JP2017132156A - 装飾フィルム及び積層構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】低燃焼性を示す装飾フィルム、及びそのような装飾フィルムを含む積層構造体を提供する。【解決手段】本開示の一実施態様の装飾フィルムは、ステンレス鋼に適用されるものであって、第１面及び第１面に対向する第２面を有するアクリル系フィルム層と、アクリル系フィルム層の第２面上に配置されたアクリル系接着層とを含み、アクリル系フィルム層の第１面側に最外層として配置されたアクリル系保護層、及びアクリル系フィルム層の第１面に印刷されたアクリル系インク層のうち少なくとも１つをさらに含む。【選択図】図１

Description

本開示は、低燃焼性の装飾フィルム及び当該装飾フィルムを含む積層構造体に関する。

車両、建築物、交通標識、看板、包装材料などにおいて、フィルム基材に感圧接着層が設けられた装飾フィルム又はシートが使用されている。装飾フィルムを屋外用途で使用する場合、装飾フィルムの印刷層を保護し装飾フィルム全体の耐候性及び耐久性を高める目的で、装飾フィルムを被着体に適用した後、その上にクリア塗装又はオーバーラミネートフィルムの貼り付けが行われることが一般的である。オーバーコート層（保護層）を有する装飾フィルムが用いられることも多い。

屋外用途の一つとして鉄道車両の外板が挙げられる。鉄道車両の外板にはステンレス鋼又はアルミニウムの薄板（例えば約１．５ｍｍ厚）が使用されており、運行会社を識別するための装飾を鉄道車両に付す目的で、あるいは鉄道車両の妻部（連結面）又は側面を広告用として一時的に使用する目的で、鉄道車両の外板に装飾フィルムが適用される。

鉄道車両に適用される材料は、一般社団法人日本鉄道車両機械技術協会（ＪＲＭＡ）による鉄道車両用材料燃焼試験に適合したものでなければならない。鉄道車両の外板について、例えば一般旅客車の妻部は難燃性であり、その表面の塗装には不燃性の材料を使用すること、妻部以外は不燃性又は表面が不燃性の材料で覆われたものであり、その表面の塗装には不燃性の材料を使用することが定められている。鉄道車両用材料燃焼試験において燃焼性は５段階の区分に分けられており、不燃性はもっとも燃えにくい区分に該当する。

特許文献１（特開２００２−３５６０７３号公報）は、「基材シートの少なくとも一方の面に図柄層を形成し、前記基材シートの被着体に貼着する面とは反対面の全面に、電離放射線硬化型樹脂組成物を印刷し電離放射線の照射によって硬化させてオーバーコート層を形成することを特徴とする印刷物の不燃化処理方法」を記載している。

特許文献２（特開２００３−０４８３７８号公報）は、「基材シートの少なくとも一方の面に図柄層が設けられた印刷物であって、前記基材シートのどちらか一方の面に、前記基材シート及び／又は前記図柄層よりも低い屈折率を有する無機膜からなるオーバーコート層が設けられたことを特徴とする不燃化処理された印刷物」を記載している。

特開２００２−３５６０７３号公報 特開２００３−０４８３７８号公報

被着体の上に適用される装飾フィルムの総厚が大きくなるほど単位面積あたりの有機質量が大きくなり、不燃性には不利になる。このことは、装飾フィルム上にクリア塗装、オーバーラミネートフィルムなどの保護層が形成される場合や、装飾フィルムの印刷層が紫外線硬化型インクで形成され、装飾フィルムの総厚が大きくなる場合にも当てはまる。特に、紫外線硬化型インクは一般に溶剤型インクと比べて固形分が高くその塗布厚は厚くなる傾向があるため、紫外線硬化型インクを含む印刷層を有する装飾フィルムは燃焼性が高くなりやすい。

鉄道車両の外板に多く使用されるステンレス鋼はアルミニウムと比べて熱伝導率が低く蓄熱しやすい材料であることから、ステンレス鋼基材の上に装飾フィルムを適用した積層構造体は鉄道車両用材料燃焼試験において不燃性を得ることが難しい。

本開示は、低燃焼性を示す装飾フィルム、及びそのような装飾フィルムを含む積層構造体を提供する。

本開示の一実施態様によれば、第１面及び前記第１面に対向する第２面を有するアクリル系フィルム層と、前記アクリル系フィルム層の第２面上に配置されたアクリル系接着層とを含み、前記アクリル系フィルム層の第１面側に最外層として配置されたアクリル系保護層、及び前記アクリル系フィルム層の第１面に印刷されたアクリル系インク層のうち少なくとも１つをさらに含む、ステンレス鋼基材に適用される装飾フィルムが提供される。

本開示の別の実施態様によれば、ステンレス鋼基材と、前記ステンレス鋼基材の表面に接着された上記装飾フィルムとを含む、積層構造体が提供される。

本開示によれば低燃焼性を有する装飾フィルムを得ることができる。例えば、本開示の一実施態様の装飾フィルムはステンレス鋼を用いた鉄道車両用材料燃焼試験において不燃性を達成することができる。そのため、本開示の装飾フィルムは、低燃焼性が要求される屋外用途、特に鉄道車両の外板の装飾などに有利に使用することができる。

なお、上述の記載は、本発明の全ての実施態様及び本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。

本開示の一実施態様の装飾フィルムの概略断面図である。

以下、本発明の代表的な実施態様を例示する目的で、図面を参照しながらより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。

本開示において「フィルム」には「シート」と呼ばれる物品も包含される。

本開示において「（メタ）アクリル」とはアクリル又はメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とはアクリレート又はメタクリレートを意味する。

本開示において「感圧接着」とは、使用温度範囲で、例えば０℃以上、５０℃以下の範囲で初期粘着性（タック）を有し、軽い圧力で様々な表面に接着し、相変化（液体から固体へ）を呈さない材料又は組成物の特性を意味する。

本開示において「透明」とは、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）において、装飾フィルム又はその構成要素が、光の平均透過率が約６０％以上、好ましくは約８０％以上、より好ましくは約９０％以上である領域を有することを意味する。装飾フィルムの全体が透明であってもよく、一部又は複数の部分が透明であってもよい。

本開示の一実施態様の装飾フィルムは、第１面及び第１面に対向する第２面を有するアクリル系フィルム層と、アクリル系フィルム層の第２面上に配置されたアクリル系接着層と含み、アクリル系フィルム層の第１面側に最外層として配置されたアクリル系保護層、及びアクリル系フィルム層の第１面に印刷されたアクリル系インク層のうち少なくとも１つをさらに含む。

装飾フィルムは金属、プラスチック、コンクリート、木材などの材料表面を有する様々な被着体に対して適用することができる。一実施態様において、装飾フィルムはステンレス鋼基材に適用されて、ステンレス鋼基材及び装飾フィルムを含む積層構造体が形成される。

本開示の装飾フィルムは、いかなる機構によるものは不明であるが、アクリル系フィルム層をポリ塩化ビニルフィルムなどの他の材料のフィルムで置き換えた等価物と比較して優れた低燃焼性を示す。一般的にポリ塩化ビニルは難燃性材料として知られており、当業者であれば本開示の装飾フィルムよりもむしろポリ塩化ビニルフィルムを用いた装飾フィルムの方が優れた低燃焼性を示すであろうと予測する。このようにアクリル系フィルム層をアクリル系保護層又はアクリル系インク層、及びアクリル系接着層と組み合わせた装飾フィルムが優れた低燃焼性を示すことは当業者の予測し得ないことであった。

図１に、本開示の一実施態様による装飾フィルム１０の概略断面図を示す。装飾フィルム１０は、第１面（図１中、上面）及び第１面に対向する第２面（図１中、下面）を有するアクリル系フィルム層１４と、フィルム層１４の第２面上に配置されたアクリル系接着層１６とを含む。図１の装飾フィルム１０はさらに、アクリル系フィルム１４の第１面側に最外層として配置されたアクリル系保護層１２、及びアクリル系フィルム層１４の第１面に印刷されたアクリル系インク層１８を含む。図１にはアクリル系保護層１２とアクリル系インク層１８の両方が示されているが、装飾フィルムはいずれか一方のみを含むものであってもよい。

図１に示すようにアクリル系フィルム層１４とアクリル系接着層１６とは直接結合していてもよく、接合層を介して結合していてもよい。アクリル系フィルム層１４とアクリル系接着層１６の間に他の層、例えば印刷層、金属層などの装飾層などが介在してもよい。図１に示すようにアクリル系フィルム層１４とアクリル系表面層１２とは直接結合していてもよく、接合層を介して結合していてもよい。アクリル系フィルム層１４の上に他の層、例えば金属層などが積層されていてもよい。印刷層はトナー、溶剤型インク、紫外線硬化型インクなどを用いたグラビア印刷、静電印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷などにより形成することができる。金属層はインジウム、スズ、クロムなどの金属を蒸着又はスパッタすることにより形成することができる。アクリル系フィルム層１４は、アクリル系接着層１６又はアクリル系表面層１２との結合面にプライマー処理、コロナ処理などの表面処理を有してもよい。

本開示の一実施態様の装飾フィルムは、ポリ塩化ビニルを含まない塩ビ代替装飾フィルムである。本開示の別の実施態様の装飾フィルムは、アクリル系フィルム層と、アクリル系接着層と、アクリル系保護層及びアクリル系インク層のうち少なくとも１つとからなる。

装飾フィルムは、アクリル系フィルム層とは反対側のアクリル系接着層の表面にライナーを有していてもよい。図１では接着層１６の上にライナー２０が配置されている。ライナーとして、例えば、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、酢酸セルロースなどのプラスチック材料、このようなプラスチック材料で被覆された紙などを挙げることができる。これらのライナーは、シリコーンなどにより剥離処理した表面を有してもよい。ライナーの厚さは、一般に、約５μｍ以上、約１５μｍ以上又は約２５μｍ以上、約３００μｍ以下、約２００μｍ以下又は約１５０μｍ以下である。

アクリル系フィルム層として、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂などの樹脂フィルム又はこれらの積層体を使用することができる。

一実施態様のアクリル系フィルム層は、重量平均分子量が約１０，０００以上、約５０，０００以上又は約１００，０００以上のカルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーと、重量平均分子量が約１０，０００以上、約５０，０００以上又は約１００，０００以上のアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーとのポリマーブレンドを含み、カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマー及びアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーのいずれか一方のガラス転移温度が約０℃以上、約５℃以上、又は約２０℃以上であり、他方のガラス転移温度が約０℃以下、約−５℃以下、又は約−２０℃以下である。カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマー及びアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーポリマーはそれぞれ又は互いに架橋していてもよい。ポリマーブレンドは、必要に応じて、１種又は２種以上のカルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーと、１種又は２種以上のアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーとを混合して形成することもできる。このようなポリマーブレンドを含むアクリル樹脂フィルムは、高い引張強さ及び優れた伸び特性を有する。本開示において重量平均分子量はＧＰＣ法による標準ポリスチレン換算分子量を意味する。これらの（メタ）アクリル系ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、各ポリマーがｎ種類のモノマーから共重合されているとして、下記のＦＯＸの式（Fox, T. G., Bull. Am. Phys. Soc., 1 (1956), p. 123）より求めることができる。

カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーの配合量は、カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーとアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーの合計質量を基準として約１０質量％以上、約２０質量％以上、又は約３０質量％以上、約９０質量％以下、約８５質量％以下、又は約８０質量％以下とすることができる。

アクリル系フィルム層は着色されていてもよい。アクリル系フィルム層は可視光領域で透明であってもよく、半透明又は不透明であってもよい。一実施態様ではアクリル系フィルム層は白色顔料を含む。白色顔料として、従来公知の白色顔料、例えば、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チタン（二酸化チタン）などを使用できる。添加剤としてタルク、カオリン、炭酸カルシウムを含んでもよい。白色顔料は単体で又は２種以上を混合して用いることができる。白色顔料はいずれの形態でもよく、従来公知の方法によって各種の分散処理が施されたものであってもよい。

装飾フィルムの用途に応じて、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、滑材、帯電防止剤、難燃剤、充填剤などの従来公知の添加剤の１種又は２種以上をアクリル系フィルム層に添加することもできる。

アクリル系フィルム層として、押出フィルム、押出延伸フィルム、カレンダーフィルム、キャストフィルムなど、様々な成形方法で形成されたフィルム又はこれらの積層体を使用することができる。残留内部応力が比較的低いキャストフィルムは基材表面への追従性に優れていることから、隆起部、陥凹部などを含む三次元形状を有する表面に対して装飾フィルムを接着することができる。

アクリル系フィルム層の厚さは、用途によっても異なるが、約５μｍ以上、約１０μｍ以上、又は約２０μｍ以上、約１００μｍ以下、約８０μｍ以下、又は約５０μｍ以下とすることができる。フィルム層が積層体である場合は、上記厚さは積層体の厚さを意味する。

アクリル系接着層の接着剤として、粘着性（メタ）アクリル系ポリマーを含有する感圧接着剤を使用することができる。接着剤として、例えば、粘着性（メタ）アクリル系ポリマーを含有する単層フィルム状の感圧接着フィルム、２層の感圧接着層を有する両面接着シートなどを使用することができる。粘着性（メタ）アクリル系ポリマーは架橋されていてもよい。本開示における「粘着性」とは、常温（約２５℃）でタックを有しており、感圧接着剤に感圧接着性を付与するポリマーについて言及される。

一実施態様では、アクリル系接着層は、粘着性ポリマーとしてカルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーを含む。カルボキシル基含有粘着性（メタ）アクリル系ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、凝集力及び接着性のバランスの観点から、一般に約０℃以下、約−２０℃以下、又は約−４０℃以下、約−８０℃以上、約−７０℃以上、又は約−６０℃以上とすることができる。カルボキシル基含有粘着性（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、一般に約１００，０００以上、約２００，０００以上、又は約３００，０００以上、約２，０００，０００以下、約１，０００，０００以下、又は約８００，０００以下である。ガラス転移温度はアクリル系フィルム層について説明したとおりＦＯＸの式により求めることができる。

アクリル系接着層は、カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーに加えてさらにアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーを含んでもよい。アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーはカルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーと相互作用して、アクリル系接着層の凝集力を高め、優れた接着性をアクリル系接着層に付与することができる。いくつかの実施態様では、アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーは、芳香族ビニルモノマーに由来するモノマー単位を含まない。ここでいう「芳香族ビニルモノマー」には、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルアントラキノン、芳香族アミンの（メタ）アクリルアミド、水酸基含有芳香族化合物の（メタ）アクリレートなどが包含される。芳香族アミンとして、アニリン、ベンジルアミン、ナフチルアミン、アミノアントラセン、アミノアントラキノン又はこれらの誘導体が挙げられる。水酸基含有芳香族化合物として、上記芳香族アミンに対応する水酸基含有化合物が挙げられる。アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーが芳香族ビニルモノマーに由来するモノマー単位を含まない実施態様では、アクリル系接着層中に酸化チタンなどの白色顔料を多量に分散して不透明の接着層を形成することができる。

アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、一般に約０℃以上、約２０℃以上、又は約４０℃以上、約１５０℃以下、約１３５℃以下、又は約１２０℃以下である。アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、一般に約１，０００以上、約５，０００以上、約１０，０００以上、約１００，０００以下、約８０，０００以下、又は約７０，０００以下である。ガラス転移温度はアクリル系フィルム層について説明したとおりＦＯＸの式により求めることができる。

アミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーの配合量は、カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマーとアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーの合計を１００質量部としたときに、約１質量部以上、約２質量部以上、又は約５質量部以上、約２５質量部以下、約２０質量部以下、又は約１５質量部以下とすることができる。

カルボキシル基含有（メタ）アクリル系ポリマー及びアミノ基含有（メタ）アクリル系ポリマーポリマーはそれぞれ又は互いに架橋していてもよい。

アクリル系接着層は、その他の成分として、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、アルミニウムフレーク、フュームドシリカ、アルミナ、ナノ粒子などの充填剤、有機顔料、無機顔料、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、弾性微小球、粘着性ポリマー微小球、結晶性ポリマー、紫外線吸収剤などを含んでもよい。一実施態様ではアクリル系接着層は白色顔料を含む。白色顔料はアクリル系フィルム層について説明したとおりである。

アクリル系接着層は公知の方法によってアクリル系フィルム層の第２面上に形成することができる。例えば、接着層の成分に加えてさらに必要に応じて有機溶剤を含有する感圧接着剤組成物を、ナイフコート、バーコートなどによりライナー上に塗布し乾燥して、アクリル系接着層を形成する。得られたアクリル系接着層の上にアクリル系フィルム層をドライラミネートなどにより積層することができる。

アクリル系接着層の厚さは、一般に約５μｍ以上、約１０μｍ以上、又は約２０μｍ以上、約１００μｍ以下、約８０μｍ以下、又は約５０μｍ以下である。

アクリル系接着層は、一般に平坦な接着面を形成するが、凹凸接着面を形成してもよい。この凹凸接着面には、アクリル系接着層の接着面に、接着剤を含む凸部と、その凸部の周りを取り囲んだ凹部とが形成され、金属基材に接着された状態で金属基材表面と接着面との間に凹部が画する外部と連通した連通路が形成される接着面を含む。凹凸接着面を形成する方法の一例を以下説明する。

所定の凹凸構造を有する剥離面を持つライナーを用意する。このライナーの剥離面に、感圧接着剤組成物を塗布し、必要に応じて加熱して、アクリル系接着層を形成する。これにより、アクリル系接着層のライナーと接する面（これが装飾フィルムにおける接着面となる。）に、ライナーの凹凸構造（ネガ構造）を転写し、接着面に所定の構造（ポジ構造）を有する凹凸接着面を形成する。接着面の凹凸は、前述したように、金属基材に凸部が接着した際に連通路が形成可能な溝を含むように予め設計される。

アクリル系接着層の溝は、装飾フィルムを施工する際に気泡残りを防止できる限り、一定形状の溝を規則的パターンに沿って接着面に配置して規則的パターンの溝を形成してもよく、不定形の溝を配置し不規則なパターンの溝を形成してもよい。複数の溝が互いに略平行に配置される様に形成される場合、溝の配置間隔は１０〜２０００μｍであるのが好ましい。溝の深さ（接着面からフィルム層の方向に向かって測定した溝の底までの距離）は、通常約１０μｍ以上、約１００μｍ以下である。溝の形状も、本発明の効果を損なわない限り特に限定されない。例えば、溝の形状を、接着面に垂直な方向の溝の断面において、略矩形（台形を含む）、略半円形、又は略半楕円形とすることができる。

アクリル系保護層として、アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル−フッ素樹脂などの樹脂フィルム又はこれらの積層体を使用することができる。

一実施態様のアクリル系保護層は、炭素数１〜約１６の直鎖、分岐又は環状の置換又は非置換のアルキル（メタ）アクリレート、ポリアルキレンオキシド（メタ）アクリレート、複素環を含む（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレートなどの硬化性モノマー、ウレタンアクリレートオリゴマーなどの硬化性オリゴマー、熱重合開始剤又は光重合開始剤、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、レベリング剤、滑材、帯電防止剤、難燃剤、充填剤、防汚剤、防曇剤などの従来公知の添加剤を含む硬化性組成物を、ナイフコート、バーコートなどによりライナーの上に、あるいはアクリル系フィルム層又はアクリル系インク層の上に塗布し、加熱又は紫外線照射することにより重合させて形成することができる。ライナー上に形成したアクリル系保護層はドライラミネート、接合層の使用などにより装飾フィルムの他の層の上に積層することができる。

アクリル系保護層は通常可視光領域で透明である。アクリル系保護層の厚さは様々であってよく、一般に、約１μｍ以上、約５μｍ以上、又は約１０μｍ以上、約１００μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、又は約３０μｍ以下とすることができる。

アクリル系インク層は、アクリル系フィルム層の上にアクリル系インクを用いて印刷することにより形成することができる。アクリル系インクとして、溶剤型インク又は紫外線硬化型インクを用いることができる。アクリル系インクは、一般に顔料又は染料、バインダー、及び必要に応じて硬化剤、その他添加剤を含む。バインダーとして（メタ）アクリル系モノマー又はオリゴマー、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルエポキシ樹脂などを用いることができ、硬化剤として光重合開始剤を用いることができる。印刷は、グラビア印刷、静電印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷などを用いることができる。

一実施態様ではアクリル系インク層は、紫外線硬化型アクリル系インクを用いたインクジェット印刷により形成される。紫外線硬化型アクリル系インクを用いたインクジェット印刷は、溶剤インクジェットインクを用いたときと比べて、長時間連続印刷した場合でも色むらの少ない安定した印刷を可能にする。

アクリル系インク層の厚さは様々であってよく、一般に、約１μｍ以上、約５μｍ以上、又は約１０μｍ以上、約１００μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、又は約３０μｍ以下とすることができる。

装飾フィルムは、例えば以下のようにして製造することができる。上記のアクリル系フィルム層を準備する。次に、アクリル系フィルム層の第２面上にアクリル系接着層を形成する。アクリル系接着層は、ライナーの剥離面に、接着剤組成物を塗布、乾燥してライナー付き接着層を形成した後、このライナー付き接着層をアクリル系フィルム層の第２面に積層することによってアクリル系フィルム層の第２面上に形成される。その後、アクリル系フィルム層の第１面に、アクリル系インクを用いたインクジェット印刷によりアクリル系インク層を形成する。アクリル系インク層の上にアクリル系表面層の組成物を塗布して、アクリル系表面層を形成する。アクリル系インクが紫外線硬化型である場合は、印刷後アクリル系表面層組成物の塗布前に紫外線を照射して硬化してもよく、アクリル系表面層組成物の塗布後に紫外線を照射して硬化してもよい。アクリル系表面層組成物が紫外線硬化型である場合は、アクリル系表面層組成物の塗布後に紫外線を照射することにより、紫外線硬化型のアクリル系インクとアクリル系表面層組成物の両方を同時に硬化することもできる。このようにして装飾フィルムを製造することができる。

ライナーを除く装飾フィルムの総厚は、一般に約２０μｍ以上、約３０μｍ以上、又は約５０μｍ以上、約２００μｍ以下、約１５０μｍ以下、又は約１００μｍ以下である。

本開示の装飾フィルムは、低燃焼性が要求される屋外用途、例えば鉄道車両の壁面や、建築物の内外壁などの装飾に使用することができる。特に、鉄道車両の場合は、ステンレス鋼基材からなる外板上に本開示の装飾フィルムを積層した積層構造体において、効果的に低燃焼性が発揮できる。

以下の実施例において、本開示の具体的な実施態様を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。部及びパーセントは全て、特に明記しない限り質量による。

本実施例で使用した試薬、原料などを以下の表１に示す。

＜燃焼性試験＞
装飾フィルムの燃焼性試験は、鉄道車両用材料燃焼試験に従って以下のとおり実施する。Ｂ５判（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）のステンレス鋼板に装飾フィルムのサンプルを貼りつけ供試材とする。供試材を４５°の角度で装飾フィルム面が下を向くように傾斜させて保持し、直径１７．５ｍｍ、深さ７．１ｍｍ、壁厚０．８ｍｍの鉄製円形燃料容器の底の中心が、供試材の下面（燃焼面）中心の垂直下方２５．４ｍｍ（１インチ）のところにくるように、燃料容器をコルク台の上に載せる。燃料容器にエタノールを０．５ｍＬ入れて着火し、燃え尽きるまで放置する。

燃焼判定は、アルコールの燃焼中と燃焼後とに分けて、燃焼中は供試材への着火、着炎、発煙状態、炎の状態等を観察し、燃焼後は、残炎、残じん、炭化、変形状態を調査する。燃焼性試験の試験室内の雰囲気は温度１５℃〜３０℃、湿度６０％〜７５％の範囲とする。判定基準を表２に示す。

＜熱重量分析（ＴＧＡ）＞
装飾フィルムの熱重量分析は、ティー・エイ・インスツルメント社製熱重量測定装置を用いて、以下の条件で行う。
試料質量：４．５〜５．５ｍｇ
温度範囲：室温（２３℃）〜８００℃
昇温速度：１０℃／分
空気流量：１００ｍＬ／分

＜例１＞
アクリル系モノマー（ＩＢＸＡ、ＥＥＥＡ、ＰＥＡ、ＣＴＦＡ、ＰＥＴＴＡ）、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＣＮ９８１）、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）ＭＢＦ）、紫外線吸収剤（Ｔｉｎｕｖｉｎ（商標）４０５）をミキサー（特殊機化工業株式会社製ＴＫロボミックス）で６０分間攪拌した後、Ｐｏｌｙｆｌｏｗ ＫＬ４０１を加えてさらに５分間攪拌し、紫外線硬化型アクリル系透明保護層溶液を得た。配合は表３のとおりであった。

白色アクリル系フィルム及びアクリル系感圧接着剤からなる３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）グラフィックフィルムＡＦ１０００ＥＳ（スリーエムジャパン株式会社、日本国東京都品川区）に、株式会社ミマキエンジニアリング製ＵＶプリンターＵＪＶ５００を用いて紫外線硬化型アクリル系インクＬＵＳ２００（ＣＭＹＫ：３００％）を印刷してインク層を形成した。印刷面上に、ワイヤーバー（＃１２）を用いてアクリル系透明保護層溶液を塗布後、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶランプ（１６０Ｗ／ｃｍ）を用いて紫外線を照射し、インク層及び透明保護層を硬化させて例１のサンプルを得た。

＜例２＞
ＡＦ１０００ＥＳにワイヤーバー（＃１２）を用いてアクリル系透明保護層溶液を塗布後、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶランプ（１６０Ｗ／ｃｍ）を用いて紫外線を照射し、透明保護層を硬化させて例２のサンプルを得た。

＜比較例１＞
ＡＦ１０００ＥＳを白色塩ビ系フィルム及びアクリル系感圧接着剤からなる３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）グラフィックフィルムＩＪ１８０−１０（スリーエムジャパン株式会社、日本国東京都品川区）に変更したことを除き、例１と同様にして比較例１のサンプルを得た。

＜比較例２＞
ＩＪ１８０−１０にワイヤーバー（＃１２）を用いてアクリル系透明保護層溶液を塗布後、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶランプ（１６０Ｗ／ｃｍ）を用いて紫外線を照射し、透明保護層を硬化させて比較例２のサンプルを得た。

＜例３＞
ＡＦ１０００ＥＳに株式会社ミマキエンジニアリング製ＵＶプリンターＵＪＶ５００を用いて紫外線硬化型アクリル系インクＬＵＳ２００（ＣＭＹＫ：３００％）を印刷して例３のサンプルを得た。

＜比較例３＞
ＡＦ１０００ＥＳをＩＪ１８０−１０に変更したことを除き、例３と同様にして比較例３のサンプルを得た。

＜参考例１＞
ＡＦ１０００ＥＳをそのまま使用した。

＜参考例２＞
ＩＪ１８０−１０をそのまま使用した。

例１〜３、比較例１〜３、並びに参考例１及び２の燃焼性試験の評価結果を表４に示す。

例３、比較例３、並びに参考例１及び２の装飾フィルムの熱重量分析を行った結果を表５に示す。塩ビ系フィルム層を含む装飾フィルムの場合（比較例３及び参考例２）、フィルム層の上にアクリル系インク層を印刷すると重量減少温度が５％のときで約２３℃、１０％のときで約２９℃低下する。これらのことから塩ビ系フィルム層の上にアクリル系材料が付与されるとより低い温度で装飾フィルムの熱分解が進行することが分かる。ところが、アクリル系フィルム層を含む装飾フィルムの場合（例３及び参考例１）、フィルム層の上にアクリル系インク層を印刷すると、重量減少温度の低下は５％のときに約１０℃に抑えられ、１０％のときは逆に重量減少温度が約５℃上昇する。

これらの燃焼性試験及び熱重量分析の結果から、アクリル系インク層と化学的性質の類似するアクリル系保護層にアクリル系フィルム層を組み合わせると、同様に装飾フィルムの熱分解が抑制されるであろうことが推測される。装飾フィルムの熱分解が抑制されることにより燃焼性試験における着火温度が高まり、結果として装飾フィルムを低燃焼性、例えばステンレス鋼基材を用いた鉄道車両用材料燃焼試験で不燃性とすることができると考えられる。

本発明の基本的な原理から逸脱することなく、上記の実施態様及び実施例が様々に変更可能であることは当業者に明らかである。また、本発明の様々な改良及び変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに実施できることも当業者には明らかである。

１０ 装飾フィルム
１２ アクリル系保護層
１４ アクリル系フィルム層
１６ アクリル系接着層
１８ インク層
２０ ライナー

Claims (5)

1. 第１面及び前記第１面に対向する第２面を有するアクリル系フィルム層と、
   前記アクリル系フィルム層の第２面上に配置されたアクリル系接着層と
   を含み、
   前記アクリル系フィルム層の第１面側に最外層として配置されたアクリル系保護層、及び前記アクリル系フィルム層の第１面に印刷されたアクリル系インク層のうち少なくとも１つをさらに含む、ステンレス鋼基材に適用される装飾フィルム。
2. 前記アクリル系保護層の厚さが１μｍ〜５０μｍである、請求項１に記載の装飾フィルム。
3. 前記アクリル系インク層の厚さが５μｍ〜１００μｍである、請求項１又は２のいずれかに記載の装飾フィルム。
4. ステンレス鋼基材と、前記ステンレス鋼基材の表面に接着された請求項１〜３のいずれか一項に記載の装飾フィルムとを含む、積層構造体。
5. 前記ステンレス鋼基材が、鉄道車両の外板である、請求項４に記載の積層構造体。

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