ハードコートフィルム及びその製造方法
【課題】ハードコートの密着力を向上したハードコートフィルムを従来よりも効率よく製造する。
【解決手段】第１ドープ４１が第２ドープ４２の上に重なる流延膜４６が形成されるように、第１ドープ４１と第２ドープ４２とを共流延する。第１ドープ４１は第１セルロースアシレートと硬化性化合物と硬化剤とを含む。第１ドープ４１での硬化性化合物の濃度は７質量％以上２８質量％以下の範囲とする。第２ドープ４２は第２セルロースアシレートを含む。流延膜４６を剥ぎ取って湿潤フィルム４７とし、乾燥して乾燥フィルム５１にする。硬化装置５５で乾燥フィルム５１に紫外線を照射して硬化させる。得られるハードコートフィルム１０は、ハードコートとフィルムベースと混在層とを備える。ハードコート及び混在層の厚みの和は全厚みの１０％以上である。
【解決手段】第１ドープ４１が第２ドープ４２の上に重なる流延膜４６が形成されるように、第１ドープ４１と第２ドープ４２とを共流延する。第１ドープ４１は第１セルロースアシレートと硬化性化合物と硬化剤とを含む。第１ドープ４１での硬化性化合物の濃度は７質量％以上２８質量％以下の範囲とする。第２ドープ４２は第２セルロースアシレートを含む。流延膜４６を剥ぎ取って湿潤フィルム４７とし、乾燥して乾燥フィルム５１にする。硬化装置５５で乾燥フィルム５１に紫外線を照射して硬化させる。得られるハードコートフィルム１０は、ハードコートとフィルムベースと混在層とを備える。ハードコート及び混在層の厚みの和は全厚みの１０％以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコートを備えるハードコートフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等の光学機器に用いるシート部材の中には、ポリマーフィルムから製造されるものが数多くある。ポリマーフィルムの多くは、他の物との接触や摩擦により傷がつくので、シート部材の中には、光学機器の製造過程や使用中に擦り傷等がつかないように、ポリマーフィルムの上にハードコートが設けられているものが数多くある。
【０００３】
このようないわゆる耐傷性をもつハードコートは、ポリマーフィルムの上に、ハードコートを形成する塗布液を塗布し、塗布膜に対して所定の硬化工程を実施して形成される。硬化工程としては、塗布膜に光を照射して塗布膜中に含まれる硬化成分を硬化する工程が挙げられる。例えば、特許文献１は、紫外線を照射して硬化する方法を開示する。
【０００４】
光を照射することで硬化する組成物についても、これまで種々提案されており、例えば特許文献２は、近赤外光の照射で硬化するパテ組成物を提案している。このパテ組成物は、重合性不飽和基含有樹脂と、重合性不飽和化合物と、近赤外光重合開始剤とを含む。
【０００５】
また、光の照射することにより硬化する成分を、溶液製膜のドープの成分として用いることも提案されている。例えば特許文献３には、エチレン性不飽和モノマーを含有するドープ組成物が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０５１７９号公報
【特許文献２】特開平９−１３７０８９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ハードコートを形成する塗布液をポリマーフィルムに塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を硬化させるという従来の方法で製造したハードコートフィルムは、ハードコートとポリマーフィルムからなる支持体（フィルムベース）との密着力が小さく、ハードコートが支持体から剥がれることがある。
【０００８】
さらに、従来は、支持体として用いるポリマーフィルムを形成する工程とハードコートを支持体上に形成する工程との両工程に要する時間が長く、ハードコートフィルムの製造効率の向上が望まれる。
【０００９】
また、従来の塗布及び硬化で製造したハードコートを形成した場合には、硬度が低いという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、従来よりも効率的に製造することができ、ハードコートと支持体との密着力を高めたハードコートフィルム、及びその製造方法を提供することを目的とする。これらの目的に加えて、高い硬度のハードコートフィルムの製造方法を提供することをさらなる目的とする。
【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、本発明のハードコートフィルムは、第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物が硬化した重合体とを含むハードコートと、第２のセルロースアシレートを含み、前記重合体を非含有とするフィルムベースと、前記ハードコートと前記フィルムベースとの間に配され、前記重合体と前記第２のセルロースアシレートとが混在する混在層とを備え、前記ハードコートと前記混在層との厚みの和が、ハードコートフィルムの厚みに対して少なくとも１０％であることを特徴として構成されている。
【００１２】
混在層における第２のセルロースアシレートの量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸増し、前記混在層における前記重合体の量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸減することが好ましい。
【００１３】
本発明は、第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物とこの硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含み、前記硬化性化合物の濃度が７質量％以上２８質量％以下の範囲である第１ドープが、第２のセルロースアシレートを含み前記硬化剤を非含有とする第２ドープに重なるように、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に共流延して、流延膜を形成する流延工程と、前記流延膜を前記支持体から剥がして湿潤フィルムとする剥離工程と、前記支持体から剥がした後の前記流延膜を乾燥する剥離後乾燥工程と、前記支持体上の前記流延膜と前記支持体から剥がされた前記流延膜と前記剥離後乾燥工程以降の流延膜とのいずれかひとつに紫外線を照射して前記硬化性化合物を硬化する硬化工程とを有することを特徴として構成されている。
【００１４】
硬化性化合物は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとの少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１５】
硬化工程における紫外線の照射は、前記剥離後乾燥工程により乾燥したフィルムに対して行うことが好ましい。
【００１６】
上記のハードコートフィルムの製造方法は、前記支持体上で流延膜を冷却してゲル化する冷却工程を有し、この冷却工程の間に前記流延膜に気体を送り前記流延膜の露出面を固めることが好ましい。
【００１７】
上記のハードコートフィルムの製造方法は、前記支持体上の流延膜を乾燥し、流延膜が完全に乾燥する前に乾燥を終える剥離前乾燥工程と、前記剥離前乾燥工程を経た前記支持体上の前記流延膜に紫外線を照射して前記硬化性化合物を半硬化する半硬化工程とを有することが好ましい。
【００１８】
前記流延工程では、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に連続的に共流延し、前記剥離前乾燥工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記流延膜の乾燥を終了することが好ましい。前記半硬化工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記硬化性化合物の半硬化を終了することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のハードコートフィルムは、従来よりも効率的に製造することができるとともにハードコートと支持体（フィルムベース）との密着力を高められているので、ハードコートが剥がれにくい。また本発明の製造方法によると、ハードコートと支持体との密着力が高められたハードコートフィルムを、従来よりも効率的に製造することができる。このような効果に加え、本発明の製造方法によると、硬度の高いハードコートフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のハードコートフィルムの断面図である。
【図２】ハードコートフィルムの飛行時間二次イオン質量分析結果のグラフである。実線はＣ６Ｈ５Ｏ２を示し、破線はＣ２Ｈ３を示す。
【図３】本発明のハードコートフィルムを製造するフィルム製造装置の概略図である。
【図４】本発明のハードコートフィルムを製造するフィルム製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、本発明のハードコートフィルム１０は、ハードコート１１と、フィルムベース１２と、混在層１３とを備える。混在層１３は、ハードコート１１とフィルムベース１２との間に形成される。このように、ハードコートフィルム１０は、一方のフィルム面にハードコート１１を備える。なお、図１では、ハードコート１１と混在層１３との境界、および、フィルムベース１２と混在層１３との境界を便宜上図示してある。しかし、この境界は構成する素材の組成に基づく概念的なものであり、視認できるものではない。
【００２２】
ハードコート１１は、第１のセルロースアシレートと硬化性化合物が重合した重合体とを含む。ハードコート１１を形成するに際し硬化剤を用いるため、ハードコート１１には硬化剤も残存している。硬化剤は、硬化性化合物の硬化を促進するものである。
【００２３】
フィルムベース１２は第２のセルロースアシレートを含み、前記硬化性化合物が重合した重合体は含まない。
【００２４】
混在層１３は、第２のセルロースアシレートと前記重合体との両方を含み、両者が混在する層である。混在層１３には、第２のセルロースアシレートと前記重合体とに加えて、第１のセルロースアシレートが含まれていてもよい。
【００２５】
ハードコートフィルム１０の厚みをＴＡ、ハードコート１１の厚みをＴ１１、フィルムベース１２の厚みをＴ１２、混在層１３の厚みをＴ１３とする。ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合を、塗布による従来のハードコートフィルムにおけるよりも大きくしてある。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、少なくとも１０％としてある。これにより、ハードコート１１の密着力が、従来の塗布によるものよりも高いものとなっている。なお、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合とは、すなわち、｛（Ｔ１１＋Ｔ１３）／ＴＡ｝×１００で求める百分率（単位；％）である。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。
【００２６】
塗布により製造される従来のハードコートフィルムにおいても、塗布液が塗布されるフィルム状のセルロースアシレートと、ハードコートを形成する重合体とが混在した混在層が認められる場合がある。しかし、ハードコートフィルムの厚みに対するハードコートの厚みと混在層の厚みとの和の割合を、上記のように大きくするには、塗布液の塗布を逐次的に複数回行う必要がある。このように塗布回数を増やすにつれて、ハードコートフィルムを製造するための工程数は増え、また、ハードコートフィルムの厚みも大きくなってしまう。これに対し、本発明のハードコートフィルムは、後述の製造方法により、塗布による従来のハードコートフィルムと同等レベルの厚みを保持しており、さらに、製造に要する工程数は従来の塗布によるハードコートフィルムの製造方法に比べて少ない工程数で製造することができる。これらの利点に加えて、ハードコート１１の密着力は、従来のハードコートフィルムにおけるものよりも大きい。
【００２７】
図２の縦軸は、二次イオン強度（カウント数）であり、横軸はハードコートフィルム１０の厚み方向を表す。横軸のＡ１１はハードコート１１の領域であり、Ａ１２はフィルムベース１２の領域であり、Ａ１３は混在層１３の領域である。
【００２８】
飛行時間二次イオン質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、以下ＴＯＦ−ＳＩＭＳと略す）は、周知の通り、一次イオンビームを分析対象物である試料に照射し、その際に試料の表面から放出されるイオン（二次イオン）を検出する二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を行う装置のひとつである。分析のためには、分析対象物であるハードコートフィルム１０からサンプリングしたサンプルを、エポキシ樹脂に包埋する。包埋した状態のサンプルを、ミクロトームを用いて、ハードコートフィルム１０のフィルム面に対して約１５度の角度で斜めに切削し、サンプルを表面に露出させて分析面を出す。一次イオンは表面露出させたフィルム部分に照射する。質量分析計には飛行時間質量分析計（ＴＯＦ−ＭＳ）を用いる。本実施形態では、ＴＯＦ−ＳＩＭＳを行うに際し、ＩＯＮ−ＴＯＦ社製ＴＯＦ−ＳＩＭＳ５とＢｉ３＋一次イオン銃を用いているが、本発明はこれに限られるものではない。
【００２９】
図２における実線（Ａ）のＣ６Ｈ５Ｏ２（ＴＡＣのグルコピラノース骨格由来のフラグメント）のグラフは、セルロースアシレートとしてみなすものである。この実線（Ａ）は、第１のセルロースアシレートと第２のセルロースアシレートとの両方の和として示してある。ハードコート１１におけるセルロースアシレートは第１のセルロースアシレートである。混在層１３におけるセルロースアシレートは第１のセルロースアシレートと第２のセルロースアシレートとである。フィルムベース１２におけるセルロースアシレートは第２のセルロースアシレートである。
【００３０】
図２における破線（Ｂ）のＣ２Ｈ３のグラフは、重合体としてみなすものである。
【００３１】
混在層１３におけるセルロースアシレートの量は、実線（Ａ）に示すように、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸増し、しかもこの漸増は連続的である。混在層１３における重合体の量は、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸減し、この漸減は連続的である。このようなセルロースアシレートと重合体との厚み方向における分布により、ハードコート１１の密着力が確実に高くされている。さらにハードコート１１から混在層１３にかけてもセルロースアシレートの量の漸増と重合体の量の漸減とは連続的である。これにより、ハードコート１１と混在層１３との境界でハードコート１１が剥がれることがより確実に防止される。
【００３２】
また、混在層１３における重合体の量は、破線（Ｂ）に示すように、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸減する。さらに、ハードコート１１から混在層１３にかけても重合体の量の漸増は連続的である。重合体の厚み方向におけるこのような連続的分布は、ハードコート１１の密着力に寄与する。
【００３３】
塗布により製造される従来のハードコートフィルムでは、仮に複数回の塗布を実施して混在層におけるセルロースアシレートの量が、ハードコートからフィルムベースに向かうに従い漸増しても、この漸増は段階的で、ハードコートから混在層にかけての漸増も段階的なものとなる。
【００３４】
ハードコートフィルムの製造方法の第１実施形態につき、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、フィルム製造設備４０は、溶液製膜により、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからハードコートフィルム１０をつくる溶液製膜設備である。第１ドープ４１は、ハードコート１１を形成する。第２ドープ４２は、支持体としてのフィルムベース１２を形成する。
【００３５】
第１ドープ４１は、第１のセルロースアシレートと、紫外線が照射されるとこの照射により硬化する成分としての硬化性化合物と、硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含む。このうち、第１のセルロースアシレートは、溶剤成分に溶解してある。
【００３６】
第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの濃度は、２質量％以上２０質量％以下の範囲の値としてある。第１ドープ４１における硬化性化合物の濃度は、７質量％以上２８質量％以下の範囲の値としてある。このように、本発明では、ハードコート１１を形成する第１ドープ４１における硬化性化合物の濃度は、従来の塗布によりハードコートを形成する塗布液に比べて極端に高い。このように硬化性化合物が、非常に高濃度で含まれるため、従来の塗布によりハードコートを形成する塗布液に比べて第１ドープ４１は非常に高い粘度とされてある。硬化性化合物と硬化剤との詳細については後述する。
【００３７】
第１ドープ４１に上記濃度範囲で第１セルロースアシレートを含ませても、得られるハードコートフィルム１０のハードコート１１は、塗布による従来のハードコートフィルムのハードコートよりも硬度が低くならず、同レベル以上の硬度を発現する。また、硬化性化合物の濃度が７質量％未満であると、ハードコートとして十分といえるレベルの硬度にならない。以上のように第１ドープ４１には大量の硬化性化合物を含ませるために、セルロースアシレートの量を少なくするが、それでも鉛筆硬度で２Ｈ以上の硬度のハードコート１１が形成される。
【００３８】
第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの上記濃度は、第１ドープ４１の質量をＸ１１、第１セルロースアシレートの質量をＹ１１とするときに、｛Ｙ１１／Ｘ１１｝×１００で求める値である。また、第１ドープ４１における硬化性化合物の上記濃度は、第１ドープ４１の質量をＸ１１、硬化性化合物の質量をＺ１１とするときに、｛Ｚ１１／Ｘ１１｝×１００で求める値である。
【００３９】
第２ドープ４２は、第２のセルロースアシレートを溶剤に溶解したものである。第２ドープ４２には硬化剤は含ませていない。この第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの濃度は、１６質量％以上２５質量％以下としてある。また、第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの濃度は、第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの濃度よりも高くしてある。これにより、混在層１３における第２セルロースアシレートの量がハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い連続的に漸増したハードコートフィルムが、確実に得られる。
【００４０】
第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの上記濃度は、第２ドープ４２の質量をＸ１２、第２セルロースアシレートの質量をＹ１２とするときに、｛Ｙ１２／Ｘ１２｝×１００で求める値である。
【００４１】
第１セルロースアシレートと第２セルロースアシレートとは互いに同じものであってもよいし、アシル基の種類、アシル基の置換度等が互いに異なっていてもよい。
【００４２】
フィルム製造設備４０は、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからなる流延膜４６を形成して溶剤を含んだ状態の湿潤フィルム４７として剥がす流延部５０と、湿潤フィルム４７を乾燥して乾燥フィルム５１とする乾燥部５２と、紫外線を照射して硬化性化合物を硬化する硬化装置５５と、得られたハードコートフィルム１０を巻き取ってロール状にする巻取装置５６とからなる。
【００４３】
流延部５０には、供給された第１ドープ４１及び第２ドープ４２を流出する流延ダイ６１と、この流延ダイ６１の下方に配されて周方向に回転する無端の流延支持体としてのドラム６２と、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム４７を支持するローラ６３とが備えられている。
【００４４】
第１ドープ４１と第２ドープ４２とは、ともにひとつの流延ダイ６１からドラム６２へ流延される。すなわちこの流延方式は、周知の共流延方式である。この共流延は、ドラム６２で、第２ドープ４２の上に第１ドープ４１が重なる流延膜４６が形成されるように、流延ダイ６１から第１ドープ４１と第２ドープ４２とが流出されて行われる。ドラム６２上に第１ドープ４１が直接接するように流延膜を形成すると、流延膜をドラムから剥ぎ取りにくくなるので、第１ドープ４１がドラム６２に接するような共流延は実施しないことが好ましい。なお、剥ぎ取りのしやすさの観点では、ドラム６２上における第２ドープ４２の厚みは薄くてもよい。
【００４５】
流延ダイ６１には、供給された第１ドープ４１が流れる第１流路（図示無し）と、供給された第２ドープ４２が流れる第２流路（図示無し）と、第１流路及び第２流路が合流位置で合流し、第１ドープ４１と第２ドープ４２とが共に流れる共流路（図示無し）とが内部に形成されてある。この流延ダイ６１に第１ドープ４１と第２ドープ４２とを独立して供給し、流延ダイ６１の内部で各ドープ１１，１２を合流させて流延ダイ６１から流出させ、流延ダイ６１から流出する。
【００４６】
第１ドープ４１と第２ドープ４２とともに第３ドープ（図示せず）を共流延してもよい。例えば、第２ドープ４２よりもセルロースアシレートの濃度が低い第３ドープがドラム６２に接するように、第１ドープ４１と第２ドープ４２と第３ソープとを流延ダイから流出してもよい。すなわち、ドラム６２上に、第３ドープの上に第２ドープ４２が重なり、第２ドープ４２の上に第１ドープ４１が重なった態様の流延膜が形成されるように、流延ダイの内部でこれら３つのドープを合流させて流出する。これにより、ドラム６２の回転速度をより高くして流延速度をさらに上げても流延膜とドラム６２との間に空気が入り込むことがより確実に防止することができたり、平滑なフィルム面をもつハードコートフィルムをより製造しやすくなる。
【００４７】
ドラム６２には、周面温度を所定温度に制御する温度制御部（図示無し）を備える。流延膜４６の温度を上げるように、ドラム６２の周面を加熱してもよいし、流延膜４６の温度を下げるように、ドラム６２の周面を冷却してもよい。本実施形態では、流延膜４６を所定の温度に冷却してゲル化させるように、ドラム１３の周面は冷却している。
【００４８】
ドラム６２の回転方向における流延ダイ６１の上流側には、減圧チャンバ６４を設けることが好ましい。減圧チャンバ６４は、減圧すべき空間を外部空間と仕切り、吸引手段により減圧すべき空間の気体を吸引する。これにより、流延ダイ６１からドラム６２に渡って形成されるビードよりも上流側のエリアの空気を吸引して減圧する。
【００４９】
ドラム６２の周面から一定の距離をもって、気体を流出する送風装置６５が配されてもよい。送風装置６５は、ドラム６２の周面に沿って延びたダクト７７と、ダクト７７に接続する送風機７８と、送風機７８に接続し、送風機７８からの気体の流量と温度とを制御するコントローラ７９とを備える。ダクト７７は、ドラム６２の周面に対向する開口（図示無し）を有し、この開口から乾燥気体を出す。コントローラ７９による送風機７８の制御により、ダクト７７から吹き出す気体の流速・流量および温度を制御する。
【００５０】
送風装置６５は、流延膜４６に送風する。この送風における気体の流れ方向は、流延膜４６が走行する向きに対して逆向きの対向風、すなわち向かい風であることが好ましい。この送風装置６５からの送風により、流延膜４６の露出面を固めることがより好ましい。流延膜３６の露出面とは、流延膜４６のドラム６２に接した一方の膜面とは反対側の膜面であり、外部に露呈した膜面である。
【００５１】
ローラ６３は、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るべき剥取位置近傍に備えられる。ローラ６３は、長手方向がドラム６２の長手方向に一致するように、ドラム６２に対向して配される。ローラ６３は、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム４７を支持し、これにより、剥取位置が一定に保持される。
【００５２】
流延膜４６は、自己支持性をもつようになると、ドラム６２から剥ぎ取られる。溶剤を含んだ状態でドラム６２から剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルム４７は、乾燥部５２のテンタ６６に案内される。
【００５３】
テンタ６６には、湿潤フィルム４７の側端部を保持する保持手段としてのクリップ６７が、湿潤フィルム４７の搬送路の両側にそれぞれ複数配されている。湿潤フィルム４７が、クリップ６７による把持に耐えられない場合、例えば、溶剤の含有率が高すぎて把持により裂けてしまう場合等には、クリップ６７に代えてピンを用いて湿潤フィルム４７の側端部にピンを突き刺し、これにより湿潤フィルム４７を保持してもよい。
【００５４】
複数のクリップ６７は、連続走行する無端のチェーン（図示せず）に備えられてあり、このチェーンの走行路を変位することによりクリップ６７の走行軌道を変えることができる。湿潤フィルム４７の両側にそれぞれ配されてあるクリップ６７とクリップ６７との距離を適宜調整して湿潤フィルム４７の幅を規制してもよい。
【００５５】
テンタ６６には、温度調整された乾燥空気を湿潤フィルム４７に吹き付ける送風ダクト６８が備えられており、この送風により、クリップ６７で保持されて搬送されている間の湿潤フィルム４７の乾燥を進める。
【００５６】
なお、ローラの周面で支持して、ローラの回転により搬送することができる場合には、テンタ６６を配さなくてもよい。
【００５７】
クリップ６７での把持を解除された湿潤フィルム４７は、テンタ６６の下流に備えられる切除装置７０に案内される。湿潤フィルム４７のクリップ６７により把持された把持位置には、把持の跡が残っている。この把持跡が、ハードコートフィルム１０の製品となる中央部と分離されるように、切除装置７０は、湿潤フィルム４７の側端部を連続的にカットする。
【００５８】
切除装置７０の下流には、両側端部が切除された湿潤フィルム４７を周面で支持する複数のローラ７２を備え、乾燥空気が供給される乾燥室７３がある。ローラ７２の中には、周方向に回転駆動することにより湿潤フィルム４７を搬送する駆動ローラが含まれる。供給される乾燥空気は、所定温度及び湿度に調整されており、この乾燥空気により湿潤フィルム４７はさらに乾燥をすすめられて完全に乾燥する。この「完全」の程度は、製品として問題無い程度の乾燥の程度であり、溶剤残留量が必ずしも０（ゼロ）でなくてもよい。このように完全乾燥したものを以下の説明においては乾燥フィルム５１と称する。
【００５９】
硬化装置５５は、紫外線を射出する光源であり、案内されてきた乾燥フィルム５１に対し、紫外線を照射する。この照射により、硬化性化合物を硬化させる。硬化性化合物が、照射により重合するものである場合には、この重合の進行が硬化の進行にあたる。
【００６０】
なお、硬化装置５５は、本実施形態のような乾燥部５２の下流に代えて、流延部５０、テンタ６６、乾燥室７３に設けてもよい。すなわち、流延膜４６と、湿潤フィルム４７と、乾燥フィルム５１とのいずれに対して紫外線を照射してもよい。また、硬化装置５５は、本実施形態のような乾燥部５２の下流に加えて、流延部５０、テンタ６６、乾燥室７３にも設けてもよい。このように、流延膜４６と湿潤フィルム４７と乾燥フィルム５１との少なくともいずれかひとつに紫外線の照射を行えばよい。１つの硬化装置５５による照射により１度の硬化工程を実施することでハードコートフィルム１０を製造する場合には、より好ましくは、溶剤残留率が１２０質量％以下になった後の湿潤フィルムに対して紫外線を照射すること、さらに好ましくは、図３のフィルム製造設備４０で製造する本実施形態のように、溶剤が蒸発した乾燥フィルム５１に対して紫外線を照射することである。
【００６１】
硬化装置５５の紫外線の照射により、乾燥フィルム５１の一方のフィルム面にはハードコート１１が形成される。
【００６２】
得られたハードコートフィルム１０は、巻取部５６にセットされた巻き芯７６にロール状に巻き取られる。
【００６３】
以上のように製造されたハードコートフィルム１０は、一方のフィルム面はハードコートとされている。そのハードコートは、非常に高い密着力を示す。例えば、ＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に準拠するクロスカット試験（碁盤目テープ剥離試験）の評価によると、９０／１００以上１００／１００以下の範囲の結果を得た。１００／１００とは、格子状のカットで形成された１００マスのうち１００マス全てが剥離せずに残ったことを意味する。分母に記載の数値が形成したマスの数、分子が剥離せずに残ったマスの数である。すなわち、９０／１００以上１００／１００以下とは、格子状のカットで形成された１００マスのうち９０マス以上１００マス以下のマスが剥離せずに残ったことを意味する。
【００６４】
従来は、フィルムベースをつくる製膜工程とハードコートを形成する塗布工程という少なくとも２段階の工程を実施し、このためハードコートフィルムの製造効率が低かった。これに対して本発明の方法によると、製膜過程でハードコートも形成するので、製造効率が従来の方法よりも明らかに高い。
【００６５】
また、製膜過程でハードコートを形成することにより、ハードコートは従来の塗布により製造されるハードコートフィルムにおけるよりも高い密着力を示す。本発明では、共流延での製造の観点から、ドープの粘度を、塗布でハードコートを形成する場合の塗布液の粘度よりも非常に高いものとすることが好ましい。このように高粘度のドープをつくるために、分子量のより大きなモノマーやオリゴマーをドープの成分として用いるとよい。モノマーやオリゴマーの分子量としては、１０００以上が好ましい。このような分子量の大きなモノマーやオリゴマーをドープの成分とすることで、高粘度のドープをつくることができる。これに対し、従来の塗布によりハードコートを形成する場合の塗布液では、分子量が小さいモノマーを塗布液の成分として用いている。分子量が小さいと均一性に欠けるハードコートが形成されてしまう場合があるが、共流延において分子量の高いモノマーやオリゴマーを用いることにより、より均一なハードコートが形成される。
【００６６】
以下に、第１ドープ４１と第２ドープ２２との各成分及び処方について説明する。
【００６７】
［第１セルロースアシレート及び第２セルロースアシレート］
第１セルロースアシレートと第２セルロースアシレートは、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（１）〜（３）の全ての条件を満足するものが特に好ましい。なお、（１）〜（３）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（１）
０≦Ａ≦３．０・・・（２）
０≦Ｂ≦２．９・・・（３）
【００６８】
セルロースを構成し、β−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位及び６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、このようなセルロースの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換されたポリマーである。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位及び６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００６９】
ここで、グルコース単位で２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６として「ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６」で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。さらに、「ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）」は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００７０】
アシル基は１種類だけでもよいし、２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位、及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位、及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとするとき、「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値は、２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢは、その２８％以上が６位水酸基の置換であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位の「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶液製膜に用いられるポリマー溶液をつくるために好ましい溶解性が得られ、また、ろ過性の好ましい粘度が低いポリマー溶液を製造することができる。特に非塩素系有機溶媒を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。
【００７１】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００７２】
［硬化性化合物］
硬化性化合物は、モノマーとオリゴマーとのいずれであってもよい。硬化性化合物は、多官能アクリレートを含むことが好ましい。モノマーとしてより好ましくは、下記式（Ｉ）に示すジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）が挙げられる。オリゴマーとしてより好ましくはウレタンアクリレートが挙げられる。ＤＰＨＡとウレタンアクリレートとは併用してもよい。
【００７３】
【化１】
【００７４】
［硬化剤］
硬化剤としては、公知の光重合開始剤を用いることができる。例えば、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オンが好ましい。硬化剤の濃度は、硬化性化合物の質量に対して１質量％以上８質量％以下の範囲であることが好ましい。この硬化剤の濃度は、硬化性化合物の質量をＺ１１、硬化剤の質量をＶ１１とするときに、｛Ｖ１１／Ｚ１１｝×１００で求める値である。
【００７５】
第１ドープ４１と第２ドープ４２との処方の一例は以下である。なお、下記の硬化剤成分である２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オンとしては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７がある。
［第１ドープの処方例］
セルロースアシレート；セルローストリアセテート（ＴＡＣ）・・・１００質量部
溶剤；ジクロロメタンを溶剤成分１、メタノールを溶剤成分２とする。
ジクロロメタン ・・・８４０質量部
メタノール ・・・２１０質量部
硬化性化合物；ＤＰＨＡ ・・・２７８質量部
硬化剤；２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン ・・・ １４質量部
［第２ドープの処方例］
セルロースアシレート；セルローストリアセテート（ＴＡＣ）・・・１００質量部
溶剤；ジクロロメタンを溶剤成分１、メタノールを溶剤成分２とする。
ジクロロメタン ・・・２６１質量部
メタノール ・・・ ６５質量部
【００７６】
なお、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合を制御するためには、第１ドープ４１と第２ドープ４２との流延ダイ６１における流量比を変えるとよい。流延ダイ６１における流量比とは、前述の第１流路における第１ドープ４１の流量と、第２流路における第２ドープ４２の流量との比である。流延ダイ６１における流量比を制御するには、第１流路に供給する第１ドープ４１の流量と、第２流路に供給する第２ドープ４２の流量とを制御するとよい。第１流路及び第２流路へ供給する第１ドープ４１及び第２ドープ４２の流量は、送液ポンプの回転数の調整等により行うとよい。
【００７７】
上記の処方の例として挙げた第１ドープ４１と第２ドープ４２とを用いた場合について、第１ドープ４１と第２ドープ４２との流量比の例は以下である。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して１０％であるハードコートフィルム１０を製造する場合には、（第１ドープ４１の流量）：（第２ドープ４２の流量）を、概ね１：１０．４にするとよい。また、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して３０％であるハードコートフィルム１０を製造する場合には、（第１ドープ４１の流量）：（第２ドープ４２の流量）を、概ね１：２．７にするとよい。このように、第２ドープ４２に対する第１ドープ４１の流量比を高くするほど、ＴＡに対するＴ１１とＴ１３との和の割合を高くすることができる。また、第１ドープ４１の流量を大きくするほど、ハードコート１１の厚みＴ１１を大きくすることができ、これにより硬度がより高いハードコート１１が形成される。ただし、ハードコート１１が過度に厚すぎると脆性が低くなる場合もあるので、脆性の観点からは、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して３０％以下の範囲とした上で、ハードコートの厚みを厚くすることがより好ましい。
【００７８】
ハードコートフィルムの製造方法の第２実施形態につき、図４を参照しながら説明する。図４のフィルム製造設備１４０は、第１実施形態である図３のフィルム製造設備４０と同様に、溶液製膜により、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからハードコートフィルム１０をつくる溶液製膜設備である。
【００７９】
フィルム製造設備１４０は、図３のフィルム製造設備４０の流延部５０に代えて流延部１５０を備える。他の構成は図３のフィルム製造設備４０と同じである。本実施形態のフィルム製造設備１４０は、乾燥部５２の下流に加えて、流延部１５０にも硬化装置を備えるので、流延部１５０の硬化装置を第１硬化装置と称し、乾燥部５２の下流の硬化装置を第２硬化装置と称する。
【００８０】
流延部１５０は、ドラム６２の回転方向における送風装置６５の下流であって流延膜４６がドラムから剥ぎ取られる剥取位置の上流に、第１硬化装置１６６を備える。すなわち、流延ダイ６１から流出した第１ドープ４１と第２ドープ４２とがドラム６２上に接触し始める流延開始位置、送風装置６５、第１硬化装置１６６、剥取位置は、この順でドラム６２の回転方向の上流側から位置する。
【００８１】
送風装置６５は、流延膜４６に送風する。本実施形態においては、送風装置６５からの送風における気体の流れ方向は、限定されない。この送風装置６５からの送風は、流延膜４６を乾燥するためのものではあるが、流延膜４６が完全に乾燥してしまう前にこの乾燥を終える。すなわち、流延膜４６が生乾きの状態で乾燥を終える。流延膜４６が完全に乾燥する前に乾燥を停止するこの乾燥は、ドラム６０からの剥ぎ取り以降の工程において湿潤フィルム４７を搬送することができる程度で終了させ、搬送可能な程度以上に乾燥が進まないように乾燥を抑えておくことがより好ましい。
【００８２】
流延膜４６は、溶剤を含んだ状態でドラム６０から剥ぎ取るので、剥ぎ取った湿潤フィルム４７がローラ６２やローラ６２よりも下流の搬送手段に貼り付いてしまうことがある。搬送手段としては、本実施形態のような、テンタ７６までの搬送路に配したローラ７５や、後述のテンタ７６のクリップ７７等である。そこで、湿潤フィルム４７の粘着性が失われる程度である搬送可能な程度にまで乾燥し、これらの搬送手段への貼り付きを防ぐ。
【００８３】
送風装置６５による乾燥を、流延膜４６が完全に乾燥してしまう前に終了させることにより、流延膜４６中で、第１ドープ４１側から第２ドープ４２側への硬化性化合物の拡散をすすめる。これにより、従来のような塗布により製造されるハードコートフィルムよりも密着力が大きく、高い硬度のハードコートフィルムが得られる。なお、本実施形態によると、第１実施形態よりも、密着力がより大きく、また、硬度がより高いハードコートフィルムが得られる。硬度については、３Ｈ以上の鉛筆硬度のハードコートフィルムが製造される。また、この拡散をすすめることで、第２ドープ４２側から第１ドープ４１側への硬化性化合物の濃度が漸増する。これにより、混在層において硬化性化合物から形成される重合体の濃度がフィルムベース側からハードコートに向けて漸増するハードコートフィルムが得られる。
【００８４】
さらに、送風装置６５による乾燥を、湿潤フィルム４７を搬送可能な程度以上に進めない、すなわち、搬送可能な程度にとどめることにより、流延膜４６における硬化性化合物の拡散が、第２ドープ側に確実により深く進行する。換言すれば、硬化性化合物が拡散するように溶剤を残しておくために、次工程である搬送の工程が可能な程度で乾燥を終了させてある。このように、次工程に支障をきたさない範囲で、送風装置６５によりすすめる乾燥の程度を決定するとよい。これにより、より確実に密着力が大きく、高い硬度のハードコートフィルムが得られ、さらには、混在層において硬化性化合物から形成される重合体の濃度がフィルムベース側からハードコートに向けてより確実に漸増するものとなる。
【００８５】
冷却流延方式は、周面が冷却されたドラム６０により流延膜４６を冷却して固める方式である。乾燥流延方式は、周面が加熱されたドラム６０による流延膜４６の加熱と、送風装置６５による送風とにより、流延膜４６を固める方式である。搬送可能な乾燥の程度は、冷却流延方式と乾燥流延方式とで異なる。冷却流延方式においては、乾燥がすすんで残留溶剤量が１５０質量％になったら搬送可能になり、乾燥流延方式においては、乾燥がすすんで残留溶剤量が３０質量％になったら搬送可能になる。
【００８６】
送風装置６５により流延膜４６が上記のような所期の乾燥状態に達したら、第１硬化装置１６６に流延膜４６は案内される。第１硬化装置１６６は、紫外線を射出する光源である。第１ドープ４１及び第２ドープ４２がドラム６０に接触し始める流延開始位置から、流延膜４６がドラム６０から剥ぎ取られる剥取位置までの距離をＤとする。この距離Ｄは、流延開始位置と剥取位置とを結ぶ直線での距離ではなく、流延開始位置から剥取位置までのドラム６０の周面に沿った周面上での距離である。第１硬化装置１６６は、流延位置からの距離が０．９×Ｄである位置から、剥取位置までのドラム６０に対向するように配することがより好ましい。
【００８７】
第１硬化装置１６６は、対向するドラム６０上の流延膜４６に紫外線を射出する。この第１硬化装置１６６により、ドラム６０により案内されて剥取位置に向かう際に、第１硬化装置１６６を通過する流延膜４６に対して紫外線が照射される。これにより、流延膜４６中の硬化性化合物を半硬化させる。半硬化とは、硬化性化合物が、完全に硬化する前の状態である。硬化性化合物が完全に硬化しきってしまう前に、硬化を停止、すなわち硬化処理を終了することにより、硬化していない硬化性化合物や、硬化しても重合度が小さいままの重合体は、第２ドープ４２側への拡散を以降も続け、混在層における重合体の濃度勾配の発現がより確実になる。
【００８８】
この半硬化工程は、剥取以降における湿潤フィルム４７の搬送が可能な程度で硬化を終了することが好ましい。これにより、混在層における重合体の濃度勾配の発現がさらに確実になる。
【００８９】
なお、本実施形態では、流延膜４６が通過する通過経路と第１硬化装置１６６とを覆うようにチャンバ（図示無し）を設けており、これにより、流延膜４６から蒸発した気体の溶剤、すなわち溶剤ガスの爆発を防止する。
【００９０】
流延膜４６は、ローラ６２による剥ぎ取りや、以降の搬送が可能な程度に乾燥と半硬化とをされると、ドラム６０から剥ぎ取られる。溶剤を含んだ状態でドラム６０から剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルム４７は、乾燥部５２のテンタ７６に案内される。
【００９１】
乾燥室８３の下流の第２硬化装置５５は、対向するドラム６０上の流延膜４６に紫外線を射出する光源である。この第１硬化装置５５により、案内されてきた乾燥フィルム５１が巻取装置５６に向かう際に、第２硬化装置５５を通過する流延膜４６に対して、紫外線を照射する。この照射により、完全には硬化していない硬化性化合物の硬化を、すすませる。硬化性化合物が、照射により重合するものである場合には、この重合の進行が硬化の進行にあたり、重合体の重合度のうち最大値が一定に保持されるようになったら完全に硬化したとみなしてよい。
【００９２】
第２硬化装置５５の紫外線の照射により、乾燥フィルム５１の一方のフィルム面にはハードコートが形成される。
【００９３】
また、製膜過程でハードコートを形成することにより、ハードコートは従来のハードコートフィルムにおけるよりも高い密着力を示す。また、流延膜４６中で、第１ドープ４１側から第２ドープ４２側への硬化性化合物の拡散をすすめることにより、より高い硬度をもつハードコートフィルムが得られる。
【実施例】
【００９４】
実施例１〜６では、図４に示すフィルム製造設備１４０により、ハードコートフィルム１０を製造した。すなわち、実施例１〜６では、送風装置６５による剥取前乾燥工程と、第１硬化装置１６６による半硬化工程と、テンタ６６及び乾燥室７３による剥取後乾燥工程と、第２硬化装置５５による硬化工程とを実施した。製造したハードコートフィルム１０は、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％のものである。
【００９５】
流延方式は、冷却流延方式または乾燥流延方式とした。なお、冷却流延方式の場合であっても、送風装置６５による送風は実施し、これにより流延膜４６の乾燥もすすめた。各実施例の流延方式については、表１の「流延方式」欄に記載する。
【００９６】
表１において、「半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶媒量」（単位；質量％）は、乾量基準の値である。この値は、被測定物である流延膜４６の質量をＭＢ、流延膜４６をほぼ完全に乾燥した後の質量をＭＡとするときに、｛（ＭＢ−ＭＡ）／ＭＡ｝×１００で求める百分率である。この半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶媒量は、第１硬化装置６６の上流端の位置における残留溶媒量である。なお第１硬化装置６６は、流延位置からの距離が０．９×Ｄである位置のドラム６０周面に対向するように配した。また、表１には、ドラム６２からの剥ぎ取り時点における流延膜の残留溶媒量を、「剥ぎ取り時点における流延膜の残留溶媒量（単位；質量％）」欄に記載する。
【００９７】
得られたハードコートフィルム１０について、硬度と、ハードコート１１の密着力とを評価した。
【００９８】
硬度の評価は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験により実施した。この試験では、まず、所定硬度の鉛筆を試験装置の鉛筆保持部にセットする。鉛筆の芯先で被測定物であるハードコートフィルム１０のハードコート１１を押す。押した状態で、作業者が、鉛筆保持部を０．５ｍｍ／ｓ〜１ｍｍ／ｓの速度で少なくとも７ｍｍ変位させる。変位後のハードコート１１を肉眼で見て、傷跡の有無を調べる。硬度がより高い、すなわちより硬い鉛筆に交換して、同様に傷跡の有無を調べる。このようにして硬度レベルを上げていき、傷跡の有無の確認をする。変位により芯先が触れた試験部位に、３ｍｍ以上の傷跡が生じるまで、硬度レベルを上げていく。傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度が鉛筆硬度試験結果である。
【００９９】
硬度は、以下の基準で評価した。Ａ〜Ｃが合格にあたり、Ｄが不合格にあたる。なお、表１中でＡ〜Ｄの各表記に続く（ ）内の記載は、各硬度レベルが確認された鉛筆の硬度である。
Ａ：４Ｈ以上
Ｂ：３Ｈ
Ｃ：２Ｈ
Ｄ：２Ｈ未満
【０１００】
密着力の評価は、前述のクロスカット試験（ＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に準拠）で実施した。
【０１０１】
密着力の評価基準は以下である。なお、Ａ〜Ｃが合格にあたり、Ｄが不合格にあたる。
Ａ：１００／１００
Ｂ：（９５／１００）以上（９９／１００）以下
Ｃ：（９０／１００）以上（９４／１００）以下
Ｄ：（９０／１００）未満
【０１０２】
実施例７〜１０では、図３に示すフィルム製造設備４０により、ハードコートフィルム１０を製造した。すなわち、実施例７〜１０では、実施例１〜６で実施した第１硬化装置１６６による半硬化工程を実施せずに、送風装置６５による剥取前乾燥工程と、テンタ７６及び乾燥室８３による剥取後乾燥工程と、硬化装置５５（図４における第２硬化装置にあたる）による硬化工程とを実施した。半硬化工程は実施しないので、表１の「半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶剤量」の欄には「−」と記載する。その他の条件は実施例と同じものとし、ハードコートフィルムの製造を検討した。結果は表１に示す。なお、製造したハードコートフィルム１０は、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％のものである。
【０１０３】
【表１】
【符号の説明】
【０１０４】
１０ ハードコートフィルム
４０，１４０ フィルム製造設備
４１ 第１ドープ
４２ 第２ドープ
４６ 流延膜
４７ 湿潤フィルム
５０，１５０ 流延部
５１ 乾燥フィルム
５２ 乾燥部
５５，１６６ 硬化装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコートを備えるハードコートフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等の光学機器に用いるシート部材の中には、ポリマーフィルムから製造されるものが数多くある。ポリマーフィルムの多くは、他の物との接触や摩擦により傷がつくので、シート部材の中には、光学機器の製造過程や使用中に擦り傷等がつかないように、ポリマーフィルムの上にハードコートが設けられているものが数多くある。
【０００３】
このようないわゆる耐傷性をもつハードコートは、ポリマーフィルムの上に、ハードコートを形成する塗布液を塗布し、塗布膜に対して所定の硬化工程を実施して形成される。硬化工程としては、塗布膜に光を照射して塗布膜中に含まれる硬化成分を硬化する工程が挙げられる。例えば、特許文献１は、紫外線を照射して硬化する方法を開示する。
【０００４】
光を照射することで硬化する組成物についても、これまで種々提案されており、例えば特許文献２は、近赤外光の照射で硬化するパテ組成物を提案している。このパテ組成物は、重合性不飽和基含有樹脂と、重合性不飽和化合物と、近赤外光重合開始剤とを含む。
【０００５】
また、光の照射することにより硬化する成分を、溶液製膜のドープの成分として用いることも提案されている。例えば特許文献３には、エチレン性不飽和モノマーを含有するドープ組成物が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０５１７９号公報
【特許文献２】特開平９−１３７０８９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ハードコートを形成する塗布液をポリマーフィルムに塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を硬化させるという従来の方法で製造したハードコートフィルムは、ハードコートとポリマーフィルムからなる支持体（フィルムベース）との密着力が小さく、ハードコートが支持体から剥がれることがある。
【０００８】
さらに、従来は、支持体として用いるポリマーフィルムを形成する工程とハードコートを支持体上に形成する工程との両工程に要する時間が長く、ハードコートフィルムの製造効率の向上が望まれる。
【０００９】
また、従来の塗布及び硬化で製造したハードコートを形成した場合には、硬度が低いという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、従来よりも効率的に製造することができ、ハードコートと支持体との密着力を高めたハードコートフィルム、及びその製造方法を提供することを目的とする。これらの目的に加えて、高い硬度のハードコートフィルムの製造方法を提供することをさらなる目的とする。
【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、本発明のハードコートフィルムは、第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物が硬化した重合体とを含むハードコートと、第２のセルロースアシレートを含み、前記重合体を非含有とするフィルムベースと、前記ハードコートと前記フィルムベースとの間に配され、前記重合体と前記第２のセルロースアシレートとが混在する混在層とを備え、前記ハードコートと前記混在層との厚みの和が、ハードコートフィルムの厚みに対して少なくとも１０％であることを特徴として構成されている。
【００１２】
混在層における第２のセルロースアシレートの量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸増し、前記混在層における前記重合体の量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸減することが好ましい。
【００１３】
本発明は、第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物とこの硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含み、前記硬化性化合物の濃度が７質量％以上２８質量％以下の範囲である第１ドープが、第２のセルロースアシレートを含み前記硬化剤を非含有とする第２ドープに重なるように、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に共流延して、流延膜を形成する流延工程と、前記流延膜を前記支持体から剥がして湿潤フィルムとする剥離工程と、前記支持体から剥がした後の前記流延膜を乾燥する剥離後乾燥工程と、前記支持体上の前記流延膜と前記支持体から剥がされた前記流延膜と前記剥離後乾燥工程以降の流延膜とのいずれかひとつに紫外線を照射して前記硬化性化合物を硬化する硬化工程とを有することを特徴として構成されている。
【００１４】
硬化性化合物は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとの少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１５】
硬化工程における紫外線の照射は、前記剥離後乾燥工程により乾燥したフィルムに対して行うことが好ましい。
【００１６】
上記のハードコートフィルムの製造方法は、前記支持体上で流延膜を冷却してゲル化する冷却工程を有し、この冷却工程の間に前記流延膜に気体を送り前記流延膜の露出面を固めることが好ましい。
【００１７】
上記のハードコートフィルムの製造方法は、前記支持体上の流延膜を乾燥し、流延膜が完全に乾燥する前に乾燥を終える剥離前乾燥工程と、前記剥離前乾燥工程を経た前記支持体上の前記流延膜に紫外線を照射して前記硬化性化合物を半硬化する半硬化工程とを有することが好ましい。
【００１８】
前記流延工程では、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に連続的に共流延し、前記剥離前乾燥工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記流延膜の乾燥を終了することが好ましい。前記半硬化工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記硬化性化合物の半硬化を終了することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のハードコートフィルムは、従来よりも効率的に製造することができるとともにハードコートと支持体（フィルムベース）との密着力を高められているので、ハードコートが剥がれにくい。また本発明の製造方法によると、ハードコートと支持体との密着力が高められたハードコートフィルムを、従来よりも効率的に製造することができる。このような効果に加え、本発明の製造方法によると、硬度の高いハードコートフィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のハードコートフィルムの断面図である。
【図２】ハードコートフィルムの飛行時間二次イオン質量分析結果のグラフである。実線はＣ６Ｈ５Ｏ２を示し、破線はＣ２Ｈ３を示す。
【図３】本発明のハードコートフィルムを製造するフィルム製造装置の概略図である。
【図４】本発明のハードコートフィルムを製造するフィルム製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、本発明のハードコートフィルム１０は、ハードコート１１と、フィルムベース１２と、混在層１３とを備える。混在層１３は、ハードコート１１とフィルムベース１２との間に形成される。このように、ハードコートフィルム１０は、一方のフィルム面にハードコート１１を備える。なお、図１では、ハードコート１１と混在層１３との境界、および、フィルムベース１２と混在層１３との境界を便宜上図示してある。しかし、この境界は構成する素材の組成に基づく概念的なものであり、視認できるものではない。
【００２２】
ハードコート１１は、第１のセルロースアシレートと硬化性化合物が重合した重合体とを含む。ハードコート１１を形成するに際し硬化剤を用いるため、ハードコート１１には硬化剤も残存している。硬化剤は、硬化性化合物の硬化を促進するものである。
【００２３】
フィルムベース１２は第２のセルロースアシレートを含み、前記硬化性化合物が重合した重合体は含まない。
【００２４】
混在層１３は、第２のセルロースアシレートと前記重合体との両方を含み、両者が混在する層である。混在層１３には、第２のセルロースアシレートと前記重合体とに加えて、第１のセルロースアシレートが含まれていてもよい。
【００２５】
ハードコートフィルム１０の厚みをＴＡ、ハードコート１１の厚みをＴ１１、フィルムベース１２の厚みをＴ１２、混在層１３の厚みをＴ１３とする。ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合を、塗布による従来のハードコートフィルムにおけるよりも大きくしてある。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、少なくとも１０％としてある。これにより、ハードコート１１の密着力が、従来の塗布によるものよりも高いものとなっている。なお、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合とは、すなわち、｛（Ｔ１１＋Ｔ１３）／ＴＡ｝×１００で求める百分率（単位；％）である。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。
【００２６】
塗布により製造される従来のハードコートフィルムにおいても、塗布液が塗布されるフィルム状のセルロースアシレートと、ハードコートを形成する重合体とが混在した混在層が認められる場合がある。しかし、ハードコートフィルムの厚みに対するハードコートの厚みと混在層の厚みとの和の割合を、上記のように大きくするには、塗布液の塗布を逐次的に複数回行う必要がある。このように塗布回数を増やすにつれて、ハードコートフィルムを製造するための工程数は増え、また、ハードコートフィルムの厚みも大きくなってしまう。これに対し、本発明のハードコートフィルムは、後述の製造方法により、塗布による従来のハードコートフィルムと同等レベルの厚みを保持しており、さらに、製造に要する工程数は従来の塗布によるハードコートフィルムの製造方法に比べて少ない工程数で製造することができる。これらの利点に加えて、ハードコート１１の密着力は、従来のハードコートフィルムにおけるものよりも大きい。
【００２７】
図２の縦軸は、二次イオン強度（カウント数）であり、横軸はハードコートフィルム１０の厚み方向を表す。横軸のＡ１１はハードコート１１の領域であり、Ａ１２はフィルムベース１２の領域であり、Ａ１３は混在層１３の領域である。
【００２８】
飛行時間二次イオン質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、以下ＴＯＦ−ＳＩＭＳと略す）は、周知の通り、一次イオンビームを分析対象物である試料に照射し、その際に試料の表面から放出されるイオン（二次イオン）を検出する二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を行う装置のひとつである。分析のためには、分析対象物であるハードコートフィルム１０からサンプリングしたサンプルを、エポキシ樹脂に包埋する。包埋した状態のサンプルを、ミクロトームを用いて、ハードコートフィルム１０のフィルム面に対して約１５度の角度で斜めに切削し、サンプルを表面に露出させて分析面を出す。一次イオンは表面露出させたフィルム部分に照射する。質量分析計には飛行時間質量分析計（ＴＯＦ−ＭＳ）を用いる。本実施形態では、ＴＯＦ−ＳＩＭＳを行うに際し、ＩＯＮ−ＴＯＦ社製ＴＯＦ−ＳＩＭＳ５とＢｉ３＋一次イオン銃を用いているが、本発明はこれに限られるものではない。
【００２９】
図２における実線（Ａ）のＣ６Ｈ５Ｏ２（ＴＡＣのグルコピラノース骨格由来のフラグメント）のグラフは、セルロースアシレートとしてみなすものである。この実線（Ａ）は、第１のセルロースアシレートと第２のセルロースアシレートとの両方の和として示してある。ハードコート１１におけるセルロースアシレートは第１のセルロースアシレートである。混在層１３におけるセルロースアシレートは第１のセルロースアシレートと第２のセルロースアシレートとである。フィルムベース１２におけるセルロースアシレートは第２のセルロースアシレートである。
【００３０】
図２における破線（Ｂ）のＣ２Ｈ３のグラフは、重合体としてみなすものである。
【００３１】
混在層１３におけるセルロースアシレートの量は、実線（Ａ）に示すように、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸増し、しかもこの漸増は連続的である。混在層１３における重合体の量は、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸減し、この漸減は連続的である。このようなセルロースアシレートと重合体との厚み方向における分布により、ハードコート１１の密着力が確実に高くされている。さらにハードコート１１から混在層１３にかけてもセルロースアシレートの量の漸増と重合体の量の漸減とは連続的である。これにより、ハードコート１１と混在層１３との境界でハードコート１１が剥がれることがより確実に防止される。
【００３２】
また、混在層１３における重合体の量は、破線（Ｂ）に示すように、ハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い漸減する。さらに、ハードコート１１から混在層１３にかけても重合体の量の漸増は連続的である。重合体の厚み方向におけるこのような連続的分布は、ハードコート１１の密着力に寄与する。
【００３３】
塗布により製造される従来のハードコートフィルムでは、仮に複数回の塗布を実施して混在層におけるセルロースアシレートの量が、ハードコートからフィルムベースに向かうに従い漸増しても、この漸増は段階的で、ハードコートから混在層にかけての漸増も段階的なものとなる。
【００３４】
ハードコートフィルムの製造方法の第１実施形態につき、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、フィルム製造設備４０は、溶液製膜により、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからハードコートフィルム１０をつくる溶液製膜設備である。第１ドープ４１は、ハードコート１１を形成する。第２ドープ４２は、支持体としてのフィルムベース１２を形成する。
【００３５】
第１ドープ４１は、第１のセルロースアシレートと、紫外線が照射されるとこの照射により硬化する成分としての硬化性化合物と、硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含む。このうち、第１のセルロースアシレートは、溶剤成分に溶解してある。
【００３６】
第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの濃度は、２質量％以上２０質量％以下の範囲の値としてある。第１ドープ４１における硬化性化合物の濃度は、７質量％以上２８質量％以下の範囲の値としてある。このように、本発明では、ハードコート１１を形成する第１ドープ４１における硬化性化合物の濃度は、従来の塗布によりハードコートを形成する塗布液に比べて極端に高い。このように硬化性化合物が、非常に高濃度で含まれるため、従来の塗布によりハードコートを形成する塗布液に比べて第１ドープ４１は非常に高い粘度とされてある。硬化性化合物と硬化剤との詳細については後述する。
【００３７】
第１ドープ４１に上記濃度範囲で第１セルロースアシレートを含ませても、得られるハードコートフィルム１０のハードコート１１は、塗布による従来のハードコートフィルムのハードコートよりも硬度が低くならず、同レベル以上の硬度を発現する。また、硬化性化合物の濃度が７質量％未満であると、ハードコートとして十分といえるレベルの硬度にならない。以上のように第１ドープ４１には大量の硬化性化合物を含ませるために、セルロースアシレートの量を少なくするが、それでも鉛筆硬度で２Ｈ以上の硬度のハードコート１１が形成される。
【００３８】
第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの上記濃度は、第１ドープ４１の質量をＸ１１、第１セルロースアシレートの質量をＹ１１とするときに、｛Ｙ１１／Ｘ１１｝×１００で求める値である。また、第１ドープ４１における硬化性化合物の上記濃度は、第１ドープ４１の質量をＸ１１、硬化性化合物の質量をＺ１１とするときに、｛Ｚ１１／Ｘ１１｝×１００で求める値である。
【００３９】
第２ドープ４２は、第２のセルロースアシレートを溶剤に溶解したものである。第２ドープ４２には硬化剤は含ませていない。この第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの濃度は、１６質量％以上２５質量％以下としてある。また、第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの濃度は、第１ドープ４１における第１セルロースアシレートの濃度よりも高くしてある。これにより、混在層１３における第２セルロースアシレートの量がハードコート１１からフィルムベース１２に向かうに従い連続的に漸増したハードコートフィルムが、確実に得られる。
【００４０】
第２ドープ４２における第２セルロースアシレートの上記濃度は、第２ドープ４２の質量をＸ１２、第２セルロースアシレートの質量をＹ１２とするときに、｛Ｙ１２／Ｘ１２｝×１００で求める値である。
【００４１】
第１セルロースアシレートと第２セルロースアシレートとは互いに同じものであってもよいし、アシル基の種類、アシル基の置換度等が互いに異なっていてもよい。
【００４２】
フィルム製造設備４０は、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからなる流延膜４６を形成して溶剤を含んだ状態の湿潤フィルム４７として剥がす流延部５０と、湿潤フィルム４７を乾燥して乾燥フィルム５１とする乾燥部５２と、紫外線を照射して硬化性化合物を硬化する硬化装置５５と、得られたハードコートフィルム１０を巻き取ってロール状にする巻取装置５６とからなる。
【００４３】
流延部５０には、供給された第１ドープ４１及び第２ドープ４２を流出する流延ダイ６１と、この流延ダイ６１の下方に配されて周方向に回転する無端の流延支持体としてのドラム６２と、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム４７を支持するローラ６３とが備えられている。
【００４４】
第１ドープ４１と第２ドープ４２とは、ともにひとつの流延ダイ６１からドラム６２へ流延される。すなわちこの流延方式は、周知の共流延方式である。この共流延は、ドラム６２で、第２ドープ４２の上に第１ドープ４１が重なる流延膜４６が形成されるように、流延ダイ６１から第１ドープ４１と第２ドープ４２とが流出されて行われる。ドラム６２上に第１ドープ４１が直接接するように流延膜を形成すると、流延膜をドラムから剥ぎ取りにくくなるので、第１ドープ４１がドラム６２に接するような共流延は実施しないことが好ましい。なお、剥ぎ取りのしやすさの観点では、ドラム６２上における第２ドープ４２の厚みは薄くてもよい。
【００４５】
流延ダイ６１には、供給された第１ドープ４１が流れる第１流路（図示無し）と、供給された第２ドープ４２が流れる第２流路（図示無し）と、第１流路及び第２流路が合流位置で合流し、第１ドープ４１と第２ドープ４２とが共に流れる共流路（図示無し）とが内部に形成されてある。この流延ダイ６１に第１ドープ４１と第２ドープ４２とを独立して供給し、流延ダイ６１の内部で各ドープ１１，１２を合流させて流延ダイ６１から流出させ、流延ダイ６１から流出する。
【００４６】
第１ドープ４１と第２ドープ４２とともに第３ドープ（図示せず）を共流延してもよい。例えば、第２ドープ４２よりもセルロースアシレートの濃度が低い第３ドープがドラム６２に接するように、第１ドープ４１と第２ドープ４２と第３ソープとを流延ダイから流出してもよい。すなわち、ドラム６２上に、第３ドープの上に第２ドープ４２が重なり、第２ドープ４２の上に第１ドープ４１が重なった態様の流延膜が形成されるように、流延ダイの内部でこれら３つのドープを合流させて流出する。これにより、ドラム６２の回転速度をより高くして流延速度をさらに上げても流延膜とドラム６２との間に空気が入り込むことがより確実に防止することができたり、平滑なフィルム面をもつハードコートフィルムをより製造しやすくなる。
【００４７】
ドラム６２には、周面温度を所定温度に制御する温度制御部（図示無し）を備える。流延膜４６の温度を上げるように、ドラム６２の周面を加熱してもよいし、流延膜４６の温度を下げるように、ドラム６２の周面を冷却してもよい。本実施形態では、流延膜４６を所定の温度に冷却してゲル化させるように、ドラム１３の周面は冷却している。
【００４８】
ドラム６２の回転方向における流延ダイ６１の上流側には、減圧チャンバ６４を設けることが好ましい。減圧チャンバ６４は、減圧すべき空間を外部空間と仕切り、吸引手段により減圧すべき空間の気体を吸引する。これにより、流延ダイ６１からドラム６２に渡って形成されるビードよりも上流側のエリアの空気を吸引して減圧する。
【００４９】
ドラム６２の周面から一定の距離をもって、気体を流出する送風装置６５が配されてもよい。送風装置６５は、ドラム６２の周面に沿って延びたダクト７７と、ダクト７７に接続する送風機７８と、送風機７８に接続し、送風機７８からの気体の流量と温度とを制御するコントローラ７９とを備える。ダクト７７は、ドラム６２の周面に対向する開口（図示無し）を有し、この開口から乾燥気体を出す。コントローラ７９による送風機７８の制御により、ダクト７７から吹き出す気体の流速・流量および温度を制御する。
【００５０】
送風装置６５は、流延膜４６に送風する。この送風における気体の流れ方向は、流延膜４６が走行する向きに対して逆向きの対向風、すなわち向かい風であることが好ましい。この送風装置６５からの送風により、流延膜４６の露出面を固めることがより好ましい。流延膜３６の露出面とは、流延膜４６のドラム６２に接した一方の膜面とは反対側の膜面であり、外部に露呈した膜面である。
【００５１】
ローラ６３は、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るべき剥取位置近傍に備えられる。ローラ６３は、長手方向がドラム６２の長手方向に一致するように、ドラム６２に対向して配される。ローラ６３は、流延膜４６をドラム６２から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム４７を支持し、これにより、剥取位置が一定に保持される。
【００５２】
流延膜４６は、自己支持性をもつようになると、ドラム６２から剥ぎ取られる。溶剤を含んだ状態でドラム６２から剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルム４７は、乾燥部５２のテンタ６６に案内される。
【００５３】
テンタ６６には、湿潤フィルム４７の側端部を保持する保持手段としてのクリップ６７が、湿潤フィルム４７の搬送路の両側にそれぞれ複数配されている。湿潤フィルム４７が、クリップ６７による把持に耐えられない場合、例えば、溶剤の含有率が高すぎて把持により裂けてしまう場合等には、クリップ６７に代えてピンを用いて湿潤フィルム４７の側端部にピンを突き刺し、これにより湿潤フィルム４７を保持してもよい。
【００５４】
複数のクリップ６７は、連続走行する無端のチェーン（図示せず）に備えられてあり、このチェーンの走行路を変位することによりクリップ６７の走行軌道を変えることができる。湿潤フィルム４７の両側にそれぞれ配されてあるクリップ６７とクリップ６７との距離を適宜調整して湿潤フィルム４７の幅を規制してもよい。
【００５５】
テンタ６６には、温度調整された乾燥空気を湿潤フィルム４７に吹き付ける送風ダクト６８が備えられており、この送風により、クリップ６７で保持されて搬送されている間の湿潤フィルム４７の乾燥を進める。
【００５６】
なお、ローラの周面で支持して、ローラの回転により搬送することができる場合には、テンタ６６を配さなくてもよい。
【００５７】
クリップ６７での把持を解除された湿潤フィルム４７は、テンタ６６の下流に備えられる切除装置７０に案内される。湿潤フィルム４７のクリップ６７により把持された把持位置には、把持の跡が残っている。この把持跡が、ハードコートフィルム１０の製品となる中央部と分離されるように、切除装置７０は、湿潤フィルム４７の側端部を連続的にカットする。
【００５８】
切除装置７０の下流には、両側端部が切除された湿潤フィルム４７を周面で支持する複数のローラ７２を備え、乾燥空気が供給される乾燥室７３がある。ローラ７２の中には、周方向に回転駆動することにより湿潤フィルム４７を搬送する駆動ローラが含まれる。供給される乾燥空気は、所定温度及び湿度に調整されており、この乾燥空気により湿潤フィルム４７はさらに乾燥をすすめられて完全に乾燥する。この「完全」の程度は、製品として問題無い程度の乾燥の程度であり、溶剤残留量が必ずしも０（ゼロ）でなくてもよい。このように完全乾燥したものを以下の説明においては乾燥フィルム５１と称する。
【００５９】
硬化装置５５は、紫外線を射出する光源であり、案内されてきた乾燥フィルム５１に対し、紫外線を照射する。この照射により、硬化性化合物を硬化させる。硬化性化合物が、照射により重合するものである場合には、この重合の進行が硬化の進行にあたる。
【００６０】
なお、硬化装置５５は、本実施形態のような乾燥部５２の下流に代えて、流延部５０、テンタ６６、乾燥室７３に設けてもよい。すなわち、流延膜４６と、湿潤フィルム４７と、乾燥フィルム５１とのいずれに対して紫外線を照射してもよい。また、硬化装置５５は、本実施形態のような乾燥部５２の下流に加えて、流延部５０、テンタ６６、乾燥室７３にも設けてもよい。このように、流延膜４６と湿潤フィルム４７と乾燥フィルム５１との少なくともいずれかひとつに紫外線の照射を行えばよい。１つの硬化装置５５による照射により１度の硬化工程を実施することでハードコートフィルム１０を製造する場合には、より好ましくは、溶剤残留率が１２０質量％以下になった後の湿潤フィルムに対して紫外線を照射すること、さらに好ましくは、図３のフィルム製造設備４０で製造する本実施形態のように、溶剤が蒸発した乾燥フィルム５１に対して紫外線を照射することである。
【００６１】
硬化装置５５の紫外線の照射により、乾燥フィルム５１の一方のフィルム面にはハードコート１１が形成される。
【００６２】
得られたハードコートフィルム１０は、巻取部５６にセットされた巻き芯７６にロール状に巻き取られる。
【００６３】
以上のように製造されたハードコートフィルム１０は、一方のフィルム面はハードコートとされている。そのハードコートは、非常に高い密着力を示す。例えば、ＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に準拠するクロスカット試験（碁盤目テープ剥離試験）の評価によると、９０／１００以上１００／１００以下の範囲の結果を得た。１００／１００とは、格子状のカットで形成された１００マスのうち１００マス全てが剥離せずに残ったことを意味する。分母に記載の数値が形成したマスの数、分子が剥離せずに残ったマスの数である。すなわち、９０／１００以上１００／１００以下とは、格子状のカットで形成された１００マスのうち９０マス以上１００マス以下のマスが剥離せずに残ったことを意味する。
【００６４】
従来は、フィルムベースをつくる製膜工程とハードコートを形成する塗布工程という少なくとも２段階の工程を実施し、このためハードコートフィルムの製造効率が低かった。これに対して本発明の方法によると、製膜過程でハードコートも形成するので、製造効率が従来の方法よりも明らかに高い。
【００６５】
また、製膜過程でハードコートを形成することにより、ハードコートは従来の塗布により製造されるハードコートフィルムにおけるよりも高い密着力を示す。本発明では、共流延での製造の観点から、ドープの粘度を、塗布でハードコートを形成する場合の塗布液の粘度よりも非常に高いものとすることが好ましい。このように高粘度のドープをつくるために、分子量のより大きなモノマーやオリゴマーをドープの成分として用いるとよい。モノマーやオリゴマーの分子量としては、１０００以上が好ましい。このような分子量の大きなモノマーやオリゴマーをドープの成分とすることで、高粘度のドープをつくることができる。これに対し、従来の塗布によりハードコートを形成する場合の塗布液では、分子量が小さいモノマーを塗布液の成分として用いている。分子量が小さいと均一性に欠けるハードコートが形成されてしまう場合があるが、共流延において分子量の高いモノマーやオリゴマーを用いることにより、より均一なハードコートが形成される。
【００６６】
以下に、第１ドープ４１と第２ドープ２２との各成分及び処方について説明する。
【００６７】
［第１セルロースアシレート及び第２セルロースアシレート］
第１セルロースアシレートと第２セルロースアシレートは、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（１）〜（３）の全ての条件を満足するものが特に好ましい。なお、（１）〜（３）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（１）
０≦Ａ≦３．０・・・（２）
０≦Ｂ≦２．９・・・（３）
【００６８】
セルロースを構成し、β−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位及び６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、このようなセルロースの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換されたポリマーである。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位及び６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００６９】
ここで、グルコース単位で２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６として「ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６」で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。さらに、「ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）」は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００７０】
アシル基は１種類だけでもよいし、２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位、及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位、及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとするとき、「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値は、２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢは、その２８％以上が６位水酸基の置換であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位の「ＤＳＡ＋ＤＳＢ」の値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。以上のようなセルロースアシレートを用いることにより、溶液製膜に用いられるポリマー溶液をつくるために好ましい溶解性が得られ、また、ろ過性の好ましい粘度が低いポリマー溶液を製造することができる。特に非塩素系有機溶媒を用いる場合には、上記のようなセルロースアシレートが好ましい。
【００７１】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００７２】
［硬化性化合物］
硬化性化合物は、モノマーとオリゴマーとのいずれであってもよい。硬化性化合物は、多官能アクリレートを含むことが好ましい。モノマーとしてより好ましくは、下記式（Ｉ）に示すジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）が挙げられる。オリゴマーとしてより好ましくはウレタンアクリレートが挙げられる。ＤＰＨＡとウレタンアクリレートとは併用してもよい。
【００７３】
【化１】
【００７４】
［硬化剤］
硬化剤としては、公知の光重合開始剤を用いることができる。例えば、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オンが好ましい。硬化剤の濃度は、硬化性化合物の質量に対して１質量％以上８質量％以下の範囲であることが好ましい。この硬化剤の濃度は、硬化性化合物の質量をＺ１１、硬化剤の質量をＶ１１とするときに、｛Ｖ１１／Ｚ１１｝×１００で求める値である。
【００７５】
第１ドープ４１と第２ドープ４２との処方の一例は以下である。なお、下記の硬化剤成分である２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オンとしては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７がある。
［第１ドープの処方例］
セルロースアシレート；セルローストリアセテート（ＴＡＣ）・・・１００質量部
溶剤；ジクロロメタンを溶剤成分１、メタノールを溶剤成分２とする。
ジクロロメタン ・・・８４０質量部
メタノール ・・・２１０質量部
硬化性化合物；ＤＰＨＡ ・・・２７８質量部
硬化剤；２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン ・・・ １４質量部
［第２ドープの処方例］
セルロースアシレート；セルローストリアセテート（ＴＡＣ）・・・１００質量部
溶剤；ジクロロメタンを溶剤成分１、メタノールを溶剤成分２とする。
ジクロロメタン ・・・２６１質量部
メタノール ・・・ ６５質量部
【００７６】
なお、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対するハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和の割合を制御するためには、第１ドープ４１と第２ドープ４２との流延ダイ６１における流量比を変えるとよい。流延ダイ６１における流量比とは、前述の第１流路における第１ドープ４１の流量と、第２流路における第２ドープ４２の流量との比である。流延ダイ６１における流量比を制御するには、第１流路に供給する第１ドープ４１の流量と、第２流路に供給する第２ドープ４２の流量とを制御するとよい。第１流路及び第２流路へ供給する第１ドープ４１及び第２ドープ４２の流量は、送液ポンプの回転数の調整等により行うとよい。
【００７７】
上記の処方の例として挙げた第１ドープ４１と第２ドープ４２とを用いた場合について、第１ドープ４１と第２ドープ４２との流量比の例は以下である。ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して１０％であるハードコートフィルム１０を製造する場合には、（第１ドープ４１の流量）：（第２ドープ４２の流量）を、概ね１：１０．４にするとよい。また、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して３０％であるハードコートフィルム１０を製造する場合には、（第１ドープ４１の流量）：（第２ドープ４２の流量）を、概ね１：２．７にするとよい。このように、第２ドープ４２に対する第１ドープ４１の流量比を高くするほど、ＴＡに対するＴ１１とＴ１３との和の割合を高くすることができる。また、第１ドープ４１の流量を大きくするほど、ハードコート１１の厚みＴ１１を大きくすることができ、これにより硬度がより高いハードコート１１が形成される。ただし、ハードコート１１が過度に厚すぎると脆性が低くなる場合もあるので、脆性の観点からは、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和が、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して３０％以下の範囲とした上で、ハードコートの厚みを厚くすることがより好ましい。
【００７８】
ハードコートフィルムの製造方法の第２実施形態につき、図４を参照しながら説明する。図４のフィルム製造設備１４０は、第１実施形態である図３のフィルム製造設備４０と同様に、溶液製膜により、第１ドープ４１と第２ドープ４２とからハードコートフィルム１０をつくる溶液製膜設備である。
【００７９】
フィルム製造設備１４０は、図３のフィルム製造設備４０の流延部５０に代えて流延部１５０を備える。他の構成は図３のフィルム製造設備４０と同じである。本実施形態のフィルム製造設備１４０は、乾燥部５２の下流に加えて、流延部１５０にも硬化装置を備えるので、流延部１５０の硬化装置を第１硬化装置と称し、乾燥部５２の下流の硬化装置を第２硬化装置と称する。
【００８０】
流延部１５０は、ドラム６２の回転方向における送風装置６５の下流であって流延膜４６がドラムから剥ぎ取られる剥取位置の上流に、第１硬化装置１６６を備える。すなわち、流延ダイ６１から流出した第１ドープ４１と第２ドープ４２とがドラム６２上に接触し始める流延開始位置、送風装置６５、第１硬化装置１６６、剥取位置は、この順でドラム６２の回転方向の上流側から位置する。
【００８１】
送風装置６５は、流延膜４６に送風する。本実施形態においては、送風装置６５からの送風における気体の流れ方向は、限定されない。この送風装置６５からの送風は、流延膜４６を乾燥するためのものではあるが、流延膜４６が完全に乾燥してしまう前にこの乾燥を終える。すなわち、流延膜４６が生乾きの状態で乾燥を終える。流延膜４６が完全に乾燥する前に乾燥を停止するこの乾燥は、ドラム６０からの剥ぎ取り以降の工程において湿潤フィルム４７を搬送することができる程度で終了させ、搬送可能な程度以上に乾燥が進まないように乾燥を抑えておくことがより好ましい。
【００８２】
流延膜４６は、溶剤を含んだ状態でドラム６０から剥ぎ取るので、剥ぎ取った湿潤フィルム４７がローラ６２やローラ６２よりも下流の搬送手段に貼り付いてしまうことがある。搬送手段としては、本実施形態のような、テンタ７６までの搬送路に配したローラ７５や、後述のテンタ７６のクリップ７７等である。そこで、湿潤フィルム４７の粘着性が失われる程度である搬送可能な程度にまで乾燥し、これらの搬送手段への貼り付きを防ぐ。
【００８３】
送風装置６５による乾燥を、流延膜４６が完全に乾燥してしまう前に終了させることにより、流延膜４６中で、第１ドープ４１側から第２ドープ４２側への硬化性化合物の拡散をすすめる。これにより、従来のような塗布により製造されるハードコートフィルムよりも密着力が大きく、高い硬度のハードコートフィルムが得られる。なお、本実施形態によると、第１実施形態よりも、密着力がより大きく、また、硬度がより高いハードコートフィルムが得られる。硬度については、３Ｈ以上の鉛筆硬度のハードコートフィルムが製造される。また、この拡散をすすめることで、第２ドープ４２側から第１ドープ４１側への硬化性化合物の濃度が漸増する。これにより、混在層において硬化性化合物から形成される重合体の濃度がフィルムベース側からハードコートに向けて漸増するハードコートフィルムが得られる。
【００８４】
さらに、送風装置６５による乾燥を、湿潤フィルム４７を搬送可能な程度以上に進めない、すなわち、搬送可能な程度にとどめることにより、流延膜４６における硬化性化合物の拡散が、第２ドープ側に確実により深く進行する。換言すれば、硬化性化合物が拡散するように溶剤を残しておくために、次工程である搬送の工程が可能な程度で乾燥を終了させてある。このように、次工程に支障をきたさない範囲で、送風装置６５によりすすめる乾燥の程度を決定するとよい。これにより、より確実に密着力が大きく、高い硬度のハードコートフィルムが得られ、さらには、混在層において硬化性化合物から形成される重合体の濃度がフィルムベース側からハードコートに向けてより確実に漸増するものとなる。
【００８５】
冷却流延方式は、周面が冷却されたドラム６０により流延膜４６を冷却して固める方式である。乾燥流延方式は、周面が加熱されたドラム６０による流延膜４６の加熱と、送風装置６５による送風とにより、流延膜４６を固める方式である。搬送可能な乾燥の程度は、冷却流延方式と乾燥流延方式とで異なる。冷却流延方式においては、乾燥がすすんで残留溶剤量が１５０質量％になったら搬送可能になり、乾燥流延方式においては、乾燥がすすんで残留溶剤量が３０質量％になったら搬送可能になる。
【００８６】
送風装置６５により流延膜４６が上記のような所期の乾燥状態に達したら、第１硬化装置１６６に流延膜４６は案内される。第１硬化装置１６６は、紫外線を射出する光源である。第１ドープ４１及び第２ドープ４２がドラム６０に接触し始める流延開始位置から、流延膜４６がドラム６０から剥ぎ取られる剥取位置までの距離をＤとする。この距離Ｄは、流延開始位置と剥取位置とを結ぶ直線での距離ではなく、流延開始位置から剥取位置までのドラム６０の周面に沿った周面上での距離である。第１硬化装置１６６は、流延位置からの距離が０．９×Ｄである位置から、剥取位置までのドラム６０に対向するように配することがより好ましい。
【００８７】
第１硬化装置１６６は、対向するドラム６０上の流延膜４６に紫外線を射出する。この第１硬化装置１６６により、ドラム６０により案内されて剥取位置に向かう際に、第１硬化装置１６６を通過する流延膜４６に対して紫外線が照射される。これにより、流延膜４６中の硬化性化合物を半硬化させる。半硬化とは、硬化性化合物が、完全に硬化する前の状態である。硬化性化合物が完全に硬化しきってしまう前に、硬化を停止、すなわち硬化処理を終了することにより、硬化していない硬化性化合物や、硬化しても重合度が小さいままの重合体は、第２ドープ４２側への拡散を以降も続け、混在層における重合体の濃度勾配の発現がより確実になる。
【００８８】
この半硬化工程は、剥取以降における湿潤フィルム４７の搬送が可能な程度で硬化を終了することが好ましい。これにより、混在層における重合体の濃度勾配の発現がさらに確実になる。
【００８９】
なお、本実施形態では、流延膜４６が通過する通過経路と第１硬化装置１６６とを覆うようにチャンバ（図示無し）を設けており、これにより、流延膜４６から蒸発した気体の溶剤、すなわち溶剤ガスの爆発を防止する。
【００９０】
流延膜４６は、ローラ６２による剥ぎ取りや、以降の搬送が可能な程度に乾燥と半硬化とをされると、ドラム６０から剥ぎ取られる。溶剤を含んだ状態でドラム６０から剥ぎ取った流延膜、すなわち湿潤フィルム４７は、乾燥部５２のテンタ７６に案内される。
【００９１】
乾燥室８３の下流の第２硬化装置５５は、対向するドラム６０上の流延膜４６に紫外線を射出する光源である。この第１硬化装置５５により、案内されてきた乾燥フィルム５１が巻取装置５６に向かう際に、第２硬化装置５５を通過する流延膜４６に対して、紫外線を照射する。この照射により、完全には硬化していない硬化性化合物の硬化を、すすませる。硬化性化合物が、照射により重合するものである場合には、この重合の進行が硬化の進行にあたり、重合体の重合度のうち最大値が一定に保持されるようになったら完全に硬化したとみなしてよい。
【００９２】
第２硬化装置５５の紫外線の照射により、乾燥フィルム５１の一方のフィルム面にはハードコートが形成される。
【００９３】
また、製膜過程でハードコートを形成することにより、ハードコートは従来のハードコートフィルムにおけるよりも高い密着力を示す。また、流延膜４６中で、第１ドープ４１側から第２ドープ４２側への硬化性化合物の拡散をすすめることにより、より高い硬度をもつハードコートフィルムが得られる。
【実施例】
【００９４】
実施例１〜６では、図４に示すフィルム製造設備１４０により、ハードコートフィルム１０を製造した。すなわち、実施例１〜６では、送風装置６５による剥取前乾燥工程と、第１硬化装置１６６による半硬化工程と、テンタ６６及び乾燥室７３による剥取後乾燥工程と、第２硬化装置５５による硬化工程とを実施した。製造したハードコートフィルム１０は、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％のものである。
【００９５】
流延方式は、冷却流延方式または乾燥流延方式とした。なお、冷却流延方式の場合であっても、送風装置６５による送風は実施し、これにより流延膜４６の乾燥もすすめた。各実施例の流延方式については、表１の「流延方式」欄に記載する。
【００９６】
表１において、「半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶媒量」（単位；質量％）は、乾量基準の値である。この値は、被測定物である流延膜４６の質量をＭＢ、流延膜４６をほぼ完全に乾燥した後の質量をＭＡとするときに、｛（ＭＢ−ＭＡ）／ＭＡ｝×１００で求める百分率である。この半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶媒量は、第１硬化装置６６の上流端の位置における残留溶媒量である。なお第１硬化装置６６は、流延位置からの距離が０．９×Ｄである位置のドラム６０周面に対向するように配した。また、表１には、ドラム６２からの剥ぎ取り時点における流延膜の残留溶媒量を、「剥ぎ取り時点における流延膜の残留溶媒量（単位；質量％）」欄に記載する。
【００９７】
得られたハードコートフィルム１０について、硬度と、ハードコート１１の密着力とを評価した。
【００９８】
硬度の評価は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準拠する鉛筆硬度試験により実施した。この試験では、まず、所定硬度の鉛筆を試験装置の鉛筆保持部にセットする。鉛筆の芯先で被測定物であるハードコートフィルム１０のハードコート１１を押す。押した状態で、作業者が、鉛筆保持部を０．５ｍｍ／ｓ〜１ｍｍ／ｓの速度で少なくとも７ｍｍ変位させる。変位後のハードコート１１を肉眼で見て、傷跡の有無を調べる。硬度がより高い、すなわちより硬い鉛筆に交換して、同様に傷跡の有無を調べる。このようにして硬度レベルを上げていき、傷跡の有無の確認をする。変位により芯先が触れた試験部位に、３ｍｍ以上の傷跡が生じるまで、硬度レベルを上げていく。傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度が鉛筆硬度試験結果である。
【００９９】
硬度は、以下の基準で評価した。Ａ〜Ｃが合格にあたり、Ｄが不合格にあたる。なお、表１中でＡ〜Ｄの各表記に続く（ ）内の記載は、各硬度レベルが確認された鉛筆の硬度である。
Ａ：４Ｈ以上
Ｂ：３Ｈ
Ｃ：２Ｈ
Ｄ：２Ｈ未満
【０１００】
密着力の評価は、前述のクロスカット試験（ＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に準拠）で実施した。
【０１０１】
密着力の評価基準は以下である。なお、Ａ〜Ｃが合格にあたり、Ｄが不合格にあたる。
Ａ：１００／１００
Ｂ：（９５／１００）以上（９９／１００）以下
Ｃ：（９０／１００）以上（９４／１００）以下
Ｄ：（９０／１００）未満
【０１０２】
実施例７〜１０では、図３に示すフィルム製造設備４０により、ハードコートフィルム１０を製造した。すなわち、実施例７〜１０では、実施例１〜６で実施した第１硬化装置１６６による半硬化工程を実施せずに、送風装置６５による剥取前乾燥工程と、テンタ７６及び乾燥室８３による剥取後乾燥工程と、硬化装置５５（図４における第２硬化装置にあたる）による硬化工程とを実施した。半硬化工程は実施しないので、表１の「半硬化工程開始時点における流延膜の残留溶剤量」の欄には「−」と記載する。その他の条件は実施例と同じものとし、ハードコートフィルムの製造を検討した。結果は表１に示す。なお、製造したハードコートフィルム１０は、ハードコート１１の厚みＴ１１と混在層１３の厚みＴ１３との和は、ハードコートフィルム１０の厚みＴＡに対して、１０％のものである。
【０１０３】
【表１】
【符号の説明】
【０１０４】
１０ ハードコートフィルム
４０，１４０ フィルム製造設備
４１ 第１ドープ
４２ 第２ドープ
４６ 流延膜
４７ 湿潤フィルム
５０，１５０ 流延部
５１ 乾燥フィルム
５２ 乾燥部
５５，１６６ 硬化装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物が硬化した重合体とを含むハードコートと、
第２のセルロースアシレートを含み、前記重合体を非含有とするフィルムベースと、
前記ハードコートと前記フィルムベースとの間に配され、前記重合体と前記第２のセルロースアシレートとが混在する混在層とを備え、
前記ハードコートと前記混在層との厚みの和が、ハードコートフィルムの厚みに対して少なくとも１０％であることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
前記混在層における前記第２のセルロースアシレートの量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸増し、前記混在層における前記重合体の量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸減することを特徴とする請求項１記載のハードコートフィルム。
【請求項３】
第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物とこの硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含み、前記硬化性化合物の濃度が７質量％以上２８質量％以下の範囲である第１ドープが、第２のセルロースアシレートを含み前記硬化剤を非含有とする第２ドープに重なるように、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に共流延して、流延膜を形成する流延工程と、
前記流延膜を前記支持体から剥がす剥離工程と、
前記支持体から剥がした後の前記流延膜を乾燥する剥離後乾燥工程と、
前記支持体上の前記流延膜と前記支持体から剥がされた前記流延膜と前記剥離後乾燥工程以降の流延膜とのいずれかひとつに紫外線を照射して前記硬化性化合物を硬化する硬化工程とを有することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記硬化性化合物は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項３記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項５】
前記硬化工程における紫外線の照射は、前記剥離後乾燥工程により乾燥したフィルムに対して行うことを特徴とする請求項３または４記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項６】
前記支持体上で流延膜を冷却してゲル化する冷却工程を有し、
この冷却工程の間に前記流延膜に気体を送り前記流延膜の露出面を固めることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項７】
前記支持体上の流延膜を乾燥し、流延膜が完全に乾燥する前に乾燥を終える剥離前乾燥工程と、
前記剥離前乾燥工程を経た前記支持体上の前記流延膜に紫外線を照射して前記硬化性化合物を半硬化する半硬化工程とを有することを特徴とする請求項５または６記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項８】
前記流延工程では、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に連続的に共流延し、
前記剥離前乾燥工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記流延膜の乾燥を終了することを特徴とする請求項７記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項９】
前記半硬化工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記硬化性化合物の半硬化を終了することを特徴とする請求項８記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項１】
第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物が硬化した重合体とを含むハードコートと、
第２のセルロースアシレートを含み、前記重合体を非含有とするフィルムベースと、
前記ハードコートと前記フィルムベースとの間に配され、前記重合体と前記第２のセルロースアシレートとが混在する混在層とを備え、
前記ハードコートと前記混在層との厚みの和が、ハードコートフィルムの厚みに対して少なくとも１０％であることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
前記混在層における前記第２のセルロースアシレートの量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸増し、前記混在層における前記重合体の量は、前記ハードコートから前記フィルムベースに向かうに従い連続的に漸減することを特徴とする請求項１記載のハードコートフィルム。
【請求項３】
第１のセルロースアシレートと紫外線の照射により硬化する硬化性化合物とこの硬化性化合物の硬化を促進する硬化剤とを含み、前記硬化性化合物の濃度が７質量％以上２８質量％以下の範囲である第１ドープが、第２のセルロースアシレートを含み前記硬化剤を非含有とする第２ドープに重なるように、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に共流延して、流延膜を形成する流延工程と、
前記流延膜を前記支持体から剥がす剥離工程と、
前記支持体から剥がした後の前記流延膜を乾燥する剥離後乾燥工程と、
前記支持体上の前記流延膜と前記支持体から剥がされた前記流延膜と前記剥離後乾燥工程以降の流延膜とのいずれかひとつに紫外線を照射して前記硬化性化合物を硬化する硬化工程とを有することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項４】
前記硬化性化合物は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項３記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項５】
前記硬化工程における紫外線の照射は、前記剥離後乾燥工程により乾燥したフィルムに対して行うことを特徴とする請求項３または４記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項６】
前記支持体上で流延膜を冷却してゲル化する冷却工程を有し、
この冷却工程の間に前記流延膜に気体を送り前記流延膜の露出面を固めることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項７】
前記支持体上の流延膜を乾燥し、流延膜が完全に乾燥する前に乾燥を終える剥離前乾燥工程と、
前記剥離前乾燥工程を経た前記支持体上の前記流延膜に紫外線を照射して前記硬化性化合物を半硬化する半硬化工程とを有することを特徴とする請求項５または６記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項８】
前記流延工程では、前記第１ドープと前記第２ドープとを支持体上に連続的に共流延し、
前記剥離前乾燥工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記流延膜の乾燥を終了することを特徴とする請求項７記載のハードコートフィルムの製造方法。
【請求項９】
前記半硬化工程は、前記支持体から連続的に剥ぎ取った後の搬送が可能な程度で、前記硬化性化合物の半硬化を終了することを特徴とする請求項８記載のハードコートフィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−９６５２３（Ｐ２０１２−９６５２３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５９５６（Ｐ２０１１−４５９５６）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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