JP2021030573A - ハードコート層付き有機ガラス製品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ハードコート層付き有機ガラス製品。
本発明のハードコート層付き有機ガラス製品10は、図1に示すように、有機ガラス基材4の表面に、接着層2を間に介して、ハードコート層1が積層接合されている構成を含んでなる積層体である。そして、当該製品の最表面には、ハードコート層1を被覆して更に製品保護フィルム3が積層されている。ハードコート層付き有機ガラス製品10において、ハードコート層1は、図1に示す通り、有機ガラス基材4の両面に形成されていることが好ましい。但し、用途によっては、一方の面のみにハードコート層1が形成されているものも有用であり、そのような層構成のハードコート層付き有機ガラス製品も当然に本発明の範囲である。
製品保護フィルム3は、ハードコート層付き有機ガラス製品10のハードコート層1が、出荷後の流通過程等、製品の完成後使用開始前の段階において、汚れたり傷ついたりしてしまうことを防ぐために、ハードコート層1を被覆して、ハードコート層付き有機ガラス製品10の最表面に積層されている樹脂フィルムである。
(測定方法)
製品保護フィルムについて引っ張りモードにて下記条件のもと測定。
初期荷重100g、連続加振モード、波形:正弦波、周波数10hz、昇温速度3℃/min。
ハードコート層付き有機ガラス製品10を構成する有機ガラス基材4としては、ポリカーボネート製のガラス基材の他、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、ABS等の各種樹脂材料からなる有機ガラス基材を特段の制限なく用いることができる。但し、これらの中でも、耐衝撃性や透明性に優れる点からポリカーボネート製の樹脂ガラスを特に好ましく用いることができる。
ハードコート層付き有機ガラス製品10において、有機ガラス基材4の表面を被覆して形成されるハードコート層1は、有機ガラス基材4の表面を保護する層として、有機ガラス製品10に良好な対候性や耐傷性を付与する機能を有する層である。
接着層2は、図1に示す通り、ハードコート層1の側から順に、プライマー層21とヒートシール層22とが配置されてなる2層構成の接着層であることが好ましい。
プライマー層21は、ハードコート層1に対する応力緩和層として機能するとともに、ハードコート層1の有機ガラス基材4への密着性を向上させる役割を果たす層である。又、生産工程や保管に際して、ブロッキング現象の発生を抑制し、フィルムの巻き形状の悪化やフィルムの損傷を生じさせないために、このプライマー層21を、バインダー樹脂及びブロッキング防止剤を含む樹脂組成物により構成することが好ましい。このようなプライマー層21の厚さは、1μm以上3μm以下であることが好ましい。
ヒートシール層22は、ハードコート層1の有機ガラス基材4への接着性を安定的に維持するために設けられる層であり、各種の熱融着樹脂により形成される。ヒートシール層22の厚さについては、プライマー層21よりも厚く、厚さ1μm以上7μm以下であることが好ましい。
本発明のハードコート層付き有機ガラス製品10は、以下に詳細を説明する製造方法によって得ることができる。この製造方法は、「ハードコート層形成工程」、「製品保護フィルム積層工程」及び、これらの工程に引き続いて行う「材料積層体加熱加圧工程」を必須の工程とする製造方法である。
ハードコート層形成工程は、有機ガラス基材4の表面に熱融着性樹脂からなるヒートシール層22を含む接着層2を介して硬化性樹脂フィルムを積層することによりハードコート層1を形成する工程である。尚、有機ガラス基材4の表面に接着層2を介してハードコート層1を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、特許文献1、2に開示されている離型用基材フィルム上にハードコート層を設けた「転写シート」を使用し、樹脂成型品にハードコート層を転写する手法によることができる。
製品保護フィルム積層工程は、有機ガラス基材4の表面に、ハードコート層1が積層された積層体に、更に、製品保護フィルム3を積層して、次工程である「材料積層体加熱加圧工程」に投入する「材料積層体」を得る工程である。尚、ハードコート層形成工程において、上記の「転写シート」を用いてハードコート層1の転写による形成を行った場合には、転写後に上記の使用済の離型用基材フィルムを剥離して、その後、表面に露出したハードコート層1の表面に、粘着層を備える製品保護フィルム3を積層することにより、上記の「材料積層体」を得ることができる。尚、「転写シート」を用いてハードコート層1の転写による形成を行った場合には、「離型用基材フィルム」の剥離後の積層体を、転写後の欠陥(空隙)等を観察する検査工程に付すことが好ましい。
材料積層体加熱加圧工程は、有機ガラス基材4にヒートシール層22を介して、ハードコート層1が積層されていて、更にハードコート層1の形成面の最表面には製品保護フィルム3が積層されている上記の材料積層体を、加熱及び加圧する工程である。この工程は、有機ガラス基材4にハードコート層1が積層されてなる積層体をオートクレーブ等に投入することにより行うことが好ましい。
上述した通り、「ハードコート層形成工程」、「製品保護フィルム積層工程」及び、「材料積層体加熱加圧工程」を順次行う本発明のハードコート層付き有機ガラス製品の製造方法により、実施例及び比較例のハードコート層付き有機ガラス製品試料を作成した。
各試料作成のための材料は下記の通りとした。全ての実施例・比較例は、製品保護フィルム以外の材料・製造条件は同一とし、各実施例・比較例毎に、製品保護フィルムを変更した場合において、有機ガラス基材とヒートシール層との界面に発生する微細な空隙を除去する効果の発現の度合いがどのように異なるかを検証した。尚、矩形板状の各試料のサイズは何れも、500mm×500mmとした。
厚さ3mmのポリカーボネート板。
下記の材料からなる硬化性樹脂フィルムを、ハードコート層を形成する材料とした。
ウレタンアクリレート(商品名「EBLF−2Y」、昭和インク工業株式会社製):100質量部。
硬化剤(ヘキサメチレンジイソシアネート系ブロックイソシアネート、昭和インク工業株式会社製):ウレタンアクリレート:3質量部。
下記の材料からなるヒートシール層用樹脂組成物を、ヒートシール層を形成する材料とした。
アクリル樹脂:ヒートシール層を形成するアクリル樹脂としては、アクリルポリマーで、分子量約100,000、Tg約105℃の材料を用いた。
下記の材料からなるプライマー層用樹脂組成物を、プライマー層を形成する材料とした。
アクリルウレタン樹脂(商品名「SG−63」、DICグラフィックス株式会社製):100質量部
硬化剤(ヘキサンメチレンジイソシアネート、大日精化工業株式会社製):6質量部
製品保護フィルムとしては、実施例、比較例毎にそれぞれ下記樹脂フィルム1〜5を下記表1に記載の通りに使い分けた。又、各製品保護フィルムについて但し、比較例3については、製品保護フィルムを用いずに、他は同条件で試料を作成した。
製品保護フィルム1
:ポリエステルフィルム(厚さ50μm)
製品保護フィルム2
:ポリエステルフィルム(厚さ100μm)
製品保護フィルム3
:ポリプロピレンフィルム(厚さ30μm)
製品保護フィルム4
:ポリエチレンフィルム(厚さ75μm)
それぞれの製品保護フィルム1〜5について、上述した貯蔵弾性率(E´)の測定方法により、25℃(常温)と、110℃における貯蔵弾性率(E´)を測定した。結果は表1に示す。
* 100℃
各試料作成のための製造方法は、上記において説明した本発明の製造方法、即ち、下記の通り、「ハードコート層形成工程」、「製品保護フィルム積層工程」、「材料積層体加熱加圧工程」を順次行う製造方法によるものとした。
上記の硬化性樹脂フィルム(ハードコート層)上にプライマー層、ヒートシール層をこの順で積層した得たヒートシール層付きの硬化性樹脂フィルム(ハードコート層)を上記の有機ガラス基材の表面に加熱圧着して一体化した。
次に、有機ガラス基材の表面にハードコート層が形成されている上記の積層体のハードコート層表面に、各実施例及び比較例毎にそれぞれ上記表1に記す製品保護フィルムを積層配置した「材料積層体」を得た。各製品保護フィルムは、何れもアクリル系粘着剤(塗布厚さ約6μm)を介して、ハードコート層上に仮着させた。
上記の各「材料積層体」を、オートクレーブに投入し、加熱温度:100℃又は110℃、圧力:0.8MPa又は1.15MPaの条件(加熱温度と圧力の組合せは表1に示す3通り)で、1時間、加熱及び加圧して、実施例及び比較例のハードコート層付き有機ガラス製品試料を得た。
500mm×500mmサイズの各実施例・比較例の試料について、上記の材料積層体加熱加圧工程においてオートクレーブに投入する前に、ハードコート層側からの目視において視認可能な空隙の数を確認した。次に、オートクレーブによる上記の材料積層体加熱加圧工程の完了後における各試料について、上記同様目視において視認不可能となった空隙の数及び空隙の面積が明らかに低減している箇所を数えて、前者の空隙の数に対する上記工程後の空隙の減少数(初期の状態から視認不可能となった個数と明らかに空隙の面積が小さくなった個数の和)の割合を算出して、これを欠陥逓減率(%)とした。
2 接着層
21 プライマー層
22 ヒートシール層
3 製品保護フィルム
4 有機ガラス基材
10 ハードコート層付き有機ガラス製品
Claims (5)
- 有機ガラス基材の少なくとも一方の表面にヒートシール層を介して、ハードコート層が積層されていて、前記ハードコート層が形成されている側の最表面に、更に製品保護フィルムが積層されている、ハードコート層付き有機ガラス製品であって、
前記製品保護フィルムは、前記ヒートシール層のガラス転移温度(Tg)より5℃高い温度における貯蔵弾性率(E´)が、1.0×109Pa以上である、
ハードコート層付き有機ガラス製品。 - 有機ガラス基材の少なくとも一方の表面にヒートシール層を介して、ハードコート層が積層されていて、前記ハードコート層が形成されている側の最表面に、更に製品保護フィルムが積層されている、ハードコート層付き有機ガラス製品であって、
前記製品保護フィルムの110℃における貯蔵弾性率(E´)が、1.0×109Pa以上である、
ハードコート層付き有機ガラス製品。 - 請求項1又は2に記載のハードコート層付き有機ガラス製品の製造方法であって、
前記有機ガラス基材の表面に前記ヒートシール層を介して硬化性樹脂フィルムを積層することにより前記ハードコート層を形成するハードコート層形成工程と、
前記ハードコート層の表面に、前記製品保護フィルムを積層する製品保護フィルム積層工程と、
前記有機ガラス基材にヒートシール層を介して、ハードコート層が積層されていて、更に最表面には前記製品保護フィルムが積層されている材料積層体を、前記ヒートシール層のガラス転移温度(Tg)以上の温度で加熱しながら加圧する加熱加圧処理を行う材料積層体加熱加圧工程と、を含んでなる、
ハードコート層付き有機ガラス製品の製造方法。 - 前記材料積層体加熱加圧工程における加熱加圧処理を0.7MPa以上1.2MPa以下の圧力で行う、請求項3に記載のハードコート層付き有機ガラス製品の製造方法。
- 前記材料積層体加熱加圧工程を、オートクレーブ内で前記材料積層体を加熱及び加圧することによって行う請求項3又は4に記載のハードコート層付き有機ガラス製品の製造方法。
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