(57)【要約】【課題】欠陥の少ないフィルムを塗布方式で製造する方法を提供する。【解決手段】本発明のフィルムの製造方法は、支持体に塗布液を塗布する工程を含むフィルムの製造方法であって、絶対湿度が１２．５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で、溶剤を含む塗布液を支持体に塗布する工程と、前記塗布液を塗布した前記支持体を乾燥する工程とを含むことを特徴とする。また、絶対湿度が１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気下で前記塗布液を前記支持体に塗布することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に塗布液を塗布する工程を含むフィルムの製造方法であって、
絶対湿度が１２．５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で、溶剤を含む塗布液を支持体に塗布する工程と、
前記塗布液を塗布した前記支持体を乾燥する工程とを含むことを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項２】
絶対湿度が１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気下で前記塗布液を前記支持体に塗布する請求項１に記載のフィルムの製造方法。
【請求項３】
前記支持体が、透光性基材からなる請求項１又は２に記載のフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記塗布液が、ハードコート層用塗布液である請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法。
【請求項５】
前記塗布液が、低屈折率層用塗布液である請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法。
【請求項６】
前記塗布液が、近赤外線吸収層用塗布液である請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体に塗布液を塗布するフィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性支持体に塗布液を塗布する工程は、光学フィルム、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層等の各製造において広く行われている。このようにして製造される例えば光学フィルムとしては、反射防止フィルム、防眩フィルム、光拡散フィルム、光補償フィルム等を例示することができ、これらは陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置の表示画面に貼付され、その需要は年々高まっている。このような用途に用いられる光学フィルムの性能は、塗膜の欠陥の有無により大きく影響される。即ち、光学フィルムの表面及び内部に欠陥が存在すると、光散乱が増加して光学特性が低下するからである。そのため、光学フィルムの分野では、欠陥の少ない塗膜の形成が求められる。
【０００３】
ここで、可撓性支持体に塗布液を塗布する塗布方式として、例えば、バーコータ方式、リバースロールコータ方式、グラビアロールコータ方式、エクストルージョンコータ等のスロットダイコータ方式等が挙げられる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９５４４３号公報
【特許文献２】特開２００７−７５７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の塗布方式により塗布液を支持体に塗布して乾燥すると、塗膜の表面及び内部に微小欠陥が発生するという問題があった。これは、塗布液を支持体に塗布する際に空気中の水蒸気が塗膜の表面及び内部に取り込まれ、その後に塗膜を乾燥すると先に蒸発する塗布液中の溶剤の蒸発潜熱により水蒸気が水分となって塗膜の表面及び内部に一時残存し、最後にその水分が蒸発することにより、塗膜の表明及び内部に例えば０．２ｍｍ2未満の大きさの微小欠陥を発生させるものと考えられる。
【０００６】
塗膜の表面及び内部に微小欠陥が存在すると、例えば光学フィルムでは、光散乱が増加して光学特性が低下することになる。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、欠陥が少ないフィルムを塗布方式で製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフィルムの製造方法は、支持体に塗布液を塗布する工程を含むフィルムの製造方法であって、絶対湿度が１２．５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で、溶剤を含む塗布液を支持体に塗布する工程と、前記塗布液を塗布した前記支持体を乾燥する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、欠陥の少ないフィルムを効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の光学フィルムの製造に用いる製造装置の一例を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のフィルムの製造方法は、絶対湿度が１２．５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で、溶剤を含む塗布液を支持体に塗布する工程と、上記塗布液を塗布した上記支持体を乾燥する工程とを含むことを特徴とする。また、本発明のフィルムの製造方法は、絶対湿度が１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気下で上記塗布液を上記支持体に塗布することが好ましい。
【００１２】
上記絶対湿度の雰囲気下で塗布液を塗布することにより、空気中の水蒸気が塗膜の表面及び内部に取り込まれることが抑制されるため、乾燥後の塗膜の表明及び内部に発生する欠陥を減少させることができる。
【００１３】
上記絶対湿度の下限値は特に限定されないが、塗布工程の雰囲気の絶対湿度が低すぎるとフィルムの帯電等の他の問題が発生する場合があるため、上記絶対湿度の下限値は５ｇ／ｍ3が好ましい。
【００１４】
上記絶対湿度は、体積１ｍ3の空気に含まれる水蒸気量をグラム単位で表したものであり、露点計で検出できる。
【００１５】
以下、図面に基づき本発明のフィルムの製造方法の実施形態を説明する。以下の実施形態では光学フィルムの製造方法を例示して説明するが、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本実施形態の光学フィルムの製造に用いる製造装置の一例を示す模式側面図である。図１の光学フィルムの製造装置は、支持体２を送り出すための送り出しロール１と、放射線硬化型樹脂とフィラーと溶剤とを含むハードコート層用塗布液を支持体２上に塗布するためのコータ３と、ハードコート層用塗布液に含まれる溶剤を除去するためのドライア４と、塗布後の塗膜を押圧して平滑化するための表面が鏡面仕上げされた表面加工ロール７と、塗膜に放射線を照射して硬化させるための放射線照射装置８と、表面加工ロール７と協働して塗膜を押圧するバックアップロール９と、支持体２と硬化後の塗膜（ハードコート層）とからなる光学フィルム６の欠陥数を計測する欠陥検出機１０と、光学フィルム６を巻き取るための巻き取りロール１１とを備えている。
【００１７】
図１の製造装置を用いた光学フィルムの製造方法では、先ず、支持体２が送り出しロール１より繰り出された後、コータ３によって、支持体２の上にハードコート層用塗布液が塗布される。この塗布工程において、塗布工程領域Ａの雰囲気の絶対湿度は、１２．５ｇ／ｍ3以下、好ましくは１０ｇ／ｍ3未満に制御されている。これにより、空気中の水蒸気が塗膜の表面及び内部に取り込まれることが抑制できる。
【００１８】
次に、支持体２の上に塗布されたハードコート層用塗布液は、ドライア４によって乾燥され、余分な溶剤が除去される。
【００１９】
次に、乾燥後の前駆体５は、バックアップロール９により、前駆体５の背面側から表面加工ロール７に押圧されて当接され、塗膜は平滑化されるとともに、この当接された状態で放射線照射装置８によって支持体２を介して塗膜に放射線照射が行われる。これにより、塗膜（ハードコート層）の平滑化と硬化とが行われ、さらにバックアップロール９と表面加工ロール７との間を通って、支持体２の上に硬化したハードコート層が形成された光学フィルム６が得られる。
【００２０】
次に、光学フィルム６は欠陥検出機１０によりその欠陥数が計測される。欠陥検出機１０は、例えば、支持体２の一方の側に配置されたロッド型ファイバー照明と、支持体２の他方の側に配置された一次元ＣＣＤラインセンサカメラから構成することができる。欠陥の検出は、ロッド型ファイバー照明から光学フィルム６に光を照射し、その透過光を一次元ＣＣＤラインセンサカメラで連続的に撮影することで行う。光学フィルム６に欠陥が存在すると光散乱が生じるので、この光散乱を検出することにより、欠陥数とその位置とを計測できる。
【００２１】
その後、光学フィルム６は、巻き取りロール１１に巻き取られる。巻き取られた光学フィルム６は、さらに必要に応じて、低屈折率層形成工程（図示せず。）及び近赤外線吸収層形成工程（図示せず。）を行うこともできる。この場合、低屈折率層用塗布液及び近赤外線吸収層用塗布液を塗布する際には、上記と同様に塗布雰囲気を１２．５ｇ／ｍ3以下、好ましくは１０ｇ／ｍ3未満に制御して行う必要がある。なお、通常、低屈折率層は、ハードコート層の上に形成され、近赤外線吸収層は、支持体２のハードコート層側とは反対側の面に形成される。
【００２２】
以下、上記本実施形態の光学フィルムの製造方法についてさらに詳細に説明する。
【００２３】
＜支持体＞
支持体２としては特に限定されないが、一般的には各種合成樹脂からなる可撓性の透光性基材が使用できる。具体的には例えば、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、トリアセチルセルロース樹脂等の樹脂をフィルム状又はシート状に加工したものを用いることができる。支持体２の厚さは、通常１０〜５００μｍ程度である。なお、上記樹脂には、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、易滑剤等の添加剤が添加されていてもよい。
【００２４】
＜ハードコート層用塗布液＞
ハードコート層用塗布液は、放射線硬化型樹脂とフィラーと溶剤とを含む。
【００２５】
上記放射線硬化型樹脂としては特に限定されないが、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基等を有するモノマー、プレポリマー、ポリマーを用いることができ、これらを単独又は２種類以上組み合わせて用いることもできる。
【００２６】
上記フィラーとしては、ハードコート層に帯電防止機能を付与する場合には導電性金属酸化物等が使用される。導電性金属酸化物としては、例えば、アンチモン−スズ酸化物（ＡＴＯ）、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、リン−スズ酸化物(ＰＴＯ)、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、アンチモン酸亜鉛（ＺｎＳｂ2Ｏ6）、五酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）等を使用できる。これらは単独でも、２種類以上を組み合わせても使用できる。この導電性金属酸化物は、微粒子状のものが好適に使用され、その一次粒子径は、１００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましく、２０ｎｍ以下が特に好ましい。この範囲内であれば、放射線硬化型樹脂中における分散性が向上するからである。また、導電性金属酸化物の分散性が向上すると、塗膜のヘイズも低下する。導電性金属酸化物の一次粒子径の下限値は特に限定されない。本発明において粒子径は、レーザ回折・散乱法で測定した値をいう。
【００２７】
上記放射線硬化型樹脂を硬化させる際に紫外線照射を行う場合には、ハードコート層用塗布液に光重合開始剤を添加する。光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、べンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン化合物、ジスルフィド化合物、チウラム化合物、フルオロアミン化合物等を使用できる。これらは単独でも、２種類以上を組み合わせても使用できる。
【００２８】
また、上記ハードコート層用塗布液には、放射線硬化型樹脂以外の樹脂成分を含んでいてもよく、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、光安定剤、レベリング剤等の添加剤を添加してもよい。
【００２９】
上記溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系溶剤等が使用できる。これらの溶剤は、単独で又は複数混合して使用され、さらにトルエン等と混合して使用される。
【００３０】
硬化後のハードコート層の厚さは、１〜７μｍが好ましく、２〜５μｍがより好ましい。厚さが１μｍ未満では、硬度の維持が困難となり、７μｍを超えるとクラックが生じたり、カール（フィルムの反り）が発生したり、光学フィルムの全光線透過率が低下するからである。
【００３１】
＜コータ＞
コータ３を用いた塗布方法についても特に制限されず、例えば、ロールコート、ダイコート、エアナイフコート、ブレードコート、リバースコート、グラビアコート等の塗工法、又はグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等の印刷法等を用いることができる。
【００３２】
＜低屈折率層用塗布液＞
光学フィルムに低屈折率層を形成する場合には、上記ハードコート層の上に低屈折率層用塗布液を塗布する。低屈折率層用塗布液は、ハードコート層の屈折率よりも低い屈折率を有する材料を含んでいることが好ましく、例えば、粒子内部に空隙を有するシリカ、又はフッ化マグネシウム等の低屈折率無機微粒子と、バインダと、溶剤等を含んでいればよい。また、この低屈折率層用塗布液は、必要に応じて重合開始剤や各種の添加剤を含んでいてもよい。
【００３３】
上記バインダとしては、有機バインダ及び無機バインダのいずれも使用できる。有機バインダとしては、例えば、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基等を有するモノマー、プレポリマー、ポリマーからなる放射線硬化型樹脂を用いることができる。また、無機バインダとしては、例えば、シリカゾル等の熱硬化型バインダを用いることができる。シリカゾルとしては、例えば、ケイ素アルコキシドと酸触媒又はアルカリ触媒とを出発原料とするシリカゾルが挙げられる。ケイ素アルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシシランやテトラエトキシシラン等が用いられる。
【００３４】
上記溶剤としては、ハードコート層用塗布液に用いた溶剤と同様のものが使用できる。
【００３５】
上記放射線硬化型樹脂を硬化させる際に、紫外線照射を行う場合には、ハードコート層用塗布液に用いたものと同様の光重合開始剤を添加すればよい。
【００３６】
また、上記添加剤としては、例えば、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、光安定剤、レベリング剤等を用いることができる。
【００３７】
＜近赤外線吸収層用塗布液＞
光学フィルムに近赤外線吸収層を形成する場合には、ハードコート層を形成した側とは反対側の支持体の表面に近赤外線吸収層用塗布液を塗布する。近赤外線吸収層用塗布液は、近赤外線を吸収する透光性を有する材料と、近赤外線を吸収する透光性を有する材料を分散させる樹脂と、溶剤等を含んでいればよい。
【００３８】
上記近赤外線を吸収する材料は、８５０〜１１００ｎｍの波長領域に最大吸収波長を有する材料であることが好ましい。上記８５０〜１１００ｎｍの波長領域に最大吸収波長を有する材料としては、例えば、アゾ系、アジン系、アントラキノン系、インジゴイド系、オキサジン系、スクアリリウム系、スチルベン系、トリフェニルメタン系、ナフトキノン系、ジイモニウム系、フタロシアニン系、シアニン系、ポリメチン系等の有機色素を用いることができる。
【００３９】
上記近赤外線を吸収する材料を分散させる樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、セルロース樹脂、ポリブチラール樹脂等を用いることができ、またこれらの樹脂の２種類以上を組み合わせてポリマーブレンドとしても用いることができる。
【００４０】
上記溶剤としては、ハードコート層用塗布液に用いた溶剤と同様のものが使用できる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。本実施例における「部」は重量部を意味し、「平均粒子径」は、数平均粒子径を意味する。
【００４２】
下記のようにして評価用の光学フィルムを作製した。
【００４３】
＜支持体の準備＞
支持体として、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（全光線透過率：９２．４％）を準備した。
【００４４】
＜ハードコート層用塗布液の作製＞
下記材料を十分に混合・攪拌して、ハードコート層用塗布液を作製した。
【００４５】
（１）アンチモン酸亜鉛微粒子（日産化学社製の導電性金属酸化物、固形分２０重量％のイソプロピルアルコールゾル、平均一次粒子径：２０ｎｍ）：１５部（固形分３部）
（２）ペンタエリスリトールトリアクリレート：７部
（３）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：９部
（４）光重合開始剤“ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７”（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：１部
（５）メチルエチルケトン（溶解度パラメータ：９．２７）：６８部
【００４６】
次に、上記支持体の上に、上記ハードコート層用塗布液をマイクログラビアコータ(康井精機社製)を用いて、絶対湿度を表１に示すように変化させたそれぞれの雰囲気下で塗布し、その後乾燥させた。続いて、乾燥させた塗膜に紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ2の線量で照射して塗膜を硬化させ、厚さ３μｍのハードコート層を形成して評価用の光学フィルムを作製した。
【００４７】
作製した各光学フィルムの欠陥数を前述の欠陥検出機で計測した。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表１から明らかなように、絶対湿度が１２．５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で塗布を行った光学フィルムでは、欠陥数が２７個／１００ｍ2以下とハードコート層の欠陥数を少なくできることが分かる。特に、絶対湿度が１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気下で塗布を行った光学フィルムでは、欠陥数が１５個／１００ｍ2以下と極めて少なくできることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、欠陥数が少ないフィルムを効率的に製造でき、光学フィルム、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層等の各製造に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  送り出しロール
２  支持体
３  コータ
４  ドライア
５  前駆体
６  光学フィルム
７  表面加工ロール
８  放射線照射装置
９  バックアップロール
１０  欠陥検出機
１１  巻き取りロール
【図１】
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