JP2012153038A - 防指紋装飾フィルム及び防指紋装飾フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 防指紋処理層の機能を損なうことなく、携帯用情報端末の表示面を装飾することが可能な防指紋装飾フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の防指紋装飾フィルムは、透明樹脂フィルムの一面に防指紋処理層を設け、他面に鏡面層を設けたことを特徴とする。また、本発明の防指紋装飾フィルムの製造方法は、片面に防指紋処理層が設けられた透明樹脂フィルムに対して、前記防指紋処理層の設けられていない面に鏡面層を設けることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話等の携帯用情報端末の表示面への指紋の付着を防ぐとともに、表示面を装飾するための防指紋装飾フィルム及び防指紋装飾フィルムの製造方法に関する。

携帯用情報端末の情報表示面への指紋の付着を防ぐために、防指紋処理層（ハードコート層）を備えた保護シートが特許文献１に開示されている。
一方、携帯用情報端末の情報表示面を鏡のように装飾したいというユーザーのニーズがある。
しかしながら、上記防指紋処理層上に鏡面層を設けてしまうと防指紋処理の機能が得られないという問題があった。

特開２０１０−６４４２３号公報

そこで、本発明は、防指紋処理層の機能を損なうことなく、携帯用情報端末の表示面を装飾することが可能な防指紋装飾フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明者等は、鋭意検討の結果、下記の解決手段を見出した。
即ち、本願発明の防指紋装飾フィルムは、請求項１に記載の通り、透明樹脂フィルムの一面に防指紋処理層を設け、他面に鏡面層を設けたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記防指紋処理層側からの可視光線帯域光３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均反射率を５％〜４０％としたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記透明樹脂フィルムは、厚さ５０μｍ−２００μｍのポリエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂から構成され、前記防指紋処理層は、厚さ０．５μｍ−１０μｍとし、前記鏡面層は、厚さ５０ｎｍ−８００ｎｍであることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の発明において、前記鏡面層は、二酸化ケイ素層及び五酸化ニオブ層を交互に積層したものであることを特徴とする。
また、本発明の防指紋装飾フィルムの製造方法は、請求項５に記載の通り、片面に防指紋処理層が設けられた透明樹脂フィルムに対して、前記防指紋処理層の設けられていない面に鏡面層を設けることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記鏡面層を誘電体層を積層して構成し、各誘電体層は、金属原子をスパッタリングして前記透明樹脂フィルム上に厚さ５ｎｍ−２００ｎｍの金属原子層を成膜した後に酸化して誘電体層とし、前記誘電体層の成膜を繰り返して前記誘電体層を積層して前記鏡面層とすることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記誘電体層の最外層をＳｉＯ_２層とし、前記ＳｉＯ_２層上に、アクリル系粘着剤層、ポリエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂シート層、シリコーン樹脂層及びポリエチレン系又はポリオレフィン系の剥離シート層の順に設けることを特徴とする。

本発明の防指紋装飾フィルムによれば、防指紋処理層による防指紋機能と鏡面層による装飾機能とを携帯用情報端末の表示面に与えることができる。また、本発明の製造方法によれば、市販の防指紋処理層付きの樹脂フィルムに対して、色彩や輝度を幅広く所望のものとして調整可能な装飾層を設けることが可能となる。

本発明の製造方法を説明するための装置断面図 本発明の防指紋装飾フィルムの断面図 本発明の防指紋装飾フィルムの一部拡大断面図 比較例１の反射率の測定結果を示すグラフ 実施例１の反射率の測定結果を示すグラフ 実施例２の反射率の測定結果を示すグラフ 実施例３の反射率の測定結果を示すグラフ 実施例４の反射率の測定結果を示すグラフ

本発明の防指紋装飾フィルムは、公知の防指紋処理されたフィルムを使用し、図２に示す通り、防指紋処理されたフィルムの防指紋処理層２１とは反対側の面に鏡面層１７を備えたものである。
この鏡面層１７は、防指紋処理層２１側から透明樹脂フィルム２を介して見た場合の可視光線帯域光３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均反射率を５％〜４０％としている。この範囲とすることで、表示面を見易い状態のままで鏡面層１７とすることができるからである。
この防指紋装飾フィルムの鏡面層１７は、屈折率の異なる複数の誘電体層（図３の１７ａ−１７ｃ参照）を積層して構成される。
各誘電体層１７ａ−１７ｃは金属原子のスパッタリングとスパッタリングされた同原子の酸化により形成され、鏡面層全体の厚さが５０ｎｍ−８００ｎｍとなるようにしている。厚さが５０ｎｍ未満であると表示面への密着力が不足して剥離を生じ、厚さが８００ｎｍを超えると膜応力の影響でクラックが入りやすくなるためである。

上記透明樹脂フィルム２の材料は、透明乃至は半透明で、鏡面層１７の形成時に熱により伸縮しにくいものであれば特に制限するものではなく、例えば、ポリ塩化ビニル、非晶性若しくは低結晶性のポリエステル系若しくはポリプロピレン系、ポリブチレンテレフタレート系、未延伸又は低延伸のエチレンビニルアルコール系等の樹脂から構成することができるが、これらの中でも光学特性の観点からエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂とすることが好ましい。また、その厚さについても特に制限はないが、５０μｍ−２００μｍ程度とすることが好ましい。５０μｍ未満であるとハンドリング作業等作業性が困難であり、２００μｍを超えると携帯用情報端末の表示面として使用する場合、段差ができ意匠性が損なわれるためである。

誘電体層１７ａ−１７ｃは、所望の反射角や色度等が得られるような金属酸化物から選択することができる。例えば、低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層する場合には、低屈折率層として屈折率１．５以下のＳｉＯ_２等のケイ素化合物を使用し、高屈折率層として屈折率２．０以上のＮｂ_２Ｏ_５のニオブ酸化物やＴｉＯ_２のチタン化合物等を使用することができる。これらの金属酸化物の中でも、ＳｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５とを選択することが好ましい。結晶転移温度が高く、光応答性が低い材料であるからである。
各誘電体層１７ａ−１７ｃの厚さについては、誘電体層全体の厚さが上記説明した５０ｎｍ−８００ｎｍの範囲となるものであれば特に制限するものではないが、各誘電体層の厚さは５ｎｍ−２００ｎｍとすることが好ましい。５ｎｍを下回ると各誘電体層の光学的な制御が困難であり、２００ｎｍを上回ると工業生産的にコスト高になるからである。
尚、図３に示すように、誘電体層の最外層１７ａには接着層１８を介して剥離シート１９を設ける。この剥離シート１９は、ポリエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂シート層１９ａ、粘着剤層（シリコーン樹脂層）１９ｂ及びポリエチレン系又はポリオレフィン系の剥離シート層１９ｃを順に積層して構成される。粘着剤層１９ｂと、接着層１８との接着強度の関係において接着層１８の接着強度が強い必要があるため、誘電体層の最外層１７ａをＳｉＯ_２層とし、接着層１８としてアクリル系粘着剤を使用して剥離シート１９を設けることが好ましい。アクリル系粘着剤はＳｉＯ_２層１７ａとの接着強度が強いからである。なお、接着層１８は、粘着剤層（シリコーン樹脂層）１９ｂより強い粘着力を有する粘着剤で形成されてもよいし、固化して接着するいわゆる接着剤で形成されてもよい。

尚、防指紋処理層２１は、ハードコート層とも呼ばれ、厚さ０．５μｍ−１０μｍ程度のものが通常設けられている。膜厚が０．５μｍ未満であると透明樹脂フィルム２の表面の保護が不十分となり、１０μｍを超えると加熱又は放射線による硬化が十分に得られずブロッキングを起こしやすくなるからである。また、ハードコート層２１の材料は、例えば、シラン系、放射線硬化性等の材料を用いることができるが、放射線硬化性の材料が好ましく、その中でも紫外線硬化性の材料が好ましい。

次に、本発明の防指紋装飾フィルムの製造方法について図１を参照して説明する。
図１に断面を示す成膜装置は、円筒状の真空チャンバー１内の中央には基材２を支持するための円筒状回転体３が配置され、チャンバー１の内周に沿って、第１のスパッタリング領域４、イオンガン５、第２のスパッタリング領域６及び第３のスパッタリング領域７が順に配置される。真空チャンバー１には、図示しないが真空ポンプが接続されており同チャンバー１内を排気できるようになっている。

第１−第３のスパッタリング領域４，６，７は、基材２上に膜材料をスパッタリングにより形成するものであり、各領域４，６，７には、基材２の近傍にスパッタリングガスを導入するためのガス導入口（図示せず）が設けられている。また、各領域４，６，７には、それぞれ、円筒状回転体３と対向するようにしてターゲット８−１０を取り付けたカソード１１−１３が設けられている。これらのカソード１１−１３は、ターゲット８−１０に電力を投入するために図示しないが直流又は交流電源に接続されている。
また、各領域４，６，７の基材２側には、それぞれシャッター１４−１６が設けられており、各領域４，６，７における成膜時に選択的にシャッター１４−１６を開放するようになっている。

イオンガン５は、各領域４，６，７で成膜された金属原子を酸化するためのものであり、その内部に酸素を導入するために酸素導入口が設けられるとともに、磁気回路が設けられている。この磁気回路からマイクロ波励起プラズマを生じさせるために、マイクロ波導入窓を介して真空チャンバー１の外部の導波管と真空チャンバー１内部のマイクロ波アンテナとが接続される。

上記構成により、基材２上に第１のスパッタリング領域４により第１の金属を単原子層程度の膜厚で成膜し、円筒状回転体３を回転して、イオンガン５により酸化して第１の金属酸化膜（第１の誘電体層）とし、更に、円筒状回転体３を回転して第２のスパッタリング領域６により第２の金属を単原子層程度の膜厚で成膜し、円筒状回転体３を回転して、イオンガン５により酸化して第２の金属酸化膜（第２の誘電体層）とし、これらを交互に繰り返し基材２上に複数の誘電体層を積層した鏡面層を成膜する。尚、３種類の金属原子をスパッタする場合には、第１の成膜領域４や第２の成膜領域６と同様に、第３の成膜領域７によるスパッタとイオンガン５による酸化を行えばよい。尚、単原子層程度とは、膜厚では厚さ５ｎｍ−２００ｎｍの範囲をいうものとする。
上記方法によれば、鏡面層を所望の色味や輝度を付与することが可能となる。

また、上記方法において、金属材料のスパッタリング時及び酸化時の圧力は０．５Ｐａ−１．０Ｐａとしている。

上記方法において、金属原子として、ケイ素原子及びニオブ原子を使用する場合には、これらのスパッタリング時の温度を８０℃以下（尚、下限は後の酸化においてプラズマが発生する温度とする。）とすることが好ましい。均一な単原子程度の厚さの膜を高速に成膜できるからである。尚、この場合の成膜レートは任意に調整することができるが、例えば、Ｎｂ_２Ｏ_５であれば１．０−２．５Å／ｓ、ＳｉＯ_２の場合であれば１．０−３．０Å／ｓ等とすることができる。

次に、本発明の実施例の防指紋装飾フィルムについて説明する。
尚、以下の実施例では特に条件を説明しない限り下記の条件で成膜を行うものとする。
（１）基材（透明樹脂フィルム２）
厚さ１００μｍ、幅５００ｍｍ、長さ１０００ｍｍのポリエチレン製の透明樹脂フィルム２の片面に厚さ１μｍの防指紋処理層（親油性のハードコート層）２１が設けられたものを使用した。
（２）鏡面層１７の成膜条件
本実施例では、誘電体層として、ＳｉＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_５を成膜した。
ａ）ＳｉＯ_２の成膜条件
ターゲット：Ｓｉ
電源：ＤＣ電源
酸化源：イオンガン
成膜温度：室温
カソード投入電力：６ｗ／ｃｍ^２
Ａｒ流量：５００ｓｃｃｍ
Ｏ_２流量：１００ｓｃｃｍ
ｂ）Ｎｂ_２Ｏ_５
ターゲット：Ｓｉ
電源：ＤＣ電源
酸化源：イオンガン
成膜温度：室温
カソード投入電力：５ｗ／ｃｍ^２
Ａｒ流量：５００ｓｃｃｍ
Ｏ_２流量：３００ｓｃｃｍ

上記実施の形態で説明した装置を使用し、鏡面層１７を構成する各誘電体層について以下のように成膜した。
ａ）Ｎｂ_２Ｏ_５膜
同装置の真空チャンバー１内を８．０×１０^−４Ｐａに減圧するとともに第１のスパッタリング領域４にＡｒを導入した状態で、カソード１１に電力を投入して、基材２の片面にＮｂ膜をスパッタリングにより成膜する工程と、円筒状回転体３を回転させてイオンガン５によりＮｂ膜を酸化する工程とを繰り返し、Ｎｂ_２Ｏ_５膜（誘電体層）とした。
ｂ）ＳｉＯ_２膜
真空チャンバー１内を８．０×１０^−４Ｐａに調整するとともにスパッタリング領域６にＡｒを導入してカソード１２に電力を投入してＳｉ膜をスパッタリングにより成膜した。続いて、円筒状回転体３を回転させてイオンガン５によりＳｉ膜を酸化してＳｉＯ_２膜（誘電体層）とした。

上記方法により、以下の表１に示す層構成の比較例１、実施例１−４を作製した。
表１中の層構成は、透明樹脂フィルム２側から順に記載している。また、鏡面層１７形成後に、剥離シ−ト１９を接着層（アクリル系粘着剤）１８を界して接着し、防指紋装飾フィルムを作成した。
各例について反射率を測定した結果を図４−図８に添付した。
表１中の「平均反射率」とは、可視光領域波長３８０ｎｍ−７８０ｎｍにおける平均反射率（％）であり、「最大反射率」とは、可視光領域波長３８０ｎｍ−７８０ｎｍにおける最大反射率（％）である。反射率の測定は JIS Z 8722に準拠して実施した。
また、表１中の「防指紋」の評価は、透明樹脂フィルム２の防指紋処理層２１の側に指紋を押しつけ目立ちやすさを○、△の２段階にて評価したものである。
「装飾性」の評価は、鏡面層１７の有無を視角で確認可能なものを○、そうではないものを×として評価したものである。

比較例１及び実施例１，２は、平均反射率４％−１８％及び最大反射率４％−２１％であり、鏡面層による反射があっても付着した指紋が目立たせないこと、即ち、防指紋性の機能を害しないことがわかった。また、実施例３は、平均反射率４３％及び最大反射率５６％と何れも高い値であるため付着した指紋が目立ち、防指紋性が損なわれていることが分かった。実施例４は、平均反射率が２５％と比較的低いものの最大反射率が７９％と高いために指紋の付着が若干目立つものとなった。
また、比較例１は、平均反射率４％及び最大反射率４％と何れも低い値であるため、鏡面層による装飾機能の発揮が十分でないことが分かった。実施例１−４は、平均反射率１０％−４３％及び最大反射率１１％−７９％であり、鏡面層の効果、即ち、装飾機能が発揮できていることがわかった。
以上のことから、比較例１及び実施例１−４のいずれも防指紋処理層を備えた透明樹脂フィルムに対して鏡面層を設けることができた防指紋装飾フィルムとなるが、防指紋性及び装飾性の観点からすると、視感度反射率（最大反射率）は４％超えで、且つ、５６％未満である実施例２及び３が好ましいことが分かった。また、平均反射率は１０％−１８％の範囲とすることが好ましいことが分かった。

１ 円筒状真空チャンバー
２ 基材
３ 円筒状回転体
４，６，７ 第１−第３のスパッタリング領域
５ イオンガン
８−１０ ターゲット
１１−１３ カソード
１４−１６ シャッター
１７ 誘電体層
１８ 接着層
１９ 剥離シート
２１ 防指紋処理層（ハードコート層）

Claims (7)

1. 透明樹脂フィルムの一面に防指紋処理層を設け、他面に鏡面層を設けたことを特徴とする防指紋装飾フィルム。
2. 前記防指紋処理層側からの可視光線帯域光３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均反射率を５％〜４０％としたことを特徴とする請求項１に記載の防指紋装飾フィルム。
3. 前記透明樹脂フィルムは、厚さ５０μｍ−２００μｍのポリエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂から構成され、前記防指紋処理層は、厚さ０．５μｍ−１０μｍとし、前記鏡面層は、厚さ５０ｎｍ−８００ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の防指紋装飾フィルム。
4. 前記鏡面層は、二酸化ケイ素層及び五酸化ニオブ層を交互に積層したものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の防指紋装飾フィルム。
5. 片面に防指紋処理層が設けられた透明樹脂フィルムに対して、前記防指紋処理層の設けられていない面に鏡面層を設けることを特徴とする防指紋装飾フィルムの製造方法。
6. 前記鏡面層を誘電体層を積層して構成し、各誘電体層は、金属原子をスパッタリングして前記透明樹脂フィルム上に厚さ５ｎｍ−２００ｎｍの金属原子層を成膜した後に酸化して誘電体層とし、前記誘電体層の成膜を繰り返して前記誘電体層を積層して前記鏡面層とすることを特徴とする請求項５に記載の防指紋装飾フィルムの製造方法。
7. 前記誘電体層の最外層をＳｉＯ_２層とし、前記ＳｉＯ_２層上に、アクリル系粘着剤、ポリエチレン系又はポリオレフィン系の樹脂シート層、シリコーン樹脂層及びポリエチレン系又はポリオレフィン系の剥離シート層の順に設けることを特徴とする請求項６に記載の防指紋装飾フィルムの製造方法。