(57)【要約】【課題】金属層との密着力と、耐傷性とをバランス良く両立させることが可能な金属化フィルムと、その製造方法を提供する。【解決手段】基材となる樹脂フィルムの少なくとも一面上に、アンカーコート層と、金属層とをこの順に積層してなる金属化フィルムであって、アンカーコート層の金属層側表面が、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成していることを特徴とする金属化フィルム、およびその製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材となる樹脂フィルムの少なくとも一面上に、アンカーコート層と、金属層とをこの順に積層してなる金属化フィルムであって、アンカーコート層の金属層側表面が、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成していることを特徴とする金属化フィルム。
【請求項２】
前記海部分と島部分の金属層に対する吸着力の差が、７００ｐＮ以上の範囲にある、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項３】
前記アンカーコート層の金属層側表面における前記島部分の合計面積割合が、１５％以上３０％以下の範囲にある、請求項１または２に記載の金属化フィルム。
【請求項４】
前記アンカーコート層が、少なくとも、アクリル系樹脂と、イソシアネート系樹脂と、光硬化性樹脂とを含み、該アクリル系樹脂とイソシアネート系樹脂が前記海部分を形成し、該光硬化性樹脂が前記島部分を形成している、請求項１〜３のいずれかに記載の金属化フィルム。
【請求項５】
前記アンカーコート層の厚みが０．５μｍ以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の金属化フィルム。
【請求項６】
前記金属層が、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、インジウム、スズからなる群より選択される少なくとも一つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の金属化フィルム。
【請求項７】
前記金属層が、金属層本体層と、該金属層本体層のアンカーコート層側表面上に位置するアンカー金属層を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の金属化フィルム。
【請求項８】
前記金属層が、蒸着金属層を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の金属化フィルム。
【請求項９】
前記蒸着金属層の少なくとも一面に、該蒸着金属層への光透過を遮断する黒化層が設けられている、請求項８に記載の金属化フィルム。
【請求項１０】
基材となる樹脂フィルムの少なくとも一面上に、アンカーコート層と、金属層とをこの順に積層する金属化フィルムの製造方法であって、アンカーコート層の形成に、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合樹脂を用いるとともに、該熱硬化性樹脂を硬化させた後に該光硬化性樹脂を硬化させ、硬化させた熱硬化性樹脂と硬化させた光硬化性樹脂により、アンカーコート層の金属層側表面に、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成することを特徴とする、金属化フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムおよびその製造方法に関し、とくに、金属層との密着力と、耐傷性とをバランス良く両立させた金属化フィルムと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば  タッチパネルや電磁波シールドに用いられる導電性フィルムとして、ポリエステルフィルム等の樹脂フィルムからなる基材上に金属層が設けられた金属化フィルムが知られている。特に、基材として透明フィルムを用いた回路材料は、軽量かつ視認性が良いなどの理由から自動車用やディスプレィ用など種々の応用が提案されている。
【０００３】
このような金属化フィルムの製造方法として、金属層の接着力（密着力）を適切に高く維持するために、基材となる樹脂フィルム上にアンカーコート層（アンダーコート層またはプライマー層と呼ばれることもある。）を設け、その上に、蒸着等により金属層を積層する手法が知られている。例えば特許文献１に記載の方法では、基材上にポリウレタン樹脂のアンダーコート層を塗布し、その上に金属薄膜を真空蒸着している。特許文献２に記載の方法では、基材上に、ウレタン樹脂とエポキシ樹脂と硬化剤を含むプライマー層を設け、その上に電磁波シールド層を構成する金属層を設けている。
【０００４】
アンダーコート層を形成するアンダーコート剤の改良技術として、特許文献３で、基材と金属層としての銅薄膜との初期密着性のみならず、アルカリ溶液および酸性溶液で処理した後の基材と銅薄膜との密着性においても優れるアンダーコート剤が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１２３８８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３７３６号公報
【特許文献３】特開２０１６−０６９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１〜３においては、いずれも、アンカーコート層に関して、基材と金属層との密着性を、とくに、アンカーコート層と金属層との密着力を高めることが目的とされているが、この密着力を高めるだけでは、別の問題が解消されないおそれがある。すなわち、例えばウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂をアンカーコート層に用いると、そのアンカーコート層とその上に設けられる金属層との密着力、ひいては金属化フィルム全体としての金属層の密着力は高められるが、ウレタン樹脂からなるアンカーコート層は比較的柔らかく、傷が付きやすい。傷が付きやすいアンカーコート層の上に金属層を設けると、例えば金属層を形成する銅を蒸着すると、アンカーコート層の傷に沿って銅からなる金属層に割れが生じるおそれがある。逆に傷が付きにくい比較的硬い材質のアンカーコート層を設けると、耐傷性は改善されるものの、通常、アンカーコート層と金属層との密着力を高めることが困難になる。
【０００７】
そこで本発明の課題は、上記のような問題点に着目し、金属層との密着力と、耐傷性とをバランス良く両立させることが可能な金属化フィルムと、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る金属化フィルムは、基材となる樹脂フィルムの少なくとも一面上に、アンカーコート層と、金属層とをこの順に積層してなる金属化フィルムであって、アンカーコート層の金属層側表面が、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成していることを特徴とするものからなる。
【０００９】
このような本発明に係る金属化フィルムにおいては、アンカーコート層の金属層側表面が、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成しているので、吸着力が相対的に高い海部分によってアンカーコート層における金属層との高い密着力が確保されつつ、吸着力が相対的に低い島部分によって前記高い密着力が局部的に緩和されて、アンカーコート層に傷が付きにくくなるとともに、アンカーコート層の傷に沿って金属層に割れが生じるおそれも大幅に軽減され、アンカーコート層の金属層側表面の耐傷性、ひいては金属層の耐傷性が大幅に向上される。そして、海部分と島部分とは海島構造を形成しており、島部分が海部分中に適切に分散されて点在されるので、上記高い密着力の確保と耐傷性の大幅な向上とがバランス良く両立され達成されることとなる。
【００１０】
上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記海部分と島部分の金属層に対する吸着力の差が、７００ｐＮ以上の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１０００ｐＮ以上の範囲である。吸着力の差が７００ｐＮ未満であると、上述の如き海島構造による高い密着力の確保と耐傷性の大幅な向上とをバランス良く両立させることが難しくなる。
【００１１】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記アンカーコート層の金属層側表面における上記島部分の合計面積割合が、１５％以上３０％以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１８％以上２８％以下の範囲である。島部分の合計面積割合が１５％未満であると、島部分の合計面積割合が小さくなり過ぎるとともに海部分の合計面積割合が多くなり過ぎ、島部分による耐傷性の大きな改善効果が見込めなくなる。島部分の合計面積割合が３０％を超えると、海部分の合計面積割合が小さくなり過ぎ、高い密着力の確保が難しくなる。
【００１２】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記の如くアンカーコート層の金属層側表面における上記島部分の合計面積割合を所望の範囲にするためには、島部分が適切に分布していることが好ましく、島部分の平均平面サイズも適切な範囲にあることが好ましい。この島部分の平均平面サイズは、アンカーコート層の金属層側表面において、海島構造中にいかに良好に分散されているかを表す尺度になり得る。島部分の平均平面サイズが小さくなり過ぎると、海部分による金属層との高い密着力の、島部分による局部的な緩和機能が十分にされなくなるおそれがあり、耐傷性の大きな改善効果が見込めなくなるおそれがある。島部分の平均平面サイズが大きくなり過ぎると、金属層側表面において、海部分による金属層との高い密着力の、島部分による局部的な緩和機能のばらつきが、金属層側表面において大きくなり過ぎるおそれがあり、海部分による密着力の改善と島部分による耐傷性の向上効果の両方が低下するおそれがある。
【００１３】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、より具体的な上記アンカーコート層としては、例えば、少なくとも、アクリル系樹脂と、イソシアネート系樹脂と、光硬化性樹脂とを含み、該アクリル系樹脂とイソシアネート系樹脂が上記海部分を形成し、該光硬化性樹脂が上記島部分を形成している構成を採用できる。すなわち、少なくとも、熱硬化性樹脂であるアクリル系樹脂とイソシアネート系樹脂と、光硬化性樹脂とを含む構成とし、熱硬化性樹脂で海部分を形成し、光硬化性樹脂が島部分を形成して、目標とする海島構造を構成するのである。
【００１４】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記アンカーコート層の厚みとしては０．５μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１．０μｍ以上である。アンカーコート層の厚みが０．５μｍ未満では、望ましい金属層との密着性、耐傷性ともに得られないおそれがある。
【００１５】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいて、上記金属層の材質としては特に限定されないが、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、インジウム、スズからなる群より選択される少なくとも一つを含む材質を挙げることができる。
【００１６】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記金属層として、金属層本体層と、該金属層本体層のアンカーコート層側表面上に位置するアンカー金属層を有する構成を採用することができる。金属層本体層に加え、このようなアンカー金属層を設けることで、アンカーコート層との密着力の一層の向上や、金属層全体の耐久性の向上をはかることが可能になる。アンカー金属層の材質としては特に限定されず、基本的には金属層本体層とは別の材質とされるが、例えば、上記同様に、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、インジウム、スズからなる群より選択される少なくとも一つを含む材質を挙げることができる。
【００１７】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記金属層の構造自体は特に限定されず、金属化フィルムの用途に応じて適宜選択できるが、代表的な構造として、上記金属層が、蒸着金属層を含む形態を挙げることができる。
【００１８】
また、上記本発明に係る金属化フィルムにおいては、上記蒸着金属層の少なくとも一面に、該蒸着金属層への光透過を遮断する黒化層が設けられている形態を採用することができる。とくに基材に透明樹脂フィルムを用いている場合、蒸着金属層の金属色によっては金属層の視認性がそれほど高くない場合もあるが、このような場合に、上記のような反射しにくい黒化層を設けることにより、黒化層を含めた金属層の視認性を高めることが可能になる。この黒化層は、視認性を高めることができさえすればよく、ごく薄い層で構成されればよい。
【００１９】
さらに、本発明は、基材となる樹脂フィルムの少なくとも一面上に、アンカーコート層と、金属層とをこの順に積層する金属化フィルムの製造方法であって、アンカーコート層の形成に、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合樹脂を用いるとともに、該熱硬化性樹脂を硬化させた後に該光硬化性樹脂を硬化させ、硬化させた熱硬化性樹脂と硬化させた光硬化性樹脂により、アンカーコート層の金属層側表面に、原子間力顕微鏡で測定される金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成することを特徴とする、金属化フィルムの製造方法についても提供する。
【００２０】
このような本発明に係る金属化フィルムの製造方法においては、先に熱硬化性樹脂を硬化させることにより、アンカーコート層の金属層側表面に、金属層に対する吸着力が相対的に高い海部分が形成され、しかる後に光硬化性樹脂を硬化させることにより、金属層に対する吸着力が相対的に低い島部分が形成される。これによって、アンカーコート層の金属層側表面に、望ましい形態の海島構造が形成され、アンカーコート層の金属層との高い密着力が確保されつつ、アンカーコート層の金属層側表面の耐傷性、ひいては金属層の耐傷性が向上される。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明に係る金属化フィルムおよびその製造方法によれば、金属層との密着力と、耐傷性とをバランス良く両立させることが可能になり、優れた品質の金属化フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施態様に係る金属化フィルムの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る金属化フィルムを示している。図１において、１は金属化フィルム全体を示しており、金属化フィルム１は、基材となる樹脂フィルム２（例えば、ポリエチレンテレフタレート等からなる透明樹脂フィルム）の少なくとも一面上に、アンカーコート層３と、金属層４とをこの順に積層してなる金属化フィルムに構成されている。アンカーコート層３の金属層側表面３ａは、原子間力顕微鏡で測定される金属層４に対する吸着力が相対的に高い海部分と、相対的に低い島部分とからなる海島構造を形成している。原子間力顕微鏡による金属層４に対する吸着力の測定方法については後述する。
【００２４】
図１に示す金属化フィルム１においては、アンカーコート層３は、少なくとも、熱硬化性樹脂であるアクリル系樹脂およびイソシアネート系樹脂と、光硬化性樹脂（例えば、紫外線硬化性樹脂）とを含んでおり、先に硬化剤と反応されて硬化される熱硬化性樹脂が上記海部分を形成し、しかる後に硬化される光硬化性樹脂が上記島部分を形成している。アンカーコート層３の金属層４側表面における上記島部分の合計面積割合は、１５％以上３０％以下の範囲に設定されている。また、アンカーコート層３の厚みは、本実施態様では、１．０μｍ以上とされている。
【００２５】
また、金属層４は、本実施態様では、蒸着金属層５と、蒸着金属層５の両面側に設けられた、蒸着金属層５への光透過を遮断する黒化層７とを有しており、さらに、蒸着金属層５と黒化層７とで構成される金属層本体層のアンカーコート層３側表面上に位置するアンカー金属層６を有している。蒸着金属層５は、例えば厚み１．０〜２．０μｍの銅蒸着層からなり、黒化層７は、例えば厚み０．０１μｍ程度のごく薄い光透過遮断層からなり、アンカー金属層６は、蒸着金属層５が銅蒸着層からなる場合には、例えば、ニッケル、クロム、チタニウムなどを含む厚み０．０１μｍ程度のごく薄い金属層からなり、例えば、蒸着金属層５の銅より先に酸化して不導体層を形成している。但し、蒸着金属層５やアンカー金属層６には、前述したような各種金属の使用が可能である。また、黒化層７やアンカー金属層６は、金属化フィルム１の用途によっては省略することも可能である。
【００２６】
本発明における原子間力顕微鏡による金属層に対する吸着力の測定においては、原子間力顕微鏡（日立ハイテクサイエンス社製、ＡＦＭ５２００Ｓ）を用いて、試料と原子間力顕微鏡の探針の間に働く力を、本発明における吸着力として検出した。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、本実施例で作製された各サンプルの評価方法を以下に示す。
【００２８】
（１）吸着力測定
日立ハイテクサイエンス社製原子間力顕微鏡、ＡＦＭ５２００Ｓを使用し、サンプル表面（700nm角）を探針で押し込み、その後探針を持ち上げる際に試料表面が探針を引き下げる方向に働かせる力を吸着力として測定した。その際吸着力が７００ｐＮを超える部分（海部分）とそれ以下の部分（島部分）について面積を算出し、全測定面積に対する島部分の面積を算出した。
【００２９】
（２）アンカーコート層、金属層の厚み測定
ミクロトームにて、作製したサンプルの断面を切り出し、その断面を電界放射型走査電子顕微鏡（（株）日本電子製ＪＳＭ−６７００Ｆ、加速電圧１０ｋＶ、観察倍率２０，０００倍）にて観察し、樹脂層、金属層のそれぞれの厚みを測定した。測定は、２０ｃｍ×２０ｃｍサイズのサンプル１枚から任意の５箇所について測定し、平均する。
【００３０】
（３）密着力測定
日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ５６００−５−６に規定された「碁盤目試験粘着テープ剥離」に従って評価した。
【００３１】
（４）耐擦性
300ｇ荷重の条件で旭化成株式会社製“ＢＥＭＣＯＴ  Ｍ−３”をサンプル表面で５０往復した後のキズ付性について目視で評価した。
【００３２】
（実施例１−１）
樹脂フィルムとして東レ（株）製ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（商品名：ルミラー（登録商標）Ｕ４８、厚み：１００μｍ）を用いた。アンカーコート層を形成する為の塗工液を、アクリル系樹脂として東レファインケミカル（株）製アクリル樹脂（商品名：コータックス（登録商標）ＬＨ６４４）３．５ｇに、イソシアネート樹脂として日本ポリウレタン（株）製イソシアネート（タイプＨＬ）０．６ｇ、光硬化性樹脂として日立化成株式会社製ウレタンアクリレート（ヒタロイド７９０３−１）１．５ｇを加え、メタリングバー＃４で塗工した際にｄｒｙ膜厚が０．５μｍになるようにＭＥＫ（メチルエチルケトン）で希釈調整した。その後光重合開始剤としてＢＡＳＦ社製光重合開始剤（イルガキュア  １８４）を滴下し、完成した塗工液を樹脂フィルム上にメタリングバー＃４で塗工した後、乾燥オーブン内で１５０℃１分にて加熱、さらに高圧水銀灯下で３００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ（紫外線）照射を行い、アンカーコート層を形成した。
【００３３】
（実施例１−２）
実施例１−１で作成したアンカーコート層上にバッチスパッタ装置でニッケル（下地層）を１０ｎｍ付けた後に、バッチ式蒸着装置で銅を蒸着した。その際の条件は、到達真空度を０．０２Ｐａとして、厚み０．３ｍｍのタングステンボートに銅を５ｇのせ、電流２００Ａにて３分間蒸着した。その後蒸着された銅の上にバッチスパッタ装置でスパッタリングガスとして窒素を用い銅をスパッタすることで黒化層を形成した。
【００３４】
（実施例２−１）
日立化成株式会社製ウレタンアクリレート（ヒタロイド７９０３−１）の使用量を２．０ｇとした以外は実施例１−１と同様の方法でアンカーコート層を形成した。
【００３５】
（実施例２−２）
実施例２−１で得られたアンカーコート層上に実施例１−２と同様の方法で下地層、銅層、黒化層を形成した。
【００３６】
（実施例３−１）
日立化成株式会社製ウレタンアクリレート（ヒタロイド７９０３−１）の使用量を１．０ｇとした以外は実施例１−１と同様の方法でアンカーコート層を形成した。
【００３７】
（実施例３−２）
実施例３−１で得られたアンカーコート層上に実施例１−２と同様の方法で下地層、銅層、黒化層を形成した。
【００３８】
（比較例１−１）
実施例１−１で調整した塗工液を用いて、樹脂フィルム上にメタリングバー＃３で塗工をした後、乾燥オーブン内で１５０℃１分に加熱、さらに高圧水銀灯下で３００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ照射を行い、アンカーコート層を形成した。
【００３９】
（比較例１−２）
比較例１−１で得られたアンカーコート層上に実施例１−２と同様の方法で下地層、銅層、黒化層を形成した。
【００４０】
（比較例２−１）
日立化成株式会社製ウレタンアクリレート（ヒタロイド７９０３−１）の使用量を３．０ｇとした以外は実施例１−１と同様の方法でアンカーコート層を形成した。
【００４１】
（比較例２−２）
比較例２−１で得られたアンカーコート層上に実施例１−２と同様の方法で下地層、銅層、黒化層を形成した。
【００４２】
（比較例３−１）
樹脂フィルムとして東レ（株）製ＰＥＴフィルム（商品名：ルミラー（登録商標）Ｕ４８、厚み：１００μｍ）を用いた。アンカーコート層を形成する為の塗工液を、アクリル系樹脂として東レファインケミカル（株）製アクリル樹脂（商品名：コータックス（登録商標）ＬＨ６４４）３．５ｇに、イソシアネート樹脂として日本ポリウレタン（株）製イソシアネート（タイプＨＬ）０．６ｇ、メタリングバー＃４で塗工した際にｄｒｙ膜厚が０．５μｍになるようにＭＥＫで希釈調整した。完成した塗工液を樹脂フィルム上にメタリングバー＃４で塗工した後、乾燥オーブン内で１５０℃１分に加熱し、アンカーコート層を形成した。
【００４３】
（比較例３−２）
比較例３−１で得られたアンカーコート層上に実施例１−２と同様の方法で下地層、銅層、黒化層を形成した。
【００４４】
実施例１−１〜比較例３−２における試験条件と試験結果をまとめて表１に示す。
【００４５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、タッチパネルや電磁波シールド、受信用アンテナ、電熱ヒーター等に使用されるあらゆる金属化フィルムに適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  金属化フィルム
２  樹脂フィルム
３  アンカーコート層
３ａ  アンカーコート層３の金属層側表面
４  金属層
５  蒸着金属層
６  アンカー金属層
７  黒化層
【図１】
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