表面処理フィルムの製造方法
【課題】低いコストでかつ簡便に、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる表面処理フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る表面処理フィルムの製造方法は、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂Ａの表面に、表面処理物質を含む表面処理材料Ｂを噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える。
【解決手段】本発明に係る表面処理フィルムの製造方法は、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂Ａの表面に、表面処理物質を含む表面処理材料Ｂを噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムの表面に、帯電防止層又はハードコート層などの表面処理層を形成する表面処理フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂又は環状オレフィン樹脂などの樹脂により形成された樹脂フィルムは、透明性及び表面光沢性に優れている。このため、液晶表示装置又は導光板などの光学材料、並びに車両、自動販売機、電化製品及び建材の内装材又は外装材などの用途に、上記樹脂フィルムは広く用いられている。
【０００３】
上記樹脂フィルムは、塵、埃又はゴミ等が付着しないように、帯電防止処理されることがある。上記帯電防止処理は、一般的には、樹脂フィルムを得るための材料に帯電防止材料を予め添加した組成物をフィルム状に成形し、樹脂フィルムを得ることにより行われている。
【０００４】
また、下記の特許文献１には、支持体の片面に帯電防止剤を含む粘着剤層が設けられた粘着フィルムを用意し、該粘着フィルムを粘着剤層側から樹脂フィルムに貼り付けた後、支持体を剥離して、帯電防止剤を含む粘着剤層を樹脂フィルムに転写することにより、帯電防止剤を含む粘着剤層を表面に有する樹脂フィルムを製造する方法が開示されている。
【０００５】
また、ポリ（メタ）アクリレート樹脂又はポリカーボネート樹脂などの各種の樹脂により形成された樹脂フィルムでは、表面に傷がつきやすいという問題がある。
【０００６】
上記樹脂フィルムの表面の傷つきを抑制するために、樹脂フィルムの表面にハードコート層が形成されることがある。上記ハードコート層は、一般的には、樹脂フィルムを得た後、該樹脂フィルムの表面にハードコート材料を塗布し、乾燥することにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１６５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
樹脂フィルムを得るための材料に帯電防止材料を予め添加した組成物をフィルム状に成形し、樹脂フィルムを得る方法では、充分な帯電防止性能が得られないことがある。
【０００９】
特許文献１に記載の樹脂フィルムの製造方法では、支持体の片面に帯電防止剤を含む粘着剤層が設けられた粘着フィルムを用意しなければならず、更に該粘着フィルムの帯電防止剤を含む粘着剤層を転写する作業を行わなければならず、樹脂フィルムの製造が煩雑であり、製造コストも高くなる。
【００１０】
また、樹脂フィルムを得た後、該樹脂フィルムの表面にハードコート材料を塗布し、乾燥することによりハードコート層を形成する方法でも、樹脂フィルムを得る工程とは別の工程でハードコート層を形成しなければならず、樹脂フィルムの製造が煩雑であり、製造コストも高くなる。
【００１１】
本発明の目的は、低いコストでかつ簡便に、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる表面処理フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の広い局面によれば、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える、表面処理フィルムの製造方法が提供される。
【００１３】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のある特定の局面では、上記表面処理材料として、上記表面処理物質と溶剤とを含む表面処理材料が用いられ、押出しされた樹脂の余熱により、上記溶剤が揮発される。
【００１４】
上記表面処理材料を噴霧する際の上記樹脂の温度は、５５〜１２０℃の範囲内であることが好ましい。上記表面処理材料を噴霧する際の圧力は、０．１〜１ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法の他の特定の局面では、上記表面処理層として、厚みが０．５〜３μｍの範囲内である表面処理層が形成される。
【００１６】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、上記表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層が形成される。
【００１７】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法の別の特定の局面では、上記樹脂フィルムとして、表面に凹凸を有する樹脂フィルムが形成される。
【００１８】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のさらに別の特定の局面では、上記樹脂フィルムとして光学フィルムが形成され、該光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムが得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法では、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出し、更に押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得るので、低いコストでかつ簡便に表面処理フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法に用いられる装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００２２】
図１に、本発明の一実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法に用いられる装置を概略構成図で示す。図１に示す装置１は、溶融押出成形法により、樹脂をフィルム状に成膜するために用いられる装置である。
【００２３】
図１に示すように、樹脂をフィルム状に成膜する際には、先ず、押出機２内で、樹脂を加熱して溶融させる。押出機２から溶融した樹脂を押出し、金型５に供給する。押出機２と金型５との間には、ギアポンプ３が配置されている。また、押出機２と金型５との間には、フィルター４が配置されている。フィルター４は、ギアポンプ３と金型５との間に配置されている。ただし、ギアポンプ３及びフィルター４は、必ずしも用いられている必要はない。
【００２４】
金型５に供給された樹脂を金型５の開口から押出し、排出し、樹脂をフィルム状に成膜する。排出されたフィルム状の樹脂Ａを、冷却ロール１２に接触させて、冷却する。冷却ロール１２に樹脂Ａを押圧し、かつフィルム状の樹脂の表面に凹凸を形成するために、表面に凹凸を有するロール１１が設けられている。本実施形態では、ロール１１は、賦型ロールである。従って、冷却ロール１２とロール１１との間を樹脂Ａを通過させることにより、一方の面ａ１に凹凸が形成されておらず、かつ他方の面ａ２に凹凸が形成されているフィルム状の樹脂Ａが得られる。
【００２５】
賦型ロールにかえて、タッチロール又は冷却ロールを用いてもよい。該タッチロールにかえて、エアナイフ又は静電ピニング等を用いてもよい。
【００２６】
冷却ロール１２により冷却された樹脂Ａを、冷却ロール１３，１４により更に冷却し、巻き取る。
【００２７】
図１に示す装置では、冷却ロール１３を通過したフィルム状の樹脂Ａに、表面処理物質を含む表面処理材料Ｂを噴霧するための噴霧装置１５，１６が設置されている。
【００２８】
噴霧装置１５，１６のノズル１５ａ，１６ａからそれぞれ、フィルム状に押出しされた樹脂Ａに表面処理材料Ｂを噴霧することにより、樹脂Ａの表面が表面処理される。表面処理材料Ｂは、必要に応じて溶剤が除去され、表面処理層となる。樹脂Ａは、固化することにより、樹脂フィルムとなる。このようにして、樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの表面に表面処理層とを有する表面処理フィルムを得ることができる。
【００２９】
図１に示す装置の使用により、表面処理をインラインで行うことができる。すなわち、押出成膜ライン上で、表面処理を行うことができる。本実施形態では、押出成膜ライン上で、フィルム状に押し出された樹脂Ａを表面処理する。
【００３０】
噴霧装置１５は、樹脂Ａの一方の面ａ１側に配置されている。従って、噴霧装置１５により噴霧された表面処理材料Ｂは、樹脂Ａの凹凸が形成されていない一方の面ａ１に噴霧される。噴霧装置１６は、樹脂Ａの他方の面ａ２側に配置されている。従って噴霧装置１６により噴霧された表面処理材料Ｂは、樹脂Ａの凹凸が形成されている他方の面ａ２に噴霧される。このように、本実施形態では、樹脂Ａの両側の表面を表面処理している。従って、樹脂フィルムの両側の表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる。
【００３１】
ただし、樹脂Ａの片側の表面のみを表面処理してもよい。この場合には、樹脂フィルムの片側の表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる。
【００３２】
噴霧装置１５，１６の設置箇所は特に限定されない。より一層効果的に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧は、樹脂をフィルム状に成形した後、かつフィルム状に成形された樹脂（溶融樹脂）が完全に固化する前に行われる。従って、表面処理材料Ｂが噴霧される際の樹脂の温度は、室温（２３℃）よりも高いことが好ましい。この場合には、加熱により溶融された樹脂Ａの余熱により、表面処理物質Ｂを乾燥させることができる。例えば、表面処理材料Ｂが溶剤を含む場合に、樹脂Ａの余熱により溶剤を除去できる。
【００３３】
樹脂Ａの表面をより一層均一に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧時（噴霧される領域）の樹脂Ａの温度は、５５〜１２０℃の範囲内であることが好ましい。また、上記噴霧時の樹脂Ａの温度が５５℃以上であると、表面処理材料Ｂが溶剤を含有する場合に、得られた表面処理フィルムに溶剤が残存し難くなる。従って、得られた表面処理フィルムの物性が、時間の経過とともに変化し難くなる。溶剤をより一層効率的に除去する観点からは、上記噴霧時の樹脂Ａの温度のより好ましい下限は１００℃である。
【００３４】
樹脂Ａの表面をより一層均一に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧時の圧力は、０．１〜０．６ＭＰａの範囲内であることが好ましい。樹脂Ａの表面をさらに一層均一に表面処理する観点からは、上記噴霧時の圧力のより好ましい範囲は０．２〜０．５ＭＰａ、さらに好ましい範囲は０．３〜０．４ＭＰａである。
【００３５】
微細な霧状の表面処理物質Ｂを噴霧し、均一な表面処理層を形成する観点からは、表面処理物質Ｂが噴霧されるノズル１５ａ，１６ａの開口径の好ましい範囲は１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであり、より好ましい範囲は１．２ｍｍ〜１．６ｍｍである。
【００３６】
（樹脂フィルムの材料）
上記樹脂フィルムの材料は、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。上記樹脂フィルムの材料の具体例としては、例えば熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸メチル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリオレフィン樹脂及びオレフィン−マレイミド共重合体等が挙げられる。上記樹脂フィルムの材料は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
上記表面処理フィルムが表面処理光学フィルムである場合に、光学特性をより一層高める（高輝度化）観点からは、上記樹脂フィルムの材料は、ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。
【００３８】
（表面処理材料）
表面処理材料Ｂに含まれている上記表面処理物質の含有量は特に限定されない。表面処理材料Ｂ１００重量％中、上記表面処理物質の含有量の好ましい下限は０．０１重量％、より好ましい下限は１重量％、上限は１００重量％、好ましい上限は１０重量％である。上記表面処理物質は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３９】
上記表面処理物質としては特に限定されず、帯電防止材、ハードコート材、離型剤及び防錆剤等が挙げられる。
【００４０】
上記帯電防止材は、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、ゴム、粘着剤又は接着剤などの各種材料の帯電を防止するために用いられる。上記ハードコート材は、表面に硬質の層を形成し、表面の傷つきを防止するために用いられる。
【００４１】
本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法は、表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層を形成するために好適に用いられる。
【００４２】
上記表面処理材料Ｂは溶剤を含んでいてもよい。該溶剤は、表面処理物質Ｂが樹脂Ａに噴霧された後、樹脂Ａの余熱により、揮発されることが好ましい。
【００４３】
上記溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及びイソプロパノールなどのアルコール溶剤、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキサン及びジエチルエーテルなどのエーテル溶剤、ベンゼン、トルエン及びｎ−ヘキサンなどの炭化水素溶剤、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノンなどのケトン溶剤、酢酸エチル及び酢酸ブチルなどのエステル溶剤、並びに水等が挙げられる。上記溶剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４４】
溶剤による悪影響を小さくする観点からは、上記溶剤は水であることが好ましい。さらに、溶剤を容易に揮発させる観点からは、上記溶剤は低沸点溶剤であること好ましい。上記低沸点溶剤として、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールもしくはイソプロパノール等のアルコール溶剤を用いることが好ましい。
【００４５】
（表面処理フィルム）
本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法により得られた樹脂フィルムの厚みは特に限定されない。樹脂フィルムの厚みは、樹脂フィルムの用途に応じて適宜設定できる。上記樹脂フィルムの厚みは、例えば１〜１０００μｍ程度である。上記樹脂フィルムが光学フィルムである場合には、該光学フィルムの厚みは２０〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４６】
上記表面処理層の厚みは特に限定されない。表面処理層は薄膜であることが好ましい。該表面処理層の厚みは０．５〜３μｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法では、厚みが非常に薄い表面処理層を形成できる。本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法により、表面処理層の厚みが０．５〜３μｍであっても、該表面処理層を均一に形成できる。
【００４７】
上記樹脂フィルムは、光学フィルムであることが好ましい。上記表面処理フィルムは、光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムであることが好ましい。
【００４８】
上記表面処理光学フィルムとしては特に限定されないが、位相差フィルム、偏光子保護フィルム及び輝度向上フィルム等が挙げられる。また、上記位相差フィルム又は偏光子保護フィルムを偏光子の少なくとも片面に積層することにより、表面処理光学フィルムと偏光子とを備える偏光板を得ることができる。
【００４９】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【００５０】
（実施例１）
イオン性液体としてのＰＥＬ２５（日本カーリット社製）１重量部に、ポリエステル−（メタ）アクリル分散体としてのペスレジン ＭＹＸ−５７０（高松油脂社製）１重量部と、水１００重量部とを添加し、混合し、固形分のペスレジン平均径が１μｍである帯電防止材料を得た。この帯電防止材料を表面処理材料として用いた。
【００５１】
図１に概略構成を示した装置を用いて、表面処理光学フィルムを溶融押出法により得た。なお、図１に示す装置の仕様は、以下の通りである。
【００５２】
押出機２：同方向二軸押出機
金型５：Ｔダイ
ロール１１：金属性スリーブロール
冷却ロール１２〜１４：金属性鏡面ロール
噴霧装置１５：ノズル開口径１．６ｍｍ
噴霧装置１６：設置せず
【００５３】
上記装置を用いて、押出機２内で樹脂（ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライトＫ−１３００Ｙ」））を加熱し溶融させた後、溶融した樹脂を金型５に供給し、金型５からフィルム状に押出し、成形した。溶融押出し時の上記樹脂の温度を２８０℃とした。押出し時の上記樹脂の温度は、押出機２先端から金型５までの温度を制御することにより調整した。
【００５４】
溶融押出しされた樹脂フィルムを、１００℃の冷却ロール１２と６０℃のロール１１とで挟圧し、９０℃の冷却ロール１３及び８０℃の冷却ロール１４を通過させて冷却した後、表面処理フィルムを巻き取り、平均厚み２００μｍのフラットフィルムを得た。このフラットフィルムは後の延伸工程を経て位相差フィルムとなる。冷却の際に、冷却ロール１３を通過し、かつ冷却ロール１４を通過する前のフィルム状の樹脂Ａに、得られた帯電防止材料を噴霧装置１５のノズル１５ａから０．４ＭＰａの圧力で噴霧した。なお、帯電防止材料の噴霧時（噴霧される領域）の樹脂Ａの温度は８０℃であった。
【００５５】
このようして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層（表面処理層）が設けられていた。
【００５６】
（実施例２）
帯電防止材料の噴霧時の圧力を０．１ＭＰａに変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み１μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００５７】
（実施例３）
帯電防止材料の噴霧時の圧力を０．６ＭＰａに変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み１μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００５８】
（実施例４）
帯電防止材料の噴霧時の樹脂の温度を５５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの帯電防止層が設けられていた。
【００５９】
（実施例５）
帯電防止材料の噴霧時の樹脂の温度を１２０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００６０】
（実施例６）
エタノールを主溶剤とするシリコン系ハードコート材料を用意した。
【００６１】
帯電防止材料を上記ハードコート材料に変更したこと以外は実施例１と同様にして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、厚み２００μｍの樹脂フィルム片面に、厚み２μｍの均一なハードコート層（表面処理層）が設けられていた。
【００６２】
（実施例７）
噴霧装置１５を設置せずに、噴霧装置１６（ノズル開口径１．６ｍｍ）を設置したこと、並びにロール１１として、表面に深さ３０μｍの凹部を複数有する金属製ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、装置を構成した。
【００６３】
この装置を用いて、実施例１と同様にして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、表面に凹凸を有する厚み２００μｍの樹脂フィルムの凹凸が形成されている表面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【符号の説明】
【００６４】
１…装置
２…押出機
３…ギアポンプ
４…フィルター
５…金型
１１…ロール
１２〜１４…冷却ロール
１５，１６…噴霧装置
１５ａ，１６ａ…ノズル
Ａ…樹脂
ａ１…一方の面
ａ２…他方の面
Ｂ…表面処理材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムの表面に、帯電防止層又はハードコート層などの表面処理層を形成する表面処理フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂又は環状オレフィン樹脂などの樹脂により形成された樹脂フィルムは、透明性及び表面光沢性に優れている。このため、液晶表示装置又は導光板などの光学材料、並びに車両、自動販売機、電化製品及び建材の内装材又は外装材などの用途に、上記樹脂フィルムは広く用いられている。
【０００３】
上記樹脂フィルムは、塵、埃又はゴミ等が付着しないように、帯電防止処理されることがある。上記帯電防止処理は、一般的には、樹脂フィルムを得るための材料に帯電防止材料を予め添加した組成物をフィルム状に成形し、樹脂フィルムを得ることにより行われている。
【０００４】
また、下記の特許文献１には、支持体の片面に帯電防止剤を含む粘着剤層が設けられた粘着フィルムを用意し、該粘着フィルムを粘着剤層側から樹脂フィルムに貼り付けた後、支持体を剥離して、帯電防止剤を含む粘着剤層を樹脂フィルムに転写することにより、帯電防止剤を含む粘着剤層を表面に有する樹脂フィルムを製造する方法が開示されている。
【０００５】
また、ポリ（メタ）アクリレート樹脂又はポリカーボネート樹脂などの各種の樹脂により形成された樹脂フィルムでは、表面に傷がつきやすいという問題がある。
【０００６】
上記樹脂フィルムの表面の傷つきを抑制するために、樹脂フィルムの表面にハードコート層が形成されることがある。上記ハードコート層は、一般的には、樹脂フィルムを得た後、該樹脂フィルムの表面にハードコート材料を塗布し、乾燥することにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１６５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
樹脂フィルムを得るための材料に帯電防止材料を予め添加した組成物をフィルム状に成形し、樹脂フィルムを得る方法では、充分な帯電防止性能が得られないことがある。
【０００９】
特許文献１に記載の樹脂フィルムの製造方法では、支持体の片面に帯電防止剤を含む粘着剤層が設けられた粘着フィルムを用意しなければならず、更に該粘着フィルムの帯電防止剤を含む粘着剤層を転写する作業を行わなければならず、樹脂フィルムの製造が煩雑であり、製造コストも高くなる。
【００１０】
また、樹脂フィルムを得た後、該樹脂フィルムの表面にハードコート材料を塗布し、乾燥することによりハードコート層を形成する方法でも、樹脂フィルムを得る工程とは別の工程でハードコート層を形成しなければならず、樹脂フィルムの製造が煩雑であり、製造コストも高くなる。
【００１１】
本発明の目的は、低いコストでかつ簡便に、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる表面処理フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の広い局面によれば、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える、表面処理フィルムの製造方法が提供される。
【００１３】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のある特定の局面では、上記表面処理材料として、上記表面処理物質と溶剤とを含む表面処理材料が用いられ、押出しされた樹脂の余熱により、上記溶剤が揮発される。
【００１４】
上記表面処理材料を噴霧する際の上記樹脂の温度は、５５〜１２０℃の範囲内であることが好ましい。上記表面処理材料を噴霧する際の圧力は、０．１〜１ＭＰａの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法の他の特定の局面では、上記表面処理層として、厚みが０．５〜３μｍの範囲内である表面処理層が形成される。
【００１６】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のさらに他の特定の局面では、上記表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層が形成される。
【００１７】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法の別の特定の局面では、上記樹脂フィルムとして、表面に凹凸を有する樹脂フィルムが形成される。
【００１８】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法のさらに別の特定の局面では、上記樹脂フィルムとして光学フィルムが形成され、該光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムが得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る表面処理フィルムの製造方法では、樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出し、更に押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得るので、低いコストでかつ簡便に表面処理フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法に用いられる装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００２２】
図１に、本発明の一実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法に用いられる装置を概略構成図で示す。図１に示す装置１は、溶融押出成形法により、樹脂をフィルム状に成膜するために用いられる装置である。
【００２３】
図１に示すように、樹脂をフィルム状に成膜する際には、先ず、押出機２内で、樹脂を加熱して溶融させる。押出機２から溶融した樹脂を押出し、金型５に供給する。押出機２と金型５との間には、ギアポンプ３が配置されている。また、押出機２と金型５との間には、フィルター４が配置されている。フィルター４は、ギアポンプ３と金型５との間に配置されている。ただし、ギアポンプ３及びフィルター４は、必ずしも用いられている必要はない。
【００２４】
金型５に供給された樹脂を金型５の開口から押出し、排出し、樹脂をフィルム状に成膜する。排出されたフィルム状の樹脂Ａを、冷却ロール１２に接触させて、冷却する。冷却ロール１２に樹脂Ａを押圧し、かつフィルム状の樹脂の表面に凹凸を形成するために、表面に凹凸を有するロール１１が設けられている。本実施形態では、ロール１１は、賦型ロールである。従って、冷却ロール１２とロール１１との間を樹脂Ａを通過させることにより、一方の面ａ１に凹凸が形成されておらず、かつ他方の面ａ２に凹凸が形成されているフィルム状の樹脂Ａが得られる。
【００２５】
賦型ロールにかえて、タッチロール又は冷却ロールを用いてもよい。該タッチロールにかえて、エアナイフ又は静電ピニング等を用いてもよい。
【００２６】
冷却ロール１２により冷却された樹脂Ａを、冷却ロール１３，１４により更に冷却し、巻き取る。
【００２７】
図１に示す装置では、冷却ロール１３を通過したフィルム状の樹脂Ａに、表面処理物質を含む表面処理材料Ｂを噴霧するための噴霧装置１５，１６が設置されている。
【００２８】
噴霧装置１５，１６のノズル１５ａ，１６ａからそれぞれ、フィルム状に押出しされた樹脂Ａに表面処理材料Ｂを噴霧することにより、樹脂Ａの表面が表面処理される。表面処理材料Ｂは、必要に応じて溶剤が除去され、表面処理層となる。樹脂Ａは、固化することにより、樹脂フィルムとなる。このようにして、樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの表面に表面処理層とを有する表面処理フィルムを得ることができる。
【００２９】
図１に示す装置の使用により、表面処理をインラインで行うことができる。すなわち、押出成膜ライン上で、表面処理を行うことができる。本実施形態では、押出成膜ライン上で、フィルム状に押し出された樹脂Ａを表面処理する。
【００３０】
噴霧装置１５は、樹脂Ａの一方の面ａ１側に配置されている。従って、噴霧装置１５により噴霧された表面処理材料Ｂは、樹脂Ａの凹凸が形成されていない一方の面ａ１に噴霧される。噴霧装置１６は、樹脂Ａの他方の面ａ２側に配置されている。従って噴霧装置１６により噴霧された表面処理材料Ｂは、樹脂Ａの凹凸が形成されている他方の面ａ２に噴霧される。このように、本実施形態では、樹脂Ａの両側の表面を表面処理している。従って、樹脂フィルムの両側の表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる。
【００３１】
ただし、樹脂Ａの片側の表面のみを表面処理してもよい。この場合には、樹脂フィルムの片側の表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得ることができる。
【００３２】
噴霧装置１５，１６の設置箇所は特に限定されない。より一層効果的に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧は、樹脂をフィルム状に成形した後、かつフィルム状に成形された樹脂（溶融樹脂）が完全に固化する前に行われる。従って、表面処理材料Ｂが噴霧される際の樹脂の温度は、室温（２３℃）よりも高いことが好ましい。この場合には、加熱により溶融された樹脂Ａの余熱により、表面処理物質Ｂを乾燥させることができる。例えば、表面処理材料Ｂが溶剤を含む場合に、樹脂Ａの余熱により溶剤を除去できる。
【００３３】
樹脂Ａの表面をより一層均一に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧時（噴霧される領域）の樹脂Ａの温度は、５５〜１２０℃の範囲内であることが好ましい。また、上記噴霧時の樹脂Ａの温度が５５℃以上であると、表面処理材料Ｂが溶剤を含有する場合に、得られた表面処理フィルムに溶剤が残存し難くなる。従って、得られた表面処理フィルムの物性が、時間の経過とともに変化し難くなる。溶剤をより一層効率的に除去する観点からは、上記噴霧時の樹脂Ａの温度のより好ましい下限は１００℃である。
【００３４】
樹脂Ａの表面をより一層均一に表面処理する観点からは、表面処理材料Ｂの噴霧時の圧力は、０．１〜０．６ＭＰａの範囲内であることが好ましい。樹脂Ａの表面をさらに一層均一に表面処理する観点からは、上記噴霧時の圧力のより好ましい範囲は０．２〜０．５ＭＰａ、さらに好ましい範囲は０．３〜０．４ＭＰａである。
【００３５】
微細な霧状の表面処理物質Ｂを噴霧し、均一な表面処理層を形成する観点からは、表面処理物質Ｂが噴霧されるノズル１５ａ，１６ａの開口径の好ましい範囲は１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであり、より好ましい範囲は１．２ｍｍ〜１．６ｍｍである。
【００３６】
（樹脂フィルムの材料）
上記樹脂フィルムの材料は、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。上記樹脂フィルムの材料の具体例としては、例えば熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸メチル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリオレフィン樹脂及びオレフィン−マレイミド共重合体等が挙げられる。上記樹脂フィルムの材料は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
上記表面処理フィルムが表面処理光学フィルムである場合に、光学特性をより一層高める（高輝度化）観点からは、上記樹脂フィルムの材料は、ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。
【００３８】
（表面処理材料）
表面処理材料Ｂに含まれている上記表面処理物質の含有量は特に限定されない。表面処理材料Ｂ１００重量％中、上記表面処理物質の含有量の好ましい下限は０．０１重量％、より好ましい下限は１重量％、上限は１００重量％、好ましい上限は１０重量％である。上記表面処理物質は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３９】
上記表面処理物質としては特に限定されず、帯電防止材、ハードコート材、離型剤及び防錆剤等が挙げられる。
【００４０】
上記帯電防止材は、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、ゴム、粘着剤又は接着剤などの各種材料の帯電を防止するために用いられる。上記ハードコート材は、表面に硬質の層を形成し、表面の傷つきを防止するために用いられる。
【００４１】
本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法は、表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層を形成するために好適に用いられる。
【００４２】
上記表面処理材料Ｂは溶剤を含んでいてもよい。該溶剤は、表面処理物質Ｂが樹脂Ａに噴霧された後、樹脂Ａの余熱により、揮発されることが好ましい。
【００４３】
上記溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及びイソプロパノールなどのアルコール溶剤、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキサン及びジエチルエーテルなどのエーテル溶剤、ベンゼン、トルエン及びｎ−ヘキサンなどの炭化水素溶剤、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノンなどのケトン溶剤、酢酸エチル及び酢酸ブチルなどのエステル溶剤、並びに水等が挙げられる。上記溶剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４４】
溶剤による悪影響を小さくする観点からは、上記溶剤は水であることが好ましい。さらに、溶剤を容易に揮発させる観点からは、上記溶剤は低沸点溶剤であること好ましい。上記低沸点溶剤として、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールもしくはイソプロパノール等のアルコール溶剤を用いることが好ましい。
【００４５】
（表面処理フィルム）
本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法により得られた樹脂フィルムの厚みは特に限定されない。樹脂フィルムの厚みは、樹脂フィルムの用途に応じて適宜設定できる。上記樹脂フィルムの厚みは、例えば１〜１０００μｍ程度である。上記樹脂フィルムが光学フィルムである場合には、該光学フィルムの厚みは２０〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４６】
上記表面処理層の厚みは特に限定されない。表面処理層は薄膜であることが好ましい。該表面処理層の厚みは０．５〜３μｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法では、厚みが非常に薄い表面処理層を形成できる。本実施形態に係る表面処理フィルムの製造方法により、表面処理層の厚みが０．５〜３μｍであっても、該表面処理層を均一に形成できる。
【００４７】
上記樹脂フィルムは、光学フィルムであることが好ましい。上記表面処理フィルムは、光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムであることが好ましい。
【００４８】
上記表面処理光学フィルムとしては特に限定されないが、位相差フィルム、偏光子保護フィルム及び輝度向上フィルム等が挙げられる。また、上記位相差フィルム又は偏光子保護フィルムを偏光子の少なくとも片面に積層することにより、表面処理光学フィルムと偏光子とを備える偏光板を得ることができる。
【００４９】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【００５０】
（実施例１）
イオン性液体としてのＰＥＬ２５（日本カーリット社製）１重量部に、ポリエステル−（メタ）アクリル分散体としてのペスレジン ＭＹＸ−５７０（高松油脂社製）１重量部と、水１００重量部とを添加し、混合し、固形分のペスレジン平均径が１μｍである帯電防止材料を得た。この帯電防止材料を表面処理材料として用いた。
【００５１】
図１に概略構成を示した装置を用いて、表面処理光学フィルムを溶融押出法により得た。なお、図１に示す装置の仕様は、以下の通りである。
【００５２】
押出機２：同方向二軸押出機
金型５：Ｔダイ
ロール１１：金属性スリーブロール
冷却ロール１２〜１４：金属性鏡面ロール
噴霧装置１５：ノズル開口径１．６ｍｍ
噴霧装置１６：設置せず
【００５３】
上記装置を用いて、押出機２内で樹脂（ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライトＫ−１３００Ｙ」））を加熱し溶融させた後、溶融した樹脂を金型５に供給し、金型５からフィルム状に押出し、成形した。溶融押出し時の上記樹脂の温度を２８０℃とした。押出し時の上記樹脂の温度は、押出機２先端から金型５までの温度を制御することにより調整した。
【００５４】
溶融押出しされた樹脂フィルムを、１００℃の冷却ロール１２と６０℃のロール１１とで挟圧し、９０℃の冷却ロール１３及び８０℃の冷却ロール１４を通過させて冷却した後、表面処理フィルムを巻き取り、平均厚み２００μｍのフラットフィルムを得た。このフラットフィルムは後の延伸工程を経て位相差フィルムとなる。冷却の際に、冷却ロール１３を通過し、かつ冷却ロール１４を通過する前のフィルム状の樹脂Ａに、得られた帯電防止材料を噴霧装置１５のノズル１５ａから０．４ＭＰａの圧力で噴霧した。なお、帯電防止材料の噴霧時（噴霧される領域）の樹脂Ａの温度は８０℃であった。
【００５５】
このようして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層（表面処理層）が設けられていた。
【００５６】
（実施例２）
帯電防止材料の噴霧時の圧力を０．１ＭＰａに変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み１μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００５７】
（実施例３）
帯電防止材料の噴霧時の圧力を０．６ＭＰａに変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み１μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００５８】
（実施例４）
帯電防止材料の噴霧時の樹脂の温度を５５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの帯電防止層が設けられていた。
【００５９】
（実施例５）
帯電防止材料の噴霧時の樹脂の温度を１２０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、実施例１と同様に、厚み２００μｍの樹脂フィルムの片面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【００６０】
（実施例６）
エタノールを主溶剤とするシリコン系ハードコート材料を用意した。
【００６１】
帯電防止材料を上記ハードコート材料に変更したこと以外は実施例１と同様にして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、厚み２００μｍの樹脂フィルム片面に、厚み２μｍの均一なハードコート層（表面処理層）が設けられていた。
【００６２】
（実施例７）
噴霧装置１５を設置せずに、噴霧装置１６（ノズル開口径１．６ｍｍ）を設置したこと、並びにロール１１として、表面に深さ３０μｍの凹部を複数有する金属製ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、装置を構成した。
【００６３】
この装置を用いて、実施例１と同様にして、表面処理光学フィルムを得た。得られた表面処理光学フィルムでは、表面に凹凸を有する厚み２００μｍの樹脂フィルムの凹凸が形成されている表面に、厚み２μｍの均一な帯電防止層が設けられていた。
【符号の説明】
【００６４】
１…装置
２…押出機
３…ギアポンプ
４…フィルター
５…金型
１１…ロール
１２〜１４…冷却ロール
１５，１６…噴霧装置
１５ａ，１６ａ…ノズル
Ａ…樹脂
ａ１…一方の面
ａ２…他方の面
Ｂ…表面処理材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、
押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える、表面処理フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記表面処理材料として、前記表面処理物質と溶剤とを含む表面処理材料を用いて、
押出しされた樹脂の余熱により、前記溶剤を揮発させる、請求項１に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記表面処理材料を噴霧する際の前記樹脂の温度が、５５〜１２０℃の範囲内である、請求項１又は２に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記表面処理材料を噴霧する際の圧力が、０．１〜１ＭＰａの範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記表面処理層として、厚みが０．５〜３μｍの範囲内である表面処理層を形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層を形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂フィルムとして、表面に凹凸を有する樹脂フィルムを形成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂フィルムとして光学フィルムを形成し、該光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムを得る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項１】
樹脂を加熱して溶融させ、溶融した樹脂を金型からフィルム状に押出しする工程と、
押出成膜ライン上で、フィルム状に押出しされた樹脂の表面に、表面処理物質を含む表面処理材料を噴霧し、樹脂フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理フィルムを得る工程とを備える、表面処理フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記表面処理材料として、前記表面処理物質と溶剤とを含む表面処理材料を用いて、
押出しされた樹脂の余熱により、前記溶剤を揮発させる、請求項１に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記表面処理材料を噴霧する際の前記樹脂の温度が、５５〜１２０℃の範囲内である、請求項１又は２に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記表面処理材料を噴霧する際の圧力が、０．１〜１ＭＰａの範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記表面処理層として、厚みが０．５〜３μｍの範囲内である表面処理層を形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記表面処理層として、帯電防止層又はハードコート層を形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂フィルムとして、表面に凹凸を有する樹脂フィルムを形成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂フィルムとして光学フィルムを形成し、該光学フィルムの表面に表面処理層が設けられた表面処理光学フィルムを得る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の表面処理フィルムの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−７８８８４（Ｐ２０１１−７８８８４Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３２１０８（Ｐ２００９−２３２１０８）
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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