JP7379420B2 - 機能層の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第2形態の製造方法は、長尺帯状の被処理材と前記被処理材の表面に貼り付けられた保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する工程、前記原反の搬送経路に配置された分離部材において前記保護フィルムを引き出すことにより、前記保護フィルムを前記被処理材から剥離する工程、前記保護フィルムを剥離することによって露出した前記被処理材の表面に塗工液を塗工する工程、を有し、制御終了時までの一定時間である第2時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD2-2)が0.01MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す。
本発明の第3形態の製造方法は、長尺帯状の被処理材と前記被処理材の表面に貼り付けられた保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する工程、前記原反の搬送経路に配置された分離部材において前記保護フィルムを引き出すことにより、前記保護フィルムを前記被処理材から剥離する工程、前記保護フィルムを剥離することによって露出した前記被処理材の表面に塗工液を塗工する工程、を有し、制御開始時から一定時間である第1時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD1-2)と、制御終了時までの一定時間である第2時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD2-2)との差の絶対値が0.005MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す。
本発明の好ましい製造方法は、前記保護フィルムの引き出し経路に駆動ロールが配置されており、前記保護フィルムを前記駆動ロールによって引き出す。
本発明の好ましい製造方法は、前記分離部材から前記駆動ロールまでの前記保護フィルムの長さが1m以上である。
本発明の好ましい製造方法は、前記分離部材と前記駆動ロールの間に、前記保護フィルムの張力を計測する張力検出器が配置されており、前記駆動ロールが、サクションロール又はニップロールである。
本発明の好ましい製造方法は、前記第1時間の保護フィルムの平均張力と前記第2時間の保護フィルムの平均張力との差の絶対値が0.3MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す。
本発明の好ましい製造方法は、制御中の任意の一定時間における前記保護フィルムの張力の標準偏差が0.01MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す。
本発明の好ましい製造方法は、前記保護フィルムが、フィルム基材と、前記フィルム基材に設けられた接合用粘着剤層と、を有し、前記保護フィルムの引き出し経路に、非粘着性のガイドロールが配置されている。
本発明の好ましい製造方法は、前記被処理材が、延伸フィルムであり、前記塗工液が、液晶化合物を含む。
本発明の製造装置及び製造方法は、被処理材と保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する過程で、保護フィルムを剥離した後、被処理材の表面に機能層を連続的に形成する。保護フィルムを剥離すると被処理材の表面が露出し、その表面に塗工液を塗工することによって、前記機能層を被処理材の表面に形成できる。保護フィルムを引き出して剥離する際には、保護フィルムの張力の変動幅が所定値以下となるように制御する。前記保護フィルムの張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら保護フィルムを引き出すことにより、被処理材の速度変動を抑制できる。
図1は、第1実施形態の機能層の製造装置Aの概略側面図であり、図2は、分離部材c1の周辺を紙面上側から見た平面図である。各図の太矢印は、原反1の搬送方向を示し、白抜き矢印は、保護フィルム2の引き出し方向を示し、細矢印は、各種ロールや巻取り部などの回転方向を示す。
機能層の製造装置Aは、長尺帯状の原反1を長手方向に搬送する搬送装置Bと、前記原反1の搬送経路に配置され且つ保護フィルム2を剥離する剥離装置Cと、前記剥離装置Cよりも下流側において前記原反1の搬送経路に配置され且つ被処理材3の表面に塗工液を塗工する塗工装置Dと、を有する。必要に応じて、製造装置Aは、塗工液を乾燥する乾燥処理部e1や塗工液を硬化させる硬化処理部e2などのキュアリング装置E、任意の適宜なフィルムを貼り付ける貼り合わせ部Fなどを有していてもよい。
前記原反1は、被処理材3と保護フィルム2を有し、必要に応じて、任意の適宜なフィルム及び/又は層を有していてもよい。前記被処理材3は、塗工液の塗工対象である。被処理材3は、長尺帯状の薄いフィルム状(ウェブ状ともいう)である。ここで、本明細書において、「長尺帯状」は、長手方向の長さが幅方向よりも十分に長い平面視略長方形状をいう。前記長手方向の長さは、例えば、幅方向の長さの5倍以上、好ましくは10倍以上である。前記幅方向は、長手方向と直交する方向である。被処理材3は、それ自体、搬送装置Bにて長手方向に搬送できるほどの機械的強度を有していてもよく、或いは、それ自体、前記機械的強度を有していなくてもよい。被処理材3が前記機械的強度を有さない場合、その被処理材3は支持フィルム(前記機械的強度を有するフィルム)に積層された状態で搬送装置Bにて搬送される。以下、説明上、前記機械的強度を有する被処理材と機械的強度を有さない被処理材を区別する必要があるとき、前者を「第1被処理材31」といい、後者を「第2被処理材32」といい、両者を含む意味の場合には単に「被処理材3」という。前記被処理材3は、2つの大面積面を有する。前記被処理材3の表面は、2つの大面積面のうちのいずれか一方であって、塗工液が塗工される面(被処理面)である。以下、前記被処理材3の表面とは反対側の面(もう1つの大面積面)を被処理材3の「反対面」と記す。
前記保護フィルム2は、被処理材3の表面の傷付きを防止するフィルムである。保護フィルム2は、剥離可能な状態で、被処理材3の表面に貼り付けられている。保護フィルム2は、少なくともフィルム基材を有する。保護フィルム2は、必要に応じて、前記フィルム基材の一方面に接合用粘着剤層を有していてもよい。また、保護フィルム2は、任意の適宜なフィルム及び/又は層を有していてもよい。
図3(a)及び(b)は、第1被処理材31(搬送装置Bにて長手方向に搬送できる強度を有する被処理材3)を有する原反1の例示である。同図(a)の原反1は、紙面上側から順に、第1被処理材31と、接合用粘着剤層22及びフィルム基材21を有する保護フィルム2と、を有する。同図(b)の原反1は、紙面上側から順に、適宜なフィルム41と、第1被処理材31と、接合用粘着剤層22及びフィルム基材21を有する保護フィルム2と、を有する。これらの原反1の保護フィルム2は、前記接合用粘着剤層22を介して前記被処理材3に剥離可能に貼り付けられている。従って、保護フィルム2を引き出した際には、第1被処理材31の表面と接合用粘着剤層22との境界で剥離され、その結果、第1被処理材31の表面が露出する。なお、例えば、フィルム基材21を第1被処理材31に擬似接着させるなどの手段によって、前記保護フィルム2を剥離可能な状態で第1被処理材31の表面に直接的に貼り付けることもできる。そのような場合の保護フィルム2は、前記接合用粘着剤層を有さない(図示せず)。
第1被処理材31の厚みは、特に限定されず、例えば、10μm~200μmであり、好ましくは12μm~100μmである。
前記保護フィルム2が接合用粘着剤層22を有する場合、接合用粘着剤層22としては、例えば、無色透明なアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などが挙げられる。前記接合用粘着剤層22の厚みは、特に限定されず、例えば、0.1μm~50μmであり、好ましくは1μm~30μmである。
前記支持フィルム42は、機械的強度を有するフィルムであれば特に限定されない。支持フィルム42としては、例えば、樹脂フィルム、合成紙、紙などが挙げられる。支持フィルム42は、保護フィルム2として例示したような透明性に優れた樹脂フィルムを用いることが好ましい。支持フィルム42の厚みは、特に限定されず、例えば、5μm~200μmであり、好ましくは10μm~100μmである。
図1及び図2を参照して、搬送装置Bは、原反1を長手方向に搬送する装置である。搬送装置Bは、ロールーツーロール方式で原反1を搬送する。搬送経路中、保護フィルム2を剥離した後、及び、被処理材3の表面に機能層を形成した後のそれぞれにおいて、原反1の層構成は変化する。このように層構成が変化しても、原反1は、搬送経路の全体に亘って被処理材3を必ず含んでいる。以下、説明上、用語を区別する必要がある場合、保護フィルム2を剥離した後から機能層を形成するまでの間の原反1を「処理用原反11」といい、被処理材3の表面に機能層を形成した後の原反1を「製品原反12」といい、巻き出しから巻き取りまでの間を総称して「原反1」という。
原反1の搬送装置Bの前記巻出し部b1、巻取り部b2及び搬送部b3は、従来公知の機械類を採用できる。例えば、搬送装置Bの巻出し部b1は、巻出し軸を有するブレーキ付きモーターなどのアクチュエーターが用いられ、巻取り部b2は、巻取り軸を有するクラッチ付きモーターなどのアクチュエーターが用いられる。例えば、搬送装置Bの搬送部b3は、上流側のフィードロールb31、複数のガイドロールb32、下流側のフィードロールb33、及びテンションピックアップロールなどの張力検出器(図示せず)を有する。なお、搬送装置Bの搬送部b3は、図示以外のフィードロールをさらに有していてもよく、或いは、図示しないダンサーロールなどを有していてもよい。原反1の搬送装置Bは、原反1の張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら、原反1を長手方向に搬送する。つまり、搬送装置Bは、搬送中の原反1の張力の変動幅が小さくなるように制御している。前記張力の制御方法としては、張力検出器で計測された原反1の張力に基づいて、速度制御を行なうこと(例えば、2つのフィードロールの周速度の差を変えるなど)、又は/及び、トルク制御を行なうこと(例えば、巻出し部b1のトルクを変えるなど)などが挙げられる。
具体的には、分離部材c1の下流側において、表面が露出した被処理材3を含む処理用原反11は、その反対面がガイドロールb32に接して方向転換された後、その表面が非接触搬送変換部b34に接することなく方向転換される。図示例では、剥離装置Cから塗工装置Dまでの間で、処理用原反11(被処理材3)は、非接触搬送変換部b34にてへアピン状となって方向転換されている。
非接触搬送変換部b34としては、例えば、エアーターンバーを用いることができる。図4(a)にエアーターンバーの一例を示す。非接触搬送変換部b34であるエアーターンバーは、無数の吹き出し穴b341が形成された中空状のケース体b342と、ケース体b342内にエアーを供給する供給口b343と、を有する。同図(b)の矢印で示すように、供給口b343から供給されたエアーが、吹き出し穴b341を通じてケース体b342の外面から吹き出すことにより、被処理材3の表面がエアーターンバーb34に接触することなく、被処理材3を含む処理用原反11は方向転換される。
剥離装置Cは、長手方向に原反1を搬送している途中で、被処理材3(原反1)から保護フィルム2を剥離する装置である。保護フィルム2を剥離することによって被処理材3の表面が露出し、被処理材3の表面が露出した処理用原反11は、搬送装置Bにて長手方向に搬送される。
剥離装置Cは、支点として利用される分離部材c1と、保護フィルム2の張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら保護フィルム2を引き出す張力制御部c2と、ガイドロールc3と、引き出された保護フィルム2を巻き取って回収する回収部c4と、を有する。前記分離部材c1を含む剥離装置Cは、原反1の搬送経路中に配置されている。分離部材c1は、30mm以下の曲率半径を有する円弧面部c12を有し、前記円弧面部c12は、原反1の幅方向に延在されている。分離部材c1の円弧面部c12は、保護フィルム2に接して配置されている。
前記保護フィルム2の張力の制御方法としては、張力検出器c22で計測された保護フィルム2の張力に基づいて、駆動ロールc21の回転速度を変化させることが挙げられる。上流側のフィードロールb31の回転速度は原反1の搬送装置Bによって制御されている。保護フィルム2の制御部(図示せず)は、計測された保護フィルム2の張力に基づいて、駆動ロールc21の回転速度を変えることにより(つまり、前記駆動ロールc21の周速度と前記上流側のフィードロールb31の周速度の差を変えることにより)、保護フィルム2の張力を変化させ、その変動幅が所定値以下となるように制御している。
なお、前記駆動ローラc21が、ニップロールである場合、その駆動ローラc21(ニップロール)が前記分離部材c1を兼ねることもできる。つまり、ニップロールの駆動ローラ又は従動ローラを前記分離部材c1として用いることができる。このように1つのニップロールを分離部材c1及び駆動ロールc21として用いる場合、前記分離部材c1から前記駆動ロールc21までの間の保護フィルム2の長さは0mとなる。
回収部c4は、引き出された保護フィルム2を巻き取る部分であり、例えば、巻取り軸を有するギア付きモーターなどのアクチュエーターが用いられる。
前記処理用原反11の搬送方向と前記保護フィルム2の引き出し方向の成す角度(この角度を「剥離角度」という)は、適宜設定される。なお、図1に、被処理材3を含む処理用原反11の搬送方向を二点鎖線で示し、保護フィルム2の引き出し方向を一点鎖線で示し、剥離角度を符号αで示している。前記剥離角度が大きいほど、被処理材3(処理用原反11)の速度変動をより抑制できる。従って、前記剥離角度は大きいことが好ましい。具体的な数値では、前記剥離角度αの下限は、例えば、45度以上であり、好ましくは60度以上であり、より好ましくは70度以上である。前記剥離角度αの上限は、例えば、180度以下であり、好ましくは150度以下であり、より好ましくは120度以下である。前記剥離角度αは、例えば、駆動ロールc21の位置を変えることによって、調整できる(剥離角度を大きく又は小さくできる)。図1に示す例では、剥離角度が約90度である場合を示している。また、分離部材c1と駆動ロールc21の間に、1本又は2本以上のガイドロールを配置してもよい(図示せず)。このようにガイドロールを配置した場合には、分離部材c1の近い側のガイドロールの位置を変えることによって、前記剥離角度を調整することができる。
塗工装置Dは、露出した被処理材3の表面に塗工液を塗工する装置である。塗工装置Dは、塗工液を被処理材3の表面に塗工できるものであれば特に限定されず、例えば、ダイコータ、リップコータ、グラビアコータ、リバースコータ、バーコータ、ナイフコータなどが挙げられる。図1では、塗工装置Dとしてスロットダイコータd1を例示している。前記スロットダイコータd1のダイリップは、被処理材3の表面に対向して配置されている。また、前記ダイリップの反対側に、処理用原反11を挟んでバックロールd2が配置されている。
前記被処理材3(処理用原反11)の、剥離装置Cから塗工装置Dまでの搬送長さを比較的長くすると、製造装置Aが大型化するが、上述の非接触搬送変換部b34を設けることにより、比較的長い搬送長さを確保しつつ、装置の大型化を防止できる。特に、非接触搬送変換部b34を用いることにより、前記被処理材3(処理用原反11)を剥離装置Cから塗工装置Dまで搬送する間、被処理材3の表面に異物が接触することを防止できる。このため、被処理材3の表面が傷付くことなく、その表面に塗工液を塗工して厚みが略均一な機能層を形成できる。
キュアリング装置Eは、必要に応じて、塗工装置Dの下流側に配置される。
キュアリング装置Eは、塗工液を液状から固体状に変化させるために設けられる。なお、塗工液を塗工した後の処理用原反11を搬送している間に、その塗工液が自然に固体状に変化する場合には、前記キュアリング装置Eを省略してもよい。
キュアリング装置Eは、例えば、乾燥処理部e1を有する。乾燥処理部e1は、塗工液を乾燥できるものであれば特に限定されず、例えば、加熱風又は常温風などを吹き付ける送風機、遠赤ヒーターなどが用いられる。また、塗工液が紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂を含む場合、キュアリング装置Eは、紫外線などの光を照射する硬化処理部e2を有する。
貼り合わせ部Fは、製品原反12(機能層が形成された処理用原反11)に、保護フィルムなどの任意の適宜なフィルム43を貼り付ける部分である。
貼り合わせ部Fは、適宜なフィルム43を巻き出す供給ロールf1と、前記フィルム43を製品原反12に貼り合わせるニップロールf2と、を有する。
機能層の製造方法は、被処理材3と保護フィルム2とを有する長尺帯状の原反1を搬送する工程、前記原反1の搬送経路に配置された分離部材c1において前記保護フィルム2を引き出すことにより、前記保護フィルム2を前記被処理材3から剥離する工程、前記保護フィルム2を剥離することによって露出した前記被処理材3の表面に塗工液を塗工する工程、を有する。本発明の製造方法は、例えば、図1に示すような製造装置Aを用いて実施される。
原反1は、巻出し部b1から巻き出され、搬送部b3によって搬送される。原反1の搬送速度は、特に限定されず、例えば、3m/分以上30m/分以下であり、好ましくは5m/分以上20m/分以下である。
原反1の張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら、前記原反1を搬送する。被処理材3(処理用原反11)の速度変動を抑制する観点から、原反1の張力の変動幅は、できるだけ小さいことが好ましい。前記張力の変動幅は、制御する原反1の全長の搬送時間よりも短い時間における、原反1の張力の変動幅をいう。本明細書において、「時間」は、ある時点とある時点の間の長さ(時の長さ)を意味する。前記制御する原反1の全長は、張力の制御開始時から制御終了時のまでの間で搬送される原反1の長手方向長さである。以下、「制御する原反の全長」を「原反の制御長さ」といい、「張力の制御開始時から制御終了時のまでの間」を「制御全期間」という。
前記第1時間は、原反1の張力の制御開始時からの一定時間を意味する。例えば、前記第1時間は、原反1の張力の制御開始時から、原反1の制御長さの2%以上5%以下の長さに相当する時間である。前記第2時間は、原反1の張力の制御終了時までの一定時間を意味する。例えば、前記第2時間は、原反1の張力の制御終了時までの、原反1の制御長さの2%以上5%以下の長さに相当する時間である。ただし、原反1の張力の制御を開始した直後はその張力値が安定しないので、前記制御開始時は、厳密な意味で開始時点ではなく、制御開始後、運転が安定した時点を意味する。
搬送中の原反1の単位断面積当たりの張力は、特に限定されず、例えば、0.5MPa以上2.9MPa以下の範囲内に設定され、好ましくは、0.8MPa以上2.6MPa以下の範囲内に設定される。
ここで、原反1の張力、平均張力及び張力の標準偏差の各単位「MPa」は、厚み方向に直交する原反断面の単位断面積当たりの張力を表す。
分離部材c1の出側で保護フィルム2を引き出すことにより、分離部材c1の円弧面部c12に沿って保護フィルム2が引き出される。
図6は、図3(a)に示す層構成の原反1から保護フィルム2を前記分離部材c1において剥離している状態を示し、図7は、図3(c)に示す層構成の原反1から保護フィルム2を前記分離部材c1において剥離している状態を示す。
図6の原反1を搬送する場合、保護フィルム2は接合用粘着剤層22及びフィルム基材21を有する。このため、保護フィルム2を引き出すと、分離部材c1の出側において接合用粘着剤層22と被処理材3(第1被処理材31)の界面で分離される。図7の原反1を搬送する場合、保護フィルム2は接合用粘着剤層22を有さない。このため、保護フィルム2を引き出すと、分離部材c1の出側において保護フィルム2(フィルム基材21)と被処理材3(第2被処理材32)の界面で分離される。
前記配向規制力を有するフィルムである延伸フィルムは、特に限定されず、シクロオレフィン系樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネートなどの主鎖にエステル結合を有するエステル系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、スチレン系樹脂フィルムなどが挙げられる。前記延伸フィルムの延伸方法は、特に限定されず、例えば、延伸前フィルムを長手方向に一軸延伸する方法(縦一軸延伸法)、延伸前フィルムを幅方向に一軸延伸する方法(横一軸延伸法)などの一軸延伸法;延伸前フィルムを長手方向に延伸すると同時に幅方向に延伸する同時二軸延伸法、延伸前フィルムを長手方向及び幅方向の一方に延伸した後で他方に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法;延伸前フィルムを幅方向に平行でもなく垂直でもない斜め方向に延伸する方法(斜め延伸法);などが挙げられる。延伸フィルムは、一般に、延伸方向と平行な方向に液晶化合物をホモジニアス配向させる配向規制力を有している。このような延伸フィルムの表面に液晶化合物を含む塗工液を塗工すると、液晶化合物が延伸方向と平行に配向した機能層が形成される。
前記延伸フィルムとしては、公知の又は本発明後に公知となったフィルムを用いることができる。一例を挙げると、例えば、特開2020-183980号公報に記載の延伸フィルムなどを用いることができる。前記延伸フィルムの詳細については、前記公報を参照するものとする。
前記粘着剤層としては、公知の又は本発明後に公知となった粘着剤層を用いることができる。一例を挙げると、例えば、特許第6194358号公報に記載のベース粘着剤区分を本発明の粘着剤層(第2被処理材32)として用いることができる。前記ベース粘着剤区分の詳細については、前記公報を参照するものとする。
さらに、前記第1時間の保護フィルム2の張力の標準偏差(SD1-2)と、前記第2時間の保護フィルム2の張力の標準偏差(SD2-2)との差の絶対値は、例えば、0.005MPa以下であり、好ましくは0.003MPa以下である。このような差であれば、第1時間と第2時間の張力の変動幅が実質的に変わらず、安定的に保護フィルムが引き出される。
前記第1時間は、保護フィルム2の張力の制御開始時からの一定時間を意味する。例えば、前記第1時間は、保護フィルム2の張力の制御開始時から、保護フィルム2の制御長さの2%以上5%以下の長さに相当する時間である。前記第2時間は、保護フィルム2の張力の制御終了時までの一定時間を意味する。例えば、前記第2時間は、保護フィルム2の張力の制御終了時までの、保護フィルム2の制御長さの2%以上5%以下の長さに相当する時間である。ただし、保護フィルム2の張力の制御を開始した直後はその張力値が安定しないので、前記制御開始時は、厳密な意味で開始時点ではなく、制御開始後、運転が安定した時点を意味する。
保護フィルム2の張力制御中の任意の一定時間における保護フィルムの張力の標準偏差が0.01MPa以下であれば、制御全般に亘る張力の変動幅が実質的に変わらず、安定的に保護フィルムが引き出される。
制御する保護フィルム2の単位断面積当たりの張力は、特に限定されず、例えば、0.8MPa以上3.1MPa以下の範囲内に設定され、好ましくは1.0MPa以上2.6MPa以下の範囲内に設定され、より好ましくは1.1MPa以上2.0MPa以下の範囲に設定される。
ここで、保護フィルム2の張力、平均張力及び張力の標準偏差の各単位「MPa」は、厚み方向に直交するフィルム断面の単位断面積当たりの張力を表す。
分離部材c1の出側で保護フィルム2が分離されると、被処理材3の表面が露出した処理用原反11が下流側に搬送される。処理用原反11は、非接触搬送変換部b34を経由して、塗工装置Dへと搬送される。
前記被処理材3の表面に、塗工装置Dによって塗工液を塗工する。塗工液は、機能層の形成材料である。塗工液は、特に限定されず、形成したい機能層に応じて任意の適切なものが用いられる。被処理材3として、上述の配向規制力を有するフィルムが用いられている場合には、例えば、液晶化合物を含む塗工液が用いられる。前記液晶化合物は、重合性を有する液晶化合物が好ましく、このような重合性液晶化合物の一例として、例えば、特開2020-183980号公報に記載の重合性液晶化合物などを用いることができる。前記重合性液晶化合物及びそれを含む塗工液並びにその重合性液晶化合物の配向方法などの詳細については、前記公報を参照するものとする。また、被処理材3として、上述の粘着剤層が用いられている場合、例えば、屈折率調整材料を含む塗工液が用いられる。屈折率調整材料を含む塗工液の一例を挙げると、例えば、特許第6194358号公報に記載の高屈折率材料を溶媒に分散させた分散液を用いることができる。前記高屈折率材料を溶媒に分散させた分散液及びその塗工方法などの詳細については、前記公報を参照するものとする。
塗工液の塗工厚み(塗膜の厚み)は、特に限定されず、例えば、5nm以上30μmである。前記液晶化合物を含む塗工液の場合、その塗工厚みは、例えば、0.5μm以上30μm以下であり、好ましくは1μm以上15μm以下である。前記屈折率調整材料を含む塗工液の場合、その塗工厚みは、例えば、5nm以上10μm以下であり、好ましくは10nm以上5μm以下である。
このようにして塗膜を硬化又は固化させることにより、被処理材3の表面に機能層が形成される。この機能層は、原反1の搬送に従い、被処理材3の長手方向に連続的に形成される。例えば、前記被処理材3が前記配向規制力を有するフィルムで且つ前記塗工液が前記液晶化合物を含む場合、被処理材3の表面に、位相差層(機能層)が形成される。また、前記被処理材3が前記粘着剤層で且つ前記塗工液が前記屈折率調整材料を含む場合、被処理材3である粘着剤層の表面に、屈折率調整用区分層(機能層)が形成される。
必要に応じて、前記機能層が形成された製品原反12の当該機能層の表面に、貼り合わせ部Fにてフィルム43(保護フィルムなど)を貼り合わせる。得られた製品原反12は、巻取り部b2に巻き取られる。
さらに、原反1の張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら原反1を搬送することにより、保護フィルム2を引き出した際の原反1(処理用原反11)の速度変動をより抑制できる。特に、保護フィルム2の張力を制御全期間において略一定となるように制御した場合、保護フィルム2を引き出した際の原反1(処理用原反11)の速度変動をより抑制できる。また、分離部材c1から駆動ロールc21までの前記保護フィルム2の長さが1m以上とされていることにより、仮に、駆動ロールc21によって保護フィルム2がバタついた場合でも、そのバタつきが被処理材3に伝搬し難くなる。
本発明によれば、被処理材3(処理用原反11)の速度変動を抑制できるので、被処理材3の表面に対して塗工液の塗工ムラが生じ難く、略均一な厚みの機能層を連続的に形成できる。つまり、被処理材の搬送速度が速いときには塗工液の塗工厚みが薄くなり、それが遅いときにはその塗工厚みが厚くなるが、被処理材3の速度変動を抑制することにより、塗工ムラを防止できる。
さらに、剥離角度を60度以上180度以下として保護フィルム2を引き出すことにより、被処理材3の速度変動をより抑制できる。また、保護フィルム2を剥離した直後から塗工液を塗工する直前までの被処理材3(処理用原反11)の搬送長さが1m以上とされていることにより、保護フィルム2を剥離した際に被処理材3が僅かに速度変動を生じた場合でも、その変動が塗工装置Dの付近にまで影響することを防止できる。
上記第1実施形態では、駆動ロールc21としてサクションロールが用いられているが、例えば、図8に示すように、駆動ロールc21としてニップロールを用いてもよい。ニップロールは、一対のロールc211,c212(第1ロールc211と第2ロールc212)の間に保護フィルム2を挟んでそれを送ることができる。第1ロールc211及び第2ロールc212のうちいずれか一方が駆動するロールで且つもう一方が従動するロールであってもよく、或いは、両者が駆動するものでもよい。保護フィルム2に対する接触面積が大きいロールがある場合、そのロールが駆動するロールであることが好ましい。図示例では、少なくとも第1ロールc211が駆動するロールである。第2ロールc212は、第1ロールc211の駆動に従って回転するロール(従動ロール)でもよく、又は、駆動するロールであってもよい。
上記第1実施形態では、30mm以下の曲率半径を有する円弧面部c12を有する分離部材c1が用いられているが、曲率半径が30mmを超える分離ロールを分離部材c1として用いてもよい(図示せず)。また、分離部材c1として、ブレードを用いてもよい(図示せず)。
[製造装置]
図1に示すような、搬送装置B、剥離する剥離装置C、塗工装置D、キュアリング装置E及び貼り合わせ装置Fを備える製造装置Aを使用した。剥離装置以外について、簡単に説明すると、搬送装置は、原反の張力の変動幅が小さく、且つ原反の張力が略一定となるように、張力を制御しながら原反を搬送するものを使用した。塗工装置は、既存のスロットダイコータを使用し、キュアリング装置は、既存の乾燥装置及び紫外線照射装置を使用し、貼り合わせ装置は、既存のセパレータフィルムを貼り合わせる装置を使用した。
剥離装置は、保護フィルムの張力の変動幅が小さく、且つ保護フィルムの張力が略一定となるように、張力を制御する張力制御部を有するものを使用した。剥離装置の各部材の仕様は、次の通りである。
分離部材:金属製の半径25mmのロール。
駆動ロール:半径102mmのサクションロール((株)加貫ローラ製作所製の製品名「サクション」)。
張力検出器:三菱電機(株)製の製品名「張力検出器」。
分離部材から駆動ロールまでの保護フィルムの長さ:約6m。
回収部:一定のトルクで保護フィルムを巻取り軸に巻き取る既存のアクチュエーター。
原反は、図3(a)に示すような、接合用粘着剤層(アクリル系粘着剤)及びフィルム基材(厚み80μmの透明なポリエチレンテレフタレートフィルム)と、被処理材(斜め方向に延伸されたシクロオレフィン系樹脂フィルム。日本ゼオン株式会社製の製品名「ゼオノア」)と、からなる。原反の幅は、約1330mmであった。
塗工液は、特開2020-183980号公報の実施例A1で用いられている液晶化合物を含む塗工液を使用した。
なお、製造装置の運転の開始と同時に、原反の張力の制御及び保護フィルムの張力の制御を行なうので、運転開始から終了時までが、原反及び保護フィルムの張力の制御全期間である。また、回収部は、トルク一定で保護フィルムを巻き取るので、サクションロールと回収部の間の保護フィルムの張力は、巻き径に応じて変化する。
原反の搬送速度:10m/分。
サクションロールの吸着力:7kPa。
保護フィルムの剥離角度:84度。
運転開始から数十秒経過した時点(つまり、運転が安定した時点)から運転終了時点まで、保護フィルムの張力を測定した。保護フィルムの張力は、分離部材と駆動ロールとの間における、保護フィルムの張力を張力検出器にて測定した。保護フィルムの張力のサンプリングピッチは、1秒であった。
運転が安定した時点から300秒間の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.006MPaであり、その間の保護フィルムの平均張力は、2.35MPaであった。また、運転終了時までの300秒間(運転後、7700秒から8000秒の間)の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.005MPaであり、その間の保護フィルムの平均張力は、2.35MPaであった。また、運転開始後4000秒の時点から300秒間の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.006MPaであった。運転が安定した時点から300秒間は、第1時間に相当し、運転終了時までの300秒間は、第2時間に相当する。
実施例1の第1時間中に形成された機能層(液晶化合物の硬化層)と、第2時間中に形成された機能層(液晶化合物の硬化層)と、をそれぞれ縦×横=1000mm×1320mmに切り出し、これらの機能層を目視で評価した。前記機能層は、位相差特性を有するので、クロスニコルに配置した2枚の偏光フィルムの間に前記機能層を挟み込み、一方の偏光フィルム側からバックライトを当て、もう一方の偏光フィルム側から目視で観察した。
実施例1の第1時間中に形成された機能層及び第2時間中に形成された機能層は、いずれも、色の濃淡差が殆ど見られなかった。従って、略均一な厚みの機能層が形成されていると評価できた。
比較例1では、実施例1の駆動ロール(サクションロール)に代えて、ガイドロールを用いた。これを除いて、比較例1の製造装置は、実施例1の製造装置と同様なものを用い、実施例1と同様にして、原反を搬送しながら、保護フィルムを剥離し、塗工液を塗工して製品原反を連続的に作製した。
比較例1についても、実施例1と同様にして、保護フィルムの張力を前記サンプリングピッチで測定した。
その結果、第1時間(運転が安定した時点から300秒間)の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.0113MPaであり、その間の保護フィルムの平均張力は、2.25MPaであった。また、第2時間(運転終了時までの300秒間)の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.0267MPaであり、その間の保護フィルムの平均張力は、1.875MPaであった。また、運転開始後4000秒の時点から300秒間の保護フィルムの張力の標準偏差は、0.0199MPaであった。
比較例1についても、第1時間中に形成された機能層及び第2時間中に形成された機能層をそれぞれ切り出し、実施例1と同様にして、これらの機能層を目視で評価した。
比較例1の第1時間中に形成された機能層は、色の濃淡差が余り見られなかったが、比較例1の第2時間中に形成された機能層は、所々で明らかな色の濃淡差が視認された。このため、比較例1の第2時間中に形成された機能層は、その厚みが不均一と評価できた。
B 搬送装置
C 剥離装置
c12 分離部材の円弧面部
c2 張力制御部
c21 駆動ロール
D 塗工装置
1,11,12 原反
2 保護フィルム
3,31,32 被処理材
Claims (11)
- 長尺帯状の被処理材と前記被処理材の表面に貼り付けられた保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する工程、
前記原反の搬送経路に配置された分離部材において前記保護フィルムを引き出すことにより、前記保護フィルムを前記被処理材から剥離する工程、
前記保護フィルムを剥離することによって露出した前記被処理材の表面に塗工液を塗工する工程、を有し、
制御開始時からの一定時間である第1時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD1-2)が0.01MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す、機能層の製造方法。 - 長尺帯状の被処理材と前記被処理材の表面に貼り付けられた保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する工程、
前記原反の搬送経路に配置された分離部材において前記保護フィルムを引き出すことにより、前記保護フィルムを前記被処理材から剥離する工程、
前記保護フィルムを剥離することによって露出した前記被処理材の表面に塗工液を塗工する工程、を有し、
制御終了時までの一定時間である第2時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD2-2)が0.01MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す、機能層の製造方法。 - 長尺帯状の被処理材と前記被処理材の表面に貼り付けられた保護フィルムとを有する長尺帯状の原反を搬送する工程、
前記原反の搬送経路に配置された分離部材において前記保護フィルムを引き出すことにより、前記保護フィルムを前記被処理材から剥離する工程、
前記保護フィルムを剥離することによって露出した前記被処理材の表面に塗工液を塗工する工程、を有し、
制御開始時から一定時間である第1時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD1-2)と、制御終了時までの一定時間である第2時間の前記保護フィルムの張力の標準偏差(SD2-2)との差の絶対値が0.005MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す、機能層の製造方法。 - 前記第1時間の保護フィルムの平均張力と前記第2時間の保護フィルムの平均張力との差の絶対値が0.3MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す、請求項3に記載の機能層の製造方法。
- 前記搬送経路において、張力の変動幅が所定値以下となるように制御しながら前記原反を搬送する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の機能層の製造方法。
- 前記保護フィルムの引き出し経路に駆動ロールが配置されており、前記保護フィルムを前記駆動ロールによって引き出す、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の機能層の製造方法。
- 前記分離部材から前記駆動ロールまでの前記保護フィルムの長さが1m以上である、請求項6に記載の機能層の製造装置。
- 前記分離部材と前記駆動ロールの間に、前記保護フィルムの張力を計測する張力検出器が配置されており、
前記駆動ロールが、サクションロール又はニップロールである、請求項6または7に記載の機能層の製造方法。 - 制御中の任意の一定時間における前記保護フィルムの張力の標準偏差が0.01MPa以下となるように、前記保護フィルムを引き出す、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の機能層の製造方法。
- 前記保護フィルムが、フィルム基材と、前記フィルム基材に設けられた接合用粘着剤層と、を有し、
前記保護フィルムの引き出し経路に、非粘着性のガイドロールが配置されている、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の機能層の製造方法。 - 前記被処理材が、延伸フィルムであり、前記塗工液が、液晶化合物を含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の機能層の製造方法。
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