(57)【要約】【課題】製造工程中のクリーン度を低下させずに、容易にフィルムを易滑化する製造方法を提供すると共に、これを用いた表示素子用プラスチック基板ならびに表示装置を提供する。【解決手段】アクリレートモノマーを主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物をベースフィルムの少なくとも片側最外層に積層させ、乾燥後、表面が軟化した状態で凹凸面形状を有する部材に密着させて、紫外線照射し、該部材の凹凸面を転写・成型させて易滑面を形成させることによる易滑化フィルムの製造方法。および、この製造方法によって製造された易滑化フィルムを用いた表示素子用プラスチック基板並びに表示装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリレートモノマーを主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物をベースフィルムの少なくとも片側最外層に積層させ、乾燥後、表面が軟化した状態で凹凸面形状を有する部材に密着させて、紫外線照射し、該部材の凹凸面を転写・成型させて易滑面を形成させることによる易滑化フィルムの製造方法。
【請求項２】
上記紫外線硬化型樹脂組成物がポリエステルアクリレートを含有することを特徴とした請求項１記載の易滑化フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記凹凸面形状を有する部材が長尺フィルムである請求項１または２記載の易滑化フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記凹凸面形状を有する部材がエンボスロールである請求項１または２記載の易滑化フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記長尺フィルムが、特定波長の紫外線を透過し、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射した後に、剥離する請求項３記載の易滑化フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５何れか一項記載の方法で製造した易滑化フィルム。
【請求項７】
前記易滑面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２０〜１００ｎｍの一様かつ不均一な凹凸を有することを特徴とする請求項６記載の易滑化フィルム。
【請求項８】
曇度が１０％以下であることを特徴とする請求項７記載の易滑化フィルム。
【請求項９】
少なくとも片面に無機化合物の薄膜が積層されていることを特徴とする請求項８記載の易滑化フィルム。
【請求項１０】
請求項１〜９何れか一項記載の易滑化フィルムを用いた表示素子用プラスチック基板。
【請求項１１】
請求項１０記載の表示素子用プラスチック基板を用いた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、易滑性に優れたフィルムの製造方法およびこれを用いた表示素子用プラスチック基板ならびに表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にフィルムはその表面に凹凸形状がないと滑り性が悪く、特にこのような平滑なフィルム同士が隣接すると、面と面が隙間なく密着して動かなくなるいわゆるブロッキング現象が発生し、フィルム表面に擦り傷や皺が発生して使用できなくなってしまう問題を生じる。フィルムを様々な製品に加工する場合、その生産性、加工性を高める観点からロールトゥロールで連続的に取り扱う事がより好ましいが、この場合、少なくとも片面に凹凸面を有しないと、上記のようなブロッキング現象が起こる事は必至である。フィルムに適度な滑り性を付与する目的で凹凸面を付与する方法には、塗液に微粒子を混合させた樹脂層をフィルム上にコーティングし、硬化させる手法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。しかしながら、この方法は、微粒子の分散の制御や塗布工程でのクリーン度の維持が困難であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４５１６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２３８１６５号公報
【０００４】
近年携帯用の表示媒体の急速な成長により、軽く、割れないと言った特徴を活かし、ロールトゥロールによる生産性の向上を目指して、プラスチックフィルムを基板に用いた表示媒体の研究開発がなされている。一般にこのような用途では、電極パターニング工程、接着工程等で使用される極性溶媒等への耐性向上、積層する電極層の密着性や耐摩耗性向上等の理由により、樹脂架橋物による層をフィルムの両面もしくは片面に積層することが好ましく行われる。これら樹脂架橋物による層としては、例えば紫外線もしくは電子線等の活性光線の照射により架橋が進行する活性光線硬化型樹脂層、または加熱により架橋が進行する熱硬化型樹脂層等が好ましく用いられる。特に、電極層の密着性向上のために設けられる樹脂架橋物による層（以下密着層）は、電極パターニングの細精化に伴い、その表面は平滑性が必要とされ、さらに表示性能の向上から、製造工程中の高いクリーン度が要求されている。しかしながら、フィルムの両面が平滑である場合、前述のようにブロッキング現象を起こし、製造上極めてその取扱いが困難となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決する為に、製造工程中のクリーン度を低下させずに、容易にフィルムを易滑化する製造方法を提供すると共に、これを用いた表示素子用プラスチック基板ならびに表示装置を提供するものである。
【０００６】
【発明を解決しようとする手段】
すなわち本発明は、
（１）アクリレートモノマーを主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物をベースフィルムの少なくとも片側最外層に積層させ、乾燥後、表面が軟化した状態で凹凸面形状を有する部材に密着させて、紫外線照射し、該部材の凹凸面を転写・成型させて易滑面を形成させることによる易滑化フィルムの製造方法。
（２）上記紫外線硬化型樹脂組成物がポリエステルアクリレートを含有することを特徴とした（１）記載の易滑化フィルムの製造方法。
（３）前記凹凸面形状を有する部材が長尺フィルムである（１）または（２）記載の易滑化フィルムの製造方法。
（４）前記凹凸面形状を有する部材がエンボスロールである（１）または（２）記載の易滑化フィルムの製造方法。
（５）前記長尺フィルムが、特定波長の紫外線を透過し、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射した後に、剥離する（３）記載の易滑化フィルムの製造方法。
（６）（１）〜（５）何れか一項記載の方法で製造した易滑化フィルム。
（７）前記易滑面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２０〜１００ｎｍの一様かつ不均一な凹凸を有することを特徴とする（６）記載の易滑化フィルム。
（８）曇度が１０％以下であることを特徴とする（７）記載の易滑化フィルム。
（９）少なくとも片面に無機化合物の薄膜が積層されていることを特徴とする（８）記載の易滑化フィルム。
（１０）（１）〜（９）何れか一項記載の易滑化フィルムを用いた表示素子用プラスチック基板。
（１１）（１０）記載の表示素子用プラスチック基板を用いた表示装置。
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、フィルムに滑り性を付与する為に、ベースフィルムの少なくとも片側最外層にアクリレートモノマーを主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物を積層し、乾燥後、凹凸面形状を有する部材に密着させて、紫外線照射し、該部材の凹凸面を転写・成型させて易滑面を形成する易滑化フィルムの製造方法であり、紫外線硬化型樹脂組成物は、乾燥後も表面が軟化した状態である。
【０００８】本発明に使用される紫外線硬化型樹脂組成物中のアクリレートモノマーは、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、アクリレート変性環状シクロオレフィン等を挙げる事ができるがこれらに限定されるものではなく、単独で用いても、２種類以上を混合して用いても良い。
【０００９】該層が積層されたフィルム面の反対側の面にこれらの層を積層することも可能であり好ましく行われる。この場合、フィルムの耐溶剤性を向上させる目的で、前記と同様な硬化性樹脂層からなる層を積層することが好ましい。この層は必ずしも滑り性を有している必要はなく、凹凸形状を転写せずに、極めて平滑な層として積層することもできる。
【００１０】これらの硬化樹脂層をフィルム上にコーティングする方法としては、公知のロールコーティング法が用いられる。具体的には、グラビアコート、リバースコート、マイクログラビアコート法等の各種の方法が用いられる。
【００１１】前記最外層の厚さは１〜１５μｍさらに好ましくは３〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。ここで層の膜厚が下限値未満であると該層への凹凸形状形成が不十分となり、また上限値を超えると層の外観や屈曲性等が不良となる恐れがある。
【００１２】
本発明において、最外層の紫外線硬化性樹脂組成物表面に凹凸面を有するラミネートフィルム表面およびエンボスロール表面に密着させて凹凸形状を転写させる際には、その凹凸面が十分に紫外線硬化性樹脂組成物表面に転写されるよう、紫外線硬化性樹脂組成物は軟化または液化していなければならない。紫外線硬化性樹脂組成物には、溶剤を含まなくても室温で軟化しているものや液状のものも有るが、そうでない場合は密着する前にヒーター等により加熱を行うか、貼り合わせ時の温度を上げて密着と同時に軟化させることが必要である。密着させる方法としては、ニップロールや帯電固定等の方法が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１３】該層とフィルムとの間にフィルム自体の寸法変化を防ぐ為にガス・水蒸気バリア層を積層してもよい。この場合、紫外線硬化型樹脂組成物はポリエステルアクリレートを含有することが好ましい。ポリエステルアクリレートを含有させることで、最外層とガス・水蒸気バリア層との密着性を向上させ、紫外線硬化性樹脂組成物表面への凹凸形状の転写が十分に行うことが可能になる。
【００１４】上記ポリエステルアクリレートの配合比率は５％以上が望ましく、１０〜４０％がさらに望ましい。配合比率が５％以下の場合は、ガス・水蒸気バリア層との十分な密着性を得ることができなくなる恐れがある。
【００１５】上記ポリエステルアクリレートの重量平均分子量は、１５０００以下であることが望ましい。この重量平均分子量が上限値を超えると、溶剤に対する溶解性が低下し、上述のアクリレートモノマーと均一に混合することが困難になるため好ましくない。
本発明では、このポリエステルアクリレートの重量平均分子量が３００〜１２０００の範囲内にあることが好ましい。
【００１６】
本発明におけるラミネートフィルムおよびエンボスロールは、公知の製造方法によって得ることができる。たとえば、突起物として球形粒子を用い、これを含有するプラスチック層と含有しないプラスチック層を積層し、これを延伸することで、突起物の頭を出させる方式が考えられ、球形粒子としては、特に限定しないが、架橋高分子、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、炭酸カルシウム等を使用することができる。勿論これら表面に、樹脂との親和性を高めるための表面処理や樹脂コーティング等を行っても良い。また、前記架橋高分子としては、これも特に限定しないが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ジビニルベンゼン、スチレン、フェノール等を挙げることができ、これらの単独あるいは複数の樹脂の共重合体等の複合物質を用いることができる。
【００１７】
本発明において凹凸面を有するラミネートのプラスチック材質として、ＰＥＴ等のように紫外線を透過する透明な材質とすることにより、ラミネート側から高圧水銀灯等の紫外線を照射することにより紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させることができ、これによりラミネートを密着させた状態で前記プラスチック上に紫外線硬化樹脂層を形成して、凹凸面を有するプラスチック基板を製造することができる。また、このラミネートは紫外線照射後に剥離することが可能な為、工程中での傷付きや異物の付着を防止する保護フィルムとしての機能も合わせ持つことができる。
【００１８】本発明の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させるための紫外線照射に関しては、必要な波長の光を選択的に照射してもよい。具体的には、照射部に選択透過フィルターを設けるか、フィルムの塗膜が形成される側とは反対面から照射する方法などが挙げられる。また大気中の酸素によって紫外線効果樹脂の硬化反応が阻害させる場合には、窒素など不活性ガス雰囲気化で照射を行っても良い。紫外線照射量は、３６５ｎｍまたは２５４ｎｍの波長か、ある波長を選択的に照射する場合は、紫外線領域で最大照射量となる波長域での照射量を、紫外線照度計によって測定する。
【００１９】
このようにして形成された凹凸面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は２０〜１００ｎｍ、好ましくは３０〜６０ｎｍの範囲となるように制御されることが望ましい。２０ｎｍ以下であると、易滑性が発現されず好ましくない。また中心線平均粗さ（Ｒａ）が１００ｎｍ以上であると、外観上の異物欠点と認識され易くなり、好ましくない。
【００２０】
また、該層が積層された積層フィルムの曇度は１０％以下であることが望ましい。すなわち層表面に形成される凹凸形状の中心線平均粗さが前記範囲内にある場合においても、積層フィルムの曇度が１０％以上であると、フィルムを用いて表示素子を作製する際、偏光板貼り合わせ後の曇度が１％以上となり透過光で観察した場合に白濁がはっきりと確認される場合が多く好ましくない。
【００２１】前述のガス・水蒸気バリア層には、ポリビニルアルコールやポリ（エチレンビニルアルコール）のような有機材料や酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化インジウム錫等の無機材料が挙げられるが、これらの中でもガスバリア性の湿度依存性を有しない無機材料の薄膜を成膜する事によって得られるものが望ましく、成膜方法の例としては、ゾル−ゲル法、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、ＣＶＤ等を挙げることができるが、緻密でガスバリア性に優れる膜が得られやすいとこから真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、ＣＶＤ等の真空成膜法が好ましい。
【００２２】上記ガス・水蒸気バリア層はベースフィルム上に直接成膜することが出来るが、より高い信頼性を得るためには、基材に密着層を塗工した後に、ガス・水蒸気バリア層をしても良い。前記密着層は、熱硬化樹脂又は光硬化樹脂を主成分とする樹脂組成物が好ましく、熱硬化樹脂の例としては、オルトクレゾールノボラック型エポキシ、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ビスフェノールＳ型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ジシクロペンタジエン型エポキシ等のエポキシ樹脂や、フェノール樹脂、ビスマレイミド、不飽和ポリエステル等を挙げることができ、また、光硬化樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等のアクリル樹脂や脂環式エポキシ樹脂を挙げることができるが、特に限定はしない。また、これらを同時に用いることも構わない。
【００２３】本発明のベースフィルムとして用いるプラスチックとしては特に限定はしないが、好ましいものを挙げると、（１）ポリエステルやポリアリレート等エステル結合で結合された繰り返し単位を有する高分子、（２）ポリカーボネート等カーボネート結合で結合された繰り返し単位を有する高分子または（３）ポリスルホン等スルホン結合で結合された繰り返し単位を有する高分子を主成分とするプラスチックである。これらを１種類で用いても２種類以上を混合して用いてもよい。また、滑剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、顔料、染料、無機質充填剤などを適宜ブレンドしても良い。表示素子用プラスチック基板として用いる場合、表示装置の製造工程では１５０℃程度に加熱される工程が存在するので、耐熱性に優れるプラスチックが好ましく、芳香族基を有する芳香族ポリエステル、芳香族ポリアリレート、芳香族ポリカーボネート、芳香族ポリスルホン系の高分子を主成分とするものが好ましい。中でも表示素子製造上、耐熱性、透明性、加工性、耐衝撃性のバランスの良いポリエーテルスルホンが特に好ましい。こうしたフィルムの製造方法としては溶融押出法や溶融流延法等が挙げられる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づき、詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００２５】
【実施例１】溶融押出法で製造した幅１ｍ厚さ３００μｍのポリエーテルサルホン（以下、ＰＥＳと略す）フィルムの両面に、コーター部、乾燥炉、高圧水銀灯による紫外線照射装置を有する連続式塗工機を用い、紫外線硬化性樹脂組成物としてエポキシアクリレート樹脂２５重量部、ウレタンアクリレート樹脂１０重量部、光重合開始剤として、イルガキュアー９０７（チバスぺシャリティケミカルズ製）１重量部、シランカップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン０．２重量部、酢酸ブチル６５重量部の混合液（以下、紫外線硬化性樹脂組成物Ａと称す。）を塗布し、１２０℃で乾燥後に紫外線を３５０ｍＪ／ｃｍ２照射し膜厚２μｍの密着層を設けた。
【００２６】続いて、このフィルムの一方の面に、連続式スパッタ装置を用いて厚さ５０ｎｍの酸化珪素膜を成膜した。酸化珪素膜は、原料ターゲットに珪素を用い、スパッタ装置内を１０−３Ｐａ以下まで減圧した上で放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０４Ｐａ導入、反応ガスとして酸素を分圧で０．０４Ｐａ導入して反応性スパッタリングを行い成膜した。
【００２７】次に、前記の酸化珪素膜を成膜した面に、上記連続式塗工機を用いて以下の加工を行った。まず、紫外線硬化性樹脂組成物として、分子量４００のポリエステルアクリレート樹脂（東亜合成化学製：Ｍ−９０５０）７重量部、エポキシアクリレート樹脂２０重量部、ウレタンアクリレート樹脂８重量部、光重合開始剤として、イルガキュアー９０７（チバスぺシャリティケミカルズ製）１重量部、シランカップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン０．２重量部、酢酸ブチル６５重量部を２５℃にて攪拌、溶解して均一な溶液としたもの（以下、紫外線硬化性樹脂組成物Ｂとする。）をコーター部のグラビアロールコーターで乾燥後の膜厚５μｍとなる塗布し、加熱乾燥ゾーン中１２０℃で５分間加熱して溶媒を除去した。溶媒除去後の紫外線硬化性樹脂組成物はペースト上の軟化状態であった。続いて表面に、中心線平均粗さ（Ｒａ）５５ｎｍの凹凸が設けられたＰＥＴフィルム（東レ製：Ｈ１０）を密着させて８０Ｗ／ｃｍの紫外線を１０秒間照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ剥離したところ、紫外線硬化性樹脂組成物が積層フィルムからポＰＥＴフィルムに移行することなく、凹凸形状を転写することが出来た。
【００２８】上記により得られた積層フィルムの中心線平均粗さは４５ｎｍ、曇度４％であり、かつ良好な滑り性を有していた。
【００２９】続いて、以下のような手順で液晶表示用素子を作製した。まず、上記積層フィルムシートに透明導電膜として、ＤＣマグネトロン法により初期真空度３×１０−４Ｐａの状態から酸素／アルゴンガス４％の混合ガスを導入して１×１０−１Ｐａの条件下においてスパッタリングを行いＩｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ）の原子比が０．９８である酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる透明導電膜を得た。測定の結果、膜厚は１６００Å、比抵抗は４×１０−４Ω−ｃｍであった。ＩＴＯを成膜後、レジストを塗布して現像し、エッチング液として１０ｖｏｌ％ＨＣｌ、液温４０℃中でパターンエッチングし、対角長さ３インチ、Ｌ／Ｓ＝１５０／５０・高フ表示パターンを形成した。パターン形成後、ＳＴＮ用配向膜を塗布し、１５０℃２ｈｒの焼成処理を行った後、２４０度ツイストの配向となるようラビング処理を行った。ラビング処理後、スペーサーを散布し、シール剤を塗布し、１３０℃でシール硬化させてセル化し、ＳＴＮ用液晶組成物を注入した。偏光板をコントラストの最大となる位置に貼り合わせて液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子には表示欠点は観察されなかった。
【００３０】
【実施例２】実施例１において、紫外線硬化性樹脂組成物Ｂのかわりに、紫外線硬化性樹脂組成物として分子量：４００のイソシアヌール酸ＥＯ変性トリアクリレート（東亞合成製　Ｍ−３１５）８０重量部、分子量：１００００のポリエステルアクリレート（日本化薬製　ＵＸ７１０１）２０重量部、光重合開始剤として、イルガキュアー９０７（チバスぺシャリティケミカルズ製）１重量部、シランカップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン０．２重量部、酢酸ブチル６５重量部を５０℃にて攪拌、溶解して均一な溶液としたもの用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で積層フィルムを得た。
【００３１】上記により得られた積層フィルムの中心線表面平均粗さは５０ｎｍ、曇度は７％であり、実施例１と同様、良好な滑り性を有していた。また、この積層フィルムを用いて実施例１と同様に液晶表示素子を作成したところ、良好な表示性能を示した。
【００３２】
【実施例３】表面に中心線表面粗さ（Ｒａ）が１０５ｎｍの凹凸形状が設けられたＰＥＴフィルム（ユニチカ製：ＰＴＨ）を用いたこと以外は、実施例１と全く同様の操作を行い積層フィルムを得た。得られたフィルム表面の中心線表面粗さ（Ｒａ）は９６ｎｍであり、曇度は９％であり、良好な滑り性を有していた。この積層フィルムを用いて実施例１と同様に液晶表示素子を作成したところ、良好な表示性能を示していた。
【００３３】
【比較例１】実施例１と同様の方法で成膜した酸化珪素膜の面に、紫外線硬化性樹脂組成物Ｂをコーター部のグラビアロールコーターで乾燥後の膜厚５μｍとなる塗布し、加熱乾燥ゾーン中１２０℃で５分間加熱して溶媒を除去した。その後、紫外線を３５０ｍＪ／ｃｍ２照射し膜厚５μｍのコート層を設けた。得られた積層フィルムの中心線平均粗さ（Ｒａ）は１５ｎｍであった。この積層フィルムは滑り性が劣っており、さらに次工程でブロッキングを発生した。
【００３４】
【発明の効果】本発明の積層フィルムは、良好な滑り性と透明性を兼ね備え、フィルムのロールｔｏロールでの連続生産および高次加工適性に優れたフィルムとして用途に応じた各種の機能層の積層が可能になる