JPH03150154A

JPH03150154A - 積層成形体

Info

Publication number: JPH03150154A
Application number: JP28919089A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Uchiumi; 滋夫内海; Yujiro Fukuda; 裕二郎福田; Satoyuki Kotani; 小谷　智行
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JP2943183B2

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、鋼板とポリエステルフィルムとの積層成形体
に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕二軸
配向ポリエステルフィルムは各種機械的特性に優れ、種
々の用途でその使用が試みられている。

例えば鋼板にポリエステルフィルムを積層して冷蔵庫の
扉として使用することが試みられている。

しかしながらポリエステルフィルムは曲面部での成形性
に劣り、剥離やクラフクが生じたりし、実用化に到って
いない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、あ
る特定の物性を有するポリエステルフィルムと鋼板との
積層体が優れた成形体であることを見出し、本発明を完
成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、１５０℃雰囲気下、ｌＯＯ％
伸張時強度Ｆ、。。が０．５〜５．０眩／鶴２であり、
且つ厚さ斑が４０％以下である二軸配向ポリエステルフ
ィルムに鋼板を積層して成る成形体に存する。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いられるポリエステルは、ジカルボン酸成分
として、テレフタル酸、シェラ酸、マロン酸、コハク酸
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、
イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェ具ルエ
ーテルジカルボン酸等、公知のジカルボン酸の一種もし
くは二種以上からなり、また、ジオール成分としてエチ
レングリコール、プロピレングリコール、トリメチレン
グリコール、テトラメチレングリコール−、ヘキサメチ
レングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ポリアルキレングリコ−ｌし、１．４−シ
クロヘキサンジメタノ−Ｊし、ネオペンチルグリコール
等公知のジオール成分の一種又は二種以上からなるポリ
エステルである。

本発明のポリエステルにおいて共重合成分として、例え
ばｐ−オキシ安息香酸のようなオキシカルボン酸、安息
香酸、ベンゾイル安息香酸、メトキシポリフルキレング
リコールのような多官能性化合物、グリセリン、ペンタ
エリスリトールのような多官能性化合物も、生成物が実
質的に線状の高分子を保持し得る範囲内で使用すること
ができる。

本発明の成形体を構成するポリエステルにおいて、ポリ
エチレンテレフタレートの割合は好ましくは５０モル％
以上、更に好ましくは７０モル％以上である。ポリエチ
レンテレフタレートが５０モル％未満であるとフィルム
にした場合の強度及び耐熱性が低下するので好ましくな
い。

本発明の成形体を構成するポリエステルは、酸成分中に
脂肪族ジカルボン酸成分を通常１〜２０モル％、好まし
くはｌ−１０モル％含有する。脂肪族ジカルボン酸成分
としては炭素数４〜１−２、好ましくは炭素数６〜１２
の脂肪族ジカルボン酸成分が、成形性、耐熱性、厚さ斑
向上の点で好ましい。

一方、沸騰クロロホルム中で５ｇのフィルムを２４時間
抽出した時ＮＭＲ等で可塑剤等が検出されないフィルム
が好ましい、可塑剤が混入されていると、離型剤として
働き、接着性の低下を来す可能性がある。

また、フィルムの易滑性を向上させるために、有機滑剤
、無機の滑剤等の微粒子を含有させることも好ましく、
必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止剤、消泡剤、静
電防止剤等の添加剤を含有するものであってもよい、滑
り性を付与する微粒子としては、カオリン、クレー、炭
酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタレ酸カルシウム、
酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カルシウ五、フ
ッ化リチウム、カーボンブラック等の公知の不活性外部
粒子、ポリエステル樹脂の溶融製膜に際して不溶な高融
点有機化合物、架橋ポリマー及びポリエステル合成時に
使用する金属化合物触媒、例えばアルカリ金属化合物、
アルカリ土類金属化合物などによってポリエステル製造
時にポリマー内部に形成される内部粒子が挙げられる。

フィルム中に含まれる微粒子の含有量は、通常、０．０
０２〜０．９重量％の範囲であり、平均粒径は、０．０
０１〜３．５μ鴎の範囲であることが好ましい。

本発明のポリエステルは、フィルムにおける極限粘度が
好ましくは０．５０以上、更に好ましくは０．６０以上
である。フィルムの極限粘度が０．５０未満の場合は、
十分な強度及び成形性が得られず好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムにおいて、１５０℃
雰囲気下における１００％伸張時のフイルム強度Ｆｉ、
。は、０．５〜５．０ｋｍ＋／論露の範囲であることが
必要である（なお、Ｆ、。、の測定方法については後述
する）。

本発明でいうＦ１．。は１５０℃での１００％伸張時で
のフィルムの縦および横方向の強度の平均値である＊Ｆ
Ｉ＠＠値は好ましくは０．５〜３．０に１ｒ／■！、更
に好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／ｍ冨の範囲である。

我々の検討結果によると、強度Ｆ１０゜値はフィルムの
成形性に深く関係しており、Ｆ、。。が５眩／ｖｍ”を
越すフィルムでは、成形性が低下し、好ましくない、ま
た、Ｆ１．。がＯ−５ｋｔｇ　／　ａｔｍ未満のフィル
ムでは、成形時フィルムが不均一に変形し、好ましくな
い。

また、縦方向と横方向の１５０℃、１００％伸張時のフ
ィルム強度の差は通常３−／醜２以下であり、好ましく
は２ｋｇ／ｍ”以下、更に好ましくは１ｋｇ／■３以下
である。かかる差が３ｋｇ／ｍ”を超えると異方性が太
きくなるため成形性が悪化する。

本発明の成形体を構成するフィルムにおいて、フィルム
の厚さ斑は４０％以下であり、好ましくは３０％以下で
ある。厚さ斑が４０％を越えるフイルムでは、成形性及
び成形時のフィルムの伸び等が不均一となり、金属との
一体成形時、破断や層間剥離を生じたりするため、加工
適性上好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムはＦ１００が上記範
囲にあることを必須とするが、さらに本発明のフィルム
の面配向度ΔＰはｏ、　ｏ　ｓ　０〜０．１１０の範囲
であることが好ましく、更に好ましくは０、０６０〜０
．１００の範囲である。面配向度ΔＰが０．１１０を超
えるフィルムでは成形性が不十分で好ましくない、また
、面配向度ΔＰが０．０５０未満のフィルムでは、フィ
ルムの強度が低下し、平面性が悪化するため好ましくな
い。

さらに本発明の成形体を構成するフィルムの平均屈折率
−６−は、好ましくは１．５７０〜１．５９５の範囲で
ある。ｉが１．５９５を越えるフィルムでは、フィルム
の結晶化度が高くなり好ましくない、また、ｉが１．５
７０未満のフィルムでは、逆にフィルムの結晶化が十分
でなく、耐熱性が劣り好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムの密度は好ましくは
１．３４５〜１−３９０、更に好ましくは１゜３５５〜
１．３８０の範囲である。フィルムの密度が１．３４５
未満のフィルムでは耐熱性が劣り十分でなく、一方密度
が１．３９０を越えるフィルムでは成形性が不充分とな
り好ましくない。

また、本発明の成形体を構成するフィルムの融解熱は好
ましくは１〜３ｃａＪ！／ｇ、更に好ましくは１〜６ｃ
ａｆｆｉ／ｇの範囲である。融解熱が８　ｃａ　１７ｇ
を越えるフィルムでは成形性が低下し好ましくない、一
方、融解熱がｌｃａｌ／ｇ未満のフィルムは、特に耳部
等のリサイクルを行なう場合、製膜時の原料乾燥工程に
おいて結晶化が極めて困難なため、真空乾燥等の繁雑な
工程が必要となり、好ましくなく、フィルムの厚さ斑も
悪化するため好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムの収縮特性に関して
は、１５０℃で３分間処理後の縦及び横方向の収縮率が
共にｌＯ％以下であることが好ましく、更に好ましくは
５％以下である。

縦又は横方向の収縮率が１０％を上回るフィルムは、加
エニ程中の加熱区間においてフィルムの縮みが大きく発
生し好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムの機械的強度に関し
、フィルムの縦方向及び横方向におけるヤング率は好ま
しくは３００　ｋｇ／ｍ”以上、更に好ましくは３５０
ｋｇ／ａ５”以上である。ヤング率が３００　ｂ／ｗｍ
！未満のフィルムでは、成形工程においてフィルムの伸
びが生じ易く好ましくない。

さらに本発明のフィルムにおいて、フィルムの複屈折率
は、０．０２５以下が好ましく、更に好ましくはｆ１．
０２０以下である。フィルムの複屈折率が０．０２５を
越えるとフィルムの異方性が大きくなるため、成形性が
低下し好ましくない。

本発明の成形体を構成するフィルムの厚さは特に限定さ
れないが、好ましく用いられる厚さは５９５００μ園、
更に好ましくは５〜３００μ園である。

次に本発明の成形体を構成するフィルムの製造法を具体
的に説明するが、本発明の構成要件を満足する限り、以
下の例示に特に限定されるものではない。

滑り剤として無機粒子等を必要に応じて適量含有する本
発明のポリエステルを、ホッパードライヤー、パドルド
ライヤー、オーブン等の通常用いられる乾燥機または真
空乾燥機等を用いて乾燥した後、２００〜３２０℃で押
出す、押出しに際しては、Ｔダイ法、チューブラ法等、
既存のどの手法を採用しても構わない。

押出し後、急冷して無定形シートを得るが、急冷する際
に静電印加法を用いると該無定形シートの厚さ斑が向上
するので好ましい。

次いで得られた無定形シートを縦及び横方向に少なくと
も面桔倍率で６倍以上、好ましくは８倍以上更に好まし
くは８倍以上１６倍以下となるよう延伸して二軸配向フ
ィルムを得、必要に応じて該フィルムを縦及び／又は横
方向に再延伸を行なった後、好ましくは１５０〜２００
℃の範囲の温度で熱処理を行ない所望のフィルムを得る
。

熱処理工程において、熱処理の最高温度のゾーン及び／
又は熱処理出口のクーリングゾーンにて横方向及び／又
は縦方向に０．１〜３０％の弛緩を行なうことも本発明
においては好ましい態様の１つである。特に横方向にお
いては５〜３０％の弛緩を行なう事が好ましい、また、
熱処理工程において、二段熱処理を行なっても構わない
。

上記延伸工程中又は延伸後に、フィルムに接着性、帯電
防止性、滑り性、離型性等を付与するために、フィルム
の片面又は両面に塗布層を形成したり、コロナ放電処理
等を施したりしても構わない、特に大面積を積層するた
め帯電防止易接着性が求められる。

かくして得られたフィルムについて、必要に応じて印刷
を施し、更に蒸着をし、他面にトップコートを行ない、
該フィルムを接着剤を介して鋼板と貼り合わせる。また
、必要に応じて、塩ビ、ＡＢＳ。およびポリオレフィン
フィルム等を介して鋼板とフィルムとを貼り合わせても
よい、かくして得られた鋼板との一体物を絞り加工を行
ない所望の形状の製品を得る。

このような成形品は、例えば冷蔵庫の扉等に好適に使用
することが出来る。

（実施例）以下、実施例にて本発明を更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、これらの実施例に限定
されるものではない。

なお、フィルムの評価方法を以下に示す。

（１）１５０℃雰囲気下における１００％伸張時のフイ
ルム強度Ｆ１．。（翫ｇ　／　ｍ噛１）■インテスコ製
恒温槽付引張試験機インテスコ２００１型の恒温槽を１
５０℃に設定し、輻Ｉ５鶴のフィルムをチャック間５０
鶴となるようにセットして２分間放置後、引張速度２０
０　ｍ／ｓｉｎで１００％伸張時の強度を測定した。測
定は、フィルムの縦および横方向について行ない、その
平均値をＦ、。。とした。なお、１００％伸張前に破断
するフィルムについては、次式に従って換算した。

破断時強度（ｋＩｌ／ｍ”　）Ｘ□ 破断時伸び（％》（２）　フィルムの厚さ斑安立電気社製連続フィルム厚さ測定器（電子マイクロメ
ーター使用）により、フィルムの縦方向に沿って５ｍの
長さで測定し、次式により厚さ斑を算出した。

（３）　　フィルムの平均屈折率（Ｔ）、面配向度（Δ
Ｐ）、複屈折率（Δｎ）フィルムの屈折率の測定は、アタゴ社製アフベの屈折計
を使用し、光源にはナトリウムランプを用いて測定した
。

ｎ＝　−（ｎ、＋ｎ、＋ｎア》 ΔＰ　＝　−（ｎア＋ｎ、）−ｎ。

Δｎ＝ｎ７−ｎｊなお、上記式中ｎｙ、ｎｌおよびｎ、は各々フィルム面
内の最大屈折率、それに直交する方向の屈折率および厚
さ方向の屈折率を表わす。

（４）　　フィルムの融解熱（ｃａｆ／ｇ）パーキンエ
ルマー社製差動走査熱量計ＤＳＣ−ＩＢにより、昇温速
度１６℃／ｍｉｎにて測定した試料の結果の融解に伴う
ピークの面積を求め、下記式に従い計算した。

Ａ：同一条件でインジウムを測定したときのチャート上
での単位面積当りの融解熱（ｃａ　ｌ　／ｄ）Ｓ：試料
の融解ピークの面積（ｃｓｉ）ｍ：試料の重１）　（ｇ
）（５）極限粘度（４》試１４２００ＩＩＩｒをフェノール／テトラクロロエタ
ン＝　５０１５　Ｇの混合溶媒２０ａ＋ｊに加え、約１
１０℃で３０分間加熱後、３０℃で測定した。

（６）フィルムの加熱収縮率（％）１５０±２℃の温度のギャードオープン中にフィルムを
無負荷の状態で３分間熱収縮させ、縦及び横方向につい
ての加熱収縮率を下記式に従い求めた。

ｇ。

但し、１０　：蒸製１０ｃｍ１　：収縮後の長さ（７》　　成形性の評価鋼板との積層体を作成し、常法に従って絞り加工を行な
い、成形性を以下の基準で評価した。

剥離等なく良好なもの　０部分Ｉ離したり部分的に割れたりしたもの　Δ全面的に
剥離したり割れたりしたもの　×実施例１− ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位７７５０１％
、イソフタル１１１１８位１８　ａ＋ｏ１％、セバシン
酸単位５＋ｗｏ１％よりなり、ジオール成分として、エ
チレングリコール単位９８ｓｏ１％、ジエチレングリコ
ール単位２膳ｏ１％よりなる、平均粒径１、４ｐ１１の
無定形シリカ微粒子を５００ｐｐ霞含む共重合ポリエス
テルを予備結晶化後、本乾燥し、Ｔダイを有する押出機
を用いて２８０℃で押出し、急冷固化して無定形シート
を得た。得られたシートを、加熱ロールと冷却ロールの
間で縦方向に７５℃で３．０倍延伸した後、続いて横方
向に９５℃で３．６倍延伸し、１５％の横方向の弛緩と
０，５％の縦方向の弛緩を行ないながら、１７０℃で熱
処理を行なった。得られたフィルムの平均厚さは３８ｐ
Ｉｍで、極限粘度は０．６６であった。

得られたフィルムを鋼板と積層してその成形性を評価し
た。

比較例１ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位８２ｍ０１％
、イソフタル酸単位１８ｍ０１％よりなり、ジオール成
分としてエチレングリコールよりなり、実施例１と同様
の粒子を含有する共重合ポリエステルを用い、縦延伸温
度を８５℃とした以外は実施例１と全（同様に乾燥、製
膜を行ない、平均厚さ３８ミーのフィルム（極限粘度０
．６５）を得た。

得られたフィルムを鋼板と積層し成形性を評価した。

比較例２実施例１において縦延伸倍率を、３．５倍とする以外は
実施例１と全く同様にし、得られた成形体の成形性を評
価した。

比較例３実施例１において熱処理温度を２００℃としたところ、
フィルムが溶融して破断した。

以上、得られた結果をまとめて下記表−１に示す。

１、．ｌ：：１社１＝１１　　　　　　　ｄ　ｌ−”ｌ　　ｃ５１１　　　１．
１　　ヮ　Ｉ　ヮ　Ｉ　　　　　１−”ｌ−ｌ−”１（発明の効果）本発明の成形体は、優れた成形性を示し、絞り加工によ
り種々の用途に適用すること力（でき、その工業的価値
は高い。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１５０℃雰囲気下、１００％伸張時強度Ｆ＿１＿
０＿０が０．５〜５．０ｋｇ／ｍｍ＾２であり、且つ厚
さ斑が４０％以下である二軸配向ポリエステルフィルム
に鋼板を積層して成る成形体。