JP3524105B2

JP3524105B2 - ラミネート用フィルム

Info

Publication number: JP3524105B2
Application number: JP50209899A
Authority: JP
Inventors: 芳夫林; 幸治田熊; 厚夫田中
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: TWI230656B; AU7674198A; WO1998056582A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、高硬度で成形加工性、エンボス性、意匠
性、絶縁性、耐薬品性等に優れたポリエステル樹脂系の
ラミネート用フィルム関し、建材、家具、電器・電子機
器、音響機器、事務機器などに適用されるものである。

背景技術従来、建材、家具、電器・電子機器、音響機器、事務
機器等の外板あるいは内部部品の化粧材料として、軟質
の可塑化ポリ塩化ビニル樹脂をはじめとしてポリエチレ
ンあるいはポリプロピレンを主成分とするポリオレフィ
ン樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、フッ素を含む樹脂ある
いは２軸延伸ポリエステルフィルム等が使われている。

しかし、ポリ塩化ビニル樹脂は経済性、エンボス性、
成形加工性等の特性には優れるが、通常、多量の可塑剤
を含むため皮膜が軟質であり長期間の経時による表面へ
の可塑剤のブリード、燃焼時の塩化水素ガス発生に起因
する環境への影響等が問題になっている。そこで、ポリ
塩化ビニルに代わる樹脂としてポリエチレンあるいはポ
リプロピレンを主成分とするポリオレフィン樹脂が検討
されている。これらの樹脂単独の皮膜はエンボス性、耐
薬品性等の特性に優れており、また、可塑化されたポリ
塩化ビニル樹脂に比べて硬質であるが、基材に積層され
て成形加工された時に加工部が白化して意匠性を損な
う。また、この白化現象を抑えるためゴム成分が配合さ
れることがあるが、この場合、可塑化ポリ塩化ビニル樹
脂と同水準の軟質な皮膜になる。また、熱可塑性アクリ
ル樹脂、フッ素樹脂はそれぞれ特徴のある特性をもって
いるが、可塑化ポリ塩化ビニル樹脂と同水準の軟質な皮
膜である。近年、ラミネート材料としてポリエチレンテ
レフタレート樹脂を主成分とする２軸延伸ポリエステル
フィルム（PET）が着目されている。２軸延伸ポリエス
テルフィルムは硬度が高く、成形加工におけるフィルム
の破壊（割れ、亀裂等の発生）には優れるが、フィルム
の強度が強すぎて成形加工部では基材との密着性が劣る
傾向がある。また、２軸延伸ポリエステルフィルムはエ
ンボス加工による表面の凹凸模様の形成による意匠性の
付与ができない欠点もある。

以上記載したように、建材、家具、電器・電子機器、
音響機器、事務機器等の外板あるいは内部部品の化粧材
には可塑化ポリ塩化ビニル樹脂を中心として各種の樹脂
が使用されているが、いずれの場合も種々な欠点を有し
ており、高硬度で加工性に優れており、なおかつエンボ
ス加工により意匠性を付与できることが望まれている。
本発明は、従来の化粧材の欠点を解決しようとするもの
であり、高硬度で加工性に優れており、なおかつ着色樹
脂層を持ちさらにエンボス加工により意匠性を付与した
非塩ビ系のラミネート用フィルムを提供する。

発明の開示本発明のラミネート用フィルムは、ポリエステル樹脂
を主成分とする非配向のフィルムの片面に着色樹脂層を
形成し、当該着色樹脂層の上あるいはフィルム層の上か
らエンボス加工により凹凸模様を形成してなることを特
徴とする。

ポリエステル樹脂は、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、又は、ポリエステル樹脂
がポリエチレンテレフタレートの多価酸成分もしくは多
価アルコール成分の一部を他の成分で置き換えた結晶性
の共重合ポリエステルであることが望ましい。

このポリエステル樹脂は、PETボトルからの回収チッ
プであることが望ましい。

また、ポリエステル樹脂は、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、ポリエチレンテレ
フタレートの多価酸成分もしくは多価アルコール成分の
一部を他の成分で置き換えた結晶性の共重合ポリエステ
ルあるいはPETボトルからの回収チップの少なくとも２
種以上の混合物であることが望ましい。

さらに、ポリエステル樹脂を主成分とする非配向のフ
ィルムは、結晶性ポリエステル樹脂を主成分として５〜
40重量％の結晶性の低い樹脂あるいは非結晶性樹脂を含
む樹脂層からなることが望ましく、この場合の結晶性ポ
リエステル樹脂は、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、これらの多価酸成分もしくは
多価アルコール成分の一部を他の成分で置き換えた共重
合ポリエステルあるいはPETボトルからの回収チップの
単一成分あるいは２種以上の混合物からなることが好ま
しい。

結晶性の低い樹脂あるいは非晶性樹脂は、ポリエチレ
ンテレフタレートあるいはポリブチレンテレフタレート
の多価酸成分もしくは多価アルコール成分の一部を他の
成分で置き換えた共重合ポリエステル、ポリカボネート
あるいはオレフィン系エラストマーであることが望まし
い。

図面の簡単な説明図１は、結晶性のポリエステル樹脂のDSCによる測定
例である。図２は、結晶性のポリエステル樹脂のDSCに
よるの他の測定例である。図３は、非晶性の樹脂のDSC
による測定例である。

発明を実施するための最良の形態本発明は、上記のように、ポリエステル樹脂を主成分
とする非配向のフィルムの片面に着色樹脂層を形成し、
当該着色樹脂層の上あるいはフィルム層の上からエンボ
ス加工により凹凸模様を形成したラミネート用フィルム
に関し、望ましくは特定の結晶性ポリエステル樹脂、さ
らに望ましくは特定の結晶性ポリエステル樹脂に対して
特定の結晶性の低い樹脂、あるいは非晶性樹脂を配合し
たポリエステル樹脂を用いることにより、高硬度で加工
性に優れており、なおかつ着色樹脂層とエンボス加工に
より意匠性を付与することを特徴とする。

すなわち、本発明は、燃焼時に塩化水素等の有害なガ
スの発生もなく環境にやさしい非塩ビ系樹脂であり、高
硬度で加工性に優れておりなおかつエンボス加工性に優
れる樹脂について鋭意研究を重ねた結果、非配向のポリ
エステル樹脂が最も優れることを見い出したものであ
る。

したがって、本発明において使用されるポリエステル
樹脂は配向していない樹脂であることが必須条件であ
る。１軸あるいは２軸延伸により製膜された配向したポ
リエステル樹脂は強靭であって機械的特性、耐薬品性、
耐溶剤性等の特性に優れるが、エンボス加工により表面
に目的とする凹凸模様を形成して意匠性を付与すること
ができず、また、フィルムの強度が強すぎて成形加工部
ではラミネートされた基材との密着性が劣る傾向があっ
て好ましくない。

本発明で用いる非配向のポリエステル樹脂は、テレフ
タル酸に代表される多価酸とエチレングリコールに代表
される多価アルコールを縮合重合したポリマーであり、
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、あるいはこれらの多価酸成分もしくは多価アルコ
ール成分の一部を他の成分で置き換えた共重合ポリエス
テル樹脂の単成分、あるいは混合物を用いることができ
る。また、これらのポリエステル樹脂を少なくとも２種
以上混合して用いることができる。共重合ポリエステル
樹脂に用いられるテレフタル酸以外の多価酸としては、
イソフタル酸、オルトフタル酸、1,4シクロヘキサンジ
カルボン酸などの芳香族ジカルボン酸あるいはアジピン
酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカル
ボン酸を用いることができる。また、共重合ポリエステ
ル樹脂に用いられるエチレングリコール以外の多価アル
コールとしては、1,2プロピオングリコール、1,4ブタン
ジオールなどの一般式HO−（CH₂）ｎ−OHで表されるも
のを用いることができる。

また、近年、各種飲料用の容器としてPETボトルが多
く使用されているが、環境問題あるいは資源の有効利用
の観点からPETボトルを回収してチップ化した後で再利
用しようとする試みがなされている。本発明では、ポリ
エステル樹脂としてこの回収チップを用いることができ
る。

さらに、本発明において、ポリエステル樹脂の基本物
性と基材にラミネートされた時の特性について詳細に検
討を行った結果、樹脂の結晶性が特性を支配する大きな
要因になることを見い出した。ポリエステル樹脂の結晶
化度は、一般には、Ｘ線、示差走査熱量計（DSC）、密
度などの方法により評価される。また、結晶化度は樹脂
の熱処理条件及び温度にも影響されるが、結晶性の高い
ポレエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートで通常30〜50％まで達する。また、ポリエステル樹
脂を前述した方法で共重合すると、多価酸あるいは多価
アルコールの種類及び配合量に依存して結晶化度は低下
し、場合によっては結晶性の低い樹脂あるいは非晶性の
樹脂が得られる。したがって、結晶性のポリエステル樹
脂と結晶性の低いあるいは非晶性のポリエステル樹脂を
厳密に区別することは困難である。

そこで、本発明においては、DSCにおいて加熱溶融後
に急冷した樹脂を10℃/minで昇温した時、及び樹脂が溶
融した後に10℃/minで室温まで温度を下げた時、図１及
び図２に示すように樹脂の結晶化に起因する発熱を表す
ピーク及び樹脂の融解に起因する吸熱ピークが明瞭に現
れる樹脂を結晶性ポリエステル樹脂とした。また、同様
なDSCにおいて、図３に示すように結晶化に起因する発
熱を表すピーク及び樹脂の融解に起因する吸熱ピークが
明瞭に現れない樹脂を、結晶性の低い樹脂あるいは非晶
性樹脂とした。ここで、昇温時に現れる発熱ピーク温度
は低温結晶化温度（Tc₁）また、溶融状態から温度を下
げた時に現れる発熱のピーク温度は高温結晶化温度（Tc
₂）と一般呼ばれている。

ポリエステル樹脂を示差熱量計で測定すると、結晶性
の高い程Tc₁が低くまたTc₂が高くなる。また、ポリブチ
レンテレフタレートの場合、Tc₁は明瞭に現れないがTc₂
は200℃付近に現れる。一方、結晶性の低い樹脂あるい
は非晶性の樹脂はこれら結晶化に起因する発熱ピークは
明瞭に現れない。

本発明では、結晶性のポリエステル樹脂と結晶性の低
い樹脂あるいは非晶性樹脂との配合割合の特性に及ぼす
影響を試験した結果、結晶ポリエステル樹脂を主成分と
して結晶性の低い樹脂あるいは非晶性樹脂を含むポリエ
ステル樹脂は、高硬度で衝撃加工性、エンボス性及びエ
ンボスの耐熱性に優れており、結晶性ポリエステル樹脂
に対して５〜40重量％の結晶性の低い樹脂あるいは非晶
性樹脂を配合することが望ましいことが判明した。結晶
性の低い樹脂あるいは非晶性樹脂の比率が５重量％未満
になるとその配合効果が得られず、また、40重量％を越
えるとエンボスの耐熱性が低下するので好ましくない。
また、結晶性ポリエステル樹脂としては、DSCで測定さ
れる結晶化に起因する発熱を表すピークがガラス転位温
度（Tg）以上であってかつ170℃未満がさらに望まし
い。

また、本発明に用いる結晶性の低い樹脂あるいは非晶
性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートあるいは
ポリブチレンテレフタレートの多価酸成分もしくは多価
アルコール成分の一部を他の成分で置き換えた共重合ポ
リエステル樹脂をはじめとしてポリカボネート、ポリオ
レフィン系エラストマー、ポリアリレート、ビニルポリ
マー、ナイロンあるいはフェノキシ樹脂等の樹脂を用い
ることができる。共重合ポリエステル樹脂の場合、共重
合する酸成分あるいはアルコール成分の比率が高くなる
と、結晶性の低い樹脂あるいは非晶性樹脂となり、示差
熱量計の測定では、結晶化に起因する発熱ピークは明瞭
に現れない。

本発明において、基材に被覆される非配向のポリエス
テル樹脂フィルムの厚みは特に限定されるものではなく
目的に応じて決定されるが、通常20〜300μｍが好まし
い。

次に、本発明の着色樹脂層は、目的に応じてポリエス
テル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂あるいはエポキ
シ樹脂の１種あるいは２種以上の混合物をベースにメラ
ミン樹脂、フェノール樹脂等の硬化剤を配合し、さら
に、着色のために顔料、染料等を配合して目標とする色
に調色したもので構成される。着色樹脂層の厚みは特に
限定されないが、通常１〜50μｍが好ましい。また、着
色樹脂層の形成には上述した樹脂、顔料等を含む溶液
を、本発明の非配向のポリエステル樹脂フィルムの片面
に塗布、乾燥する方法、また、上述した樹脂と顔料等の
混合物を加熱溶融して本発明の非配向のポリエステル樹
脂フィルムの片面に積層する方法等、いずれの方法も用
いることができる。

上述した方法により作製された着色した非配向のポリ
エステルフィルムを、融点近傍の温度に加熱した状態で
エンボス加工し、表面に目的とする凹凸模様を形成して
本発明のラミネート用フィルムを作製することができ
る。この際、着色樹脂の表面からエンボスを施す方法
と、非配向のポリエステルフィルムの表面からエンボス
する方法があるが、目的に応じていずれの方法も可能で
ある。

本発明のラミネート用フィルムは、冷延鋼板、アルム
ニウム板、ステンレス板、銅板等の金属板、表面に目的
に応じて各種のめっきあるいは化成処理を行った金属板
をはじめとして、プラスチック板あるいは合板等いずれ
の基材に積層して使用することもできる。また、場合に
よっては、基材と本発明のラミネート用フィルムの間に
プライマー層あるいは接着剤層を介することもできる。

本発明のポリエステル樹脂の物性及びラミネート用フ
ィルムの特性は下記の方法で評価した。

（１）樹脂の性状本発明に用いるポリエステル樹脂あるいはその他の樹
脂の性状については、DSCにより測定した。10℃/minで
昇温した時及び樹脂が溶融した後で10℃/minで温度を下
げた時、０〜100℃間に現れる変曲点をガラス転位温度
とし、100〜200℃に現れる発熱ピーク温度を結晶化温度
（昇温時:Tc₁、温度を下げた時:Tc₂）、200〜270℃に現
れる吸熱ピーク温度を融点（Tm）とした。

（２）ポリエステル樹脂及び比較に用いた樹脂の硬度本発明のラミネート用フィルムの硬度は、JIS Ｋ 5
401に規定された鉛筆硬度試験機によりJIS Ｓ 6006に
規定された鉛筆を用いて評価した。硬度記号の順は硬い
方から9H、8H・・・Ｈ、Ｆ、HB、Ｂ、2B・・・6Bで示さ
れ、9Hが最も硬く、6Bが最も軟らかい。

（３）エンボス性の評価及びエンボスの耐熱性の評価本発明のラミネート用フィルムのエンボス性の評価
は、ポリエステル樹脂の融点から20〜30℃低い温度〜融
点の範囲の温度に加熱した後、平均粗さRa₁:5μｍの凹
凸を付与された砂目エンボスロールで加圧することによ
って行った。また、本発明の比較例に用いたポリ塩化ビ
ニルフィルムについては200〜220℃、ポリオレフィンフ
ィルムについては140〜170℃でエンボスの付与を行っ
た。評価基準は、下記のように、目視により３段階で評
価した。

○：良好、△：やや不良、×：不良また、エンボスの耐熱性は、上述の方法でエンボスを
行った試料を120℃の雰囲気で５日間保持した後で平均
粗さRa₂を測定し、その平均粗さの保持率を求めて下記
のように３段階で評価した。

平均粗さの保持率＝Ra₂/Ra₁×100（％） ○：保持率80〜100％、△:50〜80％、×:50％未満（４）本発明のフィルム及び比較に用いたフィルムの衝
撃加工性の評価本発明のラミネート用フィルムあるいは比較に用いた
フィルムを金属板に積層し、得られたフィルム積層金属
板の衝撃加工性を、JIS Ｋ 5400に規定されたデュポ
ン衝撃試験機で（衝撃部の大きさ1/2inΦ、重さ1kg、高
さ50cm）試験した。評価は下記のように、目視により３
段階で評価した。

○：皮膜割れなし、△：皮膜の一部に細かい割れあり ×：皮膜の割れが著しい以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜17 表１及び表２に示すように、非配向のポリエステル樹
脂フィルムの片面に着色樹脂層を形成し、着色樹脂層の
上あるいはポリエステル樹脂フィルムの上からそれぞれ
のフィルムの融点（Tm）より20℃低い温度でエンボスロ
ール（砂目エンボス、平均表面粗さRa＝５μｍ）を用い
て凹凸を付与してラミネート用フィルムを作製した。実
施例の中に示した共重合ポリエステルＡ、Ｂ、Ｃは、下
記のものを使用した。なお、着色樹脂層の形成にあたっ
ては、下記の着色塗料を非配向のポリエステル樹脂フィ
ルムの片面に塗布後に乾燥して行った。

共重合ポリエステルA:テレフタル酸90モル％、イソフ
タル酸10モル％とからなる酸成分と、エチレングリコー
ル100モル％を共重合共重合ポリエステルB:テレフタル酸100モル％と、エ
チレングリコール88モル％、1,2プロピオングリコール1
2モル％からなるアルコール成分を共重合共重合ポリエステルC:テレフタル酸60モル％、イソフ
タル酸40モル％とからなる酸成分と、エチレングリコー
ル100モル％を共重合共重合ポリエステルD:テレフタル酸90モル％、イソフ
タル酸10モル％とからなる酸成分と、1,4ブタンジオー
ル100モル％を共重合着色塗料A:飽和共重合ポリエステル樹脂（Tg:20℃）2
5重量％着色顔料（ルチル型酸化チタン）25重量％硬化剤（イソシアネート）４重量％ワックス１重量％希釈溶剤 45重量％着色塗料B:飽和共重合ポリエステル樹脂（Tg:70℃）2
0重量％着色顔料（ルチル型酸化チタン）30重量％硬化剤（イソシアネート）３重量％希釈溶剤 47重量％本発明の実施例１〜17のポリエステル樹脂被覆鋼板
は、表３に示すように、高硬度で加工性に優れておりな
おかつエンボスによる凹凸感が付与されていて意匠性に
優れている。

比較例１〜10 比較例１〜10のフィルムの構成を表４に、特性試験結
果を表５に示す。

比較例１、２は塩ビフィルムの場合であり、可塑剤の
量が少ないと高硬度でエンボス性には優れるが衝撃加工
性が劣った。また、可塑剤の量が多くなると衝撃加工性
は良好であるが皮膜は軟質であっった。

比較例３はオレフィン樹脂フィルムであり、エンボス
性は良好であるが皮膜の硬度は本発明のフィルム比べて
軟質であった。

比較例４〜６は２軸延伸したポリエステル樹脂フィル
ムの場合であり、いずれも皮膜の硬度は高いがエンボス
性が著しく劣った。

比較例７、８は結晶性の低い樹脂あるいは非晶性の樹
脂のみからなるフィルムの例であり、皮膜硬度は高くエ
ンボス性、衝撃加工性に優れるがエンボスの耐熱性が著
しく劣った。

比較例９は結晶性ポリエステル樹脂と結晶性の低いポ
リエステル樹脂から成るフィルムの例であり、結晶性の
低いポリエステル樹脂の比率が高いためエンボスの耐熱
性が著しく劣った。

比較例10は結晶性ポリエステル樹脂と非晶性の樹脂か
ら成るフィルムの例であり、結晶性の低いポリエステル
樹脂の比率が高いためエンボスの耐熱性が著しく劣っ
た。

産業上の利用可能性本発明は、ポリエステル樹脂を主成分とする非配向の
フィルムの片面に着色樹脂層を形成し、着色樹脂層の上
あるいはフィルム層の上からエンボス加工により凹凸模
様を形成したラミネート用フィルムであり、特定の結晶
性ポリエステル樹脂、または特定の結晶性ポリエステル
樹脂に対して特定の結晶性の低い樹脂あるいは非晶性樹
脂を配合したポリエステル樹脂を用いるため、従来の塩
ビフィルムよりも高硬度で加工性に優れており、なおか
つ着色樹脂層を形成し、エンボス加工を施すことによ
り、従来の塩ビフィルムと同等の意匠性を付与すること
が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−281880（ＪＰ，Ａ) 特開平７−323511（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−29424（ＪＰ，Ａ) 特開平９−300564（ＪＰ，Ａ) 特開平９−24588（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 7/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル樹脂を主成分とする非配向の
フィルムの片面に着色樹脂層を形成し、当該着色樹脂層
の上あるいはフィルム層の上からエンボス加工により凹
凸模様を形成してなるラミネート用フィルムであって、前記ポリエステル樹脂を主成分とする非配向のフィルム
が、結晶性ポリエステル樹脂を主成分として５〜40重量％の
結晶性の低い樹脂あるいは非結晶性樹脂を含む樹脂層か
らなり、前記ポリエステル樹脂が、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、ポリエチレンテレフタレートの多価酸成分もしく
は多価アルコール成分の一部を他の成分で置き換えた結
晶性の共重合ポリエステルあるいはPETボトルからの回
収チップの少なくとも２種以上の混合物であることを特
徴とするラミネート用フィルム。
【請求項２】前記結晶性の低い樹脂あるいは非結晶性樹
脂が、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリブチレンテレ
フタレートの多価酸成分もしくは多価アルコール成分の
一部を他の成分で置き換えた、共重合ポリエステル、ポリカーボネートあるいはオレフ
ィン系エラストマーであることを特徴とする請求項１の
ラミネート用フィルム。