JP2011152525A - 重合体膜の形成方法及び装置、並びに積層フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】紫外線硬化性膜28を有する支持フィルム22は、照射装置33に導入される。紫外線ランプ41の点灯により、支持フィルム22上に紫外線照射可能エリアUVが設定される。マスク板45a〜45cにより、紫外線照射可能エリアUVは、搬送方向に向かって交互に並ぶ照射エリアUVy1〜UVy4及び非照射エリアUVx1〜UVx3に区画される。第1照射エリアUVy1では、紫外線硬化性膜28では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。第1非照射エリアUVx1では、紫外線硬化剤の重合反応が停止し、緩和工程が行われる。第2照射エリアUVy2では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。
【選択図】図4
Description
支持フィルム22の形成材料は、特に限定されないが、ポリマーであることが好ましい。特に、ポリマーの中でも、光透過性を有するものであることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、環状ポリオレフィン、ラクトン環含有重合体、環状ポリオレフィン、ポリカーボネイト等があげられる。なお、セルロースアシレートの詳細については後述する。
紫外線硬化剤としては、例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを用いることが好ましい。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
溶剤としては、支持フィルム22をなす物質を溶解させない化合物であることが好ましい。また、積層フィルム10における支持層11とハードコート層12との密着性を向上させるために、支持フィルム22をなす物質を膨潤させる化合物であることが好ましい。更に、溶剤としては、紫外線硬化剤が沈殿を生じることなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく、2種類以上の溶剤を併用することもできる。
紫外線ランプ41としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。
ミラー43は、アルミミラー、コールドミラーなど公知のものを用いればよい。必要に応じて、熱線カットフィルターを、紫外線ランプ41及び搬送路の間に設けても良い。
マスク板45a〜45cの形成材料として、ステンレスやセラミックスであることが好ましい。
第1照射エリアUVy1では、支持フィルム22に設けられた紫外線硬化性膜28に紫外線が照射される第1重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜28では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。
第1非照射エリアUVx1では、支持フィルム22に設けられた紫外線硬化性膜28に紫外線が照射されない。この結果、第1非照射エリアUVx1にある紫外線硬化性膜28において、紫外線硬化剤の重合反応は停止したままである。
第2照射エリアUVy2では、支持フィルム22に設けられた紫外線硬化性膜28に紫外線が照射される第2重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜28では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。第2非照射エリアUVx2、第3照射エリアUVy3、第3非照射エリアUVx3、及び第4照射エリアUVy4についても上記同様である。
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース(TAC)が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわち、アシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、A及びBは、アシル基の置換度を表わし、Aはアセチル基の置換度、またBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度である。なお、TACの90重量%以上が0.1mm〜4mmの粒子であることが好ましい。
(I) 2.5≦A+B≦3.0
(II) 0≦A≦3.0
(III) 0≦B≦2.9
以下を密閉容器に投入し、加圧下で常温に保温し撹伴し、固形分を溶解させた。こうして塗布液を得た。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 50質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート 50質量部
イルガキュア184(チバスペシャルティケミカルズ(株)製) 5質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
酢酸エチル 50質量部
メチルエチルケトン 50質量部
実験2〜4、8では、ty1〜ty2、tx1、Iy1〜Iy2、Ix1を表1に示す値にしたこと以外は、実験1と同様にして、積層フィルムを製造した。実験5では、第1重合工程、第1緩和工程、及び第2重合工程に加え、第2緩和工程及び第3重合工程を順次行ない、ty1〜ty3、tx1〜tx2、Iy1〜Iy3、Ix1〜Ix2を表1に示す値にしたこと以外は、実験1と同様にして、積層フィルムを製造した。実験6では、第1重合工程、第1緩和工程、及び第2重合工程に加え、第2緩和工程、第3重合工程、第3緩和工程、第4重合工程を順次行ない、ty1〜ty4、tx1〜tx3、Iy1〜Iy4、Ix1〜Ix3を表1に示す値にしたこと以外は、実験1と同様にして、積層フィルムを製造した。実験7では、第1重合工程のみを行った。ty1、Iy1を表1に示す値にしたこと以外は、実験1と同様にして、積層フィルムを製造した。実験9では、マスク部材として、紫外線を通過可能な貫通孔を有するステンレス製のマスク板を用いたこと、ty1〜ty3、tx1〜tx2、Iy1〜Iy3、Ix1〜Ix2を表1に示す値にしたこと以外は、実験5と同様にして、積層フィルムを製造した。
実験1〜9により得られた積層フィルムから長手方向の長さが5mmのスリット状のフィルムを切り出した。更に、積層フィルムの幅方向へ150mm間隔でスリット状のフィルムを切断し、複数の測定フィルム100(縦の長さ5mm、横の長さ150mm)を得た。図17に示すように、平らな台102の上に、ハードコート層が下側を向くように測定フィルム100を配した。横方向における測定フィルム100の両端を結ぶ線分の長さLと、台102から測定フィルム100のうち最も高い位置100tまでの高さHとを測定した。そして、長さL及び高さHに基づいて、積層フィルムの幅方向における測定フィルム100のカールの曲率Cを算出した。算出したカールの曲率Cについて、以下基準に基づいて判定した。
○:カールの曲率Cは0.1(cm−1)未満であった。
△:カールの曲率Cは0.1(cm−1)以上0.2(cm−1)未満であった。
×:カールの曲率Cは0.2(cm−1)以上であった。
実験1〜9により得られた積層フィルムにおいて、波状変形が発生したか否かについて、目視観察を行い、以下基準に基づいて判定した。
○:波状変形が確認できなかった。
△:波状変形を確認したものの、製品フィルムとして影響のない程度のものであった。
×:製品に悪影響を及ぼす程度の波状変形を確認できた。
11 支持層
12 ハードコート層
24 搬送路
27 搬送ローラ
33 照射装置
43a〜43c マスク板
Claims (14)
- 紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を停止する第1重合工程及び前記重合を再開する第2重合工程に分けて順次行い、
前記第1重合工程及び前記第2重合工程の間では、前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、前記流動性を示す前記重合体膜に対して行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。 - 紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第1重合工程、及び前記重合を進める第2重合工程に分けて順次行い、
前記第1重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。 - 前記重合体膜の縁部に前記緩和工程を行うことを特徴とする請求項1または2記載の重合体膜の形成方法。
- 前記第1重合工程での前記紫外線の照度は、前記第2重合工程での前記紫外線の照度に比べて小さいことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成方法。
- 請求項1ないし4のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成方法を有し、前記重合体膜と前記支持フィルムとを備える積層フィルムを製造することを特徴とする積層フィルムの製造方法。
- 紫外線硬化剤を含む膜に紫外線を照射する紫外線照射手段を用いて、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成装置において、
前記紫外線照射手段は、
前記膜に対し前記紫外線の照射を行う光源と、
前記膜への前記紫外線の照射を断続的に行う照射制御手段とを有することを特徴とする重合体膜の形成装置。 - 前記支持フィルムは帯状であり、
長手方向に搬送される前記支持フィルムが導入される前記照射制御手段には、前記光源からの前記紫外線が照射される照射可能エリアが設けられ、
前記照射可能エリアは、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって第1〜第3エリアに仕切られ、
前記紫外線照射手段は前記紫外線を遮光可能なマスク部材を有し、
このマスク部材は、前記第2エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項6記載の重合体膜の形成装置。 - 前記マスク部材は、前記膜の幅方向両縁部へ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項7記載の重合体膜の形成装置。
- 前記マスク部材は、前記紫外線の一部を透過することを特徴とする請求項7または8記載の重合体膜の形成装置。
- 前記マスク部材は前記第1エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配され、
前記マスク部材は、前記紫外線が通過可能な開口を複数備えることを特徴とする請求項7ないし9のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成装置。 - 前記照射制御手段は、前記光源を点滅させる点滅手段を備えることを特徴とする請求項6ないし10のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成装置。
- 前記照射制御手段は、
前記膜への前記紫外線の照射を遮る遮り位置及び前記膜の全体に前記紫外線の照射を行う照射位置との間で移動自在であり、前記紫外線を遮光可能なマスク部材を備えることを特徴とする請求項6ないし11のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成装置。 - 前記遮り位置は、前記膜の縁部への前記紫外線の照射を遮る位置であることを特徴とする請求項12記載の重合体膜の形成装置。
- 前記マスク部材には、前記光源から放たれた前記紫外線を反射するミラーが形成されることを特徴とする請求項7ないし13のうちいずれか1項記載の重合体膜の形成装置。
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