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技術 加飾フィルムおよびそれを用いた加飾成形体の製造方法

出願人 日本ポリプロ株式会社
発明者 勝野悟史飛鳥一雄北浦快人新部森万高橋邦宜
出願日 2017年6月22日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2017-122296
公開日 2018年2月1日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2018-016071
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等のブロー成形,熱成形 積層体(2)
主要キーワード 圧空タンク 上下チャンバー 加飾対象 チャンバーボックス内 削減要求 タイレイヤー 銀色顔料 真空回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月1日)のものです。
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図面 (8)

課題

極性を有する基体接着可能で、製品外観に優れるポリプロピレン系樹脂からなる加飾フィルム及びそれを用いた加飾成形体製造法を提供する。

解決手段

樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルムであって、該加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)にポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が積層されてなり、前記ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、前記ポリオレフィン接着性樹脂(C)は、少なくとも1種のヘテロ原子を含む極性官能基を有するポリオレフィン樹脂であって、そのMFR(230℃、2.16kg荷重)が100g/10分以下であることを特徴とする。

概要

背景

近年、VOC(揮発性有機化合物削減要求等で塗装に替わる加飾技術への要求が高まっており、様々な加飾技術の提案が成されている。

なかでも塗膜代わる装飾シート真空圧空成形または真空成形により成形体に適用して、装飾シートおよび成形体が一体化された装飾成形品を形成する技術が提案され(例えば特許文献1参照)、近年、特に注目されるようになっている。

真空圧空成形および真空成形による加飾成形は、インサート成形に代表される他の加飾成形に比べ、形状の自由度が大きく、装飾シートの端面が加飾対象の裏側まで巻き込まれることで継ぎ目が生じないため外観に優れ、さらに、比較的低温低圧熱成形することができることから、装飾シート表面にシボ等を付与することにより、加飾成形体の表面でのシボ等の再現性に優れるといった利点を有する。

一方、自動車部品家電用部品建材部品として、ポリエステル樹脂ポリアミド樹脂ポリイミド樹脂ポリスチレン樹脂アクリル樹脂ポリビニルアルコール樹脂ポリカーボネート樹脂ABS樹脂ウレタン樹脂メラミン樹脂ポリフェニレンエーテル樹脂といった極性樹脂材料からなる樹脂成形体が多く用いられている。これらの極性樹脂材料は、耐水性耐薬品性が劣るため、装飾シートを貼着することにより、耐水性、耐薬品性を向上させることが期待されている。

これに対し、ポリオレフィン系樹脂は、極性が低く、耐水性、耐薬品性に優れるという特性があり、ポリオレフィン系樹脂からなる装飾シートが種々提案されている。しかし、従来のポリオレフィン樹脂材料からなる装飾シートは、熱成形性に劣るため、また極性を有する樹脂材料とは接着性に乏しいため、真空圧空成形および真空成形による加飾成形への適性は不十分であった。

概要

極性を有する基体接着可能で、製品外観に優れるポリプロピレン系樹脂からなる加飾フィルム及びそれを用いた加飾成形体の製造法を提供する。樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルムであって、該加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)にポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が積層されてなり、前記ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、前記ポリオレフィン接着性樹脂(C)は、少なくとも1種のヘテロ原子を含む極性官能基を有するポリオレフィン樹脂であって、そのMFR(230℃、2.16kg荷重)が100g/10分以下であることを特徴とする。

目的

本発明の課題は、上記問題点を鑑み、極性を有する基体に接着可能で、製品外観に優れる三次元加飾熱成形に用いる加飾フィルム及びそれを用いた耐水性や耐薬品性に優れる加飾成形体の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルムであって、該加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)にポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が積層されてなり、前記ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、前記ポリオレフィン接着性樹脂(C)は、少なくとも1種のヘテロ原子を含む極性官能基を有するポリオレフィン樹脂であって、そのMFR(230℃、2.16kg荷重)が100g/10分以下であることを特徴とする加飾フィルム。

請求項2

前記加飾フィルムは、前記層(I)の、前記貼着層(III)の面側とは反対面側に、表面加飾層樹脂からなる表面加飾層(II)を有することを特徴とする、請求項1に記載の加飾フィルム。

請求項3

前記表面加飾層樹脂は、ポリプロピレン系樹脂(B)からなり、該ポリプロピレン系樹脂(B)のMFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分を超えることを特徴とする請求項2に記載の加飾フィルム。

請求項4

請求項1〜3のいずれかに記載の加飾フィルムを準備するステップ、樹脂成形体を準備するステップ、減圧可能なチャンバーボックス中に、前記樹脂成形体及び前記加飾フィルムをセットするステップ、チャンバー内を減圧するステップ、前記加飾フィルムを加熱軟化させるステップ、前記樹脂成形体に前記加飾フィルムを押し当てるステップ、チャンバー内を大気圧に戻す又は加圧するステップを含むことを特徴とする加飾成形体の製造方法。

請求項5

請求項6

前記樹脂成形体は、プロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする請求項4に記載の加飾成形体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルム及びその加飾フィルムを用いる加飾成形体の製造方法に関する。詳しくは、熱成形時フィルムしわ破膜を抑制でき、樹脂成形体への十分な接着強度発現することができる、樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルム及びその加飾フィルムを用いる加飾成形体の製造方法に関する。

背景技術

0002

近年、VOC(揮発性有機化合物削減要求等で塗装に替わる加飾技術への要求が高まっており、様々な加飾技術の提案が成されている。

0003

なかでも塗膜代わる装飾シート真空圧空成形または真空成形により成形体に適用して、装飾シートおよび成形体が一体化された装飾成形品を形成する技術が提案され(例えば特許文献1参照)、近年、特に注目されるようになっている。

0004

真空圧空成形および真空成形による加飾成形は、インサート成形に代表される他の加飾成形に比べ、形状の自由度が大きく、装飾シートの端面が加飾対象の裏側まで巻き込まれることで継ぎ目が生じないため外観に優れ、さらに、比較的低温低圧で熱成形することができることから、装飾シート表面にシボ等を付与することにより、加飾成形体の表面でのシボ等の再現性に優れるといった利点を有する。

0005

一方、自動車部品家電用部品建材部品として、ポリエステル樹脂ポリアミド樹脂ポリイミド樹脂ポリスチレン樹脂アクリル樹脂ポリビニルアルコール樹脂ポリカーボネート樹脂ABS樹脂ウレタン樹脂メラミン樹脂ポリフェニレンエーテル樹脂といった極性樹脂材料からなる樹脂成形体が多く用いられている。これらの極性樹脂材料は、耐水性耐薬品性が劣るため、装飾シートを貼着することにより、耐水性、耐薬品性を向上させることが期待されている。

0006

これに対し、ポリオレフィン系樹脂は、極性が低く、耐水性、耐薬品性に優れるという特性があり、ポリオレフィン系樹脂からなる装飾シートが種々提案されている。しかし、従来のポリオレフィン樹脂材料からなる装飾シートは、熱成形性に劣るため、また極性を有する樹脂材料とは接着性に乏しいため、真空圧空成形および真空成形による加飾成形への適性は不十分であった。

先行技術

0007

特開2002−67137号公報

発明が解決しようとする課題

0008

従来の技術では、真空圧空成形および真空成形による加飾成形に適した極性を有する基体と接着性が良好なポリプロピレン系樹脂からなる加飾フィルムはいまだ開発されていない。本発明の課題は、上記問題点を鑑み、極性を有する基体に接着可能で、製品外観に優れる三次元加飾熱成形に用いる加飾フィルム及びそれを用いた耐水性や耐薬品性に優れる加飾成形体の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

極性を有する固体状態の樹脂成形体に固体状態の加飾フィルムを貼着させるには、フィルムの接着層が極性を有し、なおかつ成形体表面及びフィルムが十分に軟化又は融解することが必要である。すなわち成形体表面とフィルムの軟化若しくは融解に必要な熱量を加えること、又は軟化若しくは融解しやすい成形体及びフィルムを用いることが重要となるが、フィルムを十分に加熱すると、フィルムは粘度が低下し、三次元加飾熱成形工程における成形体の突き上げや真空チャンバー大気圧に戻す際の空気の流入により、フィルムが破断したり暴れたりすることが外観不良につながることに着目し検討した。その結果、特定のポリプロピレン系樹脂からなる層と、極性を有するポリオレフィン樹脂からなる層を含む加飾フィルムが、前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

0010

すなわち、本発明の加飾フィルムは、以下の(1)〜(3)のいずれかの構成からなる。
(1)樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルムであって、該加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)にポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が積層されてなり、前記ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、前記ポリオレフィン接着性樹脂(C)は、少なくとも1種のヘテロ原子を含む極性官能基を有するポリオレフィン樹脂であって、そのMFR(230℃、2.16kg荷重)が100g/10分以下であることを特徴とする加飾フィルム。
(2)前記加飾フィルムは、前記層(I)の、前記貼着層(III)の面側とは反対面側に、表面加飾層樹脂からなる表面加飾層(II)を有することを特徴とする、前記(1)に記載の加飾フィルム。
(3)前記表面加飾層樹脂は、ポリプロピレン系樹脂(B)からなり、該ポリプロピレン系樹脂(B)のMFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分を超えることを特徴とする前記(2)に記載の加飾フィルム。

0011

また本発明の加飾成形体の製造方法は、以下の(4)〜(6)のいずれかの構成からなる。
(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載の加飾フィルムを準備するステップ、樹脂成形体を準備するステップ、減圧可能なチャンバーボックス中に、前記樹脂成形体及び前記加飾フィルムをセットするステップ、チャンバー内を減圧するステップ、前記加飾フィルムを加熱軟化させるステップ、前記樹脂成形体に前記加飾フィルムを押し当てるステップ、チャンバー内を大気圧に戻す又は加圧するステップを含むことを特徴とする加飾成形体の製造方法。
(5)前記樹脂成形体は、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂およびこれらの複合材料より選別される極性樹脂材料からなることを特徴とする前記(4)に記載の加飾成形体の製造方法。
(6)前記樹脂成形体は、プロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする前記(4)に記載の加飾成形体の製造方法。

発明の効果

0012

本発明者らは鋭意研究の結果、加飾フィルムが特定のMFRを有するポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)を含むようにしたので、熱硬化性樹脂層を含まなくても、三次元加飾熱成形時の熱成形性に優れ、十分に加熱時間を長くすることができ、加飾フィルムと基体の接着面に、特定のMFRおよび官能基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)を介在させるようにしたので、極性を有する基体に加飾フィルムを貼着することができる。また、本発明の加飾フィルムと、極性樹脂材料からなる基体との加飾成形体は、特に耐水性や耐薬品性に優れる。

0013

本発明の加飾成形体の製造方法によれば、その表面に穴やしわがなく、加飾フィルムと樹脂成形体の間に空気の巻き込みが無い美麗な加飾成形体を得ることができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の加飾フィルムを成形体に貼着させた加飾成形体の実施形態を例示する断面模式図であり、(a)〜(c)はそれぞれ加飾フィルムの層構成を異ならせた例である。
本発明の加飾成形体の製造方法に用いる装置の概要を説明する模式的断面図である。
図2の装置内に樹脂成形体および加飾フィルムをセットした様子を説明する模式的断面図である。
図2の装置内を加熱および減圧する様子を説明する模式的断面図である。
図2の装置内で樹脂成形体に加飾フィルムを押し当てる様子を説明する模式的断面図である。
図2の装置内を大気圧に戻す又は加圧する様子を説明する模式的断面図である。
得られた加飾成形体において、不要な加飾フィルムのエッジトリミングされた様子を説明する模式的断面図である。

0015

本明細書において、加飾フィルムとは、成形体を装飾するためのフィルムをいう。加飾成形とは、加飾フィルムと成形体とを貼着させる成形をいう。三次元加飾熱成形とは、加飾フィルムと成形体とを貼着させる成形であって、加飾フィルムを成形体の貼着面に沿って熱成形すると同時に貼着させる工程を有し、該工程が、加飾フィルムと成形体に空気が巻き込まれるのを抑制するために、減圧(真空)下で熱成形を行い、加熱した加飾フィルムを成形体に貼着させ、圧力解放(加圧)により、密着させる工程である、成形をいう。以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

0016

本発明における加飾フィルムは、樹脂成形体上に熱成形によって貼着するための加飾フィルムであって、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)およびポリオレフィン接着性樹脂(C)からなるシール層(III)を含み、ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、ポリオレフィン接着性樹脂(C)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分を超えることを特徴とする。

0017

ポリプロピレン系樹脂(A)
加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)を含むことで、熱成形時にフィルムが破断したり暴れたりすることによる外観不良の発生を抑制することが出来る。これにより、加飾フィルムの熱成形性が改良されるため、熱成形性に優れる熱硬化性樹脂層を含まなくてもよい。さらに、ポリプロピレン系樹脂(A)の成形性を向上させることで、ポリプロピレン系樹脂(A)の単層、あるいはポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)および表面加飾層の積層という極めて単純な構成で加飾フィルムとして用いることができ、このような構成であれば(共)押出での加飾フィルムの成形が可能である。

0018

本発明におけるポリプロピレン系樹脂(A)は、プロピレン単独重合体ホモポリプロピレン)、プロピレンα−オレフィン共重合体ランダムポリプロピレン)、プロピレンブロック共重合体ブロックポリプロピレン)等の様々なタイプのプロピレン系重合体、又はそれらの組み合わせを選択することができる。プロピレン系重合体は、プロピレンモノマーを50mol%以上含んでいることが好ましい。

0019

ポリプロピレン系樹脂(A)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分以下、好ましくは1.5g/10分以下、より好ましくは1g/10分以下である。ポリプロピレン系樹脂(A)のMFRを上記の値以下にすることにより、外観が良好な加飾成形体を得ることができる。

0020

ポリプロピレン系樹脂(A)のMFRの下限については特に制限はないが、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上である。MFRを上記の値以上にすることにより、加飾フィルムの製造時の成形性が向上して、フィルム表面にシャークスキンや界面荒れと呼ばれる外観不良が発生することを抑制できる。

0021

本明細書において、ポリプロピレン系樹脂および後述するポリプロピレン系樹脂組成物のMFRの測定は、ISO 1133:1997 Conditions Mに準拠し、230℃、2.16kg荷重の条件で測定した。単位はg/10分である。

0022

本発明におけるポリプロピレン系樹脂(A)は耐熱性や耐傷つき性、耐溶剤性の観点から結晶性が高い方が好ましい。ポリプロピレン系樹脂(A)の融点DSC融解ピーク温度)は、好ましくは155℃以上、より好ましくは158〜170℃、更に好ましくは160〜168℃であるとよい。ポリプロピレン系樹脂(A)は、このような融点をもつプロピレン単独重合体あるいはプロピレン−α−オレフィン共重合体であることが好ましい。また、融点が高くても低結晶性の成分を含むと耐傷つき性や耐溶剤性は低下するため、ポリプロピレン系樹脂(A)は、エチレン含有量が50〜70重量%のエチレン−α−オレフィン共重合体を含まないことが好ましい。

0023

ポリプロピレン系樹脂(A)には、添加剤フィラー着色剤、その他の樹脂成分などが含まれていてもよい。すなわち、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー、着色剤、その他の樹脂成分などを含む樹脂組成物(ポリプロピレン系樹脂組成物)であってもよい。添加剤、フィラー、着色剤、その他の樹脂成分などの総量は、ポリプロピレン系樹脂組成物に対して50重量%以下であることが好ましい。

0024

ポリプロピレン系樹脂(A)がポリプロピレン系樹脂組成物のときは、ポリプロピレン系樹脂組成物が、前記のポリプロピレン系樹脂(A)の特性を有していることが好ましい。すなわち、ポリプロピレン系樹脂組成物のMFR(230℃、2.16kg荷重)は2g/10分以下である。

0025

本発明の加飾成形体が、着色された成形体として成形される場合、加飾フィルムにのみ着色剤を用いれば良いため、樹脂成形体全体に着色する場合と比べ、高価な着色剤の使用を抑制することが可能である。また着色剤を配合することに伴う物性変化を抑制することができる。

0026

添加剤としては、酸化防止剤中和剤光安定剤紫外線吸収剤結晶核剤ブロッキング防止剤滑剤帯電防止剤金属不活性剤などの、ポリプロピレン系樹脂に用いることのできる公知の各種添加剤を配合することができる。

0027

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤フォスファイト系酸化防止剤チオ系酸化防止剤などを例示することができる。中和剤としては、ステアリン酸カルシウムステアリン酸亜鉛などの高級脂肪酸塩類等を例示することができる。光安定剤および紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン類ベンゾトリアゾール類ベンゾフェノン類などを例示することができる。

0028

結晶核剤としては、芳香族カルボン酸金属塩芳香族リン酸金属塩ソルビトール系誘導体ロジンの金属塩等、アミド核剤を挙げることができる。これらの結晶核剤の中では、p−t−ブチル安息香酸アルミニウムリン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニルナトリウム、リン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)アルミニウム、ビス(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−ヒドロキシ−12H−ジベンゾ[d,g][1,2,3]ジオキサホスホシン−6−オキシド水酸化アルミニウム塩と有機化合物複合体、p−メチルベンジリデンソルビトール、p−エチル−ベンジリデンソルビトール、ロジンのナトリウム塩などを例示することができる。

0029

滑剤としては、ステアリン酸アマイドなどの高級脂肪酸アマイド類などを例示することができる。帯電防止剤としては、グリセリン脂肪酸モノエステルなどの脂肪酸部分エステル類などを例示することができる。金属不活性剤としては、トリアジン類フォスフォン類、エポキシ類トリアゾール類ヒドラジド類オキサミド類などを例示することができる。

0030

フィラーとしては、無機充填剤有機充填剤などの、ポリプロピレン系樹脂に用いることのできる公知の各種充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、炭酸カルシウムシリカハイドロタルサイトゼオライトケイ酸アルミニウムケイ酸マグネシウムガラスファイバーカーボンファイバーなどを例示することができる。また、有機充填剤としては、架橋ゴム微粒子熱硬化性樹脂微粒子熱硬化性樹脂中空微粒子、などを例示することができる。

0031

その他の樹脂成分としては、ポリエチレン系樹脂エチレン系エラストマーなどのポリオレフィン変性ポリオレフィン、その他の熱可塑性樹脂等を例示することができる。

0032

また、意匠性を付与するために着色することも可能であり、着色には無機顔料有機顔料染料等の各種着色剤を用いることが出来る。また、アルミフレーク酸化チタンフレーク、(合成)マイカ等の光輝材を使用することもできる。

0033

ポリプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー、その他の樹脂成分等を溶融混練する方法、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー等を溶融混練したものにその他の樹脂成分をドライブレンドする方法、プロピレン系重合体とその他の樹脂成分に加え添加剤、フィラー等をキャリアレジン高濃度で分散させたマスターバッチをドライブレンドする方法等によって製造することができる。

0034

ポリオレフィン接着性樹脂(C)
本発明の加飾フィルムは、樹脂成形体(基体)との貼着面に、ポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)を含むことで、極性を有する樹脂材料からなる基体と強固に接着することが出来る。

0035

本発明におけるポリオレフィン接着性樹脂(C)のMFR(230℃、2.16kg荷重)は、100g/10分以下、好ましくは50g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下である。ポリオレフィン接着性樹脂(C)のMFRを上記の値以下にすることにより、ポリプロピレン系樹脂組成物(A)からなる層(I)に押出成形法によりポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)を積層する事が可能となる。ポリオレフィン接着性樹脂(C)のMFRの下限については特に制限はないが、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.3g/10分以上である。ポリオレフィン接着性樹脂(C)のMFRを上記の値以上にすることにより、ポリプロピレン系樹脂組成物(A)とポリオレフィン接着性樹脂(C)との共押出成形において、積層界面での界面荒れが発生したり、ポリオレフィン接着性樹脂(C)がフィルム端部まで積層されないといった問題が生じることを抑制することが出来る。

0036

本発明におけるポリオレフィン接着性樹脂(C)は、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)との接着性向上の観点から、少なくとも1種のヘテロ原子を有する極性官能基を有するポリオレフィン樹脂であることが好ましい。

0037

ヘテロ原子を有する極性官能基としては、エポキシ基カルボニル基エステル基エーテル基ヒドロキシ基カルボキシ基又はその金属塩、アルコキシ基アリールオキシ基アシル基アシルオキシ基酸無水物基アミノ基、イミド基アミド基ニトリル基チオール基スルホ基イソシアネート基ハロゲン基等が挙げられる。このような極性官能基を有するポリオレフィンの具体例としては、無水マレイン酸変性ポリプロピレンマレイン酸変性ポリプロピレンアクリル酸変性ポリプロピレンなどの酸変性ポリプロピレン;エチレン/塩化ビニル共重合体、エチレン/塩化ビニリデン共重合体、エチレン/アクリロニトリル共重合体、エチレン/メタクリロニトリル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/アクリルアミド共重合体、エチレン/メタクリルアミド共重合体、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体、エチレン/マレイン酸共重合体、エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン/アクリル酸ブチル共重合体、エチレン/アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン/アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン/メタクリル酸イソブチル共重合体、エチレン/メタクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン/無水マレイン酸共重合体、エチレン/アクリル酸エチル/無水マレイン酸共重合体、エチレン/アクリル酸金属塩共重合体、エチレン/メタクリル酸金属塩共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、又はその鹸化物、エチレン/プロピオン酸ビニル共重合体、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/酢酸ビニル/メタクリル酸グリシジル共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン/ビニル単量体共重合体;塩素化ポリプロピレン塩素化ポリエチレンなどの塩素化ポリオレフィンなどが挙げられる。また、これらの樹脂は単独で使用してもよく、2種以上で混合してもよい。さらに必要に応じて、他の樹脂またはゴム粘着付与剤、各種添加剤などを混合してもよい。

0038

前記の他の樹脂またはゴムとしては、たとえばポリペンテン−1、ポリメチルペンテン−1などのポリα−オレフィン、プロピレン/ブテン−1共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン/α−オレフィン共重合体、エチレン/プロピレン/5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン/α−オレフィン/ジエン単量体共重合体、ポリブタジエンポリイソプレンなどのポリジエン共重合体スチレンブタジエンランダム共重合体、スチレン/イソプレンランダム共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体ランダム共重合体、スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体、スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体ブロック共重合体水素化(スチレン/ブタジエンランダム共重合体)、水素化(スチレン/イソプレンランダム共重合体)などの水素化(ビニル単量体/ジエン単量体ランダム共重合体)、水素化(スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体)、水素化(スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体)などの水素化(ビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体ブロック共重合体)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレングラフト共重合体メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレングラフト共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体グラフト共重合体、ポリ塩化ビニルポリ塩化ビニリデンポリアクリロニトリルポリ酢酸ビニルポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルポリメタクリル酸メチルポリスチレンなどのビニル重合体塩化ビニル/アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体などのビニル共重合体などがあげられる。

0039

前記の粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂ガムロジントール油ロジン、ウッドロジン水添ロジン不均化ロジン重合ロジンマレイン化ロジン、ロジンエステル等)、テルペンフェノール樹脂テルペン樹脂(α−ピネン、β-ピネン、リモネンなどの重合体)、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂石油樹脂脂肪族系、脂環族系芳香族系等)、クマロンインデン樹脂スチレン系樹脂フェノール樹脂アルキルフェノールフェノールキシレンホルムアルデヒドロジン変性フェノール樹脂等)、キシレン樹脂などが挙げられ、これらは単独あるいは2種以上をあわせて用いることができる。これらのうち、熱安定性の観点から、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂が好ましく、本発明の変性ポリオレフィン系樹脂と相溶し、極性樹脂との接着にも寄与できるという点から、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂が特に好ましい。

0040

前記の添加剤としては、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤蛍光増白剤金属石鹸制酸吸着剤などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、核剤、滑剤、可塑剤充填材強化材顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などが挙げられ、本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。

0041

前記した極性官能基を有するポリオレフィン樹脂のうち、層(I)との接着性の観点から、市販品として、三井化学社製商品名「アドマー」、三菱化学社製 商品名「モディック」、三洋化成社製 「ユーメックス」などを好適に用いることが出来る。

0042

加飾フィルム
本発明における加飾フィルムは、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)およびポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)を含む。加飾フィルムは、層(I)、貼着層(III)の他に様々な構成を取ることが可能である。すなわち、加飾フィルムは、層(I)および貼着層(III)からなる二層フィルムであっても、層(I)および貼着層(III)と他の層からなる多層フィルムであってもよい。なお、貼着層(III)は、樹脂成形体(基体)に貼着する、加飾フィルムの最表面に配置される。なお、加飾フィルムの最表面には、シボ、エンボス印刷サンドプラストスクラッチ、等が施されていてもよい。

0043

加飾フィルムは形状の自由度が大きく、加飾フィルムの端面が加飾対象の裏側まで巻き込まれることで継ぎ目が生じないため外観に優れ、さらに、加飾フィルムの表面にシボ等を付与することで様々なテクスチャー表現できる。例えば樹脂成形体にエンボス等のテクスチャーを付与する場合、エンボスの付与された加飾フィルムを用いて三次元加飾熱成形を行えば良い。このため、エンボスを付与する成形体金型成型する場合の課題、すなわちエンボスパターン毎に成形体金型が必要であること、曲面の金型に複雑なエンボスを施すことは非常に困難で高価であること、といった課題が解決でき、様々なパターンのエンボスを容易に付与した加飾成形体を得ることができる。

0044

多層フィルムには、表面層、表面加飾層、印刷層遮光層着色層基材層、貼着層、バリア層、これらの層間に設けることができるタイレイヤー層等を含めることができる。ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)は、多層フィルムを構成する層の内、貼着層を除くいずれの層であってもよい。

0045

多層フィルムにおいて、層(I)と貼着層(III)以外の層は、好ましくは熱可塑性樹脂からなる層であり、より好ましくはポリプロピレン系樹脂からなる層である。層(I)と貼着層(III)以外の層は、層(I)および貼着層(III)と識別することができる限り、構成するポリプロピレン系樹脂のMFR(230℃、2.16kg荷重)は特に制限されるものではない。各層は熱硬化性樹脂を含まない層であることが好ましい。熱可塑性樹脂を用いることにより、リサイクル性が向上し、ポリプロピレン系樹脂を用いることにより、層構成の複雑化を抑制することができ、さらにリサイクル性がより向上する。

0046

加飾フィルムが、二層フィルムであるとき、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)が樹脂成形体への貼着面とは逆の表面層を構成し、ポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が樹脂成形体への貼着面の貼着層を構成する。

0047

加飾フィルムが三層以上の多層フィルムであるとき、耐溶剤性を十分に発現するために、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)が加飾フィルムの最外層であることが好ましく、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)とポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)との間に、その他の層(複数の層を含む)が含まれるという層構成が好ましい。

0048

図1(a)〜(c)は、樹脂成形体に貼着した加飾フィルムの実施形態の断面を模式的に例示する説明図である。図1(a)〜(c)において、理解を容易にするため、層(I)および貼着層(III)の配置を特定して説明するが、加飾フィルムの層構成はこれら例示に限定して解釈されるものではない。本明細書において、図面の符号1は加飾フィルム、符号2は層(I)、符号3は貼着層(III)、符号4は表面加飾層(II)、符号5は樹脂成形体を示す。図1(a)は、加飾フィルムが二層フィルムからなる例であり、樹脂成形体5にポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)が貼着し、貼着層(III)の上にポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)が積層する。図1(b)の加飾フィルムは貼着層(III)、層(I)および中間層からなり、樹脂成形体5の表面に貼着層(III)が貼着し、貼着層(III)の上に中間層および層(I)がこの順に積層する。図1(c)の加飾フィルムは貼着層(III)、層(I)およびポリプロピレン系樹脂(B)からなる表面加飾層(II)からなり、樹脂成形体5の表面に貼着層(III)が貼着し、貼着層(III)の上に層(I)および表面加飾層(II)がこの順に積層する。

0049

加飾フィルムの好ましい別の態様として、樹脂成形体への貼着面とは反対側の最表面に、表面加飾層樹脂からなる表面加飾層(II)を含む多層フィルムが挙げられる。表面加飾層樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂、より好ましくはMFR(230℃、2.16kg荷重)が2g/10分を超えるポリプロピレン系樹脂(B)であるとよい。すなわち、熱成形性を向上させるMFR2g/10分以下のポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)は、MFRが低いことで一般に光沢やシボ転写性が劣る場合があるが、加飾フィルムの表面層にさらにMFRが2g/10分を超えるポリプロピレン系樹脂(B)からなる表面加飾層(II)を設けることで、熱成形性を大きく低下させることなく、光沢やシボ転写性を向上させることが出来る。またポリプロピレン系樹脂(B)を用いることにより、層構成の複雑化やリサイクル性の低下を抑制することができる。加えて、ポリプロピレン系樹脂(B)を加飾フィルムの表面加飾層に用いることで、耐溶剤性等を優れたものにすることができる。また、表面加飾層にポリプロピレン系樹脂(B)を用いることで、加飾フィルムの製造時および熱成形時の表面の転写性が向上し、熱成形時に鏡面ロールを用いれば高い光沢有する加飾フィルムとすることが出来る。

0050

本発明におけるポリプロピレン系樹脂(B)は、プロピレン単独重合体(ホモポリプロピレン)、プロピレン−α−オレフィン共重合体(ランダムポリプロピレン)、プロピレンブロック共重合体(ブロックポリプロピレン)等の様々なタイプのプロピレン系重合体、又はそれらの組み合わせを選択することができる。プロピレン系重合体は、プロピレンモノマーを50mol%以上含んでいることが好ましい。プロピレン系重合体は、極性基含有モノマー単位を含まないものであることが好ましい。ポリプロピレン系樹脂(B)は、耐油性、耐溶剤性、耐傷付き性等の観点からホモポリプロピレンが好ましい。また光沢や透明性(発色性)の観点からは、プロピレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。本発明において、表面加飾層(II)を構成するポリプロピレン系樹脂(B)は、貼着層(III)を構成するポリオレフィン接着性樹脂(C)と同じであっても異なっていてもよい。

0051

本発明におけるポリプロピレン系樹脂(B)は、MFR(230℃、2.16kg荷重)が好ましくは2g/10分を超え、より好ましくは5g/10分以上、さらに好ましくは9g/10分以上である。ポリプロピレン系樹脂(B)のMFRを上記の値の範囲にすることにより、加飾フィルムの光沢が向上する、シボ転写性が向上する等の効果が得られ、要求される成形体の表面形状(光沢、非光沢、シボ等)について、良好な外観を有する加飾成形体を得ることができる。

0052

ポリプロピレン系樹脂(B)のMFRの上限については特に制限はないが、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下である。MFRを上記の値の範囲にすることにより、良好な耐油性、耐溶剤性、耐傷付き性等を発揮することができる。

0053

ポリプロピレン系樹脂(B)には、添加剤、フィラー、その他の樹脂成分などが含まれていてもよい。すなわち、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー、その他の樹脂成分などとの樹脂組成物(ポリプロピレン系樹脂組成物)であってもよい。添加剤、フィラー、その他の樹脂成分などの総量は、ポリプロピレン系樹脂組成物に対して50重量%以下であることが好ましい。

0054

添加剤としては、前記のポリプロピレン系樹脂(A)に含まれていてもよい添加剤等を使用することができる。

0055

ポリプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー、その他の樹脂成分等を溶融混練する方法、プロピレン系重合体と添加剤、フィラー等を溶融混練したものにその他の樹脂成分をドライブレンドする方法、プロピレン系重合体とその他の樹脂成分に加え添加剤、フィラー等をキャリアレジンに高濃度で分散させたマスターバッチをドライブレンドする方法等によって製造することができる。

0056

本発明の加飾フィルムは、厚みが、好ましくは約20μm以上、より好ましくは約50μm以上、さらに好ましくは約80μm以上である。加飾フィルムの厚みをこのような値以上にすることにより、意匠性を付与する効果が向上し、成形時の安定性も向上し、より良好な加飾成形体を得ることが可能とある。一方、加飾フィルムの厚みは、好ましくは約2mm以下、より好ましくは約1.2mm以下、さらに好ましくは約0.8mm以下である。加飾フィルムの厚みをこのような値以下にすることにより、熱成形時の加熱に要する時間が短縮することで生産性が向上し、不要な部分をトリミングすることが容易になる。

0057

本発明の加飾フィルムにおいて、加飾フィルム全体の厚みに占める層(I)の厚みの割合は、好ましくは30〜99%であり、貼着層(III)の割合は、好ましくは1〜70%である。加飾フィルム全体に占める層(I)の厚みの割合が上記の値の範囲であれば、加飾フィルムの熱成形性が不十分となることを避けることができる。また加飾フィルム全体に占める貼着層(III)の厚みの割合が上記の値の範囲であれば、極性樹脂材料からなる基体と十分な接着強度を得ることができる。

0058

また、加飾フィルムの最表面にポリプロピレン系樹脂(B)からなる表面加飾層(II)を設けた多層フィルムにおいては、加飾フィルム中で層(II)の厚みの加飾フィルム全体の厚みに占める割合は、好ましくは30%以下である。

0059

加飾フィルムの製造
本発明の加飾フィルムは、公知の様々な成形方法により製造することが出来る。
例えば、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層を押出成形する方法、ポリプロピレン系樹脂(A)からなる層(I)と他の層とを共押出成形する方法、あらかじめ押出成形した一方の層の片方の面の上に、他の層を熱及び圧力をかけて貼り合せる熱ラミネーション法、層(I)と他の層とを接着剤を介して貼り合せるドライラミネーション法及びウェットラミネーション法、あらかじめ押出成形した一方の層の片方の面の上に、ポリプロピレン系樹脂を溶融押出しする押出ラミネーション法サンドラミネーション法などが挙げられる。加飾フィルムを形成するための装置としては、公知の共押出Tダイ成形機や、公知のラミネート成形機を用いることができる。この中で、生産性の観点から、共押出Tダイ成形機が好適に用いられる。

0060

ダイスより押出された溶融状の加飾フィルムを冷却する方法としては、一本の冷却ロールエアナイフユニットエアチャンバーユニットより排出された空気を介して溶融状の加飾フィルムを接触させる方法や、複数の冷却ロールで圧着して冷却する方法が挙げられる。

0061

本発明の加飾フィルムに光沢を付与する場合には、加飾フィルムの、製品意匠面に鏡面状の冷却ロールを面転写して鏡面加工を施す方法が用いられる。

0062

さらに、本発明の加飾フィルムの表面にシボ形状を有していてもよい。このような加飾フィルムは、ダイスより押出された溶融状態の樹脂を、凹凸形状を施したロールと平滑なロールとで直接圧着して凹凸形状を面転写する方法、平滑なフィルムを凹凸形状を施した加熱ロールと平滑なロールとで圧接して凹凸形状を面転写する方法、等により製造することができる。シボ形状としては梨地調獣皮調、ヘアライン調カーボン調等が例示される。

0063

本発明の加飾フィルムは、成膜後に熱処理してもよい。熱処理の方法としては、熱ロールで加熱する方法、加熱炉遠赤外線ヒータで加熱する方法、熱風を吹き付ける方法等が挙げられる。

0064

加飾成形体
本発明において加飾される成形体(加飾対象)として、好ましくはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂およびこれらの複合材料より選別される極性樹脂材料からなる各種成形体(以下、「基体」と言うことがある。)を用いることが出来る。また、成形体(加飾対象)は、プロピレン系樹脂またはプロピレン系樹脂組成物からなる各種成形体を用いてもよい。さらにプロピレン系樹脂および上述した極性樹脂からなる樹脂組成物からなる各種成形体を用いてもよい。また、これら樹脂に無機フィラー等の補強剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤等の添加剤を添加してもよく、これら添加剤は単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。成形方法は、特に制限されるものでなく、例えば射出成形ブロー成形プレス成形、押出成形等を挙げることができる。

0065

前記した極性樹脂材料は、非極性であるポリプロピレン系樹脂が難接着樹脂であるため、通常、熱接着することはない。これに対し、本発明における加飾フィルムは、ポリオレフィン接着性樹脂(C)からなる貼着層(III)を含むため、加飾対象とフィルムが熱接着することが可能となり、高い接着強度を発揮することが出来る。ポリオレフィン接着性樹脂(C)としてα,β‐不飽和カルボン酸類グラフトした変性ポリオレフィン樹脂を好ましく例示することができる。

0066

本発明における加飾フィルムをポリプロピレン系樹脂からなる三次元形状に形成された各種成形体に貼着した加飾成形体は、塗装や接着剤に含まれるVOCが大きく削減されるため、自動車部材家電製品車輌鉄道など)、建材、日用品などとして好適に使用することができる。

0067

本発明の加飾成形体の製造方法は、上述した加飾フィルムを準備するステップ、樹脂成形体を準備するステップ、減圧可能なチャンバーボックス中に、前記樹脂成形体及び前記加飾フィルムをセットするステップ、チャンバー内を減圧するステップ、前記加飾フィルムを加熱軟化させるステップ、前記樹脂成形体に前記加飾フィルムを押し当てるステップ、チャンバー内を大気圧に戻す又は加圧するステップを含むことを特徴とする。

0068

三次元加飾熱成形は、減圧可能なチャンバーボックス中に、加飾対象と加飾フィルムをセットし、チャンバー内を減圧した状態でフィルムを加熱軟化させ、加飾対象にフィルムを押し当て、チャンバー内を大気圧に戻す、あるいは、加圧することで、加飾フィルムを加飾対象の表面に貼り付ける、という基本的な工程を有し、減圧下でフィルムの貼り付けを行う。これにより空気だまりが生じない、きれいな加飾成形体を得ることができる。本発明の製造方法において、三次元加飾熱成形に相応しい装置、条件であれば公知のあらゆる技術を用いることが出来る。

0069

すなわち、チャンバーボックスは、加飾対象と加飾フィルム、および、それを押し当てるための機構、加飾フィルムを加熱するための装置等の全てを一つに納めるものでも良いし、加飾フィルムによって分割された複数のものでも良い。

0070

また、加飾対象と加飾フィルムを押し当てるための機構は、加飾対象を移動させるもの、加飾フィルムを移動させるもの、両者を移動させるもの、いずれのタイプでもかまわない。
より具体的に代表的な成形方法を以下に例示する。

0071

以下、図を参照しながら、三次元加飾熱成形機を用いて加飾フィルムを加飾対象に貼着する方法について例示的に説明する。

0072

図2に示すように、この実施形態の三次元加飾熱成形機は上下にチャンバーボックス11,12を具備すると共に、前記2つのチャンバーボックス11,12内で加飾フィルム1の熱成形を行なうようにしている。上下のチャンバーボックス11,12には、真空回路(図示せず)と空気回路(図示せず)がそれぞれ配管されている。

0073

また、上下のチャンバーボックス11,12の間には、加飾フィルム1を固定する治具13が備えられている。また、下チャンバーボックス12には、上昇・下降が可能なテーブル14が設置されており、樹脂成形体(加飾対象)5はこのテーブル14上に(治具等を介して又は直接)セットされる。上チャンバー11内にはヒータ15が組み込まれており、このヒータ15により加飾フィルム1は加熱される。

0074

このような三次元加飾熱成形機としては、市販の成形機(例えば布施真空株式会社製NGFシリーズ)を使用することができる。

0075

図3に示すように、まず上下チャンバーボックス11,12が開放された状態で、下チャンバーボックス12内のテーブル14上に加飾対象5を設置し、テーブル14を下降した状態にする。続いて、上下チャンバーボックス11,12間のフィルム固定用の治具13に加飾フィルム1を貼着層(III)が基体に対向するようにセットする。

0076

図4に示すように、上チャンバーボックス11を降下させ、上下チャンバーボックス11,12を接合させ前記ボックス内を閉塞状態とした後、それぞれのチャンバーボックス11,12内を真空吸引状態にし、ヒータ15により加飾フィルム1の加熱を行う。

0077

加飾フィルム1を加熱軟化した後、図5に示すように、上下チャンバーボックス11,12内を真空吸引状態のまま下チャンバーボックス12内のテーブル14を上昇させる。加飾フィルム1は加飾対象5に押し付けられて、加飾対象5を被覆する。さらに図6に示すように、上チャンバーボックス11を大気圧下に開放または圧空タンクより圧縮空気を供給することにより、さらに大きな力で加飾フィルム1を加飾対象5に密着させる。

0078

続いて、上下チャンバーボックス11,12内を大気圧下に開放し、加飾成形体6を下チャンバーボックス12から取り出す。最後に、図7に例示するように加飾成形体6の周囲にある不要な加飾フィルム1のエッジをトリミングする。

0079

成形条件
チャンバーボックス11,12内の減圧は、空気だまりが発生しない程度であれば良く、チャンバー内の圧力が10KPa以下、好ましくは3KPa、より好ましくは1KPa以下である。

0080

また、加飾フィルム1により上下に分割された二つのチャンバーボックス11,12においては、加飾対象5と加飾フィルム1が貼り付けられる側のチャンバーボックス内圧力が本範囲であれば良く、上下のチャンバーボックス11,12の圧力を変えることで加飾フィルム1のドローダウンを抑制することも出来る。

0081

このとき、一般的なポリプロピレン系樹脂からなるフィルムは加熱時の粘度低下により、わずかな圧力変動で大きく変形および破膜することがある。

0082

本発明の加飾フィルム1は、ドローダウンしにくいだけでなく、圧力変動によるフィルム変形にも耐性を有する。

0083

加飾フィルム1の加熱はヒータ温度(出力)と加熱時間によって制御される。また、フィルムの表面温度放射温度計等の温度計により測定し適切な条件の目安とすることも可能である。

0084

本発明において、ポリプロピレン系樹脂からなる加飾対象5にポリプロピレン系加飾フィルム1を貼着させるには、樹脂成形体5表面及び加飾フィルム1が十分に軟化又は融解することが必要である。

0085

そのために、ヒータ温度は加飾対象5を構成するポリプロピレン系樹脂と加飾フィルム1を構成するポリプロピレン系樹脂の融解温度よりも高いことが必要である。ヒータ温度は、好ましくは、160℃以上、より好ましくは180℃以上、最も好ましくは200℃以上である。

0086

ヒータ温度が高いほど加熱に要する時間は短縮されるが、加飾フィルム1の内部(あるいはヒータが片側にのみ設置させる場合にはヒータと反対の面)が十分に加熱されるまでに、ヒータ側の温度が高くなりすぎることで成形性の悪化を招くばかりでなく樹脂が熱劣化してしまうため、ヒータ温度は500℃以下であることが好ましく、より好ましくは450℃以下、最も好ましくは400℃以下である。

0087

適切な加熱時間はヒータ温度によって異なるが、ポリプロピレン系加飾フィルムが加熱されスプリングバックと呼ばれる張り戻りが終了してから2秒以上の加熱時間であることが好ましい。

0088

すなわち、ヒータによって加熱された加飾フィルムは、固体状態から加熱されることで熱膨張結晶溶融に伴い一度たるみ、結晶融解が全体に進行すると分子緩和することで一時的に張り戻るスプリングバックが観察され、その後、自重によって垂れ下がるという挙動を示すが、スプリングバック後には、フィルムは完全に結晶が融解しており、分子の緩和が十分であるため、十分な接着強度が得られる。

0089

一方、加熱時間が長くなりすぎると、フィルムは自重によって垂れ下がったり、上下チャンバーの圧力差により変形してしまったりするので、スプリングバック終了後、120秒未満の加熱時間であることが好ましい。

0090

凹凸を有する複雑な形状の成形体を加飾する場合や、より高い接着力を達成する場合には、加飾フィルムを基体に密着させる際に、圧縮空気を供給することが好ましい。圧縮空気を導入した際の上チャンバーボックス内の圧力は、150kPa以上、好ましくは200kPa以上、より好ましくは250kPa以上である。上限については特に制限しないが、圧力が高すぎると機器を損傷するおそれがあるため、450kPa以下、好ましくは400kPa以下が良い。

0091

以下、実施例として、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

0092

1.諸物性の測定方法
(i)MFR
ISO 1133:1997 Conditions Mに準拠して、230℃、2.16kg荷重で測定した。単位はg/10分である。

0093

(ii)融点:
示差操作熱量計(DSC)を用い、一旦200℃まで温度を上げて10分間保持した後、10℃/分の降温速度で40℃まで温度を降下させ、再び昇温速度10℃/分にて測定した際の、吸熱ピークトップの温度を融点とした。単位は℃である。

0094

2.使用材料
(1)ポリプロピレン系樹脂(A)
以下のポリプロピレン系樹脂を用いた。
(A−1):プロピレン単独重合体(MFR=0.4g/10分、Tm=161℃)、日本ポリプロ(株)製、商品名「ノバテック登録商標)EA9」
(A−2):プロピレン単独重合体(MFR=2.4g/10分、Tm=161℃)、日本ポリプロ(株)製、商品名「ノバテック(登録商標)FY6」
(A−3):ポリプロピレン系樹脂(A−1)96重量%に黒色顔料MB(ポリコール興業(株)製EPP−K−120601)を4重量%ブレンドしたポリプロピレン系樹脂組成物(MFR=0.4g/10分、Tm=161℃)
(2)ポリオレフィン接着性樹脂(C)
(C−1):無水マレイン酸変性ポリオレフィン(MFR=7g/10分)、三菱化学(株)製、商品名「モディックAP(登録商標)F534A」
(C−2):無水マレイン酸変性ポリオレフィン(MFR=1.6g/10分)、三菱化学(株)製、商品名「モディックAP(登録商標)F532」
(3)ポリプロピレン系樹脂(B)
(B−1):プロピレン単独重合体(MFR=10g/10分、Tm=161℃)、日本ポリプロ(株)製、商品名「ノバテック(登録商標)FA3KM」
(B−2):ポリプロピレン系樹脂(B−1)100重量部に、造核剤(ミリケンジャパン(株)製、商標名「Millad NX8000J」)0.4重量部ブレンドしたポリプロピレン系樹脂組成物(MFR=10g/10分、Tm=164℃)
(B−3):メタロセン系触媒によるプロピレン−α−オレフィン共重合体(MFR=7g/10分、Tm=125℃、Mw/Mn=2.5)、日本ポリプロ(株)製、商品名「ウィンテック(登録商標)WFX4M」
(B−4):ポリプロピレン系樹脂(B−3)100重量部に、造核剤(ミリケン・ジャパン(株)製、商標名「Millad NX8000J」)0.4重量部ブレンドしたポリプロピレン系樹脂組成物(MFR=7g/10分、Tm=127℃)
(B−5):ポリプロピレン系樹脂(B−1)96重量%にMFR=11g/10分の白色顔料MB(ポリコール興業(株)製 EPP−W−59578、酸化チタン含有量80重量%)を4重量%ブレンドしたポリプロピレン系樹脂組成物(MFR=10g/10分、Tm=161℃)
(B−6):ポリプロピレン系樹脂(B−1)96重量%に銀色顔料MB(トーヨーカラー(株)製PPCM913Y−42 SILVER21X)を4重量%ブレンドしたポリプロピレン系樹脂組成物(MFR=10g/10分、Tm=161℃)
(4)樹脂成形体(基体)に用いた極性樹脂(X)
以下の極性樹脂を用いた。
(X−1):PMMA樹脂、三菱レイヨン(株)製、「アクペットMD」
(X−2):ABS樹脂、テクポリマー(株)製、「ABS130」
(X−3):PC樹脂、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、「ノバレックス7022A」

0095

3.樹脂成形体(基体)の製造
極性樹脂(X−1)〜(X−3)を、箱型オーブンを用いて、80℃、2時間乾燥を行った。乾燥後の樹脂を、以下の方法で射出成型を行い、射出成形体を得た。
3−1.PMMA樹脂成形条件:
射出成形機:東機械株式会社製「IS100GN」、型締め圧100トン
シリンダー温度:230℃
金型温度:40℃
射出金型:幅×高さ×厚さ=120mm×120mm×3mmの平板
状態調整:温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿室にて5日間保持
3−2.ABS樹脂成形条件:
射出成形機:東芝機械株式会社製「IS100GN」、型締め圧100トン
シリンダー温度:210℃
金型温度:40℃
射出金型:幅×高さ×厚さ=120mm×120mm×3mmの平板
状態調整:温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿室にて5日間保持
3−3.PC樹脂成形条件:
射出成形機:東芝機械株式会社製「IS100GN」、型締め圧100トン
シリンダー温度:290℃
金型温度:80℃
射出金型:幅×高さ×厚さ=120mm×120mm×3mmの平板
状態調整:温度23℃、湿度50%RHの恒温恒湿室にて5日間保持

0096

実施例1
・加飾フィルムの製造
口径40mm(直径)の押出機−1及び口径30mm(直径)の貼着層用押出機−2が接続された、リップ開度0.8mm、ダイス幅400mmの2種2層Tダイを用いた。押出機−1にポリプロピレン系樹脂(A−1)を、貼着層用押出機−2にポリオレフィン接着性樹脂(C−1)を、それぞれ投入し、樹脂温度240℃、押出機−1の吐出量を12kg/h、貼着層用押出機−2の吐出量を8kg/h、の条件で溶融押出を行った。溶融押出されたフィルムを、80℃の3m/minで回転する冷却ロールにて貼着層が接するように冷却固化させ、厚さ100μmの貼着層と、厚さ150μmの層が積層された2層の未延伸フィルムを得た。

0097

・三次元加飾熱成形
樹脂成形体(基体)5として、上記により得られた極性樹脂(X−1)からなる射出成形体を用いた。三次元加飾熱成形装置として、布施真空株式会社製「NGF−0406−SW」を用いた。加飾フィルム1を、貼着層が基体に対向するとともに長手方向がフィルムのMD方向となるように、幅250mm×長さ350mmで切り出し、開口部のサイズが210mm×300mmのフィルム固定用治具13にセットした。樹脂成形体(基体)5は、フィルム固定用治具13よりも下方に位置するテーブル14上に設置された、高さ20mmのサンプ設置台の上に、ニチバン株式会社製「ナイスタックNW−K15」を介して貼り付けた。フィルム固定治具13とテーブル14をチャンバー11,12内に設置し、チャンバーを閉じてチャンバーボックス11,12内を密閉状態とした。チャンバーボックスは、加飾フィルム1を介して上下に分割されている。上下ボックスを真空吸引し、大気圧(101.3kPa)から1.0kPaまで減圧した状態で、上チャンバーボックス11上に設置された遠赤外線ヒータ15を出力80%で始動させて加飾フィルム1を加熱した。加熱中も真空吸引を継続し、最終的に0.1kPaまで減圧した。加飾フィルム1、が加熱され一時的にたるみ、その後、張り戻るスプリングバック現象が終了してから20秒後に、下チャンバーボックス12内に設置されたテーブル14を上方に移動させて、樹脂成形体(基体)5を加飾フィルム1に押し付け、直後に上チャンバーボックス11内の圧力が270kPaとなるように圧縮空気を送り込んで樹脂成形体(基体)5と加飾フィルム1を密着させた。このようにして、樹脂成形体(基体)5の上面及び側面に加飾フィルム1が貼着された加飾成形体6を得た。

0098

物性評価
(1)加飾成形体の外観の評価
三次元加飾熱成形時の加飾フィルムのドローダウン状態、ならびに基体に加飾フィルムを貼着した加飾成形体の加飾フィルムの貼着状態目視にて観察し、以下に示した基準で評価した。
○:三次元加飾熱成形時に、加飾フィルムがドローダウンせずに基体と加飾フィルムとの接触が接触面全面にて同時に行われたため、接触ムラが発生せず、均一に貼着されている。
△:三次元加飾熱成形時に、加飾フィルムが若干ドローダウンしたため、基体中心から加飾フィルムと接触し、基体上面端部に接触ムラが発生。
×:三次元加飾熱成形時に、加飾フィルムが大きくドローダウンしたため、基体全面に接触ムラが発生。

0099

(2)グロス
加飾フィルムが貼着された加飾成形体の中央付近の光沢(グロス)を日本電色工業(株)製GLOSS計Gloss Meter VG2000を用いて、入射角60°で測定した。測定方法はJIS K7105−1981に準拠した。測定結果を表1に示す。

0100

(3)樹脂成形体(基体)と加飾フィルムとの接着力
株式会社ニトムズ社製「クラフト粘着テープNo.712N」を幅75mm、長さ120mmに切り出し、樹脂成形体(基体)の端部より75mm×120mmの範囲で樹脂成形体(基体)に貼り付けてマスキング処理を施した(基体表面露出部は幅45mm、長さ120mm)。樹脂成形体(基体)のマスキング面が加飾フィルムと接触するように三次元加飾熱成形装置NGF−0406−SWに設置し、三次元加飾熱成形を行った。

0101

得られた加飾成形体の加飾フィルム面を、粘着テープの長手方向に対して垂直方向カッターを用いて10mm幅で基体表面までカットし、試験片を作成した。得られた試験片において、基体と加飾フィルムとの接着面は幅10mm×長さ45mmである。試験片の基体部と加飾フィルム部とが180°となるように引張試験機取付け、200mm/minの引張速度で接着面の180°剥離強度測定を行い、剥離時または破断時の最大強度(N/10mm)を5回測定し、平均した強度を接着力とした。

0102

得られた加飾成形体の物性評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。

0103

(4)耐薬品性
加飾成形体の加飾フィルム表面に、株式会社ディー・アップ社製、商品名「DNailsネイルポリッシュリムーバーEX」(除光液)を滴下し、23℃で5分間放置した後、液滴を布で吸収して除去し、外観を目視にて観察し、以下に示した基準で評価した。
○:変化なし。
△:わずかに跡が残る。
×:著しく痕が残る。

0104

実施例2
実施例1の加飾成形体の製造において、基材を極性樹脂(X−2)からなる樹脂成形体に変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。

0105

実施例3
実施例1の加飾フィルムの製造において、基材を極性樹脂(X−3)からなる樹脂成形体に変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。

0106

実施例4
実施例1の加飾フィルムの製造において、貼着層に用いたポリオレフィン接着性樹脂(C−1)をポリオレフィン接着性樹脂(C−2)に変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−2)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。

0107

実施例5
加飾フィルムの製造には、口径40mm(直径)の押出機−1、口径30mm(直径)の貼着層用押出機−2およびが口径30mm(直径)の表面層用押出機−3が接続された、リップ開度0.8mm、ダイス幅400mmの3種3層Tダイを用いた。押出機−1にポリプロピレン系樹脂(A−1)を、貼着層用押出機−2にポリオレフィン接着性樹脂(C−1)を、表面層用押出機−3にポリプロピレン系樹脂(B−1)をそれぞれ投入し、樹脂温度240℃、押出機−1の吐出量を12kg/h、貼着層用押出機−2の吐出量を8kg/h、表面層用押出機−3の吐出量を4kg/hの条件で溶融押出を行った。

0108

溶融押出されたフィルムを、80℃、3m/minで回転する冷却ロールに、表面加飾層が接するように冷却固化させ、厚さ100μmの貼着層と、厚さ150μmの層、厚さ50μmの表面加飾層が積層された3層の未延伸フィルムを得た。

0109

上記の加飾フィルム製造で得られた未延伸フィルムを用いること以外は実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、ポリプロピレン系樹脂(B−1)が表面加飾層[層(II)]として、最表面側に積層されたことで、光沢に優れる結果であった。

0110

比較例1
実施例1の加飾フィルムの製造において、層(I)を構成するポリプロピレン系樹脂(A−1)をポリプロピレン系樹脂(A−2)に変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表1に示す。
ポリプロピレン樹脂(A−2)はMFRが2.4g/10分と高いため、熱成形の安定性に劣り、三次元加飾熱成形時に加飾フィルムが大きくドローダウンしたため、基体全面に接触ムラが発生し、加飾成形体の外観が著しく劣る結果であった。

0111

比較例2
実施例1の加飾フィルムの製造において、層(I)を構成するポリプロピレン系樹脂(A−1)をポリプロピレン系樹脂(A−2)に、貼着層(III)を構成するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)をポリプロピレン系樹脂(A−2)に、それぞれ変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
ポリプロピレン樹脂組成物(A−2)はポリオレフィン接着性樹脂(C)でないため極性を有しておらず、基材と接着することがなかった。また、ポリプロピレン樹脂組成物(A−2)はMFRが2.4g/10分と高いため、熱成形の安定性に劣り、三次元加飾熱成形時に加飾フィルムが大きくドローダウンしたため、基材全面に接触ムラが発生し、加飾成形体の外観が著しく劣る結果であった。

0112

比較例3
実施例1に記載の樹脂成形体の製造により得られた、極性樹脂(X−1)からなる射出成形体のみを用い、耐薬品性の評価を行った。結果を表1に示す。
耐溶剤性を有する加飾フィルムが貼着されていないため、除光液により表面が溶解され、液滴跡が強く残る結果であった。

0113

比較例4
実施例3の極性樹脂(X−1)を、極性樹脂(X−2)に変更した以外は、比較例3と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
耐溶剤性を有する加飾フィルムが貼着されていないため、除光液により表面が溶解され、液滴跡が強く残る結果であった。

0114

比較例5
実施例3の極性樹脂(X−1)を、極性樹脂(X−3)に変更した以外は、比較例3と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
耐溶剤性を有する加飾フィルムが貼着されていないため、除光液により表面が溶解され、液滴跡が強く残る結果であった。

0115

0116

実施例6
実施例5の加飾フィルムの製造において、表面層に用いたポリプロピレン系樹脂(B−1)をポリプロピレン系樹脂(B−2)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、造核剤が添加されたポリプロピレン系樹脂(B−1)が表面加飾層(II)として最表面側に積層されたことで、光沢に優れる結果であった。

0117

実施例7
実施例5の加飾フィルムの製造において、表面層に用いたポリプロピレン系樹脂(B−1)をポリプロピレン系樹脂(B−3)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、ポリプロピレン系樹脂(B−3)が表面加飾層(II)として最表面側に積層されたことで、光沢に優れる結果であった。

0118

実施例8
実施例5の加飾フィルムの製造において、表面層に用いたポリプロピレン系樹脂(B−1)をポリプロピレン系樹脂(B−4)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、造核剤が添加されたポリプロピレン系樹脂(B−4)が表面加飾層(II)として最表面側に積層されたことで、光沢に優れる結果であった。

0119

実施例9
実施例5の加飾フィルムの製造において、表面層に用いたポリプロピレン系樹脂(B−1)をポリプロピレン系樹脂(B−5)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、光沢に優れる表面加飾層(II)が白色に着色されているため、外観に優れるものであった。

0120

実施例10
実施例5の加飾フィルムの製造において、ポリプロピレン系樹脂(A−1)をポリプロピレン系樹脂(A−3)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−3)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、層(I)が黒色に着色されているため、外観に優れるものであった。また、ポリプロピレン系樹脂(B−1)が表面加飾層(II)として最表面側に積層されたことで、光沢に優れる結果であった。

0121

実施例11
実施例10の加飾フィルムの製造において、表面加飾層に用いたポリプロピレン系樹脂(B−1)をポリプロピレン系樹脂(B−6)に変更した以外は、実施例5と同様に評価を行った。得られた結果を表2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−3)のMFRが2g/10分以下、無水マレイン酸基を有するポリオレフィン接着性樹脂(C−1)のMFRが100g/10分以下であるため、得られた加飾成形体は外観および接着力に優れるものであった。また、ポリプロピレン系樹脂(B−6)が表面加飾層(II)として最表面側に積層されているため、光沢に優れる結果であった。さらに、層(I)が黒色に、表面加飾層(II)が銀色に着色されているため、金属調のフィルムとなり、外観に優れるものであった。

実施例

0122

0123

1加飾フィルム
2 層(I)
3 貼着層(III)
4表面加飾層(II)
5樹脂成形体(加飾対象、基体)
6加飾成形体
11 上チャンバーボックス
12 下チャンバーボックス
13治具
14 テーブル
15 ヒータ

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