(57)【要約】      （修正有）【課題】保護層として紫外線硬化樹脂を用い、加飾シート作成時に硬化させると曲面部にクラックが発生する。【解決手段】紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層が形成され、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層が形成された加飾シート。紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層を形成し、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層を形成した後、該コレステリック液晶層側から紫外線を照射し、コレステリック液晶層のみを紫外線硬化させることを特徴とする加飾シートの製造方法。【選択図】図１
2005186396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層が形成され、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層が形成された加飾シート。
【請求項２】
紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層を形成し、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層を形成した後、該コレステリック液晶層側から紫外線を照射し、コレステリック液晶層のみを紫外線硬化させることを特徴とする加飾シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の加飾シートを射出成形金型に設置し、型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化し、型開きして成形品を得た後、該成形品の保護層表面に紫外線を照射して、保護層を紫外線硬化させることを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層が設けられた加飾シート、加飾シートの製造方法および前記加飾シートを用いた成形同時加飾成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶の薄膜は、温度によって見える色が変化し、高い輝度と分光特性を持った美しい外観を呈することが知られているが、硬度が低く耐磨耗性や耐擦傷性に劣る性質がある。
【０００３】
このようなコレステリック液晶薄膜を家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品等の成形品表面に成形同時加飾する場合には、基体シート上に熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の保護層を形成し、その上にコレステリック液晶の薄膜を形成した加飾シートを使用していた。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９９４５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、保護層として熱硬化性樹脂を用い、加飾シート作製時に加熱により熱硬化性樹脂を熱硬化させる場合には、成形品表面の耐磨耗性、耐擦傷性が一般的に劣るという課題があった。一方、保護層として紫外線硬化性樹脂を用い、加飾シート作製時に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を紫外線硬化させた場合には、樹脂の架橋密度を高めることにより耐磨耗性、耐擦傷性を改良できるが、その反面、保護層が脆くなり、成形同時加飾時に成形品曲面部に位置する保護層にクラックが発生するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者は、前記課題を解決するために次のような発明をした。すなわち、本発明の第１態様は、紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層が形成され、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層が形成された加飾シートである。
【０００７】
また、本発明の第２態様は、紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層を形成し、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層を形成した後、該コレステリック液晶層側から紫外線を照射し、コレステリック液晶層のみを紫外線硬化させることを特徴とする加飾シートの製造方法である。
【０００８】
また、本発明の第３態様は、前記加飾シートを射出成形金型に設置し、型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化し、型開きして成形品を得た後、該成形品の保護層表面に紫外線を照射して、保護層を紫外線硬化させることを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の加飾シートは、成形同時加飾の際にクラックが生じることなく、成形品表面に美しい外観と高い耐磨耗性・耐擦傷性を併せもつコレステリック液晶層を形成できる効果がある。また、本発明の加飾シートの製造方法は、前記加飾シートを容易に得ることができる効果がある。また、本発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、美しい外観と高い耐磨耗性・耐擦傷性を併せもつコレステリック液晶層を有した成形同時加飾成形品を容易に得ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の加飾シートの発明の一例を説明する。本発明の加飾シート１は、紫外線吸収性を有する基体シート３０上の片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層３２を形成し、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層３４及び接着層３５が順次積層されたものである（図１参照）。
【００１１】
成形樹脂２に接着した後は、最表面に保護層３２が形成され、その内部に紫外線吸収剤を含む基体シート３０、コレステリック液晶層３４、及び接着層３５が順次積層形成された成形同時加飾成形品４が得られる（図３参照）。なお、コレステリック液晶層３４が接着性を有する場合は接着層３５を省略してもよい。
【００１２】
また、本発明でいう紫外線吸収性を有する基体シート３０とは、基体シート３０中に紫外線吸収剤を含ませて基体シート３０自身が紫外線吸収性を有する場合のほか、基体シート３０の片面または両面に紫外線吸収層３３を設けた場合も含まれる（図１参照）。また、基体シート３０中に紫外線吸収剤を含み、かつ紫外線吸収層３３を設けた場合も含まれる。
【００１３】
例えば、紫外線吸収剤と基体シート３０の材質の相溶性が悪く、紫外線吸収剤が基体シート３０中に均一に分散しない場合に、基体シート３０中に含ませる紫外線吸収剤をごく微量にするか全く含ませないようにし、基体シート３０の表面に紫外線吸収層３３を設けて、紫外線吸収性を有する基体シート３０とする場合が挙げられる。
【００１４】
基体シート３０の材質は、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂などの樹脂シートおよびこれらが複合されたシートなどが好ましい。
【００１５】
基体シート３０の膜厚は５μｍ〜５ｍｍが好ましい。膜厚が５μｍより薄いと、シートに剛性がなく紫外線硬化性保護層３２等を支持できないという問題があり、５ｍｍより厚いと、剛性がありすぎて取り扱いにくいという問題があるためである。
【００１６】
基体シート３０の形成方法は、押出成形、カレンダー成形、キャストなどの汎用の製膜方法で構わない。なお、基体シート３０は、必要に応じて表面に予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着プライマーコート処理等の易接着処理を施しておいてもよい。
【００１７】
基体シート３０には、２−ヒドロキシベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤を含ませておき、少なくとも波長２４０〜３８０ｎｍにおける平均光透過率が１０％未満になるよう調整すると良い。波長２４０〜３８０ｎｍにおける平均光透過率が１０％以上の場合は、十分な紫外線吸収性が得られないからである。
【００１８】
基体シート３０の表面に紫外線吸収層３３を形成する場合は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法などで形成する。また、塗装、ディッピングなどの方法で形成してもよい。
【００１９】
紫外線吸収層３３の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと十分な紫外線吸収性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。
【００２０】
保護層３２の材質としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化性樹脂に光重合開始剤を配合したものを主材として、架橋剤を添加したものを挙げることができる。
【００２１】
光重合開始剤としては、アゾ系の重合開始剤や光カチオン重合開始剤が挙げられ、紫外線硬化性樹脂に対して０．５〜５重量％配合させると良い。架橋剤としては、熱架橋型のイソシアネート、有機酸無水物、ポリアミンなどが挙げられ、紫外線硬化性樹脂に対して０．１〜１０重量％配合させると良い。
【００２２】
保護層３２の形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法でもよい。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。これらの方法で塗布した後は、適度の加熱をしてタックフリーの状態にすると良い。
【００２３】
保護層３２を半硬化状態にする方法は、保護層３２を形成する紫外線硬化型のモノマーやオリゴマー等に熱によって弱い架橋反応を起こす官能基を部分的に導入し、架橋剤の添加と加熱によってモノマーやオリゴマー等を部分的に架橋させる方法があるが、これ以外の方法であっても構わない。
【００２４】
保護層３２が半硬化状態か否かは、保護層３２表面の硬度によって判定する。そして、本発明でいう半硬化状態とは、硬化すれば本来得られるべき硬度にまだ達していない状態をいう。
【００２５】
保護層３２の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な剥離性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。
【００２６】
コレステリック液晶層３４の材質としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等の紫外線硬化性樹脂と、コレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルと、光重合開始剤とを含むものを挙げることができる。なお、コレステリック液晶層３４は、未硬化状態であっても、半硬化状態であっても、完全硬化状態であってもよい。
【００２７】
光重合開始剤としては、アゾ系の重合開始剤や光カチオン重合開始剤が挙げられ、樹脂組成物に対して０．５〜５重量％添加させると良い。
【００２８】
コレステリック液晶層３４の形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法でもよい。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。
【００２９】
コレステリック液晶層３４の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な輝度や美しい外観が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。
【００３０】
接着層３５の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、成形樹脂との接着性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。
【００３１】
接着層３５の形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法でもよい。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。
【００３２】
接着層３５の膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な密着が得られないという問題があり、１０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。
【００３３】
なお、必要に応じて木目柄、石目柄、布目柄、文字、幾何学模様、ベタパターン等の加飾層３８を設けてもよい。加飾層は並列して複数形成してもよいし、必要に応じて金属膜層を設けてもよい。この場合、金属膜層は全面でもパターン状でもよい。
【００３４】
加飾層３８の材質は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂などを挙げることができるが、特に限定されない。また、金属膜層の場合には、アルミニウム、クロム、銅、ニッケル、インジウム、錫、酸化珪素などを挙げることができるが、特に限定されない。。
【００３５】
加飾層３８の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法がある。金属膜層の場合には、真空蒸着やメッキ等の方法がある。
【００３６】
加飾層３８の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な意匠性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。ただし、金属膜層の場合は１５０Å〜１２００Åが好ましい。膜厚が１５０Åより薄いと、十分な隠蔽性が得られないという問題があり、１２００Åより厚いと、クラックが生じやすいという問題があるためである。
【００３７】
つぎに、本発明の加飾シートの製造方法の発明を説明する。本発明の加飾シートの製造方法は、紫外線吸収性を有する基体シートの片面に紫外線硬化性を有する半硬化状態の保護層を形成し、反対面に紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層を形成した後、該コレステリック液晶層側から紫外線を照射し、コレステリック液晶層のみを紫外線硬化させることを特徴とする（図２参照）。
【００３８】
通常、紫外線硬化性を有するコレステリック液晶層を使用した加飾シートを作成する場合、コレステリック液晶層をタックフリーにするために加飾シートへの紫外線照射が必須条件になり、このとき紫外線硬化性を有する保護層も硬化させてしまうため、成形同時加飾時にクラックが入る問題がある。
【００３９】
しかし、本発明のように保護層とコレステリック液晶層との間に紫外線吸収性を有する基体シートを設け、コレステリック液晶層側から紫外線照射を照射する製造方法では、照射された紫外線は、コレステリック液晶層を透過しても紫外線吸収性を有する基体シートによってほとんど吸収され、保護層にはほとんど届かない。
【００４０】
したがって、コレステリック液晶層は紫外線によって硬化することにより皮膜強度が向上するが、保護層は半硬化状態のまま保持されるため成形同時加飾時にクラックが入るのを防止できる。
【００４１】
コレステリック液晶層側から照射する紫外線の強度は、１００〜１０００ｍＪ／ｍ２程度が好ましい。１００ｍＪ／ｍ２より弱いとコレステリック液晶層の皮膜強度が不充分となり、溶融した射出成形樹脂の熱圧によってコレステリック液晶層が破壊されやすく、１０００ｍＪ／ｍ２より強いと、一部の紫外線が紫外線吸収層を透過して保護層を硬化させてクラックが生じやすくなるためである。常に、コレステリック液晶層の皮膜強度が充分で、かつ一部の紫外線が紫外線吸収層を透過することがないようにするためには、コレステリック液晶層側から照射する紫外線の強度を、２００〜５００ｍＪ／ｍ２程度にするのが好ましい。
【００４２】
つぎに、本発明の成形同時加飾成形品の製造方法の発明を説明する。本発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、本発明の加飾シートを射出成形金型に設置した後、型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化させた後、型開きして得られた成形品の保護層表面に、紫外線を照射して保護層を硬化することを特徴とする（図３参照）。
【００４３】
すなわち、射出成形同時加飾法によって成形品を得た後、成形品の保護層表面に紫外線を照射して、半硬化状態の保護層を硬化する方法である。したがって、射出成形時には保護層は半硬化状態にありクラックが生じることがなく、成形同時加飾成形品製造完了時には保護層は硬化状態にあり、硬化した保護層の高い耐磨耗性、耐擦傷性によってコレステリック液晶層が保護される。
【００４４】
成形品の保護層表面に照射する紫外線量は、各層の材質に悪影響がでない限り、強いほど好ましい。
【００４５】
なお、本発明では、成形同時加飾法によって成形品を得た場合を示したが、先に成形品を製造しておき、その成形品の曲面に加飾シートを貼り付けする場合であっても、同様の方法にて同様の効果が得られるものである。
【実施例１】
【００４６】
シアノアクリレート系紫外線吸収材を１％含ませた厚み１２５μｍのアクリルフィルムの片面に、ポリアミンを１重量％含ませたエポキシ系の紫外線硬化性樹脂からなる保護層をリバースコート法にて厚み５μｍで形成し、８０℃の温風を１２０秒間当てて半硬化状態にさせた。
【００４７】
ついで、反対面にコレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルとエポキシ系の紫外線硬化性樹脂と光重合開始剤とからなるコレステリック液晶インキを、リバースコート法にて厚み１μｍで紫外線吸収層上に塗布し、コレステリック液晶層を形成した。その後、コレステリック液晶層側の面から紫外線を２００ｍＪ／ｍ２照射してコレステリック液晶層を紫外線硬化させた。
【００４８】
次に、コレステリック液晶層上に塩酢ビ系の接着層をグラビア印刷にて厚み１μｍで形成した。上記のようにして得た加飾シートを射出成形金型のキャビティにセットし、金型を締めてポリスチレン樹脂を充填し、冷却後、型開きし、成形品を取り出した。そして得られた成形品表面に紫外線を６００ｍＪ／ｍ２照射し、保護層を紫外線硬化させた。
【００４９】
得られた成形同時加飾成形品表面には美しい外観のコレステリック液晶層が形成され、その耐磨耗性は砂消しゴムで擦って取れないものであり、その耐擦傷性はＨの鉛筆で引っ掻いても傷つかないという優れたものであった。
【実施例２】
【００５０】
厚み１２５μｍのポリプロピレンフィルムの片面に、シアノアクリレート系紫外線吸収剤を１％含むアクリルポリオール系樹脂からなる紫外線吸収層をグラビア印刷にて形成し、その上にポリアミンを１重量％含ませたエポキシ系の紫外線硬化性樹脂からなる保護層ををリバースコート法にて厚み８μｍで形成し、８０℃の温風を１８０秒間当てて半硬化状態にさせた。
【００５１】
ついで、反対面にコレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルとアクリル系の紫外線硬化性樹脂からなるコレステリック液晶インキをリバースコート法にて厚み１μｍで塗布し、コレステリック液晶層を形成した。次に、コレステリック液晶層上に塩酢ビ系の接着層をグラビア印刷にて厚み１μｍで形成した。
【００５２】
その後、接着層側の面から紫外線を５００ｍＪ／ｍ２照射してコレステリック液晶層を紫外線硬化させた。上記のようにして得た加飾シートを射出成形金型のキャビティにセットし、金型を締めてアクリル樹脂を充填し、冷却後、型開きし、成形品を取り出した。こうして得られた成形品表面に紫外線を１２００ｍＪ／ｍ２照射し、保護層を紫外線硬化させた。
【００５３】
得られた成形同時加飾成形品表面には、美しい外観のコレステリック液晶層が形成され、その耐磨耗性は砂消しゴムで擦って取れないものであり、その耐擦傷性は２Ｈの鉛筆で引っ掻いても傷つかないという優れたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明により得られた加飾シートは、家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品などに利用されるパネル部材等の加飾に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る加飾シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る加飾シートの一製造例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る成形同時加飾成形品の一製造例を示す断面図である。
【００５６】
１  加飾シート
２  成形樹脂
４  成形同時加飾成形品
３０  基体シート
３２  保護層
３３  紫外線吸収層
３４  コレステリック液晶層
３５  接着層
３８  加飾層
【図１】
2005186396.tif 000003
【図２】
2005186396.tif 000004
【図３】
2005186396.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月29日(2004.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９６７００