JP5724174B2 - ポリカーボネート樹脂成形体の製造方法、保護フィルム付きポリカーボネート樹脂成形体、防眩製品および防護製品 - Google Patents
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Description
このようにポリカーボネート樹脂シートを熱曲げ加工することによって得る方法は、熱曲げ加工前にハードコート機能や偏光機能などに代表される機能性を予めシートに施すことが可能であるため、加工後に同様の処理を行うよりも生産性が高く好んで用いられる製造方法である。
ポリカーボネート樹脂シートを熱曲げ加工する際には、従来保護フィルムを剥した後に成形を行ったり、ポリプロピレンなどに代表されるポリカーボネート樹脂シートの成形温度よりも高い融点を有する保護フィルムを貼り合わせて成形したりしている。
保護フィルムを剥した後に成形を行う場合は、成形型に直接ポリカーボネート樹脂シートが接触するため、成形型の表面精度を上げる必要があり、またポリカーボネート樹脂シートに異物が付着しないよう留意する必要があり作業性を著しく阻害する。
一方、ポリプロピレンなどの保護フィルムを貼り合わせて成形する場合でも、保護フィルムの表面状態や成形型の凹凸を転写しゆず肌などの外観品質上の問題点が発生しやすく、これを防止するために成形型の表面粗さ精度を上げたり、成形型を傷つけないよう注意を要したり、成形型にラバーを貼り付けたりする必要があった。
この繊維状のバリが成形機内や保護フィルムの剥離する際などのライン汚染の原因となったり、成形体から保護フィルムを剥離する際にも断面に残りやすくこれを除去するための工数が必要となったり、必ずしも満足な結果には至っていない。
(1) ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂層を基材に形成したポリカーボネート樹脂積層体の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせる工程、
裁断または打ち抜きにより形状加工する工程、
加熱しながら曲げ加工する工程、を含むポリカーボネート樹脂成形体の製造方法で、
前記保護フィルムが、105℃以上130℃以下の融解ピーク(A)および160℃以上175℃未満の融解ピーク(B)の少なくとも2つの融解ピークを有し、これら融解ピークの面積比[(A)/(B)]が35/65以上80/20以下であるポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
(2) 前記加熱しながら曲げ加工する工程が、上記ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂積層体を成形型に密着させ、賦形させる工程である、前記(1)に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
(3) 前記ポリカーボネート樹脂積層体が、偏光性薄膜の少なくとも片面にポリカーボネートを含有する樹脂を貼り合わせた積層体である、前記(1)または(2)に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
(4) 前記ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂積層体の少なくとも片面に、紫外線硬化性樹脂組成物層を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
(5) 前記(1)から(4)のいずれか1項に記載の製造方法によって製造されるポリカーボネート樹脂成形体。
(6) 前記(5)に記載のポリカーボネート樹脂成形体を用いて製造される防眩製品または防護製品。
裁断または打ち抜きにより形状加工する工程、
加熱しながら曲げ加工する工程、を含むポリカーボネート樹脂成形体の製造方法で、
前記保護フィルムが、105℃以上130℃以下の融解ピーク(A)および160℃以上175℃未満の融解ピーク(B)の少なくとも2つの融解ピークを有し、これら融解ピークの面積比(A)/(B)が35/65以上80/20以下であるポリカーボネート樹脂成形体の製造方法であり、
前記保護フィルムを貼り合わせたままで熱曲げ成形しても、成形型からの転写やゴミやエアの噛み込みが少なく、生産性にも優れたポリカーボネート樹脂成形体の製造方法を提供することができる。
このような融点の融解ピーク温度および融解ピーク面積比を有する保護フィルムを用いることにより、ポリカーボネート樹脂の熱成形温度で溶融するなどの不具合が生じることのない実用上問題ない耐熱性を有し、かつ、熱成形温度で適度な柔軟性を有するため、成形型の表面肌や真空孔または成形型に付着したゴミなどの転写を抑えることができる。
この範囲を逸脱した場合、成形温度により保護フィルムが成形金型や成形体への溶着が起こったり、成形温度による保護フィルムの柔軟性が不十分であったりするため良好な外観の成形体が得られず好ましくない。
例えば、ポリプロピレンやポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン樹脂、さらにはこれらの混合物を用いることが例として挙げられる。
前記の融解ピーク温度および融解ピーク面積の比を満たすことができればこれらに限らず、いずれの熱可塑性樹脂を用いても良い。
成形型に密着させる方法としては、特に限定されないが、真空吸引、雄型と雌型によるプレス、圧空などの方法から選ばれる。
なお、雄型と雌型によるプレスを行った後に真空吸引を行うなど、これらの方法を組み合わせた方法を用いても良い。加熱しながら曲げ加工する際の加熱方法についても曲げ加工に適した温度に制御できる方法であれば特に限定されるものではなく、成形型に密着させた状態で加熱炉を通しても良いし、加熱した成形型を用いても良い。
成形型としては、石膏型、木型、樹脂型(フェノール樹脂など)、金型などが挙げられる。金型としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス合金などに代表される合金など、加熱と圧力に耐えうる材質であれば何を用いても良い。
保護フィルムが溶融したり、得られる成形体の寸法変化やシワ入りによる外観不良が発生したりする可能性があるため、予備乾燥または予備加熱を行う場合は160℃以下であることが好ましい。
さらには、用いるポリカーボネート樹脂のガラス転移点以下に留めることがより好ましい。予備乾燥のみに限っては、長時間保護フィルムが高温下にさらされるため、105℃以下で行うことが特に好ましい。
偏光性能を有するポリカーボネート樹脂積層体は、例えば、ポリビニルアルコールを二色性色素で染色、延伸、ホウ酸処理を施すことによって得られる偏光性薄膜の少なくとも片面に、一軸延伸することによって得られるポリカーボネート樹脂を接着剤により貼り合わせる方法により作製することができる。
このようにして得られたポリカーボネート樹脂製偏光板は、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度を十分上回る温度、概ね165℃以上の温度で熱曲げ成形を行うと、ポリカーボネート樹脂の軟化により一軸延伸されたポリカーボネート樹脂の延伸方向が変化し直線偏光性が損なわれることから、偏光サングラスに代表されるような直線偏光性能が必要な成形体の用途への使用が困難となる。
また、偏光性薄膜を染色する際に用いられる二色性色素の耐熱性によっては成形後に色調変化が起こるが、他の成形方法、例えば成形前に加熱を行い軟化させた後に賦形を行う方法よりも、本発明の製造方法は低い樹脂温度で熱曲げ加工を行うことが出来るため色調変化が起こりにくい。
本発明の製造方法を用いることにより、ポリカーボネート樹脂の軟化を起こさない温度で熱曲げが可能であるため、他の成形法と比較して、シワ入りや塗膜のクラックなどの外観欠点が起こりにくい。同様の理由から、反射防止コート、表面印刷、染色による着色などの処理を行った後に同様の製造方法を適用させても良い。
また、ポリエステル樹脂に代表される他の熱可塑性樹脂についても、ポリカーボネート樹脂の特徴である耐熱性や耐衝撃性が各用途上問題ない程度までは適宜配合しても良い。
本発明の製造方法によって得られる成形体は、サングラス、ゴーグル、眼鏡、ヘルメットシールド、防護面、水中眼鏡、防毒マスク用透視板、オートバイ用風防、自動車のサンルーフ、船舶の窓板、各種監視カメラ用カバーなどに代表される、防眩製品または防護製品に用いることができる。
<実施例1>
<保護フィルムの作製>
プロピレン単独重合体(密度0.900g/cm3、メルトフローレート(以下、MFRとする。)8g/10分)を40重量%と直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、MFRが8g/10分)60重量%とからなる混合物を基材層構成樹脂として用い、密直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、MFRが8g/10分)97.0重量%と水素添加テルペン樹脂3.0重量%とからなる混合物を接着剤層構成樹脂として用い、上記基材層構成樹脂と接着剤層構成樹脂とを共押出法により保護フィルム(全厚さ60μm,基材層厚さ45μm,接着剤層厚さ15μm)を作製した。
上記により得られた保護フィルムは、DSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)はそれぞれ120.9℃および166.0℃であり、このピークの面積比(A)/(B)は70/30であった。
<保護フィルムの貼り合わせ工程>
ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂積層体として、厚み0.8mmのポリカーボネート樹脂製偏光板(住友ベークライト(株)社製、PDH1401)を用いて、この偏光板の両面に、上記作製した保護フィルムをゴムロールで圧着した。
<ポリカーボネート樹脂成形体の作製>
保護フィルムが両面に圧着されたポリカーボネート樹脂製偏光板をトムソン刃を用いて直径78mmの円状に打ち抜きを行った。
その後、成形機CPL32(レマ社製)を用いて150℃、4分間、中央1箇所に真空孔を有する半径88mmのアルミニウム製球面成形型に真空度0.09MPaにて真空吸引させることにより、ポリカーボネート樹脂成形体を得た。
得られたポリカーボネート樹脂成形体を用いて以下の評価を行った。
<外観評価>
得られたポリカーボネート樹脂成形体の保護フィルムを剥し、成形体の表面肌について目視で確認を行った。評価基準は下記の通りとした。
A:成形体の外観に不具合が無い場合
B:成形体に、ゆず肌状、凹凸などの外観不良や保護フィルムの溶着がある場合
<繊維状のバリ(髭)の発生評価>
得られたポリカーボネート樹脂成形体の保護フィルムを剥し、成形体の周辺部分に髭が残っていないか目視で確認を行った。評価基準は下記の通りとした。
A:成形体の周囲に髭の発生が無い場合
B:成形体の周囲に髭の発生がある場合
プロピレン単独重合体(密度0.900g/cm3、MFRが8g/10分)を80重量%と直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、MFRが8g/10分)20重量%とからなる混合物を基材層構成樹脂として用いたこと以外は実施例1と同様の方法にて保護フィルムを作製した。
上記により得られた保護フィルムは、DSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)はそれぞれ121.0℃および166.0℃であり、このピークの面積比(A)/(B)は41/59であった。
保護フィルムの作製以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製し、同様に評価した。
プロピレン単独重合体(密度0.900g/cm3、MFRが8g/10分)を40重量%との直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、MFRが8g/10分)72重量%とからなる混合物を基材層構成樹脂として用いたこと以外は実施例1と同様の方法にて保護フィルムを作製した。
上記により得られた保護フィルムは、DSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)はそれぞれ121.2℃および165.9℃であり、このピークの面積比(A)/(B)は79/21であった。
保護フィルムの作製以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製し、同様に評価した。
プロピレン単独重合体(密度0.900g/cm3、MFRが8g/10分)を28重量%と低密度ポリエチレン(密度0.919g/cm3、MFRが8g/10分)72重量%とからなる混合物を基材層構成樹脂として用いたこと以外は実施例1と同様の方法にて保護フィルムを作製した。
上記により得られた保護フィルムは、DSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)はそれぞれ108.2℃および165.9℃であり、このピークの面積比(A)/(B)は76/24であった。
保護フィルムの作製以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製し、同様に評価した。
ポリカーボネート樹脂シートとして、両面に耐擦傷性塗膜を有する厚さ1.5mmのポリカーボネート樹脂シートであるポリカエースEC100R2B(住友ベークライト(株)社製)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製した。
また、得られたポリカーボネート樹脂成形体を実施例1と同様に評価した。
保護フィルムとして、DSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)がそれぞれ111.8℃および161.9℃であり、このピーク面積比(A)/(B)が9/91である厚み50μmの保護フィルム(EC−5001、スミロン(株)製)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製した。
また、得られたポリカーボネート樹脂成形体を実施例1と同様に評価した。
保護フィルムとしてDSCで求めた融解ピーク温度(A)および(B)はそれぞれ101.5℃および142.7℃であり、このピーク面積比(A)/(B)が41/59である保護フィルム(L−1210、日立化成工業(株)製)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製した。
また、得られたポリカーボネート樹脂成形体を実施例1と同様に評価した。
DSCで求めた融解ピーク温度が129.9℃の保護フィルム(FM−5300、大王加工紙工業(株)製)を、実施例1に記載のポリカーボネート樹脂製偏光板の両面にゴムロールで圧着した。
その後、この保護フィルムの上からさらに両面に、DSCで求めた融解ピーク温度が167.3℃の保護フィルム(EC−753、スミロン(株)製)をゴムロールで圧着して、保護フィルムが2枚積層されたポリカーボネート樹脂製偏光板を作製したこと以外は、実施例1と同様の方法にてポリカーボネート樹脂成形体を作製した。
また、得られたポリカーボネート樹脂成形体を実施例1と同様に評価した。
本発明に示される製造方法を逸脱する比較例1〜3では、良好な外観のポリカーボネート樹脂成形体が得られなかったり、打ち抜きによる髭がポリカーボネート樹脂成形体に残ったり、実施例1〜5によって得られたポリカーボネート樹脂成形体よりも劣る結果となった。
Claims (5)
- ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂層を基材に形成したポリカーボネート樹脂積層体の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせる工程と、
裁断または打ち抜きにより形状加工する工程と、
加熱しながら曲げ加工する工程と、を含むポリカーボネート樹脂成形体の製造方法であって、
前記保護フィルムが基材層と接着剤層を含み、基材層が1層であり、接着剤層が1層であり、105℃以上130℃以下の融解ピーク(A)および160℃以上175℃未満の融解ピーク(B)の少なくとも2つの融解ピークを有し、融解ピークの面積比[(A)/(B)]が35/65以上80/20以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。 - 前記加熱しながら曲げ加工する工程が、前記ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂積層体を成形型に密着させ、賦形させる工程である、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
- 前記ポリカーボネート樹脂積層体が、偏光性薄膜の少なくとも片面にポリカーボネートを含有する樹脂を貼り合わせた積層体である、請求項1または2に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
- 前記ポリカーボネート樹脂シートまたはポリカーボネート樹脂積層体の少なくとも片面に、紫外線硬化性樹脂組成物層を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂成形体の製造方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の製造方法によって製造される基材層が1層であり、接着剤層が1層である保護フィルムを貼り合わせた保護フィルム付きポリカーボネート樹脂成形体。
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