(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイオノマー樹脂フィルム（Ａ層）と、該アイオノマーとは実質的に非接着性のプラスチックフィルム（Ｂ層）からなる積層体の、Ａ層側を基材に当接し、Ｂ層側から加熱押圧した後にＢ層を剥離することを特徴とする積層成形物の製造方法。
【請求項２】
Ｂ層が、延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ＰＥＴフィルムまたは延伸ナイロンフィルムである請求項１記載の積層成形物の製造方法。
【請求項３】
前記基材が、紙、木、織布、不織布又は鋼板である請求項１または２に記載の積層成形物の製造方法。
【請求項４】
Ｂ層が、エンボス加工されたプラスチックフィルムである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の積層成形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層成形物の製造方法に関するものであって、より詳しくは、表面にアイオノマー層を有する積層成形物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙、木板、織布、不織布、鋼板などの基材にプラスチックフィルムを積層した積層体は、突き板、天井材、壁紙、内装材等の建材、家具材、化粧鋼板などの用途に幅広く利用されており、基材ならびにプラスチックフィルムの種類を適宜選択することにより、その組み合わせによって、その基材ならびにプラスチックフィルムが本来有する物性を生かした用途に有効に利用されている。
【０００３】
一方で、アイオノマー樹脂から成形されたフィルムは、耐傷付き性、防汚性などの表面特性や、深絞り性、耐ピンホール性、耐屈曲性などの物性に優れており、これを基材にラミネートすれば、これらの特性を十分に生かした上記各種用途への有効な応用が期待できる。
【０００４】
アイオノマー樹脂とは、α−オレフィンとカルボキシル基をもったモノマーとの共重合体において、カルボキル基を利用して金属イオンで分子鎖間を架橋した樹脂であり、中和度の増加と共に抗張力などの機械強度が著しく大きくなるという特性を有している。また、アイオノマー樹脂は、ＥＡＡ（エチレン−アクリル酸共重合体）などの酸共重合体と比べても、熱間シール性、深絞り性、耐ピンホール性、耐屈曲性、耐油性が優れており、これらの特性を生かして、食品の真空包装、加工肉の深絞り包材のシール層、真空スキン包材の成形性付与材、ストリップ包装体、液体紙容器のＡｌ箔保護層、防湿袋シール層等のフィルム用途に広く用いられている。
【０００５】
ところが、このアイオノマー樹脂フィルムは軟化温度が８０℃以下と低いことと金属接着性が高いことから、これを各種基材に加熱ロール等によって熱ラミネートしようとすると、アイオノマー樹脂フィルムが熱ロールに接着してしまい、基材へのラミネートができにくく、アイオノマー樹脂フィルムを熱ラミネートした積層成形物は形成できないという技術的問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、基材にアイオノマー樹脂フィルムを熱ロールに接着することなく熱ラミネートする積層成形物の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、基材にアイオノマー樹脂フィルムを熱ラミネートする際に、熱ロールを、アイオノマー樹脂フィルムと実質的に非接着性のプラスチックフィルムを介してアイオノマー樹脂フィルムを基材に加熱押圧することを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、アイオノマー樹脂フィルム（Ａ層）と、該アイオノマーとは実質的に非接着性のプラスチックフィルム（Ｂ層）からなる積層体の、Ａ層側を基材に当接し、Ｂ層側から加熱押圧した後にＢ層を剥離することを特徴とする積層成形物の製造方法が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、Ｂ層が、延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ＰＥＴフィルムまたは延伸ナイロンフィルムである上記積層成形物の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明における上記積層成形物の基材としては、紙、木、織布、不織布または鋼板が好ましく使用される。
【００１２】
また、本発明によれば、Ｂ層が、エンボス加工されたプラスチックフィルムである上記積層成形物の製造方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について請求項ごとに説明する。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１は、アイオノマー樹脂フィルム（Ａ層）と、該アイオノマーとは実質的に非接着性のプラスチックフィルム（Ｂ層）からなる積層体の、Ａ層側を基材に当接し、Ｂ層側から加熱押圧した後にＢ層を剥離することを特徴とする積層成形物の製造方法を規定するものである。
【００１４】
アイオノマー樹脂フィルムは、フィルム単体あるいは積層体としての利用は広く行われており、金属接着性、低温ヒートシール性、耐油性、強度、ホットタック性、深絞り性、透明性などのその卓越した物性を利用して、さまざまな用途に利用されている。ところが、このアイオノマー樹脂フィルムは、各種基材に熱ラミネートして積層成形物にしようとした場合には、熱ロールに接着してしまい、アイオノマー樹脂フィルムを各種基材に熱ラミネートした積層成形物を形成できないという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明者らは、いかにしたらこのような技術上の問題がなく、各種基材へのアイオノマー樹脂フィルムの熱ラミネートがスムーズに達成できるかを試行した。
その結果到達したのが、アイオノマー樹脂フィルム（Ａ層という）を、あらかじめアイオノマー樹脂フィルムとは実質的に非接着性のプラスチックフィルム（Ｂ層という）に積層しておき、熱ラミネートに際して、熱ロールをアイオノマー樹脂フィルムと直接に接触させないようにＢ層側から押圧させる手段である。この際、Ａ層はもちろん基材に当接しており、Ｂ層を介してロールによって加熱、加圧されることになり、基材／Ａ層／Ｂ層という積層成形物が構成されることになる。また、基材とＡ層との接着性を改良するために、基材／Ａ層間に接着性樹脂を介在させてもよい。接着性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、あるいはこれらの樹脂を含むエチレン系樹脂の変性樹脂等が例示される。
【００１６】
なお、本発明における「実質的に非接着性」とは、熱によって積層構造はとり得るが、それぞれの層は熱融着することはなく、外力によって剥離可能であることを意味する。
そして、Ｂ層は、Ａ層とは実質的に非接着性のプラスチックフィルムであるから、使用時には、容易に剥離されて、基材／Ａ層からなる積層成形物が形成されることになる。したがって、Ｂ層は、積層成形物の使用時までは、Ａ層を保護する保護フィルムとしての機能も併せ持つことになる。
【００１７】
このように、Ｂ層は、Ａ層と熱ロールとの直接の接触を防止するために、Ｂ層を一時的に被覆する作用と、積層成形物形成後のＡ層表面の保護層として機能し、積層成形物の使用時には剥離されるものであり、通常、その厚みは、８ないし２００μｍ、好ましくは１０ないし１００μｍ程度が用いられる。
【００１８】
また、基材の表皮材として用いられるアイオノマー樹脂フィルムは、基材の種類や用途によってその厚みが異なるが、通常、内装材などの場合は、１０ないし２００μｍ、好ましくは１５ないし１００μｍ程度が用いられる。
本発明の積層成形物を形成するための、Ｂ層としては、アイオノマー樹脂フィルムと実質的に非接着性であるものならば、とくに制限なく用いることができるが、その耐熱性の点などを勘案すれば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ナイロン、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）およびＥＶＯＨ（エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物）などの延伸または無延伸フィルムが好適なものとして挙げることができる。
【００１９】
アイオノマー樹脂を構成するエチレン・不飽和カルボン酸ランダム共重合体としては、不飽和カルボン酸含有量が５ないし２０重量％、好ましくは９ないし１５重量％のものが使用される。エチレンと不飽和カルボン酸以外に他の単量体が共重合されていてもよい。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸名どを例示できるが、特に不飽和モノカルボン酸、なかんずくアクリル酸もしくはメタクリル酸が最も好ましく用いられる。
【００２０】
また、これらのほかに共重合し得る単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エステルなどが例示されるが、これらの他の単量体のなかでは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルが特に好ましい。
【００２１】
エチレン・不飽和カルボン酸ランダム共重合体のアイオノマーの金属種としては、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属、あるいは亜鉛、アルミニウムなどの多価金属などを例示することができる。金属による中和度は１０ないし９０％、特に１５ないし７０％の範囲のものが好適である。メルトフローレート（ＭＦＲ，ＪＩＳ  Ｋ６７６０）は０．０１ないし３０ｇ／１０分、特に０．５ないし２０ｇ／１０分の範囲にあるものが好適である。
【００２２】
本発明において用いるアイオノマー樹脂フィルム層には、必要に応じて、帯電防止剤、無機化合物あるいはその他の任意の添加剤を配合することができる。
帯電防止剤としては、通常使用される帯電防止剤がいずれも用いられるが、非帯電性に優れるカリウム、ルビジウムなどのアルカリ金属もしくはアミンで比較的高中和して得られるアイオノマー樹脂を用いることもできる。
無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、ゼオライト、カーボンブラック、ガラス繊維などの無機充填剤を例示することができる。これらの無機化合物は、混和性ならびに積層成形物の外観等の面から適性を勘案すると、平均粒径が０．０５ないし２０μｍ、特に０．１ないし５μｍ程度のものが好ましい。
【００２３】
また、上記無機化合物の表面を脂肪酸アミド、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、シランカップリング剤で処理したものを用いてもよい。
その他の添加剤としては、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、滑剤、ブロッキング防止剤、発泡剤、架橋剤等を例示することができる。
このように、従来は、熱ロール等に接着してしまい、各種基材へのラミネートが果たされなかった表皮材としてアイオノマー樹脂フィルムの層を有する積層成形物が本発明によってはじめて達成されるものであり、そのアイオノマー樹脂フィルムの物性を利用した各種用途への適用が可能になった点で本発明の技術的意義は大きい。
【００２４】
基材としては、従来から知られている積層成形物に用いられている基材がなんら制限なく使用できるが、クッション材、内装材等の建材関係、家具あるいは化粧鋼板等の用途面から勘案すれば、紙、木板材、織布、不織布、鋼板などが好適なものとして例示される。
【００２５】
本発明においては、まず、アイオノマー樹脂フィルム（Ａ層）と、該アイオノマー樹脂とは実質的に非接着性のプラスチックフィルム（Ｂ層）からなる積層体を準備する。この積層体は、Ｂ層を構成するプラスチックフィルムにアイオノマーを押出ラミネートすることにより得られる。次いで、この積層体のＡ層側を基材にあてがった状態で、Ｂ層側から熱ロールなどによって加熱押圧することによってアイオノマー樹脂フィルムの層が基材に強固に溶着される。このＡ層と基材との熱ラミネートは、本来高い接着性を有するアイオノマー樹脂の特性が十分に発揮され強固なものになる。
【００２６】
このような手段を採ることによって、アイオノマー樹脂フィルムの層が熱ロールと直接触れることがないため、アイオノマー樹脂フィルムが熱ロールに接着して、基材へのラミネートが達成できないという従来技術の欠点は、完全に克服することができた。
【００２７】
熱ロールの加熱温度は、１００ないし１６０℃程度の温度が適用され、この程度の温度によって軟化あるいは溶融しないＢ層のプラスチックフィルムとして、前述したＰＰあるいはＰＥＴの延伸フィルムが特に好適に用いることができる。
【００２８】
これらのプラスチックフィルム（Ｂ層）は、後述する実施例からも明らかなように、基材とＡ層の接着力よりも著しく小さい接着力、つまり、言い換えれば、実質的に非接着状態でＡ層と積層されており、積層成形物の使用時に任意に剥離して積層成形物の表層（Ａ層）を露出させることができる。したがって、積層成形物の使用時までは、Ｂ層は積層成形物表面の保護フィルムとしての機能も併せ備えることになる。基材へＡ層／Ｂ層の積層体をラミネートする方法は、通常の押出しラミネート法などの熱ロール等による加熱加圧手段を備えた自体公知のラミネート方法がなんら制限なく使用できる。
【００２９】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２は、アイオノマーと実質的に非接着性のプラスチックフィルム、すなわち、Ｂ層として好適に用いることのできるものとして、延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ＰＥＴフィルムまたは延伸ナイロンフィルムを規定するものである。
【００３０】
このＢ層のフィルムは、アイオノマー樹脂フィルムと熱ロールとの直接の接触を防止すると共に、熱ロールからの熱と圧力をアイオノマー樹脂フィルムに伝達する役目を有しており、適度の強度と耐熱性が求められる。また、それと同時に積層成形物使用時までの保護フィルムとしての機能も併せ備えていることが好ましく、適度の柔軟性を備えていることも重要である。そのような物性を備えているものとして、本発明者らの実験によれば、上記フィルムが最も適していることが確認された。
【００３１】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３は、積層成形物の基材として、紙、木、織布、不織布又は鋼板を採択したものである。これらの基材は、いずれもアイオノマー樹脂フィルムと強い強度で融着するものであり、内装材などの建材関係の基材として特に有効である。これら基材の表面は、十分に脱脂され、ごみや異物が付着されていないように管理されているべきことは当然である。
【００３２】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４は、Ｂ層をあらかじめ、エンボス加工されたプラスチックフィルムである事を規定するものである。Ｂ層にシボや木目調の模様などを刻設しておくことにより、この形状がアイオノマー樹脂フィルムとの積層に際して、アイオノマー樹脂フィルムの表面に転写され、これが、基材に熱ラミネートされた時に、表面に模様の刻設された付加価値の高い積層成形物が得られることになる。
【００３３】
この発明は、アイオノマー樹脂フィルムの深絞り性ならびに耐屈曲性に優れるという特性を生かしたものであり、アイオノマー樹脂フィルムが、熱ラミネートの際に、あらかじめ、シボや木目調の模様などを刻設したＢ層面と押圧されることにより、そのシボや木目調の模様がアイオノマー樹脂フィルムの表面に明瞭に転写され、装飾的付加価値の高い積層成形体が得られるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、従来は、基材に熱ラミネートすることができなかったアイオノマー樹脂フィルム層を表面に有する積層成形物を提供することができる。
そのため、本来アイオノマー樹脂フィルムの物性として知られている、優れた熱間シール性、深絞り性、耐ピンホール性、耐屈曲性、耐油性、耐傷付き性、耐汚れ性などの特性をそのまま維持した積層成形物を得ることができ、建材関係などの幅広い用途に好適に用いることができる。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明の有用性を説明する。
なお、実施例における条件は下記の通りである。
【００３６】
［試料］
Ａ層
(1) アイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル（株）製「ハイミラン」ＭＦＲ１４，Ｚｎタイプ・メタクリル酸（ＭＡＡ）含量＝１５重量％，中和度＝２１モル％；
(2) アイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル（株）製「ハイミラン」ＭＦＲ５．０，Ｚｎタイプ・メタクリル酸（ＭＡＡ）含量＝１５重量％，中和度＝２３モル％；
(3) ポリプロピレン（三井化学（株）製「グランドポリプロ」）；
(4) 低密度ポリエチレン（三井化学（株）製「ミラソン」）；
Ｂ層
(1) 延伸ＰＰフィルム（東セロ（株）製・２０μｍ厚）；
(2) 延伸ＰＥＴフィルム（東レ（株）製・１２μｍ厚）；
(3) エンボス延伸ＰＥＴフィルム（合同樹脂工業（株）製・EMBOSSED POLYMER                                   FILM FPG10) ；
基材
(1) 上質紙（７０ｇ／ｍ2 ）；
(2) 厚紙（１２０ｇ／ｍ2 ）；
【００３７】
［加工装置および条件］
＜Ａ層／Ｂ層の積層体＞
Ｂ層を構成するフィルム(1),(2),(3) に、Ａ層を構成するアイオノマー樹脂(1),(2) をそれぞれ押出しラミネートした。
加工装置および条件は、下記の通りである。
＜押出ラミ加工条件＞
押出機      田辺プラ  ４０ｍｍφＥｘｔ．（Ｌ／Ｄ＝２８）
スクリュー  田辺プラ  フルフライトタイプ
ダイ        田辺プラ  ストレートマニホールドタイプ
ダイ開口    ０．７×４７０ｍｍ
樹脂温度    ハイミラン  ２２０℃、ＰＰ  ２９０℃、ＬＤＰＥ  ３２０℃
樹脂厚み    ５０μｍ
引取速度    ２０ｍ／ｍｉｎ
【００３８】
＜熱ラミ加工＞
Ａ層／Ｂ層の積層体のＡ層側を基材に当接し、Ｂ層側から熱ロールによって加熱加圧を行い、基材／Ａ層／Ｂ層から成る積層成形物を製造した。
＜熱ラミ加工条件＞
装置        テスター産業（株）製・熱プレスロール（片面加熱）
ロール温度  １２０℃，１５０℃
圧力        ０．２ＭＰａ
引取速度    ２０ｍ／ｍｉｎ
【００３９】
＜各種評価方法＞
(1) 押出ラミ接着強度（Ａ層／Ｂ層間）
測定条件    剥離速度    ３００ｍｍ／ｍｉｎ
剥離角度    Ｔ型剥離
試験片幅    １５ｍｍ
(2) 熱ラミ接着性
評価方法    樹脂／基材層間の接着強度を手感触にて評価
評価結果    ◎：紙剥け（接着きわめて良好）
〇：やや紙剥け（接着良好）
×：接着せず
(3) シボ転写性
評価結果    エンボスＯＰＥＴから樹脂表面へのシボ転写状況を目視にて評価
評価結果    ◎：極めて良好、〇：良好、△：やや良好、
×：シボ流れ気味、−：熱ラミ接着しないため評価せず
(4) 耐傷付き性
▲１▼エリクセン法
評価方法    エリクセン塗料用測定器モデル３１８引っ掻き式硬度計
を使用
評価結果    樹脂表面に傷がつかない最大目盛りを表記
▲２▼鉛筆硬度
評価方法    各種硬度の鉛筆で樹脂表面を引っ掻き、傷付き性を評価
評価結果    傷の付かない最も硬い鉛筆の硬度を表記（６Ｂ  ｏｕｔは、６Ｂでも傷が付くことを意味する）
(5) 耐汚れ性
評価方法    クレヨン（ぺんてる（株）製くれよん）、色鉛筆（（株）サクラクレパス・クーピーペンシル）、油性インク（マジックインキ）で樹脂表面を汚し、エタノール、中性洗剤で拭き取った際の汚れ落ち性を評価
評価結果    〇：完全に汚れ落ち、△：やや汚れが残る、×：はっきり汚れが残る
【００４０】
＜実施例１ないし３＞
表１に示したように、試料として、Ａ層とＢ層の組合わせを変えた積層体、ならびにこれに基材(1) を組合わせた積層成形体を作成し、その接着強度を評価した。積層成形体の熱ラミ温度は、実施例１，２が１２０℃、実施例３が１５０℃である。
結果を表１に示した。
【００４１】
【表１】
0004341793.tif 000002
上記試験において、剥離面はいずれもＡ層／Ｂ層間であり、基材／Ａ層間は剥離不能で基材層が破損した。
【００４２】
＜実施例４＞
試料として、Ａ層(1) とＢ層(3) ならびに基材(2) を組合わせて、Ｂ層のシボをＡ層に転写した時の、各層間の接着性と樹脂表面特性の評価を行った。
結果を表２に示した。
【００４３】
＜比較例１，２＞
Ａ層として、Ａ層(3) ポリプロピレンを用いたもの（比較例１）、Ａ層(4) 低密度ポリエチレン（比較例２）について、実施例４と同様の評価を行い、結果を表２に併せて示した。
【００４４】
【表２】
0004341793.tif 000003