(57)【要約】【課題】放射線硬化樹脂を硬化した塗布膜の表面に各種パターン形状の凹凸を簡便に且つ高精度に形成するための塗布方式を提供すること。【解決手段】連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工し、加熱乾燥し、放射線を照射して硬化する塗布方法において、乾燥工程と硬化工程との間で、凹凸パターンが形成されたガイドローラー５によって塗布膜２ａをパターン状に冷却することにより、冷却された部位と加熱状態にある部位との間で流動を生じさせて、塗布膜表面に凹凸を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工する塗工ヘッドと、前記塗布液の塗布膜を加熱乾燥する乾燥炉と、乾燥された塗布膜に放射線を照射して硬化する硬化装置とを備えて構成される塗布装置において、
前記乾燥炉と硬化装置との間に、前記塗布膜をパターン状に冷却する冷却手段を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記冷却手段が表面に凹凸パターンが形成された冷却ローラーであることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布膜の冷却パターンが、円形状、多角形状、マトリクス形状、ストライプ形状もしくはチェック格子形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工する塗工工程と、前記塗布液の塗布膜を加熱乾燥する乾燥工程と、乾燥された塗布膜に放射線を照射して硬化する硬化工程とを備えて構成される塗布方法において、
前記乾燥工程と硬化工程との間に、前記塗布膜をパターン状に冷却する冷却工程を備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
前記基材の厚さが１０μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗布して塗布膜を形成する技術において、塗布膜表面に精密に制御された表面凹凸形状を付与する技術に関するものである。なお、放射線硬化樹脂としては電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂が例示できる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、連続走行する基材に塗布液を塗布する方法として、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】
塗布開始点の基材をバックロールで支持する塗布方法に関しては、特許文献１に開示されている単層での塗布方法、および、特許文献２に開示されている重層塗布方式に関するものなど、塗布方式および塗布装置に関し多くの特許が出願されている。これらの塗布方法はバックロールで支持された基材に対して塗布装置を通常１ｍｍ以下のクリアランスに保ちながら塗布する方法である。これらの塗布方法は基材に均一な乾燥膜厚にするため塗布装置の寸法精度等に特別な配慮が払われ、注意深く塗布が行われてきた。
【０００４】
一方で、塗布膜表面に意図的に凹凸形状を付与することで機能を発現させるものがある。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付与の方法としては、特許文献３から５で開示されているように、高分子樹脂にフィラーを含有させる方法がある。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るが、このためにはフィラー分布を精密に制御しなければいけない。
【０００６】
また、塗布膜表面への凹凸付与の方法として、グラビア印刷法、インクジェット法、後工程としにてパターンを形成するフォトリソグラフィー法、エッチング法、エンボス法等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２４９６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、グラビア印刷法およびインクジェット法では塗布膜がドット（点）で形成されるため、塗布膜に完全なつながりを持たせたり、所定の厚みを持たせたうえで表面のみに凹凸パターンを形成させたりすることは困難であった。
【０００９】
また、フォトリソグラフィー法やエッチング法、エンボス法は、塗布膜形成後にパターン加工を行う方式のため塗布膜表面のみにパターンを形成することは可能となるが、工程数が増えたり、同一工程で行う場合には装置構成が複雑となったりする場合が多く発生し
、生産効率が良くなく、品質も安定しないという問題があった。
【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、塗布膜の表面に各種パターン形状の凹凸を簡便に且つ高精度に形成するための塗布方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ところで、放射線硬化樹脂の塗布膜を硬化前に加熱し、かつ、パターン状に冷却すると、冷却された部位と冷却されず加熱状態の部位との間で表面張力の勾配が生じ、この表面張力によって塗布膜内に流動が生じて塗布膜表面に凹凸を形成することができる。そして、このように表面に凹凸を形成した塗布膜に放射線を照射すると、凹凸表面を維持したまま硬化する。本発明はこのような技術的原理に基づいてなされたものである。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工する塗工ヘッドと、前記塗布液の塗布膜を加熱乾燥する乾燥炉と、乾燥された塗布膜に放射線を照射して硬化する硬化装置とを備えて構成される塗布装置において、
前記乾燥炉と硬化装置との間に、前記塗布膜をパターン状に冷却する冷却手段を備えることを特徴とする塗布装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記冷却手段が表面に凹凸パターンが形成された冷却ローラーであることを特徴とする請求項に記載の塗布装置である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記塗布膜の冷却パターンが、円形状、多角形状、マトリクス形状、ストライプ形状もしくはチェック格子形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置である。
連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工する塗工工程と、前記塗布液の塗布膜を加熱乾燥する乾燥工程と、乾燥された塗布膜に放射線を照射して硬化する硬化工程とを備えて構成される塗布方法において、
請求項４に記載の発明は、前記乾燥工程と硬化工程との間に、前記塗布膜をパターン状に冷却する冷却工程を備えることを特徴とする塗布方法である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記基材の厚さが１０μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の塗布方法である。
【発明の効果】
【００１６】
前述のように、本発明によれば、放射線硬化樹脂の塗布膜の表面に、冷却パターンに応じて所望のパターンの凹凸を簡便に且つ高精度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】基材に塗布膜２が形成された状態を示す断面図。
【図２】本発明の塗布装置の概略図。
【図３】本発明のガイドローラーの表面凹凸形状の例を示す説明図。
【図４】本発明のガイドローラーの表面凹凸形状の例を示す説明図。
【図５】本発明のガイドローラーの表面凹凸形状の例を示す説明図。
【図６】本発明のガイドローラーの表面凹凸形状の代表例の例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、連続走行する基材に対して放射線硬化樹脂から成る塗布液を塗工し、硬化させて硬化済みの塗布膜を形成する技術に係るものである。
放射線硬化樹脂としては、電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂が例示できる。また、これ
らを硬化させるためには、電子線照射装置又は紫外線照射装置を硬化装置として使用すればよい。
電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂は希釈溶剤で希釈して塗布液とすることができる。希釈溶剤としては、電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂の種類や粘度に応じて各種溶剤を使用することができる。また、電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂には光重合開始剤を添加することができ、電子線硬化樹脂又は紫外線硬化樹脂の種類に応じて各種開始剤を使用することができる。なお、図１は基材１に前記塗布膜２ａが形成された状態を示す断面図である。以下、基材１において、塗布膜２ａが形成されている側を表面とする。
【００１９】
本発明に適用できる塗布装置は、塗工ヘッド、乾燥炉及び前記硬化装置に加えて、基材の走行経路に沿って乾燥炉と硬化装置との間に配置された冷却手段を有するものである。冷却手段として、表面に凹凸パターンが形成され、かつ、冷却されたガイドローラー５を使用する場合を例として、図２を参照しながら、本発明を説明する。
【００２０】
図２は本発明の塗布装置の概略図である。この塗布装置によれば、まず、塗工ヘッド３に供給された放射線硬化樹脂２を塗工ヘッド３の先端から吐出し、搬送された基材１の表面に塗布膜２ａを形成する。次に、乾燥炉４へ搬送し、加熱乾燥して、放射線硬化樹脂２の希釈溶剤を蒸発させると共に塗布膜２ａの温度を上昇させる。乾燥炉４を通過後、基材１の裏面側を前記ガイドローラー５に接触させることにより、このガイドローラー５の凸部で、加熱状態にある前記塗布膜をパターン状に冷却する。ガイドローラー５の温度を塗布膜２ａの温度より低くすることで、ガイドローラー５の凸部と接触する部位の塗布膜２ａの温度を選択的に早く低下させることができる。この時、冷却された部位と加熱状態にある部位との間で、塗布膜２ａ内に流動を生じさせることができ、その流動によって塗布膜２ａ表面に意図的に凹凸形状を付与することができる。その後、硬化装置６へ搬送し、塗布膜２ａは表面に凹凸形状が付与された状態で硬化処理される。
【００２１】
本発明に係る塗工ヘッドとしては、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放射線硬化樹脂２の粘度に応じて種々のものを選択できる。例えば、放射線硬化樹脂２の粘度が１〜１０００ｍＰａｓの場合、スロットダイコーターを選択することができる。
【００２２】
基材１の厚みは、１０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。３００μｍ以上であると、熱が基材膜厚方向に拡散するために選択的に温度勾配を作ることができない。また、１０μｍ以下であると、基材１を安定に搬送することができない。
【００２３】
図３から図６は本発明のガイドローラー５の表面パターンの代表例を示す。ガイドローラー５は所望の膜表面凹凸形状に応じて、表面にストライプ形状の凹凸、あるいは円形状の凹凸、多角形状の凹凸、マトリクス形状の凹凸もしくはチェック格子形状から選択できる。凹凸パターンのパターン間隔や凹凸高さ、形状等は所望のパターンが得られるように最適値を設定すればよい。そして、このガイドローラー５の表面凹凸パターンによって、塗布膜２ａ表面の冷却パターンが決定される。例えば、ガイドローラー５の表面凹凸パターンが、図３のストライプ形状である場合、塗布膜２ａ表面もストライプ形状に冷却される。また、ガイドローラー５の表面凹凸パターンが、図４の格子形状である場合、塗布膜２ａ表面も格子形状に冷却される。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２５】
基材１としてＰＥＴを準備し、その基材厚を７５μｍ、基材幅を３５０ｍｍとした。基材１の搬送速度は５ｍ／ｍｉｎとした。放射線硬化樹脂２の塗布は塗布幅３００ｍｍとし
、塗布膜厚が４０μｍとなるよう送液流量を調整した。塗工ヘッド３としてスロットダイを準備した。
【００２６】
放射線硬化樹脂２としてＵＡ−３０６Ｈ（共栄社化学）を準備し、希釈溶剤ＭＥＫで放射線硬化樹脂２の総固形分が６０ｗｔ．％となるようＭＥＫの添加量を調整した。また光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦジャパン）を準備し、放射線硬化樹脂２の重量に対して５ｗｔ．％の光重合開始剤を添加して塗布液を調製した。塗布液の粘度は９０ｍＰａｓであった。
【００２７】
乾燥炉４の温度および風量は、乾燥炉５通過直後の基材１および基材１に形成された塗布膜２ａの温度が１００℃となるよう調整した。
【００２８】
ガイドローラー５は表面に１辺の長さが５０μｍ、凹凸の段差が１０μｍの正方形のドットパターンが配置されたものおよび１辺の長さが１００μｍ、凹凸の段差が１０μｍの正方形のドットパターンが配置されたものを使用した。設置場所は乾燥炉５から１００ｍｍ進んだ位置であり、硬化装置６入り口手前とした。ガイドローラー５の温度は２３℃とした。
【００２９】
この塗布液と塗布装置を使用して硬化させた塗布膜に対して、Ｒ３３００Ｈ  Ｌｉｔｅ（（株）菱化システム社製）を用いて、算術平均粗さＲａおよび凹凸平均間隔Ｓｍの評価を行い、下記結果を得た。
【００３０】
【表１】
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上記のように本発明によれば、乾燥炉で加熱された塗布膜を冷却機構を備えた表面凹凸のあるガイドローラーを通過させることで、膜表面の凹凸形状を制御することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    基材
２    放射線硬化樹脂
２ａ  塗布膜
３    塗工ヘッド
４    乾燥炉
５    ガイドローラー
６    硬化装置
【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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【図６】
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