CN111634033A - 经硬涂的树脂体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及经硬涂的树脂体的制造方法。本发明能够在树脂体上容易地形成硬涂层,使硬涂剂的废液减少。一种经硬涂的树脂体的制造方法,其特征在于,具有:第一工序,通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体;第二工序,使通过第一工序获得的功能附加用基体与树脂体对置,对功能附加用基体进行加热,由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发,使硬涂剂附着到树脂体上;和第三工序,使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。
Description
技术领域
本发明涉及在树脂体上附加硬涂剂(硬涂用组合物)而制造经硬涂的树脂体的经硬涂的树脂体的制造方法。
背景技术
以往,已知出于提高树脂体(例如塑料片、塑料透镜、塑料膜等)的机械物性等的目的而使用的各种硬涂用组合物(树脂组合物)。例如,作为树脂组合物,已知如下所述的树脂组合物,其通过具有硫醇基的修饰剂与三官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体的加成反应而得到多官能(甲基)丙烯酸酯单体改性修饰剂,使所得到的多官能(甲基)丙烯酸酯单体改性修饰剂对金属氧化物微粒进行改性,由此来制造(参见专利文献1)。
以往,这样的硬涂剂通过一般的涂装方法(例如浸涂法、喷涂法、旋涂法等)附着(涂布)于树脂体,在树脂体上形成硬涂层。由此,提高树脂体的机械物性等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-213989号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,通过一般的涂装方法使硬涂剂附着于树脂体而形成硬涂层时,多数情况下加工者以期望的膜厚形成硬涂层很费功夫、难以控制膜厚。另外,通过一般的涂装方法使硬涂剂附着于树脂体而形成硬涂层时,产生大量的废液,因此不环保。另外,使用大量的硬涂剂,花费成本。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供能够在树脂体上容易形成硬涂层、能够减少硬涂剂的废液的经硬涂的树脂体的制造方法。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,本发明以具备如下所述的构成为特征。
1.一种经硬涂的树脂体的制造方法,其具有:
第一工序,通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体;
第二工序,使通过上述第一工序获得的上述功能附加用基体与树脂体对置,对上述功能附加用基体进行加热,由此使涂布于上述功能附加用基体的上述硬涂剂蒸发,使上述硬涂剂附着到上述树脂体上;和
第三工序,使通过上述第二工序而附着了上述硬涂剂的上述树脂体中的上述硬涂剂固化。
2.如上述1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述第三工序中,对附着有上述硬涂剂的上述树脂体至少实施紫外线的照射,由此使通过上述第二工序而附着了上述硬涂剂的上述树脂体中的上述硬涂剂固化。
3.如上述1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述第一工序中,对作为上述基体的金属制基体涂布上述硬涂剂。
4.如上述1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述第一工序中,使用印刷装置在上述基体上印刷上述硬涂剂,由此获得上述功能附加用基体。
5.如上述1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述第二工序中,使通过上述第一工序获得的功能附加用基体与树脂体非接触地对置,对功能附加用基体进行加热,由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发,使硬涂剂附着到树脂体上。
6.如上述1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述第三工序中,对附着有上述硬涂剂的树脂体进行加热,由此使上述硬涂剂固化。
7.如上述1~6中任一项所述的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,上述树脂体为透镜。
附图说明
图1是示出经硬涂的树脂体的制造方法的流程的流程图。
图2是示出经硬涂的树脂体的制造方法中使用的制造系统的示意图。
具体实施方式
<概要>
以下,参照附图对本发明中的典型的实施方式之一进行说明。例如,图1是示出本实施方式的经硬涂的树脂体的制造方法的流程的流程图。例如,图2是示出本实施方式的经硬涂的树脂体的制造方法中使用的制造系统的示意图。需要说明的是,下述的以<>分类的项目可独立或关联地利用。
下述中,例示出在作为树脂体之一的透镜(例如透镜8)上形成硬涂层而制造经硬涂的透镜的情况进行说明。但是,以下例示的技术也能够应用于通过本发明的技术在透镜以外的树脂体(例如手机的壳、灯用的罩、配件、玩具等中的任意一种成形体等)上形成硬涂层而制造经硬涂的树脂体的情况。
需要说明的是,根据本实施方式,也可以在例如以聚碳酸酯类树脂(例如二乙二醇二烯丙基碳酸酯聚合物(CR-39))、聚氨酯类树脂(トライべツクス)、烯丙基类树脂(例如烯丙基二乙二醇碳酸酯及其共聚物、邻苯二甲酸二烯丙酯及其共聚物)、富马酸类树脂(例如富马酸苄酯共聚物)、苯乙烯类树脂、聚丙烯酸甲酯类树脂、纤维类树脂(例如丙酸纤维素)、硫代氨基甲酸酯类或硫代环氧树脂等高折射材料、尼龙类树脂(聚酰胺类树脂)等中的至少任意一种作为材质(材料)的树脂体上形成硬涂层。
例如,在本实施方式的经硬涂的树脂体的制造方法(以下记载为制造方法)中,实施第一工序、第二工序、第三工序。例如,第一工序是通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体的工序。例如,第二工序是使通过第一工序获得的功能附加用基体与树脂体对置并对功能附加用基体进行加热由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到树脂体上的工序。例如,第三工序是使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化的工序。例如,本实施方式中的制造方法按照第一工序、第二工序、第三工序的顺序进行。
这样,例如,实施上述第一工序、第二工序、第三工序,使硬涂剂蒸发,使其附着于树脂体,使硬涂剂固化,由此能够容易地在树脂体上形成硬涂层。另外,例如,能够不浪费地使用硬涂剂,因此,相对于现有的制造方法,能够减少硬涂剂的废液。
<第一工序>
例如,在第一工序中,作为通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体的方法,可以利用硬涂剂附着部(例如硬涂剂附着部10),将硬涂剂涂布到基体(例如基体2)上,由此获得(制造)功能附加用基体(例如功能附加用基体1)。这种情况下,例如,作为硬涂剂附着部,可以使用印刷装置、分配器(液体定量涂布装置)、通过驱动辊等使硬涂剂附着到基体上的装置等中的至少任意一种。需要说明的是,例如,硬涂剂附着部只要是能够使硬涂剂附着到基体上的构成即可,并非限定于上述的硬涂剂附着部。
例如,使用印刷装置作为硬涂剂附着部的情况下,作为印刷装置,可以使用喷墨打印机(例如喷墨打印机11)、激光打印机等中的至少任意一种印刷装置。当然,也可以使用与上述不同的印刷装置。
如上所述,例如,通过利用印刷装置的印刷而对基体涂布硬涂剂。这样,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够在期望的范围内容易且更均匀地对基体涂布硬涂剂。另外,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够不浪费地使用硬涂剂,并且,在使硬涂剂蒸发时,能够使硬涂剂更均匀地附着于树脂体。另外,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够局部地变更硬涂剂对于基体的涂布量,因此,通过局部地控制涂布量,对于各种形状的树脂体都能够使硬涂剂更均匀地附着于树脂体。另外,例如,还能够通过利用印刷装置的印刷局部地变更硬涂剂对于基体的涂布量,因此,能够局部地变更硬涂剂的涂布量而进行附着。
需要说明的是,例如,在第一工序中,作为通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体的方法,可以是不使用硬涂剂附着部而由作业人员使用毛笔、辊或喷雾器等中的至少任意一种使硬涂剂附着到基体上的方法。
例如,在第一工序中使用的基体是将为了在树脂体上形成硬涂层而使用的硬涂剂暂时保持的介质。例如,基体可以使用纸、金属(例如铝、铁、铜等)、玻璃等中的至少任意一种。作为一例,可以使用金属作为基体。另外,作为一例,例如可以使用使金属与纸组合而成的基体。
需要说明的是,例如,在本发明的经硬涂的树脂体的制造方法中,更优选使用金属制基体。这种情况下,例如,第一工序可以是对作为基体的金属制基体涂布硬涂剂。
例如,金属制基体的热电导率高于其它材料的基体(例如纸、树脂等),因此容易使硬涂剂高效地蒸发。例如,在使用树脂性基体的情况下,热导率低,因此,不易使硬涂剂蒸发,蒸发耗费时间。
另外,例如,对于硬涂剂而言,用于使其蒸发的温度高,因此更优选使用耐热性优良的金属制基体。例如,使用其它耐热性低的基体的情况下,有可能在硬涂剂的蒸发结束前发生基体破损。通过如本发明这样使用金属制基体,能够抑制在硬涂剂的蒸发结束前发生基体破损的可能性。
例如,使用纸制基体的情况下,与金属制基体相比,纸制基体含有大量杂质,因此,在设为用于使硬涂剂蒸发的温度时,杂质容易蒸发。例如,硬涂膜形成于树脂体的表面,因此,在树脂体的表面上附着有杂质的情况下,杂质大大地影响硬涂膜的品质降低。通过如本发明这样使用金属制基体,能够进一步抑制杂质的影响,能够制造更良好的经硬涂的树脂体。另外,例如,使用纸制基体的情况下,硬涂剂进入纸的纤维之间(硬涂剂容易渗透),因此,硬涂剂变得难以蒸发。如本发明这样使用金属制基体的情况下,硬涂剂不易进入基体,因此,能够更容易地使硬涂剂蒸发。
例如,基体的厚度可以为1μm以上且1000μm以下。例如,基体的厚度小于1μm时,基体的强度降低。这种情况下,加工者难以对功能附加用基体进行处理。另一方面,基体的厚度大于1000μm时,成本升高,废弃也麻烦。硬涂剂的加热所需的能量(例如加热时间和输出功率)也增加。当然,基体的厚度并非限定于上述厚度。例如,作为基体,可以使用各种厚度的基体。
<第二工序>
如上所述,使用通过第一工序获得的功能附加用基体进行第二工序。例如,第二工序是使通过第一工序获得的功能附加用基体与树脂体(例如透镜8)对置并对功能附加用基体进行加热由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到树脂体上的工序。
例如,在第二工序中,使用蒸发部(例如蒸发部30)。例如,蒸发部通过利用电磁波对附着于功能附加用基体的硬涂剂进行加热而使硬涂剂向树脂体蒸发。其结果是硬涂剂附着到树脂体上。
例如,蒸发部可以通过对功能附加用基体照射电磁波而在短时间内使硬涂剂的温度升高。另外,使功能附加用基体的硬涂剂蒸发时,还可以考虑通过使高温的铁板等与功能附加用基体接触而对硬涂剂进行加热。当然,作为蒸发部,并非限定于上述构成。例如,作为蒸发部,只要是能够使功能附加用基体中的硬涂剂的温度升高的构成即可。
例如,在第二工序中,使功能附加用基体与树脂体对置时,可以以非接触(例如2mm~30mm等)的方式使其对置。这种情况下,例如,第二工序可以使通过第一工序获得的功能附加用基体与树脂体非接触地对置并对功能附加用基体进行加热由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到树脂体上。例如,通过非接触地对置,能够抑制为了使硬涂剂蒸发而对功能附加用基体进行加热时的热被传递至树脂体。由此,能够抑制树脂体因热而发生变色、收缩等。另外,例如,通过非接触地对置,功能附加用基体与树脂体之间产生距离,因此,能够使硬涂剂充分地分散附着于树脂体。由此,能够抑制硬涂剂的附着不均,能够在树脂体上良好地形成期望膜厚的硬涂膜。
另外,例如,在第二工序中,使功能附加用基体与树脂体对置时,也可以使功能附加用基体与树脂体在接触的状态下对置。
例如,在第二工序中,可以在使树脂体的周围为规定的真空度的状态下使硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到树脂体上。作为一例,例如,在使树脂体进入蒸发部内而进行硬涂剂的附着时,可以利用真空装置(例如泵36)使蒸发部内为规定的真空度后进行附着作业。需要说明的是,通过提高真空度,能够在更低的温度下使硬涂剂蒸发。当然,例如,也可以在使树脂体的周围为常压下使硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到树脂体上。作为一例,在使树脂体进入蒸发部内而进行硬涂剂的附着时,可以使蒸发部内在常压下进行附着作业。
<第三工序>
例如,第二工序结束时,进行第三工序。例如,第三工序是使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化的工序。通过实施第三工序,能够在树脂体上形成硬涂膜。
例如,作为使硬涂剂固化的方法,可以是对树脂体进行加热的方法。这种情况下,例如,通过对附着有硬涂剂的树脂体进行加热,硬涂剂发生固化,从而在树脂体上形成硬涂膜。另外,例如,作为使硬涂剂固化的方法,可以是对树脂体照射电子束的方法。另外,例如,作为使硬涂剂固化的方法,可以是对树脂体照射紫外线的方法。这种情况下,例如,第三工序可以是对附着有硬涂剂的树脂体至少实施紫外线的照射由此使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。例如,通过利用紫外线的照射使硬涂剂固化,能够使硬涂剂在更短时间内固化。另外,例如,通过利用紫外线的照射使硬涂剂固化,与利用热进行固化的情况相比,能够抑制与树脂体的材料相对应的变形,能够对各种材料的树脂体容易地实施硬涂剂的固化。
例如,在第三工序中,使用硬涂剂固化部(例如硬涂剂固化部50)。例如,硬涂剂固化部(以下记载为固化部)使附着有硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。其结果是能够在树脂体上形成硬涂膜。
例如,在使用对树脂体进行加热的方法作为使硬涂剂固化的方法的情况下,固化部通过利用电磁波对附着有硬涂剂的树脂体进行加热而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜。这种情况下,例如,作为固化部,可以使用烘箱(例如送风式定温恒温器)、红外线加热器(远红外加热器等)、激光照射装置(例如使激光在功能附加用基体上扫描从而对功能附加用基体进行加热的装置)等中的至少任意一种。需要说明的是,例如,作为固化部,并非限定于上述构成,只要是能够通过利用电磁波对附着有硬涂剂的树脂体进行加热而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜的构成即可。
另外,例如,在使用对树脂体照射电子束的方法作为使硬涂剂固化的方法的情况下,固化部向附着有硬涂剂的树脂体照射电子束而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜。另外,例如,作为固化部,可以为EB(电子束)装置等。需要说明的是,例如,作为固化部,并非限定于上述构成,只要是能够通过对附着有硬涂剂的树脂体照射电子束而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜的构成即可。
另外,例如,在使用对树脂体照射紫外线的方法作为使硬涂剂固化的方法的情况下,固化部向附着有硬涂剂的树脂体照射紫外线而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜。另外,例如,作为固化部,可以是紫外线灯、激光照射装置(例如使激光在树脂体上扫描而对树脂体照射紫外线的装置)等。例如,在使用激光照射装置的情况下,只要激光源为能够射出紫外区域的波长的激光的构成即可。需要说明的是,例如,作为固化部,并非限定于上述构成,只要是能够通过对附着有硬涂剂的树脂体照射紫外线而使硬涂剂固化、从而在树脂体上形成硬涂膜的构成即可。
需要说明的是,例如,在通过紫外线的照射使硬涂剂固化的情况下,硬涂剂中包含在紫外线下发生反应的光反应引发剂。例如,作为光反应引发剂,可以是通过光使聚合反应开始的光聚合引发剂。这种情况下,例如,可以通过照射紫外线使光聚合引发剂发生反应而使硬涂剂固化。另外,例如,作为光反应引发剂,可以是通过光而产生酸的光反应引发剂。这种情况下,例如,可以是通过照射紫外线而产生酸并利用酸的反应使硬涂剂固化的光反应引发剂。当然,作为光反应引发剂,并非限定于上述的光反应引发剂,只要是通过照射紫外线而使硬涂剂固化的光反应引发剂即可。
需要说明的是,例如,在第三工序中,可以将各种方法组合实施。作为一例,在第三工序中,可以将通过加热进行固化的方法和通过紫外线进行固化的方法组合实施。
需要说明的是,例如,实施第三工序时,可以在常压下使附着有硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。当然,可以在不同气压下实施第三工序。
需要说明的是,硬涂剂附着部、蒸发部和固化部各部中进行的工序中的两个以上可以通过一个装置来执行。例如,可以使用一并执行利用蒸发部进行的第二工序和利用固化部进行的第三工序的制造装置。这种情况下,例如,可以使用同一光源执行第二工序中的功能附加用基体的加热和第三工序中的树脂体的固化。作为一例,例如,可以在第二工序和第三工序中切换光源的波长来执行,由此,在各工序中照射波长适当的光而实施各工序。另外,制造装置也可以以一系列的流程自动地进行多个工序(例如从第二工序到第三工序)。
<挥发工序>
需要说明的是,例如,本实施方式中的经硬涂的树脂体的制造系统中还可以包括挥发工序。这种情况下,例如,经硬涂的树脂体的制造系统可以具备使硬涂剂中所含的溶剂的至少一部分从功能附加用基体中挥发的挥发工序,该挥发工序在第一工序后实施。例如,可以使用通过挥发工序使溶剂的至少一部分挥发后的功能附加用基体来实施第二工序。例如,在挥发工序中,可以使全部溶剂挥发。另外,例如,在挥发工序中,也可以使溶剂的一部分挥发。
例如,通过在第一工序后实施挥发工序,可以使用溶剂的至少一部分挥发后的功能附加用基体来实施第二工序,因此,能够抑制在第二工序中硬涂剂中所含的溶剂蒸发并附着到树脂体上。例如,由于能够抑制溶剂附着到树脂体上,因此能够抑制溶剂侵袭树脂体。由此,能够抑制树脂体的品质的降低。现有的经硬涂的树脂体的制造方法是溶剂与树脂体接触的方法,因此,有时树脂体被溶剂侵袭,但是,根据本发明的方法,与现有技术相比,能够在抑制了对树脂体的侵袭的状态下制造经硬涂的树脂体。
例如,作为挥发工序,可以使用挥发部(例如挥发部60)。这种情况下,例如,可以利用挥发部使通过第一工序获得的功能附加用基体中的溶剂的至少一部分挥发。
例如,作为挥发部,可以使用通过对溶剂进行加热而使其挥发的加热装置。例如,加热装置可以是通过对功能附加用基体进行加热而使溶剂挥发。这种情况下,例如,作为加热装置,可以使用烘箱(例如送风式定温恒温器)、激光照射装置(例如使激光在功能附加用基体上扫描而对功能附加用基体进行加热的装置)等中的至少任意一种。例如,在使用烘箱的情况下,可以通过将功能附加用基体在70℃下加热约1分钟而使硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发。当然,对于使用烘箱时的温度和时间,并非限定于上述。需要说明的是,例如,作为加热装置,并非限定于上述构成,只要是能够通过对功能附加用基体进行加热而使硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发的加热手段即可。
需要说明的是,例如,在将挥发工序和第二工序中的条件(例如气压等)设定为同一条件的情况下,挥发工序中的加热温度低于第二工序中的加热温度。即,在同一条件下,挥发工序是在低于第二工序的温度下对功能附加用基体进行加热的工序。
需要说明的是,作为挥发工序,并非限定于上述的使用加热装置的方法。例如,作为挥发工序,只要是能够使硬涂剂中的溶剂的至少一部分挥发的方法即可。作为一例,作为挥发工序,可以是变更功能附加用基体周围的气压的方法。这种情况下,例如,作为挥发部,可以使用真空装置(例如泵)。例如,在挥发工序中,真空装置通过控制功能附加用基体周围的真空度而使硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发。
例如,挥发工序可以是在第一工序后实施的构成。这种情况下,例如,挥发工序可以在第一工序后且第二工序之前实施。即,例如,挥发工序可以是在第一工序与第二工序之间实施的工序。另外,这种情况下,例如,挥发工序可以在第一工序之后且与第二工序同时实施。作为一例,例如,可以通过在开始第二工序中的功能附加用基体的加热之前控制真空度,同时实施在开始第二工序的蒸发之前的真空度的控制和用于使挥发工序中的硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发的真空度的控制。需要说明的是,在本实施方式中,同时包括大致同时。
<硬涂剂>
在本实施方式中,例如,作为硬涂剂,可以至少包含树脂。即,例如,作为硬涂剂,可以以树脂作为主要成分。需要说明的是,例如,硬涂剂中可以根据需要包含用于溶解树脂的溶剂。另外,例如,硬涂剂中可以包含用于使利用紫外线使硬涂剂固化的反应开始的光聚合引发剂。这种情况下,例如,作为硬涂剂,使用利用紫外线进行固化的树脂。
需要说明的是,在本实施方式中,在硬涂剂中还可以根据需要包含光敏剂、流平剂、消泡剂、流动性调节剂、光稳定剂、抗氧化剂、着色剂、颜料、具有硫醇基(巯基)的修饰剂(具体请参考日本特开2011-213989号公报)、金属氧化物微粒等中的至少任意一种。
例如,作为硬涂剂,优选使用不因热发生固化或难以因热发生固化的硬涂剂。通过使用这样的硬涂剂,在第二工序等中对硬涂剂施加热时,能够抑制硬涂剂在蒸发并附着到树脂体上之前发生固化。当然,作为本实施方式中的硬涂剂,并非仅限定于不因热发生固化或难以因热发生固化的硬涂剂。例如,在使用容易固化的硬涂剂作为硬涂剂的情况下,在第二工序中,通过控制硬涂剂周围的真空度,能够在更低的温度下蒸发,因此,能够在抑制硬涂剂固化的同时使硬涂剂蒸发。
例如,作为树脂,可以使用单官能~多官能的树脂中的至少任意一种树脂。即,例如,作为树脂,可以使用一种树脂。作为一例,可以只使用三官能的树脂。另外,作为一例,可以使用四官能的树脂。另外,例如,作为树脂,可以组合使用两种以上的树脂。作为一例,例如,可以组合二官能的树脂和三官能的树脂。另外,作为一例,例如,可以组合二官能的树脂和四官能的树脂。另外,作为一例,例如,可以组合单官能的树脂和三官能的树脂。另外,作为一例,例如,可以组合单官能的树脂和四官能的树脂。另外,作为一例,例如,可以组合三官能的树脂和四官能的树脂。
需要说明的是,例如,作为树脂,树脂的官能团的数目少时,存在如下情况:在第二工序中,硬涂剂蒸发时,硬涂剂的粘性低,因此,硬涂剂难以附着到树脂体上,并且在第三工序中硬涂剂变得难以固化。即,有时在第三工序中硬涂剂变得难以固化而使硬涂剂的机械物性等提高的性能低。因此,例如,作为树脂,优选使用至少二官能以上的树脂。进一步,例如,作为树脂,更优选使用至少三官能以上的树脂。
另外,例如,作为树脂,树脂的官能团的数目多时,存在如下情况:在第二工序中,硬涂剂变得难以蒸发。因此,例如,作为树脂,更优选使用六官能以下的树脂。即,例如,作为树脂,更优选使用单官能~六官能的树脂。另外,进一步优选的是,作为树脂,进一步优选使用四官能以下的树脂。通过使用四官能以下的树脂,能够使硬涂剂更容易地蒸发。当然,就本发明的制造方法而言,不论树脂的官能团数目如何,使用包含具有各种官能团数目的树脂的硬涂剂的情况都能够容易地在树脂体上形成硬涂膜。
例如,作为树脂,可以使用(甲基)丙烯酸酯单体、……等中的至少任意一种树脂。需要说明的是,表述上“……(甲基)丙烯酸酯”表示“……丙烯酸酯”或“……甲基丙烯酸酯”。例如,使用(甲基)丙烯酸酯单体作为树脂的情况下,可使用单官能~多官能的(甲基)丙烯酸酯单体中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯单体。需要说明的是,在以下的说明中,作为硬涂剂中所含的树脂,列举(甲基)丙烯酸酯单体为例进行说明,但作为树脂并非限定于此。例如,作为硬涂剂中所含的树脂,可以使用各种树脂。这种情况下,例如,作为各种树脂,可以使用环氧树脂、硅烷偶联剂等。
例如,在本实施方式中,作为能够用于硬涂剂的(甲基)丙烯酸酯单体,可以使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正丁氧基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、二(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-丙烯酰基丙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁烯-1,4-二(甲基)丙烯酸酯、环己烷-1,4-二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二烷二醇二丙烯酸酯等直链状、二烷二醇二丙烯酸酯等支链状、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯等支链状、环状的(甲基)丙烯酸酯类、或者氨基甲酸酯丙烯酸酯类等。
需要说明的是,例如,对于单官能~多官能的(甲基)丙烯酸酯单体,可以使用一种(甲基)丙烯酸酯单体、或者组合使用两种以上(甲基)丙烯酸酯单体。需要说明的是,作为(甲基)丙烯酸酯单体,并非限定于上述列举的物质。也可以使用与上述记载的(甲基)丙烯酸酯单体不同的(甲基)丙烯酸酯单体。
例如,在本实施方式中,溶剂可以使用二醇类溶剂、低级醇和酮类溶剂等中的至少任意一种溶剂。这种情况下,例如,可以组合使用二醇类溶剂和低级醇。另外,例如,可以使用二醇类溶剂和低级醇中的一者。例如,在使用二醇类溶剂的情况下,可以使用一种二醇类溶剂,也可以使用两种以上的二醇类溶剂。另外,例如,在使用低级醇类的情况下,可以使用一种低级醇,也可以使用两种以上的低级醇。需要说明的是,例如,作为溶剂,并非限定于上述溶剂。例如,作为溶剂,可以使用各种溶剂。
例如,作为二醇类溶剂,可以使用丙二醇单甲醚(PGM)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甲基溶纤剂(乙二醇单甲醚)、乙基溶纤剂(乙二醇单乙醚)、丁基溶纤剂(乙二醇单丁醚)、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇单甲醚等中的至少任意一种。当然,二醇类溶剂并非限于在此列举的物质。
例如,作为低级醇,可以使用甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、甘油等。当然,低级醇并非限于在此列举的物质。
例如,作为酮类溶剂,可以列举丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)等。当然,酮类溶剂并非限于在此列举的物质。
例如,作为光聚合引发剂,可以使用三(氯甲基)三嗪、2,4-三氯甲基-(4′-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)均三嗪等三嗪类化合物、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚等安息香类化合物、二乙氧基苯乙酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯酮、1-羟基环己基苯乙酮等苯乙酮类化合物、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮等噻吨酮类化合物、苯偶酰二甲基缩酮、2,4,6-三甲基安息香二苯基氧化膦、N,N-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、酰基氧化膦等。另外,例如,作为光聚合引发剂,可以使用一种上述物质或组合使用(混合)两种以上上述物质。
需要说明的是,本实施方式中的经硬涂的树脂体的制造方法也能够应用于染色后的树脂体(染色树脂体)。这种情况下,可以在染色后的树脂体上形成硬涂膜。例如,染色树脂体可以通过各种染色方法获得。例如,染色树脂体可以使用将染料混炼到树脂体中的方法、将树脂体在混合有染料的液体中浸渍规定时间的方法(浸染法)、在树脂体上形成多层膜的方法等中的至少任意一种来获得。
另外,例如,染色树脂体可以使用气相转印染色法来获得。例如,在气相转印染色法中,实施如下工序:染色用基体获得工序,通过在基体上涂布染料而获得染色用基体;蒸镀工序,使染色用基体与树脂体对置,对染色用基体进行加热,由此使涂布于染色用基体的染料升华,使染料附着到树脂体上;和固定工序,通过对附着了染料的树脂体进行加热而使染料固定到树脂体上。这种情况下,例如,在染色用基体获得工序、蒸镀工序和固定工序中的至少任意一个工序中使用的装置可以兼用作在经硬涂的树脂体的制造方法中实施的第一工序、第二工序、第三工序中使用的装置。作为一例,可以在第一工序和染色用基体获得工序中利用一个装置来实施各工序。另外,作为一例,可以在第二工序和蒸镀工序中利用一个装置来实施各工序。另外,作为一例,可以在第三工序和固定工序中利用一个装置来实施各工序。另外,作为一例,可以在第二工序、第三工序、蒸镀工序和固定工序中利用一个装置来实施各工序。
<实施例>
以下,对使用了本实施例中的经硬涂的树脂体的制造系统的经硬涂的树脂体的制造方法进行说明。
首先,参照图2,对本实施例中的经硬涂的树脂体的制造系统(以下记载为制造系统)100的示意性构成进行说明。本实施例的制造系统100具备硬涂剂附着部(以下记载为附着部)10、蒸发部30和固化部50。例如,蒸发部30用于通过对涂布了硬涂剂的功能附加用基体1进行加热而使涂布于功能附加用基体1的硬涂剂蒸发、使硬涂剂附着到透镜8上。例如,固化部50用于使附着了硬涂剂的透镜8的硬涂剂固化而在透镜8上形成硬涂层。
例如,第一工序通过利用附着部10将硬涂剂涂布到基体上而获得(制造)功能附加用基体1。例如,在第一工序中,附着部10通过使之后蒸镀于透镜8的硬涂剂附着于基体2而形成硬涂剂部6。需要说明的是,在本实施例中,硬涂剂部6中混合有树脂、溶剂和光聚合引发剂。例如,基体2是将为了在透镜8上形成硬涂层而使用的硬涂剂暂时保持的介质。对于基体2的详细说明见后述。
在本实施例中,例如,附着部10使用喷墨打印机11使硬涂剂附着(本实施例中为印刷)于基体2。因此,附着部10能够使硬涂剂更准确地附着于基体2以使在透镜8上形成的硬涂层的膜厚为加工者期望的膜厚。即,附着于基体2的硬涂剂的份量等的准确性提高。
在本实施例中,例如,使用印刷装置作为附着部10。例如,在本实施例中,在第一工序中,使用印刷装置将硬涂剂印刷到基体2上,由此获得功能附加用基体1。这样,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够在期望的范围内容易且更均匀地对基体2涂布硬涂剂。另外,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够不浪费地使用硬涂剂,并且,在使硬涂剂蒸发时,能够使硬涂剂更均匀地附着于树脂体。另外,例如,通过利用印刷装置的印刷,能够局部地变更硬涂剂对于基体2的涂布量,因此,通过局部地控制涂布量,对于各种形状的树脂体都能够使硬涂剂更均匀地附着于树脂体。另外,例如,还能够通过利用印刷装置的印刷局部地变更硬涂剂对于基体2的涂布量,因此,能够局部地变更硬涂剂的涂布量而进行附着。
需要说明的是,在本实施例中,通过进行使利用印刷装置印刷后的硬涂剂的溶剂挥发的挥发工序,在透镜8上形成硬涂层时,能够抑制透镜8被硬涂剂中所含的溶剂侵袭。
在本实施例中,例如,列举了使用喷墨打印机11作为印刷装置的情况为例进行说明。这种情况下,例如,在本实施方式中,通过利用喷墨打印机11的印刷,对基体2涂布硬涂剂。在本实施例中,例如,喷墨打印机11具备安装部14、喷墨头15和控制单元(控制部)16。当然,作为喷墨打印机11,并非限定于上述构成。
例如,关于安装部14,在将硬涂剂调整成利用喷墨打印机11能够喷出的特性(例如调整溶剂的量等)后安装硬涂剂的容器(例如后述的墨盒13等)。例如,喷墨头15从作为安装部14的硬涂剂的容器向基体2喷出硬涂剂。由此,在基体2上印刷硬涂剂。例如,控制部16控制喷墨头15的驱动从而从喷墨头15喷出硬涂剂。
例如,为了使用该喷墨打印机11以形成期望的膜厚的方式对用于形成硬涂层的硬涂剂进行打印,使用个人计算机12(以下称为PC)来调整进行打印的硬涂剂的量。例如,硬涂剂的量的调整可以通过PC12中准备好的绘图软件等来进行,可以在PC12内预先保存用于形成期望的膜厚的硬涂层所需的硬涂剂的量,可以在必要时多次得到相同的硬涂剂的量。另外,例如,也可以通过印刷局部地变更硬涂剂的量。即,例如,可以局部地变更在基体2上印刷的硬涂剂的量。由此,能够在透镜8上形成局部膜厚不同的硬涂层。
例如,对于通过印刷装置印刷硬涂剂的基体2,可以列举使用纸、金属板(例如铝、铁、铜等)、玻璃等的构成。在以下的说明中,基体2列举金属为例进行说明。另外,在本实施例中,例如,基体2使用片状的基体。
例如,金属制基体的热电导率高于其它材料的基体(例如纸、树脂等),因此容易使硬涂剂高效地蒸发。另外,例如,通过使用金属制基体,能够抑制在使硬涂剂的蒸发结束前发生基体破损的可能性。另外,例如,通过使用金属制基体,能够进一步抑制杂质的影响,能够制造更良好的经硬涂的树脂体。另外,例如,在使用金属制基体的情况下,硬涂剂难以进入基体,因此,能够更容易地使硬涂剂蒸发。
另外,在以下的说明中,印刷装置列举喷墨打印机11为例进行说明。例如,将基体2放入喷墨打印机11中,通过PC12的操作,按照在透镜8上形成预先设定的膜厚的硬涂膜的方式进行印刷。
需要说明的是,在本实施例中,列举使用喷墨打印机11作为附着部10的印刷装置的构成为例进行说明,但并非限定于此。也可以是通过使用激光打印机作为印刷装置进行印刷而使硬涂剂附着于基体2的构成。
需要说明的是,在本实施例中,列举了使用印刷装置作为附着部10使硬涂剂附着于基体2的构成为例,但并非限定于此。例如,附着部10只要是能够使硬涂剂附着于基体2的构成即可。例如,附着部10可以通过驱动分配器(液体定量涂布装置)、辊等而使墨附着于基体2。另外,例如,也可以不使用附着部10而由作业人员使用毛笔、辊或喷雾器等而使硬涂剂附着于基体2。
例如,第一工序后,在挥发部60内实施挥发工序。例如,挥发部60使溶剂中的至少一部分从功能附加用基体1中的硬涂剂部6中挥发。在本实施例中,例如,作为挥发部60,使用烘箱。例如,利用挥发部60,对附着于功能附加用基体1的硬涂剂部6进行加热,由此使硬涂剂部6的硬涂剂中所含的溶剂的至少一部分蒸发。其结果是获得了硬涂剂中所含的溶剂的至少一部分挥发后的功能附加用基体1。
例如,使用烘箱作为挥发部60的情况下,在挥发部60内,将功能附加用基体1在70℃下加热约1分钟,由此使硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发。当然,对于使用烘箱时的温度和时间,并非限定于上述。需要说明的是,例如,作为挥发部,并非限定于上述构成,只要是能够使硬涂剂的溶剂的至少一部分挥发的构成即可。
由此,能够使用挥发后的功能附加用基体1实施第二工序,因此,能够抑制在第二工序中硬涂剂中所含的溶剂蒸发并附着于透镜8。例如,能够抑制溶剂附着于透镜8,因此,能够抑制溶剂侵袭透镜8。由此,能够抑制透镜8的品质的降低。
需要说明的是,在本实施例中,列举了实施挥发工序的情况为例,但也可以不实施挥发工序。这种情况下,实施第一工序后,实施第二工序。
在本实施例中,如上所述,通过第一工序获得的功能附加用基体1经过挥发工序后在第二工序中使用。例如,第二工序是使通过第一工序获得的功能附加用基体1与树脂体(在本实施方式中为透镜8)对置并对功能附加用基体1进行加热由此使涂布于功能附加用基体1的硬涂剂蒸发而使硬涂剂附着到透镜8上的工序。例如,在第二工序中,使用蒸发部30。
例如,蒸发部30通过电磁波对附着于功能附加用基体1的硬涂剂进行加热,由此使硬涂剂向透镜8蒸发。其结果是硬涂剂被蒸镀到透镜8上。例如,本实施例的蒸发部30具备电磁波产生部31、蒸镀用夹具32、泵36和阀门37。当然,蒸发部30的构成并非限定于上述构成。
例如,电磁波产生部31产生电磁波。作为一例,在本实施例中,使用产生红外线的卤素灯作为电磁波产生部31。但是,电磁波产生部31只要产生电磁波即可。因此,可以使用产生紫外线、微波等其它波长的电磁波的构成代替卤素灯。例如,蒸发部30通过对功能附加用基体1照射电磁波而能够在短时间内使硬涂剂的温度升高。另外,在使功能附加用基体1的硬涂剂升华时,还考虑了通过使高温的铁板等与功能附加用基体1接触而对硬涂剂进行加热。但是,难以使功能附加用基体1与铁板等均匀地(例如无间隙地)接触。如果接触状态不均匀,则有可能硬涂剂没有被均匀地加热而产生硬涂剂的附着不均等。与此相对,本实施例的蒸发部30利用来自与功能附加用基体1分开的电磁波产生部31的电磁波能够对硬涂剂均匀地加热。
例如,蒸镀用夹具32保持功能附加用基体1和透镜8。本实施例的蒸镀用夹具32具备透镜支撑部33和基体支撑部34。透镜支撑部33具备圆筒状的基部和配置于基部的内侧的载置台。透镜8在被基部包围的状态下被透镜支撑部33的载置台支撑。基体支撑部34位于圆筒状的基部的上端,在透镜8的上方支撑功能附加用基体1。虽然详细内容没有图示,但是,功能附加用基体1的外周边缘部被载置于基体支撑部34上时,环状的基体按压构件从功能附加用基体1的外周边缘部之上载置。其结果是功能附加用基体1的位置被固定。
例如,功能附加用基体1配置成附着有硬涂剂的面与透镜8对置。在本实施方式中,在透镜8的上方支撑功能附加用基体1,因此,功能附加用基体1按照硬涂剂部6的附着面朝向下方的方式载置于基体支撑部34。
例如,使功能附加用基体1与透镜8对置时,可以以非接触(例如2mm~30mm等)的方式对置。这种情况下,例如,第二工序中,可以使通过第一工序获得的功能附加用基体1与透镜8非接触地对置,对功能附加用基体1进行加热,由此,使涂布于功能附加用基体1的硬涂剂蒸发,使硬涂剂附着到透镜8上。
例如,通过非接触地对置,能够抑制为了使硬涂剂蒸发而对基体进行加热时的热被传递至树脂体。由此,能够抑制树脂体因热而发生变色、收缩等。另外,例如,通过非接触地对置,功能附加用基体与树脂体之间产生距离,因此,能够使硬涂剂充分地分散附着于树脂体。由此,能够抑制硬涂剂的附着不均,能够良好地进行期望膜厚的硬涂膜的形成。另外,特别是在基体上局部地变更硬涂剂的量进行涂布的情况下,能够在树脂体上适当地形成局部膜厚不同的硬涂膜。当然,例如,在使功能附加用基体1与透镜8对置时,也可以以接触的状态进行对置。
例如,泵36将蒸发部30内部的气体排出至外部,使蒸发部30内部的气压降低。即,例如,泵36将蒸发部30内部的气体排出至外部,使蒸发部30的内部为规定的真空度。
例如,在第二工序中,将透镜8放入蒸发部30内进行硬涂剂的附着时,通过泵36使蒸发部30内为规定的真空度后进行附着作业。需要说明的是,例如,在本实施例中使蒸发部30内为规定的真空状态,但并非限于此,也可以使蒸发部30内在常压下进行附着作业。
例如,泵36将蒸发部30内部的气体排出至外部,使蒸发部30内部的气压降低。例如,蒸发时的蒸发部30内部的气压可以为0.01kPa~5kPa、更优选为约0.05kPa~约3kPa。即,例如,泵36能够用于使蒸发部30内几乎为真空。例如,阀门37切换蒸发部30的内部空间的打开和关闭。即,例如,关于阀门37,可以通过打开该阀门37,利用泵36使外部气体进入几乎为真空的蒸发部30内,在恢复为大气压时使用。
例如,真空状态后,使用电磁波产生部31从上方对功能附加用基体1进行加热,使硬涂剂蒸发。例如,加热温度在功能附加用基体1上低于100℃时,硬涂剂难以从功能附加用基体1蒸发,另外,例如,超过500℃时,容易发生高温引起的硬涂剂的变质、透镜8的变形。因此,加热温度可以为100℃~500℃之间,可以根据透镜8的材料选择尽可能高的温度。
例如,第二工序结束时,进行第三工序。以下,对第三工序进行说明。例如,在第三工序中,使通过第二工序而附着到透镜8上的硬涂剂固化,从而在透镜8上形成硬涂膜。例如,在本实施例中,列举通过照射紫外线而使硬涂剂固化的工序作为第三工序的情况为例进行说明。
例如,固化部50通过对蒸镀有硬涂剂的透镜8照射紫外线而使硬涂剂固化、从而在透镜8上形成硬涂膜。例如,固化部50具备紫外线灯51和载置台52。例如,载置台52上载置附着有硬涂剂的透镜8。例如,紫外线灯52照射紫外线。例如,从紫外线灯52向载置于载置台52上的透镜8照射紫外线。
例如,通过对透镜8照射紫外线,附着于透镜8的硬涂剂开始反应。例如,在本实施例的硬涂剂中,硬涂剂中包含光聚合引发剂作为光反应引发剂。因此,例如,通过对透镜8照射紫外线,对附着于透镜8的硬涂剂照射紫外线,透镜8的光聚合引发剂进行反应,硬涂剂的聚合反应开始。由此,附着于透镜8的硬涂剂固化,在透镜8上形成硬涂膜。
需要说明的是,例如,在实施第三工序时,可以在常压下照射紫外线而使硬涂剂固定。当然,也可以在不同的气压下实施第三工序。例如,加工者在蒸发部30内对透镜8进行硬涂剂的附着后,取出附着有硬涂剂的透镜8。例如,加工者将透镜8放入固化部50,在常压下照射紫外线使硬涂剂固化。
例如,作为基于紫外线灯的紫外线的累积光量,可以为100~6000mJ/cm2、更优选为200~4000mJ/cm2。当然,作为紫外线的累积光量,并非限定于上述的累积光量。例如,作为紫外线的累积光量,只要是能够实现硬涂剂的固化的累积光量即可。
如上所述,例如,本实施例的经硬涂的树脂体的制造方法具有如下工序:第一工序,通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体;第二工序,使通过第一工序获得的功能附加用基体与树脂体对置,对功能附加用基体进行加热,由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发,使硬涂剂附着到上述树脂体上;和第三工序,使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。由此,例如,使硬涂剂升华,使其附着于树脂体,使硬涂剂固定,由此,能够容易地在树脂体上附加硬涂层。另外,例如,能够不浪费地使用硬涂剂,因此,与现有的制造方法相比,能够减少硬涂剂的废液。
另外,例如,第三工序可以是通过对附着有硬涂剂的树脂体至少实施紫外线的照射而使通过第二工序而附着了硬涂剂的树脂体中的硬涂剂固化。由此,例如,通过利用紫外线的照射使硬涂剂固化,能够使硬涂剂在更短的时间内固化。另外,例如,通过利用紫外线的照射使硬涂剂固化,与通过热进行固化的情况相比,能够抑制与树脂体的材料相对应的变形,能够对各种材料的树脂体都容易地实施硬涂剂的固化。
需要说明的是,在本实施例中,硬涂剂部6的形状(印刷形状)设定为圆形,但并非限于此,例如可以为半圆形、其它形状(例如四边形)。
需要说明的是,在本实施例中,功能附加用基体1的加热方法列举了从上方进行的情况为例,但并非限定于此。例如,功能附加用基体1的加热方法即使从侧面或下方的加热也可以同样地使硬涂剂蒸发。
以下,示出本实验例和比较例对本发明具体地进行说明,但本发明并非受下述实验例限制。在以下的实验例1~26中,使用包含单官能团~六官能团的树脂的硬涂剂,通过本发明的制造方法在树脂体上形成硬涂膜(硬涂层),对是否均匀地形成了硬涂膜和硬涂剂中所含的溶剂引起的树脂体的侵袭状态进行了确认。另外,在实验例27~28中,使硬涂剂中所含的溶剂为容易侵袭树脂体的溶剂,并且使用容易受到侵袭的影响的树脂体,通过本发明的制造方法在树脂体上形成硬涂膜,对是否均匀地形成了硬涂膜和硬涂剂中所含的溶剂引起的树脂体的侵袭状态进行了确认。
另外,在比较例1~2中,为了与实验例27~28的使用容易侵袭树脂体的溶剂和容易受到侵袭的影响的树脂体在树脂体上形成硬涂膜的方法进行比较,使用容易侵袭树脂体的溶剂和容易受到侵袭的影响的树脂体,通过现有方法(本比较例中为旋涂)在树脂体上形成硬涂膜,对是否均匀地形成了硬涂膜和硬涂剂中所含的溶剂引起的树脂体的侵袭状态进行了确认。
<实验例1>
在作为树脂的A-SA(2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸)(新中村化学工业株式会社制造)5g中添加作为光聚合引发剂的Irg184(Irgacure-184)(BASF Japan株式会社制造)0.20g、作为溶剂(溶剂)的PGM(丙二醇单甲醚)(太阳化学株式会社制造)5.20g,进行搅拌,制作硬涂剂(硬涂树脂组合物),进行过滤。
接着,使用棒涂机将制作的硬涂剂涂布于背面为黑色的铝基体(Toyo AluminumEcho Products株式会社制造),制作功能附加用基体。接着,为了使功能附加用基体中的硬涂剂的溶剂挥发,利用烘箱在70℃下将功能附加用基体加热1分钟。
在蒸发部(Nidek制造的TTM-1000)内在转印用夹具上安装功能附加用基体,进行硬涂液向聚碳酸酯(PC)透镜(S-0.00)的蒸发作业。此时的条件是将PC透镜的涂布面侧与功能附加用基体的距离设定为5mm。通过真空泵将蒸发部内的气压降至100Pa以下后,通过加热单元(本实验例中使用卤素灯)将功能附加用基体的表面温度加热至200℃。需要说明的是,此时的条件是利用未图示的温度传感器测定功能附加用基体附近的温度,确认已加热至200℃,使硬涂剂蒸发,使其附着到PC透镜上。然后,使蒸发部内的气压恢复至常压后,在空气气氛下,使用高压汞灯照射约1000mJ/cm2的紫外线,形成硬涂层。
[膜形成评价]
针对形成有硬涂膜的树脂体(实验例1中为PC透镜),通过利用分光光度计USPM-RU(奥林巴斯公司制造)测定膜厚,来确认在树脂体的中心和树脂体的四角(自树脂体中心起左上角的区域、自树脂体中心起右上角的区域、自树脂体中心起左下角的区域、自树脂体中心起右上角的区域)五个位置是否分别地形成了硬涂膜。对于能够测定膜厚的位置,视为形成了膜。
在树脂体的五个测定位置都能够测量膜厚(形成了膜):○
树脂体的五个测定位置中存在不能测量膜厚的位置:×
[膜厚评价]
针对形成了硬涂膜的树脂体,利用分光光度计USPM-RU测定树脂体的中心和树脂体的四角(自树脂体中心起左上角的区域、自树脂体中心起右上角的区域、自树脂体中心起左下角的区域、自树脂体中心起右上角的区域)五个位置各自的硬涂膜的膜厚。算出五个位置测定的膜厚中最大值与最小值的差值(膜厚差)。
差值(膜厚差)为1μm以下:○
差值(膜厚差)大于1μm:×
[侵袭性评价]
针对形成了硬涂膜的树脂体,通过目视确认树脂体是否被侵袭。
不能确认对树脂体的侵袭:○
能够确认对树脂体的侵袭:×
<实验例2>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例3>
使用702A(丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例4>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例3同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例5>
使用APG-400(聚丙二醇#400二丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例6>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例5同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例7>
使用UA-31F(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例8>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例7同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例9>
使用A-TMPT-3EO(乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例10>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例9同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例11>
使用A-TMPT(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例12>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例11同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例13>
使用UA-7100(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例14>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例13同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例15>
使用A-TMMT(季戊四醇四丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例16>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例15同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例17>
使用AD-TMP(三羟甲基丙烷四丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例18>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例17同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例19>
使用A-9550(二季戊四醇聚丙烯酸酯)(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例20>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例19同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例21>
使用U-6LPA(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例22>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例21同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例23>
使用UA-1100H(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例24>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例23同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例25>
使用UA-33H(新中村化学工业株式会社制造)代替A-SA作为硬涂剂的树脂,除此以外,与实验例1同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例26>
使用PMMA(丙烯酸类树脂)基材(平板)代替PC透镜,除此以外,与实验例25同样地形成硬涂膜,进行评价。将上述结果示于表1中。
<实验例27>
使用作为对透镜的侵袭性高的溶剂的MIBK(甲基异丁基酮)(Kishida化学株式会社制造)代替PGM作为溶剂,除此以外,与实验例9同样地形成硬涂膜,进行评价。
<实验例28>
使用作为对透镜的侵袭性高的溶剂的MEK(甲乙酮)(Kishida化学株式会社制造)代替PGM作为溶剂,除此以外,与实验例9同样地形成硬涂膜,进行评价。
<比较例1>
使用作为对透镜的侵袭性高的溶剂的MIBK代替PGM作为溶剂,并且,作为经硬涂的树脂体的制造方法,通过作为现有技术的旋涂法形成硬涂膜,除此以外,与实验例9同样地形成硬涂膜,进行评价。旋涂法中,使用旋涂机在透镜上涂布硬涂剂,在空气气氛下、使用高压汞灯对其照射约1000mJ/cm2的紫外线,形成硬涂层。将上述结果示于表2中。需要说明的是,在比较例中,评价设定为与实验例1同样的评价标准。
<比较例2>
使用作为对透镜的侵袭性高的溶剂的MEK代替MIBK,除此以外,与比较例1同样地通过旋涂法形成硬涂膜,进行评价。将以上的结果示于表2中。
如表1所示,确认了:通过本发明的经硬涂的树脂体的制造方法(气相转印法),能够在树脂体(实验例中为透镜)上容易地形成硬涂层。另外确认了:即使在使用容易被侵袭的材料的树脂体和容易侵袭树脂体的溶剂形成硬涂膜的情况下,也能够抑制溶剂侵袭树脂体。
如表2所示,确认了:在使用容易被侵袭的材料的树脂体和容易侵袭树脂体的溶剂通过作为现有技术的旋涂法形成硬涂膜的情况下,树脂体被侵袭。另外确认了:观察到膜厚不均。
符号说明
1 功能附加用基体
2 基体
8 透镜
10 硬涂剂附着部
11 喷墨打印机
12 个人计算机
13 墨盒
14 安装部
15 喷墨头
16 控制部
30 蒸发部
50 硬涂剂固化部
60 挥发部
100 经硬涂的树脂体的制造系统
Claims (7)
1.一种经硬涂的树脂体的制造方法,其具有:
第一工序,通过在基体上涂布硬涂剂而获得功能附加用基体;
第二工序,使通过所述第一工序获得的所述功能附加用基体与树脂体对置,对所述功能附加用基体进行加热,由此使涂布于所述功能附加用基体的所述硬涂剂蒸发,使所述硬涂剂附着到所述树脂体上;和
第三工序,使通过所述第二工序而附着了所述硬涂剂的所述树脂体中的所述硬涂剂固化。
2.如权利要求1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述第三工序中,对附着有所述硬涂剂的所述树脂体至少实施紫外线的照射,由此使通过所述第二工序而附着了所述硬涂剂的所述树脂体中的所述硬涂剂固化。
3.如权利要求1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述第一工序中,对作为所述基体的金属制基体涂布所述硬涂剂。
4.如权利要求1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述第一工序中,使用印刷装置在所述基体上印刷所述硬涂剂,由此获得所述功能附加用基体。
5.如权利要求1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述第二工序中,使通过所述第一工序获得的功能附加用基体与树脂体非接触地对置,对功能附加用基体进行加热,由此使涂布于功能附加用基体的硬涂剂蒸发,使硬涂剂附着到树脂体上。
6.如权利要求1的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述第三工序中,对附着有所述硬涂剂的树脂体进行加热,由此使所述硬涂剂固化。
7.如权利要求1~6中任一项所述的经硬涂的树脂体的制造方法,其中,所述树脂体为透镜。
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