(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明層、着色層、接着層及び基材層が順次積層されてなる複合フィルムであって、該基材層が下記（ａ）〜（ｃ）からなることを特徴とする塗装代替フィルム。
（ａ）プロピレン・エチレンランダム共重合体
（ｂ）（ａ）１００重量部当たり低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレン１０〜３００重量部
（ｃ）（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり平均粒子径が１０μｍ以下のタルク５〜４０重量部
【請求項２】
基材層がエチレン・α−オレフィン共重合ゴムを含有する請求項１に記載の塗装代替フィルム。
【請求項３】
基材層のエチレン・α−オレフィン共重合ゴムの含有量が（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり５〜４０重量部である請求項２に記載の塗装代替フィルム。
【請求項４】
透明層がフッ素樹脂及び熱可塑性アクリル樹脂からなり、かつ該透明層の厚みが２０〜１００μｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装代替フィルム。
【請求項５】
着色層が着色剤及び、熱可塑性アクリル樹脂または熱可塑性アクリル樹脂とフッ素樹脂とからなり、かつ該着色層の厚みが５〜５０μｍである請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装代替フィルム。
【請求項６】
接着層が塩素化ポリオレフィン系樹脂からなる層、または熱可塑性アクリル樹脂からなる層と塩素化ポリオレフィン系樹脂からなる層を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装代替フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形後の外観に優れる塗装代替フィルムに関し、詳しくは射出成形により製造される成形品の表面に、射出成形と同時に着色被膜層を形成するための塗装代替フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バンパー、サイドモール等のプラスチック製自動車外装部品は、大半が射出成形によって成形されるが、意匠性、耐傷付き性といった観点から、ほとんどの場合、アクリル変性メラミン系またはアクリル変性イソシアネート系の熱硬化性樹脂塗料を成形品にスプレー塗装した後、焼き付けによって架橋させる方法で塗装が施されている。すなわち、プラスチック射出成形品をわざわざ塗装設備で数段階に及ぶ工程を経て塗料を塗布した後、乾燥設備で乾燥させるという多くの工程を必要とするため、塗装には多くの費用がかかるという問題があった。また、乾燥時の揮発性の有機溶剤排出という職場環境衛生や環境保護上の懸念があるという問題もあった。
【０００３】
近年、このような問題を解決または軽減するための検討がなされており、例えば、特表平２−５０３０７７号公報では、透明層、着色層及びバックアップシート（基材層）の構成よりなる複合シートを予備成形した後、これを予め金型に挿入して、合成樹脂を射出成形して一体化し、着色被膜層を設けた成形品を得る方法が提案されている。
【０００４】
また、最近では自動車部品のポリオレフィン化が進んでおり、それに伴い、上記のような複合シートも基材層にポリオレフィン系樹脂を用いたシートが多く要求されるようになってきており、各種シートが検討されている。
しかしながら、これらの複合シートは予備成形の加熱処理の段階において、サメハダ現象といわれる表面凹凸の発生による外観の劣化が起きやすく、この現象は射出成形後においても解消せず、その結果として像鮮映度の高い成形品を得ることができないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点を改良し、外観に優れる自動車用外装部品等の着色射出成形品を得るための塗装代替フィルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、特定の組成の基材層を有する複合フィルムを使用することにより上記課題が解決できることを見出して本発明に至った。
すなわち、本発明の要旨とするところは、透明層、着色層、接着層及び基材層が順次積層されてなる複合フィルムであって、該基材層が下記（ａ）〜（ｃ）からなることを特徴とする塗装代替フィルムに存する。
【０００７】
（ａ）プロピレン・エチレンランダム共重合体
（ｂ）（ａ）１００重量部当たり低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレン１０〜３００重量部
（ｃ）（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり平均粒子径が１０μｍ以下のタルク５〜４０重量部
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
塗装代替フィルムの各層構成
１．透明層
本発明の塗装代替フィルムの一構成層である透明層は、フッ素樹脂と熱可塑性アクリル樹脂との混合物からなるものが好ましい。フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン−４フッ化エチレン共重合体等を用い得るが、予備成形時の成形性が良好なことからポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が好適である。
【０００９】
一方、熱可塑性アクリル樹脂としては、メタクリル酸エステル系樹脂をはじめとし、各種熱可塑性アクリル樹脂を用いることができるが、成形品表面の耐傷付き性の観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上のものであることが好ましい。
フッ素樹脂と熱可塑性アクリル樹脂の混合比率は、重量比でフッ素樹脂／熱可塑性アクリル樹脂＝２０〜８０／８０〜２０が好ましい。重量比が２０／８０より小さいと、耐候性が低下するとともに、耐衝撃性も低下するため好ましくなく、８０／２０を超えると、塗装代替フィルムの耐傷付き性が劣り好ましくない。
【００１０】
透明層の厚みとしては２０〜１００μｍが好ましく、２０μｍより薄いと成形品外観（特に深み感）が低下する傾向となり、逆に１００μｍより厚くしても外観、物性等に向上効果は無く、コスト的にも好ましくない。
透明層には、フッ素樹脂及び熱可塑性アクリル樹脂に加え、本発明の目的を損なわない範囲で他の合成樹脂を配合してもよい。また、必要に応じ各種樹脂添加剤を配合することができる。
【００１１】
２．着色層
本発明の塗装代替フィルムの一構成層である着色層は、着色剤及び、熱可塑性アクリル樹脂または熱可塑性アクリル樹脂とフッ素樹脂との混合物からなるものが耐候性、顔料分散性等の点から好適である。熱可塑性アクリル樹脂とフッ素樹脂との混合物を用いる場合には、熱可塑性アクリル樹脂とフッ素樹脂の合計量１００重量部に対してフッ素樹脂が９０重量部以下となるようにするのが好ましい。フッ素樹脂が９０重量部より多くなると接着層を介した基材層との十分な接着が得られ難くなるため好ましくない。
【００１２】
フッ素樹脂及び熱可塑性アクリル樹脂としては、上記「１．透明層」で挙げたものを用いることができる。
着色層に使用する着色剤としては、無機顔料、有機顔料等から選べば良く、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、カオリンクレー、亜鉛華、ベンガラ、パーマネントレッド、モリブデンオレンジ、コバルトブルー、群青、フタロシアニンブルー、マンガンバイオレット等が挙げられる。これらの顔料は、単独でも、２種以上を組み合わせても使用できる。また、メタリック調、パール調を出すために、上記顔料にアルミフレーク、パール顔料を加えても良い。
【００１３】
着色剤の配合量は、着色剤の種類及び目的とする色調により異なるが通常樹脂成分１００重量部当たり０．１〜５０重量部程度である。
着色層の厚みは５〜５０μｍが好ましい。厚みが５μｍより薄いと予備成形において伸ばされた部分の色が大きく変化する傾向となるため好ましくない。
また、５０μｍより厚くしても性能向上効果は小さく、コスト的にも好ましくない。
着色層には、フッ素樹脂及び熱可塑性アクリル樹脂に加え、本発明の目的を損なわない範囲で他の合成樹脂を配合してもよい。また、必要に応じ各種樹脂添加剤を配合することができる。
【００１４】
３．接着層
本発明の塗装代替フィルムの一構成層である接着層を形成する合成樹脂成分としては、基材層と着色層とを十分に接着するものであれば良い。このようなものとしては、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン系樹脂（これらのアクリル変成樹脂を含む）が好適である。また該接着層は積層体でも良く、このようなものとしては、熱可塑性アクリル樹脂からなる層及び塩素化ポリオレフィン系樹脂からなる層とを有する積層体が好ましく、特にこれら２層からなる積層体が好ましい。
【００１５】
接着層に用いられる塩素化ポリオレフィン系樹脂としては、特に塩素化ポリプロピレンが好ましい。
熱可塑性アクリル樹脂としては、上記「１．透明層」で挙げたものを用いることができる。
接着層が熱可塑性アクリル樹脂からなる層及び塩素化ポリオレフィン系樹脂からなる層を有する積層体である場合は、熱可塑性アクリル樹脂からなる層を着色層と接する側とし、塩素化ポリオレフィン系樹脂からなる層を基材層と接する側にし、かつ熱可塑性アクリル樹脂は着色層に用いるものと同じ合成樹脂にすることが好ましい。また、塩素化ポリオレフィン系樹脂についても基材層の組成により適宜選択することが好ましい。
【００１６】
接着層の厚みは３〜３０μｍであるのが好ましい。
更に接着層には、塩素化ポリオレフィン系樹脂及び熱可塑性アクリル樹脂に加え、本発明の目的を損なわない範囲で他の合成樹脂を配合してもよい。また、必要に応じ各種樹脂添加剤を配合することができる。
【００１７】
４．基材層
本発明の塗装代替フィルムの一構成層である基材層は、下記（ａ）〜（ｃ）からなるものである。
（ａ）プロピレン・エチレンランダム共重合体
（ｂ）（ａ）１００重量部当たり低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレン１０〜３００重量部
（ｃ）（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり平均粒子径が１０μｍ以下のタルク５〜４０重量部
【００１８】
プロピレン・エチレンランダム共重合体のエチレンの含有量は、１〜１０重量％が好ましく、特に２〜６重量％が好ましい。
低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレンがプロピレン・エチレンランダム共重合体１００重量部当たり１０重量部より少ない場合は、塗装代替フィルムの予備成形の成形温度範囲が狭くなり成形性が悪くなる。一方、３００重量部より多い場合は、自動車外装部品等用の射出成形樹脂との接着が悪くなるとともに、耐熱性、剛性が低下する。フィルムの剛性が低いと、予備成形品の形状保持性が悪くなり、射出成形時に問題となる。低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレンの配合量はプロピレン・エチレンランダム共重合体１００重量部当たり１５〜１００重量部、特に２０〜１００重量部が好ましく、更に２５〜６０重量部がより好ましい。
【００１９】
基材層に配合するタルクの平均粒子径は１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下であり、配合量は（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり５〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重量部である。タルクの平均粒子径が１０μｍより大きいと成形後の塗装代替フィルムの外観が低下し、またタルクの配合量が４０重量部より多くても成形後の外観が低下する。上記特定粒子径のタルクを特定量配合することはフィルムの剛性向上効果も与えるため、予備成形品の形状保持性の観点からも有用である。
【００２０】
更に基材層には、バンパー等の自動車部品に要求される耐衝撃性を向上させるため、エチレン・α−オレフィン共重合ゴムを配合するのが好ましい。該共重合ゴムの配合量は、（（ａ）＋（ｂ））１００重量部当たり５〜４０重量部が好ましく、更に好ましくは１０〜２０重量部である。エチレン・α−オレフィン共重合ゴムの配合量が５重量部より少ない場合、耐衝撃性の向上効果が得られ難く、また、４０重量部を超えると、成形後の外観を低下させるとともに、フィルムの剛性を低下させるため好ましくない。
【００２１】
エチレン・α−オレフィン共重合ゴムのα−オレフィンの成分としては、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いれば良い。
また、基材層には外観およびフィルムの剛性を向上させるために、結晶核剤を配合してもよい。結晶核剤としては、一般にポリオレフィン系樹脂に用いられているソルビトール系結晶核剤が有用で、配合量は樹脂成分１００重量部当たり０．１〜３重量部、好ましくは０．２〜１重量部である。
【００２２】
更に基材層には、上記各樹脂成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲で他の合成樹脂を配合してもよい。また、必要に応じ各種樹脂添加剤を配合することができる。
基材層の厚みは、予備成形後の形状保持および射出成形時の射出圧力による破壊や、射出樹脂からの熱による融解を抑制するため０．１〜１ｍｍとするのが好ましい。
【００２３】
塗装代替フィルムの製造
本発明において、透明層、着色層、接着層及び基材層の各層は以下のように製造できる。
透明層、着色層及び接着層の形成には、離型性フィルムを使用するとよい。すなわち、各層を形成する樹脂を有機溶剤に溶解、または分散したものを、従来既知のリバースロールコート法、コンマコート法等により離型性フィルムの上に順次重ね塗りして形成することができる。膜厚が薄い場合はグラビアコート法も用いることができる。また、選択する合成樹脂の種類によっては押出し成形によっても形成することが可能である。
【００２４】
基材層は従来既知のＴダイ押出し法等によりフィルム化すればよい。
上記方法により形成した離型性フィルム／（透明層／着色層／接着層）と基材層とを接着層に用いた樹脂の軟化点以上の温度で熱ラミネートにより積層した後、離型性フィルムを剥離して本発明の塗装代替フィルムが得られる。
離型性フィルムとしては、熱ラミネートの際の耐熱性等の点からポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。
【００２５】
塗装代替フィルムを用いた部品（成形品）の成形
上記方法により得られた塗装代替フィルムは、次に熱成形により予備成形されて目的とする部品と対応した形状の３次元成形体（予備成形品）とされる。
熱成形としては、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法が好適であるが、特に真空成形が簡便で好ましい。
【００２６】
真空成形では、例えば塗装代替フィルムを両面から遠赤外線セラミックヒーターを使って加熱した後、金型を上下左右に移動させ、加熱した塗装代替フィルムの一部を金型に接触させ、該フィルムと金型との間にある空気を金型にあけてある真空孔を通して真空引きすることにより、塗装代替フィルム面を金型に密着、固定させて賦形し、送風機等による強制冷却法により冷却固化をする方法が好適である。
【００２７】
また、真空成形時のフィルムの伸びを部品全体で均一にするために、塗装代替フィルム加熱後、真空引きの前に、金型に接触する方向から空気を吹き付けて該加熱後のフィルムを半球状に膨らませながら、成形を行う方法もあり、特に絞りの深い部品には好適である。
次に、得られた塗装代替フィルムを用いた部品の射出成形は、上記のように予備成形して得られる３次元の予備成形品の形状に対応した形状で、かつ表面欠陥のない硬質で高光沢の、硬度に研磨した表面をもつキャビティーを有する一対の射出成形用金型に該予備成形品を挿入した後、金型を閉じて、溶融樹脂を射出、注入して行う。この場合、金型内に固定された予備成形品が金型からめくれたり、動いたりしないように配慮する必要がある。また、ゲートから射出、注入される樹脂が予備成形品よりキャビティー側に回り込むのを防ぐため、また、ウェルドによるシワの発生を防ぐため、ゲートの種類、数、位置、方向、形状にも配慮する必要がある。特にゲートの種類としては、ダイレクトゲート、サブマリンゲート等がよく、また、ゲートの数としては、部品の形状、射出樹脂の流動性等も考慮する必要があるが、１点とすることが好ましい。
溶融樹脂を射出、注入した後は、冷却し、型を開いて成形品を取り出し上記予備成形品が着色被膜層として一体に組み込まれた部品が得られる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の例によって限定されるものではない。
【００２９】
実施例１〜５、比較例１〜６
ａ）塗装代替フィルムの作製
１）（透明層／着色層／接着層）の作製
離型性ポリエステルフィルム上に表−１に記載の構成になるように順次重ね塗りすることによって積層体を作製した。
各層は、それぞれ表−１に記載の組成物をトルエン、メチルエチルケトン、γ−ブチロラクトンまたはこれらの混合物に溶解または分散した上で、リバースロールコート法により形成した。
【００３０】
２）基材層の作製
表−２に記載の組成にて、厚さ０．５ｍｍになるようにＴダイ押出し法にてフィルム化し、基材層を得た。
１）で得られた積層体の接着層側に（２）で得られた基材層を、温度１５０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍで熱ラミネートした後、離型性ポリエステルフィルムを剥離して塗装代替フィルムを得た。
【００３１】
ｂ）部品の成形
ａ）で得られた塗装代替フィルムの真空成形可能温度範囲を評価したうえで、適正温度にて真空成形を実施し、図１の形状の予備成形品を作製した。
真空成形温度は、具体的には、それぞれ実施例１〜４、比較例１、４〜６においては１５０℃、実施例５においては１４０℃、比較例２、３においては１６０℃である。
【００３２】
なお、予備成形品のおおよその大きさは、長手方向１５０ｍｍ、短手方向７０ｍｍおよび厚み方向８ｍｍである。
作製した予備成形品を射出成形用金型のキャビティ面に挿入、固定した後、型締めし、ポリプロピレン樹脂（日本ポリケム（株）製  ＢＣ２Ｅ）を射出して、部品を得た。
【００３３】
ｃ）部品の評価
１）真空成形性評価
絞り比０．５の評価型（真空成形用金型）を用いて真空成形可能温度範囲を評価し結果を表−３に記載した。
評価結果は以下の通りである。
0004042219.tif 000002
【００３４】
２）部品の外観評価
ｂ）で得られた部品について、外観、６０°グロス及び像鮮映度を評価し、結果を表−３に記載した。
尚、評価基準及び測定方法は以下の通りである。
・外観：目視により１０段階評価した。
サメハダ  無    ←１０，９・・・２，１→  サメハダ  著
・６０°グロス：スガ試験機（株）製  ハンディ光沢計ＨＧ−２６８使用
・像鮮映度    ：スガ試験機（株）製  携帯用写像鮮明度測定器ＨＡ−ＮＳＩＣ使用
尚、６０°グロス及び像鮮映度は図１に示す形状の予備成形品を着色被膜層として一体に組み込んだ部品の平面部分にて測定した。
【００３５】
【表１】
0004042219.tif 000003
【００３６】
【表２】
0004042219.tif 000004
【００３７】
【表３】
0004042219.tif 000005
【００３８】
【発明の効果】
本発明の塗装代替フィルムは、熱成形による予備成形性が良く、かつ予備成形後の外観に優れるため、意匠性を要求されるバンパー、サイドモール、マッドガード、ホイールキャップ、スポイラー等の自動車外装部品等の成形品に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装代替フィルムの予備成形品の斜視図
【図１】
0004042219.tif 000006