JP5895536B2 - 成型用フィルムおよび成型転写箔 - Google Patents

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Description

本発明は、環状オレフィン系樹脂を主成分とした成型用フィルムに関する。
近年、環境意識の高まりにより、建材、自動車部品や携帯電話、電機製品などで、溶剤レス塗装、メッキ代替などの要望が高まり、フィルムを使用した加飾方法の利用が進んでいる。
成型用二軸延伸ポリエステルフィルムとして、いくつかの提案がされている。常温での特定の成型応力を規定した成型用ポリエステルフィルムが提案されている(特許文献1)。また、25℃、100℃での成型応力、熱収縮率や面配向度を規定した成型用ポリエステルフィルムが提案されている(特許文献2)。
また、低温での成型性に優れている非晶性ポリエステルを用いた成型用無延伸ポリエステルフィルムが提案されている(特許文献3)。また、印刷加工、コーティング加工に対応できる転写箔用フィルムとして、無延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面にポリオレフィンフィルムを貼り合わせたフィルムが提案されている(特許文献4)。また、環状オレフィン系樹脂を用いたフィルムとして離型フィルムが提案されている(特許文献5)。さらに、化粧シート用の環状オレフィン系フィルムとして、環状オレフィンにポリエチレンをブレンドしたフィルムが提案されている(特許文献6)。
特開2001−347565号公報 特開2008−095084号公報 特開2007−246910号公報 特開2004−188708号公報 特開2006−257399号公報 特開2005−162965号公報
しかし、特許文献1および特許文献2のフィルムは二軸延伸ポリエステルフィルムであるため、耐熱性には優れているものの低温での成型性は十分ではない。
特許文献3のフィルムは、フィルムの耐溶剤性が低く、印刷加工、コーティング加工に耐えられない。
特許文献4のフィルムは、ポリオレフィンとしてポリプロピレンを使用しているため表面外観が悪く、表面にムラがないことが求められる用途への展開は難しい。
特許文献5および特許文献6のフィルムは、加工性と成型性について十分に考慮されている設計ではない。また、特許文献5および6のフィルムは、表面外観についても十分に考慮されている設計ではない。
本発明の第1の課題は、加工時の優れた寸法安定性と成型性を両立できる成型用フィルムを提供することである。また、本発明の第2の課題は、表面外観とフィルムの取扱い性に優れる成型用フィルムを提供することである。
第1の課題を解決するための本発明の第1の成型用フィルムは、フィルム全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%未満含有し、75℃における貯蔵弾性率が1000MPa以上3000MPa以下、120℃における貯蔵弾性率が100MPa以下であり、かつ該フィルムが、層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上99質量%以下、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合わせて1質量%以上40質量%以下含有するA層と、A層の少なくとも片面に積層され、層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合計0質量%以上10質量%以下含有するB層と、を含む。
第2の課題を解決するため本発明の第2の成型用フィルムは、フィルム全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下含有し、少なくとも片面の光沢度(60°)が100以上であり、引裂伝播抵抗が10N/mm以上であり、120℃における破断伸度が300%以上である。
また、本発明の成形転写箔は、第1または第2の成型用フィルムの少なくとも片面に、クリア層、加飾層および接着層が成型用フィルムの側からこの順に積層されている。
第1の成型用フィルムは、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着等の加工時に優れた寸法安定性を有する。第2の成型用フィルムは、フィルムを加飾に用いた場合の表面外観とフィルムの取り扱い性に優れる。第1および第2の成型用フィルムは、真空成型、圧空成型、プレス成型といった各種成型方法において、良好な成型性を達成することができるため、様々な成型加工工程に適用できる。第1および第2の成型用フィルムは、例えば、建材、自動車部品や携帯電話、電機製品、遊技機部品などの成型部材を加飾するための成型転写箔用フィルムとして好適に用いられる。
[第1および第2の成型用フィルム]
[環状オレフィン系樹脂]
本発明の第1および第2の成型用フィルムは、フィルムの全成分の合計を100質量%として、環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下含有している。環状オレフィン系樹脂を主成分としたフィルムであると、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着等の加工時の寸法安定性と、深絞成型性とが両立できる。さらに環状オレフィン系樹脂を用いることで、成型部材の表面外観が良好となる。
なお、第1および第2の成型用フィルムが複数の層からなる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。
第1および第2の成型用フィルムは、環状オレフィン系樹脂を70質量%以上100質量%以下含むのが好ましく、環状オレフィン系樹脂を80質量%以上100質量%以下含むのがさらに好ましく、環状オレフィン系樹脂を90質量%以上100質量%以下含むのが特に好ましい。
環状オレフィン系樹脂とは、環状オレフィンのモノマーから重合して得られる、ポリマーの主鎖に脂環構造を有する樹脂をいう。
環状オレフィンとしては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエンといった単環式オレフィン、ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−メチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エン、5,5−ジメチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−エチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−ブチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−エチリデン−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−ヘキシル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−オクチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−オクタデシル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−メチリデン− ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−ビニル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−プロペニル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エンといった二環式オレフィン、トリシクロ〔4,3,0,12.5〕デカ−3,7−ジエン、トリシクロ〔4,3,0,12.5〕デカ−3−エン、トリシクロ〔4,3,0,12.5〕ウンデカ−3,7−ジエン若しくはトリシクロ〔4,3,0,12.5〕ウンデカ−3,8−ジエンまたはこれらの部分水素添加物(またはシクロペンタジエンとシクロヘキセンの付加物) であるトリシクロ〔4,3,0,12.5〕ウンデカ−3−エン;5−シクロペンチル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−シクロヘキセニルビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン、5−フェニル−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ−2−エンといった三環式オレフィン、テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−メチルテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−エチルテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−メチリデンテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−エチリデンテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−ビニルテトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−プロペニル−テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エンといった四環式オレフィン、8−シクロペンチル−テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−シクロヘキシル−テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−シクロヘキセニル−テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、8−フェニル−シクロペンチル−テトラシクロ〔4,4,0,12.5,17.10〕ドデカ−3−エン、テトラシクロ〔7,4,13.6,01.9,02.7〕テトラデカ−4,9,11,13−テトラエン、テトラシクロ〔8,4,14.7,01.10,03.8〕ペンタデカ−5,10,12,14−テトラエン、ペンタシクロ〔6,6,13.6,02.7,09.14〕−4−ヘキサデセン、ペンタシクロ〔6,5,1,13.6,02.7,09.13〕−4−ペンタデセン、ペンタシクロ〔7,4,0,02.7,13.6,110.13〕−4−ペンタデセン、ヘプタシクロ〔8,7,0,12.9,14.7,111.17,03.8,012.16〕−5−エイコセン、ヘプタシクロ〔8,7,0,12.9,03.8,14.7,012.17,113.16〕−14−エイコセン、シクロペンタジエンといった四量体等の多環式オレフィン、およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらの環状オレフィンは、それぞれ単独であるいは2種以上組合せて用いることができる。
上記した中でも、生産性、表面性の観点から、ビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン(以下、ノルボルネンとする)、シクロペンタジエン、または1,3−シクロヘキサジエン、およびこれらの誘導体が好ましく用いられる。
環状オレフィン系樹脂は、上記環状オレフィンのみを重合させた樹脂、上記環状オレフィンと鎖状オレフィンとを共重合させた樹脂、のいずれの樹脂でも構わない。
環状オレフィンのみを重合させた樹脂の製造方法としては、環状オレフィンモノマーの付加重合、あるいは開環重合などの公知の方法が挙げられ、例えば、ノルボルネンおよびその誘導体を開環メタセシス重合させた後に水素化させる方法、ノルボルネンおよびその誘導体を付加重合させる方法、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンを1,2−、1,4−付加重合させた後に水素化させる方法などが挙げられる。これらの中でも、生産性、表面性、成型性の観点から、ノルボルネンおよびそ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が特に好ましい。
環状オレフィンと鎖状オレフィンとを共重合させた樹脂の場合、好ましい鎖状オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−へキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−へキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が挙げられる。これらの中でも、生産性、コストの観点から、エチレンを特に好ましく用いることができる。また、環状オレフィンと鎖状オレフィンとを共重合させた樹脂の製造方法としては、環状オレフィンと鎖状オレフィンの付加重合などの公知の方法が挙げられ、例えば、ノルボルネンおよびその誘導体とエチレンを付加重合させる方法などが挙げられる。中でも、生産性、表面性、成型性の観点から、ノルボルネンとエチレンの共重合体が特に好ましい。
環状オレフィン系樹脂は、フィルムとした際にフィルムと塗膜の密着性を良好にする観点から、極性基を含有してもよい。極性基としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基、アミド基、エステル基、ヒドロキシル基等を挙げることができる。環状オレフィン系樹脂に極性基を含有させる方法としては、極性基を有する不飽和化合物をグラフトおよび/または共重合させる方法などが挙げられる。極性基を有する不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜10)エステル、マレイン酸アルキル(炭素数1〜10)エステル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル等を挙げることができる。
なお、本発明における環状オレフィン系樹脂とは、環状オレフィン系樹脂の重合体100質量%中において、環状オレフィンモノマー由来成分の合計が50質量%以上100質量%以下である重合体を意味する。
また、第1および第2の成型用フィルムは、フィルム全成分の合計を100質量%とした際に、環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下含有しさえすれば、環状オレフィン系樹脂のみから構成されても、その他のオレフィン系樹脂を含有しても、またオレフィン系樹脂以外の樹脂を含有してもよい。環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体といった各種ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体といった各種ポリプロピレン系樹脂、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。また、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα−オレフィンモノマーからなる重合体、該α−オレフィンモノマーからなるランダム共重合体、該α−オレフィンモノマーからなるブロック共重合体なども使用することができる。中でも、環状オレフィン系樹脂との相溶性の観点から、環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン系樹脂としては、各種ポリエチレン系樹脂、各種ポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。
[ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂]
第1および第2の成型用フィルムは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を含有することが好ましい。ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を含有することで、押出工程でのせん断応力を低下させることができ、架橋による異物の発生を抑制させることができ、さらに靱性も向上させることができる。一方で、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂の含有量が多くなると、自己保持性が低下したり、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなる。品位、靱性、自己保持性の観点から、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量は、フィルムの全成分の合計100質量%に対して、1質量%以上40質量%以下とすることが好ましい。ここで、「ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量」とは、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂の片方だけを含有する場合は、それぞれの含有量であり、ポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の両方を含有する場合は、両方の合計の含有量である。ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量は、1質量%以上30質量%以下であればさらに好ましく、1質量%以上20質量%以下であれば特に好ましい。また、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂の中でも、環状オレフィン系樹脂との相溶性の観点から、ポリエチレン系樹脂が好ましく用いられ、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンがさらに好ましく用いられ、線状低密度ポリエチレンが特に好ましく用いられる。
なお、本発明におけるポリエチレン系樹脂とは、ポリエチレン系樹脂の重合体100質量%中において、エチレン由来成分の合計が50質量%以上100質量%以下の重合体を意味する。また、本発明におけるポリプロピレン系樹脂とは、ポリプロピレン系樹脂の重合体100質量%中において、プロピレン由来成分の合計が50質量%以上100質量%以下の重合体を意味する。
[第1の成型用フィルム]
[貯蔵弾性率]
第1の成型用フィルムは、加工時の寸法安定性、成型性の観点から、75℃における貯蔵弾性率が1000MPa以上3000MPa以下である。75℃における貯蔵弾性率を1000MPa以上とすることで、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着といった加工工程での寸法変化を抑制することができる。また、75℃における貯蔵弾性率を3000MPa以下とすることで寸法安定性を維持したまま優れた成型性も達成できる。寸法安定性の観点より、75℃における貯蔵弾性率は1100MPa以上であることが好ましく、1200MPa以上であることがさらに好ましい。成型性の観点より、75℃における貯蔵弾性率は2500MPa以下であることが好ましく、2000MPa以下であることがさらに好ましい。ここで、75℃における貯蔵弾性率が特定の数値範囲内であるとは、フィルムの任意の一方向、およびその方向に直交する方向の両方向においてその数値範囲内にあることを意味する。
第1の成型用フィルムにおいて、75℃における貯蔵弾性率を上記1000MPa以上3000MPa以下の範囲とする方法としては、ガラス転移温度が80℃以上の層の合計厚みを、フィルム全厚みを100%として50%以上の厚みとすることが好ましい。ここで、「ガラス転移温度が80℃以上の層の合計厚み」とは、ガラス転移温度が80℃以上の層が1つの場合はその層の厚みのことであり、ガラス転移温度が80℃以上の層が複数ある場合は、それらの層の厚みの合計のことである。各層のガラス転移温度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、層中の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めることができる。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層のガラス転移温度を調整することができる。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。ガラス転移温度が85℃以上の層の合計厚みが50%以上であればさらに好ましく、ガラス転移温度が90℃以上の層の合計厚みが50%以上であれば特に好ましい。なお、1つの層の中に複数の樹脂が混合されている場合などのように、ガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度をその層のガラス転移温度とする。
なお、1つの層の中に、環状オレフィン系樹脂とポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂とが含有していても、ポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂のガラス転移温度は室温以下であるため、その層のガラス転移温度は環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度で決まる。しかしながら、フィルム全成分に対してポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂が合計50質量%を超えて含有されると、75℃における貯蔵弾性率が低下し、加工時の寸法安定性が不十分となる。そのため、第1の成型用フィルムは、フィルムの全成分100質量%に対してポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量が50質量%以下であることが好ましい。合計含有量は40質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下が特に好ましく、20質量%以下が最も好ましい。
また、第1の成型用フィルムは、成型性の観点から120℃における貯蔵弾性率が100MPa以下である。120℃における貯蔵弾性率が100MPa以下であると、優れた成型性を有し、また成型温度も150℃以下と比較的低温に設定できる。さらに高い成型性が必要な場合は、120℃における貯蔵弾性率が50MPa以下であれば好ましく、20MPa以下であればさらに好ましい。また、貯蔵弾性率の下限としては、0.5MPa以上であることが好ましい。ここで、120℃における貯蔵弾性率が特定の数値範囲内であるとは、フィルムの任意の一方向、およびその方向に直交する方向の両方向においてその数値範囲内にあることを意味する。
120℃における貯蔵弾性率を100MPa以下とする方法としては、ガラス転移温度が120℃以下である層の合計厚みを、フィルム全厚みを100%として50%以上の厚みとすることが好ましい。ガラス転移温度が110℃以下の層の合計厚みが50%以上であればさらに好ましく、ガラス転移温度が105℃以下の層の合計厚みが50%以上であれば特に好ましい。1つの層の中に複数の樹脂が混合されている場合などのように、ガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度をその層のガラス転移温度とする。
つまり、第1の成型用フィルムにおいて、75℃における貯蔵弾性率を1000MPa以上3000MPa以下とし、かつ、120℃における貯蔵弾性率を100MPa以下にするための方法としては、例えば、ガラス転移温度が80℃以上120℃以下である層の合計厚みを50%以上とし、フィルム全組成100質量%に対してポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量を50質量%未満とする方法が用いられる。
[第2の成型用フィルム]
[光沢度]
第2の成型用フィルムは、フィルムを加飾に用いた場合に成型部材(加飾後の製品の部材)の表面外観が良好となる観点から、少なくとも片面の光沢度(60°)が100以上である。ここで、光沢度(60°)とは、JIS Z−8741−1997に準拠して、入射角、受光角を60°に設定して測定した光沢度である。表面外観をより良好にするためには、少なくとも片面の光沢度(60°)が130以上であることが好ましく、155以上がさらに好ましい。少なくとも片面の光沢度(60°)の上限は特に制限がないが、200を越えるとフィルム表面の摩擦係数が高くなり、ロールとしての巻き取りが困難になる場合があることから、200以下が好ましい。
少なくとも片面の光沢度(60°)を100以上とする方法としては、フィルム製膜時において、平滑な表面を有するキャストロールを使用する方法などがある。平滑な表面を有するキャストロールの使用により、平滑なロール面がキャストフィルムに転写されるので、成型用フィルムのキャストロール接触面側の光沢度が向上する。
フィルム製膜時に平滑な表面を有するキャストロールを使用して光沢度を上記範囲とするためには、キャストロール表面の、JIS B−0601−2001に準拠して測定した算術平均粗さRaが50nm以下であることが好ましい。算術平均粗さRaは40nm以下がさらに好ましく、20nm以下が特に好ましい。また、キャストロールの算術平均粗さRaの下限は特に制限がないが、フィルムのロール巻き取り性を考慮すると、5nm以上が好ましい。
キャストロールの表面粗さは、キャストロール表面の研削状態によって所望の表面粗さを得ることができる。特に研削後にバフ研磨工程を経るとより精度よく表面性を制御できるので好ましい。また、キャストロールの表面粗さを測定する方法としては、トリアセチルセルロースなどを有機溶媒に溶解させたものをロール面に圧着、乾燥させてロール表面形状を転写させたサンプルをレプリカサンプルとして作成し、そのレプリカサンプルの表面粗さを測定する方法などが挙げられる。
また、キャストロールの平滑性をフィルムにより強く転写させて第2の成型用フィルムの光沢度をさらに上げる方法としては、ワイヤー状電極を用いて静電印加によりフィルムをキャストロールに密着させる方法、フィルム製造時にキャストロール上のフィルムをニップロールで押さえつける方法などを用いることができる。
第2の成型用フィルムを転写箔に用いる場合、光沢度(60°)が100以上の面に、後述するクリア層、加飾層、接着層などを積層して成型すれば、優れた表面外観の成型部材を得ることができる。よって、第2の成型用フィルムは、光沢度(60°)が100以上の面が片面のみであっても両面であっても構わない。
ただし、第2の成型用フィルムを成型転写箔として用いる場合、成型部材の収率の観点からは、フィルムの両面が光沢度(60°)100以上であるほうが好ましい。第2の成型用フィルムを成型転写箔として用いる場合、加飾層やクリア層などの積層欠点があると成型部材の外観不良となり製品ロスが発生してしまう。そこで、成型前に加飾層やクリア層の積層欠点を予め見つけておくと、積層欠点箇所を成型体(被着体)(加飾前の樹脂成型体)への転写部分からずらして成型させることができるため、製品ロスの発生を減らすことができる。また、成型転写箔を成型機にセットする際は、成型転写箔のクリア層、加飾層、接着層などを積層した面を成型体(被着体)側に向けて行う。そして、成型体(被着体)は一般的に成型機ボックス内の下側に置かれる。そのため、成型前に成型用フィルムの積層欠点を確認する際には、第2の成型用フィルムの、クリア層、加飾層、接着層などを積層していない面側から欠点を見つける必要がある。光沢度(60°)が100以上の面が片面のみであり、もう一方の面の光沢度(60°)が100未満の場合、加飾層やクリア層などの色によっては、クリア層、加飾層、接着層などを積層していない面側から成型転写箔の積層欠点が見つけにくい場合がある。
フィルムの両面が光沢度(60°)100以上であると、フィルム表面の摩擦係数が高くなり、ロール巻き取りが困難になる場合がある。この場合はフィルムの表面に保護フィルムを貼りつけて巻き取っても構わない。保護フィルムとしては特に限定されないが、保護フィルム表面の粗さが成型用フィルムに転写する可能性があるので、例えば、光学用途で用いられるポリオレフィン系の自己粘着性フィルムや、シリコーン樹脂などの剥離性付与材をコーティングしたPETフィルムなど、表面平滑性に優れたフィルムが好ましく用いられる。
一方、巻き取り性の観点からは、光沢度(60°)が100以上の面を片面のみとし、もう一方の面を粗くする方法がある。フィルムの表面を粗くする方法としては、フィルムを積層構成にして、片方の層にフィラーなどの滑剤を添加する方法や、フィルム製造時に、キャストロール上のフィルムを表面の粗いニップロールで押さえる方法などが挙げられる。
第2の成型用フィルムを製造する際のキャストロール、およびニップロールに用いられる材料は特に制限はないが、光沢面を形成したい場合は金属材料が好ましく、また、巻き取り性向上のために表面を荒らしたい場合はゴム材料が好ましい。
[引裂伝播抵抗]
第2の成型用フィルムは、耐引裂性の観点から、JIS K−7128−2−1998に準拠して測定した引裂伝播抵抗が10N/mm以上である。第2の成型用フィルムを成型転写箔として用いた場合、成型用フィルムに加飾層を形成し、成型と同時に成型体(被着体)に加飾層を転写した後、成型体(被着体)から成型用フィルムを剥がす。引裂伝播抵抗が10N/mm未満では、成型用フィルムを剥がす際にフィルムが裂けてしまい、作業性が低下してしまう場合がある。成型用フィルムを成型転写箔に用いる場合の作業性を向上させるためには、引裂伝播抵抗は15N/mm以上が好ましく、20N/mm以上がさらに好ましく、30N/mm以上が特に好ましく、40N/mm以上が最も好ましい。また、引裂伝播抵抗の上限は特に制限がないが、成型用フィルムが環状オレフィン系樹脂を主成分としていることを考慮すると、100N/mm以下となる。ここで、引裂伝播抵抗が特定の数値範囲内であるとは、フィルムの任意の一方向、およびその方向に直交する両方の方向においてその数値範囲内にあることを意味する。
引裂伝播抵抗を10N/mm以上とするための方法としては、成型用フィルムに環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン樹脂を含有させる方法や、成型用フィルムに含まれる環状オレフィン系樹脂中の、環状オレフィンモノマー由来成分の割合を下げる方法などが挙げられる。
引裂伝播抵抗を10N/mm以上とするために、成型用フィルムに環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン樹脂を含有させる場合、環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体といった各種ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体といった各種ポリプロピレン系樹脂、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。また、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などのα−オレフィンモノマーからなる重合体、該α−オレフィンモノマーからなるランダム共重合体、該α−オレフィンモノマーからなるブロック共重合体なども使用することができる。中でも、環状オレフィン系樹脂との相溶性の観点から、各種ポリエチレン系樹脂、各種ポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。また、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂の中でも、環状オレフィン系樹脂との相溶性の観点から、ポリエチレン系樹脂が好ましく用いられ、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンがさらに好ましく用いられ、線状低密度ポリエチレンが特に好ましく用いられる。
引裂き伝播抵抗を10N/mm以上にするためには、環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン樹脂をフィルム全体100質量%に対して、1質量%以上40質量%以下含有させることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であればさらに好ましく、1質量%以上20質量%以下であれば特に好ましい。
引裂伝播抵抗を10N/mm以上とするために、成型用フィルムに含まれる環状オレフィン系樹脂中の環状オレフィンモノマー由来成分の含有量を下げる場合、環状オレフィン系樹脂の重合体100質量%中において、環状オレフィンモノマー由来成分の含有量は85質量%以下が好ましく、80質量%以下がさらに好ましく、75質量%以下が特に好ましい。また、環状オレフィンモノマー由来成分の含有量の下限は、環状オレフィン系樹脂の重合体100質量%中において50質量%である。
[第1および第2の成型用フィルム]
[環状オレフィン系樹脂、ポリエチレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂の含有量]
第1および第2の成型用フィルムは、靱性、品位、表面外観を満足するために、層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合わせて1質量%以上40質量%以下含有するA層と、A層の少なくとも片面に積層され層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下含有するB層とで構成されていることが好ましい。ここで、「ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合わせて」とは、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂の片方だけを含有する場合は、それぞれの含有量であり、ポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の両方を含有する場合は、両方の合計の含有量である。
環状オレフィン系樹脂はポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン系樹脂と比較すると、靱性が低いが、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を含有させることで、靱性を改良することができる。一方で、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を含有させると表面外観が低下傾向となる。このため、靱性と表面外観を両立するために、成型用フィルムを、B層がフィルムの最外層となる積層構成とすることが好ましい。
また、靱性と自己保持性の観点からは、A層中のポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量は、A層全体を100質量%として、1質量%以上30質量%以下であれば好ましく、1質量%以上20質量%以下であればさらに好ましい。
また、表面外観の観点からは、B層は、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を、B層全体100質量%に対して、合計0質量%以上10質量%以下だけ含有していることが好ましく、0質量%以上5質量%以下であればさらに好ましい。特に好ましくは、B層が環状オレフィン系樹脂のみから構成されていること、つまりB層中のポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂の合計含有量が0質量%である。
[積層構成]
成形用フィルムを積層構成とした場合、靱性、自己保持性、表面外観の観点から積層比(B層の合計厚み/A層)は、0.25以上1以下であることが好ましい。なお、「B層の合計厚み」とは、B層が1層のみの場合は、そのB層の厚みであり、B層が2層ある場合は、その2層の合計厚みである。積層比(B層の合計厚み/A層)は、0.4以上0.8以下であればさらに好ましい。積層比は、フィルムの断面を走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、光学顕微鏡などで500倍以上10000倍以下の倍率で観察することによって、測定することができる。
第1および第2の成型用フィルムは、積層構成とする場合、取扱い性をさらに向上させるためには、A層/B層の2層構成よりも、B層/A層/B層の3層構成とすることが好ましい。
第1および第2の成型用フィルムは、積層構成とする場合、加工時の寸法安定性、成型性の観点から、A層のガラス転移温度は70℃以上110℃以下が好ましい。A層のガラス転移温度が70℃以上であると、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着といった加工工程での寸法変化を抑制することができる。また、A層のガラス転移温度が110℃以下であると寸法安定性を維持したまま優れた成型性も達成できる。寸法安定性の観点より、A層のガラス転移温度は75℃以上がさらに好ましく、80℃以上が特に好ましい。成型性の観点より、A層のガラス転移温度は105℃以下がさらに好ましく、100℃以下が特に好ましい。なお、A層のガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度を採用する。
A層のガラス転移温度を70℃以上110℃以下とするためには、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めることができる。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A層のガラス転移温度を調整することができる。
さらに、特に加工時の寸法安定性が厳しい用途へ展開する場合は、B層のガラス転移温度が75℃以上120℃以下で、かつA層のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。B層のガラス転移温度を高くするほど、成型用フィルムの75℃および120℃の貯蔵弾性率は高くなっていくが、B層のガラス転移温度を上記の範囲とすることで、成型性を損なうことなく、加工時の寸法変化をより抑制することができる。寸法安定性の観点より、B層のガラス転移温度は80℃以上がさらに好ましく、90℃以上が特に好ましい。成型性の観点より、B層のガラス転移温度は115℃以下がさらに好ましく、110℃以下が特に好ましい。なお、B層のガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度を採用する。
また、第1および第2の成型用フィルムを成型転写箔用途に使用する場合は、ガラス転移温度が高いほど離型性が良好になるため、離型性の観点からもB層のガラス転移温度は80℃以上が好ましい。
B層のガラス転移温度を75℃以上120℃以下として、同時にA層のガラス転移温度よりも高温とするためには、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めることができるため、B層中の環状オレフィン系樹脂のノルボルネン含有量をA層中の環状オレフィン系樹脂のノルボルネン含有量よりも多くする方法が上げられる。
また、第1および第2の成型用フィルムは、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着等の加工時の温度許容範囲を広くする観点から、積層構成とし、さらにB層がA層よりもガラス転移温度が高いことが好ましい。成型用フィルムが単層構成であると、フィルム温度を上昇させていくとガラス転移温度付近で急な貯蔵弾性率低下が見られる。そのため、ガラス転移温度付近で加工をする際に加工温度にムラがあると、フィルムが急に変形して皺が入ってしまう場合がある。一方、成型用フィルムを積層構成とし、かつB層のガラス転移温度をA層よりも高くすることで、フィルム温度を上昇させた際の貯蔵弾性率低下が緩やかになる。そのため、B層のガラス転移温度付近でも加工中のフィルム変形や皺の発生を抑制することができる。つまり、加工時の温度ムラの許容範囲も広くなる。A層とB層のガラス転移温度差の下限は5℃以上が好ましい。さらに好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。また、製膜性の観点から、A層とB層のガラス転移温度差の上限は50℃以下が好ましい。
[脂肪酸金属塩]
第1および第2の成型用フィルムは、品位、表面外観の観点からフィルムの全成分の合計100質量%に対して、脂肪酸金属塩を0.01質量%以上0.5質量%以下含有することが好ましい。フィルムの品位を向上させるためにはポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン系樹脂を含有させることで押出工程でのせん断応力を低下させることができ、架橋による異物の発生を抑制させることができ、さらに靱性も向上させることができる。一方で、表面にうねり状のムラが発生しやすくなる。このため、第1および第2の成型用フィルムを、特にフィルムの品位、表面外観が厳しい用途へ展開するためには、脂肪酸金属塩の含有量を上記の範囲にすることが好ましい。脂肪酸金属塩を0.01質量%以上0.5質量%以下含有させることで、ポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン系樹脂を含有させた際と同様に、フィルムの押出時の環状オレフィン系樹脂組成物の滑り性が向上させることができるため、架橋による異物の発生を抑制させることができる。このため、成型用フィルムの表面外観が向上し、成型後の成型部材についても優れた表面外観のものを得ることができる。
ここで脂肪酸金属塩の具体例としては、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等の酢酸塩、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸水素カリウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸銀等のラウリン酸塩、ミリスチン酸リチウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸水素カリウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸カルシム、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸銀等のミリスチン酸塩、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸鉛、パルミチン酸タリウム、パルミチン酸コバルト等のパルミチン酸塩、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸鉛、オレイン酸タリウム、オレイン酸銅、オレイン酸ニッケル等のオレイン酸塩、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸タリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸ベリリウム等のステアリン酸塩、イソステアリン酸ナトリウム、イソステアリン酸カリウム、イソステアリン酸マグネシウム、イソステアリン酸カルシウム、イソステアリン酸バリウム、イソステアリン酸アルミニウム、イソステアリン酸亜鉛、イソステアリン酸ニッケル等のイソステアリン酸塩、ベヘニン酸ナトリウム、ベヘニン酸カリウム、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸バリウム、ベヘニン酸アルミニウム、ベヘニン酸亜鉛、ベヘニン酸ニッケル等のベヘニン酸塩、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カリウム、モンタン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸バリウム、モンタン酸アルミニウム、モンタン酸亜鉛、モンタン酸ニッケル等のモンタン酸塩等を使用することができる。これらは一種類または二種類以上の混合物であってもよい。特に、ステアリン酸の塩類やモンタン酸の塩類が好適に用いられ、特に、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウムなどが好適に用いられる。
なお、第1および第2の成型用フィルムが、A層とB層を有する2層以上の積層フィルムの場合、脂肪酸金属塩は、A層、B層いずれの層に含有させても効果があるため好ましいが、特にB層に含有することは品位、表面外観の観点から非常に好ましい。
[破断伸度]
第1および第2の成型用フィルムは、成型性の観点から120℃における破断伸度が300%以上であることが好ましい。第1および第2の成型用フィルムは、真空成型、圧空成型、真空圧空成型、プレス成型などといった様々な成型方法を用いて成型することができるが、成型部材の意匠性を向上させるために、コーティング、印刷、蒸着等によって加飾層を形成させることが好ましい。これらの加飾層として耐熱性の低いものでも対応できるようにするためには、成型温度としては150℃以下が好ましく、さらに好ましくは120℃以下である。このため、成型用フィルムの120℃における破断伸度は300%以上が好ましい。成型性と寸法安定性の観点から、120℃での破断伸度は500%以上がさらに好ましく、700%以上が特に好ましく、800%以上が最も好ましい。また、特に深絞成型性が求められる用途へ用いる場合は、1000%以上であることが好ましい。成型性の観点からは、120℃の破断伸度は高い方が好ましいが、寸法安定性を考慮した場合は、2000%以下が好ましい。ここで、120℃における破断伸度が特定の数値範囲内であるとは、フィルムの任意の一方向、およびその方向に直交する方向の両方向においてその数値範囲内にあることを意味する。
120℃における破断伸度を300%以上とする方法としては特に限定されないが、ガラス転移温度が110℃以下である層の合計厚みが、フィルム全厚みを100%として、50%以上の厚みであることが好ましい。ガラス転移温度が105℃以下の層の合計厚みが50%以上であればさらに好ましく、ガラス転移温度が100℃以下の層の合計厚みが50%以上であれば特に好ましい。なお、1つの層の中にガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度をその層のガラス転移温度とする。
[フィルムの厚み]
第1および第2の成型用フィルムは、生産安定性、成型性、寸法安定性の観点から、全厚みが20μm以上500μm以下であることが好ましい。全厚みの下限は50μm以上がさらに好ましく、100μm以上が特に好ましい。全厚みの上限は400μm以下がさらに好ましく、300μm以下が特に好ましい。ここで、「全厚み」とは、成型用フィルムが1層で構成されている場合は、その層の厚みであり、2層以上で構成されている場合は、全ての層の厚みの合計である。
第1および第2の成型用フィルムは、成型性、加工性の観点から厚み斑が10%以下であることが好ましい。厚み斑を10%以下とすることで均一に成型ができ、さらにコーティング、ラミネート、印刷、蒸着等の加工時の斑を抑制することができる。成型用フィルムの厚み斑を10%以下とする方法は特に限定されないが、例えば粘着しない程度にキャスト温度を高くする方法、キャスト位置を前方キャストにする方法、口金のリップ間隙を狭くする方法などが挙げられる。厚み斑は8%以下がさらに好ましく、5%以下が特に好ましい。
[酸化防止剤]
第1および第2の成型用フィルムは、品位、表面外観の観点から酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤を含有することにより、押出工程での環状オレフィン系樹脂の酸化劣化を防止することができ、異物の発生を抑制することができる。酸化防止剤の含有量は、フィルムの全成分の合計100質量%に対して、0.01質量%以上1質量%以下が好ましい。酸化防止剤としては、特に制限はなく、公知のホスファイト系酸化防止剤、有機イオウ系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の何れもが使用できる。
ホスファイト系酸化防止剤としては化学構造式にホスファイトを含むもの、具体的には、例えば、イルガフォス38、イルガフォスP−EPQ、イルガフォス126(以上、いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミライザーTNP、スミライザーTPP−P、スミライザーP−16(以上いずれも住友化学工業社製)、アデカスタブPEP−4C、アデカスタブPEP−8、アデカスタブ11C、アデカスタブPEP−36、アデカスタブHP−11、アデカスタブ260、アデカスタブ522A、アデカスタブ329K、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ3010(以上いずれも旭電化工業社製)等が挙げられる。
有機イオウ系酸化防止剤としては化学構造式にチオエーテルを含むもの、具体的には、例えば、市販品としてイルガノックスPS800FL、イルガノックスPS802FL(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミライザーTP−M、スミライザーTP−D、スミライザーTL、スミライザーMB(以上いずれも住友化学工業社製)、アデカスタブAO−23(旭電化工業社製)等が挙げられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては化学構造式に2,6−アルキルフェノールを持つもの、具体的には、例えば、市販品としてイルガノックス245、イルガノックス259、イルガノックス565、イルガノックス1010、イルガノックス1035、イルガノックス1076、イルガノックス1098、イルガノックス1222、イルガノックス1330、イルガノックス1425、イルガノックス3114、イルガノックス1520、イルガノックス1135、イルガノックス1141、イルガノックスHP2251(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、スミライザーBHT、スミライザーMDP−S、スミライザーGA−80、スミライザーBBM−S、スミライザーWX−R、スミライザーGM、スミライザーGS(以上いずれも住友化学工業社製)、アデカスタブAO−30(旭電化工業社製)等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
[その他添加剤]
また、第1および第2の成型用フィルム(積層フィルムにおいては、それを構成する各層)は、必要に応じて難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、粘着性付与剤、ポリシロキサンなどの消泡剤、顔料または染料などの着色剤を適量含有することができる。
[成型転写箔]
第1および第2の成型用フィルムは、環状オレフィン系樹脂を主成分としていることから、表面外観、離型性に優れており、成型用途の中でも成型転写箔用途に好ましく用いられる。第1および第2の成型用フィルムに加飾層を積層し、成型と同時に部材へ転写させることで、成型用フィルムと加飾層が容易に剥離でき、表面外観の優れた成型部材を得ることができる。成型転写箔の構成としては、特に限定されないが、成型用フィルムに加飾層を積層した構成であることが好ましい。ここで、加飾層は、着色、柄模様、木目調、金属調、パール調などの装飾を付加させるための層である。転写後の成型部材(被着体)の耐傷性、耐候性、意匠性の観点からは、さらにクリア層を積層することが好ましい。この場合、クリア層は成型用フィルム側に積層することが好ましい。また、転写後の成型部材(被着体)と加飾層との密着性の観点から、接着層を積層することが好ましい。この場合、接着層は、被着体側に積層することが好ましい。
つまり、好ましい態様として、成型用フィルム/クリア層/加飾層/接着層という構成が挙げられる。ここでいうクリア層とは、成形部材の最表層に位置する層であり、成形部材の外観を向上させるための高光沢、高透明な層のことである。
ここで、クリア層として使用される樹脂は、高透明樹脂であれば特に限定されないが、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂共重合体などが好ましく使用される。耐傷性の観点から、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、熱線硬化樹脂が好ましく用いられる。また、クリア層には耐候性を向上させるために、紫外線吸収剤、紫外線反射剤を添加しても構わない。
また、クリア層は、耐傷性、意匠性の観点から、厚みが10μm以上100μm以下であることが好ましい。厚みの加減は15μm以上がさらに好ましく、20μm以上が特に好ましい。厚みの上限は80μm以下であればさらに好ましく、60μm以下であれば特に好ましい。
クリア層の形成方法としては、直接形成させる方法、キャリアフィルムへ一旦形成させ、転写させる方法などが挙げられる。クリア層を形成させた後の乾燥温度が高温にする必要がある場合は、一旦キャリアフィルムへ形成させ、その後、転写させる方法が好ましく用いられる。クリア層の形成方法としては、ローラー塗装法、刷毛塗装法、スプレー塗装法、浸漬塗装法の他、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーター、バーコーター、ナイフコーターを用いた方法が挙げられる。また、第1および第2の成型用フィルムは環状オレフィン系樹脂を主成分としていることから、トルエン、キシレンといった芳香族系溶剤に対する耐性が低いため、クリア層に用いる溶剤として、芳香族系溶剤を使用しない構成とすることが好ましい。
加飾層の形成方法としては特に限定されないが、例えば、コート、印刷、金属蒸着などによって形成することができる。コートする場合は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を用いることができる。また、印刷する場合は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法を用いることが出来る。このとき使用される樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂共重合体などが好ましく使用される。使用される着色剤としては特に限定されないが、分散性などを考慮して、染料、無機顔料、有機顔料などから適宜選択される。
コート、印刷により形成される加飾層の厚みとしては、成型後の色調保持性、意匠性の観点から、10μm以上100μm以下であることが好ましい。厚みの下限は15μmがさらに好ましく、20μm以上が特に好ましい。厚みの上限は80μm以下がさらに好ましく、60μm以下が特に好ましい。
また、加飾層の形成方法が金属蒸着の場合、蒸着簿膜の作製方法としては特に限定されないが、真空蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いることができる。なお、ポリエステルフィルムと蒸着層との密着性を向上させるために、蒸着面をあらかじめコロナ放電処理やアンカーコート剤を塗布するなどの方法により前処理しておくことが望ましい。使用される金属としては成型追従性の点から融点が150℃以上400℃以下である金属化合物を蒸着して使用することが好ましい。この融点範囲の金属を使用することで、本発明の成型用フィルムが成型できる温度領域で、蒸着した金属層も成型加工ができ、成型による蒸着層欠点の発生を抑制しやすくなるので好ましい。さらに好ましい金属化合物の融点としては150℃以上300℃以下である。融点が150℃以上400℃以下である金属化合物としては特に限定されるものではないが、インジウム(157℃)やスズ(232℃)が好ましく、特にインジウムを好ましく用いることができる。
加飾層の積層厚みは、0.001μm以上100μm以下であることが好ましい。厚みの下限は0.01μm以上がさらに好ましく、0.02μm以上が特に好ましい。厚みの上限は80μm以下がさらに好ましく、60μm以下が特に好ましい。
成形樹脂への接着性を付与する目的で設ける接着層の素材としては、感熱タイプあるいは感圧タイプを用いることができる。射出成形樹脂、樹脂成形体へ転写させる場合は、樹脂に合わせて、接着層を設計することができる。アクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを用いる事が好ましい。成形樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、環化ゴム、クマロンインデン系樹脂を用いる事が好ましい。
接着層の形成方法は種々の方法を用いられ、例えばロールコート法、グラビアコート法、コンマコート法などのコート法、また、例えばグラビア印刷法、スクリーン印刷などの印刷法が用いられる。
第1および第2の成型用フィルムを用いた成型転写箔を使用して加飾させる被着体としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、アクリル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル・スチレン、ポリアクリロニトリル・ブタジエン・スチレンなどといった樹脂や、金属部材などが用いられる。
以下、実施例に沿って本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。なお、諸特性は以下の方法により測定した。
(1)フィルム全厚み、および各層の厚み
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。
また、積層フィルムの各層の層厚みを測定する際は、ライカマイクロシステムズ(株)製金属顕微鏡LeicaDMLMを用いて、フィルムの断面を倍率100倍の条件で透過光を写真撮影した。そして撮影した写真から、積層フィルムの各層ごとに任意の5ヶ所の厚みを測定し、その平均値を各層の層厚みとした。
(2)貯蔵弾性率
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、各方向の75℃、120℃での貯蔵弾性率(E’)を求めた。
周波数:10Hz、試長:20mm、変位振幅:10μm
測定温度範囲:25℃〜160℃、昇温速度:5℃/分。
(3)ガラス転移温度
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5mgをサンプルとした。フィルムの特定層の評価を行う場合は、測定を行う層を5mg削りとってサンプルとした。サンプルを25℃から20℃/分で300℃まで昇温した際のガラス状態からゴム状態への転移に基づく比熱変化を読み取った。各ベースラインの延長した直線から縦軸(熱流を示す軸)方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の中間点ガラス転移温度を求め、ガラス転移温度とした。なお、ガラス転移温度が複数存在する場合は、高温側のガラス転移温度を採用した。
(4)120℃での破断伸度
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100mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルとした。引張試験機(オリエンテック製テンシロンUCT−100)を用いて、初期引張チャック間距離20mmとし、引張速度を200mm/分としてフィルムの長手方向と幅方向にそれぞれ引張試験を行った。測定は予め120℃に設定した恒温層中にフィルムサンプルをセットし、60秒間の予熱の後で引張試験を行った。サンプルが破断したときの伸度を破断伸度とした。なお、測定は各サンプル、各方向に5回ずつ行い、その平均値で評価を行った。
(5)厚み斑
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、平均値を求めた。下記式より厚み斑を求めた。
・厚み斑(%)={(最大値−最小値)/平均値}×100。
(6)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求め、以下の基準にて評価を行った。
A:異物の個数が10個未満であった。
B:異物の個数が10個以上20個未満であった。
C:異物の個数が20個以上30個未満であった。
D:異物の個数が30個以上であった。
(7)表面外観
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。延伸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:120℃、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:表面光沢が高く、ほとんどムラが観察されなかった。
C:表面に若干のうねり状のムラが観察された。
D:表面に顕著なうねり状のムラが観察された。
(8)塗工性
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:塗布ムラはほとんど発生せず、塗工性は問題なかった。
C:塗布ムラが若干発生したが、実用上問題ないレベルであった。
D:顕著な塗布ムラが発生した。
(9)成型性
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、120℃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。S,A,BまたはCであれば合格レベルである。
S:絞り比1.0以上で成形できた。
A:絞り比0.9以上1.0未満で成形できた。
B:絞り比0.8以上0.9未満で成形できた。
C:絞り比0.7以上0.8未満で成形できた。
D:追従性が低く、絞り比0.7の形に成形できなかった。
(10)寸法安定性
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50mm×幅4mmの矩形に切り出しサンプルとした。サンプルを熱機械分析装置(セイコ−インスツルメンツ製、TMA EXSTAR6000)を使用して、下記の条件下で昇温した。昇温している過程において、寸法変化率が1%を超える温度によって、以下の基準で評価した。
試長:15mm、荷重:19.6mN、昇温速度:5℃/分、
測定温度範囲:25〜220℃
・寸法変化率(%)={|試長(mm)−保持後のフィルム長(mm)|/試長(mm)}×100
A:100℃以上
B:90℃以上100℃未満
C:80℃以上90℃未満
D:80℃未満。
(11)離型性
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、80℃で10分間乾燥を行い、塗膜厚み50μmのクリア層を形成した。また、クリア層の上にアプリケーターを用いて、アクリル/ウレタン系のシルバーインキを塗工し、80℃で10分間乾燥を行い、塗膜厚み30μmの加飾層を形成した。さらに加飾層の上に、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。このようにして成型転写箔を得た。
得られた成型転写箔を用いて、(9)と同様にして真空・圧空成型を行い、成型用フィルム/クリア層/加飾層/接着層/ポリプロピレン樹脂型の構成体を得た。得られた構成体に照射強度が2000mJ/cmとなるように紫外線を照射して塗剤を硬化させた。この構成体から、任意の一方向に長さ100mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルとした。サンプルの成型用フィルムとクリア層の一部を剥離させた後、引張試験機(オリエンテック製テンシロンUCT−100)を用いて、成型用フィルム側、クリア層側(クリア層/加飾層/接着層/ポリプロピレン製樹脂型)をそれぞれチャックに挟んだ後、180°剥離試験を行った。剥離時の荷重の平均値を求め、以下の規準で判定した。
なお、初期チャック間距離100mm、引張速度300mm/分、25℃にて、フィルムの任意の一方向、およびその方向に直交する方向にそれぞれ試験を行った。なお、測定は各サンプル、各方向に5回ずつ行い、その平均値で評価を行った。
A:0N/10mm以上0.2N/10mm未満
B:0.2N/10mm以上0.5N/10mm未満
C:0.5N/10mm以上1N/10mm未満
D:1N/10mm以上。
(12)引裂伝播抵抗
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それぞれ75mm×63mm切り出しサンプルとした。重荷重引裂試験機(東洋精機製)を用いて、JIS K−7128−2−1998に沿って測定した。サンプルの73mmの辺の中央部の位置に端から20mmの深さの切れ込みを入れ、残り43mmを引き裂いたときの指示値を読みとった。引裂強度としては、指示値より求めた引裂力(N)をフィルム厚み(mm)で除した値とした。なお、測定は各方向に10回ずつ行い、その平均値を求めた。
(13)光沢度
JIS Z−8741−1997に規定された方法に従って、スガ試験機製デジタル変角光沢度計UGV−5Dを用いて、60°鏡面光沢度を測定した。測定は5回行い、最大値と最小値を除いた平均値を光沢度とした。
(14)耐引裂性
(11)と同様にして成型転写箔を作成し、絞り比0.7で成型、UV照射を行った後に、成型用フィルムを成型部材から手で剥離した。なお、剥離箇所は成型用フィルムと成型部材中のクリア層の間である。同様の操作を10回行い、成型用フィルムが裂けて一度でフィルムが成型部材から剥がれなかった回数で評価を行った。
S:なし
A:1回
B:2回
C:3回
D:4回以上。
(15)キャストロールの表面粗さRa
厚み80μmのトリアセチルセルロースフィルム(ビオデンRFAトリアセチルセルロース/溶剤:酢酸メチル)を用い、トリアセチルセルロースフィルムをキャストロール面に圧着ローラーで線圧9.8N/cmを加えて、キャストロールの表面形状を転写させたものを室温で溶剤を乾燥して、このレプリカサンプルを測定サンプルとした。
上記測定サンプルのキャストロール表面形状を転写させた面側を、表面粗さ計(小坂研究所製、SE4000)を用いて測定した。触針先端半径0.5μm、測定力100μN、測定長1mm、低域カットオフ0.200mm、高域カットオフ0.000mmの条件で測定し、JIS B−0601−2001に準拠して算術平均粗さRaを求めた。
(実施例で使用した樹脂、および添加剤)
各実施例・比較例で使用した樹脂、および添加剤は以下のとおりである。
(環状オレフィン系樹脂A)
ポリプラスチックス社製 TOPAS(登録商標) 8007F−04 を用いた。
(環状オレフィン系樹脂B)
ポリプラスチックス社製 TOPAS(登録商標) 6013F−04 を用いた。
(環状オレフィン系樹脂C)
ポリプラスチックス社製 TOPAS(登録商標) 9506F−04 を用いた。
(ポリエチレン系樹脂)
プライムポリマー社製 エボリュー(登録商標) SP2540 を用いた。
※表中では、PEと表記した。
(ポリプロピレン系樹脂)
プライムポリマー社製 P204 を用いた。
※表中では、PPと表記した。
(ステアリン酸亜鉛)
ナカライテスク社製 ステアリン酸亜鉛 を用いた。
(ステアリン酸カルシウム)
ナカライテスク社製 ステアリン酸カルシウム を用いた。
(酸化防止剤)
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製 イルガノックス1010 を用いた。
参考例1)
A層の単層構成とした。表1のような組成で樹脂を混合し、単軸押出機(L/D=28)に供給した。ここで、L/Dは、スクリューの有効長さLをスクリュー直径Dで割った値のことである。スクリュー有効長さLとは、ホッパー下部の溝の切り始めから先端までのスクリューの長さを指す。供給部温度220℃、それ以降の温度を230℃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。次いで、Tダイ(リップ間隙:0.4mm)より、40℃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、キャスト位置は、ドラムの頂上から前方10°とし、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させた。このようにして、フィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例2)
A層の単層構成とした。組成を表1のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例1と比べると、A層のガラス転移温度が高くなったので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなったが、成型性は同じであった。一方で、A層のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなり、寸法安定性と離型性は良くなった。
参考例3)
A層の単層構成とした。組成を表1のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例2と比べると、A層のガラス転移温度がさらに高くなったので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなり、成型性は悪くなった。一方で、A層のガラス転移温度がさらに高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなり、寸法安定性と離型性は良くなった。
参考例4)
A層の単層構成とした。組成を表2のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例3と比べると、A層のガラス転移温度がさらに高くなったので、120℃の貯蔵弾性率は大きくなったが、成型性は同じであった。また、A層のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなったが、寸法安定性と離型性は同じであった。
参考例5)
A層の単層構成とした。組成を表2のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例4と比べると、A層のガラス転移温度がさらに高くなったので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなり、成型性は悪くなった。一方で、A層のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなったが、寸法安定性と離型性は同じであった。
参考例6)
A層の単層構成とした。組成を表2のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例5と比べると、A層のガラス転移温度がさらに高くなったので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなり、成型性は悪くなった。一方で、A層のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなったが、寸法安定性と離型性は同じであった。
参考例7)
A層の単層構成とした。組成を表3のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例1と比べると、A層のガラス転移温度が高くなったので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなり、成型性が悪くなった。一方で、A層のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなり、寸法安定性と離型性は良くなった。
また、参考例1と比べると、A層のポリエチレン系樹脂含有量が増加したので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなり、表面外観は悪くなった。一方で、A層のポリエチレン系樹脂含有量が増加したので、押出工程でのせん断応力低下による異物抑制効果が高くなり、品位は良くなった。
参考例8)
A層の単層構成とした。組成を表3のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
A層のガラス転移温度が同じである参考例4と比べると、A層がポリエチレン系樹脂を含有していないので、押出工程でのせん断応力低下による異物抑制効果が低くなり、品位は悪くなった。一方で、A層がポリエチレン系樹脂を含有していないので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しにくくなり、表面外観は良くなった。
参考例9)
A層の単層構成とした。組成を表3のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例8と比べると、A層がステアリン酸亜鉛を含有しているので、押出時の環状オレフィン系樹脂組成物の滑り性向上による異物抑制効果により、品位が良くなった。
また、A層のガラス転移温度が同じである参考例4と比べると、A層がポリエチレン系樹脂を含有していないので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しにくくなり、表面外観は良くなった。また、A層がステアリン酸亜鉛を含有しているので、押出時の環状オレフィン系樹脂組成物の滑り性向上による異物抑制効果により、品位は良くなった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表4のようにし、それぞれ単軸押出機(L/D=28)に供給した。供給部温度220℃、それ以降の温度を230℃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。その後、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、40℃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、キャスト位置は、ドラムの頂上から前方10°とし、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させた。このようにしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例1と比べると、表層(B層)にポリエチレン系樹脂を含有していないので、押出時の環状オレフィン系樹脂組成物の滑り性向上による異物抑制効果により、品位は良くなった。また、表層(B層)にポリエチレン系樹脂を含有していないので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しにくくなり、表面外観は良くなった。
さらに、参考例1と比べると、A層のガラス転移温度は参考例1と同じく80℃であるが、B層/A層/B層の積層構成にし、表層(B層)のガラス転移温度を80℃より高くしたので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなり、寸法安定性と離型性が良くなった。一方、表層(B層)のガラス転移温度を80℃より高くしたので、120℃の貯蔵弾性率も大きくなったが、成型性は同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表4のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べると、表層(B層)のガラス転移温度を高くしたので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなり、寸法安定性と離型性は良くなった。一方、表層(B層)のガラス転移温度を高くしたので、120℃の貯蔵弾性率も大きくなったが、成型性は同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表4のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べると、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、75℃の貯蔵弾性率は大きくなったが、寸法安定性と離型性は同じであった。また、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、120℃の貯蔵弾性率も大きくなったが、成型性は同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表5のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べると、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、75℃の貯蔵弾性率は大きくなったが、寸法安定性、離型性は同じであった。また、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、120℃の貯蔵弾性率も大きくなったが、成型性は同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表5のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べると、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、75℃の貯蔵弾性率は大きくなったが、寸法安定性、離型性は同じであった。一方、表層(B層)のガラス転移温度をさらに高くしたので、120℃の貯蔵弾性率が大きくなり、成型性が悪くなった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表5のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
B層のガラス転移温度が同じである実施例と比べると、中間層(A層)のガラス転移温度が高くなったので、75℃の貯蔵弾性率が大きくなったが、寸法安定性と離型性は同じであった。また、中間層(A層)のガラス転移温度が高くなったので、120℃での貯蔵弾性率も高くなったが、成型性は同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表6のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、A層のポリエチレン系樹脂をポリプロピレン系樹脂に変更した。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表6のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、B層のステアリン酸亜鉛をステアリン酸カルシウムに変更した。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表6のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、積層比(B層/A層)を小さくした。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例10
B層/A層の2層構成とした。各層の組成を表7のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、層構成をA層/B層/A層の3層構成からB層/A層の2層構成に変更した。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例11
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表7のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み150μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、積層比は同じままでA層およびB層それぞれの厚みを厚くした。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例12
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表7のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べて、B層のステアリン酸亜鉛を酸化防止剤に変更した。各種評価は実施例と同じであった。
(実施例13
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表8のようにし、それぞれ単軸押出機(L/D=28)に供給した。供給部温度220℃、それ以降の温度を230℃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。次いで、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(積層厚み比は表を参照)となるように積層した後、Tダイ(リップ間隙:0.4mm)より、40℃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、キャスト位置は、ドラムの頂上とし、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させた。このようにしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例と比べると、キャスト位置をドラムの前方10°からドラムの頂上へ変更したため、フィルムの厚み斑が大きくなり、塗工性が悪くなった。
(実施例14
B層/A層/B層の3層構成とした。Tダイのリップ間隔を0.8mmにした以外は実施例13と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例13と比べると、リップ間隙を広くしたため、フィルムの厚み斑が大きくなり、塗工性が悪くなった。
(実施例15
B層/A層/B層の3層構成とした。Tダイのリップ間隔を0.8mmとし、鏡面ドラムの温度を25℃に制御した以外は実施例13と同様にして、フィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。言い換えると、鏡面ドラムの温度を25℃に制御した以外は実施例14と同様にして、フィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た
実施例13と比べると、キャスト温度を低くくしたため、フィルムの厚み斑が大きくなり、塗工性が悪くなった。また、実施例13と比べると、フィルムの厚み斑が大きくなり、120℃破断伸度が低下したため、成型性が悪くなった。
(比較例1)
A層の単層構成とした。組成を表9のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例1と比べると、A層のガラス転移温度が80℃未満であり、75℃貯蔵弾性率が1000MPa未満であるため、寸法安定性、離型性において最も低い評価となった。
(比較例2)
A層の単層構成とした。組成を表9のように変更した以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例6と比べると、A層のガラス転移温度が120℃より高く、120℃貯蔵弾性率が100MPaを越えるため、成型性が最も低い評価となった。
(比較例3)
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表9のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考例1と比べると、ガラス転移温度が80℃以上の層の合計厚みがフィルム全厚みの50%未満であり、75℃貯蔵弾性率が1000MPa未満であるため、寸法安定性と離型性が最も低い評価となった。また、表層(B層)にポリエチレン系樹脂、脂肪酸金属塩のいずれも含有していないため、品位が最も低い評価となった。
(比較例4)
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表10のようにした以外は実施例と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
実施例などと比べて中間層(A層)、表層(B層)のガラス転移温度がともに120℃より高く、120℃貯蔵弾性率が100MPaを越えるため、成型性が最も低い評価となった。
(比較例5)
A層の単層構成とした。各層の組成を表10のようにした以外は参考例1と同様にしてフィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
A層中の環状オレフィン系樹脂の含有量が50質量%未満であり、さらに75℃貯蔵弾性率が1000MPa未満であるため、表面外観と寸法安定性が最も低い評価となった。
(参考実施例1)
B層/A層/B層の3層構成とした。各層の組成を表11のようにし、それぞれ単軸押出機(L/D=28)に供給した。供給部温度220℃、それ以降の温度を230℃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。次いで、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層となるように積層した後、Tダイ(リップ間隙:0.4mm)より、40℃に温度制御した鏡面のキャストロール(表面粗さ0.2s)上にシート状に吐出した。その際、キャスト位置は、ロールの頂上から前方10°とし、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加してロールに密着させた。このようにして、フィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
(参考実施例2)
B層/A層/B層の3層構成とした。フィルム作成の際に静電印加をせず、鏡面のキャストロール上でフィルムをゴムロールでニップした以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、ゴムロールでニップしたため、非キャストロール面の光沢度が低下したが、各種評価は参考実施例1と同じであった。
(参考実施例3)
B層/A層/B層の3層構成とした。キャストロールの表面荒さを0.5sに変更した以外は、参考実施例2と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例2と比べると、キャストロールの表面荒さを高くしたため、キャストロール面側の光沢度が低下したが、各種評価は参考実施例2と同じであった。
(参考実施例4)
B層/A層/B層の3層構成とした。キャストロールの表面荒さを0.7sに変更した以外は、参考実施例2と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例3と比べると、キャストロールの表面荒さをさらに高くしたため、キャストロール面側の光沢度が低下し、表面外観が悪くなった。
(参考実施例5)
B層/A層/B層の3層構成とした。組成を表13のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、中間層(A層)のポリエチレン系樹脂含有量を増加させたため、120℃破断伸度が低下し、成型性が悪くなった。一方、引裂伝播抵抗が大きくなったため、耐引裂性が良くなった。
(参考実施例6)
B層/A層/B層の3層構成とした。積層比を表13のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、ガラス転移温度の低いA層の厚みが厚くなり、ガラス転移温度の高いB層の厚みが薄くなったため、120℃破断伸度が増加したが、各種評価は参考実施例1と同じであった。
(参考実施例7)
B層/A層/B層の3層構成とした。組成を表13のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、中間層(A層)のポリエチレン系樹脂含有量を増加させたため、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなり、表面外観が悪くなった。また、120℃破断伸度が低下したので、成型性が悪くなった。一方で、引裂伝播抵抗が大きくなったため、耐引裂性が良くなった。
(参考実施例8)
A層の単層構成とした。表14のような組成で樹脂を混合し、単軸押出機(L/D=28)に供給した。供給部温度220℃、それ以降の温度を230℃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。次いで、Tダイ(リップ間隙:0.4mm)より、40℃に温度制御した鏡面のキャストロール(表面粗さ0.2s)上にシート状に吐出した。その際、キャスト位置は、ロールの頂上から前方10°とし、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加してロールに密着させた。このようにして、フィルム厚み100μmの成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、フィルムの表面となる層がポリエチレン系樹脂を含有しているので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなり、表面外観が悪くなった。
(参考実施例9)
A層の単層構成とした。組成を表14のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例8と比べると、A層中のポリエチレン系樹脂含有量が低下したので、押出工程でのせん断応力低下による異物抑制効果が低くなり、品位が悪くなった。一方で、フィルム表面にうねり状のムラが発生しにくくなり、表面外観が良くなった。
(参考実施例10)
B層/A層/B層の3層構成とした。組成を表14のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、中間層(A層)のポリエチレン系樹脂含有量を増加させたため、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなり、表面外観が悪くなった。また、120℃破断伸度が低下して、成型性が悪くなった。引裂伝播抵抗が大きくなったため、耐引裂性が良くなった。
(参考実施例11)
A層の単層構成とした。組成を表15のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例8に比べてA層のポリエチレン系樹脂をポリプロピレン系樹脂に変更した。各種評価は参考実施例8と同じであった。
(参考実施例12)
B層/A層/B層の3層構成とした。厚みを表15のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、厚みが厚くなり、引裂伝播抵抗および120℃破断伸度が増加したが、各種評価は参考実施例1と同じであった。
(参考実施例13)
B層/A層の2層構成とした。層構成を変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べて層構成を変更したが、各種評価は参考実施例1と同じであった。

(参考実施例14)
A層の単層構成とした。組成を表16のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、フィルムの表面となる層がポリエチレン系樹脂を含有しているので、フィルム表面にうねり状のムラが発生しやすくなり、表面外観が悪くなった。また、A層のガラス転移温度を高くしたため、120℃破断伸度が低下して成型性が悪くなった。
(参考実施例15)
A層の単層構成とした。組成を表16のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例14と比べると、A層のガラス転移温度を高くしたため、120℃破断伸度が低下して、成型性が悪くなった。
(参考実施例16)
B層/A層/B層の3層構成とした。組成を表17のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、表面層(B層)のガラス転移温度を高くしたため、120℃破断伸度が低下して、成型性が悪くなった。
(参考実施例17)
B層/A層/B層の3層構成とした。組成を表17のように変更した以外は、参考実施例1と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例1と比べると、表面層(B層)のガラス転移温度を低くし、120℃破断伸度が増加したが、各種評価は参考実施例1と同じであった。
(参考実施例18)
A層の単層構成とした。組成を表17のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。
参考実施例8と比べると、表面層(B層)のガラス転移温度を高くしたため、引裂伝播抵抗が小さくなり耐引裂性が悪くなり、120℃破断伸度が低下して成型性が悪くなった。
また、参考実施例8と比べると、A層中のポリエチレン系樹脂含有量を多くしたが、A層のガラス転移温度を高くした影響のほうが大きく、押出工程でのせん断応力低下による異物抑制効果による品位良化や、引裂伝播抵抗の増加による耐引裂性良化は見られなかった。
(参考比較例1)
A層の単層構成とした。フィルム作成の際に静電印加をせず、キャストロール上でフィルムをゴムロールでニップし、キャストロールの表面荒さを1.2Sに変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。いずれの面の光沢度も100未満となったため、表面外観が参考実施例1〜18よりも悪くなった。
(参考比較例2)
A層の単層構成とした。キャストロールの表面粗さを1.5Sに変更した以外は、参考比較例1と同様にして成型用フィルムを得た。いずれの面の光沢度も100未満となり、かつ、キャストロール側の光沢度が参考比較例1よりも低いため、表面外観において最も低い評価となった。
(参考比較例3)
A層の単層構成とした。組成を表18のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。A層のガラス転移温度が高く、引裂伝播抵抗が10N/mm未満であるため、耐引裂性と成型性がともに参考実施例1〜18よりも劣る結果となった。
(参考比較例4)
A層の単層構成とした。組成を表19のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。A層のガラス転移温度が高く、引裂伝播抵抗が10N/mm未満であるため、かつ、引裂伝播抵抗が参考比較例3よりも小さいため、耐引裂性と成型性が最も低い評価となった。
(参考比較例5)
A層の単層構成とした。組成を表19のように変更した以外は、参考実施例8と同様にして成型用フィルムを得た。A層中の環状ポリオレフィン系樹脂の含有量が50質量%未満で、ポリプロピレン系樹脂の含有量が50質量%を超えていたため、キャストロール面、非キャストロール面側とも光沢度が低下していた。また、成型後にポリプロピレン系樹脂の影響により表面外観が参考実施例1〜18よりも悪くなった。
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なお表中の貯蔵弾性率、破断伸度、引裂伝播抵抗については、任意の一方向および、それに直交する方向についての測定結果を記している。
本発明の成型用フィルムは、コーティング、ラミネート、印刷、蒸着等の加工時に優れた寸法安定性を示し、さらに真空成型、圧空成型、プレス成型といった各種成型方法において、良好な成型性を達成することができるため、様々な成型加工工程に適用でき、例えば、建材、自動車部品や携帯電話、電機製品、遊技機部品などの成型部材の加飾に好適に用いることができる。

Claims (5)

  1. フィルム全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%未満含有し、75℃における貯蔵弾性率が1000MPa以上3000MPa以下、120℃における貯蔵弾性率が100MPa以下である、成型用フィルムであり、かつ、
    該フィルムが、
    層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上99質量%以下、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合わせて1質量%以上40質量%以下含有するA層と、
    A層の少なくとも片面に積層され、層全体に対して環状オレフィン系樹脂を50質量%以上100質量%以下、ポリエチレン系樹脂および/またはポリプロピレン系樹脂を合計0質量%以上10質量%以下含有するB層と、
    を含む、成型用フィルム。
  2. 前記A層のガラス転移温度が70℃以上110℃以下である、請求項の成型用フィルム。
  3. 前記B層のガラス転移温度が75℃以上120℃以下であり、かつA層のガラス転移温度よりも高温である、請求項2の成型用フィルム。
  4. フィルム全体に対して脂肪酸金属塩を0.01質量%以上0.5質量%以下含有する、請求項1〜のいずれかの成型用フィルム。
  5. 請求項1〜のいずれかの成型用フィルムの少なくとも片面に、クリア層、加飾層および接着層が成型用フィルム側からこの順に積層された成型転写箔。
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