JP5363396B2 - 保護膜付き鏡面シート及びその製造方法 - Google Patents
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また、「金属」としては、アルミニウム、クロム、亜鉛、銅、銀、金等を用いることができるが、鏡面層を形成するためにはアルミニウムまたは銀が好ましい。
更に、不飽和ポリエステル樹脂としては、ディー・エイチ・マテリアル(株)の「サンドーマ(登録商標)」、「アクアライト(登録商標)」、「アクリメート(登録商標)」、京セラケミカル(株)の「プリミックス」、日本ユピカ(株)の「ユピカ」等を用いることができる。
更に、「易接着処理」とは、透明な合成樹脂シートが他のシートやフィルムまたは塗料や接着剤との密着性が向上するようにする処理をいい、例えば、透明な合成樹脂シートの表面にポリウレタン層をコーティングする等の方法がある。
また、「クラス1000以上の性能を有するクリーンルーム」とは、少なくともクラス1000の性能を有するクリーンルームという意味であり、具体的にはクラス1000のクリーンルーム、クラス500のクリーンルーム、クラス100のクリーンルーム、クラス10のクリーンルーム等が該当する。
鏡面シートは、平滑な表面を有する合成樹脂シートの表面に金属からなる鏡面層を形成してなる。鏡面層の形成方法として、真空蒸着法やスパッタリング法を用いる場合には、真空容器中に平滑な表面を有する合成樹脂シートが巻き付けられたロールと、そのロールから所定長さだけ離れた位置に設けられ、該合成樹脂シートを引き出して巻き取る巻取りロールとを設けて連続的に鏡面層を形成することによって、極めて生産性良く製造することができる。
ここで、ポリアルキレンオキシ基の含有量:W(重量%)が2重量%〜16重量%の範囲内であることによって、紫外線硬化型塗料を塗布して紫外線硬化させてなる塗膜が、反りや割れを生ずることなく、しかも耐汚染性や光沢保持性能に優れた塗膜となる。Wが2重量%未満であると、塗膜が反りや割れを生ずる恐れがあり、Wが16重量%を超えると塗膜の耐汚染性や光沢保持性能が低下する。
塗布厚さをこのように精密に制御できる塗布方法としては、バーコータを用いる方法、ドクターブレード法等がある。バーコータのメーカーとしては、例えば(株)小林製作所、(株)東洋精機製作所、(株)井元製作所等があり、ドクターブレードのメーカーとしては、(株)エコーブレード、(株)ドクター製作所、富士商興(株)等がある。
このようにして、硬度・透明性・耐摩擦性・耐薬品性・耐熱性に優れていて、生産性も良く、鏡面を長期間に亘って維持することができる保護膜付き鏡面シートとなる。
従来の透明合成樹脂シートの上に透明な塗膜を形成したものは、塗膜の表面平滑度が悪く、鏡の表面に貼り付けた場合には、鏡面像が歪んでしまう。
しかし、本発明に係る保護膜付き鏡面シートは、塗膜の表面平滑度が光学的レベルの平滑性であり、鏡面シートの表面に貼り付けた場合にも、鏡面像が全く歪まないことから、請求項1または請求項2に係る発明の効果に加えて、保護膜付き鏡面シートの表面平滑度が極めて優れたものとなり、より確実に鏡面の見栄えを損なうことなく、しかも耐傷付き性及び耐汚染性に優れた保護膜付き鏡面シートとなる。
一方、塗料前駆体製造工程において、イソシアネート化合物及びヒドロキシ化合物を原料化合物とする不飽和ウレタン化合物を含有し、原料化合物のうち少なくとも1つの化合物が不飽和結合を有する不飽和ウレタン化合物を含有する紫外線硬化型塗料の前駆体が製造され、紫外線硬化型塗料製造工程において、この前駆体に0.5重量%〜3重量%の範囲内の帯電防止剤と、0.5重量%〜3重量%の範囲内の不飽和ポリエステル樹脂とが混合されて、紫外線硬化型塗料が製造される。
X・Y及びX・Zのいずれもが6未満である場合には、塗膜の耐汚染性や光沢保持性能が不十分になり、更に塗膜に着色汚れや傷が付き易くなる。また、X・Y及びX・Zのいずれもが9を超える場合には、塗膜に反りが生じたり、塗膜の密着性が低下したりし易くなる。
このようにして、硬度・透明性・耐摩擦性・耐薬品性・耐熱性に優れていて、生産性も良く、鏡面を長期間に亘って維持することができる保護膜付き鏡面シートの製造方法となる。
ここで、「エマルジョン(emulsion,エマルションともいう。)」とは、乳濁液ともいい、液体中に液体粒子がコロイド粒子あるいはそれより粗大な粒子として乳状をなすもの(分散系)、が本来の意味であるが(長倉三郎他・編「岩波理化学辞典(第5版)」152頁,1998年2月20日株式会社岩波書店発行)、本明細書においては、より広い意味で一般的に用いられている「液体中に固体または液体の粒子が分散しているもの」として、「エマルジョン」という用語を用いるものとする。
そして、紫外線硬化型塗料には、更に帯電防止剤と不飽和ポリエステル樹脂とが混合される。
紫外線硬化型塗料を塗布する透明な合成樹脂シートとしては、PE(ポリエチレン)シート、PP(ポリプロピレン)シート、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート、アクリル樹脂(メタクリル樹脂を含む)シート、塩化ビニルシート、ポリウレタンシート等があるが、特にPETシートが好ましい。また、透明な合成樹脂シートの視認率(可視光線透過率)は90%以上であることが好ましい。
また、金属としては、アルミニウム、クロム、亜鉛、銅、銀、金等を用いることができるが、鏡面層を形成するためにはアルミニウムまたは銀が好ましい。
図1に示されるように、まず不飽和ウレタン化合物の原材料であるイソシアネート化合物2とヒドロキシ化合物3及び必要に応じて溶媒4を混合・反応させ、前駆体5である不飽和ウレタン化合物溶液を製造する塗料前駆体製造工程を実施した(ステップS1)。
ここで、イソシアネート化合物2としては、トリス(6−イソシアネートヘキシル)イソシアヌレートである、旭化成(株)製の商品名「デラネートTPA−100」を用いた。また、ヒドロキシ化合物3としては、テトラメチロールメタントリアクリレートとテトラメチロールメタンテトラアクリレートとの混合物である、新中村化学工業(株)製の商品名「NKエステルA−TMM−3L」、及びポリオール化合物である新中村化学工業(株)製の商品名「ブレンマーAE350」を用いた。
こうして得られた不飽和ウレタン化合物を、ホモミキサーを用いて乳化しながら、乳化剤を添加した溶媒4としての蒸留水に、40重量%になるように徐々に加えてエマルジョンとして、水性エマルジョン系塗料を得た。なお、この際に、紫外線硬化剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の商品名「ダロキュア1173」を2重量%添加した。
ここで、帯電防止剤6及び不飽和ポリエステル樹脂7は、紫外線硬化型塗料8の100重量%に対して、それぞれ1.5重量%になるように添加した。また、帯電防止剤5としてのポリエステル樹脂用帯電防止剤としては、ポリグリセリン脂肪酸エステルとケイ酸カルシウムとの混合物を用いた。更に、不飽和ポリエステル樹脂7としては、京セラケミカル(株)の商品名「プリミックス」を用いた。
ここで、PETシートとしては、東洋紡績(株)製の商品名「コスモシャイン(登録商標)A4300」を使用した。この「コスモシャイン(登録商標)A4300」のJIS K−7105による全光線透過率は、92.3%であり、両面に易接着処理が施されている。
この塗料塗布シート9Aを70℃で10分間加熱乾燥して溶媒を除去する加熱乾燥工程を実施し(ステップS4)、紫外線強度に3ピークを有するメタルハライドランプを用いて、紫外線(UV)を照射して硬化させる紫外線硬化工程を実施することによって(ステップS5)、本実施例に係る塗膜付きシート10が得られた。
ここで、PETシート11としては、東洋紡績(株)製の商品名「コスモシャイン(登録商標)A4300」を使用した。この「コスモシャイン(登録商標)A4300」の両面は、平滑な表面となっている。
図3に示されるように、鏡面シート製造工程は、クラス100のクリーンルーム内に設置された真空蒸着装置20を用いて、PETシート11にアルミニウム12を真空蒸着する工程である。
真空蒸着装置20は、真空容器21と、PETシート11が巻き付けられ、真空容器21内に回転可能に設けられたローラ22と、ローラ22に対向して回転可能に設けられ、アルミニウム12が蒸着された鏡面シート13を巻き取るローラ23と、アルミニウム12が蒸着される領域を制限するシャッタ24と、アルミニウム12を載置して加熱するヒータ25と、真空容器21内を真空状態にするための油拡散ポンプ26及びロータリーポンプ27とを備えている。
本実施例においては、PETシート11を長さ方向に1m/hrの速度で巻き取って、PETシート11の下面に0.5μmの厚さのアルミニウム12からなる鏡面層を形成した。
このようにして、本実施例に係る保護膜付き鏡面シート1が得られた。得られた保護膜付き鏡面シート1の構成について、図4を参照して説明する。
したがって、図4(b)に示されるように、本実施例に係る保護膜付き鏡面シート1においては、最下層の合成樹脂シート11も透明であるため、上下両面が鏡として機能することになる。
同様に、塗膜付きシート10Bを用いた供試体は、20分間の総発熱量が6.0MJ/m2 で不燃材料の基準を満たしており、また最高発熱速度が200kW/m2 を超えた時間が4秒間であって、やはり不燃材料の基準を満たしている。
また、鏡面層を形成する金属もアルミニウムに限られるものではない。
2 イソシアネート化合物
3 ヒドロキシ化合物
5 前駆体
6 帯電防止剤
6 紫外線硬化型塗料
7 不飽和ポリエステル樹脂
8 紫外線硬化型塗料
8A 塗膜
9 透明な合成樹脂シート
9A 塗料塗布シート
10 塗膜付きシート
11 平滑な表面を有する合成樹脂シート
12 金属
12A 鏡面層
13 鏡面シート
Claims (9)
- 平滑な表面を有する合成樹脂シートの前記表面に金属からなる鏡面層を形成してなる鏡面シートと、
イソシアネート化合物及びヒドロキシ化合物を原料化合物とする不飽和ウレタン化合物を含有し、前記原料化合物のうち少なくとも1つの化合物が不飽和結合を有する不飽和ウレタン化合物を含有する紫外線硬化型塗料を透明な合成樹脂シートの上に塗布してなる塗膜付きシートとを具備し、
前記鏡面シートの前記鏡面層側に前記塗膜付きシートを積層した保護膜付き鏡面シートであって、
前記紫外線硬化型塗料は、前記不飽和ウレタン化合物の少なくとも一種がポリアルキレンオキシ基を有し、該ポリアルキレンオキシ基の含有量が、前記不飽和ウレタン化合物に使用される前記イソシアネート化合物及び前記ヒドロキシ化合物の合計量に対して2重量%〜16重量%の範囲内であり、前記不飽和結合を有する原料のモル数の総和の値で、前記不飽和結合を有する原料のモル数に不飽和結合数を乗じたものの和の値を割った値に、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基の数を乗じた値が6〜9の範囲内であるか、前記不飽和結合を有する原料のモル数の総和の値で、前記不飽和結合を有する原料のモル数に不飽和結合数を乗じたものの和の値を割った値に、前記ヒドロキシ化合物の水酸基の数を乗じた値が6〜9の範囲内であり、前記紫外線硬化型塗料100重量%中に、0.5重量%〜3重量%の範囲内の帯電防止剤と、0.5重量%〜3重量%の範囲内の不飽和ポリエステル樹脂とを含有する紫外線硬化型塗料であり、
前記塗膜付きシートは、前記紫外線硬化型塗料を、クラス1000以上の性能を有するクリーンルーム内で前記透明な合成樹脂シートの上に塗布厚さが8μm±1μmの範囲内になるように塗布して紫外線硬化させて塗膜を形成させてなり、前記透明な合成樹脂シートの表面には易接着処理が施されており、前記塗膜の可視光線透過率が90%以上であることを特徴とする保護膜付き鏡面シート。 - 前記鏡面シートの前記鏡面層は、前記平滑な表面を有する合成樹脂シートの前記表面にアルミニウムを真空蒸着させてなることを特徴とする請求項1に記載の保護膜付き鏡面シート。
- 前記塗膜の表面平滑度は、光学的レベルの平滑性であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の保護膜付き鏡面シート。
- 前記透明な合成樹脂シートは、厚さが25μm〜200μmの範囲内のPET(ポリエチレンテレフタレート)シートであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の保護膜付き鏡面シート。
- 前記平滑な表面を有する合成樹脂シートは、可視光線透過率が90%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載の保護膜付き鏡面シート。
- 前記透明な合成樹脂シート及び前記平滑な表面を有する合成樹脂シートは、幅が0.5m〜5mの範囲内であり、長さが5m〜100mの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の保護膜付き鏡面シート。
- 平滑な表面を有する合成樹脂シートの前記表面に金属からなる鏡面層を形成して鏡面シートとする鏡面シート製造工程と、
イソシアネート化合物及びヒドロキシ化合物を原料化合物とする不飽和ウレタン化合物を含有し、前記原料化合物のうち少なくとも1つの化合物が不飽和結合を有する不飽和ウレタン化合物を含有し、前記不飽和ウレタン化合物の少なくとも一種がポリアルキレンオキシ基を有し、該ポリアルキレンオキシ基の含有量が、前記不飽和ウレタン化合物に使用される前記イソシアネート化合物及び前記ヒドロキシ化合物の合計量に対して2重量%〜16重量%の範囲内であり、前記不飽和結合を有する原料のモル数の総和の値で、前記不飽和結合を有する原料のモル数に不飽和結合数を乗じたものの和の値を割った値に、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基の数を乗じた値が6〜9の範囲内であるか、前記不飽和結合を有する原料のモル数の総和の値で、前記不飽和結合を有する原料のモル数に不飽和結合数を乗じたものの和の値を割った値に、前記ヒドロキシ化合物の水酸基の数を乗じた値が6〜9の範囲内である紫外線硬化型塗料の前駆体を製造する塗料前駆体製造工程と、
前記前駆体に、前記紫外線硬化型塗料100重量%に対して、0.5重量%〜3重量%の範囲内の帯電防止剤と、0.5重量%〜3重量%の範囲内の不飽和ポリエステル樹脂とを混合して紫外線硬化型塗料とする紫外線硬化型塗料製造工程と、
前記紫外線硬化型塗料を表面に易接着処理が施された透明な合成樹脂シートの上に8μm±1μmの範囲内の塗布厚さで塗布して塗料塗布シートとする塗布工程と、
前記塗料塗布シートを加熱乾燥する加熱乾燥工程と、
前記塗料塗布シートに紫外線を照射して前記紫外線硬化型塗料を硬化させ、塗膜付きシートとする紫外線硬化工程と、
前記鏡面シートの前記鏡面層側に前記塗膜付きシートの前記表面に易接着処理が施された透明な合成樹脂シート側を密着させて積層する積層工程とを具備し、
前記塗布工程、前記加熱乾燥工程、前記紫外線硬化工程及び前記積層工程はクラス1000以上の性能を有するクリーンルーム内で実施されることを特徴とする保護膜付き鏡面シートの製造方法。 - 前記鏡面シート製造工程は、前記平滑な表面を有する合成樹脂シートの前記表面にアルミニウムを真空蒸着させる工程であることを特徴とする請求項7に記載の保護膜付き鏡面シートの製造方法。
- 前記表面に易接着処理が施された透明な合成樹脂シート及び前記平滑な表面を有する合成樹脂シートは、幅が0.5m〜5mの範囲内であり、長さが5m〜100mの範囲内であることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の保護膜付き鏡面シートの製造方法。
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