JPH0288230A - 高い強度のシート状製品およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、請求項１記載の種類の高い強度のシート状製
品およびその製法に関する。更に、本発明は、このよう
なシート状製品を製造するためのプラスチックフィルム
の使用に関連する。

〔従来の技術〕

フィルムおよびシート状製品は、最も重要な成形体のう
ちの２つであり、これらの成形体ではプラスチックが半
製品として製造されている。

フィルム製造の際、−軸延伸または二軸延伸が機械的性
質の改良のために工業的に利用されるの（で対し、シー
ト製造の際には、延伸はほとんど利用されない。この主
な理由は、シートの厚さと直接関連する困難性、すなわ
ち一方では支持体の厚さが増ｊＪＤするにつれて上昇す
る延沖力を延伸装置で機械的に制御すること、他方でば
もちろん、高い強度のプラスチックシートへの多大な要
求がある。

この問題を解決するために、欧州特許出願公開用０　２
０７　０４７号明ａ書に記載の方法が僅供され、この方
法によれば、二軸延伸し同時押出した多数のプラスチッ
クフィルム金熱圧縮することによって引張強さが犬さい
靭性の高いシートが製造される。得られたシートは、そ
れ自体均質でありかつなめらかな表面を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来の技術から出発して、本発明の課題は、エンボ
ス加工された装飾的表面を少なくとも１つ有する熱圧縮
したフィルムから得られた公知の高い強度のシート状製
品を提供し、（この際良好な機械的性質は完全に保持さ
れたままでなければならない。）かつその製法を明記す
ることである。本発明の別の課題は、この方法に特に適
するフィルムを見い出すことである。

〔課題を解決するだめの手段〕

この課題は、本発明によれば、請求項′１記載の特徴を
有するシート状製品によって解決される。シート状製品
は、その幅および長さがその厚ざと比較して相対的に大
きいシートである。

シートの幅および長さによって定められた両表面は、互
いに平行に広がりかつ平らであるかまたは曲がった、り
１ｊえば波形もしくは角ばった形を有する。この両表面
のうち少なくとも１つの上には、多数の個々の隆起部が
存在し、これらの隆起部は異形成形された表面エンボス
を形成し、かつ個々の重ねらｎたフィルムが互いＶＣ＠
合していない未圧縮の領域から成る。しかしながら、こ
の圧縮されていない領域が、シート状製品の一端から他
端まで全ての方向Ｐｃ広がっていないことは、機械的強
度の１つの必安条件である。更に、このシートはこの領
域内で撓むでゆ あろう。それどえ、圧縮されていない領域が線状または
縞状である場合には、その長さはシトの幅もしくは良さ
より相尚短かくなけｎばならなく；すなわちすべての、
礫状または縞状の圧縮さ几ていない領域はシート：隔の
約７０％以下、殊に５０％以下で広がっていることが望
ましい。

圧縮さ几ていない領域の形′仔よびその相互の間隔はシ
ートの強度が著しく減少されない限り根本的ＶＣは自由
に選択できる。有利な実施形で、圧縮さｎていない領域
は、円形もしくは侑円形であるかまたは長方形を有し、
この１県相応する隆起部は、ノート状製品の表面からふ
くれ上がった球面状断片またはまくらの半分の形である
。

同様に製品のそ゛れぞれの全表面領域に対する圧縮され
ていない全令頁域の割合は、機械的安定性および剛性に
とって重要である。圧縮されていない領域、すなわち隆
起部がシート夫面η１らふくれ上がっている領域の割合
は、それぞれの表面の全面積に対する割合として圧縮さ
れていない領域が一部を形成している表面の全面積に対
し７０％未膚、殊に約６０％以下であるのが望ましい。

圧縮した全領域と、圧縮されていない全領域との比をＶ
とした場合、■は最小値０．７を下回るべきではなく、
この際それぞれの圧縮されていない領域それ自体は非常
に小さく、有利に０．２５〜１　ｃｍ２以下であり、か
つ他との最小間隔ば２韻である。正方形または円形の圧
縮されていない領域は製品の幅の半分より大きい直径ま
たは辺の長さを上回るべきではない。

それというのも、さもなければ製品の強度が著しく減少
されるからである。

シートの厚さ（は意図する使用に依存する。これはその
強度が十分である限り、例えば１重未満、殊に０．５ｍ
ｍまでの厚さを表わすことができる。相応してより・厚
いフィルムのイ責み重ね物を熱圧縮しなければならない
ので、厚ざの上限は製造条件Ｖこよって決定されろ。こ
れは、例えばより長い加２嗅時間を要する。しかしなが
ら、厚さが６０〜５　Ｑ　ｍｙｘのシートであっても、
なお製造可能であることが判明した。

さらに、この課題は請求項６記載の工程から成立つ方法
によって解決される。この方法の場合、圧縮すべき二軸
延伸されたプラスチックフィルム（これは同時押出によ
って少なくとも１つのｌ１１１面上にヒートシール層を
１．Ｒえている）は積み重ね物の形で配置されてい乙。

それぞれのフィルムは、延伸によって与えられた配向を
もって隣接したフィルムに対して平行または実って互い
に上面上に配置されている。得られたフィルムの積み重
ね物は、適当なエンボス成形機中、２枚のプレス板間で
高めた温度で部分的に、すなわち局部的に圧縮され、こ
の１県２枚のプレス板のうち少なくとも１枚は適当−で
表面模様付きのエンボス金型を備えている。このエンボ
ス圧縮金型は、製造されるべき所望の数の隆起部に応じ
て、４月応する数の凹みを有し、この凹みの範囲内で（
ｄ熱圧縮の間にフィルムの槓与重ね物上に圧力が１重す
かず、かつこの凹みの範囲内にフィルムの積み重ね物が
逃げこみ、隆起部を形成する。

成形温度は、ヒートシール層を形成する熱可塑性ポリマ
ーの結晶融点もしくはガラス転移温度より高くかつベー
ス層を形成する熱町巾性ポリマーの相応する温度より低
い範囲内にあり、一般にポリプロピレンフィルムの場合
にハ１６０〜１５０°Ｃである。成形温度に達すると、
フィルム上のヒートシール層は粘着性になり始めるが、
これに対しベース層の延伸（でよって達成された配向け
この湿度でも変わらないままである。

圧力は少なくとも１０バール以上であるのが望ましくか
つ実際には５０パールを上回らない。

成形圧の持続時間は個々のフィルムの厚さ、フィルムの
積み重ね物の厚さ２よびフィルムの熱伝導性に依存し、
かつ数秒〜６０分の間またはそれより長い。恵ねるフィ
ルｌ、の必要な数は、フィルムの厚さおよびシートの所
望の厚さに依存する。

フィルムの積み重ね′吻の部分圧縮によるエンボス加工
の池、圧縮領域シート状製品の賢面上に、微細エンボス
、例えば増加された荒さまたは模様を付与することも付
加的に可能である。

付加的または選択的に完全なフィルムの積み重ね物も成
彩ｏＪ　にｅであり、例えば波形の形状を有するシート
が生じる。

旨い強度の成形体を製造するだめの本発明によるフィル
ム積み重ね物の部分圧縮の利点は、以下の点にある：圧
縮されていない領域の範囲内でシート状製品が外側にふ
くらみかつその改良された透明度および増加された光沢
のゆえに構造体上に装飾模味全与えるレリーフ状表面領
域を得た。この隆起部は付加的に例えば表面の滑り防止
性を改良しかつ反射性を変化させるという機能的特性を
有する。

更に、本発明の前記の課題は、シート状製品を製造する
際に請求項８記載の不透明フィルムを使用することで解
決される。その不透明度が充填剤粒子または顔料の結果
として生じたものである不透明フィルムの積み重ね物を
圧縮した場合、特に重要な効果が得られる。フィルムが
付加的に粉子含有のベース層を延伸する際形成された空
胞を有する場合、この効果は特に印象的である。このよ
うなフィルムをある領域内で圧縮する際、この領域内の
空胞はポリマーマトリックスの圧縮の、結果として除去
される。不透明度は圧縮した領域内で明らかに低下し、
かつフィルムはこの領域内で部分的ＩＣ半透明になりか
つ艶、外なくなる。多孔性構造を有する不透明フィルム
から部分的圧縮のみによって得られた接層製品は、本発
明によれば、圧縮された艶のない、半透明領域および重
ねられたフィルムの多孔性構造が保持されている不透明
で真珠の光沢を放つ圧縮されていない領域から成る。さ
らＶＣ不透明領域は周囲の圧縮された領域よシ厚いので
、結果としてレリーフ状表面状態が生じる。

部分圧縮のさらに評価できる利点は、最終製品の破壊力
学に関連して得られる。均質物質の亀裂生長について、
損傷過程の持続、例えばすでに存在する裂は目の生長し
には、損傷を開始させる、すなわち裂は目をつけるのに
必要な力よシ一般て小さい力を必要とすることはすでに
公知である。この場合、亀裂形成を停止させる圧縮され
ていない領域の形のｉ所層部全本発明による製品中に組
み込むことは、衝撃エネルギ訃よび衝突エネルギーの作
用下で亀裂生長特性を克服しかつ明らか（で改良し１、
実質的に殊に亀裂拡大の危険全低減させるための効果的
措置であることが証明された。

本発明による多層製品を製造するのに適する材料は、延
伸によって二軸方向、すなわち縦方向９よび溝方向に配
向された熱可塑性フィルムである。フィルムは、同時押
出されたベース層訃よびヒートシール可能な材料の少な
くとも１つの外部被覆層を有する。特に、ポリエステル
およびポリオレフィンの群からの熱可塑性樹脂から得ら
れたベース層を有するフィルムを使用するのが有利であ
る。ポリエステルフィルムは、通常１　：　２．５〜１
：６゜５の比で両方向に延伸−配向されるがこれに対し
ポリオレフィンフィルム、殊にポリプロピし・ンをベー
スとするものは、通常縦方向に１：６〜１：６の比で、
かつ横方向に１：８〜１：１２の比で延伸−配向される
。

前記のポリマーは、一定の性能特性を強調するポリエス
テルは、ポリエステルホモポリマーおよびコポリマー、
種々のポリエステルの混合物２よびポリエステルと他の
ポリマーとの配合物全意味するものと理解すべきである
。

ポリエステルの例は、テレフタル酸、イソフタル酸およ
び／または２，６−ナフタレンジカルボン【唆とＣ−原
子を２〜１０１固付するグリコールとのモノ縮合体また
はポリ縮合体、レリえばポリエチレンテレフタレート、
ポリテトラメチレンテレフタレート、ホリプチレンテレ
フタレート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレ
ンチレフタレ〜ト、ホ１７エチレンー２．６−ナフタレ
ンジ刀ルポキシレートおよびポリエチレン−Ｐ−ヒドロ
キシベンゾエートである。

また、コポリエステルは、構成単位としてアジピン酸、
セバシン酸、フタル濱、イソフタルｆｌ、５−Ｎａ−ス
ルホイソフタル酸）　、多官能ト 価成分、例えばトリメリフ酸等を含有していてもよい。

ポリエステル混合物は、例えばポリエチレンテレフタレ
ートおよびポリブチレンテレフタｌノート、あるいはポ
リエチレンテレフタレートおヨヒスルホン酸誘導体、例
えばスルホイソフタル酸の少なくとも１個のアルカリ金
属塩から成っていてよい。

ポリエステルに組み込みＤＪ能または混合可能なポリマ
ーの例は、ポリオレフィン−ホモポリマーまたはコポリ
マー　例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４
−メチルペンテン、順番に加水分解することができるエ
チレン／酢酸ビニルコポリマ〜　およびイオノマー　な
らびにポリアミド、ポリカーボネート、ポリテトラフル
オロエチレン、ポリスルホン等である。

ベース層に適するポリオレフィンは、Ｃ−原子２〜６個
を有するα−オレフィンのホモポリマー　コポリマーも
しくはターポリマー　またはその混合物、殊にプロピレ
ンホモポリマーまたはエチレンおよび／″またはＣ−原
子を４〜６個！−するα−オレフィンとのプロピレンコ
ポリマーである。プロピレンホモポリマーの比ハ、ポリ
マー混合物に対し、有利に８ＤＭ惜％以上、殊に９０重
き俤以上である。

使用されるヒート−シール層は、フィルム製造に４いて
この目的で常用のコーティングであることができる。こ
れは、ポリオレフィンから得られたベース層の場合には
、有利にＣ−原子全２．６および／′または４個有する
α−オレフィンのランタ゛ムコポリマーまたはターポリ
マーであり、ポリエステルから得られたベース層の場合
には、有利にエチレン、テレフタレートおよびインフタ
レート早位を含有するコポリマーである。

不透明フィルムをシート状製品の製造のために使用する
場合には、ベース層および場合によっては被覆層も微細
粒子の形の不活性添加剤を含有する。この粒子の割合は
、フィルム重量に対し通常１〜２５重量係、殊に５〜１
５重に％の範囲内にある。平均粒径は、０．０５〜４μ
ｍ殊に０．６〜１μｍである。

不活性添加剤は、有利に炭酸塩、殊にアルカリ金＃ｇ訃
よびアルカリ土類金属の炭酸塩、例えば炭酸カルシウム
（白墨）、硫酸塩例えば硫酸バリウムおよび／または酸
化物例えば無機ケイ素化合物、殊にケイ酸マグネシウム
（メルク）、ケイｔＲＮａ　／　Ａ４　、二酸化ケイ素
およびガラスまたは二酸化チタンまたはそのイ昆金物か
ら得られた粉状無機固体粒子から成る。これらは微細粒
子の形で例えば扮または顔料として、ベース層（］ｌ−
形、吠するプラスチック溶融体中に、フィルムの押出の
１県に混入され、かつその中で分散される。不活性物質
および他の添ｖＵ剤をマスターバッチ法でベース層に混
入することは特に有利である。

別の実施形の場合、不活性添加剤は、べ〜７層のポリマ
ーおよび被覆層のポリマーと不相容でありかつより高い
融点を有する有機プラスチック粒子から成る。これらの
ポリマーには、スチレンおよびアクリル酸ポリマー、殊
にポリスチレンおよびポリメチルメタクリレート、フッ
素化炭化水素ポリマーおよびポリアミドが含まれる。

１つの好ましい実施形の場合、ベース層は多孔性荷造を
有する。その結果としてフィルムは、ベース層のプラス
チックおよび不活性粒子から成る使用混合物に基づいて
純粋に計算した密度より小さい密度を有する。殊にその
密度は０．０５〜０．８５９　／（〜３である。涜度が
大さくなるにつれて、フィルムの強度は茜くなるが、空
胞の数が増加するにつれて、すなわちより低い密度で、
より良好な二ンポス可能性が得られることは確実である
。多孔性構造は、同時押出フィルムの延伸の間に生じた
微小も裂、孔、微小ボイド４たは空胞の結果である。こ
の延伸は、ベース層のポリマーマトリックスが不活性粒
子の表面で亀裂を生じる温度条件下で行なわれ、この場
合には、フィルム中に自由空間、空のスペース、無充填
のスペース（孔、微小ボイド、空胞）が形成される。固
体粒子の濃度を上昇させることによって、孔の数を増や
し、ひいてはフィルムの密度を低下させることができる
。

本発明による製品を形成する圧縮成形された積層物のフ
ィルムの個々の層は、通常１０〜３００μｍ、有利に４
０〜２００μｍの範囲内にある厚さを有する。ヒートシ
ール層の厚さは、通常フィルムの曜さの１０％を超えず
、かつ有利０．５〜５　ｔｔｍ、殊に０．５〜２．５μ
ｍである。ヒトシール層と隣接フィルムの境界をなすベ
ス層との間でフィルムの績み重ね物を圧縮すると、十分
堅固な結合が生じるという条件で、ヒートシール層はペ
ース層の一方の表面上だけに存在する。しかしながら、
通常両表面上にヒートシール層を有するフィルムが使用
される。

フィルムの層は、常用の添加剤、例えば酸化防止剤、帯
電防止剤および／または安定化剤を効果的な址で含有し
ていてよい。

その表面上にエンボス加工されたかまたはレリーフ状の
輪郭を有するシート状製品は、装飾的シートまたはレリ
ーフシートとして、例えば衛生分野（シャワー室の壁）
での内部装飾の建造、家具工業、床材または展示場の建
設、ビル工業での外部装飾の使用、例えば表面仕上、な
らびに乗り物の建造、すなわち自動車、バス、鉄道Ｍ＠
、航空機および船舶の一製造での使用に適する。必要に
応じて、外部表面は防火性、耐候性および／または耐薬
品性コーティングを備える。また、適当な薬剤、例えば
ＵＶ安定化剤をフィルムに混入することも可能である。

さらにまた、必要に応じて、シート状製品は向えば金属
、プラスチックもしくは木、または綿布もしくは不綿布
から得られた強化材を、例えば適当なジートナたはフィ
ルムに積層することによって備えているが、自己支持性
シートとしても使用可能である。

〔実施汐り〕

本発明を第１図〜第６図にっきさらに詳細に説明する。

第１図のシート状製品は重ねられ、２＠延伸された複数
のフィルム５（第２図）から成る。

フィルム５はペース層（記入せず）および両側士のヒー
トシール破覆層（記入せず）から成る。

これらは高められた温度で圧縮することによって相互Ｖ
Ｃ４合される。部分圧縮を得るために使用した金型は、
最も簡単には市販の丸い孔を備えたスチール板である。

選択した圧縮成形用金型の形状に応じて、製品１は、圧
縮され均一なポリマーマトリックスを形成する領域２お
よびｉ！ｆ、２図に示したように球面状断片として明ら
かに製品１の表面４からふくらみ出てかつ表面４上にレ
リーフ状のエンボスを授与する圧縮されていない領域３
を有する。

第２図は、穿孔されかつ平らでなめらかな不断の圧縮成
形用金型で部分的に圧縮成形することＶＣよって得られ
た製品１の種層構造を表わす。

製品１は複数のフィルムの積み重ね物５、平らでなめら
かな表面６およびそれに平行で領域３中に隆起部を有す
る表面４を有する。なめらがな表面６は、中断なしにプ
レス板上にフィルムの積み重ね物を置いた結果生じたも
のであり、これに対し表面４のエンボスは穿孔された板
と接触して生じたものである。高めた温度で油圧機中で
圧、＠する際、二緒に圧縮されるフィルムの積ね物は、
穿孔板のウェブと一致する領域２中で圧縮を受け、均一
なポリマーマトリックスを形成する。圧縮成形用金型の
孔と一致する領域３中では成形圧力は作用せず、従って
そこではフィルムの積み重ね物は、その本来の厚さを保
持し、かつ膨張しかつ圧縮の１ｉ−ｉ′ｌｌこ穿孔板の
孔中に逃出するように忠われる。フィルムの、１カは領
域３中で相互に結合せず、かつ明らかに表面４から１彫
脹する。確かに反対側の表面６上Ｖこけ相応する隆起部
は存在しないが、この賢面ば同様に相応する領域３′中
で低下した透明度および増加した光沢を表わすので、製
品（ｄなめらかな表面上でも装飾効果全人わす。

同じ参照番号が使われている第６図は、第２図の実施蝶
様と比べて両面に型彫りを有する複合シートの端層構造
を示す。このようなシート１は、各々の側で穿孔板を用
いてフィルムの漬み重ね物を両面から圧縮することによ
って得られる。同じ穿孔板をフィルムの積み重ね物上に
完全に一致して置いた場合、製品は必然的に両面に同じ
かつ一致した型彫りを有する複合体となる。対電的に２
枚の穿孔板を側方で相対して許くと、成形品の２つの表
面上でオフセットエンボヌを形成することができる。フ
ィルムの積み重ね物全２つの全く異なるようにエンボス
加工された穿孔板、例えば円形および四角形および／ま
たは異なった大きさの孔を有する板で圧縮した場合には
、異なった輪郭の賢面を有する製品を製造することもで
きる。

本発明の範囲内で、適当な圧縮成形用金型、例えば雌型
の代わりに雄型を選択することによって、別の所望の表
面の型彫りが得られること全詳述する必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシート状製品の１実施例を示す
平面図、第２図は、第１図の実施例を第１図中の■−■
線に沿ってより詳細に拡大して示す断面図、かつ第６図
は、別の実施例を示す断面図である。 １・・製品、２・・・圧縮された領域、３・・・圧縮さ
れてない領域、３′・・３に相応する隆起部全型しない
領域、４・・・表面、５・・・フィルムの積み重ね物、
６・・・平らでなめらかな表面。 ニを翫ｊ７ −−入 ・・・・・製品 ・・・・・圧縮でれた領域 、・・・・圧縮さねてない領域 ・・・・・　６に相応する隆起部を有しない領域・・・
・・表面 ・・・・・フィルムσ）積み車ね物 ・・・・　Ｙらでなめらかな表面 ［

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相互に堅固に結合されている熱可塑性材料の複数の
   重ねられたフィルムから成る高い強度のシート状製品に
   おいて、 製品の少なくとも１つの表面が多数の個々の隆起部を有
   し、この際この製品はこの表面の隆起部の領域内でより
   大きい厚みを有しかつ個々のフィルムはこの隆起部の領
   域内で相互に結合していないことを特徴とする、 高い強度のシート状製品。 ２、両表面がエンボス加工されており、かつ部分的に圧
   縮された、有利に正確に一致した領域から成り、この際
   、圧縮されていない領域の隆起部は製品の両表面上に存
   在する請求項１記載のシート状製品。 ３、シート状製品のそれぞれの表面上の圧縮されていな
   い領域の割合は、シート状製品のこれらの表面に対し７
   ０％、殊に６０％の値を超えない請求項１又は２記載の
   シート状製品。 ４、圧縮された不透明のフィルムから成る請求項１から
   ６までのいずれか１項記載のシート状製品。 ５、熱可塑性プラスチックフィルムのベース層が、ポリ
   エステル殊にポリエチレンテレフタレート、殊にプロピ
   レン単位を有するポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ
   アミド、ポリ酢酸ビニル、またはこれらのコポリマーも
   しくは混合物の群から選択された材料から成り、この際
   このフィルムは有利に１０〜３００マイクロメーター、
   殊に４０〜２００マイクロメーターの厚さを有する請求
   項１から４までのいずれか１項記載のシート状製品。 ６、熱可塑性プラスチックフィルムの積み重ね物を高め
   た温度で圧縮することによる請求項１から５までのいず
   れか１項記載のシート状製品の製法において、少なくと
   も１つの圧縮成形用金型が多数の凹みを有する２つの圧
   縮成形用金型間にフィルムの積み重ね物を置き、この凹
   みの領域内で圧縮の間にフィルムの積み重ね物のそれぞ
   れの表面上に圧力が全く作用しないかまたは減圧のみが
   作用することを特徴とする請求項１から５までのいずれ
   か１項記載のシート状製品の製造法。 ７、フィルムの積み重ね物を凹みを有する２つの圧縮成
   形用金型間に置き、この際２つの圧縮成形用金型のエン
   ボスは一致しているかまたは側方で互い違いになつてい
   る請求項６記載の方法。 ８、不活性物質の粒子を含有するベース層および少なく
   とも１つのヒートシール可能な表面の層から成り、かつ
   多孔質構造を有する熱可塑性プラスチックフィルムを使
   用する、請求項６又は７記載のシート状製品の製法。