CN105960329B - 装饰板用树脂膜、装饰板的制造方法以及装饰板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种装饰板用树脂膜,其特征在于:上述装饰板用树脂膜为在第1聚酯树脂层上设有第2聚酯树脂层的无拉伸膜;上述第1聚酯树脂层含有第1聚酯树脂和橡胶状弹性体,上述第2聚酯树脂层含有第2聚酯树脂;上述第1聚酯树脂包含于上述第1聚酯树脂层,其含量在相对上述第1聚酯树脂层的总质量为70~99质量%的范围内,且其结晶度为10%以下;上述橡胶状弹性体包含于上述第1聚酯树脂层,其含量在相对上述第1聚酯树脂层的总质量为1~30质量%的范围内,且其拉伸断裂伸长率为550%以上;上述第2聚酯树脂的熔点为上述第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上,且其结晶度大于10%。
Description
技术领域
本发明涉及装饰板用树脂膜、装饰板的制造方法以及装饰板。
背景技术
近年,装饰板被用作整体浴室内壁材料、建筑内外壁材料、OA机器(例如电气·电子设备、音响设备、影印机·打印机等)的机壳、OA机器的内部部件以及家具的部件等的情况正逐渐增加。
在此,装饰板为将树脂膜叠压(即,层压)至基底材料后形成。在此,由于树脂膜的表面存在大量的凹凸,因此难以直接将其层压至基底材料。但树脂膜因加热而软化,其凹凸将变得平缓。因此,通过加热使树脂膜充分地(即,至能够保证基底材料(或预先涂于基底材料上的粘合剂)和树脂膜的充分的接触面积的程度)软化后,将其层压至基底材料。
装饰板可凭借树脂膜而被赋予各种各样的特性(例如:可设计性、加工润滑性、耐腐蚀性、耐化学品性、绝缘性、耐指纹污染性)。例如,通过使树脂膜中含有颜料、对树脂膜的表面进行压花加工(embossing)、在树脂膜的表面印刷各种花纹等,可对装饰板施加各种各样的设计。
作为使用装饰板的一个优点,可列举降低整体浴室内壁等的制造成本的例子。例如,当将装饰板用作整体浴室内壁材料时,可对一整面整体浴室内壁进行统一制造。与之相对的,当用瓷砖制造整体浴室内壁时,必须将多块瓷砖逐一粘贴至整体浴室的内壁面。因此,当将装饰板用作整体浴室内壁材料时,整体浴室的制造成本可被大幅降低。再者,如上所述,通过使树脂膜中含有颜料、对树脂膜的表面进行压花加工、在树脂膜的表面印刷各种花纹等,可对装饰板施加各种各样的设计。因此,通过采用被施加了上述设计的装饰板来制造整体浴室的内壁,可容易且以较低的成本来提高整体浴室的内壁的可设计性。
另外,作为装饰板的树脂膜,从经济性、压花等赋予设计性的容易程度出发,一直主要使用PVC(聚氯乙烯)膜。但是,一旦对层压PVC膜而成的装饰板进行加工,即存在加工部发生白化而损坏其设计性这一问题,再者,还存在燃烧时产生氯化氢等有害气体的问题。因此,例如如专利文献1~6所公开的一样,有人提出了使用聚酯膜以代替PVC膜的技术。
在专利文献1所公开的技术中,树脂膜为具有基底树脂层和表面树脂层的多层结构。基底树脂层被层压于作为基底材料的金属板上,而表面树脂层被层压于基底树脂层上。基底树脂层由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)构成,而表面树脂层由双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等构成。如上所述,由于基底树脂层由PBT构成,因此其结晶度较高。
在专利文献2所公开的技术中,树脂膜也为具有A层、B层的多层结构。A层被层压于作为基底材料的金属板上,而B层被层压于A层上。A层由熔点为210~240℃的聚酯树脂构成,作为其例子可列举含有55质量%以上的PBT的聚酯树脂。B层由非晶性的聚酯树脂构成,作为其例子可列举PET-G(一种乙二醇改性PET)。因此,A层(基底材料侧的层)的结晶度高于B层。
在专利文献3所公开的技术中,树脂膜也为具有A层、B层、C层的多层结构。C层被层压于作为基底材料的金属板上,B层被层压于C层上,而A层被层压于B层上。A层含有熔点为210~230℃的PBT,且其含量为75质量%以上。B层含有熔点为210~230℃的PBT和实质上为非晶性的聚酯树脂,且它们的质量比为45~70:30~55。作为实质上为非晶性的聚酯树脂的例子可列举PET-G。C层的玻璃化点为60℃以上,且其含有55质量%以上的实质上为非晶性的聚酯树脂。作为这样的聚酯树脂的例子可列举PET-G、PCT-G(一种乙二醇改性PET)。因此,最靠近金属板的C层的结晶度最小,最远离金属板的A层的结晶度最大。B层的结晶度在A层、C层之间。
在专利文献4所公开的技术中,树脂膜为具有基底树脂层、表面保护层的多层结构。基底树脂层被层压于作为基底材料的金属板上,而表面保护层被层压于基底树脂层上。作为构成基底树脂层的树脂的例子可列举PET和离聚体的掺混树脂,作为构成表面保护层的树脂的例子可列举PBT。因此,基底树脂层的结晶度低于表面保护层。
在专利文献5所公开的技术中,树脂膜为具有基底材料层和表面层的多层结构。基底材料层被层压于作为基底材料的金属板上,而表面层被层压于基底材料层上。基底材料层含有具有环氧基的非聚酯类热塑性弹性体、PBT和实质上为非晶性的聚酯树脂,且它们的质量比为3~15:21~48:42~73。作为具有环氧基的非聚酯类热塑性弹性体的例子可列举经环氧改性的苯乙烯-丁二烯类嵌段共聚物,作为实质上为非晶性的聚酯树脂的例子可列举PET-G。表面层由透明拉伸聚酯树脂构成。作为构成透明拉伸聚酯树脂膜的聚酯树脂的例子,可列举PET。由于透明拉伸聚酯膜的结晶度因拉伸而增加,因此基底材料层的结晶度低于表面层。
在专利文献6所公开的技术中,树脂膜为单层结构,并且含有聚酯树脂、橡胶状弹性体以及乙烯基聚合物。作为聚酯树脂的例子可列举PET、PBT等。即,分别公开了结晶度高的树脂、结晶度低的树脂作为构成树脂膜的树脂。作为构成橡胶状弹性体的例子可列举聚烯烃树脂,作为乙烯基聚合物的例子可列举离聚体。在专利文献6所公开的技术中,橡胶状弹性体被乙烯基聚合物包覆并分散至聚酯树脂中。
由于专利文献1~6所公开的任意一种树脂膜都比PVC膜硬质,因此即使对采用上述树脂膜所制造的装饰板进行加工,也不易白化。再者,由于树脂膜由作为非卤系树脂的聚酯树脂构成,因此燃烧时不会产生氯化氢等有害气体。
专利文献
专利文献1:日本专利特开2002-225186号公报
专利文献2:国际公开第2004/098883号公报
专利文献3:日本专利特开2010-173312号公报
专利文献4:国际公开第00/39420号公报
专利文献5:日本专利特开2006-297758号公报
专利文献6:国际公开第99/27026号公报
非专利文献
非专利文献1:S.A.Jabarin,Polym.Eng.Sci.,Vol.32,146,(1992)
非专利文献2:Brandrup,J.,Polymer Handbook,4th Edition,Wiley(USA),2003
发明内容
但是,在专利文献1~2所公开的技术中,层压于基底材料的层,即下层的结晶度高。因此,为保证树脂膜和基底材料的充分的接触面积,必须将树脂膜加热至接近熔点。因此,在向基底材料层压树脂膜时,施加于树脂膜上的设计可能会发生损伤。例如,在树脂膜上施加有压花的情况下,压花可能会因加热而发生变形。另外,在树脂膜上施加有印刷的情况下,该印刷可能会因加热而掉色。另外,在树脂膜添加有颜料的情况下,颜料可能会因加热而挥发。
另一方面,在专利文献3所公开的技术中,由于下层的结晶度低,因此能够在与专利文献1~2所公开的技术相比较低的温度下将树脂膜层压至基底材料。但在这些技术中,下层在装饰板的使用中可能会发生脆化。如非专利文献1所示,下层发生脆化的原因被认为是由于非晶性部分发生焓松弛。焓松弛是指处于不稳定的非晶性状态而被直接冷冻的分子,将过剩持有的能量放出而松弛至稳定能级(状态)的现象。放出过剩能量后的分子的分子运动将变得缓慢。其结果是下层对外部的刺激的跟随性(followability)降低而发生脆化。焓松弛易在下层的玻璃化点-50℃~-20℃左右的温度下发生。其结果是,在由于焓松弛而发生了脆化的下层可能会因例如树脂膜的残留应力而产生龟裂。而且,下层还可能以上述龟裂为基点从基底材料剥离。另外,还可能产生促进基底材料腐蚀的物质(例如在基底材料为镀锌钢板的情况下,水)堆积于龟裂中,使基底材料发生腐蚀这一问题。
另外,在专利文献4、5所公开的技术中,由于下层的结晶率也低于专利文献1~2所公开的薄膜,因此期待可在更低的温度下将树脂膜层压至基底材料。再者,由于下层中含有橡胶状弹性体,因此期待可对下层的脆化进行一定程度的抑制。但是,本发明人在对这些树脂膜进行详细研究后,发现各自存在以下问题。在专利文献4的公开技术中,由于作为橡胶状弹性体的离聚体的能量吸收能力小,因此不能充分吸收脆化后的聚酯相的破坏能量。其结果是,由于下层的补强依旧不充分,因此存在发生如上所述的使用时的缺陷的情况。另一方面,在专利文献5的公开技术中,橡胶状弹性体(热塑性弹性体)的能量吸收能力十分大,可充分吸收脆化后的下层的破坏能量。然而,构成下层的聚酯树脂的结晶率却不够小。其结果是,在构成下层的聚酯树脂的Tg附近的温度下,下层不能充分软化。因此,不能充分地降低层压温度,从而存在难以在抑制表面的设计变化的同时将薄膜层压至基板的情况。再者,由于表面层被拉伸而难以加工。并且,还存在这种加工的难度成为难题的情况。例如,专利文献5的薄膜的表面层难以进行压花加工,从而难以对其施加哑光设计。
另外,虽然专利文献6所公开的树脂膜为单层,但在构成树脂膜的树脂的结晶度较低的情况下,因层压时的加热,连树脂膜表面附近都将发生软化,其结果是,存在树脂膜的表面性状发生变化,即设计发生变化的情况。例如,在对树脂膜的表面进行了压花加工的情况下,存在该压花因层压时的加热而变形的情况。另一方面,在树脂膜的结晶度较高的情况下,可能产生与专利文献1~2相同的问题。
在此,本发明是鉴于上述问题而完成的,本发明的目的在于提供一种可在低温下被叠压至基底材料,抑制在装饰板的使用环境下的脆化,并且抑制叠压时的设计变化的全新改良的装饰板用树脂膜、装饰板的制造方法以及装饰板。
为解决上述课题,根据本发明的某些观点提供一种装饰板用树脂膜,其特征为:上述装饰板用树脂膜为在第1聚酯树脂层上设有第2聚酯树脂层的无拉伸膜;第1聚酯树脂层含有第1聚酯树脂和橡胶状弹性体,第2聚酯树脂层含有第2聚酯树脂;第1聚酯树脂包含于第1聚酯树脂层,其含量在相对第1聚酯树脂层的总质量为70~99质量%的范围内,且其结晶度为10%以下;橡胶状弹性体包含于第1聚酯树脂层,其含量在相对第1聚酯树脂层的总质量为1~30质量%的范围内,且其拉伸断裂伸长率为550%以上;第2聚酯树脂的熔点为第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上,且其结晶度大于10%。
在此,第1聚酯树脂的结晶度也可为1%以上且不足7%。
另外,橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率也可为650%以上。
另外,橡胶状弹性体也可包含于第1聚酯树脂层,其含量在相对第1聚酯树脂层的总质量为5~25质量%的范围内。
另外,第2聚酯树脂的熔点也可为第1聚酯树脂的玻璃化点+125℃以上。
另外,第2聚酯树脂的结晶度也可大于20%且在50%以下。
另外,第1聚酯树脂也可包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、PET-I、PET-G、PCT-G以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上。
另外,第2聚酯树脂也可在主树脂和副树脂中至少包含主树脂,上述主树脂包含选自由聚对苯二甲酸丁二醇酯、PBT-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上,上述副树脂包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、PET-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上。
另外,主树脂和副树脂的质量比也可为100:0~60:40。
根据本发明的其它观点提供一种装饰板的制造方法,其特征在于:其为通过对上述装饰板用树脂膜进行层压而制造装饰板的装饰板的制造方法,其包含将装饰板用树脂膜加热至第1聚酯树脂的玻璃化点-10℃~第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃的工序,和在使第1聚酯树脂层与基底材料相对的状态下,对装饰板用树脂膜和基底材料进行压接的工序。
根据本发明的其它观点提供一种装饰板,其特征在于:上述装饰板通过上述制造方法而制造。
如上所述,本发明所涉及的树脂膜为包含第1聚酯树脂层以及第2聚酯树脂层的装饰板用无拉伸树脂膜。由于第1聚酯树脂以结晶度为10%以下的第1聚酯树脂为主要成分,并且为无拉伸膜,因此即使叠压温度为低温也将充分软化并发挥其粘结效果,从而可确保其与基底材料的充分的黏附力。即,树脂膜可在低温下被叠压至基底材料。
再者,由于第1聚酯树脂层含有适当量的具有550%以上的拉伸断裂伸长率的橡胶状弹性体,因此在装饰板使用环境下的耐久性较为优异。即,可抑制树脂膜在装饰板使用环境下的脆化。因此,在使用装饰板时,装饰板中的树脂膜几乎不使装饰板的设计发生变化。
附图说明
图1为模式地表示本发明的实施方式所涉及的树脂膜的结构的侧截面图。
图2为模式地表示同一实施方式所涉及的装饰板的结构的侧截面图。
图3为表示第1聚酯树脂以及第2聚酯树脂的温度和它们的树脂的软化度的对应关系的曲线图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。应予说明,在本说明书和附图中,对实际具有相同功能结构的构成要素附以相同的符号以省略重复说明。
<1.树脂膜的结构>
首先根据图1~图3对本实施方式所涉及的树脂膜10的结构进行说明。
如图1所示,树脂膜10具有第1聚酯树脂层(以下,也称为“下层”)20和第2聚酯树脂层(以下,也称为“上层”)30。
(1-1.下层的结构)
下层20为含有第1聚酯树脂和橡胶状弹性体的无拉伸层。第1聚酯树脂的结晶度为10%以下。在此,结晶度为表示第1聚酯树脂中的结晶部分的体积分数的值,结晶度越低则结晶部分越少。第1聚酯树脂的结晶度通过以下(数学式1)进行定义。
(C%)A=△HA/△HIA×1/wA···(数学式1)
(数学式1)中(C%)A为第1聚酯树脂的结晶度,△HA为通过差示扫描量热计(DSC)所测定的第1聚酯树脂的熔化热(熔化潜热)(J/g)。差示扫描量热计的加热速度例如为10℃/分钟即可。在第1聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,可观测各聚酯树脂所对应的熔化热的峰值。此时,△HA为各峰值所表示的熔化热的总和。△HIA为第1聚酯树脂的理论熔化潜热,即第1聚酯树脂为理想晶体的情况下的熔化热。在聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,△HIA为各聚酯树脂的理论熔化潜热的总和。理论熔化热例如在非专利文献2等中被公开。应予说明,在理论熔化潜热不明的情况下,以PET的平衡熔化热140.2J/g作为理论熔化热即可。另外,在不存在表示熔化热的峰的情况下,第1聚酯树脂的结晶度为0(完全非晶体)。
wA为第1聚酯树脂相对于下层20的总质量的质量比。在聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,wA为它们相对于下层20的总质量的质量比的总和。在下层20仅由第1聚酯树脂和橡胶状弹性体构成的情况下,wA为0.70~0.99范围内的值。
图3所示的曲线L10为模式地表示第1聚酯树脂的温度和软化度(%)的对应关系的曲线。在此,软化度为表示试样的柔软程度的参数,软化度越高则越柔软。软化度可采用热机械分析仪(TMA)通过针入度试验进行测定。具体而言,以规定载荷将小直径的探针插入试样中,并以此时探针的穿透深度除以试样的厚度即可得软化度。图3的软化度为在载荷1MPa、探针直径1mm的测定条件下所测定的值。优选针入度试验的载荷与将树脂膜10压接至基底材料时的载荷为相同水平。此外,TgA为第1聚酯树脂的玻璃化点,即下层20的玻璃化点。
如曲线L10所示,由于第1聚酯树脂的结晶度非常低,为10%以下,因此其软化度以第1聚酯树脂的玻璃化点TgA(以下,也单独称为“玻璃化点TgA”)附近为边界而大幅变动。即,虽然在第1聚酯树脂的温度为玻璃化点TgA附近以下的情况下,第1聚酯树脂的软化度为不足80%的值,但一旦第1聚酯树脂的温度超过玻璃化点TgA附近,第1聚酯树脂的软化度就会急剧上升至大于80%的值。另外,第1聚酯树脂的玻璃化点TgA自身也较低,例如为70℃左右。
应予说明,本实施方式的玻璃化点以及熔点为根据JIS K0129通过差示扫描量热计测定的值。差示扫描量热计的加热速度例如设为10℃/分钟即可。在第1聚酯树脂由多种聚酯树脂的混合物构成的情况下,可测定多个玻璃化点。此时,以质量比最大的聚酯树脂的玻璃化点为TgA。同样,在第2聚酯树脂由多种聚酯树脂的混合物构成的情况下,可测定多个熔点。在这种情况下,以质量比最大的聚酯树脂的熔点为TmB。
如此,第1聚酯树脂的结晶度非常小,为10%以下。因此,即使在玻璃化点TgA左右的温度下第1聚酯树脂也会充分地(即,至能够保证基底材料40(或预先涂于基底材料40上的粘合剂)和树脂膜10的充分的接触面积的程度)软化。
即,通过将树脂膜10加热至玻璃化点TgA左右的温度,然后,在使下层20与基底材料40相对的状态下将树脂膜10叠压至基底材料40,后述实施例中所测定的峰强度即可为30N/25mm以上。因此,将树脂膜10叠压至基底材料40时,可降低树脂膜10的加热温度(即叠压温度)。具体而言,可将树脂膜10的叠压温度降低至玻璃化点TgA-10℃~玻璃化点TgA+100℃的范围内的温度。
在此,优选第1聚酯树脂的结晶度为1%以上且不足7%。在第1聚酯树脂的结晶度不足1%的情况下,第1聚酯树脂内的结晶部分,即连接非晶性部分之间的物理交联部分非常少。因此,在玻璃化点TgA以上的温度环境下使用装饰板100时,存在下层20的残留应力被释放的情况。而且,存在下层20因上述残留应力而变形,并且上层30的设计因上述变形而发生变化的情况。但是,如后述实施例所示,即使在发生了这种设计变化的情况下,其变化量也较为轻微,在实用上不存在问题。
另一方面,一旦第1聚酯树脂的结晶度为7%以上,则第1聚酯树脂内的结晶部分会增多。因此,在只是将基底材料40加热至玻璃化点TgA左右的情况下,基底材料40和树脂膜10的黏附力便可能发生轻微下降。但是,如后述实施例所示,即使在基底材料40和树脂膜10的黏附力发生轻微下降的情况下,也可确保在实用上足够的黏附力。第1聚酯树脂的结晶度更优选为2~5%。在结晶度为上述范围内的值的情况下,当将树脂膜10叠压至基底材料40时,可进一步降低基底材料40的加热温度。并且,可进一步抑制使用装饰板100时上层30的设计变化。
虽然第1聚酯树脂只要为结晶度为10%以下的聚酯树脂,则不受特别的限制,但优选其包含选自由PET、PET-I、PET-G、PCT-G以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上。可容易地将这些聚酯树脂的结晶度调整至10%以下,并且,它们的玻璃化点也较低,为70℃左右。
虽然PET为对苯二甲酸和乙二醇的共聚物,但在本实施方式中,PET也包含将PET的对苯二甲酸残基置换为2,5-二甲基对苯二甲酸残基后的物质。
PET-I为将PET的一部分二羧酸残基变为间苯二甲酸残基后的物质,其含有的间苯二甲酸残基相对二羧酸残基的总摩尔数的摩尔比为大于0%且在75%以下。间苯二甲酸残基的摩尔比优选为大于0%且在25%以下,更优选为5~15%。在间苯二甲酸残基的摩尔比在这些范围内的情况下,由于PET-I的结晶速度变慢,因此可容易地将第1聚酯树脂的结晶度调整至10%以下。其结果是,可降低为了使第1聚酯树脂充分软化所必需的温度。在本实施方式中,PET-I也包含将PET-I的一部分二羧酸残基置换为2,5-二甲基对苯二甲酸残基后的物质。
PET-G为将PET的一部分二醇残基置换为1,4-环己烷二甲醇(1,4-CHDM)残基后的物质,二醇残基中1,4-CHDM残基相对二醇残基的总摩尔数的摩尔比为20%以上且不足50%。在本实施方式中,PET-G也包含将PET-G的一部分二羧酸残基置换为2,5-二甲基对苯二甲酸残基后的物质。
PCT-G为将PET的一部分二醇残基置换为1,4-CHDM残基后的物质,二醇残基中1,4-CHDM残基相对二醇残基的总摩尔数的摩尔比为50%以上80%以下。在本实施方式中,PCT-G也包含将PCT-G的一部分二羧酸残基置换为2,5-二甲基苯对二甲酸后的物质。
PET、PET-I、PET-G以及PCT-G(以下,也称为“PET等”)的衍生物为将构成PET等的一部分二羧酸残基以及二醇残基,即一部分聚酯残基置换为其它聚酯残基后的物质。
作为构成PET等的衍生物的二羧酸残基可列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,3-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、联苯甲酸、联苯二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸等芳香族二羧酸,以及己二酸、庚二酸、癸二酸、壬二酸、癸烷二羧酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、枸橼酸等脂肪族二羧酸,环己烷二羧酸等脂环族二羧酸等。
另外,作为构成PET等的衍生物的二醇残基可列举2,2’-双(4-羟苯基)丙烷(以下,也简称为“双酚A”)、双(4-羟苯基)甲烷、双(2-羟苯基)甲烷、o-羟苯基-p-羟苯基甲烷、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)砜、双(4-羟苯基)硫醚、双(4-羟苯基)酮、双(4-羟苯基)二苯甲烷、双(4-羟苯基)-p-二异丙基苯、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、双(3-甲基-4-羟苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)醚、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)硫醚、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯甲烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、4,4’-二羟基联苯、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基联苯、4,4’-二羟基苯酮等芳香族二醇,以及乙二醇、三亚甲基二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、1,4-丁二醇、五亚甲基二醇、新戊二醇、己二醇、十二亚甲基二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、氢化双酚A等脂肪族二醇,环己烷二甲醇等脂环族二醇等。
应予说明,PET等的衍生物优选含有构成PET等的二羧酸残基,上述二羧酸残基的含量相对二羧酸残基的总摩尔数为70摩尔%,优选为80摩尔%以上,更优选为98摩尔%以上。同样,PET等的衍生物优选含有构成PET等的二醇残基,上述二醇残基的含量相对二醇残基的总摩尔数为70摩尔%,优选为80摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上。PET等的衍生物可包含2种以上的构成PET等的二羧酸残基以外的二羧酸残基,也可包含2种以上的构成PET等的二醇残基以外的二醇残基。
第1聚酯树脂优选包含多种二羧酸残基或二醇残基。在该情况下,由于2种以上的二羧酸残基或二醇残基在分子内被随机配置,因此分子内的焓(无规性)变大。因此,即使第1聚酯树脂的分子整齐排列也难以实现有序化。其结果是第1聚酯树脂难以结晶。即,容易将结晶度调整至10%以下。从这种观点出发,第1聚酯树脂优选为上述列举的聚酯树脂中的PET-I、PET-G、PCT-G以及它们的衍生物。再者,第1聚酯树脂最优选为PET-G。由于PET-G的玻璃化点为70℃左右,因此易于操作并能够进行批量生产,在经济性方面较为优异。
第1聚酯树脂也可包含满足上述条件的多种聚酯树脂。只要使第1聚酯树脂的结晶度为10%以下,则聚酯树脂的混合比不受特别限制。
第1聚酯树脂包含于下层20,其含量相对下层20的总质量在70~99质量%的范围内。在第1聚酯树脂的质量%处于该范围内的情况下,即使在玻璃化点TgA左右的温度下,下层20也将充分软化。第1聚酯树脂的质量%相对下层20的总质量优选为75~95质量%,更优选为80~90质量%。在第1聚酯树脂的质量%处于这些范围内的情况下,下层20更容易软化。
橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率为550%以上。在此,拉伸断裂伸长率为根据JISK6251或K7162的方法所测定的值。
在此,将橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率(εA)设为550%以上的理由如下所述。即,由于第1聚酯树脂的结晶度非常低,为10%以下,因此在使用装饰板时容易发生焓松弛。因此,在下层20仅由第1聚酯树脂构成的情况下,下层20由于第1聚酯树脂的焓松弛而可能发生脆化。
添加吸收第1聚酯树脂的破坏能量的缓冲相的方法被认为是抑制下层20的脆化的方法。作为这样的缓冲相,已知有如专利文献5所公开的热塑性弹性体般的橡胶状弹性体。
但是,在本发明人将专利文献5、6所公开的物质添加至下层20中并制造装饰板时,在这些装饰板中,下层20的脆化并未被充分抑制。因此,本发明人着眼于作为橡胶状弹性体的其中一个能量吸收能力评价指标的拉伸断裂伸长率。然后,在本发明人将拉伸断裂伸长率为550%以上的橡胶状弹性体添加至下层20时,发现下层20的脆化得到了比以往更大的抑制。由于专利文献3所公开的物质的拉伸断裂伸长率不足550%,因此被认为不能充分抑制下层20的脆化。因此,在本实施方式中,将橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率设定为550%以上。通过上述方式,可更加确切地抑制下层20的脆化。例如,即使将装饰板100长时间暴露于第1聚酯树脂的玻璃化点-50℃~-20℃左右的温度环境中,树脂膜10也难以从基底材料40剥离,进而,还可抑制基底材料40的腐蚀。
在此,橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率优选为650%以上,更优选为750%以上,进一步优选为980%以上。在橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率处于这些范围内的情况下,可更加确切地抑制下层20的脆化。
本实施方式的橡胶状弹性体只要为拉伸断裂伸长率为550%以上的橡胶状弹性体,则不受特别限制。作为可在本实施方式中使用的橡胶状弹性体,可列举例如,苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶等双烯烃类橡胶,丁基橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙烯-丁烯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等非双烯烃类橡胶,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物及其氢化物、苯乙烯-聚异戊二烯-苯乙烯共聚物等苯乙烯类热塑性弹性体,低密度聚乙烯、乙丙烯共聚物和聚丙烯的共混物、部分交联的三元乙丙橡胶和聚烯烃的共混物等聚烯烃类热塑性弹性体,乙烯-丁烯共聚物、聚酯类、聚酰胺类、聚氨酯类、PVC类、氟类热塑性弹性体等。
应予说明,从成本、下层20的脆化抑制效果的大小、耐水性(特别是对沸水的稳定性)的观点来看,在上述所列举的橡胶状弹性体中尤其优选含有烯烃骨架(即,烯类)的橡胶状弹性体。由于烯类橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率大且其无极性,因此脆化抑制效果较大,并且,即使在用水的地方使用也难以吸水变形。
橡胶状弹性体包含于下层20,其含量在相对下层20的总质量为1~30质量%的范围内。在橡胶状弹性体的质量%不足1质量%的情况下,无法充分地抑制下层20的脆化。如果橡胶状弹性体的质量%超过30质量%,则下层20的耐水性(尤其是对沸水的稳定性)将会降低。例如,将下层20浸渍在沸水中时,下层20容易发生变形。另外,在使用装饰板100时,下层20也容易由于残留应力而发生变形。
橡胶状弹性体的质量%优选为5~25质量%,更优选为10~20质量%。在橡胶状弹性体的质量%处于这些范围内的情况下,可更确切地抑制下层20的脆化,同时更加确切地抑制装饰板100在使用时的变形。
另外,下层20形成所谓的无拉伸状态。本实施方式中的无拉伸状态意味着并未进行单向拉伸以及双向拉伸中的任一种。通过将下层20设为无拉伸状态,可减小使下层20软化时的收缩应力,其结果是可使下层20和基底材料40更加切实且牢固地黏附。
作为上述以外的构成要素,优选在下层20中添加改善橡胶状弹性体和第1聚酯树脂的相容性的相容剂。在橡胶状弹性体为烯类的情况下,由于橡胶状弹性体和第1聚酯树脂的相容性较差,因此尤其优选在下层20中添加相容剂。相容剂通过与作为下层20的母体树脂的第1聚酯树脂接枝,能够抑制橡胶状弹性体的凝集,并且使橡胶状弹性体分散为微粒。其结果是,橡胶状弹性体的脆性抑制效果得以提高。
作为相容剂,可列举例如离子聚合物,以及乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物等。可将它们单独添加至下层20,也可将它们双方都添加至下层20。
优选在下层20中添加含量在相对下层20的总质量为10质量%以下的范围内的相容剂。如果相容剂的质量%超过10质量%,则相容剂和第1聚酯树脂的接枝反应将过度进行,因此在制作树脂膜10时下层20的材料可能会发生增稠。在下层20的材料发生增稠的情况下,存在难以稳定地进行树脂膜10的制膜的情况。相容剂的质量%优选为1~5质量%。在相容剂的质量%处于上述范围内的情况下,可促进相容剂和第1聚酯树脂的接枝反应,同时也容易控制该接枝反应的进行。相容剂的质量%进一步优选为在1~3质量%的范围内。在相容剂的质量%处于上述范围内的情况下,可抑制相容剂独立成相。在相容剂单独形成层的情况下,上述层可能会妨碍橡胶状弹性体产生的脆化抑制。
另外,也可使下层20中含有可添加至以往的树脂膜中的其它任意的添加剂,例如颜料。颜料优选相对下层20的总质量为5~20质量%。在颜料的质量%超过20质量%的情况下,下层20的材料可能会发生增稠。另外,在颜料的质量%不足5质量%的情况下,树脂膜10可能无法充分遮蔽基底材料40。此时,装饰板100的可设计性可能会下降。
另外,使下层20中含有颜料的方法不受特别限制。例如,可将颜料直接添加至下层20的材料中,也可将颜料的母料(将颜料以高浓度混合至第1聚酯树脂后的材料)添加至下层20的材料中。颜料的母料优选含有含量在相对母料的总质量为40~60质量%的范围内的颜料。在颜料的质量%超过60质量%的情况下,母料的粘度增高,而存在难以使颜料均匀地分散在下层20中的情况。另外,在颜料的质量%不足40质量%的情况下,母料中的颜料较少,为了使下层20中的颜料的浓度范围为上述浓度范围,需要大量的母料。因此,树脂膜10的制造成本将增加。
(1-2.上层的结构)
上层30含有第2聚酯树脂作为主要成分。在此主要成分意味着相对上层30的总质量的质量%为50质量%以上。第2聚酯树脂的结晶度大于10%。再者,第2聚酯树脂的熔点为第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上。在此,第2聚酯树脂的结晶度与第1聚酯树脂的结晶度同样地通过以下(数学式2)进行定义。
(C%)B=△HB/△HIB×1/wB···(数学式2)
(数学式2)中,(C%)B为第2聚酯树脂的结晶度,△HB为通过差示扫描量热计(DSC)所测定的第2聚酯树脂的熔化热(熔化潜热)(J/g)。差示扫描量热计的加热速度例如为10℃/分钟即可。在第2聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,可观测各聚酯树脂所对应的熔化热的峰值。此时,△HB为各峰值所表示的熔化热的总和。△HIB为第2聚酯树脂的理论熔化潜热,即第2聚酯树脂为理想晶体的情况下的熔化热。在聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,△HIB为各聚酯树脂的理论熔化潜热的总和。应予说明,在理论熔化潜热不明的情况下,以PET的平衡熔化热140.2J/g作为理论熔化热即可。
wB为第2聚酯树脂相对上层30的总树脂质量(除开颜料等无机成分后的全体树脂的质量)的质量比。在上层30仅由第2聚酯树脂构成的情况下,wB为1.0。另外,在聚酯树脂为多种聚酯树脂的混合物的情况下,wB为它们相对于下层20的总树脂质量的质量比的总和。
如图3所示的曲线L20为模式性地表示第2聚酯树脂的温度和软化度(%)的对应关系的曲线。TgB为第2聚酯树脂的玻璃化点,即上层30的玻璃化点。TmB为第2聚酯树脂的熔点,即上层30的熔点。
如曲线L20所示,由于第2聚酯树脂的结晶度大于10%,因此其在第2聚酯树脂的玻璃化点TgB左右的温度下几乎不发生软化。当温度超过熔点TmB时,第2聚酯树脂将软化至与第1聚酯树脂相同的程度。
另一方面,如后文所述,在本实施方式中,将树脂膜10加热至玻璃化点TgA-10℃~玻璃化点TgA+100℃范围内的温度,再将树脂膜10叠压至基底材料40。因此,在叠压树脂膜10时,由于第2聚酯树脂几乎不发生软化,因此可抑制施加在树脂膜10上的设计的损伤。
在此,第2聚酯树脂的结晶度优选大于20%而在50%以下。在第2聚酯树脂的结晶度为20%以下的情况下,在向基底材料40叠压树脂膜10时,第2聚酯树脂的结晶部分不能充分冻结非晶性部分的分子运动,从而存在上层30发生软化的情况。如果上层30发生软化,则存在上层30的设计发生变化的情况。但是,即使在发生了这种变化的情况下,其变化量也较为轻微,在实用上不存在问题。
另外,在第2聚酯树脂的结晶度超过50%的情况下,第2聚酯树脂内的结晶部分非常多。因此,在制作树脂膜10时,上层30可能会发生体积收缩。如果上层30发生体积收缩,则可能会引起树脂膜10的翘曲或局部收缩。其结果是,存在难以控制上层30的表面性状的情况。但是,上层30的体积收缩较为轻微,在实用上不存在问题。
第2聚酯树脂的结晶度更优选为25~40%。在第2聚酯树脂的结晶度处于上述范围内的情况下,可抑制制膜时的体积收缩,同时抑制向基底材料40叠压树脂膜10时上层30的软化。
第2聚酯树脂的熔点更优选为第1聚酯树脂的玻璃化点+125℃以上。在第2聚酯树脂的熔点处于上述范围内的情况下,向基底材料40叠压树脂膜10时上层30更加难以软化。第2聚酯树脂的熔点优选为第1聚酯树脂的熔点+100℃以下。在第2聚酯树脂的熔点超过第1聚酯树脂的熔点+100℃的情况下,制造树脂膜10时的挤出温度过高,下层20可能会发生热老化。
第2聚酯树脂只要为满足上述条件的聚酯树脂,则不受特别限制。但是,第2聚酯树脂优选为包含选自由PBT、PBT-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上的主树脂,或主树脂和包含选自由PET、PET-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上的副树脂的混合物。
虽然PBT为对苯二甲酸和丁二醇的共聚物,但在本实施方式中,PBT也包含将PBT的对苯二甲酸残基置换为2,5-二甲基对苯二甲酸残基后的物质。
PBT-I为将PBT的一部分二羧酸残基变为间苯二甲酸残基后的物质,其含有的间苯二甲酸残基相对二羧酸残基的总摩尔数的摩尔比为大于0%而在75%以下。间苯二甲酸残基的摩尔比优选为大于0%而在15%以下,更优选为5~15%。在间苯二甲酸的摩尔比处于这些优选范围的情况下,由于PBT-I的结晶速度变快,因此可容易地使第2聚酯树脂的结晶度大于10%。在本实施方式中,PBT-I也包含将PBT-I的一部分二羧酸残基置换为2,5-二甲基对苯二甲酸后的物质。
PBT以及PBT-I(以下,也称为“PBT等”)的衍生物为将构成PBT等的一部分二羧酸残基以及二醇残基,即一部分聚酯残基置换为其它的聚酯残基后的物质。构成PBT等的衍生物的二羧酸残基以及二醇残基与构成PET等的衍生物的二羧酸残基和二醇残基相同。
此外,PBT等的衍生物优选含有构成PBT等的二羧酸残基,上述二羧酸残基相对二羧酸残基的总摩尔数为70摩尔%,优选为80摩尔%以上,更优选为98摩尔%以上。同样地,PBT等的衍生物优选含有构成PBT等的二醇残基,上述二醇残基相对二醇残基的总摩尔数为70摩尔%,优选为80摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上。PBT等的衍生物可含有2种以上的构成PBT等的二羧酸残基以外的二羧酸残基,也可含有2种以上的构成PBT等的二醇残基以外的二醇残基。此外,主树脂也可含有上述列举的多种聚酯树脂。
构成副树脂的PET、PET-I以及它们的衍生物与构成第1聚酯树脂的PET、PET-I以及它们的衍生物相同。第2聚酯树脂必须至少包含主树脂。通过该方式以使第2聚酯树脂的结晶度和熔点满足上述条件。
在将主树脂和副树脂混合的情况下,主树脂和副树脂的质量比优选为100:0~60:40。通过使主树脂包含上述比例的副树脂,可抑制第2聚酯树脂的过度结晶。通过该方式,可抑制上层30的局部收缩(如上所述,这样的收缩在向基底材料40叠压树脂膜10时容易发生)的发生。再者,在副树脂的质量%超过40质量%的情况下,第2聚酯树脂的结晶因酯交换而减慢,进而存在难以将结晶度调整至10%以上的情况。
另外,上层30形成所谓的无拉伸状态。通过将上层30设定为无拉伸状态,能够对上层30进行压花加工。应予说明,在专利文献5中,由于表面层被拉伸,因此非常坚固。因此,无法对表面层进行压花加工。
另外,也可使上层30中含有可添加至以往的树脂膜中的其它任意的添加剂,例如颜料。关于颜料的浓度范围、使上层30中含有颜料的方法,与下层20相同。可只使下层20或上层30的任意一方包含颜料,也可使双方都包含颜料。
虽然下层20和上层30的厚度比不受特别限制,但由于下层20为用于发挥树脂膜10和基底材料40的黏附力的层,因此优选其为比较薄的一方。具体而言,下层20的厚度相对树脂膜10的总厚度优选为1~20%。如果下层20的厚度不足树脂膜10的总厚度的1%,则下层20将非常薄,因此存在难以稳定并制造下层20的情况。在下层20的厚度超过树脂膜10的总厚度的20%的情况下,在向基底材料40叠压树脂膜10时(即加热树脂膜10时),存在因下层20的软化而使上层30的设计发生变化的情况。下层20的厚度更优选为树脂膜10的总厚度的3~15%。在下层20的厚度处于该范围内的情况下,下层20的制造较为容易,并且,即使下层20发生软化也难以使上层30的设计发生变化。即,上层30的设计的稳定性得以提高。
另外,虽然树脂膜10的总厚度自身也不受特别限制,但优选为30~300μm。在树脂膜10的总厚度不足30μm的情况下,树脂膜10将变得非常薄。因此,例如即使使树脂膜10中含有颜料,也存在树脂膜10难以遮蔽基底材料40的情况。在树脂膜10的厚度超过300μm的情况下,由于其与基底材料40的线膨胀系数差,在基底材料40和树脂膜10的界面上容易产生较大的热应力。其结果是,存在树脂膜10从基底材料40剥离的情况。
(1-3.树脂膜的加工)
也可在树脂膜10上实施在以往的装饰板用树脂膜上实施的各种加工。例如,也可对树脂膜10的上层30进行压花加工。虽然压花的深度(槽的深度)不受特别限制,但优选为上层30的厚度的80%以下。在压花的深度超过上层30的厚度的80%的情况下,由于树脂膜10加热时的热传导,槽的底部附近的聚酯树脂将发生软化,进而,存在使压花的形状发生变化的情况。压花的深度优选为上层30的厚度的60%以下。此时,压花在树脂膜10被加热时更加难以发生变形。
另外,可在上层30的表面进行各种印刷,也可在印刷面上层压薄膜或者涂料。通过该方式,例如可对上层30的表面施加进一步的设计,并可通过薄膜或涂料对该设计进行保护。作为这样的薄膜可列举透明保护膜等。作为构成透明保护膜的树脂可列举双向拉伸PET、无拉伸聚酯、苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸类(acrylic)、PVC、氟树脂、聚酰亚胺薄膜等。薄膜可被直接压接至上层30,也可经由粘合剂被压接。也可将施加印刷后的薄膜压接至上层30。另外,作为涂料可列举清漆、丙烯酸类(acrylic)、聚氨酯等。
按照本实施方式,下层20含有结晶度为10%以下的第1聚酯树脂,并以其为主要成分。第1聚酯树脂即使在玻璃化点左右的温度下也会充分软化。因此,即使将树脂膜10的叠压温度设定为玻璃化点-10℃~玻璃化点+100℃左右,也能够将树脂膜10牢固地叠压至基底材料40。按照该方法,在本实施方式中,由于能够在低温下将树脂膜10叠压至基底材料40,因此可降低装饰板100的制造所需要的能量,从而提高装饰板100的生产速度。此外,由于可降低树脂膜10和基底材料40的热膨胀系数差,因此可使装饰板100的形状稳定,并抑制加热树脂膜10时的设计变化(例如印刷、颜料的掉色)等。
另外,在只是减小下层20的结晶度的情况下,存在使用装饰板100时下层20发生脆化的可能性。因此,在本实施方式中,使下层20中含有抑制脆化的橡胶状弹性体。特别是在本实施方式中,由于橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率为550%以上,因此可比以往更确切地抑制下层20的脆化。按照该方式,可提高装饰板100的寿命。
再者,上层30含有玻璃化点大于10%,并且熔点为第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上的第2聚酯树脂。而且,叠压温度如上所述可为低温。因此,可在叠压时抑制第2聚酯树脂层的软化,进而可抑制设计的变化。因此,提高上层30的设计自由度。例如,在本实施方式中,即使加深压花槽,在向基底材料40叠压树脂膜10时压花也难以复原。因此,可加深压花的槽。
按照上述方法,树脂膜10可在低温下层压至基底材料40,并且可在装饰板100的使用环境下长期确保其与基底材料40的黏附性、以及其耐腐蚀性。再者,在向基底材料40叠压树脂膜10时树脂膜10的设计将难以发生变化。再者,由于下层20、上层30中的任一方都以聚酯树脂构成,因此即使对装饰板100进行加工也很少发生白化,并且燃烧时也不会产生卤化氢等有害气体。
<2.装饰板的结构>
接下来基于图2对装饰板100的结构进行说明。装饰板100为在基底材料40上叠压(即,层压)树脂膜10而形成。树脂膜10的下层20黏附于基底材料40。基底材料40的种类不受特别限制。作为基底材料40可列举例如钢板、A1合金板、铜板、Ti板等金属板,木材单板、胶合板(plywood)、刨花板(particle board)、MDF等木质板,石膏板、硅酸钙板、石棉板等无机板等。也可对基底材料40实施各种表面处理(例如化学转化处理等)。基底材料40的厚度也不受特别限制。但基底材料40的厚度优选为树脂膜10的总厚度的1/10~10倍。在基底材料40的厚度不足树脂膜10的总厚度的1/10的情况下,由于树脂膜10与基底材料40的线膨胀系数差,容易在基底材料40和树脂膜10的界面上产生较大的热应力。在基底材料40的厚度超过树脂膜10的总厚度的10倍的情况下,树脂膜10和基底材料40的张力差变得过大,从而存在难以连续叠压(即,在上层30上进行进一步层压薄膜的处理)的情况。
<3.装饰板的制造方法>
(3-1.树脂膜的制造方法)
树脂膜10的制造方法不受特别限制。树脂膜10例如可通过吹塑成型法、滚轧法(roll rolling method)等制造。作为吹塑成型法可列举例如T模多层挤压法、多层吹胀法(inflation method)等。作为滚轧法可列举压延法等。虽然在吹塑成型法中下层20和上层30可被共同挤出,但也可分别制造下层20、上层30后对它们进行压接。在压接时可使用粘合剂。在滚轧法中,可在分别制造下层20、上层30后再对它们进行压接。在压接时也可使用粘合剂。
(2-2.装饰板的制造方法)
本实施方式所涉及的装饰板的制造方法包含:将树脂膜10加热至第1聚酯树脂的玻璃化点TgA-10℃~第1聚酯树脂的玻璃化点TgA+100℃的第1工序,和在使下层20与基底材料40相对的状态下,对树脂膜10和基底材料40进行压接的第2工序。
在此,在本实施方式中,由于下层20含有结晶度为10%以下的第1聚酯树脂,因此只需加热至第1聚酯树脂的玻璃化点TgA-10℃~第1聚酯树脂的玻璃化点TgA+100℃即可充分软化。因此,可通过第1工序使下层20充分软化。因此,可通过第2工序使树脂膜10牢固地叠压至基底材料40。另一方面,由于上层30的结晶度大于10%,并且熔点为第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上,因此在向基底材料40叠压树脂膜10时几乎不发生软化。因此,上层30的设计几乎不发生变化。
(实施例1~19)
接下来,对本实施方式的实施例进行说明。在实施例1~19中进行以下处理。
(试样材料)
在实施例1~19中,作为PET、PET-I、PBT、PBT-G,使用RN163(东洋纺制)、SA1344(ユニチカ制)、1401-X04(东レ制)、イースター6763(イーストマンケミカル制)。PET-I中的间苯二甲酸残基相对二羧酸残基的总摩尔数的摩尔比为8%。PET-G中的1,4-CHMD的摩尔比相对二醇残基的总摩尔数为约30%。
另外,作为烯类橡胶状弹性体,使用タフマーA4085-S、DF10、BL2481、A4085-S(任意一个都为三井化学制),作为苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEBS)类橡胶状弹性体,使用タフタックH1221(旭化成制)。此外,为改善SEBS类橡胶状弹性体与聚酯的相容性,而以相对其总质量为3质量%的甲基丙烯酸缩水甘油酯对SEBS类橡胶状弹性体进行了改性(即,导入了环氧基)。并且使用上述改性后的橡胶状弹性体。
作为乙烯类三元共聚物类的相容剂使用ボンドファスト7L(住友化学制),作为离聚体类的相容剂使用ハイミラン1702(三井-デュポンケミカル制)用。
(参变量的测定)
作为下层20用的材料,准备表1所示组成的材料,并通过上述方法测定了各材料的结晶度、拉伸断裂伸长率以及玻璃化点。测定值如表2所示。另外,作为构成上层30的材料,准备表1所示组成的材料,并通过上述方法测定了各材料的结晶度以及熔点。测定值如表2所示。
(树脂膜的制造(制膜))
准备安装有双层T型模的单轴挤出机,通过将构成下层20的材料以及构成上层30的材料从单轴挤出机中共同挤出,从而制造了实施例1~19所涉及的树脂膜10。此外,在每个实施例中制造具有压花加工的树脂膜(以下,也称为”压花薄膜”)和不具有压花加工的树脂膜。另外,使上层30的厚度、下层20的厚度在各树脂膜10中相同,分别为95μm、5μm。另外,使压花槽的深度在各树脂膜10中也相同,为50μm。再者,在各树脂膜10的上层30中添加相对上层30的总质量为20质量%的二氧化钛(颜料)。另外,对不具有压花加工的树脂膜的表面上实施石纹凹版印刷。进一步,在该印刷面上涂布粘合剂,并在80℃下压接厚度为20μm的双向拉伸膜。通过上述方式制造高清晰薄膜。
(制膜结果)
实施例11的不具有压花加工的膜的表面虽然为在实用上没有问题的水平,但与其它实施例相比平坦度较差(Rmax=5μm。应予说明,通过后述设计性评价试验对Rmax进行测定)。其它实施例的薄膜的平坦度为Rmax<3μm。实施例11的上层30的结晶度为50%,比其它实施例大。因此,作为平坦度恶化的主要原因的局部体积收缩比其它实施例大。并且,可推测由于上述体积收缩,平坦度发生恶化。
(装饰板的制造)
作为基底材料40准备厚度为0.45mm的镀锌钢板(以下,也简称为“钢板”)。而且,对钢板的表面进行涂布铬酸盐的处理后,涂布厚度为4~10μm的聚酯类粘合剂(主剂:聚酯,硬化剂:封端异氰酸酯)。随后,将钢板放入烘炉,并将钢板加热至下层20的玻璃化点TgA(下层20的玻璃化点)-10℃、TgA+20℃、TgA+50℃、TgA+100℃中的任意一个温度(叠压温度)。在钢板的温度达到叠压温度后,立刻将钢板从烘炉中取出,并以使树脂膜10的下层20与钢板的粘合剂面上接触的方式将树脂膜10层压至钢板上。随后,将层压有树脂膜的钢板,即层压板夹入至辊之间,并在轧制压力1MPa、辊进料速度60m/分钟的条件下使其通过辊。通过上述方式,对树脂膜10和钢板进行热压接。将通过辊后的层压板立即浸渍于水槽中,并使层压板冷却至室温。通过上述方式,制造实施例1~19所涉及的装饰板100。
[表1]
(表1)
(※下层20的材料所附的数值表示各材料相对下层20的总质量的质量%。上层30的材料所附的数值表示第2聚酯树脂相对总树脂质量的质量%。)
[表2]
(表2)
(黏附力评价试验)
将装饰板100切为25mm的宽度,以T型剥离法(90°)对黏附力进行评价。评价结果如表3所示。
[表3]
(表3)
(※表3中数值表示剥离强度,其单位为N/25mm。“膜内聚破坏(cohesivefailure)”指在将树脂膜从基底材料40剥离之前树脂膜已被破坏。因此,可说在发生了“膜内聚破坏”的装饰板100中,树脂膜极为牢固地黏附于基底材料40。)
如表3所示,在大部分的实施例中树脂膜/基底材料之间的黏附力强于树脂膜强度,因而没有在界面发生剥离,并且树脂膜牢固地黏附甚至达到发生内聚破坏的水平。另外,在实施例4~5中,在叠压温度较低的情况下,未发生内聚破坏而在界面发生剥离。但是,由于无论在哪一个例子中剥离强度都为35N/cm以上,因此在实用上完全没有问题。再者,作为在实施例4~5的一部分中黏附力下降的理由,可列举下层20的结晶度较高。即,在实施例4~5中,由于下层20的结晶度较高,因结晶相所产生的物理交联效果,软化度会下降。由此,可认为树脂膜10和基底材料40的黏附力下降。黏附力下降的倾向在叠压温度低的情况下,即在下层20难以软化的情况下会变大,或者,在下层20的结晶度更大的实施例5中会变大。
(设计性评价试验)
采用压花薄膜以及层压有压花薄膜的装饰板100对叠压前后的压花复原(embossing return)(压花槽深度的变化率)进行了评价。具体而言,在叠压前的压花薄膜表面任意地标记20条(20条线)5cm的测定线,用表面光度仪测定各条测定线上的Rmax(凸部的最大高度)。然后,采用层压有压花薄膜的装饰板100对叠压后的压花槽的深度进行测量。具体而言,用表面光度仪测定各条测定线上的Rmax(凸部的最大高度)。然后,分别测定每条测定线的Rmax的变化量,并以变化量的算术平均值(20条线的算术平均值)作为压花槽深度的变化量。然后,以压花槽深度的变化量除以50μm(叠压前的压花槽的深度)得到的值作为压花复原。评价结果如表4所示。
[表4]
(表4)
(※◎◎:压花复原<1%,◎:压花复原<5%,○:压花复原<10%)
如表4所示,在大部分的实施例中几乎不存在叠压后的压花复原。虽然在实施例13~15中存在少量的压花复原,但任何一个都不足10%,因此为在实用上完全没有问题的水平。再者,认为在实施例13~15中观察到少量压花复原是由于上层30的结晶度小于其它实施例。上层30的结晶度越小,则即使叠压温度较低,压花槽也越容易复原。进一步,如果上层30的熔点较低,则该倾向将变大。
(在装饰板使用环境下的耐腐蚀性评价试验)
另外,为对在使用环境下的耐腐蚀性进行评价,采用叠压温度为TgA+100℃的装饰板100实施以下试验。
(1)使装饰板100在TgA-20℃、RH(相对湿度)=90%的环境下保持10天。随后,以目视对保持后的装饰板100是否发生腐蚀进行判定。
(2)将装饰板100在沸水中浸渍20天。随后,以目视对装饰板100表面形状的变化(高清晰薄膜有无印刷偏移、是否产生气泡)进行确认。
进一步,通过以下方法对(1)试验后的膜稳定性进行评价。即,通过对装饰板100进行轧边(edging),从而从装饰板100上剥离树脂膜10。然后,通过在液氮温度下将树脂膜10切断而得到平滑截面。然后,用1000倍视场的电子显微镜对该平滑截面进行观察,并数出宽100μm的平滑截面中的龟裂的条数。评价结果如表5所示。
[表5]
(表5)
如表5所示,在任意一个实施例中,即使在TgA-20℃、RH=90%下保持10天也没有观察到基底材料40的腐蚀。而且,虽然在腐蚀方面为完全不存在问题的水平,但在实施例6~8、19中观察到了少量的龟裂。进而,龟裂的产生数量具有橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率越小其越大的倾向。作为其理由,认为是由于实施例6~8的橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率与其它实施例相比较小。即,认为由于实施例6~8的橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率与其它实施例相比较小,因此抑制下层20的脆化的功能也比其它实施例稍小。另外,在实施例19中橡胶状弹性体的添加量为1质量%,添加量相对较少。因此,作为产生龟裂的理由,认为是由于橡胶状弹性体所产生的补强效果较小。
另外,在全部的实施例中都不存在沸水浸渍后的设计变化。但,在实施例3、18中,在沸水浸渍后,设计有发生变化的倾向,但为在实用上没有问题的水平。在实施例3中,下层20的结晶度为0%,不存在物理交联部分。因此,可认为下层20发生了轻微软化,且上层30的设计伴随上述软化而产生了变化。在实施例18中,由于橡胶状弹性体量为30质量%,含量较多,因此可推测下层在沸水下发生了轻微软化。
(实施例20)
除了将基底材料40更换为厚度为1mm的Al板外,进行与实施例1~19相同的处理。其结果是得到与实施例1~19相同的评价结果。
(比较例1)
接下来,为使本实施方式的效果更为明确而实施以下比较例。仿照专利文献1制作PBT膜(结晶度=50%,玻璃化点Tg=35℃)。然后,尝试以与实施例1~19相同的方法将PBT膜叠压至镀锌钢板。在此,叠压温度被设为Tg-10℃、Tg+20℃,Tg+50℃、Tg+100℃以及PBT熔点附近的225℃。其结果是,虽然PBT膜在叠压温度被设为225℃的情况下黏附于镀锌钢板,但在叠压温度为Tg-10℃~Tg+100℃的低温的情况下,PBT膜完全不黏附于钢板。认为是由于比较例1所涉及的PBT膜不具有相当于本实施方式的下层20的层,因此在叠压温度为低温的情况下,不能充分软化,其结果是,不黏附于钢板。
(比较例2)
仿照专利文献2的实施例1制造了双层构造的树脂膜。上层含有具有PET-G/PBT=80/20(质量比)的组成的聚酯树脂,以及颜料。聚酯树脂和颜料的质量比被设为76:24。下层由具有PET-G/PBT=20/80(质量比)的组成的聚酯树脂构成。下层的结晶度为53%,玻璃化点Tg为35℃。然后,尝试以与比较例1相同的方法将树脂膜叠压至镀锌钢板。叠压温度被设为Tg-10℃、Tg+20℃,Tg+50℃、Tg+100℃以及PBT的熔点附近的225℃。其结果是,虽然树脂膜在叠压温度被设为225℃的情况下黏附于镀锌钢板,但在叠压温度为Tg-10℃~Tg+100℃的低温情况下,树脂膜完全不黏附于钢板。认为这是由于比较例2所涉及的树脂膜的下层的结晶度非常高,因此在Tg-10℃~Tg+100℃的低温下下层没有充分软化。
(比较例3)
仿照专利文献3的实施例,制造了具有PET-G/PBT=15/85(质量比)的组成的上层,以40质量份、60质量份、30质量份的比例含有PET-G、颜料母料以及PBT的中间层(结晶度=16%,熔点225℃),和由PCT-G构成的下层(玻璃化点Tg=75,结晶度=0%)的树脂膜。
然后,采用上述树脂膜以与实施例1~19相同的方法制造装饰板。在此,叠压温度被设为下层玻璃化点+100℃。然后,使装饰板在66℃、RH=90%的环境下保持10天。在任意一块保持后的装饰板中都发生了腐蚀。进一步,对腐蚀发生部的平滑截面进行观察,结果确认在下层存在龟裂(>5条)。为究其原因,通过轧边将镀锌钢板除去后,用刀具从树脂膜上分离出最下层。然后,对下层进行DSC测定。其结果为,确认在下层玻璃化点的高温侧存在表示焓松弛的吸热峰。因此,可知龟裂的原因为在下层中发生的焓松弛。在比较例3中,由于下层不具有本实施方式的橡胶状弹性体,因此认为因这样的焓松弛而产生了体积收缩,其结果是产生了龟裂。
(比较例4)
仿照专利文献4的实施例6,制造具有由PBT构成的上层(结晶度=2%,熔点=225℃),和具有PET/离聚体=95/5(质量比)的组成的下层(结晶度=2%,玻璃化点=80℃)的树脂膜。根据JIS-K7162对离聚体(ハイミラン1706:三井デュポンケミカル制)的拉伸断裂伸长率进行了测定,为460%。
然后,与比较例3同样地制造装饰板。叠压温度被设为下层玻璃化点+100℃。然后,进行与比较例3相同的试验。其结果是,得到与比较例3相同的结果。认为在比较例4中,由于离聚体的拉伸断裂伸长率小,因此发生了焓松弛。与之相对的,在实施例1~19中,由于在下层20中包含拉伸断裂伸长率为550%以上的橡胶状弹性体,因此即使第1聚酯树脂因焓松弛而发生体积收缩,上述体积收缩也可被橡胶状弹性体吸收。因此,可抑制下层20的脆化。
(比较例5)
模仿专利文献5的请求项1的组成,以21/73/6的质量比对PBT/PET-I/乙烯类三元共聚物(ボンドファストE,住友化学制)进行混合,除此以外在与本实施方式的实施例1相同的条件下制造厚度为100μm的单层膜。应予说明,该组成为专利文献5的权利要求所记载的数值范围中,使非晶性聚酯最多的配比。进一步,在本单层膜的表面涂布粘合剂,并在80℃下压接厚度为20μm的双轴拉伸聚酯膜。通过上述方法制得双层膜。
该双层膜的下层的结晶度、玻璃化点分别为13%、75℃。再者,上层的结晶度、熔点分别为45%、260℃。尝试与本实施方式的实施例1同样地将该双层膜叠压至镀锌钢板。叠压温度被设为下层的玻璃化点。但是,双层膜不黏附于钢板。在比较例5中,下层的结晶度较高。因此,认为在下层在下层的玻璃化点左右的叠压温度下没有充分软化。
进一步,将该双层膜加热至上层熔点(260℃)附近后,以刻有压花槽的辊对上层进行加压。对加压后的压花槽进行目视确认,但几乎不存在槽。认为这是由于上层为拉伸聚酯树脂膜,非常坚硬,因此无法对压花槽进行转印。
(比较例6)
仿照专利文献6的实施例1,制造具有PET-I/EBM(乙烯-丁烯橡胶)/离聚体=87/10/3(质量比)的组成的带压花单层膜(结晶度=2%,玻璃化点=75℃)。通过以与实施例1相同的方法将该树脂膜叠压至镀锌钢板而制作装饰板。叠压温度被设为玻璃化点+100℃(=175℃)。对上述装饰板进行上述设计性评价试验后,可得压花复原为20%。由于该树脂膜不具有相当于本实施方式的上层30的层,因此会因叠压时树脂膜的加热而软化。其结果是,在压花加工时作为弹性应变而变形的压花形变得以缓和。由此,认为压花槽深度发生了变形。
(比较例7)
通过除了将下层的PET-I/SEBS的质量比设为65/35以外,进行与本实施方式的实施例相同的处理而制造树脂膜。通过在TgA+100℃的叠压温度下将上述树脂膜叠压至镀锌钢板而制造装饰板,并采用该装饰板实施上述沸水试验(耐腐蚀性评价试验(2))。然后,以与上述沸水试验相同的方法对沸水浸渍后的装饰板进行评价,发现在压花和高清晰薄膜表面双方都产生了细小的鼓起。在比较例7中,橡胶状弹性体的含量超过30质量%。因此,认为下层20在沸水浸渍时发生了软化。而且,认为因制造树脂膜时或向镀锌钢板叠压时的张力,残留于下层20的形变被不均衡地释放。
(比较例8)
通过除了将树脂膜的总厚度设为实施例1的4倍(具体而言,分别将下层20、上层30的厚度设为实施例1的2倍)以外,进行与实施例1相同的处理而制造树脂膜。随后,通过对该树脂薄片进行双向拉伸,而制造具有与实施例1相同的厚度的双轴拉伸膜。然后,尝试以与实施例1相同的方法将该双向拉伸膜叠压至镀锌钢板。叠压温度被设为下层玻璃化点+100℃。其结果是,虽然双相拉伸膜在刚叠压后保持了轻微的黏附力,但一旦放置3分钟则完全不黏附于镀锌钢板。然后,通过在液氮温度下将双向拉伸膜切断而得到平滑截面。然后,通过以偏光显微镜对上述平滑截面进行观察而确认了下层的双折射程度。通过对叠压前的双轴拉伸膜的下层也进行相同的处理,而确认了下层的双折射程度。然后,对双折射的程度进行比较,发现叠压后双折射减少。根据上述结果确定了残留于双向拉伸膜的双轴向张力因叠压而被缓和,从而产生了较大的收缩应力。即,可认为双向拉伸膜因这种收缩应力而不能黏附于镀锌钢板的可能性较高。
(结论)
从实施例1~20和比较例1~8的比较中得出以下结论。即,本实施方式所涉及的树脂膜10为包含下层20以及上层30的装饰板用无拉伸树脂膜。下层20以结晶度为10%以下的第1聚酯树脂为主要成分,并且为无拉伸膜。因此,即使叠压温度为低温,下层20也将充分软化并发挥其粘结效果,从而可确保与基底材料40的充分的黏附力。再者,由于下层20含有适当含量的具有550%以上的拉伸断裂伸长率的橡胶状弹性体,因此在装饰板100的使用环境下的耐久性较为优异,几乎不使装饰板100的设计发生变化。
再者,上层3 0含有结晶度大于10%,并且熔点为第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上的第2聚酯树脂,并以其为主要成分。而且,叠压温度如上所述可为低温。因此,可抑制叠压时上层30的软化,进而,可抑制装饰板100的设计变化。
以上,虽然参考附图对本发明的优选实施方式进行了详细说明,但本发明不限定于这些例子。可理解的是,毫无疑问,只要为具有本发明所属技术领域的常用知识的人,就可以在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例,这些当然也属于本发明的技术范围。
符号说明
10 树脂膜
20 下层
30 上层
100 装饰板
Claims (11)
1.一种装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述装饰板用树脂膜为在第1聚酯树脂层上设有第2聚酯树脂层的无拉伸膜,
所述第1聚酯树脂层含有第1聚酯树脂和橡胶状弹性体,
所述第2聚酯树脂层含有第2聚酯树脂,
所述第1聚酯树脂包含于所述第1聚酯树脂层,其含量在相对所述第1聚酯树脂层的总质量为70~99质量%的范围内,且其结晶度为10%以下,
所述橡胶状弹性体包含于所述第1聚酯树脂层,其含量在相对所述第1聚酯树脂层的总质量为1~30质量%的范围内,且其拉伸断裂伸长率为550%以上,
所述第2聚酯树脂的熔点为所述第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃以上,且其结晶度大于10%。
2.如权利要求1所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述第1聚酯树脂的结晶度为1%以上且不足7%。
3.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述橡胶状弹性体的拉伸断裂伸长率为650%以上。
4.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述橡胶状弹性体包含于所述第1聚酯树脂层,其含量在相对所述第1聚酯树脂层的总质量为5~25质量%的范围内。
5.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述第2聚酯树脂的熔点为所述第1聚酯树脂的玻璃化点+125℃以上。
6.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述第2聚酯树脂的结晶度大于20%且在50%以下。
7.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述第1聚酯树脂包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、PET-I、PET-G、PCT-G以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上。
8.如权利要求1或2所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述第2聚酯树脂在主树脂和副树脂中,至少包含所述主树脂,所述主树脂包含选自由聚对苯二甲酸丁二醇酯、PBT-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上,所述副树脂包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、PET-I以及它们的衍生物所组成的群组中的任意一种以上。
9.如权利要求8所述的装饰板用树脂膜,其特征在于,
所述主树脂和所述副树脂的质量比为100:0~60:40。
10.一种装饰板的制造方法,其特征在于,
所述方法为通过在基底材料上层压如权利要求1~9中任意一项所述的装饰板用树脂膜而制造装饰板的装饰板的制造方法,其包括:
将所述装饰板用树脂膜加热至所述第1聚酯树脂的玻璃化点-10℃~所述第1聚酯树脂的玻璃化点+100℃的工序;和,
在使所述第1聚酯树脂层与所述基底材料相对的状态下,对所述装饰板用树脂膜和所述基底材料进行压接的工序。
11.一种装饰板,其特征在于,
所述装饰板通过权利要求10的制造方法而制造。
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