JP7363275B2 - 接合用弾性体付きハードコート樹脂基材、ハードコート基材接合体、及び、ハードコート基材接合体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材、ハードコート基材接合体、及び、ハードコート基材接合体の製造方法に関する。尚、本明細書において、「ハードコート基材接合体」とは、樹脂基材の表面の一部にハードコート層を備える各種の「ハードコート樹脂基材」が、各種の「成型品基体」に接合されてなる積層体全般のことを言うものとする。この「ハードコート基材接合体」の具体例としては、「接合用弾性体付きハードコート樹脂基材」がハードコート層付きの窓ガラスであり、「成型品基体」が炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等からなる自動車の車体の窓枠であって、前者が後者に接合されてなる、自動車窓ガラスの接合構造を、その一例として挙げることができる。

例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等の機能性樹脂、金属、その他の各種の材料からなる成型品において、その耐傷性を向上させるために、当該成型品の表面の一部にハードコート層を設けることが広く行われている。このようなハードコート層は、通常、硬化性樹脂によるコーティングや、ハードコート層付きフィルムによる転写、又はハードコート層付きフィルムを貼着することにより形成されている。又、上述のハードコート層付きフィルムとしては、基材フィルム上にハードコート層と接着剤層とが積層一体化されてなる、熱転写フィルムが広く用いられている（特許文献１参照）。

ここで、省エネルギーを主たる目的とした車両の軽量化のために、自動車等の車両用の窓として、無機ガラスに替えて、より軽量な樹脂性の有機ガラスが採用されるケースが増えている（特許文献２参照）。しかしながら、有機ガラスは、耐傷性が必ずしも十分ではない場合が多く、これを車両用の窓として用いる場合、通常は、その表面の一部に上述のハードコート層を設けることが必須とされている。

しかしながら、特許文献２にも記載されている通り（同文献段落［００１５］参照）、窓ガラスの表層にハードコート層が設けられている場合、これを、接着剤で車体に接合する際の接着性が不十分となりやすい。又、ハードコート層を形成する樹脂の材質によっては、従来汎用的に用いられている各種の接着剤が使用できない可能性もある。このようにハードコート層を備える「接合用弾性体付きハードコート樹脂基材」と、各種の「成型品基体」との接合については、未だ、十分に好ましい接合方法が確立されておらず、特許文献２に開示されているような接合部分の積層構造の設計変更も含め、様々な接合方法が模索されている段階にある。

特開２０１４－２０８４９３号公報 特開２０１８－１３４７５０号公報

本発明は、ハードコート層を備える接合用弾性体付きハードコート樹脂基材と、各種材料からなる成型品基体と、が、好ましい接合強度で接合されているハードコート基材接合体を得ることを課題とする。

本発明者らは、ハードコート層を備える接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、成型品基体に積層する際に、両者の間に熱可塑性の弾性体を介在させた上で、このようにして得ることができる接合用積層体に、レーザー光等のエネルギー波を照射して、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材、弾性体、成型品基体を溶着により一体化させる製造方法により、上記課題を解決することができることを見出た。そして、この製造方法に好適な構成を備える接合用弾性体付きハードコート樹脂基材、ハードコート基材接合体及びその製造方法を含む本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 樹脂基材の少なくとも一方の表面の一部に硬化性樹脂を含んでなるハードコート層が積層されていて、該ハードコート層の表面の一部に熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体が形成されている接合用弾性体付きハードコート樹脂基材。

（１）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材は、電磁波、或いは、熱等のエネルギーを付与することによって、ハードコート樹脂基材を各種材料からなる成型品基体に接合する方法で行われるハードコート基材接合体の製造に好適に用いることができる。そして、これにより、各種材料からなる成型品基体に接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が必要十分な接合強度で接合されているハードコート基材接合体を、良好な生産性の下で製造することができる。

（２） 前記ハードコート層が前記樹脂基材の両面に積層されていて、何れかの前記ハードコート層の表面の一部に前記接合用弾性体が形成されている、（１）に記載の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材。

（２）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材によれば、成型品基体への接合強度の維持が特に難しい両面ハードコート型の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材においても、（１）の発明と同様に、各種材料からなる成型品基体にハードコート樹脂基材が必要十分な接合強度で接合されているハードコート基材接合体を得ることができる。

（３） 前記接合用弾性体を形成する熱可塑性樹脂が、オレフィン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーである、（１）又は（２）に記載の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材。

（３）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材によれば、（１）又は（２）に記載の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の奏する上記各効果を、より好ましい水準で、より高い精度で享受することができる。
（４） 前記接合用弾性体は、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の外周に沿った外枠部分にのみに形成されている、（１）から（３）の何れかに記載の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材。

（４）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材によれば、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の表面積に対して、成型品基体側の接合部の面積が狭小となる開口枠部分への接合においても、（１）から（３）の何れかのハードコート接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の奏する上記各効果を享受して、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の成型品基体の表面への接合を、必要十分な接合強度で行って、ハードコート層付きの窓ガラス等を形成することができる。

（５） （１）から（４）の何れかの接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が、前記接合用弾性体を介して、成型品基体と接合されている、ハードコート基材接合体。

（５）のハードコート基材接合体は、（１）から（４）の何れかの接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、電磁波、或いは、熱等のエネルギーの付与により、成型品基体に接合する方法によって得ることができる。このハードコート基材接合体は、（１）から（４）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の奏する上述の各効果を享受して、成型品基体に接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が必要十分な接合強度で接合されているものとすることができる。

（６） （４）に記載の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が、前記接合用弾性体を介して、成型品基体と接合されている、ハードコート基材接合体であって、前記成型品基体が、開口枠を有し、前記開口枠に前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が嵌合されている、ハードコート基材接合体。

（６）のハードコート基材接合体は、（４）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、電磁波、或いは、熱等のエネルギーの付与により、成型品基体に接合する方法によって得ることができる。このハードコート基材接合体は、（４）の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の奏する上述の各効果を享受して、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の表面積に対して、成型品基体側の接合部の面積が狭小となる開口枠部分への接合においても、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の成型品基体の表面への接合を、必要十分な接合強度で行うことができる。

（７） 前記成型品基体の主たる材料が、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材とは異種の樹脂材料、又は、金属材料である、（５）又は（６）に記載のハードコート基材接合体。

（７） のハードコート基材接合体によれば、接着剤を用いる従来の接合方法では、必要十分な接合強度を得ることが困難であった、ハードコート層と、これとは異種材量からなる成型品基体とが良好な接合強度によって接合されているハードコート基材接合体を得ることができる。

（８） 前記成型品基体が、車両用基体であり、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が車両用窓ガラス、エンブレム、ピラー、フロントモールディング、ルーフ、ボンネット、ドア、ドアトリム、シート、若しくはフロントパネル、又はこれらのパーツの一部である、（４）から（７）の何れかに記載のハードコート基材接合体。

（８）のハードコート基材接合体によれば、（７）のハードコート基材接合体と同様、車両用基体に各種の車両用パーツを接合してなる車両用の接合体の接合においても、（４）から（７）の何れかのハードコート基材接合体の奏する上記各効果を享受して、車両用基体への各種パーツの接合強度を向上させることができる。

（９） ハードコート樹脂基材が、成型品基体に接合されてなる、ハードコート基材接合体の製造方法であって、前記ハードコート樹脂基材は、樹脂基材の少なくとも一方の表面の一部に硬化性樹脂を含んでなるハードコート層が積層されていて、該ハードコート層の表面の一部に熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体が形成されている接合用弾性体付きハードコート樹脂基材であって、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、前記接合用弾性体を前記成型品基体の表面に向けて、前記成型品基体の表面の一部に積層することにより接合用積層体を得る積層工程と、前記接合用積層体にエネルギー波を照射することにより、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、前記接合用弾性体を介して前記成型品基体の表面の一部に接合するエネルギー波照射工程と、を含んでなる、ハードコート基材接合体の製造方法。

（９）のハードコート基材接合体の製造方法においては、硬化性樹脂を含むハードコート層と熱可塑性樹脂を含む弾性体の接合部に、電磁波、或いは、熱等のエネルギーを付与することとした。これにより、ハードコート層の表面の一部に微細凹凸が形成され、この微細凹凸のアンカー効果により、ハードコート層と弾性耐との間の接合強度を向上させることができる。その結果として、（９）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、ハードコート層を備える接合用弾性体付きハードコート樹脂基材と、各種材料からなる成型品基体と、が必要十分な接合強度で接合されているハードコート基材接合体を得ることができる。

（１０） 前記エネルギー波が、レーザー光である、（９）に記載のハードコート基材接合体の製造方法。

（１０）のハードコート基材接合体の製造方法は、（９）に記載の製造方法において、ハードコート層と弾性体の接合部へのエネルギー付与を、レーザー光の照射によって行うこととした。これにより、上記接合部以外の箇所に与える好ましくない影響を最小限に抑えながら、上記接合部に局所的に必要なエネルギー量を効率よく正確に付与することができる。その結果として（１０）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、（９）の製造方法の奏する上記効果を享受しつつ、ハードコート基材接合体全体の品質安定性や生産性をより好ましい水準に向上させることができる。

（１１） 前記成型品基体の主たる材料が、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材とは異種の樹脂材料、又は、金属材料である、（９）又は（１０）に記載のハードコート基材接合体の製造方法。

（１１）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、接着剤を用いる従来の接合方法では、必要十分な接合強度を得ることが困難であった、ハードコート層と、これとは異種材量からなる成型品基体とが、良好な接合強度によって接合されているハードコート基材接合体を得ることができる。

（１２） 前記接合用弾性体を形成する前記熱可塑性樹脂が、オレフィン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーである、（９）から（１１）の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。

（１２）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、（９）から（１１）の何れかのハードコート基材接合体の製造方法の奏する上記各効果を、より好ましい水準で、より高い精度で享受することができる。

（１３） 前記成型品基体が、開口枠を有し、前記積層工程においては、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を前記開口枠に嵌合させる、（９）から（１２）の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。

（１３）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の表面積に対して、成型品基体側の接合部の面積が狭小となる開口枠部分への接合においても、（９）から（１２）の何れかのハードコート基材接合体の製造方法の奏する上記各効果を享受して、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の成型品基体の表面への接合を、必要十分な接合強度で行うことができる。

（１４） 前記成型品基体が、車両用基体であり、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が車両用窓ガラス、エンブレム、ピラー、フロントモールディング、ルーフ、ボンネット、ドア、ドアトリム、シート、若しくはフロントパネル、又はこれらのパーツの一部である、（９）から（１３）の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。

（１４）のハードコート基材接合体の製造方法によれば、（１３）の製造方法と同様、車両用基体に各種の車両用パーツを接合してなる車両用の接合体の接合においても、（９）から（１３）の何れかのハードコート製造方法の奏する上記各効果を享受して、車両用基体への各種パーツの接合強度を向上させることができる。

本発明によれば、ハードコート層を備える接合用弾性体付きハードコート樹脂基材と、各種材料からなる成型品基体と、が、好ましい接合強度で接合されているハードコート基材接合体を得ることができる。

本発明のハードコート基材接合体の製造方法の実施態様を説明することを企図して、当該ハードコート基材接合体を、成型品基体と接合用弾性体付きハードコート樹脂基材とに分解して示した分解斜視図である。 本発明のハードコート基材接合体の製造方法において行われるエネルギー波照射工程の実施態様を模式的に示す図面である。 図２に示すハードコート基材接合体の断面図であり、本発明の製造方法を実施する際に、レーザー光等のエネルギー波が照射される部分の層構成を模式的に示す図面である。 本発明のハードコート基材接合体を構成する接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の層構成を模式的に示す断面図である。 本発明のハードコート基材接合体を構成する接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の構成を模式的に示す平面図である。 接合用弾性体付きハードコート樹脂基材のハードコート層に形成される微細凹凸の表面のレーザー顕微鏡による拡大写真である。（尚、図内の矩形枠は弾性体を介して成型品基体と接合していた領域を示す。）

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではない。本発明は、その目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜接合用弾性体付きハードコート樹脂基材＞
本発明の、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１は、図３に示すように、成型品基体２と一体化されて、本発明のハードコート基材接合体１０を構成する樹脂積層体材料である。

接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１は、図４に示すように、その骨格部として主たる部分を構成する樹脂基材１１１の少なくとも一方の表面の一部に、硬化性樹脂を含んでなるハードコート層１１２、１１３が設けられているハードコート樹脂基材１１において、ハードコート層１１２、１１３上に、更に、各種の熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体１２が形成されている構成を最小限の基本構成とする。

又、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を構成するハードコート樹脂基材１１は、図４に示すように、樹脂基材１１１の両面にハードコート層１１２、１１３が設けられている構成であってもよい。この場合、接合用弾性体１２は、一方のハードコート層１１２、１１３上に形成される。これらの各ハードコート層１１２、１１３は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１、及び、これを用いたハードコート基材接合体１０において、樹脂基材１１１の表面保護層として機能する。

接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１が、上述した何れの層構成である場合においても、これを成型品基体２に接合してハードコート基材接合体１０を構成する場合には、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１は、接合用弾性体１２が成型品基体２の表面に向けられた状態で成型品基体２に接合される。

尚、ハードコート層１１２、１１３は、樹脂基材１１１との界面となる側に、通常、樹脂基材１１１とハードコート層１１２、１１３と間の必要な密着性を維持するための接着層（図示せず）が更に設けられている。この接着層は、ハードコート層１１２、１１３の側から順に、プライマー層とヒートシール層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（特許文献１参照）。

接合用弾性体１２は、ハードコート層１１２、１１３の表面上の一部に形成される。接合用弾性体１２を形成する部分は、特定の部分に限定はされないが、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１をハードコート基材接合体１０として成型品基体２に接合する際に、ハードコート樹脂基材１１と成型品基体２との接合面となる部分を想定して、そのために必要となる部分に適宜形成すればよい。

例えば、図５に示すように、接合用弾性体１２が、ハードコート樹脂基材１１の外周に沿った外枠部分のみに形成されている接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を、本発明の好ましい実施形態の一例として挙げることができる。この場合、図１、２に示すように、上記の外枠部分にのみ形成されている接合用弾性体１２を成型品基体２の開口枠の外縁に接合させることにより、例えば、ハードコート樹脂基材１１が、車両等の一部である成型品基体の開口枠に篏合されてなるハードコート付きの車両用の窓ガラスを構成することができる。

尚、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１の全体形状は、平板状のものが代表的であるがこれに限られず、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、曲面を含む形状に成型された各種の樹脂製の部材を接合用弾性体付きハードコート樹脂基材とする場合にも本発明を適用することができる。

（樹脂基材）
接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を構成する樹脂基材１１１としては、用途に応じて、様々な樹脂を主材料とする樹脂基材を適宜選択することができる。但し、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を構成する樹脂基材１１１としては、有機ガラスを特に好ましく用いることができる。尚、本発明における「有機ガラス」とは、ＪＩＳ Ｒ３２１１：２０１５に「有機ガラス」として定義されているもの、及び、それに準じる材料及び層構成からなり、本発明特有の作用効果を同様に奏しうるものことを言うものとする。「有機ガラス」の代表的な具体例としては、ポリカーボネート樹脂を主たる材料とする硬質合成樹脂を挙げることができる。

接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を、車両用の窓ガラスとして用いることを想定する場合に求められる透明性の観点から、樹脂基材１１１としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又は、ポリエステル樹脂等を、主たる材料とする樹脂基材を好ましく用いることができる。又、これらの中でも耐衝撃性に優れることから、ポリカーボネート樹脂を主たる材料とする樹脂基材を、本発明に係る接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１構成する樹脂基材１１１として特に好ましく用いることができる。

（ハードコート層）
ハードコート層１１２、１１３は、硬化性樹脂を含んでなる樹脂組成物（以下、「硬化性樹脂組成物」とも言う）からなる層である。ハードコート層１１２、１１３は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１、及び、ハードコート基材接合体１０において、各基材、接合体の表面の良好な耐傷性を維持する。

ハードコート層１１２、１１３を形成する硬化性樹脂組成物の主たる材料とする硬化性樹脂しては、熱硬化性樹脂、或いは、電離放射線硬化性樹脂を、適宜選択して用いることができる。

ハードコート層１１２、１１３を形成するための硬化性樹脂組成物のベース樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。

ハードコート層１１２、１１３を形成するための硬化性樹脂組成物のベース樹脂として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、従来から電離放射線硬化性を有する樹脂として慣用されている重合性オリゴマーやプレポリマーの中から適宜選択して用いることができる。そのような重合性オリゴマーやプレポリマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマーやプレポリマー、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート系、ウレタン（メタ）アクリレート系やポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレートやカプロラクトン系ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート系、ポリエーテル（メタ）アクリレート系のオリゴマーやプレポリマー等を好ましく用いることができる。

ハードコート層１１２、１１３を形成するための硬化性樹脂として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、これらの樹脂に照射する電離放射線としては、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合或いは架橋し得るエネルギー量子を有するもの、例えば、紫外線（ＵＶ）又は電子線（ＥＢ）を選択することができる。又、その他、Ｘ線、γ線等の電磁波、α線、イオン線等の荷電粒子線も選択することができる。

又、硬化性樹脂組成物は、耐候性及びハードコート性を向上させ、優れた透明性を得る観点から、シリコーン化合物を含有することができる。シリコーン化合物としては、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、（メタ）アクリロイル基、アリル基等の反応性官能基を有する反応性シリコーン化合物、或いはこれらの反応性官能基を有しない非反応性シリコーン化合物の何れも使用することができる。

又、ハードコート層１１２、１１３を形成する硬化性樹脂組成物は、更に、ハードコート性や耐候性を向上させるために、耐傷フィラーや、耐候剤を含有することが好ましい。ハードコート層１１２、１１３に含有させることができる耐傷フィラーとしては、無機系と有機系のフィラーがあり、無機物では、例えば、アルミナ、シリカ、カオリナイト、酸化鉄、ダイヤモンド、炭化ケイ素等の無機粒子が挙げられる。これらの無機系の耐傷フィラーのうち、シリカ粒子は好ましいものの一つである。シリカ粒子は、ハードコート性を向上させ、且つ、ハードコート層の透明性を阻害しないからである。シリカ粒子としては、従来公知のシリカ粒子から適宜選択して用いることが可能であり、コロイダルシリカ粒子等も好適に挙げられる。コロイダルシリカ粒子は、添加量が増えた場合であっても、透明性に影響を及ぼすことが少ない。

又、ハードコート層１１２、１１３の形成に用いられる硬化性樹脂組成物は、優れた耐候性を得るため、耐候性改善剤を含むことが好ましい。耐候剤としては、紫外線吸収剤や光安定剤等があり、紫外線吸収剤は有害な紫外線を吸収し、ハードコート基材接合体の長期にわたる耐候性、安定性を向上させる。又、光安定剤は、これ自体は紫外線をほとんど吸収しないが、紫外線により生じる有害なフリーラジカルを効率良く捕捉することにより安定化が得られるというものである。紫外線吸収剤としては、二酸化チタンや酸化セリウム、酸化亜鉛等の無機系のものや、ベンゾトリアゾール系やトリアジン系の有機系の紫外線吸収剤が好ましく挙げられ、中でもトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。又、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系の光安定剤（ＨＡＬＳ）が好ましく挙げられる。

又、ハードコート層１１２、１１３を形成する硬化性樹脂組成物には、その性能を阻害しない範囲で各種添加剤を含有させることができる。各種添加剤とは、例えば、重合禁止剤、架橋剤、帯電防止剤、接着性向上剤、酸化防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤等である。

（接合用弾性体）
接合用弾性体１２は、各種の熱可塑性樹脂をフィルム状に製膜した樹脂フィルムを用いて形成することができる。この樹脂フィルムとしては、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１のハードコート層１１２及び成型品基体２に対して溶着可能であり、両者の接合部分において弾性を有する樹脂層を形成可能な弾性材料であれば、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１と成型品基体２の材質、及び、これらを一体化するためのエネルギー照射の実施方法等に対応させて、適宜最適な樹脂材料からなるものを選択することができる。

接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１のハードコート層１１２と成型品基体２との接合部分において、両者の間に配置する接合用弾性体１２の主たる材料とする熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、エチレン－プロピレン共重合体樹脂、エチレン－プロピレン－ブテン共重合体樹脂等、或いは、それらの何れかをベース樹脂とする各種のオレフィン系エラストマー、或いは、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、クロロスルフォン化エチレン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーンゴム系エラストマー、アクリルゴム系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー等から適宜選択することができる。これらの中でも、オレフィン系エラストマー、或いは、ポリエステル系エラストマーをからなる樹脂フィルムを、弾性体１３として、特に好ましく用いることができる。

（接合用弾性体付きハードコート樹脂基材の製造方法）
接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１は、先ず、樹脂基材１１１上に、特許文献１に開示されているような転写用ハードコートフィルム積層体を、接着層を介して転写する製造方法により、ハードコート樹脂基材１１を得た後、このハードコート樹脂基材１１のハードコート層１１２上の任意の部分に接合用弾性体１２を形成することにより製造することができる。

上記の転写用ハードコートフィルム積層体は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１と、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を支持する支持基材である基材フィルムとが積層されてなる樹脂フィルムである。この転写用ハードコートフィルム積層体を構成する接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１が、有機ガラス等からなる樹脂基材１１１の表面の一部に転写されてハードコート層１１２、１１３が形成される。

又、上記の接合用弾性体１２の形成は、例えば、図５に示すような平面視において枠状の層を、ハードコート樹脂基材の外縁部に所定の幅で形成する場合においても、上述の転写用ハードコートフィルム積層体を好ましく用いることができる。この場合においては、先ず、接合用弾性体をトリミングし形状を合わせ配置するか、或いは、帯状にして枠状に配置する。次に、上部より金属等の高融点材質（具体的にはアルミやＳＵＳ）にて挟み込み固定し、その後、レーザー光をハードコート樹脂基材側から照射することでハードコート層上の一部に接合用弾性体を接着し接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を得ることができる。そして、ハードコート樹脂基材と金属（アルミ・ＳＵＳ等）では接着に必要なエネルギーが異なるため、接合用弾性体がハードコート樹脂基材のみと接着するよう低エネルギーの条件を用いる。

＜ハードコート基材接合体＞
本発明のハードコート基材接合体１０は、図３に示すように、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を構成するハードコート樹脂基材１１が、熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体１２を間に介して成型品基体２に接合される構成からなる接合体である。本発明のハードコート基材接合体の技術的範囲には、このような構成からなる部分を含む、車両、建造物、その他の実質的に同一の層構成からなる構造体が全て含まれる。

［成型品基体］
ハードコート基材接合体１０を構成する成型品基体２とする部材の種類は、特に限定されない。耐傷性等のハードコート性が必要になるもので、例えば、自動車等の各種車両の窓や、その他お内外装用の部品、太陽電池カバー又は太陽電池基板、一般住居や公共施設の建築構造物の外装材や内装材、家電製品の部材等を広く成型品基体として用いることができる。

但し、本発明は、成型品基体２が、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１とは異種の樹脂材料、又は、金属材料からなるものであるときに、特に従来方法に対する優位性が顕著に発現する。そのような観点から、成型品基体２の材料は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１とは異種の樹脂材料、又は、金属材料であることがより好ましい。接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１とは異種の樹脂材料とは、樹脂基材１１１及びハードコート層１１２、１１３を形成する主たる樹脂材料と異なる種類の樹脂材料のことを意味するものであるが、特に接合強度の向上を阻害するハードコート層１１２、１１３を形成する主たる樹脂材料と異種の材料であることが上記の優位性の発現のより重要な要件となる。

成型品基体２を構成する樹脂の具体例としては、上述した炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等の機能性樹脂の他、成型品として汎用的に使用されているポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体等を代表的な例として挙げることができる。又、成型品基体２を構成する金属の具体例としては、アルミニウム、ステンレス、鉄、マグネシウム、チタン等を挙げることができる。尚、成型品基体２の形状は、成型品の用途に応じて適宜選択することができ、板状のものには限られない。又、成型品基体２は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を嵌合するための開口枠を有するものであることがより好ましい。接合面が相対的に狭小となるこのような実施形態においても、本発明は、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１と成型品基体２との接合強度を十分に向上させることができるからである。

［車両用の接合体］
ハードコート基材接合体１０は、車両用の接合体として使用することが好ましく、具体的には、車両用の窓ガラス、エンブレム、ピラー、フロントモールディング、ルーフ、ボンネット、ドア（特にバックドア又はサイドドア）等の外装パーツや、ドアトリム、シート、フロントパネル等の内装パーツ、又はこれらのパーツの一部を構成する接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を、成型品基体２としての車両用基体に接合した接合体として実施することができる。これらの実施態様によれば、各種のパーツが車両用基体に強固に接合した接合体を車両用途に提供することが可能となる。

又、ハードコート基材接合体１０の特に好ましい実施形態の一例として、車両用の窓ガラスを有機ガラスで構成し、これを車両用基体に接合した、車両用の窓ガラス接合体を挙げることができる。この場合、車両用の窓ガラスを構成する有機ガラスが、ハードコート基材接合体１０を構成する接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１に該当し、同様に、炭素繊維強化樹脂やアルミニウム等の各種金属からなる車両用基体が成型品基体２に該当する。この場合において、車両用の窓ガラスとして用いられる接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を、その輪郭が車両用基体である成型品基体２の開口（窓枠等）の外縁に整合するように嵌合させて、上記態様で接合することにより、本発明のハードコート基材接合体１０を、車両用の窓ガラス接合体に適用することができる。

尚、ハードコート基材接合体１０は、車両用窓ガラスとして、自動車のバックウインドウやフロントウインドウ、サイドウインドウ、サンルーフ用の天窓に広く適用することが可能である他、自動車以外の車両の窓、及び、その他のハードコート層付きの部材の基体への接合に広く適用することが可能である。

［ハードコート基材接合体の製造方法］
本発明のハードコート基材接合体は、以下に詳細を説明する積層工程とエネルギー波照射工程とを、順次行う製造方法により製造することができる。

（積層工程）
積層工程は、例えば、図１に模式的に示すように、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を、接合用弾性体１２を成型品基体２の表面に向けて、成型品基体２に積層する工程である。このようにして得た積層体を、ハードコート基材接合体１０を構成する接合用積層体とし、これを次工程であるエネルギー波照射工程に付すことによって一体化する。

尚、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１に代えて、接合用弾性体１２を有しないハードコート樹脂基材を用い、成型品基体側に接合用弾性体を配置する工程を経た後に、当該のちに、ハードコート樹脂基材を積層することによって、上記の接合用積層体を得ることも可能である。但し、外段取り工程数を削減でき、弾性体配置位置の精度を高めやすい点等から、生産性の面では、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１を用いることが各段に有意である。

（エネルギー波照射工程）
エネルギー波照射工程は、例えば、図２及び図３に模式的に示すよう態様で、積層工程で得た上記の接合用積層体に、エネルギー波を照射することにより、接合用弾性体１２を成型品基体２の表面に溶着させることにより、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１と成型品基体２とを、接合用弾性体１２を介して接合する工程である。図３に示される態様では、レーザー光Ｌを接合用弾性体付きハードコート樹脂基材１側から照射しているが、成型品基体２の種類に応じて、成型品基体２側から照射するようにしてもよい。

このエネルギー波照射工程において用いるエネルギー波は、上記の接合が可能な光、熱、或いは電気エネルギー等の各種のエネルギーを、上記の接合用積層体の接合面に制御可能に適量で付与できるものであれば、特定のエネルギー波に限定されない。但し、図２に示すように、レーザー光照射機器２０によって、レーザー光Ｌを、接合部分に局所的に照射する方法が本発明の実施形態としては特に好ましい。

尚、本発明の製造方法によって製造されたハードコート基材接合体においては、ハードコート層１１２と接合用弾性体１２との接合部分の略全面には微細凹凸（図１～５において図示せず、図６参照）が形成されている。尚、この微細凹凸は、ハードコート基材接合体１０において、ハードコート層１１２の表面のうち接合用弾性体１２が形成されている部分のみに存在することが好ましい。このような態様の微細凹凸は、上記の製造方法によって意図的に形成することができる。

ハードコート層１１２の表面の一部である接合用弾性体１２との接合部分に、上記の微細凹凸が存在することによって、硬化性樹脂組成物からなるハードコート層１１２の一部である微細凹凸の凸部が、熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体１２の内部に食い込み、そのような微細凹凸１２１が存在しない場合には発現し得ないアンカー効果が発現する。そして、これにより、従来の接着剤による所謂ドライラミネーションよりも、この界面における接合強度を有意に向上させることができる。

ハードコート層１１２の表面を含む接合面における接合強度の向上に寄与する上記のアンカー効果をより確実に享受するためには、微細凹凸は、その表面粗さＲａが、０．１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。適度なサイズの凹凸が存在することで、上記接合強度が有意に向上する。微細凹凸１２１の表面粗さＲａは、０．５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上２０μｍ以下であることが更に好ましい。尚、本明細書における「表面粗さＲａ」は、成型品基体２及び接合用弾性体１２を剥離して露出させたハードコート層１１２の表面の一部について、Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００（Ｚｙｇｏ社製）を用いて、対物レンズ：１０倍、ズームレンズ：１倍、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈ：１５μｍにて、１０００μｍ×１０００μｍの範囲の表面形状を撮像し、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよって求めた値のことを言うものとする。

又、微細凹凸の凸部間の平均ピッチは、１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、２５μｍ以上２００μｍ以下であることが更に好ましい。尚、本明細書における「凸部間の平均ピッチ」については、成型品基体２及び接合用弾性体１２を剥離して露出させたハードコート層１１２の表面の一部について、レーザー顕微鏡により観察することにより求めた値とする。

尚、上記製造方法実施時に行うエネルギー波照射工程において、ハードコート層の材量樹脂に応じて、照射するエネルギーの強度（照射量と照射時間の積）を、適宜調整することにより、ハードコート層に形成される上述の微細凹凸の表面粗さＲａや、凸部の密度等を上述した所望の好ましい範囲内に制御することができる。

＜接合強度試験＞
本発明のハードコート基材接合体において、硬化性樹脂からなるハードコート層が積層体内における対向面に対して十分な接合強度を有しえるか否かを確認するために、それぞれ異なる照射条件でレーザー光を照射して得た２つの試料（実施例１、２）について「引張せん断接着強さ試験（ＪＩＳ Ｋ６８５０に準拠）」を行った。試験条件として、測定温度は、２３℃、引っ張り速度は、１０ｍｍ／ｍｉｎとした。結果は表１に示す通りであった。

［試料の作成］
（接合用弾性体付きハードコート樹脂基材）
ポリカーボネート製の有機ガラス（１００ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）の両面に、アクリレート系のオリゴマーを硬化させてなるハードコート層を設けた「ハードコート層付き有機ガラス」を、ハードコート樹脂基材として用いた。このハードコート樹脂基材の一方のハードコート層上の一部に、ポリエステル樹脂系の熱可塑性エラストマー（「ハイトレルＨＴＤ－７４１Ｈ」（東レ・デュポン社製））を、厚さ２００μｍに製膜して得た樹脂フィルム（１０ｍｍ×２５ｍｍ）を配置し、上部よりアルミにて挟み込み、冶具により固定後、レーザー光をハードコート樹脂基材側から照射することでハードコート層上の一部に接合用弾性体を形成し、接合用弾性体付きハードコート樹脂基材資料を得た。レーザー照射条件はハードコート樹脂基材とのみ接着するよう照射条件を０．２ｋＷ－０．３ｋＷに設定した。
（積層及びレーザー光照射）
上記の「接合用弾性体付きハードコート樹脂基材」と、接合用弾性体を形成していない上記のハードコート樹脂基材に対して接合用弾性体を向けて状態で積層して得た積層体を、レーザー光の照射による溶融接合により一体化した。何れの実施例においても、同一の積層体を用い、レーザー光の照射条件のみを、各例毎に変更した。各例毎のレーザー光の照射条件は、何れも照射時間を１秒間とし、照射量については表１に示す通りとした。

＜ハードコート層表面の微細凹凸の評価＞
上記接合強度試験において接合用弾性体を剥離した後の各実施例のハードコート層の表面の一部について、Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００（Ｚｙｇｏ社製）を用いて、対物レンズ：１０倍、ズームレンズ：１倍、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈ：１５μｍにて、１０００μｍ×１０００μｍの範囲の表面形状を撮像し、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよって、表面粗さＲａを求めた。結果は表１に示す通りであった。

又、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、拡大倍率１０倍）を用いて、実施例１のハードコート層表面の、弾性体を介して有機ガラスと接合していた領域、及び接合していなかった領域の境界部分を観察して撮像した。図６に得られた観察画像を示す。

表１より、本発明の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を用いることにより、各種材料からなる成型品基体との接合強度を、有意に向上させることができることが分かる。

そして、そのように接合強度の面で優れた特性を有する本発明の接合用弾性体付きハードコート樹脂基材は、予め基材側に接合用弾性体が一体形成されている接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を用いることにより、ハードコート樹脂基材の成型品基体への接合時に、十分な接合力を担保するための層を配置・形成する工程が不要となるため、ハードコート基材接合体の製造に係る生産性の向上におおいに寄与することができる。

１ 接合用弾性体付きハードコート樹脂基材
１１ ハードコート樹脂基材
１２ 接合用弾性体
１１１ 樹脂基材
１１２、１１３ ハードコート層
２ 成型品基体
１０ ハードコート基材接合体
２０ レーザー光照射機器
Ｌ レーザー光

Claims (6)

1. ハードコート樹脂基材が、成型品基体に接合されてなる、ハードコート基材接合体の製造方法であって、
   前記ハードコート樹脂基材は、樹脂基材の少なくとも一方の表面の一部に硬化性樹脂を含んでなるハードコート層が積層されていて、該ハードコート層の表面の一部に熱可塑性樹脂を含んでなる接合用弾性体が形成されている接合用弾性体付きハードコート樹脂基材であって、
   前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、前記接合用弾性体を前記成型品基体の表面に向けて、前記成型品基体の表面の一部に積層することにより接合用積層体を得る積層工程と、
   前記接合用積層体にエネルギー波を照射することにより、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を、前記接合用弾性体を介して前記成型品基体の表面の一部に接合するエネルギー波照射工程と、を含んでなる、
   ハードコート基材接合体の製造方法。
2. 前記エネルギー波が、レーザー光である、請求項１に記載のハードコート基材接合体の製造方法。
3. 前記成型品基体の主たる材料が、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材とは異種の樹脂材料、又は、金属材料である、請求項１又は２に記載のハードコート基材接合体の製造方法。
4. 前記接合用弾性体を形成する前記熱可塑性樹脂が、オレフィン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーである、請求項１から３の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。
5. 前記成型品基体が、開口枠を有し、
   前記積層工程においては、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材を前記開口枠に嵌合させる、請求項１から４の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。
6. 前記成型品基体が、車両用基体であり、前記接合用弾性体付きハードコート樹脂基材が車両用窓ガラス、エンブレム、ピラー、フロントモールディング、ルーフ、ボンネット、ドア、ドアトリム、シート、若しくはフロントパネル、又はこれらのパーツの一部である、請求項１から５の何れかに記載のハードコート基材接合体の製造方法。
   

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