(57)【要約】【課題】基材フィルム層にハードコート層が積層されてなる保護フィルムで、該ハードコート層の積層時の生産効率が良く、かつ、その表面硬度が優れている保護フィルムを提供することにある。【解決手段】基材フィルム層の少なくとも片面にハードコート層が積層されてなる保護フィルムにおいて、該ハードコート層が真空蒸着成膜法により成膜してなるアクリル系モノマーの未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して、付加重合させてなる硬化薄膜からなり、前記アクリル系モノマーがペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートのアクリル基の一つ以上をメタクリル基で置換したものを少なくとも１つ含むものからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルム層の少なくとも片面にハードコート層が積層されてなる保護フィルムにおいて、該ハードコート層が真空蒸着成膜法により成膜してなるアクリル系モノマーの未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して、付加重合させてなる硬化薄膜からなることを特徴とする保護フィルム。
【請求項２】
前記アクリル系モノマーがペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートのアクリル基の一つ以上をメタクリル基で置換したものを少なくとも１つ含むものからなることを特徴とする請求項１記載の保護フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種生活関連用品や各種電子機器などの表面を保護するために使用するフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、プラスチックは優れた加工性及び透明性に加えて軽量、安価であると共に、その光学特性などに長所を有しているが、反面、ガラスなどに比べて柔らかく、表面に傷が付き易いなどの欠点を有している。各種生活関連用品や各種電子機器などの表面を保護するする為に使用する保護フィルムは、これらの欠点を改善する為に、基材フィルムに傷つき防止用のハードコート層を積層したものが一般的に使用されている。前記ハードコート層にはシリコン系コート剤、アクリル系コート剤あるいはメラミン系コート剤などの熱硬化性のコート剤が使用されており、特に硬度の点でシリコン系コート剤が多く用いられている。しかし、前記シリコン系コート剤は高価であり、さらに熱硬化させる時に長時間を要する為に生産設備も大規模の熱乾燥炉が必要になり、また、熱硬化時に基材フィルムが変形し易いなどの弊害があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、基材フィルム層にハードコート層が積層されてなる保護フィルムで、該ハードコート層の積層時の生産効率が良く、かつ、その表面硬度が優れている保護フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に係る発明は、基材フィルム層の少なくとも片面にハードコート層が積層されてなる保護フィルムにおいて、該ハードコート層が真空蒸着成膜法により成膜してなるアクリル系モノマーの未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して、付加重合させてなる硬化薄膜からなることを特徴とする保護フィルムである。
【０００５】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、前記アクリル系モノマーがペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートのアクリル基の一つ以上をメタクリル基で置換したものを少なくとも１つ含むものからなることを特徴とする保護フィルムである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の保護フィルムは、基材フィルム層の少なくとも片面にハードコート層が積層されてなる保護フィルムにおいて、該ハードコート層が真空蒸着成膜法により成膜してなるアクリル系モノマーの未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して、付加重合させてなる硬化薄膜からなっており、前記アクリル系モノマーがペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートのアクリル基の一つ以上をメタクリル基で置換したものを少なくとも１つ含むものからなっているので、ハードコート層が積層工程で連続的に効率良く形成できると共に、積層時に大気へ揮発する有機化合物も少なく、さらに、ハードコート層の表面硬度も硬くて優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の保護フィルムを実施の形態に沿って説明する。図１は本発明の保護フィルムの
一実施形態を示す側断面図であり、保護フィルム（１０）は基材フィルム層（１１）の片面にハードコート層（１２）を積層した構成になっている。
【０００８】
前記基材フィルム層（１１）に使用するフィルムは、ポリオレフィン系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリイミドフィルム、アクリルニトリルフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリ乳酸フィルム、ポリカーボネートフィルム、塩化ビニルフィルム、セロハン、トリアセチルセルロースフィルムなどが使用でき、用途や要求物性により適宜選定することが望ましい。例えば、家具の天板に使用する場合はポリエチレンテレフタレートフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルムなどがコスト的に用いやすく、また質感においても優れる。屋外で用いる看板や標識などの被覆に用いる場合は耐候性に優れるアクリルニトリルフィルムが適している。電子機器分野の用途に使用する場合はトリアセチルセルロースフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが望ましい。厚さは用途に応じて、９〜２００μｍのものを使用する。
【０００９】
前記ハードコート層（１２）はペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートのアクリル基の一つ以上をメタクリル基で置換したものを少なくとも１つ以上含むものからなるアクリル系モノマーの未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して付加重合させた硬化薄膜からなっており、その形成方法は、真空蒸着成膜装置内で、基材フィルム層上に前記アクリル系モノマーの未硬化薄膜を積層し、その未硬化薄膜に紫外線若しくは電子線を照射して付加重合させて硬化させて、硬化薄膜を得る。
【００１０】
一般的に、アクリル系硬化膜からなるハードコート層は、アクリル系のモノマーあるいはオリゴマーを含む溶液をダイコーティング法やリップコーディング法により塗布した後に、各種エネルギーを加えて、硬化させて硬化膜を形成する方法が用いられているが、この形成方法は加工速度が実用上は１０ｍ／ｍｉｎ程度で非常に遅く、効率が良くなく、また硬化膜の厚さは数μ程度であり、用途によっては非常に薄い膜が要求される場合がある。本発明の保護フィルム（１０）のハードコート層（１２）は前記形成方法で積層しているので、非常に薄くすることが可能であり、厚さは０．０５〜２０μｍである。２０μｍを越える場合はフレキシビリティに欠け、割れやすいので良くない。
【００１１】
通常、付加重合は他の重合に比べて重合前後での体積変化、特に収縮が小さく、塗工時や使用時の各種の悪影響が小さい。一方、縮合重合は反応速度が小さく、硬化に時間がかかり、ウェブ中の他のロールを汚染したり、基材フィルム層の裏面に移行したりする恐れがあるが、付加重合ではそのような懸念が小さい。付加重合に際しては、アクリル基やメタクリル基を持つものは取り扱いも簡便で、また重合性に優れており、薄膜の硬度なども充分であることが多い。特に硬化薄膜形成中の皮膚刺激性を抑制したり、あるいは硬い膜を得たい時にはメタクリル基のものを用いるのが好ましく、逆に、フレキシブルな膜を得たい、あるいは低エネルギー量で効率よく重合させたい際にはアクリル基のものを用いるなど適宜調整することができる。実際には取扱性や最終的に要求される物性などに応じて、種々のモノマーを混合して用いることが望ましい。
【００１２】
また、アクリル系モノマーを付加重合させる為に加えるエネルギーは、熱や電子線や紫外線を使用する。これらの中では、電子線あるいは紫外線が好ましく、この場合、発生する重合熱はあるものの、一般的な加熱方式よりも遥かに低温で重合反応が進行する。例えば、電子線を用いた場合は、多くの付加重合反応が容易に進行するが、基材が大きく帯電する、基材への付加が大きいなどの問題があり、一方、紫外線を用いた場合は、重合開始剤が必要であり、成膜後に残留している重合開始剤がブリードする懸念があるものの、帯
電の問題は大きく解消される。従って、用途や使用したモノマーの反応性を考慮して適宜選定する。前記電子線や紫外線を照射して重合させる方法は、重合反応が低温で可能であり、ラジカル重合などにおける素反応の一つである連鎖移動反応の起こる割合を低減させ、すなわち分子量分布は全体的に高い方へシフトする。すなわち低分子量成分が減少し、これはブリーディングの防止に寄与し、また機械的強度も発現する。本発明の保護フィルム（１０）のハードコート層（１２）は、真空蒸着成膜装置内で、アクリル系モノマーを電子線若しくは紫外線を用いて硬化させているので、高速成膜が可能で、薄膜化が図れ、且つ、積層時に大気への揮発性化合物も少なくて環境負荷が小さく、また、真空下で形成される為に異物の混入が極めて少ない。
【００１３】
以下に、本発明の保護フィルムを具体的な実施例に沿ってさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００１４】
基材フィルム層（１１）として、厚さ１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東洋紡（株）、商品名：Ａ４３００）を使用し、真空成膜装置内で、ペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学（株）、商品名：ライトアクリレートＰＥ−３Ａ）／ネオペンチルグリコールジアクリレート（共栄社化学（株）、商品名：ライトアクリレートＮＰ−Ａ）＝９０／１０（重量％比率）の混合物からなるモノマー液を真空条件下で加熱蒸発させて、前記二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に塗布した後に１５Ｍｒａｄの電子線を照射し、硬化させて膜厚０．５μｍの硬化薄膜からなるハードコート層（１２）を積層して、本発明の保護フィルムを作成した。
【実施例２】
【００１５】
実施例１において、同一混合比率の混合物からなるモノマー液にベンゾフェノン系の紫外線ラジカル開始剤を添加した配合液を二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に塗布した後に、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀紫外線を照射して硬化させ、膜厚０．５μｍの硬化薄膜からなるハードコート層（１２）を積層した以外は、同様にして本発明の保護フィルムを作成した。
【実施例３】
【００１６】
実施例１において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの代わりに、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学（株）、商品名：ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）を使用した以外は、同様にして本発明の保護フィルムを作成した。
【実施例４】
【００１７】
実施例１において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの代わりに、トリメチロールプロパントリアクリレート（共栄社化学（株）、ライトアクリレートＴＭＰ−Ａ）を使用した以外は、同様にして本発明の保護フィルムを作成した。
【実施例５】
【００１８】
実施例１において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの代わりに、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（共栄社化学（株）、商品名：ライトアクリレートＤＣＰ−Ａ）を使用した以外は、同様にして本発明の保護フィルムを作成した。
【００１９】
以下に、本発明の比較用の実施例を説明する。
【実施例６】
【００２０】
モノマー液として、ネオペンチルグリコールジアクリレート（共栄社化学（株）、商品名：ライトアクリレートＮＰ−Ａ）のみを使用した以外は、実施例１と同様にして比較用の保護フィルムを作成した。
【００２１】
〈評価〉
本発明の実施例１〜５の保護フィルム及び比較用の実施例６の保護フィルムを用いて、以下の測定方法で鉛筆引っかき値を測定し、ハードコート層の硬さを評価した。その結果を表１に示す。
（１）鉛筆引っかき値測定方法
ＪＩＳ  Ｋ−５４００の手かき法に準拠した測定方法で各保護フィルムのハードコート層表面の鉛筆引っかき値を測定し、硬さの良否を評価した。
【００２２】
【表１】
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表１に示すように、本発明の実施例１〜５の保護フィルムのハードコート層はすべて良好な硬度を得た。一方、比較用の実施例６の保護フィルムのハードコート層はその硬度が劣っている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の保護フィルムの一実施形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…保護フィルム
１１…基材フィルム層
１２…ハードコート層
【図１】
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