JP4612337B2

JP4612337B2 - パネル積層体の製造方法

Info

Publication number: JP4612337B2
Application number: JP2004141402A
Authority: JP
Inventors: 誠稲永
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-05-11
Also published as: JP2005319752A

Description

本発明は、防犯性、安全性、防災の要求される住宅建材用窓、工作機械用窓、車両用窓、金融関係の窓、貴金属や美術品のショーケース、積層光学レンズ等の合わせガラスや耐衝撃性、軽量性、視認性の求められる液晶表示、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）表示、ＥＬ表示等の平面型画像装置及び太陽電池パネル等の透明保護パネル積層体、装飾性、意匠性を有するパネル等を構成するパネル積層体の製造方法に関する。

従来、合わせガラスや保護パネルはガラス板が主に用いられていたが、近年これらの防犯性、安全性、防災性、軽量化、耐衝撃性向上の要求が高まり、ガラス板に代わる材料としてアクリル板やポリカーボネート（ＰＣ）板などの合成樹脂板を合わせた異種合わせガラスが広く用いられるようになった。
しかしながら、ガラス板と合成樹脂板の線膨張係数が異なることから、従来の熱可塑性樹脂を用いたオートクレーブ方式あるいは紫外線や熱硬化型液状接着剤を用いた方式では合わせガラス作製後に反り、剥離、割れなどを生じるという問題があった。
また、画像表示装置等に保護パネルを積層する場合では圧力や熱が加えにくく簡易に積層できなかった。
さらに、年々過激化する犯罪に対して従来の窓貼りフィルムでは防犯性や安全性能が充分でないため、車両、一般住宅、金融や高価な物品を扱う店舗関係の窓やショーケースにＰＣ合わせガラス等を使用する要求が高まっているが、大面積になるほど反り、剥離、割れが大きくなること、また既存の窓を取り替えなければならないこと等の問題があった。
かかる問題点を解決すべく、本発明者は、「片面もしくは両面の粘着表面に、凹凸パターンを施した離型フィルムによって凹凸パターンが形成されていることを特徴とする両面粘着シート。」を提案した（特許文献１）。該特許文献１に記載の発明によれば、凹凸パターンが形成された粘着表面に均等な圧力を加えることで、凹部から空気を逃しながらパネル同士を圧着することができ、圧着装置を使用してパネルの製造が容易となる。
しかし、既存のパネルに現場で施工する方法としては十分なものとはいえない。すなわち、既存のパネルのサイズ、施工されている形状や場所は一定ではないため、かかる種々の条件に対応できる圧着装置を用意するというのは困難であるという問題がある。また、従来の飛散防止フィルムのような薄いフィルムであれば手貼りでヘラ等を用いて貼ることはできるものの、シート状や板状のパネルをきれいに積層することは容易ではないという問題がある。

特開２００３−３３６０２０号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を考慮してなされたもので、施工場所やパネルの大きさを問わず、比較的小型の吸引装置を用いて常温で簡便に積層することが可能なパネル積層体の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るパネル積層体の製造方法は、シート状あるいは板状のパネル同士を粘着シートを介して積層してパネル積層体を製造するにあたり、表面に凹凸加工を施した柔軟な粘着シートとして、ガラス転移点が−２０℃以下、かつ保持力のズレ長さが１．０〜１３ｍｍである粘着シートを用い、積層されるパネルと粘着シートの凸部とを接触させ、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封した後、減圧密封状態のまま大気圧下に１〜７日間放置することで内部空隙を消失させてパネルと粘着シートとを密着させることにより、パネル積層体を得ることを特徴とする。
本発明において、減圧密封した直後のパネル積層体には、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙が存在するが、大気圧によって徐々にこの内部空隙が消失し、粘着シートの凹凸が無くなった状態にパネルを密着させることができる。
ここで、保持力のズレ長さとは、凹凸加工を施した粘着シートを介して３８μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムをＳＵＳ板（大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍ）にハンドロールを用いて凹凸形状が消失する状態に接触させた後、ＪＩＳＺ０２３７に準じて、４０℃の環境下で４．９Ｎの荷重を２時間かけた後のズレ長さを計測した値をいう。

また、請求項２に係る発明は、パネルの周囲をその一部を残してシールし、残した一部から吸引装置を用いて前記内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封することを特徴とする請求項１に記載のパネル積層体の製造方法である。

請求項１に係る発明によれば、表面に凹凸加工を施した柔軟な粘着シートを用い、積層されるパネルと粘着シートの凸部とを接触させ、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封した後、大気圧下に放置することにより、減圧状態で密封された内部空隙が大気圧で加圧され、徐々に消失し、粘着シートの凹凸が無くなった状態にパネルを密着させることができる。そして、施工場所やパネルの大きさを問わず、比較的小型の吸引装置を用いて常温で簡便に積層することが可能となる。
請求項２に係る発明によれば、特に、既設パネルに別のパネルを積層する場合に簡便である。
請求項３に係る発明によれば、貼り合わせた外観の優れた品質の良好なパネル積層体を確実に得ることができる。

本発明の請求項１に係るパネルの積層方法は、シート状あるいは板状のパネル同士を粘着シートを介して積層するにあたり、表面に凹凸加工を施した柔軟な粘着シートを用い、積層されるパネルと粘着シートの凸部とを接触させ、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封した後、大気圧下で内部空隙を消失させてパネルと粘着シートとを密着させることを特徴とする。
空気を吸引する装置は、真空ポンプや掃除機等を用いることができるが、大気圧との差圧を大きく得ることのできる真空ポンプが特に好ましい。
減圧密封する方法は、パネルの周囲をその一部を残してシールし、残した一部から吸引装置を用いて前記内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封することができる。例えば、図１に示すように、一方のパネルＢに、粘着シート１が既に貼られたパネルＡを、粘着シート１を介してその凸部とパネルＢとを一次的に接触させた状態とし、矩形のパネルであれば、その三辺端部を空気を吸い込まないように圧着するか、テープ等の治具１０でシールしておいて、残った端部から吸引装置２０を用いて、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙の空気を吸引して残った端部をシールして減圧密封状態とし、その後大気圧下におくことにより行われる。大気圧下におく時間は、通常、１〜７日、好ましくは２〜４日である。

また、例えばパネル全体を袋状治具で包み、吸引装置を用いて袋の口から吸引し、封止し放置することにより、内部空隙の空気が除去され、袋を介した大気圧でパネルが加圧され、内部空隙が消失する。
また、図２に示すように、袋状治具１３の中に、パネルの端部周囲を密着させる治具１５を入れておき、この状態で吸引装置を用いて袋の口から吸引して、内部空隙の空気が徐々に抜けた後、治具１５によりパネルの端部周囲を圧着した状態で袋を開放すると、パネルの端部周囲から空気が侵入することなく、パネルの外側の大気圧により直接加圧され、内部空隙が消失する。

表面に凹凸加工を施した柔軟な粘着シートは、片面もしくは両面の粘着表面に、凹凸パターンを施した離型フィルムが貼られることによって粘着シートに凹凸パターンが形成されているものが好ましい。粘着面の凹凸パターンをポジ型とした場合、予めネガ型の凹凸パターンを賦形した離型フィルムを粘着シート面に貼りつけることで粘着シートに凹凸パターンを転写させる方法で得ることができ、架橋体である透明粘着シートでは、はじめから粘着シートを凹凸パターンで架橋する（凹凸パターンを賦形した離型フィルムを貼ってから架橋する）方法と、粘着シートを平面状態で架橋した後に凹凸パターンを転写する（架橋した後に凹凸パターンを賦形した離型フィルムを貼る）方法のどちらでもよいが、望ましくは粘着シートを架橋した後に凹凸パターンを転写する後者の方法がよい。
予めネガ型の凹凸パターンを賦形した離型フィルムは、エンボスロール等を用いて、例えば、凹凸形状を施した２本のロールの間に適宜厚さの離型フィルムを挟んで送り出すことにより作製することができる。離型フィルムは、２軸延伸ポリエステル系フィルムや２軸延伸ポリプロピレン系フィルムあるいはシリコーン離型剤をコーティングした紙等が好ましく用いられる。

凹凸パターンは、用い方によって粘着シートの片面あるいは両面に形成してもよい。図３（ａ）は、粘着シート１の片面に凹凸パターンを形成した例を示し、粘着シート１の片面に凹凸パターンを賦形した離型フィルム３が積層され、他方の面には凹凸パターンのない平面状の離型フィルム２が積層されている。図３（ｂ）は、粘着シート１の両面に凹凸パターンを形成した例を示し、粘着シート１の両面に、凹凸パターンを賦形した離型フィルム３が積層されている。
凹凸パターンは、規則性のあるものが好ましい。また、粘着シートの凹部は、粘着シートの周囲端部に至るように繋がった線状をもって形成されることで、凹部が空気の逃げ道となる。空気が残留しにくい粘着シートの凹凸パターンとしては、図４に示すような（ａ）菱形、（ｂ）半球状、（ｃ）ストライプ状のほか、梨地状等の連続模様が挙げられる。特に截頭角錐状の凸パターンを有する菱形やストライプ状のものが好ましく、凹凸の山谷の深さ、大きさ等は適宜選択可能である。

請求項３に係る発明は、前記粘着シートとして、ガラス転移点が−２０℃以下、かつ保持力のズレ長さが１．０〜１３ｍｍである粘着シートを用いることを特徴とする。
ここで、保持力のズレ長さとは、凹凸加工を施した粘着シートを介して３８μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムをＳＵＳ板（大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍ）にハンドロールを用いて凹凸形状が消失する状態に接触させた後、ＪＩＳＺ０２３７に準じて、４０℃の環境下で４．９Ｎの荷重を２時間かけた後のズレ長さを計測した値をいう。賦形された粘着シートの凹凸パターンが大気圧下で消失するような柔軟性のある粘着シートであるためには常温で変形し易い必要があり、そのためにはガラス転移点は−２０℃以下がよい。しかしながら、保持力のズレ長さが１．０ｍｍ未満の場合は架橋しすぎて凹凸パターンが賦形しにくかったり、あるいは賦形した凹凸パターンが消失しなかったりする。保持力のズレ長さが１３ｍｍを超える場合は凹凸の形状が崩れやすくなり、凹部（内部空隙）の空気を吸引中に空気が閉じ込められて減圧状態が得られず、大気圧下で凹部が消失しないという問題が生じる。
ほぼ完全に空気を吸引できて、かつ大気圧下で凹凸パターン（内部空隙）が消失するような、保持力のズレ長さは、さらに好ましくは５〜１０ｍｍである。

本発明方法においては、例えば、両面粘着シートの少なくとも凹凸パターンを有する面と反対側の粘着面の離型フィルムを剥がしてガラス板又は合成樹脂板等の透明板材に貼った粘着シート積層板材を予め作製しておき、これを、窓材、表示パネル等に、凹凸パターンを残した粘着シート表面側の離型フィルムを剥がして貼り合わせることで、手軽に積層体を得ることができる。

用途によってはパネルの片面のみならず両面に粘着シート介してパネルを貼ってもよい。得られる積層体の構成例を図４に示す。積層体の層構成は、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、両面粘着シート１を介して、例えば（ａ）合成樹脂板４／ガラス板５、（ｂ）合成樹脂板４／合成樹脂板４、（ｃ）ガラス板５／ガラス板５、（ｄ）合成樹脂板４／ガラス板５／合成樹脂板４、（ｅ）ガラス板５／合成樹脂板４／ガラス板５等、種々考えられるが、用途に応じて合成樹脂板４とガラス板５を任意に合わせても問題はない。また、ガラス板、合成樹脂板に限らず、金属板、陶磁器質板、繊維質（紙、木）板等の中から同種あるいは異種の適宜材質を選択して、前記した表面に凹凸加工を施した粘着シートを用いて、本発明方法を適用し、各種積層パネルを得ることができる。

以下、実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

アクリル酸エステル共重合体１００重量部に対して１，９ノナンジオールジアクリレート０．０５重量部、ベンゾフェノン０．１５重量部を加えて溶融攪拌して、厚さ７５μｍと３８μｍの平滑なシリコーン離型ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの間に厚さ５００μｍのシート状に成形した後に、離型ＰＥＴフィルム越しに高圧水銀ランプを用いて光量１０００ｍＪ／ｃｍ^２を表裏から（積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２）照射して紫外線架橋した粘着シートを得た。
この粘着シートの３８μｍ側の離型ＰＥＴを剥がして、ダイニック社製の「ＮＤ加工エンボスシリコーン離型３８μｍＰＥＴ」フィルム（截頭角錐を有する菱形の凹凸パターン加工品）をニップロールで貼り替えて片面凹凸粘着シートを得た。
積層する方法として、先ず厚さ５ｍｍ×巾５００ｍｍ×長さ５００ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）板の片面に、前記片面凹凸粘着シートの平滑な７５μｍ側離型ＰＥＴフィルムを剥がしてニップロールで積層して凹凸粘着シート付きＰＣ板を準備した。
次いで、上記凹凸粘着シート付きＰＣ板の凹凸面の離型フィルムを全面剥がして、厚さ５ｍｍ×巾５００ｍｍ×長さ５００ｍｍのガラス板に、凹凸粘着シート面を介して自重で接触させた。
接触させたガラス板とＰＣ板の３辺端部（端面）を空気を吸い込まないようにテープでシールした後、残り１辺端部から真空ポンプを用いて凹部（凹部によって形成される内部空隙）の空気を真空マノメーターで５ｋＰａを示すまで吸引した状態で吸引端部をシールし、減圧密封して常温で１週間放置してパネル積層体を得た。
なお、前記アクリル酸エステル共重合体の組成は、ｎ−ブチルアクリレート：７８．４重量％、２−エチルヘキシルアクリレート：１９．６重量％、アクリル酸：２．０重量％を共重合させたもので、アクリル酸エステル共重合体のＧＰＣで測定した分子量及び分子量分布は重量平均分子量（ＭＷ）：２．２７×１０^６、重量平均分子量／数平均分子量（ＭＷ／ＭＮ）：３．６であった。
また、前記凹凸パターン加工した３８μｍ厚さの離型ＰＥＴフィルムによって賦形した粘着面の凹凸形状は、網目状にパターンが配置されており、凸部の形状は底辺が２ｍｍ、頂角７０°の平面視菱形状で、凹部の溝巾は０．２ｍｍ、凹凸の最大差（Ｒｍａｘ）は２０μｍであった（図６参照）。

実施例１で用いたものと同じ原材料を同様の配合で溶融攪拌して、実施例１で使用した厚さ７５μｍの平滑な離型ＰＥＴフィルムとダイニック社製の「ＮＤ加工エンボスシリコーン離型３８μｍＰＥＴ」フィルムの間に厚さ５００μｍのシート状に成形した後に、高圧水銀ランプを用いて光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２を７５μｍ離型ＰＥＴフィルム越しに照射して紫外線架橋した片面凹凸粘着シートを得た。
以降、実施例１と同様の積層方法でパネル積層体を得た。

実施例１と同じ未架橋のアクリル酸エステル共重合体１００重量部に対してアセチルアセトン亜鉛０．５重量部、アセチルアセトンアルミ０．７重量部を加えて溶融攪拌して、厚さ７５μｍの平滑な離型ＰＥＴフィルムとダイニック社製の「ＮＤ加工エンボスシリコーン離型３８μｍＰＥＴ」フィルムの間に厚さ５００μｍのシート状に成形して片面凹凸粘着シートを得た。その後、高圧水銀ランプを用いて光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２を７５μｍ離型ＰＥＴフィルム越しに照射して紫外線架橋した片面凹凸粘着シートを得た。
その後、実施例１と同様の積層方法でパネル積層体を得た。

〔比較例１〕
実施例１で作製した５００μｍの粘着シートを、凹凸パターンを賦形（転写）することなく平面状の両面粘着シートとなし、これを用いて実施例１と同様の方法でパネル積層体を得た。なお、保持力のズレ長さについては、この凹凸加工を施していない粘着シートにあっては、上記凹凸加工を施した粘着シートの場合と同じ圧力で接触させての測定とした。

〔比較例２〕
実施例２と同様に、厚さ７５μｍの平滑な離型ＰＥＴフィルムとダイニック社製の「ＮＤ加工エンボスシリコーン離型３８μｍＰＥＴ」フィルムの間に厚さ５００μｍのシート状に成形した後に、高圧水銀ランプを用いて光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２を７５μｍ離型ＰＥＴフィルム越しに照射し、これに加えてさらにダイニック社製の「ＮＤ加工エンボスシリコーン離型３８μｍＰＥＴ」フィルム越しに高圧水銀ランプを用いて光量１０００ｍＪ／ｃｍ^２を照射して紫外線架橋した片面凹凸粘着シートを得た。その後、実施例１と同様の積層方法でパネル積層体を得た。

〔比較例３〕
実施例１と同様にして得られた片面凹凸粘着シートを用い、積層する方法として、先ず厚さ５ｍｍ×巾５００ｍｍ×長さ５００ｍｍのＰＣ板の片面に該凹凸粘着シートの、厚さ７５μｍの平滑な離型ＰＥＴフィルムを剥がしてニップロールで積層して凹凸粘着シート付きＰＣ板を準備した。
次いで、上記凹凸粘着シート付きＰＣ板の凹凸面の離型フィルムを全面剥がして、厚さ５ｍｍ×巾５００ｍｍ×長さ５００ｍｍのガラス板に、凹凸粘着シート面を介して自重で接触させて常温で１週間放置してパネル積層体を得た。

以上の実施例及び比較例で得られたＰＣ板／ガラス板のパネル積層体について、使用した粘着シートの保持力のズレ長さを測定するとともに、貼り合わせた外観（合わせ外観）を目視で観察して評価した。その結果を表１に示す。
外観観察（合わせ外観）：凹凸パターンの消失、気泡なし及び剥離なしを「○」とした。
表１の結果に示すように、本発明に係るパネルの積層方法によれば、貼り合わせた外観の優れたパネル積層体が得られる。

本発明に係るパネルの積層方法を例示する説明図である。本発明に係るパネルの積層方法を例示する説明図である。粘着シートの構成を例示する断面図である。粘着シートの凹凸パターンを例示する平面図である。パネル積層体の構成例を示す例示する断面図である。粘着シートの凹凸パターンの構成を説明するもので、（ａ）は凹凸パターンの断面図、（ｂ）は凹凸パターンの平面図である。

符号の説明

Ａ，Ｂパネル
１粘着シート
２平滑な離型フィルム
３凹凸パターンを賦形した離型フィルム
４合成樹脂板
５ガラス板
１０テープ等の治具
２０吸引装置

Claims

シート状あるいは板状のパネル同士を粘着シートを介して積層してパネル積層体を製造するにあたり、
表面に凹凸加工を施した柔軟な粘着シートとして、ガラス転移点が−２０℃以下、かつ保持力のズレ長さが１．０〜１３ｍｍである粘着シートを用い、積層されるパネルと粘着シートの凸部とを接触させ、粘着シートの凹部によって形成される内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封した後、減圧密封状態のまま大気圧下に１〜７日間放置することで内部空隙を消失させてパネルと粘着シートとを密着させることにより、パネル積層体を得ることを特徴とするパネル積層体の製造方法。
パネルの周囲をその一部を残してシールし、残した一部から吸引装置を用いて前記内部空隙の空気を吸引してその内部空隙を減圧状態で密封することを特徴とする請求項１に記載のパネル積層体の製造方法。