JP2019116048A - インサート成形用ハードコートフィルム、インサート成形物および車載用ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 しわの発生のないインサート成形を実現したギラツキのないインサート成形用ハードコートフィルムを提供する。【解決手段】 インサート成形用ハードコートフィルム１は、表示装置の表面に用いられるものであって、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルム２の片面側表面に、ハードコート層３が積層される。そして、ハードコート層３の表面のＲａ（算術平均粗さ）が、１〜９０ｎｍの範囲にあり、ＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）が、１．０〜３５．０μｍの範囲にある。【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置の表面に用いられるインサート成形用ハードコートフィルム、同フィルムを備えるインサート成形物および車載用ディスプレイに関する。

カーナビゲーションシステムに代表される車載用ディスプレイにおいて、その表面保護とか加飾のために、印刷層を設けたハードコートフィルムと熱可塑性樹脂を金型により一体成形するインサート成形法がしばしば用いられる。また、従来からの車載用ディスプレイは、その画像表示部と筐体部とが別々の部材からなって、それら部材を組み合わせた構成であったため、ディスプレイの表面に設けられるハードコートフィルムもそれぞれの部材に応じて選択、使用されてきた。

しかしながら、近年、静電容量式のタッチパネルの普及を背景に、カーナビゲーションシステムのように、空調コントロールなどもタッチ操作に変わりつつあり、画像表示部と筐体部とを一体化したディスプレイが普及し始めた。それに伴い、画像表示部と筐体部を一体化したデザインの印刷を施したハードコートフィルムが用いられるようになった。

通常、ハードコートフィルムはプレ成形という工程で、加温プレス成形により賦形される。その後、図５〜図８に示すように、成形されたハードコートフィルム１１は、射出成形金型１２内に保持され、背面より溶融された熱可塑性樹脂が流し込まれて（樹脂流れ方向を符号１３で示す）、その熱可塑性樹脂と一体化される。その際に、熱可塑性樹脂の圧力が多方向にかかり、ハードコートフィルム１１と金型１２との滑り性により縦方向および横方向にしわが発生する問題が生じる。発生メカニズムとしては、縦方向のしわ１４は、金型１２内でハードコートフィルム１１が部分的に接触し（図５、図６参照）、溶融した樹脂２０を充填する際に、その接触部分１５において、ハードコートフィルム１１が金型１２に密着することで発生する（図８参照）。ハードコートフィルム１１が密着していることから、しわが抜けきらず跡になると考えられる。逆に横方向のしわは、溶融した樹脂２０が充填される際に、ハードコートフィルム１１が樹脂の流れ方向１３に沿ってずれることで発生すると考えられる。何れもハードコートフィルム１１の滑り性が影響しているものと推測される。

特許文献１では、立体形状を有する樹脂成形品において、文字、模様などを正確に再現できるフィルムインサート成形方法が記載されているが、縦方向および横方向に発生するしわの問題については、何ら言及されていない。

また、滑り性に対しては特許文献２のように１〜５μｍの粒子を入れる方法がある。粒子によって、フィルム表面に凹凸を形成して摩擦係数を制御し、それによって、フィルムの滑り性や印刷時の搬送性を向上させる方法が開示されている。しかしながら、近年ナビゲーション画面部の高精細化も進み、特に粒子を含んだフィルムを用いた場合、含有している粒子が輝点となって視認性を悪化させるギラツキという問題もあった。

特開２０１６‐１４７４８９号公報 特開２００５‐１８７５６６号公報

以上に述べた従来のハードコートフィルム（インサート成形用ハードコートフィルム）では、特開文献１は、成形時に発生するしわへの対策は考慮されていなかった。一方、特許文献２は、視認性の部分において、透明性、透過性についての記載はあるが、ギラツキについては考慮されていなかった。

本発明は、このような従来のハードコートフィルムが有していた問題を解決しようとするものであり、しわの発生のないインサート成形を実現したギラツキのないインサート成形用ハードコートフィルム、インサート成形物および車載用ディスプレイの提供を目的とするものである。

この発明に係るインサート成形用ハードコートフィルム、インサート成形物および車載用ディスプレイは、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、表示装置の表面に用いられるハードコートフィルムであって、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルムの片面側表面に、単層または２層以上のハードコート層が積層される。そして、前記ハードコート層の最表面のＲａ（算術平均粗さ）が、１〜９０ｎｍの範囲にあり、かつ、ＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）が、１．０〜３５．０μｍの範囲にある。

このインサート成形用ハードコートフィルムによれば、ハードコート層の最表面のＲａおよびＲＳｍの値を所定の範囲とすることで、インサート成形における、インサート成形用ハードコートフィルムと金型との滑り性を適切にして、インサート成形用ハードコートフィルムの縦しわおよび横しわの発生をなくすことができる。また、このように、ＲａおよびＲＳｍの値を、一定以下に抑えることで、インサート成形によって得られるインサート成形物の画像表示においてギラツキをなくすことができる。

また、請求項２に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、請求項１に記載のインサート成形用ハードコートフィルムにおいて、前記単層のハードコート層、または前記２層以上のハードコート層の任意のハードコート層に、微粒子が含まれ、その微粒子の平均粒径が、１０〜４００ｎｍの範囲にある。

また、請求項３に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、請求項１または２に記載のインサート成形用ハードコートフィルムにおいて、前記透明基材フィルムは、ポリメチル（メタ）アクリレートの単層からなる。

また、請求項４に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、請求項１または２に記載のインサート成形用ハードコートフィルムにおいて、前記透明基材フィルムは、ポリカーボネート層とポリメチル（メタ）アクリレート層の複数層からなり、そのポリメチル（メタ）アクリレート層の側に前記ハードコート層が積層されている。

また、請求項５に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインサート成形用ハードコートフィルムにおいて、前記ハードコート層は、２層以上積層され、その最外層となるハードコート層が低屈折率層である。

また、請求項６に記載の発明に係るインサート成形用ハードコートフィルムは、請求項５に記載のインサート成形用ハードコートフィルムにおいて、前記低屈折率層に、微粒子としての中空シリカの微粒子と、含フッ素アクリル化合物とが含まれている。

また、請求項７に記載の発明に係るインサート成形物は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインサート成形用ハードコートフィルムを備えるインサート成形物である。このインサート成形物は、前記インサート成形用ハードコートフィルムの、前記ハードコート層が設けられていない側の面に、熱可塑性樹脂が溶着するように、前記インサート成形用ハードコートフィルムがインサートされて成形されている。

また、請求項８に記載の発明に係る車載用ディスプレイは、請求項７に記載のインサート成形物を備える車載用ディスプレイであって、前記インサート成形物の前記インサート成形用ハードコートフィルム側が表面を形成するように、前記インサート成形物が組み込まれている。

なお、この明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。

この発明に係るインサート成形用ハードコートフィルム、インサート成形物および車載用ディスプレイによれば、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルムの片面側表面に、単層または２層以上のハードコート層を積層し、その最表面のＲａを１〜９０ｎｍの範囲とし、ＲＳｍを１．０〜３５．０μｍの範囲とすることで、インサート成形時のしわの発生をなくすことができ、かつ、インサート成形物の画像表示においてギラツキの発生をなくすことができる。

この発明の一実施の形態の、単層のハードコート層を積層した構造のインサート成形用ハードコートフィルムを示す模式図である。 この発明の他の実施の形態の、２層のハードコート層を積層した構造のインサート成形用ハードコートフィルムを示す模式図である。 この発明のさらに他の実施の形態の、３層のハードコート層を積層した構造のインサート成形用ハードコートフィルムを示す模式図である。 この発明のさらに他の実施の形態の、透明基材フィルムの材質がポリメチル（メタ）アクリレート単層構造のインサート成形用ハードコートフィルムを示す模式図である。 ハードコートフィルムを用いたインサート成形物の製造法の一例を示し、金型内にハードコートフィルムを設置した状態を示す模式図である。 同じく、図５における縦断面の模式図である。 同じく、図６において、樹脂が充填される状態を示す模式図である。 同じく、図７におけるＡ−Ａ線による断面の模式図である。

以下に、このインサート成形用ハードコートフィルム、インサート成形物および車載用ディスプレイを実施するための形態を図面に基づいて、順に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す。インサート成形用ハードコートフィルム１は、表示装置の表面に用いられるハードコートフィルムであって、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルム２の片面側表面に、単層または２層以上のハードコート層３（図示実施の形態においては、単層のハードコート層）が積層される。そして、ハードコート層３の最表面のＲａ（算術平均粗さ）が、１〜９０ｎｍの範囲にあり、かつ、ＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）が、１．０〜３５．０μｍの範囲にある。ここで、Ｒａが、１ｎｍより小さいと、インサート成形する際に、金型内面とハードコート層３との間の空気抜けが悪くなり、インサート成形用ハードコートフィルム１が滑らなくなるため、インサート成形時に同ハードコートフィルム１に縦しわの発生の懸念がある。一方、Ｒａが、９０ｎｍより大きくなると、金型との滑り性が高くなりすぎるため、インサート成形時に同ハードコートフィルム１に横しわの発生の懸念がある他、表面の凹凸形状によるレンズ効果により、文字や画像を表示するための素子からの光が歪み、その歪による輝度の斑によってギラツキが発生してしまう懸念がある。

また、ハードコート層３の最表面のＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）は、１．０〜３５．０μｍの範囲にある。ＲＳｍが１μｍより小さいと、インサート成形する際、金型とハードコート層３とが接触する面積が増え、インサート成形用ハードコートフィルム１が滑らなくなるため、インサート成形時に同ハードコートフィルム１に縦しわの発生する懸念がある。一方、３５μｍより大きくなると、金型との滑り性が高くなりすぎるため、インサート成形時に同ハードコートフィルム１に横しわの発生の懸念がある。

そこで、ハードコート層３の最表面のＲａを１〜９０ｎｍの範囲とし、ＲＳｍを１．０〜３５．０μｍの範囲とすることで、インサート成形における、インサート成形用ハードコートフィルム１と金型との滑り性を適切にして、インサート成形用ハードコートフィルム１の縦しわおよび横しわの発生をなくすことができる。また、このように、ＲａおよびＲＳｍの値を、一定以下に抑えることで、インサート成形によって得られるインサート成形物の画像表示においてギラツキをなくすことができる。すなわち、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルム２の片面側表面に、単層または２層以上のハードコート層３を積層し、その最表面のＲａを１〜９０ｎｍの範囲とし、ＲＳｍを１．０〜３５．０μｍの範囲とすることで、インサート成形時にインサート成形用ハードコートフィルム１のしわの発生をなくすことができ、かつ、インサート成形物の画像表示においてギラツキの発生をなくすことができる。

詳細には、前記単層のハードコート層３、または２層以上のハードコート層の任意のハードコート層に（図示実施の形態においては、単層のハードコート層に）、微粒子４が含まれ、その微粒子４の平均粒径が、１０〜４００ｎｍの範囲にある。より詳細には、単層のハードコート層３には、透明基材フィルム２のある面とは反対の面（つまり、ハードコート層３の表面）側に偏在する微粒子４が存在する。そこで、微粒子４により、そのハードコート層３の表面（最表面）に凹凸が形成される。

もっとも、ハードコート層３の表面に凹凸を形成させる方法については、上記のＲａ、Ｒｓｍの範囲を満たしていれば特に限定されない。この凹凸形成方法としては、一般には、上記のように、ハードコート層３に微粒子４を含有させる方法が用いられるが、他の方法として、紫外線硬化型樹脂を、微細な凹凸のある金型に押し当てながら紫外線を照射することにより凹凸を形成するとか、複数のポリマーを相分離させることにより凹凸を形成しても良い。すなわち、ハードコート層３には、微粒子４が含まれなくてもよく、また、前述したように、単層のハードコート層３、あるいは、二層以上のハードコート層における任意のハードコート層（後述する、図２〜図４参照）に、平均粒径が、１０〜４００ｎｍの範囲にある微粒子４が含まれてもよい。なお、この微粒子４の平均粒径は、この範囲に限定されるものではないのは勿論である。

透明基材フィルム２の材料は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではないが、耐衝撃性、耐候性を備えるとともに、透明性が高く、成形加工時の負荷にも耐える点で、ポリカーボネート、またはポリメチル（メタ）アクリレートを使用することが好ましい。特に、ポリメチル（メタ）アクリレートは、後に詳述するハードコート層３との密着性が良好であり、透明基材フィルム２の材料として適している。また、ポリカーボネートは、非常に耐衝撃性が高いが、耐溶剤性が劣っているため、ポリカーボネートにポリメチル（メタ）アクリレートを積層した構造のものが、透明基材フィルム２の材料として適している。そこで、図示実施の形態においては、透明基材フィルム２は、ポリカーボネート層２ａとポリメチル（メタ）アクリレート層２ｂの複数層からなり、そのポリメチル（メタ）アクリレート層２ｂの側にハードコート層３が積層される。

透明基材フィルム２の厚みは、３０〜５００μｍの範囲にあることが好ましく、７５〜４００μｍの範囲にあることがより好ましい。３０μｍより小さい場合は、インサート成形する際にしわになる懸念があり、５００μｍより大きい場合は、インサート成形する際にクラックなどが生じる懸念がある。透明基材フィルム２は、必要に応じて性能に影響の無い範囲で各種の添加剤が含有されていてもよい。また、透明基材フィルム２の表面は、積層するハードコート層３との密着力を向上させる目的でコロナ処理や易接着コート処理をしたり、透明基材フィルム２の表面の異物を除去する目的で水や溶剤により表面洗浄処理を行ったりしても良い。

ハードコート層３は、透明基材フィルム２のポリメチル（メタ）アクリレート層２ｂの側に、微粒子４を含むハードコート層用塗工液を塗工し、乾燥させた後、紫外線照射することで作製される。塗工は、例えば、リバースグラビアコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、ロールコート法、スピンコート法、ディプコート法、スプレーコート法、ナイフコート法、キスコート法等のようなコーティング方法を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。

紫外線の照射装置については、高圧水銀ランプ、無電極（マイクロ波方式）ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、その他の任意のランプを用いた紫外線照射装置を用いることができる。また、紫外線の照射量については、５０〜８００ｍＪ／ｃｍ²の範囲、好ましくは、１００〜３００ｍＪ／ｃｍ²の範囲であるのがよい。

このハードコート層３の膜厚は、０．５〜１５μｍにするのが好ましく、０．５μｍ未満であると十分な強度が得られず、また、１５μｍを越えるとカールとかクラックが発生する虞がある。

ハードコート層用塗工液は、詳しくは、ハードコート層３を形成する硬化性組成物であって、紫外線によって硬化するものが好ましい。この紫外線によって硬化する組成物は、バインダー（紫外線硬化性化合物および光重合開始剤を含む）、添加剤、有機溶剤を含む組成物であり、図示実施の形態のように、ハードコート層３が単層である場合は微粒子４を含むことが好ましい。ここで、紫外線硬化性化合物としては、ハードコート層３の強度とインサート成形における金型への追従性を付与することができる、例えばウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを主成分とするのが好ましい。

ハードコート層３のハードコート塗膜のガラス転移点（Ｔｇ）は、例えば、８０〜１４０℃の範囲であることが好ましく、９５〜１３０℃の範囲であることがより好ましい。ガラス転移点が低すぎると、ハードコート層３の強度低下の問題が生じる虞があり、また、ガラス転移点が高すぎると、インサート成形の際に割れが生じやすくなる懸念がある。

光重合開始剤は、紫外線照射により、分解して重合を開始させるものであれば特に限定されず、それら光重合開始剤を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせてもよい。

前記微粒子４は、前述したように、ハードコート層３における表面（最表面）に凹凸を形成するためのものである。この微粒子４は特に限定されることはないが、例えば、スチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂等を素材とする粒子が好ましい。また、シリカなどから得られる無機粒子、アルミニウム（アルミナ）、チタン（チタニア）、ジルコニウムなどから得られる金属酸化物粒子などは、表面凹凸を形成する目的に加えて、屈折率の調整や塗膜強度の向上などを目的とし好ましく使用できる。

微粒子４の平均粒径は、１０〜４００ｎｍの範囲にあるのが好ましく、３０〜４００ｎｍの範囲にあるのがより好ましく、これらの微粒子４によって、表面凹凸が形成される。平均粒径が４００ｎｍを超えると、形成される表面凹凸がＲａ、ＲＳｍともに好適な値に調整することが難しくなり、ギラツキが発生したり、滑り性が適正にならなくなったりする虞がある。平均粒径とは、ここで、国際標準化機構規格ＩＳＯ １３３２０を基とする日本工業規格ＪＩＳ Ｚ８８２５に従うレーザ回折・散乱法により得られる体積基準の粒子径分布の、算術平均値である。

前記ハードコート層用塗工液には、塗工時の濡れ性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を改善するとともに、干渉縞（ｕｎｅｖｅｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）やハジキ（ｃｉｓｓｉｎｇ）を防止するため、レベリング剤を用いることが好ましい。また、レベリング剤の添加により、ハードコート層３に含まれる微粒子４の分散性の向上も期待できる。このレベリング剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系のレベリング剤を用いることができるが、フッ素系レベリング剤がより好ましい。フッ素系レベリング剤としては、フルオロ基、親水基、親油基、紫外線反応基を含有したオリゴマー等があり、市販品としては、例えば、オプツール（ダイキン工業株式会社製、商品名）、フタージェント（株式会社ネオス製、商品名）、ＫＹ−１２００シリーズ（信越化学工業株式会社製、商品名）などが知られている。フッ素系レベリング剤を用いることで防指紋性が発現し、ハードコートフィルム１を、車載用途で使用する場合は、ナビゲーション画面の操作などにより指紋が付着し視認性が低下することを防止することができる。

前記レベリング剤は、前記ハードコート層用塗工液における含有量が、バインダーに対し、０．０５〜５重量％であることが好ましく、０．１５〜３重量％であることがより好ましい。レベリング剤が、０．０５重量％未満であると、平滑な膜面が得られず、また、５重量％を超えると、前記塗工液の泡立ちとか、塗工膜の白化の虞がある。

また、前記ハードコート層用塗工液には、有機溶剤が含まれるが、この有機溶剤で、バインダー、微粒子４、およびレベリング剤等を溶解あるいは分散させることで、ハードコート層３を形成するための塗工液とすることができる。また、有機溶剤を用いて塗工液を希釈することにより、微粒子４を含有するハードコート層３の膜厚を適宜調整できる。

有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のアルコール系の有機溶剤や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン（アノン）、アセトン等のようなケトン系有機溶剤や、酢酸ブチル、酢酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のようなエステル系有機溶剤や、トルエン、キシレン等のような芳香族系有機溶剤や、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のようなアミド系有機溶剤等を用いることができる。

なお、本発明は、これまで述べた実施の形態のみに限定されるわけではない。例えば、透明基材フィルム２に積層されるハードコート層３は、２層以上積層されてもよい。この場合、最外層となるハードコート層３は、低屈折率を示す特性を有していることが好ましい（以降、低屈折率層３ｂ）。こうして、低屈折率層３ｂを積層することで、反射率を下げることができ、車載内装に使用したとき、外光反射による眩しさを防ぐことができる。また、このように、２層以上のハードコート層３を積層する場合は、いずれかのハードコート層３が、微粒子４を含有すればよい。そして、その微粒子４の平均粒径を、１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲とすることで、ハードコート層３の最表面のＲａを１〜９０ｎｍ、かつ、ＲＳｍを１．０〜３５．０μｍを得られるようにする。

図２は、インサート成形用ハードコートフィルム１が、２層のハードコート層３を有する場合を示し、透明基材フィルム２上に、第１層のハードコート層３ａと、第２層の低屈折率層３ｂとが積層されている。

第１層のハードコート層３ａは、図１に示すハードコート層３と同様であるが、微粒子は含まれていない。第２層の低屈折率層３ｂには、微粒子４が含まれている。この低屈折率層３ｂの膜厚は、３０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましく、特に８０〜１１０ｎｍの範囲が好ましい。３０ｎｍより薄い膜厚であったり、２００ｎｍより厚い膜厚であると、表面反射を軽減させる効果が著しく低下する。

ここで低屈折率層３ｂは、バインダー、微粒子４および含フッ素アクリル化合物（レベリング剤）とから形成されるものである。バインダーは、微粒子４を固定化し、所望のＲａおよびＲＳｍである表面凹凸を形成するために必要であり、バインダーに含まれる紫外線硬化性化合物として、前記したハードコート層３の形成に使用されている紫外線硬化性化合物を配合することができる。

微粒子４は、表面凹凸を形成する以外に、硬さを維持し、屈折率を低く調整するために、前記した微粒子４のなかでも中空シリカの使用が好ましい。また、低屈折率層３ｂの屈折率は、ハードコート層３ａの屈折率よりも低くする必要があり、その屈折率は、１．４２以下が好ましい。１．４２を上回ると表面反射を軽減させる効果が著しく低下する。加えてハードコート層３ａの屈折率は、１．４９〜１．５９の範囲にあるのが好ましい。

また、含フッ素アクリル化合物は、防指紋性を発現し、インサート成形用ハードコートフィルム１を車載用途で使用する場合、ナビゲーション画面の操作などにより指紋が付着し視認性が低下することを防止することができる。含フッ素アクリル化合物としては、前記したハードコート層３のレベリング剤と同種のものを用いることができる。

図３と図４は、インサート成形用ハードコートフィルム１が、３層のハードコート層３を有する場合を示し、透明基材フィルム２上に、屈折率が、高屈折率層３ｃ＞ハードコート層３ａ＞低屈折率層３ｂとなるような、第１層のハードコート層３ａと、第２層の高屈折率層３ｃと、第３層の低屈折率層３ｂとが順に積層されている。

第１層のハードコート層３ａおよび第３層の低屈折率層３ｂは、図２に示すものと同様である。第２層の高屈折率層３ｃは、屈折率を調整するためのものであり、ハードコート層３ａと低屈折率層３ｂとの間に、この高屈折率層３ｃを介在させることで、さらに反射率が小さくなる。

高屈折率層３ｃは、所定の屈折率を確保するために、金属酸化物微粒子を含有しており、金属酸化物微粒子としては、光の透過性があり屈折率を調整することができれば特に限定されないが、酸化ジルコニウムや酸化チタンなどが特に好ましい。なお、図４においては、透明基材フィルム２は、単層からなっている。このように、透明基材フィルム２が単層の構成である場合は、この単層の材料は、ポリメチル（メタ）アクリレートであるのが好ましい。

インサート成形物は、図示を省略するが、前記インサート成形用ハードコートフィルム１を備える。このインサート成形物は、インサート成形用ハードコートフィルム１の、ハードコート層３が設けられていない側の面に、熱可塑性樹脂が溶着するように、インサート成形用ハードコートフィルム１がインサートされて成形されている。

詳細には、インサート成形用ハードコートフィルム１は、プレ成形工程で、加温プレス成形により賦形される。その後、賦形されたインサート成形用ハードコートフィルム１は、射出成形金型内に保持され、背面より溶融された熱可塑性樹脂が流し込まれることにより、インサート成形用ハードコートフィルム１と熱可塑性樹脂とが一体化したインサート成形物が得られる。もっとも、インサート成形物によっては、インサート成形用ハードコートフィルム１を賦形することなく、フィルムのままで射出成形金型内に挿入し、インサート成形しても構わない。

この熱可塑性樹脂については、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの透明な樹脂を用いることができる。

そして、車載用ディスプレイは、前記インサート成形物を備え、そのインサート成形物のインサート成形用ハードコートフィルム１側が表面を形成するように、そのインサート成形物が組み込まれている。もっとも、インサート成形物は、車載用ディスプレイに限らず、広く各種ディスプレイ等の表示装置に組み込まれてもよい。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例では、フィルム特性を次の方法により測定、評価した。

（１）Ｒａ（算術平均粗さ）、ＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）
白色干渉計（株式会社菱化システム製、商品名：ＶｅｒｔＳｃａｎ／型式：Ｒ５３００ＧＬ−Ｌ−Ａ１００−ＡＣ）を用い、１０×１０ｃｍに切り出したサンプルをステージに置き、５０倍レンズにて、ＲａおよびＲＳｍを算出した。

（２）動摩擦係数
引張試験機（株式会社島津製作所製、商品名：オートグラフＡＧＳ−Ｘ−１ＫＮ）を用いて、試験速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、摩擦方向６０ｍｍ×５０ｍｍの面積に４．４ｋｇ重の垂直荷重を加え、摩擦させる相手材としてＰＥＴ（東洋紡株式会社製、Ａ４１００／１８８μの易接着層未処理面）を用いた時の、インサート成形用ハードコートフィルム表面の動摩擦係数を測定した。

（３）横しわ、縦しわ
インサート成形用ハードコートフィルムを１０５℃に加熱した射出成形金型のキャビティー面に配置して、３００℃程度の温度に溶融された熱可塑性樹脂を、６０ＭＰａの圧力にて金型内に射出して、インサート成形物を作製し、表面のしわの発生状況を目視判定した。しわが全く認められないものを○、縦しわや横しわの認められるものを×とした。

（４）ギラツキ
高精細ディスプレイのタブレット（Ａｐｐｌｅ社製、商品名：ｉＰａｄ）の全画面を緑表示にし、その上に評価すべきインサート成形用ハードコートフィルムのハードコート層側を上にして載せて、ギラツキを目視判定した。ギラツキが全く認められないものを○、ギラツキがわずかでも認められるものを×とした。

＜実施例１＞
（ハードコート層用塗工液（１）の調整）
紫外線硬化型樹脂組成物Ｚ−６０７−５Ｌ（アイカ工業株式会社製、固形分濃度３０重量％）を、固形分濃度２５重量％となるようにＰＧＭ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）を加え、ハードコート層用塗工液（１）を得た。

（低屈折率層用塗工液（１）の調整）
微粒子４としての中空シリカ微粒子を含む紫外線硬化型樹脂組成物ＥＬＣＯＭ Ｐ−５０６２（日揮触媒化成株式会社製、固形分濃度３重量％、平均粒径６０ｎｍ）１００重量部に対し、含フッ素アクリル化合物としてＫＹ−１２０３（信越化学工業株式会社製、固形分濃度２０重量％）を０．６重量部加え、固形分濃度２．５重量％となるようにＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を加え、低屈折率層用塗工液（１）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（１）の作製）
熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルム２として、ポリカーボネート層２ａとポリメチルメタクリレート層２ｂとの二層構造からなる透明基材フィルム（エスカーボシート株式会社製、「テクノロイＣ００３」、厚み３００μｍ）のポリメチルメタクリレート層２ｂ上に、ハードコート層用塗工液（１）を＃１０のワイヤーバーを用いて、硬化後のハードコート層３ａの膜厚が３．５μｍとなるように塗布し、１００℃×１分で乾燥後、１６０Ｗ高圧水銀ランプにて光量２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して硬化させることにより、ハードコート層３ａを形成した。次に、このハードコート層３ａ上に、低屈折率層用塗工液（１）を＃４のワイヤーバーを用いて、硬化後の低屈折率層３ｂの膜厚が０．１μｍとなるように塗布し、８０℃×１分で乾燥後、窒素雰囲気下、１６０Ｗ高圧水銀ランプにて光量２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して硬化させることにより、低屈折率層３ｂを形成し、インサート成形用ハードコートフィルム（１）を作製した。

＜実施例２＞
（ハードコート層用塗工液（２）の調整）
紫外線硬化型樹脂組成物Ｚ−６０７−５Ｌ（アイカ工業株式会社製、固形分濃度３０重量％）、１００重量部に対し、フッ素系レベリング剤としてＫＹ−１２０３（信越化学工業株式会社製、固形分濃度２０重量％）を０．１５重量部、微粒子４を含むＡＢ剤１（アイカ工業株式会社製、固形分濃度１５重量％、平均粒径２５０ｎｍ）を５重量部加え、固形分濃度２５重量％となるようにＰＧＭ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）を加え、ハードコート層用塗工液（２）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（２）の作製）
熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルム２として、ポリカーボネート層２ａとポリメチルメタクリレート層２ｂとの二層構造からなる透明基材フィルム（エスカーボシート株式会社製、「テクノロイＣ００３」、厚み３００μｍ）のポリメチルメタクリレート層２ｂ上に、ハードコート層用塗工液（２）を＃１０のワイヤーバーを用いて、硬化後のハードコート層３の膜厚が３．５μｍとなるように塗布し、１００℃×１分で乾燥後、１６０Ｗ高圧水銀ランプにて光量２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して硬化させることにより、ハードコート層３を形成し、インサート成形用ハードコートフィルム（２）を作製した。

＜実施例３＞
（ハードコート層用塗工液（３）の調整）
実施例２において、微粒子４を含むＡＢ剤１（アイカ工業株式会社製、固形分濃度１５重量％、平均粒径２５０ｎｍ）を、８重量部としたこと以外は、実施例２と同様にして、ハードコート層用塗工液（３）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（３）の作製）
実施例２におけるハードコート層用塗工液（２）を、ハードコート層用塗工液（３）としたこと以外は、実施例２と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（３）を作製した。

＜実施例４＞
（ハードコート層用塗工液（４）の調整）
実施例２において、微粒子４を含むＡＢ剤１（アイカ工業株式会社製、固形分濃度１５重量％、平均粒径２５０ｎｍ）を、１２重量部としたこと以外は、実施例２と同様にして、ハードコート層用塗工液（４）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（４）の作製）
実施例２におけるハードコート層用塗工液（２）を、ハードコート層用塗工液（４）としたこと以外は、実施例２と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（４）を作製した。

＜実施例５＞
（ハードコート層用塗工液（５）の調整）
実施例２において、ＡＢ剤１（アイカ工業株式会社製、固形分濃度１５重量％、平均粒径２５０ｎｍ）を５重量部を、微粒子４としてのアルミナ粒子を含むＺ６０７ＡＬＵ（アイカ工業株式会社製、固形分濃度３０重量％、平均粒径３２ｎｍ）を１８重量部としたこと以外は、実施例２と同様にして、ハードコート層用塗工液（５）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（５）の作製）
実施例２におけるハードコート層用塗工液（２）を、ハードコート層用塗工液（５）としたこと以外は、実施例２と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（５）を作製した。

＜実施例６＞
（低屈折率層用塗工液（６）の調整）
実施例１において、低屈折率層用塗工液（１）に、さらに微粒子４としてアクリル微粒子（綜研化学株式会社製、アクリル粒子ＭＸ−４０、平均粒径４００ｎｍ）を０．００３３重量％添加したこと以外は、実施例１と同様にして、低屈折率層用塗工液（６）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（６）の作製）
実施例１における低屈折率層用塗工液（１）を、低屈折率層用塗工液（６）としたこと以外は、実施例１と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（６）を作製した。

＜実施例７＞
（低屈折率層用塗工液（７）の調整）
実施例１において、低屈折率層用塗工液（１）に、さらに微粒子４としてアクリル微粒子（綜研化学株式会社製、ＭＸ−４０、平均粒径４００ｎｍ）を０．０８０重量％添加したこと以外は、実施例１と同様にして、低屈折率層用塗工液（７）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（７）の作製）
実施例１における低屈折率層用塗工液（１）を、低屈折率層用塗工液（７）としたこと以外は、実施例１と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（７）を作製した。

＜比較例１＞
（ハードコート層用塗工液（８）の調整）
紫外線硬化型樹脂組成物Ｚ−６０７−５Ｌ（アイカ工業株式会社製、固形分濃度３０重量％）、１００重量部に対し、フッ素系レベリング剤としてＫＹ−１２０３（信越化学工業株式会社製、固形分濃度２０重量％）を０．１５重量部加え、固形分濃度２５重量％となるようにＰＧＭ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）を加え、ハードコート層用塗工液（８）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（８）の作製）
実施例２におけるハードコート層用塗工液（２）を、ハードコート層用塗工液（８）としたこと以外は、実施例２と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（８）を作製した。

＜比較例２＞
（ハードコート層用塗工液（９）の調整）
比較例１において、微粒子４を含むＺ−ＡＧＤ−６（アイカ工業株式会社製、固形分濃度１５重量％、平均粒径２．２μｍ）を７重量部加えたこと以外は、比較例１と同様にして、ハードコート層用塗工液（９）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（９）の作製）
比較例１におけるハードコート層用塗工液（８）を、ハードコート層用塗工液（９）としたこと以外は、比較例１と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（９）を作製した。

＜比較例３＞
（低屈折率層用塗工液（１０）の調整）
実施例１において、低屈折率層用塗工液（１）に、さらに微粒子４としてアクリル微粒子（綜研化学株式会社製、ＭＸ−８０Ｔｗ３、平均粒径８００ｎｍ）を０．００８重量％添加したこと以外は、実施例１と同様にして、低屈折率層用塗工液（１０）を得た。

（インサート成形用ハードコートフィルム（１０）の作製）
実施例１における低屈折率層用塗工液（１）を、低屈折率層用塗工液（１０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、インサート成形用ハードコートフィルム（１０）を作製した。

実施例１〜７、比較例１〜３で得られたインサート成形用ハードコートフィルムの特性と評価結果を表１に示す。

実施例１〜７で得られたインサート成形用ハードコートフィルムのインサート成形物は、縦しわ、横しわの発生もなく加えてギラツキの発生も認められない。

比較例１で得られたインサート成形用ハードコートフィルムのインサート成形物は、Ｒａが１ｎｍより小さく、ＲＳｍが１μｍより小さいため、金型内での滑り性が不充分であり、縦しわの発生があった。

比較例２で得られたインサート成形用ハードコートフィルムのインサート成形物は、Ｒａが９０ｎｍより大きいため、金型内での滑り性が過剰であり、横しわの発生があった他、ギラツキの発生も認められた。

比較例３で得られたインサート成形用ハードコートフィルムのインサート成形物は、縦しわ、横しわの発生は無いが、ギラツキが発生していた。

１ インサート成形用ハードコートフィルム
２ 透明基材フィルム
２ａ ポリカーボネート層
２ｂ ポリメチル（メタ）アクリレート層
３ ハードコート層
３ａ ハードコート層
３ｂ 低屈折率層
３ｃ 高屈折率層
４ 微粒子

Claims (8)

1. 表示装置の表面に用いられるインサート成形用ハードコートフィルムであって、熱可塑性樹脂からなる透明基材フィルムの片面側表面に、単層または２層以上のハードコート層が積層され、
   前記ハードコート層の最表面のＲａ（算術平均粗さ）が、１〜９０ｎｍの範囲にあり、かつ、ＲＳｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）が、１．０〜３５．０μｍの範囲にある、インサート成形用ハードコートフィルム。
2. 前記単層のハードコート層、または前記２層以上のハードコート層の任意のハードコート層に、微粒子が含まれ、その微粒子の平均粒径が、１０〜４００ｎｍの範囲にある、請求項１に記載のインサート成形用ハードコートフィルム。
3. 前記透明基材フィルムは、ポリメチル（メタ）アクリレートの単層からなる、請求項１または２に記載のインサート成形用ハードコートフィルム。
4. 前記透明基材フィルムは、ポリカーボネート層とポリメチル（メタ）アクリレート層の複数層からなり、そのポリメチル（メタ）アクリレート層の側に前記ハードコート層が積層されている、請求項１または２に記載のインサート成形用ハードコートフィルム。
5. 前記ハードコート層は、２層以上積層され、その最外層となるハードコート層が低屈折率層である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインサート成形用ハードコートフィルム。
6. 前記低屈折率層に、微粒子としての中空シリカの微粒子と、含フッ素アクリル化合物とが含まれている、請求項５に記載のインサート成形用ハードコートフィルム。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインサート成形用ハードコートフィルムを備えるインサート成形物であって、
   前記インサート成形用ハードコートフィルムの、前記ハードコート層が設けられていない側の面に、熱可塑性樹脂が溶着するように、前記インサート成形用ハードコートフィルムがインサートされて成形されている、インサート成形物。
8. 請求項７に記載のインサート成形物を備える車載用ディスプレイであって、
   前記インサート成形物の前記インサート成形用ハードコートフィルム側が表面を形成するように、前記インサート成形物が組み込まれている、車載用ディスプレイ。

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