JP4192560B2

JP4192560B2 - Method for forming ionizing radiation curable resin layer, method for producing optical film using the same, and method for producing image display device

Info

Publication number: JP4192560B2
Application number: JP2002321028A
Authority: JP
Inventors: 武志田中
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: JP2004154636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電離放射線硬化型樹脂層の形成方法とそれを用いた光学フィルム及び画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレーやプラズマディスプレー等の画像表示装置では、画面にものが接触したりして生じる傷を防止するためハードコート層付きの光学フィルムが用いられる。また、その表面に防眩層や熱線吸収層等の光学薄膜を付与することが多い。
【０００３】
これらの層形成には、膜強度を上げるため、多くの場合電離放射線硬化型樹脂が用いられ、樹脂層が塗布され乾燥後、電離放射線（代表は紫外線：以降ＵＶ光という場合有）を照射し架橋硬化される。
【０００４】
しかし、フィルム基材（多くは合成樹脂フィルム、単に基材またはフィルムということあり）上に塗布された電離放射線硬化型樹脂層を硬化する際、電離放射線照射によりフィルム温度が上昇し、熱変形を起こすことが知られており、フィルムを一定温度以上にならないよう冷却することが一般的である。この現象は特に紫外線を照射する際に問題となる。
【０００５】
冷却法としては、照射表面に冷風を吹きつける、ロール内を冷水を流し一定温度に保つようにしたロール上に巻きつける方法等が一般的である。また、紫外線ランプより放出される赤外線による温度上昇も大きく、ランプとフィルムの間に熱線吸収フィルターを設置したり、ランプ後方の反射鏡を赤外線を通過させＵＶ光を反射させるコールドミラーとする等により、赤外線をフィルムに当てないように工夫している。更に、ランプの周囲に二重ガラス管を設置し、ガラス管内に冷却水を流すようなことも行われている。
【０００６】
さらに電離放射線硬化型樹脂は電離放射線照射により３次元的に架橋するため、膜収縮を起こす。例えば下記特許文献１では、フィルム基材を熱ロール表面に少なくとも部分的に巻きつけて塗布層とともに３０〜１００℃に加熱しながらＵＶ光を照射し硬化させることにより、この膜収縮により発生する歪みを防止し、密着性に優れた膜を得ている。また、下記特許文献２では、加熱すると収縮するプラスチックフィルム基材上に塗布した樹脂層に、フィルム基材を加熱しながらＵＶ光を照射し、基材フィルムの熱収縮率と塗布された樹脂層の硬化による収縮率との差を２．０％以下とする条件下で硬化させ、カールのない平滑なフィルムを得ている。
【０００７】
しかし、薄膜のフィルム基材では、搬送時の張力により搬送方向に数ｍｍ〜数ｃｍピッチのつれ状の変形が発生する。このような状態では、ロール表面に均一に接触しないため歪みが均一に取りきれない。同時にロール表面での接触強さが異なるため、収縮の違いが生じ、数ｍｍ〜数ｃｍピッチのつれ状の変形が残ってしまうことがある。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−５１６４１号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平３−１９８３９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電離放射線硬化型樹脂を用いて形成した、平滑性が高く、歪みがなく、フィルム基材との密着性のよい電離放射線硬化型樹脂層の形成方法と、これをハードコート層及び／又は防眩層として有する光学フィルムの製造方法、及びそれらを用いた画像表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成のいずれかを採ることにより達成される。
【００１２】
〔１〕連続搬送されるフィルム基材の片面に、電離放射線硬化型樹脂を塗布した後、電離放射線を照射して硬化した塗布層を形成する際、フィルム基材の裏面側に気体を吹き付け、浮上し連続搬送されるフィルム基材の搬送方向から見た断面が、中央部が端部より高くなるように気体にて保持された状態で、電離放射線を照射することを特徴とする電離放射線硬化型樹脂層の形成方法。
【００１３】
〔２〕連続搬送されるフィルム基材の、搬送方向に対し直角方向（幅方向）から見た断面が、曲率を有する形状になるように気体にて保持された状態で、電離放射線を照射されることを特徴とする〔１〕記載の電離放射線硬化型樹脂層の形成方法。
【００１４】
〔３〕連続搬送されるフィルム基材の裏面側に吹き付ける気体の温度が５〜１００℃の範囲であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の電離放射線硬化型樹脂層の形成方法。
【００１６】
〔４〕〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の電離放射線硬化型樹脂層の形成方法により作製することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【００１７】
〔５〕少なくともハードコート層又は防眩層が〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の電離放射線硬化型樹脂層の形成方法により作製される表面保護フィルムを用いることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【００１８】
本発明〔１〕の如き態様であれば、電離放射線照射部に気体（エアー）を噴出するノズルを設置し、基材を浮かせた状態で電離放射線を照射することになる。基材はつれのない状態でエアーにより支えられ、均一な温度のエアーにより冷却／加熱されるため膜中に歪み、しわのない良好なフィルムが得られる。これにより、連続的に搬送されるフィルム基材上に電離放射線硬化型樹脂層を形成することが出来、工業生産性も極めて良好な方法といえる。浮上に使用される気体は、空気が一般的であるが、窒素等の不活性ガスを用いてもよい。また、不活性ガスを用い、照射雰囲気中の酸素濃度を１％以下としてもよい。
【００１９】
浮上しているフィルム基材は、搬送方向に対し垂直の方向から見ると、曲率を有した形状でエアーにより浮上・支持されるのがよく、また、ノズル前後の近傍にガイドロールを設置することにより、平面性が確保される。また、長手方向から見たフィルム基材断面が、幅方向の中央部が端部より高くなるように気体にて保持された状態で、電離放射線を照射されるのが好ましい。
【００２０】
さらに、フィルム基材の裏面側に吹き付ける気体の温度を５〜１００℃の範囲とすることにより、電離放射線照射時の基材温度を変形しない適正な範囲に保つことができる。なお必要によっては光源ランプと基材フィルムの間に冷却風／熱風を吹き込んでもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の構成につきさらに詳細に説明する。
【００２２】
〔作製工程〕
従来、例えば図１に示す如き工程により、電離放射線硬化型樹脂層の塗布・乾燥、及び該層の硬化が行われている。
【００２３】
図１において、ロール状に巻かれた基材１を巻きだし、まず基材表面に塗布機Ａにより電離放射線硬化型樹脂層液を塗布する。これをドライヤー４により乾燥させた後、電離放射線照射器５により例えば紫外線を照射して完全に硬化させる。
【００２４】
また、カール防止やブロッキング防止のため、次に基材１の裏面に塗布機Ｂによりバックコート層液が塗布されドライヤー８にて乾燥された後、ロール状に巻き取られる。
【００２５】
また塗布法については特に限定はない。ロール塗布、グラビアロール塗布、ワイヤーバー塗布、ブレード塗布、ダイ塗布、スライドホッパー塗布、スプレー塗布、カーテン塗布等いずれも用いることが出来る。
【００２６】
〔電離放射線による硬化装置〕
電離放射線とは、Ｘ線や紫外線等の電離放射線硬化型樹脂を重合又は架橋することが出来る高エネルギーな放射線を意味し、本発明の態様において最も広く用いられる代表的なものは紫外線である。そのため、本発明において電離放射線を説明の過程で紫外線と記すこともある。
【００２７】
従来、電離放射線を基材上の樹脂層に照射する場合、金属等の支持部材（ドラム、ロール等）に接触支持されて搬送される基材上の樹脂層に行われていた。
【００２８】
即ち、図２の構成図の（１）に示される如く、基材１は接触搬送部材６のロールにより支持搬送された状態で電離放射線照射がなされる。
【００２９】
前記した如く、フィルム基材上に塗布された電離放射線硬化型樹脂層を硬化する際、電離放射線照射によりフィルム温度が上昇し、熱変形を起こすことが知られている。このような態様にて電離放射線照射が行われると、基材１の温度は、ロールに接触し始めた時点では低いが、電離放射線の照射領域に来ると急激に上昇し、このとき基材は熱膨張し、また、搬送力を与えるために加えられている牽引力により引き延ばされて延伸される。このとき、フィルム基材は接触搬送部材６としてのロールの表面に密着しているため、これらの力は局部的に加わり、局部的な変形・歪みを与え、しわ等を生じることになる。
【００３０】
なお、前記した通り、実際には紫外線の発光光源１１においても、紫外線だけではなくより波長の長い可視光や赤外光も同時に発光したり、発光光源より出た紫外線が反射板等、基体上の電離放射線硬化型樹脂層以外のものにあたり、それにより可視光や赤外光を発光することもある。これらは、結局該樹脂層に照射されたり、このときフィルムが照射光を吸収し、発生した熱が伝熱により伝わったりして、樹脂層の温度を上げ好ましくない作用をすることがあるため、除去する方が好ましい。従って、光源と電離放射線硬化型樹脂層の間に、これらの除去フィルター１２を設置したり、光源周辺の温度をあまり高くしないよう冷却する装置を取り付けることがよく行われれている。これらの方策を用いても、尚十分な効果が得られず、電離放射線照射時にフィルム基材に局部的な変形・歪みを与え、問題となる状況を打破できないのが現状であった。
【００３１】
本発明の態様においては、図２の（２）のごとく、気体（エアー）を吹き出す非接触搬送部材７を用い、搬送しながら電離放射線を照射し基材上の電離放射線硬化型樹脂層を硬化する。なお、１４は非接触搬送部材７を補助する補助支持ロールである。非接触部材の気体を吹き出す範囲は、電離放射線照射範囲と同じかそれ以上とすることが好ましく、最低でも電離放射線照射範囲の６０％以上は吹き出し範囲であるのがよい。補助支持ロール１４間では浮上しているようにしてもよい。また、補助支持ロール１４と非接触部材との間の距離は短いほどよく、１〜５００ｍｍが好ましい。
【００３２】
非接触搬送部材７の形状については、特に限定されるものではなく、どのような形のものでもよい。しかし、図３（１）の構成断面図の様に搬送部材のエアー吹き出し部が、フィルム基体の搬送方向を基準にしてその垂直方向から見たとき、幅方向の断面が平らなものより、好ましくは図３（２）の如く、曲率を有しているものの方が、搬送が安定し、均一な厚さの電離放射線硬化型樹脂層を形成することが出来る。この場合、その曲率の度合い等については、適用される状況に応じて円弧状もしくは放射線状等、そのいずれでもよい。例えば図４に示す構成断面図図（１）、（２）又は（３）に示すような態様が考えられる。曲率としては曲率半径が１００ｍｍ〜５０ｍが好ましい。
【００３３】
さらに、電離放射線硬化型樹脂層を担持するフィルム基材の搬送時の形状は、搬送される方向から見た断面が、中央部が端部より高くなるように気体にて保持された状態で、電離放射線を照射される方が、電離放射線硬化型樹脂層が電離放射線を照射により架橋硬化されていく工程、あるいはその後の平滑性を保ち易いので好ましい。
【００３４】
なお、気体の吹き出し口についても、上記形態を保持し易いものであればどのようなものでもよいが、例えば、図５（１）の断面図の如く、非接触搬送部材７の表面に無数の細かい、例えば穴径０．１ｍｍの穴を有した細かい吹き出し口１５を有するもの、図５（２）の斜視図の如くその上にワイヤー１６を巻き付けたもの（１７は吸気口）等、いずれの形状を有するものでもよい。
【００３５】
フィルム基材を均一に搬送する際には、フィルムの材質、膜厚によって異なるが、張力１０〜５００Ｎ／ｍ、エア吹き出し圧（非接触搬送部材内部圧力と雰囲気の圧力差）は１００Ｐａ〜１０００ｋＰａ、好ましくは５００Ｐａ〜４００ｋＰａの範囲である。
【００３６】
つれを抑制するために、上流側の補助支持ロールをエキスパンダーロール、コンケイブロール、クラウンロールとしてもよい。また、補助支持ロールを含め、非接触搬送部材前後のロール間距離を短くする方が好ましく、１０００ｍｍ以下、好ましくは５００ｍｍ以下、より好ましくは３００ｍｍ以下がよい。
【００３７】
〔電離放射線硬化型樹脂とそれを用いた樹脂層〕
本発明の光学フィルムは電離放射線硬化型樹脂層を有するが、特にクリアハードコート加工のために電離放射線硬化型樹脂が用いられる例について説明する。
【００３８】
電離放射線硬化型樹脂層とは紫外線や電子線のような電離放射線照射により架橋反応などを経て硬化する樹脂を主たる成分とする層をいう。電離放射線硬化型樹脂としては紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂などが代表的なものとして挙げられるが、紫外線や電子線以外の電離放射線照射によって硬化する樹脂でもよい。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、又は紫外線硬化型エポキシ樹脂等を挙げることが出来る。
【００３９】
紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に更に２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（以下アクリレートにはメタクリレートを包含するものとしてアクリレートのみを表示する）、２−ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることが出来る（例えば、特開昭５９−１５１１１０号公報参照）。
【００４０】
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂は、一般にポリエステルポリオールに２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることが出来る（例えば、特開昭５９−１５１１１２号公報参照）。
【００４１】
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加し、反応させたものを挙げることが出来る（例えば、特開平１−１０５７３８号公報参照）。この光反応開始剤としては、ベンゾイン誘導体、オキシムケトン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体等のうちから、１種もしくは２種以上を選択して使用することが出来る。
【００４２】
また、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を挙げることが出来る。これらの樹脂は通常公知の光増感剤と共に使用される。また上記光反応開始剤も光増感剤としても使用出来る。具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることが出来る。また、エポキシアクリレート系の光反応剤の使用の際、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等の増感剤を用いることが出来る。塗布乾燥後に揮発する溶媒成分を除いた紫外線硬化型樹脂組成物に含まれる光反応開始剤又光増感剤は該組成物の２．５〜６質量％であることが特に好ましい。２．５％未満では樹脂フィルムから溶出する可塑剤及び／又は紫外線吸収剤によって硬化阻害を受け、耐擦傷性が低下し、逆に６質量％を超えると相対的に紫外線硬化型樹脂成分が減るため逆に耐擦傷性が低下したり、塗布性が悪化するなどのため塗膜の面品質を悪くすることがある。
【００４３】
樹脂モノマーとしては、例えば、不飽和二重結合が一つのモノマーとして、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、酢酸ビニル、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、スチレン等の一般的なモノマーを挙げることが出来る。また不飽和二重結合を二つ以上持つモノマーとして、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、１，４−シクロヘキサンジメチルジアクリレート、前出のトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリルエステル等を挙げることができる。
【００４４】
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アデカオプトマーＫＲ・ＢＹシリーズ；ＫＲ−４００、ＫＲ−４１０、ＫＲ−５５０、ＫＲ−５６６、ＫＲ−５６７、ＢＹ−３２０Ｂ、（以上、旭電化工業社製）あるいはコーエイハードＡ−１０１−ＫＫ、Ａ−１０１−ＷＳ、Ｃ−３０２、Ｃ−４０１−Ｎ、Ｃ−５０１、Ｍ−１０１、Ｍ−１０２、Ｔ−１０２、Ｄ−１０２、ＮＳ−１０１、ＦＴ−１０２Ｑ８、ＭＡＧ−１−Ｐ２０、ＡＧ−１０６、Ｍ−１０１−Ｃ（以上、広栄化学工業社製）、あるいはセイカビームＰＨＣ２２１０（Ｓ）、ＰＨＣＸ−９（Ｋ−３）、ＰＨＣ２２１３、ＤＰ−１０、ＤＰ−２０、ＤＰ−３０、Ｐ１０００、Ｐ１１００、Ｐ１２００、Ｐ１３００、Ｐ１４００、Ｐ１５００、Ｐ１６００、ＳＣＲ９００（以上、大日精化工業社製）、あるいはＫＲＭ７０３３、ＫＲＭ７０３９、ＫＲＭ７１３０、ＫＲＭ７１３１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０２（以上、ダイセル・ユーシービー社製）、あるいはＲＣ−５０１５、ＲＣ−５０１６、ＲＣ−５０２０、ＲＣ−５０３１、ＲＣ−５１００、ＲＣ−５１０２、ＲＣ−５１２０、ＲＣ−５１２２、ＲＣ−５１５２、ＲＣ−５１７１、ＲＣ−５１８０、ＲＣ−５１８１（以上、大日本インキ化学工業社製）、あるいはオーレックスＮｏ．３４０クリヤ（中国塗料社製）、あるいはサンラッドＨ−６０１（三洋化成工業社製）、あるいはＳＰ−１５０９、ＳＰ−１５０７（昭和高分子社製）、あるいはＲＣＣ−１５Ｃ（グレース・ジャパン社製）、アロニックスＭ−６１００、Ｍ−８０３０、Ｍ−８０６０（以上、東亞合成社製）あるいはこの他の市販のものから適宜選択して利用することもできる。
【００４５】
電離放射線硬化型樹脂層の塗布組成物は固形分濃度は１０〜９５質量％であることが好ましく、塗布方法により適当な濃度が選ばれる。
【００４６】
電離放射線硬化型樹脂を光硬化反応により硬化皮膜層を形成するための光源としては、特に限定なく使用出来る。例えば、紫外線を発生する光源であれば低圧水銀灯、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。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は２０〜１００００ｍＪ／ｃｍ²程度あればよく、好ましくは、５０〜２０００ｍＪ／ｃｍ²である。近紫外線領域から可視光線領域にかけてはその領域に吸収極大のある増感剤を用いることも出来る。
【００４７】
電離放射線硬化型樹脂層を塗設する際の溶媒として前述の樹脂層を塗設する溶媒、例えば、炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコールエーテル類、その他の溶媒の中から適宜選択し、あるいは混合されて利用できる。好ましくは、プロピレングリコールモノ（Ｃ１〜Ｃ４）アルキルエーテル又はプロピレングリコールモノ（Ｃ１〜Ｃ４）アルキルエーテルエステルを５質量％以上、さらに好ましくは５〜８０質量％以上含有する溶媒が用いられる。
【００４８】
紫外線硬化型樹脂組成物塗布液の塗布方法としては、前記した公知の方法を用いることが出来る。塗布量はウェット膜厚で１．０〜１００μｍが適当で、好ましくは、１．０〜１５μｍである。塗布速度は好ましくは１０〜６０ｍ／ｍｉｎで行われる。
【００４９】
紫外線硬化型樹脂組成物は塗布後、速やかに乾燥された後、紫外線を光源より照射するが、照射時間は０．１秒〜５分がよく、紫外線硬化型樹脂の硬化効率、作業効率とから０．１〜１０秒がより好ましい。こうして得た硬化皮膜層に、液晶表示装置パネルの表面に防眩性を与えるために、また他の物質との対密着性を防ぎ、対擦り傷性等を高めるために無機あるいは有機の微粒子を加えることもできる。例えば、無機微粒子としては酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム等を挙げることができ、また有機微粒子としては、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、アクリルスチレン系樹脂粉末、ポリメチルメタクリレート樹脂粉末、シリコーン系樹脂粉末、ポリスチレン系樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、あるいはポリ弗化エチレン系樹脂粉末等を挙げることができ、紫外線硬化型樹脂組成物に加えることが出来る。これらの微粒子粉末の平均粒径としては、０．０１〜１０μｍであり、紫外線硬化型樹脂組成物と微粒子粉末との割合は、樹脂組成物１００質量部に対して、０．１〜２０質量部となるように配合することが望ましい。防眩効果を付与するには、平均粒径０．１〜１μｍ、樹脂組成物１００質量部に対して１〜１５質量部が好適である。
【００５０】
また硬化された層の耐熱性を高めるために、酸化防止剤を光硬化反応を抑制しないようなものを選んで用いることが出来る。例えば、ヒンダードフェノール誘導体、チオプロピオン酸誘導体、ホスファイト誘導体等を挙げることが出来る。具体的には、例えば、４，４′−チオビス（６−ｔ−３−メチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）メシチレン、ジ−オクタデシル−４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルベンジルホスフェート等を挙げることが出来る。
【００５１】
〔フィルム基材〕
本発明で光学フィルムの基材として用いられる樹脂フィルムは特に限定はされないが、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートフタレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム（ＣＡＰフィルム）、セルローストリアセテート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体からなるフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリルフィルムあるいはポリアリレート系フィルム等を挙げることができるが、本発明には、セルローストリアセテートフィルム（ＴＡＣフィルム）等のセルロースエステルフィルム、ポリカーボネート（以下ＰＣと略すことがある）フィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム及びポリスルホン系フィルムが透明性、機械的性質、光学的異方性がない点など好ましく、特にセルロースエステルフィルム（ＣＡＰフィルム、ＴＡＣフィルム）及びＰＣフィルムが、それらの中でも、製膜性が容易で加工性に優れているため好ましく用いられ、特にＴＡＣフィルムを使用するのが好ましい。
【００５２】
セルロースエステルフィルムを用いる場合、本発明の各塗布層塗設前にセルロースエステルフィルムがアルカリ鹸化処理されていてもよい。例えば、製膜後アルカリ鹸化処理した後、電離放射線硬化型樹脂層を塗設し、さらにアルカリ鹸化処理をすることもできる。
【００５３】
次に、ＴＡＣフィルムの製膜法について述べるが、ＣＡＰも同様に製膜することができる。ＴＡＣフィルムは一般的に、ＴＡＣフレーク原料及び可塑剤をメチレンクロライドに溶解して粘稠液とし、これに可塑剤を溶解してドープとなし、エクストルーダーダイスから、エンドレスに回転するステンレス等の金属ベルト（バンドともいう）上に流延して、乾燥させ、生乾きの状態でベルトから剥離し、ロール等の搬送装置により、両面から乾燥させて巻き取り、製造される。ＰＣフィルムについてもＴＡＣフィルムと同様に製膜することが出来る。
【００５４】
上記可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが好ましく用いられる。リン酸エステルとしては、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）およびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、ビフェニル−ジフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェートが含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的なものである。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）およびジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）、エチルフタリルエチルグリコレート等が用いられる。クエン酸エステルとしては、クエン酸アセチルトリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびクエン酸アセチルトリブチル（ＯＡＣＴＢ）が用いられる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。リン酸エステル系可塑剤（ＴＰＰ、ＴＣＰ、ビフェニル−ジフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート）、フタル酸エステル系可塑剤（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＥＨＰ）が好ましく用いられる。このほか、ポリ酢酸ビニル共重合体、脂肪族直鎖状ポリエステル、メチルメタクリレート系共重合物などの重量平均分子量１０００〜１０００００の高分子化合物を高分子可塑剤として添加することができる。
【００５５】
この中でもトリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）、エチルフタリルエチルグリコレートが特に好ましく用いられる。可塑剤の添加量はフィルム中に通常２〜１５質量％添加され、より好ましくは４〜８質量％になるよう添加することが望ましい。
【００５６】
また、ＰＣフィルムにも上記可塑剤を添加することができる。
さらに本発明に有用な基材であるＴＡＣ又はＰＣフィルム中に、紫外線吸収剤を含有させることによって、耐光性に優れた偏光板用保護フィルムを得ることが出来る。本発明に有用な紫外線吸収剤としては、サリチル酸誘導体（ＵＶ−１）、ベンゾフェノン誘導体（ＵＶ−２）、ベンゾトリアゾール誘導体（ＵＶ−３）、アクリロニトリル誘導体（ＵＶ−４）、安息香酸誘導体（ＵＶ−５）又は有機金属錯塩（ＵＶ−６）等があり、それぞれ（ＵＶ−１）としては、サリチル酸フェニル、４−ｔ−ブチルフェニルサリチル酸等を、（ＵＶ−２）としては、２−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等を、（ＵＶ−３）としては、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−５′−ジ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール等を、（ＵＶ−４）としては、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレート、メチル−α−シアノ−β−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等を、（ＵＶ−５）としては、レゾルシノール−モノベンゾエート、２′，４′−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等を、（ＵＶ−６）としては、ニッケルビス−オクチルフェニルサルファミド、エチル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸のニッケル塩等を挙げることができる。
【００５７】
又、すべり性を改善するために、これら基材透明フィルムを製造する際のドープ中に、シリカ等の微粒子（平均粒径０．００５〜０．２μｍ）を０．０１〜０．５質量％添加することもできる。例えば日本アエロジル社製アエロジル２００Ｖ、アエロジルＲ９７２Ｖなどを添加することができる。すべり性は鋼球での測定で、動摩擦係数０．４以下好ましくは０．２以下であることが望まれる。
【００５８】
〔バックコート層〕
カールによる不都合を解消し、かつ偏光板用保護フィルム等としての機能を損なわないようにするため、電離放射線硬化型樹脂層を塗設した反対側にアンチカール層（バックコート層）を設ける。すなわち、バックコート層を設けた面を内側にして丸まろうとする性質を持たせることにより、カールの度合いをバランスさせるものである。なお、バックコート層は好ましくはブロッキング層を兼ねて塗設され、その場合、塗布組成物にはブロッキング防止機能を持たせるための無機微粒子及び／又は有機微粒子を含有させることができる。
【００５９】
【実施例】
次に、実施例を示し本発明の構成と効果を具体的に説明するが、本発明の構成がこれらに限定されるわけではない。
【００６０】
実施例その１
〔１〕試料の作製
（１）基材
下記の如くして作製した透明なセルローストリアセテートフィルム（膜厚４０μｍ、幅１３３０ｍｍ）を用いた。
【００６１】
〈樹脂フィルムの作製〉
（ドープ組成物）
セルローストリアセテート（平均酸化度６１．０％）１００質量部
トリフェニルフォスフェート８質量部
２−〔５−クロロ（２Ｈ）−ベンゾトリアゾール−２−イル〕−４−メチル−６−（ｔ−ブチル）フェノール１質量部
２−〔（２Ｈ）−ベンゾトリアゾール−２−イル〕−４，６−ジ−ｔ−ペンチルフェノール１質量部
メチレンクロライド４３０質量部
メタノール９０質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、加圧下で８０℃に保温し撹伴しながら完全に溶解してドープ組成物を得た。
【００６２】
次にこのドープ組成物を濾過し、冷却して３３℃に保ちステンレスバンド上に均一に流延し、剥離が可能になるまで溶媒を蒸発させたところで、ステンレスバンド上から剥離し、多数のロールで搬送させながら乾燥させ膜厚４０μｍのフィルムを得た。
【００６３】
ステンレスバンドに接している面をｂ面とし、もう一方の面をａ面とする。
なお、電離放射線硬化型樹脂層形成にはｂ面をもちいた。
【００６４】
（２）電離放射線硬化型樹脂層液の組成
下記のものを混合溶解して用いた。
【００６５】
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体６０質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２量体２０質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３量体以上のもの２０質量部
ジエトキシベンゾフェノン光反応開始剤４質量部
シリコーン系界面活性剤１質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル７５質量部
メチルエチルケトン７５質量部
（３）バックコート層液の組成
下記のものを混合溶解して用いた。
【００６６】
アセトン３２質量部
酢酸エチル５０質量部
イソプロピルアルコール４質量部
ジアセチルセルロース０．５質量部
超微粒子シリカ２％アセトン分散液０．１質量部
（アエロジル２００；日本アエロジル社製）
（４）光学フィルムの作製装置
基本的な工程は図１に示す如くであり、ベルマティック社製円弧型フローターを設置して、円弧曲率半径１０００ｍｍ、フローター幅３００ｍｍ、吹き出し範囲は、ランプ照射幅と同じとした。また、補助支持ロール芯間距離は４００ｍｍ、その上流側、下流側にそれぞれ２本の搬送ロールを４００ｍｍずつ離して配置した。ノズルより静圧５０００Ｐａで送風温度は下記の如く変化させた場合の評価を行った。
【００６７】
クリアーハードコート（ＣＨＣ）層のウエット膜厚は２０μｍ（ドライ膜厚７μｍ）とし、張力１００Ｎ／ｍで搬送させ、高圧水銀ランプにて１６０Ｗ／ｃｍの照射を行った。
【００６８】
送風温度
実施例１：２５℃、実施例２：６０℃、実施例３：１００℃
また、本発明外の比較例として、フローターの代わりに、温度制御可能な金属ロールを使用して、その性能を調べた。なお、この場合はロール温度を、２５℃、６０℃、１００℃とした。
【００６９】
即ち、下記表１の如き条件にて光学フィルムを作製したが、塗布機はいずれもスライドホッパー型のものを用いた。
【００７０】
なお、バックコート層はウエット膜厚１３μｍで塗布し、搬送速度３０ｍ／ｍｉｎにて行った。
【００７１】
〔２〕評価
硬化乾燥後のクリアーハードコート層の表面を肉眼で観察し、その平滑性、ゆがみの有無を中心に評価した。
【００７２】
評価結果は、○、△、△×、×で表示し、△以上が良好（十分実用可能）な水準である。
【００７３】
【表１】

【００７４】
表１から明らかな如く、本発明の実施例１〜３は、いずれも良い特性を示しているが、本発明外の比較例１〜３はいずれも問題があることがわかる。
【００７５】
実施例その２
基材を下記ポリカーボネートフィルム（膜厚４０μｍ、幅１３３０ｍｍ）に変え、紫外線照射条件を１５０ｍＪ／ｃｍ²とした以外は実施例その１と同様に試料を作製した。
【００７６】
〈樹脂フィルムの作製〉
（ドープ組成物）
ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４万、ビスフェノールＡ型）１００質量部
２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール１．０質量部
メチレンクロライド４３０質量部
メタノール９０質量部
上記組成物を密閉容器に投入し、加圧下で８０℃に保温し撹拌しながら完全に溶解して、ドープ組成物を得た。
【００７７】
次にこのドープ組成物を濾過し、冷却して３３℃に保ち、ステンレスバンド上に均一に流延し、３３℃で５分間乾燥した。次に６５℃でレタデーション５ｎｍになるように乾燥時間を調整し、ステンレスバンド上から剥離後、多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させ膜厚４０μｍのポリカーボネートフィルムを得た。このとき、ステンレスバンドに接していた側をｂ面とし、その反対面をａ面とし、ｂ面に電離放射線硬化型樹脂層を形成した。
【００７８】
評価も実施例その１と同様に行ったところ、実施例その１と同様の結果を得た。
【００７９】
【発明の効果】
本発明により、電離放射線硬化型樹脂を用いて形成した、平滑性が高く、歪みがなく、フィルム基材との密着性のよい電離放射線硬化型樹脂層の形成方法と、これをハードコート層及び／又は防眩層として有する光学フィルムの製造方法、及びそれらを用いた画像表示装置の製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電離放射線硬化型樹脂層とバックコート層の塗布・乾燥の工程を示す図。
【図２】電離放射線硬化型樹脂層に電離放射線照射をする部分の構成図。
【図３】非接触搬送部材の形状の構成断面図。
【図４】非接触搬送部材の形状の構成断面図。
【図５】非接触搬送部材の表面を説明する断面図と斜視図。
【符号の説明】
１フィルム基材（基材又はフィルム）
４、８ドライヤー
５電離放射線照射器
６接触搬送部材
７非接触搬送部材
１１紫外線の発光光源
１４補助支持ロール
１５細かい吹き出し口
１６ワイヤー
Ａ塗布機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming an ionizing radiation curable resin layer, an optical film using the same, and an image display device.
[0002]
[Prior art]
In an image display device such as a liquid crystal display or a plasma display, an optical film with a hard coat layer is used in order to prevent scratches caused by things coming into contact with the screen. Further, an optical thin film such as an antiglare layer or a heat ray absorbing layer is often provided on the surface.
[0003]
For the formation of these layers, ionizing radiation curable resins are often used in order to increase the film strength. After the resin layer is applied and dried, ionizing radiation (typically ultraviolet rays: hereinafter sometimes referred to as UV light) is irradiated. Cross-linked and cured.
[0004]
However, when curing an ionizing radiation curable resin layer applied on a film substrate (mostly a synthetic resin film, or simply a substrate or film), the film temperature rises due to irradiation with ionizing radiation, causing thermal deformation. It is known to occur, and it is common to cool the film so that it does not exceed a certain temperature. This phenomenon becomes a problem particularly when ultraviolet rays are irradiated.
[0005]
As a cooling method, a method of blowing cool air on the irradiated surface, a method of winding on a roll in which cold water is allowed to flow and kept at a constant temperature, and the like are generally used. In addition, the temperature rise due to the infrared rays emitted from the ultraviolet lamp is large, and a heat ray absorption filter is installed between the lamp and the film, or the reflecting mirror at the back of the lamp is made a cold mirror that reflects the UV light through the infrared rays. , Devised not to irradiate the film with infrared rays. Furthermore, a double glass tube is installed around the lamp, and cooling water is allowed to flow through the glass tube.
[0006]
Furthermore, the ionizing radiation curable resin is three-dimensionally cross-linked by irradiation with ionizing radiation, so that film shrinkage occurs. For example, in Patent Document 1 below, the film substrate is at least partially wound around the surface of the heat roll, and is cured by irradiation with UV light while being heated to 30 to 100 ° C. together with the coating layer. And a film with excellent adhesion is obtained. In Patent Document 2 below, a resin layer coated on a plastic film substrate that shrinks when heated is irradiated with UV light while heating the film substrate, and the thermal shrinkage rate of the substrate film and the applied resin layer The film is cured under the condition that the difference from the shrinkage due to curing is 2.0% or less to obtain a smooth film without curling.
[0007]
However, in a thin film base material, a twist-like deformation with a pitch of several millimeters to several centimeters occurs in the transportation direction due to the tension during transportation. In such a state, since the roll surface is not uniformly contacted, distortion cannot be removed uniformly. At the same time, since the contact strength on the roll surface is different, a difference in shrinkage occurs, and a twisted deformation with a pitch of several mm to several cm may remain.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-51641
[0009]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-19839
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to form an ionizing radiation curable resin layer that is formed using an ionizing radiation curable resin and has high smoothness, no distortion, and good adhesion to a film substrate, and hard coating this Layer and / or optical film as antiglare layer Manufacturing method , And image display apparatus using them Manufacturing method Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by adopting one of the following configurations.
[0012]
[1] After applying an ionizing radiation curable resin to one side of a film substrate that is continuously conveyed, when forming a coating layer cured by irradiating with ionizing radiation, a gas is blown to the back side of the film substrate, Surfaced In a state where the cross section seen from the conveyance direction of the film substrate that is continuously conveyed is held in gas so that the central portion is higher than the end portion, A method for forming an ionizing radiation curable resin layer, characterized by irradiating ionizing radiation.
[0013]
[2] Irradiated with ionizing radiation in a state where the cross-section of the film substrate that is continuously conveyed viewed from the direction perpendicular to the conveying direction (width direction) is held in gas so as to have a curved shape. The method for forming an ionizing radiation curable resin layer according to [1].
[0014]
[3] The method for forming an ionizing radiation curable resin layer according to [1] or [2], wherein the temperature of the gas blown to the back side of the continuously conveyed film base is in the range of 5 to 100 ° C. .
[0016]
[4] Prepared by the method for forming an ionizing radiation curable resin layer according to any one of [1] to [3]. Do Optical film characterized by Manufacturing method .
[0017]
[5] At least a hard coat layer or an antiglare layer is produced by the method for forming an ionizing radiation curable resin layer according to any one of [1] to [3]. Ru Surface protection film Use Image display device Manufacturing method .
[0018]
If it is an aspect like this invention [1], the nozzle which ejects gas (air) will be installed in an ionizing radiation irradiation part, and ionizing radiation will be irradiated in the state which floated the base material. The base material is supported by air in a free state and cooled / heated by air at a uniform temperature, so that a good film free from distortion and wrinkles in the film can be obtained. Thereby, an ionizing radiation curable resin layer can be formed on a film substrate that is continuously conveyed, and it can be said that the industrial productivity is extremely good. The gas used for levitation is generally air, but an inert gas such as nitrogen may be used. Alternatively, an inert gas may be used and the oxygen concentration in the irradiation atmosphere may be 1% or less.
[0019]
The floating film substrate should be floated and supported by air in a curved shape when viewed from the direction perpendicular to the conveying direction, and guide rolls should be installed near the front and back of the nozzle. Thus, flatness is ensured. Moreover, it is preferable to irradiate ionizing radiation in the state hold | maintained by gas so that the center part of the width direction may become higher than an edge part, when the film base material cross section seen from the longitudinal direction is higher.
[0020]
Furthermore, the base material temperature at the time of ionizing radiation irradiation can be kept in an appropriate range by setting the temperature of the gas blown to the back surface side of the film base material in the range of 5 to 100 ° C. If necessary, cooling air / hot air may be blown between the light source lamp and the base film.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the present invention will be described in more detail.
[0022]
[Production process]
Conventionally, the ionizing radiation curable resin layer is applied and dried, and the layer is cured, for example, by a process as shown in FIG.
[0023]
In FIG. 1, the base material 1 wound in roll shape is unwound, and the ionizing radiation curable resin layer solution is first applied to the surface of the base material by a coating machine A. After this is dried by the dryer 4, the ionizing radiation irradiator 5 is irradiated with, for example, ultraviolet rays to be completely cured.
[0024]
Further, in order to prevent curling and blocking, the back coat layer solution is applied to the back surface of the substrate 1 by the applicator B, dried by the dryer 8, and then wound into a roll.
[0025]
There is no particular limitation on the coating method. Any of roll coating, gravure roll coating, wire bar coating, blade coating, die coating, slide hopper coating, spray coating, curtain coating and the like can be used.
[0026]
[Curing equipment using ionizing radiation]
The ionizing radiation means high energy radiation capable of polymerizing or crosslinking an ionizing radiation curable resin such as X-rays and ultraviolet rays, and the most widely used representative in the embodiment of the present invention is ultraviolet rays. Therefore, in the present invention, ionizing radiation may be referred to as ultraviolet rays in the process of explanation.
[0027]
Conventionally, when ionizing radiation is applied to a resin layer on a base material, it has been performed on the resin layer on the base material which is conveyed while being supported by a support member (drum, roll, etc.) such as metal.
[0028]
That is, as shown in (1) of the configuration diagram of FIG. 2, the base material 1 is irradiated with ionizing radiation while being supported and conveyed by the roll of the contact conveying member 6.
[0029]
As described above, it is known that when an ionizing radiation curable resin layer applied on a film substrate is cured, the film temperature rises due to the irradiation of ionizing radiation, causing thermal deformation. When ionizing radiation irradiation is performed in such a manner, the temperature of the base material 1 is low when it starts to contact the roll, but rapidly rises when it comes to the ionizing radiation irradiation region. The film expands due to thermal expansion and is stretched by a traction force applied to give a conveying force. At this time, since the film base material is in close contact with the surface of the roll as the contact conveying member 6, these forces are applied locally, giving local deformation / distortion and causing wrinkles and the like.
[0030]
In addition, as described above, the ultraviolet light source 11 actually emits not only ultraviolet rays but also visible light and infrared light having a longer wavelength, or the ultraviolet rays emitted from the light source are reflected on a substrate such as a reflector. In addition to the ionizing radiation curable resin layer, visible light or infrared light may be emitted. These are eventually irradiated to the resin layer, or the film absorbs the irradiation light at this time, and the generated heat is transmitted by heat transfer, which may increase the temperature of the resin layer and may have an undesirable effect. It is preferable to remove. Therefore, these removal filters 12 are often installed between the light source and the ionizing radiation curable resin layer, or a device for cooling so as not to increase the temperature around the light source is often used. Even if these measures are used, a sufficient effect cannot be obtained yet, and the film substrate is locally deformed or distorted at the time of irradiation with ionizing radiation, and the problem situation cannot be overcome.
[0031]
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 (2), the non-contact conveying member 7 that blows out gas (air) is used, and the ionizing radiation curable resin layer on the substrate is cured by irradiating with ionizing radiation while being conveyed. To do. Reference numeral 14 denotes an auxiliary support roll for assisting the non-contact conveying member 7. The range in which the gas of the non-contact member is blown out is preferably equal to or greater than the ionizing radiation irradiation range, and at least 60% or more of the ionizing radiation irradiation range is the blowing range. It may be made to float between the auxiliary support rolls 14. Moreover, the shorter the distance between the auxiliary support roll 14 and the non-contact member, the better, and 1 to 500 mm is preferable.
[0032]
The shape of the non-contact conveying member 7 is not particularly limited and may be any shape. However, as shown in the sectional view of FIG. 3 (1), the air blowing portion of the conveying member is preferable to the one having a flat cross section in the width direction when viewed from the vertical direction with respect to the conveying direction of the film substrate. As shown in FIG. 3 (2), the one having a curvature is more stably conveyed and can form an ionizing radiation curable resin layer having a uniform thickness. In this case, the degree of curvature or the like may be either an arc shape or a radial shape depending on the applied situation. For example, a configuration as shown in FIG. 4 (1), (2) or (3) can be considered. The curvature radius is preferably 100 mm to 50 m.
[0033]
In addition, the shape of the film substrate carrying the ionizing radiation curable resin layer at the time of transport is in a state where the cross section viewed from the transported direction is held in gas so that the center is higher than the end, Irradiation with ionizing radiation is preferable because the ionizing radiation curable resin layer is easily crosslinked and cured by irradiation with ionizing radiation, or the subsequent smoothness.
[0034]
Any gas outlet may be used as long as it can easily maintain the above-described configuration. For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. Fine, for example, one having a fine blowout port 15 having a hole with a diameter of 0.1 mm, one having a wire 16 wound around it (17 is an intake port) as shown in the perspective view of FIG. It may have a shape.
[0035]
When the film substrate is transported uniformly, although it varies depending on the material and film thickness of the film, the tension is 10 to 500 N / m, the air blowing pressure (pressure difference between the non-contact transport member internal pressure and the atmosphere) is 100 Pa to 1000 kPa, Preferably it is the range of 500 Pa-400 kPa.
[0036]
In order to suppress dripping, the auxiliary support roll on the upstream side may be an expander roll, a concave roll, or a crown roll. Further, it is preferable to shorten the distance between the rolls before and after the non-contact conveying member including the auxiliary support roll, and it is 1000 mm or less, preferably 500 mm or less, more preferably 300 mm or less.
[0037]
[Ionizing radiation curable resin and resin layer using it]
Although the optical film of the present invention has an ionizing radiation curable resin layer, an example in which an ionizing radiation curable resin is used particularly for clear hard coat processing will be described.
[0038]
The ionizing radiation curable resin layer refers to a layer mainly composed of a resin that is cured through a crosslinking reaction or the like by irradiation with ionizing radiation such as ultraviolet rays or electron beams. Typical examples of the ionizing radiation curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin, but a resin that is cured by irradiation with ionizing radiation other than ultraviolet rays and electron beams may be used. Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable acrylic urethane resin, an ultraviolet curable polyester acrylate resin, an ultraviolet curable epoxy acrylate resin, an ultraviolet curable polyol acrylate resin, and an ultraviolet curable epoxy resin. I can do it.
[0039]
UV curable acrylic urethane resins generally include 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as acrylate) to products obtained by reacting polyester polyols with isocyanate monomers or prepolymers. It can be easily obtained by reacting an acrylate monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxypropyl acrylate (for example, see JP-A-59-151110).
[0040]
The UV curable polyester acrylate resin can be easily obtained by reacting polyester polyol with 2-hydroxyethyl acrylate or 2-hydroxy acrylate monomer (see, for example, JP-A-59-151112). .
[0041]
Specific examples of the ultraviolet curable epoxy acrylate resin include those obtained by reacting epoxy acrylate with an oligomer, a reactive diluent and a photoinitiator added thereto (for example, JP-A-1- No. 105738). As the photoreaction initiator, one or more kinds selected from benzoin derivatives, oxime ketone derivatives, benzophenone derivatives, thioxanthone derivatives and the like can be selected and used.
[0042]
Specific examples of ultraviolet curable polyol acrylate resins include trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate. Etc. can be mentioned. These resins are usually used together with known photosensitizers. Moreover, the said photoinitiator can also be used as a photosensitizer. Specific examples include acetophenone, benzophenone, hydroxybenzophenone, Michler's ketone, α-amyloxime ester, thioxanthone, and the like. Further, when using an epoxy acrylate photoreactant, a sensitizer such as n-butylamine, triethylamine, or tri-n-butylphosphine can be used. The photoreaction initiator or photosensitizer contained in the ultraviolet curable resin composition excluding the solvent component that volatilizes after coating and drying is particularly preferably 2.5 to 6% by mass of the composition. If it is less than 2.5%, the plasticizer and / or UV absorber eluted from the resin film will inhibit the curing, resulting in a decrease in scratch resistance. Conversely, if it exceeds 6% by mass, the UV curable resin component will be relatively reduced. Therefore, on the contrary, the surface quality of the coating film may be deteriorated because the scratch resistance is lowered or the coating property is deteriorated.
[0043]
Examples of the resin monomer include general monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, vinyl acetate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and styrene as monomers having one unsaturated double bond. As monomers having two or more unsaturated double bonds, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, divinylbenzene, 1,4-cyclohexanediacrylate, 1,4-cyclohexanedimethyldiacrylate, the above-mentioned trimethylolpropane Examples thereof include triacrylate and pentaerythritol tetraacryl ester.
[0044]
Examples of the ultraviolet curable resin include ADEKA OPTMER KR / BY series; KR-400, KR-410, KR-550, KR-566, KR-567, BY-320B (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) Or Koei hard A-101-KK, A-101-WS, C-302, C-401-N, C-501, M-101, M-102, T-102, D-102, NS-101, FT -102Q8, MAG-1-P20, AG-106, M-101-C (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.), or Seika Beam PHC2210 (S), PHC X-9 (K-3), PHC2213, DP-10 , DP-20, DP-30, P1000, P1100, P1200, P1300, P1400, P1500, P1600, SCR900 (above, Dainichi Seika KRM7033, KRM7039, KRM7130, KRM7131, UVECRYL29201, UVECRYL29202 (above, manufactured by Daicel UCB), or RC-5015, RC-5016, RC-5020, RC-5031, RC-5100, RC -5102, RC-5120, RC-5122, RC-5152, RC-5171, RC-5180, RC-5181 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) or Aulex No. 340 clear (manufactured by China Paint Co., Ltd.), Sunrad H-601 (manufactured by Sanyo Chemical Industries), SP-1509, SP-1507 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), or RCC-15C (manufactured by Grace Japan), Aronix M-6100, M-8030, M-8060 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) or other commercially available products can be appropriately selected and used.
[0045]
The coating composition of the ionizing radiation curable resin layer preferably has a solid content concentration of 10 to 95% by mass, and an appropriate concentration is selected depending on the coating method.
[0046]
An ionizing radiation curable resin can be used without particular limitation as a light source for forming a cured film layer by a photocuring reaction. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp or the like can be used as a light source that generates ultraviolet rays. Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the amount of irradiation light is 20-10000 mJ / cm. ² About 50 to 2000 mJ / cm. ² It is. A sensitizer having an absorption maximum in the near ultraviolet region to the visible light region can also be used.
[0047]
As a solvent for coating the ionizing radiation curable resin layer, a solvent for coating the above-mentioned resin layer, for example, hydrocarbons, alcohols, ketones, esters, glycol ethers, and other solvents as appropriate. Can be selected or mixed. Preferably, a solvent containing 5% by mass or more, more preferably 5 to 80% by mass or more of propylene glycol mono (C1 to C4) alkyl ether or propylene glycol mono (C1 to C4) alkyl ether ester is used.
[0048]
As a coating method of the ultraviolet curable resin composition coating solution, the above-described known methods can be used. The coating amount is suitably 1.0 to 100 μm, preferably 1.0 to 15 μm in terms of wet film thickness. The coating speed is preferably 10 to 60 m / min.
[0049]
The UV curable resin composition is dried quickly after being applied, and then irradiated with UV light from a light source. The irradiation time is preferably 0.1 seconds to 5 minutes, and the curing efficiency and work efficiency of the UV curable resin are good. 0.1 to 10 seconds is more preferable. In order to impart antiglare properties to the surface of the liquid crystal display device panel to the cured film layer thus obtained, to prevent adhesion to other substances, and to add scratch resistance and the like, inorganic or organic fine particles are added. You can also. Examples of the inorganic fine particles include silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, tin oxide, zinc oxide, calcium carbonate, barium sulfate, talc, kaolin, calcium sulfate, and the like, and examples of the organic fine particles include polymethacrylic acid. Methyl acrylate resin powder, acrylic styrene resin powder, polymethyl methacrylate resin powder, silicone resin powder, polystyrene resin powder, polycarbonate resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, polyolefin resin powder, polyester resin powder , Polyamide resin powder, polyimide resin powder, polyfluoroethylene resin powder, and the like, and can be added to the ultraviolet curable resin composition. The average particle size of these fine particle powders is 0.01 to 10 μm, and the ratio of the ultraviolet curable resin composition to the fine particle powder is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. It is desirable to blend so that In order to impart an antiglare effect, the average particle size is preferably 0.1 to 1 μm, and 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition.
[0050]
In order to increase the heat resistance of the cured layer, an antioxidant that does not inhibit the photocuring reaction can be selected and used. For example, hindered phenol derivatives, thiopropionic acid derivatives, phosphite derivatives and the like can be mentioned. Specifically, for example, 4,4′-thiobis (6-t-3-methylphenol), 4,4′-butylidenebis (6-t-butyl-3-methylphenol), 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) mesitylene, di-octadecyl-4- Examples thereof include hydroxy-3,5-di-t-butylbenzyl phosphate.
[0051]
[Film base]
The resin film used as the substrate of the optical film in the present invention is not particularly limited. For example, polyester film, polyethylene film, polypropylene film, cellophane, cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate phthalate film, cellulose Acetate propionate film (CAP film), cellulose triacetate, cellulose esters such as cellulose nitrate, or derivatives thereof, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, ethylene vinyl alcohol film, syndiotactic polystyrene film, Polycarbonate film, norbornene resin film, polymethylpentene film, Examples include polyether ketone films, polyether sulfone films, polysulfone films, polyether ketone imide films, polyamide films, fluororesin films, nylon films, polymethyl methacrylate films, acrylic films, and polyarylate films. In the present invention, cellulose ester film such as cellulose triacetate film (TAC film), polycarbonate (hereinafter sometimes abbreviated as PC) film, syndiotactic polystyrene film, polyarylate film, norbornene resin film and polysulfone film Are preferred because of their lack of transparency, mechanical properties, and optical anisotropy. In particular, cellulose ester films (CAP film, TAC film) are preferred. Arm) and PC film, among them, preferably used for film-forming property is excellent in easy processability, it is particularly preferred to use TAC film.
[0052]
When the cellulose ester film is used, the cellulose ester film may be subjected to alkali saponification treatment before the coating layers of the present invention are applied. For example, after film formation, after alkali saponification treatment, an ionizing radiation curable resin layer can be applied and further subjected to alkali saponification treatment.
[0053]
Next, although a method for forming a TAC film will be described, CAP can also be formed in the same manner. A TAC film is generally made of a TAC flake raw material and a plasticizer dissolved in methylene chloride to form a viscous liquid, which is dissolved into a dope. From an extruder die to a metal such as stainless steel that rotates endlessly. It is cast on a belt (also referred to as a band), dried, peeled off from the belt in a freshly dried state, and dried from both sides by a transport device such as a roll and wound up to be manufactured. The PC film can be formed in the same manner as the TAC film.
[0054]
As the plasticizer, phosphoric acid esters or carboxylic acid esters are preferably used. Phosphoric esters include triphenyl phosphate (TPP) and tricresyl phosphate (TCP), biphenyl-diphenyl phosphate, dimethyl ethyl phosphate. Representative carboxylic acid esters include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diethyl hexyl phthalate (DEHP), ethyl phthalyl ethyl glycolate and the like. As the citrate ester, acetyl triethyl citrate (OACTE) and acetyl tributyl citrate (OACTB) are used. Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Phosphate ester plasticizers (TPP, TCP, biphenyl-diphenyl phosphate, dimethylethyl phosphate) and phthalate ester plasticizers (DMP, DEP, DBP, DOP, DEHP) are preferably used. In addition, a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000, such as a polyvinyl acetate copolymer, an aliphatic linear polyester, or a methyl methacrylate copolymer, can be added as a polymer plasticizer.
[0055]
Among these, triphenyl phosphate (TPP) and ethyl phthalyl ethyl glycolate are particularly preferably used. The addition amount of the plasticizer is usually 2 to 15% by mass in the film, more preferably 4 to 8% by mass.
[0056]
Also, the plasticizer can be added to the PC film.
Furthermore, the protective film for polarizing plates excellent in light resistance can be obtained by containing a ultraviolet absorber in the TAC or PC film which is a base material useful for this invention. Examples of ultraviolet absorbers useful in the present invention include salicylic acid derivatives (UV-1), benzophenone derivatives (UV-2), benzotriazole derivatives (UV-3), acrylonitrile derivatives (UV-4), benzoic acid derivatives (UV- 5) or an organic metal complex salt (UV-6), and (UV-1) is phenyl salicylate, 4-t-butylphenylsalicylic acid, etc., and (UV-2) is 2-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and the like (UV-3) include 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) -benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-5 ' -Di-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole and the like (UV-4) is 2-ethylhexyl-2-cyano-3 3'-diphenyl acrylate, methyl-α-cyano-β- (p-methoxyphenyl) acrylate and the like (UV-5) include resorcinol-monobenzoate, 2 ', 4'-di-t-butylphenyl- 3,5-t-butyl-4-hydroxybenzoate and the like (UV-6) include nickel bis-octylphenylsulfamide, ethyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl phosphate A nickel salt etc. can be mentioned.
[0057]
In addition, in order to improve the slipperiness, fine particles such as silica (average particle size of 0.005 to 0.2 μm) are added in an amount of 0.01 to 0.5% by mass in the dope when these base transparent films are produced. It can also be added. For example, Nippon Aerosil Co., Ltd. Aerosil 200V, Aerosil R972V, etc. can be added. The sliding property is measured with a steel ball, and it is desired that the coefficient of dynamic friction is 0.4 or less, preferably 0.2 or less.
[0058]
[Back coat layer]
An anti-curl layer (back coat layer) is provided on the opposite side to which the ionizing radiation curable resin layer is coated in order to eliminate the inconvenience due to curling and not impair the function as a protective film for a polarizing plate. That is, the degree of curling is balanced by imparting the property of being rounded with the surface provided with the backcoat layer inside. The back coat layer is preferably applied also as a blocking layer, and in this case, the coating composition can contain inorganic fine particles and / or organic fine particles for imparting an anti-blocking function.
[0059]
【Example】
Next, although an Example is shown and the structure and effect of this invention are demonstrated concretely, the structure of this invention is not necessarily limited to these.
[0060]
Example 1
[1] Preparation of sample
(1) Base material
A transparent cellulose triacetate film (film thickness 40 μm, width 1330 mm) prepared as described below was used.
[0061]
<Production of resin film>
(Dope composition)
Cellulose triacetate (average oxidation degree 61.0%) 100 parts by mass
8 parts by mass of triphenyl phosphate
2- [5-Chloro (2H) -benzotriazol-2-yl] -4-methyl-6- (t-butyl) phenol 1 part by mass
2-[(2H) -benzotriazol-2-yl] -4,6-di-t-pentylphenol 1 part by mass
430 parts by mass of methylene chloride
90 parts by mass of methanol
The above composition was put into a closed container, kept at 80 ° C. under pressure, and completely dissolved while stirring to obtain a dope composition.
[0062]
Next, the dope composition is filtered, cooled and kept at 33 ° C., and uniformly cast on a stainless steel band. After the solvent is evaporated until peeling becomes possible, the dope composition is peeled off from the stainless steel band. The film having a film thickness of 40 μm was dried while being conveyed.
[0063]
The surface in contact with the stainless steel band is defined as b-plane and the other surface is defined as a-plane.
In addition, b surface was used for ionizing radiation curable resin layer formation.
[0064]
(2) Composition of ionizing radiation curable resin layer solution
The following were mixed and used.
[0065]
60 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate monomer
Dipentaerythritol hexaacrylate dimer 20 parts by mass
Dipentaerythritol hexaacrylate trimer or more 20 parts by mass
4 parts by weight of diethoxybenzophenone photoinitiator
Silicone surfactant 1 part by mass
75 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether
75 parts by mass of methyl ethyl ketone
(3) Composition of backcoat layer solution
The following were mixed and used.
[0066]
32 parts by mass of acetone
50 parts by mass of ethyl acetate
4 parts by mass of isopropyl alcohol
Diacetylcellulose 0.5 parts by mass
Ultrafine silica 2% acetone dispersion 0.1 parts by mass
(Aerosil 200; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
(4) Optical film production device
The basic process is as shown in FIG. 1. An arc-type floater manufactured by Belmatic was installed, the arc curvature radius was 1000 mm, the floater width was 300 mm, and the blowing range was the same as the lamp irradiation width. Further, the distance between the auxiliary support roll cores was 400 mm, and two transport rolls were arranged 400 mm apart on the upstream side and the downstream side, respectively. Evaluation was performed when the static pressure was 5000 Pa from the nozzle and the blowing temperature was changed as follows.
[0067]
The wet film thickness of the clear hard coat (CHC) layer was 20 μm (dry film thickness 7 μm), conveyed at a tension of 100 N / m, and irradiated with 160 W / cm with a high-pressure mercury lamp.
[0068]
Air temperature
Example 1: 25 ° C, Example 2: 60 ° C, Example 3: 100 ° C
Further, as a comparative example outside the present invention, the performance was examined using a metal roll capable of controlling the temperature instead of the floater. In this case, the roll temperature was 25 ° C., 60 ° C., and 100 ° C.
[0069]
That is, although an optical film was produced under the conditions shown in Table 1 below, a slide hopper type was used for each coating machine.
[0070]
The back coat layer was applied with a wet film thickness of 13 μm and carried at a conveyance speed of 30 m / min.
[0071]
[2] Evaluation
The surface of the clear hard coat layer after curing and drying was observed with the naked eye, and the smoothness and distortion were mainly evaluated.
[0072]
The evaluation results are indicated by ◯, Δ, Δ ×, ×, and a value of Δ or better is a satisfactory (practically practical) level.
[0073]
[Table 1]

[0074]
As is clear from Table 1, Examples 1 to 3 of the present invention all show good characteristics, but Comparative Examples 1 to 3 other than the present invention have problems.
[0075]
Example 2
The substrate is changed to the following polycarbonate film (film thickness 40 μm, width 1330 mm), and the ultraviolet irradiation condition is 150 mJ / cm. ² A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that.
[0076]
<Production of resin film>
(Dope composition)
100 parts by mass of polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000, bisphenol A type)
2- (2'-Hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) benzotriazole 1.0 part by mass
430 parts by mass of methylene chloride
90 parts by mass of methanol
The above composition was put into a closed container, kept at 80 ° C. under pressure, and completely dissolved with stirring to obtain a dope composition.
[0077]
The dope composition was then filtered, cooled and kept at 33 ° C., cast evenly on a stainless steel band, and dried at 33 ° C. for 5 minutes. Next, the drying time was adjusted so that the retardation would be 5 nm at 65 ° C., and after peeling from the stainless steel band, drying was terminated while being conveyed by a number of rolls to obtain a polycarbonate film having a thickness of 40 μm. At this time, the side that was in contact with the stainless steel band was defined as the b surface, the opposite surface as the a surface, and an ionizing radiation curable resin layer was formed on the b surface.
[0078]
When the evaluation was performed in the same manner as in Example 1, the same result as in Example 1 was obtained.
[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, a method for forming an ionizing radiation curable resin layer, which is formed using an ionizing radiation curable resin, has high smoothness, has no distortion, and has good adhesion to a film substrate, and a hard coat layer and // Optical film with antiglare layer Manufacturing method , And image display apparatus using them Manufacturing method Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing the steps of applying and drying a conventional ionizing radiation curable resin layer and a backcoat layer.
FIG. 2 is a configuration diagram of a portion that irradiates ionizing radiation to an ionizing radiation curable resin layer.
FIG. 3 is a structural cross-sectional view of the shape of a non-contact conveying member.
FIG. 4 is a structural cross-sectional view of the shape of a non-contact conveying member.
FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a perspective view illustrating a surface of a non-contact conveying member. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Film base (base or film)
4, 8 Hair dryer
5 Ionizing radiation irradiator
6 Contact conveying member
7 Non-contact conveying member
11 UV light source
14 Auxiliary support roll
15 Fine outlet
16 wires
A coating machine

Claims

When an ionizing radiation curable resin is applied to one side of a film substrate that is continuously conveyed, and then a cured coating layer is formed by irradiating with ionizing radiation, gas is blown to the back side of the film substrate, and then floats continuously. An ionizing radiation curable resin layer that is irradiated with ionizing radiation in a state in which a cross section viewed from the conveying direction of the film substrate to be conveyed is held in a gas so that a central portion is higher than an end portion. Forming method.

The film substrate that is continuously conveyed is irradiated with ionizing radiation in a state in which the cross section viewed from the direction perpendicular to the conveyance direction (width direction) is held in a gas so as to have a curvature. The method for forming an ionizing radiation curable resin layer according to claim 1.

The method of forming an ionizing radiation curable resin layer according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the gas blown to the back side of the film substrate continuously conveyed is in the range of 5 to 100 ° C.

Method for producing an optical film, characterized in that produced by the method of forming the ionizing radiation-curable resin layer of any one of claims 1 to 3.

Method of manufacturing an image display device characterized by using at least a hard coat layer or a surface protection film made Ru by a method of forming the ionizing radiation-curable resin layer of the antiglare layer is any one of claims 1 to 3 .