JP2008013769A

JP2008013769A - 熱可塑性エラストマーを用いた装飾的なシート用樹脂フィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2008013769A
Application number: JP2007178824A
Authority: JP
Inventors: Jin-Woo Kim; キム、ジン‐ウ; Young-Ho Cho; チョ、ヨン‐ホ; Min-Ho Lee; イ、ミン‐ホ
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2008-01-24
Also published as: KR20080004870A; US20080009591A1; KR100891847B1

Abstract

【課題】熱可塑性エラストマー(elastomer)樹脂を用いた装飾的なシート用樹脂フィルム及びその製造方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性エラストマー樹脂として熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー（TPE-E)樹脂を含む。また、熱可塑性エラストマー樹脂を使って圧出、真空成形またはカレンダリング工程によってフィルム状に製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は装飾的なシートの基材として積層される樹脂フィルム及びその製造方法に係り、さらに詳しくは優れた加工性及び密着性を有し、低温における優れた衝撃強度と柔軟性、広い温度範囲における優れた機械的物性を有する装飾的なシート用樹脂フィルム及びその製造方法に関する。

従来の建築資材、家具類、ユニットバス(unit bath)、電気/電子機器、オフィス機器などの表面装飾シートとして使用される装飾的なシートは、例えば図１のように、金属板,合板、ＭＤＦなどのような基板層５０、接着剤層４０、基材フィルム層３０、印刷層２０及び２軸延伸フィルムなどのような表面フィルム層１０で構成されている。

前記基材フィルム層３０に使用される樹脂フィルムとしては、成形加工性に優れた軟質の可塑化ポリ塩化ビニル樹脂を初めとして、ポリエチレン(polyethylene)、ポリプロピレン(polypropylene)を主成分とするポリオレフィン(polyolefin)樹脂、それからポリエステル(polyester)樹脂などが使用されている。

しかし、ポリ塩化ビニルを樹脂フィルムで積層した装飾的なシートの場合、耐汚染性、耐溶剤性などの表面物性に劣り、焼却及び廃棄時塩化水素ガス発生、多量の可塑剤による環境ホルモンなどの有害性を引き起こす問題点を抱えており、これにより塩化ビニル樹脂の代わりに環境にやさしい素材の製品に対する要求が高まりつつある。

また、ポリオレフィン樹脂は単独樹脂として使用する場合、塩化ビニル樹脂に比べて硬質であり、成形時に白化現象が発生し、この白化現象を抑えるためにゴム(rubber)成分を添加すれば耐熱性に劣るようになる。オレフィン樹脂は水分に露出された時接着及び物性に劣る短所がある。

ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの総称であるポリエステル系樹脂は前記問題点を解決することができ、加工性及びエンボ効果、耐溶剤性などに極めて優れ、環境に優しい製品の長所を持っている。しかし、ポリエステル系は低い接着力、低温における低い衝撃強度と柔軟性、広い温度範囲における物性変化幅が大きい短所があって、この問題の解決策が切実に求められ入る現状である。

日本特開１９９６-２８１８８０号にはポリエステルブロック共重合体よりなるシートと、天然紙、合成紙またはポリエステルフィルムを積層したポリエステルブロック共重合体積層シートが開示されている。

前記日本出願において使用されるエラストマーはポリエステルブロック共重合体であって、本発明で使用されるＴＰＥ-Ｅと異なる物質であり、具体的にハードセグメントの場合、本発明ではジメチルテレフタレートと１,４-ブタンジオールを使用しているが、前記日本出願ではポリブチレンテレフタレートを使用しており、ソフトセグメントの場合、本発明ではジメチルテレフタレートとＣ３-１０のポリオキシアルキレングリコールを使用しているが、前記日本出願では芳香族ジカルボキシル酸とＣ５-１２には長鎖ジオールを使用している。

本発明は前述した従来の技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は従来に使用されていた塩化ビニル樹脂の代わりに、代案として使用されているポリエステル系樹脂の短所を解決することができ、優れた加工性及び密着性を有し、低温における優れた衝撃強度と柔軟性、広い温度範囲における優れた機械的物性を有する装飾的なシート用樹脂フィルム及びその製造方法を提供するところにある。

本発明は前述した目的を達成するため、装飾的なシートの基材として使用される樹脂フィルムにおいて、熱可塑性エラストマー(elastomer)樹脂を含むことを特徴とする装飾的なシート用樹脂フィルムを提供する。

本発明において使用される熱可塑性エラストマー樹脂としては、特に熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー(thermoplastic polyether-ester elastomer, TPE-E)樹脂が望ましい。

熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂の場合、柔軟性と弾性回復力は他のエラストマーに類似した機能を有し、機械的強度及び耐熱性、耐候性面では他のエラストマーより優れる。また、加硫工程を経ず一般の熱可塑性樹脂のように成形加工が容易な樹脂であって, 通常のポリエステル合成方法によってソフトセグメントの共重合量を適宜に調節して、適した柔軟性と機械的性質を具現することができる。

表１は本発明において望ましく使用されるＴＰＥ-Ｅと他のエラストマーの物性を比較したものである。

本発明において使用される熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂はソフトセグメント(soft segment)とハードセグメント(hard segment)で構成される。

前記ソフトセグメントはジメチルテレフタレート(Dimethyl terephthalate)と長鎖(炭素数３ないし１０)のポリオキシアルキレングリコール(Poly(oxyalkylene glycol))で構成され、ハードセグメントはジメチルテレフタレートと１、４-ブタンジオール(1,4-butanediol)で構成される。

ハードセグメントとしてジメチルテレフタレートと１、４-ブタンジオールは分子鎖の強度及び寸法安定性を左右する硬質性質が優秀な長所がある。

ソフトセグメントとして芳香族を使用することよりジメチルテレフタレートを使用すれば柔軟性のような軟質の性質がさらに優秀な長所がある。

本発明の樹脂フィルムは熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂のほか、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)、これらの酸成分及び多価アルコール成分の一部を他の成分に置換した共重合ポリエステル樹脂の中から選択される１種以上の結晶性または非結晶性ポリエステル樹脂をさらに含むことができる。

前記熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂に結晶性及び非結晶性ポリエステル樹脂を添加すれば、フィルム加工時熱安定性、収縮率低下、表面光沢向上、機械的物性増加などの効果が得られる。

ポリエステル樹脂が添加される場合、熱可塑性エラストマー樹脂５０ないし７０重量％とポリエステル樹脂３０ないし５０重量％で組成されることが望ましい。

また、本発明は装飾的なシートの基材として使用される樹脂フィルムを製造するにおいて、熱可塑性エラストマー樹脂を使って圧出、真空成形またはカレンダリング工程によってフィルム状に製造することを特徴とする装飾的なシート積層用樹脂フィルムの製造方法を提供する。

本発明は装飾的なシート積層用樹脂フィルム, 特に加工性、密着性、低温における衝撃強度と柔軟性、広い温度範囲における機械的物性、伸び率、表面層との接着力、耐熱性、耐寒性、耐環境性、リサイクル性、２次加工性などに優れた装飾的なシート用樹脂フィルムに関する。

本発明では前記特性を示すために熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂を使ったし、熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂はソフトセグメントとハードセグメントとから構成される。ソフトセグメントは非結晶性及び結晶性を左右する軟質の性質を有し、ハードセグメントは分子鎖の強度、寸法安定性を左右する硬質の性質を有し、この二つの部分の組み合わせを通じてエラストマーの性向を有する。

すなわち、非結晶性及び結晶性の左右する軟質の性質と分子鎖の強度、寸法安定性を左右する硬質の性質を全て有するので、優れた低温物性及び柔軟性、優れた加工物性、広い温度範囲における物性変化幅が小さい長所を有する。また、熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂にポリエステル樹脂を混合して使用できる。この際使用可能なポリエステル樹脂としてはポリエチレンテレフタレート, ポリブチレンテレフタレート、これらの酸成分あるいは多価アルコール成分の一部を他の成分に置換した共重合ポリエステル樹脂の中から選択される１種以上の結晶性及び非結晶性ポリエステル樹脂である。

ここで、共重合ポリエステル樹脂に使われるテレフタル酸以外の置換可能な多価酸としては、イソフタル酸、オルトフタル酸、１、４-シクロヘキサンジカルボキシル酸などの芳香族ジカルボキシル酸またはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボキシル酸を用いることができる。また、共重合ポリエステル樹脂に使用されるエチレングリコール以外の置換可能な多価アルコールとしては一般式HO-(CH₂)n-OHで表されるものを用いることができる。

本発明は金属板など基板上に使われている塩化ビニル樹脂の代わりに、代案として使用されているポリエステル系樹脂の短所を解決できる熱可塑性エラストマーを樹脂フィルムに使用することによって、従来装飾的なフィルムの固有特性を保持しつつ、低温における優れた衝撃強度と柔軟性、伸び率の増加、広い温度範囲における高い機械的物性、表面層との接着力の向上、加工の容易性、優れたリサイクル性などの効果を奏する。

実施例
基材フィルム層を製造するため、表２に示した処方でツインスクリュー圧出器を用いてペレット状に製造した。それぞれ異なる組成でブレンディングされたペレット状の混合物を圧出器を通じて加工して厚さ１００μmの基材フィルムを製造した。

ＴＰＥ―Ｅはジメチルテレフタレート５０重量％と炭素数７のポリオキシアルキレングリコール５０重量％で構成されるソフトセグメント５０重量％と、ジメチルテレフタレート５０重量％と１、４-ブタンジオール５０重量％で構成されるハードセグメント５０重量％で製造した。

比較例

前記実施例と同様な製造方法で従来に使用されている基材フィルムを製造した。

試験例

前記実施例及び比較例による組成で試片を作製した後、引張強度(ＭＤ: machine direction、ＴＤ: transverse direction)、伸び率、耐熱性、Izod衝撃強度、密着性に対する特性を測定したし、その結果を表３に示した。表３から確認できるように、本発明に係るＴＰＥ-Ｅを使った基材フィルムの物性がＰＥＴ系、ＰＢＴ系基材フィルムより優れた。

本発明において達成しようとする物性のうち、特に伸び率と密着性が大事である。表３から確認できるように、ＴＰＥ―Ｅの単独よりなるフィルム(実施例１)の伸び率と密着性が最も優秀であるが、相対的に機械的物性が不十分であり、よってポリエステル樹脂(ＰＢＴ)を添加して強度を補完した実施例３の場合が製品適用に適している。

装飾的なシートの断面図である。

符号の説明

１０表面フィルム層
２０印刷層
３０基材フィルム層
４０接着剤層
５０基板層

Claims

装飾的なシートの基材として使われる樹脂フィルムであって、
熱可塑性エラストマー樹脂として熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー（TPE-E)樹脂を含むことを特徴とする、装飾的なシート用樹脂フィルム。
前記熱可塑性ポリエーテル-エステル系エラストマー樹脂が、ソフトセグメントとハードセグメントとから構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装飾的なシート用樹脂フィルム。
前記ソフトセグメントが、ジメチルテレフタレートと炭素数３ないし１０のポリオキシアルキレングリコールで構成され、
前記ハードセグメントが、ジメチルテレフタレートと１、４-ブタンジオールで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の装飾的なシート用樹脂フィルム。
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、これらの酸成分及び多価アルコール成分の一部を他の成分に置換した共重合ポリエステル樹脂の中から選択される１種以上の結晶性または非結晶性ポリエステル樹脂をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の装飾的なシート用樹脂フィルム。
装飾的なシートの基材として使われる樹脂フィルムを製造する方法であって、
熱可塑性エラストマー樹脂を使って圧出し、真空成形またはカレンダリング工程によってフィルム状に製造することを特徴とする、装飾的なシート用樹脂フィルムの製造方法。