フィルムのカール矯正方法及び装置並びに積層フィルムの製造方法
【課題】積層フィルムのカールを効率よく矯正する。
【解決手段】第１相転移工程ではカールした状態の積層フィルムのうち外側の支持層１０ｓへ水蒸気５６を接触させる。支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが下がる。支持層１０ｓでは、ガラス状態のゴム状態への相転移が起こる。第２相転移工程では支持層１０ｓへの水蒸気の供給を停止する。支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが上昇する。支持層１０ｓでは、ゴム状態からガラス状態への相転移が起こる。相転移により、当初のカールを矯正しうるカールが生じる。第１相転移工程と第２相転移工程とを連続して行うことにより、当初のカールを矯正することができる。第１相転移工程と並行して、ハードコート層１０ｈを冷却する冷却工程を行う。
【解決手段】第１相転移工程ではカールした状態の積層フィルムのうち外側の支持層１０ｓへ水蒸気５６を接触させる。支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが下がる。支持層１０ｓでは、ガラス状態のゴム状態への相転移が起こる。第２相転移工程では支持層１０ｓへの水蒸気の供給を停止する。支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが上昇する。支持層１０ｓでは、ゴム状態からガラス状態への相転移が起こる。相転移により、当初のカールを矯正しうるカールが生じる。第１相転移工程と第２相転移工程とを連続して行うことにより、当初のカールを矯正することができる。第１相転移工程と並行して、ハードコート層１０ｈを冷却する冷却工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムのカール矯正方法及び装置並びに積層フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルムのうちセルロースアシレートフィルム等は、その優れた透明性、柔軟性などの特長を有する。このようなポリマーフィルムの用途は、窓ガラスに貼り付けるための窓貼り用フィルム、タッチパネル用フィルム、ＩＴＯ基盤用フィルム、メンブレンスイッチ用フィルム、三次元加飾用フィルム、フラットパネルディスプレイ用の光学機能性フィルム等、多岐にわたる。
【０００３】
上述したような用途のうち、ポリマーフィルムの表面を手、布、タッチペン等で接触する、又は擦るケースが想定される。かかる場合には、ポリマーフィルムの表面に傷がつくことを防ぐために、ポリマーフィルムよりも硬質なハードコート層をポリマーフィルムの表面に設ける。
【０００４】
ハードコート層を表面に有するポリマーフィルムの製造方法の一例を説明する。まず、ポリマーフィルムの表面に、溶剤及び紫外線硬化剤を含む膜（以下、紫外線硬化性膜と称する）を形成する（膜形成工程と称する）。次に、紫外線硬化性膜から溶剤を蒸発させる。第３に、紫外線の照射により、紫外線硬化性膜に含まれる紫外線硬化剤の重合を行う（重合工程と称する）。この重合工程により、紫外線硬化性膜から、紫外線硬化剤の重合体を含む膜（以下、重合体膜と称する）を得ることができる。こうして、ポリマーフィルムからなる支持層と重合体膜からなるハードコート層とを有する積層フィルムを製造することができる。
【０００５】
しかしながら、紫外線硬化剤の重合反応により、積層フィルムは、ハードコート層が内側を向くようにカールしてしまう。そこで、重合工程を経た積層フィルムに水蒸気を吹きつける工程（以下、水蒸気接触工程と称する）により、積層フィルムのカールを矯正していた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９５０５１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、製造された積層フィルムのカールを矯正するためには、積層フィルムに水蒸気接触工程を一定期間行う必要がある。このため、生産効率を向上させるためには、水蒸気接触工程に要する時間を短縮することが必要となる。
【０００８】
また、積層フィルムを大量製造する場合、所定の速度で搬送される帯状の支持フィルムに膜形成工程、乾燥工程、重合工程及び水蒸気接触工程を順次行う。そして、支持フィルムの搬送速度が大きくなる（例えば、２０ｍ／分以上）につれて、水蒸気接触工程を行う水蒸気接触装置を搬送方向に長くしなければならない。
【０００９】
特許文献１には、水蒸気接触工程に要する時間を短縮する方策について記載されていない。このように、特許文献１に記載の方法では、積層フィルムの生産効率の向上と、積層フィルムのカール矯正に供する装置の省スペース化との両立を図ることができない。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、フィルムのカール矯正方法及び装置並びに積層フィルムの製造方法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】
本発明のフィルムのカール矯正方法は、カールした状態のフィルムのうち外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで、前記外側表面よりも高温の蒸気を前記外側表面に接触させる第１相転移工程と、前記ゴム状態の外層がガラス状態となるまで、前記蒸気の接触を停止する第２相転移工程と、前記第１相転移工程と並行して行われ、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記カールしたフィルムのうち内側表面を冷却する冷却工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記第１相転移工程における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように前記冷却を行うことが好ましい。また、前記冷却は、前記外層がゴム状態であるときに行うことが好ましい。
【００１３】
前記温度Ｔｆ１よりも低温の気体を前記内側表面にあてて前記冷却を行っても良いし、前記温度Ｔｆ１よりも低温のローラを前記内側表面に接触させて前記冷却を行っても良い。
【００１４】
前記フィルムはウェブ状であり、前記フィルムは幅方向にてカールし、前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことが好ましい。また、前記フィルムは前記蒸気をなす物質の吸収が可能な材料から形成されることが好ましい。更に、前記蒸気は水蒸気であることが好ましい。
【００１５】
本発明の積層フィルムの製造方法は、モノマーからなる膜を前記フィルムに形成する膜形成工程と、前記モノマーの重合により、前記フィルムに重合膜が重なる積層フィルムを得る重合工程と、前記重合工程により前記積層フィルムに生じたカールを矯正するカール矯正工程とを有し、前記カール矯正工程では、上記のフィルムのカール矯正方法を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィルムのカール矯正装置は、カールした状態のフィルムのうち外側表面に前記外側表面よりも高温の蒸気を接触させる蒸気接触手段と、前記フィルムのうち内側表面を冷却する冷却手段と、前記蒸気接触手段による前記蒸気の供給の開始及び停止を制御する蒸気接触制御手段と、前記冷却手段による前記冷却の開始及び停止を制御する冷却制御手段とを有し、前記蒸気接触制御手段は、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで前記外側表面へ前記蒸気を供給した後、ゴム状態となった前記外層が再びガラス状態となるまで前記蒸気の供給を停止し、前記冷却制御手段は、前記蒸気が前記外側表面に接触する間、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とする。
【００１７】
前記冷却制御手段は、前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記蒸気の接触時の｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように、前記内側表面の冷却を行うことが好ましい。また、前記冷却制御手段は、前記外層がゴム状態であるときに、前記内側表面の冷却を開始することが好ましい。
【００１８】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷気を前記内側表面にあてても良いし、温度が前記内側表面よりも低い冷却ローラを前記内側表面に接触させても良い。
【００１９】
前記フィルムはウェブ状であり、前記フィルムは幅方向にてカールし、前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カールした状態のフィルムのうち外側表面へ蒸気を含む気体を接触させ、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層をゴム状態にする第１相転移工程と並行して、内側表面を冷却する冷却工程を行うため、カールの矯正を短時間で行うことができる。したがって、本発明によれば、積層フィルムの生産効率の向上と、積層フィルムのカール矯正に供する装置の省スペース化との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】積層フィルムの概要を示す側面図である。
【図２】積層フィルム製造設備の概要を示す説明図である。
【図３】第１のカール矯正装置の概要を示す側面図である。
【図４】水蒸気供給ユニット及び冷却気体供給ユニットの概要を示す断面図である。
【図５】第１相転移工程及び第２相転移工程により、積層フィルムのカールが矯正される様子を示す説明図である。（ａ）は第１相転移工程前において、カール状態の積層フィルムの概要を示すものである。（ｂ）は第１相転移工程中における積層フィルムについてのものであり、（ｃ）は第２相転移工程後の積層フィルムについてのものである。
【図６】横軸は時間、縦軸は温度であり、冷却工程を行わずに、第１相転移工程及び第２相転移工程を行ったときの温度Ｔｆ１（実線）及び温度Ｔｇ（破線）の推移を示すグラフである。
【図７】横軸は時間、縦軸は水蒸気濃度Ｘであり、第１相転移工程における水蒸気濃度Ｘの推移を示すグラフである。
【図８】横軸は時間、縦軸は温度であり、第１相転移工程において冷却工程を行った場合の温度Ｔｆ１（実線）及び温度Ｔｇ（破線）の推移、並びに、冷却工程を行わずに第１相転移工程を行ったときの温度Ｔｆ１（二点鎖線）の推移を示すグラフである。
【図９】横軸は時間、縦軸は水蒸気濃度Ｘであり、第１相転移工程において冷却工程を行った場合の水蒸気濃度Ｘ（実線）の推移、及び冷却工程を行わずに第１相転移工程を行ったときの水蒸気濃度Ｘ（二点鎖線）の推移を示すグラフである。
【図１０】第２のカール矯正装置の概要を示す断面図である。
【図１１】オレシワの概要を示す平面図である。
【図１２】オレシワの概要を示すＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】カールの曲率を算出するために必要な、測定フィルムの長さＬ及び高さＨの概要を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
積層フィルム１０は、図１に示すように、支持層１０ｓと、支持層１０ｓに重なり、支持層１０ｓよりも硬いハードコート層１０ｈとを有する。積層フィルム１０の厚さｄは、特に限定されないが、５μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。また、支持層１０ｓの厚さｄｓとハードコート層１０ｈの厚さｄｈとの比ｄｈ／ｄｓは、例えば、０．０４以上０．５０以下であることが好ましく、０．１０以上０．４０以下であることがより好ましい。
【００２３】
積層フィルム１０は、図２に示す積層フィルム製造設備２０にて製造される。積層フィルム製造設備２０は、ロール状の支持フィルム（以下、支持フィルムロールと称する）２１から帯状の支持フィルム２２を送り出す送り出し部２３と、支持フィルム２２を用いて積層フィルム１０をつくる製造ユニット２４と、積層フィルム１０を巻き芯にロール状に巻き取る巻き取り部２５とを有する。
【００２４】
送り出し部２３と巻き取り部２５との間には、製造ユニット２４を貫通するように搬送路２６が形成される。搬送路２６には、送り出し部２３から巻き取り部２５に向かって複数の搬送ローラ２７が並べられる。
【００２５】
支持フィルム２２の形成材料は、特に限定されないが、ポリマーであることが好ましい。そして、ポリマーとしては、例えば、セルロースアシレート、環状ポリオレフィン、ラクトン環含有重合体、環状ポリオレフィン、ポリカーボネイト等があげられる。なお、セルロースアシレートの詳細については後述する。また、積層フィルム１０が光学用途のものである場合には、支持フィルム２２の形成材料として、光透過性を有するものであることが好ましい。
【００２６】
製造ユニット２４は、支持フィルム２２に膜３０を形成する膜形成装置３１と、膜３０を乾燥する膜乾燥装置３２と、膜３０に所定の紫外線を照射する照射装置３３と、紫外線照射によりつくられた積層フィルム１０のカールを矯正するカール矯正装置３４とが、送り出し部２３から巻き取り部２５に向って順次設けられる。なお、カール矯正装置３４と巻き取り部２５との間に、積層フィルム１０を乾燥するフィルム乾燥装置３８を設けてもよい。
【００２７】
膜形成装置３１は、塗布液を流出するダイ４０を有する。ダイ４０は、支持フィルム２２の表面に塗布液を塗布する。塗布液の塗布により、支持フィルム２２の表面には、塗布液からなる膜３０が形成される。塗布液は、紫外線硬化性材料を適当な溶剤に溶解若しくはコロイド状分散して作製される。この際、紫外線硬化性材料の濃度は、用途に応じて適宜選択されるが、一般的には、１０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
紫外線硬化性材料としては、例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを用いることが好ましい。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
【００２９】
溶剤としては、支持フィルム２２をなす物質を溶解させない化合物であることが好ましい。また、積層フィルム１０における支持層１０ｓとハードコート層１０ｈとの密着性を向上させるために、支持フィルム２２をなす物質を膨潤させる化合物であることが好ましい。更に、溶剤としては、紫外線硬化性材料が沈殿を生じることなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく、２種類以上の溶剤を併用することもできる。
【００３０】
溶剤の好ましい例としては、分散媒体としては、アルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。具体的には、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノアセテート等）、ケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等）、エステル（例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、乳酸エチル等）、脂肪族炭化水素（例えばヘキサン、シクロヘキサン、ハロゲン化炭化水素（例えばメチレンクロライド、メチルクロロホルム等）、芳香族炭化水素（例えばトルエン、キシレン等）、アミド（例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン等）、エーテル（例えばジオキサン、テトラハイドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等）、エーテルアルコール（例えば１−メトキシ−２−プロパノール、エチルセルソルブ、メチルカルビノール等）、フルオロアルコール類（例えば、特開平８−１４３７０９号公報段落番号［００２０］、特開平１１−６０８０７号公報段落番号［００３７］等に記載の化合物） が挙げられる。
【００３１】
これらの溶剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、イソプロパノール、ブタノールが挙げられる。また、ケトン溶剤（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）を主にした塗布溶剤系も好ましく用いられ、ケトン系溶剤の含有量が硬化性組成物に含まれる全溶剤の１０質量％以上であることが好ましい。より好ましくは３０質量％以上である。
【００３２】
膜乾燥装置３２は、膜３０に乾燥風４３をあてる乾燥風供給機４４を有する。照射装置３３は、膜３０に紫外線を照射する紫外線照射機４６を有する。紫外線照射機４６は、紫外線を発生する光源を有する。紫外線を発生する光源として、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。
【００３３】
カール矯正装置３４は、積層フィルム１０のカールを矯正する。カール矯正装置３４の詳細は後述する。フィルム乾燥装置３８は、積層フィルム１０に乾燥風４９をあてる乾燥風供給機４８を有する。乾燥風４９との接触により、積層フィルム１０に含まれる水や溶剤等が蒸発する。
【００３４】
（カール矯正装置）
カール矯正装置３４は、図３及び図４に示すように、入口５０ｉ及び出口５０ｏを有する水蒸気接触ケーシング５０を備える。水蒸気接触ケーシング５０内には入口５０ｉから出口５０ｏに向かって搬送ローラ２７が並べられる。こうして、水蒸気接触ケーシング５０内では、入口５０ｉから出口５０ｏに向かって搬送路２６が形成される。
【００３５】
水蒸気接触ケーシング５０内には、水蒸気供給ユニット５２と冷却気体供給ユニット５３とセンサユニット５４とが設けられる。水蒸気供給ユニット５２は搬送路２６の一方側に設けられ、冷却気体供給ユニット５３は搬送路２６の他方側に設けられる。センサユニット５４は、水蒸気供給ユニット５２よりも上流側から下流側にかけて、搬送路２６に沿って並べられる。
【００３６】
（水蒸気供給ユニット）
水蒸気供給ユニット５２は、水蒸気５６を送り出す送出口５２ａと水蒸気５６を吸引する吸引口５２ｂとを有する。水蒸気供給ユニット５２は、搬送路２６を搬送される積層フィルム１０の支持層１０ｓと送出口５２ａが対向するように配される。また、水蒸気供給ユニット５２は、隣り合う搬送ローラ２７の間に配されることが好ましい。吸引口５２ｂは、送出口５２ａよりも搬送方向の上流側及び下流側に設けられることが好ましい。なお、吸引口５２ｂを、送出口５２ａよりも搬送方向の上流側及び下流側のいずれか一方に設けても良い。
【００３７】
（冷却気体供給ユニット）
冷却気体供給ユニット５３は、冷却気体６０を送り出す送出口５３ａを有する。冷却気体供給ユニット５３は、搬送路２６を搬送される積層フィルム１０のハードコート層１０ｈと送出口５３ａが対向するように配される。なお、冷却気体供給ユニット５３に、冷却気体６０を吸引する吸引口を設けても良い。
【００３８】
水蒸気供給ユニット５２は、送出口５２ａが支持層１０ｓの幅方向両端部と対向するように設けられることが好ましい。また、冷却気体供給ユニット５３は、送出口５３ａがハードコート層１０ｈの幅方向両端部と対向するように設けられることが好ましい。
【００３９】
センサユニット５４は、支持層１０ｓの温度Ｔｆ１を検知する温度センサと、支持層１０ｓ近傍の雰囲気における絶対湿度、すなわち水蒸気量Ｖａを検知する湿度センサとを有する。温度センサとして、例えば、赤外線式温度センサなどを用いることができる。湿度センサとして、例えば、赤外線式湿度センサなどを用いることができる。
【００４０】
制御部６５は、センサユニット５４から支持層１０ｓの温度Ｔｆ１と水蒸気量Ｖａとを読み取る。制御部６５は、温度Ｔｆ１と水蒸気量Ｖａに基づいて、水蒸気供給ユニット５２による水蒸気６５の供給の開始及び停止の制御、又は、冷却気体供給ユニット５３による冷却気体６０の供給の開始及び停止の制御を行う。更に、制御部６５は、水蒸気供給ユニット５２が供給する水蒸気５６の温度等、又は、冷却気体供給ユニット５３が供給する冷却気体６０の温度等を適宜調節する。
【００４１】
（水蒸気）
水蒸気５６は、飽和蒸気及び過熱蒸気のいずれであってもよい。水の沸点をＢＰとするときに、水蒸気５６の温度ＴＢは、例えば、ＢＰ℃以上（ＢＰ＋２０）℃以下であることが好ましい。また、水蒸気５６の温度ＴＢは、水蒸気５６との接触により低下した支持層１０ｓをなす物質のガラス転移温度よりもαだけ高いことが好ましい。ここで、αは６０℃以下である。αが６０℃を超えてしまうと、ガラス状態の支持層１０ｓをゴム状態にさせるために十分な量の水分を支持層１０ｓ内に保持することが困難となる結果、ガラス状態からゴム状態への相転移が困難になるためである。
【００４２】
（冷却気体）
冷却気体６０は、空気であっても良いし、不活性ガスであってもよい。冷却気体６０の温度ＴＡは、温度Ｔｆ１よりも低く、水蒸気５６の温度ＴＢよりも低い。また、（また、ＴＢ−ＴＡ）の値は、０℃より大きく５０℃以下であることが好ましい。
【００４３】
本発明の作用について説明する。積層フィルム製造設備２０では、図２に示すように、送り出し部２３は、支持フィルム２２を搬送路２６へ送り出す。支持フィルム２２は、製造ユニット２４により積層フィルム１０となって、巻き取り部２５へ送られる。巻き取り部２５は、積層フィルム１０を巻き芯に巻き取る。
【００４４】
次に、製造ユニット２４における詳細を説明する。膜形成装置３１は、支持フィルム２２の表面に膜３０を形成する。膜乾燥装置３２は膜３０に乾燥風４３をあてて、膜３０から溶剤を蒸発させる。照射装置３３は、膜３０に紫外線を照射する。紫外線の照射により、紫外線硬化性材料の重合が行われる。紫外線硬化性材料の重合により、膜３０はハードコート層１０ｈ（図１参照）となる。こうして、支持フィルム２２からなる支持層１０ｓ（図１参照）と、ハードコート層１０ｈ（図１参照）とを有する積層フィルム１０が製造される。
【００４５】
ここで、紫外線硬化性材料の重合に起因して体積が減少する結果、積層フィルム１０には第１の内部応力が発生する。そして、第１の内部応力の発生により、ハードコート層１０ｈが内側を向くようにカールしてしまう（図５（ａ）参照）。積層フィルム１０に生じたカールを矯正するため、図３に示す水蒸気接触ケーシング５０では、第１相転移工程７１と第２相転移工程７２とを連続して行う（図６参照）。
【００４６】
（第１相転移工程）
時間ｔ１から時間ｔ２にかけて行われる第１相転移工程７１では、水蒸気供給ユニット５２は、制御部６５の制御の下、カール状態の積層フィルム１０の支持層１０ｓへ水蒸気５６をあてる（図３及び図４参照）。水蒸気５６との接触により、支持層１０ｓの含水率が上昇する結果、図６に示すように、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇ（破線）が低下する。そして、ガラス転移温度Ｔｇ（破線）が支持層１０ｓの温度Ｔｆ１（実線）を下回ると、支持層１０ｓではガラス状態からゴム状態への相転移（以下、第１相転移と称する）が起こる（図５（ｂ）参照）。なお、第１相転移は、支持層１０ｓ全体で起こっても良いし、支持層１０ｓのうち、表層部分のみで起こっても良い。また、時間ｔ２は、第１相転移が起きた時点としても良いし、第１相転移の後としても良い。
【００４７】
（第２相転移工程）
時間ｔ２から時間ｔ３にかけて行われる第２相転移工程７２では、水蒸気供給ユニット５２は、制御部６５の制御の下、支持層１０ｓへの水蒸気５６の供給を停止する。これにより、支持層１０ｓにおける含水率が低下する結果、図６に示すように、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇ（破線）が上昇する。そして、ガラス転移温度Ｔｇ（破線）が支持層１０ｓの温度Ｔｆ１（実線）を上回ると、支持層１０ｓではゴム状態からガラス状態への相転移（以下、第２相転移と称する）が起こる。
【００４８】
第２相転移の際には、支持層１０ｓの収縮が起こる。支持層１０ｓの収縮の結果、支持層１０ｓに第２の内部応力が発生する。第２の内部応力は当初のカールを相殺し得る。このように、第１相転移が起こるまで支持層１０ｓへ水蒸気５６の接触を行う第１相転移工程７１と、第２相転移が起こるまで、支持層１０ｓへ水蒸気５６の接触を停止する第２相転移工程７２により、第２の内部応力を発生させて、当初のカールを矯正することができる（図５（ｃ）参照）。
【００４９】
ここで、第２の内部応力を発生させるためには、第１相転移工程７１において、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが支持層１０ｓの温度Ｔｆ１よりも低くなり、ガラス状態の支持層１０ｓがゴム状態となるまで、水蒸気５６を支持層１０ｓに吸収させる必要がある。更に、単位時間当たりの支持層１０ｓへの水蒸気５６の吸収量ＫＲは、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘが高くなるに従い多くなり、水蒸気濃度Ｘが低くなるに従いほど小さくなる。
【００５０】
ここで、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘは、温度がＴｆ１である支持層１０ｓ近傍の単位体積当たりの雰囲気に含まれる水蒸気量Ｖａを、温度Ｔｆ１における単位体積当たりの雰囲気の飽和水蒸気量Ｖｓで除したものであり、制御部６５により算出される。支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘの算出方法は、例えば、次のように行う。まず、制御部６５は、センサユニット５４から支持層１０ｓの温度Ｔｆ１と、支持層１０ｓ近傍の雰囲気に含まれる水蒸気量Ｖａとを読み取る。次に、制御部６５は、温度Ｔｆ１における飽和水蒸気量Ｖｓを算出する。最後に、制御部６５は、水蒸気量Ｖａを飽和水蒸気量Ｖｓで除することにより、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘを求めることができる。
【００５１】
第１相転移工程７１では、所定の量の水蒸気５６を支持層１０ｓに吸収させるために、支持層１０ｓに水蒸気５６を接触させる。そして、水蒸気５６の温度は支持層１０ｓの温度Ｔｆ１よりも高い。このため、第１相転移工程７１では、水蒸気５６の持つ熱エネルギーが積層フィルム１０に蓄積される結果、支持層１０ｓの温度Ｔｆ１は上昇してしまう。一方、支持層１０ｓ近傍の雰囲気における水蒸気量Ｖａは略一定である。このように、第１相転移工程７１では時間の経過と共に水蒸気濃度Ｘが低下する結果（図７参照）、第１相転移工程７１における水蒸気５６の吸収量ＫＲが小さくなってしまう。
【００５２】
（冷却工程）
本発明では、図８に示すように、第１相転移工程７１と並行して冷却工程７３を行う。冷却工程７３では、冷却気体供給ユニット５３が冷却気体６０をハードコート層１０ｈにあてて、ハードコート層１０ｈを冷却する。そして、この冷却工程７３により、温度Ｔｆ１（実線）を、冷却工程７３を行わなかった場合の温度Ｔｆ１（二点鎖線）よりも低いものにすることができる。更に、冷却工程７３により、水蒸気濃度Ｘ（実線）を、冷却工程７３を行わなかった場合の水蒸気濃度Ｘ（二点鎖線）よりも高いものにすることができる（図９参照）。このように、冷却工程７３によれば、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘの低下を抑えることができる。
【００５３】
したがって、本発明によれば、第１相転移工程７１に起因する水蒸気濃度Ｘの低下を抑えるように、ハードコート層１０ｈを冷却する冷却工程７３を行うため、水蒸気５６の吸収効率の低下を抑えることが可能となる。このように、本発明によれば、短時間で第１相転移工程７１を行い、短時間でカールの矯正を行うことができる。
【００５４】
冷却工程７３の開始時間ｔｘは、水蒸気の吸収効率の向上を目的とする場合には、時間ｔ１以後であって時間ｔ２以前であれば、特に限定されないが、支持層１０ｓがゴム状態となっている間（図８参照）であることがより好ましい。なお、第１相転移工程７１における温度Ｔｆ１の急激な上昇を抑えることを目的として、冷却工程７３を第１相転移工程７１よりも先に開始してもよい。一方、冷却工程７３の終了時間は、時間ｔ２と同時であってもよいし、時間ｔ２より前であっても良い。
【００５５】
また、ハードコート層１０ｈの冷却は、水蒸気の接触時、すなわち第１相転移工程７１における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜の値が小さくなるように行うことが好ましい。ガラス状態の支持層１０ｓに対して冷却工程７３を行う場合には、ガラス状態からゴム状態への相転移が遅れない程度に行うことが好ましい。ゴム状態の支持層１０ｓに対して冷却工程７３を行う場合には、温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇを下回らないように、ハードコート層１０ｈを冷却すればよく、温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇに近づくように、ハードコート層１０ｈを冷却することが好ましい。冷却工程７３により、ゴム状態の支持層１０ｓの温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇを下回ると、支持層１０ｓがゴム状態を維持できない。この結果、十分な大きさの第２の内部応力を発生させることが困難となる。したがって、支持層１０ｓへ水蒸気５６を接触させている間は、ゴム状態の支持層１０ｓがガラス状態とならない程度に、ハードコート層１０ｈを冷却することが、エネルギー利用効率およびカール矯正能力の点で好ましい。更に、ハードコート層１０ｈの冷却は、結露が生じない程度に行うことが好ましい。例えば、冷却気体６０の温度と水蒸気５４の温度との差は、５０℃以内であることが好ましい。
【００５６】
冷却工程７３において、水蒸気濃度Ｘの値は０．８以上４．４以下であることが好ましく、２．５以上４．０以下であることがより好ましい。
【００５７】
なお、上記実施形態では、冷却工程７３を第１相転移工程７１と並行して行ったが、本発明はこれに限られず、後冷却工程を加えても良い。後冷却工程は、第２相転移工程と並行して行われ、収縮の規模を大きくするために、ハードコート層１０ｈを冷却する。この後冷却工程により、第２の内部応力をより大きく発生させることができる。
【００５８】
上記実施形態では、支持層１０ｓの幅方向両端部に水蒸気５６をあて、ハードコート層１０ｈの幅方向両端部に冷却気体６０をあてたが、本発明はこれに限られない。例えば、支持層１０ｓの幅方向全域にわたり水蒸気５６をあててもよい。この場合には、冷却気体６０をあてる部分は、ハードコート層１０ｈのうち、幅方向両端部のみでもよいし、幅方向全域にわたっていてもよい。
【００５９】
なお、少なくとも、支持層１０ｓの幅方向両端部に水蒸気５６をあて、ハードコート層１０ｈの幅方向両端部に冷却気体６０をあてることが好ましい。積層フィルム１０のうち少なくとも幅方向両端部においてカールの矯正が行われていれば、ケーシング等に設けられたスリット状の開口を積層フィルム１０が通過する場合、ケーシング等に接触せずに積層フィルム１０を搬送することができるためである。
【００６０】
上記実施形態では、冷却工程７３において、支持層１０ｓの冷却のために、冷却気体供給ユニット５３を用いて支持層１０ｓに冷却気体６０をあてたが、本発明はこれに限られず、冷却気体供給ユニット５３に代わりに冷却ローラを用いて、支持層１０ｓを冷却してもよい。以下、冷却ローラを用いた冷却工程を行う場合の水蒸気接触ケーシングについて説明するが、上記実施形態と同一の装置、部品などについては同一の符号を付し、その詳細の説明は省略し、上記実施形態と異なる部分を説明する。
【００６１】
図１０に示すように、水蒸気接触ケーシング５０内には冷却ロール８０が配される。冷却ロール８０は、搬送路２６の幅方向両端に配される。冷却ロール８０には、ローラ温度調節装置が設けられる。ローラ温度調節装置は、伝熱媒体（水やオイル等）の流通可能なジャケットと、制御部６５の制御の下、伝熱媒体の温度を調節する温度調節機と、ジャケット及び温度調節部の間で伝熱媒体を循環させる循環機とを備えることが好ましい。
【００６２】
冷却ロール８０は搬送路２６の幅方向両端に配されるため、積層フィルム１０が搬送路２６を搬送されると、冷却ロール８０は積層フィルム１０のうち支持層１０ｓの幅方向両端部を支持する。冷却ロール８０の支持により、支持層１０ｓの幅方向両端部を冷却することができる。
【００６３】
冷却ロール８０の温度ＴＲは、温度Ｔｆ１よりも低く、水蒸気５６の温度ＴＢよりも低い。また、（ＴＢ−ＴＲ）の値は、０℃より大きく５０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
上記実施形態では、搬送路２６の幅方向両端のみに冷却ロール８０を配したが、幅方向全域にわたって冷却ロール８０を配しても良い。幅方向の全域において支持可能な冷却ロール８０を用いて、幅方向の全域において支持層１０ｓの冷却を行うことができる。
【００６５】
なお、冷却ロール８０とともに、冷却気体供給ユニット５３を併用しても良い。
【００６６】
冷却工程７３における支持層１０ｓの冷却方法は、冷却ローラを用いて支持層１０ｓを冷却する接触冷却型と、冷却気体を用いて支持層１０ｓを冷却する非接触冷却型とのいずれを用いることができる。しかしながら、接触冷却型の場合には、支持層１０ｓとの接触により、積層フィルム１０が変形する、又は積層フィルム１０にオレシワが発生する弊害が考えられる。このような変形やオレシワ故障を考慮すると、冷却工程７３における支持層１０ｓの冷却方法としては、非接触冷却型のほうが好ましい。
【００６７】
図１１及び図１２に示すように、オレシワ２０５は、積層フィルム１０の表面から突出し、積層フィルム１０の搬送方向Ａに向かって伸びるように形成される。このようなオレシワ２０５は、高さＨが１ｍｍ程度となる場合もある。このようなオレシワ２０５が発生した部分は、製品として用いることができない。
【００６８】
オレシワの発生プロセスは、以下の通り推測される。
【００６９】
（オレシワの発生プロセスその１）
支持層１０ｓのうち搬送ローラ２７と接触している部分は、搬送ローラ２７の周面との摩擦力により巾方向への膨張することが困難である。このため、当該部分にて膨張が起こると当該部分は厚み方向へ膨張する結果、積層フィルム１０が搬送ローラ２７の周面に対して起立するように折れ曲がってしまう。こうして、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７０】
（オレシワの発生プロセスその２）
支持層１０ｓの温度よりも低い温度（例えば、２０〜３０℃低い）の搬送ローラ２７を用いて積層フィルム１０を搬送した場合、搬送ローラ２７と接触した支持層１０ｓでは収縮が起こる。搬送ローラ２７との接触に起因する支持層１０ｓの収縮により、積層フィルム１０のうち搬送ローラよりも搬送方向上流側の部分、及び搬送方向下流側の部分とでは、幅が異なる。この幅の差に起因して、内部応力が発生する結果、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７１】
（オレシワの発生プロセスその３）
支持層１０ｓの一部において、ゴム状態からガラス状態への相転移が起こると、相転移に起因する支持層１０ｓの収縮が起こる。そして、収縮している状態の支持層１０ｓが搬送ローラ２７と接触すると、同様にして、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７２】
上記実施形態では、積層フィルムのカールの矯正のために水蒸気を用いたが、本発明は水蒸気に限られず、蒸気であれば良い。この蒸気としては、支持フィルム２２を軟化させ得る物質の蒸気であり、より詳しくは、支持フィルム２２を構成する物質のガラス転移温度Ｔｇを低下させ得るものの蒸気である。当該物質としては、塩化メチレン、水、有機溶剤、水及び有機溶剤の混合物、または二以上の有機溶剤の混合物のいずれでもよい。有機溶剤としては、ジクロロメタン、酢酸メチル、アセトンなどがあげられる。
【００７３】
上記実施形態では、紫外線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液を用いたが、本発明はこれに限られず、紫外線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液の代わりに、電子線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液を用いてもよい。この場合には、紫外線の照射に代えて、電子線の照射を行えばよい。
【００７４】
上記実施形態では、２層構造の積層フィルム１０に生じたカールを矯正したが、本発明はこれに限られない。フィルムが蒸気をなす物質を吸収できる場合には、層の数、又は層構造を有するか否かに関わらず、フィルムに生じたカールを矯正することもできる。
【００７５】
（セルロースアシレート）
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、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、すなわち、アシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ及びＢは、アシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、またＢは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００７６】
セルロースを構成する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、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化は置換度１である）を意味する。
【００７７】
全アシル化置換度、即ち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６は２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２はグルコース単位の２位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「２位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ３は３位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「３位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ６は６位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「６位のアシル置換度」とも言う）である。
【００７８】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位及び６位の水酸基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位，３位及び６位の水酸基の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、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳＢは０．３０以上であり、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であるが、より好ましくは２５％以上が６位水酸基の置換基であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位の置換度が０．７５以上であり、さらには０．８０以上であり特には０．８５以上であるセルロースアシレートも挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液（ドープ）が作製できる。特に非塩素系有機溶剤において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性の良い溶液の作製が可能となる。
【００７９】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでも良い。
【００８０】
本発明のセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く特に限定されない。それらは、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であり、それぞれさらに置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、ｉｓｏ−ブタノイル、ｔ−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、ｔ−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。
【実施例】
【００８１】
（ハードコート層用塗布液の調製）
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターによる濾過を行い、ハードコート層用塗布液を得た。
メチルエチルケトン ９００ 質量部
シクロヘキサノン １００ 質量部
部分カプロラクトン変性の多官能アクリレート（ＤＰＣＡ?２０、日本化薬（株）製）
７５０ 質量部
シリカゾル（ＭＩＢＫ?ＳＴ、日産化学工業（株）製） ２００ 質量部
光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
５０ 質量部
【００８２】
透明支持体としてのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士フイルム（株）製、屈折率１．４８、厚み８０μｍ）上に、グラビアコーターを用いてハードコート層用塗布液を塗布した。塗布により形成された塗布膜を１００℃で乾燥した後、酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量１５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布膜を硬化させ、ＴＡＣフィルム上に厚さ９μｍのハードコート層を形成した。こうして、ＴＡＣフィルム上にハードコート層が設けられた積層フィルムを得た。積層フィルムは、ハードコート層が内側になるようにカールしていた。このときの積層フィルムのカールの曲率Ｃ０は、２０．９ｍ−１であった。
【００８３】
積層フィルムのカールの曲率は次のようにして測定した。積層フィルムから長手方向の長さが５ｍｍのスリット状のフィルムを切り出した。更に、積層フィルムの幅方向へ１５０ｍｍ間隔でスリット状のフィルムを切断し、複数の測定フィルム１００（縦の長さ５ｍｍ、横の長さ１５０ｍｍ）を得た。図１３に示すように、平らな台１０２の上に、ハードコート層が下側を向くように測定フィルム１００を配した。横方向における測定フィルム１００の両端を結ぶ線分の長さＬと、台１０２から測定フィルム１００のうち最も高い位置１００ｔまでの高さＨとを測定した。そして、長さＬと高さＨとから、積層フィルムの幅方向における測定フィルム１００のカールの曲率を算出した。
【００８４】
（実験１）
曲率Ｃ０のカールを有する積層フィルムに対し、予熱工程と第１相転移工程と第２相転移工程とを順次行った。また、冷却工程は行なっていない。予熱工程では、予熱風を積層フィルムにあて、積層フィルムの温度を７６℃にした。第１相転移工程では、水蒸気接触ケーシング５０内にて、積層フィルムのうちＴＡＣフィルム側に、水蒸気を含む気体（温度Ｔ＝１１０℃、絶対湿度ＡＨ＝５５０ｇ／ｍ３）を接触させた。第１相転移工程に要した時間は１．８秒であった。第１相転移工程により、ＴＡＣフィルムのガラス転移温度は８０℃まで低下した。なお、ガラス転移温度は、セイコーインスツルメント社製の示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用いて昇温速度１０℃／分の条件で行い、測定環境を水蒸気飽和雰囲気として測定した。また、第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘは、１０５℃であった。
【００８５】
（実験２〜３）
第１相転移工程と並行して冷却工程を行ったこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムのカールを矯正した。冷却工程では、積層フィルムのうちハードコート層側へ冷却気体をあてた。冷却工程に用いた冷却気体の温度Ｔａ、及び第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘは、表１に示すとおりである。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実験１〜３での、第１相転移工程及び第２相転移工程を経た積層フィルムについて、前述の方法により、カールの曲率Ｃ１を測定した。カールの曲率Ｃ１の測定値は、表１に示すとおりである。
【００８８】
冷却工程を第１相転移工程と並行して行った実験２〜３では、冷却工程を行っていない実験１に対してカール曲率が小さい、つまりカール矯正能力が向上していることが確認できる。また、第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘに示される通り、冷却工程を行う意義は、水蒸気との接触による積層フィルムの温度上昇を抑える点にあるといえる。このように、第１相転移工程と並行して冷却工程を行うことにより、水蒸気濃度Ｘの低下を抑え、積層フィルムへの水蒸気の吸収が促進された結果、当初のカールを相殺し得る第２の内部応力が増大したものと考えられる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 積層フィルム
１０ｓ 支持層
１０ｈ ハードコート層
２６ 搬送路
２７ 搬送ローラ
３４ カール矯正装置
５０ 水蒸気接触ケーシング
５２ 水蒸気供給ユニット
５３ 冷却気体供給ユニット
５６ 水蒸気
６０ 冷却気体
７１ 第１相転移工程
７２ 第２相転移工程
７３ 冷却工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムのカール矯正方法及び装置並びに積層フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルムのうちセルロースアシレートフィルム等は、その優れた透明性、柔軟性などの特長を有する。このようなポリマーフィルムの用途は、窓ガラスに貼り付けるための窓貼り用フィルム、タッチパネル用フィルム、ＩＴＯ基盤用フィルム、メンブレンスイッチ用フィルム、三次元加飾用フィルム、フラットパネルディスプレイ用の光学機能性フィルム等、多岐にわたる。
【０００３】
上述したような用途のうち、ポリマーフィルムの表面を手、布、タッチペン等で接触する、又は擦るケースが想定される。かかる場合には、ポリマーフィルムの表面に傷がつくことを防ぐために、ポリマーフィルムよりも硬質なハードコート層をポリマーフィルムの表面に設ける。
【０００４】
ハードコート層を表面に有するポリマーフィルムの製造方法の一例を説明する。まず、ポリマーフィルムの表面に、溶剤及び紫外線硬化剤を含む膜（以下、紫外線硬化性膜と称する）を形成する（膜形成工程と称する）。次に、紫外線硬化性膜から溶剤を蒸発させる。第３に、紫外線の照射により、紫外線硬化性膜に含まれる紫外線硬化剤の重合を行う（重合工程と称する）。この重合工程により、紫外線硬化性膜から、紫外線硬化剤の重合体を含む膜（以下、重合体膜と称する）を得ることができる。こうして、ポリマーフィルムからなる支持層と重合体膜からなるハードコート層とを有する積層フィルムを製造することができる。
【０００５】
しかしながら、紫外線硬化剤の重合反応により、積層フィルムは、ハードコート層が内側を向くようにカールしてしまう。そこで、重合工程を経た積層フィルムに水蒸気を吹きつける工程（以下、水蒸気接触工程と称する）により、積層フィルムのカールを矯正していた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９５０５１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、製造された積層フィルムのカールを矯正するためには、積層フィルムに水蒸気接触工程を一定期間行う必要がある。このため、生産効率を向上させるためには、水蒸気接触工程に要する時間を短縮することが必要となる。
【０００８】
また、積層フィルムを大量製造する場合、所定の速度で搬送される帯状の支持フィルムに膜形成工程、乾燥工程、重合工程及び水蒸気接触工程を順次行う。そして、支持フィルムの搬送速度が大きくなる（例えば、２０ｍ／分以上）につれて、水蒸気接触工程を行う水蒸気接触装置を搬送方向に長くしなければならない。
【０００９】
特許文献１には、水蒸気接触工程に要する時間を短縮する方策について記載されていない。このように、特許文献１に記載の方法では、積層フィルムの生産効率の向上と、積層フィルムのカール矯正に供する装置の省スペース化との両立を図ることができない。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、フィルムのカール矯正方法及び装置並びに積層フィルムの製造方法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】
本発明のフィルムのカール矯正方法は、カールした状態のフィルムのうち外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで、前記外側表面よりも高温の蒸気を前記外側表面に接触させる第１相転移工程と、前記ゴム状態の外層がガラス状態となるまで、前記蒸気の接触を停止する第２相転移工程と、前記第１相転移工程と並行して行われ、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記カールしたフィルムのうち内側表面を冷却する冷却工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記第１相転移工程における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように前記冷却を行うことが好ましい。また、前記冷却は、前記外層がゴム状態であるときに行うことが好ましい。
【００１３】
前記温度Ｔｆ１よりも低温の気体を前記内側表面にあてて前記冷却を行っても良いし、前記温度Ｔｆ１よりも低温のローラを前記内側表面に接触させて前記冷却を行っても良い。
【００１４】
前記フィルムはウェブ状であり、前記フィルムは幅方向にてカールし、前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことが好ましい。また、前記フィルムは前記蒸気をなす物質の吸収が可能な材料から形成されることが好ましい。更に、前記蒸気は水蒸気であることが好ましい。
【００１５】
本発明の積層フィルムの製造方法は、モノマーからなる膜を前記フィルムに形成する膜形成工程と、前記モノマーの重合により、前記フィルムに重合膜が重なる積層フィルムを得る重合工程と、前記重合工程により前記積層フィルムに生じたカールを矯正するカール矯正工程とを有し、前記カール矯正工程では、上記のフィルムのカール矯正方法を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィルムのカール矯正装置は、カールした状態のフィルムのうち外側表面に前記外側表面よりも高温の蒸気を接触させる蒸気接触手段と、前記フィルムのうち内側表面を冷却する冷却手段と、前記蒸気接触手段による前記蒸気の供給の開始及び停止を制御する蒸気接触制御手段と、前記冷却手段による前記冷却の開始及び停止を制御する冷却制御手段とを有し、前記蒸気接触制御手段は、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで前記外側表面へ前記蒸気を供給した後、ゴム状態となった前記外層が再びガラス状態となるまで前記蒸気の供給を停止し、前記冷却制御手段は、前記蒸気が前記外側表面に接触する間、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とする。
【００１７】
前記冷却制御手段は、前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記蒸気の接触時の｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように、前記内側表面の冷却を行うことが好ましい。また、前記冷却制御手段は、前記外層がゴム状態であるときに、前記内側表面の冷却を開始することが好ましい。
【００１８】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷気を前記内側表面にあてても良いし、温度が前記内側表面よりも低い冷却ローラを前記内側表面に接触させても良い。
【００１９】
前記フィルムはウェブ状であり、前記フィルムは幅方向にてカールし、前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カールした状態のフィルムのうち外側表面へ蒸気を含む気体を接触させ、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層をゴム状態にする第１相転移工程と並行して、内側表面を冷却する冷却工程を行うため、カールの矯正を短時間で行うことができる。したがって、本発明によれば、積層フィルムの生産効率の向上と、積層フィルムのカール矯正に供する装置の省スペース化との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】積層フィルムの概要を示す側面図である。
【図２】積層フィルム製造設備の概要を示す説明図である。
【図３】第１のカール矯正装置の概要を示す側面図である。
【図４】水蒸気供給ユニット及び冷却気体供給ユニットの概要を示す断面図である。
【図５】第１相転移工程及び第２相転移工程により、積層フィルムのカールが矯正される様子を示す説明図である。（ａ）は第１相転移工程前において、カール状態の積層フィルムの概要を示すものである。（ｂ）は第１相転移工程中における積層フィルムについてのものであり、（ｃ）は第２相転移工程後の積層フィルムについてのものである。
【図６】横軸は時間、縦軸は温度であり、冷却工程を行わずに、第１相転移工程及び第２相転移工程を行ったときの温度Ｔｆ１（実線）及び温度Ｔｇ（破線）の推移を示すグラフである。
【図７】横軸は時間、縦軸は水蒸気濃度Ｘであり、第１相転移工程における水蒸気濃度Ｘの推移を示すグラフである。
【図８】横軸は時間、縦軸は温度であり、第１相転移工程において冷却工程を行った場合の温度Ｔｆ１（実線）及び温度Ｔｇ（破線）の推移、並びに、冷却工程を行わずに第１相転移工程を行ったときの温度Ｔｆ１（二点鎖線）の推移を示すグラフである。
【図９】横軸は時間、縦軸は水蒸気濃度Ｘであり、第１相転移工程において冷却工程を行った場合の水蒸気濃度Ｘ（実線）の推移、及び冷却工程を行わずに第１相転移工程を行ったときの水蒸気濃度Ｘ（二点鎖線）の推移を示すグラフである。
【図１０】第２のカール矯正装置の概要を示す断面図である。
【図１１】オレシワの概要を示す平面図である。
【図１２】オレシワの概要を示すＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】カールの曲率を算出するために必要な、測定フィルムの長さＬ及び高さＨの概要を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
積層フィルム１０は、図１に示すように、支持層１０ｓと、支持層１０ｓに重なり、支持層１０ｓよりも硬いハードコート層１０ｈとを有する。積層フィルム１０の厚さｄは、特に限定されないが、５μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。また、支持層１０ｓの厚さｄｓとハードコート層１０ｈの厚さｄｈとの比ｄｈ／ｄｓは、例えば、０．０４以上０．５０以下であることが好ましく、０．１０以上０．４０以下であることがより好ましい。
【００２３】
積層フィルム１０は、図２に示す積層フィルム製造設備２０にて製造される。積層フィルム製造設備２０は、ロール状の支持フィルム（以下、支持フィルムロールと称する）２１から帯状の支持フィルム２２を送り出す送り出し部２３と、支持フィルム２２を用いて積層フィルム１０をつくる製造ユニット２４と、積層フィルム１０を巻き芯にロール状に巻き取る巻き取り部２５とを有する。
【００２４】
送り出し部２３と巻き取り部２５との間には、製造ユニット２４を貫通するように搬送路２６が形成される。搬送路２６には、送り出し部２３から巻き取り部２５に向かって複数の搬送ローラ２７が並べられる。
【００２５】
支持フィルム２２の形成材料は、特に限定されないが、ポリマーであることが好ましい。そして、ポリマーとしては、例えば、セルロースアシレート、環状ポリオレフィン、ラクトン環含有重合体、環状ポリオレフィン、ポリカーボネイト等があげられる。なお、セルロースアシレートの詳細については後述する。また、積層フィルム１０が光学用途のものである場合には、支持フィルム２２の形成材料として、光透過性を有するものであることが好ましい。
【００２６】
製造ユニット２４は、支持フィルム２２に膜３０を形成する膜形成装置３１と、膜３０を乾燥する膜乾燥装置３２と、膜３０に所定の紫外線を照射する照射装置３３と、紫外線照射によりつくられた積層フィルム１０のカールを矯正するカール矯正装置３４とが、送り出し部２３から巻き取り部２５に向って順次設けられる。なお、カール矯正装置３４と巻き取り部２５との間に、積層フィルム１０を乾燥するフィルム乾燥装置３８を設けてもよい。
【００２７】
膜形成装置３１は、塗布液を流出するダイ４０を有する。ダイ４０は、支持フィルム２２の表面に塗布液を塗布する。塗布液の塗布により、支持フィルム２２の表面には、塗布液からなる膜３０が形成される。塗布液は、紫外線硬化性材料を適当な溶剤に溶解若しくはコロイド状分散して作製される。この際、紫外線硬化性材料の濃度は、用途に応じて適宜選択されるが、一般的には、１０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
紫外線硬化性材料としては、例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを用いることが好ましい。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
【００２９】
溶剤としては、支持フィルム２２をなす物質を溶解させない化合物であることが好ましい。また、積層フィルム１０における支持層１０ｓとハードコート層１０ｈとの密着性を向上させるために、支持フィルム２２をなす物質を膨潤させる化合物であることが好ましい。更に、溶剤としては、紫外線硬化性材料が沈殿を生じることなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく、２種類以上の溶剤を併用することもできる。
【００３０】
溶剤の好ましい例としては、分散媒体としては、アルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。具体的には、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノアセテート等）、ケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等）、エステル（例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、乳酸エチル等）、脂肪族炭化水素（例えばヘキサン、シクロヘキサン、ハロゲン化炭化水素（例えばメチレンクロライド、メチルクロロホルム等）、芳香族炭化水素（例えばトルエン、キシレン等）、アミド（例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン等）、エーテル（例えばジオキサン、テトラハイドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等）、エーテルアルコール（例えば１−メトキシ−２−プロパノール、エチルセルソルブ、メチルカルビノール等）、フルオロアルコール類（例えば、特開平８−１４３７０９号公報段落番号［００２０］、特開平１１−６０８０７号公報段落番号［００３７］等に記載の化合物） が挙げられる。
【００３１】
これらの溶剤は、それぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、イソプロパノール、ブタノールが挙げられる。また、ケトン溶剤（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）を主にした塗布溶剤系も好ましく用いられ、ケトン系溶剤の含有量が硬化性組成物に含まれる全溶剤の１０質量％以上であることが好ましい。より好ましくは３０質量％以上である。
【００３２】
膜乾燥装置３２は、膜３０に乾燥風４３をあてる乾燥風供給機４４を有する。照射装置３３は、膜３０に紫外線を照射する紫外線照射機４６を有する。紫外線照射機４６は、紫外線を発生する光源を有する。紫外線を発生する光源として、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。
【００３３】
カール矯正装置３４は、積層フィルム１０のカールを矯正する。カール矯正装置３４の詳細は後述する。フィルム乾燥装置３８は、積層フィルム１０に乾燥風４９をあてる乾燥風供給機４８を有する。乾燥風４９との接触により、積層フィルム１０に含まれる水や溶剤等が蒸発する。
【００３４】
（カール矯正装置）
カール矯正装置３４は、図３及び図４に示すように、入口５０ｉ及び出口５０ｏを有する水蒸気接触ケーシング５０を備える。水蒸気接触ケーシング５０内には入口５０ｉから出口５０ｏに向かって搬送ローラ２７が並べられる。こうして、水蒸気接触ケーシング５０内では、入口５０ｉから出口５０ｏに向かって搬送路２６が形成される。
【００３５】
水蒸気接触ケーシング５０内には、水蒸気供給ユニット５２と冷却気体供給ユニット５３とセンサユニット５４とが設けられる。水蒸気供給ユニット５２は搬送路２６の一方側に設けられ、冷却気体供給ユニット５３は搬送路２６の他方側に設けられる。センサユニット５４は、水蒸気供給ユニット５２よりも上流側から下流側にかけて、搬送路２６に沿って並べられる。
【００３６】
（水蒸気供給ユニット）
水蒸気供給ユニット５２は、水蒸気５６を送り出す送出口５２ａと水蒸気５６を吸引する吸引口５２ｂとを有する。水蒸気供給ユニット５２は、搬送路２６を搬送される積層フィルム１０の支持層１０ｓと送出口５２ａが対向するように配される。また、水蒸気供給ユニット５２は、隣り合う搬送ローラ２７の間に配されることが好ましい。吸引口５２ｂは、送出口５２ａよりも搬送方向の上流側及び下流側に設けられることが好ましい。なお、吸引口５２ｂを、送出口５２ａよりも搬送方向の上流側及び下流側のいずれか一方に設けても良い。
【００３７】
（冷却気体供給ユニット）
冷却気体供給ユニット５３は、冷却気体６０を送り出す送出口５３ａを有する。冷却気体供給ユニット５３は、搬送路２６を搬送される積層フィルム１０のハードコート層１０ｈと送出口５３ａが対向するように配される。なお、冷却気体供給ユニット５３に、冷却気体６０を吸引する吸引口を設けても良い。
【００３８】
水蒸気供給ユニット５２は、送出口５２ａが支持層１０ｓの幅方向両端部と対向するように設けられることが好ましい。また、冷却気体供給ユニット５３は、送出口５３ａがハードコート層１０ｈの幅方向両端部と対向するように設けられることが好ましい。
【００３９】
センサユニット５４は、支持層１０ｓの温度Ｔｆ１を検知する温度センサと、支持層１０ｓ近傍の雰囲気における絶対湿度、すなわち水蒸気量Ｖａを検知する湿度センサとを有する。温度センサとして、例えば、赤外線式温度センサなどを用いることができる。湿度センサとして、例えば、赤外線式湿度センサなどを用いることができる。
【００４０】
制御部６５は、センサユニット５４から支持層１０ｓの温度Ｔｆ１と水蒸気量Ｖａとを読み取る。制御部６５は、温度Ｔｆ１と水蒸気量Ｖａに基づいて、水蒸気供給ユニット５２による水蒸気６５の供給の開始及び停止の制御、又は、冷却気体供給ユニット５３による冷却気体６０の供給の開始及び停止の制御を行う。更に、制御部６５は、水蒸気供給ユニット５２が供給する水蒸気５６の温度等、又は、冷却気体供給ユニット５３が供給する冷却気体６０の温度等を適宜調節する。
【００４１】
（水蒸気）
水蒸気５６は、飽和蒸気及び過熱蒸気のいずれであってもよい。水の沸点をＢＰとするときに、水蒸気５６の温度ＴＢは、例えば、ＢＰ℃以上（ＢＰ＋２０）℃以下であることが好ましい。また、水蒸気５６の温度ＴＢは、水蒸気５６との接触により低下した支持層１０ｓをなす物質のガラス転移温度よりもαだけ高いことが好ましい。ここで、αは６０℃以下である。αが６０℃を超えてしまうと、ガラス状態の支持層１０ｓをゴム状態にさせるために十分な量の水分を支持層１０ｓ内に保持することが困難となる結果、ガラス状態からゴム状態への相転移が困難になるためである。
【００４２】
（冷却気体）
冷却気体６０は、空気であっても良いし、不活性ガスであってもよい。冷却気体６０の温度ＴＡは、温度Ｔｆ１よりも低く、水蒸気５６の温度ＴＢよりも低い。また、（また、ＴＢ−ＴＡ）の値は、０℃より大きく５０℃以下であることが好ましい。
【００４３】
本発明の作用について説明する。積層フィルム製造設備２０では、図２に示すように、送り出し部２３は、支持フィルム２２を搬送路２６へ送り出す。支持フィルム２２は、製造ユニット２４により積層フィルム１０となって、巻き取り部２５へ送られる。巻き取り部２５は、積層フィルム１０を巻き芯に巻き取る。
【００４４】
次に、製造ユニット２４における詳細を説明する。膜形成装置３１は、支持フィルム２２の表面に膜３０を形成する。膜乾燥装置３２は膜３０に乾燥風４３をあてて、膜３０から溶剤を蒸発させる。照射装置３３は、膜３０に紫外線を照射する。紫外線の照射により、紫外線硬化性材料の重合が行われる。紫外線硬化性材料の重合により、膜３０はハードコート層１０ｈ（図１参照）となる。こうして、支持フィルム２２からなる支持層１０ｓ（図１参照）と、ハードコート層１０ｈ（図１参照）とを有する積層フィルム１０が製造される。
【００４５】
ここで、紫外線硬化性材料の重合に起因して体積が減少する結果、積層フィルム１０には第１の内部応力が発生する。そして、第１の内部応力の発生により、ハードコート層１０ｈが内側を向くようにカールしてしまう（図５（ａ）参照）。積層フィルム１０に生じたカールを矯正するため、図３に示す水蒸気接触ケーシング５０では、第１相転移工程７１と第２相転移工程７２とを連続して行う（図６参照）。
【００４６】
（第１相転移工程）
時間ｔ１から時間ｔ２にかけて行われる第１相転移工程７１では、水蒸気供給ユニット５２は、制御部６５の制御の下、カール状態の積層フィルム１０の支持層１０ｓへ水蒸気５６をあてる（図３及び図４参照）。水蒸気５６との接触により、支持層１０ｓの含水率が上昇する結果、図６に示すように、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇ（破線）が低下する。そして、ガラス転移温度Ｔｇ（破線）が支持層１０ｓの温度Ｔｆ１（実線）を下回ると、支持層１０ｓではガラス状態からゴム状態への相転移（以下、第１相転移と称する）が起こる（図５（ｂ）参照）。なお、第１相転移は、支持層１０ｓ全体で起こっても良いし、支持層１０ｓのうち、表層部分のみで起こっても良い。また、時間ｔ２は、第１相転移が起きた時点としても良いし、第１相転移の後としても良い。
【００４７】
（第２相転移工程）
時間ｔ２から時間ｔ３にかけて行われる第２相転移工程７２では、水蒸気供給ユニット５２は、制御部６５の制御の下、支持層１０ｓへの水蒸気５６の供給を停止する。これにより、支持層１０ｓにおける含水率が低下する結果、図６に示すように、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇ（破線）が上昇する。そして、ガラス転移温度Ｔｇ（破線）が支持層１０ｓの温度Ｔｆ１（実線）を上回ると、支持層１０ｓではゴム状態からガラス状態への相転移（以下、第２相転移と称する）が起こる。
【００４８】
第２相転移の際には、支持層１０ｓの収縮が起こる。支持層１０ｓの収縮の結果、支持層１０ｓに第２の内部応力が発生する。第２の内部応力は当初のカールを相殺し得る。このように、第１相転移が起こるまで支持層１０ｓへ水蒸気５６の接触を行う第１相転移工程７１と、第２相転移が起こるまで、支持層１０ｓへ水蒸気５６の接触を停止する第２相転移工程７２により、第２の内部応力を発生させて、当初のカールを矯正することができる（図５（ｃ）参照）。
【００４９】
ここで、第２の内部応力を発生させるためには、第１相転移工程７１において、支持層１０ｓのガラス転移温度Ｔｇが支持層１０ｓの温度Ｔｆ１よりも低くなり、ガラス状態の支持層１０ｓがゴム状態となるまで、水蒸気５６を支持層１０ｓに吸収させる必要がある。更に、単位時間当たりの支持層１０ｓへの水蒸気５６の吸収量ＫＲは、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘが高くなるに従い多くなり、水蒸気濃度Ｘが低くなるに従いほど小さくなる。
【００５０】
ここで、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘは、温度がＴｆ１である支持層１０ｓ近傍の単位体積当たりの雰囲気に含まれる水蒸気量Ｖａを、温度Ｔｆ１における単位体積当たりの雰囲気の飽和水蒸気量Ｖｓで除したものであり、制御部６５により算出される。支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘの算出方法は、例えば、次のように行う。まず、制御部６５は、センサユニット５４から支持層１０ｓの温度Ｔｆ１と、支持層１０ｓ近傍の雰囲気に含まれる水蒸気量Ｖａとを読み取る。次に、制御部６５は、温度Ｔｆ１における飽和水蒸気量Ｖｓを算出する。最後に、制御部６５は、水蒸気量Ｖａを飽和水蒸気量Ｖｓで除することにより、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘを求めることができる。
【００５１】
第１相転移工程７１では、所定の量の水蒸気５６を支持層１０ｓに吸収させるために、支持層１０ｓに水蒸気５６を接触させる。そして、水蒸気５６の温度は支持層１０ｓの温度Ｔｆ１よりも高い。このため、第１相転移工程７１では、水蒸気５６の持つ熱エネルギーが積層フィルム１０に蓄積される結果、支持層１０ｓの温度Ｔｆ１は上昇してしまう。一方、支持層１０ｓ近傍の雰囲気における水蒸気量Ｖａは略一定である。このように、第１相転移工程７１では時間の経過と共に水蒸気濃度Ｘが低下する結果（図７参照）、第１相転移工程７１における水蒸気５６の吸収量ＫＲが小さくなってしまう。
【００５２】
（冷却工程）
本発明では、図８に示すように、第１相転移工程７１と並行して冷却工程７３を行う。冷却工程７３では、冷却気体供給ユニット５３が冷却気体６０をハードコート層１０ｈにあてて、ハードコート層１０ｈを冷却する。そして、この冷却工程７３により、温度Ｔｆ１（実線）を、冷却工程７３を行わなかった場合の温度Ｔｆ１（二点鎖線）よりも低いものにすることができる。更に、冷却工程７３により、水蒸気濃度Ｘ（実線）を、冷却工程７３を行わなかった場合の水蒸気濃度Ｘ（二点鎖線）よりも高いものにすることができる（図９参照）。このように、冷却工程７３によれば、支持層１０ｓにおける水蒸気濃度Ｘの低下を抑えることができる。
【００５３】
したがって、本発明によれば、第１相転移工程７１に起因する水蒸気濃度Ｘの低下を抑えるように、ハードコート層１０ｈを冷却する冷却工程７３を行うため、水蒸気５６の吸収効率の低下を抑えることが可能となる。このように、本発明によれば、短時間で第１相転移工程７１を行い、短時間でカールの矯正を行うことができる。
【００５４】
冷却工程７３の開始時間ｔｘは、水蒸気の吸収効率の向上を目的とする場合には、時間ｔ１以後であって時間ｔ２以前であれば、特に限定されないが、支持層１０ｓがゴム状態となっている間（図８参照）であることがより好ましい。なお、第１相転移工程７１における温度Ｔｆ１の急激な上昇を抑えることを目的として、冷却工程７３を第１相転移工程７１よりも先に開始してもよい。一方、冷却工程７３の終了時間は、時間ｔ２と同時であってもよいし、時間ｔ２より前であっても良い。
【００５５】
また、ハードコート層１０ｈの冷却は、水蒸気の接触時、すなわち第１相転移工程７１における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜の値が小さくなるように行うことが好ましい。ガラス状態の支持層１０ｓに対して冷却工程７３を行う場合には、ガラス状態からゴム状態への相転移が遅れない程度に行うことが好ましい。ゴム状態の支持層１０ｓに対して冷却工程７３を行う場合には、温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇを下回らないように、ハードコート層１０ｈを冷却すればよく、温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇに近づくように、ハードコート層１０ｈを冷却することが好ましい。冷却工程７３により、ゴム状態の支持層１０ｓの温度Ｔｆ１がガラス転移温度Ｔｇを下回ると、支持層１０ｓがゴム状態を維持できない。この結果、十分な大きさの第２の内部応力を発生させることが困難となる。したがって、支持層１０ｓへ水蒸気５６を接触させている間は、ゴム状態の支持層１０ｓがガラス状態とならない程度に、ハードコート層１０ｈを冷却することが、エネルギー利用効率およびカール矯正能力の点で好ましい。更に、ハードコート層１０ｈの冷却は、結露が生じない程度に行うことが好ましい。例えば、冷却気体６０の温度と水蒸気５４の温度との差は、５０℃以内であることが好ましい。
【００５６】
冷却工程７３において、水蒸気濃度Ｘの値は０．８以上４．４以下であることが好ましく、２．５以上４．０以下であることがより好ましい。
【００５７】
なお、上記実施形態では、冷却工程７３を第１相転移工程７１と並行して行ったが、本発明はこれに限られず、後冷却工程を加えても良い。後冷却工程は、第２相転移工程と並行して行われ、収縮の規模を大きくするために、ハードコート層１０ｈを冷却する。この後冷却工程により、第２の内部応力をより大きく発生させることができる。
【００５８】
上記実施形態では、支持層１０ｓの幅方向両端部に水蒸気５６をあて、ハードコート層１０ｈの幅方向両端部に冷却気体６０をあてたが、本発明はこれに限られない。例えば、支持層１０ｓの幅方向全域にわたり水蒸気５６をあててもよい。この場合には、冷却気体６０をあてる部分は、ハードコート層１０ｈのうち、幅方向両端部のみでもよいし、幅方向全域にわたっていてもよい。
【００５９】
なお、少なくとも、支持層１０ｓの幅方向両端部に水蒸気５６をあて、ハードコート層１０ｈの幅方向両端部に冷却気体６０をあてることが好ましい。積層フィルム１０のうち少なくとも幅方向両端部においてカールの矯正が行われていれば、ケーシング等に設けられたスリット状の開口を積層フィルム１０が通過する場合、ケーシング等に接触せずに積層フィルム１０を搬送することができるためである。
【００６０】
上記実施形態では、冷却工程７３において、支持層１０ｓの冷却のために、冷却気体供給ユニット５３を用いて支持層１０ｓに冷却気体６０をあてたが、本発明はこれに限られず、冷却気体供給ユニット５３に代わりに冷却ローラを用いて、支持層１０ｓを冷却してもよい。以下、冷却ローラを用いた冷却工程を行う場合の水蒸気接触ケーシングについて説明するが、上記実施形態と同一の装置、部品などについては同一の符号を付し、その詳細の説明は省略し、上記実施形態と異なる部分を説明する。
【００６１】
図１０に示すように、水蒸気接触ケーシング５０内には冷却ロール８０が配される。冷却ロール８０は、搬送路２６の幅方向両端に配される。冷却ロール８０には、ローラ温度調節装置が設けられる。ローラ温度調節装置は、伝熱媒体（水やオイル等）の流通可能なジャケットと、制御部６５の制御の下、伝熱媒体の温度を調節する温度調節機と、ジャケット及び温度調節部の間で伝熱媒体を循環させる循環機とを備えることが好ましい。
【００６２】
冷却ロール８０は搬送路２６の幅方向両端に配されるため、積層フィルム１０が搬送路２６を搬送されると、冷却ロール８０は積層フィルム１０のうち支持層１０ｓの幅方向両端部を支持する。冷却ロール８０の支持により、支持層１０ｓの幅方向両端部を冷却することができる。
【００６３】
冷却ロール８０の温度ＴＲは、温度Ｔｆ１よりも低く、水蒸気５６の温度ＴＢよりも低い。また、（ＴＢ−ＴＲ）の値は、０℃より大きく５０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
上記実施形態では、搬送路２６の幅方向両端のみに冷却ロール８０を配したが、幅方向全域にわたって冷却ロール８０を配しても良い。幅方向の全域において支持可能な冷却ロール８０を用いて、幅方向の全域において支持層１０ｓの冷却を行うことができる。
【００６５】
なお、冷却ロール８０とともに、冷却気体供給ユニット５３を併用しても良い。
【００６６】
冷却工程７３における支持層１０ｓの冷却方法は、冷却ローラを用いて支持層１０ｓを冷却する接触冷却型と、冷却気体を用いて支持層１０ｓを冷却する非接触冷却型とのいずれを用いることができる。しかしながら、接触冷却型の場合には、支持層１０ｓとの接触により、積層フィルム１０が変形する、又は積層フィルム１０にオレシワが発生する弊害が考えられる。このような変形やオレシワ故障を考慮すると、冷却工程７３における支持層１０ｓの冷却方法としては、非接触冷却型のほうが好ましい。
【００６７】
図１１及び図１２に示すように、オレシワ２０５は、積層フィルム１０の表面から突出し、積層フィルム１０の搬送方向Ａに向かって伸びるように形成される。このようなオレシワ２０５は、高さＨが１ｍｍ程度となる場合もある。このようなオレシワ２０５が発生した部分は、製品として用いることができない。
【００６８】
オレシワの発生プロセスは、以下の通り推測される。
【００６９】
（オレシワの発生プロセスその１）
支持層１０ｓのうち搬送ローラ２７と接触している部分は、搬送ローラ２７の周面との摩擦力により巾方向への膨張することが困難である。このため、当該部分にて膨張が起こると当該部分は厚み方向へ膨張する結果、積層フィルム１０が搬送ローラ２７の周面に対して起立するように折れ曲がってしまう。こうして、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７０】
（オレシワの発生プロセスその２）
支持層１０ｓの温度よりも低い温度（例えば、２０〜３０℃低い）の搬送ローラ２７を用いて積層フィルム１０を搬送した場合、搬送ローラ２７と接触した支持層１０ｓでは収縮が起こる。搬送ローラ２７との接触に起因する支持層１０ｓの収縮により、積層フィルム１０のうち搬送ローラよりも搬送方向上流側の部分、及び搬送方向下流側の部分とでは、幅が異なる。この幅の差に起因して、内部応力が発生する結果、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７１】
（オレシワの発生プロセスその３）
支持層１０ｓの一部において、ゴム状態からガラス状態への相転移が起こると、相転移に起因する支持層１０ｓの収縮が起こる。そして、収縮している状態の支持層１０ｓが搬送ローラ２７と接触すると、同様にして、オレシワ２０５が積層フィルム１０に発生してしまう。
【００７２】
上記実施形態では、積層フィルムのカールの矯正のために水蒸気を用いたが、本発明は水蒸気に限られず、蒸気であれば良い。この蒸気としては、支持フィルム２２を軟化させ得る物質の蒸気であり、より詳しくは、支持フィルム２２を構成する物質のガラス転移温度Ｔｇを低下させ得るものの蒸気である。当該物質としては、塩化メチレン、水、有機溶剤、水及び有機溶剤の混合物、または二以上の有機溶剤の混合物のいずれでもよい。有機溶剤としては、ジクロロメタン、酢酸メチル、アセトンなどがあげられる。
【００７３】
上記実施形態では、紫外線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液を用いたが、本発明はこれに限られず、紫外線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液の代わりに、電子線硬化性材料と溶剤とを含む塗布液を用いてもよい。この場合には、紫外線の照射に代えて、電子線の照射を行えばよい。
【００７４】
上記実施形態では、２層構造の積層フィルム１０に生じたカールを矯正したが、本発明はこれに限られない。フィルムが蒸気をなす物質を吸収できる場合には、層の数、又は層構造を有するか否かに関わらず、フィルムに生じたカールを矯正することもできる。
【００７５】
（セルロースアシレート）
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、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、すなわち、アシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）において、Ａ及びＢは、アシル基の置換度を表わし、Ａはアセチル基の置換度、またＢは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（ＩＩ） ０≦Ａ≦３．０
（ＩＩＩ） ０≦Ｂ≦２．９
【００７６】
セルロースを構成する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、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化は置換度１である）を意味する。
【００７７】
全アシル化置換度、即ち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６は２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２はグルコース単位の２位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「２位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ３は３位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「３位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ６は６位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「６位のアシル置換度」とも言う）である。
【００７８】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位及び６位の水酸基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位，３位及び６位の水酸基の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、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳＢは０．３０以上であり、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であるが、より好ましくは２５％以上が６位水酸基の置換基であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位の置換度が０．７５以上であり、さらには０．８０以上であり特には０．８５以上であるセルロースアシレートも挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液（ドープ）が作製できる。特に非塩素系有機溶剤において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性の良い溶液の作製が可能となる。
【００７９】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでも良い。
【００８０】
本発明のセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く特に限定されない。それらは、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であり、それぞれさらに置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、ｉｓｏ−ブタノイル、ｔ−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、ｔ−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。
【実施例】
【００８１】
（ハードコート層用塗布液の調製）
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターによる濾過を行い、ハードコート層用塗布液を得た。
メチルエチルケトン ９００ 質量部
シクロヘキサノン １００ 質量部
部分カプロラクトン変性の多官能アクリレート（ＤＰＣＡ?２０、日本化薬（株）製）
７５０ 質量部
シリカゾル（ＭＩＢＫ?ＳＴ、日産化学工業（株）製） ２００ 質量部
光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
５０ 質量部
【００８２】
透明支持体としてのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士フイルム（株）製、屈折率１．４８、厚み８０μｍ）上に、グラビアコーターを用いてハードコート層用塗布液を塗布した。塗布により形成された塗布膜を１００℃で乾燥した後、酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量１５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布膜を硬化させ、ＴＡＣフィルム上に厚さ９μｍのハードコート層を形成した。こうして、ＴＡＣフィルム上にハードコート層が設けられた積層フィルムを得た。積層フィルムは、ハードコート層が内側になるようにカールしていた。このときの積層フィルムのカールの曲率Ｃ０は、２０．９ｍ−１であった。
【００８３】
積層フィルムのカールの曲率は次のようにして測定した。積層フィルムから長手方向の長さが５ｍｍのスリット状のフィルムを切り出した。更に、積層フィルムの幅方向へ１５０ｍｍ間隔でスリット状のフィルムを切断し、複数の測定フィルム１００（縦の長さ５ｍｍ、横の長さ１５０ｍｍ）を得た。図１３に示すように、平らな台１０２の上に、ハードコート層が下側を向くように測定フィルム１００を配した。横方向における測定フィルム１００の両端を結ぶ線分の長さＬと、台１０２から測定フィルム１００のうち最も高い位置１００ｔまでの高さＨとを測定した。そして、長さＬと高さＨとから、積層フィルムの幅方向における測定フィルム１００のカールの曲率を算出した。
【００８４】
（実験１）
曲率Ｃ０のカールを有する積層フィルムに対し、予熱工程と第１相転移工程と第２相転移工程とを順次行った。また、冷却工程は行なっていない。予熱工程では、予熱風を積層フィルムにあて、積層フィルムの温度を７６℃にした。第１相転移工程では、水蒸気接触ケーシング５０内にて、積層フィルムのうちＴＡＣフィルム側に、水蒸気を含む気体（温度Ｔ＝１１０℃、絶対湿度ＡＨ＝５５０ｇ／ｍ３）を接触させた。第１相転移工程に要した時間は１．８秒であった。第１相転移工程により、ＴＡＣフィルムのガラス転移温度は８０℃まで低下した。なお、ガラス転移温度は、セイコーインスツルメント社製の示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用いて昇温速度１０℃／分の条件で行い、測定環境を水蒸気飽和雰囲気として測定した。また、第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘは、１０５℃であった。
【００８５】
（実験２〜３）
第１相転移工程と並行して冷却工程を行ったこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムのカールを矯正した。冷却工程では、積層フィルムのうちハードコート層側へ冷却気体をあてた。冷却工程に用いた冷却気体の温度Ｔａ、及び第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘは、表１に示すとおりである。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実験１〜３での、第１相転移工程及び第２相転移工程を経た積層フィルムについて、前述の方法により、カールの曲率Ｃ１を測定した。カールの曲率Ｃ１の測定値は、表１に示すとおりである。
【００８８】
冷却工程を第１相転移工程と並行して行った実験２〜３では、冷却工程を行っていない実験１に対してカール曲率が小さい、つまりカール矯正能力が向上していることが確認できる。また、第１相転移工程の完了時における積層フィルムの温度Ｔｆｘに示される通り、冷却工程を行う意義は、水蒸気との接触による積層フィルムの温度上昇を抑える点にあるといえる。このように、第１相転移工程と並行して冷却工程を行うことにより、水蒸気濃度Ｘの低下を抑え、積層フィルムへの水蒸気の吸収が促進された結果、当初のカールを相殺し得る第２の内部応力が増大したものと考えられる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 積層フィルム
１０ｓ 支持層
１０ｈ ハードコート層
２６ 搬送路
２７ 搬送ローラ
３４ カール矯正装置
５０ 水蒸気接触ケーシング
５２ 水蒸気供給ユニット
５３ 冷却気体供給ユニット
５６ 水蒸気
６０ 冷却気体
７１ 第１相転移工程
７２ 第２相転移工程
７３ 冷却工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カールした状態のフィルムのうち外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで、前記外側表面よりも高温の蒸気を前記外側表面に接触させる第１相転移工程と、
前記ゴム状態の外層がガラス状態となるまで、前記蒸気の接触を停止する第２相転移工程と、
前記第１相転移工程と並行して行われ、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記カールしたフィルムのうち内側表面を冷却する冷却工程とを有することを特徴とするフィルムのカール矯正方法。
【請求項２】
前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記第１相転移工程における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように前記冷却を行うことを特徴とする請求項１記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項３】
前記冷却は、前記外層がゴム状態であるときに行うことを特徴とする請求項１または２記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項４】
前記温度Ｔｆ１よりも低温の気体を前記内側表面にあてて前記冷却を行うことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項５】
前記温度Ｔｆ１よりも低温のローラを前記内側表面に接触させて前記冷却を行うことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項６】
前記フィルムはウェブ状であり、
前記フィルムは幅方向にてカールし、
前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項７】
前記フィルムは前記蒸気をなす物質の吸収が可能な材料から形成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項８】
前記蒸気は水蒸気であることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項９】
モノマーからなる膜を前記フィルムに形成する膜形成工程と、
前記モノマーの重合により、前記フィルムに重合膜が重なる積層フィルムを得る重合工程と、
前記重合工程により前記積層フィルムに生じたカールを矯正するカール矯正工程とを有し、
前記カール矯正工程では、請求項１ないし８のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法を行うことを特徴とする積層フィルムの製造方法。
【請求項１０】
カールした状態のフィルムのうち外側表面に前記外側表面よりも高温の蒸気を接触させる蒸気接触手段と、
前記フィルムのうち内側表面を冷却する冷却手段と、
前記蒸気接触手段による前記蒸気の供給の開始及び停止を制御する蒸気接触制御手段と、
前記冷却手段による前記冷却の開始及び停止を制御する冷却制御手段とを有し、
前記蒸気接触制御手段は、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで前記外側表面へ前記蒸気を供給した後、ゴム状態となった前記外層が再びガラス状態となるまで前記蒸気の供給を停止し、
前記冷却制御手段は、前記蒸気が前記外側表面に接触する間、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とするフィルムのカール矯正装置。
【請求項１１】
前記冷却制御手段は、前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記蒸気の接触時の｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とする請求項１０記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１２】
前記冷却制御手段は、前記外層がゴム状態であるときに、前記内側表面の冷却を開始することを特徴とする請求項１０または１１記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１３】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷気を前記内側表面にあてることを特徴とする請求項１０ないし１２のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１４】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷却ローラを前記内側表面に接触させることを特徴とする請求項１０ないし１３のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１５】
前記フィルムはウェブ状であり、
前記フィルムは幅方向にてカールし、
前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことを特徴とする請求項１０ないし１４のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１】
カールした状態のフィルムのうち外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで、前記外側表面よりも高温の蒸気を前記外側表面に接触させる第１相転移工程と、
前記ゴム状態の外層がガラス状態となるまで、前記蒸気の接触を停止する第２相転移工程と、
前記第１相転移工程と並行して行われ、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記カールしたフィルムのうち内側表面を冷却する冷却工程とを有することを特徴とするフィルムのカール矯正方法。
【請求項２】
前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記第１相転移工程における｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように前記冷却を行うことを特徴とする請求項１記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項３】
前記冷却は、前記外層がゴム状態であるときに行うことを特徴とする請求項１または２記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項４】
前記温度Ｔｆ１よりも低温の気体を前記内側表面にあてて前記冷却を行うことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項５】
前記温度Ｔｆ１よりも低温のローラを前記内側表面に接触させて前記冷却を行うことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項６】
前記フィルムはウェブ状であり、
前記フィルムは幅方向にてカールし、
前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項７】
前記フィルムは前記蒸気をなす物質の吸収が可能な材料から形成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項８】
前記蒸気は水蒸気であることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法。
【請求項９】
モノマーからなる膜を前記フィルムに形成する膜形成工程と、
前記モノマーの重合により、前記フィルムに重合膜が重なる積層フィルムを得る重合工程と、
前記重合工程により前記積層フィルムに生じたカールを矯正するカール矯正工程とを有し、
前記カール矯正工程では、請求項１ないし８のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正方法を行うことを特徴とする積層フィルムの製造方法。
【請求項１０】
カールした状態のフィルムのうち外側表面に前記外側表面よりも高温の蒸気を接触させる蒸気接触手段と、
前記フィルムのうち内側表面を冷却する冷却手段と、
前記蒸気接触手段による前記蒸気の供給の開始及び停止を制御する蒸気接触制御手段と、
前記冷却手段による前記冷却の開始及び停止を制御する冷却制御手段とを有し、
前記蒸気接触制御手段は、前記外側表面に露呈したガラス状態の外層がゴム状態となるまで前記外側表面へ前記蒸気を供給した後、ゴム状態となった前記外層が再びガラス状態となるまで前記蒸気の供給を停止し、
前記冷却制御手段は、前記蒸気が前記外側表面に接触する間、温度がＴｆ１の前記外側表面の近傍にて単位体積当たりの雰囲気中に含まれる蒸気の量をＶａとし、前記単位体積当たりの雰囲気中における前記温度Ｔｆ１の前記蒸気の飽和量をＶｓとするときに、Ｖａ／Ｖｓで表される蒸気濃度の減少を抑えるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とするフィルムのカール矯正装置。
【請求項１１】
前記冷却制御手段は、前記外層をなす物質のガラス転移温度をＴｇとするときに、前記蒸気の接触時の｜Ｔｆ１−Ｔｇ｜が小さくなるように、前記内側表面の冷却を行うことを特徴とする請求項１０記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１２】
前記冷却制御手段は、前記外層がゴム状態であるときに、前記内側表面の冷却を開始することを特徴とする請求項１０または１１記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１３】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷気を前記内側表面にあてることを特徴とする請求項１０ないし１２のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１４】
前記冷却手段は、温度が前記内側表面よりも低い冷却ローラを前記内側表面に接触させることを特徴とする請求項１０ないし１３のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【請求項１５】
前記フィルムはウェブ状であり、
前記フィルムは幅方向にてカールし、
前記冷却は前記ウェブの幅方向端部に行うことを特徴とする請求項１０ないし１４のうちいずれか１項記載のフィルムのカール矯正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４３９６９（Ｐ２０１２−１４３９６９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１９１（Ｐ２０１１−４１９１）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【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８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【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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