重合体膜の形成方法及び装置、並びに積層フィルムの製造方法
【課題】硬化収縮に起因する積層フィルムのカールを矯正する。
【解決手段】紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２は、照射装置３３に導入される。紫外線ランプ４１の点灯により、支持フィルム２２上に紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向に向かって交互に並ぶ照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３に区画される。第１照射エリアＵＶｙ１では、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。第１非照射エリアＵＶｘ１では、紫外線硬化剤の重合反応が停止し、緩和工程が行われる。第２照射エリアＵＶｙ２では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。
【解決手段】紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２は、照射装置３３に導入される。紫外線ランプ４１の点灯により、支持フィルム２２上に紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向に向かって交互に並ぶ照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３に区画される。第１照射エリアＵＶｙ１では、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。第１非照射エリアＵＶｘ１では、紫外線硬化剤の重合反応が停止し、緩和工程が行われる。第２照射エリアＵＶｙ２では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合体膜の形成方法及び装置、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（以下、積層フィルムと称する）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、紫外線硬化剤を含む紫外線硬化性膜を形成する（膜形成工程と称する）。次に、紫外線硬化性膜を乾燥させる（乾燥工程と称する）。第３に、紫外線の照射により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、紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を形成することができる。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（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１１３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、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。積層フィルムのカールを矯正する方法として、特許文献１には、積層フィルムのカールを矯正するために、積層フィルムに水または有機溶剤の蒸気を吹き付ける方法が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、積層フィルムに蒸気を吹き付ける工程や、当該工程を経た積層フィルムから蒸気を蒸発させる工程が必要となる。したがって、特許文献１の方法では、積層フィルムを効率よく製造することが困難となる。加えて、特許文献１の方法によれば、積層フィルムに蒸気を吹き付ける装置を別途設ける必要となるため、結果として、設置スペースや製造コストが増大してしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、重合体膜の形成方法及び装置、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】
【０００９】
本発明は、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、前記重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を停止する第１重合工程及び前記重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程及び前記第２重合工程の間では、前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、前記流動性を示す前記重合体膜に対して行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、前記重合工程を前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程、及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
前記重合体膜の縁部に前記緩和工程を行うことが好ましい。また、前記第１重合工程での前記紫外線の照度は、前記第２重合工程での前記紫外線の照度に比べて小さいことが好ましい。
【００１２】
本発明の積層フィルムの製造方法は、上記の重合体膜の形成方法を有し、前記重合体膜と前記支持フィルムとを備える積層フィルムを製造することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、紫外線硬化剤を含む膜に紫外線を照射する紫外線照射手段を用いて、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成装置において、前記紫外線照射手段は、前記膜に対し前記紫外線の照射を行う光源と、前記膜への前記紫外線の照射を断続的に行う照射制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
前記支持フィルムは帯状であり、長手方向に搬送される前記支持フィルムが導入される前記照射制御手段には、前記光源からの前記紫外線が照射される照射可能エリアが設けられ、前記照射可能エリアは、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって第１〜第３エリアに仕切られ、前記紫外線照射手段は前記紫外線を遮光可能なマスク部材を有し、このマスク部材は、前記第２エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配されることが好ましい。また、前記マスク部材は、前記膜の幅方向両縁部へ向かう前記紫外線を遮るように配されることが好ましい。更に、前記マスク部材は、前記紫外線の一部を透過することが好ましい。加えて、前記マスク部材は前記第１エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配され、前記マスク部材は、前記紫外線が通過可能な開口を複数備えることが好ましい。
【００１５】
前記照射制御手段は、前記光源を点滅させる点滅手段を備えることが好ましい。また、前記照射制御手段は、前記膜への前記紫外線の照射を遮る遮り位置及び前記膜の全体に前記紫外線の照射を行う照射位置との間で移動自在であり、前記紫外線を遮光可能なマスク部材を備えることが好ましい。更に、前記遮り位置は、前記膜の縁部への前記紫外線の照射を遮る位置であることが好ましい。加えて、前記マスク部材には、前記光源から放たれた前記紫外線を反射するミラーが形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を、重合体膜の流動性を維持した状態で重合を停止する第１重合工程及び重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、第１重合工程及び第２重合工程の間では、重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、流動性を示す前記重合体膜に対して行うため、内部応力に起因するカールを矯正することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させるため、内部応力に起因するカールを矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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の照射装置の概要を示す側面図である。
【図４】第１の照射装置の概要を示す平面図である。
【図５】第１の照射装置に設けられた紫外線照射可能エリアの概要を示す平面図である。
【図６】照射エリア及び非照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図７】第２の照射装置の概要を示す平面図である。
【図８】第３の照射装置に設けられた照射エリア及び弱照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図９】第４の照射装置の概要を示す側面図である。
【図１０】第４の照射装置に設けられた照射エリア及び非照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図１１】第５の照射装置の概要を示す側面図である。
【図１２】第６の照射装置の概要を示す平面図である。
【図１３】第７の照射装置の概要を示す斜視図である。（ａ）は、第１重合工程のものである。（ｂ）は緩和工程のものであり、（ｃ）は第２重合工程のものである。
【図１４】第８の照射装置の概要を示す斜視図である。（ａ）は、重合工程のものであり、（ｂ）は緩和工程のものである。
【図１５】第９の照射装置の分解斜視図である。
【図１６】照射装置に導入された紫外線硬化性膜に対して行われた各重合工程及び各緩和工程の所要時間、及び各工程において紫外線硬化性膜に照射された紫外線の照度を示すグラフである。
【図１７】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】
【００１９】
積層フィルム１０は、図１に示すように、支持層１１と、支持層１１よりも硬いハードコート層１２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、４０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。また、支持層１１の厚さｄｓとハードコート層１２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。
【００２０】
本発明におけるハードコート層１２の屈折率は、積層フィルム１０に反射防止性を付与するために、１．４５〜２．００の範囲にあることが好ましく、１．４５〜１．５５の範囲にあることがより好ましく、さらに好ましくは１．４８〜１．５５であり、特に好ましくは１．４９〜１．５３である。ハードコート層１２の屈折率をこの範囲に制御することにより、反射色をニュートラルな範囲に抑えつつ、表面の反射率が十分低減された積層フィルムを得ることができる。更にハードコート層１２の屈折率をこの範囲に制御することで、干渉ムラと呼ばれる支持層１１とハードコート層１２の屈折率差に起因する故障を低減することができる。
【００２１】
ハードコート層１２の強度は、鉛筆硬度試験で、２Ｈ以上であることが好ましく、３Ｈ以上であることがさらに好ましく、４Ｈ以上であることが最も好ましい。さらに、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
【００２２】
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から積層フィルム１０をつくる搬送路２４と、搬送路２４から送り出された積層フィルム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。搬送路２４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。
【００２３】
（支持フィルム）
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。特に、ポリマーの中でも、光透過性を有するものであることが好ましく、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。
【００２４】
搬送路２４には、支持フィルム２２に紫外線硬化性膜２８を形成する膜形成装置３１と、紫外線硬化性膜２８を乾燥する乾燥装置３２と、紫外線硬化性膜２８に所定の紫外線を照射する照射装置３３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。
【００２５】
膜形成装置３１は、塗布液を流出するダイ３６を有する。ダイ３６は、紫外線硬化剤と溶剤と含む塗布液を、支持フィルム２２の表面に塗布する。塗布液の塗布により、支持フィルム２２の表面には、塗布液からなる紫外線硬化性膜２８が形成される。塗布液は、紫外線硬化剤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、紫外線硬化剤の濃度は、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。
【００２６】
（紫外線硬化剤）
紫外線硬化剤としては、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。
【００２７】
（溶剤）
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１１とハードコート層１２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、紫外線硬化剤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。
【００２８】
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］、同１１−６０８０７号公報段落番号［００３７］等に記載の化合物） が挙げられる。
【００２９】
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、さらに好ましくは６０質量％以上である。
【００３０】
乾燥装置３２は、紫外線硬化性膜２８から溶剤を蒸発させるものであり、紫外線硬化性膜２８に乾燥風３７をあてる乾燥風供給機３８を有する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、照射装置３３は、紫外線の照射により、紫外線硬化性膜２８から、紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を生成する重合工程を行う。この重合工程により、紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２から、重合体膜からなるハードコート層１２と、支持フィルム２２からなる支持層１１とを有する積層フィルム１０を得ることができる。
【００３２】
照射装置３３は、照射ケーシング４０を有する。照射ケーシング４０には入口４０ａ及び出口４０ｂが設けられ、照射ケーシング４０内には、入口４０ａから出口４０ｂまで搬送路が設けられる。また、図示しない雰囲気制御機により、照射ケーシング４０内は、窒素や希ガスなどの不活性ガスで充填された状態が維持される。
【００３３】
また、照射ケーシング４０は、搬送路と対向するように設けられた紫外線ランプ４１と、紫外線ランプ４１及び搬送路との間に設けられ、紫外線を遮光可能なマスク板４５ａ〜４５ｃとを有する。また、紫外線ランプ４１の周りには、紫外線ランプ４１からの紫外線を搬送路に向けて反射する集光型のミラー４３が設けられていることが好ましい。図示するように、ミラー４３は、集光拡散点が搬送路上となるような位置に配されることが好ましい。
【００３４】
紫外線ランプ４１から放たれた紫外線は、直接、または、ミラー４３を介して、搬送路へ向かう。図４及び図５に示すように、搬送路を移動する支持フィルム２２上には、紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。紫外線照射可能エリアＵＶには、紫外線を遮光可能なマスク板４５ａ〜４５ｃが、互いに離れて搬送方向に順次並べられる。
【００３５】
マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向上流側から下流側に向かって、照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３が交互に並ぶ。照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４は、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるエリアであり、非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３は、紫外線がマスク板４５ａ〜４５ｃにより遮られる結果、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されないエリアである。
【００３６】
（紫外線ランプ）
紫外線ランプ４１としては、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。
【００３７】
（ミラー）
ミラー４３は、アルミミラー、コールドミラーなど公知のものを用いればよい。必要に応じて、熱線カットフィルターを、紫外線ランプ４１及び搬送路の間に設けても良い。
【００３８】
（マスク板）
マスク板４５ａ〜４５ｃの形成材料として、ステンレスやセラミックスであることが好ましい。
【００３９】
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２４へ送り出す。支持フィルム２２は、搬送路２４の通過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。
【００４０】
次に、搬送路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の表面に紫外線硬化性膜２８を形成する膜形成工程を行う。乾燥装置３２は、支持フィルム２２上の紫外線硬化性膜２８に乾燥風３７をあてて、紫外線硬化性膜２８から溶剤を蒸発させる乾燥工程を行う。乾燥風３７の温度は、１０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、２０℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。紫外線硬化性膜２８からの溶剤の蒸発は、紫外線硬化性膜２８における残留溶剤量が２質量％以下なるまで行うことが好ましく、０．５質量％以下になるまで行うことがより好ましい。
【００４１】
乾燥工程を経た支持フィルム２２は、照射装置３３に導入される。図３及び図４に示すように、紫外線ランプ４１の点灯により、支持フィルム２２上には、紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。図４及び図５に示すように、マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向に向かって交互に並ぶ照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３に区画される。
【００４２】
この結果、紫外線照射可能エリアＵＶにおける紫外線の照度の分布は、図６のグラフのようになる。図６に示すグラフの縦軸は、各エリアにおける紫外線の照度を表し、横軸は、紫外線照射可能エリアＵＶにおける搬送方向の位置を表す。
【００４３】
次に、紫外線照射可能エリアＵＶにおける、紫外線硬化性膜２８の状態遷移について説明する。
【００４４】
図４及び図５に示すように、紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２は、照射ケーシング４０内において、第１照射エリアＵＶｙ１、第１非照射エリアＵＶｘ１、第２照射エリアＵＶｙ２、第２非照射エリアＵＶｘ２、第３照射エリアＵＶｙ３、第３非照射エリアＵＶｘ３、及び第４照射エリアＵＶｙ４を順次通過する。
【００４５】
（第１照射エリア）
第１照射エリアＵＶｙ１では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射される第１重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。
【００４６】
（第１非照射エリア）
第１非照射エリアＵＶｘ１では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されない。この結果、第１非照射エリアＵＶｘ１にある紫外線硬化性膜２８において、紫外線硬化剤の重合反応は停止したままである。
【００４７】
（第２照射エリア）
第２照射エリアＵＶｙ２では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射される第２重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。第２非照射エリアＵＶｘ２、第３照射エリアＵＶｙ３、第３非照射エリアＵＶｘ３、及び第４照射エリアＵＶｙ４についても上記同様である。
【００４８】
ここで、紫外線硬化剤（液体）に紫外線を照射すると、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。そして、紫外線硬化剤の重合反応が十分に進むと、紫外線硬化剤の重合体（固体）となる。この紫外線硬化剤の重合反応の結果、硬化収縮が起こる。この結果、硬化収縮に起因して、カールしてしまう。したがって、紫外線硬化剤の重合反応が十分に進むと、カールを緩和させるのは非常に困難となる。
【００４９】
そこで、本発明では、紫外線照射可能エリアＵＶを、複数の照射エリアに分割し、複数の照射エリアの間に非照射エリアを設けている。これにより、紫外線硬化性膜２８の流動性を維持した状態で、重合反応を一旦停止させることができる。
【００５０】
この結果、第１非照射エリアＵＶｘ１における紫外線硬化性膜２８には、重合反応が開始していない分子や、重合反応が十分に進んでいない分子（以下、これらを総称して流動性成分と称する）が存在する。第１照射エリアＵＶｙ１における硬化収縮に起因して発生した内部応力は、この流動性成分の存在により、緩和される。こうして、第１非照射エリアＵＶｘ１では、第１照射エリアＵＶｙ１において発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことができる。
【００５１】
したがって、本発明によれば、流動性を示す紫外線硬化性膜２８について緩和工程を行うため、紫外線硬化剤の重合反応に起因する積層フィルム１０のカールを緩和させることができる。
【００５２】
紫外線照射可能エリアＵＶにおける、紫外線硬化性膜をなす物質の流動性は、紫外線硬化剤の重合反応の進行度に依存する。紫外線硬化剤の重合反応の進行度は、紫外線硬化性膜をなす物質の貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”の比（＝Ｇ’／Ｇ”）の値を指標とすることができる。そして、（Ｇ’／Ｇ”）の値が１以下の場合には、当該物質に流動性があると判定し、（Ｇ’／Ｇ”）の値が１より大きい場合には、当該物質に流動性がないと判定する。（Ｇ’／Ｇ”）の値は、紫外線硬化剤の重合過程において、重合が途中で停止した状態の当該物質について、動的粘弾性測定（ＪＩＳ Ｋ ７１９８（１９９１））を行うことにより得られる。
【００５３】
最終的に得られた積層フィルム１０のカール値が悪化しない範囲であれば、各緩和工程における紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度は、ガラス転移温度Ｔｇ以上とすることが好ましい。例えば、第１重合工程開始から第１緩和工程完了までの間において、紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度がガラス転移温度Ｔｇ以上となるように維持してもよい。そして、第１重合工程開始から第１緩和工程完了までの間において、紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度は略一定に維持することが好ましい。また、第１重合工程を経た紫外線硬化性膜２８について、温度がガラス転移温度Ｔｇ以上となるまで加熱を行った後、温度がガラス転移温度Ｔｇ以上の紫外線硬化性膜２８について緩和工程を行っても良い。紫外線硬化性膜２８を加熱する形態としては、（１）積層フィルム１０全体を加熱する方法、（２）紫外線硬化性膜２８を加熱し、支持フィルム２２を冷却する方法がある。（１）及び（２）いずれの方法を用いることができるが、温度上昇に伴う支持フィルムの剛性の低下及び膨張を抑制する点で、（２）の方法が好ましい。また、支持フィルム２２の冷却は、支持フィルム２２の温度上昇を抑えるように行うことが好ましい。支持フィルム２２や紫外線硬化性膜２８を加熱するために、支持フィルム２２や紫外線硬化性膜２８に加熱風をあててもよい。支持フィルム２２を冷却するために、支持フィルム２２の冷却風をあててもよい。また、周面の温度が調節可能な温調ローラを用いて、支持フィルム２２を支持してもよい。周面の温度調節により、支持フィルム２２の冷却や加熱が可能になる。これにより、重合反応によって発生する内部応力を確実に緩和させることができる。
【００５４】
緩和工程において、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を示す状態を維持することが好ましい。なお、緩和工程において、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を喪失した状態、又は紫外線硬化性膜２８をなす物質の流動性が低い状態の場合には、紫外線硬化性膜２８を加熱してもよい。なお、緩和工程は、紫外線硬化剤の重合反応に起因する内部応力を十分に緩和できるまで行われることが好ましい。
【００５５】
マスク板４５ａ〜４５ｃを設置する位置や、マスク板４５ａ〜４５ｃの大きさは、重合工程の停止タイミングや、緩和工程の停止タイミングを考慮して適宜決定すればよい。
【００５６】
上記実施形態では、３つのマスク板４５ａ〜４５ｃを設けたが、本発明はこれに限られず、１つ、２つ、または４つ以上のマスク部材を設けても良い。
【００５７】
上記実施形態では、紫外線照射可能エリアＵＶにおいて、支持フィルム２２の幅方向へ一様の非照射エリアを設けたが、本発明はこれに限られず、紫外線硬化性膜２８の幅方向両縁部のみに、非照射エリアを設けても良い（図７）。これにより、積層フィルム１０のカールの主な原因と考えられる、積層フィルム１０の幅方向の縁部における内部応力を緩和することができる。幅方向の両縁部の幅は、それぞれ、紫外線硬化性膜２８の幅の３％以上１５％以下である。
【００５８】
上記実施形態では、紫外線を遮断するマスク板４５ａ〜４５ｃを設けたが、本発明はこれに限られず、紫外線の一部を透過させるマスク部材（以下、部分透過マスク部材）を用いても良い。部分透過マスク部材として、網状のものや、紫外線を通過可能な貫通孔を有する板などを用いることができる。これにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向において交互に並ぶ、照射エリア及び照射エリアの照度よりも小さい照度の弱照射エリアＵＶｊ１〜ＵＶｊ３に区画される（図８）。各弱照射エリアアＵＶｊ１〜ＵＶｊ３における紫外線の照度は、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を示す範囲内で決定すればよい。なお、複数の弱照射エリアが設けられる場合、搬送方向下流側に設けられる弱照射エリアにおける照度は、搬送方向上流側に設けられる弱照射エリアにおける照度と等しくても良いし、大きくても良いし、小さくても良い。
【００５９】
なお、マスク板４５ａ〜４５ｃなどのマスク部材のうち、紫外線ランプ４１と対向する部分に、紫外線を反射するミラーを設けることが好ましい。そして、ミラーにより反射された紫外線が照射エリアに到達するように、ミラーの反射面を形成することが好ましい。これにより、マスク部材により遮られた紫外線を、紫外線硬化剤の重合反応に用いることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、集光拡散点が搬送路上となるような位置に、集光型のミラー４３を配したが、本発明はこれに限られず、集光点が搬送路上となるような位置に、集光型のミラー４３を配してもよい（図９及び図１０）。また、上記実施形態では、集光型のミラー４３を設けたが、本発明はこれに限られず、集光型のミラー４３の代わりに、パラボラ型のミラーを設けても良い（図１１）。なお、搬送方向上流側に設けられた照射エリアにおける紫外線の照度は、下流側に設けられた照射エリアにおける紫外線の照度と等しくても良いし、大きくても良いし、小さくても良い。
【００６１】
なお、図１２に示すように、第１照射エリアＵＶｙ１上に、紫外線が通過可能な貫通孔６１ａが複数設けられるマスク板６１を設けても良い。貫通孔６１ａの配置位置を適宜設定することにより、非照射エリアの中に照射エリアが点在する照射点在エリアを、第１緩和エリアＵＶｘ１よりも搬送方向上流側に設けることができる。これにより、照射エリアにおいて硬化収縮が起こっても、当該照射エリアは紫外線が未だ流動性を有する非照射エリアに囲まれているため、照射エリアにおける硬化収縮に起因する内部応力は、非照射エリアにより緩和される。貫通孔６１ａは、マスク板６１全域に設けても良いし、マスク板６１のうち、紫外線硬化性膜２８の幅方向両縁部に対向する部分のみに設けても良いし。貫通孔６１ａは、千鳥状に設けることが好ましい。
【００６２】
上記実施形態では、紫外線ランプ４１を点灯させたが、本発明はこれに限られず、紫外線ランプ４１を点滅させても良い。
【００６３】
上記実施形態では、帯状の支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜に紫外線を照射したが、本発明はこれに限られず、点滅する紫外線ランプを用いて、シート状の支持体に設けられた紫外線硬化性膜に紫外線を照射してもよい。例えば、図１３に示すように、紫外線ランプを内蔵する照射装置８０を、支持シート８１上に形成された紫外線硬化性膜８２の上に配する。そして、紫外線ランプの点滅により、紫外線硬化性膜８２に紫外線を照射する。紫外線ランプの点灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるため、重合工程が行われる（図１３（ａ））。紫外線ランプの消灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されないため、緩和工程が行われる（図１３（ｂ））。その後、紫外線ランプの点灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるため、重合工程が行われる（図１３（ｃ））。これにより、重合工程と緩和工程とを交互に行うことができる。重合工程の時間は、紫外線ランプの点灯時間により調節可能である。同様に、緩和工程の時間は、紫外線ランプの消灯時間により調節可能である。
【００６４】
次に、常時点灯する紫外線ランプを用いて、支持シート８１に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線を照射する場合について説明する。例えば、図１４（ａ）に示すように、紫外線ランプを内蔵する照射装置８０を、支持シート８１上に形成された紫外線硬化性膜８２の上に配する。照射装置８０及び紫外線硬化性膜８２の間に、紫外線を遮るマスク板８５を設ける。マスク板８５は、紫外線硬化性膜８２の全域において紫外線の照射を遮る遮り位置と、紫外線硬化性膜８２の全域において紫外線の照射を行う照射位置との間で移動可能に設けられる。移動部８７は、タイマーの制御の下、マスク板８５を遮り位置及び照射位置の間で移動させる。タイマーは、マスク板８５が遮り位置に位置する時間、及びマスク板８５が照射位置に位置する時間を適宜設定可能である。
【００６５】
マスク板８５が照射位置に位置する状態では、紫外線硬化性膜２８には紫外線が照射される重合工程が行われる（図１４（ａ））。移動部８７によるマスク板８５の移動により、マスク板８５が遮り位置に位置する状態では、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されない緩和工程が行われる（図１４（ｂ））。その後、移動部８７によるマスク板８５の移動により、マスク板８５が照射位置に位置する状態では、重合工程が再び行われる（図１４（ａ））。これにより、重合工程と緩和工程とを交互に行うことができる。
【００６６】
なお、図１５に示すように、紫外線が通過可能な開口部８５ａをマスク板８５に設けてもよい。開口部８５ａは、マスク板８５を紫外線硬化性膜８２の上に重ねたときに、紫外線硬化性膜８２のうち縁部以外の部分が露出するように形成される。そして、開口部８５ａを有するマスク板８５を、紫外線硬化性膜８２の縁部への紫外線の照射を遮る縁部遮り位置と、紫外線硬化性膜８２の全体に紫外線の照射を行う照射位置との間で移動可能に設けてもよい。
【００６７】
なお、膜形成工程において、塗布液に含まれる紫外線硬化剤が支持フィルム２２に染み込む結果、支持フィルム２２の表層に染み込み層が形成される場合がある。かかる場合、染み込み層を支持層１１の一部としてよい。
【００６８】
（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
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、支持層１１に微粒子を含有させてもよい。これにより、支持層１１の表面に凹凸を付与することができる。また、支持層１１に内部散乱効果を付与することができる。この結果、積層フィルムに反射防止機能を付与することができる。
【００７５】
微粒子は有機粒子であっても、無機粒子であってもよい。粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくなり、ヘイズ値の設計が容易となる。
【００７６】
本発明に使用することの出来る無機粒子としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム或いはこれらの複合酸化物等を挙げることが出来る。
【００７７】
微粒子の一次粒子の平均直径は３μｍ〜１２μｍであり、５μｍ〜１２μｍが好ましく、６μｍ〜１０μｍがより好ましい。支持層１１における微粒子の含有量は０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．１〜１８質量％がより好ましい。支持層１１が複数の層から構成される場合には、表層に微粒子が含まれることが好ましい。微粒子の平均直径が上記の範囲である場合には、画像表示装置に設置した際のギラツキを防止し、かつコントラスト比が良好となり、かつ漆黒感が良好な反射防止フィルムを得ることができる。平均直径が３μｍ未満であると表面の凹凸が細かくなって反射光の乱反射が強くなり、画面が白茶け、漆黒感に劣る反射防止フィルムとなる。平均粒径が１２μｍを超えると、コントラスト比が低下する。
【００７８】
上記実施形態では、支持層１１にハードコート層１２が重なる積層フィルム１０について説明したが、本発明の積層フィルムはこれに限られない。例えば、支持層１１にハードコート層１２が重なり、更にハードコート層１２に、低屈折率層が重なる積層フィルムでも良い。
【００７９】
屈折率がハードコート層よりも低い低屈折率層を設けることにより、積層フィルムに反射防止機能を付与することができる。低屈折率層とハードコート層との屈折率差が小さすぎる場合は反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。低屈折率層とハードコート層との屈折率差は０．０１以上０．３０以下が好ましく、０．０５以上０．２０以下がより好ましい。低屈折率層は、低屈折率素材を用いて形成することができる。低屈折率素材としては、低屈折率バインダーを用いることができる。また、バインダーに微粒子を加えて低屈折率層を形成することもできる。
【００８０】
低屈折率バインダーとしては、含フッ素共重合体を好ましく用いることができる。含フッ素共重合体は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる構成単位と架橋性付与のための構成単位を有することが好ましい。
【００８１】
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４６であることが好ましく、１．２５〜１．４２であることがより好ましく、１．３０〜１．３８であることが特に好ましい。また低屈折率層の厚さは、５０〜１５０ｎｍであることが好ましく、７０〜１２０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００８２】
低屈折率層には、ハードコート層よりも低い微粒子が含まれていることが好ましい。低屈折率層に含まれる微粒子の塗設量は、１〜１００ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは１〜８０ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１〜７０ｍｇ／ｍ２である。微粒子の塗設量が該下限値以上であれば、耐擦傷性の改良効果が明らかに現れ、該上限値以下であれば、低屈折率層表面に微細な凹凸ができて外観や積分反射率が悪化するなどの不具合が生じないので好ましい。
【００８３】
低屈折率層に含まれる微粒子は、無機微粒子、中空の無機微粒子、又は中空の有機樹脂微粒子であって、低屈折率のものであることが好ましく、中空の無機微粒子が特に好ましい。無機微粒子としては、例えば、シリカ又は中空シリカの微粒子が挙げられる。
【００８４】
このような微粒子の平均粒径は、低屈折率層の厚みの３０％以上１００％以下が好ましく、より好ましくは３０％以上８０％以下、更に好ましくは３５％以上７０％以下である。すなわち、低屈折率層の厚みが１００ｎｍであれば、微粒子の粒径は３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、更に好ましくは、３５ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。
【００８５】
ハードコート層には、内部散乱性付与、あるいはハードコート層の表面凹凸形状付与の目的で、平均粒径が３．０〜１２．０μｍ、好ましくは５〜８μｍの微粒子、例えば無機化合物の粒子または樹脂粒子を含有してもよい。但し、必要とされる、表面凹凸形状、あるいは内部散乱性は、前記したように透明支持体に含有される微粒子により、表面凹凸形状、さらには内部散乱性が付与されている場合には、ハードコート層に含まれる微粒子の平均粒径が３μｍ未満であることが好ましい。また、平均粒径１μｍ以下の無機微粒子はハードコート層の屈折率を調整する意図で添加されるが、ハードコート層用塗布液の安定性を低下させる弊害があるため、該無機微粒子を含まないことが好ましい。
【００８６】
また、ハードコート層の表面凹凸形状については、中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５μｍ以上０．２０μｍ以下とすることが好ましい。Ｒａは、より好ましくは０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下である。また、凹凸の周期（Ｓｍ）は１０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることがより好ましく、６０μｍ以上１２０μｍ以下にすることがさらに好ましい。
【実施例】
【００８７】
（実験１）
以下を密閉容器に投入し、加圧下で常温に保温し撹伴し、固形分を溶解させた。こうして塗布液を得た。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ５０質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート ５０質量部
イルガキュア１８４（チバスペシャルティケミカルズ（株）製） ５質量部
イソプロピルアルコール ５０質量部
酢酸エチル ５０質量部
メチルエチルケトン ５０質量部
【００８８】
図５に示す照射装置を有する積層フィルム製造設備を用いた。照射装置内において、紫外線ランプと搬送路との間には、２つのマスク板を搬送方向へ離隔して並べた。
【００８９】
搬送速度２０ｍ／分で走行するＴＡＣフィルムについて、膜形成工程、乾燥工程、及び重合工程を順次行った。膜形成工程ではＴＡＣフィルムに塗布液を塗布し、ＴＡＣフィルム上に紫外線硬化性膜を形成した。乾燥工程では、紫外線硬化性膜から溶媒を蒸発させた。その後、窒素で充填されているケーシング内へ紫外線硬化性膜を有するＴＡＣフィルムを導入し、重合工程を行った。
【００９０】
重合工程では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程を連続して行った。第１緩和工程では、マスク部材として、図４に示すステンレス製のマスク板を用いた。照射装置における、紫外線硬化性膜へ照射された紫外線の照度Ｉの推移は、図１６のとおりとなった。紫外線の照度Ｉの測定には、アイ紫外線積算照度計 ＵＶＰＦ−Ａ１（アイグラフィック株式会社製）を用いた。また、表１に、各工程に要した時間ｔ及び各工程において紫外線硬化性膜へ照射された紫外線の最大照度Ｉを示す。表１における各パラメータ（時間ｔ、最大照度Ｉ）の添字は、当該パラメータが各重合工程や各緩和工程のうちいずれの工程についてのものであるかを表す。添え字「ｙ１」は、第１重合工程を表し、添え字「ｙ２」は、第２重合工程を表す。同様にして、添え字「ｘ１」は、第１緩和工程を表す。
【００９１】
こうして、支持層（層厚さｄｓ）とハードコート層（層厚さｄｈ）とを有する積層フィルムを製造した。積層フィルム１０の膜厚ｄは、９０μｍであり、ｄｈ／ｄｓの値は、０．１であった。
【００９２】
（実験２〜９）
実験２〜４、８では、ｔｙ１〜ｔｙ２、ｔｘ１、Ｉｙ１〜Ｉｙ２、Ｉｘ１を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験５では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程に加え、第２緩和工程及び第３重合工程を順次行ない、ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２、Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験６では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程に加え、第２緩和工程、第３重合工程、第３緩和工程、第４重合工程を順次行ない、ｔｙ１〜ｔｙ４、ｔｘ１〜ｔｘ３、Ｉｙ１〜Ｉｙ４、Ｉｘ１〜Ｉｘ３を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験７では、第１重合工程のみを行った。ｔｙ１、Ｉｙ１を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験９では、マスク部材として、紫外線を通過可能な貫通孔を有するステンレス製のマスク板を用いたこと、ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２、Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２を表１に示す値にしたこと以外は、実験５と同様にして、積層フィルムを製造した。
【００９３】
表１における時間ｔ、最大照度Ｉの添え字が、「ｙ３」〜「ｙ４」のものは、それぞれ、第３〜４重合工程を表す。同様にして、添え字「ｘ２」〜「ｘ３」は、それぞれ第２〜第３緩和工程を表す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
表１において、時間ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２の単位は、いずれも（秒）であり、照度Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２の単位は、いずれも（ｍＷ／ｃｍ２）である。
【００９６】
１．カールの評価
実験１〜９により得られ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１７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及び高さＨに基づいて、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Ｃを算出した。算出したカールの曲率Ｃについて、以下基準に基づいて判定した。
○：カールの曲率Ｃは０．１（ｃｍ−１）未満であった。
△：カールの曲率Ｃは０．１（ｃｍ−１）以上０．２（ｃｍ−１）未満であった。
×：カールの曲率Ｃは０．2（ｃｍ−１）以上であった。
【００９７】
２．波状変形の有無の評価
実験１〜９により得られた積層フィルムにおいて、波状変形が発生したか否かについて、目視観察を行い、以下基準に基づいて判定した。
○：波状変形が確認できなかった。
△：波状変形を確認したものの、製品フィルムとして影響のない程度のものであった。
×：製品に悪影響を及ぼす程度の波状変形を確認できた。
【符号の説明】
【００９８】
１０ 積層フィルム
１１ 支持層
１２ ハードコート層
２４ 搬送路
２７ 搬送ローラ
３３ 照射装置
４３ａ〜４３ｃ マスク板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合体膜の形成方法及び装置、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（以下、積層フィルムと称する）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、紫外線硬化剤を含む紫外線硬化性膜を形成する（膜形成工程と称する）。次に、紫外線硬化性膜を乾燥させる（乾燥工程と称する）。第３に、紫外線の照射により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、紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を形成することができる。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（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１１３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、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。積層フィルムのカールを矯正する方法として、特許文献１には、積層フィルムのカールを矯正するために、積層フィルムに水または有機溶剤の蒸気を吹き付ける方法が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、積層フィルムに蒸気を吹き付ける工程や、当該工程を経た積層フィルムから蒸気を蒸発させる工程が必要となる。したがって、特許文献１の方法では、積層フィルムを効率よく製造することが困難となる。加えて、特許文献１の方法によれば、積層フィルムに蒸気を吹き付ける装置を別途設ける必要となるため、結果として、設置スペースや製造コストが増大してしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、重合体膜の形成方法及び装置、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】
【０００９】
本発明は、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、前記重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を停止する第１重合工程及び前記重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程及び前記第２重合工程の間では、前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、前記流動性を示す前記重合体膜に対して行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、前記重合工程を前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程、及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
前記重合体膜の縁部に前記緩和工程を行うことが好ましい。また、前記第１重合工程での前記紫外線の照度は、前記第２重合工程での前記紫外線の照度に比べて小さいことが好ましい。
【００１２】
本発明の積層フィルムの製造方法は、上記の重合体膜の形成方法を有し、前記重合体膜と前記支持フィルムとを備える積層フィルムを製造することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、紫外線硬化剤を含む膜に紫外線を照射する紫外線照射手段を用いて、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成装置において、前記紫外線照射手段は、前記膜に対し前記紫外線の照射を行う光源と、前記膜への前記紫外線の照射を断続的に行う照射制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
前記支持フィルムは帯状であり、長手方向に搬送される前記支持フィルムが導入される前記照射制御手段には、前記光源からの前記紫外線が照射される照射可能エリアが設けられ、前記照射可能エリアは、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって第１〜第３エリアに仕切られ、前記紫外線照射手段は前記紫外線を遮光可能なマスク部材を有し、このマスク部材は、前記第２エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配されることが好ましい。また、前記マスク部材は、前記膜の幅方向両縁部へ向かう前記紫外線を遮るように配されることが好ましい。更に、前記マスク部材は、前記紫外線の一部を透過することが好ましい。加えて、前記マスク部材は前記第１エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配され、前記マスク部材は、前記紫外線が通過可能な開口を複数備えることが好ましい。
【００１５】
前記照射制御手段は、前記光源を点滅させる点滅手段を備えることが好ましい。また、前記照射制御手段は、前記膜への前記紫外線の照射を遮る遮り位置及び前記膜の全体に前記紫外線の照射を行う照射位置との間で移動自在であり、前記紫外線を遮光可能なマスク部材を備えることが好ましい。更に、前記遮り位置は、前記膜の縁部への前記紫外線の照射を遮る位置であることが好ましい。加えて、前記マスク部材には、前記光源から放たれた前記紫外線を反射するミラーが形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を、重合体膜の流動性を維持した状態で重合を停止する第１重合工程及び重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、第１重合工程及び第２重合工程の間では、重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、流動性を示す前記重合体膜に対して行うため、内部応力に起因するカールを矯正することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させるため、内部応力に起因するカールを矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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の照射装置の概要を示す側面図である。
【図４】第１の照射装置の概要を示す平面図である。
【図５】第１の照射装置に設けられた紫外線照射可能エリアの概要を示す平面図である。
【図６】照射エリア及び非照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図７】第２の照射装置の概要を示す平面図である。
【図８】第３の照射装置に設けられた照射エリア及び弱照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図９】第４の照射装置の概要を示す側面図である。
【図１０】第４の照射装置に設けられた照射エリア及び非照射エリアにおいて、紫外線硬化性膜に照射される紫外線の照度を表した模式図である。
【図１１】第５の照射装置の概要を示す側面図である。
【図１２】第６の照射装置の概要を示す平面図である。
【図１３】第７の照射装置の概要を示す斜視図である。（ａ）は、第１重合工程のものである。（ｂ）は緩和工程のものであり、（ｃ）は第２重合工程のものである。
【図１４】第８の照射装置の概要を示す斜視図である。（ａ）は、重合工程のものであり、（ｂ）は緩和工程のものである。
【図１５】第９の照射装置の分解斜視図である。
【図１６】照射装置に導入された紫外線硬化性膜に対して行われた各重合工程及び各緩和工程の所要時間、及び各工程において紫外線硬化性膜に照射された紫外線の照度を示すグラフである。
【図１７】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】
【００１９】
積層フィルム１０は、図１に示すように、支持層１１と、支持層１１よりも硬いハードコート層１２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、４０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。また、支持層１１の厚さｄｓとハードコート層１２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。
【００２０】
本発明におけるハードコート層１２の屈折率は、積層フィルム１０に反射防止性を付与するために、１．４５〜２．００の範囲にあることが好ましく、１．４５〜１．５５の範囲にあることがより好ましく、さらに好ましくは１．４８〜１．５５であり、特に好ましくは１．４９〜１．５３である。ハードコート層１２の屈折率をこの範囲に制御することにより、反射色をニュートラルな範囲に抑えつつ、表面の反射率が十分低減された積層フィルムを得ることができる。更にハードコート層１２の屈折率をこの範囲に制御することで、干渉ムラと呼ばれる支持層１１とハードコート層１２の屈折率差に起因する故障を低減することができる。
【００２１】
ハードコート層１２の強度は、鉛筆硬度試験で、２Ｈ以上であることが好ましく、３Ｈ以上であることがさらに好ましく、４Ｈ以上であることが最も好ましい。さらに、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
【００２２】
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から積層フィルム１０をつくる搬送路２４と、搬送路２４から送り出された積層フィルム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。搬送路２４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。
【００２３】
（支持フィルム）
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。特に、ポリマーの中でも、光透過性を有するものであることが好ましく、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。
【００２４】
搬送路２４には、支持フィルム２２に紫外線硬化性膜２８を形成する膜形成装置３１と、紫外線硬化性膜２８を乾燥する乾燥装置３２と、紫外線硬化性膜２８に所定の紫外線を照射する照射装置３３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。
【００２５】
膜形成装置３１は、塗布液を流出するダイ３６を有する。ダイ３６は、紫外線硬化剤と溶剤と含む塗布液を、支持フィルム２２の表面に塗布する。塗布液の塗布により、支持フィルム２２の表面には、塗布液からなる紫外線硬化性膜２８が形成される。塗布液は、紫外線硬化剤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、紫外線硬化剤の濃度は、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。
【００２６】
（紫外線硬化剤）
紫外線硬化剤としては、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。
【００２７】
（溶剤）
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１１とハードコート層１２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、紫外線硬化剤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。
【００２８】
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］、同１１−６０８０７号公報段落番号［００３７］等に記載の化合物） が挙げられる。
【００２９】
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、さらに好ましくは６０質量％以上である。
【００３０】
乾燥装置３２は、紫外線硬化性膜２８から溶剤を蒸発させるものであり、紫外線硬化性膜２８に乾燥風３７をあてる乾燥風供給機３８を有する。
【００３１】
図２及び図３に示すように、照射装置３３は、紫外線の照射により、紫外線硬化性膜２８から、紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を生成する重合工程を行う。この重合工程により、紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２から、重合体膜からなるハードコート層１２と、支持フィルム２２からなる支持層１１とを有する積層フィルム１０を得ることができる。
【００３２】
照射装置３３は、照射ケーシング４０を有する。照射ケーシング４０には入口４０ａ及び出口４０ｂが設けられ、照射ケーシング４０内には、入口４０ａから出口４０ｂまで搬送路が設けられる。また、図示しない雰囲気制御機により、照射ケーシング４０内は、窒素や希ガスなどの不活性ガスで充填された状態が維持される。
【００３３】
また、照射ケーシング４０は、搬送路と対向するように設けられた紫外線ランプ４１と、紫外線ランプ４１及び搬送路との間に設けられ、紫外線を遮光可能なマスク板４５ａ〜４５ｃとを有する。また、紫外線ランプ４１の周りには、紫外線ランプ４１からの紫外線を搬送路に向けて反射する集光型のミラー４３が設けられていることが好ましい。図示するように、ミラー４３は、集光拡散点が搬送路上となるような位置に配されることが好ましい。
【００３４】
紫外線ランプ４１から放たれた紫外線は、直接、または、ミラー４３を介して、搬送路へ向かう。図４及び図５に示すように、搬送路を移動する支持フィルム２２上には、紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。紫外線照射可能エリアＵＶには、紫外線を遮光可能なマスク板４５ａ〜４５ｃが、互いに離れて搬送方向に順次並べられる。
【００３５】
マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向上流側から下流側に向かって、照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３が交互に並ぶ。照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４は、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるエリアであり、非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３は、紫外線がマスク板４５ａ〜４５ｃにより遮られる結果、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されないエリアである。
【００３６】
（紫外線ランプ）
紫外線ランプ４１としては、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。
【００３７】
（ミラー）
ミラー４３は、アルミミラー、コールドミラーなど公知のものを用いればよい。必要に応じて、熱線カットフィルターを、紫外線ランプ４１及び搬送路の間に設けても良い。
【００３８】
（マスク板）
マスク板４５ａ〜４５ｃの形成材料として、ステンレスやセラミックスであることが好ましい。
【００３９】
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２４へ送り出す。支持フィルム２２は、搬送路２４の通過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。
【００４０】
次に、搬送路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の表面に紫外線硬化性膜２８を形成する膜形成工程を行う。乾燥装置３２は、支持フィルム２２上の紫外線硬化性膜２８に乾燥風３７をあてて、紫外線硬化性膜２８から溶剤を蒸発させる乾燥工程を行う。乾燥風３７の温度は、１０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、２０℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。紫外線硬化性膜２８からの溶剤の蒸発は、紫外線硬化性膜２８における残留溶剤量が２質量％以下なるまで行うことが好ましく、０．５質量％以下になるまで行うことがより好ましい。
【００４１】
乾燥工程を経た支持フィルム２２は、照射装置３３に導入される。図３及び図４に示すように、紫外線ランプ４１の点灯により、支持フィルム２２上には、紫外線照射可能エリアＵＶが設定される。図４及び図５に示すように、マスク板４５ａ〜４５ｃにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向に向かって交互に並ぶ照射エリアＵＶｙ１〜ＵＶｙ４及び非照射エリアＵＶｘ１〜ＵＶｘ３に区画される。
【００４２】
この結果、紫外線照射可能エリアＵＶにおける紫外線の照度の分布は、図６のグラフのようになる。図６に示すグラフの縦軸は、各エリアにおける紫外線の照度を表し、横軸は、紫外線照射可能エリアＵＶにおける搬送方向の位置を表す。
【００４３】
次に、紫外線照射可能エリアＵＶにおける、紫外線硬化性膜２８の状態遷移について説明する。
【００４４】
図４及び図５に示すように、紫外線硬化性膜２８を有する支持フィルム２２は、照射ケーシング４０内において、第１照射エリアＵＶｙ１、第１非照射エリアＵＶｘ１、第２照射エリアＵＶｙ２、第２非照射エリアＵＶｘ２、第３照射エリアＵＶｙ３、第３非照射エリアＵＶｘ３、及び第４照射エリアＵＶｙ４を順次通過する。
【００４５】
（第１照射エリア）
第１照射エリアＵＶｙ１では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射される第１重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。
【００４６】
（第１非照射エリア）
第１非照射エリアＵＶｘ１では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されない。この結果、第１非照射エリアＵＶｘ１にある紫外線硬化性膜２８において、紫外線硬化剤の重合反応は停止したままである。
【００４７】
（第２照射エリア）
第２照射エリアＵＶｙ２では、支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射される第２重合工程が行われる。この結果、紫外線硬化性膜２８では、紫外線硬化剤の重合反応が再開する。第２非照射エリアＵＶｘ２、第３照射エリアＵＶｙ３、第３非照射エリアＵＶｘ３、及び第４照射エリアＵＶｙ４についても上記同様である。
【００４８】
ここで、紫外線硬化剤（液体）に紫外線を照射すると、紫外線硬化剤の重合反応が開始する。そして、紫外線硬化剤の重合反応が十分に進むと、紫外線硬化剤の重合体（固体）となる。この紫外線硬化剤の重合反応の結果、硬化収縮が起こる。この結果、硬化収縮に起因して、カールしてしまう。したがって、紫外線硬化剤の重合反応が十分に進むと、カールを緩和させるのは非常に困難となる。
【００４９】
そこで、本発明では、紫外線照射可能エリアＵＶを、複数の照射エリアに分割し、複数の照射エリアの間に非照射エリアを設けている。これにより、紫外線硬化性膜２８の流動性を維持した状態で、重合反応を一旦停止させることができる。
【００５０】
この結果、第１非照射エリアＵＶｘ１における紫外線硬化性膜２８には、重合反応が開始していない分子や、重合反応が十分に進んでいない分子（以下、これらを総称して流動性成分と称する）が存在する。第１照射エリアＵＶｙ１における硬化収縮に起因して発生した内部応力は、この流動性成分の存在により、緩和される。こうして、第１非照射エリアＵＶｘ１では、第１照射エリアＵＶｙ１において発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことができる。
【００５１】
したがって、本発明によれば、流動性を示す紫外線硬化性膜２８について緩和工程を行うため、紫外線硬化剤の重合反応に起因する積層フィルム１０のカールを緩和させることができる。
【００５２】
紫外線照射可能エリアＵＶにおける、紫外線硬化性膜をなす物質の流動性は、紫外線硬化剤の重合反応の進行度に依存する。紫外線硬化剤の重合反応の進行度は、紫外線硬化性膜をなす物質の貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”の比（＝Ｇ’／Ｇ”）の値を指標とすることができる。そして、（Ｇ’／Ｇ”）の値が１以下の場合には、当該物質に流動性があると判定し、（Ｇ’／Ｇ”）の値が１より大きい場合には、当該物質に流動性がないと判定する。（Ｇ’／Ｇ”）の値は、紫外線硬化剤の重合過程において、重合が途中で停止した状態の当該物質について、動的粘弾性測定（ＪＩＳ Ｋ ７１９８（１９９１））を行うことにより得られる。
【００５３】
最終的に得られた積層フィルム１０のカール値が悪化しない範囲であれば、各緩和工程における紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度は、ガラス転移温度Ｔｇ以上とすることが好ましい。例えば、第１重合工程開始から第１緩和工程完了までの間において、紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度がガラス転移温度Ｔｇ以上となるように維持してもよい。そして、第１重合工程開始から第１緩和工程完了までの間において、紫外線硬化性膜２８をなす物質の温度は略一定に維持することが好ましい。また、第１重合工程を経た紫外線硬化性膜２８について、温度がガラス転移温度Ｔｇ以上となるまで加熱を行った後、温度がガラス転移温度Ｔｇ以上の紫外線硬化性膜２８について緩和工程を行っても良い。紫外線硬化性膜２８を加熱する形態としては、（１）積層フィルム１０全体を加熱する方法、（２）紫外線硬化性膜２８を加熱し、支持フィルム２２を冷却する方法がある。（１）及び（２）いずれの方法を用いることができるが、温度上昇に伴う支持フィルムの剛性の低下及び膨張を抑制する点で、（２）の方法が好ましい。また、支持フィルム２２の冷却は、支持フィルム２２の温度上昇を抑えるように行うことが好ましい。支持フィルム２２や紫外線硬化性膜２８を加熱するために、支持フィルム２２や紫外線硬化性膜２８に加熱風をあててもよい。支持フィルム２２を冷却するために、支持フィルム２２の冷却風をあててもよい。また、周面の温度が調節可能な温調ローラを用いて、支持フィルム２２を支持してもよい。周面の温度調節により、支持フィルム２２の冷却や加熱が可能になる。これにより、重合反応によって発生する内部応力を確実に緩和させることができる。
【００５４】
緩和工程において、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を示す状態を維持することが好ましい。なお、緩和工程において、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を喪失した状態、又は紫外線硬化性膜２８をなす物質の流動性が低い状態の場合には、紫外線硬化性膜２８を加熱してもよい。なお、緩和工程は、紫外線硬化剤の重合反応に起因する内部応力を十分に緩和できるまで行われることが好ましい。
【００５５】
マスク板４５ａ〜４５ｃを設置する位置や、マスク板４５ａ〜４５ｃの大きさは、重合工程の停止タイミングや、緩和工程の停止タイミングを考慮して適宜決定すればよい。
【００５６】
上記実施形態では、３つのマスク板４５ａ〜４５ｃを設けたが、本発明はこれに限られず、１つ、２つ、または４つ以上のマスク部材を設けても良い。
【００５７】
上記実施形態では、紫外線照射可能エリアＵＶにおいて、支持フィルム２２の幅方向へ一様の非照射エリアを設けたが、本発明はこれに限られず、紫外線硬化性膜２８の幅方向両縁部のみに、非照射エリアを設けても良い（図７）。これにより、積層フィルム１０のカールの主な原因と考えられる、積層フィルム１０の幅方向の縁部における内部応力を緩和することができる。幅方向の両縁部の幅は、それぞれ、紫外線硬化性膜２８の幅の３％以上１５％以下である。
【００５８】
上記実施形態では、紫外線を遮断するマスク板４５ａ〜４５ｃを設けたが、本発明はこれに限られず、紫外線の一部を透過させるマスク部材（以下、部分透過マスク部材）を用いても良い。部分透過マスク部材として、網状のものや、紫外線を通過可能な貫通孔を有する板などを用いることができる。これにより、紫外線照射可能エリアＵＶは、搬送方向において交互に並ぶ、照射エリア及び照射エリアの照度よりも小さい照度の弱照射エリアＵＶｊ１〜ＵＶｊ３に区画される（図８）。各弱照射エリアアＵＶｊ１〜ＵＶｊ３における紫外線の照度は、紫外線硬化性膜２８をなす物質が流動性を示す範囲内で決定すればよい。なお、複数の弱照射エリアが設けられる場合、搬送方向下流側に設けられる弱照射エリアにおける照度は、搬送方向上流側に設けられる弱照射エリアにおける照度と等しくても良いし、大きくても良いし、小さくても良い。
【００５９】
なお、マスク板４５ａ〜４５ｃなどのマスク部材のうち、紫外線ランプ４１と対向する部分に、紫外線を反射するミラーを設けることが好ましい。そして、ミラーにより反射された紫外線が照射エリアに到達するように、ミラーの反射面を形成することが好ましい。これにより、マスク部材により遮られた紫外線を、紫外線硬化剤の重合反応に用いることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、集光拡散点が搬送路上となるような位置に、集光型のミラー４３を配したが、本発明はこれに限られず、集光点が搬送路上となるような位置に、集光型のミラー４３を配してもよい（図９及び図１０）。また、上記実施形態では、集光型のミラー４３を設けたが、本発明はこれに限られず、集光型のミラー４３の代わりに、パラボラ型のミラーを設けても良い（図１１）。なお、搬送方向上流側に設けられた照射エリアにおける紫外線の照度は、下流側に設けられた照射エリアにおける紫外線の照度と等しくても良いし、大きくても良いし、小さくても良い。
【００６１】
なお、図１２に示すように、第１照射エリアＵＶｙ１上に、紫外線が通過可能な貫通孔６１ａが複数設けられるマスク板６１を設けても良い。貫通孔６１ａの配置位置を適宜設定することにより、非照射エリアの中に照射エリアが点在する照射点在エリアを、第１緩和エリアＵＶｘ１よりも搬送方向上流側に設けることができる。これにより、照射エリアにおいて硬化収縮が起こっても、当該照射エリアは紫外線が未だ流動性を有する非照射エリアに囲まれているため、照射エリアにおける硬化収縮に起因する内部応力は、非照射エリアにより緩和される。貫通孔６１ａは、マスク板６１全域に設けても良いし、マスク板６１のうち、紫外線硬化性膜２８の幅方向両縁部に対向する部分のみに設けても良いし。貫通孔６１ａは、千鳥状に設けることが好ましい。
【００６２】
上記実施形態では、紫外線ランプ４１を点灯させたが、本発明はこれに限られず、紫外線ランプ４１を点滅させても良い。
【００６３】
上記実施形態では、帯状の支持フィルム２２に設けられた紫外線硬化性膜に紫外線を照射したが、本発明はこれに限られず、点滅する紫外線ランプを用いて、シート状の支持体に設けられた紫外線硬化性膜に紫外線を照射してもよい。例えば、図１３に示すように、紫外線ランプを内蔵する照射装置８０を、支持シート８１上に形成された紫外線硬化性膜８２の上に配する。そして、紫外線ランプの点滅により、紫外線硬化性膜８２に紫外線を照射する。紫外線ランプの点灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるため、重合工程が行われる（図１３（ａ））。紫外線ランプの消灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されないため、緩和工程が行われる（図１３（ｂ））。その後、紫外線ランプの点灯時には、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されるため、重合工程が行われる（図１３（ｃ））。これにより、重合工程と緩和工程とを交互に行うことができる。重合工程の時間は、紫外線ランプの点灯時間により調節可能である。同様に、緩和工程の時間は、紫外線ランプの消灯時間により調節可能である。
【００６４】
次に、常時点灯する紫外線ランプを用いて、支持シート８１に設けられた紫外線硬化性膜２８に紫外線を照射する場合について説明する。例えば、図１４（ａ）に示すように、紫外線ランプを内蔵する照射装置８０を、支持シート８１上に形成された紫外線硬化性膜８２の上に配する。照射装置８０及び紫外線硬化性膜８２の間に、紫外線を遮るマスク板８５を設ける。マスク板８５は、紫外線硬化性膜８２の全域において紫外線の照射を遮る遮り位置と、紫外線硬化性膜８２の全域において紫外線の照射を行う照射位置との間で移動可能に設けられる。移動部８７は、タイマーの制御の下、マスク板８５を遮り位置及び照射位置の間で移動させる。タイマーは、マスク板８５が遮り位置に位置する時間、及びマスク板８５が照射位置に位置する時間を適宜設定可能である。
【００６５】
マスク板８５が照射位置に位置する状態では、紫外線硬化性膜２８には紫外線が照射される重合工程が行われる（図１４（ａ））。移動部８７によるマスク板８５の移動により、マスク板８５が遮り位置に位置する状態では、紫外線硬化性膜２８に紫外線が照射されない緩和工程が行われる（図１４（ｂ））。その後、移動部８７によるマスク板８５の移動により、マスク板８５が照射位置に位置する状態では、重合工程が再び行われる（図１４（ａ））。これにより、重合工程と緩和工程とを交互に行うことができる。
【００６６】
なお、図１５に示すように、紫外線が通過可能な開口部８５ａをマスク板８５に設けてもよい。開口部８５ａは、マスク板８５を紫外線硬化性膜８２の上に重ねたときに、紫外線硬化性膜８２のうち縁部以外の部分が露出するように形成される。そして、開口部８５ａを有するマスク板８５を、紫外線硬化性膜８２の縁部への紫外線の照射を遮る縁部遮り位置と、紫外線硬化性膜８２の全体に紫外線の照射を行う照射位置との間で移動可能に設けてもよい。
【００６７】
なお、膜形成工程において、塗布液に含まれる紫外線硬化剤が支持フィルム２２に染み込む結果、支持フィルム２２の表層に染み込み層が形成される場合がある。かかる場合、染み込み層を支持層１１の一部としてよい。
【００６８】
（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
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、支持層１１に微粒子を含有させてもよい。これにより、支持層１１の表面に凹凸を付与することができる。また、支持層１１に内部散乱効果を付与することができる。この結果、積層フィルムに反射防止機能を付与することができる。
【００７５】
微粒子は有機粒子であっても、無機粒子であってもよい。粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくなり、ヘイズ値の設計が容易となる。
【００７６】
本発明に使用することの出来る無機粒子としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウム或いはこれらの複合酸化物等を挙げることが出来る。
【００７７】
微粒子の一次粒子の平均直径は３μｍ〜１２μｍであり、５μｍ〜１２μｍが好ましく、６μｍ〜１０μｍがより好ましい。支持層１１における微粒子の含有量は０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．１〜１８質量％がより好ましい。支持層１１が複数の層から構成される場合には、表層に微粒子が含まれることが好ましい。微粒子の平均直径が上記の範囲である場合には、画像表示装置に設置した際のギラツキを防止し、かつコントラスト比が良好となり、かつ漆黒感が良好な反射防止フィルムを得ることができる。平均直径が３μｍ未満であると表面の凹凸が細かくなって反射光の乱反射が強くなり、画面が白茶け、漆黒感に劣る反射防止フィルムとなる。平均粒径が１２μｍを超えると、コントラスト比が低下する。
【００７８】
上記実施形態では、支持層１１にハードコート層１２が重なる積層フィルム１０について説明したが、本発明の積層フィルムはこれに限られない。例えば、支持層１１にハードコート層１２が重なり、更にハードコート層１２に、低屈折率層が重なる積層フィルムでも良い。
【００７９】
屈折率がハードコート層よりも低い低屈折率層を設けることにより、積層フィルムに反射防止機能を付与することができる。低屈折率層とハードコート層との屈折率差が小さすぎる場合は反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。低屈折率層とハードコート層との屈折率差は０．０１以上０．３０以下が好ましく、０．０５以上０．２０以下がより好ましい。低屈折率層は、低屈折率素材を用いて形成することができる。低屈折率素材としては、低屈折率バインダーを用いることができる。また、バインダーに微粒子を加えて低屈折率層を形成することもできる。
【００８０】
低屈折率バインダーとしては、含フッ素共重合体を好ましく用いることができる。含フッ素共重合体は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる構成単位と架橋性付与のための構成単位を有することが好ましい。
【００８１】
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４６であることが好ましく、１．２５〜１．４２であることがより好ましく、１．３０〜１．３８であることが特に好ましい。また低屈折率層の厚さは、５０〜１５０ｎｍであることが好ましく、７０〜１２０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００８２】
低屈折率層には、ハードコート層よりも低い微粒子が含まれていることが好ましい。低屈折率層に含まれる微粒子の塗設量は、１〜１００ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは１〜８０ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１〜７０ｍｇ／ｍ２である。微粒子の塗設量が該下限値以上であれば、耐擦傷性の改良効果が明らかに現れ、該上限値以下であれば、低屈折率層表面に微細な凹凸ができて外観や積分反射率が悪化するなどの不具合が生じないので好ましい。
【００８３】
低屈折率層に含まれる微粒子は、無機微粒子、中空の無機微粒子、又は中空の有機樹脂微粒子であって、低屈折率のものであることが好ましく、中空の無機微粒子が特に好ましい。無機微粒子としては、例えば、シリカ又は中空シリカの微粒子が挙げられる。
【００８４】
このような微粒子の平均粒径は、低屈折率層の厚みの３０％以上１００％以下が好ましく、より好ましくは３０％以上８０％以下、更に好ましくは３５％以上７０％以下である。すなわち、低屈折率層の厚みが１００ｎｍであれば、微粒子の粒径は３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、更に好ましくは、３５ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。
【００８５】
ハードコート層には、内部散乱性付与、あるいはハードコート層の表面凹凸形状付与の目的で、平均粒径が３．０〜１２．０μｍ、好ましくは５〜８μｍの微粒子、例えば無機化合物の粒子または樹脂粒子を含有してもよい。但し、必要とされる、表面凹凸形状、あるいは内部散乱性は、前記したように透明支持体に含有される微粒子により、表面凹凸形状、さらには内部散乱性が付与されている場合には、ハードコート層に含まれる微粒子の平均粒径が３μｍ未満であることが好ましい。また、平均粒径１μｍ以下の無機微粒子はハードコート層の屈折率を調整する意図で添加されるが、ハードコート層用塗布液の安定性を低下させる弊害があるため、該無機微粒子を含まないことが好ましい。
【００８６】
また、ハードコート層の表面凹凸形状については、中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５μｍ以上０．２０μｍ以下とすることが好ましい。Ｒａは、より好ましくは０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下である。また、凹凸の周期（Ｓｍ）は１０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることがより好ましく、６０μｍ以上１２０μｍ以下にすることがさらに好ましい。
【実施例】
【００８７】
（実験１）
以下を密閉容器に投入し、加圧下で常温に保温し撹伴し、固形分を溶解させた。こうして塗布液を得た。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ５０質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート ５０質量部
イルガキュア１８４（チバスペシャルティケミカルズ（株）製） ５質量部
イソプロピルアルコール ５０質量部
酢酸エチル ５０質量部
メチルエチルケトン ５０質量部
【００８８】
図５に示す照射装置を有する積層フィルム製造設備を用いた。照射装置内において、紫外線ランプと搬送路との間には、２つのマスク板を搬送方向へ離隔して並べた。
【００８９】
搬送速度２０ｍ／分で走行するＴＡＣフィルムについて、膜形成工程、乾燥工程、及び重合工程を順次行った。膜形成工程ではＴＡＣフィルムに塗布液を塗布し、ＴＡＣフィルム上に紫外線硬化性膜を形成した。乾燥工程では、紫外線硬化性膜から溶媒を蒸発させた。その後、窒素で充填されているケーシング内へ紫外線硬化性膜を有するＴＡＣフィルムを導入し、重合工程を行った。
【００９０】
重合工程では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程を連続して行った。第１緩和工程では、マスク部材として、図４に示すステンレス製のマスク板を用いた。照射装置における、紫外線硬化性膜へ照射された紫外線の照度Ｉの推移は、図１６のとおりとなった。紫外線の照度Ｉの測定には、アイ紫外線積算照度計 ＵＶＰＦ−Ａ１（アイグラフィック株式会社製）を用いた。また、表１に、各工程に要した時間ｔ及び各工程において紫外線硬化性膜へ照射された紫外線の最大照度Ｉを示す。表１における各パラメータ（時間ｔ、最大照度Ｉ）の添字は、当該パラメータが各重合工程や各緩和工程のうちいずれの工程についてのものであるかを表す。添え字「ｙ１」は、第１重合工程を表し、添え字「ｙ２」は、第２重合工程を表す。同様にして、添え字「ｘ１」は、第１緩和工程を表す。
【００９１】
こうして、支持層（層厚さｄｓ）とハードコート層（層厚さｄｈ）とを有する積層フィルムを製造した。積層フィルム１０の膜厚ｄは、９０μｍであり、ｄｈ／ｄｓの値は、０．１であった。
【００９２】
（実験２〜９）
実験２〜４、８では、ｔｙ１〜ｔｙ２、ｔｘ１、Ｉｙ１〜Ｉｙ２、Ｉｘ１を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験５では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程に加え、第２緩和工程及び第３重合工程を順次行ない、ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２、Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験６では、第１重合工程、第１緩和工程、及び第２重合工程に加え、第２緩和工程、第３重合工程、第３緩和工程、第４重合工程を順次行ない、ｔｙ１〜ｔｙ４、ｔｘ１〜ｔｘ３、Ｉｙ１〜Ｉｙ４、Ｉｘ１〜Ｉｘ３を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験７では、第１重合工程のみを行った。ｔｙ１、Ｉｙ１を表１に示す値にしたこと以外は、実験１と同様にして、積層フィルムを製造した。実験９では、マスク部材として、紫外線を通過可能な貫通孔を有するステンレス製のマスク板を用いたこと、ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２、Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２を表１に示す値にしたこと以外は、実験５と同様にして、積層フィルムを製造した。
【００９３】
表１における時間ｔ、最大照度Ｉの添え字が、「ｙ３」〜「ｙ４」のものは、それぞれ、第３〜４重合工程を表す。同様にして、添え字「ｘ２」〜「ｘ３」は、それぞれ第２〜第３緩和工程を表す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
表１において、時間ｔｙ１〜ｔｙ３、ｔｘ１〜ｔｘ２の単位は、いずれも（秒）であり、照度Ｉｙ１〜Ｉｙ３、Ｉｘ１〜Ｉｘ２の単位は、いずれも（ｍＷ／ｃｍ２）である。
【００９６】
１．カールの評価
実験１〜９により得られ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１７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及び高さＨに基づいて、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Ｃを算出した。算出したカールの曲率Ｃについて、以下基準に基づいて判定した。
○：カールの曲率Ｃは０．１（ｃｍ−１）未満であった。
△：カールの曲率Ｃは０．１（ｃｍ−１）以上０．２（ｃｍ−１）未満であった。
×：カールの曲率Ｃは０．2（ｃｍ−１）以上であった。
【００９７】
２．波状変形の有無の評価
実験１〜９により得られた積層フィルムにおいて、波状変形が発生したか否かについて、目視観察を行い、以下基準に基づいて判定した。
○：波状変形が確認できなかった。
△：波状変形を確認したものの、製品フィルムとして影響のない程度のものであった。
×：製品に悪影響を及ぼす程度の波状変形を確認できた。
【符号の説明】
【００９８】
１０ 積層フィルム
１１ 支持層
１２ ハードコート層
２４ 搬送路
２７ 搬送ローラ
３３ 照射装置
４３ａ〜４３ｃ マスク板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を停止する第１重合工程及び前記重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、
前記第１重合工程及び前記第２重合工程の間では、前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、前記流動性を示す前記重合体膜に対して行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。
【請求項２】
紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程、及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、
前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。
【請求項３】
前記重合体膜の縁部に前記緩和工程を行うことを特徴とする請求項１または２記載の重合体膜の形成方法。
【請求項４】
前記第１重合工程での前記紫外線の照度は、前記第２重合工程での前記紫外線の照度に比べて小さいことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成方法を有し、前記重合体膜と前記支持フィルムとを備える積層フィルムを製造することを特徴とする積層フィルムの製造方法。
【請求項６】
紫外線硬化剤を含む膜に紫外線を照射する紫外線照射手段を用いて、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成装置において、
前記紫外線照射手段は、
前記膜に対し前記紫外線の照射を行う光源と、
前記膜への前記紫外線の照射を断続的に行う照射制御手段とを有することを特徴とする重合体膜の形成装置。
【請求項７】
前記支持フィルムは帯状であり、
長手方向に搬送される前記支持フィルムが導入される前記照射制御手段には、前記光源からの前記紫外線が照射される照射可能エリアが設けられ、
前記照射可能エリアは、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって第１〜第３エリアに仕切られ、
前記紫外線照射手段は前記紫外線を遮光可能なマスク部材を有し、
このマスク部材は、前記第２エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項６記載の重合体膜の形成装置。
【請求項８】
前記マスク部材は、前記膜の幅方向両縁部へ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項７記載の重合体膜の形成装置。
【請求項９】
前記マスク部材は、前記紫外線の一部を透過することを特徴とする請求項７または８記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１０】
前記マスク部材は前記第１エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配され、
前記マスク部材は、前記紫外線が通過可能な開口を複数備えることを特徴とする請求項７ないし９のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１１】
前記照射制御手段は、前記光源を点滅させる点滅手段を備えることを特徴とする請求項６ないし１０のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１２】
前記照射制御手段は、
前記膜への前記紫外線の照射を遮る遮り位置及び前記膜の全体に前記紫外線の照射を行う照射位置との間で移動自在であり、前記紫外線を遮光可能なマスク部材を備えることを特徴とする請求項６ないし１１のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１３】
前記遮り位置は、前記膜の縁部への前記紫外線の照射を遮る位置であることを特徴とする請求項１２記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１４】
前記マスク部材には、前記光源から放たれた前記紫外線を反射するミラーが形成されることを特徴とする請求項７ないし１３のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１】
紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を、前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を停止する第１重合工程及び前記重合を再開する第２重合工程に分けて順次行い、
前記第１重合工程及び前記第２重合工程の間では、前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を、前記流動性を示す前記重合体膜に対して行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。
【請求項２】
紫外線の照射により紫外線硬化剤の重合を行う重合工程を有し、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成方法において、
前記重合工程を前記重合体膜の流動性を維持した状態で前記重合を進める第１重合工程、及び前記重合を進める第２重合工程に分けて順次行い、
前記第１重合工程では前記重合に起因して発生した内部応力を緩和させる緩和工程を行うことを特徴とする重合体膜の形成方法。
【請求項３】
前記重合体膜の縁部に前記緩和工程を行うことを特徴とする請求項１または２記載の重合体膜の形成方法。
【請求項４】
前記第１重合工程での前記紫外線の照度は、前記第２重合工程での前記紫外線の照度に比べて小さいことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成方法を有し、前記重合体膜と前記支持フィルムとを備える積層フィルムを製造することを特徴とする積層フィルムの製造方法。
【請求項６】
紫外線硬化剤を含む膜に紫外線を照射する紫外線照射手段を用いて、前記紫外線硬化剤の重合体を含む重合体膜を支持フィルムに形成する重合体膜の形成装置において、
前記紫外線照射手段は、
前記膜に対し前記紫外線の照射を行う光源と、
前記膜への前記紫外線の照射を断続的に行う照射制御手段とを有することを特徴とする重合体膜の形成装置。
【請求項７】
前記支持フィルムは帯状であり、
長手方向に搬送される前記支持フィルムが導入される前記照射制御手段には、前記光源からの前記紫外線が照射される照射可能エリアが設けられ、
前記照射可能エリアは、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって第１〜第３エリアに仕切られ、
前記紫外線照射手段は前記紫外線を遮光可能なマスク部材を有し、
このマスク部材は、前記第２エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項６記載の重合体膜の形成装置。
【請求項８】
前記マスク部材は、前記膜の幅方向両縁部へ向かう前記紫外線を遮るように配されることを特徴とする請求項７記載の重合体膜の形成装置。
【請求項９】
前記マスク部材は、前記紫外線の一部を透過することを特徴とする請求項７または８記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１０】
前記マスク部材は前記第１エリアへ向かう前記紫外線を遮るように配され、
前記マスク部材は、前記紫外線が通過可能な開口を複数備えることを特徴とする請求項７ないし９のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１１】
前記照射制御手段は、前記光源を点滅させる点滅手段を備えることを特徴とする請求項６ないし１０のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１２】
前記照射制御手段は、
前記膜への前記紫外線の照射を遮る遮り位置及び前記膜の全体に前記紫外線の照射を行う照射位置との間で移動自在であり、前記紫外線を遮光可能なマスク部材を備えることを特徴とする請求項６ないし１１のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１３】
前記遮り位置は、前記膜の縁部への前記紫外線の照射を遮る位置であることを特徴とする請求項１２記載の重合体膜の形成装置。
【請求項１４】
前記マスク部材には、前記光源から放たれた前記紫外線を反射するミラーが形成されることを特徴とする請求項７ないし１３のうちいずれか１項記載の重合体膜の形成装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１５２５２５（Ｐ２０１１−１５２５２５Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６４２３（Ｐ２０１０−１６４２３）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【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２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【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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