JP2003050305A

JP2003050305A - 粉体単層皮膜積層体

Info

Publication number: JP2003050305A
Application number: JP2001240382A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Azuma; 健策東
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】耐擦傷性に優れまた汚れの付き難い粉体単層皮
膜積層体を得る。【解決手段】粉体単層皮膜の基本的作製方法を変更せず
にこの問題を解決する方法を検討したところ、結着剤の
持つ粘着性は粉体を付着させ、これを埋め込む際にだけ
必要な機能であり、その前後では必ずしも必要でないこ
とに気付き本発明に至った。すなわち、本発明の粉体単
層皮膜積層体の結着層がＴｇ６０℃以上か実質的にＴｇ
を示さないものであることを特徴とするものである。ま
たこの結着層が、少なくとも粉体を埋め込む時までは水
や有機溶剤及び／または液状硬化性成分を含有すること
により粉体を付着せしめるのに充分な粘着性を発現する
ものであることを特徴とするものである。更に結着層中
の主成分としてＴｇ６０℃以上の高分子樹脂を含有する
ことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体上の結着層表
面に、その一部が突出する状態で多数の粉体が単層に埋
め込まれた粉体単層皮膜積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】基体上の結着層表面に、その一部が突出
する状態で多数の粉体が単層に埋め込まれた粉体単層皮
膜積層体については、既に特開２０００−１７１６１
８、特開２００１−０７４９２０、特開２００１−０９
８３８６、特開２００１−１０００１２、特開２００１
−１０８８０５に記載されている。これらの特許公開公
報によると、基体上に結着層を設け、この結着層にフィ
ラー（粉体）を加圧媒体（メデイア）によって埋め込
み、更に余剰フィラーを除去することで粉体単層皮膜を
作製することが出来るとされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記の特許公
報の記載に従えば従来にない良好な粉体単層皮膜を作製
することが出来るが、得られた粉体単層皮膜は耐擦傷性
に劣り、また汚れを拾い易い等の問題があった。この問
題は結着剤として粘着剤を使用していることに起因して
いるが、この粘着剤は上記製造方法の原理から考えて必
須の材料であるため、代替材料を見いだすことが困難で
あった。本発明では、上記問題を解決し、耐擦傷性に優
れまた汚れの付き難い粉体単層皮膜積層体を得ることを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、粉体単層皮
膜の基本的作製方法を変更せずにこの問題を解決する方
法を検討したところ、結着剤の持つ粘着性は粉体を付着
させ、これを埋め込む際にだけ必要な機能であり、その
前後では必ずしも必要でないことに気付き本発明に至っ
たものである。すなわち、本発明の粉体単層皮膜積層体
の結着層がＴｇ６０℃以上か実質的にＴｇを示さないも
のであることを特徴とするものである。またこの結着層
が、少なくとも粉体を埋め込む時までは水や有機溶剤及
び／または液状硬化性成分を含有することにより粉体を
付着せしめるのに充分な粘着性を発現するものであるこ
とを特徴とするものである。更に結着層中の主成分とし
てＴｇ６０℃以上の高分子樹脂を含有することを特徴と
するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粉体単層皮膜積層
体について詳細に説明する。本発明で用いられる基体と
しては、金属、プラスチック、ゴム、紙、ガラス、セラ
ミックス等の各種の材質が使用可能である。またその形
状も、板状、棒状、線材、ブロック、シート等の種々の
ものが適用可能であるが、均一な厚さの結着層を基体上
に生産性良く設けることが出来る点から、ロール形状に
巻き取り可能なフィルム状の基体が好ましい。このよう
なフィルム状の基体としては、紙や各種の合成樹脂フィ
ルム、ゴム、金属箔、及びこれらの積層品等が挙げられ
る。合成樹脂フィルムの材質としては、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリ
カーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリイミド
（ＰＩ）、芳香族ポリアミド、ポリスルホン（ＰＳ）、
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セロファン、ポリエ
チレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）、シクロオレフィン樹脂等が挙げ
られ、これらの単独または混合、更には積層したものを
用いることが出来る。また基体としては、その用途によ
り透明なものでも不透明なものでも使用可能であり、そ
の厚さは、生産性を考慮すると１μｍ〜５ｍｍの範囲の
ものが好ましいが、フィルム中に微小な発泡を有し、剛
性の低い材料であればこれ以上厚いものでも使用するこ
とが出来る。なおこれらのフィルム状基体は、無垢のも
のを使用することもできるが、裏面も含めて予め他の層
を設けた後で使用することもできる。

【０００６】本発明で使用する結着層は、最終的に粉体
単層皮膜積層体が出来上がった段階で、Ｔｇ６０℃以上
か実質的にＴｇを示さないものである。ここでＴｇはポ
リマーのガラス転移温度を指し、ＤＳＣや動的粘弾性率
測定装置等を使用して測定される。Ｔｇが６０℃以上で
あれば、通常の使用において軟化することなく強い結着
力を保持する。また実質的にＴｇを示さないとは、高度
に３次元架橋して熱分解温度以下ではガラス転移が起こ
らないことを意味するが、このような結着層も本発明に
含まれる。更に本発明の結着層は、少なくとも粉体を埋
め込む時までは水や有機溶剤及び／または液状硬化性成
分を含有することにより粉体を付着せしめるのに充分な
粘着性を示すことが求められる。

【０００７】このような結着層の材料（結着剤）として
は、予め重合の完了したＴｇ６０℃以上の高分子樹脂を
主成分として使用することが出来る。ここで主成分とい
うのは樹脂成分中の６０重量％以上を占めることであ
り、８０重量％以上がより好ましい。このＴｇ６０℃以
上の高分子樹脂としては、ポリビニルアルコール（Ｔ
ｇ：８５℃）、ポリビニルアセタール（Ｔｇ：１１０
℃）、ポリビニルブチラール（Ｔｇ：６０〜９０℃）、
ポリメチルメタクリレート（Ｔｇ：１０５℃）及びその
共重合体に代表されるアクリル樹脂、ポリスチレン（Ｔ
ｇ：１００℃）及びその共重合体、スチレン−アクリル
共重合体、ポリアクリロニトリル（Ｔｇ：９７〜１２５
℃）及びその共重合体、ポリ塩化ビニル（Ｔｇ：８１〜
９８℃）、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（Ｔｇ：６
５℃）、ポリエチレンテレフタレート（Ｔｇ：８０〜１
００℃）に代表されるポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネ
ート（Ｔｇ：１４５℃）、エポキシ樹脂、セルロースア
セテートブチレート（Ｔｇ：８５〜１４０℃）やセルロ
ースアセテートプロピオネート（Ｔｇ：１４０〜１６０
℃）に代表されるセルロース系樹脂等が挙げられる。こ
れらの樹脂は単独、または混合して、更にグラフト重合
等により変性して使用することが出来る。またこれらの
樹脂には、必要に応じてメラミンやエポキシ、イソシア
ネート系等の各種硬化剤を添加して結着層を架橋するこ
とにより、耐擦傷性向上を図ることが出来る。以上のＴ
ｇ６０℃以上の高分子樹脂は、水や有機溶剤に溶解また
は懸濁して、溶液またはエマルジョンの形の塗料を調製
し、これを基体上に塗布または印刷することで結着層を
形成することになる。

【０００８】又本発明では、初めは未硬化で液状または
流動性を有するが加熱や光照射により重合や架橋が進
み、最終的にＴｇが６０℃以上か実質的にＴｇを示さな
くなるような熱硬化型、光硬化型樹脂を結着剤として使
用することが出来る。このような材料としては、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、
アクリル樹脂等が挙げられ、それぞれ適切な硬化剤、硬
化促進剤、光開始剤等を混合して使用される。また水ガ
ラスやアルコキシシランの加水分解縮合物等の無機系材
料も使用可能である。

【０００９】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型、ク
レゾールノボラック型、脂環式等が使用可能で、アミン
系、ポリアミノアミド系、酸無水物系、イミダゾール系
等の硬化剤と組み合わせて加熱により硬化することが出
来る。液状ビスフェノールＡ型エポキシとアミン系硬化
剤の組み合わせでは、硬化剤の種類、配合比や硬化条件
により異なるが、硬化物のＴｇは概ね１００〜１５０℃
を示す。またエポキシ樹脂は、光カチオン重合開始剤を
添加すれば紫外線照射で硬化することが可能で、液状ビ
スフェノールＡ型エポキシの硬化物で約１１０℃、脂環
式エポキシの硬化物で約１３０℃のＴｇが得られる。

【００１０】光硬化型樹脂材料では、アクリルオリゴマ
ー、アクリルモノマー、光開始剤を必須成分とし、光ラ
ジカル重合反応により硬化皮膜を与えるものを使用する
ことが出来る。アクリルオリゴマーとしては、多価アル
コールと多塩基酸とから作られるポリエステルにアクリ
ロイル基を導入したポリエステルアクリレート、ビスフ
ェノールＡ型、ノボラック型、脂環式等のエポキシ樹脂
にアクリロイル基を導入したエポキシアクリレート、ポ
リエステルのヒドロキシル基に多価イソシアネート化合
物を反応させ、更に残りのイソシアネート基にヒドロキ
シル基を有するアクリレートを反応させて得られるポリ
ウレタンアクリレート等が挙げられる。アクリルモノマ
ーとしては、架橋密度を上げるためにヒドロキシピバリ
ン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート等の多官能アクリレー
トが、粘度調整や硬化物性改良のためにラウリルアクリ
レート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロ
キシルエチルアクリレート、１，６−ヘキサンジオール
モノアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレート
等の単官能アクリレートが使われるが、それらの選定に
当たっては、経口毒性や一次皮膚刺激率（ＰＩＩ）も考
慮すべきである。光開始剤は、紫外線を吸収して上記ア
クリルオリゴマーやアクリルモノマーの重合反応を開始
させるものであり、その反応機構によりラジカル反応型
とイオン反応型とに分類される。ラジカル反応型には、
ベンゾイン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール等
の開裂型、ベンジル、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン
等の水素引き抜き型があり、イオン反応型としては、Ｐ
Ｆ_６ ⁻やＳｂＦ_６ ⁻等を陰イオンとするジアゾニウム
塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニ
ウム塩等がカチオン重合開始剤として知られている。な
おこのカチオン重合開始剤は、アクリル系樹脂だけでな
く、上述のエポキシ樹脂やビニルエーテル化合物、オキ
セタン化合物を重合させることが出来るものである。ま
た硬化を促進するためにアミン系化合物等の増感剤や、
分光増感を図るために各種色素を添加することもでき
る。なお光硬化型樹脂材料で、特に多官能モノマーの含
有率が高いハードコート材料等では、３次元架橋が高度
に進むためＴｇを示さない場合が見られる。

【００１１】以上説明した結着剤には、この他にカップ
リング剤、表面張力調整剤、着色顔料、染料、ワック
ス、増粘剤、酸化防止剤、防錆剤、抗菌剤、紫外線吸収
剤等の各種添加剤を必要に応じて加えても良い。これら
の結着剤は、水や有機溶剤に溶解した溶液やエマルジョ
ンの形で基体上に塗工されるが、この結着層は少なくと
も粉体を埋め込む時までは水や有機溶剤及び／または液
状硬化性成分を含有することにより粉体を付着せしめる
のに充分な粘着性を発現することが必要である。このた
めの方法としては、結着剤を塗工後、（１）水や溶剤を
完全に揮発させることなく、一部を残留させて粘着性を
持たせる、または（２）一旦完全に乾燥させた後で、あ
らためて水や有機溶剤及び／または液状硬化性成分を結
着層に供給する、（３）熱硬化や光硬化型樹脂が未硬化
または半硬化で粘着性を有する状態を利用する等が挙げ
られる。

【００１２】本発明の結着剤を溶解する有機溶剤として
は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−
ブチルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸イソブチル、セロ
ソルブアセテート等のエステル類、テトラヒドロフラ
ン、メチルセロソルブ、セロソルブ、カルビトール等の
エーテル類、トルエン、キシレン、ゴム揮発油、ミネラ
ルスピリッツ等の炭化水素類、ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤
等が挙げられ、これらは単独で、または混合して使用さ
れる。なお上述の、結着剤を塗工後（１）水や溶剤を完
全に揮発させることなく、一部を残留させて粘着性を持
たせる場合には、揮発性の異なる２種類以上の有機溶剤
を混合して使用し、高沸点溶剤を残留させることが好ま
しい。

【００１３】更に本発明の液状硬化性成分には、常温で
液状を示す上述の熱硬化型、光硬化型樹脂材料や、Ｔｇ
６０℃以上の高分子樹脂を更に架橋するためのエポキシ
やイソシアネート系の硬化剤等が該当する。また常温で
は固体である熱硬化型、光硬化型樹脂材料や硬化剤を有
機溶剤に溶解したものも本発明では液状硬化性成分とし
て使用することが出来る。

【００１４】更に粉体を埋め込む際の結着層の粘着性を
増すために、熱硬化型、光硬化型樹脂材料とＴｇ６０℃
以上の高分子樹脂とを混合して使用することも可能であ
る。本発明の粉体単層皮膜積層体を作製するには、上記
の結着剤を基体上に設け、この結着層に粉体を埋め込む
が、この際粉体を付着せしめるために充分な粘着性を有
することが必要である。この粘着力としてはＪＩＳＺ
０２３７：１９８０に示される１８０°剥離強度が、
１００ｇ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。また粉
体を埋め込んだ後、後述する余剰の粉体を除去する工程
の前後に結着層の残留溶剤を揮発させたり、加熱や紫外
線照射により重合や架橋反応を終了させて粉体単層皮膜
積層体を作製するが、この粉体単層皮膜が十分な耐擦傷
性を有するためには最終的な結着層のＴｇが６０℃以上
であることが必要である。更にこの結着層としては、最
終的に固化または硬化した層の鉛筆硬度がＨＢ以上を示
すものを選択するのが好ましい。なおここでの鉛筆硬度
は、ＰＥＴフィルム上に設けた結着層を光照射や加熱に
より完全に固化（硬化）させて、ＪＩＳＫ５４００
に基づいて測定するものである。本発明で上記基体の片
面または両面に、直接あるいは他の層を介して結着層を
設けるには、各種塗工法や印刷法等が使用できる。塗工
法としては、エアードクターコーテイング、ブレードコ
ーテイング、ナイフコーテイング、リバースコーテイン
グ、グラビアコーテイング、マイクログラビアコーテイ
ング、キスコーテイング、スプレーコーテイング、ダム
コーテイング、デイップコーテイング、ダイコーテイン
グ等が挙げられる。また印刷法としては、フレキソ印刷
等の凸版印刷、ダイレクトグラビア印刷、オフセットグ
ラビア印刷等の凹版印刷、オフセット印刷等の平版印
刷、スクリーン印刷等の孔版印刷を使うことが出来る。
これらの塗工及び印刷は、基体の種類や形状により最適
の方法を選択するべきであるが、フィルム状基体の場合
は基体を一定の速度で移動させながら連続して行うこと
が出来る。

【００１５】結着層の厚さは、埋め込む粉体の粒子径の
０．０１〜２倍が好ましい。結着層の厚さが粉体粒子径
の０．０１倍より薄いと、粉体を結着層へ付着させる際
に粉体の脱落が発生し易くなり、また２倍より厚いと、
埋め込まれ過ぎて表面が突出する状態が得られなくなっ
たり、粉体層から結着剤が表面にしみ出して他の粉体を
付着させて粉体の単層皮膜が得られない可能性が高くな
り、好ましくない。本発明では、上記方法で設けた粘着
性を有する結着層に、容器中で振動させている粉体とメ
デイアに接触させて結着層上に粉体を付着・埋め込ませ
る。または予め粉体だけを結着層に付着させ、しかる後
に容器中で振動させている粉体とメデイアに接触させて
結着層に粉体を埋め込ませることになる。

【００１６】本発明で使用される粉体としては各種のも
のが使用可能であるが、無機物の具体例としては、アル
ミニウム、亜鉛、銅、金、銀、ニッケル、タングステ
ン、鉄、セリウム、チタン等の金属およびこれらの合
金、酸化物、窒化物、珪化物や、カーボンブラック、ダ
イヤモンド、グラファイト、シリカ、ガラス、アトマイ
ズケルメット、青銅、ソジウムモンモリロナイト、ジル
コン砂、炭化珪素、炭化ホウ素、窒化ケイ素、カオリ
ン、タルク、セリサイト、炭酸カルシウム等が挙げられ
る。また有機物からなる粉体は、各種樹脂から形成され
るものであり、具体的にはアクリル樹脂、ポリスチレン
樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、
ポリフッ化ビニリデン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等
が挙げられるが、これらの有機樹脂からなる粉体は、結
着層に含まれる有機溶剤や液状硬化性成分に溶解しない
ものを選択する必要がある。また結着層と上記粉体の結
着力を向上させるために粉体表面にカップリング処理や
コーテイング等を施すことも可能である。

【００１７】上記のような粉体を、後述するメデイアの
衝撃力で、粘着性を有する層に高い充填密度で均一の深
さに埋め込むには、粉体が球状でその粒子径分布も狭い
ことが好ましい。具体的な粒子径分布は、０．８〜１．
０の範囲が好ましく、より好ましくは０．９〜１．０で
ある。また球状粒子の真円度は８０％以上が好適であ
り、より好ましくは９０％以上である。

【００１８】なお上記の粉体の粒子径分布は、下記一般
式（１）で定義される。粒子径分布＝個数平均粒子径／体積平均粒子径（１）・個数平均粒子径：無作為に抽出した１００個の粉体の
直径を測定した平均値・体積平均粒子径：粉体を真球と見なし無作為に抽出し
た１００個の粉体の直径から合計体積を算出し、小さい
体積の粉体から累積していき、その累積体積が合計体積
の５０％となった粉体の直径また真円度は、下記一般式（２）で定義されるが、具体
的には粉体を光学顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で撮影し
て投影像を得、それを画像解析することにより得たＡ、
Ｂから算出することが出来る。真円度（％）＝（４πＡ／Ｂ^２）×１００（２）ただし、Ａ：粉体の投影面積、Ｂ：粉体の周囲長を示
す。

【００１９】本発明の粉体の粒子径（体積平均粒子径）
としては、１〜５０μｍが好適であり、３〜３０μｍが
より好ましい。これよりも小さい粒子径の粉体では、粘
着層に単層で埋め込むことが困難であり、またこれより
も大きな粒子径粉体では、その重量や体積の点から結着
層への埋め込みが不均一になり易く、また後述する余剰
な粉体を除去する工程等で脱離する可能性が高くなるか
らである。なお本発明を光拡散等の機能を有する光学フ
ィルムに適用する場合は、アクリル樹脂やスチレン樹
脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂、シリコーン樹脂
等の光学的透明性の高い材質が好ましく、また、２〜１
５μｍの粒子径（体積平均粒子径）を有し、粒子径分布
と真円度も高いものが好ましい。

【００２０】本発明におけるメデイアは、これを振動さ
せることによる衝撃力で前記粉体を打撃し、当該粉体を
前記結着層に埋め込むためのものであり、特に、結着層
に初めに付着した粉体と粉体との間隙に他の粉体を押し
込んで、粉体層の充填密度をより高く均一にする能力を
有するため極めて重要である。

【００２１】メデイアの具体例としては、鉄、炭素鋼、
合金鋼、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニウム
合金、その他の各種金属、合金からなるもの、あるいは
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、炭化珪素等
のセラミックからなるもの、さらには、ガラス、石英、
硬質プラスチック、硬質ゴム等が挙げられる。硬質プラ
スチックや硬質ゴム等については、その中に上述の各種
金属や合金、セラミックス、ガラス等の微粒子を含有さ
せたものも使用することが出来る。

【００２２】本発明で使用するメデイアは、直径が０．
１〜３．０ｍｍの球状物であり、高い充填率でかつ均一
な深さに粉体を結着層に埋め込むためには、上記の粉体
ほどではないが、やはり粒子径分布と真円度が高い方が
好ましい。直径が０．１ｍｍ未満のメデイアでは、衝撃
力が小さいため粉体を結着層に埋め込む能力が不十分
で、粉体と一緒に結着層に付着してしまったり、またあ
まり小さすぎるためにハンドリングの点でも問題があ
る。一方３．０ｍｍ以上の大きさのメデイアは、衝撃力
は十分に大きいが、粘着層に力を伝える機会が少ないた
め埋め込みの均一性が乏しく、また粉体が脱離し易い傾
向がある。粉体の埋め込み具合は、メデイアの比重とも
密接に関係し、高比重の材質を使用すれば同じ粒子径で
も衝撃力は大きくなり、低比重のものでは衝撃力が小さ
くなり粉体を埋め込む力は劣ることになる。従って、一
般には比較的粒子径が小さく、比重の高いメデイアを使
用する方が好ましい傾向がある。これらのことから、結
着層の厚さや粘着力、粉体の粒子径や比重、粉体を埋め
込む深さ等を考慮して最適なメデイアを選定する必要が
ある。

【００２３】本発明では、上述の粉体とメデイアとを容
器中に入れ、これらを容器中で振動させることにより、
両者は十分に混和し、メデイア表面に粉体が付着した状
態になることが好ましい。この時のメデイア表面への粉
体の付着状態は、単層でも多層でも構わないが、振動さ
せても両者が分離してしまうような組み合わせは好まし
くないため、両者の比重や表面付着性を事前に確認して
おく必要がある。

【００２４】粉体とメデイアを入れる容器は、両者の重
量と振動に耐え得るものであればその材質や大きさは問
わない。ただしその形状は、基体に設けた結着層を、振
動する粉体とメデイアに接触させる方式により工夫する
必要がある。特に容器自体を振動させ、その力を粉体及
びメデイアに伝達させて、最終的に粉体を結着層に埋め
込む場合は、少なくともフィルム状基体の粘着層の幅方
向に関しては粉体及びメデイアから均一な衝撃力を与え
る必要があるため、粉体とメデイアを挟んで振動容器壁
面と粘着面との距離が少なくとも基体の幅方向では一定
であることが好ましい。また、容器を振動させるのでは
なく、容器中に別の振動板等の振動体を設置して、これ
により粉体とメデイアを振動させることもできるが、こ
の際にも上述の基体の粘着面へ均一の力を与えるように
その取り付け位置や粘着面からの距離を考慮すべきであ
る。更に粉体とメデイアを振動させる際に、これらが容
器から飛散することのない様な工夫を容器側に施すこと
も必要である。なお結着層を設けた基体がフィルムのよ
うな連続体でなく板状や個片状の場合は、基体全体を粉
体とメデイアの入った容器に投入して処理するため、そ
の容器の大きさや形状、振動機構を工夫する必要があ
る。

【００２５】粉体とメデイアを入れた容器、または容器
中に設置した振動板等の振動体を振動させるには、振動
モータやエアーバイブレーター、電磁加振装置、カムを
使用した機械振動装置等の公知の振動装置を使用するこ
とが出来る。これらの振動装置は、フィーダーやホッパ
ー、コンベア、ふるい、パーツフィーダー、パーツ整列
機、振動テーブル、バレル研磨等広い分野で使用されて
ものであり、本発明では基体サイズやメデイア、容器の
サイズ・重量、これらを含めた装置の構造等を考慮し
て、これらの中から適当なものを選択することが必要で
ある。更にいずれの装置についても、粉体を粘着層に高
い充填率でかつ均一な深さに埋め込ませるために、振動
装置の容器への取り付け位置、バネの選定等を通じて、
振動モード、加振力、振幅を調整する必要がある。振動
数については、２００〜４０００ｒｐｍが好ましく、よ
り好ましくは１０００〜３０００ｒｐｍである。２００
ｒｐｍより振動数が小さい場合はメデイアが粘着層へ粉
体を埋め込む力が弱くまた処理に時間がかかり好ましく
ない。また４０００ｒｐｍを超えると、衝撃力が大きす
ぎて粘着層から粉体が脱離し易くなるか、逆に容器また
は振動体からの振動がメデイアに吸収されて粘着層へ届
きにくくなるといった問題を生じ好ましくない。これら
の機種選定、条件決定の場合、粘着層を設けた基体を長
尺で移動させながら長時間安定して粘着層への粉体の埋
め込みを行うために、粉体やメデイアが、容器外に飛散
せず、また容器中で分離したり、一方に偏ってくること
のないことが必要である。更にまた、粉体やメデイア
は、粘着層に接する部分が入れ替わるように、ゆっくり
と流動することが好ましい。

【００２６】上述のメデイアを使用して粉体を粘着層に
埋め込んだ後、フィルム上には静電気力やファンデアワ
ールス力等の粒子間力により余剰の粉体が付着している
ため、これを除去する必要がある。その方法としては、
ブレードでかき取る、ブラシや刷毛で払い取る、布等で
ふき取る、エアーブローで吹き飛ばす等が挙げられる。
これらはそれなりに有効ではあるが、余剰粉体を完全に
除去するには不十分であり、これらの方法を使用するに
しても最後は水または洗浄助剤を添加した水溶液による
湿式洗浄を行うことが必要である。湿式洗浄の中で、水
をノズルから勢い良く吹き出して行うウオータージェッ
トは有効であるが、粉体の粒子径が１５μｍ以下の微粒
子に対しては、流体圧による除去だけでは不十分になる
おそれがあるため、界面活性剤等の洗浄助剤が添加され
たイオン交換水等に浸漬させて超音波洗浄等を行った
後、脱イオン水等で十分に洗浄することが好ましい。ま
たこのような湿式洗浄を行った後では、最終的に水分を
除去することが必要である。これには、ゴムロール間を
通して水分を絞ったり、吸水性のロールやマット等で水
分を吸収・拭き取ったり、エアーブローで水分を吹き飛
ばしたりする方法が挙げられる。基材や粉体の種類によ
ってはこれだけの方法で水分を完全に除去することが出
来ない場合は、別途十分な時間冷風や熱風を当てたり、
赤外線ヒーターで加熱したりして乾燥することも必要に
なってくる。

【００２７】以上説明した方法で、結着層上に粉体の単
層皮膜を形成することが出来るが、表面強度を更に向上
させる等の目的で、単層皮膜上に更に別の樹脂層を設け
ることが出来る。光学フィルム用途では、この方法によ
り、光学特性としての全光線透過率やヘイズ値の調整、
ブロッキング防止、光学特性の信頼性向上等を果たすこ
とが出来る。

【００２８】ここで粉体の単層皮膜上に設ける樹脂材料
としては、原則的に何でも構わないのだが、塗工や印刷
等の方法でこれを設ける際に、粉体を埋め込ませている
結着層を侵して単層皮膜中に敷き詰められた粉体配列を
乱したり、破壊したり、傷を発生したりすることのない
ものから選択するように留意すべきである。樹脂材料を
有機溶剤に溶解・希釈した塗料またはインキを使用する
のであれば、これらの溶剤が、粉体が埋め込まれている
結着層を膨潤・溶解させることのない、または少ないこ
とが必要である。なおこの粉体単層皮膜上に設ける樹脂
層は、通常その下層である結着層と粉体の上に積層され
るが、材料の選定によっては結着層と粉体の一方の上だ
けに積層することも可能である。本発明では、以上説明
した層構成以外に、基材と結着層との間に、接着層や着
色層、導電層、帯電層、帯電防止層等を設けたり、粉体
単層皮膜上にそれぞれ異なる樹脂を複数層積層すること
も可能である。また粉体単層皮膜は、同時又は順次基体
の両面に設けることもできるが、片面だけに設けた場合
はその後裏面に塗工・蒸着・粘着加工等の別の加工を施
すことも可能である。本発明を光学フィルムに適用する
場合は、更に基材、粘着層、粉体、必要に応じて単層皮
膜上に設ける樹脂層について、屈折率を考慮することに
より、光透過性能や反射性能、光拡散性能等を微妙に調
整することが出来る。

【００２９】

【実施例】次に、本発明を実施例を用いてより具体的に
説明する。

【００３０】実施例１ポリメチルメタクリレート（商品名：パラロイドＡ−２
１，ローム＆ハース社製、Ｔｇ：１０５℃）をメチルエ
チルケトン／シクロヘキサノン（１／１）の混合溶剤に
溶解し、固形分濃度２０重量％の溶液を調製した。この
溶液を厚さ７５μｍの透明易接着処理ＰＥＴ上にワイヤ
ーバーで塗工し（乾燥膜厚２．５μｍ相当）、１分間風
乾した後、その塗工面上に平均粒子径４．５μｍのメチ
ルシリコーン微粒子（商品名：トスパール１４５，ＧＥ
東芝シリコーン社製）を散布した。これを、更に同微粒
子とメデイアとしての０．５ｍｍの真球状ジルコニア球
を入れた容器を振動させている中にくぐらせ、微粒子を
結着層中に埋め込んだ。その後余剰の微粒子を水洗し、
６０℃の恒温槽で３時間乾燥して残留溶剤を除去するこ
とにより本発明の粉体単層皮膜積層体を作製した。

【００３１】実施例２ＵＶ硬化型シリコーンアクリレート（商品名：ＵＶＨＣ
−１１０５，ＧＥ東芝シリコーン社製）８重量部、ポリ
メチルメタクリレート２重量部、メチルイソブチルケト
ン２０重量部を混合溶解して調製した塗料を、厚さ７５
μｍの透明易接着処理ＰＥＴ上にワイヤーバーで塗工し
（乾燥膜厚３．０μｍ相当）、１００℃で１分間乾燥し
た後、その塗工面上に平均粒子径４．５μｍのメチルシ
リコーン微粒子（商品名：トスパール１４５，ＧＥ東芝
シリコーン社製）を散布した。これを、更に同微粒子と
メデイアとしての０．５ｍｍの真球状ジルコニア球を入
れた容器を振動させている中にくぐらせ、微粒子を結着
層中に埋め込んだ。その後余剰の微粒子を水洗し、コン
ベア型ＵＶ照射装置（メタルハライドランプ）を使用し
て約６００ｍＪ／ｃｍ^２の積算光量の紫外線を照射し結
着層を硬化することにより本発明の粉体単層皮膜積層体
を作製した。

【００３２】比較例１実施例１において、ポリメチルメタクリレートをエチル
メタクリレートコポリマー（商品名：パラロイドＢ−７
２，ローム＆ハース社製、Ｔｇ：４０℃）に変えた他は
全て実施例１と同様の方法で粉体単層皮膜積層体を作製
した。

【００３３】比較例２アクリル系粘着剤（商品名：Ｈ−６Ｆ，綜研化学社製、
Ｔｇ：−３５℃）をメチルイソブチルケトンで希釈し、
厚さ７５μｍの透明易接着処理ＰＥＴ上にワイヤーバー
で塗工し（乾燥膜厚３．０μｍ相当）、１００℃で１分
間乾燥した後、その塗工面上に平均粒子径４．５μｍの
メチルシリコーン微粒子（商品名：トスパール１４５，
ＧＥ東芝シリコーン社製）を散布した。これを、更に同
微粒子とメデイアとしての０．５ｍｍの真球状ジルコニ
ア球を入れた容器を振動させている中にくぐらせ、微粒
子を粘着層中に埋め込んだ。その後余剰の微粒子を水洗
し粉体単層皮膜積層体を作製した。

【００３４】以上作製した粉体単層皮膜積層体の表面を
ＳＥＭで観察したところ、いずれもシリコーン微粒子が
単層で高密度で埋め込まれているのが確認された。更に
耐擦傷性と耐汚染性を下記方法で評価した。評価結果は
表１に示すとおりである。・耐擦傷性粉体単層皮膜表面を爪で擦り、その傷の付き方を観察し
た。ただし、○：ほとんど傷つかない、△：やや傷つ
く、×：容易に傷つくを示す。・耐汚染性粉体単層皮膜表面に２Ｂの鉛筆で筆記し、その後洗剤／
水で洗浄し、鉛筆による汚れの残り具合を観察した。ただし、○：完全に汚れが除去されている、△：やや汚
れが残っている、×：筆記跡が明確に認められるか、相
当な汚れが残っているを示す。評価の結果を下表に示す
が、結着層のＴｇが低い比較例では耐擦傷性や耐汚染性
が劣るが、本発明の実施例ではいずれも優れた結果を示
していることが分かる。なお、表１において、＊はガラ
ス板上で硬化させたものを掻き取り、ＤＳＣ測定（−１
００℃から昇温）を行ったがＴｇと思われる変化を見出
すことが出来なかったことを示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】基体上に設けられた結着層表面に、その
一部が突出する状態で多数の粉体が単層に埋め込まれた
本発明の粉体単層皮膜積層体では、その結着層としてＴ
ｇ６０℃以上か実質的にＴｇを示さないものを使用する
ことにより、耐擦傷性や耐汚染性が著しく改善すること
ができた。また結着層に少なくとも粉体を埋め込む時ま
では水や有機溶剤及び／または液状硬化性成分を含有す
ることにより粉体を付着せしめるのに充分な粘着性を発
現するものであるものとすることにより容易に好ましい
粉体単層皮膜積層体が得られ、また、結着層中の主成分
としてＴｇ６０℃以上の高分子樹脂を含有することによ
り、容易に好ましい粉体単層皮膜積層体を得ることがで
きる。

フロントページの続きＦターム(参考） 2H042 BA02 BA15 4D075 AE03 BB05Z BB12Z CA02 CA12 CA34 DA01 DA03 DA04 DA06 DA10 DB01 DB13 DB14 DB18 DB33 DB35 DB36 DB40 DB48 DB53 DB55 DC24 EA06 EA07 EA13 EA21 EB01 EB02 EB07 EB13 EB14 EB15 EB16 EB17 EB19 EB20 EB22 EB24 EB32 EB33 EB34 EB35 EB38 EB39 EB43 EB45 4F100 AK25 AK42 AK52 AT00A BA02 CB01 CB02 DE01B EH76 JA05 JK09 JK16 JL06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に設けられた結着層表面に、その
一部が突出する状態で多数の粉体が単層に埋め込まれた
粉体単層皮膜積層体において、結着層がＴｇ６０℃以上
か実質的にＴｇを示さないものであることを特徴とする
粉体単層皮膜積層体。
【請求項２】請求項１の結着層が、少なくとも粉体を
埋め込む時までは水や有機溶剤及び／または液状硬化性
成分を含有することにより粉体を付着せしめるのに充分
な粘着性を発現するものであることを特徴とする粉体単
層皮膜積層体。
【請求項３】結着層中の主成分としてＴｇ６０℃以上の
高分子樹脂を含有することを特徴とする請求項１または
請求項２記載の粉体単層皮膜積層体。