JPWO2013051717A1 - 積層体の製造方法 - Google Patents

積層体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013051717A1
JPWO2013051717A1 JP2013537577A JP2013537577A JPWO2013051717A1 JP WO2013051717 A1 JPWO2013051717 A1 JP WO2013051717A1 JP 2013537577 A JP2013537577 A JP 2013537577A JP 2013537577 A JP2013537577 A JP 2013537577A JP WO2013051717 A1 JPWO2013051717 A1 JP WO2013051717A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive layer
curved
plate
resin
glass plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2013537577A
Other languages
English (en)
Inventor
新山 聡
聡 新山
斉 対馬
斉 対馬
直子 青木
直子 青木
豊一 鈴木
豊一 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2013537577A priority Critical patent/JPWO2013051717A1/ja
Publication of JPWO2013051717A1 publication Critical patent/JPWO2013051717A1/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10816Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing
    • B32B17/10871Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing in combination with particular heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10981Pre-treatment of the layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/144Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers using layers with different mechanical or chemical conditions or properties, e.g. layers with different thermal shrinkage, layers under tension during bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1866Handling of layers or the laminate conforming the layers or laminate to a convex or concave profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2315/00Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/08Glass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles
    • B32B2605/006Transparent parts other than made from inorganic glass, e.g. polycarbonate glazings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives

Abstract

湾曲ガラス板と粘着層との界面および湾曲樹脂板と粘着層との界面に空隙が残留しにくく、かつ粘着層内に気泡が残留しにくい積層体の製造方法を提供する。
湾曲ガラス板52と、湾曲ガラス板52の形状に沿うように湾曲された湾曲樹脂板54と、湾曲ガラス板52と湾曲樹脂板54とに挟まれた粘着層14とを備えた積層体50を製造する方法であって、粘着層14付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形して粘着層14付き湾曲樹脂板54とする成形工程と、湾曲ガラス板52と粘着層14付き湾曲樹脂板54とを、粘着層14が湾曲ガラス板52に接するように重ねて貼合する貼合工程とを有する積層体50の製造方法。

Description

本発明は、自動車のフロントガラス等として用いられる積層体の製造方法に関する。
自動車のフロントガラス等の車両用窓材としては、2枚の湾曲ガラス板を、フィルム状のポリビニルブチラールの中間膜によって貼り合わせた合わせガラスがよく知られている。
近年、環境問題への関心の高まりから、車体を軽量化し、消費燃料を低減することが求められている。それに伴い、自動車のフロントガラスの軽量化も求められている。しかし、合わせガラスを軽量化するために、ガラス板を薄板化すると、耐貫通性、遮音性等の合わせガラスとしての特性が低下する。
軽量化と、合わせガラスの特性とが両立された、合わせガラスの代替品としては、下記の積層体が提案されている(特許文献1参照)。
(1)ガラス板とポリカーボネート板とを、フィルム状のエチレン−酢酸ビニル共重合体の中間膜(粘着フィルム)によって貼り合わせた透明積層体。
(1)の透明積層体は、ガラス板とポリカーボネート板とによってフィルム状の中間膜を挟んだ積層物を真空バッグに入れて真空脱気し、脱気状態を保持したまま積層物の入った真空バッグをオーブンに移し、加熱する方法によって製造される。しかし、該方法では、ガラス板およびポリカーボネート板が大きな曲率で湾曲していると、平坦な中間膜がガラス板およびポリカーボネート板の形状に追随することができず、中間膜にシワが入ることがあり、その結果、ガラス板およびポリカーボネート板と中間膜との界面に空隙が残るおそれがある。
また、加熱による高温でのガラス板とポリカーボネート板との積層工程の際には、ガラス板の熱膨脹率とポリカーボネート板の熱膨脹率とが大きく異なるため、中間膜を介した非対称の積層構成を透明積層体が有する場合に、ガラス板とポリカーボネート板との熱膨張差によって、室温に戻した際にポリカーボネート板側がより大きく収縮して、全体が反る等の透明積層体の変形がおこりやすい。
フィルム状の中間膜を用いずにガラス板とポリカーボネート板とを貼り合わせる方法としては、下記の方法が提案されている(特許文献2参照)。
(2)ガラス板とポリカーボネート板とを枠材によって所定の間隙で保持した状態にて、ガラス板とポリカーボネート板との間隙に液状の熱硬化性樹脂を注入し、液状の熱硬化性樹脂を加熱硬化させる方法。
しかし、(2)の方法では、ガラス板とポリカーボネート板との間に挟まれた液状の熱硬化性樹脂中に気泡が混入しやすく、該気泡は積層体の硬化樹脂層内に残留したままとなる。また、さらなる軽量化のためにポリカーボネート板を薄くしたり、硬化樹脂層を薄くすると、積層体全体にわたって硬化樹脂層の厚さを均一に保つことが難しくなり、積層体の透視歪が大きくなるおそれがある。
日本特開2008−037019号公報 日本特開2001−239614号公報
本発明は、湾曲ガラス板と粘着層との界面および湾曲樹脂板と粘着層との界面に空隙が残留しにくく、かつ粘着層内に気泡が残留しにくく、湾曲ガラス板と湾曲樹脂版とが粘着層を介した非対称の積層体であっても、その熱膨脹差による反り等の変形を充分に抑えられ、より軽量な薄い粘着層であっても粘着層の厚さが均一であり、透視歪が小さい積層体の製造方法を提供する。
本発明の積層体の製造方法は、湾曲ガラス板と、前記湾曲ガラス板の形状に沿うように湾曲された湾曲樹脂板と、前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板とに挟まれた粘着層とを備えた積層体を製造する方法であって、樹脂平板の表面に粘着層を形成し粘着層付き樹脂平板を用意する工程と、前記粘着層付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形して前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とする成形工程と、前記湾曲ガラス板と前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とを、前記粘着層が前記湾曲ガラス板に接するように重ねて貼合する貼合工程とを有することを特徴とする。
前記成形工程において、前記粘着層付き前記樹脂平板を湾曲形状に成形する際の型として、前記湾曲ガラス板を用いることが好ましい。
この際、前記湾曲ガラス板の上に前記粘着層付き前記樹脂平板を粘着層が上側となるように載置し、前記粘着層付き前記樹脂平板の自重にて湾曲させることが好ましい。
前記成形工程の間、または前記成形工程と前記貼合工程との間に、前記粘着層付き前記湾曲樹脂板を減圧雰囲気下にある減圧容器の内部に配置して前記粘着層の脱気処理を行う減圧脱気工程をさらに有することが好ましい。
前記貼合工程において、湾曲ガラス板と前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とを減圧雰囲気下で貼合することが好ましい。
前記粘着層の25℃におけるせん断弾性率は、10〜10Paであることが好ましい。
前記粘着層の0℃におけるせん断弾性率G1と、前記粘着層の100℃におけるせん断弾性率G2との比(G1/G2)は、1〜100であることが好ましい。
前記湾曲樹脂板の平均厚さは、0.5〜2.0mmであることが好ましい。
前記した樹脂平板の表面に粘着層を形成し粘着層付き樹脂平板を用意する工程において、樹脂平板の周縁部にシール部を形成し、シール部により囲まれた粘着層を形成することが好ましい。
本発明の積層体は、湾曲ガラス板と、前記湾曲ガラス板の凹面側に配置され、前記湾曲ガラス板の形状に沿うように湾曲された湾曲樹脂板と、前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板とに挟まれた粘着層とを備え、前記粘着層の平均厚さが、0.2〜1mmであり、かつ前記粘着層の厚さのバラツキが、前記粘着層の平均厚さに対して±20%以内であり、前記粘着層の25℃におけるせん断弾性率が、10〜10Paであり、前記湾曲樹脂板の平均厚さが、0.5〜2.0mmであることを特徴とする。
前記積層体は、前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板との間であって、前記粘着層の周縁に接して当該粘着層を囲むシール部が形成されていることが好ましい。
本発明の積層体の製造方法によれば、湾曲ガラス板と粘着層との界面および湾曲樹脂板と粘着層との界面に空隙が残留しにくく、かつ粘着層内に気泡が残留しにくく、湾曲ガラス板と湾曲樹脂版とが粘着層を介した非対称の積層体であっても、その熱膨脹差による反り等の変形を充分に抑えられ、より軽量な薄い粘着層であっても粘着層の厚さが均一であり、透視歪が小さい積層体を製造できる。
粘着層付き樹脂平板の一例を示す断面図である。 粘着層付き樹脂平板の製造工程(a)の様子の一例を示す平面図である。 粘着層付き樹脂平板の製造工程(a)の様子の一例を示す断面図である。 粘着層付き樹脂平板の製造工程(b)の様子の一例を示す平面図である。 粘着層付き樹脂平板の製造工程(b)の様子の一例を示す断面図である。 粘着層付き樹脂平板の製造工程(c)の様子の一例を示す断面図である。 本発明の製造方法で得られる積層体の一例を示す断面図である。 本発明の製造方法で得られる積層体の一例を示す平面図である。 保護フィルム剥離装置の一例を示す側面図である。 本発明の積層体の製造方法における成形工程の様子の一例を示す断面図である。 本発明の積層体の製造方法における成形工程の様子の一例を示す断面図である。 本発明の積層体の製造方法における貼合工程の様子の一例を示す断面図である。
本明細書においては、「透明」とは、光透過性を有することを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。また、「平均厚さ」は、10箇所について測定された厚さの平均値とする。
<粘着層付き樹脂平板>
粘着層付き樹脂平板は、本発明の積層体の製造方法に用いられる部材である。粘着層付き樹脂平板を湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲樹脂板とした後、粘着層付き湾曲樹脂板と湾曲ガラス板とを、粘着層が湾曲ガラス板に接するように重ねて貼合することで積層体を製造できる。
図1は、粘着層付き樹脂平板の一例を示す断面図である。
粘着層付き樹脂平板10(ただし、図1において保護フィルム18を除いた部分)は、樹脂平板12と、樹脂平板12の一方の表面に形成され、樹脂平板12の表面に沿って広がる粘着層14と、粘着層14の周縁に接した形態で粘着層14を囲むシール部16とを備えたものである。
図1に示す本実施形態の粘着層付き樹脂平板10は、その粘着層14上に粘着層14の表面を覆う、剥離可能な保護フィルム18を備える。
(樹脂平板)
樹脂平板12は、積層体(たとえば、車両用窓材)とした後、車両の窓に取り付けた際には、耐貫通性等が要求される車両の内側に面する部材となる。従来の合わせガラスにおける、車両の内側に面するガラスを樹脂材料に置き換えることによって、積層体(車両用窓材)の機械的強度を維持しつつ、薄肉化(軽量化)が可能となる。
樹脂平板12は、平板状の透明樹脂板である。
樹脂平板12の材料としては、透明性の高い樹脂材料(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等)が挙げられ、割れにくい点から、ポリカーボネートが好ましい。本発明の積層体の製造方法との関係から、樹脂材料は、加熱により曲げ成形できる熱可塑性系樹脂からなるものが好ましい。
樹脂平板12の粘着層14側の面には、粘着層14との密着性の点から、公知の表面処理(たとえば、プライマー塗布処理、オゾン処理、紫外線処理、プラズマ処理、コロナ処理等)が施されていてもよい。
樹脂平板12の粘着層14とは反対側の面には、耐傷付き性の付与のため、ハードコート処理が施されていてもよく、保護フィルムが貼着されていてもよい。また、樹脂平板12の粘着層14側の面にも、粘着層14との密着性の点から、ハードコート処理が施されていてもよい。
樹脂平板12の平均厚さは、機械的強度、透明性の点から、0.3〜3.0mmが好ましく、積層体の薄肉化の点から、0.5〜2.0mmがより好ましい。
(粘着層)
粘着層14は、後述する液状の粘着層形成用硬化性樹脂組成物(以下、第一組成物と記す。)を硬化してなる透明樹脂からなる層である。なお、本明細書において、粘着層形成用の液状の第一組成物を塗布して形成された、未硬化、あるいは半硬化の状態のものも、粘着層と称する場合もある。
粘着層14の25℃におけるせん断弾性率は、10〜10Paが好ましく、10〜10Paがより好ましく、貼合時の空隙をより短時間に消失させる点から、10〜10Paが特に好ましい。
粘着層14の25℃におけるせん断弾性率が10Pa以上であれば、粘着層14の形状を維持できる。また、粘着層14の平均厚さが比較的厚い場合であっても、粘着層14全体で厚さを均一に維持でき、粘着層付き湾曲樹脂板と湾曲ガラス板とを貼合する際に、湾曲ガラス板と粘着層14との界面に空隙が発生しにくい。また、せん断弾性率が10Pa以上であれば、保護フィルム18を剥離する際に粘着層14の変形を抑えやすい。
粘着層14の25℃におけるせん断弾性率が10Pa以下であれば、湾曲ガラス板と貼合させた場合に粘着層14が良好な密着性を発揮できる。また、粘着層14を形成する樹脂材料の分子運動性が比較的高いため、減圧雰囲気下にて湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙内の圧力(すなわち、前記減圧雰囲気における圧力)と粘着層14にかかる圧力(すなわち、大気圧雰囲気下に戻した際の大気圧)との差圧によって空隙の体積が減少しやすくなり、また、体積が減少した空隙内の気体が粘着層14に溶解し、吸収されやすい。また、積層体を昇温または降温した際の積層体の反りを低減できる。また、せん断弾性率が10Pa以下であれば、前記反りをさらに低減できより好ましい。
粘着層の0℃におけるせん断弾性率G1と、前記粘着層の100℃におけるせん断弾性率G2との比(G1/G2)は、1〜100であることが好ましい。G1/G2が1〜100であると、広い温度範囲での使用において反りによる変形を抑えることができる。G1/G2が1〜20であると、広い温度範囲で反りを抑えることができより好ましい。
粘着層14の平均厚さは、0.1〜2mmが好ましく、0.2〜1mmがより好ましい。粘着層14の平均厚さが0.1mm以上であれば、湾曲樹脂板側からの外力による衝撃等を粘着層14が効果的に緩衝して、湾曲ガラス板を保護できる。また、積層体の製造方法において、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板との間に粘着層14の平均厚さを超えない異物が混入しても、粘着層14の厚さが大きく変化することなく、光透過性能への影響が少ない。粘着層14の平均厚さが2mm以下であれば、粘着層14内に気泡が残留しにくく、また、積層体の全体の厚さが不要に厚くならない。粘着層14の平均厚さを調整する方法としては、シール部16の平均厚さを調節するとともに、樹脂平板12の表面に供給される液状の第一組成物の供給量を調節する方法が挙げられる。
粘着層14の厚さのバラツキは、粘着層の平均厚さに対して±20%以内が好ましく、±10%以内がより好ましい。粘着層14の厚さのバラツキが粘着層の平均厚さに対して±20%以内であれば、湾曲ガラス板との貼合において、その界面に空隙が残留することを抑制しやすい。
粘着層14の厚さのバラツキは、粘着層14の任意の10箇所にて測定された厚さのうち最大の厚さと最小の厚さが粘着層の平均厚さに対して何%であるかを算出することによって求めることができる。
(シール部)
シール部16を有することによって、粘着層14の周縁部が外方へ拡がって周縁部が薄肉化することが抑えられ、粘着層14の全体の厚さを均一に保つことができる。粘着層14の全体の厚さを均一にすることで、湾曲ガラス板との貼合において、その界面に空隙が残留することを抑制しやすい。
シール部16は、後述する液状のシール部形成用硬化性樹脂組成物(以下、第二組成物と記す。)を塗布し、硬化してなる透明樹脂からなる部分である。なお、本明細書において、シール部の形成のために樹脂平板の表面の周縁部に液状の第二組成物を塗布して形成された、未硬化、あるいは半硬化の状態のものもシール部と称する場合もある。
シール部16の幅は、0.5〜5mmが好ましく、0.7〜2mmがより好ましい。
シール部16の平均厚さは、粘着層14の平均厚さと等しいか、または粘着層14の平均厚さより0.005〜0.05mm厚いことが好ましく、0.01〜0.03mm厚いことがより好ましい。シール部16の平均厚さが粘着層14の平均厚さと等しいか、または粘着層14の平均厚さより厚ければ、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合する際に、粘着層14の周縁部において、湾曲ガラス板と粘着層14との界面に空隙が残存していても、空隙が外部に開放されにくく、独立した空隙となりやすい。よって、減圧雰囲気下にて湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙内の圧力(すなわち、減圧のまま)と粘着層14にかかる圧力(すなわち、大気圧)との差圧によって空隙の体積が減少し、空隙は消失しやすい。一方、粘着層14のせん断弾性率が充分に小さいと、シール部16の平均厚さが粘着層14の平均厚さよりも僅かに小さい場合であっても、貼合時に粘着層14が変形しやすいため空隙が外部に開放されにくく、前述のように空隙が消失することもある。
シール部16の塗布形状、あるいは樹脂平板に対する塗布位置は、被貼合物の寸法や形状に合わせて適宜設定することができる。
また、場合によっては硬化性樹脂組成物を硬化してシール部16や粘着層14を形成した後、形成されたシール部16の少なくとも一部を適宜除去して被貼合物の寸法や形状に合わせることもできる。必要によりさらに粘着層14の一部を適宜除去して被貼合物の寸法や形状に合わせることもできる。シール部16や粘着層14の除去は、通常、後述の保護フィルム18を除去した後、または保護フィルム18を一時的に剥離して行われる。また、シール部16や粘着層14の除去とともにその除去部分上の保護フィルム18も同時に除去することもできる。さらにシール部16や粘着層14の除去は、通常、減圧脱気された粘着層14を短時間内に被貼合物表面に貼合するために粘着層14の減圧脱気の前に行われるが、場合によっては粘着層14の減圧脱気工程の後に行うこともできる。
シール部16の25℃におけるせん断弾性率は、粘着層14の25℃におけるせん断弾性率よりも大きいことが好ましい。シール部16のせん断弾性率が、粘着層14のせん断弾性率よりも大きければ、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合する際に、粘着層14の周縁部において、湾曲ガラス板と粘着層14との界面に空隙が残存していても、空隙が外部に開放されにくく、独立した空隙となりやすい。よって、減圧雰囲気下にて湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙内の圧力(すなわち、減圧のまま)と粘着層14にかかる圧力(すなわち、大気圧)との差圧によって空隙の体積が減少し、空隙は消失しやすい。また、シール部16のせん断弾性率を粘着層14のせん断弾性率よりも大きくすることで、シール部16が粘着層14と近接する領域の少なくとも一部において、シール部16の厚さが粘着層14の厚さよりも大きい、粘着層付き樹脂平板10を製造しやすくなる。
[保護フィルムを有する粘着層付き樹脂平板]
本実施形態の粘着層付き樹脂平板10は、その粘着層14の表面が保護フィルム18で保護された状態で製造され、また保管されることが好ましい。
(保護フィルム)
保護フィルム18には、粘着層14と強固に密着しないこと、および後述する粘着層付き樹脂平板の製造方法において支持面材に貼着できることが求められる。
よって、保護フィルム18としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルペンテン−1)、フッ素系樹脂等からなる密着性の比較的低い基材フィルムの片面が粘着面とされた自己粘着性保護フィルムが好ましい。保護フィルム18の好適な平均厚さは、用いる樹脂の種類により異なるが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の比較的柔軟なフィルムを用いる場合には0.04〜0.2mmが好ましく、0.06〜0.1mmがさらに好ましい。保護フィルム18の平均厚さが0.04mm以上であると、粘着層14から保護フィルム18を剥離する際に保護フィルム18の変形を抑えることができる。保護フィルム18の平均厚さが0.2mm以下であると、剥離時に保護フィルム18が撓みやすく、剥離させることが容易になる。
(他の形態)
なお、粘着層付き樹脂平板は、図示例の粘着層付き樹脂平板10に限定されず、樹脂平板12の一方の表面に粘着層14が形成されたものであればよい。
たとえば、粘着層付き樹脂平板は、シール部16を有さないものであっても構わない。ただし、後述する粘着層付き樹脂平板の製造方法において粘着層14を形成しやすい点、および粘着層14の全体の厚さを均一に保つ点から、粘着層付き樹脂平板は、シール部16を有することが好ましい。
また、粘着層14が、後述する粘着層付き樹脂平板の製造方法で形成される粘着層ではなく、粘着フィルム(従来の合わせガラス用中間膜等)を貼着してなるものであっても構わない。ただし、樹脂平板12と粘着層14との界面に空隙が発生しにくい点から、粘着層14は、後述する粘着層付き樹脂平板の製造方法で形成される粘着層であることが好ましい。
<保護フィルムを有する粘着層付き樹脂平板の製造方法>
粘着層付き樹脂平板は、たとえば、下記の工程(a)〜(e)を有する方法で製造される。
(a)樹脂平板の表面の周縁部に、液状の第二組成物を塗布してシール部を形成する工程。
(b)シール部で囲まれた領域に、粘着層を形成するための液状の第一組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、第一組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが第一組成物に接するように重ねて、樹脂平板、保護フィルムおよびシール部で第一組成物からなる未硬化の粘着層が密封された積層物を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層物を置いた状態にて、未硬化の粘着層を硬化させ、粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。
(工程(a))
まず、樹脂平板の表面の周縁部に、液状の第二組成物を塗布し、必要に応じて半硬化し、シール部を形成する。
塗布は、印刷機、ディスペンサ等を用いて行われる。シール部は、未硬化の状態であってもよく、部分的に硬化させた半硬化の状態であってもよい。シール部の部分硬化は、第二組成物が光硬化性樹脂組成物である場合、光の照射によって行う。たとえば、光源(紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等)から紫外線または短波長の可視光を照射して、光硬化性樹脂組成物を部分硬化させる。
第二組成物の粘度は、500〜3000Pa・sが好ましく、800〜2500Pa・sがより好ましく、1000〜2000Pa・sがさらに好ましい。粘度が500Pa・s以上であれば、未硬化のシール部の形状を比較的長時間維持でき、未硬化のシール部の高さを充分に維持できる。粘度が3000Pa・s以下であれば、未硬化のシール部を塗布によって形成できる。
第二組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
第二組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。第二組成物としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、硬化性化合物および光重合開始剤(C)を含む光硬化性樹脂組成物が好ましい。また、光硬化性樹脂組成物は、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による樹脂平板の変形のおそれも少ない。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物としては、光硬化性の硬化性化合物(I)および光重合開始剤(C1)を含む液状の組成物が好ましい。
硬化性化合物(I)は、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい点から、硬化性基を有し、かつ数平均分子量が30000〜100000であるオリゴマー(A)の1種以上と、硬化性基を有し、かつ分子量が125〜600であるモノマー(B)の1種以上とを含むことが好ましい。
オリゴマー(A)またはモノマー(B)の硬化性基としては、付加重合性の不飽和基(たとえば、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等)、不飽和基とチオール基との組み合わせ等が挙げられ、硬化速度が速い点および透明性の高いシール部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる基が好ましい。
オリゴマー(A)における硬化性基と、モノマー(B)における硬化性基とは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。比較的高分子量のオリゴマー(A)における硬化性基は、比較的低分子量のモノマー(B)における硬化性基よりも反応性が低くなりやすいため、モノマー(B)の硬化が先に進んで急激に組成物全体の粘性が高まり硬化反応が不均質となるおそれがある。両者の硬化性基の反応性の差を小さくし、均質なシール部を得るために、オリゴマー(A)の硬化性基を比較的反応性の高いアクリロイルオキシ基とし、モノマー(B)の硬化性基を比較的反応性の低いメタクリロイルオキシ基とすることもできる。
オリゴマー(A)の数平均分子量は、30000〜100000であり、40000〜80000が好ましく、50000〜65000がより好ましい。オリゴマー(A)の数平均分子量が該範囲であると、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい。
オリゴマー(A)の数平均分子量は、GPC測定によって得られた、ポリスチレン換算の数平均分子量である。なお、GPC測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等)のピークが現れる場合は、該ピークを除外して数平均分子量を求める。
モノマー(B)の分子量は、125〜600であり、140〜400が好ましく、150〜350がより好ましい。モノマー(B)の分子量が125以上であると、工程(c)の減圧雰囲気下や積層体を製造する際の減圧雰囲気下でのモノマー(B)の揮発が抑えられる。モノマー(B)の分子量が600以下であると、高分子量のオリゴマー(A)に対するモノマー(B)の溶解性を高めることができ、シール部形成用光硬化性樹脂組成物としての粘度調整を好適に行うことができる。
オリゴマー(A)としては、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、シール部の機械的特性の点から、硬化性基を1分子あたり平均1.8〜4個有するものが好ましい。
オリゴマー(A)としては、ウレタン結合を有するウレタンオリゴマー、ポリオキシアルキレンポリオールのポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリオールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ウレタン鎖の分子設計等によって硬化後の樹脂の機械的特性、樹脂平板との密着性等を幅広く調整できる点から、ポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンオリゴマーが好ましく、後述のウレタンオリゴマー(A1)がより好ましい。ポリオールはポリオキシアルキレンポリオールがより好ましい。
数平均分子量が30000〜100000の範囲のウレタンオリゴマー(A1)は、高粘度となるため、通常の方法では合成が難しく、合成できたとしてもモノマー(B)との混合が難しい。
そのため、ウレタンオリゴマー(A1)を、モノマー(B)(たとえば、下記のモノマー(B1)および(B2))を用いる合成方法で合成した後、得られた生成物をそのままシール部形成用光硬化性樹脂組成物として用いる、または得られた生成物をさらにモノマー(B)(下記のモノマー(B1)、モノマー(B3)等)で希釈してシール部形成用光硬化性樹脂組成物として用いることが好ましい。
・モノマー(B1):モノマー(B)のうち、硬化性基を有し、かつイソシアネート基と反応する基を有さないモノマー。
・モノマー(B2):モノマー(B)のうち、硬化性基を有し、かつイソシアネート基と反応する基を有するモノマー。
・モノマー(B3):モノマー(B)のうち、硬化性基を有し、かつ水酸基を有するモノマー。
ウレタンオリゴマー(A1)の合成方法:
希釈剤としてモノマー(B1)の存在下、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、該プレポリマーのイソシアネート基に、モノマー(B2)を反応させる方法。
ポリオール、ポリイソシアネートとしては、公知の化合物、たとえば、国際公開第2009/016943号に記載のウレタン系オリゴマー(a)の原料として記載された、ポリオール(i)、ジイソシアネート(ii)等が挙げられ、本明細書に組み入れられる。
ポリオール(i)としては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンジオール等のポリオキシアルキレンポリオールや、ポリエステルポリオール、ポリカードネートポリオール等が挙げられ、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、ポリオキシプロピレンポリオールが特に好ましい。また、ポリオキシプロピレンポリオールのオキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換すると、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の他の成分との相溶性を高めることができ、さらに好ましい。
ジイソシアネート(ii)としては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式のジイソシアネートおよび無黄変性芳香族ジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートが好ましい。脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環式ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等が挙げられる。無黄変性芳香族ジイソシアネートとしては、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
モノマー(B1)としては、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、n−ベヘニル(メタ)アクリレート等)、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等)が挙げられる。
モノマー(B2)としては、活性水素(水酸基、アミノ基等)および硬化性基を有するモノマーが挙げられ、具体的には、炭素数2〜6のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等)等が挙げられ、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレートが好ましい。
モノマー(B)は、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、シール部の機械的特性の点から、硬化性基を1分子あたり1〜3個有するものが好ましい。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物は、モノマー(B)として、上述したウレタンオリゴマー(A1)の合成方法において希釈剤として用いたモノマー(B1)を含んでいてもよい。また、モノマー(B)として、上述したウレタンオリゴマー(A1)の合成方法に用いた未反応のモノマー(B2)を含んでいてもよい。
モノマー(B)は、樹脂平板とシール部との密着性や後述する各種添加剤の溶解性の点から、水酸基を有するモノマー(B3)を含むことが好ましい。
水酸基を有するモノマー(B3)としては、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタアクリレート(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、6−ヒドロキシヘキシルメタクリレート等)が好ましく、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物におけるモノマー(B)の含有割合は、硬化性化合物(I)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A)とモノマー(B)との合計(100質量%)のうち、15〜50質量%が好ましく、20〜45質量%がより好ましく、25〜40質量%がさらに好ましい。モノマー(B)の割合が15質量%以上であれば、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、樹脂平板とシール部との密着性が良好となる。モノマー(B)の割合が50質量%以下であると、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の粘度を500Pa・s以上に調整しやすい。
なお、ウレタンオリゴマー(A1)の合成において、プレポリマーのイソシアネート基と反応したモノマー(B2)は、オリゴマー(A)の一部として存在するため、シール部形成用光硬化性樹脂組成物におけるモノマー(B)の含有量に含まれない。一方、ウレタンオリゴマー(A1)の合成において、希釈剤として用いたモノマー(B1)、およびウレタンオリゴマー(A1)を合成した後に添加されたモノマー(B)はシール部形成用光硬化性樹脂組成物におけるモノマー(B)の含有量に含まれる。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤(C1)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられ、中でも、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインエーテル系の光重合開始剤が好ましい。短波長の可視光による硬化を行う場合は、吸収波長域の点から、フォスフィンオキサイド系の光重合開始剤がより好ましい。吸収波長域の異なる2種以上の光重合開始剤(C1)を併用することによって、硬化時間をさらに速めたり、シール部における表面硬化性を高めることができる。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物における光重合開始剤(C1)の含有量は、硬化性化合物(I)の全体、すなわちオリゴマー(A)とモノマー(B)との合計100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、重合禁止剤、光硬化促進剤、連鎖移動剤、光安定剤(たとえば、紫外線吸収剤、ラジカル捕獲剤等)、酸化防止剤、難燃化剤、接着性向上剤(たとえば、シランカップリング剤等)、顔料、染料等の各種添加剤を含んでいてもよく、重合禁止剤、光安定剤を含むことが好ましい。特に、重合禁止剤を重合開始剤より少ない量含むことによって、シール部形成用光硬化性樹脂組成物の安定性を改善でき、硬化後の粘着層の分子量も調整できる。
また、後述の樹脂平板の曲面加工時にシール部が加熱されるため、シール部形成用光硬化性樹脂組成物は酸化防止剤を含むことが好ましい。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン系(2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン等)、カテコール系(p−t−ブチルカテコール等)、アンスラキノン系、フェノチアジン系、ヒドロキシトルエン系等の重合禁止剤が挙げられる。
光安定剤としては、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチレート系等)、ラジカル捕獲剤(ヒンダードアミン系)等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系の化合物が挙げられる。
これらの添加剤の合計量は、硬化性化合物(I)の全体、すなわちオリゴマー(A)とモノマー(B)との合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
(工程(b))
工程(a)の後、シール部で囲まれた領域に粘着層を形成するための液状の第一組成物を供給する。
第一組成物の供給量は、シール部、樹脂平板および保護フィルムによって形成される空間が第一組成物によって充填され、かつ樹脂平板と保護フィルムとの間を所定の間隔とする(すなわち粘着層を所定の平均厚さとする)だけの分量にあらかじめ設定する。この際、第一組成物の硬化収縮による体積減少をあらかじめ考慮することが好ましい。よって、該分量は、粘着層の所定の平均厚さよりも第一組成物の平均厚さが若干厚くなる量が好ましい。
供給方法としては、樹脂平板を平置きにし、ディスペンサ、ダイコータ等の供給手段によって、点状、線状または面状に供給する方法が挙げられる。
第一組成物の粘度は、0.05〜50Pa・sが好ましく、1〜20Pa・sがより好ましい。粘度が0.05Pa・s以上であると、後述するモノマー(B’)の割合を抑えることができ、粘着層の物性の低下が抑えられる。また、低沸点の成分が少なくなるため、工程(c)の減圧雰囲気下や積層体を製造する際の減圧雰囲気下での低沸点の成分の揮発が抑えられる。粘度が50Pa・s以下であると、粘着層に気泡が残留しにくい。
第一組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
第一組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。第一組成物としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、硬化性化合物および光重合開始剤(C')を含む光硬化性樹脂組成物が好ましい。また、光硬化性樹脂組成物は、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による表示パネルの損傷のおそれも少ない。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物としては、光硬化性の硬化性化合物(II)、光重合開始剤(C2)、および非硬化性オリゴマー(D)を含む液状の組成物が好ましい。非硬化性オリゴマー(D)は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーである。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中の硬化性化合物(II)は、該粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化時に硬化反応する硬化性化合物の1種以上からなり、該硬化性化合物の少なくとも1種は、前記粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化時に反応しない水酸基を有する化合物(IIa)である。
硬化性化合物(II)が化合物(IIa)を含有すると、硬化性化合物(II)を単独で硬化反応させた硬化物中には水酸基が存在する。水酸基の存在は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中における非硬化性オリゴマーの安定化に寄与する。
したがって、前記硬化時に反応しない水酸基を有する化合物(IIa)は、硬化反応後に未反応の水酸基が存在するものであればよく、たとえば化合物(IIa)の水酸基の一部が硬化反応しても、他部が硬化反応せずに未反応の状態で残ればよい。
硬化時に反応しない水酸基を有する化合物(IIa)は、硬化反応に寄与する硬化性基を有するとともに、水酸基を有するものであればよく、モノマーであってもよく、繰り返し単位を有するオリゴマーであってもよい。未硬化時の光硬化性組成物の粘度を調整しやすくする点では、硬化性基を有し、かつ水酸基を有するモノマーを化合物(IIa)として用いることが好ましい。
硬化性化合物(II)は、硬化性基を有し、かつ数平均分子量が1000〜100000であるオリゴマー(A’)の1種以上と、硬化性基を有し、かつ分子量が125〜600であるモノマー(B’)の1種以上とを含むことが好ましい。硬化性化合物(II)を用いると、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の粘度を前記の好ましい範囲に調整しやすい。
この場合、モノマー(B’)の少なくとも一部として、硬化性基を有するとともに、水酸基を有する、分子量が125〜600であるモノマー(B3)を用いることが好ましい。
オリゴマー(A’)またはモノマー(B’)の硬化性基としては、付加重合性の不飽和基(アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等)、不飽和基とチオール基との組み合わせ等が挙げられ、硬化速度が速い点および透明性の高い粘着層が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましい。
オリゴマー(A’)における硬化性基と、モノマー(B’)における硬化性基とは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。比較的高分子量のオリゴマー(A’)における硬化性基は、比較的低分子量のモノマー(B’)における硬化性基よりも反応性が低くなりやすいため、モノマー(B’)の硬化が先に進んで急激に組成物全体の粘性が高まり硬化反応が不均質となるおそれがある。両者の硬化性基の反応性の差を小さくし、均質な粘着層を得るために、オリゴマー(A’)の硬化性基を比較的反応性の高いアクリロイルオキシ基とし、モノマー(B’)の硬化性基を比較的反応性の低いメタクリロイルオキシ基とすることがより好ましい。
オリゴマー(A’)の数平均分子量は、1000〜100000であり、10000〜70000が好ましい。オリゴマー(A’)の数平均分子量が該範囲であると、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい。
オリゴマー(A’)の数平均分子量は、GPC測定によって得られた、ポリスチレン換算の数平均分子量である。なお、GPC測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等)のピークが現れる場合は、該ピークを除外して数平均分子量を求める。
オリゴマー(A’)としては、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、粘着層の機械的特性の点から、硬化性基を1分子あたり平均1.8〜4個有するものが好ましい。
オリゴマー(A’)としては、ウレタン結合を有するウレタンオリゴマー、ポリオキシアルキレンポリオールのポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリオールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられ、ウレタン鎖の分子設計等によって硬化後の樹脂の機械的特性、樹脂平板との密着性等を幅広く調整できる点から、ウレタンオリゴマー(A2)が好ましい。
ウレタンオリゴマー(A2)は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、該プレポリマーのイソシアネート基に、前記モノマー(B2)を反応させる方法で合成されるものが好ましい。
ポリオール、ポリイソシアネートとしては、公知の化合物、たとえば、国際公開第2009/016943号に記載のウレタン系オリゴマー(a)の原料として記載された、ポリオール(i)、ジイソシアネート(ii)等が挙げられ、本明細書に組み入れられる。
オリゴマー(A’)の含有割合は、硬化性化合物(II)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計(100質量%)のうち、20〜90質量%が好ましく、30〜80質量%がより好ましい。該オリゴマー(A’)の割合が20質量%以上であると、粘着層の耐熱性が良好となる。該オリゴマー(A’)の割合が90質量%以下であると、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、樹脂平板と粘着層との密着性が良好となる。
モノマー(B’)の分子量は125〜600であり、140〜400が好ましい。モノマー(B’)の分子量が125以上であると、工程(c)の減圧雰囲気下や積層体を製造する際の減圧雰囲気下でのモノマー(B’)の揮発が抑えられる。モノマー(B’)の分子量が600以下であると、樹脂平板と粘着層との密着性が良好となる。
モノマー(B’)は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化性、粘着層の機械的特性の点から、硬化性基を1分子あたり1〜3個有するものが好ましい。
モノマー(B’)の含有割合は、硬化性化合物(II)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計(100質量%)のうち、10〜80質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。
モノマー(B’)は、硬化性基を有し、かつ水酸基を有するモノマー(B3)を含むことが好ましい。モノマー(B3)は非硬化性オリゴマー(D)の安定化に寄与する。またモノマー(B3)を含有させると樹脂平板と粘着層との良好な密着性が得られやすい。
水酸基を有するモノマー(B3)としては、シール部形成用光硬化性樹脂組成物におけるモノマー(B3)と同様のものが挙げられ、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
モノマー(B3)の含有割合は、硬化性化合物(II)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計(100質量%)のうち、10〜60質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましい。該モノマー(B3)の含有割合が10質量%以上であると、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の安定性向上、および樹脂平板と粘着層との密着性向上の効果が十分に得られやすい。
モノマー(B’)は、下記のモノマー(B4)を含むことが好ましい。質量比で、水酸基を有するモノマー(B3)の含有量よりもモノマー(B4)の含有量が多いと、減圧雰囲気下にて湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、粘着層に生じた空隙が消失するまでの時間が短くなる傾向にある。一方、モノマー(B4)を含有させると、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化に要する時間が長くなる傾向にある。
モノマー(B4):炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルメタクリレートから選ばれる1種以上。
モノマー(B4)としては、n−ドデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、n−ベヘニルメタクリレート等が挙げられ、n−ドデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレートが好ましい。
モノマー(B4)の含有割合は、硬化性化合物(II)の全体(100質量%)、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計(100質量%)のうち、5〜50質量%が好ましく、15〜40質量%がより好ましい。該モノマー(B4)の含有割合が5質量%以上であると、モノマー(B4)の充分な添加効果が得られやすい。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤(C2)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられ、フォスフィンオキサイド系、チオキサントン系の光重合開始剤が好ましく、光重合反応後に着色を抑える面ではフォスフィンオキサイド系が特に好ましい。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物における光重合開始剤(C2)の含有量は、硬化性化合物(II)の全体、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
非硬化性オリゴマー(D)は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応しない水酸基を有するオリゴマーである。
非硬化性オリゴマー(D)の1分子当たりの水酸基数は、0.8〜3個が好ましく、1.8〜2.3個がより好ましい。
非硬化性オリゴマー(D)の水酸基1個あたりの数平均分子量(Mn)は400〜8000が好ましい。水酸基1個あたりの数平均分子量が400以上であると、非硬化性オリゴマー(D)の極性が高くなりすぎず、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中の硬化性化合物(II)との良好な相溶性が得られやすい。水酸基1個あたりの数平均分子量が8000以下であると、硬化性化合物(II)に由来する水酸基と、非硬化性オリゴマー(D)の水酸基との間の相互作用によって、硬化後の粘着層中で非硬化性オリゴマー(D)を安定化させる効果が得られやすい。該相互作用には水素結合が関与すると推測される。
非硬化性オリゴマー(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
水酸基を含有する非硬化性オリゴマー(D)としては、高分子量のポリオール等が挙げられ、ポリオキシアルキレンポリール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートが好ましい。
ポリオキシアルキレンポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレンジオールが挙げられる。
ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基1個あたりの数平均分子量(Mn)は400〜8000が好ましく、600〜5000がより好ましい。
ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等の脂肪族ジオールの残基とグルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸の残基とを有する脂肪族系ポリエステルジオールが挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては1,6−ヘキサンジオール等のジオール残基を有する脂肪族ポリカーボネートジオール、脂肪族環状カーボネートの開環重合体等の脂肪族ポリカーボネートジオールが挙げられる。
ポリエステルポリオールまたはポリカーボネートポリオールの水酸基1個あたりの数平均分子量(Mn)は400〜8000が好ましく、800〜6000がより好ましい。
本明細書における非硬化性オリゴマー(D)の数平均分子量は、JIS K1557−1(2007年版)に準拠して測定した水酸基価A(KOH mg/g)と非硬化性オリゴマー(D)1分子内の水酸基の数Bより下式(1)にて算出した値である。
非硬化性オリゴマー(D)の分子量=56.1×B×1000/A ・・・(1)。
硬化後の粘着層の弾性率がより低くなりやすい点で、非硬化性オリゴマー(D)としてポリオキシアルキレンポリオールを用いることが好ましく、特にポリオキシプロピレンポリオールが好ましい。また、ポリオキシプロピレンポリオールのオキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換してもよい。
たとえば、オリゴマー(A’)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンオリゴマーであり、非硬化性オリゴマー(D)がポリオキシアルキレンポリオールであることが相溶性の点で好ましい。
本発明において、未硬化時の粘着層形成用光硬化性樹脂組成物を安定にし、硬化後の粘着層から非硬化性オリゴマー(D)が分離することを抑えるために、オリゴマー(A’)と非硬化性オリゴマー(D)とが、同一構造のまたは類似構造の分子鎖を有することが好ましい。
具体的には、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中のオリゴマー(A’)を合成する際の原料に、ポリオール等の水酸基を有する化合物(以下、水酸基含有化合物ということもある。)を用いるとともに、同じ水酸基含有化合物を非硬化性オリゴマー(D)として用いることが好ましい。
たとえば、オリゴマー(A’)がポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンオリゴマーである場合、該ポリオキシアルキレンポリオールを非硬化性オリゴマー(D)として用いることが好ましい。
または、オリゴマー(A’)の原料としての水酸基含有化合物と、非硬化性オリゴマー(D)として用いる水酸基含有化合物が同一でない場合には、両者の分子鎖が、共通の繰り返し単位を有する等、部分的に共通の構造を有するともに、両者の極性を同程度とすることが好ましい。極性の調整方法としては、たとえば、極性基を導入することにより極性を上げる方法、オキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換することにより極性を上げる方法、水酸基1個あたりの分子量を小さくすることによって極性を上げる方法等が挙げられる。これらの方法は組み合わせてもよい。
たとえば、オリゴマー(A’)がオキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換したポリオキシプロピレンポリオール(a’)およびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンオリゴマーである場合、オキシエチレン基を有しないポリオキシプロピレンポリオールであって、水酸基1個当たりの分子量が前記ポリオール(a’)よりも小さいポリオキシプロピレンポリオールを非硬化性オリゴマー(D)として用いることが好ましい。
最も好ましい粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の一例として、オキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換したポリオキシプロピレンジオールと、ポリイソシアネート化合物とを反応させてイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、前記モノマー(B2)と反応させて得られるウレタンオリゴマー(A2)をオリゴマー(A’)として含み、該ウレタンオリゴマー(A2)の原料と同じ、オキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換したポリオキシプロピレンジオールを非硬化性オリゴマー(D)として含み、かつモノマー(B’)として水酸基を有するモノマー(B3)を含む組成物が挙げられる。
このように、オリゴマー(A’)が非硬化性オリゴマー(D)と同一の分子構造を部分的に有すると、組成物中の非硬化性オリゴマー(D)の相溶性がより高まり、さらにモノマー(B’)が水酸基を有することで、硬化性化合物(II)の硬化後の分子構造中の水酸基と非硬化性オリゴマー(D)の分子構造中の水酸基との相互作用により、硬化物中で非硬化性オリゴマー(D)が安定に存在することができると考えられる。
また他の例として、オキシプロピレン基の一部をオキシエチレン基で置換したポリオキシプロピレンジオールと、ポリイソシアネート化合物とを反応させてイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、前記モノマー(B2)と反応させて得られるウレタンオリゴマー(A2)をオリゴマー(A’)として含み、オキシエチレン基で置換されていないポリオキシプロピレンジオールであって、ウレタンオリゴマー(A2)の原料のポリオキシプロピレンジオールよりも分子量が小さいものを非硬化性オリゴマー(D)として含み、かつモノマー(B’)として水酸基を有するモノマー(B3)を含む組成物においても、組成物中の非硬化性オリゴマー(D)の良好な相溶性を得ることができ、硬化物中で非硬化性オリゴマー(D)を安定に存在させることができる。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中の非硬化性オリゴマー(D)は、減圧雰囲気下で粘着層付き湾曲樹脂板と湾曲ガラス板とを貼合した後、大気圧雰囲気下に戻した際に、湾曲ガラス板と粘着層との界面に生じた空隙が消失するのに必要な時間の短縮に寄与する。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物中の非硬化性オリゴマー(D)の含有量が少なすぎると、所期の効果が得られず、多すぎると粘着層の硬化が不充分となるおそれがある。粘着層の硬化が不充分であると、硬化後の粘着層から保護フィルムを剥離するのが困難となる場合がある。
したがって、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物における非硬化性オリゴマー(D)の含有量は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の全体(100質量%)のうち、10〜70質量%の範囲内で、これらの不都合が生じないように、他の成分とのバランスも考慮して設定されることが好ましい。
たとえば、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物が、前記水酸基を有するモノマー(B3)とアルキル基を有するモノマー(B4)を含有し、モノマー(B3)の含有量(質量基準)の1に対して、モノマー(B4)の含有量が0.8〜2.5であり、連鎖移動剤を含有しない場合、非硬化性オリゴマー(D)の含有量は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の全体(100質量%)のうち、30〜70質量%が好ましく、40〜70質量%がより好ましい。
また、連鎖移動剤も空隙が消失するまでの時間の短縮に寄与する。粘着層形成用光硬化性樹脂組成物が、連鎖移動剤を、硬化性化合物(II)全体の100質量部に対して1質量部以下の範囲で含有し、モノマー(B4)の含有量がモノマー(B3)よりも少ない場合、非硬化性オリゴマー(D)の含有量は粘着層形成用光硬化性樹脂組成物全体のうち、40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
モノマー(B3)の含有量(質量基準)の1に対して、モノマー(B4)の含有量が1〜3であり、かつ連鎖移動剤を、硬化性化合物(II)全体の100質量部に対して1質量部以下の範囲で含有する場合、非硬化性オリゴマー(D)の含有量は粘着層形成用光硬化性樹脂組成物全体のうち、5〜55質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、35〜50質量%がさらに好ましい。
モノマー(B4)または連鎖移動剤を添加すると硬化速度が遅くなる傾向があるため、この点からは、これらの含有量は少ない方が好ましい。モノマー(B3)の含有量(質量基準)の1に対して、モノマー(B4)の含有量の質量比が0.8未満であり、かつ連鎖移動剤も含有しない場合、非硬化性オリゴマー(D)の含有量は40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物は、硬化性化合物(II)、非硬化性ポリマー(D)および光重合開始剤(C2)以外に、必要に応じて、重合禁止剤、光硬化促進剤、連鎖移動剤、光安定剤(紫外線吸収剤、ラジカル捕獲剤等)、酸化防止剤、難燃化剤、接着性向上剤(シランカップリング剤等)、顔料、染料等の各種添加剤を含んでいてもよく、重合禁止剤、光安定剤を含むことが好ましい。特に、重合禁止剤を重合開始剤より少ない量含むことによって、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の安定性を改善でき、硬化後の粘着層の分子量も調整できる。自動車用フロントガラスに用いる場合等、硬化後の粘着層に紫外線があたる場合には、光安定剤を含むことが特に好ましい。
また、後述の樹脂平板の曲面加工時にシール部と共に硬化後の粘着層が加熱されるため、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物は酸化防止剤を含むことが好ましい。
これらの添加剤の合計量は、硬化性化合物(II)の全体、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
添加剤の中でも、連鎖移動剤は、良好な硬化速度を得るうえでは、含有させないか、または少量だけ含有させることが好ましい。連鎖移動剤を含有させると、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板との貼合時に生じた空隙が消失するまでの時間が短くなる傾向があるため、該空隙を良好に消失させる効果を得るのに必要な非硬化性オリゴマー(D)の添加量を低減することができる。非硬化性オリゴマー(D)の添加量が少ないと、シール部と粘着層との硬化収縮率の差が小さくなりやすい。
連鎖移動剤を含有させる場合の添加量は、硬化性化合物(II)の全体、すなわちオリゴマー(A’)とモノマー(B’)との合計100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、0.5質量部以下がより好ましい。
(工程(c))
工程(b)の後、第一組成物が供給された樹脂平板を減圧装置に入れ、減圧装置内の固定支持盤の上に第一組成物の面が上になるように樹脂平板を平置きする。
減圧装置内の上部には、上下方向に移動可能な移動支持機構が設けられ、移動支持機構に支持面材(たとえば、ガラス板等からなる支持面材)が取り付けられる。支持面材の下側の表面には保護フィルムが貼着される。
支持面材は、樹脂平板の上方かつ第一組成物と接しない位置に置く。すなわち、樹脂平板の上の第一組成物と支持面材の表面の保護フィルムとを接触させることなく対向させる。
樹脂平板および支持面材を所定の位置に配置した後、減圧装置の内部を減圧して所定の減圧雰囲気とする。減圧装置の内部が所定の減圧雰囲気となった後、移動支持機構で支持された支持面材を下方に移動し、樹脂平板の上の第一組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが第一組成物に接するように重ね合わせる。
重ね合わせによって、樹脂平板の表面、支持面材に貼着された保護フィルムの表面、およびシール部で囲まれた空間内に、第一組成物が密封される。これにより、第一組成物からなる未硬化の粘着層部が樹脂平板、保護フィルムおよびシール部によって密封された積層物が得られる。
重ね合わせの際、支持面材の自重、移動支持機構からの押圧等によって、第一組成物が押し広げられ、前記空間内に第一組成物が充満し、未硬化の粘着層が形成される。その後、工程(d)において高い圧力雰囲気に曝した際に、気泡の少ない、または気泡のない未硬化の粘着層が形成される。
重ね合わせの際の減圧雰囲気は、1kPa以下であり、10〜300Paが好ましく、10〜100Paがより好ましい。減圧雰囲気が極度に低圧であると、第一組成物に含まれる各成分(たとえば、硬化性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、連鎖移動剤、光安定剤等)に悪影響を与えるおそれがある。たとえば、減圧雰囲気が極度に低圧であると、各成分が気化するおそれがあり、また、減圧雰囲気を提供するために時間がかかることがある。
樹脂平板と支持面材とを重ね合わせた時点から減圧雰囲気を解除するまでの時間は、特に限定されず、第一組成物の密封後、直ちに減圧雰囲気を解除してもよく、第一組成物の密封後、減圧状態を所定時間維持してもよい。
(工程(d))
工程(c)において減圧雰囲気を解除した後、前記積層物を雰囲気圧力が50kPa以上の圧力雰囲気下に置く。
積層物を50kPa以上の圧力雰囲気下に置くと、上昇した圧力によって樹脂平板と支持面材とが密着する方向に押圧される。そのため、積層物内の密閉空間に空隙が存在すると、空隙に未硬化の粘着層が流動していき、密閉空間全体が未硬化の粘着層によって均一に充填される。
積層物を50kPa以上の圧力雰囲気下に置いた時点から未硬化の粘着層の硬化を開始するまでの時間(以下、高圧保持時間と記す。)は、特に限定されない。積層物を減圧装置から取り出して硬化装置に移動し、硬化を開始するまでのプロセスを大気圧雰囲気下で行う場合には、そのプロセスに要する時間が高圧保持時間となる。よって、大気圧雰囲気下に置いた時点ですでに積層物の密閉空間内に空隙が存在しない場合、またはそのプロセスの間に空隙が消失した場合は、直ちに未硬化の粘着層を硬化させることができる。空隙が消失するまでに時間を要する場合は、積層物を空隙が消失するまで50kPa以上の圧力の雰囲気下で保持する。また、高圧保持時間が長くなっても通常支障は生じないことから、プロセス上の他の必要性から高圧保持時間を長くしてもよい。高圧保持時間は、1日以上の長時間であってもよいが、生産効率の点から、6時間以内が好ましく、1時間以内がより好ましく、さらに生産効率が高まる点から、10分以内が特に好ましい。
ついで、未硬化の粘着層および未硬化または半硬化のシール部を硬化させることによって、粘着層およびシール部が形成される。この際、未硬化または半硬化のシール部は、未硬化の粘着層の硬化と同時に硬化させてもよく、未硬化の粘着層の硬化の前にあらかじめ硬化させてもよい。
未硬化の粘着層および未硬化または半硬化のシール部は、それらが光硬化性樹脂組成物からなる場合、光を照射して硬化させる。たとえば、光源(たとえば、紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等)から紫外線または短波長の可視光を照射して、光硬化性樹脂組成物を硬化させる。
(工程(e))
支持面材を保護フィルムから剥離することによって、充分な粘着力を有する粘着層が、あらかじめ樹脂平板に形成され、かつ樹脂平板と粘着層との界面における空隙の発生が充分に抑えられた、保護フィルムを有する粘着層付き樹脂平板が得られる。
〔具体例〕
以下、図1の粘着層付き樹脂平板10の製造方法を、図面を用いて具体的に説明する。
(工程(a))
図2および図3に示すように、樹脂平板12の周縁に沿ってディスペンサ(図示略)等によってシール部形成用光硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化のシール部22を形成する。樹脂平板12の周縁に形成する未硬化のシール部22の位置は特に限定されないが、樹脂平板12の最周縁となる樹脂平板12の端部とすることで、湾曲ガラス板との貼合後、積層断面から観察した際に、湾曲ガラス板と湾曲樹脂板との間に溝が形成されるのを防止できる。湾曲ガラス板と湾曲樹脂板との間に溝が形成されると、長期の使用時において溝部に水分等が堆積して粘着層を劣化させるおそれがある。
(工程(b))
ついで、図4および図5に示すように、樹脂平板12の未硬化のシール部22に囲まれた略矩形状の領域24に粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26を供給する。粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26の供給量は、未硬化のシール部22と樹脂平板12と保護フィルム18(図6参照)とによって密閉される空間が粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26によって充填されるだけの量にあらかじめ設定されている。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26の供給は、図4および図5に示すように、樹脂平板12を下定盤28に平置きにし、水平方向に移動するディスペンサ30によって粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26を線状、帯状または点状に供給することによって実施される。
ディスペンサ30は、一対の送りねじ32と、送りねじ32に直交する送りねじ34とからなる公知の水平移動機構によって、領域24の全範囲において水平移動可能となっている。ディスペンサ30に代えて、ダイコータを用いてもよい。
(工程(c))
ついで、図6に示すように、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物が塗布された樹脂平板12と、保護フィルム18が貼着された支持面材36とを減圧装置38内に搬入する。減圧装置38内の上部には、複数の吸着パッド40を有する上定盤42が配置され、下部には、下定盤44が設けられている。上定盤42は、エアシリンダ46によって上下方向に移動可能とされている。
支持面材36は、保護フィルム18が貼着された面を下にして吸着パッド40に取り付けられる。樹脂平板12は、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26が供給された面を上にして下定盤44の上に固定される。
ついで、減圧装置38内の空気を真空ポンプ48によって吸引する。減圧装置38内の雰囲気圧力が、たとえば15〜100Paの減圧雰囲気に達した後、支持面材36を上定盤42の吸着パッド40によって吸着保持した状態で、下に待機している樹脂平板12に向けて、エアシリンダ46を動作させて下降させる。そして、樹脂平板12と、保護フィルム18が貼着された支持面材36とを、未硬化のシール部22を介して重ね合わせる。このように、樹脂平板12、保護フィルム18および未硬化のシール部22で粘着層形成用光硬化性樹脂組成物26からなる未硬化の粘着層が密封された積層物を構成し、減圧雰囲気下で所定時間積層物を保持する。
(工程(d))
ついで、減圧装置38の内部をたとえば大気圧雰囲気にした後、積層物を減圧装置38から取り出す。積層物を大気圧雰囲気下に置くと、積層物の樹脂平板12側の表面と支持面材36側の表面とが大気圧によって押圧され、密閉空間内の未硬化の粘着層が樹脂平板12と支持面材36とで加圧される。この圧力によって、密閉空間内の未硬化の粘着層が流動して、密閉空間全体が未硬化の粘着層によって均一に充填される。
ついで、支持面材36の側から未硬化の粘着層および未硬化のシール部22に光(たとえば、紫外線や短波長の可視光)を照射し、積層物内部の未硬化の粘着層および未硬化のシール部22を硬化させ、粘着層14およびシール部16を形成する。樹脂平板12の上に印刷等の遮光部がなく、未硬化の粘着層および未硬化のシール部22を硬化させるための光が、樹脂平板12で大きく吸収されない場合には、樹脂平板12側より光を照射してもよく、支持面材36の側および樹脂平板12の側の両面より光を照射してもよい。
(工程(e))
ついで、支持面材36を保護フィルム18から剥離することによって、保護フィルム18を有する粘着層付き樹脂平板10が得られる。
(作用効果)
以上説明した保護フィルムを有する粘着層付き樹脂平板の製造方法にあっては、比較的大面積の粘着層付き樹脂平板を、樹脂平板または保護フィルムと粘着層との界面に空隙を発生させることなく製造できる。仮に、減圧下で密封した未硬化の粘着層に空隙が残存しても、硬化前の高い圧力雰囲気下では密封した未硬化の粘着層にもその圧力がかかり、その空隙の体積は減少し、空隙は容易に消失する。たとえば、100Pa下で密封した未硬化の粘着層中の空隙中の気体の体積は、100kPa下では1/1000になると考えられる。気体は未硬化の粘着層に溶解することもあるので、微小体積の空隙中の気体は未硬化の粘着層に速やかに溶解して消失する。
また、2枚の面材間の狭くかつ広い面積の空間に流動性の硬化性樹脂組成物を注入する方法(注入法)と比較すると、空隙の発生が少なくかつ短時間に第一組成物を充填できる。しかも、第一組成物の粘度の制約が少なく、高粘度の第一組成物を容易に充填できる。したがって、硬化物の架橋密度を低下させることで、粘着層のせん断弾性率を低減しやすい比較的高分子量の硬化性化合物を含む高粘度の第一組成物を用いることができる。
また、大面積の樹脂平板の表面に、厚さの均一性を保持しつつ比較的厚い粘着層を形成できるため、得られる粘着層付き樹脂平板は、湾曲形状に成形した後、たわみやすい大面積の湾曲ガラス板との貼合においても、空隙の発生を充分に抑えることができる。
<積層体>
図7は、本発明の製造方法で得られる積層体の一例を示す断面図であり、図8は、平面図である。
積層体50は、湾曲ガラス板52と、上述の樹脂平板12を湾曲形状に成形した湾曲樹脂板54と、湾曲ガラス板52と湾曲樹脂板54とに挟まれた粘着層14と、粘着層14の周囲を囲むシール部16とを有する。
積層体50の形状は、自動車用フロントガラスの場合、通常、湾曲した略台形の平面形状である。
積層体50の大きさは、車両における取り付け位置(用途)に応じて適宜設定される。
湾曲ガラス板52および湾曲樹脂板54の寸法は、ほぼ等しくてもよいが、取り付け位置(用途)によっては、湾曲ガラス板52が湾曲樹脂板54より一回り大きくなる場合や、一回り小さくなる場合もある。
(湾曲ガラス板)
湾曲ガラス板52は、積層体50を車両に取り付けた際には、耐傷付き性、耐候性等が要求される車両の外側に面する部材となる。
湾曲ガラス板52は、曲げ加工された透明ガラス板であり、一方の面が凸面となり、他方の面が凹面となる。湾曲ガラス板52は、2方向以上に曲げられた複曲ガラス板であってもよい。
湾曲ガラス板52の湾曲の曲率半径は、車両における取り付け位置(用途)に応じて適宜設定される。
上記した透明ガラス板としては、ソーダライムガラス板等の公知のガラス板が挙げられ、鉄分が多い熱線および/または紫外線吸収ガラス板(たとえば、ブルーガラス板またはグリーンガラス板等の透明性着色ガラス板)が好ましい。透明ガラス板は、安全性を高めるために強化ガラス板として用いてもよい。強化ガラス板としては、風冷強化法や化学強化法により得られる強化ガラス板を用いることができる。
湾曲ガラス板52の平均厚さは、機械的強度、透明性の点から、1.0〜5.0mmが好ましく、積層体50の薄肉化の点から、1.5〜3.0mmがより好ましい。
(湾曲樹脂板)
湾曲樹脂板54は、湾曲ガラス板52の凹面側に配置され、積層体50を車両に取り付けた際には、耐貫通性等が要求される車両の内側に面する部材となる。従来の合わせガラスにおける、車両の内側に面する部材を湾曲樹脂板54に置き換えることによって、積層体50の機械的強度を維持しつつ、薄肉化が可能となり、軽量化が図れる。
湾曲樹脂板54は、上述の樹脂平板12を湾曲形状に成形した透明樹脂板であり、一方の面が凸面となり、他方の面が凹面となる。湾曲樹脂板54は、2方向以上に曲げられた複曲樹脂板であってもよい。
湾曲樹脂板54の湾曲の曲率半径は、湾曲ガラス板52とほぼ同一とされる。湾曲樹脂板54の曲率半径を湾曲ガラス板52より若干小さく、または大きくすることもできる。
湾曲樹脂板54の材料としては、透明性の高い樹脂材料(たとえば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等)が挙げられ、割れにくい点から、ポリカーボネートが好ましい。
湾曲樹脂板54の凸面には、粘着層14との密着性の点から、公知の表面処理(プライマー塗布処理、オゾン処理、紫外線処理、プラズマ処理、コロナ処理等)が施されていてもよい。
湾曲樹脂板54の凹面には、耐傷付き性の付与のため、ハードコート処理が施されていてもよく、保護フィルムが貼着されていてもよい。また、湾曲樹脂板54の凸面にも、粘着層14との密着性の点から、ハードコート処理が施されていてもよい。
湾曲樹脂板54の平均厚さは、機械的強度、透明性の点から、0.3〜3.0mmが好ましく、積層体50の薄肉化の点から、0.5〜2.0mmがより好ましい。
<積層体の製造方法>
本発明の積層体の製造方法は、下記の工程(f)〜(h)を有する。
(f)粘着層付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲樹脂板とする成形工程。
(g)必要に応じて、粘着層付き湾曲樹脂板を減圧雰囲気下にある減圧容器の内部に配置して粘着層の脱気処理を行う減圧脱気工程。
(h)湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを、粘着層が湾曲ガラス板に接するように重ねて貼合する貼合工程。
(工程(f))
粘着層付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形する前に、粘着層が保護フィルムによって覆われた粘着層付き樹脂平板から保護フィルムを剥離する。なお、保護フィルムの耐熱性が充分に高い場合(たとえば、保護フィルムの材料がポリ(4−メチルペンテン−1)、フッ素系樹脂等の場合)は、保護フィルムが覆われた粘着層付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形した後に、粘着層付き湾曲樹脂板から保護フィルムを剥離してもよい。粘着層に異物等が堆積するのを防止する点では、保護フィルムによって粘着層が覆われた状態で粘着層付き樹脂平板を加熱成形する方が好ましい。保護フィルムを剥離した後に成形する場合には、減圧雰囲気にて加熱することにより、後述の粘着層の脱気処理を同時に行うことができ好ましい。
保護フィルムの剥離は、大気中で実施してもよいし、減圧雰囲気下で実施してもよい。保護フィルムの剥離の際に減圧容器を準備する必要がない点では、保護フィルムの剥離を大気中で実施することが好ましい。
粘着層のせん断弾性率が充分に小さい場合、保護フィルムを剥離する際に粘着層を冷却して粘着層のせん断弾性率を高めると、保護フィルムを容易に剥離できる。また、保護フィルムを剥離する際の粘着層の変形が抑えられ、保護フィルムを剥離した後の粘着層の厚さの均一性を高められる。その結果、湾曲ガラス板と粘着層とを貼合した際の空隙の発生を抑えることができる。粘着層を冷却する温度は、粘着層を構成する樹脂のガラス転移温度により異なる。ガラス転移温度をせん断弾性率測定における損失弾性率の極大値を示す温度とするとき、ガラス転移温度より40℃程度高い温度以下とすることが好ましい。下限の温度は特に規定されないが、極度に低温にすると、保護フィルムに用いる樹脂によっては低温時に脆くなって剥離時にフィルムが裂けるおそれがある。そのため、粘着層の冷却温度は、−30℃程度以上が好ましい。
粘着層付き樹脂平板を湾曲形状に成形する方法としては、たとえば、下記の方法(α)または方法(β)が挙げられ、型と粘着層との貼着を避ける点では、方法(α)が好ましく、粘着層付き湾曲樹脂板の凸面の曲率半径と湾曲ガラス板の凹面と曲率半径とを完全に一致させる点では、方法(β)が好ましい。
(α)湾曲ガラス板の凸面と同じ曲率半径の凸面を有する型の凸面上に、粘着層付き樹脂平板を、粘着層が上側となるように載置し、粘着層付き樹脂平板を加熱し、粘着層付き樹脂平板の自重にて湾曲させることによって湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲樹脂板とする方法。
(β)湾曲ガラス板の凹面と同じ曲率半径の凹面を有する型の凹面上に、粘着層付き樹脂平板を、粘着層が下側となるように載置し、粘着層付き樹脂平板を加熱し、粘着層付き樹脂平板の自重にて湾曲させることによって湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲樹脂板とする方法。
前記型としては、粘着層付き樹脂平板の成形用の型を別途用意しても良いが、型の製造コストの点、および粘着層付き湾曲樹脂板の曲率半径と湾曲ガラス板の曲率半径とをできるだけ一致させる点から、粘着層付き湾曲樹脂板と貼合させる相手である湾曲ガラス板を用いることが好ましい。
粘着層付き樹脂平板の加熱温度は、樹脂平板の材料、平均厚さ等に応じて適宜設定すればよく、たとえば、樹脂平板が、平均厚さが0.5〜2.0mm程度の比較的薄いポリカーボネートの場合は、130〜150℃が好ましい。
粘着層付き樹脂平板の加熱時間は、樹脂平板の材料に応じて適宜設定すればよく、たとえば、樹脂平板の材料がポリカーボネートの場合は、20〜60分が好ましい。
粘着層付き樹脂平板を湾曲形状に成形した後の粘着層付き湾曲樹脂板は、ゆっくりと冷却してもよく、急速に冷却してもよい。湾曲樹脂板の面精度の点からは、ゆっくりと冷却することが好ましく、後工程の工程(g)や工程(h)のタクトタイムと工程(f)のタクトタイムとのバランスの点からは、急速に冷却することが好ましい。
(工程(g))
粘着層付き湾曲樹脂板を減圧雰囲気下にある減圧容器の内部に配置した状態で、粘着層の減圧脱気処理を行う。保護フィルムを剥離した後の粘着層付き湾曲樹脂板は粘着層が露出した状態となるため、空気等の気体が粘着層中に吸収され、溶解する。また、保護フィルムを剥離する前の段階においても、保護フィルムのガス透過性によっては、空気等の気体が保護フィルムを僅かに透過し、粘着層中に吸収され、溶解する。したがって、工程(g)では、減圧雰囲気下で粘着層の減圧脱気処理を行うことにより、粘着層の内部に溶解している気体の脱気を行う。
工程(g)では、雰囲気圧力と処理時間の2つのパラメータを適切に設定する必要がある。雰囲気圧力と処理時間の最適値は、粘着層の内部に溶解している気体の量等に影響を受ける。すなわち、雰囲気圧力と処理時間の最適値は、たとえば保護フィルムを剥離してから工程(g)までの経過時間または保管状態、ならびに粘着層の平均厚さおよび体積等によって影響を受ける。最終的には、湾曲ガラス板と粘着層との界面に生じる空隙を最終的に消失させることができるだけの雰囲気圧力と処理時間を実験結果等から設定すればよい。
通常の場合、雰囲気圧力が5Pa以上、3kPa以下、脱気時間が5分以上の条件で脱気処理を行うことが好ましく、雰囲気圧力が10Pa以上、1kPa以下、脱気時間が10分以上の条件で脱気処理を行うことがより好ましい。
工程(g)で用いる減圧容器は、粘着層付き湾曲樹脂板を内部に収容でき、所望の減圧雰囲気下で脱気処理が可能なものであれば、特に形態を問わない。ただし、たとえば後工程の工程(h)のタクトタイムと工程(g)のタクトタイムとのバランスを考慮して減圧容器の形態を最適化してもよい。具体的には、工程(g)のタクトタイムが工程(h)のタクトタイムよりも長い場合には、製造設備全体の生産性が工程(g)のタクトタイムで律速される。この場合には、たとえば複数の粘着層付き湾曲樹脂板を収納できる減圧容器を用いることが好ましい。該減圧容器を使用すれば、減圧脱気処理が終わった粘着層付き湾曲樹脂板を減圧容器の内部で所定の時間、保管することができる。減圧容器を脱気処理後の粘着層付き湾曲樹脂板の保管庫として利用しながら粘着層付き湾曲樹脂板を必要に応じて搬出して貼合装置に移送すれば、製造設備全体の生産性が向上する。
また、粘着層付き湾曲樹脂板の全体を減圧容器に収納することなく、湾曲樹脂板の粘着層が形成されていない面を定盤等に固定し、粘着層と湾曲樹脂板の粘着層が形成されている面のみを減圧脱気できるような減圧容器を、湾曲樹脂板の粘着層が形成されている面に設置して粘着層の減圧脱気処理を行うこともできる。
(工程(h))
貼合装置において、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを、粘着層が湾曲ガラス板に接するように重ねた状態で貼合する。このとき、貼合装置の減圧容器において、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを減圧雰囲気下で貼合することが好ましい。減圧雰囲気下で貼合を行うことによって、湾曲ガラス板と粘着層との界面に空隙が生じにくくなる。減圧容器の内部では、減圧雰囲気を所定時間保持した後、減圧雰囲気を解除して大気圧とする。貼合の際の減圧雰囲気は1kPa以下とする。さらに、減圧雰囲気は10〜500Paが好ましく、15〜200Paがより好ましい。
積層体50の実使用温度範囲(−35〜85℃)における湾曲ガラス板、粘着層および湾曲樹脂板の熱膨張率差による反りをできるだけ抑える点から、実使用温度範囲の中心温度(25℃)付近において、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合し、寸法を固定することが好ましい。よって、貼合の際の雰囲気の温度は、常温(25℃)±10℃の範囲内であることが好ましく、常温(25℃)±5℃の範囲内であることがより好ましい。また、粘着層のせん断弾性率が低温域において増大し、それに伴い前記積層体の反りが大きくなることがあり、その場合には、より低温側で寸法を固定することが好ましい。たとえば、0℃±10℃で湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合する。
湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを重ね合わせた時点から減圧雰囲気を解除するまでの時間は、生産効率の点から短時間である方が好ましい。たとえば1分以内が好ましく、10秒以内がより好ましい。
湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを貼合した後に、硬化が不完全な粘着層に再び光を照射したり、加熱したりすることで粘着層の硬化を促進し、粘着層の硬化状態を安定化させてもよい。
本発明の積層体の製造方法では、工程(g)を設けたことによって、湾曲ガラス板と粘着層との界面に生じた空隙が最終的には消失しやすい。そのため、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを大気圧雰囲気下で貼合することもできる。大気圧雰囲気下での貼合は、減圧雰囲気下での貼合に比べて、湾曲ガラス板と粘着層との界面に空隙が生じやすいものである。ところが、本発明の製造方法の場合は、減圧脱気処理を行うことで減圧脱気処理を行わない場合よりも空隙が消失しやすいため、大気圧雰囲気下での貼合を用いたとしても、空隙が残存することを抑制できる。
〔具体例〕
以下、図7の積層体50の製造方法の前述した工程(f)、工程(g)、および工程(h)について、図面を用いて具体的に説明する。
(工程(f))
図9は、保護フィルム剥離装置の一例を示す側面図である。
保護フィルム剥離装置70は、粘着層付き樹脂平板10を支持する定盤72と、保護フィルム18を巻き取る巻き取りローラ74と、を備えている。巻き取りローラ74は、自身が回転しつつ、定盤72の表面と平行な方向(矢印Xで示す方向)に移動する構成となっている。
保護フィルム剥離装置70を用いて粘着層付き樹脂平板10から保護フィルム18を剥離する場合には、あらかじめ保護フィルム18の一端を巻き取りローラ74に固定しておく。ついで、保護フィルム剥離装置70を稼働させると、巻き取りローラ74は、回転しつつ保護フィルム18の他端に向けて移動して、保護フィルム18を粘着層付き樹脂平板10から剥離しながら巻き取る。
保護フィルム18が剥離された粘着層付き樹脂平板10を、搬送ロボット(図示略)等によって加熱炉(図示略)に移送する。
型となる湾曲ガラス板52と、保護フィルム18が剥離された粘着層付き樹脂平板10とを搬送ロボット等によって加熱炉内に搬入し、図10に示すように、湾曲ガラス板52の凸面上に、粘着層付き樹脂平板10を、粘着層14が上側となるように載置する。
ついで、図11に示すように、加熱炉内で粘着層付き樹脂平板10を加熱し、粘着層付き樹脂平板10の自重にて湾曲させることによって、湾曲ガラス板52の凸面に沿った湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲樹脂板56とする。
粘着層付き湾曲樹脂板56を冷却した後、搬送ロボット等によって加熱炉から搬出する。
(工程(g))
粘着層付き湾曲樹脂板56を、搬送ロボット(図示略)等によって減圧脱気装置(図示略)に移送する。
減圧脱気装置は、バッファーチャンバー(減圧容器)、ローディングチャンバー、アンローディングチャンバーの3つの室を備えている。バッファーチャンバーの前段および後段に、ローディングチャンバー、アンローディングチャンバーがそれぞれ接続されている。バッファーチャンバー、ローディングチャンバー、アンローディングチャンバーはそれぞれポンプ等の減圧排気手段に接続され、これらチャンバーの内部が所定の減圧雰囲気に排気される構成となっている。
バッファーチャンバーは、減圧脱気処理を行うための処理室である。ローディングチャンバーは、バッファーチャンバー内の減圧雰囲気を破ることなく、バッファーチャンバー内に粘着層付き湾曲樹脂板56を搬入するための減圧置換室である。アンローディングチャンバーは、バッファーチャンバー内の減圧雰囲気を破ることなく、バッファーチャンバー内から粘着層付き湾曲樹脂板56を搬出するための減圧置換室である。ローディングチャンバーおよびアンローディングチャンバーには、粘着層付き湾曲樹脂板56を搬送するための搬送ローラが備えられている。また、ローディングチャンバーおよびアンローディングチャンバーの粘着層付き湾曲樹脂板56の出入口にはゲートバルブがそれぞれ備えられている。
バッファーチャンバー内の減圧雰囲気を、たとえば100Paとし、脱気処理時間を10分とする。なお、粘着層付き湾曲樹脂板56の搬入のタイミング、貼合装置の稼働状況等の事情から、脱気処理時間が10分以上になっても特に問題はない。
(工程(h))
減圧脱気処理が完了した粘着層付き湾曲樹脂板56を、搬送ロボット(図示略)等によって貼合装置(図示略)に移送する。
貼合装置は、チャンバー(図示略)と、湾曲ガラス板52を支持する上定盤(図示略)と、粘着層付き湾曲樹脂板56を支持する下定盤(図示略)と、湾曲ガラス板52を上定盤に支持させる際に用いる粘着パッド(図示略)および静電チャック(図示略)と、を備えている。
湾曲ガラス板52と、粘着層付き湾曲樹脂板56とを搬送ロボット等によってチャンバー内に搬入し、湾曲ガラス板52を凸面が上側となるように上定盤に固定し、粘着層付き湾曲樹脂板56を粘着層14が湾曲ガラス52と対向するように下定盤に固定した後、チャンバー内を、たとえば15Paの雰囲気圧力まで減圧する。
ついで、図12に示すように、上定盤と下定盤とを相対的に接近させ、湾曲ガラス板52と粘着層付き湾曲樹脂板56とを密着させ、常温(25℃)で貼合し、積層体50を得る。
チャンバー内の減圧雰囲気を解除した後、積層体50をチャンバーから搬出する。
(作用効果)
以上説明した本発明の積層体の製造方法にあっては、樹脂平板の一方の表面にあらかじめ粘着層が形成された粘着層付き樹脂平板を用いているため、従来のような湾曲樹脂板に平坦な中間膜を貼着する場合に比べ、樹脂平板と粘着層との界面に空隙が残留しにくく、その結果、湾曲形状に成形した後の湾曲樹脂板と粘着層との界面に空隙が残留しにくい。
また、湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板とを、粘着層が湾曲ガラス板に接するように重ねて貼合するため、湾曲ガラス板と粘着層との界面にも空隙が残存しにくい。
また、粘着層付き樹脂平板において、大面積の樹脂平板の表面に厚さの均一性を保持しつつ比較的厚い粘着層が形成されていれば、たわみやすい大面積の湾曲ガラス板と粘着層付き湾曲樹脂板との貼合においても、空隙の発生を充分に抑えることができる。
また、以上説明した本発明の積層体の製造方法にあっては、湾曲ガラス板と湾曲樹脂板とを粘着層を介して貼り合わせているため、軽量化と、合わせガラスの特性(特に、耐貫通性、遮音性等)とが両立された積層体を製造できる。
以下に、本発明の有効性を確認するために実施した例について示す。例1が実施例であり、例2、3が比較例である。
(数平均分子量)
オリゴマーの数平均分子量は、GPC装置(TOSOH社製、HLC−8020)を用いて求めた。
(粘度)
光硬化性樹脂組成物の粘度は、E型粘度計(東機産業社製、RE−85U)にて測定した。
(せん断弾性率)
硬化後の粘着層のせん断弾性率は、レオメーター(アントンパール(Anton paar)社製、モジュラーレオメーター PhysicaMCR−301)を用い、測定スピンドルと透光性の定板の隙間を粘着層の平均厚さと同一として、その隙間に未硬化の第一組成物を配置し、35℃にて硬化に必要な光を未硬化の第一組成物に照射しながら硬化過程を確認した後に、所定の温度にてせん断弾性率を測定し、粘着層を形成した際の硬化条件におけるせん断弾性率を測定した。
(平均厚さ)
粘着層の平均厚さは、レーザー変位計(キーエンス社製、LK−G80)にて10箇所について測定し、平均値およびバラツキを求めた。
〔例1〕
(樹脂平板)
ポリカーボネート平板A(長辺:300mm、短辺:300mm、平均厚さ:1.5mm)を用意した。
(支持面材)
ソーダライムガラス板(長辺:300mm、短辺:300mm、平均厚さ:3mm)の片面に、保護フィルム(東セロ社製、ピュアテクトVLH−9、長辺:350mm、短辺:350mm、平均厚さ:0.075mm)を、保護フィルムの粘着面がガラス板に接するようにゴムロールを用いて貼着し、保護フィルムが貼着された支持面材Bを作製した。
(湾曲ガラス板)
ソーダライムガラス板を曲げ加工した矩形の湾曲ガラス板G(長辺:300mm、短辺:300mm、平均厚さ:2.8mm、凸面の曲率半径:長辺方向4000mm、単辺方向1000mm)を用意した。
(シール部形成用光硬化性樹脂組成物)
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出した数平均分子量:4000)と、ヘキサメチレンジイソシアネートとを、6対7となるモル比で混合し、ついでイソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業社製、IBXA)で希釈した後、錫化合物の触媒存在下で70℃で反応させて得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをほぼ1対2となるモル比で加えて70℃で反応させることによって、30質量%のイソボルニルアクリレートで希釈されたウレタンアクリレートオリゴマー(以下、UC−1と記す。)溶液を得た。UC−1の硬化性基数は2であり、数平均分子量は約55000であった。UC−1溶液の60℃における粘度は約580Pa・sであった。
UC−1溶液の90質量部および2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB)の10質量部を均一に混合して混合物を得た。該混合物の100質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 184)の0.9質量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 819)の0.1質量部、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン(重合禁止剤、東京化成社製)の0.04質量部、および、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(酸化防止剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGANOX 1135)の0.1質量部を均一に混合し、シール部形成用光硬化性樹脂組成物Cを得た。
シール部形成用光硬化性樹脂組成物Cを容器に入れたまま開放状態で減圧装置内に設置して、減圧装置内を約20Paに減圧して10分保持することで脱泡処理を行った。シール部形成用光硬化性樹脂組成物Cの25℃における粘度を測定したところ、約1470Pa・sであった。
(粘着層形成用光硬化性樹脂組成物)
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出した数平均分子量:4000)と、イソホロンジイソシアネートとを、4対5となるモル比で混合し、錫化合物の触媒存在下で70℃で反応させて得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをほぼ1対2となるモル比で加えて70℃で反応させることによって、ウレタンアクリレートオリゴマー(以下、UA−2と記す。)を得た。UA−2の硬化性基数は2であり、数平均分子量は約24000であり、25℃における粘度は約830Pa・sであった。
UA−2の40質量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB)の40質量部、n−ドデシルメタクリレートの20質量部を均一に混合し、該混合物の100質量部に、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 819)の0.5質量部、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン(重合禁止剤)の0.04質量部、および、オクチル−3−[3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル]プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−[3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル]プロピオネートの混合物(紫外線吸収剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、TINUVIN 109)の0.3質量部を均一に溶解させて、組成物PDを得た。
組成物PDの70質量部と、非硬化性オリゴマー(d1)の30質量部とを均一に溶解させ、該混合物の100質量部に、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(酸化防止剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGANOX 1135)の0.1質量部を均一に溶解させて粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを得た。
非硬化性オリゴマー(d1)としては、UA−1の合成時に用いたものと同一の、分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出した数平均分子量:4000)を用いた。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを容器に入れたまま開放状態で減圧装置内に設置して、減圧装置内を約20Paに減圧して10分保持することで脱泡処理を行った。粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dの25℃における粘度を測定したところ、2.2Pa・sであった。
また、粘着層のせん断弾性率を測定した。粘着層の25℃におけるせん断弾性率は、250kPa(2.5×10Pa)であり、粘着層の0℃におけるせん断弾性率G1、粘着層の100℃におけるせん断弾性率G2は、それぞれ1.2MPa、100kPa(1×10Pa)であり、G1/G2は12であった。
(工程(a))
ポリカーボネート平板Aの一方の表面の周縁部の全周にわたって、幅約1mm、塗布厚さ約0.6mmとなるようにシール部形成用光硬化性樹脂組成物Cをディスペンサにて塗布し、未硬化のシール部を形成した。
(工程(b))
ポリカーボネート平板Aに塗布された未硬化のシール部の内側の領域に、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを、ディスペンサを用いて総質量が35gとなるように複数個所に供給した。
粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを供給する間、未硬化のシール部の形状は維持されていた。
(工程(c))
ポリカーボネート平板Aを、一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の下定盤の上面に、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dの面が上を向くように平置した。
保護フィルムが貼着された支持面材Bを、保護フィルム側の面がポリカーボネート平板Aに対向するように、減圧装置内の昇降装置の上定盤の下面に静電チャックを用いて、垂直方向ではポリカーボネート平板Aとの距離が30mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が約10Paとなるまで排気した。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、ポリカーボネート平板Aと、保護フィルムが貼着された支持面材Bとを粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを介して1.5kPaの圧力で圧着し、1分間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から支持面材Bを離間させ、約15秒で減圧装置内を大気圧に戻し、ポリカーボネート平板A、保護フィルムおよび未硬化のシール部で粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dからなる未硬化の粘着層が密封された積層物Eを得た。
積層物Eにおいて未硬化のシール部の形状は、決壊などの破損箇所はなく塗布後とほぼ同じ状態のまま維持されていた。
(工程(d))
積層物Eに、ケミカルランプからの紫外線および450nm以下の可視光を均一に照射して、未硬化のシール部(シール部形成用光硬化性樹脂組成物C)および未硬化の粘着層(粘着層形成用光硬化性樹脂組成物D)を硬化させることによって、シール部および粘着層を形成した。粘着層中に残留する気泡等の欠陥は確認されなかった。また、シール部からの粘着層形成用光硬化性樹脂組成物の漏れ出し等の欠陥も確認されなかった。また、粘着層の平均厚さは、目標とする厚さ(約0.4mm)となっていた。
(工程(e))
支持面材Bを保護フィルムから剥離することによって、保護フィルムを有する粘着層付きポリカーボネート平板Fを得た。
(工程(f))
作成した保護フィルムを有する粘着層付きポリカーボネート平板Fを大気中にて1週間保管した後、大気中にて粘着層付きポリカーボネート平板Fから保護フィルムを剥離した。
型となる湾曲ガラス板Gと、保護フィルムが剥離された粘着層付きポリカーボネート平板Fとを加熱炉内に搬入し、湾曲ガラス板Gの凸面上に、粘着層付きポリカーボネート平板Fを、粘着層が上側となるように載置した。
ついで、加熱炉内で粘着層付きポリカーボネート平板Fを140℃で30分加熱し、粘着層付きポリカーボネート平板Fの自重にて湾曲させることによって、湾曲ガラス板Gの凸面に沿った湾曲形状に成形して粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hを得た。
(工程(g))
減圧脱気装置にて粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hの減圧脱気処理を行った。加熱炉から搬出してから減圧脱気装置のバッファーチャンバーに粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hを搬入するまでの時間は1分であった。減圧脱気処理の条件は、雰囲気圧力が100Pa、処理時間が10分であった。
(工程(h))
減圧脱気工程を経た粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hを、1分以内に一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の上定盤に、粘着層の面が下向きになるように、粘着パッドと静電チャックを用いて保持させた。
湾曲ガラス板Gを減圧装置内の昇降装置の下定盤の上面に湾曲ガラス板の凹面が上側となるように配置して、粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hとの距離が30mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が15Paとなるまで排気した。減圧装置内の温度は、常温(25℃)とした。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、湾曲ガラス板Gと粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hとを粘着層を介して2kPaの圧力で圧着し、10秒間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から貼合体を離間させ、約20秒で減圧装置内を大気圧に戻し、積層体I1を得た。
貼着直後に積層体I1を観察したところ、湾曲ガラス板Gと粘着層との界面に微細な空隙が多数見られた。積層体I1を20分間放置した後に再度観察したところ、空隙はすべて消失しており、湾曲ガラス板Gと粘着層付き湾曲ポリカーボネート板Hとが粘着層を介して欠陥なく貼合された積層体I1が得られた。粘着層の平均厚さは、0.4mmであり、粘着層の厚さのバラツキは、±0.04mm(±10%)であった。
得られた積層体I1の曲率は、25℃において湾曲ガラス板の曲率と同一であった。積層体I1を観察窓のついた恒温槽中に配置した定盤の上に、湾曲ガラス側が上になるように設置して、定盤から積層体I1のガラス面の中心までの高さを恒温槽中で変位計により計測した。25℃での高さと80℃での高さの差は1mm以下であり、温度変化による積層体I1の形状の変化は僅かであった。
〔例2〕
(湾曲樹脂板)
ポリカーボネート板を曲げ加工した矩形の湾曲ポリカーボネート板J(長辺:300mm、短辺:300mm、平均厚さ:1.5mm、曲率半径:長辺方向4000mm、単辺方向1000mm)を用意した。
(中間膜)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、EVAと記す。)フィルムK(長辺:300mm、短辺:300mm、平均厚さ:0.4mm)を用意した。後述の製造工程を経た後のEVAのせん断弾性率を測定したところ、25℃で7MPaであり、0℃におけるせん断弾性率G1、粘着層の100℃におけるせん断弾性率G2は、それぞれ30MPa、40kPaであり、G1/G2は750であった。
(積層体の製造)
凸面側が上を向くように、湾曲ポリカーボネート板J、EVAフィルムK、湾曲ガラス板Gの順に重ね、積層物とした。該積層物をゴム袋に入れ、電気オーブン中にてゴム袋内を真空引きし、つぎに90℃に加熱した後、室温に戻して、積層体I2を得た。
積層体I2を観察したところ、積層体I2の曲率が湾曲ガラスGよりも大きくなっていた。例1と同様に、積層体I2の恒温槽中に設置して、25℃と80℃での定盤からガラス面の中心までの高さを計測したところ、その差は3mm以上あり、温度変化による積層体I2の形状が変化した。
〔例3〕
(積層体の製造)
湾曲ガラス板Gの凹面の周縁部に、平均厚さ0.4mm、幅4mmの両面接着テープを貼着し、1辺の両面接着テープの離型フィルムのみを残して、他3辺の両面接着テープの離型フィルムを剥がした。湾曲ガラス板Gの凹面の上側に湾曲ポリカーボネート板Jの凸面が対向するように重ね合わせ、3辺の両面接着テープで貼り合わせた。
離型フィルムを残した1辺の両面接着テープと湾曲ポリカーボネート板Jとの間を、ドライバによって2mm程度抉じ開け、その部分から粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを35g注ぎ入れようとしたが、湾曲ガラス板Gと湾曲ポリカーボネート板Jと間の空間の下部に気泡が残り、粘着層形成用光硬化性樹脂組成物Dを該空間中に均一に充填できなかった。
本発明の製造方法で得られた積層体は、自動車のフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、ルーフガラス;電車のガラス等として有用である。
なお、2011年10月7日に出願された日本特許出願2011−222889号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
10 粘着層付き樹脂平板
12 樹脂平板
14 粘着層
50 積層体
52 湾曲ガラス板
54 湾曲樹脂板
56 粘着層付き湾曲樹脂板

Claims (11)

  1. 湾曲ガラス板と、前記湾曲ガラス板の形状に沿うように湾曲された湾曲樹脂板と、前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板とに挟まれた粘着層とを備えた積層体を製造する方法であって、
    樹脂平板の表面に粘着層を形成し粘着層付き樹脂平板を用意する工程と、
    前記粘着層付き樹脂平板を加熱し、湾曲形状に成形して前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とする成形工程と、
    前記湾曲ガラス板と前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とを、前記粘着層が前記湾曲ガラス板に接するように重ねて貼合する貼合工程と
    を有する、積層体の製造方法。
  2. 前記成形工程において、前記粘着層付き前記樹脂平板を湾曲形状に成形する際の型として、前記湾曲ガラス板を用いる、請求項1に記載の積層体の製造方法。
  3. 前記湾曲ガラス板の上に前記粘着層付き前記樹脂平板を載置し、前記粘着層付き前記樹脂平板の自重にて湾曲させる、請求項2に記載の積層体の製造方法。
  4. 前記成形工程の間、または前記成形工程と前記貼合工程との間に、前記粘着層付き前記湾曲樹脂板を減圧雰囲気下にある減圧容器の内部に配置して前記粘着層の脱気処理を行う減圧脱気工程をさらに有する、請求項1〜3のいずれかに記載の積層体の製造方法。
  5. 前記貼合工程において、湾曲ガラス板と前記粘着層付き前記湾曲樹脂板とを減圧雰囲気下で貼合する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
  6. 前記粘着層の25℃におけるせん断弾性率が、10〜10Paである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
  7. 前記粘着層の0℃におけるせん断弾性率G1と、前記粘着層の100℃におけるせん断弾性率G2との比(G1/G2)が、1〜100である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
  8. 前記湾曲樹脂板の平均厚さが、0.5〜2.0mmである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
  9. 前記した樹脂平板の表面に粘着層を形成し粘着層付き樹脂平板を用意する工程において、樹脂平板の周縁部にシール部を形成し、シール部により囲まれた粘着層を形成する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
  10. 湾曲ガラス板と、
    前記湾曲ガラス板の凹面側に配置され、前記湾曲ガラス板の形状に沿うように湾曲された湾曲する湾曲樹脂板と、
    前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板とに挟まれた粘着層と、
    を備え、
    前記粘着層の平均厚さが、0.2〜1mmであり、かつ前記粘着層の厚さのバラツキが、前記粘着層の平均厚さに対して±20%以内であり、
    前記粘着層の25℃におけるせん断弾性率が、10〜10Paであり、
    前記湾曲樹脂板の平均厚さが、0.5〜2.0mmである、積層体。
  11. 前記湾曲ガラス板と前記湾曲樹脂板との間であって、前記粘着層の周縁に接して当該粘着層を囲むシール部が形成されている、請求項10に記載の積層体。
JP2013537577A 2011-10-07 2012-10-05 積層体の製造方法 Withdrawn JPWO2013051717A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013537577A JPWO2013051717A1 (ja) 2011-10-07 2012-10-05 積層体の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011222889 2011-10-07
JP2011222889 2011-10-07
JP2013537577A JPWO2013051717A1 (ja) 2011-10-07 2012-10-05 積層体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2013051717A1 true JPWO2013051717A1 (ja) 2015-03-30

Family

ID=48043870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013537577A Withdrawn JPWO2013051717A1 (ja) 2011-10-07 2012-10-05 積層体の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2013051717A1 (ja)
WO (1) WO2013051717A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160250825A1 (en) * 2013-10-07 2016-09-01 Corning Incorporated Glass laminate structures having improved edge strength
JP2016169335A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 旭硝子株式会社 硬化性組成物、硬化物、積層体および画像表示装置
JP6548011B2 (ja) * 2015-06-24 2019-07-24 株式会社浅野研究所 熱成形装置及び熱成形方法
EP3346330B1 (en) * 2015-09-03 2021-05-12 AGC Inc. Transparent screen, transparent screen assembly, manufacturing method of transparent screen, and manufacturing method of transparent screen assembly
KR102444688B1 (ko) * 2015-09-18 2022-09-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US20190016106A1 (en) * 2016-03-09 2019-01-17 Zeon Corporation Assembly, method for producing same, and sheet comprising modified block copolymer hydride
JP6913484B2 (ja) * 2017-03-09 2021-08-04 リンテック株式会社 車両用ウインドウフィルム
CN108215223A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 万津科技有限公司 3d玻璃与装饰膜组件的贴合方法及3d贴合玻璃
WO2019151328A1 (ja) * 2018-02-02 2019-08-08 積水化学工業株式会社 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス
CN111655647B (zh) * 2018-02-02 2023-06-20 积水化学工业株式会社 夹层玻璃用中间膜和夹层玻璃
WO2019208119A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 セントラル硝子株式会社 車両用軽量合わせガラス板の製造方法
KR102200636B1 (ko) 2018-05-21 2021-01-11 주식회사 엘지화학 곡면 접합 유리의 제조 방법과 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리
CN108807580A (zh) * 2018-06-14 2018-11-13 北京汉能光伏投资有限公司 一种发电组件形成方法
US20220324201A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-13 Corning Incorporated Glass article having a plastic frame with enhanced reliability against delamination

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08267635A (ja) * 1995-03-29 1996-10-15 Nitto Denko Corp 積層品の製造方法およびこれに用いる粘着剤
JP2003231209A (ja) * 2002-02-05 2003-08-19 Fujiwara Kogyo Kk 透明樹脂板を接合した曲げ強化ガラス
JP3464671B2 (ja) * 1992-08-24 2003-11-10 ソリユテイア・インコーポレイテツド ガラスとプラスチックの成形プレラミネート及び二層ガラスの形成
US20040231778A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Webasto Ag Process for producing a curved pane arrangement for a motor vehicle
JP2010097070A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Nitto Denko Corp フラットパネルディスプレイ用透明粘着シート及びフラットパネルディスプレイ
WO2011118478A1 (ja) * 2010-03-25 2011-09-29 旭硝子株式会社 車両用窓材の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03221451A (ja) * 1990-01-29 1991-09-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd 積層体の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3464671B2 (ja) * 1992-08-24 2003-11-10 ソリユテイア・インコーポレイテツド ガラスとプラスチックの成形プレラミネート及び二層ガラスの形成
JPH08267635A (ja) * 1995-03-29 1996-10-15 Nitto Denko Corp 積層品の製造方法およびこれに用いる粘着剤
JP2003231209A (ja) * 2002-02-05 2003-08-19 Fujiwara Kogyo Kk 透明樹脂板を接合した曲げ強化ガラス
US20040231778A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Webasto Ag Process for producing a curved pane arrangement for a motor vehicle
JP2010097070A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Nitto Denko Corp フラットパネルディスプレイ用透明粘着シート及びフラットパネルディスプレイ
WO2011118478A1 (ja) * 2010-03-25 2011-09-29 旭硝子株式会社 車両用窓材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013051717A1 (ja) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013051717A1 (ja) 積層体の製造方法
WO2011118478A1 (ja) 車両用窓材の製造方法
JP5273046B2 (ja) 硬化性樹脂組成物ならびにこれを用いた透明積層体およびその製造方法
JP5811143B2 (ja) 表示装置
JP5757288B2 (ja) 粘着層付き透明面材、表示装置およびそれらの製造方法
JP5811142B2 (ja) 表示装置
KR101675608B1 (ko) 경화성 수지 조성물, 투명 적층체 및 그 제조 방법
KR101839635B1 (ko) 경화성 수지 조성물 그리고 이것을 사용한 적층체 및 그 제조 방법
JPWO2011158839A1 (ja) 硬化性樹脂組成物ならびにこれを用いた積層体およびその製造方法
WO2014104231A1 (ja) 粘着層付き透明面材、積層体、表示装置、およびそれらの製造方法
WO2015159957A1 (ja) 粘着層付き透明面材、表示装置およびそれらの製造方法、ならびに粘着シート
US20150291725A1 (en) Curable resin composition, and laminate using same and process for its production
JP6492925B2 (ja) 両面粘着シートの製造方法、両面粘着シート付き透明面材の製造方法、表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160719

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20160902