(57)【要約】【課題】  光学フィルムを巻き取った際の巻き締まりや貼り付きなどの巻き不良をなくし、かつ光学フィルムのシワの発生を抑制することにある。【解決手段】  ウェブ状の透明基材１０上にハードコート層１２を備える光学フィルムの製造方法であって、両端部側にナール部１０Ａを施し、該両ナール部間を平坦部１０Ｂとした前記ウェブ状の透明基材１０に対し、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を、前記平坦部１０Ｂ及び前記ナール部１０Ａを含むように塗布して塗膜を形成する工程と、この形成された塗膜に対し、照射量が平坦部１０Ｂよりもナール部１０Ａで大きくなるように電離放射線を照射し、塗膜を硬化させたハードコート層を形成する工程とを順に設けた光学フィルムの製造方法である。【選択図】図１
2012187532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ状の透明基材上にハードコート層を備える光学フィルムの製造方法であって、
両端部側にナール部を施し、該両ナール部間を平坦部とした前記ウェブ状の透明基材に対し、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を、前記平坦部及び前記ナール部を含むように塗布して塗膜を形成する工程と、この形成された塗膜に対し、照射量が前記平坦部よりも前記ナール部で大きくなるように電離放射線を照射し、前記塗膜を硬化させたハードコート層を形成する工程とを順に設けたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記塗膜に対し電離放射線を照射する工程が、電離放射線照射ランプと前記透明基材との間に、当該透明基材幅方向に電離放射線透過量が異なる遮光板を配置し、前記電離放射線を前記塗膜に照射することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学フィルムの製造方法において、
前記ハードコート層を形成する工程の後に、当該ハードコート層上に反射防止層を形成する工程を設けたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
ウェブ状の透明基材上にハードコート層を備える光学フィルムであって、
両端部側にナール部を有し、該両ナール部間を平坦部とした前記ウェブ状の透明基材と、この透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を塗布した後に電離放射線を照射し、前記ナール部の鉛筆硬度が前記平坦部の鉛筆硬度よりも高くなるように硬化させて形成した前記ハードコート層とを備えたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項５】
請求項４に記載の光学フィルムにおいて、
前記ハードコート層上に高屈折率層と低屈折率層とを繰り返し積層された多層構造または低屈折率層のみからなる単層構造を有する反射防止層を形成したことを特徴とする光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ状の透明基材上にハードコート層を備える光学フィルムの製造方法及び光学フィルムに係り、特にロールに巻き取られる長巻の透明基材の表面にロール・ツー・ロール方式で形成されるハードコート層を備える光学フィルムの製造方法及び光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴの他、液晶テレビ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ等の種々の表示装置が開発されてきており、それら表示装置の画面サイズも大型化してきている。その結果、大画面化及び高画質化に伴い、その視認性を改善するために表示装置の前面側に反射防止層等を形成した光学フィルムを貼り付けることが行われている。また、大画面の表示装置では、画面に直接手が触れたり、物が接触したりすることがあり、傷が付き易い問題がある。
【０００３】
そこで、通常，傷付き防止の観点から、透明基材上にハードコート層を形成し、その上に反射防止層等を形成したハードコート層付き反射防止フィルムが用いられてきている。
【０００４】
反射防止フィルムとしては、特に画面の大サイズ化により幅１ｍ以上といった幅広フィルムが必要となってきている。しかし、上記のように幅広のフィルムとなった場合、反射性能、着色度、位相差性能、視野拡大性能等に関して、色むらや周期的なむらが発生することから、光学フィルム巻き取り時の巻外と巻内との差、幅方向での中心と端部との差、ロット間の差などが無い、より高い均一性の高い光学フィルムが求められている。また、製造工程の取り扱いの観点から、巻きの変形の無い光学フィルムが求められている。
【０００５】
従来、長巻のフィルムを取り扱う場合、フィルムの両側部にナールあるいはエンボッシングと呼ばれるフィルム面よりも嵩高くした部分を設けることにより、コアに巻き取られたロールの巻締まりや、保存時の折れ込み等が発生しないようにする方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。なお、フィルムの両側部にナールあるいはエンボッシングと呼ばれるフィルム面よりも嵩高くした部分はナール部と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１１８０３号公報
【特許文献２】特許第３２２６１９０号公報
【特許文献３】特許第４４７９２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、従来の光学フィルムでは、そのフィルム両側部にナール部を設けているが、該ナール部の嵩高さや強度などが不足している場合、フィルムを長巻した際にナール部が巻き圧力によって押され、十分に機能せずに巻締まりや貼り付きなどの巻き不良が起こることがある。
【０００８】
一方、透明基材上に塗液を塗布して硬化させることによってハードコート層を形成する際、その硬化させる電離照射線の放射量が適正値より強すぎる場合、透明基材とハードコート層との収縮差が大きくなることでシワが発生することがある。
【０００９】
従って、光学フィルムに巻き不良やシワが発生した場合、該光学フィルムを後工程にて加工する際などに大きな問題となる。特に、巻き不良は長巻きした場合に発生しやすい。そこで、長巻きした場合でも巻締まりや貼り付きなどの巻き不良を発生させず、かつ、シワの生じ難い製造方法が要望されている。
【００１０】
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、巻き取り時の巻締まりや貼り付きなどといった巻き不良が発生せず、かつシワの生じ難い光学フィルムの製造方法及び光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に対応する発明は、ウェブ状の透明基材上にハードコート層を備える光学フィルムの製造方法であって、両端部側にナール部を施し、該両ナール部間を平坦部とした前記ウェブ状の透明基材に対し、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を、前記平坦部及び前記ナール部を含むように塗布して塗膜を形成する工程と、この形成された塗膜に対し、照射量が前記平坦部よりも前記ナール部で大きくなるように電離放射線を照射し、前記塗膜を硬化させたハードコート層を形成する工程とを順に設けたことを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００１２】
請求項２に対応する発明は、前記塗膜に対して電離放射線を照射する工程が、電離放射線照射ランプと前記透明基材との間に、当該透明基材幅方向に電離放射線透過量が異なる遮光板を配置し、前記電離放射線を前記塗膜に照射することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法である。
【００１３】
請求項３に対応する発明は、前述する光学フィルムの製造方法において、前記ハードコート層を形成する工程の後に、当該ハードコート層上に反射防止層を形成する工程を設けたことを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００１４】
また、請求項４に対応する発明は、ウェブ状の透明基材上にハードコート層を備える光学フィルムであって、両端部側にナール部を有し、該両ナール部間を平坦部とした前記ウェブ状の透明基材と、この透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を塗布した後に電離放射線を照射し、前記ナール部の鉛筆硬度が前記平坦部の鉛筆硬度よりも高くなるように硬化させて形成した前記ハードコート層とを備えたことを特徴とする光学フィルムである。
【００１５】
さらに、請求項５に対応する発明は、前記請求項４に対応する光学フィルムのハードコート層上に高屈折率層と低屈折率層とを繰り返し積層された多層構造または低屈折率層のみからなる単層構造を有する反射防止層を形成したことを特徴とする光学フィルムである
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、巻き取り時の巻締まりや貼り付きなどといった巻き不良が発生せず、かつシワの生じ難い光学フィルムの製造方法及び光学フィルムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る光学フィルムの一実施形態を示す模式断面図。
【図２】図１に示す透明基材の斜視図。
【図３】本発明に係る光学フィルムの別の実施形態を示す模式断面図。
【図４】本発明に係る光学フィルムの製造方法を適用する製造装置の構成図。
【図５】図４に示す電離放射線照射装置である紫外線照射装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る光学フィルムの製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る光学フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。この光学フィルム１は、ウェブ状の透明基材１０と、この透明基材１０上の両端部に施される凸部１１と、該透明基材１０の凸部１１形成面に形成されるハードコート層１２とで構成される。ウェブ状の透明基材１０は、その両端部側にナール部１０Ａ、両ナール部１０Ａ，１０Ａ間にはコア部と呼ばれる平坦部１０Ｂを有する。
【００２０】
本発明の光学フィルムの製造方法にあっては、ロール・ツー・ロール方式でウェブ状の透明基材１０上にハードコート層１２が形成される。ハードコート層１２は、両端部側にナール部１０Ａを備えた連続搬送される透明基材１０に対し、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層形成用塗液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に電離放射線を照射することにより形成される。
【００２１】
図２は本発明に係る光学フィルムの主要構成材となる透明基材１０の斜視図を示す図である。ここで、ウェブ状の透明基材１０は、搬送方向と直交する方向の基材両端部側にそれぞれナール部１０Ａ，１０Ａを備える。
【００２２】
ナール部１０Ａの幅は２〜５０ｍｍであることが好ましく、ナール部１０Ａの凸部１１の高さは５〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。ナール部１０Ａはエンボス加工、ローレット加工などにより凸部が形成される。ナール部１０Ａを形成するための凸部１１の形状は、三角形状に限らず、菱形状、半円状、円状に形成してもよいが、これらに限定されるものではない。両ナール部１０Ａ，１０Ａ間にはコア部と呼ばれる平坦部１０Ｂが存在する。
【００２３】
なお、表示装置の表示画面に光学フィルムを貼り付ける場合、平坦部１０Ｂ（コア部）が最終的に表示画面に貼り付けられ、両端のナール部１０Ａは取り除かれる。
【００２４】
ウェブ状の透明基材１０の両端部側にナール部１０Ａを設けることにより、平坦部１０Ｂにおいて巻き取った際の巻締まりや貼り付きなどといった巻き不良の発生を防ぐようにする。
【００２５】
特に本発明に係る光学フィルム１においては、ナール部１０Ａにおいても電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるハードコート層１２を平坦部１０Ｂだけでなくナール部１０Ａにも一体形成することを特徴とする。
【００２６】
特に、従来は、長巻きした場合にはナール部１０Ａ表面の硬度が不十分であったため、巻き不良を十分に防ぐことができなかったが、本発明においては、ナール部１０Ａにもハードコート層１２を形成することにより、ナール部１０Ａの硬度を向上させることができる。
【００２７】
ところで、本発明においては、ナール部１０Ａの硬度を向上させるために、透明基材１０の幅方向全体にわたってハードコート形成用塗液からなる塗膜に対して電離放射線の照射量を大きくした場合、透明基材１０とハードコート層１２の熱収縮差が大きくなり、作製された光学フィルムにシワが発生する現象が見られた。
【００２８】
そこで、本発明者らは、透明基材１０上に塗布されたハードコート形成用塗液からなる塗膜に対し、照射量が平坦部よりもナール部１０Ａに大きくなるように電離放射線を照射することにより、巻き不良の発生を防ぐとともに、シワの発生を抑制し光学フィルムを製造することができることを見出しに至った。
【００２９】
本発明の光学フィルム１にあっては、ハードコート層形成工程において電離放射線照射量がナール部１０Ａのほうが平坦部１０Ｂより大きいため、ハードコート層１２のナール部１０Ａの鉛筆硬度がハードコート層１２の表面となる平坦部１０Ｂの鉛筆硬度よりも高いことを特徴とする。なお、鉛筆硬度は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９）に準拠して測定される。
【００３０】
さらに、光学フィルム１においては、透明基材１０とハードコート層１２の間、透明基材１０上、ハードコート層１２上に他の機能層を設けることができる。機能層としては、反射防止層、紫外線吸収層、防汚層等を挙げることができる。
【００３１】
図３は本発明の別の実施形態に係る光学フィルムの模式断面図である。  
この別の実施形態における光学フィルム１´にあっては、ウェブ状の透明基材１０上に形成されたハードコート層１２に反射防止層１３を備えた構成である。
【００３２】
反射防止層１３は、反射防止フィルムの最表層に施されるものであって、反射防止機能を付与する。反射防止層１３は高屈折率層と低屈折率層の繰り返しからなる多層構造、低屈折率層のみの単層構造を選択することが出来る。反射防止層１３が低屈折率層単層で形成された場合には、低屈折率層の膜厚と該低屈折率層の屈折率を乗じることにより得られる光学膜厚が可視光波長の１／４となるように設計される。具体的には、低屈折率層の光学膜厚は５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内となるように設計される。
【００３３】
さらに、本発明の光学フィルムについて、詳細に説明する。  
本発明に係る反射防止フィルムにおける透明基材１０は、種々の有機高分子からなるフィルムまたはシートを用いることができる。通常，ディスプレイ等の光学部材に使用される基材が挙げられるが、透明性や光の屈折率等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性を考慮しつつ使用される。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール等の有機高分子からなるものが用いられる。
【００３４】
特に、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートが好ましい。さらに、これら有機高分子に公知の添加剤、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加することにより、追加機能を付加させるものも使用できる。
【００３５】
また、透明基材１０は、前述した有機高分子から選ばれる１種または２種以上の混合物、または重合体からなるものでもよく、複数の層を積層させたものであってもよい。また、透明基材フィルムの厚みとしては、３５μｍ以上１２０μｍ以下を用いることが好ましい。
【００３６】
また、トリアセチルセルロースを用いる場合は、３５μｍ以上８０μｍ以下の厚みを用いることが好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートを用いる場合は、２０μｍ以上８０μｍ以下の厚みを用いることが好ましい。さらに、ウェブ状透明基材フィルムの幅は２００ｍｍ〜４５００ｍｍの範囲であることが好ましく、長さは５０ｍ〜６０００ｍの範囲であることが好ましい。
【００３７】
以上のような基材の中でも、トリアセチルセルロースフィルムは複屈折が少なく、透明性が良好であることから、本発明の反射防止フィルムを液晶ディスプレイに用いた場合でも好適に使用することができる。トリアセチルセルロースフィルムの屈折率は約１．５０であって、他の透明基材と比較して屈折率が低い。また、透明基材として広範に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムは、１．６０である。
【００３８】
次に、透明基材１０上に形成されるハードコート層１２に関して詳細に説明する。
【００３９】
ハードコート層１２は、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層塗液を前記透明基材１０上に塗布し塗膜を形成し、該塗膜に電離放射線を照射することにより形成される。
【００４０】
ハードコート層形成用塗液に含まれる電離放射線硬化型材料としては、アクリル系材料を用いることができる。アクリル系材料としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような単官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、紫外型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００４１】
なお、本発明において、「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示している。たとえば、「ウレタン（メタ）アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタアクリレート」の両方を示している。
【００４２】
前記単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４３】
前記２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４４】
前記３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００４５】
アクリル系材料として多官能ウレタンアクリレートを用いることもできる。ウレタンアクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有アクリレートを反応させることによって得られる。具体的には、共栄社化学社製、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６ｌ等、日本合成化学社製、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、ＵＶ−７６５０Ｂ等、新中村化学社製、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、ＵＡ−１００Ｈ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１５ＨＡ、ＵＡ−３２Ｐ、Ｕ−３２４Ａ等、ダイセルユーシービー社製、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０Ｋ、Ｅｂｅｃｒｙｌ−５１２９等、根上工業社製、ＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＢ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳ等を挙げることができるがこの限りではない。
【００４６】
また、これらの材料の他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００４７】
前記ハードコート層形成用塗液には溶媒が含まれる。溶媒としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、その他としてＮ−メチル−２−ピロリドン、炭酸ジメチルが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、ハードコート層形成用塗液には、光重合開始剤を含むことができる。塗膜を硬化する際の電離放射に紫外線を用いる場合には光重合開始剤がハードコート層形成用塗液に加えられる。光重合開始剤としては、電離放射線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることができる。また、光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化型材料に対して０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲内であることが好ましく、さらには１ｗｔ％以上８．５ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００４９】
なお、ハードコート層形成用塗液には他の添加剤を加えても良い。添加剤としては、赤外線吸収剤、密着性向上剤、表面調整剤、防眩剤、帯電防止剤などを含めることができる。
【００５０】
ハードコート層形成用塗液は透明基材上に塗布され、塗膜を形成する。ハードコート層形成用塗液を透明基材上に塗布するための方法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いることができる。なお、本発明のハードコート層は薄い塗膜であり、均一な膜厚であることが必要であることから、マイクログラビア版を用いたマイクログラビアコーター法、ダイヘッドを用いたダイコーター法を用いることが好ましい。
【００５１】
次に、透明基材１０上に形成されたハードコート層１２の塗膜は乾燥することにより、塗膜中の溶媒は除去される。このとき乾燥手段としては、加熱、送風、熱風等を用いることができる。
【００５２】
この透明基材１０上にハードコート層形成用塗液を塗布することにより得られる塗膜に対し、電離放射線を照射することにより、ハードコート層１２が形成される。
【００５３】
電離放射線としては、紫外線、電子線を用いることができる。紫外線硬化の場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用できる。また、電子線硬化の場合はコックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線が利用できる。電子線は、５０〜１０００ＫｅＶのエネルギーを有するのが好ましい。１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線がより好ましい。
【００５４】
図４は本発明に係る光学フィルムの製造方法を適用した製造装置の一例を示す構成図である。
【００５５】
この製造装置は、ウェブ状の透明基材１０が連続繰り出し走行可能に巻き取られた基材巻出し部２０、この基材巻出し部２０から繰り出される透明基材１０の走行方向を反転させるように支持するバックアップロール２１、このバックアップロール２１で方向変換される透明基材１０の面に対峙するように配置され、ハードコート層形成用塗液を塗布するダイヘッド２２、透明基材１０に塗布された塗液を乾燥する乾燥装置２３、乾燥後の塗膜を硬化するための電離放射線照射装置２４及び乾燥硬化されたハードコート層１２が形成された透明基材１０をロール状に巻き取る巻取り部２５を備えた構成である。２７、２８ａはガイドローラである。
【００５６】
従って、光学フィルムの製造方法においては、基材巻出し部２０から繰り出される透明部材１０は、ガイドローラ２７を介してバックアップロール２１へ案内され、走行方向を反転するようにバックアップロール２１外周に巻き掛けられる。
【００５７】
このとき、ダイヘッド２２からハードコート層形成用塗液が透明部材１０にハードコート層形成用塗液が塗布され、ガイドローラ２８ａを介して乾燥装置２３に導入され、当該乾燥装置２３を通過する間に透明基材１０上の塗膜を乾燥させる。その後、乾燥装置２３を通過した透明基材１０は、電離放射線照射装置２４を通過する間に透明基材１０上の塗膜を硬化させる。
【００５８】
以上のような工程を経ることにより、透明基材１０上にハードコート層１２を形成する。そして、ハードコート層１２の形成された透明基材１０は、ガイドローラ２８ｂを介して巻取り部２５に案内され、順次巻取り部２５に巻き取られる。以上のようにしてウェブ状の透明基材１０の一方面にハードコート層１２が形成され、ロール・ツー・ロール方式により光学フィルムが製造される。この光学フィルムの製造方法では、照射量が平坦部１０Ｂよりもナール部１０Ａで大きくなるように電離放射線を照射し、ハードコート層１２が形成される。
【００５９】
図５は光学フィルムの製造装置に用いられる電離放射線照射装置２４である紫外線照射装置を説明する図である。図５（ａ）は、紫外線照射装置を透明基材１０の幅方向（透明基材の搬送方向と垂直方向）から示したものである。一方、図５（ｂ）は、紫外線照射装置を搬送方向から示したものである。
【００６０】
電離放射線照射装置２４である紫外線照射装置は、ランプ２４Ａとランプカバー２４Ｂを備える。ランプ２４Ａは、透明基材１０の幅方向にわたって設けられている。ランプ２４Ａから発生する電離放射線は、ハードコート層形成用塗液が塗布された透明基材１０に照射される。このとき、電離放射線の照射量を平坦部１０Ｂよりもナール部１０Ａで大きくなるように照射する。そのため、紫外線照射ランプ２４Ａと透明基材１０間に幅方向に紫外線透過量が異なる遮光板３１を設置することが好ましい。幅方向に紫外線透過量が異なる遮光板３１は、例えば両端のナール部１０Ａに対応する部分３１Ａを空洞で形成し、ナール部間の平坦部１０Ｂに対応する部分３１Ｂを遮光材料で形成することにより実施できる。
【００６１】
また、幅方向に紫外線透過量が異なる遮光板３１は、両端のナール部１０Ａに対応する部分３１Ａを紫外線の透過しやすい材料で形成し、平坦部１０Ｂに対応する部分３１Ｂを紫外線の透過しずらい材料で形成することによっても実施できる。なお、透明基材１０の平坦部分の塗膜にも紫外線を照射する必要があるため、遮光板３１によって平坦部１０Ｂに照射される紫外線をすべて遮光しないようにする。
【００６２】
次に、ハードコート層１２上に形成される反射防止層１３の形成方法について説明する。反射防止層１３は、低屈折率層単層で構成される単層構造の反射防止層や、低屈折率層と高屈折率層の繰り返し構造からなる多層構造の反射防止層が挙げられる。また、反射防止層を形成する方法としては、反射防止層形成用塗液を塗布し反射防止層１３を形成する湿式成膜法による方法と、真空蒸着法やスパッタリング法やＣＶＤ法といった真空中で反射防止層を形成する真空成膜法による方法に分けられる。
【００６３】
以下、反射防止層１３として、例えば低屈折率層形成塗液をハードコート層１２表面に塗布し、湿式成膜法により低屈折率層単層を形成する例について述べる。反射防止層１３である低屈折率層単層の膜厚（ｄ）は、その膜厚（ｄ）に低屈折率層の屈折率（ｎ）を乗算することによって得られる光学膜厚（ｎｄ）が可視光の波長の１／４と等しくなるように設計される。低屈折率層としてはバインダマトリックス中に低屈折粒子を分散させたものを用いることができる。
【００６４】
このとき、低屈折率粒子としては、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムやシリカ等の低屈折材料からなる低屈折率粒子を挙げることができる。一方、バインダマトリックス形成材料としては、電離放射線型材料である、例えば多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタンアクリレートを使用することができる。
【００６５】
また、これらの材料の他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等のハードコート層形成用塗液の項で例示した電離放射線硬化型材料を使用することができる。これら電離放射線硬化型材料を用いた場合には、紫外線や電子線等の電離放射線を照射することによりバインダマトリックスが形成される。また、バインダマトリックス形成材料としては、テトラメトキシシランやテトラエトキシシラン等の珪素アルコキシド等の金属アルコキシドを用いることができる。これらは、加熱によって、加水分解、脱水縮合を行うことにより、無機系または有機無機複合系バインダマトリックスとすることができる。
【００６６】
なお、低屈折率層としては、バインダマトリックス中に低屈折率粒子を分散させたものだけでなく、低屈折粒子を用いずに低い屈折率を備えるフッ素系の有機材料から形成することも可能である。また、低屈折率層形成塗液には、必要に応じて、溶媒や各種添加剤を加えることができる。溶媒や各種添加剤は、ハードコート層形成用塗液の項で示したものが例示される。
【００６７】
低屈折率材料とバインダマトリックス形成材料とを含む低屈折率層形成塗液はハードコート層１２表面に塗布される。そして、塗液を透明基材１０上に塗布することにより得られる塗膜に対し、バインダマトリックス形成材料として電離放射線硬化型材料を用いた場合にあっては、必要に応じて塗膜の乾燥を行った後、電離放射線を照射することにより、反射防止層１３が形成される。また、バインダマトリックス形成材料として、金属アルコキシドを用いた場合には、乾燥、加熱等により低屈折率層が形成される。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の実施例について説明する。  
（実施例１）
両端部から５ｍｍ〜２０ｍｍの位置にナール部１０Ａを形成している８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムに、乾厚みで５μｍハードコート層１２をダイコート方式にて塗布形成して６０℃で乾燥した後、紫外線照射装置２４にてハードコート層１２を硬化させた。その紫外線照射装置２４とフィルム基材１０との間には紫外線照射装置と同じ幅の遮光板３１を設置し、遮光板３１の透明基材平坦部１０Ｂに対応する部分３１ＢはＳＵＳ３０４製で、流れ方向長さＬ＝５０ｍｍ、遮光板３１の透明基材ナール部１０Ａに対応する部分３１Ａに直径Ｄ＝３０ｍｍの空洞部を設けた。
【００６９】
ハードコート層形成用塗液としては下記処方のものを用いた。  
（ハードコート層形成用塗液）  
ウレタンアクリレート（共栄社化学社製ＵＡ−３０６Ｈ） １００重量部 に対して、  
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ５０重量部  
・ペンタエリスリトールトリアクリレート ５０重量部  
・光重合開始剤  
（チバ・ジャパン社製、イルガキュア１８４） １０重量部  
・アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル  
（モメンティブ社製、ＴＳＦ４４６０） ４重量部  
・メチルエチルケトン ５０重量部  
・酢酸メチル １５０重量部
電離放射線照射装置２４である紫外線照射装置によりハードコート層１２を硬化させた後、そのまま連続して透明基材１０を搬送させ、ハードコート層１２の上に低屈折率層を乾厚みで１００ｎｍダイコート方式にて塗布形成し、６０℃で乾燥させてから遮光板３１を設置していない紫外線照射装置にて硬化させた後、連続して５００ｍ巻き取っていくことでフィルムロールを作製した。
【００７０】
また、低屈折率層形成用塗液としては下記処方のものを用いた。  
（低屈折率層形成用塗液）  
・多孔質シリカ微粒子分散液（平均粒子径５０ｎｍ、固形分２０％、溶剤：メチルイソブチルケトン） １５重量部  
・ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート  
（日本化薬社製、ＤＰＥＡ−１２） ２重量部  
・光重合開始剤  
（チバ・ジャパン社製、イルガキュア１８４） ０．１重量部  
・パーフルオロアルキル基・親水性基・親油性基含有オリゴマー  
（ＤＩＣ社製、メガファックＦ−４７０） ０．１重量部  
を用いて、溶媒であるメチルイソブチルケトン８２重量部で希釈して反射防止層形成用塗液を調整した。
【００７１】
（実施例２〜３、比較例１〜７：表１参照）  
ハードコート層１２の硬化工程における紫外線照射装置について、遮光板３１の平坦部に対応する部分３１Ｂの材質、長さＬと、遮光板３１のナール部対応する部分３１Ａの材質、径Ｄを（表１）のように変更し、他の条件は全て実施例１と同条件にしてフィルムロールを作製した。
【表１】
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【００７２】
前述した実施例１〜３、比較例１〜７について、各種物性評価方法を説明する。  
「鉛筆引掻き試験」  
全実施例・比較例にてナール部１０Ａと、平坦部（ナール部〜２００ｍｍの点）１０Ｂについて３Ｈの鉛筆の芯を用いてＪＩＳＫ５６００に準じて測定を行った。鉛筆引掻き試験は、長さ１５ｍｍの引掻きを５ｍｍ間隔で５回行い、試料の面に４５度の角度から目視でキズの有無を確認した。５本引掻いたうち、キズのつかなかった回数ｘを数え、ｘ／５と評価した。その評価結果を表１に示している。
【００７３】
「巻芯貼り付き変形」  
５００ｍ巻き取った反射防止フィルムロールについて、ロールを解いていき巻芯のフィルムの貼り付き変形を下記基準にて目視評価した。  
丸印  ：巻芯の貼り付き変形が全くない。  
三角印：巻芯がやや貼り付き変形をしている。  
バツ印：巻芯の貼り付き変形がはっきり分かる。  
「シワ」  
光硬化型ハードコート層１２と反射防止層１３を塗布したフィルムについて３波長蛍光灯下で走行方向のシワを目視評価した。その評価結果を表１に示している。  
丸印  ：凝視すると僅かにシワを確認できる。  
三角印：凹凸の浅いシワを確認できる。  
バツ印：明確に凹凸の深いシワを確認できる。
【００７４】
その結果、表１に示すように、ハードコート層硬化工程の紫外線照射装置について、比較例１のように遮光板３１を全く設置しない場合、巻芯貼り付き変形は良好なもののシワが悪いという結果となり、比較例２、３のように平坦部１０Ｂ・ナール部１０Ａで同じように遮光板３１を設置した場合は、シワが良好なものの巻芯貼り付き変形が悪いという結果となった。そこで、実施例１〜３のように平坦部１０Ｂ対応する部分３１Ｂに遮光板３１を設置し、ナール部１０Ａに対応する部分３１Ａのみ遮光板３１を空洞化させる（実施例１）、もしくはナール部１０Ａに対応する部分３１Ａのみ遮光板３１として紫外光を透過する材質を用いることにより、ナール部１０Ａの強度を向上させると、巻芯貼り付き変形を抑制しシワも良好な状態を保つことができた。
【００７５】
また、上記実施形態、実施例等は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や実施例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１…光学フィルム、１´…反射防止層１３を備える光学フィルム、１０…透明基材、１０Ａ…透明基材ナール部、１０Ｂ…透明基材平坦部、１１…ハードコート層形成面の凸部、１２…ハードコート層、１３…反射防止層、２０…基材巻出し部、２１…バックアップロール、２２…ダイヘッド、２３…乾燥装置、２４…電離放射線照射装置、２４Ａ…紫外線照射装置ランプ、２４Ｂ…紫外線照射装置ランプカバー、２５…巻取り部、３１…遮光板、３１Ａ…透明基材ナール部に対応する部分、３１Ｂ…透明基材平坦部に対応する部分、Ｌ…遮光板の流れ方向長さ、Ｄ…遮光板ナール位置部径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012187532.tif 000007
【図５】
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