JP2004082459A - ガラス質薄膜転写用フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】新たな方法によって基材表面にガラス質薄膜層を形成し、特に光学用基板等に好適に応用可能なガラス質薄膜層積層材を提供せんとする。
【課題解決手段】離型性表面を備えたプラスチックフィルム２上にガラス質薄膜層４を積層するか、或いは、プラスチックフィルム２面上に離型層３及びガラス質薄膜層４を順次積層してガラス質薄膜転写用フィルム１を構成する。プラスチックフィルム側からガラス質薄膜層を剥離し、離型性表面若しくは離型層側を表面側（接着しない表側）としてガラス質薄膜を基材に転写することにより基材表面にガラス質薄膜層を形成することができ、この際、ガラス質薄膜層の転写工程は連続処理工程とすることができるから、ＰＶＤ法やＣＶＤ法などに比べて製造効率を顕著に高めることができる。
【選択図】 図１
【課題解決手段】離型性表面を備えたプラスチックフィルム２上にガラス質薄膜層４を積層するか、或いは、プラスチックフィルム２面上に離型層３及びガラス質薄膜層４を順次積層してガラス質薄膜転写用フィルム１を構成する。プラスチックフィルム側からガラス質薄膜層を剥離し、離型性表面若しくは離型層側を表面側（接着しない表側）としてガラス質薄膜を基材に転写することにより基材表面にガラス質薄膜層を形成することができ、この際、ガラス質薄膜層の転写工程は連続処理工程とすることができるから、ＰＶＤ法やＣＶＤ法などに比べて製造効率を顕著に高めることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材表面にガラス質薄膜層を形成するためのガラス質薄膜転写用フィルム、更にはこのようなガラス質薄膜転写用フィルムを用いて形成してなるディスプレイ材などの光学用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置やタッチパネル等のディスプレイ材、太陽電池変換素子など、光学用途に用いる基板では透明性やガスバリア性などの点で高品位なガラス質薄膜が必須の構成要素である。例えば特開平７−４３６９６号は、ガラスフィルムを樹脂層表面に加工したディスプレイ材用の積層材を開示している。
【０００３】
従来のこの種のガラス質薄膜の製法としては、例えば特開平７−４３６９６号に開示されるように基板上にガラスフィルムを積層するか、又は、ガラス材料を真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等のＰＶＤ法（物理蒸着）、或いはプラズマ等によるＣＶＤ法（化学蒸着）などによって基板上に被膜を直接形成する方法が知られていた。
【０００４】
しかしながら、ガラスフィルムを積層する方法は、ガラスフィルム自体が非常に高価で汎用性に劣るという問題があったほか、リサイクル加工の点でも課題を抱えていた。
他方、ＰＶＤ法やＣＶＤ法によって基板上に直接ガラス質薄膜を形成する方法は、薄膜形成工程がバッチ方式となるため、連続処理工程に組み込もうとすると装置内の容積からくる制約で製造効率が限定されたり、耐熱性や張力の低い材料はＰＶＤ環境条件に耐えられない場合があった。特にシート・板材の裁断品や成形物の加工に至っては効率がより一層低下する傾向が見られた。
【０００５】
そこで本発明は、新たな方法によって基材表面にガラス質薄膜層を形成し、特に光学用基板等に好適に応用可能なガラス質薄膜層積層材を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、離型性表面を備えたプラスチックフィルム上にガラス質薄膜層を積層するか、或いは、プラスチックフィルム面上に離型層及びガラス質薄膜層を順次積層するの構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルムを提案する。
かかる構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルムは、プラスチックフィルム側からガラス質薄膜層を剥離し、離型性表面若しくは離型層側を表面側（接着しない表側）としてガラス質薄膜を基材に転写することにより基材表面にガラス質薄膜層を形成することができ、この際、ガラス質薄膜層の転写工程は連続処理工程とすることができるから、ＰＶＤ法やＣＶＤ法などに比べて製造効率を顕著に高めることができる。
【０００７】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムにおいて、プラスチックフィルムの離型性表面又は離型層表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とするのが好ましい。
上記構成のガラス質薄膜転写用フィルムにおいては、ガラス質薄膜そのものが透明であるものを採用する必要がある。更にプラスチックフィルム表面の凹凸がガラス質薄膜層表面に転写してガラス質薄膜のヘーズ（曇度）が上昇し透明性が低下する場合を想定することができるが、プラスチックフィルムの離型性表面又は離型層表面、すなわちガラス質薄膜層を積層する面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とすることによってガラス質薄膜層の透明性を確保することができる。
【０００８】
しかし、プラスチックフィルムの加工性を考慮すると、表面の粗さがある程度避けられない場合があるから、このような点を考慮すると、プラスチックフィルム面の１０点平均粗さＲｚＸμｍに対し、このフィルム面の粗さに対して離型層が充分厚くなるように、離型材料の厚さを少なくとも１０Ｘμｍ以上に積層してガラス質薄膜転写用フィルムを形成するのが好ましい。
具体的には、プラスチックフィルム面の１０点平均粗さＲｚが０．１〜２．０μｍである場合に、離型材料を０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜１０μｍの厚さに積層してガラス質薄膜転写用フィルムを形成するのが好ましい。
このように離型層を充分厚く形成することによって、プラスチックフィルム表面がある程度凹凸であっても、離型層でその凹凸を吸収して離型層表面（すなわちガラス質薄膜表面）の平滑に影響が出なくすることができ、転写後のガラス質薄膜の透明性を充分確保することができる。
【０００９】
ガラス質薄膜層（すなわち転写後のガラス質薄膜）は、光線透過率が９０％以上となるように形成するのが好ましく、このようなガラス質薄膜であれば透明性や意匠性などに優れ、高品位なガラス質薄膜を提供することができる。
【００１０】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムにおけるガラス質薄膜層は、ＳｉＯｘやＡｌＯｙ（ｘ及びｙは正の整数）などの酸化金属を主成分として構成することができるが、中でも１＜ｘ＜２又は１＜ｙ≦１．５を満足する組成のＳｉＯｘ又はＡｌＯｙを主成分とするのが好ましい。すなわち、Ｏの割合が大きいとガスバリア性が低下するため、かかる範囲の組成からなる酸化金属を採用すれば、高度なガスバリア性を付与することができ、特に光学用基板に好ましく利用することができる。
また、ガラス質薄膜層の形成手段は特に限定するものではないが、ガラス質薄膜フィルムを積層するよりも、酸化金属を蒸着或いはスパッタリングして剥離層上に直接形成するのが好ましい。
【００１１】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムは、上記ガラス質薄膜転写用フィルムを用いて、すなわちガラス質薄膜層をプラスチックフィルム側から分離し、離型性表面又は離型層側を表面にし、必要に応じてその反対側（裏面）接着層を形成し、ガラス質薄膜層を基材（プラスチックフィルム、シート、板材その他）に転写することにより、ガラス質薄膜積層材を製造することができる。このようにして形成したガラス質薄膜積層材は、特に透明性すなわち光透過性及びガスバリア性に優れているから、液晶表示装置、タッチパネル等のディスプレイ材、太陽電池変換素子等の光学用基板として好適に利用することができる。
【００１２】
なお、本発明において「離型層」とは、基材とするプラスチックフィルムよりも少なくとも離型性に優れた樹脂を積層してなる層を意味する。
また、「積層」とは、その層を積み重ねることを意味し、例えばプラスチックフィルム面上に離型層を積層する場合であれば、プラスチックフィルム面上に離型樹脂をコーティングしたり、離型性樹脂フィルムを熱圧着や共押出したり、任意の方法で離型層を積み重ねることを包含する。
また、「ガラス質薄膜層の主成分が１＜ｘ＜２又は１＜ｙ≦１．５を満足する組成のＳｉＯｘ又はＡｌＯｙである」とは、このようなＳｉＯｘ又はＡｌＯｙの性能が発揮され得る組成であることを意味し、このようなＳｉＯｘ又はＡｌＯｙ以外の物質を含んでいても構わない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
ガラス質薄膜転写用フィルム１は、図１に示すように、プラスチックフィルム２の表面上に離型層３及びガラス質薄膜層４を順次積層して構成することができる。
【００１５】
ガラス質薄膜転写用フィルム１のベースとなるプラスチックフィルム２は、その樹脂の種類を特に制限することなく使用することができる。例えばポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」とも言う）フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の合成樹脂フィルム、或いはセルロースアセテートフィルム等の人造樹脂フィルム状物乃至シート状物、或いはこれらの複合フィルム状物若しくは複合シート等を挙げることができる。中でも、表面平滑性、ガラス質薄膜層４を形成する際の耐熱性、加工性、転写時加工性等の材料特性などの点から特にＰＥＴフィルムが好ましい。
【００１６】
プラスチックフィルム２の表面は、ガラス質薄膜層４の透明性及びヘーズ（曇度）の確保のみを考慮すれば平滑性が高いことが好ましいが、平滑性が高すぎるとプラスチックフィルムを重ねた際の剥離性や滑り性などの加工性が低下するため、プラスチックフィルム２表面の１０点平均粗さＲｚは０．１〜５μｍであるのが好ましい。中でも、ＰＥＴフィルムの場合は、１０点平均粗さＲｚが０．１〜２μｍであるのが好ましい。
プラスチックフィルム２の厚さは特に制約はなく、従来の蒸着・スパッタリングに用いられている１０μｍ〜１０００μｍの範囲のものから適宜選択採用することができる。
【００１７】
離型層３は、離型性フィルムを共押出、熱圧着などにより積層して形成することも可能であるが、表面粗さをコントロールしてより容易に離型効果を与えるには離型材料をコーティング（塗布）して形成するのが好ましい。
離型材料としては、一般塗料用のコーティング剤、例えばアクリル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリアミド系等の末端や側鎖に脂肪酸や高級アルコールを付加させたものや、界面活性剤、可塑剤、防曇剤、滑剤などの表面に配向して剥離効果を発揮する配向剤を添加した系など特に制限はないが、より離型効果を上げてガラス質薄膜への変形等の負荷を抑えるためには、シリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料でコーティングする方法が好ましく、中でもＰＥＴをプラスチックフィルム２すなわち基材とした場合にはこれらシリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料を用いるのが特に好ましい。
コーティングは特に制限はないが、水や有機溶剤による溶液で定粘度に調整してのコーティング法が表面平滑化の点で特に好ましい。
コーティング方法も特に制限はないが、リバースロールコート方式やマイクログラビアロールコート方式がコーティング厚さ計量部の版目が出にくく表面の平滑化を容易にする点でより好ましい。
【００１８】
離型層３の厚さ、すなわちコーティングの厚さはこのフィルム面の粗さに対して充分厚くなるように、言い換えれば、図２に示すように、フィルム面２ａの粗さを離型層３で吸収して離型層３の表面３ａが充分に平滑になるように設定する。具体的には、プラスチックフィルム２の表面の１０点平均粗さＲｚがＸμｍである場合、離型層２を少なくとも１０Ｘμｍ以上の厚さにコーティングする。このようにコーティングすれば、プラスチックフィルム２の表面が多少粗い場合でも、離型層３の表面３ａ（すなわちガラス質薄膜層４の離型側面）の平滑を確保することができ、ガラス質薄膜層４の透明性を充分にすることができる。
【００１９】
具体的には、プラスチックフィルム２の表面の１０点平均粗さＲｚが０．１〜２μｍである場合に、離型層３の乾燥後の厚さを０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは１〜１０μｍとするようにコーティングする。このようにコーティングすれば、離型層３表面の１０点平均粗さをＲｚ０．５μｍ以下とすることができ、ガラス質薄膜層４の光線透過率を９０％以上とすることができる。
離型層３表面の１０点平均粗さＲｚが０．５μｍを超えると、生成したガラス質薄膜層４との界面が同様に粗れることになり、その結果、転写後に該接触面が表面に出るので表面粗さが相当大きくなり、空気との屈折率差による外部ヘーズ上昇に伴う光線透過率の低下が起る。
【００２０】
ガラス質薄膜層４は、酸化金属を主成分とするガラス質材料によって形成することができる。
透明性の確保という点ではシリコン、アルミニウム、スズ、鉛、チタン、コバルト、クロム等の酸化物が好ましく、中でも安全性や環境衛生性などの要求から包装用途で汎用化され低価格であるシリコン、アルミニウムの金属酸化物（ＳｉＯＸ若しくはＡｌＯｙ）が特に好ましい。その中でも、ＳｉＯＸ若しくはＡｌＯｙ（１＜ｘ＜２、１＜ｙ≦１．５）と平均的に結合欠損のある酸化物が膜強度と膜強度に依存したガスバリア性の点で好ましい。Ｏの割合が大きいと膜強度が低下して物理的なクラック等の欠損が起るためガスバリア性が低下し、Ｏの割合が小さいと膜強度は上がるものの結合欠損が多くなるため化学組成的なガスバリア性が低下する。
【００２１】
ガラス質薄膜層４の形成手段は特に限定するものではないが、蒸着・スパッタリング等によるＰＶＤ法が、膜性能、酸性効率の点で好ましい。具体的には、真空蒸着加工法、スパッタリング加工法、イオンプレーティング加工法、反応性真空蒸着加工法、反応性スパッタリング加工法、反応性イオンプレーティング加工法などの物理的薄膜加工法を採用することができ、中でもシリコンの酸化物の場合にはブレンド加熱蒸着法が、アルミニウムの酸化物の場合には酸化反応蒸着法がガスバリア性、生産性などの点で特に好ましい。
【００２２】
ガラス質薄膜層４の厚さは特に制約するものではなく、３ｎｍ〜５００ｎｍの範囲がガスバリア性、透明性、強度、生産性などの点から好ましい。
【００２３】
ガラス質薄膜層４単体の光線透過率（；光線透過率が既知のガラス板上にガラス質薄膜層４を剥離転写した後一体化したまま光線透過率を測定し、ガラス板の分を差し引いて評価したもの。）は、９０％以上となるように調整するのが好ましい。ガラス質薄膜層４単体の光線透過率が９０％に満たない場合、該層の転写加工後の材料の透明性を損ない好ましくない。
ガラス質薄膜層４の光線透過率は、ガラス質薄膜層４の組成、厚さ、及び基材の表面粗さなどにより制御可能であるが、離型層３の表面の粗さの制御が最も効果的である。
【００２４】
なお、離型性表面を備えたプラスチックフィルム、すなわち元々表面の離型性が優れているプラスチックフィルムの場合には、上記の如く離型層３を積層しなくてもよいが、その代わりにプラスチックフィルムの離型性表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とする。
【００２５】
表面の離型性が優れたプラスチックフィルムとしては、アクリル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリアミド系等の末端や側鎖に脂肪酸や高級アルコールを付加させた樹脂からなるプラスチックフィルムや、界面活性剤、可塑剤、防曇剤、滑剤などを表面に配向して剥離効果を高めたプラスチックフィルムを挙げることができる。また、シリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料でコーティングしてなるフィルムも好ましい。
また、離型性表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下にするには、プラスチックフィルムの成形温度、樹脂の分子量分布、可塑剤の添加量、平坦面への接触冷却などの処理を適宜選択して行えばよい。
【００２６】
（ガラス質薄膜転写用フィルムの利用）
上記構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルム１は、図３（Ａ）に示すように、必要に応じてガラス質薄膜層４の表面４ａに接着層５を形成し、ガラス質薄膜層４をプラスチックフィルム２及び離型層３から分離し、図３（Ｂ）に示すように、離型層側４ｂを表面側にしてガラス質薄膜層４を基材６に転写させることによりガラス質薄膜積層材７を製造することができる。
【００２７】
基材５としては、プラスチックフィルム・シート・板材、その他の形状の基材を採用することができ、特に種類・厚さ等に制限なく用いることができる。例えばエチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体又は共重合体等のポリオレフィン（ＰＯ）系樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン（ＡＰＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合アクリル等のアクリル系樹脂、ポリウレンタン（ＰＵ）系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル三元共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ、更にはガラス質薄膜層４との密着性を向上する目的でカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性でガラス質と相性の良い官能基を有する共重合成分或いは／及び添加剤を含むことや、本発明の目的を損なわない範囲で耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、核剤、流滴剤、防曇剤、帯電防止剤、顔料、染料、無機質フィラー等一般に用いられる添加剤の添加系やカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性官能基を有する接着剤層を有する接着剤層を予め所定の面に加工若しくは転写と同時に加工される系も含まれる。
基材５の厚さとしては、５μｍ〜１０ｍｍが好適である。
【００２８】
転写方法についての制限は特になく、例えば、プラスチックのフィルム・シート・板材の成形直後の軟化状態にてガラス質薄膜転写用フィルムを対向接触後、硬質ゴム製等のニップロール間にて加圧して冷却後、離型性フィルムを剥がす方法によっても良いし、アウトラインにて予熱後軟質化した後にプレス、ロール等で加圧して冷却後離型性フィルムを剥がす方法によっても良い。
また、プラスチックのフィルム・シート・板材などの転写対象の原料であるモノマー若しくはオリゴマー若しくはそれらの混合系等を主成分とする液状・シロップ状の材料を転写用フィルムのガラス質薄膜層の表面に塗布した状態で重合させてプラスチックのフィルム・シート・板材等を形成すると同時に、ガラス質薄膜面に接着し、その後に離型性フィルムを剥すことにより転写対象に移すようにしてもよい。
【００２９】
このようにして形成されたガラス質薄膜積層材６の基材は、さらにそれを構成部材とする液晶表示装置、タッチパネル等のディスプレイ材及び太陽電池変換素子等の基板として応用することができる。
【００３０】
上述の方法によるガラス質薄膜積層材６の基材（プラスチックのフィルム・シート・板材等）としては、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ＡＢＳ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合アクリル等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂等が好適であり、更にはガラス質薄膜層４との密着性の点で、カルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性でガラス質と相性の良い官能基を有する共重合成分或いは／及び添加剤を含むものや、或いはカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性官能基を有する接着剤層を有する接着剤層を予め所定の転写面に加工若しくは転写と同時に加工される系がさらに好ましい。
【００３１】
なお、同用途では本積層材の加工に使われる離型性フィルムを保護フィルムとして応用することができ、ＩＴＯスパッタ加工等の多段かつ高精度高収率が求められる工程が加わるためそれに耐え得る高品位のガラス質薄膜層を確保・露出防止でき、その結果、工程間運搬などが容易になる。
【００３２】
（実施例１）
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（十点平均粗さＲｚ１．０μｍ）に熱硬化型シリコーン系離型剤を乾燥後２μｍとなるようにリバースロールコート法によりコーティングし、乾燥、硬化させて離型性フィルムを作製した。
この離型性フィルムの離型層の表面粗さを接触式表面粗さ計により触針２μｍ、荷重７０ｍｇ重の条件で評価したところ、十点平均粗さＲｚは０．３９μｍであった。
【００３３】
離型性フィルムの離型層側に加熱蒸着法によりＳｉＯｘ（ｘ＝１．７）を厚さ１００ｎｍとなるようにガラス質薄膜層を形成し、さらにガラス質薄膜層表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成してガラス質薄膜転写用フィルムを作製した。
このフィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９３％であった。
【００３４】
＜光線透過率＞
ガラス質薄膜層の光線透過率の測定は以下の方法で行った。
ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜側を、１．５ｍｍ厚さのソーダライムガラスにシリコーン系粘着剤を０．１μｍコーティングした積層体のシリコーン系粘着剤面に合わせて密着させた後、離型性フィルムのみを剥離し、ソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤／ガラス質薄膜の構成とする。
そして、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じてソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤／ガラス質薄膜の全光線透過率Ｔ１、及びソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤の全光線透過率Ｔ０を測定し、その比（Ｔ１／Ｔ０）により計算されるＴをガラス質薄膜層の光線透過率とした。
【００３５】
上記の如く作製したガラス質薄膜転写用フィルムを、口金温度１９０℃のＴダイより押出されたエチレン酢酸ビニル共重合体（融点９１℃）の厚さ１００μｍのフィルムと押出直後の冷却までの間でニップロールに沿わせてガラス質薄膜側を対向させるようにして貼り合わせ、冷却後巻き取り、離型性フィルムを離型してガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムを得た。
このフィルムに関してガスバリア性、透明性、コストを以下の要領で評価し、下記表１の結果を得た。
【００３６】
＜ガスバリアー性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率をＪＩＳＫ７１２９に準じて測定し、下記の要領で判定した。
○：１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
△：５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
×：５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上
【００３７】
＜透明性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの全光線透過率をＪＩＳＫ７１０５に準じて測定し、下記の要領で判定した。
○：８５％以上
△：８０％以上
×：８０％未満
【００３８】
＜コスト＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの作製に要したコストをガラス質薄膜層部を５０μｍガラスフィルムに置き換えた構成の作製に要したコストと比較し、下記の要領で判定した。
○：５０μｍガラスフィルム置換系に比べ８０％未満
×：５０μｍガラスフィルム置換系に比べ８０％以上
【００３９】
（実施例２）
実施例１で作製したガラス質薄膜転写用フィルムを用い、口金温度２３０℃のＴダイより押し出されたポリメチルメタクリレート（ガラス転移温度１０５℃）の厚さ１ｍｍの板と押出直後の冷却までの間でニップロールに沿わせてガラス質薄膜側を対向させるようにして貼り合わせ、冷却後巻き取り、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例１と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。また、ディスプレイ用構成部材の基礎的な要求特性の一つの耐湿熱性を以下の要領で評価したところ同表の結果を得た。
【００４０】
＜耐湿熱性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチック板を６０℃９５％相対湿度下で１００時間置いた後の状態を目視にて観察し、下記の要領で判定した。
○：変形、発泡、剥離、亀裂、着色のいずれも確認されない。
×：変形、発泡、剥離、亀裂、着色のいずれかひとつが確認される。
【００４１】
（実施例３）
実施例１の離型性フィルムを用い、ＡＩＯｘ（ｘ＝１．５）を離型層側に加熱蒸着法させて厚さ１２０ｍｍのガラス質薄膜層を形成し、さらにこのガラス質薄膜層の表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成してガラス質薄膜転写用フィルムを得た。このフィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９４％であった。
また、得られたガラス質薄膜転写用フィルムを、実施例２同様にポリメチルメタクリレート（ガラス転移温度１０５℃）の厚さ１ｍｍの板と貼り合わせ、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得、この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
【００４２】
（実施例４）
非晶質パーフルオロ型フッ素樹脂系離型剤を、乾燥後２μｍとなるようリバースロールコート法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４４μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４３】
（実施例５）
オレフィン系離型剤を、乾燥後２μｍとなるようにリバースロールコート法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４３μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４４】
（実施例６）
実施例１のガラス質薄膜転写用フィルムを用い、環状オレフィン骨格を有するアクリレートモノマーと多官能アクリレートモノマーと過酸化物系開始剤とからなる熱重合性アクリル液状配合剤（１００℃２０分硬化後のガラス転移温度１４０℃）を供給・脱泡しながら１ｍｍ間隔に固定したニップロール間に挟み込み、続いて同様に１ｍｍ間隔に固定した１００℃のＳＵＳ製対向ベルト間を２０分間で通過させて配合剤を熱重合し、冷却後巻き取り、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
【００４５】
（実施例７）
離型性フィルムの基材フィルムとして、シンジオタクチックポリスチレンの厚さ５０μｍの押出キャストフィルムを用いた以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４８μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４６】
（実施例８）
離型性フィルムの基材フィルムとして、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体（融点１７０℃）の厚さ５０μｍの押出キャストフィルムを用いた以外は実施例６と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４３μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９３％であった。
【００４７】
（比較例１）
金属単体のＡｌを厚さ２０ｎｍとなるように蒸着してガラス質薄膜層を形成し、このガラス質薄膜層表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及び金属層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は３９％であった。
【００４８】
（比較例２）
熱硬化型シリコーン系離型剤を、乾燥後０．０２μｍとなるようにマイクログラビアロール法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．６１μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は８７％であった。
【００４９】
（比較例３）
離型層を設けずにＲｚ０．４６μｍのＰＥＴフィルムをそのまま離型性フィルムとして用いた以外は、実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルムを作製し、ガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製しようとしたが、離型性フィルムとガラス質薄膜層との間で剥離・転写ができず、ガラス質薄膜層積層プラスチック板を得ることはできなかった。
【００５０】
（比較例４）
ホウケイ酸ガラス製の厚さ５０μｍのガラスフィルムを用い、環状オレフィン骨格を有するアクリレートモノマーと多官能アクリレートモノマーとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと過酸化物系開始剤とからなる熱重合性アクリル液状配合剤（１００℃２０分硬化後のガラス転移温度１４０℃）を供給・脱泡しながら１ｍｍ間隔に固定した１００℃のＳＵＳ製対向ベルト間を２０分間で通過させて配合剤を熱重合し、ガラスフィルム積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。なお、ガラスフィルムのＲｚは０．０４μｍ、光線透過率は９２％であった。
【００５１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るガラス質薄膜転写用フィルムの一例を示した断面図である。
【図２】図１のガラス質薄膜転写用フィルムにおけるプラスチックフィルム表面の粗さと離型層との関係を説明するために誇張して示した要部拡大断面図である。
【図３】（Ａ）はガラス質薄膜転写用フィルムからガラス質薄膜を剥す状態を示した断面図であり、（Ｂ）は剥したガラス質薄膜を転写してなるガラス質薄膜積層材の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１ ガラス質薄膜転写用フィルム
２ プラスチックフィルム
３ 離型層
４ ガラス質薄膜層
５ 接着層
６ 基材
７ ガラス質薄膜積層材
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材表面にガラス質薄膜層を形成するためのガラス質薄膜転写用フィルム、更にはこのようなガラス質薄膜転写用フィルムを用いて形成してなるディスプレイ材などの光学用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置やタッチパネル等のディスプレイ材、太陽電池変換素子など、光学用途に用いる基板では透明性やガスバリア性などの点で高品位なガラス質薄膜が必須の構成要素である。例えば特開平７−４３６９６号は、ガラスフィルムを樹脂層表面に加工したディスプレイ材用の積層材を開示している。
【０００３】
従来のこの種のガラス質薄膜の製法としては、例えば特開平７−４３６９６号に開示されるように基板上にガラスフィルムを積層するか、又は、ガラス材料を真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等のＰＶＤ法（物理蒸着）、或いはプラズマ等によるＣＶＤ法（化学蒸着）などによって基板上に被膜を直接形成する方法が知られていた。
【０００４】
しかしながら、ガラスフィルムを積層する方法は、ガラスフィルム自体が非常に高価で汎用性に劣るという問題があったほか、リサイクル加工の点でも課題を抱えていた。
他方、ＰＶＤ法やＣＶＤ法によって基板上に直接ガラス質薄膜を形成する方法は、薄膜形成工程がバッチ方式となるため、連続処理工程に組み込もうとすると装置内の容積からくる制約で製造効率が限定されたり、耐熱性や張力の低い材料はＰＶＤ環境条件に耐えられない場合があった。特にシート・板材の裁断品や成形物の加工に至っては効率がより一層低下する傾向が見られた。
【０００５】
そこで本発明は、新たな方法によって基材表面にガラス質薄膜層を形成し、特に光学用基板等に好適に応用可能なガラス質薄膜層積層材を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、離型性表面を備えたプラスチックフィルム上にガラス質薄膜層を積層するか、或いは、プラスチックフィルム面上に離型層及びガラス質薄膜層を順次積層するの構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルムを提案する。
かかる構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルムは、プラスチックフィルム側からガラス質薄膜層を剥離し、離型性表面若しくは離型層側を表面側（接着しない表側）としてガラス質薄膜を基材に転写することにより基材表面にガラス質薄膜層を形成することができ、この際、ガラス質薄膜層の転写工程は連続処理工程とすることができるから、ＰＶＤ法やＣＶＤ法などに比べて製造効率を顕著に高めることができる。
【０００７】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムにおいて、プラスチックフィルムの離型性表面又は離型層表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とするのが好ましい。
上記構成のガラス質薄膜転写用フィルムにおいては、ガラス質薄膜そのものが透明であるものを採用する必要がある。更にプラスチックフィルム表面の凹凸がガラス質薄膜層表面に転写してガラス質薄膜のヘーズ（曇度）が上昇し透明性が低下する場合を想定することができるが、プラスチックフィルムの離型性表面又は離型層表面、すなわちガラス質薄膜層を積層する面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とすることによってガラス質薄膜層の透明性を確保することができる。
【０００８】
しかし、プラスチックフィルムの加工性を考慮すると、表面の粗さがある程度避けられない場合があるから、このような点を考慮すると、プラスチックフィルム面の１０点平均粗さＲｚＸμｍに対し、このフィルム面の粗さに対して離型層が充分厚くなるように、離型材料の厚さを少なくとも１０Ｘμｍ以上に積層してガラス質薄膜転写用フィルムを形成するのが好ましい。
具体的には、プラスチックフィルム面の１０点平均粗さＲｚが０．１〜２．０μｍである場合に、離型材料を０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜１０μｍの厚さに積層してガラス質薄膜転写用フィルムを形成するのが好ましい。
このように離型層を充分厚く形成することによって、プラスチックフィルム表面がある程度凹凸であっても、離型層でその凹凸を吸収して離型層表面（すなわちガラス質薄膜表面）の平滑に影響が出なくすることができ、転写後のガラス質薄膜の透明性を充分確保することができる。
【０００９】
ガラス質薄膜層（すなわち転写後のガラス質薄膜）は、光線透過率が９０％以上となるように形成するのが好ましく、このようなガラス質薄膜であれば透明性や意匠性などに優れ、高品位なガラス質薄膜を提供することができる。
【００１０】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムにおけるガラス質薄膜層は、ＳｉＯｘやＡｌＯｙ（ｘ及びｙは正の整数）などの酸化金属を主成分として構成することができるが、中でも１＜ｘ＜２又は１＜ｙ≦１．５を満足する組成のＳｉＯｘ又はＡｌＯｙを主成分とするのが好ましい。すなわち、Ｏの割合が大きいとガスバリア性が低下するため、かかる範囲の組成からなる酸化金属を採用すれば、高度なガスバリア性を付与することができ、特に光学用基板に好ましく利用することができる。
また、ガラス質薄膜層の形成手段は特に限定するものではないが、ガラス質薄膜フィルムを積層するよりも、酸化金属を蒸着或いはスパッタリングして剥離層上に直接形成するのが好ましい。
【００１１】
本発明のガラス質薄膜転写用フィルムは、上記ガラス質薄膜転写用フィルムを用いて、すなわちガラス質薄膜層をプラスチックフィルム側から分離し、離型性表面又は離型層側を表面にし、必要に応じてその反対側（裏面）接着層を形成し、ガラス質薄膜層を基材（プラスチックフィルム、シート、板材その他）に転写することにより、ガラス質薄膜積層材を製造することができる。このようにして形成したガラス質薄膜積層材は、特に透明性すなわち光透過性及びガスバリア性に優れているから、液晶表示装置、タッチパネル等のディスプレイ材、太陽電池変換素子等の光学用基板として好適に利用することができる。
【００１２】
なお、本発明において「離型層」とは、基材とするプラスチックフィルムよりも少なくとも離型性に優れた樹脂を積層してなる層を意味する。
また、「積層」とは、その層を積み重ねることを意味し、例えばプラスチックフィルム面上に離型層を積層する場合であれば、プラスチックフィルム面上に離型樹脂をコーティングしたり、離型性樹脂フィルムを熱圧着や共押出したり、任意の方法で離型層を積み重ねることを包含する。
また、「ガラス質薄膜層の主成分が１＜ｘ＜２又は１＜ｙ≦１．５を満足する組成のＳｉＯｘ又はＡｌＯｙである」とは、このようなＳｉＯｘ又はＡｌＯｙの性能が発揮され得る組成であることを意味し、このようなＳｉＯｘ又はＡｌＯｙ以外の物質を含んでいても構わない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
ガラス質薄膜転写用フィルム１は、図１に示すように、プラスチックフィルム２の表面上に離型層３及びガラス質薄膜層４を順次積層して構成することができる。
【００１５】
ガラス質薄膜転写用フィルム１のベースとなるプラスチックフィルム２は、その樹脂の種類を特に制限することなく使用することができる。例えばポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」とも言う）フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の合成樹脂フィルム、或いはセルロースアセテートフィルム等の人造樹脂フィルム状物乃至シート状物、或いはこれらの複合フィルム状物若しくは複合シート等を挙げることができる。中でも、表面平滑性、ガラス質薄膜層４を形成する際の耐熱性、加工性、転写時加工性等の材料特性などの点から特にＰＥＴフィルムが好ましい。
【００１６】
プラスチックフィルム２の表面は、ガラス質薄膜層４の透明性及びヘーズ（曇度）の確保のみを考慮すれば平滑性が高いことが好ましいが、平滑性が高すぎるとプラスチックフィルムを重ねた際の剥離性や滑り性などの加工性が低下するため、プラスチックフィルム２表面の１０点平均粗さＲｚは０．１〜５μｍであるのが好ましい。中でも、ＰＥＴフィルムの場合は、１０点平均粗さＲｚが０．１〜２μｍであるのが好ましい。
プラスチックフィルム２の厚さは特に制約はなく、従来の蒸着・スパッタリングに用いられている１０μｍ〜１０００μｍの範囲のものから適宜選択採用することができる。
【００１７】
離型層３は、離型性フィルムを共押出、熱圧着などにより積層して形成することも可能であるが、表面粗さをコントロールしてより容易に離型効果を与えるには離型材料をコーティング（塗布）して形成するのが好ましい。
離型材料としては、一般塗料用のコーティング剤、例えばアクリル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリアミド系等の末端や側鎖に脂肪酸や高級アルコールを付加させたものや、界面活性剤、可塑剤、防曇剤、滑剤などの表面に配向して剥離効果を発揮する配向剤を添加した系など特に制限はないが、より離型効果を上げてガラス質薄膜への変形等の負荷を抑えるためには、シリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料でコーティングする方法が好ましく、中でもＰＥＴをプラスチックフィルム２すなわち基材とした場合にはこれらシリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料を用いるのが特に好ましい。
コーティングは特に制限はないが、水や有機溶剤による溶液で定粘度に調整してのコーティング法が表面平滑化の点で特に好ましい。
コーティング方法も特に制限はないが、リバースロールコート方式やマイクログラビアロールコート方式がコーティング厚さ計量部の版目が出にくく表面の平滑化を容易にする点でより好ましい。
【００１８】
離型層３の厚さ、すなわちコーティングの厚さはこのフィルム面の粗さに対して充分厚くなるように、言い換えれば、図２に示すように、フィルム面２ａの粗さを離型層３で吸収して離型層３の表面３ａが充分に平滑になるように設定する。具体的には、プラスチックフィルム２の表面の１０点平均粗さＲｚがＸμｍである場合、離型層２を少なくとも１０Ｘμｍ以上の厚さにコーティングする。このようにコーティングすれば、プラスチックフィルム２の表面が多少粗い場合でも、離型層３の表面３ａ（すなわちガラス質薄膜層４の離型側面）の平滑を確保することができ、ガラス質薄膜層４の透明性を充分にすることができる。
【００１９】
具体的には、プラスチックフィルム２の表面の１０点平均粗さＲｚが０．１〜２μｍである場合に、離型層３の乾燥後の厚さを０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは１〜１０μｍとするようにコーティングする。このようにコーティングすれば、離型層３表面の１０点平均粗さをＲｚ０．５μｍ以下とすることができ、ガラス質薄膜層４の光線透過率を９０％以上とすることができる。
離型層３表面の１０点平均粗さＲｚが０．５μｍを超えると、生成したガラス質薄膜層４との界面が同様に粗れることになり、その結果、転写後に該接触面が表面に出るので表面粗さが相当大きくなり、空気との屈折率差による外部ヘーズ上昇に伴う光線透過率の低下が起る。
【００２０】
ガラス質薄膜層４は、酸化金属を主成分とするガラス質材料によって形成することができる。
透明性の確保という点ではシリコン、アルミニウム、スズ、鉛、チタン、コバルト、クロム等の酸化物が好ましく、中でも安全性や環境衛生性などの要求から包装用途で汎用化され低価格であるシリコン、アルミニウムの金属酸化物（ＳｉＯＸ若しくはＡｌＯｙ）が特に好ましい。その中でも、ＳｉＯＸ若しくはＡｌＯｙ（１＜ｘ＜２、１＜ｙ≦１．５）と平均的に結合欠損のある酸化物が膜強度と膜強度に依存したガスバリア性の点で好ましい。Ｏの割合が大きいと膜強度が低下して物理的なクラック等の欠損が起るためガスバリア性が低下し、Ｏの割合が小さいと膜強度は上がるものの結合欠損が多くなるため化学組成的なガスバリア性が低下する。
【００２１】
ガラス質薄膜層４の形成手段は特に限定するものではないが、蒸着・スパッタリング等によるＰＶＤ法が、膜性能、酸性効率の点で好ましい。具体的には、真空蒸着加工法、スパッタリング加工法、イオンプレーティング加工法、反応性真空蒸着加工法、反応性スパッタリング加工法、反応性イオンプレーティング加工法などの物理的薄膜加工法を採用することができ、中でもシリコンの酸化物の場合にはブレンド加熱蒸着法が、アルミニウムの酸化物の場合には酸化反応蒸着法がガスバリア性、生産性などの点で特に好ましい。
【００２２】
ガラス質薄膜層４の厚さは特に制約するものではなく、３ｎｍ〜５００ｎｍの範囲がガスバリア性、透明性、強度、生産性などの点から好ましい。
【００２３】
ガラス質薄膜層４単体の光線透過率（；光線透過率が既知のガラス板上にガラス質薄膜層４を剥離転写した後一体化したまま光線透過率を測定し、ガラス板の分を差し引いて評価したもの。）は、９０％以上となるように調整するのが好ましい。ガラス質薄膜層４単体の光線透過率が９０％に満たない場合、該層の転写加工後の材料の透明性を損ない好ましくない。
ガラス質薄膜層４の光線透過率は、ガラス質薄膜層４の組成、厚さ、及び基材の表面粗さなどにより制御可能であるが、離型層３の表面の粗さの制御が最も効果的である。
【００２４】
なお、離型性表面を備えたプラスチックフィルム、すなわち元々表面の離型性が優れているプラスチックフィルムの場合には、上記の如く離型層３を積層しなくてもよいが、その代わりにプラスチックフィルムの離型性表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とする。
【００２５】
表面の離型性が優れたプラスチックフィルムとしては、アクリル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリアミド系等の末端や側鎖に脂肪酸や高級アルコールを付加させた樹脂からなるプラスチックフィルムや、界面活性剤、可塑剤、防曇剤、滑剤などを表面に配向して剥離効果を高めたプラスチックフィルムを挙げることができる。また、シリコーン系若しくはフッ素系若しくはオレフィン系の離型材料でコーティングしてなるフィルムも好ましい。
また、離型性表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下にするには、プラスチックフィルムの成形温度、樹脂の分子量分布、可塑剤の添加量、平坦面への接触冷却などの処理を適宜選択して行えばよい。
【００２６】
（ガラス質薄膜転写用フィルムの利用）
上記構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルム１は、図３（Ａ）に示すように、必要に応じてガラス質薄膜層４の表面４ａに接着層５を形成し、ガラス質薄膜層４をプラスチックフィルム２及び離型層３から分離し、図３（Ｂ）に示すように、離型層側４ｂを表面側にしてガラス質薄膜層４を基材６に転写させることによりガラス質薄膜積層材７を製造することができる。
【００２７】
基材５としては、プラスチックフィルム・シート・板材、その他の形状の基材を採用することができ、特に種類・厚さ等に制限なく用いることができる。例えばエチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体又は共重合体等のポリオレフィン（ＰＯ）系樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン（ＡＰＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合アクリル等のアクリル系樹脂、ポリウレンタン（ＰＵ）系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル三元共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ、更にはガラス質薄膜層４との密着性を向上する目的でカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性でガラス質と相性の良い官能基を有する共重合成分或いは／及び添加剤を含むことや、本発明の目的を損なわない範囲で耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、核剤、流滴剤、防曇剤、帯電防止剤、顔料、染料、無機質フィラー等一般に用いられる添加剤の添加系やカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性官能基を有する接着剤層を有する接着剤層を予め所定の面に加工若しくは転写と同時に加工される系も含まれる。
基材５の厚さとしては、５μｍ〜１０ｍｍが好適である。
【００２８】
転写方法についての制限は特になく、例えば、プラスチックのフィルム・シート・板材の成形直後の軟化状態にてガラス質薄膜転写用フィルムを対向接触後、硬質ゴム製等のニップロール間にて加圧して冷却後、離型性フィルムを剥がす方法によっても良いし、アウトラインにて予熱後軟質化した後にプレス、ロール等で加圧して冷却後離型性フィルムを剥がす方法によっても良い。
また、プラスチックのフィルム・シート・板材などの転写対象の原料であるモノマー若しくはオリゴマー若しくはそれらの混合系等を主成分とする液状・シロップ状の材料を転写用フィルムのガラス質薄膜層の表面に塗布した状態で重合させてプラスチックのフィルム・シート・板材等を形成すると同時に、ガラス質薄膜面に接着し、その後に離型性フィルムを剥すことにより転写対象に移すようにしてもよい。
【００２９】
このようにして形成されたガラス質薄膜積層材６の基材は、さらにそれを構成部材とする液晶表示装置、タッチパネル等のディスプレイ材及び太陽電池変換素子等の基板として応用することができる。
【００３０】
上述の方法によるガラス質薄膜積層材６の基材（プラスチックのフィルム・シート・板材等）としては、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ＡＢＳ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合アクリル等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂等が好適であり、更にはガラス質薄膜層４との密着性の点で、カルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性でガラス質と相性の良い官能基を有する共重合成分或いは／及び添加剤を含むものや、或いはカルボニル基、グリシジル基、水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の高極性官能基を有する接着剤層を有する接着剤層を予め所定の転写面に加工若しくは転写と同時に加工される系がさらに好ましい。
【００３１】
なお、同用途では本積層材の加工に使われる離型性フィルムを保護フィルムとして応用することができ、ＩＴＯスパッタ加工等の多段かつ高精度高収率が求められる工程が加わるためそれに耐え得る高品位のガラス質薄膜層を確保・露出防止でき、その結果、工程間運搬などが容易になる。
【００３２】
（実施例１）
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（十点平均粗さＲｚ１．０μｍ）に熱硬化型シリコーン系離型剤を乾燥後２μｍとなるようにリバースロールコート法によりコーティングし、乾燥、硬化させて離型性フィルムを作製した。
この離型性フィルムの離型層の表面粗さを接触式表面粗さ計により触針２μｍ、荷重７０ｍｇ重の条件で評価したところ、十点平均粗さＲｚは０．３９μｍであった。
【００３３】
離型性フィルムの離型層側に加熱蒸着法によりＳｉＯｘ（ｘ＝１．７）を厚さ１００ｎｍとなるようにガラス質薄膜層を形成し、さらにガラス質薄膜層表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成してガラス質薄膜転写用フィルムを作製した。
このフィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９３％であった。
【００３４】
＜光線透過率＞
ガラス質薄膜層の光線透過率の測定は以下の方法で行った。
ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜側を、１．５ｍｍ厚さのソーダライムガラスにシリコーン系粘着剤を０．１μｍコーティングした積層体のシリコーン系粘着剤面に合わせて密着させた後、離型性フィルムのみを剥離し、ソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤／ガラス質薄膜の構成とする。
そして、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じてソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤／ガラス質薄膜の全光線透過率Ｔ１、及びソーダライムガラス／シリコーン系粘着剤の全光線透過率Ｔ０を測定し、その比（Ｔ１／Ｔ０）により計算されるＴをガラス質薄膜層の光線透過率とした。
【００３５】
上記の如く作製したガラス質薄膜転写用フィルムを、口金温度１９０℃のＴダイより押出されたエチレン酢酸ビニル共重合体（融点９１℃）の厚さ１００μｍのフィルムと押出直後の冷却までの間でニップロールに沿わせてガラス質薄膜側を対向させるようにして貼り合わせ、冷却後巻き取り、離型性フィルムを離型してガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムを得た。
このフィルムに関してガスバリア性、透明性、コストを以下の要領で評価し、下記表１の結果を得た。
【００３６】
＜ガスバリアー性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率をＪＩＳＫ７１２９に準じて測定し、下記の要領で判定した。
○：１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
△：５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
×：５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上
【００３７】
＜透明性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの全光線透過率をＪＩＳＫ７１０５に準じて測定し、下記の要領で判定した。
○：８５％以上
△：８０％以上
×：８０％未満
【００３８】
＜コスト＞
ガラス質薄膜層積層プラスチックフィルムの作製に要したコストをガラス質薄膜層部を５０μｍガラスフィルムに置き換えた構成の作製に要したコストと比較し、下記の要領で判定した。
○：５０μｍガラスフィルム置換系に比べ８０％未満
×：５０μｍガラスフィルム置換系に比べ８０％以上
【００３９】
（実施例２）
実施例１で作製したガラス質薄膜転写用フィルムを用い、口金温度２３０℃のＴダイより押し出されたポリメチルメタクリレート（ガラス転移温度１０５℃）の厚さ１ｍｍの板と押出直後の冷却までの間でニップロールに沿わせてガラス質薄膜側を対向させるようにして貼り合わせ、冷却後巻き取り、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例１と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。また、ディスプレイ用構成部材の基礎的な要求特性の一つの耐湿熱性を以下の要領で評価したところ同表の結果を得た。
【００４０】
＜耐湿熱性＞
ガラス質薄膜層積層プラスチック板を６０℃９５％相対湿度下で１００時間置いた後の状態を目視にて観察し、下記の要領で判定した。
○：変形、発泡、剥離、亀裂、着色のいずれも確認されない。
×：変形、発泡、剥離、亀裂、着色のいずれかひとつが確認される。
【００４１】
（実施例３）
実施例１の離型性フィルムを用い、ＡＩＯｘ（ｘ＝１．５）を離型層側に加熱蒸着法させて厚さ１２０ｍｍのガラス質薄膜層を形成し、さらにこのガラス質薄膜層の表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成してガラス質薄膜転写用フィルムを得た。このフィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９４％であった。
また、得られたガラス質薄膜転写用フィルムを、実施例２同様にポリメチルメタクリレート（ガラス転移温度１０５℃）の厚さ１ｍｍの板と貼り合わせ、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得、この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
【００４２】
（実施例４）
非晶質パーフルオロ型フッ素樹脂系離型剤を、乾燥後２μｍとなるようリバースロールコート法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４４μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４３】
（実施例５）
オレフィン系離型剤を、乾燥後２μｍとなるようにリバースロールコート法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４３μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４４】
（実施例６）
実施例１のガラス質薄膜転写用フィルムを用い、環状オレフィン骨格を有するアクリレートモノマーと多官能アクリレートモノマーと過酸化物系開始剤とからなる熱重合性アクリル液状配合剤（１００℃２０分硬化後のガラス転移温度１４０℃）を供給・脱泡しながら１ｍｍ間隔に固定したニップロール間に挟み込み、続いて同様に１ｍｍ間隔に固定した１００℃のＳＵＳ製対向ベルト間を２０分間で通過させて配合剤を熱重合し、冷却後巻き取り、離型性フィルムを剥離してガラス質薄膜層積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
【００４５】
（実施例７）
離型性フィルムの基材フィルムとして、シンジオタクチックポリスチレンの厚さ５０μｍの押出キャストフィルムを用いた以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４８μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９１％であった。
【００４６】
（実施例８）
離型性フィルムの基材フィルムとして、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体（融点１７０℃）の厚さ５０μｍの押出キャストフィルムを用いた以外は実施例６と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．４３μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は９３％であった。
【００４７】
（比較例１）
金属単体のＡｌを厚さ２０ｎｍとなるように蒸着してガラス質薄膜層を形成し、このガラス質薄膜層表面上にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．０１μｍをコーティングして接着層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及び金属層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は３９％であった。
【００４８】
（比較例２）
熱硬化型シリコーン系離型剤を、乾燥後０．０２μｍとなるようにマイクログラビアロール法でコーティングし、乾燥、硬化させて離型層を形成した以外は実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルム及びガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製した。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。
なお、離型性フィルムの離型層のＲｚは０．６１μｍ、ガラス質薄膜転写用フィルムのガラス質薄膜層の光線透過率は８７％であった。
【００４９】
（比較例３）
離型層を設けずにＲｚ０．４６μｍのＰＥＴフィルムをそのまま離型性フィルムとして用いた以外は、実施例３と同様にガラス質薄膜転写用フィルムを作製し、ガラス質薄膜層積層プラスチック板を作製しようとしたが、離型性フィルムとガラス質薄膜層との間で剥離・転写ができず、ガラス質薄膜層積層プラスチック板を得ることはできなかった。
【００５０】
（比較例４）
ホウケイ酸ガラス製の厚さ５０μｍのガラスフィルムを用い、環状オレフィン骨格を有するアクリレートモノマーと多官能アクリレートモノマーとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと過酸化物系開始剤とからなる熱重合性アクリル液状配合剤（１００℃２０分硬化後のガラス転移温度１４０℃）を供給・脱泡しながら１ｍｍ間隔に固定した１００℃のＳＵＳ製対向ベルト間を２０分間で通過させて配合剤を熱重合し、ガラスフィルム積層プラスチック板を得た。
この板に関して実施例２と同様の要領で評価したところ下記表１の結果を得た。なお、ガラスフィルムのＲｚは０．０４μｍ、光線透過率は９２％であった。
【００５１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るガラス質薄膜転写用フィルムの一例を示した断面図である。
【図２】図１のガラス質薄膜転写用フィルムにおけるプラスチックフィルム表面の粗さと離型層との関係を説明するために誇張して示した要部拡大断面図である。
【図３】（Ａ）はガラス質薄膜転写用フィルムからガラス質薄膜を剥す状態を示した断面図であり、（Ｂ）は剥したガラス質薄膜を転写してなるガラス質薄膜積層材の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１ ガラス質薄膜転写用フィルム
２ プラスチックフィルム
３ 離型層
４ ガラス質薄膜層
５ 接着層
６ 基材
７ ガラス質薄膜積層材
Claims (5)
- 離型性表面を備えたプラスチックフィルム上にガラス質薄膜層を積層してなる構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルム。
- プラスチックフィルム面上に離型層及びガラス質薄膜層を順次積層してなる構成を備えたガラス質薄膜転写用フィルム。
- プラスチックフィルムの離型性表面又は離型層表面の１０点平均粗さＲｚを０．５μｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス質薄膜転写用フィルム。
- ガラス質薄膜層の主成分は、１＜ｘ＜２又は１＜ｙ≦１．５を満足する組成のＳｉＯｘ又はＡｌＯｙであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス質薄膜転写用フィルム。
- 請求項１〜４のいずれかに記載のガラス質薄膜転写用フィルムを用いてなる、液晶表示装置、タッチパネル等のディスプレイ材、太陽電池変換素子等の光学用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002245112A JP2004082459A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ガラス質薄膜転写用フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002245112A JP2004082459A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ガラス質薄膜転写用フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004082459A true JP2004082459A (ja) | 2004-03-18 |
Family
ID=32053403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002245112A Pending JP2004082459A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ガラス質薄膜転写用フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004082459A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017052234A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 富士フイルム株式会社 | 転写材料、ロール、タッチパネルの製造方法およびタッチパネル |
| CN115335222A (zh) * | 2020-03-26 | 2022-11-11 | 东洋纺株式会社 | 薄膜层转印用层叠体 |
-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002245112A patent/JP2004082459A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN115335222A (zh) * | 2020-03-26 | 2022-11-11 | 东洋纺株式会社 | 薄膜层转印用层叠体 |
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