色系のY値のことをいう。
また、本明細書において、条件1-1の近似直線の傾きは、10箇所の測定値の平均をいうものとする。後述する、条件1-2、1-3、1-4、1-5及び1-6、並びに、条件2-1~2-6についても同様である。
加飾成形品(加飾成形品から形成したサンプルA)は、さらに、下記条件1-2~1-6の何れか一以上を満たすことが好ましい。
前記基準角度から±5.0度の範囲において、前記近似直線から算出される視感反射率の値と、各測定角度における視感反射率の実測値との差分の絶対値を、測定角度ごとに算出する。±5.0度の範囲で算出した前記差分の絶対値の標準偏差が0.50~1.60%。
条件1-2において、差分の絶対値の標準偏差は0.60~1.40%であることがより好ましく、0.70~1.20%であることがさらに好ましい。
前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαとした際に、αの絶対値の平均が2.5~5.0度。
図2の実線は、実施例7の加飾成形品の視感反射率の分布を示す図である。図2の基準角度(0度)における視感反射率は1.48%であり、その1/2の値は0.74%となる。そして、視感反射率が0.74%となる角度(α)をプラス方向及びマイナス方向で算出し、プラス方向のαとマイナス方向のαの絶対値の平均することにより、条件1-2のαの絶対値の平均を算出できる。なお、図2の実線の場合、プラス方向のαは+3.6度、マイナス方向のαは-3.6度であり、これらの絶対値の平均は3.6度となる。
したがって、条件1-3を満たすことは、低周波の凹凸による小さな拡散が一定量含まれていることを意味するとともに、小さな拡散が過小又は過度ではないことを意味している。
αの上限は、低周波成分の凹凸が過度に存在することよってコントラストが低下することを抑制するという観点から、4.8度以下であることがより好ましく、4.6度以下であることがさらに好ましい。また、αの下限は、低周波の凹凸による防眩性を付与する観点から、3.0度以上であることがより好ましく、3.5度以上であることがさらに好ましい。
<条件1-4>
前記基準角度における視感反射率Y0が2.0%以下。
領域P及び領域Qの配置は任意である。例えば、保護層の表面の中央部に領域P、周辺部に領域Qを配置する構成;保護層の表面の中央部に領域Q、周辺部に領域Pを配置する構成;領域Pと領域Qとを並列して配置する構成;保護層の表面の中央付近に独立した複数の領域Pを配置し、該複数の領域Pの周囲に領域Qを配置する構成;保護層の表面の中央付近に独立した複数の領域Qを配置し、該複数の領域Qの周囲に領域Pを配置する構成;等が挙げられる。
なお、保護層の表面には、さらに別の領域を有していてもよい。
<条件1-5>
前記サンプルAの前記領域P及び前記領域Qの表面に対して、前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記領域Pの前記基準角度における視感反射率をY0P、前記領域Qの前記基準角度における視感反射率をY0Qとした際に、Y0Q-Y0Pが1.5%以上。
Y0Q-Y0Pは2.0%以上であることがより好ましく、2.5%以上であることがさらに好ましい。なお、Y0Q-Y0Pの上限は特に限定されないが、4.5%以下であることが好ましく、3.5%以下であることがより好ましい。
<条件1-6>
前記サンプルAの前記領域P及び前記領域Qの表面に対して、前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記領域Pの前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαP、前記領域Qの前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαQとした際に、[αPの絶対値の平均]-[αQの絶対値の平均]が2.5度以上。
[αPの絶対値の平均]-[αQの絶対値の平均]は3.0度以上であることがより好ましく、3.5度以上であることがさらに好ましい。なお、[αPの絶対値の平均]-[αQの絶対値の平均]の上限は5.0度未満であることが好ましく、4.8度未満であることがより好ましく、4.6度未満であることがさらに好ましい。
なお、条件1-5及び条件1-6を満たしやすくするために、領域Qは実質的に平滑であることが好ましい。具体的には、領域QのJIS B0601:1994の算術平均粗さRaは0.10μm未満であることが好ましく、0.05μm以下であることがより好ましい。一方、領域PのRaは0.10μm超0.30μm以下であることが好ましく、0.15~0.25μmであることがより好ましい。
加飾成形品の凹凸表面を有する箇所(領域P)のJIS K7361-1:1997に準拠した全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
加飾成形品が、凹凸表面を有する領域Pと、領域Pに隣接する領域Qとを有する場合、領域Qの全光線透過率は特に限定されない。すなわち、領域Qは実質的に隠蔽性を有していてもよいし、光透過性を有していてもよい。
加飾成形品が、凹凸表面を有する領域Pと、領域Pに隣接する領域Qとを有する場合、領域Qのへイズは特に限定されない。すなわち、領域Qは実質的に隠蔽性を有しヘイズが測定不能であってもよいし、所定のヘイズを有していてもよい。
保護層は硬化性樹脂組成物の硬化物を主成分として含むことが好ましい。主成分とは、保護層を構成する全固形分の50質量%以上を意味し、該割合は70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがよりさらに好ましい。
硬化性樹脂組成物の硬化物は、熱硬化性樹脂組成物の硬化物、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物が挙げられ、これらの中でも電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物が好ましい。
また、保護層は熱可塑性樹脂を含有してもよいが、耐擦傷性を向上する観点から、その量は微量であることが好ましい。具体的には、保護層中の熱可塑性樹脂の含有量は5質量%未満であることが好ましく、1質量%未満であることがより好ましく、0.1質量%未満であることがさらに好ましく、0質量%であることがよりさらに好ましい。
以下、硬化性樹脂組成物の硬化物及び熱可塑性樹脂のことを「樹脂成分」と称する場合がある。
電離放射線硬化性樹脂としては、エチレン性不飽和結合基を有する化合物が好ましい。また、転写シートを製造する過程で樹脂層が傷つくことを抑制する観点からは、電離放射線硬化性樹脂としては、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する化合物がより好ましく、中でも、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する、多官能性(メタ)アクリレート系化合物が更に好ましい。多官能性(メタ)アクリレート系化合物としては、モノマー及びオリゴマーのいずれも用いることができる。
なお、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。
3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレート系モノマーは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得られる。
また、好ましいエポキシ(メタ)アクリレートは、3官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、及び2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
上記電離放射線硬化性樹脂は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、α-ヒドロキシアルキルフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α-アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等から選ばれる1種以上が挙げられる。
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合阻害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、p-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等から選ばれる1種以上が挙げられる。
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、アンチモン、ジルコニア及びチタニア等からなる粒子が挙げられる。
本明細書において、平均粒子径は、溶液中の該粒子を動的光散乱方法で測定し、粒子径分布を体積累積分布で表したときの50%粒子径(d50:メジアン径)である。50%粒子径は、例えば、Microtrac粒度分析計(日機装株式会社製)を用いて測定することができる。
被着体としては、射出成形可能な熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる樹脂成形体等が挙げられる。
本発明の加飾成形品をインモールド成形により製造する場合には、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂(耐熱ABS樹脂を含む)、AS樹脂、AN樹脂、ポリフェニレンオキサイド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、およびポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。
本発明の加飾成形品は、被着体と保護層との間に、アンカー層、印刷層、接着剤層等の機能層を有していてもよい。
接着剤層は、樹脂成形体等の被着体と、保護層等の転写層との接着性を良好にして、転写作業を良好にする役割を有する。
なお、保護層と被着体との接着性が良好な場合は、接着剤層を設けなくてもよい。
接着剤層には、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等の添加剤を配合してもよい。
接着剤層の厚みは、0.1~10μmであることが好ましく、0.5~5μmであることがより好ましい。
アンカー層は、インモールド成形等の高温環境に置かれる場合において、耐熱性を向上させるために必要に応じて設けられる層である。アンカー層は、保護層と接着剤層との間に形成することが好ましい。
硬化性樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物、電離放射線硬化性樹脂組成物が挙げられる。
アンカー層の熱硬化性樹脂組成物、電離放射線硬化性樹脂組成物の実施の形態は、保護層の熱硬化性樹脂組成物、電離放射線硬化性樹脂組成物の実施の形態と同様である。
アンカー層の厚みは、0.1~6μmであることが好ましく、0.5~5μmであることがより好ましい。
印刷層は、加飾成形品に所望の意匠性を付与するための層であり、所望により設けられる層である。
印刷層のパターンは任意であり、例えば、木目、石目、布目、砂目、円、四角形、多角形、幾何学模様、文字、ベタ印刷等が挙げられる。
印刷層の厚みは、意匠性の観点から0.5~40μmが好ましく、1~30μmがより好ましい。
本発明の転写シートは、離型シート上に保護層を有してなり、前記離型シートの前記保護層と接する側の面の少なくとも一部は凹凸表面を有し、下記条件2-1を満たすものである。
<条件2-1>
前記転写シートの前記保護層側の面に透明粘着剤層を介して黒色板に前記転写シートを貼り合わせた後、前記離型シートを剥離し、前記黒色板、前記透明粘着剤層、前記転写シートの表面形状と相補的な表面形状を備えた保護層をこの順に有するサンプルBを作製する。前記サンプルBの法線方向から10度傾いた可視光線を、前記保護層の凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。全測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
転写シート200の離型シート30の保護層21と接する側の面の形状は、上述した加飾成形品の表面形状と相補的な形状となっている。即ち、図6の領域P’の形状と図1の領域Pの形状とは相補的である。また、図6の領域Q’の形状と図1の領域Qの形状とは相補的である。
条件2-1の近似直線の傾きは-1.80~-1.00であることが好ましく、-1.50~-1.10であることがより好ましい。
転写シートから形成したサンプルBは、さらに、下記条件2-2~2-6の何れか一以上を満たすことが好ましい。
条件2-2~2-6の技術的意義は、条件1-2~1-6と同様である。また、条件2-2~2-6の好適な実施形態は、条件1-2~1-6と同様である。
前記基準角度から±5.0度の範囲において、前記近似直線から算出される視感反射率の値と、各測定角度における視感反射率の実測値との差分の絶対値を、測定角度ごとに算出する。±5.0度の範囲で算出した前記差分の絶対値の標準偏差が0.50~1.60%。
<条件2-3>
前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαとした際に、αの絶対値の平均が2.5~5.0度。
<条件2-4>
前記基準角度における視感反射率Y0が2.0%以下。
<条件2-5>
前記サンプルBの前記領域P’及び前記領域Q’の表面に対して、前記サンプルBの法線方向から10度傾いた可視光線を入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記領域P’の前記基準角度における視感反射率をY0P、前記領域Q’の前記基準角度における視感反射率をY0Qとした際に、Y0Q-Y0Pが1.5%以上。
<条件2-6>
前記サンプルBの前記領域P’及び前記領域Q’の表面に対して、前記サンプルBの法線方向から10度傾いた可視光線を入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記領域P’の前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαP、前記領域Q’の前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαQとした際に、[αPの絶対値の平均]-[αQの絶対値の平均]が2.5度以上。
離型シート30は、例えば、図6に示すように、支持体31と樹脂層32とから構成することができる。もちろん、離型シートは、支持体もしくは樹脂層の単層であってもよいし、支持体及び樹脂層以外の層を有する3層以上の構成であってもよい。
また、図示しないが、離型シートは、保護層と接する側の最表面に離型層を有することが好ましい。
<<支持体>>
支持体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体などのビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチルなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ナイロン6又はナイロン66などで代表されるポリアミド系樹脂などの樹脂からなるプラスチックフィルムが挙げられる。
これらのプラスチックフィルムの中では、耐熱性、寸法安定性に優れ、転写時の位置合わせの適性に優れる2軸延伸ポリエステルフィルムが好適である。
また、支持体の表面には、樹脂層等との接着性を高めるために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理や、アンカー剤又はプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。
樹脂層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂組成物の硬化物、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物等の樹脂成分を主成分として含むことが好ましい。なお、主成分とは、樹脂層を構成する全固形分の50質量%以上を意味し、該割合は70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
上記の樹脂成分の中でも、強度に優れるとともに、瞬時に硬化するため正確かつ精密な形状を付与できる電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物が好適である。また、電離放射線硬化性樹脂組成物による効果を得やすくする観点から、樹脂層を構成する全樹脂成分のうち、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を70質量%以上含むことが好ましく、90質量%以上含むことがより好ましく、95質量%以上含むことがさらに好ましく、100質量%含むことがよりさらに好ましい。
なお、樹脂層をコーティングにより形成する場合、塗布液に含まれる粒子が少なからず凝集し、条件1-1等を満たすための種々の対策が必要となり、工程が複雑化するため好ましくない。
離型性を向上させるため、離型シートは、転写層と接する側の面の少なくとも一部に離型層を有することが好ましい。また、転写シートの面内の離型性の均一化の観点からは、離型シートは、転写層と接する側の面の全面に離型層を有することが好ましい。
また、離型シートの凹凸面上に離型層が形成されることで、被着体の表面に高周波成分の少ない凹凸形状を転写することができ、加飾成形品の白化及びギラツキを抑制しやすくできる。
離型層の樹脂は、所定の被膜強度を有し、転写層との接着力が低い材料であれば特に限定されず、汎用の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂組成物の硬化物、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物等が挙げられる。具体的には、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル系共重合体樹脂、硝化綿等が挙げられる。
これらの中でも、熱硬化性樹脂組成物の硬化物が好ましく、アクリルポリオール及びイソシアネートを含む熱硬化性樹脂組成物がより好ましい。
離型層の厚みは、例えば、離型シートの中央部分を垂直方向に切断した断面の断面写真を撮像し、該断面写真から離型層の厚みを500μm間隔で少なくとも20箇所測定した際の平均値として算出できる。
その他の層としては、帯電防止層が挙げられる。帯電防止層を有することにより、離型シートを剥離する際の剥離帯電を抑制でき、転写の作業性を向上できる。
帯電防止層は、離型シートの転写層と接する側の面とは反対側の表面に形成されていることが好ましい。
帯電防止層は、表面抵抗率を1.0×10-9Ω/□~1.0×10-12Ω/□の範囲に調整することが好ましい。
なお、帯電防止剤を樹脂層等の他の層に含有させて帯電防止性を発揮させてもよい。
離型シートは、例えば、以下の(A1)~(A2)の工程により製造できる。
(A1)支持体上に、電離放射線硬化性樹脂組成物を含む樹脂層形成用塗布液を塗布し、電離放射線硬化性樹脂組成物を含む層を形成する工程。
(A2)樹脂層の表面形状と相補的な形状を有する版を用いて、未硬化の樹脂層を賦形すると同時に、電離放射線を照射して、賦形した樹脂層を硬化させる工程。
離型シートが離型層を有する場合、(A2)工程の後に、(A3)樹脂層上に離型層を形成する工程、を行えばよい。
(A2)工程で使用する版の表面は、クロム等で硬質メッキ処理することが好ましい。
サンドブラストでは、例えば、シリンダー表面の材質、研磨材の粒子径、研磨材の形状、研磨材の材質、シリンダーへの研磨材の衝突回数、噴射ノズルとシリンダーとの距離、噴射ノズルの直径、被加工物に対する噴射ノズルの角度、噴射圧、噴射周波数等を制御することにより、凹凸形状を調整できる。
上述した制御手段の中でも、条件1-1の制御には、「シリンダーへの研磨材の衝突回数」が最も簡易かつ有効である。すなわち、シリンダー表面への研磨材の衝突回数が少ないと近似直線の傾きが0から遠ざかり、シリンダー表面への研磨材の衝突回数が多くなるにつれて近似直線の傾きが0に近づく傾向にある。これは、研磨材の衝突回数を増やすことにより、凹凸が徐々に平均化されるためと考えられる。ただし、衝突回数を増やして近似直線の傾きが0に近づくといっても限度があり、傾きは徐々に飽和に向かう。凹凸を平均化に近づけるための回数はサンドブラストの条件によって異なるが、実施例のサンドブラスト条件であれば、シリンダー表面の同一箇所に対して、3~8回程度のサンドブラスト処理を行うことが好ましい。
また、研磨材の形状が不定形であるものを用いると、大きな角度への拡散を含みやすくなり、視感反射率の分布が半円状に近づくため、近似直線の傾きが0に近づく傾向にある。
また、シリンダー表面の材質を硬くすると、研磨材によってシリンダーが深く削られにくくなるため、近似曲線の傾きが0に近づく傾向にある。
また、研磨材の粒子径が大きいと凹凸が平均化され、近似曲線の傾きが0に近づく傾向にある。
噴射ノズルとシリンダーとの距離、及び噴射圧を変化させても凹凸の平均化には影響が少ない。このため、噴射ノズルとシリンダーとの距離、及び噴射圧は、条件1-1には大きな影響を与えないと考えられる。
なお、凹凸の平均化の程度は条件1-2にも関連する。すなわち、凹凸の平均化の程度が高い場合は条件1-2の標準偏差は小さくなり、凹凸の平均化の程度が低い場合は条件1-2の標準偏差は大きくなる。
また、条件1-3のαの絶対値の平均は、凹凸面の傾斜角により調整できる。例えば、研磨材の粒子径を大きくするとαが小さくなり、研磨材の粒子径を小さくするとαが大きくなる傾向にある。また、研磨材の形状が不定形であるとαが大きくなる傾向にある。
また、条件1-4の視感反射率Y0は、凹凸面の中に存在する略平滑な領域の割合により調整できる。例えば、平滑な領域の割合を減らせば視感反射率Y0を低くできる傾向にある。
(B1)保護層の表面形状と相補的な形状を有する版に、樹脂層形成用塗布液を充填する工程。
(B2)版に充填した樹脂層形成用塗布液を支持体上に転写し、必要に応じて乾燥及び硬化して、樹脂層を形成する工程。
転写層20は、被着体に転写される層であり、例えば図6に示すように、離型シート30の表面の全体を覆うようにして形成される。また、転写層20は、例えば図6に示すように、離型シート30に近い側から順に、保護層21及び接着剤層22を有する。
また、転写シートは、アンカー層、印刷層、接着剤層等の機能層を有していてもよい。これら機能層の実施の形態は、上述した加飾成形品の機能層の実施の形態と同様である。
本発明の加飾成形品の製造方法は、下記工程(1)、(2)を順に行うものである。
(1)上述した本発明の転写シート200の離型シート30を基準とした保護層21側の面と、被着体10とを密着させた積層体を得る工程。
(2)前記積層体から前記転写シート200の前記離型シート30を分離する工程。
加飾成形品の具体的な製造方法には、公知の転写法を用いることができる。
例えば、(i)予め成形された被転写物に転写シートの保護層側の面を密着させた積層体を作製し、該積層体から転写シートの離型シートを分離(剥離)する方法、(ii)平板状の被転写物に転写シートの保護層側の面を密着させた積層体を作製し、該積層体から転写シートの離型シートを分離(剥離)する方法、(iii)被転写物を射出成形する際に転写シートの保護層側の面と一体化(密着)させた積層体を作製し、該積層体から転写シートの離型シートを分離(剥離)する方法〔インモールド成形(射出成形同時転写加飾法)〕等が挙げられる。これらの中でも、インモールド成形(射出成形同時転写加飾法)によれば、三次元曲面などの複雑な表面形状を有する樹脂成形体に加飾成形することができる点で好ましい。
(a)上記の転写シートの離型シートを基準とした保護層側の面をインモールド成形用金型の内側に向けて配置する工程と、
(b)上記インモールド成形用金型内に樹脂を射出注入する工程と、
(c)上記転写シートの保護層側の面と、上記樹脂とを一体化(密着)させた積層体を得る工程と、
(d)積層体を金型から取り出した後、該積層体から転写シートの離型シートを分離(剥離)する工程と、を有するものが挙げられる。
このような製造工程により加飾成形品を製造することで、被着体の表面に複雑な意匠を表現することができる。
保護層が半硬化の状態の場合、(d)工程の終了後に紫外線を照射して保護層を完全に硬化させることが好ましい。
本発明の表示装置は、表示素子の前面に上述した本発明の加飾成形品を有してなるものである。
本発明の表示装置は、輝度を均一にすることができるとともに、白化を抑制することができるため、視認性を極めて良好にすることができる。
1-1.版Aの作製
厚み200μmの硬質銅からなる金属層を表面に有するシリンダーを準備した。次いで、ブラスト加工部分以外をマスキングした。次いで、該シリンダーを回転しながら、表面凹凸が平均化に近づくまで、該シリンダーの非マスキング箇所の表面を下記条件で繰り返しサンドブラスト処理して、中心部に凹凸を有する領域P’、周辺部に略平滑な領域Q’が配置されてなる版Aを作製した。
[サンドブラスト条件]
・シリンダーの直径:300mm
・研磨粒子:平均粒子径83μmのガラスビーズ
・噴射ノズルの直径:9mm
・被加工物に対する噴射ノズルの角度:垂直
・噴射ノズルと被加工物の距離:400mm
・噴射圧:0.20MPa
・ポンプ周波数:90Hz
サンドブラスト条件、及びシリンダーの金属層を表1の条件に変更した以外は、版Aと同様にして版B~Dを作製した。
[実施例1]
厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)の易接着処理面上に、下記処方の樹脂層形成用塗布液を塗布、乾燥し、未硬化の樹脂層を形成した。
<樹脂層形成用塗布液>
・ウレタンアクリレート 60質量部
・メチルエチルケトン 40質量部
・シリコーン系レベリング剤 0.5質量部
<離型層形成用塗布液>
・アクリルポリオール 70質量部
・イソシアネート 25質量部
・酢酸エチル 161質量部
・メチルイソブチルケトン 56質量部
<保護層形成用塗布液>
・ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂組成物 100質量部
(固形分35質量%、トルエン/酢酸エチル混合溶剤)
<アンカー層形成用塗布液>
・アクリルポリオール 100質量部
(固形分25質量%)
(トルエン/酢酸エチル/メチルエチルケトン混合溶剤)
・キサンメチレンジイソシアネート 10質量部
(固形分75質量%、溶剤:酢酸エチル)
<接着剤層用塗布液>
・アクリル系樹脂 100質量部
(固形分20%)
(酢酸エチル/酢酸-n-プロピル/メチルエチルケトン混合溶剤)
・メチルエチルケトン 40質量部
版及び離型層の厚みを表2の条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~7の転写シートを得た。また、実施例1の転写シートを実施例2~7の転写シートに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~7の加飾成形品を得た。
厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上に、下記処方のマット層形成用塗布液を乾燥後の厚みが2.5μmとなるように塗布し、塗膜を形成した後、塗膜上に、領域Pに対応する開口部を有する平滑な離型フィルムを貼り合わせた。離型フィルムを貼り合わせた状態で、室温(25℃)で72時間エージングし、マット層をプレ硬化させた積層体Aを得た。積層体Aを40℃で96時間エージングし、マット層を完全に硬化させた後、離型フィルムを剥離して、比較例1の転写シートを得た。該転写シートの表面は、凹凸面である領域P’と、領域P’を囲む略平滑な領域Q’を有するものであった。
次いで、実施例1の転写シートを比較例1の転写シートに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の加飾成形品を得た。
・アクリルポリオール 40質量部
(固形分50質量%)
・フィラー 4質量部
(メラミン・ホルムアルデヒド縮合物粒子、平均粒子径1.2μm)
・イソシアネート 14質量部
(固形分:75%)
・酢酸エチル 40質量部
比較例1で得られた積層体Aの離型フィルムを剥離し、該剥離面上に、上記処方の離型層用塗布液を乾燥後の厚みが0.5μmとなるように塗布した後、40℃で96時間エージングし、硬化させ、プレ硬化のマット層を完全に硬化させると共に、離型層を形成し、比較例2で用いる離型シートを得た。
次いで、実施例1の転写シートを比較例2の転写シートに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の加飾成形品を得た。
研磨粒子を平均粒子径90μmの不定形鉄粉に変更し、版及び離型層の厚みを表2の条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の転写シート及び加飾成形品を得た。
実施例及び比較例で得られた転写シートについて以下の評価、測定を行った。結果を表1に示す。
加飾成形品の被着体側の面に、透明粘着剤層を介して黒色板を貼り合わせたサンプルAを作製した。サンプルは、被着体、透明粘着剤及び黒色板の屈折率差が0.05以内のものを用いた。本実施例では、被着体、透明粘着剤層及び黒色板の屈折率をそれぞれ1.49で一致させた。
次いで、サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を凹凸表面(領域P)に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率(CIE1931のXYZ表色系のY値)を測定した。
視感反射率の測定装置は、三次元変角分光測色システム(村上色彩技術研究所製、商品名:GCMS-11)を用い、受光角は-10度とした。
次いで、測定結果に基づき、条件1-1の近似曲線の傾き、条件1-2の差分の絶対値の標準偏差、αの絶対値の平均を算出した。
また、サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を略平滑である領域Qに入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率(CIE1931のXYZ表色系のY値)を測定した。
領域P及びQの視感反射率Y0、並びに、領域Pの近似曲線の傾き、差分の絶対値の標準偏差及びαの絶対値の平均を表2に示す。なお、αの絶対値が5.0を超えるものは「-」とした。
実施例及び比較例で得られた加飾成形品の透明アクリルシート側の面を液晶表示装置の画面上に貼り合わせて、表示をONとして、液晶表示装置から50cm離れた位置で、かつ、画面に正対する位置から、加飾成形品の領域P内の視野中心における映像光の輝度の均一性を目視で観察した。
領域Pの視野中心において映像光の輝度が均一であったものを3点、どちらとも言えないものを2点、領域Pの視野中心の輝度が不均一に感じられたものを1点として、20人の被験者が評価を行い、平均点を算出した。
<評価基準>
A:平均点が2.5以上
B:平均点が1.5以上2.5未満
C:平均点が1.5未満
実施例及び比較例で得られた加飾成形品の透明アクリルシート側の面を、画像が印刷された黒色アクリル樹脂板の印刷面上に貼り合わせた。蛍光灯のついた明るい室内で、加飾成形品の保護層の領域P上の凹凸部分を目視で観察した。
黒色の背景と画像とのコントラストが極めてよいものを3点、黒色の背景と画像とのコントラストがよいものを2点、黒色の背景と画像とのコントラストが悪いものを1点として、20人の被験者が評価を行い、平均点を算出した。
<評価基準>
A:平均点が2.5以上
B:平均点が1.5以上2.5未満
C:平均点が1.5未満
実施例及び比較例で得られた加飾成形品の透明アクリルシート側の面を液晶表示装置の画面上に貼り合わせ、表示をONとして、加飾成形品の領域P内における映像光の微細な輝度のばらつきを目視で評価した。
映像光の輝度のばらつきが全くなかったものを3点、映像光に微細な輝度のばらつきがほとんどなかったものを2点、映像光に微細な輝度のばらつきがみられたものを1点として、20人の被験者が評価を行い、平均点を算出した。
<評価基準>
A:平均点が2.5以上
B:平均点が1.5以上2.5未満
C:平均点が1.5未満
実施例及び比較例で得られた加飾成形品の透明アクリルシート側の面を表示装置の画面上に貼り合わせ、表示をONとして、加飾成形品の領域P及び領域Qを目視で観察した。
領域P及び領域Qのコントラストが極めてよいものを3点、領域P及び領域Qのコントラストがよいものを2点、領域P及び領域Qのコントラストが悪いものを1点として、20人の被験者が評価を行い、平均点を算出した。
<評価基準>
A:平均点が2.5以上
B:平均点が1.5以上2.5未満
C:平均点が1.5未満
21:保護層
22:接着剤層
20:転写層
31:支持体
32:樹脂層
30:離型シート
100:加飾成形品
200:転写シート
300:粘着剤層
400:黒色板
500:サンプルA
Claims (7)
- 被着体上に、凹凸表面を有する保護層を備えた加飾成形品であって、下記条件1-1及び条件1-2を満たす加飾成形品。
<条件1-1>
前記被着体側の面に、透明粘着剤層を介して黒色板を貼り合わせたサンプルAを作製する。前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を前記凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100の式で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。前記式に準拠して-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
<条件1-2>
前記基準角度から±5.0度の範囲において、前記近似直線から算出される視感反射率の値と、各測定角度における視感反射率の実測値との差分の絶対値を、測定角度ごとに算出する。±5.0度の範囲で算出した前記差分の絶対値の標準偏差が0.50~1.60%。 - さらに、下記条件1-3を満たす請求項1に記載の加飾成形品。
<条件1-3>
前記基準角度における視感反射率の1/2の視感反射率を示す角度をαとした際に、αの絶対値の平均が2.5~5.0度。 - さらに、下記条件1-4を満たす請求項1又は2に記載の加飾成形品。
<条件1-4>
前記基準角度における視感反射率Y0が2.0%以下。 - 前記保護層が、前記凹凸表面を有する領域Pと、前記領域Pに隣接する領域Qとを有し、前記領域Pと前記領域Qとが下記条件1-5を満たす請求項1~3の何れか1項に記載の加飾成形品。
<条件1-5>
前記サンプルAの前記領域P及び前記領域Qの表面に対して、前記サンプルAの法線方向から10度傾いた可視光線を入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。 前記領域Pの前記基準角度における視感反射率をY0P、前記領域Qの前記基準角度における視感反射率をY0Qとした際に、Y0Q-Y0Pが1.5%以上。 - 離型シート上に保護層を有する転写シートであって、前記離型シートの前記保護層と接する側の面の少なくとも一部は凹凸表面を有し、下記条件2-1及び条件2-2を満たす転写シート。
<条件2-1>
前記転写シートの前記保護層側の面に透明粘着剤層を介して黒色板に前記転写シートを貼り合わせた後、前記離型シートを剥離し、前記黒色板、前記透明粘着剤層、前記転写シートの表面形状と相補的な表面形状を備えた保護層をこの順に有するサンプルBを作製する。前記サンプルBの法線方向から10度傾いた可視光線を、前記保護層の凹凸表面に入射し、入射光の正反射方向を基準角度として、前記基準角度を中心とした±5.0度の範囲において、0.2度ごとに視感反射率を測定する。前記基準角度に対して-5.0度の視感反射率をY-5.0、-4.8度の視感反射率をY-4.8とした際に、[(Y-4.8-Y-5.0)/((Y-4.8+Y-5.0)/2)]×100で示される値を、-5.0度における視感反射率の変化率とする。前記式に準拠して-5.0度~+4.8度の各測定角度における視感反射率の変化率を算出し、測定角度をx軸、変化率をy軸として最小自乗法により近似直線を作成した際に、該近似直線の傾きが-2.00以上-0.90以下。
<条件2-2>
前記基準角度から±5.0度の範囲において、前記近似直線から算出される視感反射率の値と、各測定角度における視感反射率の実測値との差分の絶対値を、測定角度ごとに算出する。±5.0度の範囲で算出した前記差分の絶対値の標準偏差が0.50~1.60%。 - 下記工程(1)、(2)を順に行う、加飾成形品の製造方法。
(1)請求項5に記載の転写シートの離型シートを基準とした保護層側の面と、被着体とを密着させた積層体を得る工程。
(2)前記積層体から前記転写シートの前記離型シートを分離する工程。 - 表示素子の前面に請求項1~4の何れか1項に記載の加飾成形品を有してなる表示装置。
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