JP2013122500A - 長尺積層フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】長尺フィルムである基材フィルムの塗布面に発生するシワを抑制して、均一な塗布層を有する長尺積層フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】第１ガイドロールと第２ガイドロールとで走行する長尺フィルムを支持させ、ニップロール対とガイドロールとで長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟みながら長尺フィルムを走行させ、塗料を塗布し塗布層を形成する。このニップロール対に対向配置されるガイドロールの両端部の外周径が、この両端部以外である中間部の外周径よりも大きい。
【選択図】図１
【解決手段】第１ガイドロールと第２ガイドロールとで走行する長尺フィルムを支持させ、ニップロール対とガイドロールとで長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟みながら長尺フィルムを走行させ、塗料を塗布し塗布層を形成する。このニップロール対に対向配置されるガイドロールの両端部の外周径が、この両端部以外である中間部の外周径よりも大きい。
【選択図】図１
Description
本発明は、長尺フィルムに塗布層を積層した長尺積層フィルムの製造方法に関する。
従来、長尺フィルムの裏面より２本のガイドロールに支持された間を前記長尺フィルムの表面に塗布ヘッドを押し付け、塗料を塗布して、塗布層を形成することを特徴とする長尺積層フィルムの製造方法が知られている。その際、二本のガイドロール間にシワが入ると塗布層の厚みムラになるためにストライプ状の外観不良が発生することが知られている（特許文献１）。この問題を解決するために、ガイドロールの両端にニップロールをフィルム走行方向にたいして平行でない外側向きに角度を持たせて配置し、フィルム幅方向に張力を付加しながら塗布することが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、上記特許文献１では、長尺フィルムとガイドロールとの摩擦が大きい場合には、効果的にシワの発生を抑制することができない。
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであって、長尺フィルムである基材フィルムの塗布面に発生するシワを抑制して、均一な塗布層を有する長尺積層フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、長尺フィルムと、当該長尺フィルに積層される塗布層を有する長尺積層フィルムの製造方法であって、前記長尺フィルムの前記塗布層が積層される塗布面と異なる支持面を、第１ガイドロールと、当該第１ガイドロールよりも当該長尺フィルム走行方向の下流側に配置される第２ガイドロールとで支持させた状態において、当該第１ガイドロールと当該第２ガイドロールとの間に配置された塗布ヘッドを、走行している当該長尺フィルムの当該塗布面に押し付けて塗料を塗布して当該塗布層を形成する塗布層形成工程を含み、
前記塗布層形成工程は、
前記第１ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第１ロールおよび第２ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第１ガイドロールとで、当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記上流側ニップロール対を構成する第１ロールの回転軸と第２ロールの回転軸との交差位置が、当該上流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ前記上流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第１ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいこと、および／または、
前記第２ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第３ロールおよび第４ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第２ガイドロールとで、前記塗布層を避けるように当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記下流側ニップロール対を構成する第３ロールの回転軸と第４ロールの回転軸との交差位置が、当該下流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ前記下流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第２ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいことを特徴とする。
前記塗布層形成工程は、
前記第１ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第１ロールおよび第２ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第１ガイドロールとで、当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記上流側ニップロール対を構成する第１ロールの回転軸と第２ロールの回転軸との交差位置が、当該上流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ前記上流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第１ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいこと、および／または、
前記第２ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第３ロールおよび第４ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第２ガイドロールとで、前記塗布層を避けるように当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記下流側ニップロール対を構成する第３ロールの回転軸と第４ロールの回転軸との交差位置が、当該下流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ前記下流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第２ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいことを特徴とする。
この構成によれば、第１ロールと第２ロールとがフィルム走行方向に向かってハの字状に広がるように配置される上流側ニップロール対によって、および／または、第３ロールと第４ロールとがフィルム走行方向に向かってハの字状に配置される下流側ニップロール対によって、走行している長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を付与する。そして、第１、第２ガイドロールの両端部の外周径（直径）をそれ以外の中間部の外周径（直径）よりも大きくして段差のあるガイドロールとしたことで、ガイドロール中間部（小さい外周径）とこれに接する長尺フィルムとの摩擦力を低下させ、かつ、ガイドロール両端部（大きい外周径）とそれぞれのニップロール対との締め付け圧（ニップ圧、挟み込み圧）を増加させてシワの発生を効果的に抑制できる。これによって、均一な塗布層を有する長尺積層フィルムを製造できる。
また、上記発明において、少なくとも、下流側ニップロールが第２ガイドロールに対向配置されていることが好ましい。塗布位置よりも走行方向下流側で、長尺フィルムに対しその幅方向外側に張力をかけることでシワを抑制できる。
また、上記発明において、 前記第１ガイドロールおよび／または第２ガイドロールの前記両端部の外周の直径と当該両端部以外である中間部の外周の直径との比（両端部直径：中間部直径）が１００．０２５：１００〜１２５：１００であることが好ましい。両端部直径：中間部直径＝１００．０２５：１００〜１２５：１００の範囲とすることで、長尺フィルムとの摩擦力を十分に低減してシワ抑制効果を発揮し、また、長尺フィルムの撓みを抑制して塗布ムラを効果的に抑制できる。
また、上記発明において、前記第１ガイドロールの回転軸と前記第１ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ１）および前記第１ガイドロールの回転軸と前記第２ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ２）が、１°〜１０°であり、および／または、前記第２ガイドロールの回転軸と前記第３ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ３）および前記第２ガイドロールの回転軸とおよび第４ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ４）が、１°〜１０°であることが好ましい。交差する角度（θ１〜θ４）が１°より小さくまたは１０°より大きいとフィルム幅を広げる方向の力が充分に付与されない。
また、上記発明において、前記上流側ニップロール対が、前記長尺フィルムと前記第１ガイドロールとに同時に接し、および／または、
前記下流側ニップロール対が、前記長尺フィルムと前記第２ガイドロールとに同時に接することが好ましい。この構成により、フィルム幅を広げる方向に力が均一にかけやすくなるため好ましい。
前記下流側ニップロール対が、前記長尺フィルムと前記第２ガイドロールとに同時に接することが好ましい。この構成により、フィルム幅を広げる方向に力が均一にかけやすくなるため好ましい。
また、上記発明の一実施形態において、前記第１ロール、第２ロール、第３ロールおよび第４ロールの外周面が、エラストマー樹脂であることが好ましい。長尺フィルムの材質、表面状態に応じて、各ロールの外周面の材料を設定できるが、長尺フィルムがプラスチックフィルムである場合、各ロールの外周面としては摩擦力の観点からエラストマー樹脂がより好ましい。
また、上記発明の一実施形態において、前記長尺フィルムが、シクロオレフィン系樹脂であることが好ましい。
また、上記発明の一実施形態において、前記塗料が、リオトロピック液晶性塗料であることが好ましい。リオトロピック液晶性塗料を塗布して得られる光学フィルムでは、光学特性の観点から極力塗布ムラが無いことが求められる。本発明の製造方法によれば、塗布ムラを抑えることができるため、このような光学フィルムの製造に好適である。
また、本発明では、厚み５μｍ〜５０μｍ程度の薄い長尺フィルムも使用できる。また、本発明では、粘度の低い（例えば５０ｍＰａ・ｓ以下の）塗料でも使用できる。
本発明の長尺積層フィルム製造方法を図１〜５を参照して説明する。図１、２は、本発明の長尺積層フィルムの製造方法の一例である。本発明の長尺積層フィルムの製造方法は、以下の塗布層形成工程を含む。
長尺フィルム１１が、フィルム走行方向１５の上流側の第１ガイドロール１２と、下流側の第２ガイドロール１３に支持されながら、走行方向１５に走行（搬送）している。図示していないが、長尺フィルム１１を走行させるためのフィードロール、巻き取りロール等の搬送手段が備わっている。図１において長尺フィルム１１の上面が、塗布層２１が形成される塗布面１１ａであり、その下面が、各ガイドロールで一定の張力を掛けた状態（例えば、少なくとも塗布ヘッド２０で塗布面１１ａに塗料を塗布できる程度）で支持される支持面１１ｂである。
第１ガイドロール１２は、直径が通常２０ｍｍ〜８０ｍｍの円柱形状である。
図２に示すように、第２ガイドロール１３は、両端部１３ｂと中間部１３ｃの直径が異なる断面円形状である。第２ガイドロール１３の両端部１３ｂの外周の直径Ｄ１が、両端部１３ｂ以外である中間部１３ｃの外周の直径Ｄ２よりも大きい。両端部１３ｂと中間部１３ｃとの繋ぎ部は、図２に示すように段差で構成されていてもよく、傾斜して構成されていてもよい。また、中間部１３ｃは、円柱の長さ方向で一定の外周径（直径）の円柱形状が好ましいが、外周径が変化していてもよい（例えばクラウンロールが挙げられる）。例えば、中間部１３ｃの直径Ｄ２が４０ｍｍである場合に、両端部１３ｂの直径Ｄ１が４０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ１：中間部直径Ｄ２＝１００．０２５：１００〜１２５：１００）ことが好ましく、直径Ｄ１が４０．０５ｍｍ〜４５．７１ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ１：中間部直径Ｄ２＝１００．１２５：１００〜１１４．２７５：１００）ことがより好ましく、直径Ｄ１が４０．１ｍｍ〜４３．２４ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ１：中間部直径Ｄ２＝１００.２５：１００〜１０８．１：１００）ことがさらに好ましい。このように数値範囲が狭まるほど、シワ抑制効果が大きくなり好ましい。
図１において、第２ガイドロール１３の両端部に、第３ロール１６および第４ロール１７を有する下流側ニップロール対が長尺フィルム１１を挟んで対向配置されている。第３ロール１６および第４ロール１７は塗布層２１を避けるように塗布面１１ｂの幅方向両端フィルム部１１ｃを挟んでいる。
第３ロール１６と第４ロール１７とが一対になって、フィルム走行方向に向かってハの字状に広がるように配置される。第３ロール１６の回転軸１６ａと第４ロール１７の回転軸１７ａとの交差位置である交点１８が、下流側ニップロール対（第２ガイドロール１３の回転軸１３ａライン）の位置よりも長尺フィルム１１の走行方向下流側にある。第３ロール１６および第４ロール１７と第２ガイドロール１３の回転周速度を等しく設定することで、第３ロール１６、第４ロール１７のそれぞれの回転軸１６ａ、１７ａが、走行方向１５と直交していないため、長尺フィルム１１には走行方向１５の力だけでなく、フィルム幅方向の力１９も加わる。フィルム幅方向の力１９は、長尺フィルム１１の幅を広げるように働く。これによって、走行している長尺フィルム１１に対しフィルム幅を広げる方向の力１９を付与している。
また、第２ガイドロール１３の回転軸１３ａと、第３ロール１６の回転軸１６ａとの交差する角度（θ３）および回転軸１３ａと第４ロール１７の回転軸１７ａと交差する角度（θ４）が、１°〜１０°であることが好ましい。交差する角度（θ３、θ４）が１°より小さくおよび１０°より大きいと上述した効果が薄れる。交差する角度（θ３、θ４）は、３°〜８°がより好ましく、４°〜６°がさらに好ましい。θ３とθ４は、同じ角度であることが好ましいが、長尺フィルムの状態、走行させる状態、各種条件等に応じて異なる角度に設定してもよい。
塗布ヘッド２０は、第１ガイドロール１２と当該第２ガイドロール１３との間に配置されている。塗布ヘッド２０は、フィルム走行方向１５に走行している長尺フィルム１１の塗布面１１ａに押し付けられながら塗料２１を塗布し塗布層２１を形成する。以上の工程によれば、第２ガイドロール１３の中間部１３ｃ（小さい外周径）とこれに接する長尺フィルムとの摩擦力を低下させ、かつ、両端部１３ｂ（大きい外周径）と下流側ニップロール対（１６，１７）との締め付け圧（ニップ圧、挟み込み圧）を増加させて、効果的にシワの発生を抑制した状態で塗料２１を塗布できる。よって、均一な塗布層２２が形成させた長尺フィルム１１の積層体として、好適に長尺積層フィルム２３を製造できる。
上記製造方法では、下流側ニップロール対（１６，１７）を用いていたが、本発明はこれに制限されず、第１ガイドロール１２に対向配置される上流側ニップロール対をさらに用いていてもよく、この上流側ニップロール対のみを用いてもよい。図４、５に示す上流側ニップロール対（４１、４２）の構成は、下流側ニップロール対（１６，１７）と同様に構成できる。上流側ニップロール対（４１、４２）を構成する第１ロール４１の回転軸４１ａと第２ロール４２の回転軸４２ａとの交差位置（交点４３）が、上流側ニップロール対（第１ガイドロール１２の回転軸ライン１２ａ）の位置よりも長尺フィルム１１の走行方向１５下流側に構成される。そして、上流側ニップロール対（４１、４２）とともに長尺フィルム１１の両端フィルム部１１ｃを挟む、円柱形状の第１ガイドロール１２の両端部１２ｂの直径Ｄ３が、その両端部１２ｂ以外である中間部１２ｃの直径Ｄ４よりも大きい構成である。例えば、中間部１２ｂの直径Ｄ４が４０ｍｍである場合に、両端部１２ｃの直径Ｄ３が４０．０１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ３：中間部直径Ｄ４＝１００．０２５：１００〜１２５：１００）ことが好ましく、直径Ｄ３が４０．０５ｍｍ〜４５．７１ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ３：中間部直径Ｄ４＝１００．１２５：１００〜１１４．２７５：１００）ことがより好ましく、直径Ｄ３が４０．１ｍｍ〜４３．２４ｍｍの範囲である（両端部直径Ｄ３：中間部直径Ｄ４＝１００.２５：１００〜１０８．１：１００）ことがさらに好ましい。さらに、第１ガイドロール１２の回転軸１２ａと第１ロール４１の回転軸４１ａとが交差する角度（θ１）および回転軸１２ａと第２ロール４２の回転軸４２ａとのに交差する角度（θ２）が、１°〜１０°に構成されることが好ましい。
本発明の長尺積層フィルム製造方法は、上記内容に加えて、他の工程を付加してもよい。他の工程としては、例えば、長尺フィルムを親水化処理（例、コロナ処理）する工程、長尺フィルムを配向処理（例、ラビング処理）する工程、塗布層を乾燥させる工程などがある。
（長尺フィルム）
長尺フィルム１１は、長尺方向の長さがフィルムの幅より十分に大きいフィルムである。長さは、好ましくは、幅の１０倍以上である。長尺フィルム１１の長さは、好ましくは、３００ｍ以上である。
長尺フィルム１１は、長尺方向の長さがフィルムの幅より十分に大きいフィルムである。長さは、好ましくは、幅の１０倍以上である。長尺フィルム１１の長さは、好ましくは、３００ｍ以上である。
長尺フィルム１１の厚みは、シワを抑制する効果が高い観点から１５０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。長尺フィルム１１の厚みの下限は特に制限されないが、通常５μｍ以上である。本発明によれば、従来、シワが生じやすく使用することが難しかった、厚み５μｍ〜５０μｍ程度の薄い長尺フィルム１１でも使用できる。
長尺フィルム１１は透明であるものが好ましい。例えば、波長５９０ｎｍ（黄色〜橙色）での透過率が、８０％以上のものが好ましい。
長尺フィルム１１を形成する材料は、特に制限はないが、例えば、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられ、特にシクロオレフィン系樹脂であることが好ましい。
長尺フィルム１１は、単層フィルムでもよいし、単層フィルム上に、ポリイミドやポリビニルアルコールなどの高分子膜が塗布された複層フィルムでもよい。
長尺フィルム１１に付与する走行方向１５の張力は、走行を安定させるため、フィルム幅１ｍあたり、５０Ｎ〜２００Ｎであることが好ましい。
（第１、第２ガイドロール）
既に説明しているが、第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３は、長尺フィルム１１の走行時に、長尺フィルム１１の支持面１１ｂを支持する。第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３（両端部１３ｂ）の直径は、通常２０ｍｍ〜４０ｍｍである。第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３の材料は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素複合材、ゴム、ニッケル、クロムなどである。
既に説明しているが、第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３は、長尺フィルム１１の走行時に、長尺フィルム１１の支持面１１ｂを支持する。第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３（両端部１３ｂ）の直径は、通常２０ｍｍ〜４０ｍｍである。第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３の材料は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、炭素複合材、ゴム、ニッケル、クロムなどである。
第１ガイドロール１２と第２ガイドロール１３との軸間距離は、塗布ヘッド２０の大きさや第１ガイドロール１２および第２ガイドロール１３の直径によって適宜決定されるが、好ましくは、２０ｍｍ〜１，０００ｍｍである。
第１ガイドロール１２と第２ガイドロール１３は、駆動源に接続された駆動ロールでもよいし、長尺フィルム１１の走行に伴って受動的に回転する、フリーロールでもよい。
また、第１ガイドロール１２に対し、上流側ニップロール対が対向配置される場合、既に説明した図４，５に示す第１ガイドロール１２の構成が可能である。また、図１、２で示す下流側ニップロール対および第２ガイドロール１３を使用している状態において、かつ上流側ニップロール対を使用する場合に、第１ガイドロール１２を図４、５に示す構成とは別にでき、例えば、両端部と中間部が同じ外周径のものでもよく、長尺フィルムと接触する部分のガイドロールの外周径が同じ（実質的に同じ）円柱形状でもよい。
（下流側ニップロール対）
下流側ニップロール対を構成する第３ロール１６、第４ロール１７は、第２ガイドロール１３との間に、長尺フィルム１１の幅方向の両端部１１ｃを挟みながら、長尺フィルム１１を走行させるのに用いられる。第３ロール１６、第４ロール１７はハの字形に配置され、各々の回転軸１６ａ、１７ａが、長尺フィルム１１の走行方向１５の下流側の交点１８で交差する。
下流側ニップロール対を構成する第３ロール１６、第４ロール１７は、第２ガイドロール１３との間に、長尺フィルム１１の幅方向の両端部１１ｃを挟みながら、長尺フィルム１１を走行させるのに用いられる。第３ロール１６、第４ロール１７はハの字形に配置され、各々の回転軸１６ａ、１７ａが、長尺フィルム１１の走行方向１５の下流側の交点１８で交差する。
第３ロール１６、第４ロール１７と第２ガイドロール１３の回転周速度は等しいが、第３ロール１６、第４ロール１７の回転軸１６ａ、１７ａが、走行方向１５と直交していないため、長尺フィルム１１には、走行方向１５の力だけでなく、幅方向の力１９も加わる。幅方向の力１９は、長尺フィルム１１の幅を広げる方向の力である。
走行中の長尺フィルム１１に、幅方向の力１９が加わるので、第２ガイドロール１３の上流側および下流側において発生していたシワが伸ばされてシワが解消される。すなわち、第２ガイドロール１３と第３ロール１６、第４ロール１７の間を通過することで、ニップロール周辺のシワが解消され、その結果、長尺フィルム１１のシワがほとんど発生しなくなる。この状態で、長尺フィルム１１に塗料１４を塗布すると、厚みにバラツキの無い塗布層２２が得られ、縞状のムラが見られなくなる。
第３ロール１６、第４ロール１７の直径ｄは、通常１０ｍｍ〜５０ｍｍである。第３ロール１６、第４ロール１７は、図１に示すように、長尺フィルム１１と第２ガイドロール１３の両方に、同時に接することが好ましい。その観点から、第３ロール１６、第４ロール１７の幅ｗはある程度広い必要があり、好ましくは、１０ｍｍ〜５０ｍｍである。
第３ロール１６、第４ロール１７の外周面（第３ロール１６、第４ロール１７が、長尺フィルム１１および第２ガイドロール１３と接する面）は、特に制限はないが、スチレンゴムやウレタンゴムのようなエラストマー樹脂であることが好ましい。
（上流側ニップロール対）
上流側ニップロール対が使用される場合は、既に説明した図４，５に示す上流側ニップロール対（４１、４２）の構成が可能である。かかる場合、上述の第３ロール１６の構成を第１ロール４１の構成に適用でき、かつ第４ロール１７の構成を第２ロール４２の構成に適用できる。
上流側ニップロール対が使用される場合は、既に説明した図４，５に示す上流側ニップロール対（４１、４２）の構成が可能である。かかる場合、上述の第３ロール１６の構成を第１ロール４１の構成に適用でき、かつ第４ロール１７の構成を第２ロール４２の構成に適用できる。
（塗布ヘッド）
本発明に用いられる塗布ヘッド２０は、長尺フィルム１１に押し付けられながら、長尺フィルム１１の表面１１ａに塗料２１を塗布して、塗布層２２を形成する。
本発明に用いられる塗布ヘッド２０は、長尺フィルム１１に押し付けられながら、長尺フィルム１１の表面１１ａに塗料２１を塗布して、塗布層２２を形成する。
塗布ヘッド２０は、塗布層２２を形成できるものであれば、特に制限はなく、グラビアヘッド、ダイヘッド、ワイヤーバーなどが用いられる。
本発明に用いられる塗料２１の粘度は、回転式粘度計で、剪断速度１００ｓ−１における測定粘度が、好ましくは、５０ｍＰａ・ｓ〜５，０００ｍＰａ・ｓである。
本発明によれば、従来、シワの凹凸に対して流動しやすく、使用が難しかった、粘度の低い（例えば５０ｍＰａ・ｓ以下の）塗料２１も使用できる。
塗布ヘッド２０の押し込み量は、塗布ヘッド２０を押し込まない状態の長尺フィルム１１の位置を基準にして、０ｍｍを超え、５０ｍｍ以下が好ましい。
（リオトロピック液晶性塗料）
リオトロピック液晶性塗料は、リオトロピック液晶化合物と溶媒とを含む溶液からなる。リオトロピック液晶化合物は、溶媒に溶解させるときの濃度を変えることにより、等方相から液晶相への相転移を起こす液晶化合物のことを意味する。等方相状態にあるリオトロピック液晶化合物を含む液体をラビング処理面等に塗布することによって、リオトロピック液晶化合物を一方向に配向させることができる。そして、配向したリオトロピック液晶化合物によって光学異方膜が形成される。
リオトロピック液晶性塗料は、リオトロピック液晶化合物と溶媒とを含む溶液からなる。リオトロピック液晶化合物は、溶媒に溶解させるときの濃度を変えることにより、等方相から液晶相への相転移を起こす液晶化合物のことを意味する。等方相状態にあるリオトロピック液晶化合物を含む液体をラビング処理面等に塗布することによって、リオトロピック液晶化合物を一方向に配向させることができる。そして、配向したリオトロピック液晶化合物によって光学異方膜が形成される。
本発明におけるリオトロピック液晶化合物としては、上記性質を示すものであれば特に制限されるものではなく、例えば、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、又はメロシアニン系化合物等を用いることができる。なお、リオトロピック液晶化合物としては、一般的な方法によって合成されたものを用いることができ、また、市販されているものを用いることもできる。
前記溶液に含まれる前記溶媒としては、リオトロピック液晶化合物を等方相状態又は液晶相状態にするものであれば特に限定されるものではないが、例えば、水、アルコール類、セロソルブ類、又はこれらの複数種を混合した混合溶媒等を用いることができる。
前記溶液は、添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば、界面活性剤、酸化防止剤、配向助剤等を用いることができる。
（塗布層）
本発明の製造方法により得られる塗布層は、特に制限はないが、好ましくは、リオトロピック液晶化合物と溶媒とを含む溶液または分散液を、長尺フィルム表面に、層状に展開したものである。塗布層のウェット厚みは、好ましくは、１μｍ〜１０μｍである。
本発明の製造方法により得られる塗布層は、特に制限はないが、好ましくは、リオトロピック液晶化合物と溶媒とを含む溶液または分散液を、長尺フィルム表面に、層状に展開したものである。塗布層のウェット厚みは、好ましくは、１μｍ〜１０μｍである。
一般に、リオトロピック液晶化合物を含む塗布層は、実用的な光学特性を得るため、薄く均一でなければならない。そのためには、塗料を低粘度にする必要がある。しかし、低粘度の塗料は、長尺フィルムのシワの影響で塗布ムラができやすい。そのため従来の製造方法では、均一な塗布層を形成することが困難であった。
本発明の製造方法によれば、長尺フィルムのシワが効果的に抑制できるため、低粘度の塗料を薄く均一に塗布することができる。それによって、薄く均一な塗布層が得られる。
塗布層がリオトロピック液晶化合物を含む場合、リオトロピック液晶化合物の含有量は、塗布層の総重量に対して、好ましくは、０．１重量％〜１０重量％である。
リオトロピック液晶化合物としては、例えば、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、メロシアニン系化合物などが挙げられる。このようなリオトロピック液晶化合物は、可視光領域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）で吸収二色性を示す。そのため、このようなリオトロピック液晶化合物を含む塗布層は、偏光子として用いることができる。
（長尺積層フィルム）
図３に示すように、本発明の製造方法により得られる長尺積層フィルム２３は、長尺フィルム１１と、その表面に形成された塗布層２２とを備える。長尺積層フィルム２３の総厚みは、好ましくは、１０μｍ〜３００μｍである。
図３に示すように、本発明の製造方法により得られる長尺積層フィルム２３は、長尺フィルム１１と、その表面に形成された塗布層２２とを備える。長尺積層フィルム２３の総厚みは、好ましくは、１０μｍ〜３００μｍである。
（実施例）
４−ニトロアニリンと８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸とを、常法（細田豊著「理論製造 染料化学 第５版」昭和４３年７月１５日技報堂発行、１３５頁〜１５２頁）に従って、ジアゾ化およびカップリング反応させて、モノアゾ化合物を得た。
４−ニトロアニリンと８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸とを、常法（細田豊著「理論製造 染料化学 第５版」昭和４３年７月１５日技報堂発行、１３５頁〜１５２頁）に従って、ジアゾ化およびカップリング反応させて、モノアゾ化合物を得た。
このモノアゾ化合物を、同様に上記常法によりジアゾ化し、さらに１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩とカップリング反応させて、下記構造式（１）のアゾ化合物を含む粗生成物を得た。これを、塩化リチウムで塩析することにより、下記構造式（１）のアゾ化合物を得た。
このアゾ化合物を少量採取し、水に溶解して偏光顕微鏡で観察したところ、２０重量％で、ネマチック液晶相を示した。
このアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、５重量％の水溶液を調整し、塗布液（塗料２１に相当する）とした。
＜実施例１＞
図１、２に示す製造方法を用いて実施する。第２ガイドロール１３は、長手方向中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、その両端部１３ｂの直径が４０．４ｍｍとした。下流側ニップロール対を構成する第３ロール１６、第４ロール１７のそれぞれの直径ｄは２０ｍｍで、その幅ｗは２０ｍｍである。第２ガイドロール１３の回転軸１３ａと第３ロール１６および第４ロール１７のそれぞれの回転軸１６ａ、１７ａとで形成される角度（θ３、θ４）を５°となるように第３ロール１６、第４ロール１７を設置した。第１ガイドロール１２の直径は、３０ｍｍである。長尺フィルム１１として、フィルム幅４４０ｍｍ、厚み４０μｍのシクロオレフィン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」）を用いた。この長尺フィルム１１に付与する走行方向１５の張力は、フィルム幅１ｍあたり１００Ｎに設定した。塗布時における長尺フィルム１１の走行方向１５の走行速度は、２ｍ／ｍｉｎである。
図１、２に示す製造方法を用いて実施する。第２ガイドロール１３は、長手方向中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、その両端部１３ｂの直径が４０．４ｍｍとした。下流側ニップロール対を構成する第３ロール１６、第４ロール１７のそれぞれの直径ｄは２０ｍｍで、その幅ｗは２０ｍｍである。第２ガイドロール１３の回転軸１３ａと第３ロール１６および第４ロール１７のそれぞれの回転軸１６ａ、１７ａとで形成される角度（θ３、θ４）を５°となるように第３ロール１６、第４ロール１７を設置した。第１ガイドロール１２の直径は、３０ｍｍである。長尺フィルム１１として、フィルム幅４４０ｍｍ、厚み４０μｍのシクロオレフィン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」）を用いた。この長尺フィルム１１に付与する走行方向１５の張力は、フィルム幅１ｍあたり１００Ｎに設定した。塗布時における長尺フィルム１１の走行方向１５の走行速度は、２ｍ／ｍｉｎである。
上記で製造したリオトロピック液晶性の塗布液（固形分濃度が５％、剪断速度１０００ｓ−１における見かけ粘度が１．３ｍＰａ・ｓ）を、乾燥後の塗布層の膜厚が０．３μｍとなるように、上記シクロオレフィン系ポリマーフィルムに塗布ヘッド１０を用いて塗布速度が２ｍ／ｍｉｎで塗布した。なお、上記見かけ粘度の測定は、測定サンプルの液体を０．１ｃｃ採取し、回転式粘度計（ＨＡＫＫＥ社製ＲＳ１）を用い、剪断速度１０ｓ−１〜２，０００ｓ−１の範囲の粘度を測定した結果に基づいている。
＜比較例１＞
上記実施例１において、上記下流側ニップロール対（１６，１７）を用いないこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例１において、上記下流側ニップロール対（１６，１７）を用いないこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
＜比較例２＞
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、段差のない直径４０．０ｍｍの第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、段差のない直径４０．０ｍｍの第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
＜実施例２＞
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４０．８ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４０．８ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
＜比較例３＞
上記実施例２において、上記下流側ニップロール対（１６，１７）を用いないこと以外、実施例２と同様の条件で塗布した。
上記実施例２において、上記下流側ニップロール対（１６，１７）を用いないこと以外、実施例２と同様の条件で塗布した。
＜実施例３＞
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４３ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４３ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
＜実施例４＞
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４０．１ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例１において、上記第２ガイドロールの替わりに、中間部１３ｃの直径が４０．０ｍｍ、両端部１３ｂの直径が４０．１ｍｍとした第２ガイドロールを用いたこと以外、実施例１と同様の条件で塗布した。
上記実施例および比較例からそれぞれ得られた長尺積層フィルム２３の塗布層の表面状態を評価した。評価は、輝度１０，０００ｃｄ／ｍ２のバックライト（電通産業社製フラットイルミネータ）の上に長尺積層フィルム２３を載置し目視観察を行った。
＜評価結果＞
評価結果を表１に示す。表１に示すとおり、実施例１〜４で得られた長尺積層フィルムは、塗布層の表面にストライプ状のムラは観察されず、塗布面の状態はいずれも良好であった。一方、比較例１、２、３で得られた長尺積層フィルムの塗布層の表面には、ストライプ状のムラが観察された。
評価結果を表１に示す。表１に示すとおり、実施例１〜４で得られた長尺積層フィルムは、塗布層の表面にストライプ状のムラは観察されず、塗布面の状態はいずれも良好であった。一方、比較例１、２、３で得られた長尺積層フィルムの塗布層の表面には、ストライプ状のムラが観察された。
１１ 長尺フィルム
１１ａ 長尺フィルムの塗布面（表面）
１１ｂ 長尺フィルムの支持面（裏面）
１１ｃ 長尺フィルムの幅方向両端部
１２ 第１ガイドロール
１３ 第２ガイドロール
１３ａ 第２ガイドロールの回転軸
１３ｂ 両端部
１３ｃ 中間部
１５ 走行方向
１６ 第３ロール
１６ａ 第３ロールの回転軸
１７ 第４ロール
１７ａ 第４ロールの回転軸
１８ 交点
１９ 長尺フィルムに加わる幅方向の力
２０ 塗布ヘッド
２１ 塗料
２２ 塗布層
２３ 長尺積層フィルム
１１ａ 長尺フィルムの塗布面（表面）
１１ｂ 長尺フィルムの支持面（裏面）
１１ｃ 長尺フィルムの幅方向両端部
１２ 第１ガイドロール
１３ 第２ガイドロール
１３ａ 第２ガイドロールの回転軸
１３ｂ 両端部
１３ｃ 中間部
１５ 走行方向
１６ 第３ロール
１６ａ 第３ロールの回転軸
１７ 第４ロール
１７ａ 第４ロールの回転軸
１８ 交点
１９ 長尺フィルムに加わる幅方向の力
２０ 塗布ヘッド
２１ 塗料
２２ 塗布層
２３ 長尺積層フィルム
Claims (7)
- 長尺フィルムと、当該長尺フィルに積層される塗布層を有する長尺積層フィルムの製造方法であって、
前記長尺フィルムの前記塗布層が積層される塗布面と異なる支持面を、第１ガイドロールと、当該第１ガイドロールよりも当該長尺フィルム走行方向の下流側に配置される第２ガイドロールとで支持させた状態において、当該第１ガイドロールと当該第２ガイドロールとの間に配置された塗布ヘッドを、走行している当該長尺フィルムの当該塗布面に押し付けて塗料を塗布して当該塗布層を形成する塗布層形成工程を含み、
前記塗布層形成工程は、
前記第１ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第１ロールおよび第２ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第１ガイドロールとで、当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記上流側ニップロール対を構成する第１ロールの回転軸と第２ロールの回転軸との交差位置が、当該上流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ
前記上流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第１ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいこと、および／または、
前記第２ガイドロールに対して対向配置され、かつ前記長尺フィルムの塗布面に当接される第３ロールおよび第４ロールを有する上流側ニップロール対と、当該第２ガイドロールとで、前記塗布層を避けるように当該長尺フィルムの幅方向両端フィルム部を挟み、かつ当該長尺フィルムに対しフィルム幅を広げる方向の力を与えながら当該長尺フィルムを走行させつつ前記塗料を塗布する構成であって、
前記下流側ニップロール対を構成する第３ロールの回転軸と第４ロールの回転軸との交差位置が、当該下流側ニップロール対の位置よりも前記長尺フィルムの走行方向下流側にあり、かつ
前記下流側ニップロール対とともに前記長尺フィルムの両端フィルム部を挟む、前記第２ガイドロールの両端部の外周径が、当該両端部以外である中間部の外周径よりも大きいことを特徴とする長尺積層フィルムの製造方法。 - 前記第１ガイドロールおよび／または第２ガイドロールの前記両端部の外周の直径と当該両端部以外である中間部の外周の直径との比（両端部直径：中間部直径）が１００．０２５：１００〜１２５：１００であることを特徴とする請求項１に記載の長尺積層フィルムの製造方法。
- 前記第１ガイドロールの回転軸と前記第１ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ１）および前記第１ガイドロールの回転軸と前記第２ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ２）が、１°〜１０°であり、および／または、
前記第２ガイドロールの回転軸と前記第３ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ３）および前記第２ガイドロールの回転軸とおよび第４ロールの回転軸との鋭角に交差する角度（θ４）が、１°〜１０°であることを特徴とする請求１または２に記載の長尺積層フィルムの製造方法。 - 前記上流側ニップロール対が、前記長尺フィルムと前記第１ガイドロールとに同時に接し、および／または、
前記下流側ニップロール対が、前記長尺フィルムと前記第２ガイドロールとに同時に接することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の長尺積層フィルムの製造方法。 - 前記第１ロール、第２ロール、第３および第４ロールの外周面が、エラストマー樹脂であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の長尺積層フィルムの製造方法。
- 前記長尺フィルムが、シクロオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の長尺積層フィルムの製造方法。
- 前記塗料が、リオトロピック液晶性塗料であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の長尺積層フィルムの製造方法。
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