JP3083705B2

JP3083705B2 - 化粧金属板用ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JP3083705B2
Application number: JP10825494A
Authority: JP
Inventors: 哲男吉田; 武夫浅井
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-05-23
Filing date: 1994-05-23
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH07314606A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は化粧金属板用ポリエステ
ルフイルムに関し、更に詳しくは優れた成形加工性を示
し、かつ耐溶剤性、耐汚染性、耐熱性、意匠性及び表面
性に優れた、家庭電化製品用等の化粧金属板に有用な化
粧金属板用ポリエステルフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板に樹脂を被覆した被覆金属板は防
錆性等が優れているため従来から使用されているが、特
に鋼板等の金属板に印刷層等を有する塩化ビニル樹脂を
被覆した化粧鋼板（化粧金属板）は、建材類、家庭電化
製品、乗り物類等用として広く用いられている。

【０００３】しかし、塩化ビニル樹脂を被覆した化粧鋼
板は、使用時間の経過とともに表面の塩化ビニル樹脂層
が紫外線や熱、水分等の影響により劣化したり、塩化ビ
ニル樹脂中の可塑剤が揮発して失われるため、表面特性
が著しくて低下することや、甚だしい変色を呈する等の
欠点を有している。

【０００４】かかる欠点を改良するために、被覆塩化ビ
ニル樹脂の上に例えばアクリル樹脂層を塗設する方法
（特開平３−３２８３４号公報）、アクリル樹脂系フイ
ルムを積層する方法（特開昭５６−１６２６４９号公
報）或いはフッ素樹脂塗料を塗設する方法（特開昭６３
−２９３０４８号公報）等が提案されている。

【０００５】また、塩化ビニル樹脂の代わりにポリオレ
フィン樹脂を用いる方法（特開昭６３−１５９０２８号
公報）も提案されている。

【０００６】しかし、アクリル樹脂層を塗設する方法や
アクリル樹脂系フイルムを積層する方法ではアクリル樹
脂の耐溶剤性が劣る欠点があり、フッ素樹脂を用いた場
合は樹脂としての特性は優れるが経済的でないことの欠
点がある。またポリオレフィン樹脂を用いる方法はポリ
オレフィン樹脂の耐熱性が劣る等の欠点がある。

【０００７】また、塩化ビニル樹脂の代わりに耐溶剤
性、耐汚染性、耐熱性、経済性及び表面性等の特性が優
れている二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
を金属板に積層する方法が考えられる。しかしこのポリ
エチレンテレフタレートフイルムは、その剛性が強いた
め、成形加工性が劣るという欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
用いられてきた化粧金属板用樹脂の上記問題を解決し、
成形加工性、耐溶剤性、耐汚染性、耐熱性、意匠性及び
表面性のすべてをバランス良く満足する化粧金属板用ポ
リエステルフイルムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の如
き問題のない化粧金属板用ポリエステルフイルムを開発
すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。

【００１０】すなわち本発明は、融点が２１０〜２４５
℃の共重合ポリエステルよりなり、厚みが５〜１００μ
ｍの二軸延伸ポリエステルフイルムであって、該フイル
ムの縦方向および横方向の熱収縮応力の最大値が１３０
〜３００ｇｆ／ｍｍ²の範囲であり、かつ１５０℃で３
０分間加熱収縮させた際のフイルムの縦方向熱収縮率が
３．０〜５．０％であり、横方向熱収縮率が０．５〜
３．０％であることを特徴とする化粧金属板用ポリエス
テルフイルムである。

【００１１】本発明でいう共重合ポリエステルは、ジカ
ルボン酸成分とジオール成分とからなる飽和ポリエステ
ルであって、融点が２１０〜２４５℃の範囲の共重合ポ
リエステルであり、共重合ポリエチレンテレフタレート
を特に好ましい例として挙げることができる。

【００１２】このジカルボン酸成分としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン
酸等の如き芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族
ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の如き脂
環族ジカルボン酸等を例示することができる。またジオ
ール成分としてはエチレングリコール、ブタンジオー
ル、ヘキサンジオール等の如き脂肪族ジオール、ネオペ
ンチルグリコールの如き分岐したグリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール等の如きポリオ
キシアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノー
ルの如き脂環族ジオール等を例示することができる。こ
れらは、融点が２１０〜２４５℃の範囲の共重合ポリエ
ステルの成分として使用することができる。

【００１３】共重合成分の割合は、その種類にもよるが
結果としてポリマー融点が、２１０〜２４５℃、好まし
くは２１５〜２４０℃、更に好ましくは２２０〜２３５
℃の範囲になる割合である。ポリマー融点が２１０℃未
満では耐熱性が劣る。一方、ポリマー融点が２４５℃を
超えると、ポリマーの結晶性が大きすぎて成形加工性が
損なわれる。

【００１４】ここで、ポリエステルの融点測定は、Ｄｕ
ＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０ＤＳＣ
を用い、昇温速度２０℃／分で融解ピークを求める方法
による。なお、サンプル量は約２０ｍｇとする。

【００１５】本発明における共重合ポリエステルは、そ
の製造方法によって限定されることはない。例えば、エ
チレンテレフタレートを主たる構成成分とする共重合ポ
リエステルを製造するにはテレフタル酸、エチレングリ
コール及び共重合成分をエステル化反応させ、ついで得
られる反応生成物を重縮合反応させて共重合ポリエステ
ルとする方法、あるいはジメチルテレフタレート、エチ
レングリコール及び共重合成分をエステル交換反応さ
せ、ついで得られる反応生成物を重縮合反応させて共重
合ポリエステルとする方法が好ましく用いられる。

【００１６】共重合ポリエステルの製造においては必要
に応じ他の添加剤、例えば酸化防止剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤、帯電防止剤等を添加することができる。かか
る酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系
化合物、ヒンダードアミン系化合物、硫黄原子含有エス
テル化合物等を、また紫外線吸収剤としては、例えばベ
ンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、
サシレート系化合物等を挙げることができる。

【００１７】本発明における共重合ポリエステルには製
膜の際、或いは積層体を取扱う際の作業性を良好なもの
にするため不活性粒子等の滑剤を含有させるのが好まし
く、該不活性粒子としては、例えば周期律表第IIＡ、第
IIＢ、第IVＡ、第IVＢの元素を含有する無機微粒子（例
えば、カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウ
ム、二酸化ケイ素など）或いはシリコーン樹脂、架橋ポ
リスチレン等の如き耐熱性のよい高分子よりなる有機微
粒子等を挙げることができる。

【００１８】かかる滑剤の含有量は、フイルム製造工程
におけるフイルムの巻き取り性が良好になる量、或いは
積層体を取扱う際の作業性が良好になる量とすることが
好ましい。一般に粒径の大きな滑剤は少量、粒径の小い
さな滑剤は多量添加することが好ましい。例えば、平均
粒径２．０μｍのシリカの場合は０．０５重量％程度、
平均粒径０．３μｍの二酸化チタンでは、０．３重量％
程度添加することが好ましい。また、意図的に滑剤の含
有量を調整することにより、フイルムを不透明にするこ
ともできる。例えば二酸化チタンを１０〜１５重量％添
加することにより、遮光性の良好な白色フイルムとする
ことができる。

【００１９】上記滑剤等の添加剤は、共重合ポリエステ
ルの重縮合反応の際に添加する方法、或いはフイルムの
製膜の際に共重合ポリエステル添加する方法によりポリ
エステルフイルムに配合することができる。

【００２０】本発明のポリエステルフイルムは、フイル
ムの縦方向および横方向の熱収縮応力の最大値が１３０
〜３００ｇｆ／ｍｍ²の範囲のもの、好ましくは１５０
〜３００ｇｆ／ｍｍ²のものである。

【００２１】この熱収縮応力は、金属板に貼り合わせた
フイルムの表面性に対し影響を与える。即ち、縦方向、
横方向のどちらか一方向でも熱収縮応力が１３０ｇｆ／
ｍｍ ²未満であると、フイルムを加熱して金属板に貼り
合わせる際にフイルムの熱収縮が不十分なため金属板へ
の密着が不完全なものとなり、平坦で表面性の良好なフ
イルムとして貼り合わせることがでない。この結果、貼
り合わせたフイルムの表面に凹凸が現れ、いわゆるゆず
肌と呼ばれるゆずの肌状の凹凸のある表面となり、表面
性の良好な製品を得ることができない。

【００２２】一方、フイルムの縦方向、横方向のどちら
か一方向の熱収縮応力が３００ｇｆ／ｍｍ²を超える
と、フイルムを加熱して金属板に貼り合わせる（以下
『加熱ラミネート』ということがある）際にフイルムの
熱収縮が大きくなりすぎ、貼り合わせたフイルムの表面
に縮みシワ模様（リンクル）と呼ばれるシワが発生し、
また艶のないくすんだ表面となるため、良好な製品を得
ることが出来ない。

【００２３】また、本発明のポリエステルフイルムは、
縦方向および横方向の熱収縮応力の最大値を示す温度
（以下『ピーク温度』ということがある）が１５０〜２
０５℃の範囲内であることが好ましく、更に１５５〜２
００℃、特に１６０〜１９５℃であることが好ましい。

【００２４】このピーク温度は、金属板に加熱ラミネー
トしたフイルムの表面性に対し影響を与えることがあ
る。即ち、加熱ラミネートはフイルム加熱温度を通常１
５０℃よりも高温度で実施するが、ピーク温度が１５０
℃未満では通常の加熱温度では適度な熱収縮応力を得る
ことが難しく、良好なフイルムを得ることができない。
また、フイルムの収縮応力を適度なものとするには、加
熱ラミネートの際のフイルム加熱温度を１５０℃よりも
低温度にすればよいが、加熱温度をかかる温度まで下げ
るとフイルムと金属板との接着力が不足し十分なラミネ
ートを行うことができない。

【００２５】また、ピーク温度が２０５℃を超える場
合、適度な熱収縮応力を得るためには加熱ラミネートの
際のフイルム加熱温度を２０５℃を超える温度とする
が、かかる温度ではフイルムが破断し易くなるため好ま
しくなく、また加熱ラミネートの際のフイルム加熱温度
を２０５℃よりも低温度にすると、ラミネートの際の加
熱によるフイルムの熱収縮応力が最大に到達せず、良好
なフイルム表面を得ることができない。

【００２６】なお、フイルムの熱収縮応力及びピーク温
度は、真空理工（株）製ＳＩＮＫＵ−ＲＩＫＯＴＭ
−３０００型ＴＨＥＲＭＯ−ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ
ＡＮＡＬＹＺＥＲを用い、ポリエステルフイルムを室温
から昇温速度１０℃／分でポリエステルが溶融する直前
の温度まで昇温させて測定することにより求めることが
できる。測定に使用するフイルムのサイズは、１５ｍｍ
×５ｍｍとする。

【００２７】更に、本発明のポリエステルフイルムは、
１５０℃で３０分間処理した際のフイルムの熱収縮率
が、縦方向は３．０〜５．０％、特に３．０〜４．５％
であることが好ましく、横方向は０．５〜３．０％、特
に０．７〜２．５％であることが好ましい。縦方向の熱
収縮率が小さ過ぎると金属板と貼り合わせる際に、フイ
ルムの熱収縮を利用することが難しく、平坦で表面性の
良好なフイルムとして貼り合わせることが難しい。この
結果フイルムの表面がゆず肌状の凹凸となり易く、良好
な製品が得られ難い。縦方向の熱収縮率が大き過ぎると
金属板と貼り合わせる際にフイルムの熱収縮が大きくな
りすぎ、縮みシワ模様や艶のないくすんだ表面となり易
く、良好な製品が得られ難い。

【００２８】また、横方向の熱収縮率が小さ過ぎると金
属板と貼り合わせる際に、フイルムの熱収縮が利用でき
難く、平坦で表面性の良好なフイルムとして貼り合わせ
ることが難しい。この結果フイルムの表面がゆず肌状の
凹凸となり易く、良好な製品が得られ難い。横方向の熱
収縮率が大き過ぎると金属板と貼り合わせる際にフイル
ムの熱収縮が大きくなりすぎ、縮みシワ模様の表面とな
り、良好な製品が得られ難い。更に、横方向のフイルム
の縮みが大きくなりすぎ金属板のエッジ部分に良好にフ
イルムを貼り合わせる事ができず製品にならない部分が
多くなり生産性が悪くなり易い。

【００２９】尚、フイルムの縦方向の熱収縮率は横方向
の熱収縮率よりも大きいことが好ましい。この理由は金
属板にフイルムを加熱ラミネートする工程で、フイルム
は縦方向にはロールで巻き出し及び巻き取りを行うため
にテンションのかかった状態で、一方横方向にはフリー
の状態で工程を通過するため、良好な表面性の化粧金属
板を得るのに上記の熱収縮率が異なるフイルムを用いる
ことが適するためである。

【００３０】本発明の二軸延伸フイルムは、従来より知
られている製膜方法を用いて製造することができる。例
えば、共重合ポリエステルをシート状に溶融押出し、急
冷して未延伸フイルムをつくり、これをロール加熱、赤
外線加熱等で加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フイルム
を得る。この縦方向の延伸は２個以上のロールの周速差
を利用して行うのが好ましい。延伸温度は共重合ポリエ
ステルのガラス転移点（以下『Ｔｇ』ということがあ
る）より高い温度、更にはＴｇより２０〜４０℃高い温
度とするのが好ましい。縦方向の延伸倍率は、目的とす
るフイルムの物性にもよるが、２．５倍以上３．６倍以
下とするのが好ましい。延伸倍率をこの範囲にするとフ
イルムの厚み斑が良好となり、製膜中に破断し難くなる
ため好ましい。

【００３１】縦延伸フイルムは、続いて、横方向に延伸
し、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸延伸フイル
ムとすることが好ましいが、これらの処理はフイルムを
走行させながら行うことができる。横方向の延伸は共重
合ポリエステルのガラス転移点より２０℃高い温度から
始めることが好ましく、ポリエステルの融点（以下『Ｔ
ｍ』ということがある）よりも１２０〜３０℃低い温度
まで昇温しながら行うことが好ましい。この延伸開始温
度は（Ｔｇ＋４０）℃以下であることが好ましく、例え
ばイソフタル酸を１２モル％共重合したポリエチレンテ
レフタレートの場合７３〜１１３℃の温度範囲にあるこ
とが好ましい。また延伸最高温度はＴｍよりも１００〜
４０℃低い温度であることが好ましい。

【００３２】横方向の延伸過程での昇温は連続的でも段
階的（逐次的）でもよく、通常は逐次的に昇温する。例
えばステンターの横方向延伸ゾーンをフイルム走行方向
に沿って複数に分け、各ゾーンごとに所定温度の加熱媒
体を流すことで昇温する。横方向の延伸開始温度が低す
ぎるとフイルムの破れが起こり、好ましくない。また延
伸最高温度が（Ｔｍ−１２０）℃よりも低いとフイルム
の熱収縮が大きくなり、また幅方向の物性の均一性が低
下するため好ましくない。一方延伸最高温度が（Ｔｍ−
３０）℃より高いとフィルムが柔らかくなり、外乱等に
よってフイルムの破れが起こりるため好ましくない。

【００３３】横方向の延伸倍率は、目的とするフイルム
の物性にもよるが、２．７倍以上、更には３．０倍以上
とするのが好ましく、４．０倍以下とするのが好まし
い。横方向の延伸倍率をこの範囲にするとフイルムの厚
み斑が良好となり、製膜中に破断し難くなるため好まし
い。

【００３４】尚、前述した縦方向および横方向の熱収縮
率を有するポリエステルフイルムを得るには、縦方向お
よび横方向の二軸延伸を施す際に、特に逐次的に二軸延
伸を施す際に、縦方向の延伸倍率を２．５〜３．６倍、
横方向の延伸倍率を２．７〜４．０倍とし、熱固定温度
を１５０〜２３０℃とすることが好ましい。

【００３５】本発明のポリエステルフイルムは、厚みが
５〜１００μｍであり、好ましくは７〜７５μｍ、更に
好ましくは、１０〜５０μｍである。厚みが５μｍ未満
では加工時に破れ等が生じやすくなり、一方１００μｍ
を超えるものは本発明の目的に対し不必要であるばかり
でなく不経済である。

【００３６】本発明のポリエステルフイルムを貼り合わ
せる金属板としては、鋼、鉄、アルミニウム、ブリキ、
ステンレス等といった一般に金属板と呼ばれる板であ
る。

【００３７】本発明における化粧金属板は、本発明のポ
リエステルフイルムを金属板に積層せしめて得られる化
粧金属板であり、少なくとも片面に印刷層を設けたポリ
エステルフイルムを用いることが好ましい。この印刷層
はポリエステルフイルムの金属板との積層面に設けるこ
とが好ましい。

【００３８】また、本発明の化粧金属板は、本発明のポ
リエステルフイルムの片面に印刷層を設け、この印刷層
面の上にポリ塩化ビニルフイルムが積層せしめてあり、
このポリ塩化ビニルフイルムの上に更に金属板が積層せ
しめて得られる化粧金属板であることが更に好ましい。

【００３９】本発明のポリエステルフイルムの片面に印
刷を施し、接着剤を用いてポリ塩化ビニルフイルムを基
材として貼り合わせて積層体とし、該積層体のポリ塩化
ビニルフイルム面に接着剤を用いて金属板に貼り合わせ
て得られる化粧金属板は耐久性が優れたものであるため
特に好ましい。

【００４０】本発明におけるポリ塩化ビニルとしては、
従来から化粧金属板に用いられているポリ塩化ビニルを
用いることができ、例えばポリ塩化ビニル、或いは塩化
ビニルと共重合し得る他のモノマー（例えば、酢酸ビニ
ル、アクリル酸エステル等）と塩化ビニルとの共重合体
を例示できる。

【００４１】本発明の化粧金属板の印刷インクに用いる
樹脂としては、ポリエステルフイルムに対して接着性を
有するアクリル系樹脂、ゴム系樹脂、エポキシ系樹脂、
ウレタン系樹脂、アミノ系樹脂もしくはポリエステル系
樹脂の１種あるいは２種以上を含むものであることが好
ましい。印刷インクに添加する顔料としては、通常イン
クの顔料として使用されている無機顔料、有機顔料、金
属の粉末の１種又は２種以上を用いることができる。

【００４２】また、本発明の化粧金属板の接着剤として
は、例えば、ポリウレタン系、フェノール系、フラン
系、尿素系、メラミン系、ポリエステル系、エポキシ
系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂、酢酸ビニル、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、及びその部分加水分解物、
エチレン−アクリル酸共重合体、アクリル系樹脂、ポリ
アミド等の熱可塑性樹脂、ブタジエン−アクリロニトリ
ルゴム、ネオプレン、その他ゴム誘導体、その他ニカ
ワ、カゼイン、天然樹脂、アラビアゴム等の１種又は２
種以上を主成分とする接着剤を挙げることができる。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

【００４４】［実施例１〜４及び比較例１〜５］平均粒
径１．５μｍの球状単分散シリカを０．１重量％添加含
有し、表１に示す成分を共重合した共重合ポリエチレン
テレフタレートを表１に示す温度で溶融押出し、急冷固
化して未延伸フイルムを得た。

【００４５】この未延伸フイルムを表１に示す条件で縦
方向に延伸し、次いで横方向に延伸し、続いて熱固定処
理した後、横方向に４．５％弛緩して厚み２５μｍの二
軸延伸フイルムを得た。

【００４６】

【表１】

【００４７】上記実施例１〜４、比較例１〜５で得られ
た計９種類のフイルムを、エステル系接着剤を用いて１
００μｍの塩化ビニルフイルムと貼り合わせて積層フイ
ルムとし、約２００℃に加熱した板厚０．５ｍｍの亜鉛
メッキ鋼板の片面にエポキシ系接着剤を用いて貼り合わ
せ、鏡面ロールでミラーエンボス処理、続いて冷却して
化粧金属板を得た。得られた化粧金属板について観察を
行い、下記の基準で評価した。また、加工性についても
下記の方法で評価した。各々の評価結果を表２に示す。

【００４８】（１）艶 ○：貼り合わせ後のフイルム表面に艶がある。 △：貼り合わせ後のフイルム表面にやや艶がある。 ×：貼り合わせ後のフイルム表面に艶がない。

【００４９】（２）縮みシワ ○：貼り合わせ後のフイルム表面にシワが見られない。 △：貼り合わせ後のフイルム表面に若干シワが見られ
る。 ×：貼り合わせ後のフイルム表面にシワが見られる。

【００５０】（３）ゆず肌 ○：貼り合わせ後のフイルム表面にゆず肌が見られな
い。 △：貼り合わせ後のフイルム表面にゆず肌が少し見られ
る。 ×：貼り合わせ後のフイルム表面にゆず肌が見られる。

【００５１】（４）加工性ＪＩＳＫ−５４００に基づきエリクセン値の破断距離法
により評価した。即ちエリクセン試験機を用いて、フイ
ルム被覆化粧金属板の金属板側から鋼球を押し出して、
試験片を変形させたときにフイルムに割れ及びはがれを
生じるまでの押し出し距離を測定した。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２の結果から本発明のフイルムを用いた
化粧金属板は成形加工性、表面性に優れていることがわ
かる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の化粧金属板用ポリエステルフイ
ルムは、金属板に貼り合わせて得られる化粧金属板の成
形加工性及び表面性に優れたものであり、化粧金属板用
ポリエステルフイルムとして極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 67:02 (56)参考文献特開平５−269920（ＪＰ，Ａ) 特開平６−71747（ＪＰ，Ａ) 特公昭63−13828（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B29C 55/12 C08J 5/18 CFD

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】融点が２１０〜２４５℃の共重合ポリエス
テルよりなり、厚みが５〜１００μｍの二軸延伸ポリエ
ステルフイルムであって、該フイルムの縦方向および横
方向の熱収縮応力の最大値が１３０〜３００ｇｆ／ｍｍ
²の範囲であり、かつ１５０℃で３０分間加熱収縮させ
た際のフイルムの縦方向熱収縮率が３．０〜５．０％で
あり、横方向熱収縮率が０．５〜３．０％であることを
特徴とする化粧金属板用ポリエステルフイルム。
【請求項２】縦方向および横方向の熱収縮応力の最大値
を示す温度が１５０〜２０５℃の範囲内である請求項１
記載の化粧金属板用ポリエステルフイルム。
【請求項３】金属板の片面に請求項１又は２記載のポリ
エステルフイルムを積層せしめた化粧金属板。
【請求項４】金属板とポリエステルフイルムの間にポリ
塩化ビニルフイルムを積層せしめた請求項３記載の化粧
金属板。