JP4176088B2 - 高鮮映化粧フィルム積層金属板 - Google Patents
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(1)基材となる樹脂層に通常の方法を用いて印刷を施し、印刷層の表面保護のために、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等のコート層を設けた化粧フィルム、
(2)基材となる樹脂層に印刷を施した後、透明な二軸延伸ポリエステルフィルムを接着剤層を介して積層した化粧フィルム、
(3)ポリ塩化ビニルフィルムの上に通常の方法を用いて印刷を施した後、透明なポリ塩化ビニルフィルムや二軸延伸ポリエステルフィルムを積層した化粧フィルム、
などの化粧フィルムを、接着剤を介して亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板やステンレス鋼板などの金属板に積層したものが知られている。
前記(2)の化粧フィルムを積層した化粧金属板は、耐汚染性、耐溶剤性などの表面物性には優れているが、表面フィルムの柔軟性に乏しく、軟化温度が高いため鏡面仕上げのエンボス加工を施す場合、鏡面仕上げが施しにくい。
前記(3)の化粧フィルムを積層した化粧金属板は、ポリ塩化ビニルフィルムが用いられているため、耐汚染性、耐溶剤性などの表面物性が劣り、また焼却して廃棄処理する際に、塩化水素ガスのような有毒ガス、およびそれに起因する有害物質が発生して環境を汚染したり、焼却する際に焼却炉を傷めたりするおそれがあるなどの問題を抱えている。
さらに、いずれのフィルムについても、金属板と積層する際の条件によっては、フィルムや金属板による気泡の巻き込みにより積層界面に気泡の残留が生じ、その結果、表面の平滑性にまで影響を及ぼし、鮮映性の低下を引き起こしている。
本発明によればまた、金属板側から基材樹脂層、透明な表面樹脂層の順に積層されて成る非塩素系化粧フィルムを金属板に積層してなる化粧フィルム積層金属板であって、前記基材樹脂層にはエンボス加工が施されておらず、且つ前記フィルムと金属板との界面に存在する気泡の面積率が1%以下であることを特徴とする高鮮映化粧フィルム積層金属板が提供される。
1.表面樹脂層が二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムから成り、かかる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樹脂であること、特にエチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂であること、
2.基材樹脂層がポリブチレンテレフタレートから成ること、
3.接着樹脂層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樹脂から成り、結晶性の共重合ポリエステル樹脂が、エチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂であること、
4.高鮮映フィルムと金属板の間に接着剤を介して積層してなること、
5.金属板が亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板、ステンレス鋼板のいずれかであること、
が好適である。
金属素材と樹脂フィルム層との界面に存在する気泡は、後述する試験法に示すとおり、超音波顕微鏡撮影により測定検出することができ、これは前記界面に空気が存在すると、超音波の反射が起きるという原理を利用するものである。この超音波顕微鏡撮影による写真では、超音波反射部分と超音波の非反射部分とが存在するので、これを画像処理し、全面積当たりの超音波反射部分の面積を求めることにより、気泡面積率(%)が求められる。
本発明では、フィルム積層金属板の気泡面積率を1%以下とすることが鮮映性の向上に関して臨界的であり、後述する例に示すとおり、気泡面積率が1%を少し上回ると容易に判別できる程度に鮮映性が低下するのに対して、気泡面積率が1%以下となるようにフィルムと金属板との積層を行うと、鮮映性を顕著に向上させることができるのである。
フィルムと金属板との界面における気泡面積率を低減させる手段については、後に詳しく説明する。
まず、本発明の高鮮映化粧フィルム積層金属板に用いる化粧フィルムについて説明する。図1〜6は金属板に積層する化粧フィルムの一例を示す概略断面図であり、図3及び4はそれぞれ本発明の金属板に積層する化粧フィルムの一例を示す概略断面図、図7及び8は高鮮映化粧フィルム積層金属板の一例を示す概略断面図である。
各符号はそれぞれ、1は化粧フィルム、2は金属板、3は接着樹脂層、4は基材樹脂層、5は印刷層、5aはベタ印刷層、5bは絵柄印刷層、6は表面樹脂層、7はエンボス凹部、8はワイピング印刷層、10は化粧フィルム積層金属板、13は接着剤層を表している。
また、化粧フィルム1は、図2に示すように、選択的にその上面にエンボス加工によりエンボス凹部7が形成され、エンボス凹部7にワイピングインキが充填されたワイピング印刷層8が設けられた基材樹脂層4の上面に、ベタ印刷層5aと絵柄印刷層5bからなる印刷層5が裏面全面に設けられた表面樹脂層6が積層されたものであってもよいし、図3に示すように、接着樹脂層3の上面に、基材樹脂層4が積層されており、基材樹脂層4の上面に表面樹脂層6が積層されていてもよく、さらに図4に示すように、基材樹脂層4の上面に表面樹脂層6が積層されていてもよく、図5に示すように、接着樹脂層3の上面に基材樹脂層4が積層されていてもよい。さらにまた、化粧フィルム1は、図6に示すように、基材樹脂層4の単層で構成されていてもよい。
図7は、図1に示した化粧フィルム1を、直接金属板2に積層した高鮮映化粧フィルム積層金属板10を示す。
図8は、図2に示した化粧フィルム1を、接着剤層13を介して金属板2に積層した高鮮映化粧フィルム積層金属板10を示す。
例えば、天然樹脂またはその変成樹脂類、セルロース誘導体類、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の合成樹脂類をビヒクルの構成材料とし、ビヒクル中に着色顔料、体質顔料等を添加して成る塗料もしくはインキが用いられる。使用されるビヒクルとしてはウレタン2液硬化型のものが好適に用いられる。ワイピング法としては、ドクターブレード法、ロールコート法など、従来から使用されているワイピング法のいずれによっても良い。
すなわち、樹脂を形成するソフトセグメントとして、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール類;ポリε−カプロラクトン等のラクトン類;アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸類;等から誘導されるエステルセグメントが挙げられる。
このようにして基材樹脂層4の表面にワイピング印刷用のエンボス凹部7を形成し、ワイピングインキを充填してワイピング印刷層8を設けることにより、高意匠性の絵柄模様を付与することができる。このようにして作成した2層の積層フィルムの基材樹脂層4のワイピング印刷層8を設けた面に、表面樹脂層6の下面に設けた絵柄印刷層5bとベタ印刷層5aからなる印刷層5を重ね合わせ、2層の積層フィルムと表面樹脂層6を重ね合せたまま1対の熱ロール間に通して挟み付けて圧着するとともに熱融着して積層し、一枚の積層フィルムを製膜する。加熱しながら加圧することにより、表面樹脂層6のベタ印刷層5aの面を基材樹脂層4に融着して1枚の化粧フィルム1を作るものである。
そして、基材樹脂層4が寸法安定性に優れるため、張力や熱に起因する伸縮変動を抑えることが可能となり、印刷柄とエンボス柄が同調した、高意匠性を有するエンボス化粧フィルムとすることができる。上記の積層作業やエンボス加工などの工程は、従来のポリ塩化ビニル樹脂フィルムの製膜におけるのと同じ設備で作業することが可能である。
加熱しながら加圧することにより、表面樹脂層6のベタ印刷層5aの面を基材樹脂層4に融着して1枚の化粧フィルム1を作るものである。
図3、図4、図5に示す化粧フィルム1は、それぞれ共押出しにより製膜する。また図6に示す化粧フィルム1は通常の押出しにより製膜する。
(実験例1)
厚さ:25μmの透明二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、ニトロセルロース−アルキド系インキを用い、絵柄印刷層および着色ベタ印刷層をグラビア輪転機によりインラインにて印刷した。一方、ポリブチレンテレフタレートおよびエチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂(エチレンテレフタレート85モル%/エチレンイソフタレート15モル%)を用いて押出製膜機により厚さ:70μmの2層未延伸フィルム(厚み比=4:1)に製膜した後、ポリブチレンテレフタレートフィルム面をエンボスロール側として、エンボスロールとシリコンゴムロールからなる加圧ロールの間に通し、ポリブチレンテレフタレートフィルム表面にエンボス凹部を有する2層フィルムを作成した。次いで、前記エンボス凹部を有する面に2液硬化型ウレタン系着色インキをロールコート法によって塗工した後、ドクターブレードでエンボス凹部以外の部分に付着している着色インキを除去し、積層フィルムの表面に形成されているエンボス凹部内に着色インキを充填、固化させ、印刷樹脂フィルムを作製した。次いで、透明二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの印刷層と2層未延伸フィルムのポリブチレンテレフタレートの印刷面が接するようにして、圧着用ロールの加熱温度:200℃、樹脂フィルムの送り速度:20m/min、圧着用ロールのニップ圧:2.45MPaの条件で両フィルムを加熱圧着して積層し、化粧フィルムを作製した。次に、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛−55%アルミニウム合金めっき鋼板(めっき量:両面200g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2施す)にポリエステル系接着剤を30g/m2の塗布量で塗布し、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、巻き戻し手段から圧着ロールまでの距離(L):60cm、化粧フィルムおよび亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の送り速度:50m/min、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の加熱温度:210℃、接着圧力:1.47MPaの条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
厚さ:25μmの透明二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、実験例1と同様にして絵柄印刷層および着色ベタ印刷層を印刷した。一方、厚さ:70μmのポリブチレンテレフタレートフィルムを押出製膜機により製膜した後、実験例1と同様にしてエンボス加工を施し、形成されたエンボス凹部内に着色インキを充填して印刷樹脂フィルムを作製した。次いで、透明二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの印刷層と2層未延伸フィルムのポリブチレンテレフタレートの印刷面が接するようにして、実験例1と同様の条件で両フィルムを加熱圧着して積層し、化粧フィルムを作製した。次に、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmのステンレス鋼板(SUS430、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2施す)に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様の条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
エチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂(エチレンテレフタレート88モル%/エチレンイソフタレート12モル%)からなる、厚さ:25μmの透明二軸延伸フィルムに、ポリブチレンテレフタレートおよびエチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂(エチレンテレフタレート85モル%/エチレンイソフタレート15モル%)を用いて押出製膜機により厚さ:70μmの2層未延伸フィルム(厚み比=4:1)を、2層未延伸フィルムのポリブチレンテレフタレートが接するようにして、実験例1と同様の条件で両フィルムを加熱圧着して積層し、化粧フィルムを作製した。次に、図9に示した積層装置を用い、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛めっき鋼板(めっき量:30g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2付着させた)を230℃に加熱し、化粧フィルムの2層未延伸フィルムの共重合ポリエステル樹脂層が亜鉛めっき鋼板と接するようにして、巻き戻し手段から圧着ロールまでの距離(L):60cm、化粧フィルムおよび亜鉛めっき鋼板の送り速度:50m/min、接着圧力:1.47MPaの条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
厚さ:30μmの透明のポリカーボネートフィルムに、実験例2と同様にして作成した、エンボス加工を施し、形成されたエンボス凹部内に着色インキを充填してなる厚さ:70μmのポリブチレンテレフタレートの印刷樹脂フィルムを、印刷面が接するようにして実験例1と同様の条件で両フィルムを加熱圧着して積層し、化粧フィルムを作製した。次に、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛めっき鋼板(めっき量:30g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2付着させた)に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様の条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
厚さ:30μmの透明のアクリル樹脂フィルムに、実験例2と同様にして作成した、エンボス加工を施し、形成されたエンボス凹部内に着色インキを充填してなる厚さ:70μmのポリブチレンテレフタレートの印刷樹脂フィルムを、印刷面が接するようにして実験例1と同様の条件で両フィルムを加熱圧着して積層し、化粧フィルムを作製した。次に、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛めっき鋼板(めっき量:30g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2付着させた)に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様の条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
ポリブチレンテレフタレートおよびエチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂(エチレンテレフタレート85モル%/エチレンイソフタレート15モル%)を用いて押出製膜機により厚さ:100μmの2層の未延伸フィルム(厚み比=5:1)からなる化粧フィルムに製膜し、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛めっき鋼板(めっき量:30g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2付着させた)に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、共重合ポリエステル樹脂層が接着剤塗布面に接するようにして、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様の条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
押出製膜機により、チタン系白色顔料を7%含有する、厚さ:100μmの単層の未延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを化粧フィルムとして製膜した。次に、厚さ:0.5mm、平均表面粗さ(Ra):0.2μmの亜鉛めっき鋼板(めっき量:30g/m2、化成処理はクロメート処理をCrとして40mg/m2付着させた)に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、前記の化粧フィルムを図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様の条件で加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
実験例1と同様の化粧フィルムを実験例1と同様の条件で作成した。次に、実験例1と同様の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に、実験例1と同様のポリエステル系接着剤を実験例1と同様にして塗布した。次いで図9に示した積層装置を用い、巻き戻し手段から圧着ロールまでの距離(L)が120cmである以外は実験例1と同様にして加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
実験例1と同様の化粧フィルムを実験例1と同様の条件で作成した。次に、平均表面粗さ(Ra)が0.64μmである以外は実験例1と同様の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に、実験例1と同様のポリエステル系接着剤を実験例1と同様にして塗布した。次いで図9に示した積層装置を用い、実験例1と同様にして加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
実験例1と同様の化粧フィルムを実験例1と同様の条件で作成した。次に、実験例1と同様の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に、実験例1と同様のポリエステル系接着剤を実験例1と同様にして塗布した。次いで図9に示した積層装置を用い、化粧フィルムおよび亜鉛めっき鋼板の送り速度が80m/minである以外は実験例1と同様にして加熱圧着し、化粧フィルム積層金属板を得た。
実験例3と同様の亜鉛めっき鋼板に実験例1と同様にしてポリエステル系接着剤を塗布し、厚さ:100μmのポリ塩化ビニルフィルムを当接し、加熱温度:130℃、接着圧力:1.47MPa、圧着時間:30秒の条件で加熱圧着し、化粧板を得た。
[気泡の面積率]
上記のようにして得られた実験例1〜11の化粧フィルム積層金属板の、化粧フィルムと金属板との界面に生成した気泡の面積率を測定し、評価した。すなわち、超音波顕微鏡(OLYMPUS製 ACOUSTIC MICROSCOPE UH3)を用い、レンズユニット:200MHz、ATTENUATION:15dB、撮影倍率:120倍で界面における気泡の生成状態を撮影し、画像解析処理装置を用いて気泡の面積率を決定した。
実験例1〜11の化粧フィルム積層金属板の表面の鮮映度を、財団法人日本色彩研究所製の携帯用鮮明度光沢計PGD−4型を用いて測定した。なお、本発明でいう鮮映性とは、写像鮮映性すなわち化粧面に写した正反射像の鮮明さを意味し、高鮮映とは前記の鮮映度が0.8以上の場合をさす。これらの結果を表1に記す。
2:金属板
3:接着樹脂層
4:基材樹脂層
5:印刷層
5a:ベタ印刷層
5b:絵柄印刷層
6:表面樹脂層
7:エンボス凹部
8:ワイピング印刷層
10:化粧フィルム積層金属板
11:化粧フィルム巻き戻し手段
12:圧着ロール
13:接着剤層
L:巻き戻し手段から圧着ロールまでの距離
Claims (10)
- 金属板側から接着樹脂層、基材樹脂層、透明な表面樹脂層の順に積層されて成る非塩素系化粧フィルムを金属板に積層して成る化粧フィルム積層金属板であって、前記基材樹脂層にはエンボス加工が施されておらず、且つ前記フィルムと金属板との界面に存在する気泡の面積率が1%以下であることを特徴とする高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 金属板側から基材樹脂層、透明な表面樹脂層の順に積層されて成る非塩素系化粧フィルムを金属板に積層してなる化粧フィルム積層金属板であって、前記基材樹脂層にはエンボス加工が施されておらず、且つ前記フィルムと金属板との界面に存在する気泡の面積率が1%以下であることを特徴とする高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記表面樹脂層が二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項1又は2記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記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樹脂であることを特徴とする請求項3記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記結晶性の共重合ポリエステル樹脂が、エチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項4に記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記基材樹脂層がポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記接着樹脂層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樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記結晶性の共重合ポリエステル樹脂が、エチレンテレフタレート/エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項7に記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 高鮮映フィルムと金属板の間に接着剤を介して積層してなることを特徴とする請求項2記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
- 前記金属板が亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板、ステンレス鋼板のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の高鮮映化粧フィルム積層金属板。
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