(57)【要約】      （修正有）【課題】高硬度ハードコーティングフィルムを折り畳みディスプレイに適用しようとする場合、折り畳まれる内側領域では圧縮によって収縮し、外側は張力を受けて伸長し、結果的に折り込み領域でより一層深刻にクラックが発生する。そこで、高い水準の硬度および耐スクラッチ性を持ち且つ過酷な曲げテストでもクラックが発生しないフィルムを提供する。【解決手段】折り畳まれる部分３ａにおけるハードコーティング層３の厚さを低減させることでフィルムの折り込みの際にクラックが発生しないことから、折り畳みディスプレイへの使用時に、高硬度、耐スクラッチ性、および折り込み特性を同時に満足する高硬度の折り畳みハードコーティングフィルム１０。【選択図】図１
2016157110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルム上に折り線を基準として折り込み可能な折り込み部および非折り込み部を備えたハードコーティング層が形成された折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項２】
前記折り線は、ハードコーティングフィルムの垂直または水平方向に沿って直線状に形成される、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項３】
前記折り線は、１本または複数本形成される、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項４】
前記折り込み部と非折り込み部との厚さは、下記の数式１を満たす厚さ比を有する、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【数１】
2016157110.tif 000005
［前記式中、Ｔａは折り込み部の平均厚さを表し、Ｔｂは非折り込み部の平均厚さを表す。］
【請求項５】
前記折り込み部と非折り込み部とは、緩やかな傾斜を介してつながる、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項６】
前記ハードコーティングフィルムは、５Ｈ以上の鉛筆硬度を有する高硬度ハードコーティングフィルムである、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項７】
前記ハードコーティングフィルムは、５ｍｍマンドレルでの２０万回の曲げテストでクラックが発生しなかったものである、請求項１に記載の折り畳みハードコーティングフィルム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の折り畳みハードコーティングフィルムを備えたディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラックを発生させることなく折り畳み可能であり、高硬度および耐スクラッチ性を持つ折り畳みハードコーティングフィルムおよびこれを備えたディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近い将来に、単に曲がって固定された形態のカーブドスマートフォンを越えて曲げたり折り畳んだりすることができる形態のモバイル機器が市場に登場する展望である。
【０００３】
これは、現在商用化されたカーブドディスプレイよりも一段階進化した形態のフレキシブルディスプレイを適用した製品である。フレキシブルディスプレイ技術は、単に曲がった形態のカーブド（ｃｕｒｖｅｄ）から折り曲げ可能なベンダブル（ｂｅｎｄａｂｌｅ）、折り畳み可能なフォルダブル（ｆｏｌｄａｂｌｅ）形態に進化した後、最終的にはくるくる巻き付けることができるローラブル（ｒｏｌｌａｂｌｅ）形態や大きさを自在に増減できるストレッチブル（ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ）形態まで進化すると展望される。
【０００４】
ディスプレイを折り畳み可能な形態に設計した場合、展開するとタブレット、折り畳みとスマートフォンとして使えるようにして、それぞれ異なるサイズのディスプレイを一つの製品で実現可能となり、またスマートフォンよりは大型のタブレットやＴＶのような機器の場合、折り畳んで持ち歩くことができるようになればその便利さが倍加すると考えられる。
【０００５】
折り畳みディスプレイは、本やノートのように半分に折り畳み可能なディスプレイであって、多くの会社で多様な技術および特許が提案されている。
【０００６】
近年、日本のＳＥＬ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）とＡＦＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｍ  ｄｅｖｉｃｅ）、ノキア社が、二つ折りまたは三つ折りに折り畳み可能なＯＬＥＤ折り畳みディスプレイを提案したことがある。
【０００７】
また、アップル社では、撓みながら取り囲むＡＭＯＬＥＤを利用した３面ラップアラウンドディスプレイを出願し（米国特許公開第２０１３−００７６６１２号）、近年は、円筒シリンダー形態を含む楕円形の中空管（中が空いている形態）、三角形または四角形の断面などの中が空いている透明なディスプレイを特許出願したことがある。
【０００８】
その他、ＬＧディスプレイ社およびサムスン電子社でも、多様な辺を曲げたり折り畳んだりして多角形の形態で形成するディスプレイを提案している（大韓民国特許公開第２０１４−００３２７７３号、第２０１４−０１１９５８５号、米国特許公開第２０１５−００２２４３６号）。
【０００９】
通常、ディスプレイの場合、最外部にディスプレイの保護のためにガラス材のカバーウインドウを備える。しかし、ガラスの場合、折り畳みディスプレイへの適用が不可能であり、ガラスに代えて、高硬度および耐摩耗特性を持つ高硬度ハードコーティングフィルムが使用されている。
【００１０】
ガラス水準の硬度を確保するためには、ハードコーティングフィルム中のハードコーティング層の厚さを厚くする必要があり、その厚さを増加させるほど表面硬度は高くすることができるものの、ハードコーティング層の硬化収縮によってシワやカール（ｃｕｒｌ）が大きくなるとともに、ハードコーティング層のクラック（または、亀裂）や剥離が生じやすくなるため、実用的に適用することは容易ではない。
【００１１】
一例として、大韓民国特許公開２００８−００５５６９８号では、多層からなるハードコーティング光学フィルムを提示しながら硬度が増加し得ることを言及しているが、クラックについての対策は一切提示していない。
【００１２】
特に、高硬度ハードコーティングフィルムを折り畳みディスプレイに適用しようとする場合、折り畳まれる内側領域では圧縮によって収縮し、外側は張力を受けて伸長し、結果的に折り込み領域でより一層深刻にクラックが発生する。
【００１３】
その結果、柔軟性のあるハードコーティングフィルムの製造が提案された。大韓民国特許公開第２０１４−０１０４１７５号では、脂環式エポキシ基を含むオリゴシロキサンを重合してフレキシブルなハードコーティングフィルムを製造し得ることを提示している。該フィルムは、ある程度の柔軟性を確保することでカーブドディスプレイなどに適用可能であるが、その柔軟性の程度が折り畳みディスプレイに適用するには不足している。
【００１４】
そこで、大韓民国特許公開第２０１４−００３３５４６号では、折り込み領域と非折り込み領域とでそれぞれ異なる硬度を有するように、非折り込み領域ではＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）とＰｎＢＡ（Ｐｏｌｙ  Ｂｕｔｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ）のうちのＰＭＭＡの比率をＰｎＢＡの比率よりも大きくして含み、また、折り込み領域ではＰＭＭＡとＰｎＢＡのうちのＰｎＢＡの比率をＰＭＭＡの比率よりも大きくして含むカバーウインドウ材を提示した。
【００１５】
このような方法では、折り込み領域でのクラックの発生をある程度は防止できるといえるが、折り込み領域と非折り込み領域とでの材質がそれぞれ異なることでその製造に手間がかかるという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２０１４−００３３５４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本出願人は、通常のハードコーティング層組成物を用い、単純な工程によって高硬度の折り畳みハードコーティングフィルムを製造するために多角的に研究を進めた結果、折り込み領域でのハードコーティング層の厚さを制御した場合、容易に折り込み可能になり、且つ折り込み領域と非折り込み領域とでの材質の変化を伴うことなく製造可能となり、得られたフィルムが高い水準の硬度および耐スクラッチ性を持ち且つ過酷な曲げテストでもクラックが発生しないことを確認して本発明を完成するに至った。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、高硬度ハードコーティングフィルムとして使用される折り畳みハードコーティングフィルムを提供することにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、前記折り畳みハードコーティングフィルムをディスプレイに適用する用途を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明は、基材フィルム上に折り線を基準として折り込み可能な折り込み部および非折り込み部とを備えたハードコーティング層が形成された折り畳みハードコーティングフィルムを提供する。
【００２１】
このとき、前記折り線は、折り畳みハードコーティングフィルムの垂直または水平方向に沿って直線を形成し、該折り線は、１本または複数本が形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、ハードコーティング層の折り込み部は、非折り込み部の垂直厚さに対して７０％以下の厚さ比を有することを特徴とする。
【００２３】
前記折り込み部と非折り込み部とは、緩やかな傾斜を介してつながることを特徴とする。
【００２４】
このような折り畳みハードコーティングフィルムは、５Ｈ以上の鉛筆硬度を持つ高硬度ハードコーティングフィルムであり、折り畳みディスプレイに適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るハードコーティングフィルムは、高硬度の折り畳みハードコーティングフィルムであり、折り畳まれる部分での厚さを低減させることでフィルムの折り込みの際にクラックが発生しないことから、折り畳みディスプレイへの使用時に、高硬度、耐スクラッチ性、および折り込み特性を同時に満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一具現例に係る折り畳みハードコーティングフィルムの断面図である。
【図２】本発明の一具現例に係る折り畳みハードコーティングフィルムの斜視図である。
【図３】本発明の一具現例に係るハードコーティング層の断面図である。
【図４】本発明の一具現例に係る折り畳みハードコーティングフィルムの折り畳みの様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明をより詳しく説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一具現例に係る折り畳みハードコーティングフィルムの断面図であり、図２は、その斜視図である。
【００２９】
図１および図２を参考すると、ハードコーティングフィルム１０は、基材フィルム１と、該基材フィルム１上に形成されたハードコーティング層３と、を含む。
【００３０】
ハードコーティング層３は、折り畳みハードコーティングフィルム１０の折り込み（折り曲げまたは折り畳み）のために折り線を基準として折り込み可能な折り込み部３ａと非折り込み部３ｂとからなる。
【００３１】
このとき、折り込み部３ａによって折り込みを可能とする線Ａができ、この線Ａは、図２で示したように折り畳みハードコーティングフィルム１０の垂直方向に直線状に形成する。なお、当該線Ａは垂直方向の他、水平方向に形成してもよく、ハードコーティング層３に少なくとも１本以上、または必要に応じて複数本が形成されていてよい。一例として、図２に示すように、垂直方向の線Ａに沿って形成された折り込み部３ａで一つ折りが可能になり、複数本で形成した場合、折り畳みハードコーティングフィルム１０は様々な形態の多面体に折り畳み可能となる。
【００３２】
折り込み部３ａは、図２に示すように折り畳みハードコーティングフィルム１０の真ん中の位置に１つ設けられてもよく、または複数個所に複数設けられてもよい。一例として、２つの折り込み部３ａを有する場合、折り畳みハードコーティングフィルム１０は、３分割された位置に折り込み部３ａが設けられる。このような折り込み部３ａの個数および位置は、本発明で特に限定しておらず、折り畳みハードコーティングフィルム１０の適用分野に応じて適宜変動してよく、実際の使用時に問題が生じないようにすればよい。
【００３３】
特に、本発明に係る折り畳みハードコーティングフィルム１０は折り畳みフィルムであって、前記折り込み部３ａによる線に沿って折り込み可能なフィルムである。従来のハードコーティングフィルムの場合、複数回の折り畳みの際にクラックが発生していたが、本発明では、折り込み部３ａと非前記折り込み部３ｂとの厚さが異なるようにして、異なる厚さを有するように製造することで、かかる問題を根本的に遮断することができる。
【００３４】
言い換えれば、図１および図２に示したように、本発明では、折り込み部３ａを非折り込み部３ｂに対して相対的に薄い厚さで形成する必要があり、好ましくは、折り込み部３ａは、非折り込み部３ｂの垂直厚さに対して７０％以下の厚さ比を有するようにし、より好ましくは、５０％以下の厚さ比を有する。これは、下記の数式１で示すことができる。
【００３５】
【数１】
2016157110.tif 000003
【００３６】
［前記式中、Ｔａは折り込み部の平均厚さを表し、Ｔｂは非折り込み部の平均厚さを表す。］
Ｔａ／Ｔｂは小さいほど有利であり、ハードコーティング層３の役割を果たすために非折り込み部３ｂの厚さは一定水準以上を満たすことを考慮するとき、前記厚さ比で折り込み部３ａの数値が低いほど、すなわち、折り込み部３ａの厚さが薄いほど有利である。なお、厚さ比が前記範囲を超えたからといって本発明の目的が達成できないわけではないが、折り畳みの際にクラックが発生するおそれがあることから、前記範囲内で適宜調節した方が好ましい。
【００３７】
より具体的に、ハードコーティング層３の通常の厚さを１０〜２００μｍの範囲とするとき、非折り込み部３ｂの厚さは１０〜２００μｍの範囲で、折り込み部３ａの厚さは０．０５〜１４０μｍの範囲であってよい。
【００３８】
特に、このような部分的な厚さ調整でも折り込み部３ａと非折り込み部３ｂとは同じハードコーティング特性だけでなく、表面耐スクラッチ性を保持する。
【００３９】
さらに、前記ハードコーティング層３の折り込み部３ａと非折り込み部３ｂは、ディスプレイなどへの適用の際に折り込み部３ａによる線が見えないようにすることが好ましく、柔軟な折り曲げのために折り込み部３ａと非折り込み部３ｂとは緩やかな傾斜を介してつながれるようにする。
【００４０】
その結果、図４に示すように、折り畳みハードコーティングフィルム１０が折り畳まれるとき、前記折り込み部３ａによって非折り込み部３ｂに印加される応力を最小化することができる。
【００４１】
本発明に係る折り畳みハードコーティングフィルム１０は、５００ｇ荷重での鉛筆硬度が５Ｈ以上、または、７Ｈ以上、または、９Ｈ以上である高硬度ハードコーティングフィルムである。この折り畳みハードコーティングフィルム１０は、摩擦試験機に１ｋｇの荷重で１０回往復させたときにスクラッチが１０個以下発生する耐スクラッチ性を持つ。さらに、光透過率が８７．０％以上、または、９０．０％以上であってよく、またヘイズが２．０％以下、または、１．０％以下、または、０．５％以下であってよい。
【００４２】
特に、折り込み部３ａと非折り込み部３ｂとからなる構造により、過酷な条件下での曲げテスト（５ｍｍマンドレルで２０万回屈曲テスト）でもクラックが発生しない。
【００４３】
折り畳みハードコーティングフィルム１０は、前述したとおり、基材フィルム１とハードコーティング層３とを含み、これらの材質、厚さなどは、前記高硬度ハードコーティングフィルムとしての条件を満足することができるのであれば特に限定されない。
【００４４】
本発明の基材フィルム１は、通常の透明基材フィルムであれば特にその種類を問わず使用可能であり、本発明では特に限定しない。
【００４５】
具体的に、前記透明基材フィルムの材質としては、ノルボルネンや多環式ノルボルネン系単量体のようなシクロオレフィンを含む単量体の単位を持つシクロオレフィン系誘導体、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、イソブチルエステルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、またはアセチルプロピオニルセルロースなどから選択されるセルロース、エチレンアセト酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキシのうちから選択されたものを用いていてよく、未延伸、一軸または二軸延伸フィルムを用いていてよい。これらの中でも、透明性および耐熱性に優れているポリイミドフィルム、一軸または二軸延伸ポリエステルフィルムや、透明性および耐熱性に優れ且つフィルムの大型化に対応可能なシクロオレフィン系誘導体フィルム、高い透明性を有し且つ光学的に異方性のないトリアセチルセルロースフィルムが好適に用いられていてよい。
【００４６】
このような基材フィルム１の厚さは特に制限されないが、８〜１０００μｍ、好ましくは、２０〜１５０μｍの範囲であってよい。なお、その厚さが前記範囲未満であるとフィルムの強度が低下することで加工性が劣化し、これとは逆に、前記範囲を超えると透明性が低下しまたは今後のディスプレイへの適用の際に厚さが増大して薄膜型を達成することができない。
【００４７】
ハードコーティング層３は、ハードコーティング層形成用組成物をコートした後に硬化させることで製造される。このとき、ハードコーティング層形成用組成物は、透光性樹脂、光開始剤、および溶剤に加えて、添加剤を更に含む。
【００４８】
前記透光性樹脂は、光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマーである。
【００４９】
前記光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマーは、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートおよびポリエステル（メタ）アクリレートからなる群から選択された１種以上を用いていてよく、具体的に、ウレタン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートとを混合して用いるか、２種のポリエステル（メタ）アクリレートを混合して用いていてよい。
【００５０】
前記ウレタン（メタ）アクリレートは、分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートとイソシアネート基を有する化合物を当業界に公知の方法にて触媒の存在下で反応させて製造することができる。
【００５１】
分子内にヒドロキシ基を有する多官能（メタ）アクリレートの具体的な例は、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、カプロラクトン開環ヒドロキシアクリレート、ペンタエリトリトールトリ／テトラ（メタ）アクリレート混合物およびジペンタエリトリトールペンタ／ヘキサ（メタ）アクリレート混合物からなる群から選択される１種以上であってよい。
【００５２】
また、イソシアネート基を有する化合物の具体的な例は、１,４−ジイソシアナートブタン、１,６−ジイソシアナートヘキサン、１,８−ジイソシアナートオクタン、１,１２−ジイソシアナートドデカン、１,５−ジイソシアナート−２−メチルペンタン、トリメチル−１,６−ジイソシアナートヘキサン、１,３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサン、トランス−１,４−シクロヘキセンジイソシアネート、４,４'−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート、トルエン−２,４−ジイソシアネート、トルエン−２,６−ジイソシアネート、キシレン−１,４−ジイソシアネート、テトラメチルキシレン−１,３−ジイソシアネート、１−クロロメチル−２,４−ジイソシアネート、４,４'−メチレンビス（２,６−ジメチルフェニルイソシアネート）、４,４'−オキシビス（フェニルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導される３官能イソシアネート、およびトリメタンプロパノールアダクトトルエンジイソシアネートからなる群から選択された１種以上であってよい。
【００５３】
ポリエステル（メタ）アクリレートは、ポリエステルポリオールとアクリル酸を当業界に公知の方法にて反応させて製造することができる。
【００５４】
前記ポリエステル（メタ）アクリレートは、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエステルジアクリレート、ポリエステルテトラアクリレート、ポリエステルヘキサアクリレート、ポリエステルペンタエリトリトールトリアクリレート、ポリエステルペンタエリトリトールテトラアクリレート、およびポリエステルペンタエリトリトールヘキサアクリレートからなる群から１種以上選択されていてよいが、必ずしもこれらだけに限定されるものではない。
【００５５】
本発明に係るハードコーティング層形成用組成物は、光硬化型モノマーを含んでいてよい。
【００５６】
前記光硬化型モノマーは、通常に用いられる光硬化型官能基として、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などの不飽和基を分子内に有する、当該技術分野において用いられるモノマーを特に制限されることなく用いていてよく、具体的に（メタ）アクリロイル基を有するモノマーを用いていてよい。
【００５７】
前記（メタ）アクリロイル基を有するモノマーは、例えば、ネオペンチルグリコールアクリレート、１,６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、１,２,４−シクロヘキサンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、およびイソボルネオール（メタ）アクリレートからなる群から選択された１種以上であってよいが、必ずしもこれらだけに限定されるものではない。
【００５８】
特に、前記４官能ポリエステル（メタ）アクリレートと混合物組成で含まれる（メタ）アクリレートの含量範囲内で光硬化型モノマーに代えて用いることで光硬化コーティング組成物の作業性や相溶性を増大することができ、且つ同等水準の特性を得ることができる。
【００５９】
前述した透光性樹脂である光硬化型（メタ）アクリレートオリゴマー、モノマーは、それぞれ単独でまたは二種以上を組み合わせて用いていてよい。
【００６０】
このような透光性樹脂は塗膜の品質に影響を及ぼし、ハードコーティング層形成用組成物１００重量％に対して１〜８０重量％、好ましくは、５〜５０重量％の範囲で用いる。なお、その含量が前記範囲未満であると、塗膜の形成が困難であるか、または形成されたとしても十分な水準の硬度を持つハードコーティング層の製造が困難であり、また、その含量が前記範囲を超えると、ハードコーティング層の製造後における塗膜の硬化後に収縮によってカーリングが酷くなるという問題が発生するので、前記範囲内で適宜調節する。
【００６１】
前記光開始剤は、当該技術分野で用いられるものであれば特に制限されることなく用いていてよい。具体的に、ヒドロキシケトン類、アミノケトン類、および水素引抜型光開始剤からなる群から選択された１種以上を用いていてよい。
【００６２】
例えば、前記光開始剤としては、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］２−モルホリンプロパノン−１、ジフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−オン、４−ヒドロキシシクロフェニルケトン、２,２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン、アントラキノン、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クノルロアセトフェノン、４,４−ジメトキシアセトフェノン、４,４−ジアミノベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、およびジフェニル（２,４,６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドからなる群から選択された１種以上を用いていてよい。
【００６３】
このような光開始剤は、ハードコーティング層形成用組成物１００重量部に対して、０．１〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量％の範囲で用いる。なお、その含量が前記範囲未満であると、組成物の硬化速度が遅く未硬化が発生することで機械的物性が劣化し、これとは逆に、前記範囲を超えると、過硬化により塗膜にクラックが発生することがある。
【００６４】
前記溶剤は、当該技術分野のコーティング層形成用組成物の溶剤として知られたものであれば特に制限されることなく用いていてよい。
【００６５】
使用可能な溶剤は、アルコール系（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）、ケトン系（メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、シクロヘキサノンなど）、アセテート系（エチルアセテート、プロピルアセテート、ノルマルブチルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなど）、ヘキサン系（ヘキサン、ヘプタン、オクタンなど）、ベンゼン系（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、エーテル系（ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど）などが好適に用いられていてよい。前記例示された溶剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いていてよい。
【００６６】
前記溶剤は、ハードコーティング層形成用組成物１００重量％に対して、１０〜９５重量％の範囲で用いる。なお、前記溶剤の含量が前記含量未満であると、粘度が高くて作業性が低下し、逆に、前記範囲を超えると、乾燥過程で時間が多く所要され且つ経済性が劣るという問題があることから、前記範囲内で適宜用いる。
【００６７】
また、ハードコーティング層形成用組成物は、前記した成分に加えて、更に、当該技術分野において一般に用いられる成分、例えば、反射防止剤、充填剤、抗酸化剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、熱的高分子化禁止剤、レーベリング剤、界面活性剤、酸化防止制、潤滑剤、防汚剤などが含まれていてよい。
【００６８】
一例として、本発明の実施例では、充填剤としてナノシリカゾルを、またレーベリング剤としてＢＹＫケミー社製のものを用い、このとき、各添加剤の選択および含量の制御は、当該分野の通常の知識を有する者によって適宜選択すればよい。
【００６９】
本発明の一実施形態に係る折り畳みハードコーティングフィルムは、
Ｓ１）基材フィルム上にハードコーティング層形成用組成物を塗布する段階、このとき、ハードコーティング層の折り込み部と非折り込み部との厚さが異なるようにして塗布し、
Ｓ２）形成された塗膜を乾燥する段階、および
Ｓ３）乾燥された塗膜を硬化してハードコーティング層を形成する段階を経て製造され、以下の各段階毎に詳しく説明する。
【００７０】
先ず、Ｓ１）では、基材フィルム上にハードコーティング層形成用組成物を塗布する。
【００７１】
前記塗布は、通常のコーティング方法にて行えばよく、一例として、ダイコータ、エアナイフ、リバースロール、スプレー、ブレード、キャスティング、グラビア、マイクログラビア、またはスピンコーティングなどの適切な方式にて塗工（Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）すればよい。
【００７２】
塗布は、最終硬化後のハードコーティング層の厚さを考慮して行う。このとき、本発明に係るハードコーティング層は、それぞれ異なる厚さを有する折り込み部と非折り込み部とからなり、これら間が互いに緩やかな傾斜を介してつながるようにコーティング工程を制御する。
【００７３】
一例として、本発明の実施例では、二つの非折り込み部領域と一つの折り込み部領域とに分け、非折り込み部領域のコーティング→折り込み部領域のコーティング→非折り込み部領域のコーティングの３段階に亘ってコーティングを行い、折り込み部と非折り込み部との厚さが互いに異なるようにしてコーティングをした。
【００７４】
また他の例として、異なる厚さにてコートできるように吐出量を変えられるノズルが備えられた装置を利用することができる。すなわち、予め決められた非折り込み部領域と折り込み部領域に塗布されるコーティング組成物の量を制御しながら一括コートすることによって、厚さが異なる折り込み部と非折り込み部とを形成した。
【００７５】
前記折り線は１本または複数本が形成されていてよく、折り線を複数本形成するためには、本段階において組成物の塗布厚さを、折り込み部と非折り込み部に合わせて繰り返し調整することで形成することができる。
【００７６】
次いで、前記Ｓ１）でコートされた塗膜を乾燥する。
【００７７】
乾燥は、本発明では特に限定されず、通常の乾燥工程が行われていてよい。好ましくは、３０〜１５０℃の温度で１０秒〜２時間、より好ましくは、３０秒〜１時間、揮発物を蒸発させて乾燥する。このような乾燥によって折り込み部と非折り込み部とが互いに緩やかな傾斜を介してつながる。
【００７８】
次いで、前記Ｓ２）で乾燥された塗膜を硬化してハードコーティング層を形成することで折り畳みハードコーティングフィルムの製造が完了する。
【００７９】
硬化工程では、光硬化または熱硬化が可能であるが、好ましくは、ＵＶ光硬化工程を行う。硬化のためのＵＶ光の照射量は、約０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２の範囲であることが好ましく、０．１〜２Ｊ／ｃｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００８０】
前記した段階を経て製造されたハードコーティング層は、非折り込み部での厚さが１０〜２００μｍを有する。なお、その厚さが前記範囲よりも薄い場合、ハードコーティング層の硬度が不十分となることがあり、前記範囲よりも厚い場合、取り扱いの際にクラックが発生するおそれがあるので、前記範囲内で適宜調節する。
【００８１】
このようなハードコーティング層を含む折り畳みハードコーティングフィルムは、前述したように、折り畳まれる部分での厚さを低減させることでフィルムの折り畳みの際にクラックが発生しないことから、近年脚光を浴びている折り畳みディスプレイに応用することができる。
【００８２】
例えば、本発明に係る折り畳みハードコーティングフィルムは、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、ＦＥＤなどのディスプレイやこれを利用した各種の移動通信端末、スマートフォンまたはタブレットＰＣのタッチパネル、電子ペーパーなどのカバーグラスを代替する用途または機能性層として使用することができる。
【００８３】
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示するか、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇および技術思想の範囲内で種々の変更および修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することも当然のことである。また、以下において含量を示す「％」および「部」は、特にこだわらない限り、質量基準である。
【００８４】
〔製造例１：高硬度ハードコーティング層形成用組成物の製造〕
１０重量部ウレタンアクリレート（１０官能、ミウォンスペシャリティケミカル社製、ＳＣ２１５３）、１０重量部ペンタエリトリトールトリアクリレートを用いて平均官能基数６．５官能である有機アクリレートと５０重量部ナノシリカゾル（１２ｎｍ、固形分４０％）、２０重量部メチルエチルケトン、７重量部プロピレングリコールモノメチルエーテル、２．５重量部光開始剤（ＢＡＳＦジャパン社製、Ｉ−１８４）、０．５重量部レーベリング剤（ＢＹＫケミー社製、ＢＹＫ３５７０）を攪拌機にて配合して、ＰＰ材質のフィルターを利用してろ過して、高硬度ハードコーティング層形成用組成物を製造した。
【００８５】
〔実施例１：折り畳みハードコーティングフィルムの製造〕
基材フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルム（８０μｍ）を選定し、３領域に分割した。
【００８６】
先ず、１領域に、前記製造例１に従って製造した高硬度ハードコーティング層形成用組成物をトリアセチルセルロースフィルム（８０μｍ）の片面にコーティング層厚さが２０μｍになるように幅方向に５ｃｍコートした。このとき、コーティング層の厚さとは、最終硬化後の厚さを意味する。
【００８７】
次いで、２領域に、コーティング層の厚さが５μｍになるように連続的にコーティング厚さを変化させて幅方向に２ｃｍコートした。
【００８８】
次いで、３領域に、コーティング層の厚さが２０μｍになるように幅方向に５ｃｍをコートして、総和１２ｃｍの長さのコーティングを行った。
【００８９】
次いで、１００℃で１分間乾燥した後、５００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶを照射して硬化させて、異なる表面厚さを有する高硬度折り畳みハードコーティングフィルムを製造した。
【００９０】
〔実施例２：折り畳みハードコーティングフィルムの製造〕
前記実施例１と同様な処理を行うが、ハードコーティング層の厚さを変えて高硬度折り畳みハードコーティングフィルムを製造した。
【００９１】
製造例１に従って製造したハードコーティング層形成用組成物を、トリアセチルセルロースフィルム（８０μｍ）の片面にコーティング層厚さが２０μｍになるように５．５ｃｍコートした。
【００９２】
次いで、コーティング層厚さが３μｍになるように連続的にコーティング厚さを変化させて１ｃｍコートした。
【００９３】
次いで、コーティング層厚さが２０μｍになるように５．５ｃｍをコートして、総和１２ｃｍの長さのコーティングを実施した後、実施例１で提示した乾燥および硬化を施して高硬度折り畳みハードコーティングフィルムを製造した。
【００９４】
〔比較例１：ハードコーティングフィルムの製造〕
前記製造例１の高硬度ハードコーティング液を、トリアセチルセルロースフィルム（８０μｍ）の片面にコーティング層厚さが２０μｍになるように全面コーティングを実施した後、実施例１と同様な処理を行って、高硬度ハードコーティングフィルムを製造した。
【００９５】
〔実験例１：ハードコーティングフィルムの物性測定および分析〕
前記実施例および比較例に従って製造したハードコーティングフィルムの物性を、下記のように測定した後、その結果を下記の表１に表した。
【００９６】
（１）鉛筆硬度：荷重５００ｇの下で、４５度方向に鉛筆をセットした後、コーティング面が鉛筆側に向かうようにコーティングフィルムをグラス上に固定させた後、各鉛筆硬度を有する鉛筆で５回の評価を行った後、４回以上キズがつかない硬度で鉛筆硬度を表記した。
【００９７】
（２）耐擦傷性：コーティングフィルムを粘着剤でガラスに固定した後、コーティング面に、面積２ｃｍ×２ｃｍのスチールウール（＃００００）を使用して荷重１ｋｇで１０回往復した後の表面のスクラッチの有無を判断した。
１：スクラッチ１０個以下
２：スクラッチ２０個以下
３：スクラッチ３０個以下
４：スクラッチ３０個超過。
【００９８】
（３）曲げテスト
所定の直径を有する棒に、各実施例及び比較例に供するフィルムの折り込まれる部分を合わせてコーティング面が内側になるようにセットした後、フィルムを半分に折り込んだり広げたりする動作を２０万回繰り返し実施した。曲げ後のフィルムの折り込まれる部分のクラック発生の有無を目視確認した。
【００９９】
【表１】
2016157110.tif 000004
【０１００】
前記表１を参照すると、実施例および比較例のハードコーティングフィルムは、鉛筆硬度および耐擦傷性に優れており、高硬度ハードコーティングフィルムであることが分かる。
【０１０１】
しかし、曲げテストの結果を見ると、折り込み部が存在する実施例１および２のハードコーティングフィルムの場合、クラックが発生しなかったが、比較例１のハードコーティングフィルムの場合、クラックが発生したことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明に係る折り畳みハードコーティングフィルムは、高硬度ハードコーティング組成物からなり、折り畳みディスプレイのような各種の装置のガラスに代えて使用したり、各種の機能性層として適用したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：基材フィルム
３：ハードコーティング層
３ａ：折り込み部
３ｂ：非折り込み部
１０：折り畳みハードコーティングフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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