JP2016170380A - ガラス飛散防止フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
なお、以下の実施形態では、窓ガラスに貼着されるガラス飛散防止フィルムを例示する。
本実施形態のガラス飛散防止フィルムは、基材フィルムの片面に、活性エネルギー線硬化性樹脂からなるハードコート層を有している。ガラス板に対して、屋外側にガラス飛散防止フィルムを貼る場合と、ガラス板に対して、屋内側にガラス飛散防止フィルムを貼る場合の2つの実施形態が存在する。これらの実施形態の構成について図を用いて説明する。
本実施形態の基材フィルム1は、ガラス飛散防止フィルム4としての形態を維持するための基材であり、ハードコート層2や接着層3を保持する機能を有している。そのため、基材フィルム1は、機械的強度、可視光線透過率、加工性等に優れていることが好ましい。また、基材フィルム1は、可視光線を透過させるように透明樹脂から構成されている。
本実施形態のハードコート層2は、ガラス飛散防止フィルム4の表面に硬度と耐擦傷性を付与するものであり、基材フィルム1の片面に形成される。ハードコート層2の厚さは、0.5〜20μmであることが好ましい。
(1)ガラス板5が破損する際に、ガラス板5に貼着したガラス飛散防止フィルム4は、外力によって引っ張られて、延伸される。
(2)このとき、基材フィルム1上のハードコート層2も延伸されるが、ハードコート層2内にアルミナ微粒子が存在していると、アルミナ微粒子を起点にハードコート層2に微細なクラックが発生する。
(3)その結果、基材フィルム1自体が伸び易くなって、ガラス飛散防止フィルム4としての引張伸びが増大する。
接着層3の厚さは、5〜150μmであることが好ましい。また、接着層3は、ガラス飛散防止フィルム等の光学フィルムの透明性を確保するために、全光線透過率が95%以上であることが好ましい。同様に、接着層3は、接着層単体としてのヘイズが3%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましい。
本実施形態のガラス飛散防止フィルム4は、引張伸びが60%以上である。引張伸びが60%以上であると、ガラス飛散防止フィルム4は優れたガラスの飛散防止性能を有したものとなる。
次に、本実施形態のガラス飛散防止フィルム4の製造方法について説明する。
本実施形態のガラス飛散防止フィルム4は、基材フィルム1上にハードコート層2と接着層3を順次形成することによって、製造することができる。
ハードコート層2を形成する方法について説明する。活性エネルギー線硬化性樹脂を溶剤に適当量混合し、適切な粘度の溶液を調製する。その溶液を基材フィルム1上にコーティングする。乾燥させた後、活性エネルギー線を用いて硬化反応をさせることによって、ハードコート層2を形成することができる。
基材フィルムとして、下記の3種類のPETフィルムP1、P2、P3を用いた。なお、各PETフィルムの片面には易接着処理がなされており、ハードコート層は、この易接着処理がなされた面に形成した。
(1)PETフィルムP1:厚さ50μm、紫外線吸収剤を含有する。
(2)PETフィルムP2:厚さ50μm、紫外線吸収剤を含有しない。
(3)PETフィルムP3:厚さ50μm、紫外線吸収剤を含有しない。
実施例、比較例の各サンプルについて、耐候性試験前後における引張強さ、引張伸び、耐擦傷性、鉛筆硬度、クロスカット密着性、ヘイズ、全光線透過率、紫外線透過率について、以下に記載の条件にて性能の評価を行った。
耐候性試験は、スガ試験機社製、キセノンウェザオメータXL75を用いて実施した。
キセノン光照射試験条件:放射照度390W/m2、ブラックパネル温度63℃、槽内
温度45℃、槽内湿度40%RH、40日間。
耐候性試験を行う際、第1実施形態と第2実施形態とを想定して、キセノン光を照射する照射面をハードコート層側とする場合と、ガラス板側とする場合の2種類の条件で行った。
引張試験は、JIS A5759(1998)に準拠して島津製作所社製、引張試験機AGS−500NGを用いて測定した。引張速度300mm/min、サンプルサイズ幅25mm、長さ100mm、MD方向で測定した。引張強さが100N/25mm以上、引張伸びが60%以上であるとき合格と判断した。
耐擦傷性は、新東科学社製、表面性試験機HEIDON14DRを用いて測定した。#0000スチールウール使用し、速度6000mm/min、評価長さ60mm、荷重200g/cm2、摩耗回数1000回または10回で評価した。摩耗回数1000回のときを評価条件1とし、摩耗回数10回のときを評価条件2とした。全面に傷が入った時:×、一部に少し傷が入った時:△、全面に傷が入らなかった時:○と判定した。耐擦傷性が○または△のとき合格と判断した。
鉛筆硬度は、JIS A5600−5−4(1999)に準拠して、新東科学社製、表面性試験機HEIDON14DRを用いて測定した。速度30mm/min、評価長さ7mm、荷重750gで、ハードコート層が破壊されない状態の鉛筆硬度を判定した。鉛筆硬度が2H以上のとき合格と判断した。
クロスカット密着性は、ハードコート層の密着性を評価するものであり、JIS A5400(1999)に準拠して測定した。カッターを用いてハードコート層表面を1mmの碁盤目になるように100個分切り、セロハンテープを貼り付け、剥がしたときのハードコート層の剥離状態を観察した。1個でも剥離したとき×、1個も剥離しないとき○と判定した。クロスカット密着性が○のとき合格と判断した。
ヘイズは、JIS K7136(2000)に準拠して、日本電色工業社製ヘイズメーターNDH7000を用いて測定した。ヘイズが3%以下であるとき合格と判断した。
全光線透過率は、JIS K7136に準拠して、日本電色工業社製ヘイズメーターNDH7000を用いて測定した。全光線透過率が80%以上であるとき合格と判断した。
紫外線透過率は、島津製作所社製、分光光度計UV3100PCを用いて、380nmにおける紫外線透過率を測定した。紫外線透過率が10%以下であるとき合格と判断した。
次に、可視光線透過率を調整する着色剤を含有する接着層とそれを有するガラス飛散防止フィルムの具体例について、以下の実験例を用いて説明する。
接着層単体AS1〜AS6とガラス飛散防止フィルム試験番号A19〜A25の光学特性の評価結果を表10に示した。
接着層AS1は、可視光線透過率を調整する着色剤を含有していない接着層であり、380nmの紫外線透過率、400nmの可視光線透過率および420nmの可視光線透過率がいずれも98%と高く、使用環境によっては、皮膚の障害や目の疲れを引き起こす懸念を有するものであった。接着層AS2は、銅ポルフィリン錯体系色素を含有するため、420nmの可視光線透過率は80%未満であり、目の疲れの低減が期待できるが、380nmの紫外線透過率と400nmの可視光線透過率の数値が大きかった。接着層AS3は、ナフタルイミド系色素を含有するため、380nmの紫外線透過率と400nmの可視光線透過率が低く、皮膚の障害の低減が期待できるが、420nmの可視光線透過率が80%を超えるものであった。接着層AS4は、メロシアニン系色素を含有するため、400nmの可視光線透過率と420nmの可視光線透過率を低くすることができたが、380nmの紫外線透過率が10%を超えるものであった。接着層AS5は、銅ポルフィリン錯体系色素、ナフタルイミド系色素およびメロシアニン系色素を含有しており、380nmの紫外線透過率が10%以下であり、400nmの可視光線透過率と420nmの可視光線透過率も低いレベルのものであり、皮膚の障害の低減や目の疲れの低減が期待できるものであった。接着層AS6は、銅ポルフィリン錯体系色素、ナフタルイミド系色素およびメロシアニン系色素に加えて紫外線吸収剤を含有しており、接着層AS5よりもさらに380nmの紫外線透過率が低いレベルのものであった。
A19は、400nmの可視光線透過率および420nmの可視光線透過率がいずれも88%と高く、皮膚の障害や目の疲れを引き起こす懸念を有するものであった。A20は、420nmの可視光線透過率が低いため、目の疲れの低減が期待できるが、400nmの可視光線透過率の数値がやや大きいものであった。A21は、400nmの可視光線透過率が低いため、皮膚の障害の低減が期待できるが、420nmの可視光線透過率がやや大きいものであった。A22は、400nmの可視光線透過率および420nmの可視光線透過率がいずれも低いため、皮膚への障害防止と目の疲れの防止にともに効果が期待できる。A23とA24は、A22よりもさらに420nmの可視光線透過率が低いものであり、目の疲れの防止にさらに効果が期待できる。また、A24では、接着層に含有される紫外線吸収剤の効果が有効に機能している。さらにA25では、ハードコート層に微粒子が含有されていても、接着層の可視光線透過率を調整する機能に影響がないことが示されている。
2 ハードコート層
3 接着層
4 ガラス飛散防止フィルム
5 ガラス板
Claims (8)
- 基材フィルムの片面に、活性エネルギー線硬化性樹脂からなるハードコート層を有するガラス飛散防止フィルムであって、
前記ハードコート層が、紫外線吸収剤1〜15質量%と、平均粒子径が30nm以下のアルミナ微粒子5〜55質量%を含有し、
引張伸びが60%以上であることを特徴とするガラス飛散防止フィルム。 - 引張強さが100N/25mm以上であることを特徴とする請求項1に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記基材フィルムの引張強さが200N/25mm以上、引張伸びが100〜240%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記基材フィルムの380nm紫外線透過率が、10%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記アルミナ微粒子の平均粒子径が10〜30nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記活性エネルギー線硬化性樹脂が、アクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記基材フィルムのハードコート層とは反対側の面に、ガラス板と貼着させるための接着層を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス飛散防止フィルム。
- 前記接着層が紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項7に記載のガラス飛散防止フィルム。
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