JP4701488B2 - ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法 - Google Patents
ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面にハードコート層を有するポリカーボネートフィルムの製造方法に関する。本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、最終製品として、各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料などとして広く用いることができる。また、本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、射出成形によりポリカーボネート成形品（例えば基板）を製造する際に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネートは、透明性に優れ、軽量で耐衝撃性が良いことから、ガラスに代わる材料として各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料用に広く検討されている。しかしながら、ポリカーボネートフィルム及びポリカーボネート成形品はガラスに比べ表面硬度が低く、耐擦傷性が劣るという欠点がある。そのため、ポリカーボネートフィルム及びポリカーボネート成形品の表面にハードコート層を形成して表面硬度を高めることが必要である。
【０００３】
成形品表面へのハードコート層の形成は、ハードコート材を含む溶液を成形品表面へスプレー塗布したり、あるいは成形品をハードコート材を含む溶液に浸漬塗布したりして、成形品表面に数μｍから数１０μｍの膜厚のハードコート塗膜を形成し、次いで、加熱又は紫外線照射などの手段によって塗膜を硬化することにより行われる。
しかし、成形品を得た後、その表面へハードコート層を形成するこの方法では、ハードコート層の形成を成形品毎に行わなければならず、生産効率が低い。
【０００４】
そこで、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムをプラスチック成形品を射出成形する時に供するという方法が考えられた。これは、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムを、ハードコート層が射出成形機の金型の一方の型面を向くように、すなわち、ハードコート層が最終成形品の意図する外面に位置するように装着し、次に、金型を閉じ、ポリカーボネートフィルムのベース面と金型の他方の型面との間のキャビティー内にノズルから溶融ポリカーボネート樹脂を注入して、冷却し、成形する、という方法である。ポリカーボネートフィルムと溶融樹脂はその界面で相溶し完全に一体化する。この方法では、射出成形と同時にハードコート層が付与された最終成形品が得られる。
【０００５】
ところで、ポリカーボネートフィルム表面にハードコート層を形成する方式には、ポリカーボネートフィルム１枚毎にハードコート層を形成する枚葉式と、長尺のポリカーボネートフィルムに連続的にハードコート層を形成しロール状に巻き取る連続式などがある。連続式は、生産性の向上、ポリカーボネートフィルムの薄膜化によるコストダウン効果が期待される。本発明は、連続式によるハードコート層付きポリカーボネートフィルム及びその製造方法に関する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ポリカーボネートフィルムに連続的にハードコート層を設ける場合、ロール状に巻かれたポリカーボネートフィルムを繰り出し機に装着し、安定して搬送するために適当なテンションをかけながら、回転する円筒状のガイドロールを介してハードコート材を塗布する場所までポリカーボネートフィルムを搬送する。
【０００７】
その際、ポリカーボネートフィルムの厚みが１００μｍ〜５００μｍのように厚い場合には、ガイドロールの回転が不連続になったり、極端な場合、停止してしまうことがある。ガイドロールがこのような状態になるとガイドロールと接触しているポリカーボネートフィルムにはキズが入る。
【０００８】
また、ハードコート材を塗布後、乾燥炉で乾燥する際や、紫外線硬化型のハードコート材を用いた場合は乾燥後に紫外線照射する際や、乾燥及び／又は硬化後にロール状に巻き取る際にも、回転するガイドロールを介して搬送する場合は、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止したりするとポリカーボネートフィルムにキズが入る。
【０００９】
乾燥炉の中では、製造ライン設計上ガイドロールによるキズがハードコート塗布面に入ることはない。また、ハードコート材を乾燥及び硬化した後では、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止した場合でも、ハードコート材が既に硬化されているのでハードコート層が形成されている面にキズが入ることはほとんどないと考えられる。従って、乾燥工程以降でキズが入るのは、ハードコート材が塗布されていない面である。
【００１０】
以上のことから、ハードコート材を塗布しようとする面は繰り出し機から塗布するまでの間でガイドロールによるキズに気をつければ良いわけであるが、塗布しない面は繰り出し機から巻取り機に至る全工程でガイドロールによるキズに気をつけなければならない。
【００１１】
本発明の目的は、表面にキズのないハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決すべく、本発明者らが検討した結果、ハードコート材を塗布しようとする面とは反対側の面が保護フィルムによって保護されたポリカーボネートフィルムを用いて、ハードコート層を形成することにより、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止した場合でも、表面にキズの無いハードコート層付きポリカーボネートフィルムが得られた。
【００１３】
すなわち、本発明は、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面が保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法であって、
繰り出し機からハードコート材の塗布に至るまでの間に、ハードコート層を形成すべき面と接触するガイドロールは、表面平滑処理されている、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法である。
【００１４】
本発明は、ハードコート層を形成すべき面及び前記面とは反対側の面が共に保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面の保護フィルムを前記ポリカーボネートフィルムから剥がし取りハードコート層を形成すべき面を露出させ、露出したハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法である。
この方法において、ハードコート層を形成すべき面を露出させた後、この面にはガイドロールを接触させることなく、ハードコート材を塗布、乾燥することが好ましい。
【００１５】
本発明の方法において、ハードコート材として熱硬化型ハードコート材を用い、巻取り機に巻き取った後、ハードコート材塗布層を熱硬化させるとよい。
【００１６】
本発明の方法において、ハードコート材として紫外線硬化型ハードコート材を用い、ハードコート材を塗布、乾燥した後、ハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させ、その後、巻取り機に巻き取るとよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
ハードコート材としては、熱硬化型ハードコート材、紫外線硬化型ハードコート材のいずれをも用いることができる。
熱硬化型ハードコート材としては、シリコーン系、メラミン系等が挙げられる。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、通常、ハードコート材が塗布、乾燥されたポリカーボネートフィルムを巻取り機に巻き取った後、ハードコート材塗布層を熱硬化させるとよい。
【００１９】
紫外線硬化型ハードコート材としては、不飽和ポリエステル樹脂系、アクリル系等のラジカル重合性ハードコート材、エポキシ系、ビニルエーテル系等のカチオン重合性ハードコート材を用いることができる。硬化反応性、表面硬度を考慮すると、アクリル系のラジカル重合性ハードコート材が望ましい。
紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、通常、ポリカーボネートフィルムにハードコート材を塗布、乾燥した後、ハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させ、その後、巻取り機に巻き取るとよい。
【００２０】
アクリル系のラジカル重合性ハードコート材は、分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリレート及び光重合開始剤を主たる構成成分とする。
【００２１】
多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、１，６−ヘキサンジ（メタ）アクリレート、（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等の２官能（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌル酸エステル（メタ）アクリレート等の３官能（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）アクリレート等の４官能以上の（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２２】
これらのうち、例えば、ペンタエリスリトールトリ（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）アクリレート等が高い硬度が得られる点から好ましい。
これらのうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記多官能（メタ）アクリレートの使用量は、ハードコート材中（固形分換算）２０〜８０重量％程度である。
【００２３】
さらに、上記多官能（メタ）アクリレートの他に、光重合性オリゴマーあるいはポリマーを用いることもできる。例えば、末端に（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーあるいはポリマーであって、重量平均分子量Ｍｗが例えば１０００〜５００００程度のものである。オリゴマーあるいはポリマー部としては、例えば、ウレタン重合体、エポキシ重合体、ポリエステル重合体、スチレン重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリレート重合体、ブタジエン重合体、シリコーン重合体から形成されるもの等が挙げられる。光重合性オリゴマーあるいはポリマーとしては、例えば、多価アルコールと多価イソシアネートと水酸基含有（メタ）アクリレートとを反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート、多価アルコールと多価カルボン酸及び／又はその無水物と（メタ）アクリル酸とをエステル化させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート、分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物に（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、ポリスチリル（メタ）アクリレート、ポリブタジエン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２４】
光重合開始剤は、公知の種々のものを用いることができる。例えば、ケトン類（アセトフェノン、プロピオフェノン、アントラキノン、チオキサントン、ベンゾフェノン又はそれらの誘導体）、安息香酸エステル類（例えばｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル）、ベンゾインエーテル又はその誘導体（例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル）、アシルホスフィンオキシド等から選択するとよい。もちろん、これら以外のものを用いてもよい。
光重合開始剤の使用量は、例えば、前記多官能（メタ）アクリレート（Ａ）１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部程度の範囲から選択できる。
【００２５】
前記ハードコート材を希釈する有機溶剤としては、ハードコート材を構成する材料が可溶なものであれば、制限なく使用できる。例えば、有機溶剤として、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、ジブチルヒドロキシトルエン、キシレン、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジブチルマレート等が挙げられる。有機溶剤を単独で用いてもよいが、プラスチックベースフィルムへのハードコート層の密着性や、ハードコート層の硬度等を考慮して、２種以上を混合して用いることが多い。
【００２６】
ハードコート材組成物における熱硬化型又は紫外線硬化型ハードコート材と有機溶剤の配合割合は、組成物全体を基準として、通常、ハードコート材２０〜８０重量％、有機溶剤２０〜８０重量％程度である。ハードコート材の良好な溶解性、適切な粘度（塗布適性）が得られるように決定すればよい。
【００２７】
また、ハードコート材組成物には、必要に応じて、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤等の各種公知の添加剤を含ませてもよい。
【００２８】
ハードコート材組成物は、多官能（メタ）アクリレート及び光重合開始剤等のハードコート材成分を上記特定の有機溶剤に、常法により分散又は溶解して得ることができる。
【００２９】
本発明において、ハードコート層を形成すべきポリカーボネートフィルムとして、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面が保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルム、又はハードコート層を形成すべき面及び前記面とは反対側の面が共に保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる。このようなポリカーボネートフィルムは、例えばポリエチレンフィルムをポリカーボネートフィルムの片面又は両面にラミネートして得ることができる。
【００３０】
ポリカーボネートフィルムの厚さは、特に限定されることなく、用途に応じて、例えば１０μｍ〜５００μｍ、好ましくは５０μｍ〜３００μｍである。又、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムをプラスチック成形品を射出成形する際に供する場合には、１００μｍよりも薄いフィルムでは、射出成形の作業性が悪くなる。５００μｍよりも厚いフィルムでは、ロール状での巻き取りが困難となる。
また、保護フィルムの厚さは、例えば２０μｍ〜５０μｍである。保護フィルムとしては、各種フィルムを用いることができるが、好ましくはポリエチレンフィルムである。
【００３１】
本発明において、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面のみに保護フィルムを有する長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる場合には、例えば図１に示される装置構成を用いて、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造することができる。
【００３２】
図１において、ポリカーボネートフィルム(1) はハードコート層を形成すべき面(1a)が内側に、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻かれている。ポリカーボネートフィルム(1) を、繰り出し機(2) から回転するガイドロール(R1)(R2).....(R9) を介して引き出し前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ガイドロール(R7)及び(R8)の間に配された塗布手段(3) を用いてフィルム面(1a)にハードコート材を塗布する。次いで、ポリカーボネートフィルム(1) を乾燥装置(4) 中を通過させてハードコート材を乾燥し、紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には更に紫外線照射装置(5) を通過させてハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させる。その後、ポリカーボネートフィルム(1) を回転するガイドロール(R10)(R11).....(R14)を介して搬送し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして巻取り機(7) に巻き取る。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、巻き取り後に、ハードコート材塗布層を熱硬化させる。
【００３３】
この製造によると、ハードコート層を形成しない面は保護フィルム(1b)によって保護されているので、繰り出し機(2) から巻取り機(7) に至る工程において、ガイドロールによるキズが発生することはない。
【００３４】
ハードコート層を形成すべき面(1a)は、繰り出し機(2) から塗布手段(3) に至るまでにガイドロール(R2)(R4)(R6)と接触する。これらの接触によって、フィルム面(1a)にキズが発生する可能性がある。従って、この製造において、ガイドロール(R2)(R4)(R6)として、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。例えば、クロムメッキされた表面粗さＲａ：０．１〜０．２μｍ程度のアルミニウムガイドロール等を用いるとよい。すべてのガイドロールについて表面平滑処理を行うことも勿論可能であるが、コストアップの要因になる。
【００３５】
塗布手段(3) によってハードコート材が塗布された後は、その塗布面はガイドロールと接触することなく、乾燥装置(4) 中に導入されハードコート材が乾燥固化される。紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後に更に紫外線照射により硬化されるので、このハードコート材塗布層がガイドロール(R11)(R13)と接触しても、キズが入ることはない。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後のハードコート材塗布層表面の硬度が十分ではない場合がある。そのため、乾燥以降のガイドロール(R11)(R13)として、ガイドロール(R2)(R4)(R6)の場合と同様に、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。
【００３６】
本発明において、両面に保護フィルムを有する長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる場合には、例えば図２に示される装置構成を用いて、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造することができる。
【００３７】
図２において、ポリカーボネートフィルム(1) はハードコート層を形成すべき面(1a)の保護フィルム(1c)が内側に、他面の保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻かれている。ポリカーボネートフィルム(1) を、繰り出し機(2) から回転するガイドロール(R1)(R2).....(R9) を介して引き出し前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、保護フィルム巻取り機(6) を用いて保護フィルム(1c)を前記ポリカーボネートフィルム(1) から剥がし取りハードコート層を形成すべき面(1a)を露出させ、ガイドロール(R7)及び(R8)の間に配された塗布手段(3) を用いて露出フィルム面(1a)にハードコート材を塗布する。以降は図１の場合と同様である。
【００３８】
図３は、図２におけるガイドロール(R5)(R6)(R7)付近の拡大図であり、ポリカーボネートフィルム(1) からの保護フィルム(1c)の剥がし取りを示す。
【００３９】
この製造によると、図１の場合と同様、ハードコート層を形成しない面は保護フィルム(1b)によって保護されているので、繰り出し機(2) から巻取り機(7) に至る工程において、ガイドロールによるキズが発生することはない。
【００４０】
ハードコート層を形成すべき面(1a)も保護フィルム(1c)によって保護され、保護フィルム(1c)を剥がし取った後、露出させた面(1a)にはガイドロールを接触させることなく、ハードコート材を塗布、乾燥固化する。従って、図１の場合と同様に、紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後に更に紫外線照射により硬化されるので、このハードコート材塗布層がガイドロール(R11)(R13)と接触しても、キズが入ることはない。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後のハードコート材塗布層表面の硬度が十分ではない場合がある。そのため、乾燥以降のガイドロール(R11)(R13)として、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。
【００４１】
本発明において、ハードコート材組成物の連続的塗布は、バーコート法、ドクターブレード法、リバースコート法、メイヤーバーコート法、グラビアコート法、コンマコート法、スリットダイコート法等の公知の方法で行うことができる。
【００４２】
塗布後の乾燥は、例えば５０〜１２０℃の温度範囲で、例えば１０秒〜５分間程度で行うとよい。紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合の紫外線照射は、キセノンランプ、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等のランプを用いて、紫外線を２００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2 程度照射するとよい。熱硬化型ハードコート材を用いた場合の熱硬化は、例えば５０〜１２０℃の温度範囲で、例えば１０分間〜７２時間程度で行うとよい。
【００４３】
ハードコート層の厚さは、ポリカーボネートフィルムの使用目的にもよるが、硬化後０．５μｍ〜２０μｍ程度、好ましくは２μｍ〜１０μｍ程度になるようにすればよい。
このようにして、本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムが得られる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
（１）使用した製造装置：図２に示した装置、但し紫外線照射装置(5) は配置されていない装置
（２）３０μｍ厚ポリエチレンフィルムを両面にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム（フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用した。
（３）ガイドロール：ガイドロール(R11) 及び(R13) として、表面粗さＲａ＝０．２μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他の全てのガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
（４）フィルムの搬送速度２０ｍ／ｍｉｎ。乾燥装置(4) での乾燥温度１２０℃、乾燥時間３０秒。
（５）ハードコート材：シリコン系熱硬化樹脂 トスガード５１０（ＮＶ＝２１wt％、ＧＥ・東芝シリコーン（株）製）を使用した。
（６）塗布装置(3) ：エクストルージョン型塗布装置（ダイノズル方式）を使用した。
【００４５】
上記の条件で、ポリエチレン保護フィルム(1c)を巻き取った(6) 後、ハードコート材を乾燥後の厚みが４μｍとなるように塗布、乾燥を行ない、ロール状に巻き取った(7) 。その後、ロール状態のままで１００℃で３時間硬化を行ないサンプルを得た。
【００４６】
［実施例２］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
［実施例３］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
［実施例４］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
【００４７】
［実施例５］
ハードコート材：アクリル系ＵＶ硬化型樹脂 ＦＯＰ−１１００（ＮＶ＝８０wt％、日本化薬（株）製）をＭＥＫ／トルエン＝２／１（重量比）でＮＶ＝４０wt％に希釈したものを使用した。
製造装置は、紫外線照射装置(5) が配置された図２に示した装置を使用した。乾燥装置(4) での乾燥温度７０℃、乾燥時間１分間。紫外線照射装置(5) での紫外線照射量：１０００ｍＪ／ｃｍ2 。
上記のように変更した以外は実施例１と同様に行なった。但し、巻き取り後の熱硬化処理は行わなかった。
【００４８】
［実施例６］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５０μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例７］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例８］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例９］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
【００４９】
［比較例１］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例１と同様に行なった。
［比較例２］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例２と同様に行なった。
［比較例３］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例３と同様に行なった。
［比較例４］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例４と同様に行なった。
【００５０】
［比較例５］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例５と同様に行なった。
［比較例６］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例６と同様に行なった。
［比較例７］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例７と同様に行なった。
［比較例８］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例８と同様に行なった。
［比較例９］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例９と同様に行なった。
【００５１】
［実施例１０］
図１に示した装置（但し紫外線照射装置(5) は配置されていない装置）を使用した。ガイドロール(R2)(R4)(R6)(R11)(R13)として、表面粗さＲａ＝０．２μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他のガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
３０μｍ厚ポリエチレン保護フィルム(1b)を片面（ハードコート材を塗布しない面）にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム(1) （フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻いた。上記のように変更した以外は実施例１と同様に行なった。
【００５２】
［実施例１１］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
［実施例１２］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
［実施例１３］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
【００５３】
［実施例１４］
図１に示した装置（紫外線照射装置(5) は配置された装置）を使用した。ガイドロール(R2)(R4)(R6)として、表面粗さＲａ＝０．１μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他のガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
３０μｍ厚ポリエチレン保護フィルム(1b)を片面（ハードコート材を塗布しない面）にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム(1) （フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻いた。上記のように変更した以外は実施例５と同様に行なった。
【００５４】
［実施例１５］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
［実施例１６］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
［実施例１７］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
【００５５】
［実施例１８］
塗布装置をメイヤーバー方式に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
［実施例１９］
塗布装置をマイクログラビア方式に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
［実施例２０］
塗布装置をリバースロール方式（４本リバース方式）に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
【００５６】
［実施例２１］
塗布装置をメイヤーバー方式に変えた以外は、実施例１６と同様に行なった。
［実施例２２］
塗布装置をマイクログラビア方式に変えた以外は、実施例１６と同様に行なった。
［実施例２３］
塗布装置をリバースロール方式（４本リバース方式）に変えた以外は実施例１６と同様に行なった。
【００５７】
得られた実施例の各サンプルにつき、保護フィルムを取り除き、フィルム表面のキズの有無を目視で調べた。同様に比較例の各サンプルにつき、フィルム表面のキズの有無を目視で調べた。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
実施例の各サンプルではいずれも、フィルム表面のキズはなかった。比較例の各サンプルでは、フィルム表面にキズが発生していた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、ハードコート材を塗布しようとする面とは反対側の面が保護フィルムによって保護されたポリカーボネートフィルムを用いて、ハードコート層を形成するので、フィルム表面にキズの無いハードコート層付きポリカーボネートフィルムが提供される。
【００６１】
本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、耐擦傷性に優れ、各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料などとして広く用いることができる。
本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、種々の射出成形品を製造する場合に用いることができるが、ハードコート層が付与された自動車の窓、電車や飛行機などの窓、ショーウィンドー、サンテラス用透明板、自動車のサンルーフ等を製造する場合に、とりわけ好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造するための装置構成例を示す図である。
【図２】 本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造するための装置構成例を示す図である。
【図３】 図２におけるガイドロール(R5)(R6)(R7)付近の拡大図である。
【符号の説明】
(1) ：ポリカーボネートフィルム
(1a)：ハードコート層を形成すべき面
(1b)：ハードコート層を形成しない面の保護フィルム
(1c)：ハードコート層を形成すべき面の保護フィルム
(2) ：繰り出し機
(3) ：塗布手段
(4) ：乾燥装置
(5) ：紫外線照射装置
(6) ：保護フィルム巻取り機
(7) ：巻取り機
(R1)(R2).....(R14)：ガイドロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面にハードコート層を有するポリカーボネートフィルムの製造方法に関する。本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、最終製品として、各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料などとして広く用いることができる。また、本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、射出成形によりポリカーボネート成形品（例えば基板）を製造する際に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネートは、透明性に優れ、軽量で耐衝撃性が良いことから、ガラスに代わる材料として各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料用に広く検討されている。しかしながら、ポリカーボネートフィルム及びポリカーボネート成形品はガラスに比べ表面硬度が低く、耐擦傷性が劣るという欠点がある。そのため、ポリカーボネートフィルム及びポリカーボネート成形品の表面にハードコート層を形成して表面硬度を高めることが必要である。
【０００３】
成形品表面へのハードコート層の形成は、ハードコート材を含む溶液を成形品表面へスプレー塗布したり、あるいは成形品をハードコート材を含む溶液に浸漬塗布したりして、成形品表面に数μｍから数１０μｍの膜厚のハードコート塗膜を形成し、次いで、加熱又は紫外線照射などの手段によって塗膜を硬化することにより行われる。
しかし、成形品を得た後、その表面へハードコート層を形成するこの方法では、ハードコート層の形成を成形品毎に行わなければならず、生産効率が低い。
【０００４】
そこで、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムをプラスチック成形品を射出成形する時に供するという方法が考えられた。これは、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムを、ハードコート層が射出成形機の金型の一方の型面を向くように、すなわち、ハードコート層が最終成形品の意図する外面に位置するように装着し、次に、金型を閉じ、ポリカーボネートフィルムのベース面と金型の他方の型面との間のキャビティー内にノズルから溶融ポリカーボネート樹脂を注入して、冷却し、成形する、という方法である。ポリカーボネートフィルムと溶融樹脂はその界面で相溶し完全に一体化する。この方法では、射出成形と同時にハードコート層が付与された最終成形品が得られる。
【０００５】
ところで、ポリカーボネートフィルム表面にハードコート層を形成する方式には、ポリカーボネートフィルム１枚毎にハードコート層を形成する枚葉式と、長尺のポリカーボネートフィルムに連続的にハードコート層を形成しロール状に巻き取る連続式などがある。連続式は、生産性の向上、ポリカーボネートフィルムの薄膜化によるコストダウン効果が期待される。本発明は、連続式によるハードコート層付きポリカーボネートフィルム及びその製造方法に関する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ポリカーボネートフィルムに連続的にハードコート層を設ける場合、ロール状に巻かれたポリカーボネートフィルムを繰り出し機に装着し、安定して搬送するために適当なテンションをかけながら、回転する円筒状のガイドロールを介してハードコート材を塗布する場所までポリカーボネートフィルムを搬送する。
【０００７】
その際、ポリカーボネートフィルムの厚みが１００μｍ〜５００μｍのように厚い場合には、ガイドロールの回転が不連続になったり、極端な場合、停止してしまうことがある。ガイドロールがこのような状態になるとガイドロールと接触しているポリカーボネートフィルムにはキズが入る。
【０００８】
また、ハードコート材を塗布後、乾燥炉で乾燥する際や、紫外線硬化型のハードコート材を用いた場合は乾燥後に紫外線照射する際や、乾燥及び／又は硬化後にロール状に巻き取る際にも、回転するガイドロールを介して搬送する場合は、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止したりするとポリカーボネートフィルムにキズが入る。
【０００９】
乾燥炉の中では、製造ライン設計上ガイドロールによるキズがハードコート塗布面に入ることはない。また、ハードコート材を乾燥及び硬化した後では、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止した場合でも、ハードコート材が既に硬化されているのでハードコート層が形成されている面にキズが入ることはほとんどないと考えられる。従って、乾燥工程以降でキズが入るのは、ハードコート材が塗布されていない面である。
【００１０】
以上のことから、ハードコート材を塗布しようとする面は繰り出し機から塗布するまでの間でガイドロールによるキズに気をつければ良いわけであるが、塗布しない面は繰り出し機から巻取り機に至る全工程でガイドロールによるキズに気をつけなければならない。
【００１１】
本発明の目的は、表面にキズのないハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決すべく、本発明者らが検討した結果、ハードコート材を塗布しようとする面とは反対側の面が保護フィルムによって保護されたポリカーボネートフィルムを用いて、ハードコート層を形成することにより、ガイドロールの回転が不連続になったり、停止した場合でも、表面にキズの無いハードコート層付きポリカーボネートフィルムが得られた。
【００１３】
すなわち、本発明は、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面が保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法であって、
繰り出し機からハードコート材の塗布に至るまでの間に、ハードコート層を形成すべき面と接触するガイドロールは、表面平滑処理されている、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法である。
【００１４】
本発明は、ハードコート層を形成すべき面及び前記面とは反対側の面が共に保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面の保護フィルムを前記ポリカーボネートフィルムから剥がし取りハードコート層を形成すべき面を露出させ、露出したハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法である。
この方法において、ハードコート層を形成すべき面を露出させた後、この面にはガイドロールを接触させることなく、ハードコート材を塗布、乾燥することが好ましい。
【００１５】
本発明の方法において、ハードコート材として熱硬化型ハードコート材を用い、巻取り機に巻き取った後、ハードコート材塗布層を熱硬化させるとよい。
【００１６】
本発明の方法において、ハードコート材として紫外線硬化型ハードコート材を用い、ハードコート材を塗布、乾燥した後、ハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させ、その後、巻取り機に巻き取るとよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
ハードコート材としては、熱硬化型ハードコート材、紫外線硬化型ハードコート材のいずれをも用いることができる。
熱硬化型ハードコート材としては、シリコーン系、メラミン系等が挙げられる。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、通常、ハードコート材が塗布、乾燥されたポリカーボネートフィルムを巻取り機に巻き取った後、ハードコート材塗布層を熱硬化させるとよい。
【００１９】
紫外線硬化型ハードコート材としては、不飽和ポリエステル樹脂系、アクリル系等のラジカル重合性ハードコート材、エポキシ系、ビニルエーテル系等のカチオン重合性ハードコート材を用いることができる。硬化反応性、表面硬度を考慮すると、アクリル系のラジカル重合性ハードコート材が望ましい。
紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、通常、ポリカーボネートフィルムにハードコート材を塗布、乾燥した後、ハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させ、その後、巻取り機に巻き取るとよい。
【００２０】
アクリル系のラジカル重合性ハードコート材は、分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリレート及び光重合開始剤を主たる構成成分とする。
【００２１】
多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、１，６−ヘキサンジ（メタ）アクリレート、（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等の２官能（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌル酸エステル（メタ）アクリレート等の３官能（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）アクリレート等の４官能以上の（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２２】
これらのうち、例えば、ペンタエリスリトールトリ（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）アクリレート等が高い硬度が得られる点から好ましい。
これらのうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記多官能（メタ）アクリレートの使用量は、ハードコート材中（固形分換算）２０〜８０重量％程度である。
【００２３】
さらに、上記多官能（メタ）アクリレートの他に、光重合性オリゴマーあるいはポリマーを用いることもできる。例えば、末端に（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーあるいはポリマーであって、重量平均分子量Ｍｗが例えば１０００〜５００００程度のものである。オリゴマーあるいはポリマー部としては、例えば、ウレタン重合体、エポキシ重合体、ポリエステル重合体、スチレン重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリレート重合体、ブタジエン重合体、シリコーン重合体から形成されるもの等が挙げられる。光重合性オリゴマーあるいはポリマーとしては、例えば、多価アルコールと多価イソシアネートと水酸基含有（メタ）アクリレートとを反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート、多価アルコールと多価カルボン酸及び／又はその無水物と（メタ）アクリル酸とをエステル化させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート、分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物に（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、ポリスチリル（メタ）アクリレート、ポリブタジエン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２４】
光重合開始剤は、公知の種々のものを用いることができる。例えば、ケトン類（アセトフェノン、プロピオフェノン、アントラキノン、チオキサントン、ベンゾフェノン又はそれらの誘導体）、安息香酸エステル類（例えばｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル）、ベンゾインエーテル又はその誘導体（例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル）、アシルホスフィンオキシド等から選択するとよい。もちろん、これら以外のものを用いてもよい。
光重合開始剤の使用量は、例えば、前記多官能（メタ）アクリレート（Ａ）１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部程度の範囲から選択できる。
【００２５】
前記ハードコート材を希釈する有機溶剤としては、ハードコート材を構成する材料が可溶なものであれば、制限なく使用できる。例えば、有機溶剤として、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、ジブチルヒドロキシトルエン、キシレン、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジブチルマレート等が挙げられる。有機溶剤を単独で用いてもよいが、プラスチックベースフィルムへのハードコート層の密着性や、ハードコート層の硬度等を考慮して、２種以上を混合して用いることが多い。
【００２６】
ハードコート材組成物における熱硬化型又は紫外線硬化型ハードコート材と有機溶剤の配合割合は、組成物全体を基準として、通常、ハードコート材２０〜８０重量％、有機溶剤２０〜８０重量％程度である。ハードコート材の良好な溶解性、適切な粘度（塗布適性）が得られるように決定すればよい。
【００２７】
また、ハードコート材組成物には、必要に応じて、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤等の各種公知の添加剤を含ませてもよい。
【００２８】
ハードコート材組成物は、多官能（メタ）アクリレート及び光重合開始剤等のハードコート材成分を上記特定の有機溶剤に、常法により分散又は溶解して得ることができる。
【００２９】
本発明において、ハードコート層を形成すべきポリカーボネートフィルムとして、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面が保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルム、又はハードコート層を形成すべき面及び前記面とは反対側の面が共に保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる。このようなポリカーボネートフィルムは、例えばポリエチレンフィルムをポリカーボネートフィルムの片面又は両面にラミネートして得ることができる。
【００３０】
ポリカーボネートフィルムの厚さは、特に限定されることなく、用途に応じて、例えば１０μｍ〜５００μｍ、好ましくは５０μｍ〜３００μｍである。又、予め表面にハードコート層を付与したポリカーボネートフィルムをプラスチック成形品を射出成形する際に供する場合には、１００μｍよりも薄いフィルムでは、射出成形の作業性が悪くなる。５００μｍよりも厚いフィルムでは、ロール状での巻き取りが困難となる。
また、保護フィルムの厚さは、例えば２０μｍ〜５０μｍである。保護フィルムとしては、各種フィルムを用いることができるが、好ましくはポリエチレンフィルムである。
【００３１】
本発明において、ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面のみに保護フィルムを有する長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる場合には、例えば図１に示される装置構成を用いて、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造することができる。
【００３２】
図１において、ポリカーボネートフィルム(1) はハードコート層を形成すべき面(1a)が内側に、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻かれている。ポリカーボネートフィルム(1) を、繰り出し機(2) から回転するガイドロール(R1)(R2).....(R9) を介して引き出し前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ガイドロール(R7)及び(R8)の間に配された塗布手段(3) を用いてフィルム面(1a)にハードコート材を塗布する。次いで、ポリカーボネートフィルム(1) を乾燥装置(4) 中を通過させてハードコート材を乾燥し、紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には更に紫外線照射装置(5) を通過させてハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させる。その後、ポリカーボネートフィルム(1) を回転するガイドロール(R10)(R11).....(R14)を介して搬送し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして巻取り機(7) に巻き取る。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、巻き取り後に、ハードコート材塗布層を熱硬化させる。
【００３３】
この製造によると、ハードコート層を形成しない面は保護フィルム(1b)によって保護されているので、繰り出し機(2) から巻取り機(7) に至る工程において、ガイドロールによるキズが発生することはない。
【００３４】
ハードコート層を形成すべき面(1a)は、繰り出し機(2) から塗布手段(3) に至るまでにガイドロール(R2)(R4)(R6)と接触する。これらの接触によって、フィルム面(1a)にキズが発生する可能性がある。従って、この製造において、ガイドロール(R2)(R4)(R6)として、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。例えば、クロムメッキされた表面粗さＲａ：０．１〜０．２μｍ程度のアルミニウムガイドロール等を用いるとよい。すべてのガイドロールについて表面平滑処理を行うことも勿論可能であるが、コストアップの要因になる。
【００３５】
塗布手段(3) によってハードコート材が塗布された後は、その塗布面はガイドロールと接触することなく、乾燥装置(4) 中に導入されハードコート材が乾燥固化される。紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後に更に紫外線照射により硬化されるので、このハードコート材塗布層がガイドロール(R11)(R13)と接触しても、キズが入ることはない。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後のハードコート材塗布層表面の硬度が十分ではない場合がある。そのため、乾燥以降のガイドロール(R11)(R13)として、ガイドロール(R2)(R4)(R6)の場合と同様に、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。
【００３６】
本発明において、両面に保護フィルムを有する長尺状のポリカーボネートフィルムを用いる場合には、例えば図２に示される装置構成を用いて、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造することができる。
【００３７】
図２において、ポリカーボネートフィルム(1) はハードコート層を形成すべき面(1a)の保護フィルム(1c)が内側に、他面の保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻かれている。ポリカーボネートフィルム(1) を、繰り出し機(2) から回転するガイドロール(R1)(R2).....(R9) を介して引き出し前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、保護フィルム巻取り機(6) を用いて保護フィルム(1c)を前記ポリカーボネートフィルム(1) から剥がし取りハードコート層を形成すべき面(1a)を露出させ、ガイドロール(R7)及び(R8)の間に配された塗布手段(3) を用いて露出フィルム面(1a)にハードコート材を塗布する。以降は図１の場合と同様である。
【００３８】
図３は、図２におけるガイドロール(R5)(R6)(R7)付近の拡大図であり、ポリカーボネートフィルム(1) からの保護フィルム(1c)の剥がし取りを示す。
【００３９】
この製造によると、図１の場合と同様、ハードコート層を形成しない面は保護フィルム(1b)によって保護されているので、繰り出し機(2) から巻取り機(7) に至る工程において、ガイドロールによるキズが発生することはない。
【００４０】
ハードコート層を形成すべき面(1a)も保護フィルム(1c)によって保護され、保護フィルム(1c)を剥がし取った後、露出させた面(1a)にはガイドロールを接触させることなく、ハードコート材を塗布、乾燥固化する。従って、図１の場合と同様に、紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後に更に紫外線照射により硬化されるので、このハードコート材塗布層がガイドロール(R11)(R13)と接触しても、キズが入ることはない。熱硬化型ハードコート材を用いた場合には、乾燥後のハードコート材塗布層表面の硬度が十分ではない場合がある。そのため、乾燥以降のガイドロール(R11)(R13)として、表面平滑処理されたガイドロールを用いることが好ましい。
【００４１】
本発明において、ハードコート材組成物の連続的塗布は、バーコート法、ドクターブレード法、リバースコート法、メイヤーバーコート法、グラビアコート法、コンマコート法、スリットダイコート法等の公知の方法で行うことができる。
【００４２】
塗布後の乾燥は、例えば５０〜１２０℃の温度範囲で、例えば１０秒〜５分間程度で行うとよい。紫外線硬化型ハードコート材を用いた場合の紫外線照射は、キセノンランプ、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等のランプを用いて、紫外線を２００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2 程度照射するとよい。熱硬化型ハードコート材を用いた場合の熱硬化は、例えば５０〜１２０℃の温度範囲で、例えば１０分間〜７２時間程度で行うとよい。
【００４３】
ハードコート層の厚さは、ポリカーボネートフィルムの使用目的にもよるが、硬化後０．５μｍ〜２０μｍ程度、好ましくは２μｍ〜１０μｍ程度になるようにすればよい。
このようにして、本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムが得られる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
（１）使用した製造装置：図２に示した装置、但し紫外線照射装置(5) は配置されていない装置
（２）３０μｍ厚ポリエチレンフィルムを両面にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム（フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用した。
（３）ガイドロール：ガイドロール(R11) 及び(R13) として、表面粗さＲａ＝０．２μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他の全てのガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
（４）フィルムの搬送速度２０ｍ／ｍｉｎ。乾燥装置(4) での乾燥温度１２０℃、乾燥時間３０秒。
（５）ハードコート材：シリコン系熱硬化樹脂 トスガード５１０（ＮＶ＝２１wt％、ＧＥ・東芝シリコーン（株）製）を使用した。
（６）塗布装置(3) ：エクストルージョン型塗布装置（ダイノズル方式）を使用した。
【００４５】
上記の条件で、ポリエチレン保護フィルム(1c)を巻き取った(6) 後、ハードコート材を乾燥後の厚みが４μｍとなるように塗布、乾燥を行ない、ロール状に巻き取った(7) 。その後、ロール状態のままで１００℃で３時間硬化を行ないサンプルを得た。
【００４６】
［実施例２］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
［実施例３］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
［実施例４］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１と同様に行なった。
【００４７】
［実施例５］
ハードコート材：アクリル系ＵＶ硬化型樹脂 ＦＯＰ−１１００（ＮＶ＝８０wt％、日本化薬（株）製）をＭＥＫ／トルエン＝２／１（重量比）でＮＶ＝４０wt％に希釈したものを使用した。
製造装置は、紫外線照射装置(5) が配置された図２に示した装置を使用した。乾燥装置(4) での乾燥温度７０℃、乾燥時間１分間。紫外線照射装置(5) での紫外線照射量：１０００ｍＪ／ｃｍ2 。
上記のように変更した以外は実施例１と同様に行なった。但し、巻き取り後の熱硬化処理は行わなかった。
【００４８】
［実施例６］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５０μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例７］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例８］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
［実施例９］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例５と同様に行なった。
【００４９】
［比較例１］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例１と同様に行なった。
［比較例２］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例２と同様に行なった。
［比較例３］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例３と同様に行なった。
［比較例４］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例４と同様に行なった。
【００５０】
［比較例５］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例５と同様に行なった。
［比較例６］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例６と同様に行なった。
［比較例７］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例７と同様に行なった。
［比較例８］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例８と同様に行なった。
［比較例９］
ポリカーボネートフィルムの両面いずれにもポリエチレン保護フィルムを設けず、従って巻き取り機(6) を使用しなかった以外は、実施例９と同様に行なった。
【００５１】
［実施例１０］
図１に示した装置（但し紫外線照射装置(5) は配置されていない装置）を使用した。ガイドロール(R2)(R4)(R6)(R11)(R13)として、表面粗さＲａ＝０．２μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他のガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
３０μｍ厚ポリエチレン保護フィルム(1b)を片面（ハードコート材を塗布しない面）にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム(1) （フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻いた。上記のように変更した以外は実施例１と同様に行なった。
【００５２】
［実施例１１］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
［実施例１２］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
［実施例１３］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１０と同様に行なった。
【００５３】
［実施例１４］
図１に示した装置（紫外線照射装置(5) は配置された装置）を使用した。ガイドロール(R2)(R4)(R6)として、表面粗さＲａ＝０．１μｍのクロムメッキした金属ロールを使用した。その他のガイドロールとして、表面粗さＲａ＝１．５μｍのアルマイトで表面処理したアルミガイドロールを使用した。
３０μｍ厚ポリエチレン保護フィルム(1b)を片面（ハードコート材を塗布しない面）にラミネートした２００μｍ厚ポリカーボネートフィルム(1) （フィルム幅＝１００ｍｍ）を使用し、保護フィルム(1b)が外側になるようにして繰り出し機(2) に巻いた。上記のように変更した以外は実施例５と同様に行なった。
【００５４】
［実施例１５］
ポリカーボネートフィルムの厚さを１００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
［実施例１６］
ポリカーボネートフィルムの厚さを３００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
［実施例１７］
ポリカーボネートフィルムの厚さを５００μｍに変えた以外は、実施例１４と同様に行なった。
【００５５】
［実施例１８］
塗布装置をメイヤーバー方式に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
［実施例１９］
塗布装置をマイクログラビア方式に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
［実施例２０］
塗布装置をリバースロール方式（４本リバース方式）に変えた以外は、実施例３と同様に行なった。
【００５６】
［実施例２１］
塗布装置をメイヤーバー方式に変えた以外は、実施例１６と同様に行なった。
［実施例２２］
塗布装置をマイクログラビア方式に変えた以外は、実施例１６と同様に行なった。
［実施例２３］
塗布装置をリバースロール方式（４本リバース方式）に変えた以外は実施例１６と同様に行なった。
【００５７】
得られた実施例の各サンプルにつき、保護フィルムを取り除き、フィルム表面のキズの有無を目視で調べた。同様に比較例の各サンプルにつき、フィルム表面のキズの有無を目視で調べた。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
実施例の各サンプルではいずれも、フィルム表面のキズはなかった。比較例の各サンプルでは、フィルム表面にキズが発生していた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、ハードコート材を塗布しようとする面とは反対側の面が保護フィルムによって保護されたポリカーボネートフィルムを用いて、ハードコート層を形成するので、フィルム表面にキズの無いハードコート層付きポリカーボネートフィルムが提供される。
【００６１】
本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、耐擦傷性に優れ、各種工業材料、建築材料、装飾材料、光学材料、家庭材料などとして広く用いることができる。
本発明で製造されるハードコート層付きポリカーボネートフィルムは、種々の射出成形品を製造する場合に用いることができるが、ハードコート層が付与された自動車の窓、電車や飛行機などの窓、ショーウィンドー、サンテラス用透明板、自動車のサンルーフ等を製造する場合に、とりわけ好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造するための装置構成例を示す図である。
【図２】 本発明のハードコート層付きポリカーボネートフィルムを製造するための装置構成例を示す図である。
【図３】 図２におけるガイドロール(R5)(R6)(R7)付近の拡大図である。
【符号の説明】
(1) ：ポリカーボネートフィルム
(1a)：ハードコート層を形成すべき面
(1b)：ハードコート層を形成しない面の保護フィルム
(1c)：ハードコート層を形成すべき面の保護フィルム
(2) ：繰り出し機
(3) ：塗布手段
(4) ：乾燥装置
(5) ：紫外線照射装置
(6) ：保護フィルム巻取り機
(7) ：巻取り機
(R1)(R2).....(R14)：ガイドロール
Claims (5)
- ハードコート層を形成すべき面とは反対側の面が保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法であって、
繰り出し機からハードコート材の塗布に至るまでの間に、ハードコート層を形成すべき面と接触するガイドロールは、表面平滑処理されている、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法。 - ハードコート層を形成すべき面及び前記面とは反対側の面が共に保護フィルムによって保護された長尺状のポリカーボネートフィルムを、繰り出し機からガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送しながら、ハードコート層を形成すべき面の保護フィルムを前記ポリカーボネートフィルムから剥がし取りハードコート層を形成すべき面を露出させ、露出したハードコート層を形成すべき面にハードコート材を塗布、乾燥し、ハードコート材塗布層を形成し、
得られたポリカーボネートフィルムを、ガイドロールを介して前記フィルムの長さ方向に搬送し、巻取り機に巻き取ることを含む、ハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法。 - ハードコート層を形成すべき面を露出させた後、この面にはガイドロールを接触させることなく、ハードコート材を塗布、乾燥する、請求項２に記載のハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法。
- ハードコート材として熱硬化型ハードコート材を用い、巻取り機に巻き取った後、ハードコート材塗布層を熱硬化させる、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法。
- ハードコート材として紫外線硬化型ハードコート材を用い、ハードコート材を塗布、乾燥した後、ハードコート材塗布層に紫外線照射を行い硬化させ、その後、巻取り機に巻き取る、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のハードコート層付きポリカーボネートフィルムの製造方法。
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