(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム基材上にペンタエリスリトール系のアクリレート基を含有する樹脂及びフッ素系樹脂を含む屈折率の異なる２種類以上の樹脂からなる塗膜を設けた表面保護フィルムであって、前記塗膜が鉛筆硬度２Ｈ以上のハード性を有する透明な塗膜であり、かつ前記透明フィルム基材の屈折率と塗膜の屈折率の差が０．０１３以下であることを特徴とする表面保護フィルム。
【請求項２】
透明フィルム基材上に無機微粒子表面に光感応性基を導入した有機無機ハイブリッド樹脂を含有する屈折率の異なる２種類以上の樹脂からなる塗膜を設けた表面保護フィルムであって、前記塗膜が鉛筆硬度２Ｈ以上のハード性を有する透明な塗膜であり、かつ前記透明フィルム基材の屈折率と塗膜の屈折率の差が０．０１３以下であることを特徴とする表面保護フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
本発明は表面保護フィルムに関し、特にＣＲＴ画面や液晶表示画面等、各種ディスプレイの表面保護に用いられる表面保護フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイ表面に用いられる表面保護フィルムとして、ＰＥＴフィルム、トリアセチルセルロースフィルムなどの透明フィルム基材の表面に、ハードコート樹脂を塗布した透明な保護フィルムが用いられている。
【０００３】
基材の表面にハードコート樹脂を塗布する方法としては、ロールコート、バーコートなど種々の方法があるが、塗布時に塗工ヘッドや塗工ロールの精度、フィルムの厚さムラなどに起因して、塗工厚さにムラができる。
【０００４】
この厚さムラがあるフィルムをディスプレイ表面に使用したとき、表面反射光と基材と塗膜界面の反射光による干渉が発生するため、虹模様を生じ、ディスプレイの視認性を著しく低下させる。特に、携帯電話などの反射型ＬＣＤで使用される、顔料が表面に凹凸が形成されていないクリアタイプの表面保護フィルムには顕著である。
【０００５】
この虹模様を解消するために、塗工ヘッドの精度向上、塗料のレベリング性、塗工時のフィルムテンション調整等の操作を行っている。しかし、塗工ヘッドの精度向上には限界があり、レベリング性やテンション調整では、キャスト法で製造される表面凹凸の大きいフィルム、例えばトリアセチルセルロースフィルム等のフィルムには効果が小さい。従ってこれらのフィルムを基材として虹模様を解消することは困難であった。
【０００６】
特開平７−１５１９０２号公報には、屈折率の高い金属酸化物を塗膜中に混合し、塗膜とフィルム基材との屈折率を近づけることで干渉ムラを軽減する方法があるが、金属酸化物が凝集しやすく、塗膜のヘイズ度が上昇する問題および金属超微粒子の配合比が３０％以上になると塗膜のハード性が低下する問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記虹模様の原因について調査を行った結果、フィルム基材の屈折率と塗膜との屈折率との差が大きい場合、フィルム基材と塗膜の界面での反射光が塗膜表面での入射光と干渉するため虹模様が生じること、フィルム基材と塗膜の屈折率を近づけることで界面反射は弱まり虹模様は見えにくくなることがわかった。
しかしながら、一般に使用される透明フィルム基材と同一の屈折率を持ち、かつハード性を有する樹脂は無い。
【０００８】
本発明者らは上記の問題について鋭意研究した結果、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂と、それとは屈折率が異なる樹脂（例えば、屈折率の低いの低いフッ素系樹脂や屈折率の高いハイブリット樹脂）を含有する塗膜を形成し、塗膜とフィルム基材との屈折率の差を０．０１３以下にした時、塗膜の透過率とハード性を低下させずに、塗膜の厚みムラによる虹模様を解消できることを発見した。本発明は塗膜の厚みムラが生じても虹模様なく、かつ透明性、ハード性を維持し、視認性に優れたディスプレイ用表面保護フィルムを提供することを目的とする。特に、キャスト法で製造される表面凹凸の大きいフィルムを基材とする場合に有効である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は１）透明フィルム基材上にペンタエリスリトール系のアクリレート基を含有する樹脂及びフッ素系樹脂を含む屈折率の異なる２種類以上の樹脂からなる塗膜を設けた表面保護フィルムであって、前記塗膜が鉛筆硬度２Ｈ以上のハード性を有する透明な塗膜であり、かつ前記透明フィルム基材の屈折率と塗膜の屈折率の差が０．０１３以下であることを特徴とする表面保護フィルム、２）透明フィルム基材上に無機微粒子表面に光感応性基を導入した有機無機ハイブリッド樹脂を含有する屈折率の異なる２種類以上の樹脂からなる塗膜を設けた表面保護フィルムであって、前記塗膜が鉛筆硬度２Ｈ以上のハード性を有する透明な塗膜であり、かつ前記透明フィルム基材の屈折率と塗膜の屈折率の差が０．０１３以下であることを特徴とする表面保護フィルムによって達成された。
【００１０】
【実施の形態】
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明に使用できる透明フィルム基材には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム、ＰＣ（ポリカーボネート）フィルム、ＮＢ（ノルボルネン）フィルム等が使用でき、これらの透過率（ＪＩＳ  Ｋ７１０５）は９０％以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明に使用する樹脂としては、透明でハード性を有する塗膜を形成することが可能であればいずれの硬化タイプの樹脂を用いても良い。また、異なる硬化タイプの樹脂を混合して用いることもできる。塗膜形成時に、透明フィルム基材の軟化点温度以上すると保護フィルム自体にゆがみが生じる恐れが生じるため、本発明においては、特に紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。紫外線硬化型樹脂としては紫外線照射により硬化するアクリレート基またはメタクリレート基を持つ樹脂が好ましい。
【００１２】
本発明において、フィルム基材と塗膜の屈折率の差は０．０１３以下であることが必要である。このため、屈折率の異なる２種以上の樹脂を混合し、塗膜の屈折率を調整する。樹脂の混合割合は、屈折率の加成性が成り立つことに着目し、混合前のそれぞれの樹脂の屈折率とフィルム基材の屈折率から塗膜中の固形分を計算して求めることができる。フィルム基材、塗膜の屈折率ともにアッベ屈折率計等の公知の方法（例えばＪＩＳ  Ｋ  ００６２の規定に準じる方法等）で測定可能である。フィルム基材と塗膜との屈折率の差が０．０１３以下、好ましくは０．０１０以下であると、塗膜の厚さムラによる虹模様の発現が押さえられる。
【００１３】
本発明で用いる樹脂としては、例えば、プラクセルシリーズ（ダイセル化学工業）、ビームセットシリーズ（荒川化学工業）、スーパーフレックス、エラストロンシリーズ（第一工業製薬）、サンラッドシリーズ（三洋化成）、等のポリウレタンアクリレート、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、およびこれらの水素の一部をフッ素に置換したフッ素系樹脂、およびデソライトＺ９０００シリーズ（ＪＳＲ）などの有機無機ハイブリッド樹脂、および分子量１０００以下のポリエステル、ポリエーテル、ポリブタジエンが使用できる。
【００１４】
本発明において、前記樹脂を用いて形成される塗膜は透過率が９０％以上であることが好ましく、このため、前記の樹脂から相溶性が高いものを選択し混合して用いることが望ましい。相溶性が悪い樹脂を混合した場合、塗膜が白化し、透過率が低下する。好ましい樹脂の組み合わせはペンタエリスリトール系のアクリレート基を含有する樹脂とフッ素系樹脂、または有機無機ハイブリット樹脂との組合わせである。有機無機ハイブリッド樹脂とはガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で代表される昔からの複合体と違って、有機物と無機物の混ざり方が緊密であり、また分散状態が分子レベルかそれに近いものである。例えば、上記デソライトＺ９０００シリーズにおいては、無機微粒子表面に光感応性基を導入している。有機無機ハイブリッド樹脂においては含有する無機材料を選択することにより従来の有機樹脂よりも高い屈折率を得ることが可能になるため、好ましい。また、含有する無機材料が非常に小さいために、塗膜の透明性が高く好ましい。
本発明において、塗膜には鉛筆硬度（ＪＩＳ  Ｋ５４００）で２Ｈ以上のハード性が必要である。塗膜のハード性を得るためにはペンタエリスリトール系のアクリレート基を含有する樹脂が塗膜中に含まれることが好ましい。
【００１５】
本発明において、塗膜は従来公知の塗工機を用い、前記樹脂を含む塗液をフィルム基材上に塗布し、固形化することにより形成することができる。塗工方式は、コンマ方式、バー方式、グラビア方式、カーテンダイ方式、スライドダイ方式、スロットダイ方式等を用いることができる。塗布膜を固形化する方法としては、加熱により硬化する方法、紫外線、電子線放射線等の電離放射線を照射して硬化する方法等を用いることができる。
【００１６】
また、樹脂と相溶性が高い有機溶剤等を用い、塗液の粘度や固形分を各塗工方式に適した値に調整することができる。さらに、本発明の効果を損なわない程度に、塗液中に各種助剤を添加することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明を用いることで、透明性を維持したまま、ディスプレイ用保護フィルムの虹模様を解消することができ、ディスプレイの視認性を大幅に向上することができる。
【００１８】
【実施例】
実施例１
トリアセチルセルロースフィルム（屈折率1.485）にアクリル系UV硬化型樹脂▲１▼（屈折率1.491）とフッ素系樹脂（屈折率1.433）を9対1の割合で混合し、トルエン、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）混合溶液に溶解し、乾燥硬化後の厚さ5μmになるようマイヤーバーにて塗工した。60℃で1分間乾燥した後に高圧力水銀ランプで積算光量350mjの照射で硬化した。得られたフィルムにおいては虹模様は全く確認できなかった。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００１９】
実施例２
実施例1と同じ乾燥、硬化条件で、トリアセチルセルロースにアクリル系UV硬化型樹脂▲２▼（屈折率1.500）とフッ素系樹脂(屈折率1.433)を7対3の割合で混合し（混合後の屈折率1.480）、トルエン、MIBK（メチルイソブチルケトン）混合溶剤に希釈し、トリアセチルセルロースフィルムに、乾燥硬化後の厚さ5μmになるようマイヤーバーにて塗工した。得られたフィルムの虹模様は極めて軽微であった。鉛筆硬度は２Ｈであった。
【００２０】
実施例３
実施例1と同じ乾燥、硬化条件で、ＰＥＴフィルム（屈折率1.665）にUV硬化ハイブリッド樹脂2種類（屈折率1.653、1.680）を5対5の割合で混合し（屈折率1.661）トルエン、MIBK混合溶剤に溶解し、厚さ7μｍで塗工したところ、得られたフィルムにおいては虹模様は確認できなかった。鉛筆硬度は２Ｈであった。
【００２１】
実施例４
実施例1と同じ乾燥、硬化条件で、PCフィルム（屈折率1.582）にアクリル系UV硬化型樹脂▲２▼（屈折率1.500）とUV硬化ハイブリッド樹脂▲１▼（屈折率1.653）を45対55の割合で混合し（屈折率1.584）トルエン、IPA混合溶剤に溶解し、厚さ5μmになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては虹模様は確認できなかった。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２２】
実施例５
実施例1と同じ乾燥、硬化条件で、NBフィルム（屈折率1.525）にアクリル系UV硬化型樹脂▲２▼（屈折率1.500）とUV硬化ハイブリッド樹脂▲１▼（屈折率1.653）を85対15の割合で混合し（屈折率1.523）トルエン、IPA混合溶剤に溶解し、厚さ5μmになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては虹模様は極めて軽微であった。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２３】
比較例１
実施例1と同じ条件で、トリアセチルセルロースフィルムに屈折率1.500のアクリル系UV樹脂をトルエン、IPA混合溶剤に溶解し5μｍの厚さで塗工したところ、得られたフィルムにおいては虹模様が生じた。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２４】
比較例２
実施例1と同じ条件で、ＰＥＴフィルムに屈折率1.500のアクリル系UV硬化樹脂をトルエン、IPA混合溶剤に溶解し、3μｍの厚さになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては強い虹模様を生じた。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２５】
比較例３
実施例1と同じ条件で、PCフィルム（屈折率1.582）に屈折率1.500のアクリル系UV硬化型樹脂をトルエン、IPA混合溶剤に希釈し、乾燥硬化後の厚さが5μｍになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては極めて強い虹模様が生じた。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２６】
比較例４
実施例1と同じ条件で、NBフィルム（屈折率1.525）に屈折率1.500のアクリル系UV硬化型樹脂をトルエン、IPA混合溶剤に希釈し、乾燥硬化後の厚さが5μｍになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては強い虹模様が生じた。鉛筆硬度は３Ｈであった。
【００２７】
比較例５
実施例1と同じ条件で、ＰＥＴフィルム（屈折率1.665）に屈折率1.500のアクリル系UV硬化型樹脂に酸化スズ+酸化タングステン分散液を35対65（固形分比）の割合で混合し、トルエン、IPA混合溶剤に希釈し、乾燥硬化後の厚さが5μｍになるよう塗工したところ、得られたフィルムにおいては虹模様は確認できなかったが、ヘイズ度が3.5%に上昇した。鉛筆硬度はＨであった。
【００２８】
表１に実施例１〜５，比較例１〜５について評価した結果をまとめる。フィルム基材と塗膜の屈折率が０．０１３以下である実施例１〜５についてはいずれも虹模様が発生しない良好なフィルムを得ることができたが、塗膜の屈折率の差が０．０１３以上である比較例１〜４については得られたフィルムに虹模様が発生し、ディスプレイ用の保護フィルムとして使用することには問題がある。また、金属微粒子を混合した比較例５についてはヘイズ度が高くやはり問題となる。
【００２９】
【表１】
0004013557.tif 000002