JP5794038B2 - 成型用フィルムおよびそれを用いた成型転写箔 - Google Patents
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Description
(1)環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(A層)の少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(B層)を積層してなる成型用フィルムであって、
貯蔵弾性率が1000MPaである温度(T1:℃)、貯蔵弾性率が100MPaであ
る温度(T2:℃)が下記(I)式を満たし、
前記A層のガラス転移温度(TgA:℃)、前記B層のガラス転移温度(TgB:℃)が下記(II)式を満たし、
B層/A層/B層の3層構成である、成型用フィルム。
(2)前記A層と、前記B層の積層比H(B層厚み/A層厚み)が、0.1〜2である(1)に記載の成型用フィルム。
(3)前記A層は、A層全体100質量%に対して、ポリエチレン系樹脂及び/又はポリプロピレン系樹脂を1〜40質量%含むことを特徴とする、(1)または(2)に記載の成型用フィルム。
(4)フィルムの全成分の合計100質量%に対して、酸化防止剤及び/又は脂肪酸金属塩を0.005質量%以上0.5質量%以下含有する、(1)〜(3)のいずれかに記載の成型用フィルム。
(5)前記成型用フィルムが、成型転写箔用フィルムであることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の成型用フィルム。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の成型用フィルムの少なくとも片面に、クリア層、加飾層及び接着層を順次有する成型転写箔。
なお、本発明の好ましい態様は、後述するA層の少なくとも片面に後述するB層を積層してなる積層フィルムであるが、このような積層フィルムの場合は、積層フィルムを構成する全ての層の全成分の合計を100質量%として、全ての層に存在する環状オレフィン系樹脂の合計が50質量%以上100質量%以下であることを意味する。
本発明の成型用フィルムは、加工工程の条件範囲を広くし、工程安定性を高めるために、貯蔵弾性率が1000MPaである温度(T1:℃)、貯蔵弾性率が100MPaである温度(T2:℃)が、T2−T1≧10・・・(I)を満たすことが必要である。(I)式を満たすということは、貯蔵弾性率が非常に高い寸法安定性を達成することができる1000MPaである温度(T1:℃)と、寸法安定性が低下する貯蔵弾性率が100MPaである温度(T2:℃)の温度差(T2−T1)が、10℃以上あるため、加工工程の条件範囲を広くすることが可能となり、非常に加工しやすいフィルムとなる。コーティング、印刷後の乾燥温度は、より高温に設定することで、乾燥時のライン速度を速くすることができ、加工コストを低減できるメリットを有するため、できるだけ乾燥温度を高く設定することが好ましいが、(I)式を満たさないと、例えば乾燥温度を貯蔵弾性率が1000MPaであるT1に設定しても、乾燥温度ムラにより、T1よりも高温になってしまうと、貯蔵弾性率が一気に低下してしまい、寸法安定性の低下、フィルムのシワ、縮みが発生してしまう場合がある。ところが、(I)式を満たすことで、乾燥温度を貯蔵弾性率が1000MPaであるT1に設定し、乾燥温度ムラが発生しても、寸法安定性が低下する貯蔵弾性率が100MPaであるT2までは10℃以上の差があるため、急激な寸法安定性の低下、シワ、縮みの発生を抑制することが可能である。
T2−T1≧12・・・(I’)
T2−T1≧15・・・(I”)
本発明の成型用フィルムにおいて、(I)式を満たす方法としては、例えば、環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(A層)の少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(B層)を積層してなる積層フィルムであって、 前記A層のガラス転移温度(TgA:℃)、前記B層のガラス転移温度(TgB:℃)が下記(II)式を満たすことが好ましい。(II’)式を満たすとより好ましく、(II”)式を満たせば最も好ましい。
TgB−TgA≧7・・・(II’)
TgB−TgA≧10・・・(II”)
各層のガラス転移温度(TgA、TgB)の制御方法は特に限定されないが、例えば、環状オレフィン系樹脂として、ノルボルネンとエチレンの共重合体を使用する場合、ノルボルネンの含有量を増加させていくことでガラス転移温度を高温化することが可能である。さらに、ノルボルネンの含有量の異なる2種類の環状オレフィン系樹脂をブレンドさせることによってもフィルムのガラス転移温度を調整することが可能である。また、例えば、環状オレフィン系樹脂として、ノルボルネンの誘導体を開環メタセシス重合させた後に水素化させた樹脂を使用する場合、ノルボルネンの誘導体の分子量を大きくする(例えば、側鎖の分子量を大きくする、あるいは二環構造にする)ことにより、ガラス転移温度を高くすることができる。さらに、ガラス転移温度の異なる2種類のノルボルネンの誘導体を開環メタセシス重合させた後に水素化させた樹脂をブレンドさせることによっても層のガラス転移温度を調整することができる。また、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を添加していくことでガラス転移温度を低温化することができる。
但し、γS =γSd +γSp +γSh
γL =γLd +γLp +γLh
γS 、γSd 、γSp 、γSh は、それぞれフィルム表面の表面自由エネルギー、分散力成分、極性力成分、水素結合成分を、またγL 、γLd 、γLp、γLhは用いた測定液のそれぞれ表面自由エネルギー、分散力成分、極性力成分、水素結合成分を表わすものとする。ここで、用いた各液体の表面張力は、Panzer(J.Panzer,J.Colloid Interface Sci.,44,142(1973)によって提案された値を用いている。
積層フィルムの全体厚みを測定する際は、ダイヤルゲージを用いて、フィルムから切り出した試料の任意の場所5ヶ所の厚みを測定し、平均値を求めた。
フィルムを任意の一方向および、その方向に直交する方向に長さ60mm×幅5mmの矩形に切り出しサンプルとした。動的粘弾性測定装置(レオロジ製、DVE−V4 FTレオスペクトラ)を用い、下記の条件下で測定を行い、任意の一方向について、貯蔵弾性率(E’)が1000MPaである温度、貯蔵弾性率(E’)が100MPaである温度を求めた。同様にして、任意の一方向に直交する方向について、貯蔵弾性率(E’)が1000MPaである温度、貯蔵弾性率(E’)が100MPaである温度を求めた。
測定温度範囲:25℃〜160℃、昇温速度:5℃/分。
示差走査熱量計(セイコー電子工業製、RDC220)を用い、JIS K7121−1987、JIS K7122−1987に準拠して測定および、解析を行った。
フィルムを任意の位置で200mm×300mmの大きさに切り出してサンプルとした。200mmの方向について、端部から20mm間隔で11点、300mmの方向についても30mm間隔で11点、合計121点の厚みを測定し、最大値、最小値、平均値を求め、下記式より厚み斑を求めた。
(5)品位
フィルムを任意の位置で200mm×300mmの大きさに切り出してサンプルとした。3波長蛍光灯下で透過にて目視で観察を行い、長径が100μm以上の異物の個数をカウントし、A4サイズ当たりの異物の個数を以下の基準にて評価を行った。
A:異物の個数が20個未満であった。
B:異物の個数が20個以上であった。
フィルムストレッチャー(ブルックナー社製、KARO−IV)を用いて、下記の条件でフィルムを延伸した後のフィルム表面外観について、以下の基準にて評価を行った。
初期サンプル:100mm×100mm、予熱・延伸温度:各フィルムのTg+20℃、予熱時間:20s、延伸速度:20%/s、延伸倍率:2×2
A:表面光沢が非常に高く、ムラが全く観察されなかった。
B:表面にうねり状のムラが観察された。
フィルムを任意の位置で200mm×300mmの大きさに切り出してサンプルとした。サンプルの表面(A層とB層を有する積層フィルムの場合は、B層側)に、アプリケーターを用いて、共栄社化学製UF−TCI−1を塗工した。塗工性について、以下の基準で評価を行った。
A:塗布ムラは発生せず、塗工性は良好であった。
B:塗布ムラが発生し、塗工性が低下した。
フィルムを任意の位置で200mm×300mmの大きさに切り出してサンプルとした。サンプルの表面(A層とB層を有する積層フィルムの場合は、A層側)、に、アプリケーターを用いて、日本ケミカル製892Lを塗工し、80℃で10分間乾燥を行い、塗膜厚み20μmの接着層を形成した。得られた接着層積層フィルムを400℃の遠赤外線ヒーターを用いて、Tg+20℃の温度になるように加熱し、50℃に加熱したポリプロピレン製樹脂型(底面直径150mm)に沿って真空・圧空成型(圧空:0.2Ma)を行い、フィルム/接着層/ポリプロピレン製樹脂型の構成体を得た。得られた構成体について、型に沿って成型できた状態(絞り比:成形高さ/底面直径)を以下の基準で評価した。A〜Cであれば合格レベルである。
A:絞り比0.7以上で成型できた。
B:追従性が低く、絞り比0.7の形に成型できなかった。
500mm幅のフィルムロールを巻出し、予め温度をT1(貯蔵弾性率が1000MPaである温度)に設定した炉長2mのフローティング乾燥機内を1m/minの速度で通した際の炉内のフィルムを以下の基準で評価した。
A:フィルムのシワ、弛みの発生なし。
B:フィルムに若干のシワは見られるが弛みは発生なし。
C:フィルムにシワが発生。弛みは発生なし。
D:フィルムにシワ、弛みが発生。
フィルムを任意の一方向方向および、その方向に直交する方向に長さ150mm×幅15mmの矩形に切り出しサンプルとし、東洋精機製のMIT耐折疲労試験機を用いて、JIS P8115(1994)に準拠する方法で実施した。破断までの折り曲げ回数N(各方向5回、計10回測定した平均値)を以下の基準で評価した。
折り曲げ角度:135±2°、折り曲げ回数 毎分175±10回
A:破断までの折り曲げ回数Nが10回以上
B:破断までの折り曲げ回数Nが10回未満
(環状オレフィン系樹脂A)
ポリプラスチックス社製“TOPAS 8007F−04”を用いた。
ポリプラスチックス社製“TOPAS 6013F−04”を用いた。
ポリプラスチックス社製“TOPAS 6015F−04”を用いた。
日本ゼオン社製“ZEONOR 1060R”を用いた。
日本ゼオン社製“ZEONOR 1430R”を用いた。
プライムポリマー社製“エボリュー SP2540”を用いた。
※表中では、PEと表記。
ナカライテスク社製のステアリン酸亜鉛を用いた。
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の“イルガノックス1010”を用いた。
(実施例1)
表の組成、構成とし、それぞれ単軸押出機(L/D=30)に供給し、供給部温度230℃、それ以降の温度を240℃で溶融し、濾過精度30μmのリーフディスクフィルターを通過させた後、ダイの上部に設置したフィードブロック内にてB層/A層/B層(積層厚み比は表参照)となるように積層した後、Tダイ(リップ間隙:0.4mm)より、60℃に温度制御した鏡面ドラム(表面粗さ0.2s)上にシート状に吐出した。その際、その際、弾性金属ロールにてニップをし(ニップ圧:0.2MPa)、フィルム厚み100μmの本発明の成型用脂フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、B層押出機の供給部温度240℃、それ以降の温度を250℃、鏡面ドラム温度を80℃に温度制御した以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、B層押出機の供給部温度250℃、それ以降の温度を255℃、鏡面ドラム温度を90℃に温度制御した以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、A層押出機の供給部温度245℃、それ以降の温度を250℃、B層押出機の供給部温度245℃、それ以降の温度を250℃、鏡面ドラム温度を80℃に温度制御した以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例6と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例6と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、B層押出機の供給部温度250℃、それ以降の温度を255℃、鏡面ドラム温度を90℃に温度制御した以外は実施例6と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例9と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、B層押出機の供給部温度255℃、それ以降の温度を260℃、鏡面ドラム温度を110℃に温度制御した以外は実施例9と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、鏡面ドラム温度を40℃とした以外は実施例9と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用脂フィルムを得た。
表の組成、構成とし、A層押出機の供給部温度240℃、それ以降の温度を250℃、B層押出機の供給部温度255℃、それ以降の温度を260℃、鏡面ドラム温度を120℃に温度制御した以外は実施例11と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、A層押出機の供給部温度250℃、それ以降の温度を255℃、B層押出機の供給部温度255℃、それ以降の温度を260℃、鏡面ドラム温度を120℃に温度制御した以外は実施例11と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とし、B層押出機の供給部温度270℃、それ以降の温度を280℃、鏡面ドラム温度を140℃に温度制御した以外は実施例14と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例15と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例15と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例15と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例14と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例15と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例9と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用脂フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例14と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
表の組成、構成とした以外は実施例1と同様にしてフィルム厚み100μmの本発明の成型用フィルムを得た。
Claims (6)
- 環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(A層)の少なくとも片面に、環状オレフィン系樹脂を主成分とする環状オレフィン層(B層)を積層してなる成型用フィルムであって、
貯蔵弾性率が1000MPaである温度(T1:℃)、貯蔵弾性率が100MPaである温度(T2:℃)が下記(I)式を満たし、
T2−T1≧10・・・(I)
前記A層のガラス転移温度(TgA:℃)、前記B層のガラス転移温度(TgB:℃)が下記(II)式を満たし、
TgB−TgA≧5・・・(II)
B層/A層/B層の3層構成である、成型用フィルム。 - 前記A層と、前記B層の積層比H(B層厚み/A層厚み)が、0.1〜2である請求項1に記載の成型用フィルム。
- 前記A層は、A層全体100質量%に対して、ポリエチレン系樹脂及び/又はポリプロピレン系樹脂を1〜40質量%含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の成型用フィルム。
- フィルムの全成分の合計100質量%に対して、酸化防止剤及び/又は脂肪酸金属塩を0.005質量%以上0.5質量%以下含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の成型用フィルム。
- 前記成型用フィルムが、成型転写箔用フィルムであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の成型用フィルム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の成型用フィルムの少なくとも片面に、クリア層、加飾層及び接着層を順次有する成型転写箔。
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