JP5619051B2 - 塗膜付きフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、可撓性の帯状支持体20(例えば樹脂フィルム)上に塗膜10(例えばハードコート層)を単層塗布する場合に、本発明の塗膜付きフィルムの製造方法を適用した製造装置1の全体構成図である。
図1に示す塗布液調整装置12では、活性線硬化成分として活性線硬化モノマー以外に分子量が2500以上の活性線硬化樹脂を溶媒に含有させた塗布液を調製する。この場合、活性線硬化樹脂は、塗布液中に固形分濃度として3質量%以上含有するように塗布液組成を調整すると共に、活性線硬化樹脂と活性線硬化モノマーとの合計固形濃度として30質量%以上含有する塗布液組成となるように塗布液組成を調製する。
図1に示すように、送出装置22から送り出された帯状支持体20は、塗布装置18に搬送される。そして、帯状支持体20上に、上記の塗布液調製工程で調製された塗布液が塗布される。これによって、帯状支持体20上に塗膜10が形成される。
次に、塗膜10が形成された帯状支持体20は、第1活性線照射装置26に搬送され、塗膜10が湿潤状態(ウエット状態)にある状態で塗膜10に活性線が照射される。
次に、塗膜10に活性線が照射された帯状支持体20は、第1乾燥装置28に搬送されて塗膜10が乾燥される。この第1乾燥装置28では、活性線照射終了時から塗膜の固形分濃度が減率乾燥開始時固形分濃度の80%に達するまでの間、塗膜から蒸発する溶媒の平均蒸発速度が3.00g/m2・秒以下になるように乾燥する。
次に、第1乾燥装置28での塗膜乾燥を終了した帯状支持体20は、第2乾燥装置32に搬送され、減率乾燥開始時固形分濃度の80%を超えた状態から乾燥が終了するまでの略減率乾燥期の乾燥を行う。この、減率乾燥期間における塗膜10の乾燥は、上記のような平均蒸発速度が3.00g/m2・秒以下の緩やかな乾燥を行う必要はなく、乾燥効率を上げるために通常の乾燥速度で行えばよい。具体的には塗膜から蒸発する溶媒の平均蒸発速度が3.00g/m2・秒を超えた乾燥条件で乾燥を行えばよい。
次に、第2乾燥装置32で塗膜10が急速乾燥された帯状支持体20は、第2活性線照射装置34に搬送され、塗膜10の硬化反応を最後まで行う。
塗布液に、硬化成分として活性線硬化モノマー以外に活性線硬化樹脂を含有させたことによって、帯状支持体20と塗膜(例えばハードコート層)との界面における干渉ムラを防止できる作用を説明する。
図5は、帯状支持体上に、2つの塗布液を同時重層塗布して上下2層の2層塗膜を形成する場合に、本発明の塗膜付きフィルムの製造方法を適用した場合である。図1と同じ部材や装置は同符号を付して説明する。なお、2層のうち下層に、硬化成分として活性線硬化モノマーと分子量が2500以上の活性線硬化樹脂を含有させた例で説明するが、上層に含有させてもよく、上層と下層の両方に含有させてもよい。
図5に示すように、第1塗布液調整装置12Aでは、硬化成分として活性線硬化モノマー以外に分子量が2500以上の活性線硬化樹脂を溶媒に含有させた下層用塗布液を調製する。この下層用塗布液中には、目的の機能(例えば反射防止機能)を発揮する成分が含有される。この場合、活性線硬化樹脂は、塗布液中に固形分濃度として3質量%以上含有するように塗布液組成を調整すると共に、活性線硬化樹脂と活性線硬化モノマーとの合計固形濃度として30質量%以上含有する塗布液組成となるように塗布液組成を調製する。下層用塗布液に含有される活性線硬化モノマー、活性線硬化樹脂、重合開始剤は、第1の実施の形態で上げたものと同様である。
図5に示すように、送出装置22から送り出された帯状支持体20は、先ず同時重層用の塗布装置36に搬送される。帯状支持体20の搬送は、巻取装置24の巻取力で搬送させてもよく、あるいは搬送経路の途中に図示しないフィードローラ等の搬送装置を設けてもよい。
次に、下層用及び上層用の塗布液が同時重層塗布されて下層10Aと上層10Bとからなる2層塗膜10が形成された帯状支持体20は、第1活性線照射装置26に搬送される。そして、湿潤状態にある2層塗膜10に活性線が照射される。活性線の種類及び照射条件は第1の実施の形態と同様である。なお、下層10Aの硬化成分を含有させる場合には、帯状支持体20を挟んだ第1活性線照射装置26の反対型に、活性線を反射する反射鏡(図示せず)を配置することが好ましい。これにより、第1活性線照射装置26から照射された活性線が反射鏡で反射して2層塗膜10表面からも照射されるようにすることが好ましい。
次に、第2の実施の形態において、下層10Aを形成する第1塗布液に活性線硬化樹脂を含有させた作用を説明する。
図7は、2層塗膜中の活性線硬化モノマーと活性線硬化樹脂の状態を説明する説明図である。図7(A)は、下層10A中に活性線硬化モノマー100のみが存在する状態を示した図である。即ち、図7(A)は、従来技術の一つである、活性線硬化モノマーのみを含んだ塗布液を支持体に塗布した状態を示したものである。ここで、活性線硬化樹脂を含んでいても、活性線硬化樹脂の分子量が2500未満の場合は、活性線硬化樹脂の長さが短いので、図7(A)と実質的に同じ状態になる。
支持体としてトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製、厚み60μm)を使用した。
以下の組成の塗布液を調製した。
・UV硬化モノマー(日本化薬製 PET−30) 23.5質量%
・UV硬化樹脂(ウレタンアクリレート) 23.5質量%
・重合開始剤(BASF製 イルガキュア369) 3質量%
(3)塗布工程
エクストルージョン型ダイコータを用いて、調製した塗布液を支持体上に塗布した。塗布は、支持体を搬送速度30m/分で搬送しながら、ウエット塗布量が15cc/m2になるように塗布した。
第1照射工程では、塗布工程で塗布された塗膜が湿潤状態で、UV照度を0.5W/cm2、UV照射量を0.02J/cm2の照射条件で行った。そして、照射時間を変えることによって、UV照射後の塗膜中の硬化成分の硬化率を、5%、10%、50%、80%、90%の5水準について行った。
乾燥工程では、第1照射工程での活性線照射終了時から塗膜の固形分濃度が減率乾燥開始時固形分濃度の80%に達するまでの間、塗膜中の溶媒が蒸発する平均蒸発速度が3.00g/m2・秒以下の場合(本発明を満足)と、3.00g/m2・秒を超える場合(本発明を満足しない)とで試験した。即ち、平均蒸発速度が0.90g/m2・秒、2.45g/m2・秒、3.00g/m2・秒、3.18g/m2・秒、3.83g/m2・秒の5水準について行った。
第2照射工程では、乾燥後の塗膜への照射は、UV照度を0.5W/cm2、UV照射量を0.3J/cm2の照射条件で行った。なお、第1及び第2の照射工程ともに、UV照射には、LEDを用いたUV照射装置[(株)センテック製OX224]を用いた。
・実施例1…硬化率50%、平均蒸発速度0.90g/m2・秒で本発明を満足する。
・実施例2…硬化率50%、平均蒸発速度2.45g/m2・秒で本発明を満足する。
・実施例3…硬化率50%、平均蒸発速度3.00g/m2・秒で本発明を満足する。
・実施例4…硬化率10%、平均蒸発速度2.45g/m2・秒で本発明を満足する。
・実施例5…硬化率80%、平均蒸発速度2.45g/m2・秒で本発明を満足する。
・比較例1…硬化率50%、平均蒸発速度3.18g/m2・秒で平均蒸発速度が本発明を満足しない。
・比較例2…硬化率50%、平均蒸発速度3.83g/m2・秒で平均蒸発速度が本発明を満足しない。
・比較例3…硬化率5%、平均蒸発速度2.45g/m2・秒で硬化率が本発明を満足しない。
・比較例4…硬化率90%、平均蒸発速度2.45g/m2・秒で硬化率が本発明を満足しない。
〈白化目視検査〉
作製した実施例1〜6及び比較例1〜4の塗膜付きフィルムに光を照射し、目視にて白化の有無を検査した。
作製した塗膜付きフィルムの裏面に黒色塗料を塗布し、塗膜を形成した側から塗膜付きフィルムを目視で観察し、干渉ムラの有無を検査した。
評価結果を図8の表に示す。
Claims (5)
- 活性線硬化成分を含有させた塗布液を少なくとも1つ調製する塗布液調製工程と、
前記塗布液を支持体上に塗布して少なくとも1つの塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜に活性線を照射する照射工程と、
前記照射した塗膜を乾燥する乾燥工程と、を順に備え、
前記照射工程では、前記塗膜が湿潤状態にある状態で活性線を照射して、塗膜中の硬化成分の硬化率を10〜80%まで上昇させ、
且つ前記乾燥工程では、活性線照射終了時から前記塗膜の固形分濃度が減率乾燥開始時固形分濃度の80%に達するまでの間、前記塗膜から蒸発する溶媒の平均蒸発速度が3.00g/m2・秒以下になるように乾燥し、
前記活性線硬化成分は、活性線硬化モノマー以外に分子量が2500以上の活性線硬化樹脂を、前記塗布液中に固形分濃度として3質量%以上含有し、且つ前記活性線硬化樹脂と前記活性線硬化モノマーとの合計固形分濃度として30質量%以上含有することを特徴とする塗膜付きフィルムの製造方法。 - 前記乾燥工程の次に、前記塗膜の固形分濃度が減率乾燥開始時固形分濃度の80%を超えた状態から乾燥が終了するまで、前記塗膜から蒸発する溶媒の平均蒸発速度が3.00g/m 2 ・秒を超えた乾燥条件で乾燥する第2乾燥工程を行い、その後、前記塗膜に活性線を照射して硬化反応を最後まで行う第2照射工程を行う請求項1に記載の塗膜付きフィルムの製造方法。
- 前記活性線硬化成分は、分子量10万以上の活性線硬化樹脂を含まない請求項1又は2に記載の塗膜付きフィルムの製造方法。
- 前記活性線が紫外線光であり、紫外線光の照度が10mW/cm 2 以上であり、紫外線光照射量が10mJ/cm 2 以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗膜付きフィルムの製造方法。
- 前記活性線が単波長である請求項4に記載の塗膜付きフィルムの製造方法。
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