JP6185088B2 - 積層フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層フィルムの製造方法に関する。

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ように複数のフィルムで構成された積層フィルムが利用されている。この積層フィルムの製造方法として種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１は、間隙をあけて並行に配置した１対のロールに、基材フィルムと第１鋳型フィルムとを供給し、ロールの間隙に向けて、紫外線硬化型樹脂液を吐出すると共に、両ロールを互いに喰い込む方向に回転させて、基材フィルムと第１鋳型フィルムとの間に紫外線硬化型樹脂液が挟持されるようにし、そのように挟持された状態で紫外線照射を行って樹脂液を硬化させることによって積層フィルムを製造する方法を開示する。

特開平９−０２４５７１号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、硬化層に厚さムラが生じたり、また積層フィルム全体としてシワが発生したりする問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、硬化層の厚みムラ、及び積層フィルム全体のシワの発生を抑制することができる積層フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本実施の形態の積層フィルムの製造方法は、連続搬送される第一のフィルムの表面に活性線硬化型樹脂を含む塗布液を塗布し、塗膜を形成する工程と、塗膜の上に、連続搬送される第二のフィルムをラミネートし、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持する工程と、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態で、第一のフィルム、及び第二のフィルムの何れかをバックアップローラに巻きかけて、連続搬送しながら活性線を照射し、塗膜を硬化させて硬化層を形成する工程と、を少なくとも含んでいる。

好ましくは、塗膜に活性線を照射する前の第一のフィルム、及び第二のフィルムの温度と、塗膜に活性線を照射した後の第一のフィルム、及び第二のフィルムの温度との差が２５℃以下である。

好ましくは、第一のフィルム、及び第二のフィルムの何れかとバックアップローラを接触させた際、バックアップローラの温度と第一のフィルムの温度との差、およびバックアップローラの温度と第二のフィルムの温度との差が２５℃以下である。

好ましくは、第一のフィルム、及び第二のフィルムの温度がガラス転移温度以下である。

好ましくは、第一のフィルム、及び第二のフィルムの少なくとも一方がバリア膜を備えるバリアフィルムであり、バリアフィルムは１．００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下の酸素透過率を有するバリア膜を備える。なお、１．００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）は、９．８７×１０^−６ｍｌ／（ｍ^２・ｄａｙ・Ｐａ）に相当する。

好ましくは、第一のフィルム、及び第二のフィルムの少なくとも一方が、ハードコート層を備える。

好ましくは、塗布液が量子ドット、及び量子ロッドの少なくとも一方を含む。

好ましくは、バリア膜が窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種の化合物を含む無機膜である。

好ましくは、第一のフィルム、及び第二のフィルムの少なくとも一方が、光拡散層を備える。

好ましくは、塗布液の粘度が、４０ｍＰａ・ｓ〜４００ｍＰａ・ｓの範囲である。

本発明の製造方法によれば、硬化層の厚みムラ、及び積層フィルム全体のシワの発生を抑制することができる。

図１は、積層フィルムの製造設備の概略構成図である。 図２は、積層フィルムの製造設備の部分拡大図である。

以下、添付図面にしたが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。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。したがって、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。

ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“ 〜 ”を用いて表す場合は、“ 〜 ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。

本発明者等は、積層フィルムの製造方法に関して、硬化層の厚みムラ、及び積層フィルム全体のシワ発生について鋭意検討した。従来の方法では、１対のロールに、基材フィルムと第１鋳型フィルムとを供給し、回転するロールの間隙に向けて、同時に紫外線硬化型樹脂液を吐出して挟持している。回転するロールが振動するため、塗布される樹脂液層の厚さにムラが発生する。そのため、硬化層の厚みに対する精度が良くないという問題がある。また、積層フィルムを支持せずに紫外線の照射を行っている。そのため、紫外線照射の熱により積層フィルムにシワが発生する問題がある。これらの問題を、発明者等が見出し、本発明に至った。

本実施の形態の積層フィルムの製造方法は、連続搬送される第一のフィルムの表面に活性線硬化型樹脂を含む塗布液を塗布し、塗膜を形成する工程と、塗膜の上に、連続搬送される第二のフィルムをラミネートし、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持する工程と、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態で、第一のフィルム、及び第二のフィルムの何れかをバックアップローラに巻きかけて、連続搬送しながら活性線を照射し、塗膜を硬化させて硬化層を形成する工程と、を主たる構成として有している。

本実施の形態では、第一のフィルムの上に所定の厚さの塗膜を形成した後、第二のフィルムを塗膜にラミネートしているので、塗膜の厚みムラを抑制することができる。また、活性線を照射する際、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態で、第一のフィルム、及び第二のフィルムの何れかをバックアップローラに巻きかけて、連続搬送しているので、第一のフィルムと第二のフィルムとにシワが発生するのを抑制することができる。

本実施の形態の積層フィルムの製造方法を図１、図２を参考にして説明する。本実施の形態で積層フィルムとは、活性線で硬化された樹脂の硬化層を２つのフィルムで挟持した構造を少なくとも有するフィルムをいう。

図１は、積層フィルムの製造設備１の概略図を示し、図２は製造設備１の部分拡大図である。まず、図示しない送出機から第一のフィルム１０が塗布部２０へと連続搬送される。送出機から、例えば、第一のフィルム１０が１〜５０ｍ／分の搬送速度で送り出される。但し、この搬送速度に限定されない。送出される際、例えば、第一のフィルム１０には、２０〜１５０Ｎ／ｍの張力が加えられる。シワ防止とフィルムスリップによるキズ防止の観点から、３０〜１００Ｎ／ｍであることが好ましい。

第一のフィルム１０は、対向する第一の表面と第二の表面とを有し、長尺の形状を有する。第一のフィルム１０の第一の表面と第二の表面との距離、即ち厚さは１０〜１００μｍであることが好ましい。第一のフィルム１０の厚さは、適用される製品の厚さ低減の要求とシワ防止との観点から、１５μｍ〜６０μｍであることが、さらに好ましい。また、第一のフィルム１０は、例えば、３００〜１５００ｍｍの幅を有する。第一のフィルム１０の厚さ、及び幅は適用される製品によって適宜選択される。

第一のフィルム１０として、セルロースアシレート、環状オレフィン、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂から選択される少なくとも１種を主成分として含むフィルムを用いることが好ましい。第一のフィルム１０は、後述する塗膜２２、及び硬化層２８を酸素から保護する役割を果たすので、酸素透過率は１．００×１０^-4〜１．００ｃｍ^３／（ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）であることが好ましい。酸素透過率の観点から、第一のフィルム１０としてポリエチレンテレフタレート樹脂を主成分とすることが好ましい。上記の酸素透過率を達成するためバリアフィルムを使用することが好ましい。このバリアフィルムは、第一のフィルム１０と、第一のフィルム１０の第一の表面又は第二の表面に形成されたバリア膜とを含んでいる。第一のフィルム１０には、上記の主成分の樹脂に加えて、例えば、可塑剤、紫外線吸収剤等を含ませることができる。

塗布部２０では、連続搬送される第一のフィルム１０の表面に活性線硬化型樹脂を含む塗布液が塗布され、塗膜２２（図２参照）が形成される。塗布部２０では、例えば、ダイコーター２４と、ダイコーター２４に対向配置されたバックアップローラ２６とが設置されている。第一のフィルム１０の塗膜２２の形成される表面と反対の表面をバックアップローラ２６に巻きかけて、連続搬送される第一のフィルム１０の表面にダイコーター２４の吐出口から塗布液が塗布され、塗膜２２が形成される。

ここで塗膜２２とは、ほぼ均一の厚さに調整された、第一のフィルム１０の上の硬化前の塗布液をいう。塗膜２２の厚さは適用される製品等に応じて適宜設定される。例えば、塗膜２２は１０〜８０μｍの厚さを有する。塗膜２２は、例えば、設定厚さに対して±５％の範囲で形成される。

本実施の形態では、塗布装置としてエクストルージョンコーティング法を適用したダイコーター２４を示したが、これに限定されない。所定の厚さの塗膜２２を形成できるのであれば、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法等、種々の方法を適用した塗布装置を用いることができる。

塗布部２０で使用される塗布液は活性線硬化型樹脂を含んでいる。活性線硬化型樹脂とは、活性線を照射することで架橋反応、重合反応を経て硬化する樹脂をいう。活性線とは、紫外線、電子線、放射線（α線、β線、γ線等）など電磁波をいう。活性線硬化型樹脂として、例えば、光（紫外線）、電子線、放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基を有する樹脂が使用され、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられる。

塗布液の溶媒として、例えば、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒として、アルコール類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭化水素類、アミド類、エーテル類、エーテルアルコール類が含まれる。これらの溶媒は２種以上併用して用いることが好ましく、３種以上併用して用いることがより好ましい。

塗布液は、例えば、２０〜６００ｍＰａ・ｓの粘度を有する。気泡防止と厚み均一性の観点から、塗布液の粘度は、４０〜４００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

塗布液には、活性線硬化型樹脂に加えて、量子ドットを加えることができる。量子ドットは、量子閉じ込め効果による光学特性を有する粒径がナノスケールの結晶粒子をいう。量子ドットとして、例えば、コア−シェル構造の量子ドットが知られている。コア−シェル構造の量子ドットとしては、コア／シェルとすると、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＧａＰ／ＺｎＳ、Ｓｉ／ＺｎＳ、ＩｎＮ／ＧａＮ等が挙げられる。但し、量子ドットの構造はコア−シェル構造に限定されない。量子ドットは、その大きさを変更することにより、光学特性を変更できる。量子ドットの粒子径が小さくなるほど、量子ドットが発光するエネルギーは大きくなる。また、量子ドットに代えて、量子ロッドを用いることができる。量子ロッドとは、量子ドットと同様の特性を有し、細長い形状の粒子をいう。量子ドットと量子ロッドとを同時に使用することもできる。量子ドット及び／又は量子ロッドを含む積層フィルムは、量子ドットフィルムとも称される。量子ドットについては、例えば特開２０１２−１６９２７１号公報の段落００６０〜００６６を参照することができるが、ここに記載のものに限定されるものではない。量子ドットとしては、市販品を何ら制限なく用いることができる。量子ドットの発光波長は、通常、粒子の組成、サイズにより調整することができる。

量子ドットフィルムを製造する場合、本実施の形態の方法を適用することが好ましい。例えば、従来技術では、硬化工程において、活性線を照射すると塗膜の温度が上昇する。温度上昇に伴い量子ドットを構成する重金属が飛散する問題がある。一方、本実施の形態によれば、塗膜２２が第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とにより挟持されているので塗膜２２中の重金属の飛散を防止しつつ、塗膜２２を硬化することができる。

また、塗膜２２が第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とにより挟持されているので、硬化時の酸素の影響を少なくできる。したがって、硬化樹脂の種類によって硬化時における不活性ガス（例えば窒素ガス）のパージが不要となる。

塗布部２０を通過し、塗膜２２の形成された第一のフィルム１０は、ラミネート部３０に連続搬送される。ラミネート部３０では、塗膜２２の上に、連続搬送される第二のフィルム５０がラミネートされ、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とで塗膜２２が挟持される。

塗膜２２をラミネートするための第二のフィルム５０は、対向する第一の表面と第二の表面とを有し、長尺の形状を有する。第二のフィルム５０の第一の表面と第二の表面との距離、即ち厚さは１０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。第二のフィルム５０の厚さは、適用される製品の厚さ低減の要求とシワ防止との観点から、１５μｍ〜６０μｍであることが、さらに好ましい。また、第二のフィルム５０は、例えば３００〜１５００ｍｍの幅を有する。第二のフィルム５０の厚さ、及び幅は適用される製品によって適宜選択される。カール防止のため、第一のフィルムと厚さを合わせることがより好ましい。カール防止のため、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０との厚さを同じにすることがより好ましい。

第二のフィルム５０として、セルロースアシレート、環状オレフィン、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂から選択される少なくとも１種を主成分として含むフィルムを用いることが好ましい。第二のフィルム５０は、塗膜２２及び硬化層２８を酸素から保護する役割を果たすので、酸素透過率は１．００×１０^-4〜１．００ｃｍ^３／（ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）であることが好ましい。酸素透過率の観点から第二のフィルム５０としてポリエチレンテレフタレート樹脂を主成分とすることが好ましい。上記の酸素透過率を達成するためバリアフィルムを使用することが好ましい。このバリアフィルムは、第二のフィルム５０と、第二のフィルム５０の第一の表面又は第二の表面に形成されたバリア膜とを含んでいる。また、第二のフィルム５０には、上記の主成分の樹脂に加えて、例えば、可塑剤、紫外線吸収剤等を含ませることができる。

第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の少なくとも一方が、バリアフィルムであれば良く、その酸素透過率が１．００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であれば良い。なお、酸素透過率は、測定温度２３℃、相対湿度９０％の条件下で、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ−ＴＲＡＮ ２／２０：商品名）を用いて測定した値である。

第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０へのバリア膜の形成、つまり、バリアフィルムの形成は、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とをラミネートする前、又は後のいずれでも行うことができる。工程ロスを考えると、高価な塗布液が塗布される前の、ラミネートする前にバリア膜の形成を行うことがより望ましい。第一のフィルム１０と第二のフィルム５０のヤング率、熱収縮率等の物理特性は、ラミネート時又はラミネート後でのシワやカールを低減するため、同じ特性であることが望ましい。

バリア膜は、少なくとも無機膜を含んでいれば良く、例えば、少なくとも１層の無機膜と、少なくとも１層の有機層とを含むバリア積層体であっても良い。

無機膜を構成する無機材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属、または無機酸化物、窒化物、酸化窒化物等の各種無機化合物を用いることができる。無機材料を構成する元素としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムが好ましく、これらを一種または二種以上含んでいてもよい。

上記の材料の中でも、バリア膜として窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種の化合物を含む無機膜であることが特に好ましい。これらの材料からなる無機膜は、有機膜との密着性が良好であることから、無機膜にピンホールがある場合でも、有機膜がピンホールを効果的に埋めることができ、破断を抑制できる。また、更に無機膜を積層したケースにおいても極めて良好な無機膜形成ができ、バリア性をより一層高くすることができる。

また、第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の少なくとも一方が、ハードコート層を備えることが好ましい。ここでハードコート層とは、耐傷性を有する層を意味し、引っかき硬度（鉛筆法）（ＪＩＳ Ｋ−５６００（１９９９年）規格に準拠）（JIS: Japanese Industrial Standards）がＨ以上である層を意味する。引っかき硬度は、更に好ましくは２Ｈ以上であり、最も好ましくは３Ｈ以上である。

ハードコート層は、不飽和二重結合を有する化合物、重合開始剤、必要に応じて、透光性粒子、含フッ素又はシリコーン系化合物、有機溶媒を含有する組成物（ハードコート層形成材料物）を、第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の少なくとも一方に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。ハードコート層については、例えば特開２０１４−１７０１３０号公報の段落０１６２〜０１８９を参照することができるが、ここに記載のものに限定されるものではない。

また、第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の少なくとも一方が、光拡散層を備えることが好ましい。光拡散層とは、通過する光を散乱させる層を意味する。光拡散層は、透光性粒子、マトリックス形成成分（バインダー用モノマー類等）及び有機溶媒を含有する塗布液を第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の少なくとも一方に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。光拡散層については、例えば特開２００９−２５８７１６号公報の段落００２５〜００９９を参照することができるが、ここに記載のものに限定されるものではない。

ラミネート部３０には、ラミネートローラ３２と、ラミネートローラ３２を囲う加熱チャンバー３４とが設置されている。加熱チャンバー３４には第一のフィルム１０を通過させるための開口部３６、及び第二のフィルム５０を通過させるための開口部３８が設けられている。

ラミネートローラ３２に対向する位置にバックアップローラ６２が配置されている。塗膜２２の形成された第一のフィルム１０は、塗膜２２の形成面と反対の表面がバックアップローラ６２に巻きかけられ、ラミネート位置Ｐへと連続搬送される。ラミネート位置Ｐは第二のフィルム５０と塗膜２２が接する位置を意味する。第一のフィルム１０はラミネート位置Ｐに到達する前にバックアップローラ６２に巻きかけられることが好ましい。仮に第一のフィルム１０にシワが発生した場合でも、バックアップローラ６２によりシワがラミネート位置Ｐに達するまでに矯正され、除去できるからである。したがって、第一のフィルム１０がバックアップローラ６２に巻きかけられた位置（接触位置）と、ラミネート位置Ｐまでの距離Ｌ１は長い方が好ましく、例えば、３０ｍｍ以上が好ましく、その上限値はバックアップローラ６２の直径とパスラインとにより決定される。

本実施の形態では硬化部６０で使用されるバックアップローラ６２とラミネートローラ３２とにより第二のフィルム５０のラミネートを行った。つまり、硬化部６０で使用されるバックアップローラ６２をラミネート部３０で使用するローラとして兼用した。ラミネート部３０に、バックアップローラ６２と別に、ラミネート用のローラを設置し、バックアップローラ６２を兼用しないようにすることもできる。

硬化部６０で使用されるバックアップローラ６２をラミネート部３０で使用することで、ローラの数を減らすことができる。また、バックアップローラ６２を第一のフィルム１０に対するヒートローラとしても使用できる。

図示しない送出機から送出された第二のフィルム５０は、ラミネートローラ３２に巻きかけられ、ラミネートローラ３２とバックアップローラ６２との間に連続搬送される。第二のフィルム５０は、ラミネート位置Ｐで、第一のフィルム１０に形成された塗膜２２の上にラミネートされる。これにより、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とにより塗膜２２が挟持される。ラミネートとは第二のフィルム５０を塗膜２２の上に重ね、積層することをいう。

ラミネートローラ３２とバックアップローラ６２との距離Ｌ２は、第一のフィルム１０と、塗膜２２を硬化させた硬化層２８と、第二のフィルム５０と、の合計厚みの値以上であることが好ましい。また、Ｌ２は第一のフィルム１０と塗膜２２と第二のフィルム５０との合計厚みに５ｍｍを加えた長さ以下であることが好ましい。距離Ｌ２を合計厚みに５ｍｍを加えた長さ以下にすることより、第二のフィルム５０と塗膜２２との間に泡が侵入することを防止することができる。ラミネートローラ３２とバックアップローラ６２との距離Ｌ２とは、ラミネートローラ３２の外周面とバックアップローラ６２の外周面との最短距離をいう。

ラミネートローラ３２とバックアップローラ６２の回転精度は、ラジアル振れで０．０５ｍｍ以下、好ましくは０．０１ｍｍ以下である。ラジアル振れが小さいほど、塗膜２２の厚み分布を小さくすることができる。

第二のフィルム５０を塗膜２２の上にラミネートする際、第一のフィルム１０に加えられる張力と第二のフィルム５０に加えられる張力との差は小さいことが好ましく、同じであることがより好ましい。張力の差が小さいほど、シワの発生を抑制することができる。

また、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とで塗膜２２を挟持した後の熱変形を抑制するため、硬化部６０のバックアップローラ６２の温度と第一のフィルム１０の温度との差、及びバックアップローラ６２の温度と第二のフィルム５０の温度との差は３０℃以下、好ましくは２５℃以下であり、さらに好ましくは１５℃以下、より好ましくは同じ温度である。

バックアップローラ６２の温度と第一のフィルム１０の温度との差、及びバックアップローラ６２の温度と第二のフィルム５０の温度との差は、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の何れかとバックアップローラ６２を接触させた際の温度差を意味し、温度差は絶対値を意味する。

バックアップローラ６２の温度は、一般的に温度調節器を備えているので、温度調節器の温度をバックアップローラ６２の温度とすることができる。また、第一のフィルム１０、及び前記第二のフィルム５０の温度は、非接触の温度センサ、例えば、放射温度計により直接温度を測定することができる。

バックアップローラ６２の温度との差を小さくするため、加熱チャンバー３４が設けられている場合には、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０を加熱チャンバー３４内で加熱することが好ましい。例えば、加熱チャンバー３４には、図示しない熱風発生装置により熱風が供給され、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０を加熱することができる。

第一のフィルム１０が、温度調整されたバックアップローラ６２に巻きかけられる場合、バックアップローラ６２により第一のフィルム１０を加熱することが好ましい。そのため、第一のフィルム１０とバックアップローラ６２とを比較的容易に同じ温度にすることができる。

一方、第二のフィルム５０はバックアップローラ６２と離間している。そこでラミネートローラ３２をヒートローラとすることにより、第二のフィルム５０をラミネートローラ３２で直接加熱することが好ましい。第二のフィルム５０の温度をバックアップローラ６２の温度に近づけることができる。ただし、加熱チャンバー３４、及びヒートローラは必須ではなく、必要に応じて設けることができる。

次に、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とにより塗膜２２が挟持された状態で、硬化部６０に連続搬送される。硬化部６０には、バックアップローラ６２と、バックアップローラ６２に対向する位置に活性線の照射装置として紫外線照射装置６４とが設けられている。バックアップローラ６２と紫外線照射装置６４との間を、塗膜２２を挟持した第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とが連続搬送される。

硬化部６０では、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０とにより塗膜２２を挟持した状態で、第一のフィルム１０をバックアップローラ６２に巻きかけて、連続搬送しながら紫外線照射装置６４から活性線として紫外線を照射し、塗膜２２を硬化させて硬化層２８を形成する。

硬化層２８とは、活性線によって硬化され得る化合物（活性線硬化型樹脂）を含み、化合物が活性線によって硬化された樹脂層をいう。

本実施の形態では、第一のフィルム１０側をバックアップローラ６２に巻きかけて、連続搬送したが、第二のフィルム５０をバックアップローラ６２に巻きかけて、連続搬送させることもできる。

バックアップローラ６２に巻きかけるとは、第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の何れかが、あるラップ角でバックアップローラ６２の表面に接触している状態をいう。したがって、連続搬送される間、第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０はバックアップローラ６２の回転と同期して移動する。バックアップローラ６２への巻きかけは、少なくとも紫外線が照射されている間であれば良い。

バックアップローラ６２は、円柱状の形状の本体と、本体の両端部に配置された回転軸とを備えている。バックアップローラ６２の本体は、例えば、φ２００〜１０００ｍｍの直径を有している。バックアップローラ６２の直径φについて制限はないが、積層フィルムのカール変形と、設備コストと、回転精度とを考慮するとφ３００〜５００ｍｍであることが好ましい。バックアップローラ６２の本体には温度調節器が取り付けられているので、バックアップローラ６２の温度を調整することができる。

バックアップローラ６２の温度は、紫外線照射時の発熱と、塗膜２２の硬化効率の高さと、第一のフィルム１０と第二のフィルム５０のバックアップローラ６２上でのシワ変形の発生と、を考慮して選定される。バックアップローラ６２は、例えば、１０〜９５℃の温度範囲に設定することが好ましく、１５〜８５℃であることがより好ましい。９５℃以下とすることで、塗膜からのアクリレートなどのモノマー揮散を抑えることができる。また、設備的な制限から１０℃以上であることが好ましい。

さらに、本実施形態では、硬化部６０において、塗膜２２に活性線である紫外線を照射する前の第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度と、塗膜２２に紫外線を照射した後の第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度との差が２５℃以下であることが好ましい。温度差を２５℃以下とすることにより、シワの発生を抑制することができる。

また、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度がガラス転移温度（Ｔｇ）以下であることが好ましい。第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度を、それぞれのフィルム（第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０）のガラス転移温度以下とすることにより、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の剛性の低下を抑制できる。第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の剛性を維持することで、シワの発生を抑制することができる。

特に、本実施形態では、塗膜２２の形成後に乾燥工程を備えていない。乾燥工程を備えていない場合、塗膜２２に照射される紫外線の照射量は増える。そのため、紫外線照射前に比較して紫外線照射後のフィルムの温度が高くなる傾向にある。したがって、紫外線照射の前後で、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度が上昇するのを抑制することがシワ発生を防止するために重要となる。

ここで、塗膜２２に活性線を照射する前とは、最初に活性線を照射する位置から上流側に０．５ｍまでの間を意味する。活性線を照射した後とは、最後に活性線を照射する位置から下流側に０．５ｍまでの間を意味する。ここで、「上流」、「下流」とは、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の移動（搬送）方向に対して用いられる。ある基準に対して移動（搬送）方向側に位置する場合を「下流」、移動搬送方向と反対側に位置する場合を「上流」を意味する。

第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０の温度は、非接触の温度センサ、例えば、放射温度計により直接温度を測定することができる。なお、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム５０のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１（１９８７年）に準じて測定することができる。

紫外線照射装置６４は紫外線を発生する光源を有している。紫外線を発生する光源として、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が用いられる。

紫外線照射装置６４から、例えば、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量の紫外線が塗膜２２に向けて照射される。紫外線の照射量は適宜設定することができる。

ラミネート位置Ｐと紫外線照射装置６４との距離Ｌ３は、３０ｍｍ以上であることが好ましい。第二のフィルム５０が塗膜２２にラミネートされた直後は、ラミネートローラ３２及びバックアップローラ６２の回転精度、並びに第一のフィルム１０及び第二のフィルム５０の張力変動から塗膜２２に厚みムラが生じやすい。この状態で紫外線照射装置６４から紫外線を照射すると、硬化層２８に厚みムラが生じる場合がある。ラミネートローラ３２と紫外線照射装置６４との距離Ｌ３を長くすることが好ましい。距離Ｌ３を長くすることにより、紫外線照射装置６４に到達する前に塗膜２２の厚さムラを矯正することができる。

紫外線の照射により塗膜２２は硬化層２８となり、第一のフィルム１０と硬化層２８と第二のフィルム５０とを含む積層フィルム７０が製造される。積層フィルム７０は、剥離ローラ８０によりバックアップローラ６２から剥離される。積層フィルム７０は、図示しない巻取機に連続搬送され、次いで巻取機により積層フィルム７０はロール状に巻き取られる。

次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
第一のフィルムとして、５０μｍの厚さと１５００ｍｍの幅とを有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（東洋紡績株式会社製、商品名：Ａ４３００、Ｔｇ：７０℃）を準備し、第二のフィルムとして、５０μｍの厚さと１５００ｍｍの幅とを有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（東洋紡績株式会社製、商品名：Ａ４３００：Ｔｇ７０℃）を準備した。

活性線硬化型樹脂を含む塗布液を以下の処方にしたがい調整した。下記の量子ドット分散液を調製し、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、３０分間減圧乾燥して塗布液として用いた。

（量子ドット分散液）
量子ドット１のトルエン分散液（発光極大波長：５２０ｎｍ） １０質量部
量子ドット２のトルエン分散液（発光極大波長：６３０ｎｍ） １質量部
ラウリルメタクリレート ２．４質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート ０．５４質量部
光重合開始剤 ０．００９質量部
（イルガキュア８１９（登録商標）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製））
粘度調整剤 ０．０９質量部
（ヒュームドシリカアエロジル（登録商標）Ｒ８１２（日本アエロジル（株）製））
量子ドット１、２としては、下記のコア‐シェル構造（ＩｎＰ／ＺｎＳ）を有するナノ結晶を用いた。
量子ドット１：ＩＮＰ５３０―１０（ＮＮ-ｌａｂｓ社製)
量子ドット２：ＩＮＰ６２０−１０（ＮＮ-ｌａｂｓ社製)
塗布液の粘度は５０ｍＰａ・ｓであった。

第一のフィルムを１ｍ／分の速度、６０Ｎ／ｍの張力で連続搬送しながら、ダイコーターから塗布液を第一のフィルムの表面に塗布し、５０μｍの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成された第一のフィルムをバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に第二のフィルムをラミネートした。第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態でバックアップローラに巻きかけ、連続搬送しながら紫外線を照射した。

バックアップローラの直径はφ３００ｍｍであり、バックアップローラの温度は５０℃であった。紫外線の照射量は２０００ｍＪ／ｃｍ ^２ であった。また、Ｌ１は５０ｍｍ、Ｌ２は１ｍｍ、Ｌ３は５０ｍｍであった。

紫外線の照射により塗膜を硬化させて硬化層を形成し、積層フィルムを製造した。積層フィルムの硬化層の厚みは５０±２μｍであった。硬化層の厚み精度は±４％と良好であった。また、目視観察では積層フィルムにはシワの発生が見られなかった。

（実施例２）
実施例１と同様に塗布液を調製し、第一のフィルムと第二のフィルムとを準備した。実施例２では、粘度調整剤としてヒュームドシリカアエロジル（登録商標）Ｒ８１２（日本アエロジル（株）製）を０．３質量部使用した。塗布液の粘度は２００ｍＰａ・ｓであった。第一のフィルムを３ｍ／分の速度、６０Ｎ／ｍの張力で連続搬送しながら、ダイコーターから塗布液を第一のフィルムの表面に塗布し、７０μｍの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成された第一のフィルムをバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に第二のフィルムをラミネートした。第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持した状態でバックアップローラに巻きかけ、連続搬送しながら紫外線を照射した。

第一のフィルムとバックアップローラを接触させた際、バックアップローラの温度と第一のフィルムの温度との差を変化させて、シワの発生状況を確認した。シワの発生を目視で観察し、シワが確認できない場合をＡと評価し、Ａに対してシワが確認できた場合をＢとした。表１は、温度条件と評価結果を示している。なお、温度差は絶対値を示している。バックアップローラの直径はφ３００ｍｍであった。

表１に示されるように、温度差が２５℃より大きい試験２−１、２−４、２−５、２−８においてシワの発生が確認され、温度差が２５℃以下の試験２−２、２−３、２−６、２−７ではシワの発生は確認されなかった。なお、シワの発生が確認された試験２−１、２−４、２−５、２−８は、シワの発生が確認されない試験２−２、２−３、２−６、２−７と比較して、シワが確認されたことを意味し、シワは製品として問題ないレベルであった。

塗膜に紫外線を照射する前の第一のフィルム、及び第二のフィルムの温度と、塗膜に紫外線を照射した後の第一のフィルム、及び第二のフィルムの温度との差を変化させて、シワの発生状況を確認した。シワの発生を目視で観察し、シワが確認できない場合をＡと評価し、Ａに対してシワが確認できた場合をＢとした。表２は、温度条件と評価結果を示している。なお、温度差は絶対値を示している。

表２に示されるように、上昇温度が２５℃より大きい試験２−１４においてシワの発生が確認され、上昇温度が２５℃以下の試験２−９、２−１０、２−１１、２−１２、２−１３ではシワの発生は確認されなかった。なお、シワの発生が確認された試験２−１４は、シワの発生が確認されない試験２−９、２−１０、２−１１、２−１２、２−１３と比較して、シワが確認されたことを意味し、シワは製品として問題ないレベルであった。

１…製造設備、１０…第一のフィルム、２０…塗布部、２２…塗膜、２４…ダイコーター、２６…バックアップローラ、２８…硬化層、３０…ラミネート部、３２…ラミネートローラ、３４…加熱チャンバー、５０…第二のフィルム、６０…硬化部、６２…バックアップローラ、６４…紫外線照射装置、７０…積層フィルム、８０…剥離ローラ

Claims (14)

1. 連続搬送される第一のフィルムの表面に活性線硬化型樹脂を含む塗布液を塗布し、塗膜を形成する工程と、
   前記第一のフィルムをバックアップローラに巻きかけ、前記第一のフィルムの前記塗膜の上に、連続搬送される第二のフィルムをラミネートローラによりラミネートし、前記第一のフィルムと前記第二のフィルムとで前記塗膜を挟持する工程と、
   前記第一のフィルムと前記第二のフィルムとで前記塗膜を挟持した状態で、前記第一のフィルムの側を前記バックアップローラに巻きかけて、連続搬送しながら活性線を照射し、前記塗膜を硬化させて硬化層を形成する工程と、
   を少なくとも含む積層フィルムの製造方法。
2. 前記塗膜に活性線を照射する前の前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの温度と、前記塗膜に活性線を照射した後の前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの温度との差が２５℃以下である請求項１に記載の積層フィルムの製造方法。
3. 前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの何れかと前記バックアップローラを接触させた際、前記バックアップローラの温度と前記第一のフィルムの温度との差、および前記バックアップローラの温度と前記第二のフィルムの温度との差が２５℃以下である請求項１又は２に記載の積層フィルムの製造方法。
4. 前記塗膜に活性線を照射した後の前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの温度がガラス転移温度以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
5. 前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの少なくとも一方がバリア膜を備えるバリアフィルムであり、前記バリアフィルムは１．００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下の酸素透過率を有するバリア膜を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
6. 前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの少なくとも一方が、ハードコート層を備える請求項１から５のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
7. 前記塗布液が量子ドット、及び量子ロッドの少なくとも一方を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
8. 前記バリア膜が窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種の化合物を含む無機膜である、請求項５に記載の積層フィルムの製造方法。
9. 前記第一のフィルム、及び前記第二のフィルムの少なくとも一方が、光拡散層を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
10. 前記塗布液の粘度が、４０ｍＰａ・ｓ〜４００ｍＰａ・ｓの範囲である請求項１から９のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
11. 前記第一のフィルムを前記バックアップローラに巻きかけた位置と前記第二のフィルムと前記塗膜とが接する位置との距離が３０ｍｍ以上である請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
12. 前記第二のフィルムと前記塗膜とが接する位置と活性線を照射する位置との距離が３０ｍｍ以上である請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
13. 前記バックアップローラと前記ラミネートローラとの距離は、前記第一のフィルムと、前記硬化層と、前記第二のフィルムとの合計厚みの値以上である請求項１から１２のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。
14. 前記バックアップローラと前記ラミネートローラとの距離は、前記第一のフィルムと前記塗膜との合計厚みに５ｍｍを加えた長さの値以下である請求項１から１２のいずれか一項に記載の積層フィルムの製造方法。

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