JP5214311B2 - 飛散防止用フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
このような飛散防止用フィルムの表面には、貼付時に傷が付くのを防止するために、一般に0.5〜5μm程度のハードコート層が設けられる。このハードコート層は、薄膜塗工に適した塗工方法として、ロッドにワイヤーを螺旋状に巻き付けたものを用いるロッドコータにより形成されることが多い。
近年、オフィスなどの照明に用いる蛍光灯として、人間の目の感度の高い青、緑、赤の波長にピークを有する3波長型が使われることが多くなり、ハードコート層の厚みムラに起因する干渉縞が、今まで以上に認識されるようになってきた。
ロッドコータによる厚みムラは、一般に基材の幅方向に発生し、基材の流れに沿って連続して発生する。
厚みムラのあるハードコート表面に、青、緑、赤の光が照射されると、ハードコート層の表面で反射したものと、ハードコート層を透過し、基材との界面で反射した光が干渉して、厚みに対応する青、緑、赤の光が強め合うことにより、青、緑、赤の干渉縞となって認識される。
3波長型ではない従来の照明は、連続する波長を含むことから、それぞれの色の境界が曖昧になるため、あまり認識されていなかった。
また、ハードコート層と基材フィルムの屈折率を同じにして、その界面で反射する光を低減する方法(例えば、特許文献3参照)が開示されているが、この方法では高価な樹脂を用いる必要があった。
さらに、ハードコート層の厚さを均一にする方法として、乾燥工程での希釈溶媒の急激な揮発による厚さムラを抑える方法(例えば特許文献4参照)が開示されているが、この方法では、塗布精度による厚みムラを完全になくすことはできない。
(1)ハードコート層形成用塗工液のレベリングが悪い場合、ロッドに巻き付けたワイヤーの目が残り、その結果、幅数百μm程度の干渉縞が、流れ方向に沿って全面に発生する。
(2)基材フィルムの弛みにより、ロッドと基材フィルムの間のギャップにムラが生じる場合には、幅数cm程度の干渉縞が、流れ方向に沿って周期的に発生する。
(3)ロッドの撓みにより、基材フィルムとロッドの間のギャップにムラが生じる場合には、幅数十cm程度の干渉縞が、流れ方向に沿って周期的に発生する。
上記(1)は、塗工液のレベリングを改善することで、干渉縞の発生を、ほぼ完全に抑制することができるが、(2)及び(3)は、干渉縞の発生を完全には抑制することができない。
ハードコート層を有する飛散防止用フィルムの該ハードコート層表面の全面に、エネルギー硬化型材料からなる複数の独立した凸部、好ましくは特定形状の微小凸部を一定のピッチで形成させることにより、干渉縞を凸部の外周に形成される微小なものに分散させ、肉眼で認識不可能なサイズにし得ることを見出した。
また、基材フィルムの一方の面に、ハードコート層形成材料をアプリケータロールにより塗工して、塗工層を形成したのち、特定の小さな直径を有し、かつ表面に複数の独立した凹部が一定のピッチで設けられた彫刻ロッドを前記塗工層に当接させながら、基材フィルムに対して正回転(順回転)させることによって、前記塗工層の表面に、該凹部に対応する凸部を一定のピッチで形成し、次いで該塗工層を硬化させることにより、干渉縞の発生が効果的に抑制された飛散防止用フィルムが効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
[1]基材フィルムの一方の面にハードコート層を有し、他方の面に粘着剤層及び剥離シートが順に積層されてなり、上記ハードコート層表面の全面に、エネルギー硬化型材料からなる複数の独立した凸部が一定のピッチで存在し、各凸部の高さが0.1〜10μmであり、隣り合った凸部間のピッチ(頂部中心点と頂部中心点との間隔)が100〜500μmであり、凸部形状が、多角錐台又は円錐台であり、各凸部の底面面積が0.001〜0.25mm 2 である飛散防止用フィルムの製造方法であって、前記基材フィルムの一方の面に、固形分濃度が20〜60質量%であり、溶液状態のハードコート層形成材料をアプリケータロールにより過剰に塗工して、未硬化の塗工層を形成したのち、複数の独立した凹部が一定のピッチで存在する直径5〜15mmの彫刻ロッドを前記塗工層に当接させながら、前記基材フィルムの流れ方向に対して正回転させることによって、前記彫刻ロッドで前記基材フィルムの一方の面から前記ハードコート層形成材料を掻き落とすことにより、前記塗工層の表面に、前記凹部に、実質上対応する複数の独立した凸部を一定のピッチで形成し、次いで前記塗工層を加熱乾燥後、硬化させる工程を含むことを特徴とする飛散防止用フィルムの製造方法、
[2]前記彫刻ロッドに形成された凹部が、前記彫刻ロッドの外周方向に対して、30〜60度傾いて等間隔で整列してなる上記[1]項に記載の飛散防止用フィルムの製造方法、及び
[3]前記ハードコート層形成材料が、エネルギー硬化型材料であって、前記塗工層にエネルギーを印加して、前記塗工層を硬化させる上記[1]又は[2]項に記載の飛散防止用フィルムの製造方法、
を提供するものである。
[飛散防止用フィルム]
本発明の飛散防止用フィルムは、基材フィルムの一方の面にハードコート層を有し、他方の面に粘着剤層及び剥離シートが順に積層された構造の積層フィルムであって、上記ハードコート層表面の全面に、エネルギー硬化型材料からなる複数の独立した微小凸部が一定のピッチで存在することを特徴とする。
(基材フィルム)
本発明の飛散防止用フィルムにおける基材フィルムに特に制限はなく、従来飛散防止用フィルムの基材として用いられている公知のフィルムの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。この基材フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエチレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースアセテートなどのセルロース系樹脂などからなるフィルム又はこれらの積層フィルムが挙げられる。
また、この基材フィルムは、透明なものが好ましく、所望により着色又は蒸着されていてもよく、また紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤などを含んでいてもよい。さらに、その表面に設けられる層との密着性を向上させる目的で、所望により片面又は両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材フィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、プライマー層を設けることもできる。
本発明の飛散防止用フィルムにおいては、前記基材フィルムの一方の面にハードコート層が設けられる。このハードコート層の形成材料に特に制限はなく、従来飛散防止用フィルムのハードコート層の形成に用いられている材料の中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。
<ハードコート層形成材料>
本発明においては、ハードコート層形成材料として、エネルギー硬化型材料を好ましく用いることができる。このエネルギー硬化型材料は、熱エネルギーの印加又はエネルギー線の照射により、架橋する材料を指す。ここで、エネルギー線とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線又は電子線などである。
本発明で用いるエネルギー硬化型材料は、(1)エネルギー線硬化型材料と(2)熱硬化型材料に分けることができる。
このエネルギー線硬化型材料としては、エネルギー硬化型化合物と所望により光重合開始剤を含む材料などを挙げることができる。
エネルギー硬化型化合物としては、エネルギー硬化型オリゴマー、エネルギー硬化型モノマーなどが挙げられる。エネルギー硬化型オリゴマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリブタジエンアクリレート系、シリコーンアクリレート系、エネルギー硬化型液状シリコーンゴムなどが挙げられる。ここで、ポリエステルアクリレート系オリゴマーとしては、例えば多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより、あるいは、多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。エポキシアクリレート系オリゴマーは、例えば、比較的低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、(メタ)アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。また、このエポキシアクリレート系オリゴマーを部分的に二塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシアクリレートオリゴマーも用いることができる。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールとポリイソシアナートの反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができ、ポリオールアクリレート系オリゴマーは、ポリエーテルポリオールの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
上記オリゴマーの重量平均分子量は、GPC法で測定した標準ポリメチルメタクリレート換算の値で、好ましくは500〜100,000、より好ましくは1,000〜70,000さらに好ましくは3,000〜40,000の範囲で選定される。
このオリゴマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
配合量は、上述のエネルギー硬化型化合物100質量部に対し、通常0.1〜10質量部である。
一方、熱硬化型材料としては、前述したエネルギー線硬化型材料において、光重合開始剤の代わりに、所望により熱重合開始剤を含有させた材料を使用することができる。
この熱重合開始剤としては、有機過酸化物やアゾ系化合物が用いられる。有機過酸化物としては、例えばジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、アセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール類、t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキサイド類、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート等のパーオキシエステル類等が挙げられる。
これらの重合開始剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、使用するエネルギー硬化型化合物100質量部に対し、通常0.1〜10質量部である。
適当な溶剤中に、前述したエネルギー硬化型化合物と、所望により光重合開始剤、さらには各種添加剤、例えば光増感剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、消泡剤などを適宜加えて均一溶液を調製することにより、エネルギー線硬化型材料からなるハードコート層形成材料が得られる。
また、同様に、適当な溶剤中に、前述したエネルギー硬化型化合物と、所望により熱重合開始剤、さらには各種添加剤、例えば重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、消泡剤などを加えて均一溶液を調製することにより、熱硬化型材料からなるハードコート層形成材料が得られる。
ハードコート層形成材料の調製に用いる溶剤としては、例えばヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
このようにして調製されたハードコート層形成材料(エネルギー線硬化型材料、熱硬化型材料)の固形分濃度は、塗工性及び後で説明する所定の微小凸部形状賦形性などの観点から20〜60質量%の範囲が好ましく、30〜50質量%の範囲がより好ましい。
本発明においては、前記のようにして得られたハードコート層形成材料(エネルギー線硬化型材料、熱硬化型材料)を用い、後述の飛散防止用フィルムの製造方法におい詳述するように、直径5〜15mmの彫刻ロッドを用いて、前述した基材フィルムの一方の面に、所定形状の複数の独立した微小凸部を一定のピッチで形成させてなる塗工層を形成し、この塗工層を加熱乾燥後、エネルギーを印加して硬化させることにより、表面全面に、所定形状の複数の独立した微小凸部が一定のピッチで存在するハードコート層を形成することができる。
エネルギーの印加による塗工層の硬化に、エネルギーとしてエネルギー線を用いる場合には、ハードコート層形成材料として前述のエネルギー線硬化型材料が用いられ、そして
エネルギー線としては、通常紫外線又は電子線が用いられる。紫外線は、高圧水銀ランプ、無電極ランプ[例えばフュージョンUVシステム社製]、キセノンランプなどで得られ、一方、電子線は電子線加速器などによって得られる。このエネルギー線の中では、特に紫外線が好適である。このエネルギー線の照射量としては、適宜選択されるが、例えば紫外線の場合には、光量で100〜500mJ/cm2が好ましく、電子線の場合には、10〜1,000krad程度が好ましい。
一方、エネルギーとして熱エネルギーを印加する場合には、ハードコート層形成材料として前述の熱硬化型材料が用いられ、そして100〜140℃程度の温度で1〜5分間程度加熱処理する。
このようにして、所定形状に賦形されたハードコート層が得られる。
本発明におけるハードコート層には、その表面全面に、エネルギー硬化型材料からなる複数の独立した微小凸部が一定のピッチで形成されており、そして各凸部は、以下に示す形状を有するものが、干渉縞を微小なものに分散させ、肉眼で認識不可能なサイズにするために好ましい。
本発明においては、各凸部の高さ(凸部の頂点から底面までの距離)は、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜8μmであることがより好ましく、0.8〜5μmであることがさらに好ましい。また隣り合った凸部間のピッチ(頂部中心点と頂部中心点との間隔)は、100〜500μmで一定であることが好ましく、130〜300μmであることがより好ましく、150〜250μmであることがさらに好ましい。
さらに、各凸部の形状としては、多角錐台又は円錐台であることが好ましい。多角錐台としては、三角錐台、四角錐台及び六角錐台が好ましい。また、横断面形状において、各辺が同じ寸法であってもよいし(正多角錐台)、異なる寸法のものであってもよい。一方、円錐台は、横断面形状が真円形状、長円形状のいずれであってもよい。これらの形状の中では、上記形状に賦形するのに用いられる、後で説明する彫刻ロッドの製作上の容易さなどの点から、正三角錐台及び正四角錐台が好適である。
また、前記の多角錐台又は円錐台の底面に対する角度は、30〜60度程度であることが好ましい。
本発明においては、各凸部の底面面積は0.001〜0.25mm2であることが好ましく、0.002〜0.20mm2であることがより好ましく、0.003〜0.15mm2であることがさらに好ましい。
なお、本発明においては、凸部がエッジ部を有する場合、該エッジ部がハードコート層形成時において、不可避的に丸味を帯びる場合があり、したがって、該エッジ部が丸味を帯びたものも、その形状に包含されるものとする。ハードコート層形成材料の塗工粘度が低い場合には、凸部がレベリングして底面面積を特定できないことがあるが、凸部の高さが上記の範囲であれば干渉縞を凸部の周縁に分散させ肉眼では認識不可能なサイズにすることができる。
このようなハードコート層の賦形に関しては、後で述べる飛散防止用フィルムの製造方法において説明する。
本発明の飛散防止用フィルムにおいて、基材フィルムの前記ハードコート層とは反対面に設けられる粘着剤層を形成する粘着剤としては特に制限はなく、従来飛散防止用フィルムの粘着剤層に慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えばアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤及びポリエステル系粘着剤などを用いることができる。これらの粘着剤は、エマルション型、溶剤型、無溶剤型のいずれであってもよい。粘着剤層の厚さは、通常1〜300μm、好ましくは5〜100μm程度である。
前記各種の粘着剤の中では、耐候性などの面から、アクリル系粘着剤が好ましい。
なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
前記アクリル系粘着剤に含まれるアクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体が用いられる。この(メタ)アクリル酸エステル系共重合体としては、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルと、活性水素をもつ官能基を有する単量体と、所望により用いられる他の単量体との共重合体を好ましく挙げることができる。
ここで、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、所望により用いられる他の単量体の例としては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、ビニリデンクロリドなどのハロゲン化オレフィン類;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体;N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミドなどのN,N−ジアルキル置換アクリルアミド類などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
該アクリル系粘着剤において、樹脂成分として用いられる(メタ)アクリル酸エステル系共重合体は、その共重合形態については特に制限はなく、ランダム、ブロック、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
該アクリル系粘着剤層としては、架橋処理されたものが好ましく、この架橋処理に用いられる架橋剤としては特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において架橋剤として慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。このような架橋剤としては、例えばポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが挙げられるが、ポリイソシアネート化合物やエポキシ化合物が好ましく用いられる。
本発明においては、この架橋剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、架橋剤の種類にもよるが、前記(メタ)アクリル酸エステル系共重合体100質量部に対し、通常0.01〜20質量部、好ましくは、0.1〜10質量部の範囲で選定される。
また、このアクリル系粘着剤には、所望により粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、シランカップリング剤、充填剤などを添加することができる。
また、前記剥離シートの剥離剤層面に、粘着剤を前記と同様にして塗布、乾燥して粘着剤層を設けたのち、これを、基材フィルムのハードコート層とは反対面に貼付し、該粘着剤層を転写し、剥離シートはそのまま貼り付けた状態にしておいてもよい。
前記剥離シートとしては、例えばグラシン紙、コート紙、上質紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムなどのプラスチックフィルムに、剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系などを用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。該剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20〜250μm程度である。
[飛散防止用フィルムの製造方法]
本発明の飛散防止用フィルムの製造方法(以下、単に本発明の製造方法と略称することがある。)は、前述した本発明の飛散防止用フィルムを製造する方法であって、基材フィルムの一方の面に、ハードコート層形成材料をアプリケータロールにより塗工して、塗工層を形成したのち、複数の独立した凹部が一定のピッチで存在する直径5〜15mmの彫刻ロッドを前記塗工層に当接させながら、基材フィルムの流れ方向に対して正回転(順回転)させることによって、前記塗工層の表面に、該凹部に実質上対応する複数の独立した微小凸部を一定のピッチで形成し、次いで該塗工層を硬化させる工程を含むことを特徴とする。
本発明の製造方法においては、基材フィルムの一方の面に、ハードコート層形成材料をアプリケータロールにより塗工して設けられた塗工層に、前述した所定の形状を付与するために、直径5〜15mmの彫刻ロッドが用いられる。直径が5mm未満ではロッドがたわむため塗工が困難であり、彫刻ロッドの直径が15mmを超えると、彫刻ロッドが該塗工層表面から小さい角度で離れるため、塗工層の表面張力の影響により凹部の形成が困難となる。
この彫刻ロッドを前記塗工層に当接させながら、基材フィルムの流れ方向に対して正回転(順回転)させることにより、該塗工層表面の全面に、前述したような複数の独立した微小凸部を一定のピッチで形成させる。彫刻ロッドの回転速度は、基材フィルムの流れ速度に一致することが必要であるが、彫刻ロッドの直径が15mm以下であれば、彫刻ロッドが塗工層表面に接触している時間が短く、かつ大きな角度で離れるために、塗工層の表面張力の影響を受けにくくなるため、回転速度が基材フィルムの流れに一致していなくても微小凸部を形成することができる。
前述した凸部の形状から、当該彫刻ロッド表面には、複数の独立した凹部が一定のピッチで設けられ、かつ該凹部の形状は、前述した凸部形状から、実質上、下記形状のものとなる。
さらに、各凹部の形状としては、逆多角錐台又は逆円錐台であることが好ましい。逆多角錐台としては、逆三角錐台、逆四角錐台及び逆六角錐台が好ましい。また、横断面形状において、各辺が同じ寸法であってもよいし(逆正多角錐台)、異なる寸法のものであってもよい。一方、逆円錐台は、横断面形状が真円形状、長円形状のいずれであってもよい。これらの形状の中では、彫刻ロッドの制作上の容易さなどの点から、逆正三角錐台及び逆正四角錐台が好適である。
また、前記の逆多角錐台及び逆円錐台の底面に対する角度は、120〜150度程度であることが好ましい。
本発明においては、各凹部の開口部面積は、0.01〜0.25mm2であることが好ましく、0.015〜0.09mm2であることがより好ましく、0.02〜0.06mm2であることがさらに好ましい。
また、彫刻ロッドに形成される凹部は、当該ロッドの外周方向(回転方向)に対して、30〜60度程度傾いて等間隔で整列してなることが好ましい。回転方向に一致している場合には、基材フィルムの流れ方向に対して、独立していない筋状の凸部を形成してしまうおそれがあるからである。
このような彫刻ロッドを用い、ハードコート層表面の全面に、当該彫刻ロッドの凹部に実質上対応する、独立した一定のピッチの微小凸部を設けることにより、干渉縞を微小なものに分散させ、肉眼で認識不可能なサイズにすることができる。
第1凸条1は、ロッド素材7の軸芯0に対して右まわりにねじれ角α1でねじれた多条のねじ山形状をなしており、第2凸条2は、第1凸条1のねじれ方向と反対方向(左まわり方向)へねじれ角α2でねじれた多条のねじ山形状をなしている。この例ではねじれ角α1=45°、α2=−45°で、第1凸条1及び第2凸条2は直角に交差している。また、第1凸条1及び第2凸条2の間隔は互いに等しく、凹部3の開口形状は正方形とされている。
また、正方形の凹部3の4つの側壁面3bは、いずれも底面3aへ向かうに従って30°〜60°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされており、この例ではβ=45°で傾斜させられている。すなわち、この例の凹部3は、横断面が正方形の逆正四角錐台をなしており、各側壁面3bと底面3aとが交わる角部の内角は135°の鈍角になる。
一方、前記第1凸条1及び第2凸条2は同じ幅寸法tを有し、この例ではt≒0.04mm=0.2Lである。また、隣り合った凹部間のピッチ(底面部中心点と底面部中心点との間隔)は、本例ではL+t≒0.24mmとなり、さらに、凹部の開口部面積は、この例では約0.04mm2となる。
本発明の製造方法においては、ハードコート層の形成は、下記のようにして行われる。
基材フィルムの一方の面に、ハードコート層形成材料をアプリケータロールにより塗工して、塗工層を形成したのち、前述の彫刻ロッドを、前記塗工層に当接させながら、基材フィルムの流れ方向に対して正回転(順回転)させることによって、前記塗工層表面に、当該彫刻ロールの凹部に、実質上対応する複数の独立した微小凸部を一定のピッチで形成し、次いで該塗工層を硬化させることにより、ハードコート層を形成させることができる。
図2は、本発明の飛散防止用フィルムの製造方法において、ハードコート層を形成するための硬化前塗工層を形成する装置の1例を示す説明図である。
図2中、左側から右側へと通過するように水平に搬送される基材フィルムWの直下には、図示しないローラ駆動モータにより図2中、右まわりに駆動回転するアプリケータロール11が配置され、その上端が基材フィルムWの全幅にわたってその裏面に接触した状態となっている。アプリケータロール11の下端部は、ハードコート層形成材料Cが供給される供給パン12内に位置し、この供給パン12に貯溜されたハードコート層形成材料Cに浸漬された状態となっている。このようにして、基材フィルムWの搬送に同期してアプリケータロール11が駆動回転することにより、供給パン12に貯溜されたハードコート層形成材料Cが基材フィルムWの裏面全体に過剰に塗布されるようになっている。
アプリケータロール11よりも、基材フィルムWの搬送方向下流側には、ロッド駆動モータ(図示せず)により、図2中、右まわりに駆動回転する彫刻ロッド17が配置され、さらに基材フィルムWを挟んで、彫刻ロッド17の反対側に、一対の案内ロール22が配置されている。これら一対の案内ロール22は、彫刻ロッド17の上流側と下流側とに位置し、これら一対の案内ロール22によって彫刻ロッド17の上端が基材フィルムWの全般にわたってその裏面に安定して接触した状態となる。
このようにして、基材フィルムの一方の面に設けられた未硬化塗工層は、加熱乾燥後、エネルギー線を照射して硬化させることにより、あるいは熱硬化させることにより、表面の全面に、複数の独立した微小凸部が一定のピッチで存在するハードコート層となる。
また、従来のように、微小凸部が屈折率の異なるフィラーや非相容の樹脂から形成されていないため、内部ヘーズ値を増加させることがないので、白濁して見えることがない。
本発明の方法によれば、従来のハードコート層形成材料及びロッドコータを利用することができる。
なお、飛散防止用フィルムの干渉縞については、下記の基準に従って評価した。
<干渉縞の評価>
試料のハードコート層を上にして、黒色アクリル樹脂板の上に重ね、3波長型蛍光灯を用いて、干渉縞を下記の基準に従って評価した。
○:干渉縞が見えない。
×:幅数cm以上の干渉縞が見える。
(1)粘着剤組成物の調製
2−エチルヘキシルアクリレート75質量%、酢酸ビニル23質量%及びアクリル酸2質量%をラジカル重合することにより、カルボキシル基含有アクリル酸エステル共重合体(重量平均分子量60万)を33質量%濃度で含む酢酸エチル溶液を得た。次に、この酢酸エチル溶液100質量部に、アルミニウムキレート化合物[綜研化学(株)製、「M−5A」、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、固形分4.95質量%]0.5質量部及び紫外線吸収剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、「CGL777MPAD」、トリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物、固形分80質量%]4.0質量部を加え、粘着剤組成物を調製した。
(2)ハードコート層形成材料の調製
トルエン150質量部と、エネルギー線硬化型モノマーとしてジペンタエリスリトールペンタアクリレート[サートマー・ジャパン社製、商品名「サートマーSR399E」]100質量部と、光重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア651」]5質量部を均質に混合して、ハードコート層形成材料からなる塗工液を調製した。
彫刻ロッドとして、表面に、図1に示す形状の深さ60μmで一辺200μmの逆正四角錐台(開口部面積:0.04mm2、側面と底面との角度:45度)からなる複数の凹部をピッチ240μmで有する、直径6mmのロッドを用い、図2に示す塗工装置を用いて、基材フィルムの一方の面に、上記(2)で得た塗工液を、下記に示すように塗工した。なお、基材フィルムとして、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[三菱化学ポリエステルフィルム社製、商品名「T600E」]を使用した。
すなわち、速度30m/分で流れる基材フィルムの一方の面に、線数120本/インチ、直径200mmのアプリケータロールを用いて塗工液を転写したのち、上記彫刻ロッドを塗工層面に当接させながら、基材フィルムの進行方向に対して、順回転になるように回転速度50回転/分で回転させ、該塗工層面に彫刻ロッドの凹部を転写し、その凹部に実質上対応する凸部を形成した。
その後、70℃で1分間乾燥処理したのち、該塗工層面に高圧水銀ランプにより、照度400mW/cm2、光量125mJ/cm2の条件で紫外線を照射して、該塗工層を硬化させてハードコート層を形成した。このハードコート層の厚さ(凸部の底面から基材フィルム表面までの距離)は1.7μm、凸部の高さ(凸部の頂部から底面までの距離)は1.2μmであった。
一方、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、シリコーン樹脂の剥離剤層を設けてなる剥離フィルムの該剥離剤層面に、上記(1)で得た粘着剤組成物を、乾燥厚さが15μmになるように塗布し、100℃で1分間乾燥して剥離フィルム付き粘着剤層を作製した。
次に、この剥離フィルム付き粘着剤層を、前記基材フィルムのハードコート層とは反対面に貼り合わせて、飛散防止用フィルムを作製した。
この飛散防止用フィルムの性能評価結果を第1表に示す。
実施例1(3)において、彫刻ロッドの代わりに、直径0.2mmのワイヤーを巻いた直径6mmのロッドを用いた以外は、実施例1と同様にして、飛散防止用フィルムを作製した。
この飛散防止用フィルムの性能評価結果を第1表に示す。
1 第1凸条
2 第2凸条
3 凹部
3a 底面
3b 側壁面
5 彫刻ロッド
6 凹凸
7 ロッド素材
11 アプリケータロール
12 供給パン
13 貯溜タンク
14 補給管路
15 補給ポンプ
17 彫刻ロッド
18 回収パン
19 ロッド状ホルダー
20 回収管路
21 溢流管
22 案内ロール
W 基材フィルム
C ハードコート層形成材料
Claims (3)
- 基材フィルムの一方の面にハードコート層を有し、他方の面に粘着剤層及び剥離シートが順に積層されてなり、
上記ハードコート層表面の全面に、エネルギー硬化型材料からなる複数の独立した凸部が一定のピッチで存在し、
各凸部の高さが0.1〜10μmであり、隣り合った凸部間のピッチ(頂部中心点と頂部中心点との間隔)が100〜500μmであり、
凸部形状が、多角錐台又は円錐台であり、
各凸部の底面面積が0.001〜0.25mm 2 である飛散防止用フィルムの製造方法であって、
前記基材フィルムの一方の面に、固形分濃度が20〜60質量%であり、溶液状態のハードコート層形成材料をアプリケータロールにより過剰に塗工して、未硬化の塗工層を形成したのち、複数の独立した凹部が一定のピッチで存在する直径5〜15mmの彫刻ロッドを前記塗工層に当接させながら、前記基材フィルムの流れ方向に対して正回転させることによって、前記彫刻ロッドで前記基材フィルムの一方の面から前記ハードコート層形成材料を掻き落とすことにより、前記塗工層の表面に、前記凹部に、実質上対応する複数の独立した凸部を一定のピッチで形成し、次いで前記塗工層を加熱乾燥後、硬化させる工程を含むことを特徴とする飛散防止用フィルムの製造方法。 - 前記彫刻ロッドに形成された凹部が、前記彫刻ロッドの外周方向に対して、30〜60度傾いて等間隔で整列してなる請求項1に記載の飛散防止用フィルムの製造方法。
- 前記ハードコート層形成材料が、エネルギー硬化型材料であって、前記塗工層にエネルギーを印加して、前記塗工層を硬化させる請求項1又は2に記載の飛散防止用フィルムの製造方法。
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