JP2013208855A - 機能性フィルムの製造方法、及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラミネートフィルムの貼り付け後の支持体の折れ曲がり等の故障の発生を抑制することができる機能性フィルムの製造方法、及びその製造装置を提供する。
【解決手段】
送出し機３２から支持体１２を送り出し、支持体１２上の一方面上にコーティング膜用の塗布液を塗布手段２６により塗布し、塗布液を加熱手段２８で乾燥し、又は／及び塗布液をＵＶ照射装置３０により硬化することによりコーティング膜を形成し、支持体１２を冷却ローラ３１により冷却し、コーティング膜上に、張力調整ローラ３３により張力を調整してラミネートフィルム８２を貼り付け、ラミネートフィルム８２を貼り付けた支持体１２を取り機３４でロール状に巻き取る。
【選択図】 図２

Description

本発明は機能性フィルムの製造方法、及びその製造装置に関する。

光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池等の各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムな等の各種の機能性フィルムが利用されている。機能性フィルムを製造するため、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜技術が利用されている。真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうためには、長尺な支持体上に連続的に成膜を行なうのが有利である。連続的に支持体上に成膜を実施する方式として、長尺な支持体（ウェブとも言う）をロール状に巻回した供給ロールから支持体を連続して送り出し、送り出された支持体に成膜し、成膜された支持体をロール状に巻回して巻取りロールとする、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌｔｏ Ｒｏｌｌ）の方式が知られている。また、コーティング膜と無機膜とを交互に積層したバリア膜を有する機能性フィルムが知られている。

コーティング膜と無機膜とを交互に積層したバリア膜を有する機能性フィルムを製造する工程では、コーティング膜の故障はその後のバリア性能に大きな影響を与える。特に、スジ故障、スリキ故障、支持体折れ曲がりといったコーティング膜の欠落やキズはバリア性能を大きく損なう原因になる。コーティング膜の故障の一つとして、無機膜が成膜される前までにコーティング膜が何らかのダメージを受けてしまう場合がある。

特許文献１には、上記問題を解決するため、コーティング膜を形成した後から無機膜を形成する間コーティング膜を保護するために、コーティング膜の表面にラミネートフィルムを貼り付けることが記述されている。

また、特許文献２には、ラミネートフィルムを貼り付ける際に、加熱ローラを使用することが記述されている。

特開２０１０−２２２７０２号公報 特開２００７−３６０４７号公報

特許文献１ではコーティング膜を形成した後にラミネートフィルムを貼付けている。ことのき、コーティング膜を大気へ暴露させるのを極力低減するため、乾燥直後やUV硬化直後にラミネートフィルムをコーティング膜に貼り付けることが必要とされる。乾燥直後やUV硬化直後では支持体の温度が高いので、ラミネートフィルムをコーティング膜に接着するには有利である。しかしながら、支持体の温度は搬送中に低下し、この温度低下に伴いラミネートフィルムの収縮が発生する。ラミネートフィルムが収縮すると、搬送ローラの駆動モータや減速機により発生する振動、支持体の搬送時のテンション変動や支持体同士を接合した支持体段差などに起因する外乱によりラミネートフィルムが支持体から剥がれる。これにより、支持体が弛んで、支持体が折れ曲がり、製品として使用できないという問題が発生する場合がある。

また、特許文献２では、加熱ローラを使用しているので金属箔とラミネートフィルムとの接着力を得ることができるが、搬送途中で温度が下がり、搬送不良が発生する問題がある。つまり、支持体および貼合されたラミネートフィルムの温度が下がると、それぞれ収縮が始まる。ここで、ラミネートフィルムの収縮が支持体よりも大きくなると、支持体はラミネートフィルムの収縮について行けずに、部分的に剥離して弛み、結果として搬送上のトラブル（折れシワの発生や蛇行）を発生させてしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ラミネートフィルムの貼り付け後の支持体の折れ曲がり等の故障の発生を抑制できる機能性フィルムの製造方法、及びその製造装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による機能性フィルムの製造方法は、支持体を送り出す工程と、支持体上の一方面上にコーティング膜用の塗布液を塗布し、塗布液を乾燥し、又は／及び塗布液を硬化することによりコーティング膜を形成する工程と、支持体を冷却する工程と、コーティング膜上に、張力を調整してラミネートフィルムを貼り付ける工程と、ラミネートフィルムを貼り付けた支持体をロールに巻き取る工程と、を有する。

好ましくは、ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、支持体は２０℃以上４０℃以下の温度を有する。

好ましくは、支持体の冷却が、空冷又は冷却ロールにより行われる。

好ましくは、ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、ラミネートフィルムを貼り付けるときの支持体の温度Ｔ０（℃）とし、ラミネートフィルムの張力をＦ（Ｎ／ｍ）としたときに下記式（１）を満たす。

Ｔ０×Ｆ＜３０００・・・（１）
好ましくは、ラミネートフィルムを貼り付ける工程と支持体をロールに巻き取る工程との間に支持体の温度を維持する工程をさらに有する。

好ましくは、支持体の温度を維持する工程において、ラミネートフィルムを貼り付けるときの支持体の温度Ｔ０（℃）とし、ロールに巻き取られるまでの支持体の温度をＴ１（℃）としたとき下記式（２）を満たす。

Ｔ０−Ｔ１＜２０・・・（２）
好ましくは、ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、ラミネートフィルムのコーティング膜への貼り付けを支持体の一方面からサポートローラにより行う。

好ましくは、サポートローラは１００ｍｍ以上の直径を有し、サポートローラとラミネートフィルムとの接触長は８０ｍｍ以上である。

好ましくは、ラミネートフィルムには、コーティング膜に対して１Ｎ／ｍ以上５Ｎ／ｍ以下の剥離力になる粘着材が使用される。

好ましくは、巻き取られたロールからラミネートフィルムを貼り付けた支持体を送り出し、ラミネートフィルムを剥離した後、コーティング膜上に無機膜を成膜する工程と、さらに有する。

本発明の別の態様による機能性フィルムの製造装置は、支持体を送り出す手段と、前記支持体上の一方面上にコーティング膜用の塗布液を塗布する手段、前記塗布液を乾燥し、又は／及び塗布液を硬化することによりコーティング膜を形成する手段と、前記支持体を冷却する手段と、前記コーティング膜上に、張力を調整してラミネートフィルムを貼り付ける手段と、前記ラミネートフィルムを貼り付けた前記支持体をロールに巻き取る手段と、を有する。

本発明によれば、ラミネートフィルムの貼り付け後の支持体の折れ曲がり等の故障の発生を抑制することができる。

機能性フィルムの構成図。 コーティング膜製膜装置の一例を示す図。 真空成膜装置の一例を示す図。 実施例の結果を示す表図。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。

図１は、機能性フィルムの構成図の一例を示す。図１に示すように、機能性フィルム１０は、支持体１２の表面に成膜されたコーティング膜１４と、コーティング膜１４の上に成膜された無機膜１６を有する。図１に示す機能性フィルム１０は、コーティング膜１４と無機膜１６の２層の組み合わせを、繰り返しの単位として、これを３回繰り返したものである。機能性フィルム１０は最外層にコーティング膜１８を有する。支持体１２の表面側に成膜されるコーティング膜１４と無機膜１６の構造は、上述の構造に限定されない。支持体１２の表面側に無機膜／コーティング膜の順で成膜することができる。

コーティング膜１４および真空成膜による無機膜１６の成膜が可能なものであれば、支持体１２として、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、機能性フィルムに利用されている各種の支持体を使用することができる。

コーティング膜１４には、例えば、密着性を向上させるためのアンカーコート層、大気圧プラズマで成膜される酸化膜、熱硬化性や紫外線硬化性のコーティング膜等の無機膜が成膜される前に成膜される全ての膜が含まれる。

無機膜１６は、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属フッ化物もしくはその複合物を、少なくとも一つを含む物であることが好ましい。無機膜１６、または無機膜１６とコーティング膜１４との積層体を支持体１２の表面側に形成することにより、所定の機能を有する機能性フィルム１０を得ることができる。

以下、実施形態に係る機能性フィルムの製造方法について説明する。機能性フィルムを製造するための製造装置は、例えば、支持体１２の表面にコーティング膜１４を成膜するコーティング膜成膜装置２２と、コーティング膜１４上に無機膜１６を成膜する真空成膜装置２４とで構成される。

図２はコーティング膜成膜装置２２の一例を概念的に示す。コーティング膜成膜装置２２は、塗布手段２６、加熱手段２８、および、ＵＶ照射装置３０を有する。このコーティング膜成膜装置２２は、ロール・ツー・ロールによってコーティング膜１４を成膜するものである。第１に、フィルムロール４０が送出し機３２に装填される。次いで、引取ローラ３６によりフィルムロール４０から支持体１２が長手方向に搬送される。塗布手段２６により、例えば、予め調製された放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを含有する塗布液が支持体１２の一方面に塗布される。加熱手段２８により塗布液を乾燥し、溶剤を蒸発させる。ＵＶ照射装置３０で、乾燥後の塗布液に紫外線を照射し、重合反応を開始させる。塗布液を硬化させてコーティング膜１４が支持体１２上に成膜される。

コーティング膜１４を形成する手段として、加熱手段２８とＵＶ照射装置３０とを示したがこれらに限定されない。例えば、加熱手段２８のみの場合、ＵＶ照射装置３０のみの場合であっても良い。ＵＶ照射装置３０のこれに限定されず、エネルギー線であれば、ＵＶ照射に加えて、Ｘ線照射等の手段を採用することができる。

コーティング膜１４を形成した後、ＵＶ照射装置３０から送り出された際、支持体１２は約１００℃の温度を有している。支持体１２が搬送され、支持体１２のコーティング膜１４の形成された面と反対面と冷却手段である冷却ローラ３１とが接触される。これにより支持体１２の温度は、２０℃以上４０℃以下とされる。冷却手段として冷却ローラ３１を示したが、ノズル（不図示）からエアを吹き付ける空冷でも良い。支持体１２の温度を下げることができれば、その手段は問わない。

ラミネートフィルム８２がラミネートフィルム送出し機８１から送り出される。支持体１２の一方面側からサポートローラ３８によりラミネートフィルム８２がコーティング膜の表面に貼り付けられる。ラミネートフィルム８２は、張力調整ローラ３３により張力が調整される。例えば、張力調整ローラ３３が移動可能な状態で設置され、張力調整ローラ３３を移動させることによりラミネートフィルム８２の張力が調整される。

また、サポートローラ３８と張力調整ローラ３３との間にスパイラルローラ３９が設置される。スパイラルローラ３９はラミネートフィルム８２を幅方向に伸ばし、幅方向に伸ばされた状態でラミネートフィルム８２が支持体１２に貼り付けられる。

ラミネートフィルム８２を支持体１２のコーティング膜１４に貼り付ける場合、支持体１２の温度Ｔ０（℃）とし、ラミネートフィルム８２の張力をＦ（Ｎ／ｍ）としたときに下記式（１）を満たすことが好ましい。

Ｔ０×Ｆ＜３０００・・・（１）
ラミネートフィルム８２の収縮は、支持体１２の温度とラミネートフィルム８２の貼り付け張力と関係が有ることを発明者らは見出した。支持体１２の温度が高い状態で、ラミネートフィルム８２に張力をかけながら支持体１２に貼り合わせると、ラミネートフィルム８２の伸び量は大きくなる。一方で、低温時のラミネートフィルム８２の収縮量が大きくなることがわかった。そのため搬送中にラミネートフィルム８２の温度が低下しラミネートフィルム８２の収縮量が大きくなることで搬送不良カが発生することがわかった。そこで、式（１）の範囲とすることにより、効果的にラミネートフィルム８２の収縮の防止、支持体１２の弛みを防止できることを見出した。

サポートローラ３８は１００ｍｍ以上の直径を有し、サポートローラ３８とラミネートフィルム８２との接触長は８０ｍｍ以上であることが好ましい。

上述の範囲としたのは次の理由からである。サポートローラ３８の径が小さい（例えば、１００ｍｍ未満）とラミネートフィルム８２はサポートローラ３８上での圧力が高くなり、ラミネートフィルム８２の伸び量が大きくなる。そのため温度低下時のラミネートフィルム８２の収縮量が大きくなり搬送不良が発生するおそれがある。また、接触長が短い（例えば、８０ｍｍ未満）場合、密着力が低下し途中で剥がれやすくなり支持体が弛むおそれがある。

ラミネートフィルム８２を貼り付けた支持体１２は、フィルムロール４２として巻取り機３４に巻き取られる。このとき、支持体１２の巻き取りテンションは制御される。

本実施の形態では、サポートローラ３８と巻取り機３４との間に支持体１２の温度を維持する手段として温調ローラ３７が配置される。温調ローラ３７が、支持体１２の温度が低下するのを抑制する。ラミネートフィルム８２を貼り付けるときの支持体１２の温度Ｔ０（℃）とし、巻取り機３４に巻き取られるまでの支持体１２の温度をＴ１（℃）としたとき下記式（２）を満たすことが好ましい。

Ｔ０−Ｔ１＜２０・・・（２）
支持体１２の温度を維持することで、ラミネートフィルム８２が弛むのを抑制できる。これにより故障が発生するのを効果的の防止することができる。温度維持手段として温調ローラ３７を示したが、支持体１２の温度を維持できることができれば、その手段は問わない。例えば、コーティング膜成膜装置２２が設置される室内の温度を制御することで、支持体１２の温度を維持することができる。

コーティング膜１４の成膜後にラミネートフィルム８２が貼り付けられ、コーティング膜１４の表面がラミネートフィルム８２により保護される。

ラミネートフィルム８２の材料として、ＰＥ（高密度のＰＥ、低密度のＰＥ），ＰＥＴ等を使用することができる。特に、価格・生産性の観点からＰＥを使用することが好ましい。

図３に示すように、真空成膜装置２４は、コーティング膜成膜装置２２と同様に、ロール・ツー・ロールによる無機膜の成膜を行なう装置である。真空成膜装置２４は、供給室５０と、成膜室５２と、巻取り室５４とを備える。供給室５０の送出し機５６によりフィルムロール４２から支持体１２が送り出される。支持体１２を長手方向に搬送しながら、成膜室５２内で無機膜１６が支持体１２のコーティング膜１４上に成膜される。コーティング膜１４と無機膜１６とで構成される積層体が成膜された支持体１２が巻取り室５４の巻取り機５８によってフィルムロール４８に巻き取られる。

次に、無機膜１６の成膜方法について説明する。真空成膜装置２４の供給室５０は、送出し機５６と、ガイドローラ６０と、真空排気手段６１と、ラミネートフィルム巻取り機８３を有する。コーティング膜成膜装置２２でコーティング膜１４の成膜とラミネートフィルム８２が貼り付けられた支持体１２を巻回したフィルムロール４２が送出し機５６に装填される。供給室５０は真空排気手段６１により減圧される。減圧によりフィルムロール４２の巻きしまりが生じる。本実施の形態では、コーティング膜１４の表面にラミネートフィルム８２が貼り付けられているので、巻き締まりに起因する擦れのキズからコーティング膜１４を保護することができる。

送出し機５６によりフィルムロール４２から支持体１２が送り出される。支持体１２が成膜室５２に搬送される前に、ラミネートフィルム巻取り機８３により支持体１２からラミネートフィルム８２が巻き取られる。コーティング膜１４が露出した支持体１２が、ガイドローラ６０によって所定の経路を経て、隔壁７４のスリット７４ａを通過し、成膜室５２に搬送される。供給室５０内では、図示しない駆動源によって送出し機５６を図中時計方向に回転する。

成膜室５２内で、支持体１２の表面、すなわちコーティング膜１４の表面に、無機膜１６が成膜される。図３に示すように、成膜室５２は、ドラム６２と、成膜手段６４ａ，６４ｂ、６４ｃ、および６４ｄと、ガイドローラ６８および７０と、真空排気手段７２とを有する。なお、成膜室５２が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合、成膜室５２には、さらに、高周波電源等も設置される。

成膜室５２のドラム６２は、中心線を中心に図示しない駆動源によって、図中反時計方向に回転する。ガイドローラ６８によって所定の経路に案内された支持体１２は、ドラム６２の周面の所定領域に掛け回されて、ドラム６２に支持／案内されつつ、所定の搬送経路を搬送され、成膜手段６４ａ〜６４ｄによって、コーティング膜１４上に無機膜１６が成膜される。このとき成膜される無機膜１６は、５ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有することが好ましい。

成膜手段６４ａ〜６４ｄは、真空成膜法によって、支持体１２の表面に無機膜１６を成膜する装置である。成膜手段として限定はなく、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等、公知の真空成膜法（気相堆積法）が、全て、利用することができる。

従って、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、実施する真空成膜法に応じた、各種の部材で構成される。例えば、成膜室５２がＩＣＰ−ＣＶＤ法（誘導結合型プラズマＣＶＤ）によって無機膜１６の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、誘導磁場を形成するための誘導コイルや、成膜領域に反応ガスを供給するためのガス供給手段等を有して構成される。

また、成膜室５２が、ＣＣＰ−ＣＶＤ法（容量結合型プラズマＣＶＤ）によって無機膜１６の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、中空状でドラム６２に対向する面に多数の小孔を有し反応ガスの供給源に連結される、高周波電極および反応ガス供給手段として作用するシャワー電極等を有して構成される。

また、成膜室５２が、ＣＶＤ法によって気相成膜により無機膜１６の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、反応ガスの導入手段等を有して構成される。

さらに、成膜室５２が、スパッタリングによって無機膜の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、ターゲットの保持手段や高周波電極、スパッタガスの供給手段等を有して構成される。

真空排気手段７２は、成膜室５２内を真空排気して、真空成膜法による無機膜１６の成膜に応じた真空度とするものである。真空排気手段７２は、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種利用可能である。

成膜手段６４ａ〜６４ｄによって無機膜が成膜された支持体１２は、ガイドローラ７０及び７８によって、隔壁７５のスリット７５ａに案内され、巻取り室５４に搬送される。巻取り室５４には真空排気手段８０が設けられる。真空排気手段８０によって、巻取り室５４内が所定圧力となるよう減圧される。巻取り室５４内に設けられた巻取り機５８によって、支持体１２がフィルムロール４８に巻き取られる。

なお、供給室５０には、図示した部材に加えて、一対の搬送ローラや、支持体１２の幅方向の位置を規制するガイド部材など、支持体１２を所定の経路で搬送するための搬送手段が設置されてもよい。

以上のように、機能性フィルムの製造方法において、フィルムロール４０から連続的に支持体１２を送り出し、支持体１２上にコーティング膜１４を成膜し、コーティング膜１４の表面にラミネートフィルム８２を付与してフィルムロール４２にして巻き取る工程と、この工程で巻き取られたフィルムロール４２を真空成膜装置２４内に装填し、フィルムロール４２から連続的にラミネートフィルム８２が付与された支持体１２を送り出し、ラミネートフィルム８２を剥離し、支持体１２のコーティング膜１４上に無機膜１６を成膜し、フィルムロールとして巻き取る工程と、を備えている。

本実施の形態によれば、コーティング膜１４を塗布・乾燥し硬膜した後に、所望の温度に冷却した後にコーティング膜１４表面にラミネートフィルム８２を貼り付けている。その結果、ラミネートフィルム８２の弛み、及び支持体１２の弛みを防止することができる。そして、巻き取られたフィルムロール４２を真空成膜装置２４にセットして、無機膜１６の製膜前にラミネートフィルム８２を剥離することによって、コーティング膜１４が搬送によるダメージを受けることがなく、無機膜１６を形成することが可能となる。その結果、巻き取られたフィルムロール４２を真空成膜装置２４にセットして、無機膜１６の製膜前にラミネートフィルム８２を剥離する。無機膜１６の製膜前に生じる支持体１２の故障を防止できる。コーティング膜１４が支持体１２の搬送でのダメージを受けることがなく、無機膜１６を形成することが可能となる。無機膜１６の割れ／抜け等の欠陥が発生するのを抑制することができ、生産性の高い機能性フィルムの製造方法を提供することができる。

なお、ラミネートフィルム８２は、厚みが１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。

そして、ラミネートフィルム８２は、コーティング膜１４に対して１Ｎ／ｍ以上５Ｎ／ｍ以下の剥離力になる粘着材が使用されていることが好ましい。真空下に置かれた場合、コーティング膜層とラミネートフィルムとの間の空気が抜け密着力が自然と向上してしまうので、強粘着のものを使用すると真空下での剥離が困難になるからである。このコーティング膜１４とラミネートフィルム８２との間の空気の問題を無くすためには、ラミネートフィルム８２の素材としてポリエチレンといった溶融成膜で形成されたフィルム以外に、多孔質な形状をしているシート状部材を用いることも考えられる。

また、無機膜１６は、形成する厚みが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。

本実施の形態の機能性フィルムの製造方法によって、無機膜１６の割れ／抜け等の欠陥が発生するのを抑制することができ、生産性の高い機能性フィルムの製造方法を提供することができるので、機能性フィルムの水分透過率を１．０×１０^−３ｇ／ｍ^２・ｄａｙ未満とすることができる。

コーティング膜１４は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。コーティング膜１４の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。

コーティング膜１４の膜硬度はある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ² 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ²以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。

また、支持体１２は、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。

コーティング膜１４を形成する塗布膜は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。

更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。

これらの中で、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。

また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。

使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。

また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ^２〜５０Ｊ／ｃｍ^２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。

コーティング膜１４の成膜方法としては、通常の溶液塗布法、あるいは真空成膜法等を挙げることができる。

溶液塗布法としては、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。

なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、コーティング膜１４としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ^２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。

モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。

積層フィルム（機能性フィルム）として、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など、各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する際には、無機膜１６として、酸化ケイ素膜等を成膜すればよい。

さらに、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する際には、無機膜１６として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜を成膜すればよい。

中でも特に、コーティング膜１４の優れた表面平滑性により、ガスバリア性の優れた無機膜１６を成膜できるので、本発明は、ガスバリアフィルムの製造に最適である。

以上、本発明の機能性フィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。

以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。但し、これらに限定されるものではない。

図２に示されるコーティング膜成膜装置を用いて機能性フィルムを製造した。コーティング膜は、アクリレート系モノマーと光重合開始材を有機溶剤で溶解させ、ダイコーターにて塗布、乾燥し、紫外線硬化により硬膜させた。コーティング膜層の厚みは、送液量で制御し、完全に硬化した状態で１μｍとなるようにした。

そして、コーティング膜の硬膜後であって塗布面のタッチローラより前の箇所でコーティング膜層表面にラミネートフィルムを貼った。

ラミネートフィルムの張り方としては、紫外線照射装置後の塗布面にラミネートフィルムを挟み込み、ラミネートフィルムに塗布されている粘着層の力のみでコーティング膜表面に貼り付けた。ラミネートフィルムを貼る際には、サポートローラとの間にスパイラルローラを入れ、ラミネートフィルムを幅方向に伸ばすようにして貼るようにした。なお、これは、ラミネートフィルムが均一に貼られていないと、支持体にシワ等のダメージを与えてしまうことを防ぐためである。支持体として、１０００ｍｍ幅の１００μｍ、ＰＥＴベースを使用した。実施例１〜１３と比較例１について、図４の表図に条件と結果（支持体の搬送状態、支持体とラミネートフィルムとの接着、及び総合評価）を示す。支持体の搬送状態について、弛まず、また折れ曲が発生しない場合を良と評価した。支持体とラミネートフィルムとの接着について、剥がれない場合を良とした。総合評価に関して、支持体の搬送状態と支持体とラミネートフィルムとの接着とについて何れも良の場合を優と評価した。支持体の搬送状態が少し弛む、又は支持体とラミネートフィルムとの接着が少し剥がれる場合を良とした。支持体の搬送状態が弛みと折れ曲がる場合を不可とした。

フィルムロールから連続的に支持体を送り出し、支持体上にコーティング膜を成膜し、コーティング膜の表面にラミネートフィルムを付与してフィルムロールにして巻き取る工程で実験を行い、ラミネートフィルムの貼付時の支持体温度を４０℃以下にすると搬送中の支持体の弛みが発生せず効果があることが確認できた。

また、貼付時のラミネートフィルムの張力を調整し、Ｔ０×Ｆを３０００以下にすることで、支持体の弛みはさらに良化することが確認できた。ラミネートフィルム貼付時の支持体温度と巻取るまでの温度差は２０℃以下にすることで、さらに支持体の搬送状態が安定化することが確認できた。サポートローラ径とサポートローラ上での支持体とラミネートフィルムとの接触長さでも支持体の搬送状態が安定化することが確認できた。

最後にラミネートフィルムの貼付時の支持体温度が低すぎるとラミネートフィルムが搬送途中で剥がれてしまう故障が発生したことから２０℃以上が好ましいことが確認できた。

１０…機能性フィルム、１２…支持体、１４…コーティング膜、１６…無機膜、１８…コーティング膜、２２…コーティング膜成膜装置、２４…真空成膜装置、２６…塗布手段、２８…加熱手段、３０…ＵＶ照射装置、３１…冷却ローラ、３３…張力調整ローラ、３４…巻取り機、３６…引取ローラ、３７…温調ローラ、３８…サポートローラ、５０…供給室、５２…成膜室、５４…巻取り室、６０，６８，７０，７８…ガイドローラ、６１，７２，８０…真空排気手段、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ…成膜手段、８２…ラミネートフィルム、８３…ラミネートフィルム巻取り機

Claims (11)

1. 支持体を送り出す工程と、
   前記支持体上の一方面上にコーティング膜用の塗布液を塗布し、前記塗布液を乾燥し、又は／及び前記塗布液を硬化することによりコーティング膜を形成する工程と、
   前記支持体を冷却する工程と、
   前記コーティング膜上に、張力を調整してラミネートフィルムを貼り付ける工程と、
   前記ラミネートフィルムを貼り付けた前記支持体をロールに巻き取る工程と、を有する機能性フィルムの製造方法。
2. 前記ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、前記支持体は２０℃以上４０℃以下の温度を有する請求項１記載の機能性フィルムの製造方法。
3. 前記支持体の冷却が、空冷又は冷却ロールにより行われる請求項１又は２記載の機能性フィルムの製造方法。
4. 前記ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、前記ラミネートフィルムを貼り付けるときの前記支持体の温度Ｔ０（℃）とし、前記ラミネートフィルムの張力をＦ（Ｎ／ｍ）としたときに下記式（１）を満たす請求項１から３のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
   Ｔ０×Ｆ＜３０００・・・（１）
5. 前記ラミネートフィルムを貼り付ける工程と前記支持体をロールに巻き取る工程との間に前記支持体の温度を維持する工程をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
6. 前記支持体の温度を維持する工程において、前記ラミネートフィルムを貼り付けるときの前記支持体の温度Ｔ０（℃）とし、ロールに巻き取られるまでの前記支持体の温度をＴ１（℃）としたとき下記式（２）を満たす請求項５記載の機能性フィルムの製造方法。
   Ｔ０−Ｔ１＜２０・・・（２）
7. 前記ラミネートフィルムを貼り付ける工程において、前記ラミネートフィルムの前記コーティング膜への貼り付けを前記支持体の一方面からサポートローラにより行う請求項１から５のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
8. 前記サポートローラは１００ｍｍ以上の直径を有し、前記サポートローラと前記ラミネートフィルムとの接触長は８０ｍｍ以上である請求項６記載の機能性フィルムの製造方法。
9. 前記ラミネートフィルムには、前記コーティング膜に対して１Ｎ／ｍ以上５Ｎ／ｍ以下の剥離力になる粘着材が使用される請求項１から７のいずれか１項に記載の機能性フィルムの製造方法。
10. 巻き取られた前記ロールから前記ラミネートフィルムを貼り付けた前記支持体を送り出し、前記ラミネートフィルムを剥離した後、前記コーティング膜上に無機膜を成膜する工程と、をさらに有する機能性フィルムの製造方法。
11. 支持体を送り出す手段と、
    前記支持体上の一方面上にコーティング膜用の塗布液を塗布する手段、
    前記塗布液を乾燥し、又は／及び塗布液を硬化することによりコーティング膜を形成する手段と、
    前記支持体を冷却する手段と、
    前記コーティング膜上に、張力を調整してラミネートフィルムを貼り付ける手段と、
    前記ラミネートフィルムを貼り付けた前記支持体をロールに巻き取る手段と、を有する機能性フィルムの製造装置。

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