KR20190077223A - 발수성 투명 필름, 발수성 투명 필름의 제조 방법, 디스플레이 및 광학 조정 필름 - Google Patents
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Abstract
우수한 발수성 및 투명성을 갖고, 또한 막 박리에 의한 발수성 저하가 없는 발수성 투명 필름, 간이하고 효율적으로 당해 발수성 투명 필름을 생산할 수 있는 발수성 투명 필름의 제조 방법, 그리고 수적 등으로부터 보호됨과 함께 시인성이 우수한 디스플레이 및 광학 조정 필름을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 발수성 투명 필름은, 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리가 실시된 발수성 투명 필름이며, 상기 발수 처리 영역의 표층부가 탄소, 불소 및 산소를 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 일 양태는, 상기 발수성 투명 필름을 구비하는 디스플레이이다. 본 발명의 또 다른 일 양태는, 외층에 상기 발수성 투명 필름을 사용한 광학 조정 필름이다.
본 발명의 일 양태에 따른 발수성 투명 필름은, 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리가 실시된 발수성 투명 필름이며, 상기 발수 처리 영역의 표층부가 탄소, 불소 및 산소를 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 일 양태는, 상기 발수성 투명 필름을 구비하는 디스플레이이다. 본 발명의 또 다른 일 양태는, 외층에 상기 발수성 투명 필름을 사용한 광학 조정 필름이다.
Description
본 발명은 발수성 투명 필름, 발수성 투명 필름의 제조 방법, 디스플레이 및 광학 조정 필름에 관한 것이다.
필름에 발수성을 부여하는 기술로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene: PTFE) 등의, 불소를 포함하는 막을 형성하는 기술이 알려져 있다. 이 기술로서는, 발수성 코팅제를 필름 표면에 도공하는 방법, 필름의 표면 상에, PTFE 등을 포함하는 박막을 성막하는 방법 등이 알려져 있다.
발수성 코팅제를 필름 표면에 도공하여 필름 상에 막을 형성하는 경우, 당해 필름과 막의 접착성이 약해 당해 막이 박리됨으로써 발수성이 저하될 우려가 있다.
불소계 수지를 포함하는 재료를 증발시켜 필름에 불소를 증착시키면서, 또한 불소계 가스의 플라스마를 발생시켜 불소 이온을 필름 표면에 충돌시킴으로써, 필름에 대한 밀착성이 우수한 박막을 형성하는 발수 처리 방법이 발안되어 있다(일본 특허 공개 평5-171410호 공보). 당해 발수 처리 방법에 의하면, 필름과 막의 밀착성은 우수하지만, 필름에 투명성이 요구되는 경우, 당해 박막이 투명성을 손상시킬 우려가 있다.
상기 결함을 감안하여 본 발명은, 우수한 발수성 및 투명성을 갖고, 또한 막 박리에 의한 발수성 저하가 없는 발수성 투명 필름, 간이하고 효율적으로 당해 발수성 투명 필름을 생산할 수 있는 발수성 투명 필름의 제조 방법, 그리고 수적 등으로부터 보호됨과 함께 시인성이 우수한 디스플레이 및 광학 조정 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명의 일 양태에 따른 발수성 투명 필름은, 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리가 실시된 발수성 투명 필름이며, 상기 발수 처리 영역의 표층부가 탄소, 불소 및 산소를 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 것을 특징으로 한다.
표면 중 적어도 일부의 영역을, 탄소, 불소 및 산소를 포함한 발수 처리 영역으로 함으로써, 발수성이 우수한 발수성 투명 필름으로 할 수 있다. 또한 불소 원자가 상기 발수 처리 영역의 표면에 가장 많이 포함되고, 상기 발수성 투명 필름의 두께 방향의 깊이의 증가와 함께 단조롭게 감소함으로써, 상기 발수 처리 영역에 우수한 발수성을 부여하면서 상기 발수 처리 영역과 발수 처리가 되지 않은 영역의 광선 투과율 등의 특성 변화를 억제할 수 있다. 따라서 당해 발수성 투명 필름의 기재의 투명성을 유지할 수 있다.
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비가 15% 이상이고, C1s 협역 스펙트럼이, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크로 분리되고, 상기 5종의 피크로부터 얻어지는 C 전체의 결합 상태의 존재량에 대한, CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 피크로부터 얻어지는 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 8% 이상이면 된다. 상기 표면의 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 8% 이상임으로써, 상기 표면에 우수한 발수성을 부여할 수 있다.
상기 불소 원자의 함유비가 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 10㎚에서 5% 이하로 되면 된다. 상기 불소 원자의 함유비가 상기 표층부의 표면으로부터의 깊이 10㎚에서 5% 이하로 됨으로써, 상기 발수 영역의 광선 투과율 등의 광학적인 특성 변화를 억제할 수 있다.
상기 표층부에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 많으면 된다. 상기 표면의 불소 함유량이 상기 표면의 산소 함유량보다도 많음으로써, 상기 표면에 보다 우수한 발수성을 부여할 수 있다.
상기 표층부의 표면으로부터 깊이 10㎚ 이상에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적으면 된다. 상기 표면으로부터의 깊이 10㎚ 이상에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적어짐으로써, 상기 영역의 광학적인 특성 변화를 보다 억제할 수 있다.
상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내이면 된다. 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내임으로써, 발수 처리가 되어 있는 영역과 발수 처리가 되어 있지 않은 영역의 광학 특성의 변화가 더 억제된다. 따라서 당해 발수성 투명 필름의 기재가 투명한 소재인 경우, 그 기재의 투명성을 유지할 수 있다.
주성분이 폴리에스테르 또는 폴리올레핀이면 된다. 주성분을 폴리에스테르 또는 폴리올레핀으로 함으로써, 강도, 가요성 및 투명성이 우수한 발수성 투명 필름으로 할 수 있다. 또한 주성분이란, 가장 질량 함유량이 큰 성분을 의미한다.
상기 폴리에스테르가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트이면 된다. 주성분을 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트로 함으로써, 강도, 가요성 및 투명성이 보다 우수한 발수성 투명 필름으로 할 수 있다.
본 발명이 다른 일 양태는, 상기 발수성 투명 필름을 구비하는 디스플레이이다. 상기 발수성 투명 필름을 구비하는 디스플레이는 방적성 및 시인성이 우수하므로, 예를 들어 스마트폰용 디스플레이 등 다양한 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태는, 복수의 필름을 맞붙인 적층 필름이며, 외층에 상기 발수성 투명 필름을 사용한 광학 조정 필름이다. 외층에 상기 발수성 투명 필름을 사용한 광학 조정 필름은 방적성이 우수하므로 적층 필름의 외층에 적합하고, 시인성이 우수하므로 광학 조정 필름에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태는, 기재 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리를 실시하는 공정을 갖고, 상기 발수 처리 공정이, 플라스마 처리에 의하여 탄소, 불소 및 산소를 상기 영역의 표층부에 매설하는 공정을 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 발수성 투명 필름의 제조 방법이다.
당해 발수 필름의 제조 방법은, 기재 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리를 실시하는 공정을 갖고, 상기 발수 처리 공정이, 플라스마 처리에 의하여 탄소, 불소 및 산소를 상기 영역의 표층부에 매설하는 공정을 포함하기 때문에, 기존의 성막 장치 등에서 생산할 수 있다. 따라서 발수성이 우수한 발수성 투명 필름을 저비용으로 효율적으로 제조할 수 있다.
상기 매설 공정이, 상기 기재를 1쌍의 롤에 감는 공정과, 상기 1쌍의 롤 간의 방전에 의하여 플라스마를 발생시키는 공정을 포함하면 된다. 상기 기재를 1쌍의 롤에 감음으로써, 상기 1쌍의 롤 대향면에서 탄소, 불소 및 산소를 상기 발수 처리 영역의 표층부에 매설할 수 있기 때문에, 발수 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 상기 1쌍의 롤 간의 방전에 의하여 플라스마를 발생시킴으로써, 불소 이온 등을 용이하게 발수 처리되는 영역에 돌입시킬 수 있어, 불소 등을 상기 영역의 표층부에 용이하게 매설할 수 있다.
상기 방전을, 상기 1쌍의 롤 전위의 극성을 교대로 반전시켜 행하면 된다. 극성을 교대로 반전시킴으로써, 절연성을 갖는 기재를 통하여 전류를 흐르게 할 수 있어, 효율적으로 발수 처리를 행할 수 있다.
상기 플라스마 발생 공정에서, 상기 1쌍의 롤의 내부에 포함되는 자장 발생 수단에 의하여 상기 1쌍의 롤 표면에 자장을 형성시키면 된다. 자장 발생 수단이 롤의 내부에 포함됨으로써, 발수 처리를 행하는 장치를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한 자장을 형성함으로써 보다 효율적으로 발수 처리를 행할 수 있다.
상기 플라스마 처리에 사용되는 발수 처리용 가스가 불소 원자를 포함하면 된다. 발수 처리용 가스가 불소 원자를 포함함으로써, 발수 처리 영역의 불소 원자 함유량을 원하는 값으로 하는 것을 비교적 용이하게 할 수 있다.
상기 발수 처리용 가스가 퍼플루오로카본을 포함하면 된다. 상기 발수 처리용 가스가 퍼플루오로카본을 포함함으로써, 발수 처리 영역에 탄소 및 불소를 비교적 용이하게 공급할 수 있다.
상기 퍼플루오로카본이 퍼플루오로메탄이면 된다. 상기 퍼플루오로카본이 퍼플루오로메탄임으로써, 발수 처리 영역에 탄소 및 불소를 보다 용이하게 공급할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 발수성 투명 필름은 우수한 발수성 및 투명성을 갖고, 또한 막 박리에 의한 발수성 저하를 발생시키는 일이 없다. 또한 본원 발명에 따른 발수성 투명 필름의 제조 방법은 간이하고 효율적으로 당해 발수성 투명 필름을 생산할 수 있다. 또한 본원 발명에 따른 디스플레이 및 광학 조정 필름은 당해 발수성 투명 필름을 구비하므로, 수적 등으로부터 보호됨과 함께 시인성 등이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 발수성 투명 필름을 제조하는 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 실시예 1에서 X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 방향의 원자 함유량의 분포 곡선에서, 불소 원자, 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 2의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 3의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 4의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 5의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1의 X선 광전자 분광법으로 발수 처리된 표층부의 표면을 계측한 C1s 협역 스펙트럼을, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 8은 실시예 2의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 9는 실시예 3의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 10은 실시예 4의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 11은 실시예 5의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 2는 실시예 1에서 X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 방향의 원자 함유량의 분포 곡선에서, 불소 원자, 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 2의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 3의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 4의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 5의 상기 원자의 함유량과 깊이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1의 X선 광전자 분광법으로 발수 처리된 표층부의 표면을 계측한 C1s 협역 스펙트럼을, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 8은 실시예 2의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 9는 실시예 3의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 10은 실시예 4의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
도 11은 실시예 5의, 상기 5종의 피크로 분리한 그래프이다.
이하, 적절히 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명한다.
[발수성 투명 필름]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 발수성 투명 필름은, 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리가 실시된 발수성 투명 필름이며, 상기 발수 처리 영역의 표층부가 탄소, 불소 및 산소를 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로는, 기재의 한쪽 표면의 일부 혹은 전부의 영역, 또는 기재의 양면의 일부 혹은 전부의 영역의 표층부에, 탄소, 불소 및 산소를 포함시키는 표면 개질인 발수 처리를 실시하여, 상기 기재를 발수성 투명 필름으로 한다. 당해 발수성 투명 필름은, 발수 처리가 실시된 영역을 X선 광전자 분광법으로 계측하면, 불소 원자의 함유량이 표면에서 가장 많고, 당해 발수성 투명 필름의 두께 방향으로 깊이를 증가시킴과 함께 불소 원자의 함유량은 점감한다는 특징을 갖는다.
<기재>
기재는, 무색 투명하고 절연성 및 가요성을 갖는 플렉시블 기재인 것이 바람직하다. 이 기재의 재질로서는, 예를 들어 합성 수지, 플렉시블 글래스 등을 사용할 수 있다.
플렉시블 기재를 형성하는 합성 수지의 주성분으로서는 폴리에스테르 및 폴리올레핀이 바람직하며, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌술파이드(PES), 폴리카르보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리올레핀 등을 들 수 있다. 그 중에서도 강도, 가요성 및 투명성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트가 특히 바람직하다.
플렉시블 기재의 평균 두께로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 롤 투 롤 방식의 제조 장치에서 반송 가능하게 하기 위하여, 예를 들어 5㎛ 이상 500㎛ 이하로 할 수 있다.
<매설 원소>
상기 기재의 발수성이 부여되는 영역의 표층부에는 탄소(C), 불소(F) 및 산소(O)가 포함된다. 탄소 및 불소는, 결합하여 불화탄소(CFx)로 됨으로써 발수성에 기여한다. 산소는, 소정량 함유시킴으로써 투명 수지 기재의 구조를 일정 정도 유지하여 투명성 유지에 기여한다. 따라서 탄소, 불소 및 산소를 상기 표층부에 포함시킴으로써, 발수 처리 영역에 발수성을 부여하면서 기재 본래의 투명성을 손상시키지 않는 발수성 투명 필름으로 할 수 있다.
특히 불소 원자에 대해서는, 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선을 X선 광전자 분광법으로 계측하면, 상기 표면에서 불소 원자의 함유량이 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 당해 불소 원자의 함유량은 점감해 간다. 상기 발수 처리 영역은, 그 표면에 불화탄소를 가짐으로써 발수성을 발휘할 수 있으며, 상기 발수 처리 영역의 내부, 즉, 당해 발수성 투명 필름의 두께 방향으로 깊이를 갖는 부분에 불화탄소를 갖고 있더라도, 내부에 존재하는 불화탄소는 발수성에 기여할 수는 없다. 한편, 상기 영역 내부가, 상기 영역 표면과 동등한 불화탄소를 갖고 있으면, 기재가 본래 갖는 투명성을 저해하고, 또한 당해 발수성 투명 필름이 황색을 띨 우려가 있다. 불소 원자의 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 단조롭게 감소함으로써, 상기 표면의 발수성을 확보하면서 당해 발수성 투명 필름의 투명성을 확보할 수 있다.
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비가 15% 이상이고, C1s 협역 스펙트럼이, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크로 분리되고, 상기 5종의 피크로부터 얻어지는 C 전체의 결합 상태의 존재량에 대한, CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 피크로부터 얻어지는 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 8% 이상인 것이 바람직하다.
X선 광전자 분광법으로 계측되는, 상기 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비의 하한으로서는, 20%가 보다 바람직하고, 25%가 더욱 바람직하다. 한편, 상한으로서는 60%가 바람직하고, 50%가 보다 바람직하다. 상기 불소 원자의 함유비가 상기 하한에 미치지 못하는 경우, 원하는 발수성을 발휘하지 못할 우려가 있다. 한편, 상기 불소 원자의 함유비가 상기 상한을 초과한 경우, 발수성의 향상은 기대할 수 없으며, 발수 처리 영역의 표층부에 있어서 극성이 생겨 오히려 발수성을 저하시킬 우려가 있다. 또한 당해 발수성 투명 필름의 투명성이 손상될 우려가 있다.
또한 X선 광전자 분광법으로 계측되는, 상기 표면에 있어서의 C1s 협역 스펙트럼을, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크로 분리하고, 상기 5종의 피크로부터 얻어지는 C 전체의 결합 상태의 존재량에 대한, CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 피크로부터 얻어지는 CFx의 결합 상태의 존재량의 비의 하한값으로서는, 10%가 보다 바람직하고, 12%가 더욱 바람직하다. 한편, 상기 CFx의 결합 상태의 존재량의 비의 상한값으로서는 60%가 바람직하고, 50%가 보다 바람직하고, 40%가 더욱 바람직하다. 상기 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 상기 하한에 미치지 못하는 경우, 원하는 발수성을 발휘하지 못할 우려가 있다. 한편, 상기 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 상기 상한을 초과한 경우, 탄소와 산소의 결합이 부족하여 투명성이 저하됨과 함께, 탄소끼리의 결합이 부족하여 당해 표층부의 박리가 발생할 우려가 있다. 또한 발수성의 향상은 기대할 수 없으며, 당해 발수성 투명 필름의 투명성이 손상될 우려가 있다. 상기 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비가 상기 하한 이상이고, 또한 상기 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 상기 하한 이상임으로써, 보다 우수한 발수 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 상기 5종의 결합 상태의 존재량을 이하와 같이 하여 결정하고 있다.
(1) X선 광전자 분광법으로 C1s와 F1s의 협역 스펙트럼을 계측한다.
(2) C1s 스펙트럼에 복수의 피크를 설정하고 피팅을 행한다.
(3) F1s 스펙트럼에 피크를 하나 설정하고 피팅을 행한다.
(4) C1s의 각 피크와 F1s 피크의 위치 관계를 구한다.
(5) 얻어진 위치 관계로부터 C1s의 각 피크의 결합 상태를 결정한다.
C1s 스펙트럼의 피팅에서 얻어지는 피크의 위치는 스펙트럼 측정 시의 샘플의 대전 상태나 장치 의존성에 따라 좌우된다. 이들 인자의 영향을 가능한 한 배제하기 위하여, F1s와의 차분을 구함으로써 CFx의 결합 상태를 결정하고 있다.
여기서, X선 광전자 분광법의 측정 결과로부터 카본 결합 상태의 각종 C1s 피크를 결정할 때의 판단 기준, 및 C1s와 F1s의 피크 위치 관계의 허용 오차는, 이하로 하고 있다. 또한 「문헌」이란, 「Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy (ULVAC-PHI, Inc., 1995)」 및 「High Resolution XPS of Organic Polymers - The Scienta ESCA300 Database(Wiley, 1992)」이며, 「문헌으로부터의 허용 오차」는, 상기 문헌을 참조하여 C1s의 각 결합 상태에 대하여 F1s와의 피크 위치의 차를 취하고, 그 변동으로부터 정한 것을 말한다.
(1) C-C, C-H(sp2): 피크 위치는 경험적으로 결정되어 있다. 허용 오차는 ±0.6로 하며, 기기의 오차를 포함한다.
(2) C-C, C-H(sp3): C1s=284.7eV로 하여 에너지 축을 보정하여 피크 위치를 결정하고 있다. 허용 오차는 ±0.6로 하며, 기기의 오차를 포함한다.
(3) C-O: 피크 위치는 측정 결과인 채 그대로로 하고 문헌으로부터의 허용 오차와 기기의 오차를 비교한 바, 기기의 오차 쪽이 크기 때문에 허용 오차는 기기의 오차인 ±0.6으로 하였다.
(4) O-C=O, CHF: 피크 위치는 측정 결과인 채 그대로로 하고 문헌으로부터의 허용 오차는 ±0.7로 하였다.
(5) CFx(x=1 내지 2): 피크 위치는 측정 결과인 채 그대로로 하고 문헌으로부터의 허용 오차는 ±2.3으로 하였다.
(6) CFx(x=2 내지 3): 피크 위치는 측정 결과인 채 그대로로 하고 문헌으로부터의 허용 오차는 ±2.1로 하였다.
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 원자 전체에 대한 불소 원자의 함유비가, 상기 표층부의 표면으로부터의 깊이 10㎚에서 5% 이하로 되는 것이 바람직하다. 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비가 5% 이하로 되는, 상기 표층부의 표면으로부터의 깊이의 하한으로서는, 8㎚가 보다 바람직하고, 5㎚가 더욱 바람직하다. 발수 처리 영역의 내부에 존재하는 불화탄소는 발수 효과에 기여하지 못한다. 또한 발수 처리 영역의 내부에 다량의 불화탄소가 존재하는 경우에는 당해 발수성 투명 필름의 투명성을 저하시킬 우려가 있다. X선 광전자 분광법으로 계측되는, 상기 표면의 원자 전체에 대한 불소 원자의 함유비가, 상기 표면으로부터의 깊이가 상기 하한 이상에서 5% 이하로 됨으로써, 당해 발수성 투명 필름의 투명성의 저하를 억제할 수 있다.
상기 표층부의 불소 함유량이 산소 함유량보다도 많은 것이 바람직하다. 산소는, 투명성에 기여하기 때문에 소정량을 존재시킬 이유가 있지만, 산소 함유량을 불소 함유량 이상으로 하면, 표층부를 구성하는 분자의 극성이 강해져 발수성을 저하시킬 우려가 있다. 상기 표면의 불소 함유량을 상기 표면의 산소 함유량보다 많게 함으로써, 높은 발수성을 발휘할 수 있다.
상기 표면의 산소 함유량으로서는, 불소의 함유량보다 적으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 X선 광전자 분광법으로 계측되는, 상기 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 산소 원자의 함유비로서, 5% 이상 20% 이하로 할 수 있다.
또한 상기 표면의 탄소 함유량으로서는, X선 광전자 분광법으로 계측되는, 상기 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 탄소 원자의 함유비로서, 20% 이상 75% 이하인 것이 바람직하다. 탄소의 함유비가 상기 하한에 미치지 못하면, 당해 표층부의 구조 유지가 곤란해져 박리가 발생할 우려가 있다. 한편, 탄소의 함유비가 상기 상한을 초과하면, 당해 발수성 투명 필름의 투명성을 저하시킬 우려가 있다.
상기 표층부의 표면으로부터의 깊이 10㎚ 이상에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적은 것이 바람직하다. 발수 처리 영역의 내부에 다량의 불화탄소가 존재하는 경우에는 당해 발수성 투명 필름의 투명성을 저하시킬 우려가 있지만, 산소는, 투명성 확보에 기여하기 때문에 발수 처리 영역의 내부에도 존재하는 것이 바람직하다. 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적어지는, 상기 표층부의 표면으로부터의 깊이의 상한으로서는, 8㎚가 보다 바람직하고, 5㎚가 더욱 바람직하다. 상기 표면으로부터의 깊이가 상기 하한 이상에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적어짐으로써, 당해 발수성 투명 필름의 투명성의 저하를 억제할 수 있다.
상기 표층부의 표면에 있어서의 물의 접촉각이 105° 이상인 것이 바람직하다. 상기 표면에 있어서의 물의 접촉각을 105° 이상으로 함으로써, 상기 표면의 발수 효과를 적합하게 하면서 방오성을 부여할 수 있다. 상기 표면에 있어서의 물의 접촉각의 하한으로서는 108°가 보다 바람직하고, 115°가 더욱 바람직하고, 120°가 특히 바람직하다. 한편, 상기 표면에 있어서의 물의 접촉각의 하한으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 160° 이하로 할 수 있다. 상기 물의 접촉각의 상기 하한에 미치지 못하는 경우에는 적합한 발수성을 발휘하지 못함과 함께, 충분한 방오성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편, 상기 물의 접촉각의 상기 상한을 초과하는 경우, 발수성 및 방오성의 향상은 기대할 수 없으며, 당해 발수성 투명 필름의 생산 비용이 증대될 우려가 있다.
무색 투명한 기재를 발수 처리한 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내인 것이 바람직하다. 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내임으로써, 기재가 본래 갖는 무색 투명성을 유지하면서 우수한 발수성을 갖는 발수성 투명 필름으로 할 수 있다. 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차의 상한으로서는 2%가 보다 바람직하고, 1%가 더욱 바람직하다. 상기 전체 광선 투과율의 차가 상기 상한을 초과한 경우, 기재가 본래 갖는 투명성이 손상될 우려가 있다. 또한 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 헤이즈의 차의 상한으로서는 0.5%가 보다 바람직하고, 0.2%가 더욱 바람직하다. 상기 헤이즈의 차가 상기 상한을 초과한 경우, 기재가 본래 갖는 투명성이 손상될 우려가 있다. 상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차의 상한으로서는 1.5가 보다 바람직하고, 1이 더욱 바람직하다. 상기 황색도 b*의 차가 상기 상한을 초과하는 경우, 기재가 본래 갖는 무색성이 손상될 우려가 있다. 상기 영역과 상기 영역 외의 전체 광선 투과율, 헤이즈, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차의 하한으로서는 0이다.
기재의 한쪽 면 또는 양면의 전체면을 발수 처리한 경우에는, 기재와 당해 발수 처리된 발수성 투명 필름의 전체 광선 투과율, 헤이즈, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 각각의 차가 상기 차이면 된다.
<이점>
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 발수성 투명 필름은, 기재가 본래 갖는 무색 투명성을 유지하면서 우수한 발수성을 갖는다. 또한 기재 표면에 발수성 막을 형성하는 것은 아니기 때문에, 막 박리에 의한 발수성 저하를 발생시키는 일이 없다.
당해 발수성 투명 필름은 우수한 발수성과 투명성을 갖기 때문에, 디스플레이, 복수의 필름을 맞붙인 광학 조정 필름의 외층에 적합하게 사용할 수 있다. 당해 디스플레이로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 휴대형 단말기의 유기 EL 디스플레이 등을 들 수 있다. 당해 광학 조정 필름으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 방현 필름 등을 들 수 있다. 또한 당해 발수성 투명 필름을 구비하는 디스플레이, 광학 조정 필름은 각각 본 발명의 다른 실시 형태이다.
[발수성 투명 필름의 제조 방법]
상술한 발수성 투명 필름은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발수성 투명 필름의 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다. 또한 이하에 상세히 설명하는 발수성 투명 필름의 제조 방법은, 상술한 발수성 투명 필름을 제조하는 방법에 한정되는 것은 아니다.
당해 발수성 투명 필름의 제조 방법은, 기재 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리를 실시하는 공정을 갖고, 상기 발수 처리 공정이, 플라스마 처리에 의하여 탄소, 불소 및 산소를 상기 영역의 표층부에 매설하는 공정을 포함하고, X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 발수성 투명 필름을 얻을 수 있다.
<발수 처리 공정>
당해 발수성 투명 필름의 제조 방법은, 기재 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리를 실시하는 공정을 갖는다. 즉, 기재의 한쪽 표면의 일부 혹은 전부의 영역, 또는 기재의 양면의 일부 혹은 전부의 영역의 표층부에 발수 처리를 실시하여 발수성 투명 필름이 얻어진다. 당해 발수 처리 공정은, 소정의 원소를 상기 영역의 표층부에 매설하는 공정을 포함한다.
(매설 공정)
매설 공정은, 플라스마 처리에 의하여 탄소, 불소 및 산소를 상기 영역의 표층부에 매설한다. 구체적으로는, 예를 들어 글로우 방전을 발생시키는 글로우 방전용 전극을 기재의 근방에 배치하고, 탄소, 불소 및 산소를 포함하는 발수 처리용 가스를, 글로우 방전되어 있는 영역에 공급하여 플라스마를 발생시켜, 이온화된 불소 이온 등을 기재 표면에 돌입시켜 매설한다. 상기 플라스마 처리에 의하여, 발수 처리가 실시되는 영역의 표층부에 불소 원자를 많이 포함시킬 수 있음과 함께, 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 방향으로는 불소 원자를 단조롭게 감소시키면서 포함시킬 수 있다.
<플라스마 처리 장치>
당해 발수성 투명 필름의 제조 방법에서는, 효율적으로 당해 발수성 투명 필름을 생산하기 위하여, 발수 처리를 실시할 수 있는 플라스마 처리 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 플라스마 처리 장치로서는, 플라스마 처리를 할 수 있는 장치이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 긴 쪽 방향으로 반송되는 긴 필름형 기재 W의 표면 근방에 플라스마를 발생시켜 발수 처리를 행하고, 롤 투 롤 방식의 연속적인 프로세스에 의하여 긴 발수성 투명 필름 F를 얻을 수 있는 플라스마 처리 장치를 이용하여 설명한다.
이 플라스마 처리 장치는, 감압 가능한 진공 챔버(1) 내에 서로 평행으로 배치되는 1쌍의 롤(2)과, 이 1쌍의 롤(2) 간에 전압을 인가하는 전원(3)과, 1쌍의 롤(2)의 상방으로부터 플라스마가 생성되는 공간을 향하여 발수 처리용 가스를 공급하는 가스 공급부(4)와, 복수의 가이드 롤(6)과, 기재 W를 송출하는 기재 롤(7)과, 발수성 투명 필름 F를 권취하는 제품 롤(8)과, 진공 펌프 P를 주로 구비한다. 또한 플라스마 처리 장치는, 1쌍의 롤(2)의 내부에 각각 자장 발생 수단(여자 코일)(5)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
〔감기 공정〕
상기 매설 공정이, 상기 필름을 1쌍의 롤(2)에 감는 공정과, 상기 1쌍의 롤(2) 간의 방전에 의하여 플라스마를 발생시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 감기 공정에서는, 발수 처리가 실시되는 기재 W를 기재 롤(7)로부터 송출하여 가이드 롤(6)에 걸침과 함께, 1쌍의 롤(2)에 감는다.
〔플라스마 발생 공정〕
상기 플라스마 처리 장치의 전원(3)은, 1쌍의 롤(2) 간에 전압을 인가하여 롤(2) 사이의 대향 공간에 글로우 방전을 발생시킨다. 이 글로우 방전으로 전리된 발수 처리용 가스의 플라스마를 이용하여 기재 W에, 플라스마 처리에 의한 탄소, 불소 및 산소를 기재 W의 표층부에 매설한다. 상술한 바와 같이, 기재 W를 1쌍의 롤(2)에 감음으로써, 1쌍의 롤(2)의 대향면 간에 있어서 기재 W에 플라스마 처리를 할 수 있기 때문에, 탄소, 불소 및 산소를 기재 표면의 표층부에 효율적으로 매설할 수 있다. 글로우 방전을 안정적으로 발생시키기 위하여 전원(3)이 인가하는 전압으로서는 교류 전압, 바람직하게는 극성 반전을 수반하는 펄스 전압을 이용할 수 있다. 발수 처리가 실시된 기재 W는 발수성 투명 필름 F로서 제품 롤(8)에 권취된다.
상기 방전을, 상기 1쌍의 롤(2)의 전위의 극성을 교대로 반전시켜 행하는 것이 바람직하다. 극성을 교대로 반전시킴으로써, 절연성을 갖는 기재 W를 통하여 상기 1쌍의 롤(2) 사이에서 방전할 수 있어, 효율적으로 원하는 원소를 상기 표층부에 매설할 수 있다.
상기 플라스마 발생 공정을, 상기 1쌍의 롤(2)의 내부에 포함되는 자장 발생 수단(5)에 의하여 상기 1쌍의 롤(2)의 표면에 자장을 형성시켜 행하는 것이 바람직하다. 자장 발생 수단(5)이 롤(2)의 내부에 포함됨으로써 플라스마 처리 장치를 콤팩트하게 할 수 있다. 자장 발생 수단(5)은 1쌍의 롤(2)의 표면에 자장을 형성한다. 이들 자장 발생 수단(5)은, 1쌍의 롤(2)의 둘레 방향으로 배열되는 복수의 자극을 갖는 것이 바람직하다. 이 복수의 자극은, N극과 S극이 교대로 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 롤(2) 상에서 반송되는 기재 W의 표면으로 유인되는 플라스마의 성분이 반복하여 변화되어, 기재의 두께 방향의 깊이에 따라, 발수 처리용 가스에 포함되는 각종 원소의 함유량을 변동시킬 수 있다.
당해 플라스마 처리 장치의 가스 공급부(4)는, 한쪽 롤(2)로부터 복수의 가이드 롤(6)을 통하여 다른 쪽 롤(2)에 이르는 기재 W에 둘러싸이는 위치에 배치되어, 이 기재 W에 둘러싸이는 공간 내에 발수 처리용 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 또한 진공 챔버(1) 내를 감압하는 진공 펌프 P는, 1쌍의 롤(2) 사이의 공간을 사이에 두고 가스 공급부(4)와 대향하는 위치로부터 진공 챔버(1) 내의 가스를 배기하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 가스 공급부(4)로부터 진공 챔버(1) 내에 배출된 발수 처리용 가스를, 1쌍의 롤(2) 간의 플라스마가 생성되는 공간을 향하여 공급하는 것이 용이해진다.
(발수 처리용 가스)
가스 공급부(4)로부터 공급되는 발수 처리용 가스는 불소 원자를 포함하는 것이 바람직하다. 불소 원자를 포함하는 발수 처리용 가스임으로써, 불소 원자를, 발수 처리가 실시되는 영역의 표층부에 효율적으로 매설할 수 있다. 불소 원자를 포함하는 발수 처리용 가스로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 퍼플루오로메탄(사불화탄소), 퍼플루오로헥산 등을 들 수 있다.
상기 발수 처리용 가스가 퍼플루오로카본을 포함하는 것임이 바람직하다. 퍼플루오로카본은 플루오로카본류에 속하는 화학 물질이기 때문에, 발수 처리 영역에 불소 및 탄소를 용이하게 공급할 수 있다. 또한 퍼플루오로카본은 수소를 포함하지 않기 때문에 표층부의 수소가 기재 유래의 것에 한정되어, 과잉으로 수소를 함유하는 일이 없어 극성을 저감시킬 수 있다. 또한, 산소를 포함하지 않기 때문에 표층부의 산소가 기재 유래의 것에 한정되어, 과잉으로 산소를 함유하는 일이 없어 극성을 보다 저감시킬 수 있다.
상기 퍼플루오로카본이 퍼플루오로메탄인 것이 바람직하다. 상기 발수 처리용 가스에 퍼플루오로메탄이 포함됨으로써, 발수 처리 영역에 불소 및 탄소를 보다 용이하게 공급할 수 있다.
<이점>
당해 발수성 투명 필름의 제조 방법은, 기재 W의 표면에 탄소, 불소 및 산소를 발수 처리 영역의 표층부에 매설한다. 탄소, 불소 및 산소의 매설은, 플라스마 처리에 의하여 이온화된 불소 이온 등을 기재 W 표면에 돌입시키기 때문에, 불소 원자가 기재 W 표면에 많고 기재 내부에는 적은 발수성 투명 필름을 용이하게 생산할 수 있다. 또한 1쌍의 롤(2)에 기재 W를 감고, 이 1쌍의 롤(2) 간에 교류를 인가함으로써, 롤(2)이 플라스마에 대하여 부의 전위를 갖고, 플라스마 중의 운동 에너지를 가진 양이온이, 롤(2)에 감긴 기재 W에 대하여 충돌할 수 있어, 기재 W의, 표층부로의 불소 등의 타입(매설)을 효과적으로 행할 수 있다. 따라서 발수성 및 투명성이 우수한 발수성 투명 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 당해 발수성 투명 필름의 제조 방법에 사용되는 플라스마 처리 장치는, 공지된 플라스마 CVD 장치 등을 이용할 수 있으므로, 저비용으로 발수성 투명 필름을 생산할 수 있다.
[그 외의 실시 형태]
본 발명은 이상 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
상술한 발수성 투명 필름의 제조 방법에서, 기재 W를 1쌍의 롤(2)에 감은 것으로서 설명하였지만, 기재 W를 하나의 롤(2)에 감거나, 또는 기재 W를 복수 쌍의 롤(2)에 감아 당해 발수성 투명 필름을 제조하는 방법도, 본 발명의 범주이다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이 실시예의 기재에 기초하여 본 발명이 한정적으로 해석되는 것은 아니다.
[시료]
기재는, 무색 투명하고 두께 100㎛, 폭 350㎜의 폴리에스테르 필름(도요보 가부시키가이샤 제조, 코스모샤인 A4100)을 사용하였다. 이 기재의 표면에, 표 1의 조건에서, 상술한 도 1의 플라스마 처리 장치를 사용하여 발수 처리를 실시하여, 실시예 1 내지 5의 발수성 투명 필름을 얻었다. 발수 처리용 가스의 공급량으로서는, 실시예 1, 2, 5는 200sccm으로 하고, 실시예 3, 4는, 헥사메틸디실록산(HMDSO, 컨버전 팩터: 0.110)으로 교정된 매스 플로우 컨트롤러로, 표시값이 50sccm으로 되도록 유량을 설정하였다. 또한 실시예 3, 4의 「FC-72」란, 쓰리엠 저팬 가부시키가이샤 제조의 테트라데카플루오로헥산(분자식: C6F14)이다.
[평가 방법]
상기 실시예 1 내지 5의 발수성 및 투명성의 평가를, 이하의 장치 및 방법을 이용하여 행하였다.
<발수성 평가>
장치: 알박 파이사 제조의 Quantera SXM
X선원: 단색화 Al Kα
X선 출력: 25.0W
X선 빔 직경: φ100㎛
광전자 취출각: 45°
Ar+ 스퍼터 조건:
Ar+ 에너지: 1KeV
래스터 사이즈: 3×3㎜
스퍼터비: 0.9㎚/min.(스퍼터 깊이는 모두 SiO2 환산)
<투명성 평가>
전체 광선 투과율 및 헤이즈는, 「닛폰 덴쇼쿠 고교 가부시끼가이샤 제조의 헤이즈 미터: NDH5000」을 사용하여 측정하였다. 황색도 b*는, 「니혼 분코 가부시키가이샤 제조의 자외 가시 근적외 분광 광도계: V-570」을 사용하여, 투과 스펙트럼을 측정하여 황색도 b*를 구하였다. 물의 접촉각은, 「교와 가이멘 가가꾸 가부시키가이샤 제조의 접촉각 측정계: CA-A」를 사용하여 측정하였다.
도 2에, X선 광전자 분광법으로 계측한, 실시예 1의, 발수 처리된 면으로부터 깊이 방향과 불소 원자, 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 함유량의 관계를 나타내는 분포 곡선을 나타낸다. 도 3 내지 6에, 실시예 2 내지 5의 상기 분포 곡선을 나타낸다. 도 7에, X선 광전자 분광법으로 계측한, 실시예 1의, 발수 처리된 면의 C1s 협역 스펙트럼, (C-C, C-H), C-O, (O-C=O, CHF), CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 5종의 피크의 분리를 나타낸다. 도 8 내지 11에, 실시예 2 내지 5의, 상기 5종의 피크의 분리를 나타낸다. 또한 도 7 내지 11의 그래프에서는, C1s 협역 스펙트럼의 메인 피크를 「C-C, C-H(sp3)」으로 가정하고, 이 피크 위치가 284.7eV로 되도록 에너지 축을 보정하고 있다.
<결과>
도 2 내지 6로부터, 실시예 1 내지 5 모두, 불소 원자 함유량이 발수 처리면에서 최댓값을 나타내고, 발수성 투명 필름의 두께 방향 깊이의 증가와 함께 단조롭게 감소하고 있음을 알 수 있다. 표 2로부터, X선 광전자 분광법으로 계측하면, 실시예 1 내지 5 모두, 발수 처리면의 불소 원자의 함유비가 15% 이상임을 알 수 있다. 또한 표 3으로부터, 실시예 1 내지 5 모두, C 전체의 결합 상태의 존재량에 대한 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 8% 이상임을 알 수 있다. 표 4로부터, 발수 처리가 되지 않은 기재에서 계측되는 수치와 실시예 1 내지 5의 계측되는 수치의 차가, 전체 광선 투과율에서 5% 이내, 헤이즈에서 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*에서 2 이내이고, 실시예 1 내지 5 모두, 물의 접촉각이 105° 이상임을 알 수 있다. 이상으로부터, 실시예 1 내지 5 모두, 발수성 및 투명성이 우수한 발수성 투명 필름임을 알 수 있다.
본 발명의 발수성 투명 필름은, 상술한 바와 같이 발수성 및 투명성이 우수하므로, 옥외에서 사용되는 기기의 표시부, 광학 필름 등에 적합하게 사용할 수 있다.
1: 진공 챔버
2: 롤
3: 전원
4: 가스 공급부
5: 자장 발생 수단(여자 코일)
6: 가이드 롤
7: 기재 롤
8: 제품 롤
F: 발수성 투명 필름
P: 진공 펌프
W: 기재
2: 롤
3: 전원
4: 가스 공급부
5: 자장 발생 수단(여자 코일)
6: 가이드 롤
7: 기재 롤
8: 제품 롤
F: 발수성 투명 필름
P: 진공 펌프
W: 기재
Claims (18)
- 표면 중 적어도 일부의 영역에 발수 처리가 실시된 발수성 투명 필름이며,
상기 발수 처리 영역의 표층부가 탄소, 불소 및 산소를 포함하고,
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는 것을 특징으로 하는, 발수성 투명 필름. - 제1항에 있어서,
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 표면의 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 질소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 함유비가 15% 이상이고,
C1s 협역 스펙트럼이,
(C-C, C-H),
C-O,
(O-C=O, CHF),
CFx(x=1 내지 2), 및
CFx(x=2 내지 3)
의 5종의 피크로 분리되고,
상기 5종의 피크로부터 얻어지는 C 전체의 결합 상태의 존재량에 대한, CFx(x=1 내지 2) 및 CFx(x=2 내지 3)의 피크로부터 얻어지는 CFx의 결합 상태의 존재량의 비가 8% 이상인, 발수성 투명 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 불소 원자의 함유비가 상기 표층부의 표면으로부터 깊이 10㎚에서 5% 이하로 되는, 발수성 투명 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표층부에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 많은, 발수성 투명 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표층부의 표면으로부터 깊이 10㎚ 이상에서 불소 함유량이 산소 함유량보다도 적은, 발수성 투명 필름. - 제1항에 있어서,
상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내인, 발수성 투명 필름. - 제2항에 있어서,
상기 발수 처리 영역과 상기 발수 처리 영역 외의 전체 광선 투과율의 차가 5% 이내, 헤이즈의 차가 1% 이내, 및 투과 스펙트럼의 황색도 b*의 차가 2 이내인, 발수성 투명 필름. - 제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
주성분이 폴리에스테르 또는 폴리올레핀인, 발수성 투명 필름. - 제8항에 있어서,
상기 폴리에스테르가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트인, 발수성 투명 필름. - 제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 발수성 투명 필름을 구비하는, 디스플레이.
- 복수의 필름을 맞붙인 적층 필름이며, 외층에, 제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 발수성 투명 필름을 사용한, 광학 조정 필름.
- 기재 표면 중 적어도 일 영역에 발수 처리를 실시하는 공정을 갖고,
상기 발수 처리 공정이, 플라스마 처리에 의하여 탄소, 불소 및 산소를 상기 영역의 표층부에 매설하는 공정을 포함하고,
X선 광전자 분광법으로 계측한, 상기 표층부의 깊이 방향의 불소 원자 함유량의 분포 곡선에서, 상기 불소 원자 함유량이 상기 표면에서 최댓값을 나타내고, 상기 깊이의 증가와 함께 점감하는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제12항에 있어서,
상기 매설 공정이, 상기 기재를 1쌍의 롤에 감는 공정과, 상기 1쌍의 롤 간의 방전에 의하여 플라스마를 발생시키는 공정을 포함하는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 방전을, 상기 1쌍의 롤 전위의 극성을 교대로 반전시켜 행하는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 플라스마 발생 공정에서, 상기 1쌍의 롤의 내부에 포함되는 자장 발생 수단에 의하여 상기 1쌍의 롤 표면에 자장을 형성시키는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스마 처리에 사용되는 발수 처리용 가스가 불소 원자를 포함하는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제16항에 있어서,
상기 발수 처리용 가스가 퍼플루오로카본을 포함하는, 발수성 투명 필름의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 퍼플루오로카본이 퍼플루오로메탄인, 발수성 투명 필름의 제조 방법.
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