JP2003080659A - 粉体単層皮膜積層体の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐擦傷性に優れ、汚れの付き難い粉体単層皮膜
積層体の形成方法を提供する。 【解決手段】基体上に設けられた結着層と、その表面に
各粒子の一部が突出する状態で単層に埋め込まれた多数
の粉体粒子からなる粉体単層皮膜とを有する粉体単層皮
膜積層体を形成するに方法であって、（１）基体の少な
くとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含有する被覆層を設
ける工程、（２）前記被覆層表面に有機溶剤を供給し
て、粉体粒子を付着させるのに充分な粘着力を被覆層に
付与する工程、（３）前記被覆層の表面に粉体粒子を付
着させ、埋め込む工程、（４）被覆層の表面に存在する
余剰な粉体粒子を除去し、かつ、被覆層に残留する有機
溶剤を除去することによって、粉体粒子が埋め込まれた
結着層を形成する工程を含む。形成される結着層はＴｇ
６０℃以上またはＴｇを有しない。

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、各粒子の一部が突出する状態で単層に埋め込まれ
た多数の粉体粒子からなる粉体単層皮膜を有する粉体単
層皮膜積層体の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基体上の結着層表面に、各粒子の一部が
突出する状態で多数の粉体粒子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２０００−１７
１６１８号公報、特開２００１−０７４９２０号公報、
特開２００１−０９８３８６号公報、特開２００１−１
０００１２号公報、特開２００１−１０８８０５号公報
等に記載されている。これらの特許公報によると、これ
らの粉体単層皮膜は、基体上に粘着剤を用いて結着層を
設け、この結着層にフィラー（粉体）を加圧媒体（メデ
ィア）によって埋め込み、更に余剰フィラーを除去する
方法によって作製することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の特許
公報に記載の製造方法に従えば、従来にない均一性の高
い良好な粉体単層皮膜を作製することができるが、得ら
れた粉体単層皮膜積層体は耐擦傷性に劣り、また汚れを
拾い易い等の問題があった。これらの問題は、結着層の
形成に粘着剤を使用していることに起因するものである
が、上記の製造方法の原理からみても、粘着剤による結
着層の形成は必須の工程であり、上記の問題を解決すべ
き手段は見出だされていない。したがって、本発明は、
従来の技術における上記の問題点を解消することを目的
とするものである。すなわち、本発明の目的は、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の形
成方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、粉体単層皮
膜積層体の基本的作製方法を変更せずに上記の問題を解
決する方法について検討した結果、結着層の持つ粘着性
は、粉体粒子を付着させ、これを埋め込む際にのみ必要
な機能であって、その前後では必ずしも必要でないこと
に気付いた。そして、この知見に基き、結着層の構成材
料として、従来の粘着剤を使用する代わりに、室温以上
の或る温度のＴｇを有する高分子樹脂の有機溶剤溶液等
を用いることにより、これらの問題を解決できることを
見出した。そして更にこの高分子樹脂層に、粉体粒子を
付着させるのに充分な粘着力を付与する方法を検討した
結果、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、基体上に設けられた
結着層と、その表面に各粒子の一部が突出する状態で単
層に埋め込まれた多数の粉体粒子からなる粉体単層皮膜
とを有する粉体単層皮膜積層体を形成するに際して、
（１）基体の少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含
有する被覆層を設ける工程、（２）前記被覆層表面に有
機溶剤を供給して、粉体粒子を付着させるのに充分な粘
着力を被覆層に付与する工程、（３）前記被覆層の表面
に粉体粒子を付着させ、埋め込む工程、（４）被覆層の
表面に存在する余剰な粉体粒子を除去し、かつ、被覆層
に残留する有機溶剤を除去することによって、粉体粒子
が埋め込まれた結着層を形成する工程を含み、そして前
記結着層がＴｇ６０℃以上またはＴｇを有しないことを
特徴とする。ここでＴｇはガラス転移温度を意味し、Ｄ
ＳＣまたは動的粘弾性率測定装置等を使用して測定する
ことができる。なお、本明細書において、「単層」と
は、結着層の表面に粉体粒子が一並びだけ並んだ状態を
意味し、「粉体単層皮膜」は、その状態の皮膜、すなわ
ち単粒子層を意味する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳記する。まず、第１の工程において、基体の少なく
とも一方の面に、熱可塑性樹脂を含有する被覆層を設け
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を用いたものが使用
でき、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。しかしなが
ら、均一な厚さの結着層を基体上に生産性良く設けるこ
とができる点から、ロール形状に巻き取り可能なシート
状の基体が好ましく使用される。このようなシート状の
基体としては、紙や各種の合成樹脂フィルム、シート状
ゴム、金属箔、及びこれらの積層品等があげられる。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、トリア
セチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、セロファン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン
樹脂等があげられる。これらの樹脂は単独で、または混
合して使用することができ、更には２種以上の合成樹脂
フィルムを積層したものを用いることができる。またシ
ート状の基体は、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。合成樹
脂フィルムの場合、フィルム中に微小な発泡を有し、剛
性の低い材料よりなるものであれば、５ｍｍよりも厚い
ものでも使用可能である。なおこれらのシート状の基体
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。

【０００７】上記の基体の少なくとも一方の面に、熱可
塑性樹脂を含む被覆層を設けるが、、熱可塑性樹脂とし
ては、Ｔｇ６０℃以上のものが好ましい。Ｔｇが６０℃
以上であれば通常の使用において結着層が軟化すること
がなく、強い結着力を保持する。本発明において、Ｔｇ
６０℃以上の熱可塑性樹脂は、被覆層に含まれる樹脂成
分の６０重量％以上含有するのが好ましく、８０重量％
以上含有するのがより一層好ましい。

【０００８】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリビニ
ルアルコール（Ｔｇ：８５℃）、ポリビニルアセタール
（Ｔｇ：１１０℃）、ポリビニルブチラール（Ｔｇ：６
０〜９０℃）、ポリメチルメタクリレート（Ｔｇ：１０
５℃）及びメチルメタクリレート共重合体に代表される
アクリル樹脂、ポリスチレン（Ｔｇ：１００℃）及びス
チレン共重合体、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℃）及びアクリロ
ニトリル共重合体、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：６５
℃）、ポリエチレンテレフタレート（Ｔｇ：８０〜１０
０℃）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あげられる。こ
れらの樹脂は単独で、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できる。

【０００９】本発明においては、上記の熱可塑性樹脂と
共に、硬化性樹脂または硬化剤を併用することができ
る。例えば、メラミン、エポキシ化合物、イソシアネー
ト系等の各種硬化剤を添加することができ、それにより
最終的に架橋することによって、結着層の耐擦傷性の向
上を図ることができる。また、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
む熱硬化型、光硬化型樹脂を添加することができる。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、尿素樹脂、アクリル樹脂等があげら
れ、それぞれ適切な硬化剤、硬化促進剤、光重合開始剤
等を混合して使用することができる。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。更に、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よい。

【００１０】上記に熱可塑性樹脂および必要に応じて用
いられる他の成分を水または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態の塗布液を調製
し、それを基体上に塗布または印刷することによって被
覆層が形成される。

【００１１】塗布液の製造に使用することができる有機
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
アミド系溶剤等があげられ、これらは単独で、または混
合して使用することができ、また、水と混合して用いて
もよい。

【００１２】上記の成分よりなる塗布液を塗布するため
の方法としては、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ィング、ブレー
ドコーティング、ナイフコーティング、リバースコーテ
ィング、グラビアコーティング、マイクログラビアコー
ティング、キスコーティング、スプレーコーティング、
ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーテ
ィング等があげられる。また印刷法としては、フレキソ
印刷等の凸版印刷法、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法、オフセット印刷等の
平版印刷法、スクリーン印刷等の孔版印刷法等があげら
れる。本発明においては、これらの塗工法及び印刷法の
うち、基体の種類や形状により最適の方法を選択すれば
よいが、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塗布方法が採用できる。

【００１３】塗布液を塗布して形成された塗布層は、次
いで加熱乾燥して有機溶剤を揮発させ、実質的に粘着性
を示さないドライな被覆層を形成させる。本発明におい
ては、一連の製造工程の途中において、基体上にドライ
な被覆層が形成された塗工品が作製されるので、従来の
技術のような粘着剤を塗工した場合に要する離型フィル
ムの使用を避けることができるという利点がある。した
がって、本発明においては製造工程の途中において、塗
工品を重ねることができ、また、連続塗工を行う場合
は、そのままの状態で巻き取ることができ、したがっ
て、生産が容易になり、且つ安価となるという利点があ
る。

【００１４】続いて第２の工程において、前記のように
して形成された被覆層の表面に有機溶剤を供給して、粉
体粒子を付着させるに充分な粘着力を被覆層に付与す
る。ここで使用する有機溶剤としては、塗布液の製造に
使用されるものと同様の有機溶剤が使用可能である。ま
た、上記有機溶剤には、メラミン、エポキシ化合物、イ
ソシアネート化合物等の常温で液状の各種硬化剤を含有
させてもよい。有機溶剤に液状の硬化剤を含有させるこ
とによって、被覆層から有機溶剤を除去した後に得られ
る結着層の表面強度を向上させることができる。

【００１５】有機溶剤を供給する手段としては、上記し
た各種の塗工法および印刷法を使用することができる。
ただし、この被覆層表面に、有機溶剤を供給する工程
は、一旦形成した被覆層の少なくとも表面を溶解して粘
着性を発現させるものであるため、その有機溶剤の種類
や供給量、塗工方法を十分に検討して最適な組み合わせ
を選ぶべきである。有機溶剤の供給量が多かったり、ま
た塗工時に被覆層を強く擦るような方式を採用した場合
には、一旦形成した被覆層が完全に溶解して流れ落ちた
り、塗工面に筋等の傷がつく恐れがあるため注意すべき
である。

【００１６】有機溶剤を供給した後、必要に応じて乾燥
によって有機溶剤の一部を除去し、被覆層に粉体粒子を
付着させるに充分な粘着力を付与する。この際の粘着力
としては、ＪＩＳ−Ｚ−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。

【００１７】次いで、第３の工程において、被覆層の表
面に粉体粒子を付着させ、埋め込むが、有機溶剤を供給
して粘着力を付与せられた被覆層の厚さは、埋め込む粉
体粒子の粒子径の０．０１〜２倍、特に０．５〜２倍が
好ましい。被覆層の厚さが粉体粒子径の０．０１倍より
薄いと、粉体粒子を被覆層に付着させる際に、粉体粒子
の脱落が発生し易くなり、また２倍より厚いと、埋め込
まれ過ぎて表面に粉体粒子が突出する状態にならなくな
ったり、粉体粒子層の表面に被覆層形成材料がしみ出し
て他の粉体粒子が付着し、粉体単層皮膜が形成されなく
なる場合が生じる。なお、本発明において、粉体粒子の
付着と埋め込みは、後述のように分離した操作としてで
はなく、一つの操作によって行ってもよい。

【００１８】本発明において粉体粒子としては、各種の
ものが使用可能であるが、無機物からなる粉体粒子の具
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、窒化物及び珪化物、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
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、セリサイト及び炭酸カルシウム
等の粉体粒子があげられる。また有機物からなる粉体粒
子としては、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、ポリフッ化ビニリデン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂等の粉体粒子があげられるが、これら
の樹脂からなる粉体粒子は、被覆層に含まれる有機溶剤
に溶解しないものを選択する必要がある。また被覆層と
上記粉体粒子の結着力を向上させるために、粉体粒子表
面にカップリング処理やコーティング等を施すことも可
能である。

【００１９】上記の粉体粒子を、後述するメディアの衝
撃力で、粘着性を有する被覆層に高い充填密度で均一の
深さに埋め込むためには、粉体粒子の形状が球状であ
り、且つその粒子径分布が狭いことが好ましい。具体的
な粒子径分布として、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。

【００２０】なお上記の粉体粒子の粒子径分布は、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個の粉体粒
子の直径を測定した平均値 ・体積平均粒子径：粉体粒子を真球とみなし、無作為に
抽出した１００個の粉体粒子の直径から合計体積を算出
し、小さい体積の粉体粒子から累積していき、その累積
体積が合計体積の５０％となった粉体粒子の直径。

【００２１】また真円度は、下記一般式（２）で定義さ
れるが、具体的には粉体粒子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できる。 真円度（％）＝（４πＡ／Ｂ² ）×１００ （２） Ａ：粉体粒子の投影面積、Ｂ：粉体粒子の周囲長。

【００２２】本発明において、粉体粒子の粒子径（体積
平均粒子径）は、１〜５０μｍの範囲が好適であり、特
に３〜３０μｍの範囲がより好ましい。粒子径が上記の
範囲よりも小さい場合は、被覆層に単層に埋め込むこと
が困難になり、また上記の範囲よりも大きい場合は、粉
体粒子の重量や体積の点から、被覆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粒子を除去す
る工程等で脱離する可能性が高くなる。

【００２３】本発明の粉体単層皮膜積層体を光拡散等の
機能を有する光学フィルムとして使用する場合は、粉体
粒子として、アクリル樹脂、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
性の高い材質を用いるのが好ましく、また、２〜１５μ
ｍの範囲の粒子径（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。

【００２４】次に粉体粒子を被覆層に埋め込む方法につ
いて説明する。本発明では、上記方法で設けた粘着性を
有する被覆層に、容器中で振動させている粉体粒子とメ
ディアに接触させて被覆層上に粉体粒子を付着・埋め込
ませる。または予め粉体粒子だけを被覆層に付着させ、
その後に容器中で振動させている粉体粒子とメディアに
接触させて被覆層に粉体粒子を埋め込ませることにな
る。本発明においては、粉体粒子の埋め込みにメディア
を使用するが、このメディアを振動させることによって
生じる衝撃力で粉体粒子を打撃し、被覆層に埋め込むの
である。特に、被覆層に最初に付着した粉体粒子と粉体
粒子との間隙に、他の粉体粒子を押し込んで、粉体単層
皮膜の充填密度をより高く均一にする能力を有するため
には、このメディアの使用は極めて重要である。

【００２５】本発明で使用するメディアの具体例として
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、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、及びガラス、石
英、硬質プラスチック、硬質ゴム等からなるものがあげ
られる。また、硬質プラスチックや硬質ゴムの中に上述
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もできる。

【００２６】上記メディアとしては、直径が０．１〜
３．０ｍｍの球状物が使用される。そして高い充填率で
かつ均一な深さに粉体粒子を被覆層に埋め込むために
は、上記の粉体粒子ほどではないが、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
メディアの場合は、衝撃力が小さいため粉体粒子を被覆
層に埋め込む能力が不十分であって、粉体粒子と一緒に
被覆層に付着し、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
のメディアの場合は、衝撃力は十分に大きいが、被覆層
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、また粉体粒子が脱離し易い傾向がある。粉体粒子の
埋め込み具合は、メディ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粒子を
埋め込む力は劣ることになる。したがって、一般には比
較的粒子径が小さく、比重の高いメディアを使用する方
が好ましいという傾向がある。これらのことから、被覆
層の厚さや粘着力、粉体粒子の粒子径や比重、粉体粒子
を埋め込む深さ等を考慮して最適なメディアを選定する
必要がある。

【００２７】本発明を実施する場合、上述の粉体粒子と
メディ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、メディア表面に粉
体粒子が付着した状態にすることが好ましい。この時の
メディア表面への粉体粒子の付着状態は、単粒子層状で
も多粒子層状でも構わないが、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。

【００２８】粉体粒子とメディアを入れる容器は、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
には特に制限はない。ただしその形状は、基体に設けた
被覆層を、振動する粉体粒子とメディアに接触させる方
式により工夫する必要がある。特に容器自体を振動さ
せ、その力を粉体粒子及びメディアに伝達させて、最終
的に粉体粒子を被覆層に埋め込む場合には、少なくとも
フィルム状基体の被覆層の幅方向に関しては、粉体粒子
及びメディアから均一な衝撃力を与える必要があるた
め、粉体粒子とメディアを挟んで振動容器壁面と被覆層
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
体粒子とメディアを振動させることもできるが、この際
にも上述の基体の被覆層面へ均一の力を与えるようにそ
の取り付け位置や被覆層面からの距離を考慮すべきであ
る。更に粉体粒子とメディ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。なお被覆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
を粉体粒子とメディ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。

【００２９】粉体粒子とメディアを入れた容器、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、
振動モーター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
することができる。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ィア、
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、粉体粒子を被
覆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。２００ｒｐｍより振動数が小さい場合は、メディア
が被覆層へ粉体粒子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被覆層から粉体粒子が脱離し易
くなるか、逆に容器または振動体からの振動がメディア
に吸収されて被覆層に届きにくくなるという問題を生
じ、好ましくない。これらの機種選定、条件決定の場
合、被覆層を設けた基体を長尺で移動させながら、長時
間安定して被覆層への粉体粒子の埋め込みを行うため
に、粉体粒子やメディアが、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、粉体粒子やメディアは、被覆層
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。

【００３０】次いで、第４の工程において、上記のよう
にして粉体粒子が埋め込まれた被覆層から、その表面に
付着した余剰な粉体粒子を除去し、そして被覆層を乾燥
または硬化して残留している有機溶剤を除去し、粉体単
層皮膜を有する結着層を形成する。余剰な粉体粒子の除
去は、被覆層の乾燥または硬化の前に行っても、後に行
ってもよい。

【００３１】次に、余剰な粉体粒子を除去する方法につ
いて説明する。上記のようにメディアを使用して粉体粒
子を被覆層に埋め込んだ後、またはさらに被覆層を乾燥
または硬化した後、基体の被覆層または結着層の上には
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
剰の粉体粒子が付着している。そのため、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の方法があげられる。これらの方
法は、ある程度は有効ではあるが、余剰の粉体粒子を完
全に除去するためには不十分である。したがって、これ
らの方法を使用する場合には、最後に水または洗浄助剤
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
て行うウォータージェットは有効であるが、粉体粒子の
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す
すぐことが好ましい。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。そ
のためには、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あげら
れる。基材や粉体粒子の種類によってはこの方法で水分
を完全に除去することができない場合があるが、その場
合は、別途十分な時間冷風や熱風を当てたり、赤外線ヒ
ーターで加熱して乾燥することも必要になってくる。

【００３２】上記の被覆層は、乾燥により残留している
有機溶剤を除去するか、または加熱または紫外線照射に
より重合または架橋反応を終了させて残留している液状
硬化性成分を除去し、それにより各粒子の一部が突出す
る状態で埋め込まれた粉体単層皮膜を有する結着層が形
成される。

【００３３】本発明において、上記のようにして形成さ
れた結着層は、Ｔｇ６０℃以上、または実質的にＴｇを
有しないのが好ましい。なお、Ｔｇを有しないことは、
結着層を形成する樹脂が高度に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。本
発明においては、結着層の形成にはＴｇが６０℃以上の
熱可塑性樹脂を主成分とするが、それにより通常の使用
において軟化することなく強い結着力を保持する結着層
を有する粉体単層皮膜積層体が得られる。更にまた、本
発明において、最終的に固化または硬化した結着層は、
その鉛筆硬度がＨＢ以上を示すものが好ましい。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、ＪＩＳ
−Ｋ−５４００に基づいて測定するものである。

【００３４】本発明においては、粉体単層皮膜積層体は
上記の層構成を有するが、所望により、上記以外に、基
体と結着層との間に、接着層、着色層、導電層、帯電
層、帯電防止層等の層を設けてもよく、また、粉体単層
皮膜上にそれぞれ異なる樹脂よりなる複数の樹脂層を積
層することも可能である。また粉体単層皮膜は、基体の
両面に上記の方法によって同時に又は順次に設けること
ができる。また、片面だけに設けた場合には、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。本発明による粉体単層皮膜積層体を光学フ
ィルムに適用する場合は、更に基体、結着層、粉体粒
子、必要に応じて粉体単層皮膜の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できる。

【００３５】本発明においては、所望により、表面強度
を更に向上させる等の目的で、粉体単層皮膜上に更に別
の樹脂層を設けることができるが、光学フィルムの用途
に用いる場合は、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できる。なお、粉体
単層皮膜上に別の樹脂層を設ける場合、下層として粘着
性を有する被覆層でも、粘着性を示さない結着層でも特
に制限されるものではない。

【００３６】樹脂層を粉体単層皮膜上に設ける場合、樹
脂材料としては、原則的に如何なるものを使用してもよ
いが、塗工や印刷等の方法でこれを設ける際に、粉体粒
子を埋め込ませている結着層または被覆層を侵して粉体
単層皮膜中に敷き詰められた粉体粒子の配列を乱した
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・希釈した塗料又はインキを使用するのであれ
ば、その有機溶剤が、粉体粒子が埋め込まれている結着
層または被覆層を膨潤・溶解しがたいか、またはしない
ことが必要である。なおこの粉体粒子よりなる粉体単層
皮膜上に設ける樹脂層は、通常その下層である結着層ま
たは被覆層と粉体粒子の上に積層されるが、材料の選定
によっては結着層または被覆層と粉体粒子の一方の上に
のみ積層することも可能である。

【００３７】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例を用いて
より具体的に説明する。 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℃）をメチルイ
ソブチルケトンに溶解し、固形分濃度２０％の溶液を調
製した。この溶液を厚さ７５μｍの透明易接着処理ＰＥ
Ｔ上にワイヤーバーで塗工し、１００℃の送風乾燥機に
２分間入れて、乾燥膜厚２．５μｍのドライな被覆層を
形成した。形成された被覆層の表面に、エタノール／シ
クロヘキサノン（重量比２／１）の混合溶剤をスプレー
コーティングにより塗布し、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。次に、上記微粒子と、メディアとして
の０．５ｍｍの真球状ジルコニア球とを入れた容器を振
動させ、その中を上記のようにして作製された微粒子が
付着した被覆層を有するＰＥＴをくぐらせ、微粒子を被
覆層中に埋め込んだ。その後余剰の微粒子を水洗し、６
０℃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、結着層表面に、各粒子の一部が突出する状態で
埋め込まれた粉体単層皮膜を有する粉体単層皮膜積層体
を作製した。

【００３８】実施例２ 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℃）８重量部、
ＵＶ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）２重量部、メチ
ルイソブチルケトン３０重量部を混合溶解して調製した
塗料を、厚さ７５μｍの透明易接着処理ＰＥＴ上にワイ
ヤーバーで塗工し、１００℃で１分間乾燥した後、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／ｃｍ² の積算光量の紫外線を照射し、
乾燥膜厚２．０μｍのドライな被覆層を得た。次に、こ
の被覆層にエタノール／シクロヘキサノン（重量比２／
１）の混合溶剤を、ワイヤーバーで塗工し、６０℃で１
分間乾燥した後、その後実施例１と同様にして、結着層
上に、各粒子の一部が突出する状態で埋め込まれた粉体
単層皮膜を有する粉体単層皮膜積層体を作製した。

【００３９】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℃）に変えた以外
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。

【００４０】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。次に、上記微粒
子と、メディアとしての０．５ｍｍの真球状ジルコニア
球とを入れた容器を振動させ、その中を上記のようにし
て作製された微粒子が付着した粘着層を有するＰＥＴを
くぐらせ、微粒子を粘着層中に埋め込んだ。その後余剰
の微粒子を水洗して除去し、粉体単層皮膜積層体を作製
した。

【００４１】評価 上記のようにして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
粉体単層皮膜の状態で高密度に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。その評価結果を下記表１に示す。 （耐擦傷性）粉体単層皮膜の表面を爪で擦り、その傷の
付き方を観察した。評価基準は次の通りである。 ○：ほとんど傷つかない △：やや傷つく ×：容易に傷つく。

【００４２】（耐汚染性）粉体単層皮膜の表面に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。評価基準は次の通りである。 ○：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。

【００４３】

【表１】 ＊：ガラス板上で硬化させたものを掻き取り、ＤＳＣ測
定（−１００℃から昇温）を行ったがＴｇと思われる変
化を見出すことができなかった。 表１から明らかなように、Ｔｇが６０℃より低い熱可塑
性樹脂を用いた比較例の場合は、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。

【００４４】

【発明の効果】本発明の粉体単層皮膜積層体の形成方法
は、上記の構成を有するから、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容易に製造すること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AK011 AK25 AK42 AK52 AT00A BA02 CC011 DE01B DE012 DE04 EA052 EH462 EH762 EJ852 EJ863 EJ983 GB07 GB71 JA05B JB161 JK09 JK16 YY00B

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に設けられた結着層と、その表面
   に各粒子の一部が突出する状態で単層に埋め込まれた多
   数の粉体粒子からなる粉体単層皮膜とを有する粉体単層
   皮膜積層体を形成する方法において、（１）基体の少な
   くとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含有する被覆層を設
   ける工程、（２）前記被覆層表面に有機溶剤を供給し
   て、粉体粒子を付着させるのに充分な粘着力を被覆層に
   付与する工程、（３）前記被覆層の表面に粉体粒子を付
   着させ、埋め込む工程、（４）被覆層の表面に存在する
   余剰な粉体粒子を除去し、かつ、被覆層に残留する有機
   溶剤を除去することによって、粉体粒子が埋め込まれた
   結着層を形成する工程を含み、前記結着層がＴｇ６０℃
   以上またはＴｇを有しないことを特徴とする粉体単層皮
   膜積層体の形成方法。
2. 【請求項２】 前記熱可塑性樹脂として、Ｔｇ６０℃以
   上を示すものを用いることを特徴とする請求項１に記載
   の粉体単層皮膜積層体の形成方法。