JP7705903B2 - Hard coat film and laminated film - Google Patents
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Description
本発明は、ハードコートフィルムおよび積層フィルムに関する。 The present invention relates to a hard coat film and a laminate film.
エレクトロニクス製品の軽量化および高機能化の観点から、有機材と無機材とが複合化された各種の複合化材が開発されている。複合化材としては、例えば、有機材製の基材フィルムと、基材フィルム上の無機物層とを備える積層フィルムが知られている。当該積層フィルムの製造過程では、例えば、基材フィルム上に無機物層が形成される前に、基材フィルムの無機物層側にハードコート(HC)層が形成され、HC層付き基材フィルムがハードコートフィルムとしてされる。HC層は、無機物層の露出表面に擦り傷が形成されにくくする層である。このようなハードコートフィルムおよび積層フィルムに関する技術については、例えば、下記の特許文献1に記載されている。 In order to reduce the weight and improve the functionality of electronic products, various composite materials that combine organic and inorganic materials have been developed. For example, a laminate film that includes a substrate film made of an organic material and an inorganic layer on the substrate film is known as a composite material. In the manufacturing process of the laminate film, for example, before the inorganic layer is formed on the substrate film, a hard coat (HC) layer is formed on the inorganic layer side of the substrate film, and the substrate film with the HC layer is made into a hard coat film. The HC layer is a layer that makes the exposed surface of the inorganic layer less susceptible to scratches. Technologies related to such hard coat films and laminate films are described, for example, in Patent Document 1 below.
特許文献1には、反射防止フィルムとしての積層フィルムが記載されている。この積層フィルムは、反射防止層としての無機物層と、これを支持するハードコートフィルムとを備える。ハードコートフィルムは、基材フィルムと、基材フィルム上のHC層とを備える。HC層は、ナノシリカ粒子を含有する。これにより、HC層は、無機物層側に表面凹凸を有する。特許文献1によると、HC層の表面凹凸は、基材フィルムに対する無機物層の密着性を高める。 Patent Document 1 describes a laminated film as an anti-reflection film. This laminated film comprises an inorganic layer as an anti-reflection layer and a hard coat film supporting it. The hard coat film comprises a substrate film and an HC layer on the substrate film. The HC layer contains nanosilica particles. As a result, the HC layer has surface irregularities on the inorganic layer side. According to Patent Document 1, the surface irregularities of the HC layer increase the adhesion of the inorganic layer to the substrate film.
特許文献1のHC層は、次のように形成される。まず、紫外線硬化型樹脂と、ナノシリカ粒子とを含有する紫外線硬化性の組成物を調製する。次に、基材フィルムの片面に、当該組成物を塗布して塗膜を形成する。次に、塗膜に対する紫外線照射により、塗膜内で硬化反応を進行させて当該塗膜を硬化させる(紫外線硬化工程)。 The HC layer of Patent Document 1 is formed as follows. First, a UV-curable composition containing a UV-curable resin and nanosilica particles is prepared. Next, the composition is applied to one side of a substrate film to form a coating film. Next, the coating film is irradiated with UV light to promote a curing reaction within the coating film, thereby curing the coating film (UV curing process).
しかしながら、このようなHC層に関し、本発明らは、次のような知見を得た。紫外線硬化工程において、基材フィルム上の塗膜における基材フィルムとは反対側の表面およびその近傍(表層領域)では、硬化反応の一部が酸素によって阻害される。そのため、表層領域では、硬化反応が十分には進行せず、比較的低分子量の重合体が生成する。この低分子量重合体は、内部領域(表層領域よりも基材フィルム側の領域)に生成する高分子量重合体と比較して、機械強度的に脆弱である。すなわち、紫外線硬化工程によって形成されるHC層は、基材フィルムとは反対側の表面およびその近傍に、脆弱薄層を有する。そして、この脆弱薄層は、HC層上に形成される無機物層の、基材フィルムに対する密着性を、低下させる。 However, the present inventors have found the following regarding such HC layers. In the UV curing process, part of the curing reaction is inhibited by oxygen on the surface of the coating film on the substrate film opposite the substrate film and in its vicinity (surface region). As a result, the curing reaction does not proceed sufficiently in the surface region, and a relatively low molecular weight polymer is produced. This low molecular weight polymer is mechanically weaker than the high molecular weight polymer produced in the internal region (the region closer to the substrate film than the surface region). In other words, the HC layer formed by the UV curing process has a weak thin layer on the surface opposite the substrate film and in its vicinity. This weak thin layer reduces the adhesion of the inorganic layer formed on the HC layer to the substrate film.
本発明は、ハードコート層上に形成される無機物層の密着性を確保できるハードコートフィルム、および積層フィルムを提供する。 The present invention provides a hard coat film and a laminate film that can ensure adhesion of the inorganic layer formed on the hard coat layer.
本発明[1]は、基材フィルムと、前記基材フィルム上のハードコート層とを備えるハードコートフィルムであって、前記ハードコート層が、紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層であり、前記ハードコート層における前記基材フィルムとは反対側の表面の表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であり、前記ハードコート層の前記表面の軟化温度がT1であり、前記表面の下記のプラズマ処理試験後の軟化温度T2と前記軟化温度T1との差が5℃以下である、ハードコートフィルムを含む。 The present invention [1] includes a hard coat film comprising a substrate film and a hard coat layer on the substrate film, the hard coat layer being a cured layer of a composition containing an ultraviolet curable resin, the surface of the hard coat layer opposite to the substrate film having a surface roughness Sa of 0.80 nm or more and 4.50 nm or less, the softening temperature of the surface of the hard coat layer being T1 , and the difference between the softening temperature T2 after the following plasma treatment test of the surface and the softening temperature T1 being 5° C. or less.
プラズマ処理試験:
低インダクタンスアンテナに対する、周波数13.56MHzおよび電力5.0kWの高周波電力の印加によって発生する、酸素ガスの誘導導結合プラズマにより、前記ハードコート層の前記表面を処理する。
Plasma treatment test:
The surface of the hard coat layer is treated with inductively coupled plasma of oxygen gas generated by applying high frequency power of 13.56 MHz and 5.0 kW to a low inductance antenna.
本発明[2]は、前記紫外線硬化型樹脂が、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂および紫外線硬化型アクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つである、上記[1]に記載のハードコートフィルムを含む。 The present invention [2] includes the hard coat film described in the above [1], in which the ultraviolet-curable resin is at least one selected from the group consisting of ultraviolet-curable acrylic urethane resins and ultraviolet-curable acrylic resins.
本発明[3]は、前記軟化温度T1が105℃以上である、上記[1]または[2]に記載のハードコートフィルムを含む。 The present invention [3] includes the hard coat film according to the above [1] or [2], wherein the softening temperature T1 is 105° C. or higher.
本発明[4]は、前記軟化温度T1が150℃以下である、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載のハードコートフィルムを含む。 The present invention [4] includes the hard coat film according to any one of the above [1] to [3], wherein the softening temperature T1 is 150° C. or lower.
本発明[5]は、上記[1]から[4]のいずれか一つに記載の前記ハードコートフィルムと、前記ハードコートフィルムの前記ハードコート層上の無機物層とを備える、積層フィルムを含む。 The present invention [5] includes a laminated film comprising the hard coat film described in any one of [1] to [4] above and an inorganic layer on the hard coat layer of the hard coat film.
本発明のハードコートフィルムでは、上記のように、ハードコート層(紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層)における基材フィルムとは反対側の表面の表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であり、且つ、ハードコート(HC)層の表面の軟化温度T1と、当該表面の上記プラズマ処理試験後の軟化温度T2との差(|T2-T1|)が、5℃以下である。HC層における上記表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であることは、HC層上に無機物層が形成された場合、無機物層に対するHC層のアンカー効果により、ハードコートフィルムに対する無機物層の密着性を高める。また、上記の軟化温度差が5℃以下であることは、HC層が上述の脆弱薄層を実質的には有さないことを示す。したがって、本発明のハードコートフィルムは、HC層上に形成される無機物層の密着性を確保できる。このようなハードコートフィルムを備える本発明の積層フィルムは、ハードコート層上の無機物層の密着性を確保できる。 In the hard coat film of the present invention, as described above, the surface roughness Sa of the surface of the hard coat layer (cured layer of a composition containing an ultraviolet curable resin) opposite to the substrate film is 0.80 nm or more and 4.50 nm or less, and the difference (|T 2 -T 1 |) between the softening temperature T 1 of the surface of the hard coat (HC) layer and the softening temperature T 2 of the surface after the plasma treatment test is 5°C or less. The surface roughness Sa of the HC layer being 0.80 nm or more and 4.50 nm or less means that when an inorganic layer is formed on the HC layer, the anchor effect of the HC layer on the inorganic layer enhances the adhesion of the inorganic layer to the hard coat film. In addition, the softening temperature difference being 5°C or less indicates that the HC layer does not substantially have the above-mentioned fragile thin layer. Therefore, the hard coat film of the present invention can ensure the adhesion of the inorganic layer formed on the HC layer. The laminate film of the present invention having such a hard coat film can ensure the adhesion of the inorganic layer on the hard coat layer.
本発明の一実施形態のハードコートフィルムXは、図1に示すように、基材フィルム11とハードコート(HC)層12とを厚さ方向Hにこの順で備える。HC層12は、基材フィルム11上に配置されている。すなわち、基材フィルム11とHC層12とは接する。ハードコートフィルムXは、厚さ方向Hと直交する方向(面方向D)に広がる。
As shown in FIG. 1, the hard coat film X of one embodiment of the present invention comprises a
基材フィルム11は、ハードコートフィルムXの強度を確保する要素である。基材フィルム11は、例えば、可撓性を有する透明な樹脂フィルムである。基材フィルム11の材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリスチレン樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートが挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィンポリマー(COP)が挙げられる。セルロース樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)が挙げられる。これら材料は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。基材フィルム11の材料は、透明性および強度の観点から、好ましくは、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、およびセルロース樹脂からなる群より選択される少なくとも一つであり、より好ましくは、PET、COP、およびTACからなる群より選択される少なくとも一つである。また、基材フィルム11は、本実施形態では、粒子を含有しない。
The
基材フィルム11の厚さは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、更に好ましくは30μm以上であり、また、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下である。基材フィルム11の厚さが上記下限値以上である場合、ハードコートフィルムXの強度を確保できる。基材フィルム11の厚さが上記上限値以下である場合、ロールトゥロール方式の後述のプロセスにおけるハードコートフィルムXの取り扱い性を確保できる。また、基材フィルム11の裏面(HC層12とは反対側の面)には、ロールトゥロール方式のプロセスにおける基材フィルム11の搬送性および取り扱い性を確保するために、キャリアフィルム(図示略)が貼り合わされていてもよい。
The thickness of the
基材フィルム11の全光線透過率(JIS K 7375:2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上であり、また、例えば100%以下である。基材フィルム11の全光線透過率が上記下限値以上である場合、ハードコートフィルムXにおいて良好な透明性を確保できる。
The total light transmittance (JIS K 7375:2008) of the
HC層12は、HC層12上に形成される層(図2に示す実施形態では無機物層20)の露出表面に擦り傷が形成されにくくする層である。HC層12は、紫外線硬化型樹脂を含む組成物(紫外線硬化性樹脂組成物)の硬化物層である。
The
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂(アクリルウレタン樹脂を除く)、ウレタン樹脂(アクリルウレタン樹脂を除く)、アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびメラミン樹脂が挙げられる。これら樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。HC層12の硬さの確保の観点から、紫外線硬化型樹脂は、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂および紫外線硬化型アクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つである。
Examples of ultraviolet-curable resins include polyester resins, acrylic urethane resins, acrylic resins (excluding acrylic urethane resins), urethane resins (excluding acrylic urethane resins), amide resins, silicone resins, epoxy resins, and melamine resins. These resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of ensuring the hardness of the
HC層12に含まれる無機酸化物粒子は、少ない方が好ましい。HC層12中の無機酸化物粒子が少ないほど、ハードコートフィルムXに入射する光の、粒子に起因する散乱を、抑制でき、また、ハードコートフィルムXの製造コストを低減できる。無機酸化物粒子の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、および酸化アンチモンが挙げられる。HC層12の無機酸化物粒子含有量は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、一層好ましくは1質量%以下、より一層好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下、こと更に好ましくは0.1質量%以下、特に好ましくは0.0質量%である。
The fewer inorganic oxide particles contained in the
HC層12の厚さは、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、また、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、更に好ましくは20μm以下である。HC層12の厚さが上記下限値以上である場合、HC層12による耐擦傷性を確保できる。HC層12の厚さが上記上限値以下である場合、HC層12の透明性を確保できる。
The thickness of the
HC層12は、基材フィルム11とは反対側に表面12aを有する。表面12aの表面粗さSa(ISO 25178-2:2012に基づく算術平均高さ)は、好ましくは0.80nm以上、より好ましくは1.00nm以上、更に好ましくは1.20nm以上であり、また、好ましくは4.50nm以下、より好ましくは3.50nm以下、更に好ましくは3.00nm以下、一層好ましくは2.50nm以下、より好ましくは2.00nm以下である。表面12aの表面粗さSaが上記下限値以上である場合、表面12a上に形成される層(図2に示す実施形態では無機物層20)に対する表面12aの微細凹凸のアンカー効果により、ハードコートフィルムXに対する同層の密着性が高まる。表面12aの表面粗さSaが上記上限値以下である場合、表面12aにおいて過度の凹凸を抑制して機械的強度を確保できる。
The
表面12aは、本実施形態では、プラズマ処理された面である。プラズマ処理は、後記の軟化温度差(|T2-T1|)を小さくする観点から、好ましくは、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。表面12aに対する酸素-LAICP処理は、具体的には、積層フィルムY(図2に示す)の製造方法において後述する。
In this embodiment, the
HC層12の表面12aは、軟化温度T1(℃)を有する。表面12aは、下記のプラズマ処理試験後に軟化温度T2(℃)を有する。軟化温度T1,T2は、ナノ熱分析によって測定される軟化温度を意味する。ナノ熱分析(nano thermal analysis)とは、温度調節可能なマイクロカンチレバーをプローブとして試料表面に接触させることによって当該試料表面の熱特性(軟化温度およびガラス転移点等)をナノスケールで測定する分析方法である。ナノ熱分析による軟化温度T1,T2の測定方法、およびプラズマ処理試験の方法は、具体的には、実施例に関して後述するとおりである。
The
プラズマ処理試験:
低インダクタンスアンテナに対する、周波数13.56MHzおよび電力5.0kWの高周波電力の印加によって発生する、酸素ガスの誘導導結合プラズマにより、ハードコート層の表面を処理する。
Plasma treatment test:
The surface of the hard coat layer is treated with inductively coupled plasma of oxygen gas generated by applying high frequency power of 13.56 MHz and 5.0 kW to a low inductance antenna.
軟化温度T2と軟化温度T1との差(|T2-T1|)は、5℃以下であり、好ましくは4℃以下であり、例えば0℃以上である。軟化温度T2と軟化温度T1との差が5℃以下であることは、HC層12が表面12aに上述の脆弱薄層を実質的には有さないことを示す。
The difference (|T 2 -T 1 |) between the softening temperature T 2 and the softening temperature T 1 is 5° C. or less, preferably 4° C. or less, for example, 0° C. or more. The difference between the softening temperature T 2 and the softening temperature T 1 being 5° C. or less indicates that the
軟化温度T1は、好ましくは105℃以上、より好ましくは115℃以上、更に好ましくは125℃以上であり、また、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは130℃以下である。軟化温度T1が上記下限値以上である場合、HC層12表面の脆弱薄層が十分に除去されている状態であり、ハードコートフィルムXに対する無機物層の密着性を確保できる。軟化温度T1が上記上限値以下である場合、ハードコートフィルムXの柔軟性が担保され、フィルム搬送時において、HC層12でのクラック等の発生を抑制できる。
The softening temperature T1 is preferably 105°C or higher, more preferably 115°C or higher, and even more preferably 125°C or higher, and is preferably 150°C or lower, more preferably 140°C or lower, and even more preferably 130°C or lower. When the softening temperature T1 is equal to or higher than the lower limit, the brittle thin layer on the surface of the
ハードコートフィルムXの全光線透過率(JIS K 7375:2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上であり、また、例えば100%以下である。ハードコートフィルムXの全光線透過率が上記下限値以上である場合、ハードコートフィルムXにおいて良好な透明性を確保できる。 The total light transmittance (JIS K 7375:2008) of the hard coat film X is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more, and is, for example, 100% or less. When the total light transmittance of the hard coat film X is equal to or more than the above lower limit, good transparency can be ensured in the hard coat film X.
ハードコートフィルムXでは、上述のように、HC層12(紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層)における基材フィルム11とは反対側の表面12aの表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であり、且つ、HC層12の表面12aの軟化温度T1と、表面12aの上記プラズマ処理試験後の軟化温度T2との差(|T2-T1|)が、5℃以下である。HC層12における上記表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であることは、HC層12上に無機物層が形成された場合、当該無機物層に対するHC層12のアンカー効果により、ハードコートフィルムXに対する無機物層の密着性を高める。また、上記の軟化温度差が5℃以下であることは、HC層12が上述の脆弱薄層を実質的には有さないことを示す。したがって、ハードコートフィルムXは、HC層12上に形成される無機物層の密着性を確保できる。
In the hard coat film X, as described above, the surface roughness Sa of the
図2は、本発明の一実施形態の積層フィルムYの断面模式図である。積層フィルムYは、ハードコートフィルムXと、ハードコートフィルムX上の無機物層20とを備える。無機物層20は、具体的には、ハードコートフィルムXのHC層12上に配置されている。無機物層20とHC層12とは接する。このような積層フィルムYは、厚さ方向Hと直交する方向(面方向D)に広がる。
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a laminated film Y according to one embodiment of the present invention. The laminated film Y comprises a hard coat film X and an
無機物層20としては、例えば、反射防止層および導電層が挙げられる。反射防止層とは、外光の反射強度を抑制する反射防止性を有する層である。導電層とは、導電性を有する層である。無機物層20は、他の層であってもよい。また、無機物層20は、反射防止層と他の層とを含む複合化層であってもよい。無機物層20は、導電層と他の層とを含む複合化層であってもよい。無機物層20が密着層21と反射防止層22との積層構造を有する場合を、図3に示す。
Examples of the
密着層21は、ハードコートフィルムXのHC層12上に配置されている。具体的には、密着層21は、HC層12の表面12a上に配置されている。密着層21は、HC層12と接する。密着層21は、ハードコートフィルムXに対する無機物層20の密着性を高める層である。密着層21の材料としては、例えば、Si、In、Ni、Cr、Ar、Sn、Au、Ag、Pt、Zn、Ti、W、Zr、Pd、Nb等の金属、これら金属の2種類以上の合金、および、これら金属の酸化物が挙げられる。ハードコートフィルムXおよび無機物層20の両方に対する密着性と、密着層21の透明性との両立の観点から、密着層21は、好ましくは、Si、In、Al、Sn、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一つの元素を含む無機酸化物膜である。ハードコートフィルムXおよび無機物層20の両方に対する密着性と、密着層21の透明性との両立の観点から、密着層21の材料としては、インジウムスズ複合酸化物(ITO)または酸化シリコン(SiOx)が、より好ましい。密着層21の材料としての酸化シリコンは、好ましくは、化学量論組成より酸素量が少ないSiOxであり、より好ましくは、xが1.2以上1.9以下のSiOxである。
The
密着層21の厚さは、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、更に好ましくは3nm以上であり、また、好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下、更に好ましくは10nm以下、一層好ましくは5nm以下である。密着層21の厚さが上記下限値以上である場合、ハードコートフィルムXと無機物層20との間の密着力を確保できる。密着層21の厚さが上記上限値以下である場合、密着層21の透明性を確保できる。
The thickness of the
反射防止層22は、密着層21の厚さ方向Hの一方面上に配置されている。反射防止層22は、好ましくは、厚さ方向Hに積層された複数の透明無機酸化物膜を含む。図3は、そのような反射防止層22の一例を表す。図3の反射防止層22は、高屈折率層22aと、低屈折率層22bと、高屈折率層22cと、低屈折率層22dとを、密着層21側から厚さ方向Hにこの順で含む。高屈折率層22aは、密着層21と接する。高屈折率層22aと低屈折率層22bとは接する。低屈折率層22bと高屈折率層22cとは接する。高屈折率層22cと低屈折率層22dとは接する。高屈折率層22a,22cは、相対的に屈折率が大きな層であり、低屈折率層22b,22dは、相対的に屈折率が小さな層である。このような積層構成において、高屈折率層22a,22cおよび低屈折率層22b,22dにおける複数の界面での反射光間の干渉作用により、反射光強度が減衰される。そのような干渉作用は、無機物層20の各層の光学膜厚(膜の屈折率と厚さとの積)の調整により、発現させることができる。
The
高屈折率層22a(第1高屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率材料としては、例えば、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、およびアンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。高屈折率材料は、高屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、好ましくは酸化ニオブ(屈折率2.33)である。高屈折率層22aの光学膜厚は、例えば20nm以上であり、また、例えば55nm以下である。
The high
低屈折率層22b(第1低屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)およびフッ化マグネシウムが挙げられる。低屈折率材料は、低屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、好ましくは二酸化ケイ素(屈折率1.46)である。低屈折率層22bの光学膜厚は、例えば15nm以上であり、また、例えば70nm以下である。
The low
高屈折率層22c(第2高屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率材料としては、高屈折率層22aに関して上記した材料が挙げられ、酸化ニオブが好ましい。高屈折率層22cの光学膜厚は、例えば60nm以上であり、また、例えば330nm以下である。
The high
低屈折率層22d(第2低屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率材料としては、低屈折率層22bに関して上記した材料が挙げられ、二酸化ケイ素が好ましい。低屈折率層22dの光学膜厚は、例えば100nm以上であり、また、例えば160nm以下である。
The low refractive index layer 22d (second low refractive index layer) is made of a low refractive index material whose refractive index at a wavelength of 550 nm is preferably 1.6 or less. Examples of low refractive index materials include the materials described above for the low
反射防止層22の総厚は、好ましくは180nm以上、より好ましくは200nm以上、更に好ましくは220nm以上であり、また、好ましくは320nm以下、より好ましくは280nm以下、更に好ましくは250nm以下である。反射防止層22の総厚とは、本実施形態では、高屈折率層22a,22cおよび低屈折率層22b,22dの各厚さの合計である。反射防止層22の総厚が上記下限値以上である場合、反射防止層22において、反射光強度を減衰する機能を確保できる。反射防止層22の総厚が上記上限値以下である場合、反射防止層22の割れを抑制できる。
The total thickness of the
無機物層20が導電層を含む場合、その導電層は、導電材料から形成されている。導電材料としては、例えば、金属および金属酸化物が挙げられる。金属としては、例えば、銅、銀、金、および、これらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、インジウム含有導電性酸化物およびアンチモン含有導電性酸化物が挙げられる。インジウム含有導電性酸化物としては、例えば、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、インジウム亜鉛複合酸化物(IZO)、インジウムガリウム複合酸化物(IGO)、およびインジウムガリウム亜鉛複合酸化物(IGZO)が挙げられる。アンチモン含有導電性酸化物としては、例えば、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。
When the
積層フィルムYの、下記第1試験(促進耐候性試験)の後の下記第2試験における無機物層20の剥がれ率は、無機物層20の密着性の確保の観点から、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。第1試験および第2試験の方法は、より具体的には、実施例に関して後述するとおりである。無機物層20の剥がれ率が上記上限値以下である場合、無機物層20の剥がれによる当該無機物層20の実質的な機能の低下を抑制できる。
The peeling rate of the
第1試験:
まず、積層フィルムYにおけるハードコートフィルムXの側をガラス板に固定する。次に、ガラス板上の積層フィルムYの無機物層20に対し、温度85℃、相対湿度45%、および照射強度(290nm~450nm積算照度)150mW/cm2の条件で、32.5時間、光を照射する。
Test 1:
First, the hard coat film X side of the laminate film Y is fixed to a glass plate. Next, the
第2試験:
まず、第1試験後のガラス板上の積層フィルムYにおける無機物層20および密着層21に対し、カッターナイフにより、第1方向に直線的に延びる11本の平行な第1の切り込み(1mm間隔)と、第1方向と直交する第2方向に直線的に延びる11本の平行な第2の切り込み(1mm間隔)とを形成し、第1および第2の切り込みによって100個のマス目を形成する。次に、積層フィルムYにおける100個のマス目の領域に対し、イソプロピルアルコールを2mL/分で連続的に滴下しつつ、ポリエステルワイパーを、ワイパー接触面20mm×20mm、荷重1.5kg/20mm□、摺動速度50mm/秒および1000往復の条件で、摺動させる。次に、100個のマス目のうち、1mm2以上の剥がれが生じたマス目の数をカウントする。次に、カウント数を100で除して剥がれ率(%)を算出する。
Test 2:
First, eleven parallel first incisions (1 mm apart) extending linearly in the first direction and eleven parallel second incisions (1 mm apart) extending linearly in the second direction perpendicular to the first direction are formed on the
積層フィルムYは、上述のように、ハードコートフィルムXと、ハードコートフィルムXのHC層12上の無機物層20とを備える。ハードコートフィルムXでは、上述のように、HC層12(紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層)における基材フィルム11とは反対側の表面12aの表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であり、且つ、HC層12の表面12aの軟化温度T1と、表面12aの上記プラズマ処理試験後の軟化温度T2との差(|T2-T1|)が、5℃以下である。したがって、積層フィルムYは、ハードコートフィルムXに関して上記したのと同様に、HC層12上の無機物層20の密着性を確保できる。
As described above, the laminated film Y includes the hard coat film X and the
図4Aから図4Cは、積層フィルムYの製造方法の一例を表す。この製造方法は、硬化樹脂層形成工程(図4A)と、プラズマ処理工程(図4B)と、成膜工程(図4C)とを含む。 Figures 4A to 4C show an example of a method for manufacturing laminated film Y. This manufacturing method includes a cured resin layer forming process (Figure 4A), a plasma treatment process (Figure 4B), and a film forming process (Figure 4C).
硬化樹脂層形成工程では、図4Aに示すように、長尺の基材フィルム11上にHC層12’を形成する。これにより、ハードコートフィルムX’が得られる。HC層12’は、基材フィルム11上に上述の紫外線硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後、この塗膜を硬化させることによって形成できる。紫外線硬化性樹脂組成物は、上述の紫外線硬化型樹脂以外の他の成分を、必要に応じて含有してもよい。他の成分としては、例えば、溶剤、光重合開始剤およびレベリング剤が挙げられる。溶剤としては、例えば、酢酸ブチル、酢酸エチル、トルエン、およびシクロペンタノンが挙げられる。
In the cured resin layer forming process, as shown in FIG. 4A, an HC layer 12' is formed on a
紫外線硬化性樹脂組成物が溶剤を含有する場合、紫外線硬化性樹脂組成物の塗布後に基材フィルム11上の塗膜を乾燥させる。乾燥温度は、例えば50℃以上であり、また、例えば120℃以下である。乾燥時間は、例えば10秒以上であり、また、例えば10分以下である。基材フィルム11上の塗膜は、紫外線照射によって硬化させる。紫外線照射の光源としては、例えば、高圧水銀ランプおよびLEDライトが挙げられる。紫外線の積算照射光量は、例えば100mJ/cm2以上であり、また、例えば500mJ/cm2以下である。
When the ultraviolet-curable resin composition contains a solvent, the coating film on the
以上のようにして、長尺のハードコートフィルムX’を作製できる。本実施形態では、長尺のハードコートフィルムX’のロールが用意される。具体的には、ハードコートフィルムX’におけるHC層12’側の面がロール径方向内側を向くように、ハードコートフィルムX’は巻き回される。 In this manner, a long hard coat film X' can be produced. In this embodiment, a roll of a long hard coat film X' is prepared. Specifically, the hard coat film X' is wound so that the surface of the hard coat film X' facing the HC layer 12' faces inward in the roll radial direction.
本製造方法においては、次に、減圧雰囲気下においてロールトゥロール方式でハードコートフィルムX’をワークフィルムWとして搬送しながら、プラズマ処理工程と成膜工程とを順次に実施する。図5に示す装置Zは、プラズマ処理工程および成膜工程を実施するための装置の一例である。装置Zは、繰出し室R1と、巻取り室R2と、接続室C1と、プラズマ処理室C2と、接続室C3と、成膜室C4と、接続室C5と、接続室C6と、PEM装置(図示略)とを備える。 In this manufacturing method, the hard coat film X' is then transported as the work film W by a roll-to-roll method under reduced pressure, while the plasma treatment process and the film formation process are carried out in sequence. The device Z shown in FIG. 5 is an example of a device for carrying out the plasma treatment process and the film formation process. The device Z includes a payout chamber R1, a winding chamber R2, a connection chamber C1, a plasma treatment chamber C2, a connection chamber C3, a film formation chamber C4, a connection chamber C5, a connection chamber C6, and a PEM device (not shown).
繰出し室R1は、ワークフィルムWを繰り出すための繰出しローラー51を備える。繰出しローラー51には、長尺のハードコートフィルムX’のロールが、ワークフィルムWとして取り付けられる。また、繰出し室R1内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。
The unwinding chamber R1 is equipped with a unwinding
巻取り室R2は、ワークフィルムWを巻き取るための巻取りローラー52を備える。巻取り室R2内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。
The winding chamber R2 is equipped with a winding
接続室C1は、ワークフィルムWの走行方向において、繰出し室R1の次に配置され、且つ、プラズマ処理室C2の前に配置されている。接続室C1内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C1は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Zの稼働時には、接続室C1内の圧力は、繰出し室R1内の圧力とプラズマ処理室C2内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、繰出し室R1とプラズマ処理室C2との間の差圧が確保される。 The connection chamber C1 is disposed next to the unwinding chamber R1 in the running direction of the workpiece film W, and is disposed before the plasma processing chamber C2. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided inside the connection chamber C1. The connection chamber C1 is connected to a vacuum pump (not shown), and is configured so that the pressure inside the chamber can be adjusted. When the device Z is in operation, the pressure inside the connection chamber C1 is maintained at a predetermined pressure between the pressure inside the unwinding chamber R1 and the pressure inside the plasma processing chamber C2. This ensures a pressure difference between the unwinding chamber R1 and the plasma processing chamber C2.
プラズマ処理室C2は、ワークフィルムWの走行方向において接続室C1と接続室C3との間に配置されている。プラズマ処理室C2において、後述のようにプラズマ処理工程が実施される。 The plasma processing chamber C2 is disposed between the connection chamber C1 and the connection chamber C3 in the running direction of the workpiece film W. In the plasma processing chamber C2, the plasma processing process is carried out as described below.
プラズマ処理室C2は、本実施形態では複数の低インダクタンスアンテナ(LA)71を備える。低インダクタンスアンテナとは、7.5μH以下の低いインダクタンスを有し、且つ高周波電力の印加によって誘導結合プラズマを発生できる、アンテナを意味する。LA71は、本実施形態では、図6および図7に示すように取付具72に支持され且つカバーブロック73(図6では省略)で覆われた状態で、プラズマ処理室C2の室内に配置されている(LA71の数が4である場合を、例示的に図示する)。
In this embodiment, the plasma processing chamber C2 is equipped with multiple low inductance antennas (LA) 71. A low inductance antenna is an antenna that has a low inductance of 7.5 μH or less and can generate inductively coupled plasma by applying high frequency power. In this embodiment, the
複数のLA71は、ワークフィルムWの走行方向と、走行方向と直交する方向(ワークフィルムWの幅方向)とに並ぶように、整列して配置されている。取付具72は、真空フランジである。LA71は、図7に示すように、フィールドスルー74を介して取付具72に固定されている。取付具72は、図5に示すように、プラズマ処理室C2の壁部に設けられた開口部75に組み付けられている。具体的には、プラズマ処理室C2の壁部と取付具72との間にシール部材(図示略)が挟まれた状態で、開口部75に対して取付具72は組み付けられている。LA71は、プラズマ処理室C2外において、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源)と電気的に接続されている。このようなLA71は、導体によって形成されている。導体としては、例えば、銅および銀が挙げられ、銅が好ましい。LA71は、絶縁体によって覆われていてもよい。絶縁体としては、例えば、ガラスおよび石英が挙げられる。
The
カバーブロック73は、ブロック本体73Aと、複数の仕切りプレート73Bとを備える。ブロック本体73Aは、複数の収容スペース73aを有する。収容スペース73aごとに、一のLA71が収容されている。仕切りプレート73Bは、収容スペース73aを閉じるように配置されている。収容スペース73a内は、密閉空間である。カバーブロック73において、ブロック本体73Aは、例えばアルミニウム製である。アルミニウムとしては、例えばアルミニウムA5052が挙げられる。仕切りプレート73Bは、絶縁材料からなる。絶縁材料としては、例えば、石英およびガラスが挙げられる。また、プラズマ処理室C2内を走行するワークフィルムWとカバーブロック73との離隔距離d’(図7に示す)は、例えば50~200mmである。このようなカバーブロック73は、LA71に対する印加電力に因るプラズマ変換効率を過度には低減させずに、プラズマ処理によるLA71の損傷および汚染を回避するのに役立ち、また、プラズマ処理されるワークフィルムWに対するダメージを抑制するのに役立つ。
The
図6に示すように、LA71は、本実施形態では、開ループ形状を有する。LA71が開ループ形状を有することは、LA71のインダクタンスを低くするのに有利である。そのため、開ループ形状のLA71によると、LA71に対する印加電力の増大による電圧の増大を抑制できる。これにより、後述のプラズマ処理時の異常放電を抑制できる。異常放電の抑制により、プラズマ処理されるハードコートフィルムX’(ワークフィルムW)に対するダメージを抑制できる。LA71は、具体的には、2つの遊端部を有するU字形状を有する。LA71ごとに、2つの遊端部が、ワークフィルムWの幅方向に並ぶように取付具72に固定されている。また、LA71は、本実施形態では、2つ遊端部とは反対側に延び部71aを有する。延び部71aは、プラズマ処理室C2内を通過するワークフィルムWに対して平行に延びる。延び部71aは、ワークフィルムWの幅方向に延びる。各延び部71aは、ワークフィルムWの走行方向に延びていてもよい(そのように4つのLA71が配置されてもよい)。延び部71aの長さは、例えば50~150mmである(図6は、延び部71aの長さがLA71の後記の最大長さd2と同じである場合を例示的に図示する)。LA71は、開ループ形状に代えてコイル形状を有してもよい。
As shown in FIG. 6, the LA71 has an open loop shape in this embodiment. The open loop shape of the LA71 is advantageous in lowering the inductance of the LA71. Therefore, the open loop shape of the LA71 can suppress the increase in voltage due to the increase in the power applied to the LA71. This suppresses abnormal discharge during plasma processing, which will be described later. The suppression of abnormal discharge suppresses damage to the hard coat film X' (work film W) to be plasma processed. Specifically, the LA71 has a U-shape having two free ends. For each LA71, the two free ends are fixed to the
LA71は、取付具72からワークフィルムWに向かって延出する。LA71は、取付具72に対して垂直方向に延出するのが好ましい。取付具72からのLA71の延出長さd1は、例えば30~150mmである。ワークフィルムWの面方向におけるLA71の最大長さd2は、例えば50~150mmである。LA71とワークフィルムWとの間の離隔距離d3(図7に示す)は、例えば50~200mmである。延出長さd1と離隔距離d3とは、同じであるのが好ましい。延出長さd1に対する離隔距離d3の比率(d3/d1)は、例えば0.5~3.5である。ワークフィルムWの走行方向に離隔して配置されるLA71の個数(列数)は、ワークフィルムWの走行速度(即ちプラズマ処理時間)に応じて、1であってもよいし、2または3であってもよいし、必要であれば4以上であってもよい。ワークフィルムWの走行方向において、隣り合うLA71の中心間距離d4は、例えば100~500mmである。ワークフィルムWの幅方向において、隣り合うLA71の中心間距離d5は、例えば200~500mmである。中心間距離d5の調整により、ワークフィルムWの幅方向における後記プラズマ密度の均一性を制御できる。中心間距離d4と中心間距離d5とは、同じであるのが好ましい。中心間距離d4に対する中心間距離d5の比率(d5/d4)は、例えば0.5~2.0である。4つのLA71の延び部71aの中心点は、好ましくは、頂点として正方形を形成する。このような一組のLA71によると、高密度のプラズマを発生できる。LA71としては、例えば、特開2013-258153号公報に記載のプラズマ発生用の高周波アンテナを用いてもよい。
The
プラズマ処理室C2は、本実施形態では、搬送ローラー53を更に備える。搬送ローラー53は、ワークフィルムWをプラズマ処理室C2内で搬送するためのメインガイドローラーである。搬送ローラー53は、ワークフィルムWの加熱または冷却が可能な温度調節機能を有する。すなわち、搬送ローラー53は、温度調節機能付き搬送ローラーである。装置Zの稼働時には、搬送ローラー53は、ワークフィルムWの裏面(HC層12とは反対側の面)に接触しつつ、当該ワークフィルムWを搬送する。上記LA71は、搬送ローラー53に対向して配置される。このようなプラズマ処理室C2を備える装置Zによると、プラズマ処理工程S2では、ワークフィルムWに対して接触する温度調節機能付きの搬送ローラー53により、ワークフィルムWを冷却または加熱しつつ、当該ワークフィルムWに対してプラズマ処理を実施できる。ワークフィルムWの温度制御により、ワークフィルムWの熱変形を抑制でき、また、当該熱変形がワークフィルムWの搬送に及ぼす影響を抑制できる。
In this embodiment, the plasma processing chamber C2 further includes a
PEM装置は、プラズマ処理中のプラズマエミッションモニタリング(PEM)を実施するための装置であり、装置本体と、採光用の光ファイバーとを備える。光ファイバーの先端(一端)は、プラズマ処理室C2内において、ワークフィルムWとLA71との間に配置されている。光ファイバーの他端は、装置本体に接続されている。また、プラズマ処理室C2には、室内にガスを導入するための流量調節バルブ付き第1ラインL1が接続されている。 The PEM device is a device for performing plasma emission monitoring (PEM) during plasma processing, and is equipped with a device body and an optical fiber for collecting light. The tip (one end) of the optical fiber is positioned between the workpiece film W and LA71 in the plasma processing chamber C2. The other end of the optical fiber is connected to the device body. In addition, a first line L1 with a flow control valve for introducing gas into the chamber is connected to the plasma processing chamber C2.
接続室C3は、ワークフィルムWの走行方向において、プラズマ処理室C2の次に配置され、且つ、成膜室C4の前に配置されている。接続室C3内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C3は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Zの稼働時には、接続室C3内の圧力は、プラズマ処理室C2内の圧力と成膜室C4内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、プラズマ処理室C2と成膜室C4との間の差圧が確保される。 The connection chamber C3 is located next to the plasma processing chamber C2 in the running direction of the workpiece film W and is located before the film formation chamber C4. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided inside the connection chamber C3. The connection chamber C3 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured so that the pressure inside the chamber can be adjusted. When the device Z is in operation, the pressure inside the connection chamber C3 is maintained at a predetermined pressure between the pressure inside the plasma processing chamber C2 and the pressure inside the film formation chamber C4. This ensures a pressure difference between the plasma processing chamber C2 and the film formation chamber C4.
成膜室C4は、ワークフィルムWの走行方向において接続室C3の次に配置されている。また、成膜室C4は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内を所定の真空度に調節可能に構成されている。成膜室C4において、後述のように成膜工程が実施される。 The film-forming chamber C4 is disposed next to the connection chamber C3 in the running direction of the workpiece film W. The film-forming chamber C4 is also connected to a vacuum pump (not shown) and is configured so that the interior of the chamber can be adjusted to a predetermined vacuum level. In the film-forming chamber C4, the film-forming process is carried out as described below.
成膜室C4は、本実施形態では、スパッタ成膜室である。成膜室C4は、成膜ローラー54と、複数のスパッタ室60(スパッタ室60a~60e)とを備える(スパッタ室60の数が5である場合を例示的に図示する)。成膜ローラー54は、ワークフィルムWを成膜室C4内で搬送するためのメインガイドローラーである。成膜ローラー54は、ワークフィルムWの加熱または冷却が可能な温度調節機能を有する。スパッタ室60は、成膜室C4内で区画された空間である。複数のスパッタ室60は、成膜ローラー54の周方向に沿って配置されている。各スパッタ室60は、成膜ローラー54に向かって開口している。スパッタ室60内には、カソード61が設けられている。カソード61には、成膜材料供給材としてのターゲット(図示略)が配置される。ターゲットは、成膜ローラー54に対面するように、ターゲット上に配置される。各スパッタ室60には、ターゲットに電圧を印加してグロー放電を発生させるための電源(図示略)が設けられている。電源としては、例えば、DC電源、AC電源、MF電源、RF電源、およびMF-AC電源が挙げられる。MF-AC電源とは、周波数帯が数kHz~数MHzのAC電源を意味する。各スパッタ室60には、室内にガスを導入するための必要数の流量調節バルブ付き第2ライン(図示略)が接続されている。また、成膜室C4内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。
In this embodiment, the film-forming chamber C4 is a sputtering film-forming chamber. The film-forming chamber C4 includes a film-forming
接続室C5および接続室C6は、ワークフィルムWの走行方向において、成膜室C4と巻取り室R2の間に、この順で配置されている。接続室C5内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C6内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C5は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。接続室C6は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Zの稼働時には、接続室C5,C6内の圧力は、成膜室C4内の圧力と巻取り室R2内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、成膜室C4と巻取り室R2との間の差圧が確保される。 The connection chambers C5 and C6 are arranged in this order between the film-forming chamber C4 and the winding chamber R2 in the running direction of the workpiece film W. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided in the connection chamber C5. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided in the connection chamber C6. The connection chamber C5 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to be able to adjust the pressure inside the chamber. The connection chamber C6 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to be able to adjust the pressure inside the chamber. When the device Z is in operation, the pressure inside the connection chambers C5 and C6 is maintained at a predetermined pressure between the pressure inside the film-forming chamber C4 and the pressure inside the winding chamber R2. This ensures a pressure difference between the film-forming chamber C4 and the winding chamber R2.
以上のような装置Zにより、プラズマ処理工程と成膜工程とを順次に実施する。具体的には、次のとおりである。 The above-described device Z sequentially performs a plasma treatment process and a film formation process. Specifically, the process is as follows.
繰出し室R1から、ワークフィルムWを繰り出す。ワークフィルムWは、繰出し室R1から繰り出された後、接続室C1、プラズマ処理室C2、接続室C3、成膜室C4、接続室C5および接続室C6を順次に通過し、巻取り室R2にて巻き取られる。ワークフィルムWの走行速度は、例えば0.5m/分以上であり、また、例えば5m/分以下である。また、繰出し室R1から巻取り室R2までの一連のラインは途中で大気開放されることなく、当該ラインでは、減圧雰囲気下でのプロセスが実施される。減圧雰囲気下は、好ましくは真空下である。真空下とは、好ましくは7Pa以下の減圧雰囲気下を意味する。 The work film W is unwound from the unwinding chamber R1. After being unwound from the unwinding chamber R1, the work film W passes through the connection chamber C1, the plasma treatment chamber C2, the connection chamber C3, the film forming chamber C4, the connection chamber C5, and the connection chamber C6 in sequence, and is wound up in the winding chamber R2. The running speed of the work film W is, for example, 0.5 m/min or more, and, for example, 5 m/min or less. In addition, the series of lines from the unwinding chamber R1 to the winding chamber R2 is not opened to the atmosphere along the way, and the process is carried out in the line under a reduced pressure atmosphere. The reduced pressure atmosphere is preferably under vacuum. Under vacuum preferably means a reduced pressure atmosphere of 7 Pa or less.
プラズマ処理室C2では、プラズマ処理工程が実施される。プラズマ処理工程では、プラズマ処理室C2(チャンバ)内の減圧雰囲気下において、ワークフィルムWに対し、プラズマ発光強度を検知しつつプラズマ処理する。プラズマ処理は、本実施形態では、LA71に対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスの誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。具体的には、次のとおりである。 In the plasma processing chamber C2, a plasma processing process is carried out. In the plasma processing process, in a reduced pressure atmosphere in the plasma processing chamber C2 (chamber), the workpiece film W is plasma-processed while the plasma emission intensity is detected. In this embodiment, the plasma processing is a process using inductively coupled plasma of an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP process) that is generated by applying high-frequency power to the LA71. Specifically, it is as follows.
プラズマ処理中のプラズマ処理室C2内には、第1ラインL1を介して酸素が供給される。プラズマ処理室C2内には、酸素に加えて不活性ガスが供給されてもよい。不活性ガスとしては、例えば、アルゴン、クリプトンおよびキセノンが挙げられる。また、プラズマ処理室C2内のガスには、不活性ガス以外の他のガスが含有されてもよい。他のガスとしては、例えば、酸素、窒素、水素および水蒸気が挙げられる。プラズマ処理室C2内のガス(酸素含有ガス)の酸素濃度は、好ましくは30体積%以上、より好ましくは50体積%以上、更に好ましくは80体積%以上、一層好ましくは90体積%以上、より一層好ましくは95体積%以上、特に好ましくは100体積%である。酸素濃度が上記下限値以上である場合、高密度の酸素プラズマを発生させることができる。このことは、ワークフィルムWの表面のナノメートルオーダーの微細凹凸化、および、同表面の清浄化による高活性化に、役立つ。 During plasma processing, oxygen is supplied into the plasma processing chamber C2 through the first line L1. In addition to oxygen, an inert gas may be supplied into the plasma processing chamber C2. Examples of inert gas include argon, krypton, and xenon. The gas in the plasma processing chamber C2 may contain gases other than the inert gas. Examples of other gases include oxygen, nitrogen, hydrogen, and water vapor. The oxygen concentration of the gas (oxygen-containing gas) in the plasma processing chamber C2 is preferably 30% by volume or more, more preferably 50% by volume or more, even more preferably 80% by volume or more, even more preferably 90% by volume or more, even more preferably 95% by volume or more, and particularly preferably 100% by volume. When the oxygen concentration is equal to or higher than the lower limit, a high-density oxygen plasma can be generated. This is useful for making the surface of the workpiece film W finely uneven on the nanometer order and for highly activating the surface by cleaning it.
プラズマ処理中のプラズマ処理室C2内の圧力(第1圧力)は、好ましくは0.1Pa以上、より好ましくは0.2Pa以上、更に好ましくは0.3Pa以上であり、また、好ましくは7Pa以下、より好ましくは5Pa以下、更に好ましくは3Pa以下である。第1圧力が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、ワークフィルムWに対する表面改質処理に十分な密度のプラズマ環境をプラズマ処理室C2内に形成できる。第1圧力が上記上限値以下である場合、プラズマ処理において、過度に高密度のプラズマに起因するワークフィルムWへのダメージを抑制できる。第1圧力は、プラズマ処理室C2内への酸素ガスの供給量によって調整できる。 The pressure (first pressure) in the plasma processing chamber C2 during plasma processing is preferably 0.1 Pa or more, more preferably 0.2 Pa or more, even more preferably 0.3 Pa or more, and is preferably 7 Pa or less, more preferably 5 Pa or less, even more preferably 3 Pa or less. When the first pressure is equal to or greater than the lower limit, a plasma environment of sufficient density for surface modification processing of the workpiece film W can be formed in the plasma processing chamber C2 during plasma processing. When the first pressure is equal to or less than the upper limit, damage to the workpiece film W caused by excessively high-density plasma can be suppressed during plasma processing. The first pressure can be adjusted by the amount of oxygen gas supplied into the plasma processing chamber C2.
プラズマ処理中にLA71に印加される高周波電力の周波数は、好ましくは1MHz以上、より好ましくは5MHz以上、更に好ましくは10MHz以上であり、また、好ましくは100MHz以下、より好ましくは80MHz以下、更に好ましくは60MHz以下である。周波数が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、プラズマ電流密度を高めつつ、プラズマ放電を安定化できる。周波数が上記上限値以下である場合、アンテナ電位を抑制でき、従って、プラズマによるワークフィルムWへのダメージを抑制できる。また、高周波電力は、好ましくは0.1kW以上、より好ましくは0.3kW以上、更に好ましくは1.0kW以上であり、また、好ましくは10kW以下、より好ましくは8kW以下、更に好ましくは6kW以下である。高周波電力が上記下限値以上である場合、誘導結合プラズマによるプラズマ処理において、高密度のプラズマ環境をプラズマ処理室C2内に形成できる。高周波電力が上記上限値以下である場合、プラズマによるワークフィルムWへの過度のダメージを抑制できる。 The frequency of the high frequency power applied to the LA71 during plasma processing is preferably 1 MHz or more, more preferably 5 MHz or more, even more preferably 10 MHz or more, and also preferably 100 MHz or less, more preferably 80 MHz or less, and even more preferably 60 MHz or less. When the frequency is equal to or greater than the lower limit, the plasma discharge can be stabilized while increasing the plasma current density during plasma processing. When the frequency is equal to or less than the upper limit, the antenna potential can be suppressed, and therefore damage to the workpiece film W caused by the plasma can be suppressed. Moreover, the high frequency power is preferably 0.1 kW or more, more preferably 0.3 kW or more, even more preferably 1.0 kW or more, and is preferably 10 kW or less, more preferably 8 kW or less, and even more preferably 6 kW or less. When the high frequency power is equal to or greater than the lower limit, a high density plasma environment can be formed in the plasma processing chamber C2 during plasma processing using inductively coupled plasma. When the high frequency power is equal to or less than the upper limit, excessive damage to the workpiece film W caused by the plasma can be suppressed.
プラズマ処理工程では、好ましくは、PEM装置によって、プラズマ処理におけるプラズマ発光強度をモニタリングする。そして、モニタリング結果に基づき、上記酸素ガスの導入量、上記の高周波電力、および上記の走行速度などを制御する。 In the plasma treatment process, the plasma emission intensity during the plasma treatment is preferably monitored by a PEM device. Then, based on the monitoring results, the amount of oxygen gas introduced, the high frequency power, the travel speed, etc. are controlled.
プラズマ処理工程において、LA71とワークフィルムWとの間の中間位置でのプラズマ電流密度は、好ましくは1.0mA/cm3以上、より好ましくは2.0mA/cm3以上、更に好ましくは3.0mA/cm3以上、また、好ましくは10mA/cm3以下、より好ましくは8mA/cm3以下、更に好ましくは4mA/cm3以下である。低インダクタンスアンテナによる誘導結合方式のプラズマ処理は、上記容量結合方式のプラズマ処理よりも、高いプラズマ電流密度を実現できる(例えば、100倍程度高いプラズマ密度を実現できる)。プラズマ電流密度が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、十分なプラズマ化酸素粒子をプラズマ処理室C2内に確保でき、ワークフィルムWの表面を適切に表面改質できる。プラズマ電流密度が上記上限値以下である場合、プラズマ処理において、過度に高密度のプラズマ化酸素粒子によるワークフィルムWへのダメージを抑制できる。プラズマ電流密度の調整方法としては、例えば、プラズマ処理室C2に対する酸素ガスの導入量の調整、高周波電源における高周波電力の周波数の調整、および、印加電力の大きさの調整が挙げられる。 In the plasma treatment process, the plasma current density at the intermediate position between the LA71 and the workpiece film W is preferably 1.0mA/ cm3 or more, more preferably 2.0mA/ cm3 or more, even more preferably 3.0mA/ cm3 or more, and also preferably 10mA/cm3 or less , more preferably 8mA/ cm3 or less, and even more preferably 4mA/cm3 or less . The inductively coupled plasma treatment using the low inductance antenna can achieve a higher plasma current density than the capacitively coupled plasma treatment (for example, a plasma density about 100 times higher). When the plasma current density is equal to or greater than the lower limit, sufficient plasma oxygen particles can be secured in the plasma treatment chamber C2 during the plasma treatment, and the surface of the workpiece film W can be appropriately modified. When the plasma current density is equal to or less than the upper limit, damage to the workpiece film W caused by excessively high density plasma oxygen particles can be suppressed during the plasma treatment. Methods for adjusting the plasma current density include, for example, adjusting the amount of oxygen gas introduced into the plasma processing chamber C2, adjusting the frequency of the high frequency power in the high frequency power supply, and adjusting the magnitude of the applied power.
ハードコートフィルムX’に対する以上のようなプラズマ処理により、図4Bに示すように、HC層12を有するハードコートフィルムXが製造される。次の成膜工程を実施しないことにより、HC層12上に無機物層が形成されていないハードコートフィルムXが得られる。
By subjecting hard coat film X' to the above-described plasma treatment, hard coat film X having
成膜工程では、プラズマ処理工程に引き続いて減圧雰囲気下において、スパッタリング法により、ワークフィルムW(ハードコートフィルムX)のHC層12上に無機物層20を形成する。減圧雰囲気下は、好ましくは真空下である。
In the film formation process, following the plasma treatment process, an
スパッタリング法では、各スパッタ室60内に一の第2ラインを介してスパッタリングガス(不活性ガス)を導入しつつ、スパッタ室60内のカソード61上に配置されたターゲット(成膜材料)にマイナスの電圧を印加する。これにより、グロー放電を発生させてガス原子をイオン化し、当該ガスイオンを高速でターゲット表面に衝突させ、ターゲット表面からターゲット材料を弾き出し、弾き出たターゲット材料をワークフィルムW上に堆積させる。スパッタリングガスとしては、例えば、アルゴン、クリプトンおよびキセノンが挙げられる。
In the sputtering method, a sputtering gas (inert gas) is introduced into each sputtering
成膜材料が金属酸化物である場合、スパッタリング法は、反応性スパッタリング法であってもよい。反応性スパッタリング法では、スパッタリングガスに加えて酸素(反応性ガス)が、スパッタ室60内に導入される。酸素は、他の第2ラインを介してスパッタ室60内に導入される。反応性スパッタリング法において、ターゲットは、例えば、各層を形成する金属酸化物における金属からなる。
When the deposition material is a metal oxide, the sputtering method may be a reactive sputtering method. In the reactive sputtering method, oxygen (a reactive gas) is introduced into the sputtering
スパッタリング法において、スパッタ室60内の圧力(第2圧力)は、形成される層の種類に応じて、例えば0.1~5.0Paである。成膜温度(成膜ローラー54によって温度調整されるワークフィルムWの温度)は、例えば-10℃~150℃である。
In the sputtering method, the pressure (second pressure) in the sputtering
成膜工程では、次に、スパッタ室60a~60eから選択される少なくとも一つのスパッタ室でのスパッタリング法により、HC層12上に無機物層20を形成する。例えば、図3に示す積層フィルムYを製造する場合、スパッタ室60aにてHC層12上に密着層21を形成し、スパッタ室60bにて密着層21上に高屈折率層22aを形成し、スパッタ室60cにて高屈折率層22a上に低屈折率層22bを形成し、スパッタ室60dにて低屈折率層22b上に高屈折率層22cを形成し、スパッタ室60eにて高屈折率層22c上に高屈折率層22dを形成する。
In the film formation process, the
装置Zにおいて、プラズマ処理工程および成膜工程の後、ワークフィルムWとしての積層フィルムYは、接続室C5,C6内を通過して巻取り室R2内に至り、巻取りローラー52によって巻き取られる。
In device Z, after the plasma treatment process and the film formation process, the laminated film Y serving as the workpiece film W passes through the connection chambers C5 and C6 and enters the winding chamber R2, where it is wound up by the winding
以上のようにして、長尺の積層フィルムYを製造できる。 In this manner, a long laminated film Y can be produced.
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替できる。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples. Furthermore, the specific numerical values of the compounding amounts (contents), physical properties, parameters, etc. described below can be replaced with the upper limit (a numerical value defined as "equal to or less than") or lower limit (a numerical value defined as "equal to or more than") of the corresponding compounding amounts (contents), physical properties, parameters, etc. described in the above-mentioned "Form for carrying out the invention."
〔実施例1〕
以下の工程を順次に実施して、実施例1のハードコートフィルムを作製した。
Example 1
The hard coat film of Example 1 was produced by carrying out the following steps in order.
まず、基材フィルムとしてのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムの片面に、ハードコート層を形成した(HC層形成工程)。具体的には、まず、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂の酢酸ブチル溶液(品名「ルクシディア17-806」,固形分濃度80質量%,DIC社製)100質量部(固形分換算値)と、光重合開始剤(品名「Omnirad907」,IGM Resins社製)5質量部と、レベリング剤(品名「GRANDIC PC4100」,DIC社製)0.03質量部と、溶剤としての酢酸ブチルとを混合して、固形分濃度75質量%の第1樹脂組成物を調製した。次に、第1樹脂組成物に、更なる溶剤としてシクロペンタノンを加えて、固形分濃度50質量%の第2樹脂組成物を調製した。一方、長尺のTACフィルム(長さ100m,幅340mm,厚さ40μm)を用意した。次に、TACフィルムの片面に、第2樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、加熱によって乾燥させた後、紫外線照射によって硬化させた。これにより、TACフィルム上に厚さ5μmのハードコート(HC)層を形成した。加熱の温度は100℃とし、加熱の時間は60秒間とした。紫外線照射では、光源として高圧水銀ランプを用い、波長365nmの紫外線を塗膜に照射し、積算照射光量を300mJ/cm2とした。以上のようにして、HC層付きのTACフィルムのロールを、ハードコートフィルム(プラズマ処理前)として作製した。 First, a hard coat layer was formed on one side of a triacetyl cellulose (TAC) film as a base film (HC layer formation process). Specifically, first, 100 parts by mass (solid content equivalent value) of a butyl acetate solution of an ultraviolet-curable acrylic urethane resin (product name "Luxidia 17-806", solid content concentration 80% by mass, manufactured by DIC Corporation), 5 parts by mass of a photopolymerization initiator (product name "Omnirad 907", manufactured by IGM Resins), 0.03 parts by mass of a leveling agent (product name "GRANDIC PC4100", manufactured by DIC Corporation), and butyl acetate as a solvent were mixed to prepare a first resin composition with a solid content concentration of 75% by mass. Next, cyclopentanone was added as an additional solvent to the first resin composition to prepare a second resin composition with a solid content concentration of 50% by mass. Meanwhile, a long TAC film (length 100 m, width 340 mm, thickness 40 μm) was prepared. Next, the second resin composition was applied to one side of the TAC film to form a coating film. Next, the coating film was dried by heating and then cured by ultraviolet irradiation. As a result, a hard coat (HC) layer having a thickness of 5 μm was formed on the TAC film. The heating temperature was 100° C., and the heating time was 60 seconds. For ultraviolet irradiation, a high-pressure mercury lamp was used as a light source, and ultraviolet rays with a wavelength of 365 nm were irradiated onto the coating film, and the cumulative irradiation amount was 300 mJ/cm 2. In this manner, a roll of the TAC film with an HC layer was produced as a hard coat film (before plasma treatment).
次に、真空下においてロールトゥロール方式でHC層付き基材フィルムを搬送しながら、ハードコートフィルムに対するプラズマ処理を実施した(プラズマ処理工程)。この工程では、ワークフィルムに対してロールトゥロール方式のプロセスを実施できる装置(第1装置)を使用した。第1装置は、繰出し室と、プラズマ処理室と、成膜室と、巻取り室とを備える。繰出し室、プラズマ処理室(第1プラズマ処理)、成膜室および巻取り室は、この順で配置され、且つ連通している。繰出し室は、繰出しローラーを備える。繰出しローラーには、ワークフィルムとして上記ハードコートフィルムのロールをセットした。プラズマ処理室は、温度調節機能付き搬送ローラー(図5では搬送ローラー53)と、図6および図7に示すような、カバーブロック(図7ではカバーブロック73)で覆われた4つの低インダクタンスアンテナ(図6および図7ではLA71)とを備える。各低インダクタンスアンテナは、基材フィルムに対して平行な延び部(図6では延び部71a)を有する。4つの低インダクタンスアンテナにおいて、延出長さd1は88mmであり、最大長さd2(延び部の長さ)は100mmであり、離隔距離d3は112mmであり、中心間距離d4は290mmであり、中心間距離d5は280mmである(図6および図7)。各低インダクタンスアンテナは、プラズマ処理室外において、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源,周波数13.56MHz)と電気的に接続されている。プラズマ処理室内を走行する基材フィルムとカバーブロックとの間の離隔距離d’は、100mmである。また、成膜室は、スパッタ成膜室であり、成膜ローラーと、当該成膜ローラーに対向配置されたカソードとを備える。巻取り室は、巻取りローラーを備える。
Next, the hard coat film was subjected to plasma treatment while the HC layer-attached substrate film was transported in a vacuum by a roll-to-roll method (plasma treatment process). In this process, an apparatus (first apparatus) capable of performing a roll-to-roll process on the work film was used. The first apparatus includes a payout chamber, a plasma treatment chamber, a film formation chamber, and a winding chamber. The payout chamber, the plasma treatment chamber (first plasma treatment), the film formation chamber, and the winding chamber are arranged in this order and communicate with each other. The payout chamber includes a payout roller. A roll of the hard coat film was set on the payout roller as the work film. The plasma treatment chamber includes a temperature-adjusting transport roller (
本工程では、具体的には、繰出し室から巻取り室までロールトゥロール方式でハードコートフィルムを搬送させながら、プラズマ処理室において、ハードコートフィルムのHC層表面に対してプラズマ処理した(プラズマ処理工程)。ハードコートフィルムの走行速度(フィルム走行速度)は1.0m/分とした。温度調節機能付き搬送ローラーの温度は-8℃とした。プラズマ処理の条件は、次のとおりである。 Specifically, in this process, the hard coat film was transported from the unwinding chamber to the winding chamber by a roll-to-roll method while the HC layer surface of the hard coat film was plasma treated in the plasma treatment chamber (plasma treatment process). The running speed of the hard coat film (film running speed) was 1.0 m/min. The temperature of the temperature-adjustable transport roller was -8°C. The plasma treatment conditions were as follows.
プラズマ処理室の到達真空度が1.0×10-4Paに至るまで装置内を真空排気した後、プラズマ処理室内に、酸素ガスを導入し、プラズマ処理室内の気圧を0.5Paとした。4本の低インダクタンスアンテナに対して高周波電源によって高周波電力5.0kWを印加することにより、当該アンテナの周辺に、酸素含有ガスの誘導結合プラズマを形成した(このプラズマによって、ハードコートフィルムのHC層表面を処理した)。 The inside of the apparatus was evacuated until the ultimate vacuum in the plasma treatment chamber reached 1.0×10 −4 Pa, and then oxygen gas was introduced into the plasma treatment chamber to set the atmospheric pressure in the plasma treatment chamber to 0.5 Pa. By applying high frequency power of 5.0 kW from a high frequency power source to the four low inductance antennas, an inductively coupled plasma of an oxygen-containing gas was formed around the antennas (the HC layer surface of the hard coat film was treated with this plasma).
以上のようにして、実施例1のハードコートフィルムを作製した。実施例1のハードコートフィルムは、基材フィルムと、基材フィルム上のHC層を備える。実施例1のハードコートフィルムは、HC層表面がプラズマ処理されている。このプラズマ処理は、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。 In this manner, the hard coat film of Example 1 was produced. The hard coat film of Example 1 comprises a substrate film and an HC layer on the substrate film. The surface of the HC layer of the hard coat film of Example 1 is plasma-treated. This plasma treatment is an inductively coupled plasma treatment (oxygen-LAICP treatment) using an oxygen-containing gas, which is generated by applying high-frequency power to a low-inductance antenna.
〔比較例1〕
上記プラズマ処理を実施しなかったこと以外は、実施例1のハードコートフィルムと同様にして、比較例1のハードコートフィルム(TACフィルム/HC層)を作製した。比較例1のハードコートフィルムは、HC層表面がプラズマ処理されていない。
Comparative Example 1
Except for not carrying out the plasma treatment, a hard coat film (TAC film/HC layer) of Comparative Example 1 was produced in the same manner as the hard coat film of Example 1. In the hard coat film of Comparative Example 1, the surface of the HC layer was not plasma-treated.
〔比較例2〕
まず、実施例1でのHC層形成工程と同様に、TACフィルムの片面にHC層を形成した。これにより、HC層付き基材フィルムのロールを、ハードコートフィルム(プラズマ処理前)として得た。
Comparative Example 2
First, an HC layer was formed on one surface of a TAC film in the same manner as in the HC layer formation step in Example 1. In this manner, a roll of a substrate film with an HC layer was obtained as a hard coat film (before plasma treatment).
次に、真空下においてロールトゥロール方式でハードコートフィルムを搬送しながら、当該ハードコートフィルムに対するプラズマ処理を実施した(プラズマ処理工程)。この工程では、ワークフィルムに対してロールトゥロール方式のプロセスを実施できる第2装置を使用した。第2装置は、第1プラズマ処理の代わりに第2プラズマ処理室を備えること以外は、第1装置と同じ構成を有する。第2プラズマ処理室は、プラズマ発生用の一対の平面電極としてのカソード電極およびアノード電極(いずれもSUS304製の矩形電極)を備える。一対の平面電極は、50mmの間隔を空けて、第2プラズマ処理室内を通過する基材フィルムに対して平行に配置されている。アノード電極は、第2プラズマ処理室内を通過する基材フィルムから35mm離れた位置に配置され、第2プラズマ処理室外で接地されている。カソード電極は、基材フィルムのHC層表面に対向するように配置され、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源,13.56MMHz)に電気的に接続されている。基材フィルムに対向する各電極の、フィルム走行方向の長さは110mmであり、幅方向の長さは430mmである。 Next, the hard coat film was subjected to plasma treatment while being transported in a vacuum by a roll-to-roll method (plasma treatment process). In this process, a second device capable of performing a roll-to-roll process on the work film was used. The second device has the same configuration as the first device, except that it has a second plasma treatment chamber instead of the first plasma treatment. The second plasma treatment chamber has a cathode electrode and an anode electrode (both rectangular electrodes made of SUS304) as a pair of flat electrodes for generating plasma. The pair of flat electrodes are arranged parallel to the base film passing through the second plasma treatment chamber with a gap of 50 mm. The anode electrode is arranged at a position 35 mm away from the base film passing through the second plasma treatment chamber and is grounded outside the second plasma treatment chamber. The cathode electrode is arranged so as to face the HC layer surface of the base film, and is electrically connected to a high-frequency power source (RF power source, 13.56 MMHz) via an impedance matcher. The length of each electrode facing the base film in the film running direction is 110 mm, and the length in the width direction is 430 mm.
本工程では、具体的には、繰出し室から巻取り室までロールトゥロール方式でハードコートフィルムを搬送させながら、第2プラズマ処理室において、ハードコートフィルムのHC層表面に対してプラズマ処理した(ボンバード処理)。基材フィルムの走行速度(フィルム走行速度)は1.0m/分とした。プラズマ処理の条件は、次のとおりである。 Specifically, in this process, the hard coat film was transported from the unwinding chamber to the winding chamber by a roll-to-roll method, while the HC layer surface of the hard coat film was plasma treated (bombardment treatment) in the second plasma treatment chamber. The running speed of the base film (film running speed) was 1.0 m/min. The conditions for the plasma treatment were as follows:
第2プラズマ処理室の到達真空度が1.0×10-4Paに至るまで装置内を真空排気した後、第2プラズマ処理室内に、アルゴンを導入し、プラズマ処理室内の圧力を0.5Paとした。平面電極間に対して高周波電源によって電力550Wを印加することにより、容量結合プラズマ(CCP)を発生させた。このプラズマ環境下において、ハードコートフィルムのHC層表面に対して、アルゴンイオンによるボンバード処理(Ar-BB処理)を実施した。 After evacuating the inside of the device until the ultimate vacuum in the second plasma treatment chamber reached 1.0×10 −4 Pa, argon was introduced into the second plasma treatment chamber, and the pressure in the plasma treatment chamber was set to 0.5 Pa. Capacitively coupled plasma (CCP) was generated by applying a power of 550 W between the planar electrodes by a high frequency power source. In this plasma environment, the HC layer surface of the hard coat film was bombarded with argon ions (Ar-BB treatment).
以上のようにして、比較例2のハードコートフィルムを作製した。比較例2のハードコートフィルムは、HC層表面がプラズマ処理されている。このプラズマ処理は、アルゴンガスを用いた容量結合プラズマによるイオンボンバード処理(Ar-BB処理)である。 In this manner, the hard coat film of Comparative Example 2 was produced. In the hard coat film of Comparative Example 2, the HC layer surface was plasma treated. This plasma treatment was an ion bombardment treatment (Ar-BB treatment) using capacitively coupled plasma with argon gas.
〈表面性状〉
実施例1および比較例1,2の各ハードコートフィルムについて、HC層表面の表面性状を調べた。具体的には、まず、ハードコートフィルムにおけるHC層の露出面を、原子間力顕微鏡(品名「Dimention Edge SPC-160113-01」,Bruker社製)によって観察し、撮像した。観察においては、測定モードをタッピングモードとし、アンチモンドープSiカンチレバー(品名「RTESP-300」,Bruker社製)を探針として用いた。次に、1μm四方の観察像から、HC層表面の表面粗さ(ISO 25178-2:2012に基づく算術平均高さ)Saを求めた。その表面粗さSaを表1に示す。
<Surface texture>
The surface properties of the HC layer surface were examined for each of the hard coat films of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Specifically, first, the exposed surface of the HC layer in the hard coat film was observed and imaged using an atomic force microscope (product name "Dimension Edge SPC-160113-01", manufactured by Bruker). In the observation, the measurement mode was set to tapping mode, and an antimony-doped Si cantilever (product name "RTESP-300", manufactured by Bruker) was used as a probe. Next, the surface roughness (arithmetic mean height based on ISO 25178-2:2012) Sa of the HC layer surface was obtained from the observation image of 1 μm square. The surface roughness Sa is shown in Table 1.
〈表面自由エネルギー〉
実施例1および比較例1,2の各ハードコートフィルムについて、HC層表面の表面自由エネルギーを、次のようにして求めた。
<Surface free energy>
For each of the hard coat films of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the surface free energy of the HC layer surface was determined as follows.
まず、ハードコートフィルムから所定サイズの試料フィルムを切り出した。次に、水平に配置されたスライドガラスの上に、試料フィルムを置いた。具体的には、試料フィルムにおけるHC層表面が上を向くように、当該試料フィルムをスライドガラス上に置いた。次に、23℃および相対湿度50%の雰囲気下で、スライドガラス上の試料フィルムのHC層表面に、2μLの所定の液体を滴下して液滴を形成した(液滴の形成)。次に、試料フィルム表面(HC層表面)に対する液滴の接触角を、接触角計(品名「DMs-401」,協和界面科学社製)によって測定した(接触角の測定)。液体としては、水(H2O)、ヨウ化メチレン(CH2I2)および1-ブロモナフタレンを用いた。液体ごとに、液滴の形成とその後の接触角の測定とを含む一連の作業を、5回、実施した。測定は、ハードコートフィルムの作製後、24時間以内に実施した。液体ごとの5回の測定値の平均を、当該液体での接触角とした。以上のようにして、試料フィルムにおける、水の接触角θwと、ヨウ化メチレンの接触角θiと、1-ブロモナフタレンの接触角θbとを得た。 First, a sample film of a predetermined size was cut out from the hard coat film. Next, the sample film was placed on a horizontally arranged slide glass. Specifically, the sample film was placed on the slide glass so that the HC layer surface of the sample film was facing upward. Next, 2 μL of a predetermined liquid was dropped onto the HC layer surface of the sample film on the slide glass in an atmosphere of 23° C. and 50% relative humidity to form a droplet (droplet formation). Next, the contact angle of the droplet with respect to the sample film surface (HC layer surface) was measured by a contact angle meter (product name "DMs-401", manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (contact angle measurement). As the liquids, water (H 2 O), methylene iodide (CH 2 I 2 ), and 1-bromonaphthalene were used. For each liquid, a series of operations including droplet formation and subsequent contact angle measurement were performed five times. The measurement was performed within 24 hours after the preparation of the hard coat film. The average of the five measured values for each liquid was taken as the contact angle with that liquid. In this manner, the contact angle θw of water, the contact angle θi of methylene iodide, and the contact angle θb of 1-bromonaphthalene were obtained for the sample film.
次に、試料フィルムごとに、水の接触角θw、ヨウ化メチレンの接触角θi、および1-ブロモナフタレンの接触角θbの値を用いて、北崎-畑の理論における3元連立方程式を解くことにより、表面自由エネルギーγを表すγ=γd+γp+γhの式におけるγd,γp,γhを導出した。北崎-畑の理論は、例えば、日本接着協会誌のVol.8, No.3, p.131-141(1972年)に記載されている。式中のγdは、表面自由エネルギーの分散成分であり、γpは、表面自由エネルギーの極性成分であり、γhは、表面自由エネルギーの水素結合成分である。そして、γd,γp,γhを和して得られる値(γ)を、試料フィルムのHC層表面の表面自由エネルギーとして求めた。導出に必要な値として、水の表面自由エネルギーにおける分散成分γdを29.1mN/mとし、極性成分γpを1.3mN/mとし、水素結合成分γhを42.4mN/mとした。ヨウ化メチレンの表面自由エネルギーにおける分散成分γdを46.8mN/mとし、極性成分γpを4.0mN/mとし、水素結合成分γhを0.0mN/mとした。1-ブロモナフタレンの表面自由エネルギーにおける分散成分γdを44.4mN/mとし、極性成分γpを0.1mN/mとし、水素結合成分γhを0.0mN/mとした。試料フィルムにおけるHC層表面の表面自由エネルギー(mN/m)を、表1に示す。 Next, for each sample film, the values of the contact angle θw of water, the contact angle θi of methylene iodide, and the contact angle θb of 1-bromonaphthalene were used to solve the three-dimensional simultaneous equation in the Kitazaki-Hata theory, and γ d , γ p , and γ h in the formula γ = γ d + γ p + γ h representing the surface free energy γ were derived. The Kitazaki-Hata theory is described, for example, in Vol. 8, No. 3, pp. 131-141 (1972) of the Journal of the Japan Adhesion Association. In the formula, γ d is the dispersion component of the surface free energy, γ p is the polar component of the surface free energy, and γ h is the hydrogen bond component of the surface free energy. The value (γ) obtained by adding γ d , γ p , and γ h was determined as the surface free energy of the HC layer surface of the sample film. The values required for derivation were: dispersion component γd of the surface free energy of water was set to 29.1 mN/m, polar component γp was set to 1.3 mN/m, and hydrogen bond component γh was set to 42.4 mN/m. The dispersion component γd of the surface free energy of methylene iodide was set to 46.8 mN/m, polar component γp was set to 4.0 mN/m, and hydrogen bond component γh was set to 0.0 mN/m. The dispersion component γd of the surface free energy of 1-bromonaphthalene was set to 44.4 mN/m, polar component γp was set to 0.1 mN/m, and hydrogen bond component γh was set to 0.0 mN/m. The surface free energy (mN/m) of the HC layer surface in the sample film is shown in Table 1.
〈HC層表面の軟化温度〉
実施例1および比較例1,2の各ハードコートフィルムについて、次のようにして、HC層表面の軟化温度を測定した(第1測定)。
<Softening temperature of HC layer surface>
For each of the hard coat films of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the softening temperature of the HC layer surface was measured (first measurement) as follows.
まず、測定用試料を作製した。具体的には、まず、ハードコートフィルムから所定サイズのフィルム片を切り出した。次に、フィルム片の基材フィルム側(HC層表面とは反対側)を、強粘着剤を介してプレートに貼り付けた。これにより、測定用試料を得た。 First, a measurement sample was prepared. Specifically, a piece of film of a specified size was cut out from the hard coat film. Next, the base film side of the film piece (the side opposite the HC layer surface) was attached to a plate using a strong adhesive. This resulted in the measurement sample being obtained.
次に、ナノ熱分析装置(品名「AFM5300/NanoTA-2」,日立ハイテクサイエンス社製)の測定テーブル上に、測定用試料をセットした。測定テーブル上の測定用試料におけるHC層表面は、上方に露出している。そして、ナノ熱分析装置により、ナノ熱分析を実施した。本分析では、測定用試料のHC層表面に押し付けるプローブとして、カンチレバー(品名「AN2-300」,日立ハイテクサイエンス社製)を用いた。また、測定モードをナノTAモードとし、測定範囲を8μm四方とした。本分析は、下記のステップ1,2を含む一のサイクルを、複数回、繰り返した。 Next, the measurement sample was set on the measurement table of a nano thermal analyzer (product name "AFM5300/NanoTA-2", manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation). The HC layer surface of the measurement sample on the measurement table was exposed upward. Nano thermal analysis was then performed using the nano thermal analyzer. In this analysis, a cantilever (product name "AN2-300", manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) was used as a probe to be pressed against the HC layer surface of the measurement sample. The measurement mode was set to nano TA mode, and the measurement range was set to 8 μm square. In this analysis, a cycle including the following steps 1 and 2 was repeated multiple times.
ステップ1:
図8に示すように、カンチレバーP(プローブ)の先端PaをHC層(12)の表面(12a)に接触させた。
Step 1:
As shown in FIG. 8, the tip Pa of a cantilever P (probe) was brought into contact with the surface (12a) of the HC layer (12).
ステップ2:
カンチレバーP(先端Paを含む)の温度を、室温から5℃/秒の速度で昇温させ、設定温度t(℃)に達すると同時にカンチレバーPを表面から離した。
Step 2:
The temperature of the cantilever P (including the tip Pa) was raised from room temperature at a rate of 5° C./sec, and when it reached the set temperature t (° C.), the cantilever P was removed from the surface.
最初のサイクルでは、HC層表面の軟化温度を有意に下回ると考えられる温度を、設定温度tとして設定した。サイクル(ステップ1,2)ごとに、HC層表面に対するカンチレバーの接触箇所(ステップ1)を変え、且つ、設定温度t(ステップ2)を2℃上げた。最後のサイクルでは、HC層表面の軟化温度を有意に上回ると考えられる温度を、設定温度tとして設定した。ステップ2では、HC層12の表面12aにおいてカンチレバーPの先端Paが接触している部分が、局所的に昇温して膨張する。設定温度tが表面12aの軟化温度を下回る場合、先端Paは表面12aに侵入しない。設定温度tが表面12aの軟化温度以上である場合、先端Paは表面12aに侵入する。
In the first cycle, the set temperature t was set to a temperature that was considered to be significantly lower than the softening temperature of the HC layer surface. For each cycle (steps 1 and 2), the contact point of the cantilever with the HC layer surface (step 1) was changed, and the set temperature t (step 2) was raised by 2°C. In the final cycle, the set temperature t was set to a temperature that was considered to be significantly higher than the softening temperature of the HC layer surface. In step 2, the portion of the
次に、ナノ熱分析装置により、HC層表面を観察し、カンチレバー接触部位ごとにカンチレバーの侵入痕の有無を確認した。HC層表面における、連続する3サイクルでのカンチレバー接触部位に侵入痕が観察された場合の、当該3サイクルでの最低の設定温度tを、軟化点温度とした。このようにして測定された軟化温度を、HC層表面の軟化温度T1(℃)として表1に示す。 Next, the HC layer surface was observed by a nano thermal analyzer to confirm the presence or absence of cantilever penetration marks at each cantilever contact site. When penetration marks were observed at the cantilever contact site on the HC layer surface in three consecutive cycles, the lowest set temperature t in those three cycles was determined as the softening point temperature. The softening temperatures measured in this way are shown in Table 1 as the softening temperatures T1 (°C) of the HC layer surface.
実施例1および比較例1,2の各ハードコートフィルムについて、下記のプラズマ処理試験後のHC層表面の軟化温度を測定した(第2測定)。測定された軟化温度を、プラズマ処理試験後のHC層表面の軟化温度T2(℃)として表1に示す。軟化温度T2と軟化温度T1との差(T2-T1)も表1に示す。 For each of the hard coat films of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the softening temperature of the HC layer surface after the plasma treatment test described below was measured (second measurement). The measured softening temperature is shown in Table 1 as the softening temperature T2 (°C) of the HC layer surface after the plasma treatment test. The difference ( T2 - T1 ) between the softening temperature T2 and the softening temperature T1 is also shown in Table 1.
プラズマ処理試験:
低インダクタンスアンテナに対する、周波数13.56MHzおよび電力5.0kWの高周波電力の印加によって発生する、酸素ガスの誘導導結合プラズマにより、ハードコート層の表面を処理する。このプラズマ処理は、より具体的には、実施例1に関して上述したプラズマ処理工程と同じプラズマ処理室によって同じ条件で実施した。
Plasma treatment test:
The surface of the hard coat layer is treated with inductively coupled plasma of oxygen gas generated by applying high frequency power of 13.56 MHz and 5.0 kW to the low inductance antenna, more specifically, this plasma treatment was carried out in the same plasma treatment chamber under the same conditions as in the plasma treatment step described above in relation to Example 1.
〈密着性〉
実施例1および比較例1,2の各ハードコートフィルム上に無機物層を形成して積層フィルムを得た後、下記の第1試験および第2試験を実施して、無機物層の密着性を調べた。
<Adhesion>
After forming an inorganic layer on each of the hard coat films of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 to obtain a laminate film, the following first and second tests were carried out to examine the adhesion of the inorganic layer.
無機物層の形成においては、ロールトゥロール方式でスパッタ成膜できるスパッタ成膜室を備える装置を使用した。スパッタ成膜室は、成膜ローラー(図5では成膜ローラ54)と、第1および第2スパッタ室(図5ではスパッタ室60a,60b)とを備える。各スパッタ室は、成膜室内で区画された空間である。第1および第2スパッタ室は、成膜ローラーの周方向に沿って、基材フィルムの走行方向にこの順で配置されている。各スパッタ室は、成膜ローラーに対向配置されたカソードを備える。各スパッタ室には、室内にガスを導入するための必要数の流量調節バルブ付き第2ライン(図示略)が接続されている。
In forming the inorganic layer, an apparatus equipped with a sputtering deposition chamber capable of sputtering by the roll-to-roll method was used. The sputtering deposition chamber is equipped with a deposition roller (
ハードコートフィルム上の無機物層の形成においては、まず、成膜室内の成膜ロールによって基材フィルムを冷却しながら搬送しつつ、第1スパッタ室にて基材フィルムのHC層上に密着層を形成し、第2スパッタ室にて密着層上に無機物層を形成した。成膜温度(成膜ロールの温度)は-8℃とした。より具体的には、以下のとおりである。 In forming the inorganic layer on the hard coat film, first, while the substrate film was being transported while being cooled by the deposition roll in the deposition chamber, an adhesive layer was formed on the HC layer of the substrate film in the first sputtering chamber, and then an inorganic layer was formed on the adhesive layer in the second sputtering chamber. The deposition temperature (temperature of the deposition roll) was -8°C. More specifically, it is as follows.
第1スパッタ室では、スパッタリング法により、厚さ5nmのITO層を密着層として形成した(密着層形成工程)。この工程では、成膜室内が到達真空度1.0×10-4Paに至るまで真空排気された後、第1スパッタ室内に、不活性ガスとしてのアルゴンを導入し、第1スパッタ室内の圧力を0.3Paとした。ターゲットとしては、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体(酸化スズ濃度が10質量%のITO)を用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、DC電源を用いた。放電電力は1.0kWとした。第2スパッタ室では、反応性スパッタリング法により、厚さ20nmのSiO2層を形成した。この工程では、成膜室内が上述のように真空排気された後、第2スパッタ室内に、不活性ガスとしてのアルゴンと、反応性ガスとしての酸素とを導入し、第2スパッタ室内の圧力を0.3Paとした。第2スパッタ室に導入されるアルゴン100体積部あたりの酸素導入量は、30体積部とした。ターゲットとしては、Siターゲットを用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、MF-AC電源(60kHz)を用いた。放電電力は3.0kWとした。以上のようにしてハードコートフィルム上に無機物層を形成した後、下記の第1試験および第2試験を実施した。 In the first sputtering chamber, a 5 nm thick ITO layer was formed as an adhesive layer by a sputtering method (adhesion layer forming step). In this step, the film formation chamber was evacuated to a vacuum level of 1.0×10 −4 Pa, and then argon was introduced as an inert gas into the first sputtering chamber, and the pressure in the first sputtering chamber was set to 0.3 Pa. As the target, a sintered body of indium oxide and tin oxide (ITO with a tin oxide concentration of 10% by mass) was used. As the power source for applying a voltage to the target, a DC power source was used. The discharge power was 1.0 kW. In the second sputtering chamber, a 20 nm thick SiO 2 layer was formed by a reactive sputtering method. In this step, after the film formation chamber was evacuated as described above, argon as an inert gas and oxygen as a reactive gas were introduced into the second sputtering chamber, and the pressure in the second sputtering chamber was set to 0.3 Pa. The amount of oxygen introduced per 100 volume parts of argon introduced into the second sputtering chamber was 30 volume parts. A Si target was used as the target. An MF-AC power supply (60 kHz) was used as the power supply for applying a voltage to the target. The discharge power was 3.0 kW. After the inorganic layer was formed on the hard coat film in the above manner, the following first and second tests were carried out.
第1試験:
まず、積層フィルムにおける基材フィルムの側をガラス板に固定した。次に、ガラス板上の積層フィルムの無機物層に対し、温度85℃、相対湿度45%、および照射強度(290~450nm積算照度)150mW/cm2の条件で、32.5時間、メタルハライドランプによって光を照射した(促進耐候性試験)。この試験は、岩崎電気社製の「アイスーパーUVテスター SUVーW161」によって実施した。
Test 1:
First, the substrate film side of the laminated film was fixed to a glass plate. Next, the inorganic layer of the laminated film on the glass plate was irradiated with light from a metal halide lamp for 32.5 hours under the conditions of a temperature of 85°C, a relative humidity of 45%, and an irradiation intensity (290-450 nm integrated illuminance) of 150 mW/ cm2 (accelerated weather resistance test). This test was performed using Iwasaki Electric's "Eye Super UV Tester SUV-W161".
第2試験:
まず、第1試験後のガラス板上の積層フィルムにおける無機物層に対し、カッターナイフにより、第1方向に直線的に延びる11本の平行な第1の切り込み(1mm間隔)と、第1方向と直交する第2方向に直線的に延びる11本の平行な第2の切り込み(1mm間隔)とを形成し、第1および第2の切り込みによって100個のマス目を形成した。次に、積層フィルムにおける100個のマス目の領域に対し、イソプロピルアルコールを2mL/分で連続的に滴下しつつ、ポリエステルワイパー(品名「アンティコンゴールド」,サンプラテック社製)を、ワイパー接触面20mm×20mm、荷重1.5kg/20mm□、摺動速度50mm/秒および1000往復の条件で、摺動させた。次に、100個のマス目のうち、0.25mm2以上の剥がれが生じたマス目の数をカウントした。次に、カウント数を100で除して剥がれ率(%)を算出した。
Test 2:
First, eleven parallel first incisions (1 mm apart) extending linearly in the first direction and eleven parallel second incisions (1 mm apart) extending linearly in the second direction perpendicular to the first direction were formed on the inorganic layer of the laminated film on the glass plate after the first test using a cutter knife, and 100 grids were formed by the first and second incisions. Next, a polyester wiper (trade name "Anticon Gold", manufactured by Sanplatec Co., Ltd.) was slid on the 100 grid areas of the laminated film under the conditions of a wiper contact surface of 20 mm x 20 mm, a load of 1.5 kg/20 mm, a sliding speed of 50 mm/sec, and 1000 reciprocations, while isopropyl alcohol was continuously dripped at 2 mL/min. Next, the number of grids that had peeled off by 0.25 mm2 or more was counted out of the 100 grids. Next, the number of counts was divided by 100 to calculate the peeling rate (%).
そして、剥がれ率が5%以下である場合を“良”と評価し、剥がれ率が5%超である場合を“不良”と評価した。その結果を表1に示す。 A peeling rate of 5% or less was evaluated as "good," and a peeling rate of more than 5% was evaluated as "poor." The results are shown in Table 1.
[評価]
比較例1のハードコートフィルムでは、HC層が粒子を含有しないため、HC層の表面は、粒子に起因する凹凸を有しない。比較例1のハードコートフィルムの製造過程では、HC層表面はプラズマ処理されていない。このような比較例1のハードコートフィルムのHC層の表面粗さSaは、0.35nmであり、0.80nmを有意に下回る。また、比較例1のハードコートフィルムにおいて、HC層は、紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層であり、且つ、HC層表面の軟化温度の差(T2-T1)が32℃であって5℃を大きく上回る。すなわち、比較例1におけるHC層は、表面およびその近傍に脆弱薄層を有する。そのため、比較例1のハードコートフィルムでは、無機物層の密着性を確保できなかった。
[evaluation]
In the hard coat film of Comparative Example 1, the HC layer does not contain particles, so the surface of the HC layer does not have unevenness due to particles. In the manufacturing process of the hard coat film of Comparative Example 1, the HC layer surface is not plasma treated. The surface roughness Sa of the HC layer of such a hard coat film of Comparative Example 1 is 0.35 nm, which is significantly lower than 0.80 nm. In addition, in the hard coat film of Comparative Example 1, the HC layer is a cured layer of a composition containing an ultraviolet curable resin, and the difference in softening temperature (T 2 -T 1 ) of the HC layer surface is 32°C, which is significantly higher than 5°C. That is, the HC layer in Comparative Example 1 has a brittle thin layer on the surface and in the vicinity thereof. Therefore, the adhesion of the inorganic layer could not be ensured in the hard coat film of Comparative Example 1.
比較例2のハードコートフィルムでは、HC層が粒子を含有しないため、HC層の表面は、粒子に起因する凹凸を有しない。比較例2のハードコートフィルムの製造過程では、HC層表面は、アルゴンイオンによるボンバード処理(Ar-BB処理)がされている。このような比較例2のハードコートフィルムのHC層の表面粗さSaは、0.32nmであり、0.80nmを有意に下回る。また、比較例2のハードコートフィルムにおいて、HC層は、紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層であり、且つ、HC層表面の軟化温度の差(T2-T1)が16℃であって5℃を大きく上回る。すなわち、比較例2におけるHC層は、表面およびその近傍に脆弱薄層を有する。そのため、比較例2のハードコートフィルムでは、無機物層の密着性を確保できなかった。 In the hard coat film of Comparative Example 2, the HC layer does not contain particles, so the surface of the HC layer does not have unevenness due to particles. In the manufacturing process of the hard coat film of Comparative Example 2, the HC layer surface is bombarded with argon ions (Ar-BB treatment). The surface roughness Sa of the HC layer of such a hard coat film of Comparative Example 2 is 0.32 nm, which is significantly lower than 0.80 nm. In addition, in the hard coat film of Comparative Example 2, the HC layer is a cured layer of a composition containing an ultraviolet curable resin, and the difference in softening temperature (T 2 -T 1 ) of the HC layer surface is 16°C, which is significantly higher than 5°C. That is, the HC layer in Comparative Example 2 has a fragile thin layer on the surface and in the vicinity thereof. Therefore, the adhesion of the inorganic layer could not be ensured in the hard coat film of Comparative Example 2.
実施例1のハードコートフィルムでは、基材フィルムのHC層が粒子を含有しないため、HC層表面は、粒子に起因する凹凸を有しない。しかし、実施例1のハードコートフィルムの製造過程では、HC層表面は、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)がされている。酸素-LAICP処理によると、Ar-BB処理と比較して、HC層表面をナノメートルオーダーの微細凹凸で粗化できる。加えて、酸素-LAICP処理によると、HC層表面の脆弱薄層を効果的に除去できる。このことは、実施例1におけるHC層表面の軟化温度の差(T2-T1)が5℃以下であることに、示されている。そのため、実施例1のハードコートフィルムでは、無機物層の密着性を確保できた。 In the hard coat film of Example 1, the HC layer of the substrate film does not contain particles, so the HC layer surface does not have unevenness caused by particles. However, in the manufacturing process of the hard coat film of Example 1, the HC layer surface is treated with inductively coupled plasma using an oxygen-containing gas generated by application of high frequency power to a low inductance antenna (oxygen-LAICP treatment). Compared with the Ar-BB treatment, the oxygen-LAICP treatment can roughen the HC layer surface with fine unevenness on the nanometer order. In addition, the oxygen-LAICP treatment can effectively remove the brittle thin layer on the HC layer surface. This is shown by the difference in softening temperature (T 2 -T 1 ) of the HC layer surface in Example 1 being 5°C or less. Therefore, the adhesion of the inorganic layer was ensured in the hard coat film of Example 1.
X ハードコートフィルム
Y 積層フィルム
H 厚さ方向
D 面方向
11 基材フィルム
12 ハードコート層(HC層)
12a 表面
20 無機物層
21 密着層
22a,22c 高屈折率層
22b,22d 低屈折率層
X: hard coat film Y: laminated film H: thickness direction D: surface direction 11: substrate film 12: hard coat layer (HC layer)
12a: surface; 20: inorganic layer; 21: adhesive layer; 22a, 22c: high refractive index layer; 22b, 22d: low refractive index layer
Claims (5)
前記ハードコート層が、紫外線硬化型樹脂を含む組成物の硬化物層であり、
前記ハードコート層における前記基材フィルムとは反対側の表面の表面粗さSaが0.80nm以上4.50nm以下であり、
前記ハードコート層の前記表面の軟化温度がT1であり、
前記表面の下記のプラズマ処理試験後の軟化温度T2と前記軟化温度T1との差が5℃以下であり、
前記表面は、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理面である、ハードコートフィルム。
プラズマ処理試験:
低インダクタンスアンテナに対する、周波数13.56MHzおよび電力5.0kWの高周波電力の印加によって発生する、酸素ガスの誘導導結合プラズマにより、前記ハードコート層の前記表面を処理する。 A hard coat film comprising a substrate film and a hard coat layer on the substrate film,
the hard coat layer is a cured layer of a composition containing an ultraviolet curable resin,
the surface roughness Sa of the hard coat layer on the surface opposite to the substrate film is 0.80 nm or more and 4.50 nm or less;
the softening temperature of the surface of the hard coat layer is T1;
The difference between the softening temperature T2 after the plasma treatment test of the surface described below and the softening temperature T1 is 5° C. or less,
A hard coat film, wherein the surface is a surface treated with inductively coupled plasma using an oxygen-containing gas, the plasma being generated by application of high frequency power to a low inductance antenna .
Plasma treatment test:
The surface of the hard coat layer is treated with inductively coupled plasma of oxygen gas generated by applying high frequency power of 13.56 MHz and 5.0 kW to a low inductance antenna.
前記ハードコートフィルムの前記ハードコート層上の無機物層とを備える、積層フィルム。 The hard coat film according to any one of claims 1 to 4,
and an inorganic layer on the hard coat layer of the hard coat film.
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