JP7382599B2 - 光学機能樹脂パネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記射出成型樹脂の表面に設けられた基材フィルムと、
前記基材フィルムの表面に設けられた紫外線硬化型のハードコート層と、
前記ハードコート層の表面に設けられた反射率制御層と、
を備え、
前記反射率制御層の厚みバラつきが10%以内であり、
前記基材フィルム、前記ハードコート層、前記反射率制御層の順に表面硬度が高い。
前記射出成型樹脂の表面に設けられた基材フィルムと、
前記基材フィルムの表面に設けられた紫外線硬化型のハードコート層と、
前記ハードコート層の表面に設けられた反射率制御層と、
を備え、
前記反射率制御層の厚みバラつきが10%以内であり、
前記基材フィルム、前記ハードコート層、前記反射率制御層の順に表面硬度が高い。
インサート成形で前記インサート成形用フィルムを射出成型樹脂と一体化するステップと、
前記インサート成形の後に紫外線硬化型の樹脂材料による反射率制御層を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップと、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを同時に硬化させるステップと、
を含む。
をさらに含み、
前記反射率制御層を塗布形成するステップは、前記第2のハードコート層の材料を立体的に塗布形成するステップの後に、反射率制御層を前記第2のハードコート層の表面に立体的に塗布形成すると共に、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを同時に硬化させるステップにおいて、インサート成形用フィルムの第1のハードコート層と塗布された第2のハードコート層と反射率制御層とを同時に硬化させてもよい。
前記賦形の後に、紫外線硬化型の樹脂材料による反射率制御層を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップと、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で硬化させるステップと、
インサート成形で前記インサート成形用フィルムを射出成型樹脂と一体化するステップと、
を含む。
をさらに含み、
前記反射率制御層を塗布形成するステップは、前記第2のハードコート層の材料を立体的に塗布形成するステップの後に、反射率制御層を前記第2のハードコート層の表面に立体的に塗布形成すると共に、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で硬化させるステップにおいて、前記第1のハードコート層と前記第2のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で同時に硬化させてもよい。
前記反射率制御層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の破断伸度の伸び率は、前記紫外線硬化型の第1のハードコート層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の破断伸度の伸び率より低くてもよい。
をさらに含み、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを硬化させるステップにおいて、前記反射率制御層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の反応基と、前記第1のハードコート層の未反応の反応基とが同時に反応するように紫外線照射で硬化密着させてもよい。
図1は、実施の形態1に係る光学機能樹脂パネルの構造を示す断面図である。図1において、図2と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図1において、光学機能樹脂パネルは、射出成型樹脂17の表面に、ハードコート層21を形成した基材フィルム20を備え、そのハードコート層21の面に反射率制御層11を形成することで構成されている。反射率制御層11は、ハードコート層21の側から表面側に向かって中屈折率層16、高屈折率層13、低屈折率層12の順に構成されている。
実施の形態1に係る光学機能樹脂パネルによれば、樹脂成形品が立体的な形状を有している場合においても、高い表面硬度を備え、かつ、立体的な表面形状に対して、均一な低反射率の表面機能を有することができる。そこで、反射率制御層の厚みが表面形状の部位によらず一定に形成されるため、反射色の均一性が保たれる。これにより、色ムラのない高品位な外観面を備えることができる。
(1)基材フィルム製造工程において、基材フィルム20を製造する(図3A)。
(2)次に、インサート成形用フィルム製造工程において、基材フィルム20上にハードコート層21を形成し、インサート成形用フィルム26を製造する(図3B)。
(3)次いで、インサート成形工程において、インサート成形用フィルム26とインサート成形金型40を用いて、インサート成形品を製造する(図3C)。
(4)インサート成形品処理工程において、インサート成形金型40から取り出したインサート成形品41の後処理を実施して、不要なゲート部分の除去加工処理や反り矯正のアニールを実施して、インサート成形品41を完成させる(図3D)。インサート成形品41は、インサート成形用フィルム26と射出成型樹脂17とからなる。
(5)反射率制御層形成工程において、塗布装置51を用いて、インサート成形用フィルム26の表面に反射率制御層11を形成し、光学機能樹脂パネルを製造する(図3E)。
以下に各工程での詳細を記載する。
図4は、実施の形態1に係るインサート成形用フィルム26の構成を示す断面図である。図4において、射出成型樹脂の表面に形成するインサート成形用フィルム26は、ポリカーボネート樹脂層30およびアクリル樹脂層31を押し出し成形した2層構造の基材フィルム20を用いて、その表面にハードコート材料を塗工形成し、ハードコート層21を形成した構造を有している。
インサート成形金型40に、賦形、トリミングされたインサート成形用フィルム26を挿入、配置し、射出成型して、成形品を構成する(図3C)。射出成型樹脂の材料は、透明もしくは光透過率を制御したスモーク系のポリカーボネート樹脂を用いることができる。車載用途に用いられる場合には、耐衝撃性が重視されるため、物性的に優れたポリカーボネート樹脂を用いることが多いが、透明性を有する樹脂として、PET樹脂、アクリル樹脂、その他のエンジニアリングプラスチックを用いて、射出成型で形成してもよい。成形品は、流動性を考慮して、厚みは1mmから5mmの間で形成することができる。さらに、光学樹脂パネルの特性から、ディスプレイの透過性と成形品の耐衝撃性、剛性から、厚みは1.5mmから3mmの範囲が望ましい。流動性に対して、インサート成形金型は圧縮成形を用いることもできる。圧縮成形においては、樹脂流動時は圧縮部の空間を開いた状態で、樹脂を充填させることができるため、樹脂の流動性を向上させ、樹脂充填中に圧縮部を押し込んで、所定の厚みに成形することができる。
光学機能樹脂パネルのインサート成形品41に対して、反射率制御層11を形成する(図3E)。反射率制御層11を形成する際に、インサート成形品41の成形直後の状態では、通常、成形収縮の影響で反りや寸法誤差を持っている。反射率制御層11の形成において、成形品の形状が安定していないと、反射率制御層11の形成が安定して、高精度に形成できないこともあるため、成形品のアニールによって、反りや寸法を安定化させる。例えば、恒温槽内に成形品を設置して、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度以上の温度で静置して、反りや寸法を安定化させることができる。成形品の形状によっては、成形品を設置する面を成形品の形状に合わせた治具を使用することもある。実施の形態1においては、曲面形状に応じた治具を用いて、恒温槽内に設置し、120℃で2時間静置して、反りや寸法を安定化させる。ただし、インサート成形品41の形状や成形状態により、寸法安定化が不要な場合は、アニールの実施は必須ではない。
図9は、実施の形態2に係る光学機能樹脂パネルの構造を示す断面図である。図9において、図1および図3と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図9において、インサート成形品41の表面には、インサート成形用の基材フィルム20およびその表面に形成された第1のハードコート層21を有している。また、第1のハードコート層21の表面に対して、塗布によるハードコート材料による第2のハードコート層25を形成した上で、反射率制御層11を形成している。
なお、以下の製造方法は、実施の形態1に記載の製造方法と同様であるので説明を省略する。
12 低屈折率層
13 高屈折率層
16 中屈折率層
17 射出成型樹脂
20 基材フィルム
21 ハードコート層(第1のハードコート層)
22 プライマー層
23 加飾層
24 接着層
25 第2のハードコート層
26 インサート成形用フィルム
30 ポリカーボネート樹脂層
31 アクリル樹脂層
40 インサート成形金型
41 インサート成形品
51 塗布装置
Claims (9)
- 立体形状を有する基材フィルムと、
前記基材フィルムの裏面側に設けられた射出成型樹脂と、
前記基材フィルムの表面側に設けられた紫外線硬化型の第1のハードコート層と、
前記第1のハードコート層の表面に設けられた反射率制御層と、
を備え、
前記反射率制御層の厚みバラつきが10%以内であり、
前記基材フィルム、前記第1のハードコート層、前記反射率制御層の順に表面硬度が高く、
前記反射率制御層の表面硬度は、前記第1のハードコート層の表面硬度よりも高く、
前記反射率制御層の破断伸度の伸び率は、前記第1のハードコート層の破断伸度の伸び率より低い、光学機能樹脂パネル。 - 半硬化の紫外線硬化型の第1のハードコート層を備えたインサート成形用フィルムを立体形状に賦形するステップと、
インサート成形で前記インサート成形用フィルムを射出成型樹脂と一体化するステップと、
前記インサート成形の後に紫外線硬化型の樹脂材料による反射率制御層を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップと、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを同時に硬化させるステップと、
を含む、光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 前記インサート成形で前記インサート成形用フィルムを射出成型樹脂と一体化するステップの後、前記第1のハードコート層の材料よりも完全硬化時の表面硬度が高い紫外線硬化型の第2のハードコート層の材料を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップ
をさらに含み、
前記反射率制御層を塗布形成するステップは、前記第2のハードコート層の材料を立体的に塗布形成するステップの後に、反射率制御層を前記第2のハードコート層の表面に立体的に塗布形成すると共に、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを同時に硬化させるステップにおいて、インサート成形用フィルムの第1のハードコート層と塗布された第2のハードコート層と反射率制御層とを同時に硬化させる、
請求項2に記載の光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 半硬化の紫外線硬化型の第1のハードコート層を備えたインサート成形用フィルムを立体形状に賦形するステップと、
前記賦形の後に、紫外線硬化型の樹脂材料による反射率制御層を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップと、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で硬化させるステップと、
インサート成形で前記インサート成形用フィルムを射出成型樹脂と一体化するステップと、
を含む、光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 前記インサート成形用フィルムを立体形状に賦形するステップの後に、前記第1のハードコート層の材料よりも表面硬度が高い材料を用いた紫外線硬化型の第2のハードコート層の材料を前記第1のハードコート層の表面に立体的に塗布形成するステップ
をさらに含み、
前記反射率制御層を塗布形成するステップは、前記第2のハードコート層の材料を立体的に塗布形成するステップの後に、反射率制御層を前記第2のハードコート層の表面に立体的に塗布形成すると共に、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で硬化させるステップにおいて、前記第1のハードコート層と前記第2のハードコート層と前記反射率制御層とを紫外線照射で同時に硬化させる、
請求項4に記載の光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 前記反射率制御層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の表面硬度は、前記紫外線硬化型の第1のハードコート層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の表面硬度よりも高く、
前記反射率制御層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の破断伸度の伸び率は、前記紫外線硬化型の第1のハードコート層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の破断伸度の伸び率より低い、請求項2から5のいずれか一項に記載の光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 紫外線硬化型の第1のハードコート層の表面に未反応の反応基が残るように前記第1のハードコート層を半硬化状態で硬化して前記インサート成形用フィルムを形成するステップ
をさらに含み、
前記第1のハードコート層と前記反射率制御層とを硬化させるステップにおいて、前記反射率制御層に含まれる紫外線硬化型の樹脂材料の反応基と、前記第1のハードコート層の未反応の反応基とが同時に反応するように紫外線照射で硬化密着させる、
請求項2又は4に記載の光学機能樹脂パネルの製造方法。 - 前記基材フィルムと前記射出成型樹脂との間に設けられた加飾層をさらに備える、請求項1に記載の光学機能樹脂パネル。
- 前記第1のハードコート層の上に設けられ、前記第1のハードコート層よりも表面硬度が高い第2のハードコート層をさらに備える、請求項1又は8に記載の光学機能樹脂パネル。
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