TWI625235B - 積層體、成形體、成形物及成形物之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係將包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(33)積層形成於將熔融聚丙烯樹脂急冷而獲得之急冷透明聚丙烯片材,於該樹脂層(33)上積層形成印刷層(32)而製造樹脂片材。將於一部分具有包含樹脂片材之非平面狀之成形體(3A)的成形物嵌入成形。成形體(3A)之成形中有存在伸長率成為150%以上之部位之複雜形狀、存在成形前後之膜厚比(B/A)成為0.8以下之部位之複雜形狀、存在成形前後之表面積比(Y/X)成為1.5以上且5以下之部位之複雜形狀。即便成形為複雜形狀,急冷透明聚丙烯片材亦不會白化,不會於印刷層(32)產生龜裂或剝離。
Description
本發明係關於一種具備包含聚丙烯樹脂之透明樹脂片材之積層體、成形體、成形物及成形物之製造方法。
先前,作為移動通信終端或家電製品、車輛等各種物品之外飾品,就減少由塗裝或無鍍敷所引起之環境負荷、進而賦予新穎之設計性之觀點等而言,已知有藉由水壓轉印、膜嵌入成形、模內成形等加飾成形(decorative molding)而賦予設計性之成形物。
作為此種成形物,已知將於聚丙烯片材實施有印刷之成形體嵌入成形之方法(例如參照文獻1:日本專利特開2000-141401號公報、文獻2:日本專利特開2007-118597號公報、文獻3:日本專利特開2007-307831號公報)。
文獻1中所記載者記載有如下構成:藉由真空成形等於聚丙烯膜之一面形成圖案層後,將所獲得之成形體安裝於模具,藉由射出成形而形成特定之成形物。
文獻2中所記載者記載有如下構成:將於聚丙烯片材與聚烯烴片材之間具有圖樣層之成形體安裝於模具,將成形樹脂射出成形進行一體化接著而獲得成形物。
文獻3中所記載者記載有如下構成:將在聚丙烯片材上之包含丙烯酸多元醇系樹脂之易接著層上實施有印刷之積層體嵌入成形。
然而,關於先前之文獻1、2中所記載之於聚丙烯片材實施有印
刷之成形體,於射出成形為複雜形狀時,有聚丙烯片材白化而設計性受損之虞,存在無法對應複雜形狀之外飾品之不良情況。
因此,對呈複雜形狀之外飾品亦期待使用聚丙烯片材之加飾成形。
又,關於先前之文獻1、2中所記載之於聚丙烯片材實施有印刷之成形體,因聚丙烯片材所具有之耐化學品性,若為特定之印刷材料以外,則無法穩定地保持於聚丙烯片材之表面,尤其是於如為了嵌入成形而加工為非平面狀之情形時,有於印刷層產生裂紋或剝離之虞。又,即便為文獻3中所記載之設置有包含丙烯酸多元醇系樹脂之易接著層之構成,若成形為變形量增大之複雜形狀,則亦有於易接著層產生龜裂、於印刷層產生裂紋或剝離之虞。
因此,先前,僅藉由特定之印刷材料形成印刷層,故而加飾性受到限制,而期待印刷性之提高。
本發明之目的在於提供一種即便為複雜形狀亦可提供良好之加飾之積層體、成形體、成形物及成形物之製造方法。
本發明之積層體之特徵在於具有如下積層構造:該積層構造包括:包含聚丙烯樹脂之透明聚丙烯層(A)、及包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B),且透明聚丙烯層(A)係將包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂急冷而成形。
於本發明中,設為於將熔融樹脂急冷而獲得之透明聚丙烯層(A)具有包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B)的積層構造。藉此,即便成形為複雜形狀,成形時之伸長亦會被樹脂層(B)吸收,成形時之伸長不易傳導至例如設置於樹脂層(B)之印刷層,不會發生
於印刷層產生龜裂、或剝離之不良情況。進而,即便成形為複雜形狀,透明聚丙烯層(A)亦不會白化,而可賦予優異之設計性。
並且,本發明之積層體較佳為設為上述透明聚丙烯層(A)係使用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將上述熔融樹脂急冷而成形的構成。
於本發明中,由於利用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將熔融樹脂急冷,因此可容易地使即便成形為複雜形狀亦能防止白化之積層體成形。
又,本發明之積層體之特徵在於具有如下積層構造,該積層構造包括:包含聚丙烯樹脂之透明聚丙烯層(A)、及包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B),透明聚丙烯層(A)之平均球晶半徑為4μm以下,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,固體密度為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC,Differential Scanning Calorimetry)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,至少單面之光澤為90%以上,且於上述最大吸熱波峰之低溫側具有1J/g以上之發熱波峰。
於本發明中,設為於以平均球晶半徑、平均球晶數、固定密度、熔解焓、光澤、發熱波峰為上述特定值之方式成形之透明聚丙烯層(A)具有包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B)的積層構造。藉此,即便成形為複雜形狀,成形時之伸長亦會被樹脂層(B)吸收,成形時之伸長不易傳導至例如設置於樹脂層(B)之印刷層,不會發生於印刷層產生龜裂、或剝離之不良情況。進而,即便成形為複雜形狀,透明聚丙烯層(A)亦不會白化,而可賦予優異之設計性。
並且,於本發明中,較佳為設為上述樹脂層(B)包含拉伸斷裂伸
長率為200%以上且850%以下並且軟化溫度為90℃以上且170℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之構成。
於本發明中,由拉伸斷裂伸長率為200%以上且850%以下並且軟化溫度為90℃以上且170℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂形成樹脂層(B),藉此可進一步防止於印刷層產生龜裂、或剝離之不良情況。
此處,若拉伸斷裂伸長率低於150%,則熱成形時樹脂層(B)無法追隨透明聚丙烯層(A)之延伸而產生龜裂,於印刷層產生裂紋或剝離。再者,若拉伸斷裂伸長率超過900%,則耐水性變差。
又,若軟化溫度低於50℃,則於常溫下樹脂層(B)之強度不充分,產生印刷層之裂紋或剝離。再者,若軟化溫度大於180℃,則熱成形時未充分軟化,於樹脂層(B)產生龜裂,於印刷層產生裂紋或剝離。
根據該等情況,使用拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下、較佳為200%以上且850%以下、尤佳為300%750%以下,並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下、較佳為90℃以上且170℃以下、尤佳為100℃以上且165℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂而形成樹脂層(B)。
又,於本發明中,較佳為設為上述樹脂層(B)包含至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之樹脂之構成。
於本發明中,關於樹脂層(B),由至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之樹脂形成樹脂層(B),藉此該積層體即便成形為複雜之非平面狀,亦可追隨透明聚丙烯層(A)而良好地形成層構成,例如即便於樹脂層(B)設置印刷層,亦可防止於印刷層產生裂紋或剝離之不良情況。
又,於本發明中,較佳為設為上述樹脂層(B)為聚胺基甲酸酯樹
脂之構成。
於本發明中,藉由將樹脂層(B)設為聚胺基甲酸酯樹脂,可進一步防止於印刷層產生裂紋或剝離之不良情況,樹脂層之形成亦可利用塗佈等容易之方法,可容易地形成積層體。
進而,於本發明中,較佳為設為於上述樹脂層(B)之與設置有上述透明聚丙烯層(A)之側為相反側之面的至少一部分實施有印刷之構成。
於本發明中,即便於樹脂層(B)之與透明聚丙烯層(A)為相反側之面之至少一部分實施印刷後形成為複雜形狀,印刷亦不會剝離或破裂,且不會產生透明聚丙烯層(A)之白化,即便為複雜形狀亦可提供優異之設計性。
本發明之成形體之特徵在於:將本發明之積層體成形為非平面狀。
於本發明中,由於使本發明之積層體成形為非平面狀,因此例如即便於設置印刷層後成形為複雜形狀,印刷亦不會剝離或破裂,且不會產生透明聚丙烯層(A)之白化,即便為複雜形狀亦可提供優異之設計性。
本發明之成形物之特徵在於:於基材之一部分具備本發明之成形體。
於本發明中,即便成形為複雜形狀,例如即便設置有印刷層,印刷層亦不會剝離或破裂,且不會產生透明聚丙烯層(A)之白化,即便為複雜形狀之成形物亦可提供利用聚丙烯樹脂之優異之設計性。
本發明之成形物之特徵在於:其係於基材之至少一部分設置有成形體者,且上述成形體係使將包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂急冷而形成之透明之樹脂片材成形為非平面狀而成。
於本發明中,由於使用將熔融樹脂急冷而獲得之樹脂片材,使
其成形為非平面狀並設置於基材之至少一部分,因此即便為複雜形狀之成形物,亦可防止成形體之樹脂片材白化而賦予優異之設計性。
並且,於本發明中,較佳為設為上述樹脂片材係使用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將上述熔融樹脂急冷而成形之構成。
於本發明中,由於利用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將熔融樹脂急冷,因此即便成形為複雜形狀,亦可使能防止白化之樹脂片材容易地成形。
又,本發明之成形物之特徵在於:其係於基材之至少一部分設置有成形體者,且上述成形體係使包含聚丙烯樹脂之透明之樹脂片材成形為非平面狀而成,上述樹脂片材之平均球晶半徑為4μm以下,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,固體密度為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,至少單面之光澤為90%以上,且於上述最大吸熱波峰之低溫側具有1J/g以上之發熱波峰。
於本發明中,由於使用以平均球晶半徑、平均球晶數、固定密度、熔解焓、光澤、發熱波峰為上述特定值之方式成形之樹脂片材,使之成形為非平面狀,因此即便成形為複雜形狀,亦可防止樹脂片材白化而賦予優異之設計性。
再者,此處,若平均球晶半徑大於4μm,則內部霧度升高(透明性降低),故而欠佳。更佳為平均球晶半徑為3μm以下。平均球晶半徑越小越佳,下限值並無特別限定。又,若片材剖面之平均球晶數多於600個/mm2,則片材之軟化點溫度增高而欠佳。更佳為平均球晶數為400個/mm2以下。進而,若固體密度大於0.896g/cm3,則密度過大,即,結晶度過高而欠佳。
並且,於本發明中,較佳為設為上述樹脂片材之至少一部分伸
長成形之構成。
於本發明中,藉由使樹脂片材之至少一部分伸長,而成形為非平面狀。藉此,即便為如複雜形狀部分地伸長般之成形,亦可防止樹脂片材白化而賦予優異之設計性。
再者,伸長成形並不限定於使整體伸長之情形,亦包括僅使一部分伸長成形,或設置複數處進行伸長成形之部分之情形。
又,於本發明中,可設為被成形為具有至少一處以上之以伸長率為150%以上之方式成形之部位之構成。
於本發明中,即便於樹脂片材之至少一處以上設置以伸長率為150%以上之方式成形之部位而成形為非平面狀,即為以複雜形狀部分地具有以伸長率為150%以上之方式延伸之部位之成形,亦不會產生白化,而可期待提供良好之加飾。
進而,於本發明中,可設為上述樹脂片材之成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)為1.5以上且10以下之構成。
於本發明中,即便成形為成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)為1.5以上且10以下之成形為非平面狀之變形量增大的複雜形狀,亦不會產生白化,而可期待提供良好之加飾。
並且,於本發明中,可設為被成形為具有至少一處以上之以上述樹脂片材之成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)為0.8以下之方式成形之部位的構成。
於本發明中,即便成形為成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)為0.8以下之由成形為非平面狀之部位之變形所引起之延伸增大的複雜形狀,亦不會產生白化,而可期待提供良好之加飾。
又,於本發明中,可設為於表面之至少一部分實施有印刷之構
成。
於本發明中,即便於表面之至少一部分實施印刷後形成為複雜形狀,印刷亦不會剝離或破裂,且不會產生樹脂片材之白化,即便為複雜形狀亦可期待提供良好之加飾,可提供優異之設計性。
並且,於本發明中,較佳為設為上述成形體係藉由嵌入成形而設置於基材之一部分之構成。
於本發明中,藉由嵌入成形於基材之一部分設置本發明之成形體,藉此可將複雜形狀之基材良好地加飾成形。
本發明之成形物之製造方法之特徵在於實施如下步驟:使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且上述鏡面環狀帶與上述鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置,一面於上述鏡面冷卻輥與上述鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對上述鏡面環狀帶噴附溫度低於上述鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之急冷透明聚丙烯片材;將包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層積層於上述急冷透明聚丙烯片材,而成形積層體;及使上述積層體成形為非平面狀並設置於上述基材之至少一部分。
於本發明中,使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置。並且,一面於鏡面冷卻輥與鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對鏡面環狀帶噴附溫度低於鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之急冷透明聚丙烯片材。將包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以
上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層積層於所獲得之急冷透明聚丙烯片材,而成形積層體。使所獲得之積層體成形為非平面狀並設置於基材之至少一部分。因此,即便使積層體成形為複雜形狀,成形時之伸長亦會被樹脂層吸收,成形時之伸長不易傳導至例如設置於樹脂層之印刷層,不會發生於印刷層產生龜裂、或剝離之不良情況。進而,即便成形為複雜形狀,亦可防止急冷透明聚丙烯片材白化,且即便為複雜形狀之成形物,亦可無損外觀地良好地進行加飾成形。
本發明之成形物之製造方法之特徵在於:其係於基材之至少一部分設置成形體之成形物的製造方法,且實施如下步驟:使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且上述鏡面環狀帶與上述鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置,一面於上述鏡面冷卻輥與上述鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對上述鏡面環狀帶噴附溫度低於上述鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之樹脂片材;及使上述樹脂片材成形為非平面狀並設置於上述基材之至少一部分。
於本發明中,使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置。並且,一面於鏡面冷卻輥與鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對鏡面環狀帶噴附溫度低於鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之樹脂片材。使所獲得之樹脂片材成型為非平面狀並設置於基材之至少一部分。因此,即便使樹脂片材成形為複雜形狀,亦可防止白化,且即便為複雜形狀之成形物,亦可無損外觀地良好地進行加飾成形。
1‧‧‧成形物
2‧‧‧基材
3‧‧‧成形體
3A‧‧‧成形體
11‧‧‧急冷透明聚丙烯片材
12‧‧‧T型模頭
13‧‧‧第1冷卻輥
14‧‧‧第2冷卻輥
15‧‧‧第3冷卻輥
16‧‧‧第4冷卻輥
17‧‧‧金屬製環狀帶
18‧‧‧冷卻水噴附噴嘴
19‧‧‧水槽
19A‧‧‧排水口
20‧‧‧吸水輥
21‧‧‧剝離輥
22‧‧‧彈性材料
31‧‧‧聚丙烯層
32‧‧‧印刷層
33‧‧‧樹脂層
圖1係本發明之成形物之第1實施形態之剖面圖。
圖2係本發明之成形物之第2實施形態之剖面圖。
圖3係製造構成設置於上述成形物之成形體之急冷透明聚丙烯片材之製造裝置的概略構成。
以下,基於圖式對本發明之各實施形態進行說明。
本發明之實施形態中,例示將一部分具備本發明之成形體之成形物嵌入成形之構成,但並不限定於此。
圖1中,1為成形物,該成形物1係用於移動通信終端或家電製品、車輛等各種物品之外飾品。成形物1係藉由嵌入成形將成形體3一體地設置於基材2之一部分而成者。
作為基材2,例如可使用能嵌入成形之熱塑性樹脂。
具體而言,可例示:聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、乙炔-苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸系聚合物等,但並不限定於此。
再者,亦可為於基材2中添加有纖維或滑石等無機填料者。
成形體3係使未圖示之樹脂片材熱成形為特定之形狀而成者。
此處,樹脂片材係依序積層包含急冷透明聚丙烯片材之聚丙烯層31、及設置於該聚丙烯層31之至少一面之至少一部分之印刷層32而成的積層構造。
聚丙烯層31之詳細情況如下所述,係將熔融之聚丙烯樹脂急冷而使之成形為片狀者。
此處,作為急冷,詳細情況如下所述,例如係使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置,於鏡面冷卻輥與鏡
面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行急冷而使之成形為片狀。
再者,作為聚丙烯樹脂,係至少包含丙烯之聚合物,除聚丙烯以外,亦可設為丙烯與乙烯等烯烴之共聚物、或於聚丙烯中混合有聚乙烯等聚烯烴或共聚物之混合物。尤其是出於耐熱性、硬度之理由,較佳為聚丙烯。
又,作為聚丙烯,係選自均聚丙烯、無規聚丙烯、嵌段聚丙烯、及該等之混合物之4種中之任一者。
再者,聚丙烯樹脂中視需要亦可調配顏料、抗氧化劑、穩定劑、紫外線吸收劑等添加劑。
並且,關於在上述急冷之條件下成形之聚丙烯層31,例如平均球晶半徑為4μm以下,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,固體密度為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,至少單面之光澤為90%以上,且於上述最大吸熱波峰之低溫側顯示出1J/g以上之發熱波峰。
此處,平均球晶半徑為4μm以下,較佳為3μm以下,尤佳為2μm以下。
若平均球晶半徑粗於4μm,則內部霧度升高,透明性降低而無法提供良好之設計性。
再者,平均球晶半徑例如可藉由利用偏光顯微鏡觀察所獲得之樹脂片材之剖面而測定。
又,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,較佳為400個/mm2以下,尤佳為200個/mm2以下。
若片材剖面之平均球晶數多於600個/mm2,則密度過大,即,結晶度過高而欠佳。
再者,平均球晶數例如可藉由利用偏光顯微鏡觀察所獲得之樹
脂片材之剖面而測定。
進而,固體密度為0.896g/cm3以下,較佳為0.860g/cm3以上且0.893g/cm3以下,尤佳為0.885g/cm3以上且0.890g/cm3以下。
若固體密度大於0.896g/cm3,則密度過大,即,結晶度過高而欠佳。再者,若成為0.860g/cm3以下,則有片材之剛性過低而難以進行二次加工時之操作之虞,故而較佳為設為0.860g/cm3以上。
再者,固定密度可藉由依據JIS K7112之方法而測定。
示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,較佳為55J/g以上且80J/g以下,尤佳為60J/g以上且75J/g以下。
其原因在於:若熔解焓△H為90J/g以上,則於熱成形時不易使片材軟化,故而有不易成形為複雜形狀之虞。再者,若成為55J/g以下,則例如於進行印刷時之乾燥等加熱處理之情形時,有片材軟化而難以進行操作之虞,故而較佳為設為55J/g以上。
再者,熔解焓△H例如可於使用示差掃描熱量計(DSC-7,PerkinElmer Japan股份有限公司製造)並藉由以下之條件測定之示差掃描熱分析曲線中,根據最大吸熱波峰之面積求出。
.測定起始溫度:50℃
.測定結束溫度:220℃
.升溫溫度:10℃/分鐘
至少單面、即相當於成形物1之表面之面之光澤為90%以上,較佳為95%以上且170%以下,尤佳為120%以上且160%以下。
其原因在於:若光澤未達90%,則有因光於表面進行反射故而未透過,透明性變差之虞。
再者,光澤例如係使用自動式測色色差計(AUD-CH-2型-45,60,Suga Test Instruments股份有限公司製造),對片材以入射角60度照射
光,測定同樣以60度接收反射光時之反射光束ψ s,根據與來自折射率1.567之玻璃表面之反射光束ψ 0s之比,依據下式(1)求出。
表面光澤度(Gs)=(ψ s/ψ 0s)*100 (1)
最大吸熱波峰之低溫側之發熱波峰為1J/g以上。該發熱波峰係由DSC測定時之加熱所引起之一部分自近晶轉變為α晶時之發熱,係具有上述特定之平均球晶半徑、平均球晶數、固體密度、示差掃描熱分析、表面之光澤之特性之急冷聚丙烯片材特有之現象。
再者,關於發熱波峰,例如係藉由在上述示差掃描熱分析曲線中,於較賦予最大吸熱波峰之溫度低溫側確認是否產生發熱波峰而進行。
印刷層32係藉由對急冷透明聚丙烯片材實施印刷,而與聚丙烯層31鄰接設置。
作為印刷方法,可利用網版印刷法、平板印刷法、凹版印刷法、輥塗法、噴塗法等通常之印刷方法。除此以外,亦可利用包含蒸鍍膜之金屬蒸鍍或金屬薄膜之層壓等。尤其是由於網版印刷法可加厚油墨之膜厚,因此於成形為複雜形狀時不易產生油墨破裂,故而較佳。
並且,成形為特定之形狀之成形體3係至少一部分伸長而成形。
具體而言,較大地變形之部分形成為伸長率成為150%以上、較佳為成為180%以上且500%以下、尤其是成為200%以上且400%以下之複雜形狀。即,即便至少一部分成形為伸長率成為150%以上之複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不會白化。
此處,若伸長率為150%以下,則變形量較小,係即便為其他材料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。再者,若伸長率大於800%,則有於透明之聚丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞,故而較佳為設為800%以下。
並且,白化例如可於透明成型體之內側以塗料著色為黑色,自透明成型體之外側以目測進行評價。於透明成型體白化之情形時,黑色看上去發白,但於未白化之情形時,黑色看上去清透。又,伸長率例如可藉由熱成形時之加熱溫度、模具之溫度等熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
進而,較大地伸長之部分中,急冷透明聚丙烯片材之成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)成為0.8以下,較佳為成為0.01以上且0.75以下,尤其是成為0.05以上且0.7以下。即,即便成形為由非平面狀地成形之部位之變形所引起之延伸增大之膜厚比(B/A)為0.8以下的複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不會白化。
此處,若為膜厚比(B/A)大於0.8之成形,則部分變形量較小,係即便為其他材料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。再者,若膜厚比(B/A)小於0.01,則有於透明之聚丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞,故而較佳為設為0.01以下。
再者,膜厚比例如可藉由熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
並且,關於成形為非平面狀之成形體3,急冷透明聚丙烯片材之成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X之比率即表面積比(Y/X)為1.5以上且10以下,較佳為1.7以上且5以下,尤其是2以上且4以下。即,即便成形為非平面狀地成形之部位之變形量增多之表面積比(Y/X)為1.5以上且10以下的複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不會白化。
此處,若為表面積比小於1.5之成形,則部分變形量較小,係即便為其他材料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。另一方面,其原因在於,於表面積比大於5之情形時,有於透明之聚
丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞。
再者,關於表面積,例如於立方體或長方體等之情形時,可利用游標卡尺根據成形品之深度與各邊之測定值而算出。於曲線等難以根據測定值算出之成形品之情形時,可藉由非接觸三維數位轉換器等3D(three dimensional,三維)掃描儀進行測定。又,表面積比例如可藉由熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
以下,說明使本實施形態之成形體成形之動作。
形成成形體3之急冷透明聚丙烯片材之成形可利用圖3所示之製造裝置。
製造裝置係具備擠出機之T型模頭12、第1冷卻輥13、第2冷卻輥14、第3冷卻輥15及第4冷卻輥16、金屬製環狀帶17、冷卻水噴附噴嘴18、水槽19、吸水輥20、及剝離輥21而構成。
第1冷卻輥13、第2冷卻輥14及第3冷卻輥15為金屬製輥,為了可進行表面溫度調節,於其內部內置有水冷式等之冷卻機構(圖示略)。
此處,於第1、第2冷卻輥13、14之表面被覆有丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR,Nitrile Butadiene Rubber)製之彈性材料22。該彈性材料22係硬度(藉由依據JIS K6301A之方法而測定)為60度以下、厚度為10mm者。
再者,關於第1、第2、第3冷卻輥13、14、15之至少一者,其旋轉軸係與旋轉驅動機構(圖示略)連接。
第4冷卻輥16係具有表面粗糙度為1.0S以下之鏡面之金屬製輥,於其內部內置有可用以進行表面之溫度調節之水冷式等之冷卻機構(圖示略)。此處,若表面粗糙度大於1.0S,則所獲得之急冷透明聚丙烯片材11之光澤度降低,而成為透明性較低之片材。
該第4冷卻輥16係以將擠出之聚丙烯片材隔著金屬製環狀帶17夾
持於其與第1冷卻輥13之間之方式配置。
金屬製環狀帶17係由不鏽鋼等構成、且具有表面粗糙度為1.0S以下之鏡面者。該金屬製環狀帶17係旋動自如地被捲裝於上述第1~第3冷卻輥13~15。
冷卻水噴附噴嘴18係設置於第4冷卻輥16之下表面側,藉由該冷卻水噴附噴嘴18,冷卻水被噴附至金屬製環狀帶17之背面。藉此,一面使金屬製環狀帶17急冷,一面亦將剛藉由第1、第4冷卻輥13、16而面狀壓接後之聚丙烯片材急冷。
又,水槽19係形成為上表面開口之箱狀,且以覆蓋第4冷卻輥16之整個下表面之方式設置。藉由該水槽19,將所噴附之冷卻水回收,且將所回收之水自形成於水槽19之下表面之排水口19A排出。
吸水輥20係以與金屬製環狀帶17接觸之方式設置於第4冷卻輥16之第2冷卻輥14側之側面部,發揮將附著於金屬製環狀帶17之背面之多餘之冷卻水去除的作用。
剝離輥21係以將急冷透明聚丙烯片材11導引至金屬製環狀帶17及第2冷卻輥14並進行壓接之方式配置,且將冷卻結束後之急冷透明聚丙烯片材11自金屬製環狀帶17剝離。
對使用以上述方式構成之製造裝置之急冷透明聚丙烯片材11之製造方法進行說明。
首先,以將與擠出之熔融樹脂直接接觸並冷卻其之金屬製環狀帶17及第4冷卻輥16之表面溫度保持為露點以上且50℃以下、較佳為保持為30℃以下之方式,預先進行各冷卻輥13、14、15、16之溫度控制。
此處,若第4冷卻輥16及金屬製環狀帶17之表面溫度為露點以下,則有可能於表面產生冷凝而難以進行均勻之製膜。另一方面,若表面溫度高於50℃,則有可能所獲得之急冷透明聚丙烯片材11之透明
性降低,且α晶增多,而成為難以進行熱成形者。因此,本實施形態中,將表面溫度設為14℃。
繼而,將自擠出機之T型模頭12擠出之熔融樹脂(不含成核劑)於第1冷卻輥13上夾入於金屬製環狀帶17與第4冷卻輥16之間。在該狀態下,將熔融樹脂一面利用第1、第4冷卻輥13、16壓接,一面以14℃進行急冷。
此時,因第1冷卻輥13及第4冷卻輥16間之推壓力,彈性材料22被壓縮而進行彈性變性。
於該彈性材料22進行彈性變性之部分、即對應於第1冷卻輥13之中心角度θ1之圓弧部分,經急冷之聚丙烯片材藉由各冷卻輥13、16面狀壓接。此時之面壓為0.1MPa以上且20MPa以下。
如上所述般被壓接且夾持於第4冷卻輥16及金屬製環狀帶17間之聚丙烯片材繼而一面於對應於第4冷卻輥16之大致下半周之圓弧部分被夾持於金屬製環狀帶17與第4冷卻輥16而進行面狀壓接,一面藉由利用冷卻水噴附噴嘴18進行之對金屬製環狀帶17之背面側之冷卻水的噴附,進而被急冷。此時之面壓為0.01MPa以上且0.5MPa以下,又,冷卻水之溫度為8℃。
再者,所噴附之冷卻水被回收至水槽19,且將所回收之水自排水口19A排出。
如此,藉由第4冷卻輥16進行面狀壓接及冷卻後,與金屬製環狀帶17密接之聚丙烯片材伴隨金屬製環狀帶17之旋動而移動至第2冷卻輥14上。此處,關於藉由剝離輥21導引而被推壓至第2冷卻輥14側之聚丙烯片材,與上述同樣地於對應於第2冷卻輥14之大致上半周之圓弧部分藉由金屬製環狀帶17而面狀壓接,並再次以30℃以下之溫度經冷卻。
此時之面壓為0.01MPa以上且0.5MPa以下。
再者,附著於金屬製環狀帶17之背面之水可藉由設置於自第4冷卻輥16向第2冷卻輥14移動之途中之吸水輥20而去除。
於第2冷卻輥14上被冷卻之聚丙烯片材係藉由剝離輥21而自金屬製環狀帶17剝離,並以特定之速度藉由捲取輥(圖示略)捲取。以上述方式製造之急冷透明聚丙烯片材11係平均球晶半徑為4μm以下、片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下、固體密度為0.896g/cm3以下、示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g、至少單面之光澤為90%以上、且於上述最大吸熱波峰之低溫側有1J/g以上之發熱波峰、且厚度為50μm以上者。
並且,關於所製造之急冷透明聚丙烯片材11,例如於網版印刷之情形時,將帝國油墨製造公司製造之POS-911黑油墨使用T-250篩網(聚酯篩網)進行印刷,於乾燥爐中以60℃乾燥90分鐘,藉此於表面之特定之位置積層形成印刷層32,而形成樹脂片材。
此後,樹脂片材例如係利用紅外線加熱器將片材加熱為表面溫度145℃,利用真空及壓縮空氣壓抵於模具並進行冷卻,藉此使之熱成形為特定之形狀而製造成形體3。
然後,將所製造之成形體3設置於特定之模具,將基材2之熔融樹脂射出成形,而將於表面之一部分設置有成形體3之成形物1嵌入成形。射出成形時之樹脂溫度、射出壓力、冷卻等條件可根據成型體之大小等而適當選擇,但通常可藉由在180℃以上且250℃以下、壓力5MPa以上且120MPa以下之條件下射出,於模具溫度20℃以上且90℃以下左右之條件下進行冷卻而實施。
根據本實施形態,使用包含將熔融聚丙烯樹脂急冷而獲得之急冷透明聚丙烯片材11之樹脂片材,使非平面狀之成形體3成形。即,於一部分設置有使用急冷透明聚丙烯片材11而成形之成形體3,該急
冷透明聚丙烯片材11係藉由進行急冷形成而例如使平均球晶半徑成為4μm以下,片材剖面之平均球晶數成為600個/mm2以下,固體密度成為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,至少單面之光澤成為90%以上,且於上述最大吸熱波峰之低溫側有1J/g以上之發熱波峰。
因此,即便為複雜形狀之成形體3,包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31亦不會白化,可獲得具有優異之設計性之成形體3,可對在一部分具有該成形體3之成形物1賦予優異之設計性。
並且,本實施形態中,成形體3之成形係藉由使包含急冷透明聚丙烯片材11之樹脂片材之至少一部分伸長,而使之成形為非平面狀。
因此,即便非平面狀之成形係以複雜形狀部分地伸長般之成形,包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31亦不會白化,而可賦予優異之設計性。
又,本實施形態中,成形體3之成形係成形為於包含急冷透明聚丙烯片材11之樹脂片材之至少一處以上存在伸長率成為150%以上之部位的複雜形狀。
即,即便為以複雜形狀部分地存在以伸長率為150%以上之方式較大地延伸之部位之成形,包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31亦不會白化,而可期待提供良好之加飾,且可賦予優異之設計性。
又,本實施形態中,成形體3之成形係成形為存在包含急冷透明聚丙烯片材11之樹脂片材之成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)成為0.8以下之條件之部位的複雜形狀。
即,即便成形為由非平面狀地成形之部位之變形所引起之延伸增大之膜厚比(B/A)為0.8以下的複雜形狀,包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31亦不會白化,而可期待提供良好之加飾,且可賦予優異之設計性。
進而,本實施形態中,成形體3之成形係成形為存在包含急冷透明聚丙烯片材11之樹脂片材之成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)成為1.5以上且10以下之條件之部位的複雜形狀。
即,即便成形為非平面狀地成形之部位之變形量增多之表面積比(Y/X)為1.5以上且10以下之複雜形狀,包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31亦不會白化,而可期待提供良好之加飾,且可賦予優異之設計性。
並且,本實施形態中,設為於成形體3設置有印刷層32之構成。
因此,即便於表面之至少一部分實施印刷後形成為複雜形狀,印刷亦不會剝離或破裂,且包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31不會產生白化,即便為複雜形狀亦可提供優異之設計性。
又,本實施形態中,藉由製成於一部分具備聚丙烯層31未白化且形成為複雜形狀之成形體3之成形物1,可對較廣之領域之外飾品提供優異之設計性,且可提高通用性。
並且,本實施形態中,使藉由嵌入成形而於一部分具備成形體3之成形物1成形,因此即便為複雜形狀之外飾品,亦可賦予優異之設計性而容易地製造。
於第2實施形態之說明時,對與第1實施形態相同之內容或相同之構成要素,係賦予相同符號或名稱等,並省略或簡化其說明。
圖2中,3A為成形體,該成形體3A係藉由嵌入成形而一體地設置於未圖示之基材之一部分者。設置有該成形體3A之成形物例如可用於移動通信終端或家電製品、車輛等各種物品之外飾品。
此處,作為構成成形物之基材,可使用與第1實施形態同樣者。
成形體3A係將未圖示之樹脂片材熱成形為特定之形狀而成者。
此處,樹脂片材係依序積層有如下構成之積層構造:作為包含急冷透明聚丙烯片材之透明聚丙烯層(A)之聚丙烯層31、作為設置於該聚丙烯層31之至少一面之樹脂層(B)之樹脂層33、及設置於該樹脂層33之與設置有聚丙烯層31之面為相反側之面之至少一部分的印刷層32。
再者,本實施形態中之聚丙烯層31係與第1實施形態同樣地成形者。
樹脂層33係使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之構成。
於本發明中,由至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之構成形成樹脂層33,藉此該積層體即便成形為複雜之非平面狀,亦可追隨透明聚丙烯層31而良好地形成層構成,例如,即便於樹脂層33設置有印刷層,亦可防止於印刷層32產生裂紋或剝離之不良情況。
作為樹脂層33之形成方法,例如可將聚胺基甲酸酯樹脂藉由凹版塗佈機或接觸式塗佈機、棒式塗佈機等進行塗佈,於80℃下乾燥1分鐘,藉此於急冷透明聚丙烯片材11之一面積層形成樹脂層33。
乾燥後之樹脂層33之厚度較佳為0.01μm以上且3μm以下,進而較佳為0.08μm以上且0.5μm以下。若厚度薄於0.01μm,則有無法獲得充分之油墨密接性之虞。另一方面,若樹脂層33厚於3μm,則有產生黏性而導致黏連之虞,故而欠佳。
並且,於上述條件下積層之樹脂層33之拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下,較佳為200%以上且850%以下,尤佳為300%750%以下。
若樹脂層33之拉伸斷裂伸長率低於150%,則有熱成形時樹脂層33無法追隨聚丙烯層31之延伸而產生龜裂,於印刷層32產生裂紋或剝離之虞,故而欠佳。再者,若拉伸斷裂伸長率超過900%,則耐水性變差,故而欠佳。
再者,拉伸斷裂伸長率可藉由依據JIS K7311之方法,利用厚度150μm之試樣進行測定。
又,樹脂層33之軟化溫度為50℃以上且180℃以下,較佳為90℃以上且170℃以下,尤佳為100℃以上且165℃以下。
若樹脂層33之軟化溫度低於50℃,則有於常溫下樹脂層33之強度不足,產生印刷層32之裂紋或剝離之虞,故而欠佳。再者,若軟化溫度高於180℃,則熱成形時未充分軟化,於樹脂層33產生龜裂,於印刷層32產生裂紋或剝離,故而欠佳。
再者,軟化溫度係利用高化式流變儀測定流動起始溫度。
印刷層32係與樹脂層33鄰接而設置。
作為印刷方法,可利用與第1實施形態同樣之方法。例如,於網版印刷之情形時,較佳為成形時之延伸優異之油墨,可例示Jujo Chemical股份有限公司製造之FM3107高濃度白或SIM3207高濃度白等,但並不限定於此。
並且,成形為特定之形狀之成形體3A之至少一部分伸長而成形。
具體而言,較大地變形之部分形成為伸長率成為150%以上、較佳為成為180%以上且500%以下、尤其是成為200%以上且400%以下之複雜形狀。即,即便至少一部分成形為伸長率成為150%以上之複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不會白化,可期待於印刷層32避免龜裂或剝離。
此處,若伸長率為150%以下,則變形量較小,係即便為其他材
料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。再者,若伸長率大於800%,則有於透明之聚丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞,故而較佳為設為800%以下。
並且,白化例如可於透明成型體之內側以塗料著色為黑色,自透明成型體之外側以目測進行評價。於透明成型體白化之情形時,黑色看上去發白,但於未白化之情形時,黑色看上去清透。又,伸長率例如可藉由熱成形時之加熱溫度、模具之溫度等熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
進而,較大地伸長之部分中,急冷透明聚丙烯片材之成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)成為0.8以下,較佳為成為0.01以上且0.75以下,尤其是成為0.05以上且0.7以下。即,即便成形為由非平面狀地成形之部位之變形所引起之延伸增大的膜厚比(B/A)為0.8以下之複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不會白化,可期待於印刷層32避免剝離或龜裂。
此處,若為膜厚比(B/A)大於0.8之成形,則部分變形量較小,係即便為其他材料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。再者,若膜厚比(B/A)小於0.01,則有於透明之聚丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞,故而較佳為設為0.01以下。
再者,膜厚比例如可藉由熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
並且,關於成形為非平面狀之成形體3A,急冷透明聚丙烯片材之成形後之表面積Y之大小相對於之成形前之表面積X之比率即表面積比(Y/X)為1.5以上且10以下,較佳為1.7以上且5以下,尤其是2以上且4以下。即,即便成形為非平面狀地成形之部位之變形量增多之表面積比(Y/X)為1.5以上且10以下的複雜形狀,透明之聚丙烯層31亦不
會白化,可期待於印刷層32避免龜裂或剝離。
此處,若為表面積比小於1.5之成形,則部分變形量較小,係即便為其他材料亦不會產生白化之範圍,而無法對應所需之複雜形狀。另一方面,其原因在於,於表面積比大於5之情形時,有於透明之聚丙烯層31產生白化、或於印刷層32產生龜裂或剝離等之虞。
再者,表面積例如於立方體或長方體等之情形時,可利用游標卡尺根據成形品之深度與各邊之測定值而算出。於曲線等難以根據測定值算出之成形品之情形時,可藉由非接觸三維數位轉換器等3D掃描儀進行測定。又,表面積比例如可藉由熱成形時之條件或模具設計而加以控制。
本實施形態之成形體3A之製造係與第1實施形態之成形體3之製造同樣地進行。
並且,所製造之急冷透明聚丙烯片材11例如係將聚胺基甲酸酯樹脂藉由凹版塗佈機或接觸式塗佈機、棒式塗佈機等進行塗佈,於80℃下乾燥1分鐘,藉此於急冷透明聚丙烯片材11之一面積層形成樹脂層33。
乾燥後之樹脂層33之厚度較佳為0.01μm以上且3μm以下,進而較佳為0.08μm以上且0.5μm以下。若厚度薄於0.01μm,則有無法獲得充分之油墨密接性之虞。另一方面,若樹脂層33厚於3μm,則有產生黏性而導致黏連之虞,故而欠佳。
進而,於網版印刷之情形時,於樹脂層33之與急冷透明聚丙烯片材11為相反側之面之特定的位置藉由T-250篩網(聚酯篩網)之版印刷FM3107高濃度白,於60℃下乾燥60分鐘,藉此積層形成印刷層32而形成樹脂片材。
此後,樹脂片材例如係利用紅外線加熱器將片材加熱為表面溫
度145℃,利用真空及壓縮空氣壓抵於模具並進行冷卻,藉此使之熱成形為特定之形狀而製造成形體3A。
然後,將所製造之成形體3A設置於特定之模具,將基材之熔融樹脂射出成形,而將於表面之一部分設置有成形體3A之成形物嵌入成形。射出成形時之樹脂溫度、射出壓力、冷卻等條件可根據成型體之大小等而適當選擇,但通常可藉由在180℃以上且250℃以下、壓力5MPa以上且120MPa以下之條件下射出,於模具溫度20℃以上且90℃以下左右之條件下進行冷卻而實施。
根據本實施形態,使用設為於將熔融樹脂急冷而獲得之聚丙烯層31具有包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層33之積層構造的樹脂片材,使非平面狀之成形體3A成形。即,使用如下樹脂片材,使非平面狀之成形體3A成形,該樹脂片材係設為如下積層構造:於藉由進行急冷形成而使例如平均球晶半徑為4μm以下、片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下、固體密度為0.896g/cm3以下、示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g、至少單面之光澤為90%以上、且於上述最大吸熱波峰之低溫側具有1J/g以上之發熱波峰之急冷透明聚丙烯片材11上具有包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層33。
因此,即便使樹脂片材成形為複雜形狀,成形時之伸長亦會被樹脂層33吸收,成形時之伸長不易傳達至印刷層32,不會發生於印刷層32產生龜裂或剝離之不良情況。進而,即便成形為複雜形狀,聚丙烯層31亦不會白化,而可獲得具有優異之設計性之成形體3A,可對在一部分具有該成形體3A之成形物賦予優異之設計性。
並且,本實施形態中,由至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之樹脂形成樹脂層33。
因此,即便樹脂片材成形為複雜之非平面狀,亦可追隨聚丙烯層31之伸長而良好地形成層構成,可防止於印刷層32產生裂紋或剝離之不良情況,而可賦予優異之設計性。
尤其是藉由利用聚胺基甲酸酯樹脂形成樹脂層33,可進一步防止於印刷層32產生裂紋或剝離之不良情況,樹脂層33之形成亦可利用塗佈等容易之方法,可容易地形成樹脂層33。
又,本實施形態中,設為於成形體3A上設置有印刷層32之構成。
因此,即便使對樹脂層33實施印刷而形成印刷層32後之樹脂片材形成為複雜形狀,印刷層32亦不會剝離或破裂,且不會產生包含急冷透明聚丙烯片材11之聚丙烯層31之白化,即便為複雜形狀亦可提供優異之設計性。
又,本實施形態中,藉由製成於一部分具備聚丙烯層31未白化且形成為複雜形狀之成形體3A之成形物,可對較廣之領域之外飾品提供優異之設計性,且可提高通用性。
並且,本實施形態中,使藉由嵌入成形而於一部分具備成形體3A之成形物成形,因此即便為複雜形狀之外飾品,亦可賦予優異之設計性而容易地製造。
再者,用以實施本發明之最佳之構成等係揭示於以上之記載中,但本發明並不限定於此。即,本發明雖主要對特定之實施形態進行說明,但本領域業者可不脫離本發明之技術思想及目的之範圍而對如上所述之實施形態,於材質、數量、其他詳細之構成方面加以各種
變化。
因此,對上述所揭示之材質、層構成等限定之記載係為了使本發明易於理解而例示性地加以記載者,並非限定本發明者,因此該等材質等之限定之一部分或以全部之限定以外之名稱進行的記載包括於本發明中。
例如,並不限定於將成形體嵌入成形之構成,例如可利用藉由射出成型樹脂之壓力對樹脂片材賦予形狀之模內成形法、或被覆於預先製作之具有複雜形狀之成形品的方法、以及於被覆後將片材剝離而僅殘留油墨之轉印成形法等可於基材之一部分具備成形體之各種方法。
又,成形體並不限定於在成形物之表面之一部分僅設置1個之構成,亦可設置複數個成形體。
並且,雖使用可進行嵌入成形之熱塑性樹脂作為基材進行說明,但例如可利用紫外線硬化型丙烯酸系樹脂等藉由光或紫外線、熱等進行硬化之光硬化樹脂、或環氧樹脂等藉由聚合起始劑進行聚合而硬化之樹脂等各種材料。
又,上述第1實施形態中,成形體3並不限定於對構成聚丙烯層31之急冷透明聚丙烯片材11實施成為印刷層32之印刷而形成樹脂片材,並使該樹脂片材成形為特定之形狀者,亦可對使急冷透明聚丙烯片材11成形而獲得之成形體實施印刷而設置印刷層32。
並且,作為由樹脂片材成形為成形體3之方法,可利用藉由紅外線加熱器進行加熱,使模具與片材之空間成為真空,利用大氣壓與模具貼合之真空成形;或與真空成形之模具貼合時利用壓縮空氣推壓之真空壓空成形方法等。尤其是真空壓空成形容易成形為複雜形狀,因此較佳。
並且,上述第1實施形態中,作為成形物1,例示了設置有2層成
形體3之3層構造,但可設為未實施印刷之2層構造或4層以上之多層構造。即,例如可設為以下所示之層構成。
可列舉如下等構造:
(1A)聚丙烯層(急冷透明聚丙烯片材11)31/基材2
(1B)聚丙烯層31/印刷層32/基材2
(1C)印刷層32/聚丙烯層31/基材2
(1D)聚丙烯層31/印刷層32/聚丙烯層31/基材2
(1E)印刷層32/聚丙烯層31/印刷層32/基材2
(1F)聚丙烯層31/印刷層32/金屬薄膜層/基材2。
此處,(1B)之層構成中,藉由位於表面側之聚丙烯層31,印刷層32成為被保護之狀態,可長期穩定地提供利用印刷層32之良好之設計性。(1C)之構成中,即便於印刷層32例如不耐嵌入成形時之熱之情形時,亦不會因嵌入成形時之熱而改性,可形成良好之印刷層32。(1E)之層構成中,藉由設置複數層印刷層32,可提供較高之設計性。(1F)之層構成中,藉由設置鋁層等具有反射特性之金屬薄膜層,可提供較高之設計性。進而,於上述層構成中亦可設置其他層。
又,上述第2實施形態中,成形體3A並不限定於將樹脂層33、進而印刷層32積層形成於構成聚丙烯層31之急冷透明聚丙烯片材11而形成樹脂片材,並使該樹脂片材成形為特定之形狀者,亦可於使急冷透明聚丙烯片材11成形而獲得之成形體設置樹脂層33及印刷層32、或於使在急冷透明聚丙烯片材11設置有樹脂層33之樹脂片材成形而獲得之成形體設置印刷層32。
並且,作為由樹脂片材成形為成形體3A之方法,可利用藉由紅外線加熱器進行加熱,使模具與片材之空間成為真空,利用大氣壓與模具貼合之真空成形;或與真空成形之模具貼合時利用壓縮空氣推壓之真空壓空成形方法等。尤其是真空壓空成形容易成形為複雜形狀,
因此較佳。
並且,上述第2實施形態中,作為成形物,例示了設置有3層成形體3A之4層構造,但可設為未實施印刷之2層構造之成形體3A或4層以上之多層構造之成形體3A。即,例如可設為以下所示之層構成。
可列舉如下等構造:
(2A)聚丙烯層(急冷透明聚丙烯片材11)31/樹脂層33/基材
(2B)聚丙烯層31/樹脂層33/印刷層32/基材
(2C)印刷層32/樹脂層33/聚丙烯層31/基材
(2D)印刷層32/樹脂層33/聚丙烯層31/樹脂層33/印刷層32/基材
(2E)聚丙烯層31/樹脂層33/印刷層32/聚丙烯層31/基材
(2F)聚丙烯層31/樹脂層33/印刷層32/金屬薄膜層/基材。
此處,(2B)之層構成中,藉由位於表面側之聚丙烯層31,印刷層32成為被保護之狀態,可長期穩定地提供利用印刷層32之良好之設計性。(2C)之構成中,即便於印刷層32例如不耐嵌入成形時之熱之情形時,亦不會因嵌入成形時之熱而改性,可形成良好之印刷層32。(2D)之層構成中,藉由設置複數層印刷層32,可提供較高之設計性。(2F)之層構成中,藉由設置鋁層等具有反射特性之金屬薄膜層,可提供較高之設計性。進而,於上述層構成中亦可設置其他層。
繼而,基於實施例更具體地說明本發明。
再者,本發明並不受以下之實施例及比較例限制。
如下所示,使用圖3所示之製造裝置以如下條件製造急冷透明聚丙烯片材11。
擠出機之直徑:90mm
T型模頭12之寬度:800mm
聚丙烯(PP,Polypropylene):商品名Prime Polypro E-103WA,Prime Polymer股份有限公司製造(熔融流動指數3g/10min,均聚丙烯)
急冷透明聚丙烯片材11之抽取速度:10m/min
第4冷卻輥16及金屬製環狀帶17之表面溫度:14℃
冷卻水溫度:8℃
冷卻水噴附量:200L/min
使用無規聚丙烯(商品名Prime Polypro F-744NP,Prime Polymer股份有限公司製造)作為聚丙烯,除此以外,以與實施例1A同樣之方式獲得急冷透明聚丙烯片材11。
使用於實施例1A之均聚丙烯中添加有石油樹脂3wt%者,除此以外,以與實施例1A同樣之方式獲得急冷透明聚丙烯片材11。
使用於實施例1A之均聚丙烯中添加有作為成核劑之Gel All MD(新日本理化學股份有限公司製造)0.3%者,對藉由T型模頭擠出機擠出之熱熔網(melt web)之與冷卻輥接觸面為相反側之面吹送空氣加以冷卻(氣刀法)而進行製膜,從而獲得聚丙烯片材。
使用於實施例1A之均聚丙烯中添加有比較例1A之成核劑0.3%者,藉由與實施例1A同樣之方法進行製膜,而獲得聚丙烯片材。
使用實施例1A之均聚丙烯,限制T型模頭擠出機之擠出量,緩和應力直至來自T型模頭之熱熔網成為透明之狀態,於該狀態下使擠出之熱熔網通過水槽而加以冷卻(水冷法),進而對所獲得之聚丙烯片材
實施退火處理。
對以上之實施例1A~3A及比較例1A~3A中獲得之不同急冷條件之聚丙烯的厚度、平均球晶半徑、每單位截面積之球晶數、DSC發熱波峰之有無、熔解焓、表面光澤度、拉伸彈性模數進行測定,將結果示於表1。
並且,藉由紅外線加熱器將樹脂片材加熱為表面溫度145℃,利用真空及壓縮空氣壓抵於成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)為2.42之模具並加以冷卻,藉此進行熱成形。伸長率係測定預先印刷之1mm見方之方格花紋之成形後之長度而算出。成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)係以測微計測定成形後之厚度而算出。白化係於透明成型體之內側以塗料著色為黑色,自透明成型體之外側以目測進行評價。關於白化之評價,將黑色看上去清透者設為A,將黑色看上去發白者設為B。將其結果示於表1。
如表1所示,本發明中獲得之聚丙烯片材可防止成形後之白化,故而即便為複雜形狀亦不會產生由白化所引起之設計性降低,而可獲得優異之加飾成形體。
如下所示,使用圖3所示之製造裝置以如下條件製造急冷透明聚丙烯片材11。
擠出機之直徑:90mm
T型模頭12之寬度:800mm
聚丙烯(PP):商品名Prime Polypro E-103WA,Prime Polymer股份有限公司製造(熔融流動指數3g/10min,均聚丙烯)
急冷透明聚丙烯片材11之抽取速度:10m/min
第4冷卻輥16及金屬製環狀帶17之表面溫度:14℃
冷卻水溫度:8℃
冷卻水噴附量:200L/min
對所獲得之急冷透明聚丙烯片材11之一面實施電暈處理後,將以下之樹脂材料利用棒式塗佈機塗佈0.5g/m2,以80℃乾燥1分鐘而積層形成樹脂層33。
樹脂材料:商品名Hydran WLS-213,DIC股份有限公司製造
使用無規聚丙烯(商品名Prime Polypro F-744NP,Prime Polymer股份有限公司製造)作為聚丙烯,除此以外,以與實施例1B同樣之方式獲得樹脂片材。
使用於實施例1B之均聚丙烯中添加有石油樹脂3wt%者,除此以外,以與實施例1B同樣之方式獲得樹脂片材。
使用DIC股份有限公司製造之Hydran WLS-202作為實施例1B之樹脂層33之樹脂材料,除此以外,以與實施例1B同樣之方式獲得樹脂片材。
使用於實施例1B之均聚丙烯中添加有作為成核劑之Gel All MD(新日本理化學股份有限公司製造)0.3%者,對藉由T型模頭擠出機擠出之熱熔網之與冷卻輥接觸面為相反側之面噴附空氣加以冷卻(氣刀法)而進行製膜,從而獲得聚丙烯片材。
使用於實施例1B之均聚丙烯中添加有比較例1B之成核劑0.3%者,藉由與實施例1B同樣之方法進行製膜,而獲得聚丙烯片材。
使用實施例1B之均聚丙烯,限制T型模頭擠出機之擠出量,緩和應力直至來自T型模頭之熱熔網呈透明之狀態,於該狀態下使擠出之熱熔網通過水槽而加以冷卻(水冷法),進而對所獲得之聚丙烯片材實施退火處理。
使用實施例1B之僅實施電暈處理之均聚丙烯。
使用DIC股份有限公司製造之Hydran APX-101H作為實施例1B之樹脂層33之樹脂材料,除此以外,以與實施例1B同樣之方式獲得樹脂片材。
對以上之實施例1B~4B及比較例1B~5B中獲得之不同急冷條件之聚丙烯的厚度、平均球晶半徑、每單位截面積之球晶數、DSC發熱波峰之有無、熔解焓、內部霧度、表面光澤度、拉伸彈性模數進行測
定,將結果示於表2。
並且,藉由紅外線加熱器將樹脂片材加熱為表面溫度145℃,利用真空及壓縮空氣壓抵於成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)為2.42之模具並加以冷卻,藉此進行熱成形。伸長率係測定預先印刷之1mm見方之方格花紋之成形後之長度而算出。成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)係以測微計測定成形後之厚度而算出。關於白化,係利用黑色塗料塗裝熱成形品之一面,自與塗裝面相反側以目測評價白化。關於白化之評價,將黑色看上去清透者設為A,將黑色看上去發白者設為B。將其結果示於表2。
又,對熱成形品以目測辨別是否存在印刷層32之龜裂。於不存在龜裂之情形時,進行利用賽珞玢膠帶之1mm見方之100塊棋盤格剝離試驗,評價是否存在印刷層32與樹脂層33之剝離。
(印刷層32之評價)
A:無剝離、龜裂
B:存在剝離或者龜裂
如表2所示,可知即便成形為複雜形狀,於印刷層33亦無破裂或剝離,可獲得藉由先前之聚丙烯片材無法實現之良好之加飾成形體。
Claims (28)
- 一種積層體,其特徵在於具有如下積層構造,該積層構造包括:包含聚丙烯樹脂之透明聚丙烯層(A)、及包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B),且透明聚丙烯層(A)係將包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂急冷而成形。
- 如請求項1之積層體,其中上述透明聚丙烯層(A)係使用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將上述熔融樹脂急冷而成形。
- 一種積層體,其特徵在於具有如下積層構造,該積層構造包括:包含聚丙烯樹脂之透明聚丙烯層(A)、及包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層(B),透明聚丙烯層(A)之平均球晶半徑為4μm以下,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,固體密度為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,且至少單面之光澤為90%以上。
- 如請求項3之積層體,其中於上述最大吸熱波峰之低溫側具有1J/g以上之發熱波峰。
- 如請求項1之積層體,其中上述樹脂層(B)包含拉伸斷裂伸長率為200%以上且850%以下並且軟化溫度為90℃以上且170℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂。
- 如請求項3之積層體,其中上述樹脂層(B)包含拉伸斷裂伸長率為200%以上且850%以下並且軟化溫度為90℃以上且170℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂。
- 如請求項1之積層體,其中上述樹脂層(B)包含至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之樹脂。
- 如請求項3之積層體,其中上述樹脂層(B)包含至少使二異氰酸酯、高分子量多元醇及鏈延長劑反應而獲得、且高分子量多元醇選自聚醚多元醇或者聚碳酸酯多元醇之樹脂。
- 如請求項7之積層體,其中上述樹脂層(B)為聚胺基甲酸酯樹脂。
- 如請求項8之積層體,其中上述樹脂層(B)為聚胺基甲酸酯樹脂。
- 如請求項1之積層體,其中於上述樹脂層(B)之與設置有上述透明聚丙烯層(A)之側為相反側之面的至少一部分實施有印刷。
- 如請求項3之積層體,其中於上述樹脂層(B)之與設置有上述透明聚丙烯層(A)之側為相反側之面的至少一部分實施有印刷。
- 如請求項1之積層體,其中上述透明聚丙烯層(A)不含成核劑。
- 如請求項3之積層體,其中上述透明聚丙烯層(A)不含成核劑。
- 一種成形體,其特徵在於:其係將如請求項1至14中任一項之積層體成形為非平面狀而成。
- 一種成形物,其特徵在於:於基材之一部分具備如請求項15之成形體。
- 如請求項16之成形物,其中上述成形體係藉由嵌入成形而設置於基材之一部分。
- 一種成形物,其特徵在於:其係於基材之至少一部分設置有成形體者,且上述成形體係使將包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂急冷而形成之透明之樹脂片材成形為非平面狀而成,上述透明聚丙烯層不含成核劑。
- 如請求項18之成形物,其中上述樹脂片材係使用表面溫度保持為露點以上且50℃以下之冷卻輥將上述熔融樹脂急冷而成形。
- 一種成形物,其特徵在於:其係於基材之至少一部分設置有成形體者,上述成形體係使包含聚丙烯樹脂之透明之樹脂片材成形為非平面狀而成,上述樹脂片材之平均球晶半徑為4μm以下,片材剖面之平均球晶數為600個/mm2以下,固體密度為0.896g/cm3以下,示差掃描熱分析(DSC)曲線之最大吸熱波峰之熔解焓△H未達90J/g,至少單面之光澤為90%以上,且於上述最大吸熱波峰之低溫側具有1J/g以上之發熱波峰,上述透明聚丙烯層不含成核劑。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其中上述樹脂片材之至少一部分係伸長成形。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其係被成形為具有至少一處以上之以伸長率為150%以上之方式成形之部位。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其中上述樹脂片材之成形後之表面積Y之大小相對於成形前之表面積X的比率(Y/X)為1.5以上且10以下。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其係被成形為具有至少一處以上之以上述樹脂片材之成形後之厚度尺寸B相對於成形前之厚度尺寸A的膜厚比(B/A)為0.8以下之方式成形之部位。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其於表面之至少一部分實施有印刷。
- 如請求項18至20中任一項之成形物,其中上述成形體係藉由嵌入成形而設置於基材之一部分。
- 一種成形物之製造方法,其特徵在於實施如下步驟:使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且上述鏡面環狀帶與上述鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置,一面於上述鏡面冷卻輥與上述鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對上述鏡面環狀帶噴附溫度低於上述鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之急冷透明聚丙烯片材;將包含拉伸斷裂伸長率為150%以上且900%以下並且軟化溫度為50℃以上且180℃以下之聚胺基甲酸酯樹脂之樹脂層積層於上述急冷透明聚丙烯片材,而成形積層體;及使上述積層體成形為非平面狀並設置於上述基材之至少一部分。
- 一種成形物之製造方法,其特徵在於:其係於基材之至少一部分設置成形體之成形物之製造方法,且實施如下步驟:使用具備捲裝於複數根冷卻輥之鏡面環狀帶與鏡面冷卻輥、且上述鏡面環狀帶與上述鏡面冷卻輥之表面溫度保持為露點以上且50℃以下之裝置,一面於上述鏡面冷卻輥與上述鏡面環狀帶之間藉由T型模頭擠出機擠出而導入包含不含成核劑之聚丙烯樹脂之熔融樹脂,並進行壓接而使之成形為片狀,一面對上述鏡面環狀帶噴附溫度低於上述鏡面環狀帶之表面溫度之冷卻水,藉此進行急冷而製造透明之樹脂片材;及使上述樹脂片材成形為非平面狀並設置於上述基材之至少一部分。
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