JP3214008B2 - 表面硬化樹脂板の製造方法 - Google Patents

表面硬化樹脂板の製造方法

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幸雄 康乗
佳美 中川
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面硬化処理を施した
樹脂板の製造方法に関する。さらに詳しくは、連続的に
樹脂板を製造する設備に設置が可能な、表面状態、硬
度、ハードコート層の密着性が優れた表面硬化樹脂板を
製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】表面硬化樹脂板の製造方法としては、例
えばスプレー、ローラー、刷毛塗り等で処理液を塗布し
硬化する方法、基材を処理液中に浸漬し、その後硬化さ
せる方法がある。これらの方法の中で基材を処理液中に
浸漬する方法は、複雑な形状を有する基材、表面積の大
きな基材に対しては有効な方法である。
【0003】ローラーによる塗布方法としては、例えば
特開昭60−131224号公報には、ロール面上にあ
らかじめ耐擦傷性樹脂被膜を形成し、可塑化押出成形機
から吐きだされた板状熱可塑性樹脂に圧着させて該被膜
をロール面上から樹脂上に転移させる方法が記載されて
いる。
【0004】特公昭56−53488号公報では、1対
の片面鏡面研摩されたステンレス鋼製のエンドレスベル
トとガスケットとで形成される空間内に連続的に樹脂原
料を注入し重合させ連続的に樹脂板を製造する装置にお
いて、該エンドレスベルト上にあらかじめ耐擦傷性樹脂
被膜を形成させ、樹脂原料を注入、重合時に転移させる
方法が記載されている。
【0005】特開昭61−161178号公報では、紫
外線塗料を塗布したフィルムを特定断面形状の被塗装物
上にローラーで貼合後、紫外線照射させ転写フィルムを
剥離させる方法が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
基材を浸漬塗布する方法は、処理する工程において、ほ
こり、ごみ等が混入したり、あるいは浸漬後引き上げ時
の振動、速度差により、表面状態が悪くなる。また、浸
漬処理のため多量の処理液を必要とする。
【0007】特開昭60−131224号公報および特
開昭61−161178号公報に開示された方法は、耐
擦傷性樹脂被膜と板状熱可塑性樹脂との密着性が弱く、
耐擦傷性樹脂被膜の剥離を起こしやすい。
【0008】また、特公昭56−53488号公報によ
る方法は、連続的に重合して樹脂板を製造する装置その
ものが大規模なものであり、設備に多額の投資を必要と
する。
【0009】フローコート、スプレー、ローラー方法等
では、基材の前処理が必要であり、空気中で紫外線照射
を行い硬化させるため酸素阻害により硬度の低下が起こ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑み、鋭意検討した結果、紫外線硬化型樹脂を塗布した
テープを特定の条件下で貼合することにより、極めて優
れた表面硬化処理板が得られることを見出し本発明を完
成するに至った。
【0011】すなわち、本発明は、透明フィルムの片面
に紫外線硬化性樹脂を塗布した転写テープを、樹脂板に
ロールで圧着貼合し、該転写テープ上より紫外線を照射
して硬化させることにより、該樹脂板の表面に架橋硬化
層を形成し、表面硬化樹脂板を製造する方法において、
転写テープを貼合する時の貼合ロール表面の温度が80
℃以上であることを特徴とする表面硬化樹脂板の製造方
法である。
【0012】本発明で使用する透明フィルムとしては、
紫外線が透過するものがよく、PETフィルム、ナイロ
ンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル系フ
ィルム、ポリプロピレン等ポリオレフィン系フィルム、
ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等セル
ロース系フィルム、ポリ塩化ビニリデン系フィルム等が
挙げられる。なかでも、表面の平滑性および紫外線の透
過性からPETフィルム、ナイロンフィルムが好まし
い。
【0013】本発明で使用する紫外線硬化性表面硬化剤
としては1分子中にアクリロイル基またはメタクリロイ
ル基を2つ以上有する架橋性樹脂材料が好適に用いられ
る。架橋性樹脂材料としては、トリメチロールプロパン
トリアクリレートもしくはトリメタクリレート、トリメ
チロールエタントリアクリレートもしくはトリメタクリ
レート、ペンタグリセロールトリアクリレートもしくは
トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レートもしくはトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレートもしくはテトラメタクリレー
ト、グリセリントリアクリレートもしくはトリメタクリ
レート、ジペンタエリスリトールトリアクリレートもし
くはトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテト
ラアクリレートもしくはテトラメタクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレートもしくはペンタメ
タクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ートもしくはヘキサメタクリレート、トリペンタエリス
リトールテトラアクリレートもしくはテトラメタクリレ
ート、トリペンタエリスリトールペンタアクリレートも
しくはペンタメタクリレート、2,2−ビス(4−アク
リロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパン、ジ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートもしくはヘキサメタクリレー
ト、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレートもし
くはヘプタメタクリレート等の多価アルコールのポリア
クリレートもしくはポリメタクリレート:マロン酸/ト
リメチロールエタン/アクリル酸又はメタクリル酸、マ
ロン酸/トリメチロールプロパン/アクリル酸又はメタ
クリル酸、マロン酸/グリセリン/アクリル酸又はメタ
クリル酸、マロン酸/ペンタエリスリトール/アクリル
酸又はメタクリル酸、コハク酸/トリメチロールエタン
/アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸/トリメチロ
ールプロパン/アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸
/グリセリン/アクリル酸又はメタクリル酸、コハク酸
/ペンタエリスリトール/アクリル酸又はメタクリル
酸、アジピン酸/トリメチロールエタン/アクリル酸又
はメタクリル酸、アジピン酸/トリメチロールプロパン
/アクリル酸又はメタクリル酸、アジピン酸/ペンタエ
リスリトール/アクリル酸又はメタクリル酸、アジピン
酸/グリセリン/アクリル又はメタクリル酸、グルタル
酸/トリメチロールエタン/アクリル酸又はメタクリル
酸、グルタル酸/トリメチロールプロパン/アクリル酸
又はメタクリル酸、グルタル酸/グリセリン/アクリル
酸又はメタクリル酸、グルタル酸/ペンタエリスリトー
ル/アクリル酸又はメタクリル酸、セパシン酸/トリメ
チロールエタン/アクリル酸又はメタクリル酸、セパシ
ン酸/トリメチロールプロパン/アクリル酸又はメタク
リル酸、セパシン酸/グリセリン/アクリル酸又はメタ
クリル酸、セパシン酸/ペンタエリスリトール/アクリ
ル酸又はメタクリル酸、フマル酸/トリメチロールエタ
ン/アクリル酸又はメタクリル酸、フマル酸/トリメチ
ロールプロパン/アクリル酸又はメタクリル酸、フマル
酸/グリセリン/アクリル酸又はメタクリル酸、フマル
酸/ペンタエリスリトール/アクリル酸又はメタクリル
酸、イタコン酸/トリメチロールエタン/アクリル酸又
はメタクリル酸、イタコン酸/トリメチロールプロパン
/アクリル酸又はメタクリル酸、イタコン酸/ペンタエ
リスリトール/アクリル酸又はメタクリル酸、無水マレ
イン酸/トリメチロールエタン/アクリル酸又はメタク
リル酸、無水マレイン酸/グリセリン/アクリル酸又は
メタクリル酸等の化合物の組み合わせによる飽和又は不
飽和ポリエステルポリアクリレート又はポリメタクリレ
ート:トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、あるい
はこれらジイソシアネート化合物のうち芳香族のイソシ
アネート類を水添して得られるジイソシアネート化合物
(たとえば水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフ
ェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネート
化合物)トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメ
チレントリフェニルトリイソシアネートなどのような2
価あるいは3価のポリイソシアネート化合物あるいはジ
イソシアネート化合物を多量化させて得られるポリイソ
シアネート化合物等のイソシアネート含有化合物と活性
水素を有するアクリルモノマー、例えば、2−ヒドロキ
シエチルアクリレートもしくはメタクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルアクリレートもしくはメタクリレー
ト、2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアクリレー
トもしくはメタクリレート、N−メチロールアクリルア
ミドもしくはメタクリルアミド、N−ヒドロキシアクリ
ルアミドもしくはメタクリルアミド等をイソシアネート
1分子当り2モル以上を常法により反応させて得られる
ウレタンアクリレート:その他トリス(2−ヒドロキシ
エチル)イソシアヌル酸のトリアクリレートもしくはト
リメタクリレート等を挙げることが出来るが、フェニル
メタンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合
物)トリフェニルメタントリイソシアネート、ジメチレ
ントリフェニルトリイソシアネートなどのような2価あ
るいは3価のポリイソシアネート化合物あるいはジイソ
シアネート化合物を多量化させて得られるポリイソシア
ネート化合物等のイソシアネート含有化合物と活性水素
を有するアクリルモノマー、例えば、2−ヒドロキシエ
チルアクリレートもしくはメタクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレートもしくはメタクリレート、2
−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアクリレートもし
くはメタクリレート、N−メチロールアクリルアミドも
しくはメタクリルアミド、N−ヒドロキシアクリルアミ
ドもしくはメタクリルアミド等をイソシアネート1分子
当り2モル以上を常法により反応させて得られるウレタ
ンアクリレート:その他トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌル酸のトリアクリレートもしくはトリメ
タクリレート等を挙げることが出来るが、表面硬度、耐
候性よりウレタンアクリレートを主成分とするものが好
ましい。また表面硬化剤は耐候性向上あるいは各種機能
を持たせるため、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、着色剤等の添加剤を加えることもできる。
【0014】透明フィルムに紫外線硬化性樹脂塗布する
方法としては、ロールコート、スプレーコートあるいは
刷毛塗り等があるが、ロールコート法が好ましく用いら
れる。
【0015】表面硬化処理を施す樹脂板は、特に限定は
されないが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リスチレン、スチレン−アクリル共重合体、アクリロニ
トリル−スチレン共重合体等の樹脂板が挙げることがで
き、なかでもアクリル樹脂板およびポリカーボネート樹
脂板が好ましい。
【0016】転写テープと樹脂板を貼合するとき、樹脂
板の温度は室温以上であればよく、特に限定されない
が、貼合ロールの表面温度は80℃以上とする。表面温
度が80℃より低いと紫外線硬化型樹脂の樹脂板への密
着性が低下する。また、貼合ロールの表面温度を必要以
上に高くすると転写テープあるいは樹脂板が変形し、加
工操作が困難となることがあるので、通常、該表面温度
は350℃以下とするのが好ましい。また、貼合ロール
としては、ゴムロールあるいは金属ロールが一般に使用
される。
【0017】本発明において、転写テープと樹脂板を貼
合する時の樹脂板の移動速度は貼合ロールの表面温度に
合わせて適宜決めることができるが、ロール表面温度が
80〜350℃の場合、通常、樹脂板の移動速度は、
0.1〜10m/分である。
【0018】樹脂板と転写テープを上記のとおり圧着、
貼合した後、転写テープ上から紫外線照射を行い、紫外
線硬化性樹脂を硬化させた、転写テープを剥離すること
により表面硬化樹脂板を得る。
【0019】紫外線照射は、低波長UVランプ、ハロゲ
ンランプ、クセノンランプ、メタルハライドランプ、ク
リプトンアークランプ、クセノンフラッシュランプ、フ
ラッシュUVランプ等の一般的な紫外線照射機を用いる
ことができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の方法によって、従来法の表面硬
化樹脂板の物性が大幅に改善された。表面硬化処理を施
そうとする樹脂板、特に押出機より押し出された樹脂板
にすぐに紫外線硬化型樹脂を塗布したフィルムを貼合、
硬化することにより、ほこり、ごみ等の混入がなく、表
面の優れた表面硬化樹脂板となる。硬化した樹脂板表面
は、フィルム面が転写されるため、ロール等の型がなく
表面状態が大幅に改良され、またフィルムで覆った上か
ら紫外線照射させるため、酸素阻害による硬度低下がな
く、表面硬度の非常にすぐれたものが得られる。
【0021】
【実施例】次に本発明の方法をさらに具体的にするため
に以下に実施例を示すが、本発明は必ずしもこれにより
限定されるものではない。尚、表面硬化樹脂板の性能評
価は以下の基準で行った。
【0022】硬度:スチールウールテスト(1kg荷重
で10往復)を行い表面状態を観察した。 A:傷がない。 B:10本程度の傷。 C:数十本の傷。 D:多数の傷。 E:無数の傷(表面硬化処理前の元板程度の硬度)。
【0023】密着性:1mm間隔でクロスハッチを入れ、
セロテープ剥離を行った時の未剥離部分の割合を評価し
た。
【0024】実施例1〜8 アクリル樹脂板(住友化学工業(株)製、スミペックス
E)の表面に、PETフィルムの片面に紫外線硬化性樹
脂(大日本インキ製、ユニディック17−806)が塗
布され他面は離型処理された転写テープを、表1に示す
表面温度の貼合ロールを用いて圧着(8kg/cm2
貼合する。転写テープ上から紫外線照射(ウシオ電機
(株)製UVC−3533−1HOLC3−MX01、
照射条件:ランプ出力120W、距離12cm、コンベ
ア速度0.5m/分)を行い、紫外線硬化性樹脂を硬化
させた後、転写テープを剥離することにより表面硬化樹
脂板を得た。結果は、表1に示すとおり、硬度、密着性
共に優れたものであった。
【0025】比較例1〜2 アクリル樹脂板と転写テープとの貼合条件を表1に示す
ものとした以外は、実施例1と同様にして表面硬化樹脂
板を得た。結果は表1に示すとおり、密着性が劣った
り、樹脂板に反りが発生したりして、劣ったものとなっ
た。
【0026】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 27/00 - 27/42 C08J 7/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明フィルムの片面に紫外線硬化性樹脂を
    塗布した転写テープを、樹脂板にロールで圧着貼合し、
    該転写テープ上より紫外線を照射して硬化させることに
    より、該樹脂板の表面に架橋硬化層を形成し、表面硬化
    樹脂板を製造する方法において、転写テープを貼合する
    時の貼合ロール表面の温度が80℃以上であることを特
    徴とする表面硬化樹脂板の製造方法。
  2. 【請求項2】紫外線硬化性表面硬化剤がウレタンアクリ
    レートを主成分とする請求項1記載の表面硬化樹脂板の
    製造方法。
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