JP7326718B2 - 積層フィルム - Google Patents

積層フィルム Download PDF

Info

Publication number
JP7326718B2
JP7326718B2 JP2018200542A JP2018200542A JP7326718B2 JP 7326718 B2 JP7326718 B2 JP 7326718B2 JP 2018200542 A JP2018200542 A JP 2018200542A JP 2018200542 A JP2018200542 A JP 2018200542A JP 7326718 B2 JP7326718 B2 JP 7326718B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hard coat
coat layer
less
laminated film
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018200542A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020066175A (ja
Inventor
規文 三羽
康之 石田
一善 太田
東炯 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2018200542A priority Critical patent/JP7326718B2/ja
Publication of JP2020066175A publication Critical patent/JP2020066175A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7326718B2 publication Critical patent/JP7326718B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、積層フィルム、とくに基材フィルムが軟質なフィルムであり、積層されるハードコート層の耐スチールウール性と柔軟性、ロール状保管安定性が優れることを特徴とする積層フィルムに関するものである。
近年、フレキシブルデバイス装置の開発が盛んに検討されており、既存のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂やポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミドフィルム(PI)などの樹脂を用いた剛直なフィルムの代わりに、より柔軟性の優れた軟質の基材フィルムの必要性が顕在化している。軟質の基材フィルムの代表的な例は熱可塑性ポリウレタンフィルム(TPU)、ポリジメチルシロキサンフィルム(PDMS)がある。これらのフィルムは柔軟性が優れており、フォルダブルデバイス、ローラブルデバイス、ストレッチャブルデバイスなど、今後のフレキシブルデバイスに有用に用いられる可能性が高い。とくに、フレキシブルディスプレイのカバーフィルム及びカバーフィルム保護用として使用される可能性が高いが、これらのフィルムはフィルム表面の耐スクラッチ性が劣っており、そのまま実使用に適用するのは困難である。よって、これらのフィルムに耐スクラッチ性を備えたハードコート層を形成させ、優れた耐スクラッチ性と柔軟性およびロール状保管安定性を発することが出来る積層フィルムの開発が必要になっている。
特開2017-148991号公報 特開2018-59062号公報
特許文献1は、ウレタン系樹脂フィルムに保護層を載せ、耐擦傷性に優れた保護フィルムに関する技術を開示している。しかしながら、この文献による保護フィルムは柔軟性、ロール状保管安定性を備えてはおらず、フレキシブルデバイスへの適用は困難である。
特許文献2は、硬度、耐擦傷性、耐屈曲性に優れたハードコート組成物及びハードコートフィルムに関する技術を開示しているが、剛直なフィルムであるポリイミドフィルムのみを基材フィルムとして用い、本発明で用いる軟質の基材フィルムに適用した場合は十分な性能が期待できない。
そこで本発明は、軟質の基材フィルムにコート層を形成させたときでも、耐スクラッチ性、柔軟性およびロール状保管安定性の優れた積層フィルムを提供することを課題とする。
本発明の積層フィルムは、耐スクラッチ性、柔軟性およびロール状保管安定性の優れた積層フィルムであり、具体的には以下である。
(1)
基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有する積層フィルムであって、
前記基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上50MPa以下であり、
前記ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上100MPa以下であり、
前記混在層(B)は、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをX、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下を満たす領域であることを特徴とする、積層フィルム。
(2)
基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有し、前記混在層(B)は、前記基材フィルム(A)を構成する成分、及び、前記ハードコート層(C)を構成する成分を含む、積層フィルムの製造方法であって、
ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)を、前記基材フィルム(A)に塗布し、乾燥させることで、混在層(B)及びハードコート層(C)を一度に形成せしめることを特徴とする、積層フィルムの製造方法。
本発明は、優れた耐スクラッチ性、柔軟性、延伸性、ロール状保管安定性を持つ積層フィルムを提供する。
本発明の積層フィルムの1つの実施形態を示す概略断面図である。
本発明の積層フィルムは、基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有する積層フィルムであって、前記基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上、50MPa以下であり、前記ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上100MPa以下であり、 前記混在層(B)は、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをX、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下を満たす領域であることを特徴とする。さらに本発明の積層フィルムの製造方法は、基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有し、前記混在層(B)は、前記基材フィルム(A)を構成する成分、及び、前記ハードコート層(C)を構成する成分を含む、積層フィルムの製造方法であって、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)を、前記基材フィルム(A)に塗布し、乾燥させることで、混在層(B)及びハードコート層(C)を一度に形成せしめることを特徴とする。以下、こういった本発明の積層フィルム及び製造方法について下記する。
(1)積層フィルム
本発明の一つの実施形態による積層フィルムは、基材フィルム(A)と、基材フィルム(A)上に設けられたハードコート層(C)と、前記基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に形成されている混在層(B)が存在し、基材フィルム(A)、混在層(B)、ハードコート層(C)がこの順に直接接していることを特徴とする。
本発明の積層フィルムは、可視光線透過率が90%以上、95%以下、ヘイズが0%以上、5%以下であることが好ましい。可視光線透過率が90%以上であることで、本発明の積層フィルムを透明フレキシブルデバイスに好適に使用することができる。また可視光線透過率の95%は理論上の上限値である。また同様の理由で、ヘイズを5%以下とすることで、本発明の積層フィルムを透明フレキシブルデバイスに好適に使用することができる。なおヘイズの0%は、理論上の下限値である。
本発明において‘圧入強度’は、後述する実施例の項に記載の方法で測定したものを意味する。なお、実施例において用いたナノインデンテーション設備はT1950 Triboindenter(Hysitron社)であるが、これに限ることはない。
また、本発明の ‘柔軟性’とは、後述する実施例の項に記載の方法で評価したものを意味する。
さらに、本発明の‘ロール状保管安定性’は、後述する実施例の項に記載の方法で評価したものを意味する。
(2)基材フィルム
本発明の基材フィルム(A)は、ナノインデンターで測定した圧入強度が1MPa以上、50MPa以下である。つまり本発明の基材フィルム(A)は、軟質のフィルムである。基材フィルム(A)のナノインデンター測定による圧入強度が1MPa未満の場合はフィルムとして十分な弾性が期待できず、50MPaを超えると剛直性が高くなり、柔軟性が不十分となる。
ナノインデンターで測定した圧入強度が1MPa以上、50MPa以下でありさえすれば、基材フィルム(A)を構成する樹脂は特に限定されない。そのため、基材フィルム(A)の例としては、特に限定されず、種々のフィルムを用いることができるが、基材フィルム(A)としては、ポリウレタンフィルム(TPU)、又は、シリコーンフィルム(PDMS)を用いることが好ましい。
基材フィルム(A)の厚みは、とくに制限はないが、50μm以上、500μm以下であることが好ましい。基材フィルム(A)の厚みは、より好ましくは50μm以上、300μm以下、さらに好ましくは75μm以上、200μm以下であると良い。基材フィルム(A)の厚みを50μm以上、500μm以下とすることで、積層フィルムとしての強度を保ち、且つ柔軟性やロール状保管安定性を付与することができる。さらに、工業的にフレキシブルデバイスへ適用するために好適なフィルム厚みとなり、加工が容易となる。
(3)ハードコート層(C)
本発明の積層フィルム中のハードコート層(C)は、ナノインデンターで測定した圧入強度が20MPa以上、100MPa以下である。ハードコート層(C)のナノインデンター測定による圧入強度が20MPa未満ではハードコート膜として十分な性能が期待できず、100MPaを超えると柔軟性やロール状保管特性が不十分である。
ハードコート層(C)を構成する化合物は特に限定されないが、本発明の積層フィルム中のハードコート層(C)は、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)から形成される層であることが好ましい。ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物は、いずれも工業的に広く用いられており、そのためハードコート層(C)を、これらの化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)から形成される層とすることで、耐スチールウール性、柔軟性、ロール状保管特性の優れたフィルムを工業的に生産することができる。
ハードコート層(C)は、混在層(B)を介して基材フィルム(A)上に設けられ、基材フィルム(A)にスクラッチが発生することを防ぐ。ハードコート層(C)の厚みは2.0μm以上、15.0μm以下であることが好ましい。ハードコート層の厚みが2.0μm以上であると、良好な耐スクラッチ性が発現し、15.0μm以下とすることで、柔軟性やロール状保管安定性を付与することができる。ハードコート層(C)の厚みは、より好ましくは2.0μm以上、12.0μm以下、さらに好ましくは2.0μm以上、8.0μm以下であると良い。
また、ハードコート層(C)は、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)を基材フィルム(A)へ塗布、乾燥することで組成物(D)を硬化させて、混在層(B)とともにハードコート層(C)として形成することが好ましい。組成物(D)を基材フィルム(A)へ塗布、乾燥させることで、混在層(B)をハードコート層(C)と同時に形成することができ、さらに耐スチールウール性と、柔軟性やロール状保管特性を両立させることができる。
(4)組成物(D)
本発明の積層フィルム中のハードコート層(C)を形成するために用いる、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)は、官能基の数が4以上であり、重量平均分子量が300以上、20,000以下の化合物を含むことが好ましい。組成物(D)に含まれる化合物の官能基の数を4以上としたり、重量平均分子量を300以上20,000以下にすることで、十分な耐スチールウール性を付与することができる。組成物(D)に含まれる化合物は、官能基の数が4以上10以下、重量平均分子量が300以上、10,000以下であることがより好ましく、官能基の数が4以上8以下、重量平均分子量が300以上5000以下であることがさらに好ましい。
また本発明の積層フィルム中のハードコート層(C)を形成するために用いる組成物(D)は、組成物(D)中の全ての固形成分の合計を100質量%とした際に、多官能アクリレート化合物を50質量%以上、100質量%以下含むことが好ましい。組成物(D)に好適な多官能アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート(TMPEOTA)、グリセリンプロポキシル化トリアクリレート(GPTA)ペンタエリトリトルテトラアクリレート(PETA)、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMP)、ジグリセリンEO変性アクリレートがあり、これらの化合物を単独で用いるか、混合物を用いることができる。
さらに組成物(D)は、前記化合物以外にも、溶媒、開始材、無機粒子、シリコーン系添加剤及びフッ素系添加剤などを含むことができる。
組成物(D)中の溶媒は、基材フィルム(A)に対し、良溶媒であることが好ましい。組成物(D)中に基材フィルム(A)に対する良溶媒を含む場合、前記組成物(D)の基材フィルム(A)への浸透が容易に起こり、混在層(B)を形成することができる。より具体的には、ハードコート層(C)を形成するために用いる組成物(D)は、溶解度パラメーターSP値が10.0以上、14.5以下の化合物を含むことが好ましく、このような化合物を用いることで、容易に組成物(D)を用いて基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に混在層(B)を形成できる。組成物(D)中に含まれる、溶解度パラメーターSP値が10.0以上、14.5以下の化合物は特に限定されないが、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルが用いられる。
組成物(D)中の開始材は、ラジカル光開始材を含むものを用いることができる。開始材はアセトフェノン系化合物、ベンジルケタルタイプの化合物またはこれらの混合物が用いられるが、これらに限ることはない。好ましくはアセトフェノン系の化合物であり、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2′-ジエトキシアセトフェノン、2,2′-ジブトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、p-t-ブチルトリクロロアセトフェノン、p-t-ブチルジクロロアセトフェノン、4-クロロアセトフェノン、2,2′-ジクロロ-4-フェノキシアセトフェノン、2-メチル-1(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モポリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モポリノフェニル)-ブタン-1-オン、オキシ-フェニルアセト酸2-[2-オキソ-2-フェニルアセトキシ-エトキシ]-エチルエステル、オキシ-フェニルアセト酸2-[2-ヒドロキシ-エトキシ]-エチルエステル、またはこれらの混合物を用いることができる。開始材は前記組成物(D)の全固形成分の中、1重量%以上、5重量%以下の範囲で含まれることが好ましい。1重量%以上、5重量%以下とすることで、硬化反応が完全に進むことができ、残量開始材が残って、耐スチールウール性などの本発明の特性が低下することを防ぐことができる。また、気泡発生を低下させ、優れた反応特性を持つことができる。
組成物(D)中の無機粒子は、ハードコート層(C)の機械的特性をより改善するために用いられるものであり、平均粒経が1nm以上、100nmが好ましく、より好ましくは5nm以上、50nm以下のものを用いることができる。このような無機粒子は、ハードコート層(C)の中で均一に分布され、耐スチールウール特性などの機械的特性を改善できる。粒経が5nm以下だと組成物(D)の中で凝集体が得られてしまい、均一なハードコート層(C)が形成できなくなることがある。また、50nm以上の粒経では、最終的に得られた積層フィルムの光学的特性や機械的特性が劣ることがある。
前記無機粒子は、例えば金属酸化物を用いることができ、Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO及びMgOからなる群から選ばれた1種以上を用いることができ、とくにAl2O3、SiO2、ZrO2 などを用いることができる。
前記無機粒子は、反応性無機粒子を用いることもできる。前記反応性無機粒子は、分子内に1個以上の重合性不飽和結合を持つ有機化合物が無機金属化合物粒子に化学的に結合したものでも良く、重合性不飽和結合の例としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、シンナモイル基がある。
組成物(D)中のシリコーン系添加剤は、ハードコート層(C)の表面特性を改善するためのものであり、公知のシリコーン系添加剤を含むことができる。例えば、シリコーン系添加剤は、ポリエーテル変性アクリル系ポリジメチルシロキサンなどを含むことができるが、これに限ることはない。シリコーン系添加剤は、前記組成物(D)の全ての固形成分の合計100質量%中に、0.1質量%以上、2質量%以下の範囲で用いることが好ましい。組成物(D)中のシリコーン系添加剤を、0.1質量%以上、2質量%以下の範囲とすることで、他の成分に影響を与えることなく、ハードコート層の表面特性を改善できる。
組成物(D)中のフッ素系添加剤は、ハードコート層(C)の表面特性を改善するためのものであり、公知のフッ素系添加剤を含むことができる。フッ素系添加剤は、前記組成物(D)の全ての固形成分の合計100質量%中に、0.1質量%以上、2質量%以下の範囲とすることが好ましい。シリコーン系添加剤と同様に、この範囲の使用とすることで、他の成分に影響を与えることなく、ハードコート層の表面特性を改善できる。
(4)混在層(B)
本発明の積層フィルム中の混在層(B)は、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定される、ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをX、TOF-SIMS法により測定される、ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下を満たす領域である。基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間にこれらに接するように混在層(B)があることで、ハードコート層(C)と基材フィルム(A)の密着性が良好になるだけでなく、ハードコート層(C)の耐スクラッチ性、および積層フィルムの柔軟性やロール状保管特性を飛躍的に向上させることができる。
基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域の、前述の比a2/a1が0.1以上0.9以下を満たすか否か、つまり、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域が混在層(B)に該当するか否かは、TOF-SIMS法により測定することができる。積層フィルム(100)のハードコート層側の表層(140)から厚み方向にレーザーを照査し、検出されるイオンの強度を比較する。ハードコート層(C)では、ハードコート層由来の成分の強度が最大の強度で観測され、基材フィルム(A)由来の成分は最小の強度(基準強度)で観測される。一方で基材フィルム(A)では、基材フィルム由来の成分が最大の強度で観測され、ハードコート層(C)由来の成分は最小の強度(基準強度)で観測される。混在層(B)は、ハードコート層(C)を構成する成分、及び、基材フィルム(A)を構成する成分を含む層のことであり、次のように検出することができる。つまり、ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをXとし、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記混在層(B)におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下である領域のことを混在層(B)とみなす。
なお、混在層(B)が存在しない場合も、ハードコート層(C)と基材フィルム(A)の境界面で前記のような比a2/a1が0.1以上、0.9以下の領域が存在し得るが、本発明における混在層(B)は、実施例の項に記載の条件でTOF-SIMS分析を行った際、比a2/a1が0.1以上、0.9以下の領域が30秒以上の時間で存在する領域のことを意味する。
本発明の積層フィルム(100)は、ハードコート層表層(140)に対してナノインデンターで測定した圧入強度が20MPa以上、100MPa以下であることが好ましい。上記範囲内で、積層フィルムの耐スチールウール性と柔軟性・ロール状保管特性が優れる。
本発明の積層フィルム(100)は、曲率半径が3mm以下、例えば1mm以上3mm以下の範囲の曲率半径でハードコート層が割れることなく、ロール状保管特性が優れる効果を有する。また、本発明の積層フィルム(100)は、ASTM D882(2018年)による引張り試験で、5%以上の引張り度でもハードコート層が割れることなく延伸性が優れる効果を有する。
(5)積層フィルムの製造方法
本発明の積層フィルムは、その製造方法は特に限定されるものではない。
しかし前記組成物(D)を用いる製造方法が好ましく、基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有し、混在層(B)は、基材フィルム(A)を構成する成分、及び、前記ハードコート層(C)を構成する成分を含む、本発明の積層フィルムの製造方法は、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む組成物(D)を、基材フィルム(A)に塗布し、乾燥させることで、混在層(B)及びハードコート層(C)を一度に形成せしめる方法が好ましい。
この製造方法において、基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上、50MPa以下であり、ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上、100MPa以下であることが好ましい。
さらにこの製造方法において、組成物(D)は、溶解度パラメーターSP値が10以上、14.5以下の化合物を含むことが好ましい。このような溶解度パラメーターSP値が10以上、14.5以下の化合物については、前述のとおりである。
さらにこの製造方法において、組成物(D)は、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含むことが好ましい。
以下、実施例と比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
以下実施例と比較例に用いた化合物は次のようである。
尚、本発明において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い、下記の条件により測定される値である。
測定装置 ; 東ソー株式会社製 HLC-8220
カラム ; 東ソー株式会社製ガードカラムHXL-H
+東ソー株式会社製 TSKgel G5000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G4000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G3000HXL
+東ソー株式会社製 TSKgel G2000HXL
検出器 ; RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製 SC-8010
測定条件: カラム温度 40℃
溶媒 テトラヒドロフラン
流速 1.0ml/分
標準 ;ポリスチレン
試料 ;樹脂固形分換算で0.4重量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
アクリルA:M405(東亞合成社製、ジペンタエリスリトールペンタ、及びヘキサアクリレート、重量平均分子量:550、官能基数:5.8~5.9)
アクリルB:M450(東亜合成社製、ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート、重量平均分子量:350、官能基数:3.9~4.0)
アクリルC:SIRIUS501(大坂有機化学社製、デンドリマー構造を有する多官能アクリレート、重量平均分子量:20,000、官能基数:6以上)
アクリルD:M309(東亞合成社製、トリメチロールプロパントリアクリレート、 官能基数:3)
ウレタンアクリレート:PU610(Miwon社製、ウレタンアクリレート、重量平均分子量:1,800、官能基数:6)
ポリウレタンフィルム:DUS605(シーダム社製、TPUフィルム、厚み100μm、圧入強度:6MPa)
シリコーンフィルム:Sylgard184(Dow Corning社)を塗布・熱硬化させ、厚み100μmのフィルムにしたもの。圧入強度:8MPa)
PETフィルム:ルミラーU48(東レ社製、厚み100μm、圧入強度:180MPa)
開始材:Omnicure184(BASF社製)
フッ素系添加剤:RS75(DIC社製)
溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:14.3)
トルエン(SP値:8.9)
(実施例1)
固形成分を基準に、アクリルAを96質量部、開始材3質量部、フッ素系添加剤1質量部を混合させ、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル60質量部を混合して、組成物を調合した。基材として用いたポリウレタンフィルム上に、前述の組成物をコートし、100℃で2分間乾燥させた。その後、窒素雰囲気下、UVランプ(水銀)で400mJ/cmの光量を照射し、厚み5μmのハードコート層を形成して積層フィルムを製造した。
(実施例2)
アクリル化合物をアクリルBに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(実施例3)アクリル化合物をアクリルCに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(実施例4)
アクリル化合物をウレタンアクリレートに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(実施例5)
基材をシリコーンフィルムに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(実施例6)
ハードコート層の厚みを15μmに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(比較例1)
アクリル化合物をアクリルDに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(比較例2)
基材をPETフィルムに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(比較例3)
溶媒をトルエンに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(比較例4)
ハードコート層の厚みを20μmに変えた以外は実施例1と同様に、積層フィルムを製造した。
(比較例5)
ハードコート層の厚みを1μmに変えた以外は実施例2と同様に、積層フィルムを製造した。

製造された積層フィルムの物性を後述する方法にて測定し、その結果を表1に表した。
(1)圧入強度
25℃、55%の相対湿度の環境下で、基材フィルム(A)の一面(単位面積:1mm)や積層フィルム(100)中のハードコート層の一面(単位面積:1mm)に、ナノインデンテーション設備を用いてナノインデンター(Tip:Berkovish)で400μmの力で5秒間力を加え、2秒間クリープ、また5秒間リラックスさせて測定した。ナノインデンテーション設備はT1950 Triboindenter(Hysitron社)を用いた。
(2)柔軟性
積層フィルムの基材フィルム(A)の側の一面に100μmの保護PETフィルムをラミネートさせ、ハードコート層(C)が外側に存在するように一定半径のロール状で巻く。このときハードコート層(C)にクラックが発生しない最大半径を目視で読み取り、記入した。クラックが発生しない最大半径が小さいほど、柔軟性が優れることを意味する。
(3)ロール状保管安定性
積層フィルムの一面に100μmの保護PETフィルムをラミネートさせ、ハードコート層(C)が外側に存在するように一定半径のロール状で巻く。この状態で24時間保管したときハードコート層(C)にクラックが発生していないことを意味する。前記柔軟性の評価で得られた、クラックが発生しない最大半径で24時間保管したときに、クラックが発生していない場合は○、クラックが発生した場合はXで表現した。
(4)光学特性
NDH-9600(Nippon Denshoku社)に実施例と比較例の積層フィルムを、ハードコート層が上を向くようにして置いて、可視光線透過率とヘイズを測定した。
(5)耐スチールウール性
積層フィルムを磨耗試験機(韓国HAIAM ENG社)に固定させ、スチールウール#0000を付け、1.0kgの重りを載せて50mmスケールで往復10回ハードコート層面を摩擦させた後、ハードコート層の表面のスクラッチの数で目視にて読み取り評価した。
<評価基準>
S:スクラッチが0個
A:スクラッチが1~10個
B:スクラッチが11~20個
C:スクラッチが20個以上
(6)混在層(B)の有無
基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定されるハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをXとし、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下である領域の有無を確認した。なお、混在層(B)は、下記の条件でTOF-SIMS分析を行った際、a2/a1が0.1以上、0.9以下の領域が30秒以上の時間で存在する領域を意味する。
[検査条件]
一次イオン(Primary Ion):Bi3+
エネルギー(Energy):30keV
電流(Current):0.6pA
面積(Area):70x70μm
一次イオン照査密度(Primary Ion Dose Density):4.27x1013イオン/cm
[スパッター条件]
スパッターイオン(Sputter Ion):アルゴンクラスター
エネルギー(Energy):5keV
電流(Current):4.7nA
面積(Area):250x250 μm
スパッターイオン照査密度(Sputter Ion Dose Density):4.69x1026イオン/cm
(7)ハードコート層の厚み
ハードコート層(C)の厚みは、SEMを用いて測定した。積層フィルム(100)の断面をSEMで観察し、ハードコート層(C)に相当する領域の厚みを測定した。
Figure 0007326718000001
表1に示す通り、本発明の実施例による積層フィルムは、柔軟性、ロール状保管安定性、耐スチールウール性が優れていた。一方、比較例1ないし3では、柔軟性または耐スチールウール性いずれかは不足していた。
100:積層フィルム
140:ハードコート層表層
(A):基材フィルム
(B):混在層
(C):ハードコート層
本発明の積層フィルムは、現在盛んに開発が進んでいるフレキシブルデバイス分野において、フォルダブルデバイス、ローラブルデバイス、ストレッチャブルデバイスなど、特にカバーフィルム及びカバーフィルム保護用として有用に使用することができる。

Claims (12)

  1. 基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有する積層フィルムであって、
    前記基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上50MPa以下であり、
    前記ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上100MPa以下であり、
    前記混在層(B)は、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをX、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下を満たす領域であり、
    前記ハードコート層(C)が、デンドリマー構造を有する多官能アクリレートを含む組成物(D)から形成される層であることを特徴とする、積層フィルム。
  2. 基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有する積層フィルムであって、
    前記基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上50MPa以下であり、
    前記ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上100MPa以下であり、
    前記混在層(B)は、基材フィルム(A)とハードコート層(C)の間に存在する領域であり、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)の最大強度を示すフラグメントをX、TOF-SIMS法により測定される、前記ハードコート層(C)におけるXの強度をa1、前記領域におけるXの強度をa2としたときに、それらの比a2/a1が0.1以上、0.9以下を満たす領域であり、
    前記ハードコート層(C)が、ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であって、重量平均分子量が300以上、350以下である前記化合物を含む組成物(D)から形成される層であることを特徴とする、積層フィルム。
  3. 前記ハードコート層(C)の厚さが2.0μm以上、15.0μm以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の積層フィルム。
  4. 前記組成物(D)は、官能基の数が4以上であることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載の積層フィルム。
  5. 前記組成物(D)の全ての固形成分の合計を100質量%とした際に、前記組成物(D)が多官能アクリレート化合物を50質量%以上、100質量%以下含むことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載の積層フィルム。
  6. 前記基材フィルム(A)は、ポリウレタンフィルム又はシリコーンフィルムであることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載の積層フィルム。
  7. 前記積層フィルムは、可視光線透過率が90%以上、95%以下、ヘイズが0%以上、5%以下であることを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれかに記載の積層フィルム。
  8. 前記基材フィルム(A)は、厚さが50μm以上、500μm以下であることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれかに記載の積層フィルム。
  9. 基材フィルム(A)、混在層(B)、及びハードコート層(C)をこの順に直接有し、前記混在層(B)は、前記基材フィルム(A)を構成する成分、及び、前記ハードコート層(C)を構成する成分を含む、積層フィルムの製造方法であって、
    ウレタンアクリレート化合物、アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びシロキサン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であって、重量平均分子量が300以上、350以下である前記化合物を含む組成物(D)を、前記基材フィルム(A)に塗布し、乾燥させることで、混在層(B)及びハードコート層(C)を一度に形成せしめることを特徴とする、積層フィルムの製造方法。
  10. 前記基材フィルム(A)は、ナノインデンター測定による圧入強度が1MPa以上、50MPa以下であり、
    前記ハードコート層(C)は、ナノインデンター測定による圧入強度が20MPa以上、100MPa以下であることを特徴とする、請求項9に記載の積層フィルムの製造方法。
  11. 前記組成物(D)は、溶解度パラメーターSP値が10以上、14.5以下の化合物を含むことを特徴とする、請求項9または請求項10に記載の積層フィルムの製造方法。
  12. 前記組成物(D)は、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含むことを特徴とする、請求項9から請求項11のいずれかに記載の積層フィルムの製造方法。
JP2018200542A 2018-10-25 2018-10-25 積層フィルム Active JP7326718B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018200542A JP7326718B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 積層フィルム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018200542A JP7326718B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 積層フィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020066175A JP2020066175A (ja) 2020-04-30
JP7326718B2 true JP7326718B2 (ja) 2023-08-16

Family

ID=70389227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018200542A Active JP7326718B2 (ja) 2018-10-25 2018-10-25 積層フィルム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7326718B2 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011017858A (ja) 2009-07-08 2011-01-27 Yuka Denshi Co Ltd 画像形成装置用積層ベルト及びその製造方法並びに画像形成装置
JP2012527366A (ja) 2009-05-20 2012-11-08 エイブリィ デニソン コーポレーション 表面処理フィルムおよび/または積層品
JP2016068497A (ja) 2014-09-30 2016-05-09 富士フイルム株式会社 ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、偏光板、及び液晶表示装置
JP2017148991A (ja) 2016-02-23 2017-08-31 株式会社きもと 保護フィルム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527366A (ja) 2009-05-20 2012-11-08 エイブリィ デニソン コーポレーション 表面処理フィルムおよび/または積層品
JP2011017858A (ja) 2009-07-08 2011-01-27 Yuka Denshi Co Ltd 画像形成装置用積層ベルト及びその製造方法並びに画像形成装置
JP2016068497A (ja) 2014-09-30 2016-05-09 富士フイルム株式会社 ハードコートフィルム、ハードコートフィルムの製造方法、偏光板、及び液晶表示装置
JP2017148991A (ja) 2016-02-23 2017-08-31 株式会社きもと 保護フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020066175A (ja) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5201369B2 (ja) ハードコートフィルム
US10087340B2 (en) Hard coating film
JP4872893B2 (ja) ハードコートフィルムもしくはシート
JP4801263B2 (ja) プラスチック積層体および画像表示保護フイルム
JP6644534B2 (ja) ハードコート積層フィルム
KR20040026613A (ko) 하드코트 필름
TW201634281A (zh) 硬化塗佈層積薄膜
JP2017206699A (ja) ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム
EP2940088A1 (en) Coating composition, and plastic film prepared therefrom
US20170349780A1 (en) Curable composition, cured product thereof, and optical member
JP2009040056A (ja) タッチパネル又はディスプレイ用ハードコートフィルム
JP2017228238A (ja) タッチパネル、多層フィルム、及び多層フィルムの製造方法
JPWO2014069266A1 (ja) 硬化性樹脂組成物、その硬化物、及びプラスチックレンズ
TWI389798B (zh) 抗反射薄膜
JP2003296008A (ja) ペン入力装置用表面材およびペン入力装置
JP2017206698A (ja) ハードコーティング組成物及びこれを用いたハードコーティングフィルム
JP2006111868A (ja) 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物および合成樹脂成形物
JP4806965B2 (ja) 帯電防止塗膜の形成方法
JP2003306619A (ja) ハードコート剤用感光性樹脂組成物及びその硬化皮膜を有するフィルム
JP7326718B2 (ja) 積層フィルム
JP2017002102A (ja) ウレタン(メタ)アクリレート樹脂及び積層フィルム
JPWO2014189075A1 (ja) 積層体
JP5040009B2 (ja) 硬化性樹脂組成物およびフィルム
KR20100109429A (ko) 경화성 도료, 내찰상성 수지판 및 휴대형 정보 단말의 표시창 보호판
JP6878833B2 (ja) 積層体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211018

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220802

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230717

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7326718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151