(57)【要約】【課題】  基材上の塗布膜の表面に凹凸パターンを簡便に且つ高精度に形成できる、ガイドロールを提供することにある。【解決手段】  基材の一方の面に連続して塗液を塗布する塗布部と、塗布された塗液を乾燥する乾燥部との間に設置されるガイドロールであって、その表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整ができ、また、前記凹凸パターンが、凹部または凸部が円形状、多角形状、格子形状、ストライプ形状もしくは前記各種形状を複合した形状からなることを特徴とするガイドロールである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に連続して液体組成物を塗布する塗布部と、塗布されたインキを乾燥する乾燥部との間に設置されるガイドロールであって、その表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整ができることを特徴とするガイドロール。
【請求項２】
前記凹凸パターンが、凹部または凸部が円形状、多角形状、格子形状、ストライプ形状もしくは前記各種形状を複合した形状からなることを特徴とする請求項１に記載のガイドロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整ができるガイドロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材フィルムの全面に均一な膜厚で機能性を付与する方法といて、生産性やコストに優位性のある湿式塗布方法が一般的に用いられている。例えば、巻き取り形態のフィルム基材の一方の面に、機能性を有する液体組成物を連続して均一な膜厚で塗布する方法として、例えば、ディップコート法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、リバースロールコート法、エクストルージョンコート法、スライドコート法、カーテンコート法、ダイコート法等が知られている。
【０００３】
実際にこれらの塗布方法を用いてより均一に塗布膜を形成するためには、上記の様々な塗布装置に応じて、装置自体の寸法精度の向上や加工条件の調整が必要である。
【０００４】
一方で、最近では基材の全面に均一な塗布膜を形成するのではなく、意図的に塗布面に凹凸形状を付与することで機能を発現させるものが要求されている。例えば、液晶用の反射防止フィルムとして用いられているＡＧ（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ）フィルムは、塗布膜表面に形成された凹凸形状により狭角光散乱を起こし、防眩性機能を発現している。
【０００５】
塗布膜表面への凹凸形状を付与する方法としては、例えば、特許文献１から３で開示されているような、機能性を付与する液体組成物（以下、単に塗液と記す）として高分子樹脂にフィラーを含有させる方法がある。しかしながら、ＡＧフィルムのような光学用途の機能性フィルムは所望の凹凸を均一に作製することが必要不可欠であり、そのためには塗液を構成する高分子樹脂へのフィラーの分散状態（分布）を精密に制御することが極めて重要であるが、その制御の難しさが問題となっている。
【０００６】
また、塗布膜に凹凸形状を付与する方法としては、例えば、グラビア印刷法、インクジェット法により、塗液をパターン化する方法が知られている。また、例えば全面に均一に塗布膜を形成した後に、凹凸パターンとして必要部分を残し、不要部分を削除して形成するフォトリソグラフィー法やエッヂング法が知られている。またさらには、全面に均一に塗布膜を形成した後に、前記塗布膜を削除せずに凹凸パターンを形成するエンボス法等が知られている。
【０００７】
しかしながら上記のグラビア印刷法およびインクジェット法では、形成しようとするパターンが微細な単位セルや点の集合体として形成されるため、隣接する単位セルや点の間隙を含めてパターン全体を均一な塗布膜にすることが難しいという問題がある。
【０００８】
また、フォトリソグラフィー法やエッチング法、エンボス法による凹凸パターンの形成方法は、前工程として塗液を均一に塗布、乾燥して塗布膜厚を形成するため、塗布膜厚自体を均一に形成することはできるが、工程数の増加や、同一工程で行う場合には装置構成が複雑となり、生産効率や品質の低下、さらにはそれに伴うコストアップなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１５８５３６号公報
【特許文献２】特許第４２２１９９０号公報
【特許文献３】特開２０１１―１０７３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、基材上の塗布膜の表面に凹凸パターンを簡便に且つ高精度に形成できる、ガイドロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る請求項１の発明は、基材の一方の面に連続して塗液を塗布する塗布部と、塗布された塗液を乾燥する乾燥部との間に設置されるガイドロールであって、その表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整ができることを特徴とするガイドロールである。
【００１２】
また、請求項２の発明は、前記凹凸パターンが、凹部または凸部が円形状、多角形状、格子形状、ストライプ形状もしくは前記各種形状を複合した形状からなることを特徴とする請求項１に記載のガイドロールである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る請求項１の発明によれば、塗液を塗布する塗布部と、塗布された塗液を乾燥する乾燥部との間に設置されたガイドロールが、表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整できることで、ガイドロールを通過する基材が温調されたガイドロールの凸部のみに接触することで、基材および基材上に形成された塗布膜内でガイドロールとの接触部と非接触部においてに温度差が生じる。このために、塗布膜内の乾燥速度がガイドロールとの接触部と非接触部で異なり、塗布膜内に表面張力差が生じて流動を起こり、結果として、塗布膜表面に凹凸パターンを形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る請求項２によれば、前記ガイドロールの凹凸パターンを円形状、多角形状、格子形状、ストライプ形状等、もしくは前記各種形状を複合した形状とすることで、基材の塗布面にそれぞれの凹凸パターン、すなわち任意の凹凸パターンを形成することができる。
【００１５】
上記のことから、本発明によれば、基材上の塗布膜の表面に凹凸パターンを簡便に且つ高精度に形成できる、ガイドロールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の塗布工程の概略図である。
【図２】本発明に係る凹凸パターンの一実施形態を示す平面概略図である。
【図３】本発明に係る凹凸パターンの一実施形態を示す平面概略図である。
【図４】本発明に係る凹凸パターンの一実施形態を示す平面概略図である。
【図５】本発明に係る凹凸パターンの一実施形態を示す平面概略図である。
【図６】塗液の一実施形態の状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明を具体的に説明する。
【００１８】
図１は本発明の塗布工程の概略図を示している。本発明に係るガイドロール４は、塗液３を塗布する塗布部１と塗布された塗液３を乾燥する乾燥部５との間に設置され、その表
面には凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整ができることを特徴としている。
【００１９】
したがって、基材２は、その一方の面に前記塗布部１から連続して塗液３が塗布され（塗布膜の形成）、前記ガイドロール４を経由して乾燥部５に搬送される。
【００２０】
上記の一連の工程において、塗布膜が形成された基材２が前記ガイドロール４に接触することで、ガイドロール４の表面にあらかじめ形成された凹凸パターンと温度調整により、塗布膜内に流動を生じさせることができる。すなわち、塗布膜形成面とは反対側の面（基材裏面）は前記ガイドロール４の凸部とのみ接触し、接触しない凹部とに温度差が生じる。このために、塗布膜内の乾燥速度がガイドロールとの接触部と非接触部で異なり、塗布膜内に表面張力差が生じて流動を起こり、結果として、塗布膜表面に凹凸パターンを形成することができる。
【００２１】
前記ガイドロール４の温度調整の範囲としては、６０℃〜１２０℃とすることが好ましい。この温度領域では基材２に形成した塗布膜において、ガイドロール４と接触する箇所の塗液３を選択的に早く蒸発させることができる。一方、前記ガイドロール４の温度が６０℃以下、１２０℃以上であると、塗液３を選択的に蒸発することができず、塗布膜の表面に各種パターン形状を十分に形成することができない。
【００２２】
また、前記ガイドロール４の表面に形成する凹凸パターンとしては、例えば、図２から図５に示すような、ストライプ形状、円形状、多角形状、格子形状など、もしくは前記各種形状を複合した凹凸パターンが好ましい。なお、いずれのパターンもシャドー部が凹部を示す。
【００２３】
前記ガイドロール４の表面に凹凸パターンを形成する方法としては、例えば、金属ロールの表面に感光性樹脂を塗布、乾燥して、その上に所望のパターン用マスクを重ねて露光し、さらに現像、エッチングする、一連の工程によりなるフォトリソ法で形成することができる。また、金属ロールの表面に、直接彫刻して凹凸パターンを形成することができる。またさらには金属製の凹凸パターンからなる金型を用いて、エンボス法により形成することもできるが、特に限定するものではない。
【００２４】
また、前記ガイドロール４の温度調整をする方法としては、ガイドロール内部にオイルや水蒸気などの熱媒体を温度調整して循環させてもよく、直接ヒーターを内蔵して制御してもよく、特に限定するものではない。
【００２５】
また、塗布膜表面に凹凸パターンを効率よく形成するために、前記ガイドロール４の径と設置される位置が大きな影響を及ぼす。すなわち、基材２が前記ガイドロールに接する面積が大きければ大きいほど、凸部との接触部と非接触部との温度差が顕著になり、効率的に流動を起こすことができ、所望の凹凸パターンを形成することができる。
【００２６】
したがって、前記ガイドロール４の径は大きいほどよいが、設置空間とコストを考慮して設計する必要がある。また、前記ガイドロール４の設置位置は、塗布部１とガイドロール４と乾燥部５とで形成される三角形で、ガイドロール４が極力鋭角になるようにすることが効果大である。しかしながら、これも設置空間とコストを考慮して設計する必要がある。
【００２７】
本発明に係る塗布部１の塗布方式としては、リップダイコーター、スロットダイコーター、コンマコーター、ブレードコーター等の中から塗液３の粘度に応じて種々のものを選択できる。例えば、塗液３の粘度が１〜１０００ｍＰａｓの範囲であれば、スロットダイコーターを選択することが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る乾燥部５の乾燥方式としては、熱風などの熱媒体を送風する方法や熱ヒーターを用いる熱オーブン方式が好ましいが、特に限定するものではない。
【００２９】
本発明に用いられる基材２としては、耐熱性や平滑性に優れたフィルムまたはシートであれば用いることができ、耐熱性に優れたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や光学特性に優れたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などが好ましい。しかしながら特に限定するものではない。
【００３０】
図６は本発明に用いられる塗液３の一実施形態の状態図を示している。塗液３は機能性を付与するものであれば特に限定するものではない。例えば、塗液３のマトリックスとなる樹脂６に、機能性を呈する粒子７及び塗液３の粘度をコントロールする増粘剤８を分散して調整することができる。
【００３１】
前記樹脂６としては、熱硬化型およびＵＶ硬化型を用いることができる。また、必要に応じて、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエンなどの各種溶媒を用い、塗液３を適宜希釈することができる。またさらには、塗液３の安定性を目的として界面活性剤などの添加剤を加えてもよい。
【００３２】
塗液中に含有させる粒子は塗布膜に機能を付与するものであり、シリカ、ガラス、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機系フィラーやアクリル系ポリマーなどを用いることができる。また、塗液の粘度、塗布膜厚などに応じて種類や粒子サイズは選定され、単一でも複数で用いてもよく特に限定されるものではない。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例により、具体的に説明する。
【００３４】
＜実施例１＞
表面に以下の凹凸パターンを形成したガイドロールを、塗布部に用いたスロットダイコーターと乾燥部の間に設置した。なお、設置位置は前記スロットダイコーターの吐出ヘッドから、基材の搬送方向に向かって１０００ｍｍ前方の位置とした。また、前記ガイドロールの温度を７０℃に設定した。
＜ガイドロールの凹凸パターン＞
ガイドロールの全面に、１辺の長さ５０μｍ、凹凸の段差１０μｍの正方形のドットパターンを形成。
【００３５】
上記装置を用いて、基材として厚み６０μｍ、幅６５０ｍｍのＴＡＣに、下記組成の塗液を塗布膜厚が１５μｍとなるよう塗布膜を形成し、前記ガイドロールを介して乾燥部に搬送して、乾燥した塗布膜を得た。なお、基材の搬送速度を５ｍ／ｍｉｎとした。また、塗液の粘度は１５０ｍＰａｓであった。
【００３６】
＜塗液の組成＞
樹脂：ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂                ４０ｗｔ．％
粒子：アクリルスチレン共重合体                              ５ｗｔ．％
増粘材：親有機化処理を行ったモンモリロナイト                ５ｗｔ．％
溶剤：トルエン                                            ５０ｗｔ．％
【００３７】
＜実施例２＞
ガイドロールの凹凸パターンが、１辺の長さ１００μｍ、凹凸の段差１０μｍの正方形のドットパターンを形成した以外は、実施例１と同様にして塗布膜を得た。
【００３８】
実施例１、２で得られた塗布膜に対して、表面粗さ測定装置（菱化システム社製：Ｒ３３００ＨＬｉｔｅ）を用いて、算術平均粗さＲａおよび凹凸平均間隔Ｓｍの評価を行った。結果を以下の表１に記す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
＜評価結果＞
実施例１，２で得られた塗布膜は、いずれもガイドロールの凹凸パターンに類似した凹凸パターンが形成された。この結果から、表面に凹凸パターンが形成され、且つ、温度調整できる本発明に係るガイドロールを用いることで、塗布膜の表面に凹凸パターンを形成できることが実証できた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係るガイドロールを用いることで、基材上の塗布膜の表面に各種凹凸パターンを形成することで、容易に機能性を付与することができる。例えば、塗布膜に凹凸パターンを形成することで、液晶用の反射防止フィルムなどの機能性フィルムを作製することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・塗布部
２・・・基材
３・・・塗液
４・・・ガイドロール
５・・・乾燥部
６・・・樹脂
７・・・粒子
８・・・増粘剤
【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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【図６】
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