JP6058371B2 - ディスプレイ用プラスチックシートの製造方法 - Google Patents
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Description
(A)平板状の型材(透明板、本例においてはガラス板を使用)を準備する工程、
(B)透明板上にスペーサを配置して成形型を準備する工程、
(C)成形型を垂直に起立させて成形空間に成形材料を注入する注型工程、
(D)紫外線(UV光)を照射して成形材料を露光・硬化させる照射工程、
(E)2枚の透明板を引き離しプラスチックシート(製品)を露出させる脱型工程、
(F)透明板からプラスチックシート(製品)を剥離する製品剥離工程、
(A’)使用済みの平板状型材(ガラス板)を洗浄して再度準備する工程。
(G)熱処理による養生(アニーリング)工程、
(H)所定形状にカット(打ち抜き等)した後、刻印,洗浄する工程、
(I)製品検査工程、
(いずれも図示省略)を経てプラスチックシート製品として完成する。
(A)成形型の型材(透明板、本例においてはガラス板)を準備する工程、
(B)透明板上にスペーサを配置して成形型を作製・準備する工程、
(C)成形型の成形空間内に成形材料を注入,充填する注型工程、
(D1)第1段階目の紫外線を照射して露光する第1照射工程(仮照射工程)、
(J)成形型の向きを90°転回させる方向転換工程、
(D2)第2段階目の紫外線を照射して硬化を完了させる第2照射工程(本照射工程)、
(E)透明板を引き離しプラスチックシート(製品)を露出させる脱型工程、
(F)透明板からプラスチックシート(製品)を剥離する製品剥離工程、
からなり、バッチ式の上記各工程を順番に繰り返すことにより、所定厚みのプラスチックシート(製品)を製造するものである。
(A’)使用済みの透明型材(ガラス板)を洗浄して再度準備する工程、
により再利用されるようになっているとともに、上記(F)製品剥離工程で得られたプラスチックシートは、
(G)熱処理による養生(アニーリング)工程、
(H)所定形状にカット(打ち抜き等)した後、刻印,洗浄する工程、
(I)製品検査工程、
(いずれも図示省略)を経てプラスチックシート製品として完成するようになっている。
本実施形態で使用される成形型(W)は、対向した2枚の透明板、とりわけガラス板と、厚さ制御のためのスペーサ(バンク等)とで構成される。かかる透明板は、成形型の強度の点から、厚さ1mm以上が好ましく、より好ましくは、プラスチックシートの表面平坦性や表面平滑性の点から、成形材料が接する透明板表面が、光学的研磨(光沢研磨)されていることが好ましい。更に好ましくは、成形材料が接する透明板表面の平坦性が20μm以下、特に好ましくは、表面平滑性Raが50nm以下である。透明板の厚さが薄すぎると、成形材料が硬化する際に生じる収縮応力に耐えられず、透明板に割れや反りが発生する傾向にある。透明板は、かかる強度の観点から化学強化されていてもよい。更に、プラスチックシートの脱型性を向上させるため、表面を離型剤で処理してもよい。
(A1)多官能ウレタン(メタ)アクリレート
(A2)脂環骨格含有多官能(メタ)アクリレート
(A3)光重合開始剤
550mm×650mmのプラスチックシート(Q)の面中央部(P1)と周辺部4点〔各辺から5cm離れた位置、P2〜P5の4箇所、図6(a)参照〕から、長さ50mm×幅50mmの試験片を各1枚、計5枚を切り出し、凍結粉砕した後、BRUKER・BIOSPIN社製 「AVANCE DPX−400」で、固体NMRプローブを用いて測定した。観測核は13C、回転数は5000Hz、室温で測定した。重合していない(メタ)アクリロイル基中のカルボニル炭素は高磁場側(166ppm)に、重合したカルボニル炭素は低磁場側(176ppm)に検出される。これらのピーク面積比より反応率(%)を算出した。
上記同様に、各シートのP1〜P5の位置から切り出した長さ50mm×幅50mmの試験片を5枚用意し、日本電色社製ヘイズメーター「NDH−2000」で、全光線透過率(%)を測定した。
上記同様に、各シートのP1〜P5の位置から切り出した長さ50mm×幅50mmの試験片を5枚用意し、JIS K−5600に準じて、鉛筆硬度を測定した。
同じ手法で、各シートのP1〜P5の位置から切り出した長さ25mm×幅10mmの試験片を5枚用意し、島津製作所社製オートグラフ「AG−5kNE」(支点間距離20mm、0.5mm/分)にて、25℃で曲げ弾性率(GPa)を測定した。
同じ手法で、各シートのP1〜P5の位置から切り出した長さ20mm×幅5mmの試験片5枚を用いて、レオロジー社製動的粘弾性装置「DVE−V4型 FTレオスペクトラー」の引っ張りモードを用いて、周波数10Hz、昇温速度3℃/分、歪0.025%で測定を行った。得られた複素弾性率の実数部(貯蔵弾性率)に対する虚数部(損失弾性率)の比(tanδ)を求め、このtanδの最大ピーク温度をガラス転移温度(℃)とした。
550mm×650mmのプラスチックシート(全面)を、平坦な定盤上に置いて、端部の「浮き量」の最大値(mm)を測定した。
560×660×厚さ8mmの2枚の光学研磨ガラス板を対向させ、厚さ0.7mmのシリコン板をスペーサとした成形型(符号W 成形空間の間隙0.7mm)に、6官能ウレタンアクリレート(日本合成化学工業社製「UV7600B」)10部、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン=ジメタクリレート(新中村化学社製「DCP」)90部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティケミカルズ社製「Irgacure184」)1部よりなる、調整済み成形材料(光硬化性組成物)を、室温23℃下で注液した。
第2段階目の照射工程後に、成形型の搬送方向を更に、図4の(J)方向転換工程の様に、搬送方向に対する成形型の向きを90°回転させた〔すなわち、第1段階の図6(b)を180°回転した状態の向きにした〕後、第3段階の照射工程として、上記と同様のメタルハライドランプを用いて、上下両方向から積算光量10J/cm2(一方から5J/cm2ずつ)で3回目の露光を行ったこと以外、実施例1と同様にして、「実施例2」のプラスチックシートを得た。
厚さ0.2mmのシリコン板をスペーサとした成形型(成形空間の間隙0.2mm)を用いたこと以外、実施例1と同様にして、厚さ0.2mmの「実施例3」のプラスチックシートを得た。
第1段階目の照射工程〔図6(b)〕後も、搬送方向に対する成形型の向きを転回せず、第2段階目の照射工程を、再度同じ成形型の向き〔図6(b)〕で行うこと以外、実施例1と同様にして、「比較例」のプラスチックシートを得た。
D1 第1照射工程
D2 第2照射工程
J 方向転換工程
L1〜L6 紫外線ランプ
P 押出板
R 搬送コンベア
R1,R2 ローラーコンベア
Claims (5)
- 所定の間隙を空けて対向する2枚の透明板からなる成形型の成形空間に、光硬化性組成物からなる成形材料を充填し、これを水平な状態で所定の搬送方向に沿って移動させながら、成形型を通して紫外線を照射して成形材料を硬化させるディスプレイ用プラスチックシートの製造方法であって、成形型に充填された成形材料に対し紫外線を複数回照射して露光する多段階式の紫外線照射工程を備え、各照射段階の間に、前段の照射段階における成形型の進行方向左右端がその後の後段の照射段階における成形型の進行方向前後端となるように、搬送方向に対する成形型の向きを90°転回させる方向転換工程を含むことを特徴とするディスプレイ用プラスチックシートの製造方法。
- 紫外線照射の各光源が、直管形の紫外線ランプであり、これら直管形の紫外線ランプが、各照射段階において、その管形の長手方向が成形型の搬送方向に直交するように、平行に並べて配設されていることを特徴とする請求項1記載のディスプレイ用プラスチックシートの製造方法。
- 紫外線照射工程が、第1段階と第2段階の二段階からなり、第1段階における紫外線照射の積算光量が0.1〜10J/cm2で、第2段階における紫外線照射の積算光量が1〜100J/cm2であることを特徴とする請求項1または2記載のディスプレイ用プラスチックシートの製造方法。
- 成形材料となる光硬化性組成物が、多官能(メタ)アクリレートと光重合開始剤とを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のディスプレイ用プラスチックシートの製造方法。
- ディスプレイ用プラスチックシート中の(メタ)アクリロイル基の反応率が80%以上であり、かつ、面内の反応率のふれが±2%以内であることを特徴とする請求項4記載のディスプレイ用プラスチックシートの製造方法。
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