JP5893194B2 - 高硬度ハードコート層転写フィルム - Google Patents

Description

本発明ハードコート転写フィルムに関するものであり、より具体的には６Ｈ以上の硬度を有する高硬度ハードコート層を所望の箇所に転写出来る高硬度ハードコート層転写フィルムに関する。

昨今流通している液晶表示装置の最表面には、画面の傷つき防止や破損防止の目的でハードコート層を備えたフィルムが用いられることが多い。またタブレットやスマートフォンなどに用いられる液晶表示装置に対しては特に傷つき防止、という観点から、最表面に貼着される、ハードコート層を積層してなる、いわゆるハードコートフィルムのハードコート層の硬度が高いことが望まれている。

そのようなハードコート層について、今までにも種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１に記載の発明であれば、ハードコート層としていわゆる紫外線硬化性樹脂組成物を用いてなり、さらにこれを硬化させる時にあっては紫外線照射を複数回実行することで、より確実にハードコート層を硬化させることが行われている。

特開２００７−２６２２８１号公報

この方法では、基材側と塗膜側と、それぞれの側から都度２回の紫外線照射を実行している。複数回、それも塗膜即ちハードコート層を両面に対し紫外線を照射することで、より一層確実に塗膜を硬化させることを狙ったものである。

しかしこの方法であると照射面を入れ替える作業が必要であり、また基材側からの紫外線照射により得られる効果を充分なものとするために基材の光線透過性が充分確保されておらねばらなず、その結果決して容易な作業であるとは言いがたいものであった。

さらに所望の箇所に対し高硬度を有するハードコート層を付与したい場合、特許文献１に記載の製造方法により得られたフィルムを用いても、かかるフィルムの有する高硬度故に、付与しようとする面への追従性を伴わず好適な状態で貼着できない場合もあり問題であった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の箇所に高硬度を有するハードコート層の転写を実行する事で積層可能とした、高硬度ハードコート層転写フィルムを提供することである。

以上の課題を解決するために、本願発明の請求項１に記載の発明は、基材フィルムの表面に、少なくとも離型層と、ＵＶ有機無機ハイブリッド樹脂による高硬度ハードコート層と、を積層してなる、高硬度ハードコート層転写フィルムであって、前記基材フィルムの厚みが２５μｍ以上２００μｍ以下であり、前記高硬度ハードコート層転写フィルム全体の厚みが２６０μｍ以下であり、前記高硬度ハードコート層の厚みが２０μｍ以上５０μｍ以下であり、該高硬度ハードコート層の鉛筆硬度が６Ｈ以上であり、前記離型層がシロキサン系樹脂とアクリル系樹脂とを混合したものによるものであり、前記離型層の剥離強度が２．０Ｎ／ｍ（０．０１ｋｇ／５０ｍｍ）以上１０．０Ｎ／ｍ（０．０５ｋｇ／５０ｍｍ）以下という数値を実現できるものであること、を特徴とする。

以上のように、本願発明に係る高硬度ハードコート層転写フィルムであれば、転写される高硬度ハードコート層が６Ｈ以上の高硬度を有するのみならず可撓性も有しているので、ある程度の曲面であっても追従性を発揮し、該曲面に貼着することができる。即ち本願発明に係る高硬度ハードコート層転写フィルムを用いれば、ある程度の曲面に対しても高硬度ハードコート性を付与することが出来るのである。

以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
第１の実施の形態にかかる高硬度ハードコート層転写フィルム(以下単に「転写フィルム」とも言う。）につき説明する。この転写フィルムは、基材フィルムの表面に、少なくとも離型層と、ＵＶ有機無機ハイブリッド樹脂による高硬度ハードコート層と、を積層してなる構成を有している。

以下、順に説明をしていく。
本実施の形態における基材フィルムとして、その材質として従来公知の可撓性を有する高分子樹脂フィルムであることが好ましく、その素材となる高分子樹脂としては例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等のフィルムを用いることが考えられる。本実施の形態ではＰＥＴフィルムを用いることとする。

ここで基材フィルムの厚みがある程度厚くなってしまうと、後述するようにその表面に積層される高硬度ハードコート層が割れてしまいやすくなるので、一定の範囲内の厚みとすることが好ましい。

かかる理由も含め、本実施の形態では基材フィルムの厚みは２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。ちなみに本実施の形態では、基材フィルムの厚みが２５μｍを下回るとそもそも積層物を維持できなくなるので、２５μｍ以上としているのである。

次にこの表面に積層する離型層につき説明する。

例えば、本実施の形態にかかるような転写フィルムでは、接着層を設けた構成を有するハードコート層を転写可能とするフィルムにおいて、その接着層にもある程度の硬度を持たせることで、全体として転写後のハードコート層に高硬度を付与している、という効果を発揮するものも時々見受けられるが、単純にその構成から接着層を省略すると接着層が負担していた硬度の分だけ転写後のハードコート層の硬度が低くなることが想像出来る。

そこで接着層を省略しても同等の硬度を維持するためには、単純にハードコート層における硬度をさらに高めるという考え方があり、そのためにはハードコート層を構成する材質をより高硬度を得られる材質に置換するか、ハードコート層全体の膜厚を増やすか、どちらかの手法とすることがまずは考えられる。

しかしそのような単純な構成において、ただ離型層の表面に膜の厚い高硬度ハードコート層を積層しても好適な高硬度ハードコート層転写フィルムを得ることは困難であることは従来より知られているところである。つまり高硬度ハードコート層の厚みを増やすと離型時にクラックが生じやすくなり、材質を変えると離型層との間に生じる剥離力によっては剥離しない、又はそもそも積層しない、等の問題が生じる。

かかる問題に対し、本願発明に係る発明者は以下のようにしてこの問題を解決した。
まず、ハードコート層としては、従来周知の高硬度を実現できる樹脂によるものを用いることとし有機無機ハイブリッド系の樹脂を用いることとする。接着層を省略していても、そもそも有機無機ハイブリッド系樹脂であれば所望する高硬度を得やすいので、有機無機ハイブリッド系樹脂を用いることは有利である。

一方で、本実施の形態では離型層に工夫を施すことでこの問題に対処した。
従来の転写フィルムに用いられる離型層であれば、これに積層したハードコート層の硬度が高すぎると、高硬度であることを原因として転写前に容易に離型層から高硬度ハードコート層が剥離してしまう、又は剥離しにくい、スムーズに剥離しない、という現象が生じていた。つまり、剥離強度が弱すぎると離型層に積層される高硬度ハードコート層が基材から浮いた状態となってしまい、本来目的を達することができず、逆に剥離強度が強すぎると離型層に積層される高硬度ハードコート層がなかなか剥離せず、又はクラックが容易に生じてしまう為にやはり本来の目的を達することが出来ない、という現象が生じてしまうのである。

そこで本願発明の発明者が鋭意検討を重ねた結果、積層構造において追従性に優れ、同時に可撓性を備えた性質を備えた素材を離型層として用いることで、高硬度ハードコート層転写フィルムを得るに至ったのである。

追従性に優れ、同時に可撓性を備える、ということを判断するために、本実施の形態では剥離強度をもってその性質を定めることとした。即ち、本実施の形態では剥離強度が２．０Ｎ／ｍ（０．０１ｋｇ／５０ｍｍ）以上１０．０Ｎ／ｍ（０．０５ｋｇ／５０ｍｍ）以下という数値を実現できる離型層を備えることとしたのである。

本実施の形態では高硬度ハードコート層として有機無機ハイブリッド系を用いているが、この場合、この高硬度ハードコート層に接する離型層が前述の剥離強度範囲を得られる材質を離型層に用いれば良い。本実施の形態ではそのような条件を満たす離型層を得るためにシロキサン系樹脂とアクリル系樹脂とを混合したものを用いることとした。

これらを混合することで次のような効果が得られることが期待される。即ち、シロキサン系樹脂を用いることで必要な時に正常に剥離する剥離機能が付与されるのであるが、これにアクリル骨格を持つ樹脂であるアクリル系樹脂を混合して用いると、アクリル骨格を由来とした密着性を同時に確保出来ることになる。そこで本実施の形態においてはこれらを混合して用いることとしたのであるが、同様の効果を得られるのであれば、即ち必要な離型性を得ると同時に必要な密着性をも得られる材料であれば、前記の組み合わせに限定されるものではないことを断っておく。当然、得られる離型層の剥離強度は前記の通りであることを申し添えておく。

尚、本実施の形態における離型層の膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍとするとより剥離性が安定し好適なものとなる。

次にこれに高硬度ハードコート層を構成する高分子樹脂を積層する。
本実施の形態ではかかる高分子樹脂は前述の通り有機無機ハイブリッド系樹脂を用いるのであるが、より具体的には紫外線（ＵＶ）硬化型有機無機ハイブリッド樹脂を用いることとする。その理由は単純なＵＶ硬化型有機樹脂では、鉛筆硬度を上げるのにも限界があるが、ＵＶ有機無機ハイブリッド樹脂であれば無機成分を含有していることよりかかる成分が硬度を上げることに寄与するからである。尚、ＵＶ硬化型有機無機ハイブリッド樹脂として、特にアクリル系（ＵＶ硬化型有機無機ハイブリッドアクリル樹脂）を用いるとより効果的である。

このＵＶ硬化型有機無機ハイブリッド樹脂の積層方法としては従来公知のいわゆるウェットコーティング法によるものであってよく、本実施の形態ではバーコーティング法を用いることとする。

このように、本願発明に係る高硬度ハードコート層転写フィルムであれば、容易に製造可能であるにもかかわらず、転写物そのものに追従性があるため、ある程度の曲面を有する表面に対してであれども高硬度ハードコート性を転写という手法で容易に付与することが出来るようになる。さらに、以上説明した本実施の形態に係る転写フィルムであれば、離型層に工夫を凝らすことでより一層厚みを薄くした転写フィルムを得ることが出来て、好適である。

本願発明をさらに説明するため、実施例を以下に示す。
本実施例、及びその比較参照のための比較例において、転写フィルムは基本的に以下の構成とする。

（実施例１）
基材フィルム ＰＥＴフィルム 厚さ１２５μｍ
離型層 シロキサン系樹脂＋アクリル系樹脂 厚さ１００ｎｍ
基材フィルムに対しワイヤーバーで塗工する。
次に１００℃の温風乾燥炉で６０秒乾燥させる。
次に５０℃以上の乾燥炉で１日以上放置して離型層を得る。
高硬度ハードコート層 有機無機ハイブリッド樹脂 厚さ４０μｍ
離型層表面に対しワイヤーバーで塗工する。
次に８０℃の温風乾燥炉で溶剤乾燥をする。
次に塗膜面側からＵＶを照射して高硬度ハードコート層を得る。
被着体 アクリル板 厚さ１ｍｍ
アクリル板表面に紫外線硬化型樹脂接着剤を塗布する。
その表面にサンプルを貼着する。
その状態で紫外線を照射して接着剤を固化させる。
その後基材フィルムを剥離する。

（実施例２）
被着体表面に紫外線硬化型樹脂接着剤を塗布する代わりにＯＣＡを用いる。

（比較例１）
実施例１における離型層が軽剥離である。
それ以外は実施例１と同様である。

（比較例２）
実施例１における離型層が重剥離である。
それ以外は実施例１と同様である。

以上の通り、本願発明に係る実施例であれば、得られたハードコート層は７Ｈ以上の硬度を示しており、即ち高硬度ハードコート層が転写されたことがわかる。一方、比較例であれば得られる硬度が十分ではない、又は転写されたハードコート層にクラックが生じる、等の問題を含んでいることがわかる。さらに実施例１・２に見られるように、離型層の剥離強度が２．０Ｎ／ｍ以上１０Ｎ／ｍ以下の範囲内に収まるようにしておけば、ハードコート性は所望の高硬度のものを得られることがわかる。

以上説明した高硬度ハードコート層転写フィルムであれば、単純な構成であってもそのバランスを取ることにより、６Ｈ以上の高硬度を有しつつ、追従性を備えた状態で高硬度ハードコート層の転写を実現出来るので、多少の曲面を有する表面に対しても、高硬度ハードコート性を容易に付与することが可能となる。

Claims (1)

1. 基材フィルムの表面に、
   少なくとも離型層と、ＵＶ有機無機ハイブリッド樹脂による高硬度ハードコート層と、を積層してなる、高硬度ハードコート層転写フィルムであって、
   前記基材フィルムの厚みが２５μｍ以上２００μｍ以下であり、
   前記高硬度ハードコート層転写フィルム全体の厚みが２６０μｍ以下であり、
   前記高硬度ハードコート層の厚みが２０μｍ以上５０μｍ以下であり、
   該高硬度ハードコート層の鉛筆硬度が６Ｈ以上であり、
   前記離型層がシロキサン系樹脂とアクリル系樹脂とを混合したものによるものであり、
   前記離型層の剥離強度が２．０Ｎ／ｍ（０．０１ｋｇ／５０ｍｍ）以上１０．０Ｎ／ｍ（０．０５ｋｇ／５０ｍｍ）以下という数値を実現できるものであること、
   を特徴とする、高硬度ハードコート層転写フィルム。