(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ゴム状弾性体は、前記第1のポリエステル樹脂層の総質量に対して5〜25質量%の範囲内で前記第1のポリエステル樹脂層に含まれることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化粧板用樹脂フィルム。
前記第2のポリエステル樹脂の融点は、前記第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+125℃以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化粧板用樹脂フィルム。
前記第1のポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、PET−I、PET−G、PCT−G及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の化粧板用樹脂フィルム。
前記第2のポリエステル樹脂は、ポリブチレンテレフタレート、PBT−I、及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含む主樹脂と、ポリエチレンテレフタレート、PET−I、及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含む副樹脂と、のうち、少なくとも前記主樹脂を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の化粧板用樹脂フィルム。
【背景技術】
【0002】
近年、ユニットバス内壁材、建築内外壁材、OA機器(例えば電気・電子機器、音響機器、複写機・プリンター等)の筐体、OA機器の内部部品、及び家具の部品等として化粧板が使用されることが増えてきている。
【0003】
ここで、化粧板は、樹脂フィルムを基材にラミネートした(すなわち、積層した)ものである。ここで、樹脂フィルムの表面は多数の凹凸があるので、そのままでは基材に積層されにくい。ただし、樹脂フィルムは加熱されることで軟化し、凹凸がゆるやかになる。そこで、樹脂フィルムは、加熱によって十分に(すなわち、基材(または基材上に予め塗布された接着剤)と樹脂フィルムとの十分な接触面積を担保できる程度まで)軟化された後、基材に積層される。
【0004】
化粧板は、樹脂フィルムによって様々な特性(例えば意匠性、加工潤滑性、耐食性、耐薬品性、絶縁性、耐指紋汚染性)が付与されている。例えば、樹脂フィルムに顔料を含める、樹脂フィルムの表面をエンボス加工する、樹脂フィルムの表面に各種の柄を印刷すること等によって、様々な意匠を化粧板に付与することができる。
【0005】
化粧板を用いるメリットの一つとして、ユニットバス内壁等の製造コストが低減されることが挙げられる。例えば、ユニットバス内壁材として化粧板を使用した場合、ユニットバス内壁一面を一括して作製することができる。これに対し、ユニットバス内壁をタイルで作製する場合、ユニットバスの内壁面に多数のタイルを逐一貼り付けていく必要がある。したがって、ユニットバス内壁材として化粧板を使用した場合、ユニットバスの製造コストが大きく低減される。さらに、上述した通り、樹脂フィルムに顔料を含める、樹脂フィルムの表面をエンボス加工する、樹脂フィルムの表面に各種の柄を印刷すること等によって、様々な意匠を化粧板に付与することができる。したがって、これらの意匠が付与された化粧板を用いてユニットバスの内壁を作製することで、ユニットバスの内壁の意匠性を容易かつ低コストで向上することができる。
【0006】
ところで、化粧板の樹脂フィルムとしては、経済性、エンボスなどの意匠性付与のし易さからPVC(ポリ塩化ビニル)フィルムが主として使用されてきた。しかし、PVCフィルムを積層した化粧板を加工すると、加工部が白化して意匠性を損なうといった問題、さらに燃焼時には塩化水素などの有害ガスが発生するといった問題があった。そこで、例えば特許文献1〜6に開示されているように、PVCフィルムに代えてポリエステルフィルムを使用する技術が提案されている。
【0007】
特許文献1に開示された技術では、樹脂フィルムが基材樹脂層と表面樹脂層とを備える多層構造となっている。基材である金属板上に基材樹脂層が積層され、基材樹脂層上に表面樹脂層が積層される。基材樹脂層はポリブチレンテレフタレート(PBT)で構成され、表面樹脂層は2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)等で構成されている。このように、基材樹脂層はPBTで構成されるので、結晶化度が高い。
【0008】
特許文献2に開示された技術でも、樹脂フィルムがA層、B層を備える多層構造となっている。基材である金属板上にA層が積層され、B層がA層上に積層される。A層は、融点が210〜240℃のポリエステル樹脂で構成され、その例としてPBTを55質量%以上含むポリエステル樹脂が挙げられている。B層は非晶質のポリエステル樹脂で構成され、その例としてPET−G(グリコール変性PETの一種)が挙げられている。したがって、A層(基材側の層)はB層よりも結晶化度が高い。
【0009】
特許文献3に開示された技術でも、樹脂フィルムがA層、B層、C層を備える多層構造となっている。基材である金属板上にC層が積層され、C層上にB層が積層され、B層上にA層が積層される。A層は、融点が210〜230℃であるPBTを75質量%以上含む。B層は、融点が210〜230℃であるPBTと、実質的に非晶質であるポリエステル樹脂とを、45〜70:30〜55の質量比で含む。実質的に非晶質であるポリエステル樹脂の例として、PET−Gが挙げられている。C層は、ガラス転移点が60℃以上であり、実質的に非晶質なポリエステル樹脂を55質量%位上含む。このようなポリエステル樹脂の例として、PET−G、PCT−G(グリコール変性PETの一種)が挙げられている。したがって、金属板に最も近いC層の結晶化度が最も小さく、金属板から最も遠いA層の結晶化度が最も大きい。B層の結晶化度はA層、C層の中間である。
【0010】
特許文献4に開示された技術では、樹脂フィルムが基材樹脂層、表面保護層を備える多層構造となっている。基材である金属板上に基材樹脂層が積層され、基材樹脂層上に表面保護層が積層される。基材樹脂層を構成する樹脂の例として、PETとアイオノマーとのブレンド樹脂が挙げられており、表面保護層を構成する樹脂の例として、PBTが挙げられている。したがって、基材樹脂層は表面保護層よりも結晶化度が低い。
【0011】
特許文献5に開示された技術では、樹脂フィルムが基材層と表面層とを備える多層構造となっている。基材である金属板に基材層が積層され、基材層上に表面層が積層される。基材層は、エポキシ基を有する非ポリエステル系の熱可塑性エラストマーと、PBTと、実質的に非晶質なポリエステル樹脂とを3〜15:21〜48:42〜73の質量比で含む。エポキシ基を有する非ポリエステル系の熱可塑性エラストマーの例として、エポキシ変性されたスチレンブタジエン系ブロック共重合体が挙げられており、実質的に非晶質なポリエステル樹脂の例として、PET−Gが挙げられている。表面層は透明延伸ポリエステル樹脂で構成されている。透明延伸ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の例として、PETが挙げられている。透明延伸ポリエステルフィルムは、延伸によって結晶化度が上がっているので、基材層は表面層よりも結晶化度が低い。
【0012】
特許文献6に開示された技術では、樹脂フィルムが単層構造となっており、ポリエステル樹脂、ゴム状弾性、及びビニル重合体を含む。ポリエステル樹脂の例として、PET、PBT等が挙げられている。すなわち、樹脂フィルムを構成する樹脂として、結晶化度が高い樹脂、低い樹脂のそれぞれが開示されている。ゴム状弾性体を構成する樹脂の例としてポリオレフィン樹脂が挙げられており、ビニル重合体の例としてアイオノマーが挙げられている。特許文献6に開示された技術では、ゴム状弾性体がビニル重合体によってカプセル化され、かつ、ポリエステル樹脂中に分散している。
【0013】
特許文献1〜6に開示された樹脂フィルムは、いずれもPVCフィルムよりも硬質であるため、これらの樹脂フィルムを用いて作製された化粧板を加工しても、白化しにくい。さらに、樹脂フィルムは非ハロゲン系樹脂であるポリエステル樹脂で構成されているため、燃焼時に塩化水素などの有害ガスが発生しない。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0036】
<1.樹脂フィルムの構成>
まず、
図1〜
図3に基づいて、本実施形態に係る樹脂フィルム10の構成について説明する。
【0037】
図1に示すように、樹脂フィルム10は、第1のポリエステル樹脂層(以下、「下層」とも称する)20と、第2のポリエステル樹脂層(以下、「上層」とも称する)30とを備える。
【0038】
(1−1.下層の構成)
下層20は、第1のポリエステル樹脂と、ゴム状弾性体とを含む無延伸層である。第1のポリエステル樹脂の結晶化度は10%以下である。ここで、結晶化度は、第1のポリエステル樹脂中の結晶部分の体積割合を示す値であり、結晶化度が低いほど結晶部分が少ない。第1のポリエステル樹脂の結晶化度は、以下の(数式1)により定義される。
【0039】
(C%)
A=△H
A/△H
IA×1/wA・・・(数式1)
【0040】
(数式1)中、(C%)
Aは第1のポリエステル樹脂の結晶化度、△H
Aは、示差走査熱量計(DSC)によって測定された第1のポリエステル樹脂の融解熱量(融解潜熱)(J/g)である。示差走査熱量計の加熱速度は、例えば10℃/分であればよい。第1のポリエステル樹脂を複数種類のポリエステル樹脂の混合物とした場合、各ポリエステル樹脂に対応する融解熱量のピークが観測される。この場合、△H
Aは、各ピークが示す融解熱量の総和となる。△H
IAは、第1のポリエステル樹脂の理論融解潜熱、すなわち第1のポリエステル樹脂が完全結晶体である場合の融解熱量である。ポリエステル樹脂を複数種類のポリエステル樹脂の混合物とした場合、△H
IAは、各ポリエステル樹脂の理論融解潜熱の総和である。理論融解熱は、例えば、非特許文献2などに開示されている。なお、理論融解潜熱が不明な場合、PETの平衡融解熱量140.2J/gを理論融解熱量とすればよい。また、融解熱量を示すピークが存在しない場合、第1のポリエステル樹脂の結晶化度は0(完全非晶質)となる。
【0041】
wAは、第1のポリエステル樹脂の下層20総質量に対する質量比である。ポリエステル樹脂が複数種類のポリエステル樹脂の混合物である場合は、これらの下層20の総質量に対する質量比の総和とする。下層20が第1のポリエステル樹脂及びゴム状弾性体のみで構成される場合、wAは0.70〜0.99の範囲内の値となる。
【0042】
図3に示すグラフL10は、第1のポリエステル樹脂の温度と軟化度(%)との対応関係を模式的に示すグラフである。ここで、軟化度は、試料の柔らかさを示すパラメータであり、軟化度が高いほど柔らかい。軟化度は、熱機械測定装置(TMA)を用いた針入試験によって測定可能である。具体的には、軟化度は、試料に細径のプローブを所定荷重で押し込み、その時のプローブの浸透深さを試料の厚さで除算することで得られる。
図3の軟化度は、荷重1MPa、プローブの直径1mmの測定条件で測定された値である。針入試験の荷重は、樹脂フィルム10を基材に圧着する際の荷重と同程度であることが好ましい。また、Tg
Aは第1のポリエステル樹脂のガラス転移点、すなわち下層20のガラス転移点である。
【0043】
グラフL10が示す通り、第1のポリエステル樹脂は、結晶化度が10%以下と非常に低いので、第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A(以下、単に「ガラス転移点Tg
A」とも称する)近傍を境に軟化度が大きく変動する。すなわち、第1のポリエステル樹脂の軟化度は、第1のポリエステル樹脂の温度がガラス転移点Tg
A近傍以下となる場合、80%未満の値となるが、第1のポリエステル樹脂の温度がガラス転移点Tg
A近傍を超えると、80%よりも小さな値まで急激に低下する。また、第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A自体も低く、例えば70℃前後となる。
【0044】
なお、本実施形態のガラス転移点及び融点は、JIS K0129に準じて示差走査熱量計によって測定された値である。示差走査熱量計の加熱速度は例えば10℃/分とすればよい。第1のポリエステル樹脂が複数のポリエステル樹脂の混合物で構成される場合、複数のガラス転移点が測定される。この場合、最も質量比が大きいポリエステル樹脂のガラス転移点をTg
Aとする。同様に、第2のポリエステル樹脂が複数のポリエステル樹脂の混合物で構成される場合、複数の融点が測定される。この場合は、最も質量比が大きいポリエステル樹脂の融点をTm
Bとする。
【0045】
このように、第1のポリエステル樹脂は、結晶化度が10%以下と非常に小さいので、ガラス転移点Tg
A前後の温度であっても十分に(すなわち、基材40(または基材40上に予め塗布された接着剤)と樹脂フィルム10との十分な接触面積を担保できる程度まで)軟化する。
【0046】
すなわち、樹脂フィルム10をガラス転移点Tg
A前後の温度まで加熱し、その後、下層20を基材40に対向させた状態で樹脂フィルム10を基材40にラミネートすることで、後述する実施例で測定されるピール強度が30N/25mm以上となる。したがって、樹脂フィルム10を基材40にラミネートする際に、樹脂フィルム10の加熱温度(すなわちラミネート温度)を低くすることができる。具体的には、樹脂フィルム10のラミネート温度をガラス転移点Tg
A−10℃〜ガラス転移点Tg
A+100℃の範囲内の温度まで低くすることができる。
【0047】
ここで、第1のポリエステル樹脂の結晶化度は、1%以上7%未満が好ましい。第1のポリエステル樹脂の結晶化度が1%未満となる場合、第1のポリエステル樹脂内の結晶部分、すなわち非晶質部分同士を連結する物理架橋部分が非常に少なくなる。したがって、化粧板100をガラス転移点Tg
A以上の温度環境下で使用した際に、下層20の残留応力が開放される場合がある。そして、この残留応力によって下層20が変形し、この変形によって上層30の意匠が変化する場合がある。ただし、後述する実施例に示されるように、仮にこのような意匠の変化が生じた場合でも、その変化量は実用上問題ない程度に軽微である。
【0048】
一方、第1のポリエステル樹脂の結晶化度が7%以上となると、第1のポリエステル樹脂内の結晶部分が多くなる。このため、基材40をガラス転移点Tg
A程度に加熱しただけでは、基材40と樹脂フィルム10との密着力が若干落ちる可能性がある。ただし、後述する実施例に示されるように、基材40と樹脂フィルム10との密着力が若干落ちた場合でも、実用上十分な密着力は確保される。第1のポリエステル樹脂の結晶化度は、2〜5%がより好ましい。結晶化度がこの範囲内の値となる場合、樹脂フィルム10を基材40にラミネートする際に、基材40の加熱温度をさらに低くすることができる。また、化粧板100の使用時に上層30の意匠変化をさらに抑制することができる。
【0049】
第1のポリエステル樹脂は、結晶化度が10%以下であるポリエステル樹脂であれば特に制限されないが、PET、PET−I、PET−G、PCT−G、及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含むことが好ましい。これらのポリエステル樹脂は、結晶化度を容易に10%以下に調整でき、かつ、ガラス転移点も70℃前後と低い。
【0050】
PETは、テレフタル酸とエチレングリコールとの共重合体であるが、本実施形態では、PETのテレフタル酸残基を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPETに含まれるものとする。
【0051】
PET−Iは、PETのジカルボン酸残基の一部をイソフタル酸残基に変更したものであり、イソフタル酸残基をジカルボン酸残基の総モル数に対して0%より大きく75%以下のモル比で含む。イソフタル酸残基のモル比は、0%より大きく25%以下であることが好ましく、5〜15%であることがより好ましい。イソフタル酸残基のモル比がこれらの範囲内となる場合、PET−Iの結晶化の速度が遅くなるため、第1のポリエステル樹脂の結晶化度を容易に10%以下に調整することができる。この結果、第1のポリエステル樹脂を十分に軟化させるために必要な温度を低下させることができる。本実施形態では、PET−Iのジカルボン酸残基の一部を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPET−Iに含まれるものとする。
【0052】
PET−Gは、PETのジオール残基の一部を1、4−シクロヘキサンジメタノール(1、4−CHDM)残基に置き換えたものであり、ジオール残基中の1、4−CHDM残基のモル比がジオール残基の全モル数に対して20%以上50%未満となっている。本実施形態では、PET−Gのジカルボン酸残基の一部を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPET−Gに含まれるものとする。
【0053】
PCT−Gは、PETのジオール残基の一部を1、4−CHDM残基に置き換えたものであり、ジオール残基中の1、4−CHDM残基のモル比がジオール残基の全モル数に対して50以上80以下となっている。本実施形態では、PCT−Gのジカルボン酸残基の一部を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPCT−Gに含まれるものとする。
【0054】
PET、PET−I、PET−G、及びPCT−G(以下、「PET等」とも称する)の誘導体は、PET等を構成するジカルボン酸残基及びジオール残基、すなわちポリエステル残基の一部を他のポリエステル残基に置き換えたものである。
【0055】
PET等の誘導体を構成するジカルボン酸残基としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びアジピン酸、ビメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸等が挙げられる。
【0056】
また、PET等の誘導体を構成するジオール残基としては、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、「ビスフェノールA」と略称する)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、o−ヒドロキシフェニル−p−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン等の芳香族ジオール及びエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、ドデカ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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、水添ビスフェノールA等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール等が挙げられる。
【0057】
なお、PET等の誘導体は、PET等を構成するジカルボン酸残基をジカルボン酸残基の総モル数に対して70モル%、好ましくは80モル%以上、より好ましくは98モル%以上含むことが好ましい。同様に、PET等の誘導体は、PET等を構成するジオール残基をジオール残基の総モル数に対して70モル%、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含むことが好ましい。PET等の誘導体は、PET等を構成するジカルボン酸残基以外のジカルボン酸残基を2種類以上含んでもよく、PET等を構成するジオール残基以外のジオール残基を2種類以上含んでもよい。
【0058】
第1のポリエステル樹脂は、複数種類のジカルボン酸残基またはジオール残基を含むことが好ましい。この場合、2種類以上のジカルボン酸残基またはジオール残基が分子内にランダムに配置されるので、分子内のエントロピー(ランダム性)が大きくなる。したがって、第1のポリエステル樹脂の分子が整列しても規則性を得ることが困難になる。この結果、第1のポリエステル樹脂は結晶化しにくくなる。すなわち、結晶化度を10%以下に調整しやすくなる。このような観点からは、第1のポリエステル樹脂は、上記に列挙されたポリエステル樹脂のうち、PET−I、PET−G、PCT−G、及びこれらの誘導体が好ましい。さらに、第1のポリエステル樹脂は、PET−Gが最も好ましい。PET−Gは、ガラス転移点が70℃近傍なのでハンドリングしやすく、量産されているので経済性に優れる。
【0059】
第1のポリエステル樹脂は、上記の条件を満たす複数種類のポリエステル樹脂を含んでいてもよい。ポリエステル樹脂の混合比は、第1のポリエステル樹脂の結晶化度が10%以下になるのであれば、特に制限されない。
【0060】
第1のポリエステル樹脂は、下層20の総質量に対して70〜99質量%の範囲内で下層20に含まれる。第1のポリエステル樹脂の質量%がこの範囲内となる場合に、下層20がガラス転移点Tg
A前後の温度であっても十分に軟化する。第1のポリエステル樹脂の質量%は、下層20の総質量に対して75〜95質量%であることが好ましく、80〜90質量%であることがより好ましい。第1のポリエステル樹脂の質量%がこれらの範囲内となる場合に、下層20がより軟化されやすくなる。
【0061】
ゴム状弾性体は、破断引張伸び率が550%以上となるものである。ここで、破断引張り伸び率は、JIS K6251もしくはK7162に準拠した方法により測定される値である。
【0062】
ここで、ゴム状弾性体の破断引張り伸び率(ε
A)を550%以上とした理由は以下のとおりである。すなわち、第1のポリエステル樹脂は、結晶化度が10%以下と非常に低いので、化粧板の使用時にエンタルピー緩和を起こしやすい。したがって、下層20が第1のポリエステル樹脂のみで構成される場合、下層20は第1のポリエステル樹脂のエンタルピー緩和によって脆化する可能性がある。
【0063】
下層20の脆化を抑制する方法としては、第1のポリエステル樹脂の破壊エネルギーを吸収するクッション相を添加する方法が考えられる。このようなクッション相になる物質として、特許文献5に開示された熱可塑性エラストマーのようなゴム状弾性体が知られている。
【0064】
しかし、本発明者が特許文献5、6に開示された物質を下層20に添加して化粧板を作製したところ、これらの化粧板では、下層20の脆化が十分に抑制されなかった。そこで、本発明者は、ゴム状弾性体のエネルギー吸収能評価指標の1つである破断引張り伸び率に着目した。そして、本発明者は、破断引張り伸び率が550%以上であるゴム状弾性体を下層20に添加したところ、下層20の脆化が従来よりも大きく抑制されることがわかった。特許文献3に開示された物質は、破断引張り伸び率が550%未満であったため、下層20の脆化を十分に抑制することができなかったと考えられる。そこで、本実施形態では、ゴム状弾性体の破断引張り伸び率を550%以上とした。これにより、下層20の脆化をより確実に抑制することができる。例えば、化粧板100を第1のポリエステル樹脂のガラス転移点−50℃〜−20℃程度の温度環境に長時間暴露しても、樹脂フィルム10は基材40から剥離されにくく、さらに、基材40の腐食が抑制される。
【0065】
ここで、ゴム状弾性体の破断引張り伸び率は、650%以上であることが好ましく、750%以上であることがより好ましく、980%以上であることがさらに好ましい。ゴム状弾性体の破断引張り伸び率がこれらの範囲内となる場合に、下層20の脆化をより確実に抑制することができる。
【0066】
本実施形態のゴム状弾性体は、破断引張り伸び率が550%以上であるゴム状弾性体であれば特に制限されない。本実施形態で使用可能なゴム状弾性体としては、例えば、スチレンーブタジエンボム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴムなどのジエン系ゴム、ブチルゴム、エチレンープロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの非ジエン系ゴム、スチレンーポリブタジエンースチレン共重合体やこの水素添加物、スチレンーポリイソプレンースチレン共重合体などのスチレン系熱可塑性エラストマー、低密度ポリエチレン、エチレンープロピレン共重合体とポリプロピレンとのブレンド、一部架橋したエチレン−プロピレンージエンゴムトポロオレフィンとのブレンドなどのポリオレフィン系熱可塑性、エチレンーブテン共重合体、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、PVC系、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【0067】
なお、コスト、下層20の脆化抑制効果の大きさ、耐水性(特に沸騰水に対する安定性)の観点からは、上記に列挙されたゴム状弾性体のうち、オレフィン骨格を含む(すなわちオレフィン系の)ゴム状弾性体が特に好ましい。オレフィン系のゴム状弾性体は、破断引張伸びが大きく、無極性であるため、脆化抑制効果が大きく、かつ、水周りに使用しても吸水変形しにくい。
【0068】
ゴム状弾性体は、下層20の総質量に対して1〜30質量%の範囲内で下層20に含まれる。ゴム状弾性体の質量%が1質量%未満となる場合、下層20の脆化を十分に抑制することができない。ゴム状弾性体の質量%が30質量%を超えると、下層20の耐水性(特に沸騰水に対する安定性)が落ちる。例えば、下層20を沸騰水に浸漬した際に、下層20が変形しやすくなる。また、化粧板100の使用時に残留応力によって下層20が変形しやすくなる。
【0069】
ゴム状弾性体の質量%は、5〜25質量%が好ましく、10〜20質量%がより好ましい。ゴム状弾性体の質量%がこれらの範囲内となる場合、下層20の脆化をより確実に抑止しつつ、化粧板100の使用時の変形をより確実に抑制することができる。
【0070】
また、下層20はいわゆる無延伸状態となっている。本実施形態における無延伸状態とは、1軸延伸、及び2軸延伸のいずれも行われていないことを意味する。下層20を無延伸状態とすることで、下層20を軟化させた際の収縮応力を少なくすることができ、この結果、下層20と基材40とをより確実かつ強固に密着させることができる。
【0071】
下層20には、上記以外の構成要素として、ゴム状弾性体と第1のポリエステル樹脂との相溶性を改善する相溶化剤を添加することが好ましい。ゴム状弾性体がオレフィン系となる場合、ゴム状弾性体は第1のポリエステル樹脂との相溶性に劣るので、下層20に相溶化剤を添加することが特に好ましい。相溶化剤は、下層20のマトリックス樹脂である第1のポリエステル樹脂とグラフト化することで、ゴム状弾性体の凝集を抑制し、ゴム状弾性体をミクロに分散できる。この結果、ゴム状弾性体の脆性抑制効果が向上する。
【0072】
相溶化剤としては、例えば、アイオノマー、及びエチレン−アクリレート−グリシジルメタクリレート(GMA)共重合体等が挙げられる。これらを単独で下層20に添加してもよいし、両方を下層20に添加してもよい。
【0073】
相溶化剤は、下層20の総質量に対して10質量%以下の範囲内で下層20に添加されることが好ましい。相溶化剤の質量%が10質量%を超えると、相溶化剤と第1のポリエステル樹脂とのグラフト反応が進みすぎて、樹脂フィルム10の製膜時に下層20の材料が増粘する可能性がある。下層20の材料が増粘した場合、樹脂フィルム10の製膜を安定して行うことが難しくなる場合がある。相溶化剤の質量%は、1〜5質量%であることが好ましい。相溶化剤の質量%がこの範囲内となる場合に、相溶化剤と第1のポリエステル樹脂とのグラフト反応を促進しつつ、当該グラフト反応の進行を容易に制御することができる。相溶化剤の質量%は、1〜3質量%の範囲内であることがより好ましい。相溶化剤の質量%がこの範囲内となる場合に、相溶化剤が独自に相を形成することを抑制することができる。相溶化剤が独自に層を形成した場合、この層はゴム状弾性体による脆化抑制の妨げになる可能性がある。
【0074】
また、下層20には、従来の樹脂フィルムに添加可能な他の任意の添加剤、例えば顔料を含めてもよい。顔料は、下層20の総質量に対して5〜20質量%であることが好ましい。顔料の質量%が20質量%を超えた場合、下層20の材料が増粘する可能性がある。また、顔料の質量%が5質量%未満となる場合、樹脂フィルム10が基材40を十分に隠蔽することができなくなる場合がある。この場合、化粧板100の意匠性が低下する場合がある。
【0075】
なお、下層20に顔料を含める方法は特に制限されない。例えば、下層20の材料に顔料を直接添加してもよいし、顔料のマスターバッヂ(第1のポリエステル樹脂に顔料を高濃度で混合した材料)を下層20の材料に添加してもよい。顔料のマスターバッヂは、顔料をマスターバッヂの総質量に対して40〜60質量%の範囲内で含むことが好ましい。顔料の質量%が60質量%を超える場合、マスターバッヂの粘度が高くなり、下層20内に顔料を均一に分散させることが難しくなる場合がある。また、顔料の質量%が40質量%未満となる場合、マスターバッヂ中の顔料が少なく、下層20中の顔料の濃度範囲を上記範囲とするために多量のマスターバッヂが必要になる。このため、樹脂フィルム10の製造コストが増大する。
【0076】
(1−2.上層の構成)
上層30は、第2のポリエステル樹脂を主成分として含む。ここで主成分とは、上層30の総質量に対する質量%が50質量%以上であることを意味する。第2のポリエステル樹脂の結晶化度は、10%より大きい。さらに、第2のポリエステル樹脂の融点は、第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+100℃以上である。ここで、第2のポリエステル樹脂の結晶化度は、第1のポリエステル樹脂の結晶化度と同様に、以下の(数式2)により定義される。
【0077】
(C%)
B=△H
B/△H
IB×1/wB・・・(数式2)
【0078】
(数式2)中、(C%)
Bは第2のポリエステル樹脂の結晶化度、△H
Bは、示差走査熱量計(DSC)によって測定された第2のポリエステル樹脂の融解熱量(融解潜熱)(J/g)である。示差走査熱量計の加熱速度は、例えば10℃/分であればよい。第2のポリエステル樹脂を複数種類のポリエステル樹脂の混合物とした場合、各ポリエステル樹脂に対応する融解熱量のピークが観測される。この場合、△H
Bは、各ピークが示す融解熱量の総和となる。△H
IBは、第2のポリエステル樹脂の理論融解潜熱、すなわち第2のポリエステル樹脂が完全結晶体である場合の融解熱量である。ポリエステル樹脂を複数種類のポリエステル樹脂の混合物とした場合、△H
IBは、各ポリエステル樹脂の理論融解潜熱の総和である。なお、理論融解潜熱が不明な場合、PETの平衡融解熱量140.2J/gを理論融解熱量とすればよい。
【0079】
wBは、第2のポリエステルの上層30の総樹脂質量(顔料等の無機成分を除いた樹脂全体の質量)に対する質量比である。上層30が第2のポリエステル樹脂のみで構成される場合、wBは1.0となる。また、ポリエステル樹脂が複数種類のポリエステル樹脂の混合物である場合は、wBは、これらの下層30の総樹脂質量に対する質量比の総和とする。
【0080】
図3に示すグラフL20は、第2のポリエステル樹脂の温度と軟化度(%)との対応関係を模式的に示すグラフである。Tg
Bは第2のポリエステル樹脂のガラス転移点、すなわち上層30のガラス転移点であり、Tm
Bは第2のポリエステル樹脂の融点、すなわち上層30の融点である。
【0081】
グラフL20が示す通り、第2のポリエステル樹脂は、結晶化度が10%より大きいので、第2のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
B前後の温度では、ほとんど軟化しない。第2のポリエステル樹脂は、温度が融点Tm
Bを超えた際に、第1のポリエステル樹脂と同程度まで軟化する。
【0082】
一方、後述するように、本実施形態では、樹脂フィルム10をガラス転移点Tg
A−10℃〜ガラス転移点Tg
A+100℃の範囲内の温度まで加熱し、樹脂フィルム10を基材40にラミネートする。したがって、樹脂フィルム10のラミネート時には、第2のポリエステル樹脂はほとんど軟化しないので、樹脂フィルム10に施した意匠の損傷を抑制することができる。
【0083】
ここで、第2のポリエステル樹脂の結晶化度は、20%より大きく50%以下であることが好ましい。第2のポリエステル樹脂の結晶化度が20%以下となる場合、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時に、第2のポリエステル樹脂の結晶部分が非晶質部分の分子運動を十分に凍結することができず、上層30が軟化する場合がある。上層30が軟化すると、上層30の意匠が変化する場合がある。ただし、仮にこのような変化が生じた場合でも、その変化量は実用上問題ない程度に軽微である。
【0084】
また、第2のポリエステル樹脂の結晶化度が50%を超えた場合、第2のポリエステル樹脂内の結晶部分が非常に多くなる。このため、樹脂フィルム10の製膜時に上層30が体積収縮を起こす可能性がある。上層30が体積収縮を起こすと、樹脂フィルム10のそりや局所的な収縮を起こす可能性がある。この結果、上層30の表面性状を制御しにくくなる場合がある。ただし、上層30の体積収縮は、実用上問題ない程度に軽微である。
【0085】
第2のポリエステル樹脂の結晶化度は、25〜40%であることがより好ましい。第2のポリエステル樹脂の結晶化度がこの範囲内となる場合、製膜時の体積収縮を抑制しつつ、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時に上層30が軟化することを抑制することができる。
【0086】
第2のポリエステル樹脂の融点は、第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+125℃以上であることがより好ましい。第2のポリエステル樹脂の融点がこの範囲内となる場合、上層30は、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時により軟化しにくくなる。第2のポリエステル樹脂の融点は、第1のポリエステル樹脂の融点+100℃以下であることが好ましい。第2のポリエステル樹脂の融点が第1のポリエステル樹脂の融点+100℃を超えた場合、樹脂フィルム10の製膜時の押し出し温度が高くなりすぎて、下層20が熱劣化する可能性がある。
【0087】
第2のポリエステル樹脂は、上記の条件を満たすポリエステル樹脂であれば特に制限されない。ただし、第2のポリエステル樹脂は、PBT、PBT−I、及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含む主樹脂、もしくは主樹脂とPET、PET−I、及びこれらの誘導体からなる群から選択されるいずれか1種以上を含む副樹脂との混合物が好ましい。
【0088】
PBTは、テレフタル酸とブチレングリコールとの共重合体であるが、本実施形態では、PBTのテレフタル酸残基を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPBTに含まれるものとする。
【0089】
PBT−Iは、PBTのジカルボン酸残基の一部をイソフタル酸残基に変更したものであり、イソフタル酸をジカルボン酸残基の総モル数に対して0%より大きく75%以下のモル比で含む。イソフタル酸残基のモル比は、0%より大きく15%以下であることが好ましく、5〜15%であることがより好ましい。イソフタル酸残基のモル比がこれら好ましい範囲となる場合、PBT−Iの結晶化の速度が速くなるため、第2のポリエステル樹脂の結晶化度を容易に10%より大きくすることができる。本実施形態では、PBT−Iのジカルボン酸残基の一部を2,5−ジメチルテレフタル酸残基に置き換えたものもPBT−Iに含まれるものとする。
【0090】
PBT、及びPBT−I(以下、「PBT等」とも称する)の誘導体は、PBT等を構成するジカルボン酸残基及びジオール残基、すなわちポリエステル残基の一部を他のポリエステル残基に置き換えたものである。PBT等の誘導体を構成するジカルボン酸残基及びジオール残基は、PET等の誘導体を構成するジカルボン酸残基及びジオール残基と同様である。
【0091】
なお、PBT等の誘導体は、PBT等を構成するジカルボン酸残基をジカルボン酸残基の総モル数に対して70モル%、好ましくは80モル%以上、より好ましくは98モル%以上含むことが好ましい。同様に、PBT等の誘導体は、PBT等を構成するジオール残基をジオール残基の総モル数に対して70モル%、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含むことが好ましい。PBT等の誘導体は、PBT等を構成するジカルボン酸残基以外のジカルボン酸残基を2種類以上含んでもよく、PBT等を構成するジオール残基以外のジオール残基を2種類以上含んでもよい。また、主樹脂は、上記に列挙された複数種類のポリエステル樹脂を含んでいてもよい。
【0092】
副樹脂を構成するPET、PET−I、及びこれらの誘導体は、第1のポリエステル樹脂を構成するPET、PET−I、及びこれらの誘導体と同様である。第2のポリエステル樹脂は、少なくとも主樹脂を含んでいる必要がある。これにより、第2のポリエステル樹脂の結晶化度及び融点が上記の条件を満たす。
【0093】
主樹脂と副樹脂とを混合する場合、主樹脂と副樹脂との質量比は100:0〜60:40であることが好ましい。主樹脂に上記割合の副樹脂を含めることで、第2のポリエステル樹脂の結晶化が進み過ぎることを抑制することができる。これにより、上層30の局所的な収縮(このような収縮は、上述したように樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時に起こりやすい)の発生が抑制されうる。なお、副樹脂の質量%が40質量%を超えた場合、エステル交換により第2のポリエステル樹脂の結晶化が遅れ、ひいては、結晶化度を10%以上に調整することが難しくなる場合がある。
【0094】
また、上層30はいわゆる無延伸状態となっている。上層30を無延伸状態とすることで、上層30をエンボス加工することができる。なお、特許文献5では、表面層が延伸されているので非常に固い。このため、表面層にエンボス加工を行うことができない。
【0095】
また、上層30には、従来の樹脂フィルムに添加可能な他の任意の添加剤、例えば顔料を含めてもよい。顔料の濃度範囲、上層30に顔料を含める方法については、下層20と同様である。顔料は、下層20及び上層30のいずれかのみに含まれていてもよく、両方に含まれていてもよい。
【0096】
下層20と上層30との厚さの比は特に制限されないが、下層20は樹脂フィルム10と基材40との密着力を発現するための層であるため、比較的薄い方が好ましい。具体的には、下層20の厚さは、樹脂フィルム10の総厚さに対して1〜20%であることが好ましい。下層20の厚さが樹脂フィルム10の総厚さの1%未満であると、下層20が非常に薄くなるため、下層20を安定して作製することが難しくなる場合がある。下層20の厚さが樹脂フィルム10の総厚さの20%を超える場合、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時(すなわち樹脂フィルム10の加熱時)に、下層20の軟化によって上層30の意匠が変化する場合がある。下層20の厚さは、樹脂フィルム10の総厚さの3〜15%であることがより好ましい。下層20の厚さがこの範囲内となる場合、下層20の製造が容易となり、かつ、下層20が軟化しても上層30の意匠が変化しにくくなる。すなわち、上層30の意匠の健全性が向上する。
【0097】
また、樹脂フィルム10の総厚さ自体も特に制限されないが、30〜300μmであることが好ましい。樹脂フィルム10の総厚さが30μm未満である場合、樹脂フィルム10が非常に薄くなる。このため、例えば樹脂フィルム10に顔料を含めても、樹脂フィルム10が基材40を隠蔽しにくくなる場合がある。樹脂フィルム10の厚さが300μmを超えた場合、基材40との線膨張率差によって、基材40と樹脂フィルム10との界面に大きな熱応力が発生しやすくなる。この結果、樹脂フィルム10が基材40から剥離する場合がある。
【0098】
(1−3.樹脂フィルムの加工)
樹脂フィルム10には、従来の化粧板用樹脂フィルムに施される各種加工を施してもよい。例えば、樹脂フィルム10の上層30をエンボス加工してもよい。エンボスの深さ(溝の深さ)は特に制限されないが、上層30の厚さの80%以下であることが好ましい。エンボスの深さが上層30の厚さの80%を超えた場合、樹脂フィルム10の加熱時の熱伝導により溝の底部近傍のポリエステル樹脂が軟化し、ひいては、エンボスの形状が変化する場合がある。エンボスの深さは、上層30の厚さの60%以下が好ましい。この場合、樹脂フィルム10が加熱された際にエンボスがより変形しにくくなる。
【0099】
また、上層30の表面に各種の印刷を行ってもよく、印刷面上にフィルムまたはコート剤を積層してもよい。これにより、例えば上層30の表面にさらなる意匠を付与することができ、当該意匠をフィルムまたはコート剤によって保護することができる。このようなフィルムとしては、透明保護フィルム等が挙げられる。透明保護フィルムを構成する樹脂としては、2軸延伸PET,無縁伸ポリエステル、スチレン、ポリカーボネート、アクリル、PVC,フッ素樹脂、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。フィルムは上層30に直接圧着されてもよく、接着剤を介して圧着されてもよい。印刷が施されたフィルムを上層30に圧着してもよい。また、コート剤としては、ニス、アクリル、ウレタンなどが挙げられる。
【0100】
本実施形態によれば、下層20は、結晶化度が10%以下である第1のポリエステル樹脂を主成分として含む。第1のポリエステル樹脂は、ガラス転移点前後の温度であっても十分に軟化する。したがって、樹脂フィルム10のラミネート温度をガラス転移点−10℃〜ガラス転移点+100℃程度としても、樹脂フィルム10を基材40に強固にラミネートすることができる。このように、本実施形態では、樹脂フィルム10を低温で基材40にラミネートすることができるので、化粧板100の製造に要するエネルギーを低減することができ、化粧板100の生産速度が向上する。また、樹脂フィルム10と基材40との熱膨張率差が低減されるので、化粧板100の形状が安定し、樹脂フィルム10の加熱時における意匠の変化(例えば印刷・顔料の色落ち)等が抑制される。
【0101】
また、単に下層20の結晶化度を小さくしただけでは、化粧板100の使用時に下層20が脆化する可能性がある。そこで、本実施形態では、脆化を抑制するゴム状弾性体を下層20に含める。特に、本実施形態では、ゴム状弾性体の破断引張り伸び率が550%以上であるので、下層20の脆化を従来よりも確実に抑制することができる。これにより、化粧板100の寿命が向上する。
【0102】
さらに、上層30は、ガラス転移点が10%より大きく、かつ融点が第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+100℃以上である第2のポリエステル樹脂を含む。そして、ラミネート温度は上述したとおり低温でよい。したがって、ラミネート時に第2のポリエステル樹脂層の軟化が抑制され、ひいては、意匠の変化が抑制される。したがって、上層30の意匠設計自由度が向上する。例えば、本実施形態では、エンボスの溝を深くしても樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時にエンボスが戻りにくい。したがって、エンボスの溝を深くすることができる。
【0103】
このように、樹脂フィルム10は、低温で基材40に積層可能であり、かつ、化粧板100の使用環境下で基材40との密着性や耐食性を長期にわたって確保できる。さらに、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時に樹脂フィルム10の意匠が変化しにくい。さらに、下層20、上層30はいずれもポリエステル樹脂で構成されるので、化粧板100を加工しても白化することが少なく、かつ燃焼時にハロゲン化水素などの有害ガスを発生しない。
【0104】
<2.化粧板の構成>
次に、
図2に基づいて、化粧板100の構成について説明する。化粧板100は、基材40上に樹脂フィルム10がラミネート(すなわち積層)されたものである。樹脂フィルム10の下層20が基材40に密着している。基材40の種類は特に制限されない。基材40としては、例えば鋼板、Al合金板、銅板、Ti板などの金属板、木材単板、木材合板、パーチクルボード、MDFなどの木質板、石膏ボード、珪酸カルシウムボード、石綿ボードなどの無機質ボード等が挙げられる。基材40には、各種の表面処理(例えば化成処理等)を施してもよい。基材40の厚さも特に制限されない。ただし、基材40の厚さは、樹脂フィルム10の総厚さの1/10〜10倍であることが好ましい。基材40の厚さが樹脂フィルム10の総厚さの1/10未満となる場合、樹脂フィルム10と基材40との線膨張率差によって、基材40と樹脂フィルム10との界面に大きな熱応力が発生しやすい。基材40の厚さが樹脂フィルム10の総厚さの10倍を超える場合、樹脂フィルム10と基材40との張力差が大きくなりすぎて、連続ラミネート(すなわち、上層30上にさらにフィルムを積層する処理)が困難になる場合がある。
【0105】
<3.化粧板の製造方法>
(3−1.樹脂フィルムの製造方法)
樹脂フィルム10の製造方法は特に制限されない。樹脂フィルム10は、例えばブロー成形法、ロール圧延法等によって作製可能である。ブロー成形法としては、例えばTダイス多層押出法、多層インフレーション法等が挙げられる。ロール圧延法としては、カレンダー法等が挙げられる。ブロー成形法では、下層20及び上層30が共押出しされるが、下層20、上層30を別々に作製したのち、これらを圧着してもよい。圧着の際には接着剤を用いてもよい。ロール圧延法では、下層20、上層30が別々に作製された後、これらが圧着される。圧着の際には接着剤を用いてもよい。
【0106】
(2−2.化粧板の製造方法)
本実施形態に係る化粧板の製造方法は、樹脂フィルム10を第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A−10℃〜第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A+100℃に加熱する第1工程と、下層20を基材40に対向させた状態で、樹脂フィルム10と基材40とを圧着する第2工程と、を含む。
【0107】
ここで、本実施形態では、下層20は、結晶化度が10%以下である第1のポリエステル樹脂を含むので、第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A−10℃〜第1のポリエステル樹脂のガラス転移点Tg
A+100℃に加熱されるだけで十分に軟化する。したがって、第1の工程によって下層20は十分に軟化する。したがって、樹脂フィルム10は、第2工程によって基材40に強固にラミネートされる。一方、上層30は、結晶化度が10%より大きく、かつ、融点が第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+100℃以上であるため、樹脂フィルム10の基材40へのラミネート時にはほとんど軟化しない。したがって、上層30の意匠がほとんど変化しない。
【実施例】
【0108】
(実施例1〜19)
次に、本実施形態の実施例について説明する。実施例1〜19では、以下の処理を行った。
【0109】
(供試材)
実施例1〜19では、PET、PET−I、PBT、PET−Gとして、RN163(東洋紡製)、SA1344(ユニチカ製)、1401−X04(東レ製)、イースター6763(イーストマンケミカル製)を使用した。PET−I中のイソフタル酸残基のモル比は、ジカルボン酸残基の総モル数に対して8%であった。PET−G中の1、4−CHDMのモル比は、ジオール残基の総モル数に対して約30%であった。
【0110】
また、オレフィン系のゴム状弾性体として、タフマーA4085−S、DF110、BL2481、A4085−S(いずれも三井化学製)、スチレ−ンエチレンーブチレンブロック共重合体(SEBS)系のゴム状弾性体として、タフタックH1221(旭化成製)を使用した。なお、SEBS系のゴム状弾性体については、ポリエステルとの相溶性を改善するため、SEBS系のゴム状弾性体を、その総質量に対して3質量%のグリシジルメタクリレートで改質した(すなわち、エポキシ基を導入した)。そして、当該改質されたゴム状弾性体を使用した。
【0111】
エチレン系3元共重合体系の相溶化剤としてボンドファスト7L(住友化学製)、アイオノマー系の相溶化剤としてハイミラン1702(三井−デュポンケミカル製)を使用した。
【0112】
(パラメータの測定)
下層20用の材料として、表1に示す組成の材料を用意し、各材料の結晶化度、破断引張り伸び率、及びガラス転移点を上述した方法により測定した。測定値を表2に示す。また、上層30を構成する材料として、表1に示す組成の材料を用意し、各材料の結晶化度、及び融点を上述した方法により測定した。測定値を表2に示す。
【0113】
(樹脂フィルムの製造(製膜))
2層T型ダイスを取り付けた1軸押出し機を用意し、下層20を構成する材料及び上層30を構成する材料を1軸押出し機から共押出することで、実施例1〜19に係る樹脂フィルム10を作製した。なお、実施例ごとにエンボス加工有りの樹脂フィルム(以下、「エンボスフィルム」とも称する)、エンボス加工なしの樹脂フィルムを作製した。また、上層30の厚さ、下層20の厚さは各樹脂フィルム10で共通とし、それぞれ95μm、5μとした。また、エンボス溝の深さも各樹脂フィルム10で共通とし、50μmとした。なお、各樹脂フィルム10の上層30には、上層30の総質量に対して20質量%の酸化チタン(顔料)を添加した。また、エンボス加工なしの樹脂フィルムの表面には、石目調のグラビア印刷を施した。さらに、この印刷面上に接着剤を塗布し、厚さ20μmの2軸延伸フィルムを80℃で圧着接合した。これにより、高鮮映フィルムを製造した。
【0114】
(製膜結果)
実施例11のエンボス加工なしフィルムの表面は、実用上問題にならないレベルではあるが他の実施例に比較して平坦度は悪かった(Rmax=5μm。なお、Rmaxについては、後述する意匠性評価試験で測定した。)。他の実施例のフィルムの平坦度はRmax<3μmであった。実施例11は、上層30の結晶化度が50%と他の実施例に比較して大きい。このため、平坦度悪化の主因となる局所的な体積収縮が、他の実施例よりも大きくなる。そして、当該体積収縮に起因して、平坦度が悪化したと推定される。
【0115】
(化粧板の製造)
基材40として、厚さ0.45mmのZnめっき鋼板(以下、単に「鋼板」とも称する)を用意した。そして、鋼板の表面を塗布クロメート処理した後、ポリエステル系接着剤(主剤:ポリエステル、硬化剤:ブロックイソシアネート)を厚さ4〜10μmで塗布した。ついで、鋼板をオーブンに入れ、鋼板を下層20のガラス転移点Tg
A(下層20のガラス転移点)−10℃、Tg
A+20℃、Tg
A+50℃、Tg
A+100℃のいずれかの温度(ラミネート温度)まで加熱した。鋼板の温度がラミネート温度に到達した後、直ちに鋼板をオーブンから取り出し、鋼板の接着剤面上に樹脂フィルム10の下層20が接触するように樹脂フィルム10を鋼板上に積層した。ついで、樹脂フィルムが積層された鋼板、すなわち積層板をロール間に挟み込み、ロール圧1MPa、ロール送り速度60m/分の条件でロールを通過させた。これにより、樹脂フィルム10と鋼板とを熱圧着した。ロールを通過した積層板を直ちに水槽に浸漬し、積層板を室温まで冷却した。これにより、実施例1〜19に係る化粧板100を作製した。
【0116】
【表1】
【0117】
【表2】
【0118】
(密着力評価試験)
化粧板100を25mm幅に切断し、Tピール法(90°)で密着力を評価した。評価結果を表3に示す。
【0119】
【表3】
【0120】
表3に示すように、大半の実施例では樹脂フィルム/基材間の密着力が樹脂フィルム強度よりも強くて界面で剥離せず、樹脂フィルムが凝集破壊するレベルまで強固に密着した。また、実施例4〜5では、ラミネート温度が低い場合、凝集破壊せずに界面剥離した。ただし、いずれの例でもピール強度は35N/cm以上であるので、実用上には全く問題ない。なお、実施例4〜5の一部で密着力が低下した理由としては、下層20の結晶化度が高いことが挙げられる。すなわち、実施例4〜5では、下層20の結晶化度が高いため、結晶相による物理架橋効果により、軟化度が低下する。これにより、樹脂フィルム10と基材40との密着力が低下したと考えられる。密着力が低下する傾向は、ラミネート温度が低い場合、すなわち下層20が軟化しにくい場合、あるいは、下層20の結晶化度がより大きい実施例5で大きくなる。
【0121】
(意匠性評価試験)
ラミネート前後のエンボス戻り(エンボス溝深さの変化割合)を、エンボスフィルム及びエンボスフィルムが積層された化粧板100を用いて評価した。具体的には、ラミネート前のエンボスフィルム表面に任意に5cmの測定線を20個(20線)マーキングし、粗さ計で各測定線上のRmax(凸部の最大高さ)を測定した。そして、エンボスフィルムが積層された化粧板100を用いてラミネート後のエンボス溝の深さを測定した。具体的には、粗さ計で各測定線上のRmax(凸部の最大高さ)を測定した。そして、測定線ごとにRmaxの変化量を測定し、変化量の算術平均値(20線の算術平均値)をエンボス溝深さの変化量とした。そして、エンボス溝深さの変化量を50μm(ラミネート前のエンボス溝深さ)で除算した値をエンボス戻りとした。評価結果を表4に示す。
【0122】
【表4】
【0123】
表4に示すように、大半の実施例でラミネート後のエンボス戻りがほとんど無かった。実施例13〜15で若干のエンボス戻りがあったが、いずれも10%未満であり、実用上全く問題ないレベルであった。なお、実施例13〜15で若干エンボス戻りが見られたのは、上層30の結晶化度が他の実施例よりも小さいことに起因していると考えられる。上層30の結晶化度が小さいほど、ラミネート温度が低くてもエンボス溝が戻りやすい。さらに、上層30の融点が低いとこの傾向は大きくなる。
【0124】
(化粧板使用環境下での耐食性評価試験)
また、使用環境下での耐食性を評価するため、ラミネート温度をTg
A+100℃とした化粧板100を用いて以下の試験を実施した。
(1)Tg
A−20℃、RH(相対湿度)=90%の環境下で化粧板100を10日間保持した。ついで、保持後の化粧板100の錆び発生の有無を目視で判定した。
(2)化粧板100を沸騰水に20日浸漬した。ついで、化粧板100の表面の形状の変化(高鮮映フィルムの印刷のずれ、膨れの発生の有無)を目視で確認した。
【0125】
さらに、(1)の試験後のフィルム健全性を以下の方法で評価した。すなわち、化粧板100をエッジングすることで化粧板100から樹脂フィルム10を剥離した。ついで、液体窒素温度で樹脂フィルム10を切断することで、平滑断面を得た。ついで、この平滑断面を1000倍の視野の電子顕微鏡で観察し、幅100μmの平滑断面の中にある亀裂の個数をカウントした。評価結果を表5に示す。
【0126】
【表5】
【0127】
表5に示すように、いずれの実施例でもTg
A−20℃、RH=90%下で10日間保持しても基材40の腐食は観察されなかった。なお、腐食には全く問題ないレベルではあったが実施例6〜8、19では若干の亀裂が認められた。さらに、亀裂の発生数は、ゴム状弾性体の破断引張り伸び率が小さいほど大きくなる傾向であった。この理由としては、実施例6〜8のゴム状弾性体の引張り伸び率が他の実施例に比較して小さいことが考えられる。すなわち、実施例6〜8のゴム状弾性体は、破断引張り伸び率が他の実施例に比較して小さいので、下層20の脆化を抑制する機能が他の実施例よりも若干小さいと考えられる。また、実施例19ではゴム状弾性体の添加量が1質量%と比較的小さい。したがって、亀裂が発生した理由としては、ゴム状弾性体による補強効果が小かったことが考えられる。
【0128】
また、すべての実施例で沸騰水浸漬後の意匠変化もなかった。但し、実施例3,18では、実用上問題ないレベルで沸騰水浸漬後の意匠が変化する傾向があった。実施例3では、下層20の結晶化度が0%となり、物理架橋部分が存在しない。したがって、下層20が若干軟化し、これに伴って上層30の意匠が変化したと考えられる。実施例18では、ゴム状弾性体量が30質量%と比較的大きいため、沸騰水下で下層が若干軟化したと推定される。
【0129】
(実施例20)
基材40を厚さ1mmのAl板に代えた他は、実施例1〜19と同様の処理を行った。この結果、実施例1〜19と同様の評価結果が得られた。
【0130】
(比較例1)
つぎに、本実施形態の効果をより明確にするべく、以下の比較例を実施した。特許文献1に倣い、PBTフィルム(結晶化度=50%、ガラス転移点Tg=35℃)を製膜した。そして、PBTフィルムを実施例1〜19と同様の方法によりZnめっき鋼板にラミネートすることを試みた。ここで、ラミネート温度はTg−10℃、Tg+20℃、Tg+50℃、Tg+100℃、およびPBTの融点近傍の225℃とした。この結果、PBTフィルムは、ラミネート温度を225℃とした場合にはZnメッキ鋼板に密着したが、ラミネート温度がTg−10℃〜Tg+100℃の低温となる場合、PBTフィルムは鋼板に全く密着しなかった。比較例1に係るPBTフィルムは、本実施形態の下層20に相当する層が存在しないため、ラミネート温度が低温となる場合には、十分に軟化せず、この結果、鋼板に密着しなかったと考えられる。
【0131】
(比較例2)
特許文献2の実施例1に倣い、2層構造の樹脂フィルムを作製した。上層は、PET−G/PBT=80/20(質量比)の組成を有するポリエステル樹脂と、顔料とを含む。ポリエステル樹脂と顔料との質量比は76:24とした。下層はPET−G/PBT=20/80(質量比)の組成を有するポリエステル樹脂で構成される。下層の結晶化度は53%、ガラス転移点Tgは35℃であった。その後、比較例1と同様の方法により、樹脂フィルムをZnメッキ鋼板にラミネートすることを試みた。ラミネート温度はTg−10℃、Tg+20℃、Tg+50℃、Tg+100℃、およびPBTの融点近傍の225℃とした。この結果、樹脂フィルムは、ラミネート温度を225℃とした場合にはZnメッキ鋼板に密着したが、ラミネート温度がTg−10℃〜Tg+100℃の低温となる場合、樹脂フィルムは鋼板に全く密着しなかった。比較例2に係る樹脂フィルムは、下層の結晶化度が非常に高いため、Tg−10℃〜Tg+100℃の低温では下層が十分に軟化しなかったと考えられる。
【0132】
(比較例3)
特許文献3の実施例に倣い、PCT−G/PBT=15/85(質量比)の組成を有する上層、PET−G、顔料マスターバッヂ、及びPBTを40質量部、60質量部、30質量部の割合で有する中間層(結晶化度=16%、融点225℃)、PCT−Gからなる下層(ガラス転移点Tg=75、結晶化度=0%)を有する樹脂フィルムを作製した。
【0133】
そして、この樹脂フィルムを用いて実施例1〜19と同様の方法により化粧板を作製した。ここで、ラミネート温度は下層のガラス転移点+100℃とした。そして、化粧板を66℃、RH=90%の環境下で10日間保持した。保持後の化粧板には、いずれも錆びが発生していた。さらに、錆び発生部の平滑断面を観察した結果、下層に亀裂(>5個)を確認した。原因を追求するため、Znメッキ鋼板をエッジングにより除外した後、樹脂フィルムからカッターで最下層を単離した。そして、下層をDSC測定した。この結果、下層のガラス転移点の高温側にエンタルピー緩和を示す吸熱ピークを確認した。したがって、亀裂の原因は下層に生じたエンタルピー緩和であることがわかった。比較例3では、下層に本実施形態のゴム状弾性体を有していないため、このようなエンタルピー緩和によって体積収縮が生じ、この結果、亀裂が生じたと考えられる。
【0134】
(比較例4)
特許文献4の実施例6に倣い、PBTからなる上層(結晶化度=2%,融点=225℃)、PET/アイオノマー=95/5(質量比)の組成を有する下層(結晶化度=2%,ガラス転移点=80℃)を有する樹脂フィルムを作製した。アイオノマー(ハイミラン1706:三井デュポンケミカル製)の破断引張伸びをJIS−K7162に準拠して測定したところ、460%であった。
【0135】
その後、比較例3と同様に化粧板を作製した。ラミネート温度は下層のガラス転移点+100℃とした。そして、比較例3と同様の試験を行った。この結果、比較例3と同様の結果が得られた。比較例4では、アイオノマーの破断引張り伸び率が小さいため、エンタルピー緩和が生じたものと考えられる。これに対し、実施例1〜19では、破断引張り伸び率が550%以上のゴム状弾性体を下層20に含めているので、エンタルピー緩和によって第1のポリエステル樹脂が体積収縮を起こしても、その体積収縮をゴム状弾性体が吸収することができる。したがって、下層20の脆化を抑制することができる。
【0136】
(比較例5)
特許文献5の請求項1の組成に倣い、PBT/PET−I/エチレン系3元共重合体(ボンドファストE、住友化学製)を21/73/6の質量比で混合した他は、本実施形態の実施例1と同様の条件で厚さ100μmの単層フィルムを作製した。なお、当該組成は特許文献5の特許請求の範囲に記載された数値範囲のうち、最も非結晶性ポリエステルを多くした配合である。さらに、本単層フィルム表面に接着剤を塗布し、厚さ20μmの2軸延伸ポリエステルフィルムを80℃で圧着接合した。これにより、2層フィルムを得た。
【0137】
当該2層フィルムの下層の結晶化度、ガラス転移点は各々13%、75℃であった。さらに上層の結晶化度、融点は各々45%、260℃であった。当該2層フィルムを本実施形態の実施例1と同様にZnメッキ鋼板にラミネートすることを試みた。ラミネート温度は下層のガラス転移点とした。しかし、2層フィルムは鋼板に密着しなかった。比較例5では、下層の結晶化度が高い。このため、下層は下層のガラス転移点程度のラミネート温度では十分に軟化しなかったと考えられる。
【0138】
さらに、当該2層フィルムを上層の融点(260℃)近傍まで加熱した後、エンボス溝の刻まれたロールで上層を加圧した。加圧後のエンボス溝を目視確認したが、溝は殆どなかった。上層は延伸ポリエステルフィルムであり、非常に硬いため、エンボス溝を転写できなかったと考えられる。
【0139】
(比較例6)
特許文献6の実施例1に倣い、PET−I/EBM(エチレン−ブテンゴム)/アイオノマー=87/10/3(質量比)の組成を有するエンボス入り単層フィルムを作製した。(結晶化度=2%、ガラス転移点=75℃)。当該樹脂フィルムを実施例1と同様の方法によりZnメッキ鋼板にラミネートすることで、化粧板を作製した。ラミネート温度はガラス転移点+100℃(=175℃)とした。この化粧板について、上述した意匠性評価試験を行ったところ、エンボス戻りが20%だった。この樹脂フィルムは、本実施形態の上層30に相当する層がないため、ラミネート時の樹脂フィルムの加熱によって軟化する。この結果、エンボス加工時に弾性歪として変形していたエンボス歪が緩和する。これにより、エンボス溝深さが変形したと考えられる。
【0140】
(比較例7)
下層のPET−I/SEBSの質量比を65/35にした他は、本実施形態の実施例と同様の処理を行うことで、樹脂フィルムを作製した。当該樹脂フィルムをTg
A+100℃のラミネート温度でZnメッキ鋼板にラミネートすることで化粧板を作製し、この化粧板を用いて上述した沸騰水試験(耐食性評価試験の(2))を実施した。そして、沸騰水浸漬後の化粧板を上述した沸騰水試験と同様の方法で評価したところ、エンボス、高鮮映フィルム表面双方に細かな膨れが発生していた。比較例7では、ゴム状弾性体の含有量が30質量%を超えている。このため、下層20が沸騰水浸漬時に軟化したと考えられる。そして、樹脂フィルムの作製時またはZnメッキ鋼板へのラミネート時の張力により下層20に残留した歪みが不均一に開放されたと考えられる。
【0141】
(比較例8)
樹脂フィルムの総膜厚を実施例1の4倍とした(具体的には、下層20、上層30の厚さをそれぞれ実施例1の2倍とした)他は、実施例1と同様の処理を行うことで、樹脂フィルムを作製した。ついで、当該樹脂シートを2軸延伸することで、実施例1と同じ厚さを有する2軸延伸フィルムを作製した。そして、当該2軸延伸フィルムを実施例1と同様の方法によりZnメッキ鋼板にラミネートすることを試みた。ラミネート温度は下層のガラス転移点+100℃とした。この結果、2軸延伸フィルムは、ラミネート直後は若干の密着力を保持したが、3分間放置するとZnメッキ鋼板に全く密着しなかった。そして、液体窒素温度で2軸延伸フィルムを切断することで、平滑断面を得た。そして、この平滑断面を偏光顕微鏡で観察することで、下層の複屈折の程度を確認した。ラミネート前の2軸延伸フィルムの下層についても同様の処理を行うことで、下層の複屈折の程度を確認した。そして、複屈折の程度を比較したところ、ラミネート後では、複屈折が減少していた。この結果により、2軸延伸フィルムに残留していた2軸配向張力がラミネートによって緩和され、大きな収縮応力が発生していたことを確認した。すなわち、2軸延伸フィルムは、このような収縮応力により、Znメッキ鋼板密着できなかった可能性が高いと考えられる。
【0142】
(結論)
実施例1〜20と比較例1〜8との比較から、以下の結論を得た。すなわち、本実施形態に係る樹脂フィルム10は、下層20及び上層30を含む化粧板用の無延伸樹脂フィルムである。下層20は、結晶化度が10%以下である第1のポリエステル樹脂を主成分とし、かつ無延伸フィルムであるため、ラミネート温度が低温であっても十分に軟化してアンカー効果を発現し、基材40との十分な密着力を確保できる。さらに、下層20は、550%以上の破断引張り伸び率を有するゴム状弾性体を適正量含有しているので、化粧板100の使用環境下での耐久性に優れ、化粧板100の意匠をほとんど変化させない。
【0143】
さらに、上層30は、結晶化度が10%より大きく、かつ融点が第1のポリエステル樹脂のガラス転移点+100℃以上である第2のポリエステル樹脂を主成分として含む。そして、ラミネート温度は上述したとおり低温でよい。したがって、ラミネート時に上層30の軟化が抑制され、ひいては、化粧板100の意匠の変化が抑制される。
【0144】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。