JP6672679B2 - 筐体用積層板及び筐体 - Google Patents
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Description
上記筐体の保護機能を高める観点から、当該筐体として、例えば、特許文献1に開示されたフィルム基材の一方の面に鉛筆硬度が3H以上のハードコート層、他方の面に鉛筆硬度が2H以上のハードコート層を備えたハードコートフィルムや、特許文献2に開示された透明基板、ガラスエポキシ基板、及びハードコート層をこの順に設けた積層板等を用いることが考えられる。
また、近年、デザイン上の観点から筐体の薄型化が進められているが、筐体自体を薄くすると硬度が低下するため、薄くするのには限界がある。そこで、筐体を薄く見せる加工(C面加工等)が用いられているが、上記ガラスエポキシ基板を用いた積層板に薄く見せる加工を施した場合、ガラスエポキシ基板の断面形状が悪くなるという問題もある。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
[1]第一のプラスチックフィルムと、第一層と、第二のプラスチックフィルムと、ハードコート層とをこの順に備え、前記第一のプラスチックフィルムを挟んで前記第一層の反対側に、前記ハードコート層よりも低い鉛筆硬度を有する第二層を有する、筐体用積層板。
[2]前記第二層の鉛筆硬度と、前記ハードコート層の鉛筆硬度との差が2段階以上である、上記[1]に記載の筐体用積層板。
[3]前記ハードコート層の鉛筆硬度が2H〜6Hである、上記[1]又は[2]に記載の筐体用積層板。
[4]前記第二層の鉛筆硬度がHB〜Hである、上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
[5]前記第一層の厚みが、5〜100μmである、上記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
[6]前記第二層の前記第一のプラスチックフィルムとは反対側に、意匠層が設けられている、上記[1]〜[5]のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
[7]上記[1]〜[6]のいずれか一項に記載の筐体用積層板のハードコート層側が表面となるように配置されてなる筐体。
本発明の筐体用積層板は、第一のプラスチックフィルムと、第一層と、第二のプラスチックフィルムと、ハードコート層とをこの順に備え、上記第一のプラスチックフィルムを挟んで上記第一層の反対側に、上記ハードコート層よりも低い鉛筆硬度を有する第二層を有する。
上記第二層5の鉛筆硬度は、上記ハードコート層4の鉛筆硬度よりも低く、好ましくは2段階以上の差を有する。上記第二層5の鉛筆硬度が、上記ハードコート層4の鉛筆硬度と同程度であると、衝撃を受けた際にハードコート層表面や第二層表面に割れやクラックが発生しやすくなる。
また、図2に示すように、第二層15の第一のプラスチックフィルム11とは反対側に、意匠層16が設けられていてもよい。更に、当該第二層15と当該意匠層16との間には、図示しないプライマー層や機能層が設けられていてもよい。
なお、ここでいう鉛筆硬度とは、JIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験により測定した鉛筆硬度のことを意味する。
ここで、式(1)中、bはサンプル幅(mm)、hは厚み(mm)、Eは弾性率、Lは支点間距離(mm)、σは押し込み量(mm)である。
したがって、反発力の大きい積層板が、高い剛性を有すると評価することができる。
また、HBの値はHAの値よりも小さいことが好ましい。当該要件を満たすことにより、積層板が衝撃を受けた際に、ハードコート層表面や第二層表面に割れやクラックが発生するのを防止することができる。
なお、上記反発力は実施例に記載の方法により測定できる。
ここで、本発明において、「平坦性」とは、積層板に反りがなく、積層板の表面に細かい歪みがないことを意味する。
〔第一のプラスチックフィルム〕
第一のプラスチックフィルムとしては、各種の合成樹脂からなるものが挙げられる。合成樹脂としては、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、セロファンなどのセルロース樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどのポリエステル樹脂;低密度ポリエチレン樹脂(線状低密度ポリエチレン樹脂を含む)、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレンαオレフィン共重合体、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブテン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマーあるいは、これらの混合物などのポリオレフィン樹脂;ポリ(メタ)アクリル酸メチル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エチル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル樹脂などのアクリル樹脂;ナイロン6又はナイロン66などで代表されるポリアミド樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリアリレート樹脂;又はポリイミド樹脂などが好ましく挙げられる。
上記第一のプラスチックフィルムの厚みは、剛性の観点から、好ましくは100〜300μm、より好ましくは150〜280μmである。
第一層は、接着性を有する層(接着層)であり、上記第一のプラスチックフィルムは、当該接着層を介して第二のプラスチックフィルムと貼り合わされる。
上記接着層は、感圧接着剤(粘着剤)、感熱接着剤、電離放射線硬化型接着剤等の公知の接着剤を適宜採用すればよい。接着剤としては、例えば、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられる。
なお、接着層は、第一のプラスチックフィルム、又は第二のプラスチックフィルムの何れか一方に形成してもよく、両方に形成してもよい。第一のプラスチックフィルムと、第二のプラスチックフィルムとを接着層を介して向かい合わせにして、加圧ローラ等でラミネートすることで接着が可能となる。
第二のプラスチックフィルムとしては、「第一のプラスチックフィルム」の項で説明したものを挙げることができるが、第一のプラスチックフィルムと同一の合成樹脂からなるものが好ましく、なかでもポリエチレンテレフタレート樹脂からなるものが好ましい。
第一のプラスチックフィルムと第二のプラスチックフィルムとが、同一の合成樹脂からなることにより、積層板の表面が高い平坦性を有し、意匠性に優れたものとなる。
ハードコート層は、筐体用積層板の表面硬度を高くし、筐体用積層板に傷つき防止性を付与する役割を有するものである。
なお、本発明においてハードコート層とは、鉛筆硬度試験で「2H」以上の硬度を示すものをいう。本発明におけるハードコート層は、耐擦傷性と割れ防止とのバランスの観点から、鉛筆硬度試験で2H〜6Hであることが好ましく、3H〜6Hであることがより好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等が挙げられる。
また、電離放射線硬化型樹脂組成物中には、硬化後の硬度を向上させるために無機粒子を含有していてもよく、耐指紋性を向上させるためにフルオロカーボン鎖を有する化合物などを含有していてもよい。
第一のプラスチックフィルム上に設けられる第二層は、反り防止の役割を有する樹脂層である。第二層上に後述する意匠層が設けられる場合には、印刷機能を付与する役割も有する。また、上記第二層の鉛筆硬度は、上記ハードコート層の鉛筆硬度よりも低く、その差が2段階以上であることが好ましい。上記第二層の鉛筆硬度は、意匠性の観点から、好ましくはHB〜Hである。
上記第二層の鉛筆硬度を上記ハードコート層の鉛筆硬度よりも低くすることにより、加工時等に外部から衝撃を受けた際、第二層が衝撃を緩和し、ハードコート層の表面で割れやクラックが発生するのを抑制することができる。なお、反り抑制の観点から、前記差は4段階以下であることが好ましい。
したがって、本発明の筐体用積層板は、例えば、レーザー切削、型抜き加工、ルーター加工、切断加工等により、割れを生じさせることなく所望のサイズに容易に加工することができ、特に、携帯端末のスピーカー穴等の微細加工に適している。
なお、上記第二層の形成方法は、上記ハードコート層の形成方法と同様である。
本発明の筐体用積層板は、さらに意匠層を有していてもよい。意匠層は、意匠性を向上させるための印刷等を施された層であり、意匠層としては、着色層、絵柄層等を適宜組み合わせて形成できる。着色層は、全面ベタの層であり、主として隠蔽性を付与する目的を有する。絵柄層の模様(絵柄パターン)としては、木目模様、石目模様、布地模様等が挙げられる。
上記意匠層の位置は、特に限定されないが、光沢感、耐久性の観点から、ハードコート層と第二のプラスチッフィルムとの間、第二のプラスチッフィルムと第一層との間、第一層と第一のプラスチックフィルムとの間、第一のプラスチックフィルムと第二層との間、第二層の第一のプラスチックフィルムとは反対側に設けられていることが好ましく、第二層の第一のプラスチックフィルムとは反対側に設けられていることがより好ましい。
上記意匠層の形成方法としては、上記各層上に意匠層を形成可能な方法であれば特に限定されるものではない。着色樹脂組成物を用いる場合には、例えば、グラビア印刷、スクリーン印刷等の印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、金属層の場合には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。
本発明の筐体用積層板は、用途等に応じて他の層をさらに有していてもよい。他の層としては、例えば、プライマー層、帯電防止層、反射防止層(AR、AG)等の機能層が挙げられる。また、他の層と当該他の層の上下に位置する層との間にポリカーボネート(PC)やアクリル板が挿入されていてもよい。
上記プライマー層は、意匠層と当該意匠層の上下に位置する層との間に設けることが好ましい。上記意匠層と当該意匠層の上下に位置する層との密着性を高めることがきるからである。また、上記意匠層と上記プライマー層との屈折率差、及び上記意匠層の上下に位置する層と上記プライマー層との屈折率差が、好ましくは0.05以下となるようにすることで、干渉縞の発生を抑えることがきる。
本発明の筐体は、上記筐体用積層板のハードコート層側が表面となるように配置されてなるものである。
本発明の筐体は、表面の割れやクラックの発生及び反りが生じにくく、平坦性に優れる上記筐体用積層板を用いることから、携帯電話、スマートホン、PDA(Personal Digital Assistant)、及び音楽プレーヤー等の携帯端末等の筐体に好適に利用することができる。
実施例及び比較例の筐体用積層板の評価は以下のようにして行った。
得られた筐体用積層板のハードコート層表面、及び樹脂層表面について、それぞれ、JIS S6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS K5600−5−4(1999)に規定する鉛筆硬度試験(4.9N荷重)を行い、傷がつかない最も高い鉛筆硬度を評価した。
得られた筐体用積層板から幅60mm、長さ60mm、厚み0.49〜1mmのサンプルを切り出し、3点曲げ試験機(インストロン社製)を用いて、当該サンプルのハードコート層表面、及び樹脂層表面から、それぞれ、反発力を測定した。具体的には、押し込み量:1mm、サンプル幅:60mm、厚み0.49〜1mm、支点間距離60mmの条件で測定を実施し、下記式(1)により反発力(N・m)を求めた。
ここで、式(1)中、bはサンプル幅(mm)、hは厚み(mm)、Eは弾性率、Lは支点間距離(mm)、σは押し込み量(mm)である。
得られた筐体用積層板のハードコート層側に、高さ50cmより36gの鋼球を落下させ、筐体用積層板の割れやクラックの有無を確認する試験を行った。
○:割れやクラックが確認されなかった
×:割れやクラックが確認された
得られた筐体用積層板をA4サイズの1/4の寸法とし、その筐体用積層板を平らな面に置き、四隅四辺の平面からの浮きあがりの高さの平均値を反りとして測定し、以下の基準で評価した。
なお、反りは第二層を下側にした場合、ハードコート層を下側にした場合のそれぞれについて測定を行った。
○:反りが1cm未満
△:反りが1cm以上1.5cm以下
×:反りが1.5cm超過
得られた筐体用積層板のハードコート層を上側にして平らな面に置き、当該ハードコート層に蛍光灯の光を当てて、その表面を目視観察した。なお、以下の基準で評価した。
○:蛍光灯のエッジが直線状に写り込む
×:蛍光灯のエッジが波状に写り込む
得られた筐体用積層板を切削加工により、縦6mm×横12mmの長方形に切り出し、その外周の角部に面取り後の形状がC面形状となるように、C面加工を施した。その加工面を顕微鏡((株)キーエンス製、VH−5500)を用いて観察した。なお、以下の基準で評価した。
○:加工面が滑らか
△:加工面に凹凸、クラックが数個観察された
×:加工面に凹凸、クラックが多数観察された
以下の各成分を混合して、樹脂組成物1を調製した。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD PET−30):46質量部
・光重合開始剤(チバ・ジャパン(株)製、イルガキュア184):4質量部
・メチルエチルケトン:50質量部
以下の各成分を混合して、樹脂組成物2を調製した。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD PET−30):26質量部
・光重合開始剤(チバ・ジャパン(株)製、イルガキュア184):4質量部
・シリカ(日産化学工業(株)製、商品名:MIBKSD):20質量部
・メチルイソブチルケトン:50質量部
以下の各成分を混合して、樹脂組成物3を調製した。
・ポリエチレングリコールジアクリレート(東亜合成(株)製、M240)46質量部
・光重合開始剤(チバ・ジャパン(株)製、イルガキュア184):4質量部
・メチルエチルケトン:50質量部
(1)ハードコート層の形成
ポリエチレンテレフタレート(PET)基材(東レ(株)製、U48、厚さ250μm)上にスロットダイコーターを用いて、製造例1で得られた樹脂組成物1を、塗布速度10m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を90℃で60秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、硬化後膜厚5μmのハードコート(HC)層を有するフィルム1を得た。
(2)樹脂層の形成
ポリエチレンテレフタレート(PET)基材(東レ(株)製、U48、厚さ250μm)上にスロットダイコーターを用いて、製造例3で得られた樹脂組成物3を、塗布速度10m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を90℃で60秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、硬化後膜厚5μmの樹脂層を有するフィルム2を得た。
(3)筐体用積層板の製造
上記(1)で得られたフィルム1のハードコート層が形成されていない側の面上に、光硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)を硬化後の厚さが40μmとなるように塗布した後、この塗布面と、上記(2)で得られたフィルム2の樹脂層が形成されていない側の面とを向かい合わせた状態で、1対のラミネートローラ間に挟んで加圧し、筐体用積層板を得た。
製造例1で得られた樹脂組成物1を製造例2で得られた樹脂組成物2に変更し、光硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)をUV硬化型アクリレート(東亜合成(株)製、UV−3300)に変更した以外は、実施例1と同様にして筐体用積層板を得た。
実施例1で得られたフィルム1のハードコート層が形成されていない側の面上に、光硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)を硬化後の厚さが20μmとなるように塗布した後、この塗布面をポリカーボネート基材(タキロン(株)製、PS610、厚さ400μm)の片面に向かい合わせ、次いで、実施例1で得られたフィルム2の樹脂層が形成されていない側の面上に、硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)を硬化後の厚さが20μmとなるように塗布した後、この塗布面を上記ポリカーボネート基材の他方の面に向かい合わせ、1対のラミネートローラ間に挟んで加圧し、筐体用積層板を得た。
(1)ハードコート層の形成
ポリエチレンテレフタレート(PET)基材(東レ(株)製、U48、厚さ188μm)上にスロットダイコーターを用いて、製造例3で得られた樹脂組成物3を、塗布速度10m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を90℃で60秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、硬化後膜厚5μmのハードコート(HC)層を有するフィルム3を得た。
(2)樹脂層の形成
ポリエチレンテレフタレート(PET)基材(東レ(株)製、U48、厚さ250μm)上にスロットダイコーターを用いて、製造例1で得られた樹脂組成物1を、塗布速度10m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を90℃で60秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、硬化後膜厚5μmの樹脂層を有するフィルム4を得た。
(3)筐体用積層板の製造
上記(1)で得られたフィルム3のハードコート層が形成されていない側の面上に、光硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)を硬化後の厚さが40μmとなるように塗布した後、この塗布面と、上記(2)で得られたフィルム4の樹脂層が形成されていない側の面とを向かい合わせた状態で、1対のラミネートローラ間に挟んで加圧し、筐体用積層板を得た。
(1)ハードコート層の形成
ポリエチレンテレフタレート(PET)基材(東レ(株)製、U48、厚さ250μm)上にスロットダイコーターを用いて、製造例3で得られた樹脂組成物3を、塗布速度10m/minにて塗布し、塗膜を形成した。その塗膜を90℃で60秒間乾燥し、溶剤を除去した。次いで、その塗膜に紫外線照射装置を用いて、照射量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、硬化後膜厚5μmのハードコート(HC)層を有するフィルム5を得た。
(2)樹脂層の形成
アクリル樹脂/ポリカーボネート樹脂/アクリル樹脂の三層構成シート(住友化学(株)製、テクノロイ S001G、厚さ250μm)の片面に製造例1で得られた樹脂組成物1を用いて、比較例1と同様にして硬化後膜厚5μmの樹脂層を有するフィルム6を得た。
(3)筐体用積層板の製造
上記(2)で得られたフィルム6の樹脂層が形成されていない側の面上に、硬化型接着剤(東亜合成(株)製、LCR0632)を硬化後の厚さが40μmとなるように塗布した後、この塗布面を上記(1)で得られたフィルム5のハードコート(HC)層が形成されていない側の面と向かい合わせ、1対のラミネートローラ間に挟んで加圧し、筐体用積層板を得た。
2、12 第一層
3、13 第二のプラスチックフィルム
4、14 ハードコート層
5、15 第二層
10、20 筐体用積層板
16 意匠層
Claims (9)
- 第一のプラスチックフィルムと、第一層と、第二のプラスチックフィルムと、ハードコート層とをこの順に備え、前記第一のプラスチックフィルムを挟んで前記第一層の反対側に、前記ハードコート層よりも低い鉛筆硬度を有する第二層を有し、
前記ハードコート層の厚みは3〜20μmであり、
前記第二層の厚みは前記ハードコート層の厚みと同一である、筐体用積層板。 - 前記第二層の鉛筆硬度と、前記ハードコート層の鉛筆硬度との差が2段階以上である、請求項1に記載の筐体用積層板。
- 前記ハードコート層の鉛筆硬度が2H〜6Hである、請求項1又は2に記載の筐体用積層板。
- 前記第二層の鉛筆硬度がHB〜Hである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
- 前記第一層の厚みが、5〜100μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
- 前記第一のプラスチックフィルムと前記第二のプラスチックフィルムの厚みは150〜280μmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
- 前記第二層の前記第一のプラスチックフィルムとは反対側に、意匠層が設けられている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の筐体用積層板。
- 意匠層が全面ベタの着色層である請求項7記載の筐体用積層板。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の筐体用積層板のハードコート層側が表面となるように配置されてなる筐体。
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