(57)【要約】【課題】シリカ等の粒子を含有した塗液中の粒子を凝集し難くすることで、スジもしくは点欠陥等によるコーティング不良の発生を低減させることに有効な防眩性積層体の製造方法及びその製造に適するコーティング装置を提供すること。【解決手段】光を拡散させる拡散材となる粒子がバインダマトリックス中に分散している防眩層を透明基材上に備える防眩性積層体をダイコーティング法を用いて製造する方法であって、該バインダマトリックスを形成する活性エネルギー線硬化樹脂と該粒子を含む塗液に交流磁場を印加する工程を経ること、を特徴とする防眩性積層体の製造方法【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を拡散させる拡散材となる粒子がバインダマトリックス中に分散している防眩層を透明基材上に備える防眩性積層体をダイコーティング法を用いて製造する方法であって、
該バインダマトリックスを形成する活性エネルギー線硬化樹脂と該粒子を含む塗液に交流磁場を印加する工程を経ること、を特徴とする防眩性積層体の製造方法。
【請求項２】
前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間に前記磁場を印加することを特徴とする請求項１に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項３】
前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間の管内で前記磁場を印加することを特徴とする請求項１または２に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項４】
連続搬送される透明基材上に、前記送液された塗液をダイヘッドから吐出することにより、前記防眩層の塗膜を形成する工程を経ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項５】
前記粒子がシリカ、タルク、炭酸カルシウム、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、又はアクリル樹脂から選ばれるいずれか１以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法に用いるコーティング装置であって、塗液を塗液タンクからダイコーティングのダイヘッドへ送液する間の管内で該塗液に磁場を印加する為の交流磁場印加手段を備えることを特徴とするコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を拡散させる拡散材となる粒子が分散した防眩層を備えた防眩性積層体を製造する方法及びその製造に適するコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば後述する特許文献１にも記載されているように、ダイコーティングは、従来から厚膜の塗工や、高粘度塗液を連続塗布する用途に広く採用されており、ダイコーティングを用いて被塗工材に塗膜を形成する場合にはカーテンフロー法、ビード法などの塗工方法が知られている。中でも上記ビード法は、ダイコーティングの口金に設けられたスリットから塗液を吐出して、口金と一定の間隔を保って相対的に走行する被塗工材との間に塗液ビードと呼ばれる塗液溜りを形成し、この状態で被塗工材の走行に伴って塗液を引き出して塗膜を形成する。そして、塗膜形成により消費される量と同量の塗液をスリットから供給することにより塗膜を連続的に形成するビード法を採用すれば、形成された塗膜は膜厚の均一性をかなり高精度に達成できる。また、塗液の無駄がほとんどなく、スリットから吐出されるまで塗液送液経路が密閉されているので、塗液の変質、異物の混入を防止でき、得られる塗膜の品質を高く維持できる。
【特許文献１】特開2004-66232号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、防眩積層体で光の拡散材として使われているシリカ等の粒子は、コーティングを行うときの塗液中で凝集し易く、仮にフィルタリングを行い、凝集物を減少させたとしても、その後新規の凝集物を発生させやすい。塗液中にこのような凝集物が存在した場合にダイコーティングを行うと、ダイコーティングされた品にはスジ（筋状の欠陥）もしくは点欠陥（点状の欠陥）等の不良が発生し易く、生産性を低下させる原因となる為に問題となっていた。
【０００４】
本発明は前記従来の技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、防眩積層体などで光の拡散材として使われているシリカ等の粒子を含有した塗液中の粒子を凝集し難くすることで、スジもしくは点欠陥等によるコーティング不良の発生を低減させることに有効な防眩性積層体の製造方法及びその製造に適するコーティング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために本発明の請求項１の発明は、光を拡散させる拡散材となる粒子がバインダマトリックス中に分散している防眩層を透明基材上に備える防眩性積層体をダイコーティング法を用いて製造する方法であって、該バインダマトリックスを形成する活性エネルギー線硬化樹脂と該粒子を含む塗液に交流磁場を印加する工程を経ること、を特徴とする防眩性積層体の製造方法である。
請求項２の発明は、前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間に前記磁場を印加することを特徴とする請求項１に記載の防眩性積層体の製造方法である。
請求項３の発明は、前記塗液を塗液タンクからダイヘッドへ送液する間の管内で前記磁場を印加することを特徴とする請求項１または２に記載の防眩性積層体の製造方法である。
【０００６】
請求項４の発明は、連続搬送される透明基材上に、前記送液された塗液をダイヘッドから吐出することにより、前記防眩層の塗膜を形成する工程を経ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法である。
【０００７】
請求項５の発明は、前記粒子がシリカ、タルク、炭酸カルシウム、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、又はアクリル樹脂から選ばれるいずれか１以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法である。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の防眩性積層体の製造方法に用いるコーティング装置であって、塗液を塗液タンクからダイコーティングのダイヘッドへ送液する間の管内で該塗液に磁場を印加する為の交流磁場印加手段を備えることを特徴とするコーティング装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を用いれば、塗液中の粒子に運動エネルギーを与えることにより、塗液中に存在する粒子の凝集物が配管壁面や他の粒子と衝突することによって、比較的大型の粒子の凝集物が破壊され、塗液中の粒子の分散性が向上し、塗工部での凝集物を起因とするスジもしくは点欠陥等の塗布故障の発生を大幅に抑制し、生産性が大幅に改善される。
【００１０】
交流磁場を印加する工程が塗液タンクからダイヘッドへ送液する間で特に送液管内に設けられことによって塗液中の粒子の分散が効果的に促進される。このためには管内で該塗液に磁場を印加する為の交流磁場印加手段を備えるコーティング装置が特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参考に本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明のダイコーティング方式の概略を示す断面図である。図２は本発明のダイコーティング方式において減圧機構を有する装置の概略を示す断面図である。図３は本発明のダイコーティング方式においてウェブテンション方式の説明図である。図４は本発明の送液配管の一実施例の概略図である。また、図５には本発明のコーティング装置の一実施例の全体図を示した。
【００１２】
本発明のダイコーティング方式は図１に示すように、塗液を吐出するダイヘッド１、そのダイヘッド１と連続的に搬送される長尺状の透明基材２とのクリアランスギャップを均一に保持しながら一定速で搬送するコーティングロール３から構成され、均一な塗膜４を形成する事が出来る。塗液は、図示していない塗布液を供給するポンプシステムより押し出された塗布液を幅方向に広がらせる為のマニホールド５、そのマニホールド５から塗布液が押し出されるスリット部６、塗液を吐出するリップ部を通り、塗布ビードと呼ばれる液だまりを形成し、均一に支持体上に塗りつけられる。
【００１３】
ダイコーティングにおいては、塗布ビードの安定化が最も重要であり、その安定化対策の為に、図２に示すような減圧チャンバー７をダイヘッドの支持体流れ方向に対して上流側に設置し、支持体走行速度が上がっても上流側を減圧する事により、塗布ビードの崩れを防止する方法も行われる。
【００１４】
また、ダイコーティング方式には図３に示すように、塗液を吐出するダイヘッド１が、２本のロール８、９の間に配置され、支持体後方にロールの無いフローティング部分に塗布を行うウェブテンション方式と呼ばれる方法も行われる。この方式を使う事により、ダイヘッドと支持体のクリアランスギャップはおよそコーティング膜厚まで近づける事が出来、高速薄膜塗工が可能になる効果が得られる。
【００１５】
上記の各種ダイコーティング方式においては基本的にはダイヘッド１に均一の塗液を送液することを前提としている。前記したような防眩フィルムの塗工では塗液中にシリカなどの微細粒子が活性エネルギー線硬化型樹脂に分散した状態で存在しており、該粒子は凝集して２〜５μｍ程度の凝集物を形成し、防眩性を発生させている。しかし、これらの凝
集物の数パーセントはさらに数十〜数百μｍの大型凝集物となることがあり、その大型凝集物が塗膜面に付着し点欠陥と成る。また、ダイヘッド先端に付着した大型凝集物は、局所的に塗液の流量を制限することで局所的な薄膜化が継続的に発生し、スジ状の塗布欠陥の原因となる。
【００１６】
本発明の防眩性積層体に用いる透明基材としては、長尺状のプラスチックフィルムを用いることができ、プラスチックフィルムについては、特に制限はなく、従来の光学用ハードコートフィルムの基材として用いられているプラスチックフィルムの中から適宜選択して用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリエチレンナフタレート、等のポリエステルフィルムとか、あるいはその他にも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、又はアクリル樹脂フィルム、等を挙げることができる。
【００１７】
これらのプラスチックフィルムの厚さは特に制限はなく状況に応じて適宜選ばれるが、通常は２５〜５００μｍ程度のものが使用され、好ましくは５０〜２５０μｍの範囲である。また、そのプラスチックフィルムと防眩層との密着性を向上させる目的で、表面処理を施すことができる。この表面処理方法としては、例えばサンドブラスト法や溶剤処理法などによる表面の凹凸化処理、あるいはコロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン処理、又は紫外線照射処理などの表面の酸化処理などが挙げられる。
【００１８】
本発明の方法による防眩性積層体は、前記プラスチックフィルムの上にハードコート性の防眩層を有するものであって、この防眩層は、紫外線硬化型樹脂の硬化物中、電子線硬化型樹脂の硬化物中、又は紫外線硬化型樹脂と電子線硬化型樹脂の硬化物中にコロイド状の粒子が均質に分散されたものである。
【００１９】
前記防眩層に用いる紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂としては特に制限はなく、従来から使用されているものの中から適宜選択して用いることができる。この紫外線硬化型樹脂は、光重合性プレポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤等を含有するものである。また、電子線硬化型樹脂は、光重合性プレポリマー、光重合性モノマーを含有するものである。
【００２０】
前記光重合性プレポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系等が挙げられる。これらの光重合性プレポリマーはいずれか１種を用いても良いし、いずれか２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
また、光重合性モノマーとしては、例えばポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、又は、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、等が挙げられる。
【００２２】
に本発明では、プレポリマーとしてウレタンアクリレート系を、またモノマーとしてジ
ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、等を用いることが好ましい。
【００２３】
更に、光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、又は、チオキサントン類、等が挙げられる。また、光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、又は、ポリ−ｎ−ブチルホスフィン、等を混合して用いることができる。
【００２４】
本発明に関わる防眩性積層体における防眩層に光の拡散材として用いられる粒子としては、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、又はアクリル樹脂からなる粒子を用いることができる。用いられる粒子にあっては、防眩性と視認性のバランスの観点から平均粒径が０．３〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。中でも、シリカは光の拡散材として一般的に用いられており、また、塗液中で凝集しやすいので、本発明の製造方法を効果的に用いることができる。
【００２５】
本発明の防眩性積層体における防眩層においては，コロイド状の粒子による凝集物の含有量は、防眩性と光透過性のバランスの面から、紫外線硬化型樹脂および／又は電子線硬化型樹脂の硬化物１００重量部当たり１〜３０重量部の範囲にあることが好ましい。また防眩層の厚さは、耐擦傷性および経済性のバランスの観点から０．５〜２０μｍの範囲が好ましい。
【００２６】
防眩層形成用塗液の調整において、各成分の配合順序については特に制限はなく、各種溶媒中に紫外線および電子線硬化型樹脂とコロイド状粒子と光重合開始剤等を加えて混合する。溶媒としては、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、２−ブタノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、２−プロパノール、１−ブタノール、シクロペンタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ジクロロメタン、トリクロロメタン、トリクロロエチレン、エチレンクロライド、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、クロロホルム等を用いることができる。なお、溶媒は１種類に限定されるものではなく、複数の溶媒を混合して混合溶媒としてもよい。防眩層形成用塗液を基材上に塗布する際の塗工適性に応じて、塗液中の溶媒量は決定される。
【００２７】
さて、本発明の防眩性積層体の製造方法にあっては、図４に示すように塗液タンクからダイヘッドまでの配管中に電磁石１０を設置する。電磁石の箇所または長さは特に制限はなく、好ましくは搬送される塗液中の粒子が十分に運動エネルギーを受けられる約１ｃｍ〜１ｍ程度の適当な長さになるように設置する。なお、図４にあっては１つの電磁石を配置しているが、複数の電磁石を配置しても構わない。
【００２８】
本発明の防眩性積層体の製造方法にあっては、塗液の送液方向に対して垂直方向に交流磁場を形成することが好ましい。塗液の送液方向に対して垂直方向に交流磁場を形成することにより、塗液中に存在する粒子の凝集物が配管壁面や他の粒子と衝突し、比較的大型の粒子の凝集物が破壊され、塗液中の粒子の分散性が向上し、塗工部での凝集物を起因とするスジもしくは点欠陥等の塗布故障の発生を大幅に抑制し、生産性が大幅に改善される。
【００２９】
配管に電磁石を配置することにより塗液に対して交流磁場を付与することは安全かつ容易におこなうことができる。例えば、塗液に電場を印加する場合と比較して、塗液に磁場を付与することは安全にかつ容易におこなうことができる。
【００３０】
磁場を印加しながら、調整されたハードコート剤をプラスチックフィルム上に硬化後膜厚が、０．５〜３０μｍ、好ましくは１〜１５μｍになるように塗工し、乾燥処理する。塗工方法についてはダイコーティング方式を用いることができる。この塗工層の厚さは、ハードコート剤の固形分濃度および硬化後における防眩層の密度から必要なハードコート剤の塗工量を算出することにより、制御する事ができる。
【００３１】
尚、磁場の印加方法については特に制限は無いが、好ましくは電磁石に交流電源１２を用いて交流電位で周波数が０．１〜１００Ｈｚであり、磁力が３００Ｇ〜１０００Ｇの範囲内であることが好適である。もし、周波数が０．１Ｈｚ未満であるような場合は、特定方向の配管に粒子が堆積し、逆に凝集を促進してしまう傾向が出易いのであまり好ましくない。また、１００Ｈｚ以上であるような場合は、磁場の変化に粒子の運動が追随しない傾向が出易いのであまり好ましくない。
【００３２】
本発明においては、乾燥後の塗工層に窒素パージ（窒素による空気の置換）した雰囲気下で紫外線および電子線を照射して硬化させ、酸素による硬化障害が少なく、表面硬度の高い防眩層を形成することが望ましい。
【００３３】
硬化に用いる紫外線照射装置については、特に制限はなく、例えば高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、フュージョンランプ等を用いた公知の紫外線照射装置を使用することができる。紫外線照射量は、通常１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2程度である。
また、電子線照射装置については特に制限はなく、加速電圧は通常８０〜３００ｋＶである。
図５には、上記の要素を組み合わせた、本発明のコーティング装置の一実施例の全体図を示した。
【実施例】
【００３４】
防眩層の塗液として下記組成物（１）を調製した。
この下記組成物（１）を塗液タンクからダイヘッドに搬送し、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、硬化後の膜厚が５μｍとなるようにダイコータを用い塗工し溶剤を蒸発乾燥後、高圧水銀灯を用いて４００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線照射により硬化させ防眩層を形成した。
［組成物（１）］
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート          ４９重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート            ２１重量部
・イルガキュア１８４（光重合開始剤）                  ５重量部
・シリカ（平均粒径１．５μｍ）                      １２重量部
・２−ブタノン（溶剤）                            １００重量部
この際、配管には溶剤耐性を考えステンレスを用い、送液ポンプからダイヘットまでに４つの電磁石を設置し、５０Ｈｚ、２００Ｖの交流を印加した状態で５００ｍの塗工を行いスジは発生しなかった。また、１００μm以上の点欠陥は存在しなかった。
［比較例］
実施例と同様に塗工を行うが配管に磁場を印加せず、５００ｍ塗工したところ、スジが発生し、１００μｍ以上の点欠陥も発生してしまい、良好な塗膜を製造することはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明はダイコーティング方式のフィルム塗工によって行われる防眩性フィルム等の大量生産分野において、安定した生産品質を確保し、低コスト化に寄与できる可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のダイコーティング方式の概略を示す模式断面図。
【図２】本発明のダイコーティング方式において減圧機構を有する装置の概略を示す模式断面図。
【図３】本発明のダイコーティング方式においてウェブテンション方式の説明図。
【図４】本発明の送液配管の一実施例の概略図。
【図５】本発明のコーティング装置の一実施例の全体図。
【符号の説明】
【００３７】
１…ダイヘッド
２…支持体
３…コーティングロール
４…塗膜
５…マニホールド
６…リップ部
７…減圧チャンバー
８…下流側ガイドロール
９…上流側ガイドロール
１０…送液配管
１１…電磁石
１２…交流電源
１３…送液ポンプ
１４…塗液タンク
１５…乾燥装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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