JP2000052486A - 鮮映性に優れたフィルムラミネート鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高鮮映性と意匠性を有する鮮映性に優れたフィ
ルムラミネート鋼板を提供する。 【解決手段】鋼板表面に、接着剤層を介して、ポリオレ
フィン樹脂フィルムと、ＰＥＴフィルムとの積層フィル
ムを、ポリオレフィン樹脂フィルム側が接着剤と接する
ように積層するラミネート鋼板において、ＰＥＴフィル
ムのＪＩＳ Ｃ−２３１８に基づく１５０℃、３０分で
の加熱収縮率が１〜５％であり、積層時の鋼板温度がポ
リオレフィン樹脂フィルムの融点より５〜２５℃高い範
囲にした。積層フィルムは、どちらかのフィルムにグラ
ビア印刷層を設け、その印刷面を接着剤で他方のフィル
ムに積層してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高鮮映性と意匠性
が要求される部材として好適なフィルムラミネート鋼板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫ドア、ファンヒーター外板などの
家電機器外装材や、ユニットバスなどの内装壁材等に高
鮮映性と意匠性を有する鋼板が使用されている。これら
は大別して次の２種の方法で製造されている。 １）グラビア印刷を施したポリエチレンテレフタレート
樹脂フィルム（以下、ＰＥＴフィルムという）と、可塑
化ポリ塩化ビニル樹脂フィルム（以下、ＰＶＣフィルム
という）との積層フィルムを接着剤層を介して鋼板にラ
ミネートする方法。 ２）鋼板にグラビア印刷を施した後、その上にクリアー
塗装を施す方法。前記１）と２）について、２）の方法
は塗装ライン中に印刷設備を必要とするため、１）の方
法が主流である。

【０００３】１） の方法による高鮮映性意匠鋼板の製
造は、鋼板表面に接着剤を塗布、加熱乾燥してグラビア
印刷を施したＰＥＴフィルムとＰＶＣフィルムとの積層
フィルムをラミネートし、その後、鋼板温度がＰＶＣフ
ィルムの溶融温度以上、具体的には２００℃前後で鋼板
表面を鏡面仕上げロールで加圧することによって、ＰＥ
Ｔフィルム表面に鏡面仕上げ肌を転写し高鮮映性を発現
するものである。溶融状態にあるＰＶＣ層が鋼板表面の
凹凸や、ＰＥＴフィルム表面に施した印刷層の凹凸を形
状緩和して、平滑化し高鮮映性が得られる。一方、廃棄
物処理など地球環境変化が大きな社会問題として取り上
げられ、優れた特性を有する汎用性樹脂である塩化ビニ
ル樹脂が他材料に置き換えられるようになってきた。塗
覆装鋼板も例外でなく、内装壁材、家電・器物外板等で
用いられる塩化ビニル樹脂被覆鋼板も代替材料への切り
替えが急速に進められている。塩化ビニル樹脂被覆鋼板
は、樹脂と可塑剤との組合せからなる高レベルのバラン
スされた材料であることから、同性能を有する材料を開
発することは容易でない。発明者らは、塩化ビニル樹脂
代替材料として、印刷ＰＥＴフィルムと、ポリオレフィ
ン樹脂フィルムとの積層フィルムについて鋭意検討し
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリオレフィ
ン樹脂は結晶性樹脂であり、可塑化されたＰＶＣ樹脂に
比べて溶融下での粘度の温度依存性が大きい。鏡面仕上
げロールで加圧する際の鋼板温度が低過ぎると、ポリオ
レフィン樹脂がほとんど溶融せず、鋼板温度が高過ぎる
と、ポリオレフィン樹脂の溶融粘度が低くなり過ぎて、
加圧時にポリオレフィン樹脂が不均一に流動して平滑面
が得られない。鋼板温度管理は従来の印刷ＰＥＴ／ＰＶ
Ｃ積層フィルムの場合、±２０℃以上の許容幅を有して
いるが、印刷ＰＥＴ／ポリオレフィン樹脂積層鋼板では
±５℃の確保も難しい結果であった。本発明は、このよ
うな問題を解決すべく案出されたものであり、ＰＥＴフ
ィルムの加熱収縮率を制御することによって、鮮映性に
優れたラミネート鋼板を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はその目的を達成
するため、ポリオレフィン樹脂フィルムと、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂フィルムとの積層フィルムを、接
着剤層がポリオレフィン樹脂フィルム側と接するように
鋼板に積層するフィルムラミネート鋼板において、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂フィルムのＪＩＳ Ｃ−２
３１８に基づく１５０℃、３０分での加熱収縮率を１〜
５％にした。また、フィルムの片面に印刷層を設け、印
刷面を接着剤を介して他方のフィルムに積層した積層フ
ィルムを用いてもよい。なお、積層時の鋼板温度がポリ
オレフィン樹脂フィルムの融点より、５〜２５℃高い範
囲で行うようにした。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、ポリオレフィン樹脂
フィルムと、積層するＰＥＴフィルムはＪＩＳ Ｃ−２
３１８に基づく１５０℃、３０分での加熱収縮率は１〜
５％に限定される。また、フィルム積層時の鋼板温度は
ポリオレフィン樹脂フィルムの融点より５〜２５℃高い
範囲に限定される。ポリオレフィン樹脂フィルムと、Ｐ
ＥＴフィルムとの積層フィルムを鋼板にラミネート後、
鏡面仕上げロールで加圧するまで積層フィルムラミネー
ト鋼板を所定温度に保持し調整する必要がある。この
際、ポリオレフィン樹脂が溶融状態にあるため、加圧す
る前に表面形状が著しく悪化し、ゆず肌外観を呈する。
ゆず肌外観のラミネート鋼板を、鏡面仕上げロールで加
圧しても高鮮映性を発現する良好な外観は得られない。
ゆず肌外観の原因は、フィルム成形時の内部応力が影響
すると思われる。フィルムが溶融状態になると、フィル
ム内部に残存する応力を開放する形でポリオレフィン樹
脂が流動すると推察される。僅かに残る内部応力はカレ
ンダリング法、押出し法の何れでも解消できない。本発
明では溶融状態のポリオレフィン樹脂フィルム中に残存
する内部応力に基づく、ゆず肌発生を最表層のＰＥＴフ
ィルムを収縮させることによって解消する。溶融粘度を
低くし、ゆず肌の発生し難い溶融状態のポリオレフィン
樹脂フィルムの形状をＰＥＴフィルムの収縮力によって
押さえ付けるものである。

【０００７】ＰＥＴフィルムの加熱収縮率が１％未満で
は、ＰＥＴフィルムの収縮力がゆず肌の発生力を下回
り、ゆず肌を十分に解消できない。ＰＥＴフィルムの加
熱収縮率が５％を越えると、最表層のＰＥＴフィルムが
収縮し過ぎてポリオレフィン樹脂フィルムの凝集力を上
回り、表面外観に大きなうねりを生じ、ラミネート鋼板
端部においてフィルムとのズレが生じる。ＰＥＴフィル
ムの加熱収縮は不可逆変化であり、ＰＥＴフィルム製造
時の製膜工程での延伸、熱固定条件によって大きく左右
される物性値である。ＰＥＴフィルムのガラス転移温度
（ホモＰＥＴ：６９℃）より高温に曝されると、延伸に
よる内部残留歪みが開放され、熱収縮が発生し分子配向
の程度が大きいフィルム程、加熱収縮率は大きくなる。
延伸による分子配向で加熱収縮率を調整することができ
る。

【０００８】フィルム積層時の鋼板温度が、ポリオレフ
ィン樹脂フィルムの融点より５℃高い温度に満たない
と、ＰＥＴフィルムが熱収縮してもポリオレフィン樹脂
が十分な溶融状態にないことから、ＰＥＴフィルムの収
縮に伴ったポリオレフィン樹脂フィルムの流動が起こら
ない。したがって、平滑面を得ることができず高鮮映性
も得られない。フィルム積層時の鋼板温度がポリオレフ
ィン樹脂フィルムの融点より２５℃高い温度を越える
と、ポリオレフィン樹脂フィルムの流動が顕著となり、
ＰＥＴフィルムの収縮力がポリオレフィン樹脂フィルム
の凝集力を越え、表面外観として大きなうねりを生じ、
ラミネート鋼板端部においてフィルムとのズレが生じ
る。

【０００９】積層フィルムは、意匠性を高めるために柄
模様を印刷したものを用いてもよい。印刷は、ポリオレ
フィン樹脂フィルムまたはＰＥＴフィルムのいずれかに
グラビア印刷で柄模様を設けた後、印刷面を前述の接着
剤で他方のフィルムに積層し柄模様を積層フィルム内に
存在させる。印刷インキは、アクリル樹脂系、ポリエス
テル樹脂系、ポリウレタン樹脂系などのベース樹脂に顔
料や種々の添加剤を配合したものを用いることができ
る。中でも２液型ポリウレタン樹脂系のものが耐水性に
優れ、ユニットバスなどの水廻り部材に好適である。ま
た、印刷層を設けた印刷フィルムとしては、柄印刷イン
キ層を設けたもの、ベタ印刷インキ層を設けたものを用
いることができ、フィルムへの印刷、乾燥を繰り返して
積層して得ることができる。

【００１０】ポリオレフィン樹脂フィルムの樹脂系は、
エチレン、プロピレンならびにα−オレフィンから選ば
れた単量体のホモ重合体又は共重合体、これらの混合物
にポリオレフィンゴムとしては、エチレンプロピレンゴ
ム、エチレンプロピレンターポリマー、スチレンブタジ
エンゴム等を配合したものを用い得る。ポリオレフィン
樹脂のフィルム成形は、公知方法の何れでもよい。ポリ
オレフィン樹脂フィルムには、必要に応じて顔料や種々
の添加剤を配合することができる。フィルムの厚みは、
特に限定されないが、製造性、取扱い、諸性能を考慮す
ると５０〜３００μｍ程度のものを用いることが好まし
い。

【００１１】積層フィルムと鋼板との接着は、熱融着型
とドライラミネート型の２種があり、接着剤も併せて両
者に分けられる。熱融着型接着剤には、有機酸変性ポリ
オレフィン樹脂系、即ちポリオレフィン樹脂に無水マレ
イン酸等のエチレン性不飽和基を有する酸無水物をグラ
フト重合したもの、オレフィンと（メタ）アクリル酸と
の共重合体をはじめとするオレフィンとエチレン性不飽
和基を有するカルボン酸との共重合体などが挙げられ、
これらの単体、もしくは混合体として用いられる。ドラ
イラミネート型接着剤には、２液型のポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂な
どが挙げられる。いずれの接着剤でも必要に応じて着色
顔料、防錆顔料、体質顔料などを添加してもよい。接着
剤層は乾燥塗膜厚さで２〜２０μｍにすることが好まし
い。

【００１２】ドライラミネート型接着剤を用いる場合、
ポリオレフィン樹脂フィルムの接着面の積層時の表面張
力が、３８ｄｙｎｅ／ｃｍ以上（ＪＩＳ Ｋ−６７６８
の濡れ指数による）になるようコロナ放電処理したも
の、またはプライマー処理を施す必要がある。コロナ放
電処理はインラインもしくはオフラインに設置した設備
で行い、プライマー処理は通常の連続塗装鋼帯製造設備
で行う。プライマー処理は、ポリエステル樹脂系、ポリ
ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系など
を用いることができ、プライマー層を設けるに際して接
着剤種は問わない。プライマー層の厚みは乾燥塗膜厚さ
で２〜１０μｍ程度であることが好ましい。プライマー
処理剤には、必要に応じて顔料や添加剤を配合してもよ
い。

【００１３】ＰＥＴフィルムは、一般的な２軸延伸ポリ
エチレンテレフタレート樹脂フィルムのみならず、酸性
分として、テレフタル酸とイソフタル酸の共重合体樹脂
フィルムも用い得る。鋼板への積層を容易にするにはフ
ィルム膜厚１０〜５０μｍのものが好ましい。フィルム
膜厚が１０μｍ未満では積層作業性が悪く、５０μｍを
越えると成形加工時のフィルム内部応力が大きくなりフ
ィルムが剥離し易くなる。ＰＥＴフィルムもポリオレフ
ィン樹脂フィルムとの接着面に、コロナ放電処理やプラ
イマー処理などの易接着処理を施す。本発明で用いる積
層フィルムは、ＰＥＴフィルムと、ポリオレフィン樹脂
フィルムとを接着剤を介して積層したものである。接着
剤は前述の何れのタイプでも使用できるが、熱融着型接
着剤の場合、ポリオレフィン樹脂の融点近傍までポリオ
レフィン樹脂フィルムを加熱する必要があり、ＰＥＴフ
ィルムとの積層時のポリオレフィン樹脂フィルムの軟化
挙動を考慮すると、ドライラミネート型接着剤を用いる
ことが好ましい。

【００１４】フィルムを積層する基板は、Ｚｎめっき鋼
板、Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板、Ａｌめっき鋼板などの各種
めっき鋼板、Ａｌ板、ステンレス鋼板などが挙げられ、
必要に応じてリン酸塩処理、塗布型クロメート処理など
の前処理を施したものを用いる。鋼板に接着剤をロール
コート法などの公知塗布方法で塗布し、オーブンで焼付
け乾燥し、その上にＰＥＴフィルムと、ポリオレフィン
樹脂フィルムとの積層フィルムを積層することにより製
造することができる。必要に応じて積層フィルムを接着
する前にプライマー層を設けてもよい。

【００１５】

【実施例】板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板（Ｚ２
５）に塗布型クロメート処理を施し、防錆顔料配合熱硬
化型エポキシ樹脂系プライマーを乾燥膜厚で５μｍにな
るように塗布し、オーブンで最高到達板温が２１５℃に
なるように４０秒間加熱乾燥し、次いでポリウレタン樹
脂系接着剤を乾燥膜厚で５μｍになるように、塗布し、
オーブンで最高到達板温が２３０℃になるように６０秒
間加熱乾燥し、鋼板温度を調整後直ちに表１に示す積層
フィルムをゴムロールで積層してラミネート鋼板を得
た。積層フィルムのポリオレフィン樹脂フィルムは、押
出し成形した厚さ１５０μｍの白色フィルムに両面をコ
ロナ放電処理したものを用いた。本発明例Ｎｏ．１〜
３、比較例Ｎｏ．６〜８はコロナ放電処理した２５μｍ
厚さのＰＥＴフィルムに、２液型ポリウレタン樹脂系印
刷インキ（アイボリー）を用いて抽象柄を印刷し、この
上面に２液型ポリエステル樹脂系接着剤を、乾燥膜厚で
３μｍ塗布し、最高到達板温度が１２０℃になるように
３０秒間乾燥し、直ちに前述のポリオレフィン樹脂フィ
ルムを積層した。他は印刷を施さない以外は、同様の工
程で積層フィルムを得た。積層フィルムのＰＥＴフィル
ムは、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィル
ムで製膜工程での延伸、熱工程条件を調整して加熱収縮
率を制御した。 なお、表１のポリオレフィン樹脂フィ
ルムのフィルム組成で、ＰＰ／ＥＰＲはエチレン−プロ
ピレンゴム１０ｍａｓｓ％配合ポリプロピレンを示し、
ＰＰ／ＳＢＲはスチレン−ブタジエンゴム２０ｍａｓｓ
％配合ポリプロピレンを示し、ＰＥ−ＰＰはエチレン−
プロピレン共重合体を示す。

【００１６】得られたラミネート鋼板について、携帯用
鮮明度光沢度計ＰＧＤ−４型（村上色彩技術研究所製）
を用いて光沢度指数Ｇｄを測定した。測定結果を表１に
示す。光沢度指数は、何処まで小さな文字が読めるか、
反射光が何処まで正反射であるか、を視力検査的に表す
ものである。鮮明度が高いとは、Ｇｄ０．７以上のもの
をいい、鮮映性の高低は光沢度指数に基づく。本発明の
鮮映性に優れたラミネート鋼板は、何れもＧｄが０．７
以上であり、高い鮮映性を示した。比較のラミネート鋼
板は、ゆず肌やうねりを発生し高鮮映性が得られなかっ
た。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】以上のとおり本発明の鮮映性に優れたフ
ィルムラミネート鋼板は、高鮮映性と意匠性を有するこ
とから、家電機器外装、内装壁材などの部材として好適
に使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 謙一 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所塗装・複合材料研究 部内 (72)発明者 輿石 謙二 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所塗装・複合材料研究 部内 Ｆターム(参考） 4F100 AB03C AK03A AK07 AK41B AK75 AL05 BA03 BA07 BA10B BA10C CB00 EC182 EH012 EH462 EJ422 GB08 GB48 HB31B JA03B JN30 YY00B

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオレフィン樹脂フィルムと、ポリエチ
   レンテレフタレート樹脂フィルムとの積層フィルムを、
   接着剤層がポリオレフィン樹脂フィルム側と接するよう
   に鋼板に積層するフィルムラミネート鋼板において、ポ
   リエチレンテレフタレート樹脂フィルムのＪＩＳ Ｃ−
   ２３１８に基づく１５０℃、３０分での加熱収縮率が１
   〜５％であることを特徴とする鮮映性に優れたフィルム
   ラミネート鋼板。
2. 【請求項２】フィルムの片面に印刷層を設け、印刷面を
   接着剤を介して他方のフィルムに積層した積層フィルム
   を用いることを特徴とする請求項１記載の鮮映性に優れ
   たフィルムラミネート鋼板。
3. 【請求項３】鋼板表面に接着剤を塗布し、加熱乾燥後、
   ポリオレフィン樹脂フィルムと、ポリエチレンテレフタ
   レート樹脂フィルムとの積層フィルムを、ポリオレフィ
   ン樹脂フィルム側が接着剤層と接するように積層するラ
   ミネート鋼板の製造方法において、鋼板温度がポリオレ
   フィン樹脂フィルムの融点より、５〜２５℃高い範囲で
   積層することを特徴とする鮮映性に優れたフィルムラミ
   ネート鋼板の製造方法。