(57)【要約】【課題】ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品において、繊維強化樹脂基材の表面に製造過程で空隙が形成されることを防止或いは十分に低減させることにより、炭素繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂特有の意匠性を活かしながら、良質な繊維強化樹脂成形品をより経済的に製造すること。【解決手段】ハードコート層１は、硬化性樹脂を主たる材料樹脂とし、繊維強化樹脂基材３の少なくとも一方の面に、弾性層２を介して積層されている透明な樹脂層であり、弾性層２は、エラストマーを主たる材料樹脂とし、厚さが１０μｍ以上の透明な層である、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０とする。【選択図】図１
2020142487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂基材と、ハードコート層と、を有するハードコート層付き繊維強化樹脂成形品であって、
前記ハードコート層が形成されている側の表面に、前記繊維強化樹脂基材中の強化繊維によって形成されている微細模様が視認可能に存在し、
前記ハードコート層は、硬化性樹脂を主たる材料樹脂とし、前記繊維強化樹脂基材の少なくとも一方の面に、弾性層を介して積層されている透明な樹脂層であり、
前記弾性層は、エラストマーを主たる材料樹脂とし、厚さが１０μｍ以上の透明な層である、
ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品。
【請求項２】
前記弾性層の主たる材料樹脂が、オレフィン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーの何れかである、請求項１に記載のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂であって、該熱硬化性樹脂が未硬化の段階にある繊維強化樹脂仮成形品を、前記繊維強化樹脂基材を構成する材料として用い、
前記繊維強化樹脂仮成形品、前記弾性層を形成する材料、及び、前記ハードコート層を形成する材料樹脂を、この順で積層してなる成形品材料積層体を、単一の又は一連の処理によって加熱圧着して一体化する工程を含んでなる、
ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大きな衝撃や変形応力を受けるスポーツ用具、自動車、船舶、航空機等の部材として、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）に代表される繊維強化樹脂を用いた成形品が提案されており、特に軽量性及び高い力学特性が求められる分野において積極的に採用されている。この繊維強化樹脂は、炭素繊維やガラス繊維に対して熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂といったマトリックス樹脂を含浸させ、必要に応じて硬化させることで製造され、繊維によって強化されているため物性が著しく向上し、比較的軽量でありながら強靭な部材である。
【０００３】
一方、この繊維強化樹脂は、意匠性の面においても、その表面に存在する繊維強化樹脂中の強化繊維由来の微細な模様を活かした精巧な立体的な意匠が好まれることが多くある（特許文献１参照）。特に、自動車や、スポーツ用具等の分野においては、このような意匠を活かした各種の成形品の需要が増加している。
【０００４】
このような繊維強化樹脂を基材とする成形品において、その耐傷性を向上させるために、当該成形品の表面にハードコート層を設けることも広く行われている。このようなハードコート層は、通常、硬化性樹脂によるコーティングや、ハードコート層付きフィルムによる転写、又は該ハードコート層付きフィルムを貼着することにより形成されている。又、上述のハードコート層付きフィルムとしては、基材フィルム上にハードコート層と接着剤層とが積層一体化されてなる、熱転写フィルムを用いることもできる。（特許文献２参照）。
【０００５】
尚、本明細書においては、炭素繊維強化樹脂等からなる基材の少なくとも何れか一方の表面にハードコート層が設けられている成形品全般のことを指して「ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品」と称するものとする。尚、「ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品」においてマトリックス樹脂を含浸させる強化繊維は、炭素繊維には限定されない。例えば、炭素繊維に替えてガラス繊維を用いて、これにマトリクス樹脂を含侵させたガラス繊維強化樹脂の表面にハードコート層を設けた成形品も、本発明の要件を満たすものである限り、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０００６】
ここで、「ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品」を構成する炭素繊維強化樹脂等の繊維強化樹脂を製造する過程において、マトリックス樹脂中に発生する気泡由来の空隙が表面に同樹脂の表面に形成されてしまうことが問題となっていた。この空隙は、繊維樹脂特有の上述の意匠性を損なわせることから、繊維強化樹脂の製造においては、マトリックス樹脂中の気泡を十分に除去することが要請される。
【０００７】
従来、繊維強化樹脂の製造においては、多くの場合、オートクレーブ工法や、或いは、比較的簡便なモールド内での加熱圧着方法により、マトリクス樹脂中に発生する気泡を取り除くことを目的とした処理が必須の工程として行われていた。又、そのような加熱及び加圧による気泡除去処理を行ったとしても、炭素繊維強化樹脂の表面には、気泡由来の空隙が残存することが多く、その場合には、空隙が存在する表面の研磨と塗装を繰り返すことにより、そのような空隙を除去する処理が随時行われていた。
【０００８】
しかしながら、空隙を除去するための上述の研磨及び塗装処理は、工程数の増加によって製造コストを増大させてしまうことは避けられず、又、研磨作業の困難性に起因する品質の低下やばらつきが問題となる場合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１３８３５４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０８４９３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、炭素繊維強化樹脂基材等の表面にハードコート層が設けられているハードコート層付き繊維強化樹脂成形品において、炭素繊維強化樹脂基材等の表面に製造過程で空隙が形成されることを防止或いは十分に低減させることにより、炭素繊維強化樹脂等に特有の意匠性を活かしながら、良質な繊維強化樹脂成形品をより経済的に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、ハードコート層を備えるハードコート樹脂基材を、炭素繊維強化樹脂基材等に積層する際に、両者の間に所定の厚みを有する透明な弾性層を介在させる層構成とすることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１２】
（１）  繊維強化樹脂基材と、ハードコート層と、を有するハードコート層付き繊維強化樹脂成形品であって、前記ハードコート層が形成されている側の表面に、前記繊維強化樹脂基材中の強化繊維によって形成されている微細模様が視認可能に存在し、前記ハードコート層は、硬化性樹脂を主たる材料樹脂とし、前記繊維強化樹脂基材の少なくとも一方の面に、弾性層を介して積層されている透明な樹脂層であり、前記弾性層は、エラストマーを主たる材料樹脂とし、厚さが１０μｍ以上の透明な層である、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品。
【００１３】
（１）のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品によれば、炭素繊維強化樹脂基材等の繊維強化樹脂基材の表面にハードコート層が設けられているハードコート層付き繊維強化樹脂成形品において、繊維強化樹脂基材の表面に製造過程で空隙が形成されることを防止或いは十分に低減させることにより、炭素繊維強化樹脂等に特有の意匠性を活かしながら、良質な繊維強化樹脂成形品をより経済的に製造することができる。
【００１４】
（２）  前記弾性層の主たる材料樹脂が、オレフィン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーの何れかである、（１）に記載のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品。
【００１５】
（２）のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品においては、（１）に記載のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品における弾性層の主たる材料樹脂を特定のエラストマーに限定した。これにより、繊維強化樹脂基材の表面の空隙の発生を抑止する（１）の発明の効果を高めて、より高い確度でより高品質のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品を得ることができる。
【００１６】
（３）  （１）又は（２）に記載のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂であって、該熱硬化性樹脂が未硬化の段階にある繊維強化樹脂仮成形品を、前記繊維強化樹脂基材を構成する材料として用い、前記繊維強化樹脂仮成形品、前記弾性層を形成する材料、及び、前記ハードコート層を形成する材料樹脂を、この順で積層してなる成形品材料積層体を、単一の又は一連の処理によって加熱圧着して一体化する工程を含んでなる、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【００１７】
（３）のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法においては、マトリックス樹脂が未硬化の段階にある繊維強化樹脂仮成形品とハードコート層とを、単一の又は一連の処理によって同時に硬化させる製造方法とした。その結果として、（３）のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、各原料から製品完成までに至る全体プロセスとしてみた場合の工程の一部を一纏めにして行えるように簡略化しつつ、尚且つ、繊維強化樹脂基材の表面に空隙が形成されることも十分に抑制できることから、空隙を除去するための追加工程も不要とすることができる。よって、意匠性に優れる良質な（１）又は（２）のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品を、極めて高い生産性の下で製造することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、炭素繊維強化樹脂基材等の繊維強化樹脂基材の表面にハードコート層が設けられているハードコート層付き繊維強化樹脂成形品において、炭素繊維強化樹脂基材等の表面に製造過程で空隙が形成されることを防止或いは十分に低減させることにより、炭素繊維強化樹脂等に特有の意匠性を活かしながら、良質な繊維強化樹脂成形品をより経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の層構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の表面の態様を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではない。本発明は、その目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２１】
＜ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品＞
本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０は、図１及び図２に示すように、ハードコート層１が、厚さが１０μｍ以上、好ましくは１２μｍ以上の透明な層である弾性層２を間に介して、繊維強化樹脂基材３に接合される構成からなる積層体である。そして、同図に示すように、ハードコート層１が、繊維強化樹脂基材３と一体化されてハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０を構成している状態において、ハードコート層１は、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０の表面保護層として機能する。
【００２２】
又、本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０は、図２に示すように、ハードコート層１が形成されている側の表面に、繊維強化樹脂基材３を構成する炭素繊維等の強化繊維３１によって形成されている微細模様が視認可能に存在する。この微細模様は、繊維強化樹脂基材３を構成する炭素繊維等の強化繊維３１の立体形状（織目）に弾性層２及びハードコート層１が追随することにより、ハードコート層１の表面に形成されてなる微細な立体的模様であってもよいし、或いは、強化繊維３１の平面視における形状が、何れも透明な層であるハードコート層１と弾性層２とを通して視認される態様の平面的模様であってもよい。
【００２３】
尚、本明細書における「透明な層」とは、上述の通り、当該層の一方の面の外側から他方の面の外側にある上記の微細模様の形状を、３００ルクス照度下で、目視にて視認可能な程度の透明性を有する層のことを言い、より具体的には、可視光線の透過率が７０％以上、好ましくは９０％以上である層のことを言うものとする。
【００２４】
尚、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０においては、上記の微細模様の視認性を向上させて、同成形品の意匠性を更に向上させるために、大気面と透明なハードコート層１との界面における光線屈折率と、何れも透明なハードコート層１と弾性層２の界面における光線屈折率との差が、極力小さくなるように材料選択を行うことがより好ましい。
【００２５】
ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０の全体形状については、図１に示すような平板状のものに限られない。用途に応じて様々な形状の成形品において適宜本発明を適用することができる。例えば、曲面を含む形状に成形された各種の炭素繊維強化樹脂製の部材をハードコート層付きの樹脂基材とする場合にも本発明を好適に用いることができる。
【００２６】
ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０は、例えば、車両や航空機等の各種機体のボディや、その他の内外装用の部品、一般住居や公共施設の建築構造物の外装材や内装材、家電製品の部材等、炭素繊維強化樹脂等を基体とする成形品全般に広く用いることができる。
【００２７】
［繊維強化樹脂基材］
ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０の基体部分を構成する炭素繊維強化樹脂基材等の繊維強化樹脂基材３は、例えば、炭素繊維に対して熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂といったマトリックス樹脂を含浸させ、必要に応じて硬化させた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等の繊維強化樹脂を、所望の形状に成形したものである。
【００２８】
尚、上記の炭素繊維を強化樹脂として用いた繊維強化樹脂基材３は、炭素繊維にマトリックス樹脂を含浸させた成形中間基材であって、一般に「プリプレグ」と称される基材を、必要に応じて積層、硬化することで得ることができる。尚、このような繊維強化樹脂基材３は、複数枚の「プリプレグ」を積層して構成することもできる。
【００２９】
（炭素繊維）
繊維強化樹脂基材３を構成する強化繊維３１については特に限定されない。この強化繊維が炭素繊維である場合、即ち、繊維強化樹脂基材３が炭素強化樹脂基材である場合における炭素繊維についても特に限定されない。炭素繊維強化樹脂基材を構成する炭素繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等、或いは、それらの混合物を、適宜選択して用いることができる。
【００３０】
又、上述のハードコート層１の側から視認可能な微細模様を形成することとなる炭素繊維等の強化繊維３１の立体形状（織目）は、図２に示すような格子状の形状を代表的な例として挙げることができるが、これに限られない。強化繊維３１の立体形状（織目）は、一方向に引き揃えられた長繊維、二方向織物、多軸織物、不織布、マット、ニット、組み紐等の何れの形状であってもよい。ここでいう長繊維とは、実質的に１０ｍｍ以上連続な単繊維もしくは繊維束を意味する。
【００３１】
（マトリックス樹脂）
繊維強化樹脂基材３を構成するマトリックス樹脂３２としては、従来、「プリプレグ」等の材料樹脂として用いられている公知の各樹脂を特に限定なく用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、或いは、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド等の熱可塑性樹脂、及び、各種熱可塑性エラストマーより、選択した一種、又はそれらのうちの二種以上の組合せを、適宜用いることができる。
【００３２】
［ハードコート層］
ハードコート層１は、硬化性樹脂を含んでなる樹脂組成物（以下、「硬化性樹脂組成物」とも言う）からなる層である。そして、このハードコート層１は、主として、ハードコート層１が、繊維強化樹脂基材３に接合されてなるハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０の表面保護層として、その最表面に良好な耐傷性を備えさせる機能を有する層である。
【００３３】
そして、このハードコート層１は、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０において、炭素繊維強化樹脂基材等に特有の意匠性を、保持するために、上記において規定した通りの透明性を有する層でもある。
【００３４】
又、ハードコート層１の厚さは、０．５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。ハードコート層１の厚さを１０μ以下とすることで、炭素繊維強化樹脂基材等の表面の空隙が十分に低減されているハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０において、炭素繊維強化樹脂等に特有の意匠の視認性をより高めて意匠性を向上させることができる。
【００３５】
このようなハードコート層１を形成する硬化性樹脂組成物の主たる材料樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、或いは、熱硬化性樹脂を適宜選択して用いることができる。
【００３６】
尚、本明細書において、「主たる材料樹脂」とは当該樹脂を含んで形成される樹脂層において、樹脂成分中の組成比が最も大きい樹脂であり同組成比で５０質量％以上の割合を占める樹脂のことを言うものとする。よってハードコート層１には、上記主たる「材料樹脂」以外の樹脂が、必要に応じて、「主たる材料樹脂」よりも少ない割合で混合されていてもよい。
【００３７】
ハードコート層１を形成するための硬化性樹脂組成物の主たる材料樹脂として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、従来から電離放射線硬化性を有する樹脂として慣用されている重合性オリゴマーやプレポリマーの中から適宜選択して用いることができる。そのような重合性オリゴマーやプレポリマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマーやプレポリマー、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート系、ウレタン（メタ）アクリレート系やポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレートやカプロラクトン系ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート系、ポリエーテル（メタ）アクリレート系のオリゴマーやプレポリマー等を好ましく用いることができる。
【００３８】
ハードコート層１を形成するための硬化性樹脂として電離放射線硬化性樹脂を用いる場合、これらの樹脂に照射する電離放射線としては、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合或いは架橋し得るエネルギー量子を有するもの、例えば、紫外線（ＵＶ）又は電子線（ＥＢ）を選択することができる。又、その他、Ｘ線、γ線等の電磁波、α線、イオン線等の荷電粒子線も選択することができる。
【００３９】
ハードコート層１を形成するための硬化性樹脂組成物の主たる材料樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００４０】
又、硬化性樹脂組成物は、耐候性及びハードコート性を向上させ、優れた透明性を得る観点から、シリコーン化合物を含有することができる。シリコーン化合物としては、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、（メタ）アクリロイル基、アリル基等の反応性官能基を有する反応性シリコーン化合物、或いはこれらの反応性官能基を有しない非反応性シリコーン化合物の何れも使用することができる。
【００４１】
又、ハードコート層１を形成する硬化性樹脂組成物は、更に、ハードコート性や耐候性を向上させるために、耐傷フィラーや、耐候剤を含有することが好ましい。ハードコート層１に含有させることができる耐傷フィラーとしては、無機系と有機系のフィラーがあり、無機物では、例えば、アルミナ、シリカ、カオリナイト、酸化鉄、ダイヤモンド、炭化ケイ素等の無機粒子が挙げられる。これらの無機系の耐傷フィラーのうち、シリカ粒子は好ましいものの一つである。シリカ粒子は、ハードコート性を向上させ、且つ、ハードコート層の透明性を阻害しないからである。シリカ粒子としては、従来公知のシリカ粒子から適宜選択して用いることが可能であり、コロイダルシリカ粒子等も好適に挙げられる。コロイダルシリカ粒子は、添加量が増えた場合であっても、透明性に影響を及ぼすことが少ない。
【００４２】
又、ハードコート層１の形成する硬化性樹脂組成物は、優れた耐候性を得るため、耐候性改善剤を含むことが好ましい。耐候剤としては、紫外線吸収剤や光安定剤等があり、紫外線吸収剤は有害な紫外線を吸収し、ハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品の長期にわたる耐候性、安定性を向上させる。又、光安定剤は、これ自体は紫外線をほとんど吸収しないが、紫外線により生じる有害なフリーラジカルを効率良く捕捉することにより安定化が得られるというものである。紫外線吸収剤としては、二酸化チタンや酸化セリウム、酸化亜鉛等の無機系のものや、ベンゾトリアゾール系やトリアジン系の有機系の紫外線吸収剤が好ましく挙げられ、中でもトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。又、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系の光安定剤（ＨＡＬＳ）が好ましく挙げられる。
【００４３】
又、ハードコート層１を形成する硬化性樹脂組成物には、その性能を阻害しない範囲で各種添加剤を含有させることができる。各種添加剤とは、例えば、重合禁止剤、架橋剤、帯電防止剤、接着性向上剤、酸化防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤、溶剤等である。
【００４４】
［弾性層］
弾性層２は、各種のエラストマーを含んでなる樹脂組成物（以下、「エラストマー組成物」とも言う）からなる弾性を有する層であり、厚さが１０μｍ以上、好ましくは１２μｍ以上の層である。そして弾性層２は、繊維強化樹脂基材３の表面の凹凸に追従して埋まりこみ、同表面との接着性を発現するとともに、繊維強化樹脂基材３の表面における上述の空隙の形成を防止或いは十分に低減させる機能を発現する層である。弾性層の厚さについては、軽量化の観点から１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
そして、この弾性層２も、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０において、炭素繊維強化樹脂基材等の繊維強化樹脂基材特有の意匠性を、保持するために、上記において規定した通りの透明性を有する層である。
【００４６】
エラストマー組成物の主たる材料樹脂とするエラストマーとしては、一般的に「エラストマー」と称される「弾性材料」であれば、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性エラストマーの何れをも用いることができる。弾性層２を形成するエラストマー組成物の主たる材料樹脂とするエラストマーの具体例としては、エラストマーをポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体樹脂、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体樹脂の何れかをベース樹脂とする各種のオレフィン系エラストマー、或いは、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、クロロスルフォン化エチレン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーンゴム系エラストマー、アクリルゴム系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー等を挙げることができる。これらの中でも、オレフィン系エラストマー、或いは、ポリエステル系エラストマーを、弾性層２を形成するエラストマー組成物の主たる材料樹脂として、特に好ましく用いることができる。
【００４７】
尚、ハードコート層１と、弾性層２との界面には、ハードコート層１と弾性層２との間の必要な密着性を維持するための接着層（図示せず）が、別途設けられていてもよい。特に上述の熱転写フィルム（特許文献２参照）を用いて、ハードコート層１を繊維強化樹脂基材３の表面に形成する場合には、熱転写フィルム由来の接着層が、結果的にハードコート層付き繊維強化樹脂成形品１０におけるハードコート層１と弾性層２との間に配置されることとなる。尚、接着層として配置されているこの層が、弾性層２と同様に「弾性を有する層」である場合には、この接着層も弾性層の一部とみなし、接着層の厚さも含めた厚さを、当該ハードコート層付き維強化樹脂成形品の弾性層の厚さとみなすものとする。尚、上記における「弾性を有する層」とは、２５℃程度の常温において外部からの力に対して弾性変形する層のことを言うものとする。
【００４８】
尚、上記の接着層は、ハードコート層の側から順に、プライマー層とヒートシール層とが配置されてなる２層構成の接着層であることが好ましい（特許文献２参照）。プライマー層は、生産工程や保管に際して、ブロッキング現象の発生を抑制し、フィルムの巻き形状の悪化やフィルムの損傷を生じさせないために設けられる層であり、バインダー樹脂及びブロッキング防止剤を含む樹脂組成物により構成される。プライマー層の厚さは１〜３μｍであることが好ましい。一方ヒートシール層は、ハードコート層１の他基材への接着性を安定的に維持するために設けられる層である。例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ゴム、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂等の熱融着樹脂を用いて形成することができる。ヒートシール層の厚さについては、プライマー層よりも厚く、尚且つ、厚さ１〜５μｍであることが好ましい。
【００４９】
［ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品の製造方法］
本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品は、従来公知のハードコート層付き成形品の製造方法、又は、それに準じた各種の製造方法により製造することが可能である。但し、以下に詳細を説明する製造方法により、意匠性に優れる良質な本発明のハードコート層付き繊維強化樹脂成形品を、特に高い生産性の下で製造することができる。
【００５０】
（積層工程）
積層工程は、繊維強化樹脂基材の表面に、弾性層を介して、ハードコート層を、積層した積層体を得る工程である。但し、本発明の製造方法においては、繊維強化樹脂基材を構成するマトリックス樹脂を熱硬化性樹脂とし、尚且つ、この熱硬化性樹脂が未硬化の段階にある「炭素繊維強化樹脂仮成形品」を、上記の積層体を得るための材料として用いることを必須の条件とする。そして、上記の材料を用いて得たこの積層体を、ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品を構成する「成形品材料積層体」とし、これを次工程である一体化成形工程に付すことによって各材料を一体化成形する。
【００５１】
（一体化成形工程）
一体化成形工程は、積層工程で得た上記の「成形品材料積層体」を、加熱加圧成形することにより、ハードコート層と繊維強化樹脂基材とを、弾性層を介して接合して一体化成形する工程である。この加熱加圧成形は、ハードコート層、弾性層、炭素繊維強化樹脂基材を全て含んでなる成形品材料積層体を、単一の又は一連の処理によって加熱圧着して一体化成形する工程である。このように「成形品材料積層体」の加熱加圧成形を行うことで、通常、別途に行われる、一体化成形処理とマトリックス樹脂の硬化を同時に進行することができるため、生産性を向上させることができる。
【００５２】
上記の加熱加圧成形の具体的方法としては、プレス成形法、オートクレーブ成形法、バッギング成形法、ラッピングテープ法及び内圧成形法等が採用できるが、一体成形と同時に、マトリックス樹脂と弾性層との密着性を高める観点から、プレス成形法が好ましい。加熱加圧成形法における成形温度（又は硬化時間）は、選択したマトリクス樹脂により適宜選択してよく、例えば、エポキシ樹脂組成物の場合、含まれる硬化剤の種類等にもよるが、通常８０〜２２０℃の温度が好ましい。この成形温度が低すぎると、十分な速硬化性が得られない場合があり、逆に高すぎると、熱歪みによる反りが発生しやすくなる場合がある。又、プレス成形法で成形する圧力としては、プリプレグの厚み等により異なるが、通常０．１〜１ＭＰａの圧力が好ましい。この成形圧力が低すぎると、プリプレグの内部まで十分に熱が伝わらず、局所的に未硬化となるか、或いは、反りが発生する場合がある。逆に高すぎると、樹脂が硬化する前に周囲に流れ出してしまい、炭素繊維強化樹脂中にボイドが発生する場合がある。
【実施例】
【００５３】
［ハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品試料の作成］
上述した本発明にかかるハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法により、実施例及び比較例のハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品試料を作成した。資料作成のための材料は下記の通りとした。又、板状の各試料のサイズは何れも１００ｍｍ×５０ｍｍとした。
（炭素繊維強化樹脂基材）
格子状に編まれた炭素繊維に未硬化のエポキシ樹脂を含浸させてなるプリプレグ（厚さ２００μｍ）を、炭素繊維強化樹脂基材（「炭素繊維強化樹脂仮成形品」）として用いた。
（弾性層）
ポリエステル樹脂系の熱可塑性エラストマー（「ハイトレルＨＴＤ−７４１Ｈ」（東レ・デュポン社製））を主たる材料樹脂とするエラストマー組成物を、厚さ１２μｍ、又は、３μｍに製膜して得たエラストマーフィルムを、各試料において「弾性層」を形成する材料として用いた。
（ハードコート転写フィルム）
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、ウレタンアクリレート系のオリゴマーを主たる材料として電子線照射により硬化された厚さ３μｍのハードコート層と、厚さ３μｍの弾性を有する接着層とを含む総厚さが６μｍのハードコート転写フィルムを用いた。
（積層工程）
上記の炭素繊維強化樹脂基材（炭素繊維強化樹脂仮成形品）、エラストマーフィルム、ハードコート転写フィルムを順次積層して、各試料を構成する「成形品材料積層体」を得た。但し、実施例においては厚さ１２μｍのエラストマーフィルムを用い、比較例１においては厚さ３μｍのエラストマーフィルムを用いた。又、比較例２についてはエラストマーフィルムを介さずに炭素繊維強化樹脂基材に直接ハードコート転写フィルムを積層した。尚、ハードコート転写フィルム由来の接着層は弾性層の一部とみなし、接着層の厚さ（３μｍ）を含む厚さを各試料の弾性層の厚さとみなした。
【００５４】
（一体化成形工程）
各成形品材料積層体を加熱加圧成形（硬化温度：１３０℃、硬化時間：２時間、圧力：０．４９ＭＰａ）により一体成形し、実施例及び比較例のハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品試料を得た。
【００５５】
上記方法により、得られた各試料について、下記評価方法に基づいて意匠性を評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
＜意匠性評価方法＞
サイズは  １００ｍｍ×５０ｍｍの各実施例・比較例の試料の表面外観を目視で確認し、以下の基準で評価した。尚、何れの試料においても、ハードコート層側からの目視において、炭素繊維の立体形状に追従した模様は視認可能であった。
○：ハードコート層側からの目視において視認可能な空隙（上記模様の一部である凹部を除く）の数が、０個以上２個以下であった。
△：ハードコート層側からの目視において視認可能な空隙（上記模様の一部である凹部を除く）の数が、３個以上５個以下であった。
×：ハードコート層側からの目視において視認可能な空隙（上記模様の一部である凹部を除く）の数が、６個以上であった。
【００５７】
【表１】
2020142487.tif 000003
【００５８】
表１より、本発明のハードコート層付き炭素繊維強化樹脂成形品によれば、炭素繊維強化樹脂基材の表面に製造過程で空隙が形成されることを防止或いは十分に低減させることにより、炭素繊維強化樹脂特有の意匠性を活かしながら、良質な炭素繊維強化樹脂成形品をより経済的に製造することができることが分かる。
【符号の説明】
【００５９】
１              ハードコート層
２              弾性層
３              繊維強化樹脂基材
３１            強化繊維
３２            マトリックス樹脂
１０            ハードコート層付き繊維強化樹脂成形品
【図１】
2020142487.tif 000004
【図２】
2020142487.tif 000005