JP7562119B2 - Manufacturing method of hard coat film - Google Patents
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Description
本発明は、塗工液の塗工方法に関するものであり、特に光学部材に用いられるハードコートフィルムの製造に好適な塗工液の塗工方法に関するものである。 The present invention relates to a coating method for a coating liquid, and in particular to a coating method for a coating liquid suitable for producing a hard coat film used for optical components.
たとえばエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示装置等のパネルディスプレイの表示面には、取り扱い時に傷が付いて視認性が低下しないように耐擦傷性を付与することが要求されている。そのため、基材フィルム上にハードコート層を設けたハードコートフィルムを利用して、ディスプレイの表示面の耐擦傷性を付与することが一般的に行われている。近年、表示画面上で表示を見ながら指やペン等でタッチすることでデータや指示を入力できるタッチパネルの普及により、この様な光学部材に用いるハードコートフィルムに対する機能的要求はさらに高まっている。 For example, the display surfaces of panel displays such as electroluminescence (EL) displays, liquid crystal displays (LCDs), and plasma displays must be scratch-resistant to prevent scratches during handling and loss of visibility. For this reason, it is common to use a hard coat film, which is a hard coat layer provided on a substrate film, to impart scratch resistance to the display surfaces of displays. In recent years, with the widespread use of touch panels that allow users to input data and instructions by touching the display screen with a finger or pen while viewing the display, the functional requirements for hard coat films used in such optical components have increased.
従来、上記ハードコート層を形成するための塗工液を基材フィルム上に塗工するには、例えば、リバースコート法、グラビアコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、キスコート法、ワイヤーバーコート法、カーテンコート法などの公知の塗工方法が用いられていた。 Conventionally, known coating methods such as reverse coating, gravure coating, bar coating, die coating, spray coating, kiss coating, wire bar coating, and curtain coating have been used to apply the coating liquid for forming the hard coat layer onto the substrate film.
たとえば、上記ダイコート法は、ダイの塗工液吐出口が基材と非接触の状態で塗工が行われるため、例えば上記バーコート法における基材へのバー接触に起因する欠陥等を低減できる利点がある。例えば下記の特許文献１～３にはいずれもダイコート法による塗布装置や塗布液の塗布方法が開示されている。 For example, the die coating method has the advantage that, since coating is performed with the coating liquid discharge port of the die not in contact with the substrate, defects caused by the bar contacting the substrate in the bar coating method can be reduced. For example, the following Patent Documents 1 to 3 all disclose coating devices and coating liquid coating methods using the die coating method.
しかしながら、本発明者等の検討によると、上記特許文献１～３に開示されているような従来のダイコート法による塗布装置や塗布液の塗布方法では、塗布欠陥の低減等に関する改善はみられるものの、塗工安定性などに関してはよりいっそうの改善の余地があった。 However, according to the investigations of the present inventors, the coating apparatus and coating liquid application method using the conventional die coating method as disclosed in the above Patent Documents 1 to 3 have shown improvements in terms of reducing coating defects, but there is still room for further improvement in terms of coating stability, etc.
そこで従来の課題を解決するべく、本発明の目的は、第１には、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られるダイコート法による塗工液の塗工方法を提供することであり、第２には、上記塗工液の塗工方法を適用して、高品質のハードコートフィルムが得られるハードコートフィルムの製造方法を提供することである。 In order to solve the problems of the past, the object of the present invention is, first, to provide a method for applying a coating liquid by a die coating method that reduces the occurrence of coating unevenness and defects and stably obtains uniform coating properties, and, second, to provide a method for manufacturing a hard coat film that applies the above-mentioned coating liquid application method to obtain a high-quality hard coat film.
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ダイコート法において、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られるようにするためには、使用するダイのダイリップを所定の形状となるように設計し、さらに、被塗工基材の流れ方向における、上記ダイリップの上流側を大気圧より減圧することが好ましいことを見出した。
本発明は、得られた種々の知見に基づき検討を行った結果完成したものである。
すなわち、本発明は以下の構成を有するものである。
The inventors conducted extensive research to solve the above problems and found that in order to reduce the occurrence of coating unevenness and defects and to stably obtain uniform coating properties in a die coating method, it is preferable to design the die lip of the die to be used to have a predetermined shape and, further, to reduce the pressure upstream of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated below atmospheric pressure.
The present invention was completed as a result of investigations based on various findings obtained.
That is, the present invention has the following configuration.
（第１の発明）
塗工液を、幅方向に均一に吐出させるためのマニホールドおよびスリット状のランド部を有し、塗工液吐出口がダイリップであるダイを用いて、被塗工基材上に塗工する塗工液の塗工方法であって、前記ダイは、前記ダイリップのリップ厚と前記ランド部の長さの比率が下記式を満たす形状であり、且つ前記被塗工基材の流れ方向における、前記ダイリップの上流側を、大気圧より減圧することを特徴とする塗工液の塗工方法である。
[式]
（ダイリップのリップ厚／ランド部の長さ）×１００≦１
(First Invention)
This is a method for applying a coating liquid to a substrate to be coated using a die having a manifold and a slit-shaped land portion for uniformly discharging the coating liquid in the width direction, and having a coating liquid discharge outlet in the form of a die lip, wherein the die has a shape such that the ratio of the lip thickness of the die lip to the length of the land portion satisfies the following formula, and the pressure upstream of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated is reduced below atmospheric pressure.
[formula]
(Die lip thickness/land length) x 100≦1
（第２の発明）
前記被塗工基材の流れ方向における、前記ダイリップの上流側を、大気圧より０．０５ｋＰａ～１．００ｋＰａ減圧することを特徴とする第１の発明に記載の塗工液の塗工方法である。
(Second Invention)
The method for applying a coating fluid according to the first aspect of the present invention is characterized in that the pressure on the upstream side of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated is reduced by 0.05 kPa to 1.00 kPa below atmospheric pressure.
（第３の発明）
前記塗工液の粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする第１又は第２の発明に記載の塗工液の塗工方法である。
（第４の発明）
前記塗工液の表面張力が、５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする第１乃至第３のいずれかの発明に記載の塗工液の塗工方法である。
(Third Invention)
The method for applying a coating fluid according to the first or second aspect of the present invention is characterized in that the viscosity of the coating fluid is 100 mPa·s or less.
(Fourth Invention)
The method for applying a coating fluid according to any one of the first to third aspects of the present invention is characterized in that the surface tension of the coating fluid is 50 mN/m or less.
（第５の発明）
前記ダイリップのリップ厚が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする第１乃至第４のいずれかの発明に記載の塗工液の塗工方法である。
(Fifth Invention)
The method for applying a coating fluid according to any one of the first to fourth aspects of the present invention is characterized in that the die lip has a lip thickness of 0.5 mm or less.
（第６の発明）
前記被塗工基材と前記ダイリップのクリアランスが５０μｍ～５００μｍであることを特徴とする第１乃至第５のいずれかの発明に記載の塗工液の塗工方法である。
(Sixth Invention)
The method for applying a coating fluid according to any one of the first to fifth aspects of the present invention is characterized in that the clearance between the substrate to be coated and the die lip is 50 μm to 500 μm.
（第７の発明）
前記塗工液がハードコート層形成用塗料であり、第１乃至第６のいずれかの発明に記載の塗工液の塗工方法を適用して、前記被塗工基材上に前記塗工液を塗工してハードコート層を形成することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法である。
（第８の発明）
前記被塗工基材はフィルム基材であることを特徴とする第７の発明に記載のハードコートフィルムの製造方法である。
(Seventh Invention)
The method for producing a hard coat film is characterized in that the coating liquid is a paint for forming a hard coat layer, and a coating method for the coating liquid described in any one of the first to sixth inventions is applied to coat the coating liquid on the substrate to form a hard coat layer.
(Eighth Invention)
A seventh aspect of the present invention is a method for producing a hard coat film, wherein the substrate to be coated is a film substrate.
本発明によれば、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られるダイコート法による塗工液の塗工方法を提供することができる。
また、本発明によれば、上記塗工液の塗工方法を適用することにより、高品質のハードコートフィルムが得られるハードコートフィルムの製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for applying a coating liquid by a die coating method, which reduces the occurrence of coating unevenness and defects and stably obtains uniform coating properties.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing a hard coat film, which is capable of obtaining a high quality hard coat film by applying the above-mentioned coating liquid.
以下、本発明の実施の形態について詳述する。
なお、本発明において、特に断りの無い限り、「○○～△△」との記載は「○○以上△△以下」を意味するものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
In the present invention, unless otherwise specified, the expression "XX to △△" means "not less than XX and not more than △△."
以下に、本発明による塗工液の塗工方法について説明する。
本発明による塗工液の塗工方法は、スリット状の塗工液流路を備えたダイにより、被塗工基材の表面に対して、いわゆるコーティングビードを形成し、塗工液を被塗工基材表面に均一に塗工するダイコート法による塗工方法である。
The method for applying the coating liquid according to the present invention will be described below.
The coating method of the present invention is a die coating method in which a die equipped with a slit-shaped coating liquid flow path is used to form a so-called coating bead on the surface of the substrate to be coated, and the coating liquid is uniformly applied to the surface of the substrate to be coated.
図１は、本発明による塗工液の塗工方法を示す模式図である。
液槽１０内に貯留された塗工液６０は、例えば精密計量ポンプ２０によって所定量が計量されつつ、ダイ３０に給液される。そして、ダイ３０先端部の塗工液吐出口から吐出された塗工液６０が、コーティングビードを形成した状態で、バックロール４０上を例えば図中の矢印Ａ方向からＢ方向へ搬送される被塗工基材７０の表面に対して塗工される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for applying a coating liquid according to the present invention.
A
このような塗工液の塗工方法を、例えばフィルム基材上にハードコート層を有するハードコートフィルムの製造に適用する場合、上記塗工液６０は、ハードコート層を形成するためのバインダー樹脂等を含む塗料であり、上記被塗工基材７０はフィルム基材である。 ハードコートフィルムの製造に関する詳細は後述する。
When such a coating method is applied to the production of a hard coat film having a hard coat layer on a film substrate, the
図２は、本発明に用いるダイの構造を示す縦方向断面図であり、図３は、図２に示す上記ダイのダイリップの拡大図である。また、図４は、本発明による塗工液の塗工方法を説明するための模式図である。 Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a die used in the present invention, and Figure 3 is an enlarged view of the die lip of the die shown in Figure 2. Also, Figure 4 is a schematic diagram for explaining the coating method of the present invention.
図２に示すように、上記ダイ３０は、上記被塗工基材７０の流れ方向における上流側に位置する上流側ダイ本体３４ａと下流側に位置する下流側ダイ本体３４ｂとを少なくとも有して一体的に構成されている。また、上記ダイ３０は、塗工液を塗工面の幅方向に均一に吐出させるためのマニホールド３１およびスリット状のランド部３２を有している。上記マニホールド３１は、塗工液を幅方向に均一に広げて搬送するための溝である。その断面形状は、図２に示す一実施形態では略台形状であるが、これに限定されず、たとえば半円状に形成されていてもよい。また、上記ランド部３２は、マニホールド３１から塗工液吐出口にかけての塗工液の流れを整流化する目的のスリット状の流路であり、ダイ３の幅方向に所定幅で形成されている。
As shown in FIG. 2, the die 30 is integrally configured with at least an upstream
また、ダイ３０の先端部の塗工液吐出口は、上流側リップ３３ａと下流側リップ３３ｂとを有するダイリップ３３であり、上流側リップ３３ａと下流側リップ３３ｂとの間隙によって上記ランド部３２が形成されている。上流側リップ３３ａと下流側リップ３３ｂとの間隙、すなわち、上記ランド部３２のスリット幅（Ｓ）（図３参照）は、上流側ダイ本体３４ａと下流側ダイ本体３４ｂとの間に介在するシムプレート３５の厚みによって規制される一定の所定幅である。
The coating fluid outlet at the tip of the
図４に示されるように、ダイ３０の先端部は、被塗工基材７０の表面に対して、一定の距離（以下、「クリアランス（Ｈ）」と呼ぶ。）だけ離間した状態（非接触）で配置され、ダイ３０先端部の塗工液吐出口であるダイリップ３３から吐出された塗工液６０は、コーティングビードを形成した状態にて、図中の矢印Ｂ方向へ搬送される被塗工基材７０の表面に対して、膜厚ｔ（ウェット膜厚）で塗工される。
As shown in FIG. 4, the tip of the
以下、本発明による塗工方法の塗工理論について図４を参照して説明する。
本発明による塗工方法では、μＵ/σで表される「キャピラリー係数」が、下記式で表される臨界キャピラリー数よりも小さい場合に塗工可能である。
The coating theory of the coating method according to the present invention will now be described with reference to FIG.
In the coating method according to the present invention, coating is possible when the "capillary coefficient" expressed by μU/σ is smaller than the critical capillary number expressed by the following formula.
ここで、μは塗工液の粘度、σは塗工液の表面張力、Ｕは塗工速度である。また、上記のとおり、ｔは塗工膜厚、Ｈはクリアランスである。 Here, μ is the viscosity of the coating fluid, σ is the surface tension of the coating fluid, and U is the coating speed. Also, as mentioned above, t is the coating film thickness, and H is the clearance.
すなわち、本発明の塗工方法による塗工可能条件は、下記式が成立する場合である。 In other words, the conditions under which coating can be performed using the coating method of the present invention are those under which the following formula is satisfied:
上記の塗工可能条件の式から、式の左辺、つまりキャピラリー係数が小さいか、式の右辺、つまり臨界キャピラリー数が大きい方が塗工しやすいことがわかる。したがって、理論上塗工しやすいのは、たとえば、塗工液の粘度→小さい、塗工液の表面張力→大きい、塗工速度→小さい（遅い）、クリアランス→小さい（狭い）、ことである。 From the above formula for coatable conditions, we can see that coating is easier when the left side of the formula, i.e. the capillary coefficient, is small, or the right side of the formula, i.e. the critical capillary number, is large. Therefore, in theory, coating is easy when, for example, the viscosity of the coating fluid is small, the surface tension of the coating fluid is large, the coating speed is small (slow), and the clearance is small (narrow).
前にも説明したように、本発明者らの検討によると、従来のダイコート法による塗布装置や塗布方法では、塗布欠陥の低減等に関する改善はみられるものの、塗工安定性などに関してはよりいっそうの改善の余地があった。本発明者らは従来の上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ダイコート法による塗工方法において、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られるようにするためには、使用するダイのダイリップを所定の形状となるように設計し、さらに、被塗工基材の流れ方向における、上記ダイリップの上流側を大気圧より減圧することが好ましいことを見出した。 As explained above, according to the inventors' investigations, although improvements were made in the coating apparatus and coating method using the conventional die coating method with respect to reducing coating defects, there was still room for further improvement in terms of coating stability, etc. The inventors conducted extensive investigations to solve the above-mentioned conventional problems, and discovered that in order to reduce the occurrence of coating unevenness and defects and obtain a stable, uniform coating performance in a coating method using the die coating method, it is preferable to design the die lip of the die to have a predetermined shape, and further reduce the pressure on the upstream side of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated below atmospheric pressure.
すなわち、上述した塗工液を、幅方向に均一に吐出させるためのマニホールド３１およびスリット状のランド部３２を有し、塗工液吐出口がダイリップ３３であるダイ３０を用いて、被塗工基材上に塗工する塗工液の塗工方法であって、上記ダイ３０は、上記ダイリップ３３のリップ厚と上記ランド部３２の長さの比率が下記式を満たす形状であることが重要である。
[式]
（ダイリップのリップ厚／ランド部の長さ）×１００≦１
That is, this is a method for applying a coating liquid to a substrate to be coated using a
[formula]
(Die lip thickness/land length) x 100≦1
ここで、上記ダイリップのリップ厚とは、図３、図４等に示すように、上流側リップ３３ａ（または下流側リップ３３ｂ）の先端面の縦方向の長さＬのことである。
また、上記ランド部の長さとは、図２に示すように、上記ランド部３２の先端（液吐出口）からマニホールド３１までの長さＲのことである。
Here, the lip thickness of the die lip refers to the vertical length L of the tip end surface of the
The length of the land portion refers to the length R from the tip (liquid discharge port) of the
本発明の塗工方法に使用する上記ダイ３０は、上記ダイリップ３３のリップ厚Ｌと上記ランド部３２の長さＲの比率が上記式を満たす形状とすることにより、特に一定ピッチの横段状ムラなどの塗工ムラや欠陥（キズなど）の発生を低減でき、塗工外観が良好であり、しかも、被塗工基材の幅方向に均一な膜厚で塗工でき、均一塗工性が安定して得られる。
The die 30 used in the coating method of the present invention is shaped so that the ratio of the lip thickness L of the
他方、上記ダイリップ３３のリップ厚Ｌと上記ランド部３２の長さＲの比率が上記式を満たさない場合、つまり、（ダイリップのリップ厚／ランド部の長さ）×１００＞１である場合、横段状ムラなどの塗工ムラが発生しやすく、塗工外観の良好なものが得られない。
On the other hand, if the ratio of the lip thickness L of the
本発明では、上記ダイリップ３３のリップ厚Ｌと上記ランド部３２の長さＲの比率が上記式を満たす形状とすることが必要であるが、この場合上記リップ厚Ｌは、特に限定はされないが、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。上記リップ厚Ｌが０．５ｍｍよりも厚いと、上記の塗工ムラが発生しやすくなる。
In the present invention, it is necessary that the ratio of the lip thickness L of the
また、上記ランド部３２の長さＲについても特に限定はされないが、ランド部３２の長さＲが長すぎると、ランド部で塗工液の流れが層流化し、塗工ムラになりやすい。一方、ランド部３２の長さＲが短すぎると、ダイ３０内の内圧が幅方向で均一にならず、幅方向での膜厚の均一性に影響する。したがって、上記ランド部３２の長さＲは、５０ｍｍ以下であることが好ましく、また３０ｍｍ以上であることが好ましい。
The length R of the
また、上記したように、上記ランド部３２のスリット幅（Ｓ）（図３、図４参照）は、上流側ダイ本体３４ａと下流側ダイ本体３４ｂとの間に介在するシムプレート３５の厚みによって調整することが可能であるが、ランド部３２のスリット幅Ｓが特に広いと、幅方向での膜厚の均一性や塗工外観に影響する場合がある。したがって、本発明では、上記ランド部３２のスリット幅Ｓは、例えば、５０μｍ～１３０μｍの範囲であることが好適である。
As described above, the slit width (S) of the land portion 32 (see Figures 3 and 4) can be adjusted by the thickness of the
また、本発明では、均一塗工性が安定して得られるようにするためには、使用する塗工液の粘度は、例えば１００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。使用する塗工液の粘度が、１００ｍＰａ・ｓよりも高いと、ダイ３０内の内圧が高くなりすぎ、幅方向で均一な吐出量が得られない。
In addition, in the present invention, in order to stably obtain uniform coating properties, it is preferable that the viscosity of the coating liquid used is, for example, 100 mPa·s or less. If the viscosity of the coating liquid used is higher than 100 mPa·s, the internal pressure in the
また、本発明で特に好ましくは、３０ｍＰａ・ｓ以下である。
なお、塗工液の粘度が低すぎると、塗布ムラが顕著となるため、本発明では、使用する塗工液の粘度は、例えば３ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
In the present invention, the viscosity is particularly preferably 30 mPa·s or less.
If the viscosity of the coating liquid is too low, coating unevenness becomes noticeable, so in the present invention, the viscosity of the coating liquid used is preferably, for example, 3 mPa·s or more.
なお、塗工液の粘度は、例えば、固形分濃度の調整、樹脂の分子量などによって調整することが可能である。また、本発明では、塗工液の粘度は、Ｂ型粘度計（回転式粘度計）によって測定された値をいう。 The viscosity of the coating liquid can be adjusted, for example, by adjusting the solids concentration or the molecular weight of the resin. In the present invention, the viscosity of the coating liquid refers to the value measured using a B-type viscometer (rotational viscometer).
また、本発明では、塗工液の表面張力については特に制約はされないが、安定した均一塗工性を得る観点からは、例えば、５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。特に、２０ｍＮ／ｍ～２５ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましい。 In the present invention, the surface tension of the coating liquid is not particularly restricted, but from the viewpoint of obtaining stable and uniform coating properties, it is preferable that it is, for example, 50 mN/m or less. In particular, it is preferable that it is in the range of 20 mN/m to 25 mN/m.
なお、塗工液の表面張力は、例えば、レベリング剤の添加、溶媒などによって調整することが可能である。また、本発明では、塗工液の表面張力は、プレート法（Wilhelmy法）によって測定された値をいう。 The surface tension of the coating liquid can be adjusted, for example, by adding a leveling agent or a solvent. In the present invention, the surface tension of the coating liquid refers to a value measured by the plate method (Wilhelmy method).
また、本発明では、塗工液の濃度（固形分濃度）については、特に制約はされないが、例えば３０重量％～７０重量％程度の範囲とすることができる。たとえば塗工安定性（クリアランス拡大）との関係では、４０重量％～５０重量％の範囲であることが好ましく、４０重量％～４５重量％の範囲であることが特に好ましい。塗工液の濃度が５０重量％よりも高いと、乾燥後の膜厚を所定膜厚に合せるためには、ウェット膜厚（前出の膜厚ｔ）を減少するため、クリアランスを拡大するのは難しい。また、塗工液の濃度が４０重量％よりも低いと、ウェット膜厚が増えるので、クリアランスを広げることが容易となるが、塗工液の粘度が低下するため、塗布ムラが顕著となる。 In addition, in the present invention, the concentration (solid content concentration) of the coating liquid is not particularly limited, but can be, for example, in the range of about 30% to 70% by weight. For example, in terms of coating stability (clearance expansion), a range of 40% to 50% by weight is preferable, and a range of 40% to 45% by weight is particularly preferable. If the concentration of the coating liquid is higher than 50% by weight, it is difficult to expand the clearance because the wet film thickness (film thickness t mentioned above) must be reduced in order to match the film thickness after drying to the specified film thickness. If the concentration of the coating liquid is lower than 40% by weight, the wet film thickness increases, making it easier to expand the clearance, but the viscosity of the coating liquid decreases, resulting in noticeable coating unevenness.
また、本発明では、塗工速度に関しては特に制約はされないが、塗工速度が下がると前出のキャピラリー係数が小さくなるので、上記のクリアランスは拡大できる。但し、生産性を考慮すると、適正な塗工速度は、５～５０ｍ／分程度である。 In addition, in the present invention, there are no particular restrictions on the coating speed, but as the coating speed decreases, the capillary coefficient mentioned above decreases, and the above clearance can be increased. However, considering productivity, the appropriate coating speed is approximately 5 to 50 m/min.
また、本発明による塗工液の塗工方法では、ダイ３０のダイリップ３３から吐出された塗工液６０は、ダイリップ３３先端と基材塗工面との間にビードを形成した状態にて、被塗工基材７０の表面に対して塗工されるため、このビードを安定化させることが均一な塗工性を得るためには望ましい。
In addition, in the coating method of the present invention, the
本発明においては、このビードを安定化させるために、被塗工基材の流れ方向における、上記ダイリップの上流側を減圧することが好ましい実施態様である。 In the present invention, in order to stabilize this bead, it is a preferred embodiment to reduce the pressure upstream of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated.
前述の図１では、被塗工基材７０の流れ方向における上記ダイリップ３３の上流側を減圧するためのバキュームチャンバー５０を配置している。これによって、ダイリップ３３先端と基材塗工面との間に形成されるビード下方側を減圧するようにしている。
In the above-mentioned Figure 1, a
本発明においては、ビードの安定化の観点から、被塗工基材７０の流れ方向における、上記ダイリップ３３の上流側を、例えば、大気圧より０．０５ｋＰａ～１．００ｋＰａの範囲で減圧することが好適である。なお、減圧（バキューム圧）が足りなかったり、あるいは減圧（バキューム圧）が過剰になると、以下に説明するような不具合が生じるおそれがある。
In the present invention, from the viewpoint of stabilizing the bead, it is preferable to reduce the pressure upstream of the
図５の（Ａ）は、バキューム圧が下限値の場合の状態を示す模式図であり、（Ｂ）はバキューム圧が上限値の場合の状態を示す模式図である。 Figure 5 (A) is a schematic diagram showing the state when the vacuum pressure is at the lower limit, and (B) is a schematic diagram showing the state when the vacuum pressure is at the upper limit.
図５（Ａ）に示すように、バキューム圧Ｐvacが下限値の場合、バキューム圧Ｐvacが足らず、ビードが壊れてしまったり、ビード内部に気泡３６ができてしまったりする不具合が生じる。他方、バキューム圧Ｐvacが過剰となり、バキューム圧Pvacが上限値の場合、図５（Ｂ）に示すように、ビードを形成する塗工液がバキューム側へ漏れてしまい、その結果、塗工量が不足する不具合が生じる。 As shown in FIG. 5(A), when the vacuum pressure Pvac is at the lower limit, the vacuum pressure Pvac is insufficient, causing problems such as the bead being broken or air bubbles 36 being formed inside the bead. On the other hand, when the vacuum pressure Pvac is excessive and is at the upper limit, as shown in FIG. 5(B), the coating liquid that forms the bead leaks to the vacuum side, resulting in a problem of insufficient coating amount.
下記式で表されるΔＰＢはバキューム圧Ｐvacの下限値である。 ΔP B represented by the following formula is the lower limit of the vacuum pressure Pvac.
また、下記式で表されるΔＰＬはバキューム圧Pvacの上限値である。 Moreover, ΔP L represented by the following formula is the upper limit of the vacuum pressure Pvac.
なお、上記の各式において、Ｐ０は大気圧である。その他の記号、μ、σ、Ｕ、ｔ、Ｈ、Ｌについてはいずれも前記と同義である。 In the above formulas, P0 is atmospheric pressure. The other symbols μ, σ, U, t, H, and L are all the same as defined above.
上記のとおり、バキューム圧Ｐvacの上限値と下限値との差は、６μＵＬ/Ｈ２となり、この値が大きいほど大きいバキューム圧が掛けられる。したがって、バキューム圧を掛けやすいのは、たとえば、塗工液の粘度→大きい、塗工速度→大きい（速い）、ダイリップのリップ厚→厚い、クリアランス→小さい（狭い）、ことである。 As described above, the difference between the upper and lower limits of the vacuum pressure Pvac is 6 μUL/ H2 , and the larger this value is, the larger the vacuum pressure that can be applied. Therefore, vacuum pressure can be easily applied when, for example, the viscosity of the coating liquid is large, the coating speed is large (fast), the lip thickness of the die lip is thick, or the clearance is small (narrow).
以上より、たとえばクリアランスＨは狭い方が、大きいバキューム圧Ｐvacを掛けられることになり、クリアランスＨとバキューム圧Ｐvacとの間には相関関係（負の相関）がある。 From the above, for example, the narrower the clearance H, the greater the vacuum pressure Pvac that can be applied, and there is a correlation (negative correlation) between the clearance H and the vacuum pressure Pvac.
本発明では、上記のとおり、ビードの安定化の観点から、バキューム圧を例えば０．０５ｋＰａ～１．００ｋＰａの範囲で調節することが好ましいが、特に好ましくは、０．０５ｋＰａ～０．６ｋＰａの範囲である。
また、本発明では、上記ダイリップ３３の上流側を、例えば、大気圧より０．０５ｋＰａ～１．００ｋＰａ減圧する場合、被塗工基材７０と上記ダイリップ３３とのクリアランスＨ（図４参照）は、例えば、５０μｍ～５００μｍの範囲であることが好ましい。このように減圧することで、クリアランスの拡大効果（塗工安定性の向上）もある。
In the present invention, as described above, from the viewpoint of stabilizing the bead, it is preferable to adjust the vacuum pressure, for example, in the range of 0.05 kPa to 1.00 kPa, and particularly preferably in the range of 0.05 kPa to 0.6 kPa.
In the present invention, when the pressure on the upstream side of the
以上説明したように、本発明の塗工液の塗工方法によれば、塗工ムラや欠陥の発生を低減でき、均一な塗工性が安定して得られる。 As explained above, the coating method of the present invention can reduce the occurrence of coating unevenness and defects, and can stably obtain uniform coating properties.
［ハードコートフィルムの製造方法］
次に、ハードコートフィルムの製造方法について説明する。
本発明のハードコートフィルムの製造方法は、上記塗工液としてハードコート層形成用塗料を使用し、上述の本発明に係る塗工液の塗工方法を適用して、被塗工基材上に上記塗工液を塗工してハードコート層を形成することにより、ハードコートフィルムを製造するものである。
[Method of manufacturing hard coat film]
Next, a method for producing the hard coat film will be described.
The method for producing a hard coat film of the present invention uses a coating material for forming a hard coat layer as the coating liquid, and applies the coating liquid on a substrate to be coated by the above-mentioned coating method of the present invention to form a hard coat layer, thereby producing a hard coat film.
このハードコートフィルムの被塗工基材としては、通常フィルム基材が用いられる。 A film substrate is usually used as the substrate to be coated with this hard coat film.
本発明のハードコートフィルムの製造方法によれば、上述の本発明に係る塗工液の塗工方法を適用することにより、高品質のハードコートフィルムを得ることができる。 According to the method for producing a hard coat film of the present invention, a high-quality hard coat film can be obtained by applying the coating method of the coating liquid according to the present invention described above.
図６は、ハードコートフィルムの概略断面図である。図６は、ハードコートフィルムの代表的な構成例を示しており、フィルム基材１の少なくとも片面にハードコート層２を有している。
Figure 6 is a schematic cross-sectional view of a hard coat film. Figure 6 shows a typical example of the hard coat film configuration, which has a
（フィルム基材）
まず、上記フィルム基材１について説明する。
本発明において使用されるフィルム基材１は、特に限定されるものではなく、例えば、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレングリシジルメタクリレート、芳香族式ポリイミド、脂環式ポリイミド、ポリアミドイミド及びこれらの混合物を例示することができるが、耐熱性、入手性、経済性の点から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、トリアセチルセルロースを構成材料とする熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましい。とりわけ、透明性が高く、しかも安価で入手しやすい点で、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。
(Film substrate)
First, the film substrate 1 will be described.
The film substrate 1 used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, cycloolefin polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyethylene, polytrimethylene terephthalate, polypropylene, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polystyrene glycidyl methacrylate, aromatic polyimide, alicyclic polyimide, polyamideimide, and mixtures thereof, but from the viewpoints of heat resistance, availability, and economy, it is preferable to use a thermoplastic resin film having polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or triacetyl cellulose as a constituent material. In particular, a polyethylene terephthalate film is preferable because it is highly transparent, inexpensive, and easily available.
（ハードコート層）
次に、上記ハードコート層２について説明する。
上記ハードコート層２に含まれる樹脂としては、被膜を形成する樹脂であれば特に制限なく用いることができるが、特にハードコート層の表面硬度（鉛筆硬度、耐擦傷性）を付与し、また、紫外線の露光量によって架橋度合を調節することが可能であり、ハードコート層の表面硬度の調節が可能になるという点で電離放射線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
(Hard Coat Layer)
Next, the
The resin contained in the
本発明に用いる電離放射線硬化型樹脂は、紫外線（以下、「ＵＶ」と略記する。）や電子線（以下、「ＥＢ」と略記する。）を照射することによって硬化する透明な樹脂であれば、特に限定されるものではないが、塗膜硬度及びハードコート層が３次元的な架橋構造を形成するために１分子内に３個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有するＵＶまたはＥＢにて硬化可能な多官能アクリレートからなるものが好ましい。分子内に３個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有するＵＶまたはＥＢ硬化可能な多官能アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリ（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、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トリ（メタ）アクリレート、ジ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ペンタ（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、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等を挙げることができる。なお、多官能アクリレートは単独で使用するだけでなく、２種以上の複数を混合し使用してもよい。 The ionizing radiation curable resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent resin that is cured by exposure to ultraviolet light (hereinafter abbreviated as "UV") or an electron beam (hereinafter abbreviated as "EB"), but it is preferable that the resin be made of a multifunctional acrylate that can be cured by UV or EB and has three or more (meth)acryloyloxy groups in one molecule in order to provide coating hardness and form a three-dimensional crosslinked structure in the hard coat layer. Specific examples of UV- or EB-curable polyfunctional acrylates having three or more (meth)acryloyloxy groups in the molecule include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, trimethylolpropane ethoxy triacrylate, glycerin propoxy triacrylate, and ditrimethylolpropane tetraacrylate. The polyfunctional acrylates may be used alone or in combination of two or more.
さらに、本発明に用いる電離放射線硬化型樹脂は、重量平均分子量が例えば７００～３６００の範囲内であるポリマーを用いることが好ましく、重量平均分子量７００～３０００の範囲のものがより好ましく、重量平均分子量７００～２４００がさらに好ましい。重量平均分子量が７００未満であると、ＵＶやＥＢ照射により硬化した際の硬化収縮が大きく、ハードコートフィルムがハードコート層面側に反りかえる現象（カール）が大きくなり、その後の加工工程を経るに不具合が生じ、加工適性が悪い。また、重量平均分子量が３６００を超えると、ハードコート層の柔軟性が高まるが、硬度が不足するため適さない。 Furthermore, the ionizing radiation curable resin used in the present invention is preferably a polymer having a weight average molecular weight in the range of, for example, 700 to 3600, more preferably 700 to 3000, and even more preferably 700 to 2400. If the weight average molecular weight is less than 700, the curing shrinkage when cured by UV or EB irradiation is large, the phenomenon in which the hard coat film curls toward the hard coat layer side becomes large, and problems occur in the subsequent processing steps, resulting in poor processing suitability. Also, if the weight average molecular weight exceeds 3600, the flexibility of the hard coat layer increases, but the hardness is insufficient, making it unsuitable.
また、本発明に用いる電離放射線硬化型樹脂は、重量平均分子量が１５００未満である場合は、１分子中の官能基数は３個以上１０個未満であることが望ましい。また、上記電離放射線硬化型樹脂の重量平均分子量が１５００以上である場合は、１分子中の官能基数は３個以上２０個以下であることが望ましい。上記範囲内であれば、耐熱条件下（１００℃で５分間保存）でのクラックの発生を抑えつつ、カールが抑制でき、適切な加工適性を維持できる。 When the ionizing radiation curable resin used in the present invention has a weight average molecular weight of less than 1500, the number of functional groups in one molecule is preferably 3 to 10. When the ionizing radiation curable resin has a weight average molecular weight of 1500 or more, the number of functional groups in one molecule is preferably 3 to 20. Within the above range, curling can be suppressed while suppressing the occurrence of cracks under heat-resistant conditions (storage at 100°C for 5 minutes), and appropriate processing suitability can be maintained.
また、上記ハードコート層２に含まれる樹脂としては、上述の電離放射線硬化型樹脂の他に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、スチレン－アクリル、繊維素等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、ウレア樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ、珪素樹脂等の熱硬化性樹脂をハードコート層の硬度、耐擦傷性を損なわない範囲内で配合してもよい。
In addition to the ionizing radiation curable resins described above, the resins contained in the
また、上記ハードコート層２に無機酸化物微粒子を含有させ、表面硬度（耐擦傷性）の更なる向上を図ることも可能である。この場合、無機酸化物微粒子の平均粒子径は５～５０ｎｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは平均粒子径１０～２０ｎｍの範囲である。平均粒子径が５ｎｍ未満であると、十分な表面硬度を得ることが困難である。一方、平均粒子径が５０ｎｍを超えると、ハードコート層の光沢及び透明性が低下し易く、また可撓性も低下するおそれがある。
It is also possible to further improve the surface hardness (scratch resistance) by incorporating inorganic oxide fine particles into the
本発明において、上記無機酸化物微粒子としては、例えばアルミナやシリカなどを挙げることができる。これらの中でも、アルミニウムを主成分とするアルミナは高硬度を有するため、シリカよりも少ない添加量で効果を得られることから特に好適である。 In the present invention, examples of the inorganic oxide fine particles include alumina and silica. Among these, alumina, which is mainly composed of aluminum, is particularly suitable because it has high hardness and can be effective with a smaller amount than silica.
上記ハードコート層２を形成するためのハードコート塗料には、公知の光重合開始剤を含むことができる。そのような光重合開始剤としては、アセトフェノン類やベンゾフェノン類を使用できる。
The hard coat paint for forming the
上記ハードコート層２には、塗工性の改善を目的にレベリング剤の使用が可能であり、たとえばフッ素系、アクリル系、シロキサン系、及びそれらの付加物或いは混合物などの公知のレベリング剤を使用可能である。また、タッチパネル用途等において、タッチパネル端末のカバーガラス（ＣＧ）、透明導電部材（ＴＳＰ）、液晶モジュール（ＬＣＭ）等との接着を目的に光学透明粘着剤ＯＣＲを用いた対接着性が要求される場合には、表面自由エネルギーの高い（凡そ４０ｍＮ／ｍ以上）アクリル系レベリング剤やフッ素系のレベリング剤の使用が好ましい。
A leveling agent can be used in the
上記ハードコート層２に添加するその他の添加剤として、紫外線吸収剤、消泡剤、表面張力調整剤、防汚剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤等を必要に応じて配合してもよい。
Other additives that may be added to the
上記ハードコート層２は、上述の電離放射線硬化型樹脂の他に、光重合開始剤、その他の添加剤等を適当な溶媒に溶解、分散したハードコート層形成用塗料を、上記フィルム基材１上に塗工、乾燥した後、ＵＶ又はＥＢ等の電離放射線を照射することにより、光重合が起こりハード性に優れるハードコート層２を得ることができる。
The
溶媒としては、配合される上記樹脂の溶解性に応じて適宜選択でき、少なくとも固形分（樹脂、光重合開始剤、その他添加剤等）を均一に溶解あるいは分散できる溶媒であればよい。そのような溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ｎ－ヘプタンなどの芳香族系溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ－プロピルアルコール系等のアルコール系溶剤等の公知の有機溶媒を単独或いは適宜数種類組み合わせて使用することもできる。 The solvent can be appropriately selected depending on the solubility of the resin to be blended, and can be any solvent that can uniformly dissolve or disperse at least the solid contents (resin, photopolymerization initiator, other additives, etc.). Examples of such solvents include aromatic solvents such as toluene, xylene, and n-heptane; aliphatic solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, and methyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; and alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and n-propyl alcohol. These solvents can be used alone or in combination.
上記ハードコート層形成用塗料を塗工後の電離放射線（ＵＶ、ＥＢ等）の照射量は、ハードコート層２に十分なハード性を持たせるに必要な照射量であればよく、電離放射線硬化型樹脂の種類等に応じて適宜設定することができる。
The amount of ionizing radiation (UV, EB, etc.) irradiated after application of the coating material for forming the hard coat layer may be any amount necessary to impart sufficient hardness to the
上記ハードコート層２を形成するハードコート塗料の塗工方法については、上述した本発明に係る塗工液の塗工方法を好ましく適用することができる。本発明に係る塗工液の塗工方法を適用することにより、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られる。
The method for applying the hard coat paint that forms the
上記ハードコート層２の塗膜厚さは、特に制約されるわけではないが、例えば１．０μｍ～５．０μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは１．５μｍ～３．５μｍの範囲である．塗膜厚さが１．０μｍ未満では、必要な耐擦傷性の低下、及び鉛筆硬度が低下するため好ましくない。また、塗膜厚さが５．０μｍを超えた場合は、カールが強く発生しやすく製造工程などで取扱い性が低下するため好ましくない。
The coating thickness of the
以上詳細に説明したように、本発明によれば、塗工ムラや欠陥の発生を低減し、均一塗工性が安定して得られるダイコート法による塗工液の塗工方法を提供することができる。
また、本発明によれば、上述の本発明に係る塗工液の塗工方法を適用して、上記フィルム基材１上にハードコート層形成用塗料を塗工してハードコート層２を形成することにより、高品質のハードコートフィルムが得られる。
As described above in detail, the present invention can provide a method for applying a coating liquid by a die coating method that reduces the occurrence of coating unevenness and defects and can stably obtain uniform coatability.
Furthermore, according to the present invention, a high-quality hard coat film can be obtained by applying the coating material for forming a hard coat layer onto the film substrate 1 by applying the coating method of the coating liquid according to the present invention described above to form a
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例では、本発明の塗工液の塗工方法を適用してハードコートフィルムを製造する場合について説明するが、本発明の塗工方法はハードコートフィルムの製造に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the following examples, the production of a hard coat film by applying the coating method of the present invention will be described, but the coating method of the present invention is not limited to the production of a hard coat film.
（実施例１）
［ハードコート層形成用塗料の調製］
トルエン/エチルセロソルブ＝７０/３０重量部、６個の（メタ）アクリロイル基を有するウレタンアクリレートを主成分とする電子線硬化型樹脂（商品名：ＥＢＥＣＲＹＬ１２９０、ダイセル・オルネクス株式会社製、重量平均分子量２０００）１００重量部、光重合開始剤（商品名：Ｏｍｕｎｉｒａｄー１８４、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）２重量部、レベリング剤（商品名：フタージェント６５０Ａ、株式会社ネオス製）０．３重量部を混合して固形分濃度４０重量％のハードコート層形成用塗料（以下、「ハードコート用塗料」と呼ぶ。）を調製した。このハードコート用塗料の粘度、表面張力は前述の測定法により測定し、その値は後記表１に記載した。
Example 1
[Preparation of Coating Material for Forming Hard Coating Layer]
Toluene/ethyl cellosolve=70/30 parts by weight, 100 parts by weight of electron beam curing resin (trade name: EBECRYL1290, manufactured by Daicel Allnex Corporation, weight average molecular weight 2000) that has 6 (meth)acryloyl groups as the main component, 2 parts by weight of photopolymerization initiator (trade name: Omunirad-184, manufactured by BASF Japan Co., Ltd.), 0.3 parts by weight of leveling agent (trade name: Futergent 650A, manufactured by Neos Co., Ltd.) are mixed to prepare a coating material for forming a hard coat layer with a solid content concentration of 40% by weight (hereinafter referred to as "hard coat coating material"). The viscosity and surface tension of this coating material for hard coat are measured by the above-mentioned measuring method, and the values are listed in Table 1 below.
［ハードコートフィルムの作製］
上述した本発明の塗工液の塗工方法を適用して、上記のハードコート用塗料を、１２５μｍ厚さで、幅１５００ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)フィルム（商品名：コスモシャインＡ４３００、東洋紡社製）の一方の面に、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるように塗工した。塗工速度は、２５ｍ／分とした。また、塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．３ｋＰａを掛けて減圧した。
[Preparation of hard coat film]
Using the above-mentioned coating method of the coating liquid of the present invention, the above-mentioned hard coat paint was applied to one side of a polyethylene terephthalate (PET) film (product name: Cosmoshine A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 125 μm and a width of 1500 mm, so that the film thickness after drying would be 10 μm. The coating speed was 25 m/min. During coating, a vacuum pressure of 0.3 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure.
本実施例で用いたダイ（材質：ＳＵＳ製）は、ダイリップのリップ厚が０．１ｍｍ、ランド部の長さ（以下、「ランド長」と呼ぶ。）が３０ｍｍであり、（ダイリップのリップ厚／ランド部の長さ）×１００≦１の条件を満たす形状のものである。また、ＳＵＳ製のシムプレートを用いて、このダイのスリット幅Ｓは、１３０μｍに調整した。
また、本実施例では、塗工基材（上記ＰＥＴフィルム）とダイリップとのクリアランス、塗工量については後記表１に記載したとおりである。
The die (material: SUS) used in this example has a lip thickness of 0.1 mm, a land length (hereinafter referred to as "land length") of 30 mm, and a shape that satisfies the condition (die lip thickness/land length) x 100 ≦ 1. In addition, the slit width S of this die was adjusted to 130 μm using a SUS shim plate.
In this example, the clearance between the coating substrate (the above PET film) and the die lip and the coating amount are as shown in Table 1 below.
次いで、この塗工層を８０℃で１分間乾燥させ溶剤を揮発後、積算光量２５０ｍＪ/ｃｍ２の紫外線照射処理により硬化させ、ハードコート層を形成したハードコートフィルムを得た。 Next, this coating layer was dried at 80° C. for 1 minute to volatilize the solvent, and then cured by ultraviolet irradiation treatment with an integrated light quantity of 250 mJ/cm 2 to obtain a hard coat film having a hard coat layer formed thereon.
（実施例２）
ハードコート用塗料の塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．０５ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 2
The hard coat coating material was applied to prepare a hard coat film in the same manner as in Example 1, except that a vacuum pressure of 0.05 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure when applying the hard coat coating material.
（実施例３）
ダイリップのリップ厚が０．４ｍｍ、ランド長が５０ｍｍである形状のダイを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 3
The hard coat paint was applied in the same manner as in Example 1, except that a die having a die lip thickness of 0.4 mm and a land length of 50 mm was used, to prepare a hard coat film.
（実施例４）
実施例１のハードコート用塗料の固形分濃度を７０重量％とし、塗料粘度を９８ｍＰａ・ｓに調整した塗料を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 4
The hard coat coating material was applied in the same manner as in Example 1, except that the solid content concentration of the hard coat coating material in Example 1 was adjusted to 70% by weight and the coating material viscosity was adjusted to 98 mPa·s, to produce a hard coat film.
（実施例５）
実施例１のハードコート用塗料の固形分濃度を５０重量％とし、塗料粘度を１２．４ｍＰａ・ｓに調整した塗料を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 5
The hard coat coating material was applied in the same manner as in Example 1, except that the solid content concentration of the hard coat coating material in Example 1 was adjusted to 50% by weight and the coating material viscosity was adjusted to 12.4 mPa·s, to produce a hard coat film.
（実施例６）
実施例１のハードコート用塗料の固形分濃度を５０重量％とし、塗料粘度を１２．４ｍＰａ・ｓに調整した塗料を用い、ハードコート用塗料の塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．６ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 6
The hard coat coating material of Example 1 was coated to prepare a hard coat film in the same manner as in Example 1, except that a coating material having a solid content concentration of 50% by weight and a coating material viscosity adjusted to 12.4 mPa·s was used, and a vacuum pressure of 0.6 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure when the hard coat coating material was coated.
（実施例７）
放射線硬化型樹脂ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名：ＮＫエステル Ａ－９５５０、新中村化学社製）３２．０重量部、架橋アクリル単分散粒子（商品名：ＭＸ－５００、綜研化学社製、粒径５μｍ）２８．０重量部、光重合剤１－ヒドロキシ－シクロヘキシルーフェニル－ケトン（商品名：イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）１．５重量部、レベリング性フッ素系化合物（商品名：メガファックＲＳ－７５、ＤＩＣ株式会社製）０．５重量部、ケトン系溶剤メチルエチルケトン２３重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル１５重量部を攪拌混合して固形分濃度４０重量％のハードコート用塗料を調製した。
上記のハードコート用塗料を用い、塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．２ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
(Example 7)
A hard coat coating material with a solids concentration of 40% by weight was prepared by stirring and mixing 32.0 parts by weight of a radiation curable resin dipentaerythritol hexaacrylate (trade name: NK Ester A-9550, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 28.0 parts by weight of crosslinked acrylic monodisperse particles (trade name: MX-500, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd., particle size 5 μm), 1.5 parts by weight of a photopolymerization agent 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (trade name: Irgacure 184, manufactured by BASF Corporation), 0.5 parts by weight of a leveling fluorine-based compound (trade name: Megafac RS-75, manufactured by DIC Corporation), 23 parts by weight of a ketone-based solvent methyl ethyl ketone, and 15 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether.
The above-mentioned hard coat coating material was used, and a hard coat film was produced by coating the hard coat coating material in the same manner as in Example 1, except that a vacuum pressure of 0.2 kPa was applied to the upstream side of the die lip during coating to reduce the pressure.
（実施例８）
ハードコート用塗料の塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．０５ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、実施例７と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
(Example 8)
The hard coat coating material was applied to prepare a hard coat film in the same manner as in Example 7, except that a vacuum pressure of 0.05 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure when applying the hard coat coating material.
（実施例９）
ハードコート用塗料の塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧１．０ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、実施例７と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
Example 9
The hard coat coating material was applied to prepare a hard coat film in the same manner as in Example 7, except that a vacuum pressure of 1.0 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure when applying the hard coat coating material.
（比較例１）
ダイリップのリップ厚が１ｍｍ、ランド長が５０ｍｍであり、（ダイリップのリップ厚／ランド部の長さ）×１００≦１の条件を満たさない形状のダイを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。ただし、本比較例では、減圧は行わず（バキューム圧ゼロ）、塗工は大気圧下で行った。
(Comparative Example 1)
A hard coat coating material was applied to prepare a hard coat film in the same manner as in Example 1, except that a die having a lip thickness of 1 mm and a land length of 50 mm, and a die shape not satisfying the condition of (die lip lip thickness/land length)×100≦1, was used. However, in this comparative example, no reduced pressure was applied (vacuum pressure zero), and coating was performed under atmospheric pressure.
（比較例２）
ハードコート用塗料の塗工時に、ダイリップの上流側を、バキューム圧０．６ｋＰａを掛けて減圧したこと以外は、比較例１と同様にして、ハードコート用塗料を塗工し、ハードコートフィルムを作製した。
(Comparative Example 2)
The hard coat coating material was applied to prepare a hard coat film in the same manner as in Comparative Example 1, except that a vacuum pressure of 0.6 kPa was applied to the upstream side of the die lip to reduce the pressure when applying the hard coat coating material.
＜評価＞
上記のようにして作製した実施例および比較例の各ハードコートフィルムについて、以下の各項目の評価を行い、その結果を纏めて表１に示した。また、各実施例および各比較例におけるダイ形状、塗工条件等についても纏めて表１に示した。
<Evaluation>
The hard coat films of the Examples and Comparative Examples prepared as described above were evaluated for the following items, and the results are summarized in Table 1. The die shape, coating conditions, etc. in each Example and Comparative Example are also summarized in Table 1.
＜塗工層膜厚均一性＞
ＰＥＴ基材＋塗工層の総厚みを、塗工面４２０ｍｍ幅内の９ポイントで、リニアゲージを用いて測定し、９ポイントの平均値と標準偏差を求めた。この標準偏差の値によって塗工層膜厚の均一性を評価した。
<Coating layer thickness uniformity>
The total thickness of the PET substrate and the coating layer was measured at 9 points within a width of 420 mm on the coating surface using a linear gauge, and the average value and standard deviation of the 9 points were calculated. The uniformity of the coating layer thickness was evaluated based on the standard deviation.
＜塗工外観＞
塗工面での横段状ムラの有無を目視で観察し、以下の基準により塗工外観を評価した。
○：横段状ムラはまったく見られない。
△：横段状ムラは若干見られるが、実用上問題の無いレベルである。
×：５～１０ｍｍピッチの横段状ムラがはっきりと見られる。
<Coating appearance>
The coated surface was visually observed for the presence or absence of horizontal step-like unevenness, and the coating appearance was evaluated according to the following criteria.
◯: No horizontal step unevenness is observed.
Δ: A small amount of horizontal step unevenness is observed, but it is at a level that does not cause any practical problems.
×: Horizontal step-like unevenness at a pitch of 5 to 10 mm is clearly observed.
表１の結果から、本発明の塗工液の塗工条件による実施例によれば、塗工ムラ等の発生を低減し、塗工外観の良好な、均一塗工性が安定して得られることがわかる。また、塗工時に、ダイリップの上流側を減圧することで、より良好な塗工外観が得られ、またクリアランスの拡大効果もある。
したがって、本発明によれば、近年特に高品質が要求されている光学用のハードコートフィルムの製造に好適である。
一方、本発明の塗工液の塗工条件を満たさない比較例の場合、塗工ムラが発生し、良好な塗工外観が得られない。
From the results in Table 1, it can be seen that the examples based on the coating conditions of the coating fluid of the present invention reduce the occurrence of coating unevenness and the like, and provide a stable coating with good coating appearance and uniform coatability. In addition, reducing the pressure upstream of the die lip during coating provides a better coating appearance and also has the effect of expanding the clearance.
Therefore, the present invention is suitable for producing hard coat films for optical applications, for which high quality has been particularly demanded in recent years.
On the other hand, in the case of the comparative examples which do not satisfy the coating conditions of the coating liquid of the present invention, coating unevenness occurs and good coating appearance cannot be obtained.
１ フィルム基材
２ ハードコート層
１０ 液槽
２０ 精密計量ポンプ
３０ ダイ
３１ マニホールド
３２ ランド部
３３ ダイリップ
３３ａ 上流側リップ
３３ｂ 下流側リップ
３４ａ 上流側ダイ本体
３４ｂ 下流側ダイ本体
３５ シムプレート
４０ バックロール
５０ バキュームチャンバー
６０ 塗工液
７０ 被塗工基材
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Claims (3)
前記塗工液が多官能アクリレートを含むハードコート層形成用塗料であり、
前記塗工液の表面張力が、５０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記被塗工基材はフィルム基材であり、
前記ダイは、前記ダイリップのリップ厚が、０．５ｍｍ以下であり、前記ランド部の長さが３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、
且つ前記被塗工基材の流れ方向における、前記ダイリップの上流側を、大気圧より０．０５ｋＰａ～１．００ｋＰａ減圧することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。 A method for producing a hard coat film, comprising the steps of: applying a coating liquid onto a substrate to be coated using a die having a manifold and slit-shaped land portions for uniformly discharging a coating liquid in a width direction, the die having a coating liquid discharge port being a die lip; and applying the coating liquid to the substrate to be coated, the method comprising the steps of:
The coating liquid is a coating material for forming a hard coat layer, which contains a polyfunctional acrylate,
The surface tension of the coating liquid is 50 mN/m or less,
The substrate to be coated is a film substrate,
The die has a lip thickness of 0.5 mm or less, and the land portion has a length of 30 mm or more and 50 mm or less,
and reducing the pressure on the upstream side of the die lip in the flow direction of the substrate to be coated by 0.05 kPa to 1.00 kPa below atmospheric pressure.
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