(57)【要約】【課題】脆い材料からなる薄膜フィルムにハードコートのような脆い層を形成する場合であっても、ロールを用いて搬送する塗布乾燥プロセスにて、加工中に破断することなく、長尺のコーティングフィルムを得ることができるコーティングフィルムの製造方法の提供、及び脆いフィルムに塗膜が形成された長尺の積層体の提供。【解決手段】Ｔｇが１００℃以上であり、引張試験における破断点荷重が１１０Ｎ以下、かつ破断伸度（引張破壊ひずみ）が１０％以下である長尺の高分子フィルムの片面に保護テープをラミネートし、その後その反対面に塗膜を形成することを特徴とするコーティングフィルムの製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｇが１００℃以上であり、引張試験における破断点荷重が１１０Ｎ以下、かつ破断伸度（引張破壊ひずみ）が１０％以下である長尺の高分子フィルムの片面に保護テープをラミネートし、その反対面に塗膜を形成することを特徴とするコーティングフィルムの製造方法。
【請求項２】
前記高分子フィルムの厚さが１０〜６０μｍであることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記高分子フィルムと前記保護テープがラミネートされた積層体の厚みのバラツキが３μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のコーティングフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記高分子フィルムがノルボルネン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のコーティングフィルムの製造方法。
【請求項５】
前記保護テープの基材の熱変形温度が１００℃以上であることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のコーティングフィルムの製造方法。
【請求項６】
Ｔｇが１００℃以上であり、引張試験における破断点荷重が１１０Ｎ以下、かつ破断伸度（引張破壊ひずみ）が１０％以下である長尺の高分子フィルムの一方の面に保護テープが積層され他方の面に塗膜が形成された長尺の積層体であって、前記保護テープを前記高分子フィルムから剥離する剥離力が２〜３５×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅であることを特徴とする長尺の積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脆い樹脂からなる長尺のフィルムをロールで搬送しながら連続で塗工するプロセスにおいて破断することのないコーティングフィルムの製造方法、更に特定の局面では良好な塗膜外観および良好な塗幕厚み精度を有するコーティングフィルムの製造方法及び長尺のフィルム積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（以下「ＬＣＤ」と略す。）は近年携帯電話や携帯情報端末に使用され、ＬＣＤ用光学フィルムには薄型、高耐久性が要求されるに至った。ところが薄型と高耐久化は相反するため、従来のセルローストリアセテート等の材料では両者を同時に満足することが困難である。そこで最近、薄型かつ高耐久性を発揮できる材料としてノルボルネン系樹脂が検討されている。
【０００３】
ノルボルネン系樹脂は透明性、耐熱性、耐湿性に優れるためそのフィルムはラベル、ステッカー、装飾部材等の用途に好適であり、更に光弾性係数が小さく複屈折率が小さいために特にＬＣＤ用の光学フィルムに好適である。ところで従来のＬＣＤ用の光学フィルムは機能を付与するために長尺のフィルムをロールを用いて搬送し塗布乾燥する塗工プロセスにより各種コーティング加工をされることが多い。ところがノルボルネン系樹脂は一般に脆いので、薄いフィルムをロール搬送による塗工プロセスにかけた場合、ライン中で破断しやすいという問題がある。塗工によりハードコート層のような硬く脆い材質の層を設ける場合には一層加工中に破断しやすくなり問題となる。下記文献などにノルボルネン系樹脂へのハードコート層の形成方法が提案されているが、これらはいずれもバッチ処理であり、ロールを用いて搬送する長尺フィルムの塗工プロセスには触れられていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−９７４６８号公報
【０００５】
このノルボルネン系樹脂フィルムの問題を解決する方法として、強靱なノルボルネン系樹脂を合成する方法、ゴム成分などを添加して樹脂自身の脆さを改善する方法などが考えられる。ところがこれらの方法はノルボルネン系樹脂の長所である耐熱性や低複屈折、低光弾性係数とトレードオフの関係になり、脆さとのバランスを保つことが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上述した従来技術の現状に鑑み、ノルボルネン系樹脂のような脆い材料からなる薄膜フィルムにハードコートのような脆い層を形成する場合であっても、ロールを用いて搬送する塗布乾燥する塗工プロセスにおいて、加工中に破断することなく、長尺のコーティングフィルムを得ることができるコーティングフィルムの製造方法を提供すること及び脆いフィルムに塗膜が形成された長尺の積層体を提供することにあり、更に特定の局面では良好な塗膜外観および良好な塗幕厚み精度を有するコーティングフィルムの製造方法及びフィルム積層体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、Ｔｇが１００℃以上であり、引張試験における破断点荷重が１１０Ｎ以下、かつ破断伸度（引張破壊ひずみ）が１０％以下である長尺の高分子フィルムの片面に保護テープをラミネートし、その反対面に塗膜を形成することを特徴とするコーティングフィルムの製造方法を提供する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、前記高分子フィルムの厚さが１０〜６０μｍであることを特徴とする請求項１記載のコーティングフィルムの製造方法を提供する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記高分子フィルムと前記保護テープがラミネートされた積層体の厚みのバラツキが３μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のコーティングフィルムの製造方法を提供する。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記高分子フィルムがノルボルネン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のコーティングフィルムの製造方法を提供する。
【００１１】
請求項５記載の発明は、前記保護テープの基材の熱変形温度が１００℃以上であることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のコーティングフィルムの製造方法を提供する。
【００１２】
請求項６記載の発明は、Ｔｇが１００℃以上であり、引張試験における破断点荷重が１１０Ｎ以下、かつ破断伸度（引張破壊ひずみ）が１０％以下である長尺の高分子フィルムの一方の面に保護テープが積層され他方の面に塗膜が形成された長尺の積層体であって、前記保護テープを前記高分子フィルムから剥離する剥離力が２〜３５×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅幅であることを特徴とする長尺の積層体を提供する。
【００１３】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明においては高分子フィルムのＴｇ（ガラス転移温度）は１００℃以上でなければならない。フィルムのＴｇが１００℃未満であると塗布後の乾燥工程や紫外線照射工程などフィルムを高温下に置いたときに熱変形を引き起こすためである。好ましくは１１０℃以上である。
【００１４】
本発明において高分子フィルムの引張試験における破断点荷重は１１０Ｎ以下でなければならない。本発明は脆いフィルムに対するコーティング方法を提供するものであり、１１０Ｎ以下である場合に本発明が有効だからである。
【００１５】
本発明において高分子フィルムの引張試験における破断伸度は１０％以下でなければならない。本発明は脆いフィルムに対するコーティング方法を提供するものであり、破断伸度が１０％以下である場合にロールを用いて搬送する塗工プロセスによりコーティング加工する場合に破断しやすいため、本発明が効果的だからである。
【００１６】
このような脆い高分子フィルムの材料樹脂としてはノルボルネン系、オレフィン−Ｎ−アルキルマレイミド系、スチレン系、アクリル系などがある。
【００１７】
本発明における高分子フィルムの製法は、特に限定されず、溶液キャスト法、溶融押出法等の公知の方法を用いることができる。
【００１８】
本発明における長尺とは、ロールを用いて搬送する塗工プロセスによりコーティング加工できる程度以上の長さをいい、通常使用する塗工機のパスライン長さ以上をいう。生産効率上長い方が好ましく数メートル以上、より好ましくは数十メートル以上、更に好ましくは数百メートル以上である。
【００１９】
本発明における保護テープとは、例えば樹脂基材の片面に粘着層が設けられた積層体をいい、粘着剤を塗工した樹脂フィルムや片側が粘着層になっている共押出フィルムなどが挙げられる。保護テープの樹脂基材（粘着層でない側）は耐熱性の高い樹脂が好ましく、熱変形温度で１００℃以上を示し、かつ強靱なフィルムが好ましく、その材料樹脂はポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と略す）、ポリエチレン（以下「ＰＥ」と略す）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００２０】
保護テープの基材の厚みは特に限定されないが、１０〜１５０μｍが好ましい。１０μｍ未満であると支持能力が不足したり、剥離時に破れたりするなどの不具合が生じる。１５０μｍを超えると剥ぎ取りが難しくなり高分子フィルム側が破断するなどの不具合が生じる。
【００２１】
保護テープの粘着層の厚みは特に限定されないが、０．５〜４０μｍが好ましい。０．５μｍ未満ではラミネート時にエアを巻き込む恐れがあり、４０μｍを超えると剥離強度が高くなりすぎる恐れがある。
【００２２】
本発明において高分子フィルムに保護テープをラミネートするには、高分子フィルムと保護テープを空気まきこまないようにしながら適度の圧力で接触させることにより行うことができ、保護テープの有する粘着性によりラミネートすることができる。通常のプロテクトテープをラミする張り合わせ用ニップロール等が用いられる。ゴムロールと金属ロール、ゴムロールとゴムロールとの組み合わせ等のニップロールを用いて例えば高分子フィルムと保護テープをＹ字状に寄せてきてニップロールに両者が各々一部沿った状態で接合させることによりラミネートすることができる。
【００２３】
また塗膜を形成する高分子フィルムの表面には、予めプライマーなどの下塗層を設けても良いし、コロナ放電処理や紫外線照射処理などの親水化処理を行っても良い。
【００２４】
本発明における塗膜とは、易接着層、ハードコート層、透明導電層、反射防止層、防眩層、防湿層、帯電防止層などが挙げられるが、特に限定されるものでない。また上記の層が積層されて２層以上になっていてもよいし、単層に２つ以上の上記機能を兼備させても構わない。
【００２５】
塗膜の厚みは２層以上の積層の場合は、総厚を指し０．１〜２０μｍであり、好ましくは０．１〜１５μｍである。厚みが０．１μｍ未満であると機能が得られないことがあり、２０μｍを超えると割れ、剥がれ、カールなどが発生しやすくなる。
【００２６】
塗膜は有機、無機あるいはその複合材料のいずれでもよく、塗布方法もウェット、ドライどちらでもよい。ウェットとは水系、溶剤系で調製した塗液をコーターを用いて塗布（例えば、ロールコート、グラビアコート、バーコート、押出コートなどの公知の方法）、乾燥し塗膜を形成する方法をいう。ドライの例としては、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどで形成する方法が挙げられる。
【００２７】
本発明における高分子フィルムはノルボルネン系樹脂フィルムであることが好ましい。本発明で用いられるノルボルネン系樹脂フィルムは、透明性、耐熱性が高い方が好ましい。これは該フィルムをＬＣＤ用光学フィルムとして用いたときに、表示品質等が向上するからである。透明性は平行光線透過率で８８％以上あることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。８８％未満であるとＬＣＤに搭載したとき、輝度が不足するためである。
【００２８】
上記ノルボルネン系樹脂としては、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂が好ましく、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体を水素添加した樹脂、ノルボルネン系モノマーを付加重合させた樹脂、ノルボルネン系モノマーとエチレンやα―オレフィンなどのオレフィン系モノマーと付加共重合させた樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は公知であり、商業的に入手できる。
【００２９】
上記ノルボルネン系モノマーは、ノルボルネン環を有する物であれば特に限定されないが、耐熱性、低線膨張率等に優れた成形品が得られることから、三環体以上の多環ノルボルネン系単量体を用いることが好ましい。
【００３０】
ノルボルネン系モノマーの具体例としては、ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエン等の三環体；テトラシクロドデセン等の四環体；シクロペンタジエン三量体等の五環体；テトラシクロペンタジエン等の七環体；これらのメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル、ビニル等のアルケニル、エチリデン等のアルキリデン、フェニル、トリル、ナフチル等のアリール等の置換体；さらにこれらのエステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子アルコキシカルボニル基、ピリジル基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、無水酸基、シリル基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基等の炭素、水素以外の元素を含有する基、いわゆる極性基を有する置換体等が例示される。これらの中でも、エステル基や無水酸基が好ましい。これらのモノマーは、単独で、または複数種を組み合わせて用いられる。入手が容易で、反応に優れ、得られる樹脂成型品の耐熱性が優れる点から、三環体、四環体、及び五環体のモノマーが好ましい。
【００３１】
上記高分子フィルムの厚みは１０〜６０μｍが好ましく、より好ましくは２０〜５５μｍである。フィルムの厚みが１０μｍ未満では強度が低下しすぎるため保護テープを剥離する際にフィルムが破れることがある。一方、厚すぎると透明性が低下したり薄型ＬＣＤへの搭載ができなくなるなどの不具合が生じる。
【００３２】
高分子フィルムに保護テープをラミネートした積層体の厚みばらつきは３μｍ以下が好ましい。厚みばらつきが３μｍを超えると形成された塗膜の厚みが不均一になり、塗膜外観に模様が入ったり、塗膜表面がユズ肌になったりする不具合が生じる。この効果はロールを用いて搬送する塗工プロセスによりコーティング加工する場合に、特に顕著である。
【００３３】
本発明における保護テープの基材の熱変形温度は１００℃以上であることが好ましい。１００℃未満であると熱乾燥やＵＶ照射などの高温下にさらされるとき、保護テープ基材の変形により塗膜を形成した高分子フィルムが変形したり、カールしたりしやすいからである。
【００３４】
保護テープと高分子フィルムの積層体から両者を剥離するに要する剥離力は、２〜３５×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅であることが好ましい。ここにいう剥離力はコーティング加工後の剥離力を指す。２×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅未満であると搬送中に剥離することがあり、３５×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅を超えると反対に剥ぎ取れなくなったり、剥がすときに高分子フィルムにクラックが入ったり、破断する不具合が生じるからである。
【００３５】
保護テープは乾燥工程において高温にさらされることがあるので、高温にさらされた後も接着昂進しないような粘着剤を使用することが好ましい。このような粘着剤の例としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系粘着剤等が挙げられるがこれらに限定されるものでない。
【００３６】
本発明はハードコート層など硬く脆い塗膜層を形成する場合により効果的である。ハードコートにはクリアハードコート、防眩性を有するハードコート、反射防止性を有するハードコートなどが挙げられる。
【００３７】
ハードコート層の厚みは０．５〜１０μｍが好ましい。ハードコートの材料としては電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂などを挙げることができる。電離放射線硬化型樹脂には、光カチオン系、無機微粒子分散アクリルラジカル系、アクリルラジカル系などがある。熱硬化型樹脂としては、メラミン系、ウレタン系、アルキド系、アクリルシリコーン系、含フッ素樹脂系、無機微粒子分散アクリルラジカル系、無機微粒子分散有機高分子系、無機微粒子分散オルガノアルコキシシラン系、有機高分子分散シリカ系、オルガノアルコキシシラン系、オルガノアルコキシシラン系・アルコキシジルコニウム系、含フッ素樹脂・オルガノアルコキシシラン系、ケイ酸塩・有機高分子系、アルコキシシラン系・アルコキシジルコニウム系、ケイ酸塩系などがある。
【００３８】
ハードコート層中には、防眩性を付与するための樹脂ビーズや無機フィラーなどが入っていてもよい。また、ハードコート層上に低屈折率層や高屈折率層をドライプロセスまたはウェットプロセスでコーティングし、反射防止機能を付与させてもよい。その他、帯電防止機能や防汚機能を積層によって設けてもよいし、ハードコート層単層に機能付与してもよい。ハードコート層にはその他に紫外線吸収剤や酸化防止剤などの安定剤を添加してもよい。
【００３９】
（作用）
ロールを用いて搬送する塗工プロセスにより脆い高分子フィルムに塗工層を設けるコーティング加工において、本発明では、塗工前に保護テープをラミネートしておくため、塗布、乾燥、養生工程において、引張り応力を保護テープが負担するので、塗工プロセス中の張力による破断が生じにくい。ノルボルネン系樹脂のような脆い樹脂からなる薄膜フィルムは、ロールを用いてフィルムを搬送するプロセスにおいて、適切なテンションコントロールがしにくく、しわや筋がはいりやすく、その部分からクラックや破断を生じやすい。また乾燥や塗膜の硬化乾燥のためのＵＶ照射工程等の熱等によりカールしやすく、応力が集中してこれも破断の原因になる。本発明のコーティングフィルムの製造方法によれば保護テープをラミネートして裏打ちしているため、しわや筋がはいりにくく、カールもしにくいため破断しにくい。
【００４０】
更に保護テープをラミネートすることで安定した塗工が可能になり、さらに保護テープをラミネートした高分子フィルム積層体の厚みばらつきを小さくすることで一層、特にロールコーターのようなフィルムの厚みの影響を受けやすい塗工方式を採用しても、膜厚が均一で優れた外観品質の塗膜を得ることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
（ノルボルネンフィルムの作製）
Ｔダイを取り付けた１軸押出機を用いてノルボルネン系樹脂（商品名：ＡＲＴＯＮ  Ｇ，ＪＳＲ社製）を溶融押出製膜した。得られたノルボルネンフィルムは巾１４００ｍｍ長さ１０００ｍ、厚みは平均４０μｍ、ばらつきは１．８μｍであった。破断点荷重は５０Ｎ、破断伸度は３％であった。測定は以下の方法で行った。
【００４２】
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に準拠して行った。引っ張り試験に用いたフィルムの幅は２０ｍｍ、全長１５０ｍｍ、試験片タイプ２、チャック間の初期距離は１００ｍｍで引っ張り速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００４３】
保護テープ１として基材がＰＥＴフィルム（２５μｍ厚）、粘着層がアクリル粘着剤（２０μｍ厚）であるＰＥＴ保護テープ（品番：Ｓ−３６２，藤森工業社製、巾１３５０ｍｍ長さ１０００ｍ巻き）を使用した。上記ノルボルネンフィルムに上記保護テープ１をゴムロールと金属ロールの組み合わせによるニップロールを用いて上記ノルボルネンフィルムと上記保護テープ１をＹ字状に寄せてきてニップロールに両者が各々一部沿った状態ではさみ接合させることによりラミネートした。ノルボルネンフィルムと保護テープ１との積層体の厚みは平均８５μｍであった。積層体の幅方向と長さ方向の厚みばらつきを測定したところ、２．５μｍ、１．０μｍであった。得られた積層体のロール巻き長さは９９５ｍであった。
【００４４】
保護テープ１をラミネートしたノルボルネンフィルムの反対面に通常の方法によりコロナ処理した。このとき水による接触角は５０°を示した。コロナ処理面に溶剤系ハードコート剤（商品名：ＵＶＨＣ１１０５，東芝シリコーン社製）をイソプロピルアルコールで固形分が７０％になるよう希釈し、＃７０のマイクログラビアコーターを用いた連続塗工乾燥ラインでマイクログラビア回転数３０ｒｐｍ、ライン速度１０ｍ／ｍｉｎで塗布し、９０℃に設定した乾燥炉で溶剤除去後紫外線を照射して硬化させた。フィルムは途中破断することなく巻き取ることができた。得られた塗工済みフィルムは塗工巾１３００ｍｍ、長さ９８０ｍで、目視観察の結果塗膜には塗工ムラもなく良好で、塗膜の厚みは７．０μｍ、厚みバラツキは巾方向で０．８μｍ、長さ方向で０．５μｍであった。
【００４５】
得られた積層体の一部を流れ方向に長く、２５ｍｍ幅の短冊に切り取り、引張り速度３００ｍｍ／分での１８０°引き剥がし試験をしたところ、保護テープの剥離力は２２×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅であり、問題なく剥離することができた。
上記積層体が巻き取られたロールを別の工程ラインに移し保護テープを剥がすため巻き出し機に取り付け保護テープを剥ぎ取ったが、ノルボルネンフィルムの破断等の問題もなく剥離することができた。又上記意図的に剥がす時までは、保護テープが浮いたり剥離したりすることがなかった。
【００４６】
（実施例２）
保護テープとして保護テープ２を用いた以外は実施例１と同様に積層、塗工した。
保護テープ２としては基材がＰＥ、粘着層がＥＶＡからなる共押出で作製されたＰＥ保護テープ（商品名：積水プロテクトテープ＃６２２１Ｆ，積水化学工業社製）を使用した。保護テープ２は巾１３５０ｍｍ、長さ１０００ｍ巻きであり、（基材層４２μｍ、粘着層８μｍ）総厚は平均５０μｍであった。実施例１と同様にして保護テープ２とノルボルネンフィルムを積層した。積層体の厚みは平均９０μｍであった。積層体の幅方向と長さ方向の厚みばらつきを測定したところ、７．８μｍ、３．１μｍであった。得られた積層体のロール巻き長さは９９５ｍであった。
【００４７】
保護テープ２をラミネートしたノルボルネンフィルムの反対面に実施例１と同様にコロナ処理し、ハードコート剤を塗工、乾燥した。フィルムは途中破断することなく巻き取ることができた。得られた塗工済みフィルムは塗工巾１３００ｍｍ、長さ９８０ｍであった。目視観察の結果塗膜には一部塗工ムラによる模様がみられた。
【００４８】
実施例１と同様に得られた積層体の一部を流れ方向に長く、２５ｍｍ幅の短冊に切り取り、引張り速度３００ｍｍ／分での１８０°引き剥がし試験をしたところ、保護テープの剥離力は４３×１０−３Ｎ／２５ｍｍ幅であり、問題なく剥離することができた。
上記積層体が巻き取られたロールを別の工程ラインに移し保護テープを剥がすため巻き出し機に取り付け保護テープを剥ぎ取ったが、ノルボルネンフィルムが端部又は中央部で破断した。
【００４９】
（比較例１）
保護テープをラミネートしなかった以外は実施例１と同様にハードコート塗布した。フィルムは紫外線を照射して硬化後に発生したしわの部分が割れて破断し、連続塗工できなかった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のコーティングフィルムの製造方法によれば、ノルボルネン系樹脂のような脆い材料からなる薄膜フィルムにハードコートのような脆い層を形成する場合であっても、ロールを用いて搬送する塗布乾燥プロセスにて、加工中に破断することなく長尺のコーティングフィルムを得ることができる。
本発明のコーティングフィルムの製造方法によれば、上記高分子フィルムと上記保護テープがラミネートされた積層体の厚みのバラツキが３μｍ以下である場合においては、良好な塗膜外観および良好な塗幕厚み精度を有する長尺のコーティングフィルムが得られる。
本発明の長尺の積層体によれば、意図的に剥離するまでは保護テープが剥離することなく、多層塗工等の各種次工程において破断やカールを防ぐことができる。意図的に剥離する際には、剥離時に脆い材料からなる薄膜フィルムが破断したりしわがはいる等により品質が損なわれることが無い。