KR101888773B1

KR101888773B1 - 적층 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR101888773B1
Application number: KR1020167021137A
Authority: KR
Inventors: 교우히사 우치우미; 신지 히키타
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2018-08-14
Also published as: JPWO2015122437A1; CN105980137A; CN105980137B; US9827752B2; TWI693998B; JP6185088B2; KR20160105515A; TW201542341A; WO2015122437A1; US20160332431A1

Abstract

경화층의 두께 편차, 및 적층 필름 전체의 주름의 발생을 억제할 수 있는 적층 필름의 제조 방법을 제공한다. 도포부(20)에 있어서 연속 반송되는 제1 필름(10)의 표면에 활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액을 도포하여, 래미네이트부(30)에 있어서 도막(22)을 형성하고, 도막(22) 위에, 연속 반송되는 제2 필름(50)을 래미네이트하여, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)으로 도막(22)을 협지하며, 경화부(60)에 있어서 제1 필름(10)과 제2 필름(50)으로 도막(22)을 협지한 상태에서, 제1 필름(10)을 백업 롤러(62)에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 자외선 조사 장치(64)로부터 자외선을 조사하고, 도막(22)을 경화시켜 경화층(28)을 형성하여, 적층 필름(70)을 제조한다.

Description

적층 필름의 제조 방법{LAMINATE FILM MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 적층 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

광학 소자, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치, 반도체 장치, 박막 태양 전지 등의 각종 장치에, 가스 배리어 필름, 보호 필름, 광학 필터나 반사 방지 필름 등과 같이 복수의 필름으로 구성된 적층 필름이 이용되고 있다. 이 적층 필름의 제조 방법으로서 다양한 방법이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1은, 간극을 두고 병행으로 배치한 한쌍의 롤에, 기재 필름과 제1 주형 필름을 공급하고, 롤의 간극을 향하며, 자외선 경화형 수지액을 토출함과 함께, 양 롤을 서로 물고 들어가는 방향으로 회전시켜, 기재 필름과 제1 주형 필름의 사이에 자외선 경화형 수지액이 협지되도록 하고, 그와 같이 협지된 상태에서 자외선 조사를 행하여 수지액을 경화시킴으로써 적층 필름을 제조하는 방법을 개시한다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평9-024571호

그러나, 특허문헌 1의 방법으로는, 경화층에 두께 편차가 발생하거나, 또 적층 필름 전체적으로 주름이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 경화층의 두께 편차, 및 적층 필름 전체의 주름의 발생을 억제할 수 있는 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 실시형태의 적층 필름의 제조 방법은, 연속 반송되는 제1 필름의 표면에 활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액을 도포하여, 도막을 형성하는 공정과, 도막 위에, 연속 반송되는 제2 필름을 래미네이트하여, 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지하는 공정과, 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지한 상태에서, 제1 필름, 및 제2 필름 중 어느 하나를 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 활성선을 조사하고, 도막을 경화시켜 경화층을 형성하는 공정을 적어도 포함하고 있다.

바람직하게는, 도막에 활성선을 조사하기 전의 제1 필름, 및 제2 필름의 온도와, 도막에 활성선을 조사한 후의 제1 필름, 및 제2 필름의 온도의 차가 25℃ 이하이다.

바람직하게는, 제1 필름, 및 제2 필름 중 어느 하나와 백업 롤러를 접촉시켰을 때, 백업 롤러의 온도와 제1 필름의 온도의 차, 및 백업 롤러의 온도와 제2 필름의 온도의 차가 25℃ 이하이다.

바람직하게는, 제1 필름, 및 제2 필름의 온도가 유리 전이 온도 이하이다.

바람직하게는, 제1 필름, 및 제2 필름 중 적어도 한쪽이 배리어막을 구비하는 배리어 필름이며, 배리어 필름은 1.00cm³/(m²·day·atm) 이하의 산소 투과율을 갖는 배리어막을 구비한다. 또한, 1.00cm³/(m²·day·atm)은, 9.87×10^-6ml/(m²·day·Pa)에 상당한다.

바람직하게는, 제1 필름, 및 제2 필름 중 적어도 한쪽이, 하드 코트층을 구비한다.

바람직하게는, 도포액이 양자 도트, 및 양자 로드 중 적어도 한쪽을 포함한다.

바람직하게는, 배리어막이 질화 규소, 산화 질화 규소, 산화 규소, 산화 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 무기막이다.

바람직하게는, 제1 필름, 및 제2 필름 중 적어도 한쪽이, 광확산층을 구비한다.

바람직하게는, 도포액의 점도가, 40mPa·s~400mPa·s의 범위이다.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 경화층의 두께 편차, 및 적층 필름 전체의 주름의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은, 적층 필름의 제조 설비의 개략 구성도이다.
도 2는, 적층 필름의 제조 설비의 부분 확대도이다.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명은 이하의 바람직한 실시형태에 의하여 설명된다. 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 많은 수법에 의하여 변경을 행할 수 있으며, 본 실시형태 이외의 다른 실시형태를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 있어서의 모든 변경이 특허 청구범위에 포함된다.

여기에서, 도면 중, 동일한 기호로 나타나는 부분은, 동일한 기능을 갖는 동일한 요소이다. 또, 본 명세서 중에서, 수치 범위를 "~"를 이용하여 나타내는 경우는, "~"로 나타나는 상한, 하한의 수치도 수치 범위에 포함하는 것으로 한다.

본 발명자들은, 적층 필름의 제조 방법에 관하여, 경화층의 두께 편차, 및 적층 필름 전체의 주름 발생에 대하여 예의 검토했다. 종래의 방법에서는, 한쌍의 롤에, 기재 필름과 제1 주형 필름을 공급하고, 회전하는 롤의 간극을 향하여, 동시에 자외선 경화형 수지액을 토출하여 협지하고 있다. 회전하는 롤이 진동하기 때문에, 도포되는 수지액층의 두께에 편차가 발생한다. 이로 인하여, 경화층의 두께에 대한 정밀도가 양호하지 않다는 문제가 있다. 또, 적층 필름을 지지하지 않고 자외선 조사를 행하고 있다. 이로 인하여, 자외선 조사의 열에 의하여 적층 필름에 주름이 발생하는 문제가 있다. 이들 문제를, 발명자들이 발견하여, 본 발명에 이르렀다.

본 실시형태의 적층 필름의 제조 방법은, 연속 반송되는 제1 필름의 표면에 활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액을 도포하여, 도막을 형성하는 공정과, 도막 위에, 연속 반송되는 제2 필름을 래미네이트하여, 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지하는 공정과, 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지한 상태에서, 제1 필름, 및 제2 필름 중 어느 하나를 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 활성선을 조사하고, 도막을 경화시켜 경화층을 형성하는 공정을 주된 구성으로서 갖고 있다.

본 실시형태에서는, 제1 필름 위에 소정의 두께의 도막을 형성한 후, 제2 필름을 도막에 래미네이트하고 있기 때문에, 도막의 두께 편차를 억제할 수 있다. 또, 활성선을 조사할 때, 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지한 상태에서, 제1 필름, 및 제2 필름 중 어느 하나를 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하고 있으므로, 제1 필름과 제2 필름에 주름이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 실시형태의 적층 필름의 제조 방법을 도 1, 도 2를 참고로 하여 설명한다. 본 실시형태에서 적층 필름이란, 활성선으로 경화된 수지의 경화층을 2개의 필름으로 협지한 구조를 적어도 갖는 필름을 말한다.

도 1은, 적층 필름의 제조 설비(1)의 개략도를 나타내고, 도 2는 제조 설비(1)의 부분 확대도이다. 먼저, 도시하지 않은 송출기로부터 제1 필름(10)이 도포부(20)로 연속 반송된다. 송출기로부터, 예를 들면, 제1 필름(10)이 1~50m/분의 반송 속도로 송출된다. 단, 이 반송 속도에 한정되지 않는다. 송출될 때, 예를 들면, 제1 필름(10)에는, 20~150N/m의 장력이 가해진다. 주름 방지와 필름 슬립에 의한 흠집 방지의 관점에서, 30~100N/m인 것이 바람직하다.

제1 필름(10)은, 대향하는 제1 표면과 제2 표면을 갖고, 장척 형상을 갖는다. 제1 필름(10)의 제1 표면과 제2 표면의 거리, 즉 두께는 10~100㎛인 것이 바람직하다. 제1 필름(10)의 두께는, 적용되는 제품의 두께 저감의 요구와 주름 방지의 관점에서, 15㎛~60㎛인 것이, 더 바람직하다. 또, 제1 필름(10)은, 예를 들면, 300~1500mm의 폭을 갖는다. 제1 필름(10)의 두께, 및 폭은 적용되는 제품에 따라 적절히 선택된다.

제1 필름(10)으로서, 셀룰로스아실레이트, 환상 올레핀, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 및 폴리카보네이트 수지로부터 선택되는 적어도 1종을 주성분으로서 포함하는 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 제1 필름(10)은, 후술하는 도막(22), 및 경화층(28)을 산소로부터 보호하는 역할을 하므로, 산소 투과율은 1.00×10^-4~1.00cm³/(m²·day·atm)인 것이 바람직하다. 산소 투과율의 관점에서, 제1 필름(10)으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 상기의 산소 투과율을 달성하기 위하여 배리어 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이 배리어 필름은, 제1 필름(10)과, 제1 필름(10)의 제1 표면 또는 제2 표면에 형성된 배리어막을 포함하고 있다. 제1 필름(10)에는, 상기의 주성분의 수지에 더하여, 예를 들면, 가소제, 자외선 흡수제 등을 포함시킬 수 있다.

도포부(20)에서는, 연속 반송되는 제1 필름(10)의 표면에 활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액이 도포되어, 도막(22)(도 2 참조)이 형성된다. 도포부(20)에서는, 예를 들면, 다이 코터(24)와, 다이 코터(24)에 대향 배치된 백업 롤러(26)가 설치되어 있다. 제1 필름(10)의 도막(22)이 형성되는 표면과 반대의 표면을 백업 롤러(26)에 감아 걸쳐, 연속 반송되는 제1 필름(10)의 표면에 다이 코터(24)의 토출구로부터 도포액이 도포되어, 도막(22)이 형성된다.

여기에서 도막(22)이란, 거의 균일한 두께로 조정된, 제1 필름(10) 위의 경화 전의 도포액을 말한다. 도막(22)의 두께는 적용되는 제품 등에 따라 적절히 설정된다. 예를 들면, 도막(22)은 10~80㎛의 두께를 갖는다. 도막(22)은, 예를 들면, 설정 두께에 대하여 ±5%의 범위에서 형성된다.

본 실시형태에서는, 도포 장치로서 익스트루젼 코팅법을 적용한 다이 코터(24)를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 소정의 두께의 도막(22)을 형성할 수 있는 것이라면, 커텐 코팅법, 익스트루젼 코팅법, 로드 코팅법 또는 롤 코팅법 등, 다양한 방법을 적용한 도포 장치를 이용할 수 있다.

도포부(20)에서 사용되는 도포액은 활성선 경화형 수지를 포함하고 있다. 활성선 경화형 수지란, 활성선을 조사함으로써 가교 반응, 중합 반응을 거쳐 경화하는 수지를 말한다. 활성선이란, 자외선, 전자선, 방사선(α선, β선, γ선 등) 등 전자파를 말한다. 활성선 경화형 수지로서, 예를 들면 광(자외선), 전자선, 방사선 경화성의 다관능 모노머나 다관능 올리고머의 관능기를 갖는 수지가 사용되며, 그 중에서도 광중합성 관능기가 바람직하다. 광중합성 관능기로서는, (메트)아크릴로일기, 바이닐기, 스타이릴기, 알릴기 등의 불포화 중합성 관능기 등을 들 수 있다.

도포액의 용매로서, 예를 들면 유기 용매를 이용할 수 있다. 유기 용매로서, 알코올류, 케톤류, 에스터류, 지방족 탄화 수소류, 아마이드류, 에터류, 에터알코올류가 포함된다. 이들 용매는 2종 이상 병용하여 이용하는 것이 바람직하고, 3종 이상 병용하여 이용하는 것이 보다 바람직하다.

도포액은, 예를 들면, 20~600mPa·s의 점도를 갖는다. 기포 방지와 두께 균일성의 관점에서, 도포액의 점도는, 40~400mPa·s인 것이 바람직하다.

도포액에는, 활성선 경화형 수지에 더하여, 양자 도트를 첨가할 수 있다. 양자 도트는, 양자 구속 효과에 의한 광학 특성을 갖는 입경이 나노 스케일인 결정 입자를 말한다. 양자 도트로서, 예를 들면 코어-셸 구조의 양자 도트가 알려져 있다. 코어-셸 구조의 양자 도트로서는, 코어/셸로 하면, CdSe/ZnS, CdSe/CdS, CdTe/CdS, InP/ZnS, GaP/ZnS, Si/ZnS, InN/GaN 등을 들 수 있다. 단, 양자 도트의 구조는 코어-셸 구조에 한정되지 않는다. 양자 도트는, 그 크기를 변경함으로써, 광학 특성을 변경할 수 있다. 양자 도트의 입자경이 작아질수록, 양자 도트가 발광하는 에너지는 커진다. 또, 양자 도트를 대신하여, 양자 로드를 이용할 수 있다. 양자 로드란, 양자 도트와 동일한 특성을 갖고, 가늘고 긴 형상의 입자를 말한다. 양자 도트와 양자 로드를 동시에 사용할 수도 있다. 양자 도트 및/또는 양자 로드를 포함하는 적층 필름은, 양자 도트 필름이라고도 칭해진다. 양자 도트에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2012-169271호의 단락 0060~0066을 참조할 수 있는데, 여기에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다. 양자 도트로서는, 시판품을 아무런 제한없이 이용할 수 있다. 양자 도트의 발광 파장은, 통상, 입자의 조성, 사이즈에 의하여 조정할 수 있다.

양자 도트 필름을 제조하는 경우, 본 실시형태의 방법을 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 종래 기술에서는, 경화 공정에 있어서, 활성선을 조사하면 도막의 온도가 상승한다. 온도 상승에 따라 양자 도트를 구성하는 중금속이 비산하는 문제가 있다. 한편, 본 실시형태에 의하면, 도막(22)이 제1 필름(10)과 제2 필름(50)에 의하여 협지되어 있으므로 도막(22) 중의 중금속의 비산을 방지하면서, 도막(22)을 경화할 수 있다.

또, 도막(22)이 제1 필름(10)과 제2 필름(50)에 의하여 협지되어 있으므로, 경화 시의 산소의 영향을 적게 할 수 있다. 따라서, 경화 수지의 종류에 따라 경화 시에 있어서의 불활성 가스(예를 들면 질소 가스)의 퍼지가 불필요해진다.

도포부(20)를 통과하여, 도막(22)이 형성된 제1 필름(10)은, 래미네이트부(30)에 연속 반송된다. 래미네이트부(30)에서는, 도막(22) 위에, 연속 반송되는 제2 필름(50)이 래미네이트되어, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)으로 도막(22)이 협지된다.

도막(22)을 래미네이트하기 위한 제2 필름(50)은, 대향하는 제1 표면과 제2 표면을 갖고, 장척 형상을 갖는다. 제2 필름(50)의 제1 표면과 제2 표면의 거리, 즉 두께는 10㎛~100㎛인 것이 바람직하다. 제2 필름(50)의 두께는, 적용되는 제품의 두께 저감의 요구와 주름 방지의 관점에서, 15㎛~60㎛인 것이, 더 바람직하다. 또, 제2 필름(50)은, 예를 들면 300~1500mm의 폭을 갖는다. 제2 필름(50)의 두께, 및 폭은 적용되는 제품에 따라 적절히 선택된다. 컬 방지를 위하여, 제1 필름과 두께를 맞추는 것이 보다 바람직하다. 컬 방지를 위하여, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)의 두께를 동일하게 하는 것이 보다 바람직하다.

제2 필름(50)으로서, 셀룰로스아실레이트, 환상 올레핀, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 및 폴리카보네이트 수지로부터 선택되는 적어도 1종을 주성분으로서 포함하는 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 제2 필름(50)은, 도막(22) 및 경화층(28)을 산소로부터 보호하는 역할을 하므로, 산소 투과율은 1.00×10^-4~1.00cm³/(m²·day·atm)인 것이 바람직하다. 산소 투과율의 관점에서 제2 필름(50)으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 상기의 산소 투과율을 달성하기 위하여 배리어 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이 배리어 필름은, 제2 필름(50)과, 제2 필름(50)의 제1 표면 또는 제2 표면에 형성된 배리어막을 포함하고 있다. 또, 제2 필름(50)에는, 상기의 주성분의 수지에 더하여, 예를 들면 가소제, 자외선 흡수제 등을 포함시킬 수 있다.

제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 적어도 한쪽이, 배리어 필름이면 되고, 그 산소 투과율이 1.00cm³/(m²·day·atm) 이하이면 된다. 또한, 산소 투과율은, 측정 온도 23℃, 상대 습도 90%의 조건하에서, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사제, OX-TRAN 2/20: 상품명)를 이용하여 측정한 값이다.

제1 필름(10) 및 제2 필름(50)으로의 배리어막의 형성, 즉, 배리어 필름의 형성은, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)을 래미네이트하기 전, 또는 후 중 언제라도 행할 수 있다. 공정 로스를 고려하면, 고가의 도포액이 도포되기 전인, 래미네이트하기 전에 배리어막의 형성을 행하는 것이 보다 바람직하다. 제1 필름(10)과 제2 필름(50)의 영률, 열수축률 등의 물리 특성은, 래미네이트 시 또는 래미네이트 후의 주름이나 컬을 저감하기 위하여, 동일한 특성인 것이 바람직하다.

배리어막은, 적어도 무기막을 포함하고 있으면 되고, 예를 들면, 적어도 1층의 무기막과, 적어도 1층의 유기층을 포함하는 배리어 적층체여도 된다.

무기막을 구성하는 무기 재료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 금속, 또는 무기 산화물, 질화물, 산화 질화물 등의 각종 무기 화합물을 이용할 수 있다. 무기 재료를 구성하는 원소로서는, 규소, 알루미늄, 마그네슘, 타이타늄, 주석, 인듐 및 세륨이 바람직하고, 이들을 1종 또는 2종 이상 포함하고 있어도 된다.

상기의 재료 중에서도, 배리어막으로서 질화 규소, 산화 질화 규소, 산화 규소, 산화 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 무기막인 것이 특히 바람직하다. 이들 재료로 이루어지는 무기막은, 유기막과의 밀착성이 양호한 점에서, 무기막에 핀홀이 있는 경우라도, 유기막이 핀홀을 효과적으로 메울 수 있어, 파단을 억제할 수 있다. 또, 무기막을 더 적층한 케이스에 있어서도 매우 양호한 무기막을 형성할 수 있어, 배리어성을 보다 더 높게 할 수 있다.

또, 제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 적어도 한쪽이, 하드 코트층을 구비하는 것이 바람직하다. 여기에서 하드 코트층이란, 내상성을 갖는 층을 의미하고, 긁기 경도(연필법)(JIS K-5600(1999년) 규격에 준거)(JIS: Japanese Industrial Standards)가 H 이상인 층을 의미한다. 긁기 경도는, 더 바람직하게는 2H 이상이며, 가장 바람직하게는 3H 이상이다.

하드 코트층은, 불포화 이중 결합을 갖는 화합물, 중합 개시제, 필요에 따라, 투광성 입자, 함불소 또는 실리콘계 화합물, 유기 용매를 함유하는 조성물(하드 코트층 형성 재료물)을, 제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 적어도 한쪽에 직접 또는 다른 층을 통하여 도포·건조·경화시킴으로써 형성할 수 있다. 하드 코트층에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2014-170130호의 단락 0162~0189를 참조할 수 있지만, 여기에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다.

또, 제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 적어도 한쪽이, 광확산층을 구비하는 것이 바람직하다. 광확산층이란, 통과하는 광을 산란시키는 층을 의미한다. 광확산층은, 투광성 입자, 매트릭스 형성 성분(바인더용 모노머류 등) 및 유기 용매를 함유하는 도포액을 제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 적어도 한쪽에 직접 또는 다른 층을 통하여 도포·건조·경화시킴으로써 형성할 수 있다. 광확산층에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-258716호의 단락 0025~0099를 참조할 수 있지만, 여기에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다.

래미네이트부(30)에는, 래미네이트 롤러(32)와, 래미네이트 롤러(32)를 둘러싸는 가열 챔버(34)가 설치되어 있다. 가열 챔버(34)에는 제1 필름(10)을 통과시키기 위한 개구부(36), 및 제2 필름(50)을 통과시키기 위한 개구부(38)가 마련되어 있다.

래미네이트 롤러(32)에 대향하는 위치에 백업 롤러(62)가 배치되어 있다. 도막(22)이 형성된 제1 필름(10)은, 도막(22)의 형성면과 반대의 표면이 백업 롤러(62)에 감겨 걸쳐져, 래미네이트 위치(P)로 연속 반송된다. 래미네이트 위치(P)는 제2 필름(50)과 도막(22)이 접하는 위치를 의미한다. 제1 필름(10)은 래미네이트 위치(P)에 도달하기 전에 백업 롤러(62)에 감겨 걸쳐지는 것이 바람직하다. 만일 제1 필름(10)에 주름이 발생한 경우라도, 백업 롤러(62)에 의하여 주름이 래미네이트 위치(P)에 이를 때까지 교정되어, 제거될 수 있기 때문이다. 따라서, 제1 필름(10)이 백업 롤러(62)에 감겨 걸쳐진 위치(접촉 위치)와, 래미네이트 위치(P)까지의 거리(L1)는 긴 편이 바람직하고, 예를 들면, 30mm 이상이 바람직하며, 또한 상한값은 백업 롤러(62)의 직경과 패스 라인에 의하여 결정된다.

본 실시형태에서는 경화부(60)에서 사용되는 백업 롤러(62)와 래미네이트 롤러(32)에 의하여 제2 필름(50)의 래미네이트를 행했다. 즉, 경화부(60)에서 사용되는 백업 롤러(62)를 래미네이트부(30)에서 사용하는 롤러로서 겸용했다. 래미네이트부(30)에, 백업 롤러(62)와 별도로, 래미네이트용의 롤러를 설치하여, 백업 롤러(62)를 겸용하지 않도록 할 수도 있다.

경화부(60)에서 사용되는 백업 롤러(62)를 래미네이트부(30)에서 사용함으로써, 롤러의 수를 줄일 수 있다. 또, 백업 롤러(62)를 제1 필름(10)에 대한 히트 롤러로서도 사용할 수 있다.

도시하지 않은 송출기로부터 송출된 제2 필름(50)은, 래미네이트 롤러(32)에 감겨 걸쳐져, 래미네이트 롤러(32)와 백업 롤러(62)의 사이에 연속 반송된다. 제2 필름(50)은, 래미네이트 위치(P)에서, 제1 필름(10)에 형성된 도막(22) 위에 래미네이트된다. 이로써, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)에 의하여 도막(22)이 협지된다. 래미네이트란 제2 필름(50)을 도막(22) 위에 겹쳐, 적층하는 것을 말한다.

래미네이트 롤러(32)와 백업 롤러(62)의 거리(L2)는, 제1 필름(10)과, 도막(22)을 경화시킨 경화층(28)과, 제2 필름(50)의 합계 두께의 값 이상인 것이 바람직하다. 또, L2는 제1 필름(10)과 도막(22)과 제2 필름(50)의 합계 두께에 5mm를 더한 길이 이하인 것이 바람직하다. 거리(L2)를 합계 두께에 5mm를 더한 길이 이하로 함으로써, 제2 필름(50)과 도막(22)의 사이에 기포가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 래미네이트 롤러(32)와 백업 롤러(62)의 거리(L2)란, 래미네이트 롤러(32)의 외주면과 백업 롤러(62)의 외주면의 최단 거리를 말한다.

래미네이트 롤러(32)와 백업 롤러(62)의 회전 정밀도는, 레이디얼 흔들림으로 0.05mm 이하, 바람직하게는 0.01mm 이하이다. 레이디얼 흔들림이 작을수록, 도막(22)의 두께 분포를 작게 할 수 있다.

제2 필름(50)을 도막(22) 위에 래미네이트할 때, 제1 필름(10)에 가해지는 장력과 제2 필름(50)에 가해지는 장력의 차는 작은 것이 바람직하고, 동일한 것이 보다 바람직하다. 장력의 차가 작을수록, 주름의 발생을 억제할 수 있다.

또, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)으로 도막(22)을 협지한 후의 열변형을 억제하기 위하여, 경화부(60)의 백업 롤러(62)의 온도와 제1 필름(10)의 온도의 차, 및 백업 롤러(62)의 온도와 제2 필름(50)의 온도의 차는 30℃ 이하, 바람직하게는 25℃ 이하이며, 더 바람직하게는 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 동일한 온도이다.

백업 롤러(62)의 온도와 제1 필름(10)의 온도의 차, 및 백업 롤러(62)의 온도와 제2 필름(50)의 온도의 차는, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50) 중 어느 하나와 백업 롤러(62)를 접촉시켰을 때의 온도차를 의미하고, 온도차는 절댓값을 의미한다.

백업 롤러(62)의 온도는, 일반적으로 온도 조절기를 구비하고 있으므로, 온도 조절기의 온도를 백업 롤러(62)의 온도로 할 수 있다. 또, 제1 필름(10), 및 상기 제2 필름(50)의 온도는, 비접촉의 온도 센서, 예를 들면, 방사 온도계에 의하여 직접 온도를 측정할 수 있다.

백업 롤러(62)의 온도와의 차를 작게 하기 위하여, 가열 챔버(34)가 마련되어 있는 경우에는, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)을 가열 챔버(34) 내에서 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가열 챔버(34)에는, 도시하지 않은 열풍 발생 장치에 의하여 열풍이 공급되어, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)을 가열할 수 있다.

제1 필름(10)이, 온도 조정된 백업 롤러(62)에 감겨 걸쳐지는 경우, 백업 롤러(62)에 의하여 제1 필름(10)을 가열하는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 제1 필름(10)과 백업 롤러(62)를 비교적 용이하게 동일한 온도로 할 수 있다.

한편, 제2 필름(50)은 백업 롤러(62)와 이간되어 있다. 따라서 래미네이트 롤러(32)를 히트 롤러로 함으로써, 제2 필름(50)을 래미네이트 롤러(32)로 직접 가열하는 것이 바람직하다. 제2 필름(50)의 온도를 백업 롤러(62)의 온도에 근접시킬 수 있다. 단, 가열 챔버(34), 및 히트 롤러는 필수는 아니고, 필요에 따라 마련할 수 있다.

다음으로, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)에 의하여 도막(22)이 협지된 상태에서, 경화부(60)에 연속 반송된다. 경화부(60)에는, 백업 롤러(62)와, 백업 롤러(62)에 대향하는 위치에 활성선의 조사 장치로서 자외선 조사 장치(64)가 마련되어 있다. 백업 롤러(62)와 자외선 조사 장치(64)의 사이를, 도막(22)을 협지한 제1 필름(10)과 제2 필름(50)이 연속 반송된다.

경화부(60)에서는, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)에 의하여 도막(22)을 협지한 상태에서, 제1 필름(10)을 백업 롤러(62)에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 자외선 조사 장치(64)로부터 활성선으로서 자외선을 조사하고, 도막(22)을 경화시켜 경화층(28)을 형성한다.

경화층(28)이란, 활성선에 의하여 경화될 수 있는 화합물(활성선 경화형 수지)을 포함하고, 화합물이 활성선에 의하여 경화된 수지층을 말한다.

본 실시형태에서는, 제1 필름(10)측을 백업 롤러(62)에 감아 걸쳐, 연속 반송했지만, 제2 필름(50)을 백업 롤러(62)에 감아 걸쳐, 연속 반송시킬 수도 있다.

백업 롤러(62)에 감아 걸친다는 것은, 제1 필름(10) 및 제2 필름(50) 중 어느 하나가, 소정의 랩 각으로 백업 롤러(62)의 표면에 접촉하고 있는 상태를 말한다. 따라서, 연속 반송되는 동안, 제1 필름(10) 및 제2 필름(50)은 백업 롤러(62)의 회전과 동기하여 이동한다. 백업 롤러(62)에 대하여 감아 걸치는 것은, 적어도 자외선이 조사되고 있는 동안이면 된다.

백업 롤러(62)는, 원주 형상의 본체와, 본체의 양단부에 배치된 회전축을 구비하고 있다. 백업 롤러(62)의 본체는, 예를 들면, φ200~1000mm의 직경을 갖고 있다. 백업 롤러(62)의 직경 φ에 대하여 제한은 없지만, 적층 필름의 컬 변형과, 설비 코스트와, 회전 정밀도를 고려하면 φ300~500mm인 것이 바람직하다. 백업 롤러(62)의 본체에는 온도 조절기가 장착되어 있으므로, 백업 롤러(62)의 온도를 조정할 수 있다.

백업 롤러(62)의 온도는, 자외선 조사 시의 발열과, 도막(22)의 경화 효율의 높이와, 제1 필름(10)과 제2 필름(50)의 백업 롤러(62) 상에서의 주름 변형의 발생을 고려하여 선정된다. 백업 롤러(62)는, 예를 들면, 10~95℃의 온도 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 15~85℃인 것이 보다 바람직하다. 95℃ 이하로 함으로써, 도막으로부터의 아크릴레이트 등의 모노머 휘산을 억제할 수 있다. 또, 설비적인 제한으로부터 10℃ 이상인 것이 바람직하다.

또한 본 실시형태에서는, 경화부(60)에 있어서, 도막(22)에 활성선인 자외선을 조사하기 전의 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도와, 도막(22)에 자외선을 조사한 후의 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도의 차가 25℃ 이하인 것이 바람직하다. 온도차를 25℃ 이하로 함으로써, 주름의 발생을 억제할 수 있다.

또, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도가 유리 전이 온도(Tg) 이하인 것이 바람직하다. 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도를, 각각의 필름(제1 필름(10), 및 제2 필름(50))의 유리 전이 온도 이하로 함으로써, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 강성을 유지함으로써, 주름의 발생을 억제할 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는, 도막(22)의 형성 후에 건조 공정을 포함하고 있지 않다. 건조 공정을 포함하고 있지 않은 경우, 도막(22)에 조사되는 자외선의 조사량은 증가한다. 이로 인하여, 자외선 조사 전과 비교하여 자외선 조사 후의 필름의 온도가 높아지는 경향이 있다. 따라서, 자외선 조사의 전후로, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도가 상승하는 것을 억제하는 것이 주름 발생을 방지하기 때문에 중요해진다.

여기에서, 도막(22)에 활성선을 조사하기 전이란, 최초로 활성선을 조사하는 위치에서 상류측으로 0.5m까지의 사이를 의미한다. 활성선을 조사한 후란, 마지막에 활성선을 조사하는 위치에서 하류측으로 0.5m까지의 사이를 의미한다. 여기에서, "상류", "하류"란, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 이동(반송) 방향에 대하여 이용된다. 어떤 기준에 대하여 이동(반송) 방향측에 위치하는 경우는 "하류", 이동 반송 방향과 반대측에 위치하는 경우는 "상류"를 의미한다.

제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 온도는, 비접촉의 온도 센서, 예를 들면, 방사 온도계에 의하여 직접 온도를 측정할 수 있다. 또한, 제1 필름(10), 및 제2 필름(50)의 유리 전이 온도는, JIS K7121(1987년)에 준하여 측정할 수 있다.

자외선 조사 장치(64)는 자외선을 발생하는 광원을 갖고 있다. 자외선을 발생하는 광원으로서, 예를 들면 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 카본 아크등, 메탈할라이드 램프, 제논 램프 등이 이용된다.

자외선 조사 장치(64)로부터, 예를 들면, 100~10000mJ/cm²의 조사량의 자외선이 도막(22)을 향하여 조사된다. 자외선의 조사량은 적절히 설정할 수 있다.

래미네이트 위치(P)와 자외선 조사 장치(64)의 거리(L3)는, 30mm 이상인 것이 바람직하다. 제2 필름(50)이 도막(22)에 래미네이트된 직후는, 래미네이트 롤러(32) 및 백업 롤러(62)의 회전 정밀도, 또한 제1 필름(10) 및 제2 필름(50)의 장력 변동으로부터 도막(22)에 두께 편차가 발생하기 쉽다. 이 상태에서 자외선 조사 장치(64)로부터 자외선을 조사하면, 경화층(28)에 두께 편차가 발생하는 경우가 있다. 래미네이트 롤러(32)와 자외선 조사 장치(64)의 거리(L3)를 길게 하는 것이 바람직하다. 거리(L3)를 길게 함으로써, 자외선 조사 장치(64)에 도달하기 전에 도막(22)의 두께 편차를 교정할 수 있다.

자외선의 조사에 의하여 도막(22)은 경화층(28)이 되고, 제1 필름(10)과 경화층(28)과 제2 필름(50)을 포함하는 적층 필름(70)이 제조된다. 적층 필름(70)은, 박리 롤러(80)에 의하여 백업 롤러(62)로부터 박리된다. 적층 필름(70)은, 도시하지 않은 권취기에 연속 반송되고, 이어서 권취기에 의하여 적층 필름(70)은 롤 형상으로 권취된다.

실시예

다음으로, 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

제1 필름으로서, 50㎛의 두께와 1500mm의 폭을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(도요 보세키 가부시키가이샤제, 상품명: A4300, Tg: 70℃)을 준비하고, 제2 필름으로서, 50㎛의 두께와 1500mm의 폭을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(도요 보세키 가부시키가이샤제, 상품명: A4300, Tg: 70℃)을 준비했다.

활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액을 이하의 처방에 따라 조정했다. 하기의 양자 도트 분산액을 조제하여, 구멍 직경 0.2㎛의 폴리프로필렌제 필터로 여과한 후, 30분간 감압 건조하여 도포액으로서 이용했다.

(양자 도트 분산액)

양자 도트 1의 톨루엔 분산액(발광 극대 파장: 520nm) 10질량부

양자 도트 2의 톨루엔 분산액(발광 극대 파장: 630nm) 1질량부

라우릴메타크릴레이트 2.4질량부

트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트 0.54질량부

광중합 개시제 0.009질량부

(이르가큐어 819(등록상표)(치바·스페셜티·케미컬즈(주)제))

점도 조정제 0.09질량부

(흄드 실리카 에어로질(등록상표) R812(니혼 에어로질(주)제))

양자 도트 1, 2로서는, 하기의 코어-셸 구조(InP/ZnS)를 갖는 나노 결정을 이용했다.

양자 도트 1: INP530-10(NN-labs사제)

양자 도트 2: INP620-10(NN-labs사제)

도포액의 점도는 50mPa·s였다.

제1 필름을 1m/분의 속도, 60N/m의 장력으로 연속 반송하면서, 다이 코터로부터 도포액을 제1 필름의 표면에 도포하여, 50㎛의 두께의 도막을 형성했다. 이어서, 도막이 형성된 제1 필름을 백업 롤러에 감아 걸쳐, 도막 위에 제2 필름을 래미네이트했다. 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지한 상태에서 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 자외선을 조사했다.

백업 롤러의 직경은 φ300mm이며, 백업 롤러의 온도는 50℃였다. 자외선의 조사량은 2000mJ/㎠였다. 또, L1은 50mm, L2는 1mm, L3은 50mm였다.

자외선의 조사에 의하여 도막을 경화시켜 경화층을 형성하여, 적층 필름을 제조했다. 적층 필름의 경화층의 두께는 50±2㎛였다. 경화층의 두께 정밀도는 ±4%로 양호했다. 또, 육안 관찰로는 적층 필름에는 주름의 발생이 보이지 않았다.

(실시예 2)

실시예 1과 마찬가지로 도포액을 조제하여, 제1 필름과 제2 필름을 준비했다. 실시예 2에서는, 점도 조정제로서 흄드 실리카 에어로질(등록상표) R812(니혼 에어로질(주)제)를 0.3질량부 사용했다. 도포액의 점도는 200mPa·s였다. 제1 필름을 3m/분의 속도, 60N/m의 장력으로 연속 반송하면서, 다이 코터로부터 도포액을 제1 필름의 표면에 도포하여, 70㎛의 두께의 도막을 형성했다. 이어서, 도막이 형성된 제1 필름을 백업 롤러에 감아 걸쳐, 도막 위에 제2 필름을 래미네이트했다. 제1 필름과 제2 필름으로 도막을 협지한 상태에서 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 자외선을 조사했다.

제1 필름과 백업 롤러를 접촉시켰을 때, 백업 롤러의 온도와 제1 필름의 온도의 차를 변화시켜, 주름의 발생 상황을 확인했다. 주름의 발생을 육안으로 관찰하여, 주름을 확인할 수 없는 경우를 A라고 평가하고, A에 대하여 주름을 확인할 수 있었던 경우를 B로 했다. 표 1은, 온도 조건과 평가 결과를 나타내고 있다. 또한, 온도차는 절댓값을 나타내고 있다. 백업 롤러의 직경은 φ300mm였다.

[표 1]

표 1에 나타나는 바와 같이, 온도차가 25℃보다 큰 시험 2-1, 2-4, 2-5, 2-8에 있어서 주름의 발생이 확인되고, 온도차가 25℃ 이하인 시험 2-2, 2-3, 2-6, 2-7에서는 주름의 발생은 확인되지 않았다. 또한, 주름의 발생이 확인된 시험 2-1, 2-4, 2-5, 2-8은, 주름의 발생이 확인되지 않은 시험 2-2, 2-3, 2-6, 2-7과 비교하여, 주름이 확인된 것을 의미하고, 주름은 제품으로서 문제없는 레벨이었다.

도막에 자외선을 조사하기 전의 제1 필름, 및 제2 필름의 온도와, 도막에 자외선을 조사한 후의 제1 필름, 및 제2 필름의 온도의 차를 변화시켜, 주름의 발생 상황을 확인했다. 주름의 발생을 육안으로 관찰하여, 주름을 확인할 수 없는 경우를 A라고 평가하고, A에 대하여 주름을 확인할 수 있었던 경우를 B로 했다. 표 2는, 온도 조건과 평가 결과를 나타내고 있다. 또한, 온도차는 절댓값을 나타내고 있다.

[표 2]

표 2에 나타나는 바와 같이, 상승 온도가 25℃보다 큰 시험 2-14에 있어서 주름의 발생이 확인되고, 상승 온도가 25℃ 이하인 시험 2-9, 2-10, 2-11, 2-12, 2-13에서는 주름의 발생은 확인되지 않았다. 또한, 주름의 발생이 확인된 시험 2-14는, 주름의 발생이 확인되지 않은 시험 2-9, 2-10, 2-11, 2-12, 2-13과 비교하여, 주름이 확인된 것을 의미하고, 주름은 제품으로서 문제없는 레벨이었다.

1…제조 설비
10…제1 필름
20…도포부
22…도막
24…다이 코터
26…백업 롤러
28…경화층
30…래미네이트부
32…래미네이트 롤러
34…가열 챔버
50…제2 필름
60…경화부
62…백업 롤러
64…자외선 조사 장치
70…적층 필름
80…박리 롤러

Claims

연속 반송되는 제 1 필름의 표면에 활성선 경화형 수지를 포함하는 도포액을 도포하여, 도막을 형성하는 공정과,
상기 제 1 필름을 백업 롤러에 감아 걸쳐, 상기 제 1 필름의 상기 도막 위에, 연속 반송되는 제 2 필름을 래미네이트 롤러에 의해 래미네이트하여, 상기 제 1 필름과 상기 제 2 필름으로 상기 도막을 협지하는 공정과,
상기 제 1 필름과 상기 제 2 필름으로 상기 도막을 협지한 상태에서, 상기 제 1 필름의 측을 상기 백업 롤러에 감아 걸쳐, 연속 반송하면서 활성선을 조사하고, 상기 도막을 경화시켜 경화층을 형성하는 공정을 적어도 포함하고,
상기 제 1 필름을 상기 백업 롤러에 감아 걸친 위치와 상기 제 2 필름과 상기 도막이 접하는 위치의 거리가 30㎜ 이상인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 도막에 활성선을 조사하기 전의 상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름의 온도와, 상기 도막에 활성선을 조사한 후의 상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름의 온도의 차가 25℃ 이하인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름 중 어느 하나와 상기 백업 롤러를 접촉시켰을 때, 상기 백업 롤러의 온도와 상기 제1 필름의 온도의 차, 및 상기 백업 롤러의 온도와 상기 제2 필름의 온도의 차가 25℃ 이하인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름의 온도가 유리 전이 온도 이하인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름 중 적어도 한쪽이 배리어막을 구비하는 배리어 필름이며, 상기 배리어 필름은 1.00cm³/(m²·day·atm) 이하의 산소 투과율을 갖는 배리어막을 구비하는 적층 필름의 제조 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 배리어막이 질화 규소, 산화 질화 규소, 산화 규소, 산화 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 무기막인, 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름 중 적어도 한쪽이, 하드 코트층을 구비하는 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 도포액이 양자 도트, 및 양자 로드 중 적어도 한쪽을 포함하는 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름, 및 상기 제2 필름 중 적어도 한쪽이, 광확산층을 구비하는 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 도포액의 점도가, 40mPa·s~400mPa·s의 범위인 적층 필름의 제조 방법.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제 2 필름과 상기 도막이 접하는 위치와 활성선을 조사하는 위치의 거리가 30㎜ 이상인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 백업 롤러와 상기 래미네이트 롤러의 거리는, 상기 제 1 필름과, 상기 경화층과, 상기 제 2 필름의 합계 두께의 값 이상인 적층 필름의 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 백업 롤러와 상기 래미네이트 롤러의 거리는, 상기 제 1 필름과 상기 도막의 합계 두께에 5㎜ 를 더한 길이의 값 이하인 적층 필름의 제조 방법.