(57)【要約】      （修正有）【課題】基材の一方の面に塗布した紫外線硬化性組成物に紫外線を照射して硬化させる工程で、生産性や品質を損なうことなく、搬送により基材が同伴する空気層（エアーフィルム）を低減できるエアーフィルム除去装置を提供する。【解決手段】一方の面に紫外線硬化性組成物が塗布された基材２の、他方の面側がキャンロール３に抱き込まれるように支持され、この状態で基材の一方の面側から紫外線照射４により硬化させる工程において、キャンロールに抱き込まれる直前に配置されるエアーフィルム除去装置１であって、キャンロールとキャンロールに最も近い搬送用ガイドロール５との外周接線上の間に、基材の他方の面側から支持する支持ロール１０を具備し、且つ、支持ロールの下方領域が、上部に基材が通過できるスリット状の空隙と減圧用ホースを具備したボックスで覆われていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に紫外線硬化性組成物が塗布された基材の、他方の面側がキャンロールに抱き込まれるように支持され、この状態で基材の一方の面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化性組成物を硬化させる一連の工程において、前記キャンロールに抱き込まれる直前に配置されるエアーフィルム除去装置であって、
前記キャンロールと前記キャンロールに最も近い搬送用ガイドロールとの外周接線上の間に、前記基材の他方の面側から支持する支持ロールを具備し、
且つ、前記支持ロールの下方領域が、上部に前記基材が通過できるスリット状の空隙と減圧用ホースを具備したボックスで覆われていることを特徴とするエアーフィルム除去装置。
【請求項２】
前記ボックスが前記減圧ホースを介して減圧度が調整できることを特徴とする請求項１に記載のエアーフィルム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取り形態の支持体（以下、基材と称する）上の紫外線硬化性組成物を硬化させる工程に用いるエアーフィルム除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチック基材に機能性を有する紫外線硬化性樹脂を用いて、紫外線照射により薄膜層を形成した機能性フィルムが多くの分野で期待されている。例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレなどの各種ディスプレイの表面には、外光の反射によるコントラストの低下や像の映りこみを防止するための反射防止膜を有する機能性フィルムが設けられている。反射防止膜には、乾式成膜法である蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などにより成膜した金属、金属酸化物の単層または積層の低屈折率薄膜があり、また湿式成膜法であるマイクログラビア方式、ダイコーティング方式により塗布したシリカ、酸化チタン、中空シリカ等の粒子の低屈折率材を含む低屈折率薄膜、さらに表面の凹凸による光散乱現象を利用したもので、例えば、バインダーに粒子を混入させ表面に凹凸を形成させることで防眩性を有する光散乱膜などが挙げられる。
【０００３】
乾式成膜法を用いて反射防止膜を形成する場合には、低屈折率層、高屈折率層の膜厚を精密に制御できるという利点はあるが、真空中で成膜をおこなうため、生産性が低く、大量生産に適していないという問題がある。一方、湿式成膜法では連続生産、大面積化、低コスト化が可能であるという利点がある。
【０００４】
また、これらの反射防止層を透明基材上に設ける場合には、表面硬度を付与するために一般にアクリル多官能化合物の重合体からなるハードコート層を設け、その上に反射防止層を形成するという手法が用いられている。
【０００５】
上記のように、液晶ディスプレイやプラズマディスプレなどの各種ディスプレイの表面には、様々な光学機能を有する機能性フィルムが用いられている。また、これらの機能性フィルムを作製する方法としては、コスト、生産性、大面積化などの点で湿式成膜法が利用され、特にハードコートなどの高機能に対しては、紫外線硬化性樹脂を含む紫外線硬化性組成物からなる硬化膜が期待されている。以下、機能性膜としてハードコートを例に説明する。
【０００６】
例えば、一般的には基材の一方の面にハードコート層を塗布し、乾燥後、他方の面側からキャンロールで抱き込むように支持しながら、前記ハードコート層に紫外線を照射して硬化させる方法が知られている。
【０００７】
しかしながら、上記の方法では、基材が同伴する空気がキャンロールとの間隙に侵入して空気層（エアーフィルム）が形成される。このエアーフィルムが原因で、紫外線硬化時に搬送方向のしわが発生して平面性が損なわれる。このような平面性が損なわれたハードコート層の上に反射防止層を形成すると、外観不良、色ムラが生じて光学フィルムとしての品質が低下するという問題が生じる。
【０００８】
上記のようなエアーフィルムによるハードコート層の平面性劣化を防ぐ方法として、例えば、特許文献１が提案されている。具体的には、エアーフィルムの平均厚さを０．５〜１０μｍとし、バックアップロールとフィルム基材との実質接触面積が、これら見かけ接触面積の０．１〜１０％とすることで、バックアップロール表面の凹凸の最大高さ（Ｒｙ）と表面粗さ（Ｒａ）の範囲を規定することで、平面性に優れたハードコートを得られ、
さらにエアーフィルムの平均厚さを１〜５μｍとすることで、より一層、平面性に優れたハードコートフィルムが得られるという提案である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ１０／０４４３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の提案は、生産性を向上させるために、例えば、搬送速度、紫外線照射量およびキャンロール温度を上げるといった加工条件の変更が必要であり、また、それに伴ってエアーフィルムを低減させるためにテンションを高く設定する必要があり、これによって基材のしわの発生が新たな問題となる。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、前記基材の一方の面に塗布した紫外線硬化性組成物に紫外線を照射して硬化させる工程で、生産性や品質を損なうことなく、搬送により基材が同伴する空気層（エアーフィルム）を低減できるエアーフィルム除去装置の提供を目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る請求項１の発明は、一方の面に紫外線硬化性組成物が塗布された基材の、他方の面側がキャンロールに抱き込まれるように支持され、この状態で基材の一方の面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化性組成物を硬化させる一連の工程において、前記キャンロールに抱き込まれる直前に配置されるエアーフィルム除去装置であって、
前記キャンロールと前記キャンロールに最も近い搬送用ガイドロールとの外周接線上の間に、前記基材の他方の面側から支持する支持ロールを具備し、
且つ、前記支持ロールの下方領域が、上部に前記基材が通過できるスリット状の空隙と減圧用ホースを具備したボックスで覆われていることを特徴とするエアーフィルム除去装置である。
【００１３】
また、本発明に係る請求項２の発明は、前記ボックスが前記減圧ホースを介して減圧度が調整できることを特徴とする請求項１に記載のエアーフィルム除去装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る請求項１によれば、一方の面に紫外線硬化性組成物が塗布された基材の他方の面側がキャンロールに抱き込まれるように支持され、この状態で基材の一方の面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化性組成物を硬化させる一連の工程において、前記キャンロールに抱き込まれる直前にエアーフィルム除去装置を配置することにより、連続して搬送される基材により生じるエアーフィルムを瞬時に吸引できる。これによって、従来は基材とキャンロールとの間隙に侵入する前記エアーフィルムを効率よく除去することができ、エアーフィルムに起因するしわの発生を低減することができる。また、しわの発生を低減することで、キャンロールによる基材の温度制御が均一にでき、一連の紫外線照射による紫外線硬化性組成物の硬化を、平面性を損なうことなく行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係る請求項２によれば、前記ボックスが前記減圧ホースを介して減圧度が調整できることで、基材の種類や膜厚、紫外線硬化性組成物の種類や塗布膜厚、さらには紫外線照射量に合わせて、同伴される空気を効率よく吸引することができ、その結果、キャンロールへの侵入を防ぐことができる。
【００１６】
上記のように、基材の一方の面に塗布された紫外線硬化性組成物に対して、他方の面側
からキャンロールに抱き込むように支持される工程において、その直前に本発明のエアーフィルム除去装置を設置するで、基材の搬送により生じるエアーフィルムのキャンロールへの侵入を防ぎ、基材のしわ発生を抑制することができる。また、それによって直後の紫外線照射による硬化反応の温度上昇に対しても、キャンロールの温度制御が均一に作用して平面性に優れた硬化膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のエアーフィルム除去装置の一実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明のエアーフィルム除去装置の概略側面図である。
【図３】本発明のエアーフィルム除去装置の概略正面図である。
【図４】本発明のエアーフィルム除去装置の概略上面図である。
【図５】本発明のエアーフィルム除去装置を具備した製造装置の一実施例の形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜５図を参照して説明する。図１は本発明に係る塗布装置の一実施の形態を示す概略断面図である。図２は本発明に係るエアーフィルム除去装置の概略側面図であり、図３は本発明に係るエアーフィルム除去装置の正面図である。図４は本発明に係るエアーフィルム除去装置の概略真上図である。図５は本発明の塗布装置を備える塗布物の製造装置の一実施例の形態を示す概略図である。
【００１９】
本発明は基材の一方の面に塗布された紫外線硬化性組成物を、キャンロールに抱き込みながら他方の面から紫外線を照射して硬化させる機能性フィルムの製造プロセスにおいて、生産性が高く、平面性に優れた機能性フィルムを得るために用いられるエアーフィルム除去装置である。特に多層膜からなる機能性フィルムの製造において、優れた塗膜の平坦性を付与することができることを特徴としている。
【００２０】
例えば、図５に示すように、一方の面に紫外線硬化性組成物が塗布された基材２が乾燥装置１４を通過して乾燥され、その後、ガイドロール５を介して本発明に係るエアーフィルム除去装置１に搬送され、同時にキャンロール３に抱き込まれるように支持された状態で前記エアーフィルム除去装置１を通過した後、前記キャンロール３に抱き込まれた状態を維持したまま、紫外線照射装置４にて紫外線照射した硬化させ、平面性に優れた機能性フィルムを製造することができる。
【００２１】
図１に示すように、本発明に係るエアーフィルム除去装置１は、キャンロール３に基材２が抱き込まれる直前に設置されるものである。具体的には、キャンロール３とキャンロール３に最も近い搬送用ガイドロール５との外周接線上の間に、基材２の他方の面側から支持する支持ロール１０を具備し、且つ、前記支持ロール１０の下方領域が、上部に基材２が通過できるスリット状の空隙１１と減圧ホース９を具備したボックス６で覆われている。
【００２２】
図２は本発明に係るエアーフィルム除去装置１の概略側面図であり、これを用いてより具体的に説明する。エアーフィルム除去装置１を構成する前記ボックス６は、上記で説明した上部以外は、サイドプレート７とキャンロール３とのギャップが調整できるギャップ調整用プレートで周囲を覆われている。
【００２３】
より具体的には、サイドプレート７はキャンロール３の形状に沿った形状をしており、ボックス６の両端におけるキャンロール３とのクリアランスを調整するものである。また、ギャップ調整用プレート８は基材２の幅手方向におけるキャンロール３とのクリアランスを調整するものである。
【００２４】
このような構造からなる前記ボックス６内は、上部で接続された減圧用ホース９を介して減圧度が調整できる。なお、減圧用ホース９はエアーフィルム除去装置１のサイズ、ホース径、必要とする減圧度によっては、一ヶ所に限定されるものではない。また、設置場所のスペースによっては上方からではなく側面から接続することも可能である。
【００２５】
また、支持ロール１０はボックス６に入る直前に設置されており、減圧によって基材２がボックス６内へ引き込まれ、冶具に接触することを防ぐ役割と、基材２を幅方向で保持するためのものである。
【００２６】
以下、図５に示す製造装置に基づいて、紫外線硬化性組成物を用いてハードコート層を形成する機能性フィルムの製造を例として説明する。
【００２７】
ハードコート層を形成する際には、基材上に、たとえば、アクリル系の紫外線硬化性組成物を塗布し、紫外線を照射することにより形成される。一般に、紫外線硬化性組成物は、紫外線硬化性樹脂、反応性モノマー、光重合開始剤、重合禁止剤、溶剤、各種添加剤などからなるが特に限定するものではない。
【００２８】
具体的には、基材巻出し部１２から連続走行可能に支持する複数のガイドロール５を介して基材２を連続走行させて、塗布装置１３にて基材２の一方の面に紫外線硬化性組成物を塗布し、乾燥装置１４で不要な溶剤を除去して乾燥させ、キャンロール３に抱き込まれる直前に、エアーフィルム除去装置１により基材２とキャンロール３との間隙に同伴空気（エアーフィルム）が侵入できないように吸引し、キャンロール３に抱き込まれた状態で他方の面から紫外線を照射して硬化を終了しハードコート層を形成する。上記のように、エアーフィルム除去装置１により基材２とキャンロール３との間隙に同伴空気（エアーフィルム）が侵入できないように吸引することで、しわの発生が防げ、またキャンロール３による基材２の温度制御が効率よく作用し、その後の紫外線照射による硬化で、平面性に優れたハードコート層を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明のエアーフィルム除去装置を用いたハードコートフィルムの製造について、実施例にて説明する。
【００３０】
＜実施例１＞
基材として、幅６５０ｍｍ、厚さ６０μｍのＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを使用し、その基材の一方の面に、６４０ｍｍ幅のエクストルージョン型のダイヘッドを用いて、ハードコート層形成用のアクリル系の紫外線硬化性組成物を塗布した。なお、この時の条件を以下に記す。
塗布液の粘度：４ｍＰａ・ｓ
表面張力：２６ｍＮ／ｍ
塗布速度：１５ｍ／ｍｉｎ
塗布膜厚：１０μｍ（ウエット膜厚）
テンション：６５Ｎ／ｍ
乾燥温度：６０℃
【００３１】
次に、前記基材の他方の面側からキャンロールに抱き込むように支持し、その直前に設置した前記エアーフィルム除去装置のボックス内減圧度を０．５ｋＰａに調整して上記基材を搬送通過させた。
【００３２】
次に、キャンロールに支持された状態で、搬送した前記基材の一方の面側から、二基の紫外線照射装置を用いて紫外線を照射しハードコートフィルムを作製した。紫外線照射の条件を以下に記す。なお、上記のハードコートフィルムの作製については、紫外線硬化性組成物の塗布、乾燥、エアーフィルム除去装置の通過、キャンロールの支持、紫外線照射は連続したものである。
光源：無電極紫外線ランプ
出力：２５％、５０％、９０％の３通り
【００３３】
＜実施例２＞
エアーフィルム除去装置による減圧度を０．７ｋＰａにした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３４】
＜実施例３＞
エアーフィルム除去装置による減圧度を１．２ｋＰａにした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３５】
＜比較例１＞
エアーフィルム除去装置のボックス内を減圧させずに、それ以外は実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。
【００３６】
＜評価＞
実施例１〜３及び比較例１で得られたそれぞれのハードコートフィルムについて、搬送方向のしわの発生状態を評価した。評価方法としては、上記ハードコートフィルムを黒アクリル板上に置き、搬送方向でのしわの発生状況を目視で観察し、確認できない場合は◎、斜めから見ると辛うじて確認できる場合には○、斜めから見ると薄いが見える場合には△、斜めから確認できる場合には×とした。また実施例におけるエアーフィルムの厚みは、レーザー変位計（キーエンス社製：ＬＴ−９０１０Ｍ）で計測した。下記の表１にその結果を示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
＜比較結果＞
実施例１〜３及び比較例１で得られたハードコートフィルムのしわの発生状況の結果について以下に説明する。
【００３９】
本発明のエアーフィルム削除装置を用いた実施例１〜３では、エアーフィルム削除装置のボックス内の減圧度が増加するにしたがって、エアーフィルムの厚みが減少した。また、しわの発生状況については、実施例１（減圧度を０．５ｋＰａ）では、紫外線出力が２５％の低出力で良好な結果が得られ、同出力が０．７ｋＰａ（実施例２）、１．２ｋＰａ（実施例３）では、同出力の増大に伴いいずれも良好な結果を示した。
【００４０】
一方、エアーフィル除去装置のボックス内を減圧させずに加工した比較例１では、エアーフィルムの厚みが１０μｍと大きく、また、しわの発生も顕著であった。以上の結果より、ボックス内を減圧することでエアーフィルム量が減少し、それに伴い各紫外線出力での搬送方向のしわが抑制されることを確認した。
【符号の説明】
【００４１】
１…エアーフィルム除去装置、２…基材、３…キャンロール、４…紫外線照射装置、５…ガイドロール、６…ボックス、７…サイドプレート、８…ギャップ調整用プレート、９…減圧用ホース、１０…支持ロール、１１…スリット状の空隙、１２…基材巻出し部、１３
…塗布装置、１４…乾燥装置、１５…基材巻取り部
【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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