JPH11268204A - フッ素樹脂積層フイルム - Google Patents
フッ素樹脂積層フイルムInfo
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Abstract
等の表面材、マーキングフイルム、農業用被覆資材等に
好適に使用できる転写用積層フイルムを提供する。 【解決手段】 フッ素含有モノマーを少なくとも1種以
上含むポリマーの単独あるいは他のポリマーとのブレン
ド体からなるフッ素樹脂フイルム層(A)と、厚さが5
μm〜200μmで、20℃における引張弾性率と厚さ
の積が、1×103 〜1×106 (N/m)の支持基材
フイルム層(B)を積層してなり、(A),(B)間の
層間接着力が10〜1000gf/100mm幅である
ことを特徴とするフッ素樹脂積層フイルム。
Description
輌、航空機内装パネル等の表面材、マーキングフイル
ム、農業用被覆資材等に好適に使用できるフッ素樹脂積
層フイルムに関する。
基材として種々の樹脂からなるフイルムが用いられてい
るが、一般的には軟質塩化ビニル樹脂フイルムが用いら
れ、さらに耐候性を向上させる目的でアクリル樹脂など
比較的耐候性の優れた樹脂を被覆したものも多く利用さ
れている。また看板、自動車、車輌等で塗料に代わるも
のとしてマーキングフイルムが広く普及しているが、塩
化ビニル系樹脂を主体としているため耐候性や耐熱性が
十分でなく、また一度汚れが付着すると落ちにくく、外
観が悪くなる欠点があった。
は収益性向上を目的として、ハウス(温室)やトンネル
を広く利用しており、このような農業用被覆資材として
各種フイルムが使用されている。上記と同様に軟質塩化
ビニル系樹脂フイルムが光線透過性、保温性、機械的強
度、作業性、経済性等が総合的に優れているので広く使
用されているが、耐候性や汚れに対する防塵性等の点で
不十分であった。
検討されている。フッ素樹脂は、パラフィン系炭化水素
ポリマーの水素原子の全部、または一部がフッ素原子で
置換された樹脂で、特にポリテトラフルオロエチレン等
は通常の化学薬品に侵されず、不燃性であり、吸水性や
吸湿性がなく、電気的、熱的性質も極めて優れているこ
とから耐食材料や電気絶縁等の電気材料や厨房器具の非
粘着被覆材として利用されている。
や保護材等として表面の改質を図る目的で用いられるこ
とが多く、この場合その製品本体を製作する前か後にフ
ッ素樹脂フイルムを表面に接着被覆すればよく、加熱圧
着もしくは接着層を介して貼合せをして表面に被覆され
る。使用するフッ素樹脂フイルムは、その厚みを薄肉化
することにより材料費を節減できるため、薄膜のフッ素
樹脂フイルムが求められている。しかしながら、フイル
ムの薄肉化により貼合せしずらく作業性に劣るという問
題があり、作業性に優れた薄膜フッ素樹脂フイルムが各
分野で要求されている。
を解決すべくなされたものであり、フッ素樹脂フイルム
層(A)及び所定の厚さと弾性率を有する支持基材フイ
ルム(B)からなる積層フイルムであって、被覆される
他の材料の表面に該積層フイルムを接触圧着し、必要に
応じて加熱等の手段を講じることによってフッ素樹脂層
を他の材料表面に転写して被覆加工した後、上記の支持
基材フイルムを剥離する転写フイルム用として好適に使
用できる積層フイルムに関するものである。
テル共重合体、エチレンテトラフルオロエチレン共重合
体、ポリフッ化ビニリデン等の熱可塑性のフッ素樹脂共
重合体は成形性が改良されており、押出成形、カレンダ
ー成形などの方法により予めフイルム化することができ
本用途に適しているが、このまま本用途に用いるとフイ
ルム自体に腰がないので積層加工の際に皺が入ったり、
元々のフイルムの成形時および保管時の条件不良に伴う
変形(弛み)が発生し積層加工がしにくい等の制約を受
け、このことはフッ素樹脂フイルムの厚さが薄ければ薄
い程起こりやすい。またフッ素樹脂フイルムの厚さが極
めて薄い場合は他の材料への貼合せ加工が不可能になる
という問題があった。本発明は上記問題点を解消できる
フッ素樹脂フイルム層を有する積層体を見出したもので
あり、その要旨は特許請求の範囲に記載の通りである。
ルム層(A)は、フッ素含有モノマーを少なくとも1種
類以上含むポリマーの単独あるいは他のポリマーとのブ
レンド体からなり、フッ素含有モノマー成分としてはフ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン等が挙げられ、フッ素含
有モノマーの単独重合体または共重合体、あるいは前記
フッ素含有モノマー等が併用された共重合体、あるいは
これらのブレンド体からなるものであり、フイルム状に
成形可能なもの、すなわち熱溶融成形可能なものであれ
ばよく、テトラフルオロエチレンの単独重合体(PTF
E)以外のフッ素樹脂は特に制限なく使用することがで
きる。
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−ビニリデンフルオライド−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド
等が挙げられる。
剤、充填剤、着色剤等の添加剤をフッ素樹脂の特性を損
なわない範囲で添加することができる。フッ素樹脂フイ
ルム層(A)の厚さは、特に制限はないが0.5〜10
0μm程度の範囲が貼り合わせ加工後の特性や成形性等
から好ましい。ここで、フッ素樹脂の価格は高く、また
フッ素樹脂層は製品表面を被覆していればよい用途も多
いため、そのような用途には層の厚さは薄い方がよく、
20μm以下、望ましくは10μm以下、さらには1μ
m〜5μmが望ましい。
は所定の弾性率を有する支持基材フイルム層(B)を積
層するが、両層間の積層加工性や適度の接着強度を確保
する方法として、支持基材フイルム(B)のフッ素樹脂
積層側に予めプラズマ処理やコロナ処理等の表面加工を
施す方法、アクリル系、EVA系、シリコーン系、ウレ
タン系、エポキシ系等の接着剤層を設ける方法、フッ素
樹脂層との積層時に加熱する方法、あるいはこれらの処
理方法を組合せてもよい。
工性を改良するために積層フイルムに於て支持基材とは
反対側の面のフッ素樹脂表面にアクリル系、EVA系ポ
リマーやシランカップリング剤等の接着剤層を設けた
り、コロナ処理、プラズマ処理、Na−アンモニア処理
等の表面処理を行うこともできる。さらにフッ素樹脂フ
イルム層は単層であってもよいが、異なる性質を持った
フッ素樹脂フイルムからなる2層以上の積層構成として
もよい。
を抑制するための改良方法として単層のフッ素樹脂フイ
ルム層に紫外線吸収剤や酸化チタン等を添加してもよい
が、さらにはフッ素樹脂フイルム層を2層化し、そのう
ちの表面となる層には上記の添加剤を分散させたフッ素
樹脂を用いると同時に、他の材料と接着させる側の層に
は上記に示したような接着性を改良する処理を施した
り、表面となる側の層より低い軟化点、高いメルトイン
デックスを有するフッ素樹脂を使用する等機能を分離し
てそれぞれの役割を担わせることも可能である。
述べる。支持基材フイルム層の厚さが5μm〜200μ
mで、20℃における引張弾性率と厚さの積が1×10
3 〜1×106 (N/m)の物性を有し、かつ支持基材
フイルム層とフッ素樹脂フイルム層との接着強度が10
〜1000gf/100mm幅の範囲内にあることが必
要である。
の製膜時や他の材料の積層加工時に皺入りが発生した
り、他の材料から剥離する場合、剥離し難いという問題
があり、200μmを越えると加工作業性(ハンドリン
グ性)が悪化し、さらに他の材料との積層時加熱温度の
接着面への伝達が悪くなったり、押圧力を圧着部分に加
えることが困難になる等の問題がある。
積を1×103 〜1×106 (N/m)の範囲とする必
要があり、1×103 (N/m)未満では、フイルムの
剛性が低く、フイルム巻物として保管時に皺たるみや変
形が発生し易く、1×106(N/m)を越えるとフイ
ルムの剛性が強過ぎるために他の材料との積層加工が困
難になるという問題がある。
未満であるとフッ素樹脂フイルムとの剥離が生じてしま
い、1000gf/100mm幅を越えると、他の材料
と貼合せた後、支持基材フイルムを剥離してフッ素樹脂
フイルム表面を形成させる際にフッ素樹脂フイルム層が
変形したり、貼合せた他の材料との接着が剥がれて浮き
が生じる等のトラブルが発生し易い。特にフッ素樹脂フ
イルムの厚さが10μm以下、さらには5μm以下の極
薄フィルムではその影響が大きい。
ついては材料の選択と厚さにより、接着強度については
材料の選択、積層条件、表面処理の方法や条件等によっ
て制御できる。
止する (2)フッ素樹脂フイルム巻き物保管時の皺たるみを防
止する (3)他の材料との積層加工を可能にし、皺入り等を防
止する (4)フッ素樹脂フイルム表面に鏡面やエンボス等任意
の表面性を付与する (5)使用直前までカバーフイルムとして機能し、傷入
りや埃等の付着を防止する。
から具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリ
サルフォン、セルロースアセテート等のプラスチックフ
イルムが好適に使用できるが、これ以外の材質からなる
フイルムでもよい。また支持基材フイルム層の表面は通
常の平滑な面でもよいし、フッ素樹脂フイルム層の表面
を凹凸にしたい場合には所望の凹凸のついたエンボスフ
イルムとすることによって転写することもできる。
層の成形には一般に知られている方法を用いることがで
きる。例えば押出成形やカレンダー成形等の熱可塑成形
の他に、有機溶剤に溶解せしめた後剥離性基材の上に均
一に塗布し、有機溶剤を乾燥除去して基材から剥離する
方法、水系デスパージョンを剥離性基材の上に均一に塗
布した後、水を乾燥除去して基材から剥離する方法等を
用いることも可能である。この内押出成形は薄肉から厚
肉まで広い範囲で成形でき生産性も良好なため本用途に
も好適な方法であるが、厚さが20μm以下の極薄フイ
ルムの場合は口金から押し出された樹脂の冷却が非常に
速いため成形技術的にも難易度が高く、また生産におい
ては高い歩留まりを確保することが難しい。
り、のち程必要な時に剥離が可能な材料を選択してフッ
素樹脂フイルム層と同時に共押出することによって極め
て厚さの薄いフイルムでも安定して成形でき、高い歩留
まりも確保することができる。この場合支持材に使用す
る樹脂材料としては、成形しようとしているフッ素樹脂
と剥離可能であり、かつ成形温度における流動特性の相
性のよい材料を選択することが必要であり、そのような
材料を選択することにより厚さ数μmの極薄フイルムで
も安定して成形することができる。
合わせ加工には、(1)各々を別々に成形した後、接着
剤を塗布したり加熱ロールの間を通して加熱したりする
ことによって貼り合わせる方法や、(2)一方のフイル
ムを成形しながら別に成形したもう一方のフイルムを貼
り合わせる方法、また(3)両者同時に成形しながら貼
り合わせる方法のいずれも可能であるが、特に薄肉フイ
ルムに於ける成形安定性と、保管時の弛み発生等フイル
ム変形や、さらには製造コストの点を考慮すると、
(2),(3)の方法が好適である。
形については、フッ素樹脂及びフッ素樹脂と剥離可能な
材料を共押出し、この共押出材料を支持基材とすること
もできるし、また共押出時既に成形済みのフイルム等を
支持材として押出ラミネートしてその後適当な時に剥離
可能な共押出材料層を剥離すれば、例えばフッ素樹脂と
共押出することが困難な樹脂フイルムを支持基材とした
り、また支持基材層の厚さや引張弾性率を調整すること
もできる。また接着剤層を選択したり表面処理を施せば
支持材との接着力(剥離力)も自由に調整できる。
は本積層フイルムのフッ素樹脂フイルム側を他の材料の
側として接触させ、加熱加圧等の処理を施すことによっ
て達成される。接着をより容易にするためには前述した
フッ素樹脂表面への表面処理や接着剤塗布の他、他の材
料の表面処理や接着塗布も有効である。
と同時か、もしくはその前に行う。この加熱段階で接触
する材料の少なくとも一方が軟化もしくは溶融する必要
があるが、特にフッ素樹脂フイルム層側がそれに該当す
る場合、支持基材フイルムの存在によって皺入りが防止
される等本構成の特徴が活かされることになる。
は、その後支持基材層を剥離することにより他の材料に
フッ素樹脂フイルム層を転写でき、最終的なフッ素樹脂
フイルム表面積層物もしくは被覆物が得られることにな
る。
ム層と他の材料との貼り合わせ直後から可能であるが、
フッ素樹脂フイルム層と他の材料との接着強度が支持基
材層との接着強度に比べて大きくなる時期を選ぶ必要が
ある他、用途上支持基材フイルム層をカバーフイルムと
して用いる場合には使用直前まで剥がさないでおくこと
も可能である。以下、例を示して本発明を説明する。
テトラフルオロエチレン40重量%、ヘキサフルオロプ
ロピレン20重量%からなるフッ素樹脂(THV)と低
密度ポリエチレン樹脂(LDPE)を押出機により各々
厚さ5μmと15μm、計20μmのフイルムに共押出
成形し、該ポリエチレンフイルム層を支持基材フイルム
層とした積層フイルムを得た。
管した後、巻き解いて保管時の変形の有無を目視により
観察評価した。
でかつその片側表面に厚さ5μmのアクリル樹脂を有す
る軟質ポリ塩化ビニルシートのアクリル樹脂側に予熱ロ
ール、ニップロールを組み合わせたラミネータを用いて
120℃の温度条件にて貼り合わせ加工を行い、その貼
り合わせ加工性および支持基材フイルム(ポリエチレン
フイルム)の剥離性を評価した。その結果を表1に示し
た。なお、支持基材の引張弾性率およびフッ素樹脂フイ
ルムと支持基材との層間接着力は以下の方法により測定
した。
−7113に準じて測定した。 (2)フッ素樹脂フイルムと支持基材フイルムとの層間
接着力は、積層フイルムを長さ、幅共に100mmに切
り出して試験片とし、長さ方向の片側端部から一部をフ
ッ素樹脂フイルムと支持基材フイルムに剥離して、剥離
したフイルムの各両端をチャックに噛ませ、20℃の温
度下で200mm/分の速度で両端を引張り、その時の
剥離(T型剥離)に要した強度を測定し層間接着力とし
た。
μmのLDPEを用いているため柔軟性があり、例えば
貼り合わせ転写加工を施したい材料にエンボス加工等の
凹凸があるような場合対応性に優れている。
(THV)と、ポリエチレン樹脂を押出機により各々厚
さ5μmと15μm、計20μmに共押出成形し、押出
直後に予め用意した厚さ75μmの2軸延伸したポリエ
チレンテレフタレートフイルム(PET)にウレタン接
着剤をコートした支持基材フイルムとを50℃に加熱し
たニップロールを用いて熱圧着により貼り合わせを行
い、その後上記ポリエチレン層を剥離することによって
2軸延伸したポリエチレンテレフタレートフイルム(P
ET)を支持基材とする積層フイルムを得た。
にポリ塩化ビニルシートへ転写被覆温度を150℃とし
て貼合せ加工し、同様の評価を行った。
厚さ75μmのウレタン接着剤コート2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルムを用いているため剛性があ
り、貼り合わせ転写加工を施したい材料がフラットであ
る場合、加工速度を速くできる等生産性に優れている。
着剤をコートした2軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フイルム(PET)の厚さを75μmから5μmとした
以外は実施例2と同じ条件で積層フイルムを作製し、ポ
リ塩化ビニルシートへ転写被覆温度を120℃として貼
合せ加工し、同様の評価を行った。支持基材フイルムの
厚さは非常に薄かったが、引張弾性率が高く剛性があり
良好な結果が得られた。結果を表1に示した。
着剤をコートした2軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フイルム(PET)を厚さを25μmの2軸延伸ポリプ
ロピレンフイルム(PP)とした以外は実施例3と同じ
条件で積層フイルムの作製し、ポリ塩化ビニルシートへ
の貼合せ加工を行い、同様の評価を行ない結果を表1に
示した。
DF)をポリエチレン樹脂と押出機により各々厚さ5μ
mと15μm、計20μmに共押出成形し、押出直後に
予め用意した厚さ25μmの2軸延伸したポリエチレン
テレフタレートフイルム(PET)にウレタン接着剤を
コートした支持基材フイルムと、150℃に加熱したニ
ップロールを用いて熱圧着により貼合せを行い積層フイ
ルムを得た。この積層フイルムの巻き物を常態で2週間
保管した後、巻き解いて保管時の変形の有無を目視によ
り観察評価した。
でかつその片側表面に厚さ5μmのアクリル樹脂を有す
る軟質ポリ塩化ビニルシートのアクリル樹脂側に予熱ロ
ール、ニップロールを組み合わせたラミネータを用いて
150℃の温度条件にて貼り合わせ加工を行い、その貼
合せ加工性および支持基材フイルム(2軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルム)の剥離性を評価し、その
結果を表1に示した。
フッ化ビニリデン(融点180℃)および低融点タイプ
のポリフッ化ビニリデン(融点150℃)からなるPV
DFを2層とし、ポリエチレン樹脂と押出機により各々
厚さ5μm、5μm、15μmに共押出成形した以外は
実施例5と同じ条件で積層フイルムを作製し、ウレタン
接着剤をコートした2軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフイルム(PET)を支持基材フイルムとしてポリ塩
化ビニルシートへの貼合せ加工を行い、同様の評価を行
い、その結果を表1に示した。
キサフルオロプロピレン共重合体(FEP、ダイキン工
業株式会社製「ネオフロン FEPペレット NP−2
0)を押出機により厚さ20μmのフィルムに押出成形
し、押出直後に予め用意した厚さ25μmの2軸延伸し
たポリエチレンテレフタレートフイルム(PET)に低
融点EVA系接着剤を厚さ約1μmにコ−トした支持基
材フィルムに75℃に加熱したニップロールを用いて熱
圧着によって貼り合わせを行い、積層フィルムを得た。
得られた積層フィルムのFEP樹脂表面にアミノアクリ
ル系接着剤を厚さ1μmにコ−トした後、実施例1と同
様にポリ塩化ビニルシ−トへ、転写被覆温度を150℃
として貼り合わせ加工し、同様の評価を行い、その結果
を表1に示した。
チレン共重合体(ETFE、旭硝子株式会社製「アフロ
ンCOP C−55A」)を押出機により厚さ10μm
のフィルムに押出成形し、押出直後に予め用意した厚さ
25μmの2軸延伸したポリエチレンテレフタレートフ
イルム(PET)に低融点EVA系接着剤を厚さ約1μ
mにコ−トした支持基材フィルムに75℃に加熱したニ
ップロールを用いて熱圧着によって貼り合わせを行い、
積層フィルムを得た。得られた積層フィルムのETFE
樹脂表面にアミノアクリル系接着剤を厚さ1μmにコ−
トした後、実施例1と同様にポリ塩化ビニルシ−トへ、
転写被覆温度を150℃として貼り合わせ加工し、同様
の評価を行い、その結果を表1に示した。
%、テトラフルオロエチレン40重量%、ヘキサフルオ
ロプロピレン20重量%からなるフッ素樹脂(THV)
を単層で厚さ5μmに押出成形したが、皺入りや破断等
が発生し良好な巻物サンプルを得ることができなかっ
た。
フッ化ビニリデン(PVDF)100重量%に代えて単
層で厚さ5μmに押出成形したが、皺入りや破断等が発
生し良好な巻物サンプルを得ることができなかった。
にエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETF
E)に代えて単層で厚さ5μmに押出成形したが、皺入
りや破断等が発生し良好な巻物サンプルを得ることがで
きなかった。
%、テトラフルオロエチレン40重量%、ヘキサフルオ
ロプロピレン20重量%からなるフッ素樹脂(THV)
と低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)を押出機により
各々厚さ5μm、計10μmのフイルムに共押出成形
し、該ポリエチレンフイルム層を支持基材とした積層フ
イルムを得ようとしたところ皺入りが発生した。
いて常態で2週間保管した後、巻き解いて保管時の変形
の有無を目視により観察評価した。この積層フイルムを
別途、厚さ400μmでかつその片側表面に厚さ5μm
のアクリル樹脂を有する軟質ポリ塩化ビニルシートのア
クリル樹脂側に、予熱ロール、ニップロールを組み合わ
せたラミネータを用いて120℃の温度条件にて貼り合
わせ加工を行おうとしたところ、やはり支持基材の剛性
と強度がないため皺入り等が多発し、しかも支持基材の
剥離も困難であった。結果を表2に示した。
%、テトラフルオロエチレン40重量%、ヘキサフルオ
ロプロピレン20重量%からなるフッ素樹脂(THV)
と低密度ポリエチレン樹脂を押出機により各々厚さ5μ
mと15μm、計20μmに共押出成形し、押出直後に
予め用意した厚さ25μmのウレタン接着剤コート2軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム(PET)に
150℃に加熱したニップロールを用いて熱圧着により
貼り合わせを行い、その後該ポリエチレン層を剥離する
ことによって2軸延伸したポリエチレンテレフタレート
フイルム層を支持基材とする積層フイルムを得た。本フ
イルムについても同様に常態で2週間保管した後、巻き
解いて保管時の変形の有無を目視により観察評価した。
に厚さ5μmのアクリル樹脂を有する軟質ポリ塩化ビニ
ルシートへ転写被覆温度を120℃にて貼り合わせ加工
を行い、その後支持基材を剥離しようとしたが接着力が
強すぎて剥離が困難であり、フッ素樹脂フイルムとポリ
塩化ビニルシートの間で接着が剥がれて浮きが発生し
た。結果を表2に示した。
入りが防止でき、かつ保管に伴う変形等が発生すること
もないので、特に超薄肉のフッ素樹脂フイルムを生産性
よく製造することが可能になり、かつ他の材料表面に取
扱い性よく該フッ素樹脂フイルムを転写することがで
き、所望の超薄肉フッ素樹脂フイルムを積層被覆した製
品を得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 フッ素含有モノマーを少なくとも1種以
上含むポリマーの単独あるいは他のポリマーとのブレン
ド体からなるフッ素樹脂フイルム層(A)と、厚さが5
μm〜200μmで、20℃における引張弾性率と厚さ
の積が、1×103 〜1×106 (N/m)の支持基材
フイルム層(B)を積層してなり、(A),(B)間の
層間接着力が10〜1000gf/100mm幅である
ことを特徴とするフッ素樹脂積層フイルム。 - 【請求項2】 フッ素含有モノマーを少なくとも1種以
上含むポリマーの単独あるいは他のポリマーとのブレン
ド体からなるフッ素樹脂フイルム層(A)と、厚さが5
μm〜200μmで、20℃における引張弾性率と厚さ
の積が、1×103 〜1×106 (N/m)の支持基材
フイルム層(B)を積層してなり、(A),(B)間の
層間接着力が100〜1000gf/100mm幅であ
ることを特徴とするフッ素樹脂積層フイルム。 - 【請求項3】 フッ素含有モノマーを少なくとも1種以
上含むポリマーの単独あるいは他のポリマーとのブレン
ド体からなるフッ素樹脂フイルム層(A)の厚さが1μ
m〜20μmであることを特徴とする請求項1及び2記
載のフッ素樹脂積層フイルム。 - 【請求項4】 押出ラミネート法又は共押出法により積
層されたことを特徴とする請求項1乃至3記載のフッ素
樹脂積層フイルム。
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1999
- 1999-01-19 JP JP01063199A patent/JP4395211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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